KR20120016690A - 색온도 제어가 가능한 조명시스템 및 그를 이용한 제어방법 - Google Patents

색온도 제어가 가능한 조명시스템 및 그를 이용한 제어방법 Download PDF

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KR20120016690A
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장철용
정학근
조수
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Abstract

본 발명은, 조명 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 다른 색 온도 특성을 가지는 복수의 백색광 엘이디 및 온도센서를 이용하여 실내 온도에 따라 서로 다른 색 온도 특성을 가지는 복수 발광다이오드를 제어함으로써, 쾌적한 실내 환경을 제공할 수 있는 색온도 제어가 가능한 조명시스템 및 그를 이용한 조명 제어 방법에 관한 것이다.

Description

색온도 제어가 가능한 조명시스템 및 그를 이용한 제어방법{The color temperature control luminaire and its control method}
본 발명은, 조명 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 다른 색 온도 특성을 가지는 복수의 백색광 엘이디 및 온도센서를 이용하여 실내 온도에 따라 서로 다른 색 온도 특성을 가지는 복수 발광다이오드를 제어함으로써, 쾌적한 실내 환경을 제공할 수 있는 색온도 제어가 가능한 조명시스템 및 그를 이용한 조명 제어 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드("LED")는, 신호등 및 자동차의 미등과 같은 통상의 단색 조명기기에 있어서의 백열 및 할로겐 램프를 대체할 정도까지 동작 효율이 개선되었다.
즉, LED는 종래의 광원에 비해 수명이 길고, 튼튼하고, 전력 소비가 적고, 크기가 작다는 점 등 많은 이점을 갖고 있기 때문에 최든 많은 이용이 이루어지고 있다.
LED는 협소한 밴드 방사 특성으로 인해, 백색 LED는 1) 개별 적, 녹, 청(R, G, B) LED를 서로 가깝게 배치한 다음에 이들에 의해 방사된 광을 확산 및 혼합시키거나, 2) 단파(short-wave) UV 또는 청색 LED를 LED 광의 전부 또는 일부를 보다 긴 파장으로 변환시키는 광대역의 형광 화합물과 결합시킴으로써 생성된다.
UV/청색 LED는 청색 LED 방사의 일부를 황색으로 변환함으로써 작동한다. 그러한 상황에서, LED로부터의 청색광의 일부는 인광 물질을 통해 전송되며 황색 인광 물질 방사선과 혼합되어 결국 백색광으로 인지된다.
한편, 일반적으로 건물 내의 공간에서는 조명시스템은 천정에 설치되어 조도 및 색온도가 일정하게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 조명 시스템의 일례를 나타낸 구성도이다.
이를 참조하면, 종래의 조명 시스템은 전원을 공급하는 전원부(100)와, 주변의 조사광에 따른 에너지 변화를 감지하는 광 감지부(200)와, 광 감지부(200)의 감지 신호에 따라 인가될 전원을 조절하여 전원부(100)로 공급하는 조도 제어부(300)와, 조도 제어부(300)의 제어 신호에 따라 전원부(100)를 통해 인가되는 전원에 의해 온/오프 및 발광 세기가 가변되는 발광 수단(500) 및 온/오프 스위치(400)를 포함하여 구성된다.
이러한 종래의 조명 시스템은 주변의 조사 광량에 따른 에너지 변화를 검출하는 광감지부 즉, 광 검출 센서로부터의 감지 결과에 따라 조도 제어가 이루어진다.
종래의 조명 시스템은 실내의 온도와 관계없이 조도 변화에 따라 발광 장치를 제어하므로, 조명에 의해 실내가 더 춥거나 혹은 더 더운 느낌을 받게 한다.
즉, 예를 들어 백열등과 같은 따뜻한 느낌의 색온도를 가지는 광원으로 점등하는 경우, 실제의 실내 온도보다 더 더운 느낌을 들게 하거나, 형광등의 경우는 실내 온도가 낮음에도 불구하고 더 추운 느낌을 들게하는 경향이 있다.
본 발명의 목적은 시원한 색 계통(cool white)의 복수개의 제 1 백색광 엘이디와, 따뜻한 색 계통(warm white)의 복수개의 제 2 백색광 엘이디를 분산 조합하여 배열하고, 실내 온도를 감지하는 온도센서를 구비하여 온도센서로부터의 감지 결과에 따라 제 1 발광 다이오드와 제 2 발광 다이오드의 광량을 변화시킴으로써, 사용자의 시각 온도를 최적의 상태로 제공할 수 있도록 하는 조명 시스템 및 그를 이용한 조명 제어 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 조명 시스템은, 복수개의 시원한 색 계통의 제 1 백색광 엘이디와, 복수개의 따뜻한 색 계통의 제 2 백색광 엘이디와, 주변의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 온도센서로부터의 온도 감지 결과에 따라 상기 제 1 백색광 엘이디 및 상기 제 2 백색광 엘이디를 제어하여 색 온도를 제어하는 제어부를 포함한다.
