KR20120048202A - 엘이디를 이용한 비상유도등 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평상시에는 절전형 센서등으로서 인체의 감지시에만 점등되고 화재나 기타 비상시에는 비상전원에 의하여 비상등이 점등되도록 하는 LED를 이용한 비상 유도등 제어장치에 관한 것이다.
LED를 광원으로 하는 비상 유도등을 구현하는데 있어 소비전류를 최소화하여 배터리의 방전으로 인해 비상유도등이 점등되지 않아 비상대피 시 인명피해를 줄일 수 있는 본 발명의 LED를 이용한 비상유도등 제어장치는,
상시전원인 AC입력전압을 직류전압으로 변환시키는 정류부와, 비상 시 전원을 공급하는 비상전원과, 상기 정류부로부터 변환된 직류전압을 미리 설정된 기준전압(Ref)과 비교하여 상기 상시전원의 정전상태를 감지하는 정전감지부와, 인체의 움직임 상태를 감지하여 그 인체감지신호를 출력하는 인체감지센서와, 상기 인체감지센서로부터 인체감지신호를 받아 설정된 시간동안 제1 및 제2 상시전원 온제어신호를 출력하고 상기 설정된 시간이 경과될 시 제1 및 제2 상시전원 온/오프 제어신호를 출력하고, 상기 정전감지부로부터 정전상태 감지신호를 받아 상기 비상전원을 공급하기 위한 제2 상시전원 오프제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부로부터 출력된 제1 상시전원 온/오프 제어신호에 따라 상기 정류부로부터 출력되는 상기 상시전원을 공급하거나 차단하는 상시전원 공급제어부와, 상기 제어부로부터 출력된 제2 상시전원 온/오프 제어신호에 따라 상기 정류부로부터 출력되는 상기 상시전원이나 상기 비상전원을 선택적으로 공급하는 상시/비상 전원 공급제어부와, 상기 상시전원 공급제어부로부터 공급되는 상기 상시전원을 받아 점등되어 조명을 밝혀주는 제1 LED부와, 상기 상시/비상 전원공급 제어부로부터 공급되는 상기 상시전원이나 상기 비상전원을 받아 점등되어 조명을 밝혀주는 제2 LED부를 포함한다.
본 발명에 따른 발광소자(LED)를 이용함으로 인해 소비전력을 현격히 낮추어 상시 발광을 할 수가 있고, 다양한 발광 패턴을 제공함과 동시에 부피를 줄여 외관상 미려한 효과가 있으며, 또한 비상 시 최소갯수의 LED만을 점등시켜 소비전력을 줄일 수 있고, 비상전원으로 충전배터리를 사용하는 경우 발광소자의 점등개수를 줄여 충전배터리로부터 공급되는 전원을 절약하여 충전배터리의 방전으로 인한 비상유도등의 소등현상이 발생되지 않도록 하여 인명피해를 방지할 수 있는 이점이 있다.

Description

엘이디를 이용한 비상유도등 제어장치{AN GUIDE EMERGENCY LAMP CONTROL DEVICE USING LIGHT EMITTING DIODE}

본 발명은 LED(LIGHT EMITTING DIODE)를 광원으로 하는 비상 유도등 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평상시에는 절전형 센서등으로서 인체의 감지시에만 점등되고 화재나 기타 비상시에는 비상전원에 의하여 비상등이 점등되도록 하는 LED를 이용한 LED를 광원으로 하는 비상 유도등 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건물의 복도 또는 계단 및 비상구 등 건물의 내부에는 화재 발생과 같은 비상사태 발생 시에 인명을 신속하고 정확하게 대피시켜 주기 위하여 비상유도등이 설치된다. 비상 유도등은 어두운 지하나 역사(驛舍) 등에서 비상구의 위치와 피난 방향을 알리기 위한 경우에 쓰인다. 비상 유도등 내부에는 축전지가 비치되어 정전 때에도 점등할 수 있도록 되어 있다. 상기 비상 유도등의 표시는 누구나 쉽게 식별할 수 있고, 멀리서도 구별할 수 있어야 하는 바, 표시내용은 비상구를 표시하는 기호, 피난방향의 화살표시 등과 함께 '비상구'라는 문자로 구성된다.

