KR20060021084A - 에너지 절약형 조명 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은, 에너지 절약형 조명 제어 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 사람이 없는 공간은 초기에는 조도 조절기(dimmer)를 이용하여 조도를 낮추어주고, 사람이 없는 상태로 일정한 시간이 지나는 경우 소등(off)함으로써, 조명 기구를 효과적으로 제어하기 위한, 에너지 절약형 조명 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 전력선을 통하여 전력을 공급받는 다수의 조명 기구가 배치되며, 상기 다수의 조명 기구의 위치에 따라 분할된 조명 영역을 통행하는 사람의 존재 유무에 따라 상기 조명 기구의 전원을 제어하기 위한, 에너지 절약형 조명 제어 장치에 있어서, 상기 조명 영역의 중앙에 배치되며, 사람의 존재 유무를 검출하여, 그 데이터를 상기 전력선을 통하여 주제어부에 전송하고, 상기 주제어부로부터 제어 신호를 수신하여, 점/소등 및 조도 조절부를 구동하기 위한 조명 제어부; 상기 전력선으로부터 전원을 공급받으며, 상기 조명 제어부의 제어에 따라, 상기 다수의 조명 기구에 대하여 각각 점등, 소등 및 조도 조절을 수행하기 위한 다수의 상기 점/소등 및 조도 조절부; 및 상기 전력선을 통하여 입력되는 상기 조명 제어부의 신호를 수신하여, 상기 조명 제어부를 제어하기 위한 주제어부를 포함하되, 상기 주제어부는, 상기 조명 영역에 소정의 시간 동안 사람이 존재하지 않는 경우, 상기 점/소등 및 조도 조절부가 상기 조명 기구의 조도를 최소한으로 하도록 하며, 그 이후 소정의 시간 동안 사람이 존재하지 않는 경우, 상기 점/소등 및 조도 조절부가 상기 조명 기구를 소등하도록 하는 것을 특징으로 함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 조명 제어 시스템 등에 이용됨.
조명 제어, 전력선, 열센서, 소등, 점등, 조도 조절

Description

에너지 절약형 조명 제어 장치 및 그 방법{Light Control Apparatus for Energy Saving and Method Thereof}
도 1은 본 발명에 따른 에너지 절약형 조명 제어 장치의 일실시예 구성도,
도 2는 상기 도 1의 조명 제어부의 일실시예 상세 구조도,
도 3은 본 발명에 따른 에너지 절약형 조명 제어 방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
111~114 : 조명 기구 121~124 : 조명 제어부
131~134 : 점/소등 및 조도 조절부 140 : 전력선
150 : 전력선 통신부 160 : 주제어부
210 : 유도 전류 발생기 220 : 전원 공급기
230 : 구동기 240 : 열센서
250 : 검출기 260 : 전력선 통신기
본 발명은 에너지 절약형 조명 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 사무실, 복도 등 전력 소모가 많고 조명 제어가 어려운 공간에 사용하기 위한, 에너지 절약형 조명 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
현재, 대규모의 사무실이나 복도 등 상시 점등이 필요로 하고 특별한 조명제어가 어려운 환경에서는, 시간대별 조명 점등 및 소등 또는 거주자의 선택에 따른 조명 제어를 실시하고 있다.
그러나, 이러한 환경에서는, 사람이 없는 공간에서 조명이 점등되어 있는 경우가 발생할 수 있는 문제점이 있으며, 이를 개선하고자 조명 기구에 대한 온/오프(on/off)를 하는 경우 불필요한 초기 전력 소모를 가져오는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 조명의 조도 조절기(dimmer)를 이용하는 기술이 개발되었으나, 이 역시 거주자의 조작에 따라 조도가 조절되므로(dimming), 그 제어에 어려움이 따르는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 사람이 없는 공간은 초기에는 조도 조절기(dimmer)를 이용하여 조도를 낮추어주고, 사람이 없는 상태로 일정한 시간이 지나는 경우 소등(off)함으로써, 조명 기구를 효과적으로 제어하기 위한, 에너지 절약형 조명 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 조명 기구 자체의 전력선을 이용함으로써, 별도의 추가적인 전선 공사의 필요 없이 센서 출력을 제어부에 공급하고 조명 제어가 가능하게 하기 위한, 에너지 절약형 조명 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전력선을 