이때, 상기 제어부는 상기 온도센서로부터의 감지 결과에 따라 상기 제 1 백색광 엘이디 및 상기 제 2 백색광 엘이디의 온 타임을 제어하거나, 상기 제 1 백색광 엘이디 및 상기 제 2 백색광 엘이디에 인가되는 전류의 진폭을 제어할 수 있다.
여기서, 본 발명의 조명 시스템은, 조도센서를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 온도센서로부터의 감지 결과 및 조도 센서로부터의 감지 결과에 따라 상기 제 1 백색광 엘이디 및 상기 제 2 백색광 엘이디를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 조명 제어 방법은, 온도센서로부터의 감지 결과에 따라 제어되는 복수개의 시원한 색 계통의 제 1 백색광 엘이디와, 복수개의 따뜻한 색 계통의 제 2 백색광 엘이디를 포함하여 이루어지는 조명 제어 방법에 있어서, 상기 온도센서로부터의 감지 결과를 입력받는 단계(S100)와, 상기 온도센서로부터 입력된 값을 비교 판단하는 단계(S200)와, 상기 비교 판단 결과 따라 상기 제 1 백색광 엘이디와 상기 제 2 백색광 엘이디의 구동을 제어하는 단계(S300)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제 1 백색광 엘이디와 상기 제 2 백색광 엘이디의 구동을 제어 단계(S300)는, 상기 제 1 백색광 엘이디 및 상기 제 2 백색광 엘이디의 온 타임을 제어하거나, 상기 제 1 백색광 엘이디 및 상기 제 2 백색광 엘이디에 인가되는 전류의 진폭을 제어할 수 있다.
본 발명은 실내 온도가 낮을 경우 따뜻한 느낌의 백색광 엘이디의 조도를 높여 실내가 따뜻한 느낌이 들도록 하고, 실내 온도가 높은 경우 시원한 느낌의 백색광 엘이디의 조도를 높여 실내가 시원한 느낌이 들도록 함으로써, 쾌적한 조명 환경이 제공된다.
도 1은 종래 기술에 따른 조명 시스템의 일례를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 조명 시스템 구성 블록도.
도 3은 도 2의 백색광 엘이디의 배열을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 시스템 구성 블록도.
도 5는 본 발명의 조명 시스템을 이용한 조명 제어 방법을 나타낸 흐름도.
이하에서는 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 조명 시스템 구성 블록도로서, 조명 시스템(1)은 제 1 백색광 엘이디(11), 제 2 백색광 엘이디(12), 전원 공급부(13), 온도센서(14), 제어부(15)를 포함한다.
여기서, 제 1 백색광 엘이디(11)는 시원한 색 계통이고, 제 2 백색광 엘이디(12)는 따뜻한 색 계통으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 복수개로 일정 간격을 두고 분산 배열될 수 있다.
그리고, 온도센서(14)는 주변의 온도를 감지한 후 그 결과를 제어부(15)로 전달한다.
또한, 제어부(15)는 온도센서(14)로부터의 온도 감지 결과에 따라 제 1 백색광 엘이디(11) 및 제 2 백색광 엘이디(12)를 제어하여 색 온도를 제어한다.
이때, 제어부(15)는 온도센서(14)로부터의 감지 결과에 따라 제 1 백색광 엘이디(11) 및 제 2 백색광 엘이디(12)의 온 타임을 제어하거나, 전류의 진폭을 제어한다.
다시 말해, 온도센서(14)로부터의 감지 결과를 입력받아 이를 기저장된 데이터와 비교 판단한 후 그 결과에 따라 제 1 백색광 엘이디(11)와 제 2 백색광 엘이디(12)를 제어한다.
여기서, 제어 방법은 온도에 대한 데이터 설정을 한 후 일정 온도 이상일 경우 시원한 계통의 제 1 백색광 엘이디의 밝기를 밝게, 일정 온도 이하 일 경우 따뜻한 계통의 제 2 백색광 엘이디의 밝기를 밝게 제어하는 것으로 구현할 수 있다.
한편, 본 발명의 조명 시스템은 도 4에 도시된 바와 같이 조도센서(16)를 더 구비하고, 온도센서(14)로부터의 감지 결과 뿐만 아니라, 조도 센서(16)로부터의 감지 결과에 따라 상기 제 1 백색광 엘이디(11) 및 상기 제 2 백색광 엘이디(12)를 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 조명 시스템을 이용한 조명 제어 방법을 나타낸 흐름도로서, 온도센서로부터의 감지 결과를 입력받는 단계(S100)와, 온도센서로부터 입력된 값을 저장된 값과 비교 판단하는 단계(S200)와, 비교 판단 결과에 따라 상기 제 1 백색광 엘이디와 상기 제 2 백색광 엘이디의 구동을 제어하는 단계(S300)를 포함한다.
이때, 제어부에는 설정 온도와 설정 온도의 초과 여부에 따른 각 백색광 엘이디의 제어값이 설정되어 있어야 한다.
이와 같은 설정에 의해 온도센서로부터의 값에 따라, 제 1 백색광 엘이디(11)와 제 2 백색광 엘이디(12)의 온 타임 또는 전류의 진폭을 제어한다.
즉, 본 발명은 실내 온도가 높은 경우 시원한 느낌의 제 1 백색광 엘이디(11)의 조도를 높여 실내가 시원한 느낌이 들도록 하는 것이고, 실내 온도가 낮을 경우 따뜻한 느낌의 제 2 백색광 엘이디(12)의 조도를 높여 실내가 따뜻한 느낌이 들도록 하여 쾌적한 조명 환경을 제공하는 것이다.
1 : 조명 시스템
11 : 제 1 백색광 엘이디
12 : 제 2 백색광 엘이디
13 : 전원 공급부
14 : 온도센서
15 : 제어부