특히 화재가 발생하였을 경우, 건물에서 대피하려는 사람이 보다 쉽게 비상구의 위치를 파악하기 위해서는 빛을 이용하는 것이 가장 효과적이라는 점 때문에 다양한 광원을 활용한 비상 유도등이 개발되어 왔다. 그 예로는, 일반 조명용 형광등이나 냉음극 방전관을 광원으로 이용한 것이 있는데, 형광등의 경우에는 램프의 수명이 8000시간 전후이어서 비교적 짧은 편이고, 또 품질이 불균일하며 유지보수비용이 많이 든다는 단점이 있으며, 냉음극 방전관의 경우에는 그 수명이 20000시간 정도로서 형광등보다 길긴 하지만 고가의 안정기를 사용해야 하고 도광판을 설치해야 하는 등 비용이나 신뢰성의 측면에서 여전히 많은 문제점을 가지고 있다.

이에 따라, 최근에는 LED 표시판을 이용한 비상 유도등이 개발되고 있는데, 그 예로는 공개특허공보 제2005-75326호를 들 수 있다. 이 발명은 내열성 유리커버에 LED를 설치하여 시인성을 좋게 하고, 또 경보음발생기를 통해 경보음을 낼 수

있는 등의 개선 사항을 개시하고 있다.

그러나, LED를 광원으로 하는 비상 유도등에 관한 종래기술의 경우에는, 상시 전원과 비상 전원을 구분해서 사용하도록 되어 있는데, 비상 전원용으로 배터리를 충전하면서도 이를 상시 전원과 격리시킴으로써 양 전원의 용도 및 사용시점을 명확히 구분하여야 할 필요가 있음에도 불구하고 이를 적절히 구현한 기술이 개발되지 않은 상태이다.

본 발명의 목적은 LED를 광원으로 하는 비상 유도등을 구현하는데 있어 소비전류를 최소화하여 배터리의 방전으로 인해 비상유도등이 점등되지 않아 비상대피 시 인명피해를 줄일 수 있는 LED를 이용한 비상유도등 제어장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 LED를 광원으로 하는 비상 유도등을 구현하는데 평상시에는 인체가 움직일 때만 점등하도록 하는 센서등으로 사용하고 비상시에는 비상유도등으로 인체의 움직임과 상관없이 항상 점등되도록 하여 평상시에도 전류소모를 최소화할 수 있고 비상시에 비상유도등이 배터리의 방전으로 소등되지 않도록 하는 LED를 이용한 비상유도등 제어장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LED를 이용한 비상유도등 제어장치는,

상시전원인 AC입력전압을 직류전압으로 변환시키는 정류부와, 비상시 전원을 공급하는 비상전원과, 상기 정류부로부터 변환된 직류전압을 미리 설정된 기준전압(Ref)과 비교하여 상기 상시전원의 정전상태를 감지하는 정전감지부와, 인체의 움직임 상태를 감지하여 그 인체감지신호를 출력하는 인체감지센서와, 상기 인체감지센서로부터 인체감지신호를 받아 설정된 시간동안 제1 및 제2 상시전원 온제어신호를 출력하고 상기 설정된 시간이 경과될 시 제1 및 제2 상시전원 온/오프 제어신호를 출력하며, 상기 정전감지부로부터 정전상태 감지신호를 받아 상기 비상전원을 공급하기 위한 제2 상시전원 오프제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부로부터 출력된 제1 상시전원 온/오프 제어신호에 따라 상기 정류부로부터 출력되는 상기 상시전원을 공급하거나 차단하는 상시전원 공급제어부와, 상기 제어부로부터 출력된 제2 상시전원 온/오프 제어신호에 따라 상기 정류부로부터 출력되는 상기 상시전원이나 상기 비상전원을 선택적으로 공급하는 상시/비상 전원공급 제어부와, 상기 상시전원 공급제어부로부터 공급되는 상기 상시전원을 받아 점등되어 조명을 밝혀주는 제1 LED부와, 상기 상시/비상 전원공급 제어부로부터 공급되는 상기 상시전원이나 상기 비상전원을 받아 점등되어 조명을 밝혀주는 제2 LED부를 포함함을 특징으로 한다..

상기 정전감지부는,

상기 정류부로부터 출력된 직류전압을 받아 미리설정된 기준전압(Ref)과 비교하여 상기 상시전원의 차단상태를 판별하는 연산증폭기와, 상기 연산증폭기로부터 출력된 상시전원의 차단상태 판별신호에 의해 스위칭 오프되어 정전상태 감지신호를 출력하는 트랜지스터를 포함함을 특징으로 한다.

