KR20150041208A - 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템 - Google Patents

복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20150041208A
KR20150041208A KR20130118342A KR20130118342A KR20150041208A KR 20150041208 A KR20150041208 A KR 20150041208A KR 20130118342 A KR20130118342 A KR 20130118342A KR 20130118342 A KR20130118342 A KR 20130118342A KR 20150041208 A KR20150041208 A KR 20150041208A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
led
control
dimming
sensor
led module
Prior art date
Application number
KR20130118342A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101623345B1 (ko
Inventor
구자균
홍광선
박동현
Original Assignee
주식회사 유티솔
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 유티솔 filed Critical 주식회사 유티솔
Priority to KR1020130118342A priority Critical patent/KR101623345B1/ko
Publication of KR20150041208A publication Critical patent/KR20150041208A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101623345B1 publication Critical patent/KR101623345B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/105Controlling the light source in response to determined parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0442Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
    • F21V23/0471Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors the sensor detecting the proximity, the presence or the movement of an object or a person
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10Controlling the intensity of the light
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/155Coordinated control of two or more light sources
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/175Controlling the light source by remote control
    • H05B47/19Controlling the light source by remote control via wireless transmission
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

본 발명은 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템에 관한 것으로서, 복수 개의 LED가 설치된 조명 대상 지역을 n개의 단위 구역으로 나누고, 상기 단위 구역별로 설치된 LED의 디밍을 제어하는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템에 있어서, 상기 단위 구역별 설치되어 특정한 단위 구역에서의 동체의 움직임 또는 설치 위치 특성에 따른 조도 관련 이벤트 발생이 감지되면 디밍 제어 신호를 출력하고, 상기 디밍 제어 신호에 따라 해당 단위 구역에 속한 LED의 디밍을 제어하며, 각 LED의 전압값 및 전류값을 검출하여 전압-전류 검출신호를 출력하고, 각 LED의 이상 여부를 주기적으로 확인하여 LED 장애 발생 신호를 출력하는 LED 장치; 상기 디밍제어신호, 상기 전압-전류 검출 신호 및 상기 LED 장애 발생 신호를 전송받아 상기 단위 구역별 또는 시간대별 디밍 제어 기능, 장애 발생 확인 기능, 불법 침입 감지에 따른 보안 기능, 상기 LED 상태를 진단하는 진단 기능, 상기 LED의 절전 제어 및 원격 모니터링 기능을 수행하는 관제 서버; 및 상기 LED 장치와 상기 관제 서버 사이에 위치하고, 상기 디밍제어신호, 상기 전압-전류 검출 신호 및 상기 LED 장애 발생 신호를 수신하여 액세스 포인트를 통해 상기 관제 서버에 전송하며, 상기 관제 서버에서 전송되는 각종 제어 및 모니터링 신호를 상기 LED 장치에 전송하는 트랜시버(Transceiver)를 포함한다. 따라서, 본 발명은 관제 서버의 통제 없이 IP-USN 기반의 무선 통합 디밍 제어 가능하기 때문에 LED 장치 내의 각 LED 모듈이 무선 통신을 통해 실내 LED 디밍 제어를 능동적으로 수행할 수 있고, 각 단위 구역별로 조명의 조도를 제어하며, 조명의 상태를 모니터링할 수 있기 때문에 별도의 배선이 필요 없어 설치비가 감소될 수 있다.

Description

복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템{MULTI-SENSOR BASED INTELLIGENT INTERGRATED DIMMING CONTROLLING SYSTEM }
본 발명은 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관제 서버의 통제없이 LED 장치 내의 각 모듈간 무선 통신을 통해 자동 디밍 기능을 구현할 수 있고, 모션 센서를 적용하여 불법 침입 여부를 감지할 수 있으며, 배전반과 연계하여 전체 사용 전력량을 측정하여 빌딩 내의 전력 절감 기능을 수행할 수 있는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템에 관한 것이다.
LED 조명장치는 LED 조명을 단순히 온/오프(ON/OFF)하는 것 뿐만 아니라 디밍(Dimming) 조절을 할 수 있다. 대개, 전력 소비 절감의 일환으로 램프를 최대 전력 또는 절감 전력 등으로 점등시키는 디밍 기술은 사람이나 차량 등의 유동이 많은 시간 또는 밝은 조광이 필요한 시간에는 최대 출력으로 램프를 점등시키고, 늦은 밤이나 유동이 거의 없는 새벽에는 절감 출력으로 램프를 점등시켜 에너지 절감을 기할 수 있도록 하는 기술이다.
일반적으로 복수 개를 서로 직렬 혹은 병렬로 연결한 LED 조명기기에서는 LED 조명기기의 휘도를 개별적으로 조정할 수 없기 때문에 LED 조명기기의 수명이 저하되고, 아울러 LED 조명기기의 작동으로 인한 소비전력이 증가하는 단점이 있다. 이러한 단점을 개선하기 위하여 최근에는 복수 개의 LED 조명기기에 대한 그룹제어를 통해 소비전력을 줄일 수 있도록 한 시스템들이 일부 제시되고 있는 추세이다.
그러나, LED 조명기기의 그룹제어를 위한 방식은 현재 중앙제어방식을 모두 적용하고 있기 때문에 설치시 초기비용이 높고, 에너지 절약비용 대비 회수기간이 길어지므로 최초 도입시 경제적인 부담이 큰 단점이 있다.
예를 들면, 종래 그룹제어의 경우, 중앙컨트롤장치를 채택하고 있는 관계로 고가의 설치비가 필요하고, 대부분이 유선방식이어서 시공 및 보수 측면에서 불리한 점이 있다. 또는 무선방식의 그룹 제어 경우에는 RF 또는 지그비(Zigbee) 방식을 채택하는데, 이는 설치되는 현장 여건이 많이 다른 관계로 RF나 지그비 방식에서는 오작동의 우려가 높아 시스템 안정성을 떨어뜨리는 단점이 있다.
복수 개의 조명등이 설치된 조명 시스템은 에너지 소비를 줄이기 위하여 LED조명 사용 및 센서 기술을 활용한 자동 디밍(Dimming) 시스템을 구성하고 있다.