통하여 전력을 공급받는 다수의 조명 기구가 배치되며, 상기 다수의 조명 기구의 위치에 따라 분할된 조명 영역을 통행하는 사람의 존재 유무에 따라 상기 조명 기구의 전원을 제어하기 위한, 에너지 절약형 조명 제어 장치에 있어서, 상기 조명 영역의 중앙에 배치되며, 사람의 존재 유무를 검출하여, 그 데이터를 상기 전력선을 통하여 주제어부에 전송하고, 상기 주제어부로부터 제어 신호를 수신하여, 점/소등 및 조도 조절부를 구동하기 위한 조명 제어부; 상기 전력선으로부터 전원을 공급받으며, 상기 조명 제어부의 제어에 따라, 상기 다수의 조명 기구에 대하여 각각 점등, 소등 및 조도 조절을 수행하기 위한 다수의 상기 점/소등 및 조도 조절부; 및 상기 전력선을 통하여 입력되는 상기 조명 제어부의 신호를 수신하여, 상기 조명 제어부를 제어하기 위한 주제어부를 포함하되, 상기 주제어부는, 상기 조명 영역에 소정의 시간 동안 사람이 존재하지 않는 경우, 상기 점/소등 및 조도 조절부가 상기 조명 기구의 조도를 최소한으로 하도록 하며, 그 이후 소정의 시간 동안 사람이 존재하지 않는 경우, 상기 점/소등 및 조도 조절부가 상기 조명 기구를 소등하도록 하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 조명 제어 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 전력선을 통하여 전력을 공급받는 다수의 조명 기구가 배치되며, 상기 다수의 조명 기구의 위치에 따라 분할된 조명 영역을 통행하는 사람의 존재 유무를 열센서가 검출하여, 이에 따라 조명 제어부로 하여금 상기 조명 기구의 전원을 제어하도록 하기 위한, 에너지 절약형 조명 제어 방법에 있어서, 상기 열센서가 사람의 존재를 검출한 경우, 검출 데이터를 수신하여, 상기 조명 제어부로 점등 신호를 전송하여, 상기 조명 기구를 점등하도록 하는 단계; 상기 열센서가 사람의 존재를 미검출하는 경우, 미검출 데이터를 수신하여, 미검출 상태의 지속시간이 소등 설정시간보다 크거나 같은 경우에는, 상기 조명 제어부로 소등 신호를 전송하여, 상기 조명 기구를 소등하도록 하는 단계; 및 상기 열센서가 사람의 존재를 미검출하는 경우, 미검출 데이터를 수신하여, 미검출 상태의 지속시간이 소등 설정시간보다 작은 경우에는, 상기 조명 제어부로 전력 절약 신호를 전송하여, 상기 조명 기구의 조도를 최소화하도록 하는 단계를 포함하는 에너지 절약형 조명 제어 방법을 제공한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 절약형 조명 제어 장치의 일실시예 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조명 제어 장치는, 조명 기구(111~114), 본 발명의 조명 제어부(121~124), 점/소등 및 조도 조절부(131~134), 전력선(140), 전력선 통신부(150) 및 조명 제어 시스템의 주제어부(160)를 포함하여 구성된다. 다만, 설명의 편의를 위하여 상기 조명 기구가 4개 구비된 시스템을 그 예를 들어 설명하겠으나, 그 수에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 조명 제어 장치는, 먼저 상기 조명 기구(111~114)의 위치에 따라 각 공간을 적절한 조명영역으로 분할한다(영역#1~영역#4). 이러한 분할은 실제로 조명 기구(111~114)의 조사 각도 및 전기 시설의 분배 상황 등을 고려하여 나눌 수 있을 것이다.
상기 조명 제어부(121~124)는 상기 영역의 중앙에 배치되는 것으로, 사람의 존재 유무를 검출할 수 있는 열센서(thermopile sensor)를 포함한다. 이때, 상기 열센서는 인체에서 나타나는 적외선을 검출하는 방식으로 사람의 유무를 측정할 수 있다.
상기 열센서의 출력은 상기 주제어부(160)로 보내지는데, 본 발명은 종래의 방식과 달리 전력선 통신용 SoC(system on a chip)(추후 상세히 설명함)를 이용하여, 열센서의 출력 데이터를 전력선에 포함하여 상기 주제어부(60)로 보낼 수 있다.
이러한 방식에 따라 각각의 조명영역에서의 사람의 유무에 따라 설치된 점/ 소등 및 조도 조절부(132~134)를 구동할 수 있는데, 이때 상기 주제어부(160)는 상기 열센서에 부여된 ID를 이용하여 제어하여야 하는 위치의 조명 기구의 제어가 가능하며, 이에 따라, 상기 주제어부(160)는 실제로 어떤 영역에서의 사람의 유무 및 조명 상황을 실시간으로 제어할 수 있다.
또한, 이에 따라 상기 주제어부(160)는 사람이 없는 시간이 길어지면 곧바로 소등(off)하지 않고, 먼저 조도 조절기(dimmer)를 이용하여 최소한의 밝기로 조명의 밝기를 낮출 수 있다.