상기 정전감지부로부터 정전상태가 감지될 시 상기 제2 LED부는 상기 인체감지센서의 감지신호에 관계없이 상기 비상전원에 의해 점등됨을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 발광소자(LED)를 이용함으로 인해 소비전력을 현격히 낮추어 상시 발광을 할 수가 있고, 다양한 발광 패턴을 제공함과 동시에 부피를 줄여 외관상 미려한 효과가 있으며, 또한 비상 시 최소갯수의 LED만을 점등시켜 소비전력을 줄일 수 있고, 비상전원으로 충전배터리를 사용하는 경우 발광소자의 점등개수를 줄여 충전배터리로부터 공급되는 전원을 절약하여 충전배터리의 방전으로 인한 비상유도등의 소등현상이 발생되지 않도록 하여 인명피해를 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED를 이용한 비상유도등 제어장치의 구조도,
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED를 이용한 비상유도등 제어장치의 회로도
도 3은 도 2의 정전감지부(14)의 상세회로를 도시한 도면
도 4는 도 2에 도시된 제1 및 제2 LED부(18, 20)의 일 예의 구조를 나타낸 도면

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED를 이용한 비상유도등 제어장치의 구조도로서,

비상유도등(100)의 각 구성부재가 내장되는 케이스(110)와, 상기 케이스(110) 내에 설치되어 소정의 제어에 의해 점/소등되는 제1 LED부(18)와, 상기 케이스(110) 내에 설치되어 소정의 제어에 의해 상시전원과 비상전원에 의해 점등되는 제2 LED부(20)와, 인체의 움직임 상태를 감지하여 그 감지신호를 출력하는 인체감지센서(150)로 구성되어 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED를 이용한 비상유도등 제어장치의 회로도로서,

상시전원인 AC입력전압을 직류전압으로 변환시키는 정류부(10)와, 비상시 전원을 공급하는 비상전원(12)과 상기 정류부(10)로부터 변환된 직류전압을 미리 설정된 기준전압(Ref)과 비교하여 상시전원의 정전상태를 감지하는 정전감지부(14)와, 인체의 움직임 상태를 감지하여 그 인체감지신호를 출력하는 인체감지센서(150)와, 상기 인체감지센서(150)로부터 인체감지신호를 받아 설정된 시간동안 제1 및 제2 상시전원 온제어신호를 출력하고 상기 설정된 시간이 경과될 시 제1 및 제2 상시전원 오프제어신호를 출력하며, 상기 정전감지부(14)로부터 정전상태 감지신호를 받아 비상전원(12)을 공급하기 위한 제2 상시전원 오프제어신호를 출력하는 제어부(140)와, 상기 제어부(140)로부터 출력된 제1 상시전원 온/오프 제어신호에 따라 정류부(12)로부터 출력되는 상시전원을 공급하거나 차단하는 상시전원 공급제어부(22)와, 상기 제어부(140)로부터 출력된 제2 상시전원 온/오프 제어신호 에 따라 정류부(12)로부터 출력되는 상시전원이나 비상전원(12)을 선택적으로 공급하는 상시/비상 전원공급 제어부(16)와, 상기 상시전원 공급제어부(22)로부터 공급되는 상시전원을 받아 점등되어 조명을 밝혀주는 제1 LED부(18)와, 상기 상시/비상 전원 공급제어부(16)로부터 공급되는 상시전원이나 비상전원을 받아 점등되어 조명을 밝혀주는 제2 LED부(20)로 구성되어 있다. 비상전원(12)은 정류부(10)로부터 변환된 직류전압을 받아 충전하여 비상전원으로 공급하는 충전배터리나 비상시 발전기로부터 발생되는 전원이 될 수 있다.

도 3은 도 2의 정전감지부(14)의 상세회로를 도시한 도면이다.

정류부(10)로부터 출력된 직류전압을 받아 미리 설정된 기준전압(Ref)과 비교하여 상시전원의 차단상태를 판별하는 연산증폭기(OP1)와, 상기 연산증폭기(OP1)으로부터 출력된 상시전원의 차단상태 판별신호에 의해 스위칭 오프되어 정전상태 감지신호를 출력하는 트랜지스터(Q1)로 구성되어 있다.

도 4는 도 2에 도시된 제1 및 제2 LED부(18, 20)의 일 예의 구조를 나타낸 도면이다.

제1 LED부(18)는 원형형태로 배열되어 복수의 발광다이오드(LED)가 직렬접속되어 정류부(10)로부터 출력되는 직류전압에 의해 점등되어 조명을 밝혀 준다.

제2 LED부(20)는 원형형태로 배열되어 복수의 발광다이오드(LED)가 직렬접속되어 상용/비상 전원 공급제어부(16)로부터 출력되는 직류전압에 의해 점등되어 조명을 밝혀 준다.