LED 조명은 기존 형광등보다 전력소비량을 50% 이상 감소시킬 수 있는 반면 수명을 3배 이상 길고, LED 조명은 균일한 조도 분포를 유지할 수 있어 위치에 따라 조도 차이가 심한 기존의 형광등 지하주차장에 비해 쾌적한 환경을 제공하고 IT 첨단제어시스템을 융합하여 다양한 스마트 조명 시스템 개발이 가능한 장점을 가지고 있다.
자동 디밍 시스템은 차량 감지 및 사람의 움직임을 감지하는 별도의 센서부를 이용하여 차량이나 사람이 감지되었을 때 디밍값을 변경하여 절전을 추구하고 있다.
특히, 지하주차장의 에너지 소비를 줄이기 위하여 LED 조명 사용 및 센서 기술을 활용한 자동 디밍 시스템을 구성한 기술 및 제품이 선보이고 있지만, 이러한 시스템 및 제품의 경우 네트워크 구성을 위한 별도의 포설이 필요한 상태로서, 단순 조명 교체를 통한 자동절전기능을 구현하기에는 단가 상승 및 포설공사 등의 문제점이 있다.
이에 지하주차장과 같은 공동시설에서 불필요하게 낭비되는 전기에너지를 줄이고 보다 안전한 지하주차장 및 공동시설이 환경을 위하여 안전과 보안면, 전력 소비량 면에서 뛰어난 LED 광원을 이용한 조명용 제품을 독립 형태로 구성하여 네트워크 포설 없이 기존 형광등기구 교체만으로 자동 절전형 지하주차장 조명을 개발이 필요하다.
또한, 다수의 센서들을 활용하여 조명에 사용되는 전력을 분석하고, 분석된 전력정보를 바탕으로 조명에 사용되는 전력을 세밀하게 제어함으로써, 전력소모를 줄이고 상황에 맞는 적절한 조명을 지능적으로 제어할 수 있는 조명제어시스템의 개발이 요망된다.
본 발명은 관제 서버의 통제 없이 IP-USN 기반의 무선 통합 디밍 제어 가능하기 때문에 LED 장치 내의 각 LED 모듈이 무선 통신을 통해 실내 LED 디밍 제어를 능동적으로 수행할 수 있고, 각 단위 구역별로 조명의 조도를 제어하며, 조명의 상태를 모니터링할 수 있기 때문에 별도의 배선이 필요 없어 설치비가 감소될 수 있는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템을 제공한다.
본 발명은 CMOS 카메라를 적용하여 불법 침입 여부를 감지할 수 있고, 각 단위 구역 내의 LED의 이상 상태나 통신 장애 여부를 주기적으로 확인할 수 있으며, 배전반과 연계하여 전체 사용 전력량을 측정하여 빌딩 내의 전력 절감 기능을 수행할 수 있고, LED의 이상 상태나 불법 침입 등의 비상 상황 발생시 스마트폰 등의 관리자 단말기로 비상 상황을 통보할 수 있는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템을 제공한다.
실시예들 중에서, 복수 개의 LED가 설치된 조명 대상 지역을 n개의 단위 구역으로 나누고, 상기 단위 구역별로 설치된 LED의 디밍을 제어하는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템에 있어서, 상기 단위 구역별 설치되어 특정한 단위 구역에서의 동체의 움직임 또는 설치 위치 특성에 따른 조도 관련 이벤트 발생이 감지되면 디밍 제어 신호를 출력하고, 상기 디밍 제어 신호에 따라 해당 단위 구역에 속한 LED의 디밍을 제어하며, 각 LED의 전압값 및 전류값을 검출하여 전압-전류 검출신호를 출력하고, 각 LED의 이상 여부를 주기적으로 확인하여 LED 장애 발생 신호를 출력하는 LED 장치; 상기 디밍제어신호, 상기 전압-전류 검출 신호 및 상기 LED 장애 발생 신호를 전송받아 상기 단위 구역별 또는 시간대별 디밍 제어 기능, 장애 발생 확인 기능, 불법 침입 감지에 따른 보안 기능, 상기 LED 상태를 진단하는 진단 기능, 상기 LED의 절전 제어 및 원격 모니터링 기능을 수행하는 관제 서버; 및 상기 LED 장치와 상기 관제 서버 사이에 위치하고, 상기 디밍제어신호, 상기 전압-전류 검출 신호 및 상기 LED 장애 발생 신호를 수신하여 액세스 포인트를 통해 상기 관제 서버에 전송하며, 상기 관제 서버에서 전송되는 각종 제어 및 모니터링 신호를 상기 LED 장치에 전송하는 트랜시버(Transceiver)를 포함한다.
상기 LED 장치는, 상기 단위 구역 내 복수 개의 LED 중 적어도 하나와 연결되어 설치되고, 무선 통신을 통해 수신한 디밍 제어 신호에 따라 상기 연결된 LED의 디밍을 제어하는 복수 개의 수신 LED 모듈; 상기 단위 구역 내 복수 개의 LED 중 적어도 하나와 연결되어 설치되고, 무선 통신을 통해 수신한 상기 디밍 제어 신호에 따라 상기 연결된 LED의 디밍을 제어하며, 설치 위치의 특성에 따른 센서를 포함하여 조도 관련 이벤트 발생 신호를 출력하는 제1 센서부를 포함하는 복수 개의 센서 겸용 수신 LED 모듈; 상기 단위 구역 내에서 상기 수신 LED 모듈 및 상기 센서 겸용 수신 LED 모듈과 무선통신의 방식으로 연결되고, 상기 단위 구역 내의 물체의 움직임을 검출하여 동체 감지 신호를 출력하는 제2 센서부를 포함하며, 상기 제2 센서부에서 동체 감지 신호가 검출되면 이웃한 단위 구역들의 디밍 정보를 수신하여 상기 수신된 디밍 정보 또는 조도 관련 이벤트 발생 신호에 기초한 디밍 제어 신호를 상기 수신 LED 모듈 및 상기 센서 겸용 수신 LED 모듈로 전송하며, 상기 수신 LED 모듈 및 상기 센서 겸용 수신 LED 모듈의 각 LED의 전압값 및 전류값을 검출하여 전압-전류 검출신호를 출력하는 복수 개의 제어 LED 모듈; 및 상기 조명 대상 지역에 적어도 1개 이상 설치되고, 상기 복수 개의 제어 LED 모듈과 트랜시버 사이에 위치하며, 상기 복수 개의 제어 LED 모듈간의 메시 네트워크(Mesh network) 통신을 통해 상기 LED 장애 발생 신호, 전압-전류 검출신호 또는 디밍 제어 신호를 상기 트랜시버에 전송하고, 상기 트랜시버를 통해 전송되는 상기 관제 서버의 각종 제어 및 모니터링 신호를 상기 복수 개의 제어 LED 모듈에 전송하는 주제어 LED 모듈을 포함한다.