종래에는, 사람이 없는 시간이 길어지는 경우, 일정 시간이 지나면 바로 소등하였다가 사람이 바로 돌아오는 경우 다시 점등하여야 하는데, 사람의 통행이 가끔 발생하는 영역에서 그 시간이 짧아지면 점등/소등의 간격이 짧아지고, 이로 인하여 조명 기구의 수명 저하 및 초기 전력 소모가 늘어나는 문제점이 있었다. 본 발명에서는 이러한 점을 고려하여, 일정시간이 지나면 조도 조절(dimming) 기능이 작동하게 되며, 일정 시간이 더 지나면 소등되도록 하여 최적의 조명 제어가 가능하도록 하였다.
도 2는 상기 도 1의 조명 제어부의 일실시예 상세 구조도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조명 제어부는, 유도 전류 발생기(210), 전원 공급기(220), 구동기(230), 열센서(240), 검출기(250) 및 전력선 통신기(260)를 포함하여 구성된다.
상기 유도 전류 발생기(210)는 상기 전력선을 통과하는 교류 전류로부터 유도 전류를 발생하는 기능을 담당하며, 상기 전원 공급기(230)는 상기 유도 전류 발 생기(210)가 발생한 전류를 상기 구동기(230)에 공급하기 위한 전원으로 변환하는 기능을 담당한다. 상기 구동기(230)는 상기 전원 공급기(230)로부터 수신하는 전원을 이용하여 상기 열센서(240)를 구동하는 기능을 담당한다.
상기 검출기(250)는 상기 열센서(240)로부터 신호를 수신하여, 아날로그 처리하는 기능을 담당하며, 상기 전력선 통신기(260)는 상기 전력선(140)으로부터 공급받은 전원을 상기 점/소등 및 조도 조절부(131)로 공급하고, 상기 검출기(250)로부터 처리된 신호를 상기 주제어부(160)로 전송하는 기능을 담당한다. 또한, 상기 전력선 통신기(260)는 상기 주제어부(160)로부터 수신하는 제어 신호를 상기 점/소등 및 조도 조절부(131)에 전달하는 기능을 담당한다.
본 발명의 조명 제어 장치는, 상기 전력선(140)에서 직접 전원을 얻고, 데이터의 송수신 역시 상기 전력선(140)을 이용함으로써, 데이터의 통신을 위한 장치를 별도로 설치할 필요가 없으며, 상기 점/소등 및 조도 조절부(131)만을 부가하면, 곧바로 자동 제어가 가능하므로, 기존의 조명 기구가 설치된 공간에는 어디에나 손쉽게 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 3은 본 발명에 따른 에너지 절약형 조명 제어 방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도이다. 본 발명의 설명을 위하여, 상기 도 2의 조명 장치를 그 예를 들어 설명하기로 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조명 제어 방법은, 상기 조명 제어부(121)와 그 통신 상태를 정렬(set)하고(S301), 상기 주제어부(160)와 그 통신 상태를 정렬(set)한다(S303). 이때, 전력선 통신이 가능한 불가능한 경우에는(S305), 시스템 에러 경고 메시지를 전송한다(S307).
전력선 통신이 가능한 경우에는(S305), 상기 조명 제어부(121)를 동작하여, 상기 조명 기구(111)를 제어할 준비를 완료한다(S311).
이후, 상기 열센서(240)가 인체를 검출한 경우에는(S313), 상기 주제어부(160)로 검출 상태 데이터를 전송하면(S315), 상기 주제어부(160)는 상기 조명 제어부(121)로 점등 신호를 전송하고(S319), 상기 조명 제어부(121)는 상기 점/소등 및 조도 조절부(131)를 제어하여, 상기 조명 기구(111)를 점등한다(S321).
만약, 상기 열센서(240)가 인체를 검출하지 못한 경우에는(S313), 상기 주제어부(160)로 미검출 상태 데이터를 상기 주제어부(160)로 전송하는데(S323), 이때, 미검출 상태의 지속시간이 소등 설정시간보다 크거나 같은 경우에는(S325), 상기 주제어부(160)는 상기 조명 제어부(121)로 소등 신호를 전송하고(S331), 상기 조명 제어부(121)는 상기 점/소등 및 조도 조절부(131)를 제어하여, 상기 조명 기구(111)를 소등한다(S333). 한편, 미검출 상태의 지속시간이 소등 설정시간보다 작은 경우에는(S325), 상기 주제어부(160)는 상기 조명 제어부(121)로 전력 절약 신호를 전송하고(S327), 상기 조명 제어부(121)는 상기 점/소등 및 조도 조절부(131)를 제어하여, 상기 조명 기구(111)의 조도를 최소화하도록 한다(S329).