Claims (7)

  1. 복수개의 시원한 색 계통의 제 1 백색광 엘이디(11)와,
    복수개의 따뜻한 색 계통의 제 2 백색광 엘이디(12)와,
    주변의 온도를 감지하는 온도센서(14)와,
    상기 온도센서(14)로부터의 온도 감지 결과에 따라 상기 제 1 백색광 엘이디(11) 및 상기 제 2 백색광 엘이디(12)를 제어하여 색 온도를 제어하는 제어부(15)를 포함함을 특징으로 하는 조명 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(15)는 상기 온도센서(14)로부터의 감지 결과에 따라 상기 제 1 백색광 엘이디(11) 및 상기 제 2 백색광 엘이디(12)의 온 타임을 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(15)는 상기 온도센서(14)로부터의 감지 결과에 따라 상기 제 1 백색광 엘이디(11) 및 상기 제 2 백색광 엘이디(12)에 인가되는 전류의 진폭을 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    조도센서(16)를 더 구비하고,
    상기 제어부(15)는 상기 온도센서(14)로부터의 감지 결과 및 조도 센서(16)로부터의 감지 결과에 따라 상기 제 1 백색광 엘이디(11) 및 상기 제 2 백색광 엘이디(12)를 제어함을 특징으로 하는 조명 시스템.
  5. 온도센서로부터의 감지 결과에 따라 제어되는 복수개의 시원한 색 계통의 제 1 백색광 엘이디와, 복수개의 따뜻한 색 계통의 제 2 백색광 엘이디를 포함하여 이루어지는 조명 제어 방법에 있어서,
    상기 온도센서로부터의 감지 결과를 입력받는 단계(S100)와,
    상기 온도센서로부터 입력된 값을 저장된 값과 비교 판단하는 단계(S200)와,
    상기 비교 판단 결과에 따라 상기 제 1 백색광 엘이디와 상기 제 2 백색광 엘이디의 구동을 제어하는 단계(S300)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 백색광 엘이디와 상기 제 2 백색광 엘이디의 구동을 제어 단계(S300)는,
    상기 제 1 백색광 엘이디 및 상기 제 2 백색광 엘이디의 온 타임을 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 제어 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 백색광 엘이디와 상기 제 2 백색광 엘이디의 구동을 제어 단계(S300)는,
    상기 제 1 백색광 엘이디 및 상기 제 2 백색광 엘이디에 인가되는 전류의 진폭을 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 제어 방법.
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