이때, 상기 제1 센서부는, 상기 제어 LED 모듈이 관할하는 단위 구역의 조도를 측정하는 조도센서, 상기 단위 구역의 동체를 감지하는 동체 감지 센서, 문열림을 감지하는 도어감지 센서 또는 소리를 감지하는 음향 감지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함하여 조도 관련 이벤트 발생 신호를 출력하고, 상기 제2 센서부는 동체 감지 센서인 것을 특징으로 한다.
상기 트랜시버는 정해진 시간 동안 주기적으로 상기 주제어 LED 모듈을 통해 각 단위 구역의 제어 LED 모듈에게 상기 수신 LED 모듈 및 센서 겸용 수신 LED 모듈간의 통신장애 여부에 대한 확인을 요청하고, 상기 주제어 LED 모듈로부터 특정 단위 구역의 제어 LED 모듈의 통신 장애 발생 신호가 전송되면 이메일 또는 SMS 형태로 관리자 단말기에게 통신 장애 발생을 통보하고, 상기 주제어 LED 모듈로부터 LED 장애 발생 신호를 수신하면 해당 LED의 장애발생을 이메일 또는 SMS 형태로 관리자 단말기에 통보하는 것을 특징으로 한다.
상기 주제어 LED 모듈은 상기 관제 서버의 보안 기능을 통해 각 단위 구역 내의 제어 LED 모듈이 방범 모드로 설정되도록 하고, 상기 각 단위 구역의 제어 LED 모듈은 상기 제2 센서부를 통해 동체 감지 신호가 검출되면 상기 수신 LED 모듈 및 상기 센서 겸용 수신 LED 모듈로 상기 연결된 LED가 온(on)되도록 하는 디밍제어신호를 전송하고, 상기 트랜시버로 불법침입신호를 전송하며, 상기 트랜시버는 상기 불법침입신호를 수신하면 상기 관리자 단말기로 해당 단위 구역에 불법침입자가 감지되었음을 알리는 신호 또는 텍스트를 메일 또는 푸쉬메세지 형태로 전송하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 n개의 단위 구역 내의 물체의 움직임을 감지하도록 특정 위치에 설치된 복수의 모션 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 모션 센서는 CMOS 이미지 센서를 포함한 카메라 장치이고, 상기 관제 서버는 상기 주제어 LED 모듈을 통해 상기 카메라 장치로부터 전송되는 촬영 영상의 밝기가 기준값 이하일 경우에, 상기 동체 감지 신호가 검출된 제어 LED 모듈로 디밍 레벨 상향 조정 신호를 송신하도록 하고, 상기 디밍 레벨 상향 조정 신호를 수신한 제어 LED 모듈은 디밍 레벨을 상향 조정한 디밍 제어 신호를 상기 수신 LED 모듈 및 센서 겸용 수신 LED 모듈로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 관제 서버는 무선 통신을 통해 배전반의 적산전력계와 연결되고, 상기 관제 서버의 요청시 또는 주기적으로 상기 적산전력계로부터 전력값을 전송받아 전체 사용 전력량을 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기 관제 서버는 조명 대상 지역에 대한 목표 전력량을 설정하여 상기 LED 장치로 전송하고, 상기 LED 장치는 상기 적산전력계로부터 사용 전력량을 전송받아 상기 목표 전력량과 비교하여 상기 사용 전력량이 상기 목표 전력량 이하일 경우에 현재 LED의 디밍값을 유지하고, 상기 사용 전력량이 상기 목표 전력량 이상일 경우에 상기 목표 전력량에 기초하여 상기 LED의 디밍값을 조절하여 상기 LED의 디밍을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템은 관제 서버의 통제 없이 IP-USN 기반의 무선 통합 디밍 제어 가능하기 때문에 LED 장치 내의 각 LED 모듈이 무선 통신을 통해 실내 LED 디밍 제어를 능동적으로 수행할 수 있고, 각 단위 구역별로 조명의 조도를 제어하며, 조명의 상태를 모니터링할 수 있기 때문에 별도의 배선이 필요 없어 설치비가 감소될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템은 CMOS 카메라를 적용하여 불법 침입 여부를 감지할 수 있고, 각 단위 구역 내의 LED의 이상 상태나 통신 장애 여부를 주기적으로 확인할 수 있으며, 배전반과 연계하여 전체 사용 전력량을 측정하여 빌딩 내의 전력 절감 기능을 수행할 수 있고, LED의 이상 상태나 불법 침입 등의 비상 상황 발생시 스마트폰 등의 관리자 단말기로 비상 상황을 통보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 수신 LED 모듈의 구성을 설명하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 디밍 절전 제어기의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 4는 도 1의 제어 LED 모듈의 구성을 설명하는 사시도이다.
도 5는 도 1의 제어 LED 모듈의 구성을 설명하는 블록도이이다.
도 6은 도 1의 트랜시버의 통신 연결 상태를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템의 실내 조명조광 제어 과정을 설명하는 도면이다.
도 9는 도 8의 모션 센서에 의한 디밍제어 과정을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템의 지하 조명조광 제어 과정을 설명하는 도면이다.
도 11은 도 10의 동체 감지 신호에 따른 디밍 제어 상태를 설명하는 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템의 구성을 설명하는 도면이고, 도 2는 도 1의 수신 LED 모듈의 구성을 설명하는 사시도이며, 도 3은 도 2의 디밍 절전 제어기의 구성을 설명하는 블록도이고, 도 4는 도 1의 제어 LED 모듈의 구성을 설명하는 사시도이고, 도 5는 도 1의 제어 LED 모듈의 구성을 설명하는 블록도이며, 도 6은 도 1의 트랜시버의 통신 연결 상태를 설명하는 도면이다.