도 4는 제1 및 제2 LED부(18, 20)는 원형형태로 배열된 복수의 발광다이오드(LED)를 예를 들어 도시하였으나 직사각형 형태로 배열된 복수의 발광다이오드(LED)를 구성할 수도 있다.

상술한 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예의 비상유도등 제어장치를 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 비상유도등(100)은 각 구성부재가 내장되는 케이스(110)와, 상기 케이스(110) 내에 설치되어 소정의 제어에 의해 점/소등되는 제1 LED부(18)와, 상기 케이스(110) 내에 설치되어 소정의 제어에 의해 상시전원 또는 비상전원에 의해 점등되는 제2 LED부(20)와, 인체의 움직임 상태를 감지하여 그 감지신호를 출력하는 인체감지센서(150)로 구성되어 있다.

평상시에는 제1 LED 부(18) 및 제2 LED부(20)가 하나의 패널로 형성된 비상유도등(100)에 내장되어 계단이나 복도 또는 현관에 설치되어 정류부(10)로부터 출력되는 직류전압을 공급받아 점등되어 어두운 장소에서 사람이 움직임이 감지될 때마다 설정된 시간동안 조명을 밝혀 주어 출구로 이동하는 통로를 안전하게 안내하는 기능을 한다. 평상시에 제1 LED부(18) 및 제2 LED부(20)가 상시전원으로 점등되면 소모전력이 예컨대 18W정도 소모된다.

그러나 상시전원이 차단되어 정전상태가 감지되면 비상시 비상전원(12)이 제2 LED부(20)로 공급됨에 따라 제2 LED부(20)가 점등되어 어두운 장소에서 출구로 이동하는 통로를 안전하게 안내하는 기능을 한다. 이때 비상유도등(100)은 제2 LED부(20)만이 점등되어 예컨대 전력량이 8W가 소모되어 비상전원(12)의 소모전력을 절약할 수 있다.

도 2를 참조하면, AC전원이 정류부(10)로 공급되고 있는 평상시에는 계단이나 복도 또는 현관에 설치되어 비상유도등(100)의 인체감지센서(150)로부터 인체의 움직임이 감지되면 제어부(140)는 미리 설정된 시간동안 제1 및 제2 상시전원 온제어신호를 출력한다. 이때 상기 제1 상시전원 온제어신호가 트라이악으로 이루어진 상시전원 공급제어부(22)로 인가되면 트라이악이 턴온되어 정류부(10)로부터 출력되는 직류전압이 제1 LED부(18)로 인가되어 상기 제1 LED부(18)를 점등시켜 조명을 밝힌다. 상기 제2 상시전원 온제어신호가 상시/비상 전원 공급제어부(16)로 인가되면 상시/비상 전원 공급제어부(16)는 정류부(10)로부터 출력되는 직류전압이 제2 LED부(20)로 인가되어 상기 제2 LED부(20)를 점등시켜 조명을 밝힌다. 따라서 평상시에는 상시전원으로 제1 LED부(18) 및 제2 LED부(20)를 점등시켜 예컨대 소모전력이 18W가 된다.

그러나 화재나 정전으로 AC전원이 차단되면 정류부(10)로부터 변환된 직류전압인 상시전원이 차단된다. 상시전원이 차단되면 정전감지부(14)는 정전상태를 감지하여 그 정전감지신호를 제어부(140)로 인가한다. 상기 정전감지부(14)의 정전감지동작을 도 3을 참조하여 구체적으로 설명하면, 연산증폭기(OP1)는 정류부(10)로부터 출력된 직류전압을 받아 기준전압(Ref)과 비교하여 상시전원의 차단상태를 판별하여 상시전원차단상태 판별신호인 하이신호를 트랜지스터(Q1)의 베이스로 인가한다. 상기 트랜지스터(Q1)는 베이스로 하이신호가 인가되면 턴오프 되어 상시전원 감지신호인 로우신호를 제어부(40)로 인가한다. 이때 제어부(40)는 제1 및 제2 상시전원 오프 제어신호를 출력한다. 이때 상기 제1 상시전원 오프제어신호가 트라이악의 게이트로 인가되면 트라이악이 턴오프되고, 정류부(10)로부터 출력되는 직류전압이 없기 때문에 제1 LED부(18)로 상시전원이 차단되어 상기 제1 LED부(18)를 소등된다. 상기 제2 상시전원 오프제어신호가 상시/비상 전원 공급제어부(16)로 인가되면 상시/비상 전원 공급제어부(16)는 비상전원(12)이 제2 LED부(20)로 인가되도록 하여 상기 제2 LED부(20)를 점등시켜 비상조명을 밝히게 된다. 따라서 비상시에는 비상전원(12)으로 제2 LED부(20)를 점등시켜 예컨대 소모전력이 8W가 된다.