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 사람이 없는 공간은 초기에는 조도 조절기(dimmer)를 이용하여 조도를 낮추어주고, 사람이 없는 상태로 일정한 시간이 지나는 경우 소등(off)함으로써, 에너지 절약과 동시에 조명 기구를 효율적으로 제어할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 기존의 조명 기구가 설치된 공간에 특별한 추가 설비 없이 간단한 검출 장치 및 제어 장치를 추가하는 것으로 사람의 유무에 따른 조명 제어가 가능하도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 전력선을 통하여 전력을 공급받는 다수의 조명 기구가 배치되며, 상기 다수의 조명 기구의 위치에 따라 분할된 조명 영역을 통행하는 사람의 존재 유무에 따라 상기 조명 기구의 전원을 제어하기 위한, 에너지 절약형 조명 제어 장치에 있어서,
    상기 조명 영역의 중앙에 배치되며, 사람의 존재 유무를 검출하여, 그 데이터를 상기 전력선을 통하여 주제어부에 전송하고, 상기 주제어부로부터 제어 신호를 수신하여, 점/소등 및 조도 조절부를 구동하기 위한 조명 제어부;
    상기 전력선으로부터 전원을 공급받으며, 상기 조명 제어부의 제어에 따라, 상기 다수의 조명 기구에 대하여 각각 점등, 소등 및 조도 조절을 수행하기 위한 다수의 상기 점/소등 및 조도 조절부; 및
    상기 전력선을 통하여 입력되는 상기 조명 제어부의 신호를 수신하여, 상기 조명 제어부를 제어하기 위한 주제어부
    를 포함하되, 상기 주제어부는,
    상기 조명 영역에 소정의 시간 동안 사람이 존재하지 않는 경우, 상기 점/소등 및 조도 조절부가 상기 조명 기구의 조도를 최소한으로 하도록 하며, 그 이후 소정의 시간 동안 사람이 존재하지 않는 경우, 상기 점/소등 및 조도 조절부가 상기 조명 기구를 소등하도록 하는 것
    을 특징으로 하는 에너지 절약형 조명 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조명 제어부는,
    상기 전력선을 통과하는 교류 전류로부터 유도 전류를 발생하기 위한 유도 전류 발생 수단;
    상기 유도 전류 발생 수단으로부터 수신한 전류를 구동 수단에 공급하기 위한 전원으로 변환하기 위한 전원 공급 수단;
    상기 전원 공급 수단으로부터 수신하는 전원을 이용하여 열센서를 구동하기 위한 상기 구동 수단;
    인체의 적외선을 검출하여, 상기 조명 영역에서의 사람의 존재 유무를 검출하기 위한 상기 열센서;
    상기 열센서로부터 수신한 신호를 아날로그 처리하여 전력선 통신 수단에 공급하기 위한 검출 수단; 및
    상기 전력선으로부터 공급받은 전원을 상기 점/소등 및 조도 조절부로 공급하고, 상기 검출 수단으로부터 수신한 신호를 상기 전력선을 통하여 상기 주제어부로 전송하며, 상기 주제어부로부터 상기 전력선을 통하여 수신하는 제어 신호를 상기 점/소등 및 조도 조절부에 전달하기 위한 전력선 통신 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 조명 제어 장치.
  3. 전력선을 통하여 전력을 공급받는 다수의 조명 기구가 배치되며, 상기 다수의 조명 기구의 위치에 따라 분할된 조명 영역을 통행하는 사람의 존재 유무를 열센서가 검출하여, 이에 따라 조명 제어부로 하여금 상기 조명 기구의 전원을 제어하도록 하기 위한, 에너지 절약형 조명 제어 방법에 있어서,
    상기 열센서가 사람의 존재를 검출한 경우, 검출 데이터를 수신하여, 상기 조명 제어부로 점등 신호를 전송하여, 상기 조명 기구를 점등하도록 하는 단계;
    상기 열센서가 사람의 존재를 미검출하는 경우, 미검출 데이터를 수신하여, 미검출 상태의 지속시간이 소등 설정시간보다 크거나 같은 경우에는, 상기 조명 제어부로 소등 신호를 전송하여, 상기 조명 기구를 소등하도록 하는 단계; 및
    상기 열센서가 사람의 존재를 미검출하는 경우, 미검출 데이터를 수신하여, 미검출 상태의 지속시간이 소등 설정시간보다 작은 경우에는, 상기 조명 제어부로 전력 절약 신호를 전송하여, 상기 조명 기구의 조도를 최소화하도록 하는 단계
    를 포함하는 에너지 절약형 조명 제어 방법.
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