도 1을 참고하면, 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템(10)은 복수 개의 LED(100)가 설치된 조명 대상 지역을 n개의 단위 구역(Zone1, Zone2, Zone3, Zone4)으로 나누고, 각 단위 구역(Zone1, Zone2, Zone3, Zone4)의 LED의 조명 조광을 무선 통신을 통해 통합 제어한다.
조명 대상 지역의 단위 구역(Zone1, Zone2, Zone3, Zone4)은 바닥면적이나 층수 등에 따라 n개의 구역으로 구분할 수 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이 단위 구역(Zone1, Zone2, Zone3, Zone4)은 제1 구역(Zone1), 제2 구역(Zone2), 제3 구역(Zone3) 및 제4 구역(Zone4)으로 나뉘어질 수 있다.
복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템(10)은 LED 장치(100), 트랜시버(200), 관제 서버(300) 및 관리자 단말기(400)를 포함한다.
LED 장치(100)는 조도 관련 이벤트 발생이 감지되면 디밍 제어 신호를 출력하고, 디밍 제어 신호에 따라 해당 단위 구역에 속한 수신 LED 모듈(110), 센서 겸용 수신 LED 모듈(120) 및 제어 LED 모듈(130)의 디밍을 제어한다. 그리고, LED 장치(100)는 각 LED의 전압값 및 전류값을 검출하여 전압-전류 검출 신호를 출력하고, 각 LED의 이상 여부를 주기적으로 확인하여 LED 장애 발생 신호를 출력한다.
이러한 LED 장치(100)는 복수 개의 수신 LED 모듈(110), 복수 개의 센서 겸용 수신 LED 모듈(120), 복수 개의 제어 LED 모듈(130) 및 주제어 LED 모듈(140)을 포함한다.
수신 LED 모듈(110)은 단위 구역(Zone1, Zone2, Zone3, Zone4) 내 특정한 LED와 연결되고, 무선 통신을 통해 디밍제어신호를 수신하여 LED의 디밍을 제어한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 수신 LED 모듈(110)은 디밍제어신호를 수신하여 LED(111)의 밝기를 조절하는 디밍 절전 제어기(112)를 포함하고, 디밍 절전 제어기(112)와 LED(111)가 일체형으로 형성될 수 있다. 이때, 디밍 절전 제어기(112)는 디밍제어신호를 수신하는 수신 기능 및 LED(111)에 구동 전원을 공급하는 SMPS(Switched Mode Power Supply)(도시되지 않음)를 포함한다. SMPS는 LED(111)를 안정적으로 구동할 수 있는 적정 구동 전원을 공급해 준다.
도 3을 참고하면, 디밍 절전 제어기(112)는 RF 송수신부(112a), A/D 변환부(112b), 디밍 제어부(112c) 및 PWM 조광부(112d)를 포함한다.
RF 송수신부(112a)는 2.4 GHz 무선 통신 방식을 이용하여 디밍제어신호를 수신하고, A/D 변환부(112b)는 RF 송수신부(112a)에서 수신된 디밍 제어 신호를 디지털 신호로 변환하며, 디밍 제어부(112c)는 A/D 변환부(112b)에서 변환된 디지털 신호로 변환된 디밍 제어 신호에 기초하여 PWM 제어신호를 생성한다.
PWM 조광부(112d)는 PWM 제어신호에 따라 PWM 파형을 생성하고, SMPS는 PWM 조광부(112d)에서 생성된 PWM 파형에 의해 구동되어 스위칭 모드 전원을 공급하는데, LED(111)를 안정적으로 구동할 수 있는 적정 구동 전원을 공급해 준다.
여기서, 디밍 제어부(112c)는 디밍 제어신호에 따라 SMPS에 인가되는 구동신호의 펄스폭을 가변시켜 LED(111)의 조도를 증가 또는 감소시키게 된다.
센서 겸용 수신 LED 모듈(120)은 수신 LED 모듈(110)과 마찬가지로 LED와 디밍 제어기를 포함하고, 설치 위치의 특성에 따른 센서를 포함하여 센서감지신호를 출력하는 제1 센서부(121)를 포함한다. 이때, 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)의 디밍 제어기는 디밍제어신호를 수신하는 수신 기능 및 센서감지신호를 송신하는 송신 기능 및 LED에 구동 전원을 공급하는 SMPS를 포함한다.
제1 센서부(121)는 단위 구역(Zone1, Zone2, Zone3, Zone4)의 조도를 측정하는 조도센서, 문열림을 감지하는 도어감지 센서, 소리를 감지하는 음향 감지 센서 또는 특정 물체의 움직임을 감지하는 모션 센서 중 어느 하나가 될 수 있다.
제어 LED 모듈(130)은 수신 LED 모듈(110) 및 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)과 무선 통신을 통해 연결되고, 해당 단위 구역 내의 물체 움직임을 검출하는 동체 감지 센서인 제2 센서부(133)를 통해 동체감지신호를 감지하며, 이웃한 단위 구역들의 디밍 정보를 수신하여 이 수신된 디밍 정보, 동체 감지 신호 또는 센서 감지 신호에 기초하여 디밍 제어 신호를 생성한 후에 이를 수신 LED 모듈(110) 및 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)로 전송한다.
제2 센서부(133)는 특정 주파수의 전파를 이용해 동체의 움직임을 검출하는 마이크로파 센서(Microwave sensor)가 될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어 LED 모듈(130)은 LED(131), 디밍 절전 제어기(132) 및 제2 센서부(133)를 비롯해 LED(131)의 구동 전원을 공급하는 SMPS(Switched Mode Power Supply)(134)가 일체형으로 형성된다.
제어 LED 모듈(130)은 AC 220V의 구동 전원이 인가되면 LED SMPS(134)에서 디밍 절전 제어기(132)로 구동 전원을 공급하고, 디밍 절전 제어기(132)는 제2 센서부(133)에 구동 전원이 인가되도록 하면서 동체 감지 신호를 수신한다.