따라서 비상시에는 인체감지센서(150)의 인체의 움직임 동작감지에 상관없이 비상전원(12)이 제2 LED부(20)를 점등하게 되어 비상시 계단이나 복도 또는 현관 등과 같은 비상출구의 통로를 조명으로 비추어 안전하게 대피할 수 있다. 그리고 비상시에는 제2 LED부(20)를 점등하게 되어 비상전원(12)의 소모전력을 현저히 감소시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서는 제1 및 제2 LED부(18, 20)의 배열구조를 홀수라인으로 형성된 제1 LED부(18)와 짝수라인으로 형성된 제2 LED부(20)의 구조를 도시하였으나 홀,짝수 전체라인 중 홀수번째 LED를 제1 LED부(18)로 배열시키고, 짝수번째 LED를 제2 LED부(20)로 배열시켜 구현할 수도 있다.

본 발명의 일 실시 예에서 상시전원이 공급시에는 제1 LED부(18) 및 제2 LED부(20)를 모두 점등시켜 18W가 되도록 하고, 비상전원 공급시에는 제2 LED부(20)만을 점등시켜 8W가 되도록 하고있으나, 주위의 상황이나 환경에 따라 LED의 설치갯수를 가변시켜 조도 및 소비전력을 변경할 수 있다.

그리고 비상전원으로 충전배터리를 사용하는 경우에는 충전배터리의 전원으로 제2 LED부(20)를 점등하게 되어 충전배터리의 소모전력을 현저히 감소시켜 충전배터리의 방전으로 인하여 비상출구의 통로에 비상유도등(100)이 소등됨으로 인한 인명피해를 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나. 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

10: 정류부 12: 비상전원
14: 정전감지부 16: 상시/비상 전원 공급제어부
18, 20: 제1 및 제2 LED부 22: 상시전원 공급제어부
100: 비상유도등 110: 케이스
150: 인체감지센서

Claims (3)

1. LED를 이용한 비상유도등 제어장치에 있어서,
   상시전원인 AC입력전압을 직류전압으로 변환시키는 정류부와,
   비상 시 전원을 공급하는 비상전원과,
   상기 정류부로부터 변환된 직류전압을 미리 설정된 기준전압(Ref)과 비교하여 상기 상시전원의 정전상태를 감지하는 정전감지부와,
   인체의 움직임 상태를 감지하여 그 인체감지신호를 출력하는 인체감지센서와,
   상기 인체감지센서로부터 인체감지신호를 받아 설정된 시간동안 제1 및 제2 상시전원 온제어신호를 출력하고 상기 설정된 시간이 경과될 시 제1 및 제2 상시전원 오프 제어신호를 출력하며, 상기 정전감지부로부터 정전상태 감지신호를 받아 t상기 비상전원을 공급하기 위한 제2 상시전원 오프제어신호를 출력하는 제어부와,
   상기 제어부로부터 출력된 제1 상시전원 온/오프 제어신호에 따라 상기 정류부로부터 출력되는 상기 상시전원을 공급하거나 차단하는 상시전원 공급제어부와,
   상기 제어부로부터 출력된 제2 상시전원 온/오프 제어신호에 따라 상기 정류부로부터 출력되는 상기 상시전원이나 상기 비상전원을 선택적으로 공급하는 상시/비상 전원 공급제어부와,
   상기 상시전원 공급제어부로부터 공급되는 상기 상시전원을 받아 점등되어 조명을 밝혀주는 제1 LED부와,
   상기 상시/비상 전원공급 제어부로부터 공급되는 상기 상시전원이나 상기 비상전원을 받아 점등되어 조명을 밝혀주는 제2 LED부를 포함함을 특징으로 하는 LED를 이용한 비상유도등 제어장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 정전감지부는,
   상기 정류부로부터 출력된 직류전압을 받아 미리설정된 기준전압(Ref)과 비교하여 상기 상시전원의 차단상태를 판별하는 연산증폭기와,
   상기 연산증폭기로부터 출력된 상기 상시전원의 차단상태 판별신호에 의해 스위칭 오프되어 정전상태 감지신호를 출력하는 트랜지스터를 포함함을 특징으로 LED를 이용한 비상유도등 제어장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 정전감지부로부터 정전상태가 감지될 시 상기 제2 LED부는 상기 인체감지센서의 감지신호에 관계없이 상기 비상전원이 공급됨에 의해 점등됨을 특징으로 하는 LED를 이용한 비상유도등 제어장치.
   
   

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