주제어 LED 모듈(140)은 조명 대상 지역에 적어도 1개 이상 설치되고, 각 단위 구역의 제어 LED 모듈(130)과 무선 통신 방식으로 연결되며, 트랜시버(200)를 통해 관제 서버(300)와 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 주제어 LED 모듈(140)은 지상층에 1개, 주차장 등의 지하층에 1개 설치될 수 있고, 또는 각 층별 1개씩 설치될 수도 있다.
LED 장치(100)는 각 단위 구역마다 수신 LED 모듈(110), 센서 겸용 수신 LED 모듈(120) 및 제어 LED 모듈(130)이 하나의 그룹을 형성하여 독립적으로 운영되고, 관제 서버(300) 또는 관리자 단말기(400)를 통해 제어 및 모니터링이 가능하다.
다시 도 1을 설명하면, 트랜시버(200)는 액세스 포인트(210)를 통해 LED 장치(100)와 접속하며, 이동 전화 기지국(Mobile Base Station)(410)을 통해 관리자 단말기(400)에 연결되고, 데이터 통신망이나 와이파이 등의 통신망(310)을 통해 관제 서버(300)와 연결된다.
도 6을 참고하면, 트랜시버(200)는 지하주차장과 지상층에 층별 설치되고, 주제어 LED 모듈(140)은 지하 주차장에 Main TX1, 지상층에 Main TX2가 설치될 수 있다.
트랜시버(200)는 주기적으로 주제어 LED 모듈(140)을 통해 각 단위 구역(Zone1, Zone2, Zone3, Zone4)의 제어 LED 모듈(130)로 통신상태 확인요청 신호를 전송하고, 각 단위 구역(Zone1, Zone2, Zone3, Zone4)의 제어 LED 모듈(130)은 자신의 영역에 속한 수신 LED 모듈(110) 및 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)과의 송수신 상태가 원활한지를 확인하도록 한다. 이때, 주제어 LED 모듈(140)과 트랜시버(200)는 이더넷으로 연결되어 있다.
만일, 특정한 단위 구역의 제어 LED 모듈(130)이 수신 LED 모듈(110)로부터 응답이 없는 경우에 해당 수신 LED 모듈(110)에 통신 장애가 발생하였다고 판단하고, 주제어 LED 모듈(130)로 통신 장애 발생 신호를 전송한다.
주제어 LED 모듈(130)은 트랜시버(200)로 해당 제어 LED 모듈(130)의 통신 장애 발생 신호를 전송하고, 트랜시버(200)는 통신장애 발생 신호를 수신하여 통신 장애 발생 정보를 데이터베이스(도시되지 않음)에 저장하며, 이메일 또는 SMS 형태로 관제 서버(300) 또는 관리자 단말기(400)로 통신장애 발생 상황을 통보한다.
또한, 각 단위 구역(Zone1, Zone2, Zone3, Zone4)의 제어 LED 모듈(130), 센서 겸용 수신 LED 모듈(120) 및 수신 LED 모듈(110)은 자신과 연결된 LED의 이상 여부를 주기적으로 확인하고, LED에 장애 발생이 확인되면 해당 단위 구역(Zone1, Zone2, Zone3, Zone4)의 제어 LED 모듈(130)로 장애 발생을 알리고, 장애 발생을 수신한 제어 LED 모듈(130)은 인접한 다른 단위 구역의 제어 LED 모듈(130)과 통신하여 장애 발생을 전달한다. 복수 개의 단위 구역에 설치되는 각각의 제어 LED 모듈(130)은 상호 간에 메시(Mesh) 네트워크 형태로 연결될 수 있다.
이와 같이, 각 제어 LED 모듈(130) 간의 통신을 통해 LED 장애 발생 신호가 주제어 LED 모듈(140)에 최종 전송되고, 주제어 LED 모듈(140)은 트랜시버(200)로 LED 장애 발생 신호를 전송한다.
트랜시버(200)는 LED 장애 발생 신호를 수신하여 데이터베이스에 저장하고, 이메일이나 SMS 형태로 관제 서버(300) 또는 관리자 단말기(400)로 LED 장애 발생 상황을 통지한다.
다시 도 1을 설명하면, 관제 서버(300)는 트랜시버(200)를 통해 디밍제어신호, 전압-전류 검출 신호, LED 장애 발생 신호 및 통신 장애 발생 신호를 전송받아 단위 구역(Zone1, Zone2, Zone3, Zone4)별 또는 시간대별 디밍 제어 기능, 장애 발생 확인 기능, 불법 침입 감지에 따른 보안 기능, LED 상태를 진단하는 진단 기능, LED의 절전 제어 및 원격 모니터링 기능을 수행한다.
관리자 단말기(400)는 트랜시버(200)와 통신할 수 있는 스마트폰, 휴대폰 및 PDA를 비롯한 각종 휴대용 단말기, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 PC, 노트북 등이 될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 7을 참고하면, 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템은 복수 개의 수신 LED 모듈(110), 복수 개의 센서 겸용 수신 LED 모듈(120), 복수 개의 제어 LED 모듈(130) 및 주제어 LED 모듈(140)을 포함하는 LED 장치(100), 트랜시버(200) 및 관제 서버(300)를 포함하고, 관제 서버(300)는 배전반의 적산전력계(500)와 무선 통신을 수행한다.
즉, 배전반의 적산전력계(500)는 관제 서버(300)의 요청시 또는 주기적으로 전력값을 전송하고, 관제 서버(300)는 적산전력계(500)로부터 전력값을 수신하여 데이터베이스에 저장한 후에 웹 유저 인터페이스(Web User Interface)를 통해 개별 평균 사용 전력량을 표시한다.
또한, 관제 서버(300)는 LED 장치(100)의 각 LED의 정상/비정상 상태와 전력사용량에 대한 모니터링을 통해 지역 또는 그룹 단위의 디밍 상태를 원격 제어하고, LED 장치(100)로부터 전송받은 전압-전류 검출 신호를 통해 각 LED의 전류 및 전압 값의 변화와 평균 전력량을 분석하여 LED의 교체 시기 및 수명을 진단할 수 있다.
관제 서버(300)는 조명 대상 지역에 대한 목표 전력량을 설정하여 LED 장치(100)로 전송하고, LED 장치(100)는 적산전력계(500)로부터 현재 사용 전력량을 전송받아 목표 전력량과 비교하여 LED의 디밍값이 증가 또는 감소되도록 조절한다.
즉, LED 장치(100)의 제어 LED 모듈(130)은 사용 전력량이 목표 전력량 이하일 경우에 현재 LED의 디밍값을 유지하도록 디밍 제어 신호를 출력하고, 사용 전력량이 목표 전력량 이상일 경우에 목표 전력량에 기초하여 LED의 디밍값이 일정 값만큼 감소되도록 디밍 제어 신호를 출력한다.
배전반이 와이파이(WIFI) 등의 근거리 통신 영역에 있는 경우에 적산전력계(500)는 근거리 통신 기능을 통해 트랜시버(200)와 통신할 수 있고, 트랜시버(200) 자체의 장애 발생시 통신 이중화된 3G WCDMA(wideband CDMA) 등의 이동통신망을 통해 관제 서버(300)로 데이터를 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템의 실내 조명조광 제어 과정을 설명하는 도면이고, 도 9는 도 8의 모션 센서에 의한 디밍제어 과정을 설명하는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템은 복수 개의 센서 겸용 수신 LED 모듈(120) 중 특정한 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)은 물체의 움직임을 촬영하도록 모션 센서(121)를 포함하고, 모션 센서(121)는 CMOS 이미지 센서를 포함하는 카메라 장치가 될 수 있다.
모션 센서(121)는 마이크로웨이브 센서, 초음파 센서, 적외선 방식의 센서를 사용할 경우에 거리에 따라 인식율이 다르고 센서의 방향이 사람의 인식하는 시야와 다를 수 있기 때문에 카메라 장치를 사용하여 거리와 관계없이 화면 변화를 통해 움직임을 감지할 수 있다.
제어 LED 모듈(130)은 동체 감지 센서인 제2 센서부(133)에서 동체를 인식하여 동체 감지 신호를 발생하면 LED의 밝기를 설정된 하이(High) 밝기로 바뀌도록 수신 LED 모듈(110) 및 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)에 디밍 제어 신호를 전송하고, 동체 감지 신호가 발생되지 않으면 설정된 일정 시간 이후에 로우(Low) 밝기로 낮추도록 수신 LED 모듈(110) 및 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)에 디밍 제어 신호를 전송한다.
이때, 관제 서버(300)는 LED의 밝기를 사전에 설정할 수 있는데, 일례로 하이 밝기는 80% 디밍, 로우 밝기는 20% 디밍으로 설정할 수 있다.
한편, 모션 센서(121)는 LED 장치(100)가 오프(OFF) 동작 중이거나 최소 밝기로 동작 중에 불법 침입 등의 움직임이 감지되면 감시 조명용으로 LED 장치(100)를 온(ON) 동작시킬 수 있도록 해당 제어 LED 모듈(130)이 디밍 레벨 상향 조정 신호를 수신 LED 모듈(110) 및 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)로 송신한다. 이때, 불법 칩임 감지 신호를 발생한 모션 센서(121)가 속한 단위 구역의 제어 LED 모듈(130)은 불법 침입 감지 신호를 관제 서버(300) 또는 관리자 단말기(400)로 전송한다.
따라서, 관제 서버(300) 또는 관리자 단말기(400)는 모션 센서(121)를 통해 불법 침입 상태를 모니터링하거나 녹화하도록 보안 기능을 강화할 수 있다.
센서 겸용 수신 LED 모듈(120)에 조도 센서(122) 및 모션 센서(121)를 적용한 IP-USN(Internet Protocol-Ubiquitous Sensor Network) 기반의 LED 스마트그리드 구현을 위한 지능형 통합 디밍 제어 시스템은 빌딩의 지상층 사무실의 경우에 햇빛이 드는 창문 방향과 창문 반대 방향의 실내 밝기에 따라 LED 밝기를 제어할 수 있다.
주간의 근무시간대에 창문쪽의 단위 구역의 제어 LED 모듈(TX1)(130)은 창문 족의 조도 센서(122)가 장착된 센서 겸용 수신 LED 모듈(RX1-3)(120)과 무선 통신을 통해 조도센서(122)의 조도감지신호에 따른 디밍 제어를 수행함으로써 날씨의 변화에 따라 자동으로 디밍 제어가 이루어진다.
창문 반대쪽의 단위 구역의 제어 LED 모듈(TX2)(130)은 창문쪽에 비해 실내 밝기가 어둡기 때문에 조도센서(122)가 장착된 센서 겸용 수신 LED 모듈(RX2-3)(120)과 무선 통신하여 창문쪽에 비해 상대적으로 밝게 디밍 제어를 자동으로 수행한다.
지능형 통합 디밍 제어 시스템은 야간의 퇴근 이후의 시간대에 모션센서(121)를 이용하여 불법 침입 감지에 감지 조명과 관제 서버(300)의 통보를 통한 보안 기능을 수행한다.
도 8을 참고하면, 모션 센서(121)가 인체 및 물체를 감지하지 않을 경우에, 복수 개의 제어 LED 모듈(130)은 셋팅된 최소 조도로 동작하고, 모션 센서(121)가 A구간에서 인체 및 물체를 감지한 경우에 해당 단위 구역의 제어 LED 모듈(130)은 최대 조도로 동작하도록 디밍 제어 신호를 B구간 동안 유지한다.
B구간 이후에 모션 센서(121)가 인체 및 물체를 감지하지 않을 경우에, 제어 LED 모듈(130)은 C구간에서 최소 조도로 동작하도록 수신 LED 모듈(110) 및 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)로 디밍 제어 신호를 출력한다.
이와 같이, 조도 센서(122)와 모션 센서(121)를 적용한 지능형 통합 디밍 제어 시스템은 에너지 절감을 위한 효율적인 실내 LED 디밍 제어를 구현할 수 있다.
한편, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템의 지하 조명조광 제어 과정을 설명하는 도면이고, 도 11은 도 10의 동체 감지 신호에 따른 디밍 제어 상태를 설명하는 도면이다.
도 10을 참고하면, 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템이 지하 주차장에 구현된 경우에, 지하 주차장에 차량이 출입구에 진입할 때 차량을 감지하여 밝기를 자동으로 조절할 수 있다.
차량이 출입구로 진입하는 경우에 제어 LED 모듈(130)에 부착된 제2 센서부(133)인 동체인식센서는 차량을 감지하고, 제어 LED 모듈(130)은 수신 LED 모듈(110) 및 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)로 셋팅된 하이 밝기로 디밍 제어되도록 원격으로 디밍 제어 신호를 전송한다.
만일, 음영 지역을 해소하기 위해 하나의 단위 구역에 여러 개의 동체 인식 센서를 부착한 경우에 음영 지역에 있는 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)에 동체인식센서를 부착할 수 있고, 동체인식센서가 부착된 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)은 움직임을 감지한 경우에 제어 LED 모듈(130)로 움직임 여부에 대한 동체 감지 신호를 전송한다.
제어 LED 모듈(130)은 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)로부터 동체감지신호를 수신하여 움직임 정보에 따라 동일 단위 구역의 모든 수신 LED 모듈(110) 및 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)로 셋팅된 하이 밝기로 디밍 제어되도록 디밍 제어 신호를 전송한다.
제어 LED 모듈(130)로부터 디밍 제어 신호를 수신한 수신 LED 모듈(110) 및 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)은 도 11에 도시된 바와 같이 하이 밝기인 80% 디밍 값으로 LED의 밝기를 변경한다.
차량 감지 이후에 5초에서 60초 이내로 설정된 시간이 경과되고, 동체인식센서로부터 다른 움직임에 대한 동체 감지 신호가 전송되지 않으면, 제어 LED 모듈(130)은 수신 LED 모듈(110) 및 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)에게 셋팅된 로우 밝기로 디밍 제어하도록 디밍 제어 신호를 전송하고, 제어 LED 모듈(130)로부터 디밍 제어 신호를 수신한 수신 LED 모듈(110) 및 센서 겸용 수신 LED 모듈(120)은 도 11에 도시된 바와 같이 로우 밝기인 20% 디밍값으로 LED의 밝기를 변경한다.
또한, 차량 진입 이후에 차량의 동선을 동체감지센서가 감지하고, 제어 LED 모듈(130)이 이웃한 제어 LED 모듈(130)과의 통신을 수행하여 차량의 이동 방향에 있는 LED의 밝기를 자동으로 조절할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : LED 장치 200 : 트랜시버
300 : 관제 서버 400 : 관리자 단말기
500 : 적산 전력계 110 : 신 LED 모듈
120 : 센서 겸용 수신 LED 모듈 130 : 제어 LED 모듈
140 : 주제어 LED 모듈

Claims (9)

  1. 복수 개의 LED가 설치된 조명 대상 지역을 n개의 단위 구역으로 나누고, 상기 단위 구역별로 설치된 LED의 디밍을 제어하는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템에 있어서,
    상기 단위 구역별 설치되어 특정한 단위 구역에서의 동체의 움직임 또는 설치 위치 특성에 따른 조도 관련 이벤트 발생이 감지되면 디밍 제어 신호를 출력하고, 상기 디밍 제어 신호에 따라 해당 단위 구역에 속한 LED의 디밍을 제어하며, 각 LED의 전압값 및 전류값을 검출하여 전압-전류 검출신호를 출력하고, 각 LED의 이상 여부를 주기적으로 확인하여 LED 장애 발생 신호를 출력하는 LED 장치;
    상기 디밍제어신호, 상기 전압-전류 검출 신호 및 상기 LED 장애 발생 신호를 전송받아 상기 단위 구역별 또는 시간대별 디밍 제어 기능, 장애 발생 확인 기능, 불법 침입 감지에 따른 보안 기능, 상기 LED 상태를 진단하는 진단 기능, 상기 LED의 절전 제어 및 원격 모니터링 기능을 수행하는 관제 서버; 및
    상기 LED 장치와 상기 관제 서버 사이에 위치하고, 상기 디밍제어신호, 상기 전압-전류 검출 신호 및 상기 LED 장애 발생 신호를 수신하여 액세스 포인트를 통해 상기 관제 서버에 전송하며, 상기 관제 서버에서 전송되는 각종 제어 및 모니터링 신호를 상기 LED 장치에 전송하는 트랜시버(Transceiver)를 포함하는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 LED 장치는,
    상기 단위 구역 내 복수 개의 LED 중 적어도 하나와 연결되어 설치되고, 무선 통신을 통해 수신한 디밍 제어 신호에 따라 상기 연결된 LED의 디밍을 제어하는 복수 개의 수신 LED 모듈;
    상기 단위 구역 내 복수 개의 LED 중 적어도 하나와 연결되어 설치되고, 무선 통신을 통해 수신한 상기 디밍 제어 신호에 따라 상기 연결된 LED의 디밍을 제어하며, 설치 위치의 특성에 따른 센서를 포함하여 조도 관련 이벤트 발생 신호를 출력하는 제1 센서부를 포함하는 복수 개의 센서 겸용 수신 LED 모듈;
    상기 단위 구역 내에서 상기 수신 LED 모듈 및 상기 센서 겸용 수신 LED 모듈과 무선통신의 방식으로 연결되고, 상기 단위 구역 내의 물체의 움직임을 검출하여 동체 감지 신호를 출력하는 제2 센서부를 포함하며, 상기 제2 센서부에서 동체 감지 신호가 검출되면 이웃한 단위 구역들의 디밍 정보를 수신하여 상기 수신된 디밍 정보 또는 조도 관련 이벤트 발생 신호에 기초한 디밍 제어 신호를 상기 수신 LED 모듈 및 상기 센서 겸용 수신 LED 모듈로 전송하며, 상기 수신 LED 모듈 및 상기 센서 겸용 수신 LED 모듈의 각 LED의 전압값 및 전류값을 검출하여 전압-전류 검출신호를 출력하는 복수 개의 제어 LED 모듈; 및
    상기 조명 대상 지역에 적어도 1개 이상 설치되고, 상기 복수 개의 제어 LED 모듈과 트랜시버 사이에 위치하며, 상기 복수 개의 제어 LED 모듈간의 메시 네트워크(Mesh network) 통신을 통해 상기 LED 장애 발생 신호, 전압-전류 검출신호 또는 디밍 제어 신호를 상기 트랜시버에 전송하고, 상기 트랜시버를 통해 전송되는 상기 관제 서버의 각종 제어 및 모니터링 신호를 상기 복수 개의 제어 LED 모듈에 전송하는 주제어 LED 모듈을 포함하는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 센서부는, 상기 제어 LED 모듈이 관할하는 단위 구역의 조도를 측정하는 조도센서, 상기 단위 구역의 동체를 감지하는 동체 감지 센서, 문열림을 감지하는 도어감지 센서 또는 소리를 감지하는 음향 감지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함하여 조도 관련 이벤트 발생 신호를 출력하고,
    상기 제2 센서부는 동체 감지 센서인 것을 특징으로 하는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 트랜시버는
    정해진 시간 동안 주기적으로 상기 주제어 LED 모듈을 통해 각 단위 구역의 제어 LED 모듈에게 상기 수신 LED 모듈 및 센서 겸용 수신 LED 모듈간의 통신장애 여부에 대한 확인을 요청하고, 상기 주제어 LED 모듈로부터 특정 단위 구역의 제어 LED 모듈의 통신 장애 발생 신호가 전송되면 이메일 또는 SMS 형태로 관리자 단말기에게 통신 장애 발생을 통보하고,
    상기 주제어 LED 모듈로부터 LED 장애 발생 신호를 수신하면 해당 LED의 장애발생을 이메일 또는 SMS 형태로 관리자 단말기에 통보하는 것을 특징으로 하는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 주제어 LED 모듈은 상기 관제 서버의 보안 기능을 통해 각 단위 구역 내의 제어 LED 모듈이 방범 모드로 설정되도록 하고,
    상기 각 단위 구역의 제어 LED 모듈은 상기 제2 센서부를 통해 동체 감지 신호가 검출되면 상기 수신 LED 모듈 및 상기 센서 겸용 수신 LED 모듈로 상기 연결된 LED가 온(on)되도록 하는 디밍제어신호를 전송하고, 상기 트랜시버로 불법침입신호를 전송하며,
    상기 트랜시버는 상기 불법침입신호를 수신하면 상기 관리자 단말기로 해당 단위 구역에 불법침입자가 감지되었음을 알리는 신호 또는 텍스트를 메일 또는 푸쉬메세지 형태로 전송하는 것을 특징으로 하는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 n개의 단위 구역 내의 물체의 움직임을 감지하도록 특정 위치에 설치된 복수의 모션 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템.
  7. 제2항 또는 제6항에 있어서,
    상기 모션 센서는 CMOS 이미지 센서를 포함한 카메라 장치이고,
    상기 관제 서버는 상기 주제어 LED 모듈을 통해 상기 카메라 장치로부터 전송되는 촬영 영상의 밝기가 기준값 이하일 경우에, 상기 동체 감지 신호가 검출된 제어 LED 모듈로 디밍 레벨 상향 조정 신호를 송신하도록 하고,
    상기 디밍 레벨 상향 조정 신호를 수신한 제어 LED 모듈은 디밍 레벨을 상향 조정한 디밍 제어 신호를 상기 수신 LED 모듈 및 센서 겸용 수신 LED 모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 관제 서버는 무선 통신을 통해 배전반의 적산전력계와 연결되고, 상기 관제 서버의 요청시 또는 주기적으로 상기 적산전력계로부터 전력값을 전송받아 전체 사용 전력량을 표시하는 것을 특징으로 하는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 관제 서버는 조명 대상 지역에 대한 목표 전력량을 설정하여 상기 LED 장치로 전송하고,
    상기 LED 장치는 상기 적산전력계로부터 사용 전력량을 전송받아 상기 목표 전력량과 비교하여 상기 사용 전력량이 상기 목표 전력량 이하일 경우에 현재 LED의 디밍값을 유지하고, 상기 사용 전력량이 상기 목표 전력량 이상일 경우에 상기 목표 전력량에 기초하여 상기 LED의 디밍값을 조절하여 상기 LED의 디밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템.
KR1020130118342A 2013-10-04 2013-10-04 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템 KR101623345B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130118342A KR101623345B1 (ko) 2013-10-04 2013-10-04 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130118342A KR101623345B1 (ko) 2013-10-04 2013-10-04 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150041208A true KR20150041208A (ko) 2015-04-16
KR101623345B1 KR101623345B1 (ko) 2016-05-26

Family

ID=53034750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130118342A KR101623345B1 (ko) 2013-10-04 2013-10-04 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101623345B1 (ko)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016190519A1 (ko) * 2015-05-22 2016-12-01 강해일 엘이디 램프 및 이를 제어하는 부하 제어 시스템
KR20180094761A (ko) * 2017-02-16 2018-08-24 주식회사 제이피케이코리아 조명그룹의 이상 감지 시스템
CN109152138A (zh) * 2018-09-07 2019-01-04 宁波光谷智能科技有限公司 一种室内智能led照明系统的辅助开关控制器
US10485076B2 (en) 2018-04-05 2019-11-19 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for automatically controlling illumination based on illuminance contribution
KR20200036106A (ko) * 2018-09-27 2020-04-07 한양대학교 에리카산학협력단 인체 감지 기반의 스마트 led 조명 장치
KR102198774B1 (ko) * 2019-07-26 2021-01-05 (주) 은성하이텍 보안등기구용 디밍시스템
WO2021137694A1 (en) * 2019-12-31 2021-07-08 Senzo Sdn Bhd (360058-P) Method and system for lighting and automation
CN114126155A (zh) * 2021-12-06 2022-03-01 深圳市时誉高精科技有限公司 基于智能感应的无线多频调光器控制系统
CN114600051A (zh) * 2019-10-28 2022-06-07 松下知识产权经营株式会社 环境控制系统
KR102497852B1 (ko) * 2022-01-20 2023-02-10 (주)에스에스티 절전을 위한 인공지능의 led전광판 제어 시스템
KR102617518B1 (ko) * 2023-07-17 2023-12-27 주식회사 성원라이팅 방수형 능동 led 조명 장치
KR102647140B1 (ko) * 2023-11-14 2024-03-13 주식회사 월드씨엔에스 IoT 기반 실시간 이상 모니터링 및 진단이 가능한 LED 등기구 장치 및 시스템
CN117711309A (zh) * 2024-02-06 2024-03-15 深圳市东陆科技有限公司 基于mcu控制器的led显示控制方法及系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101228433B1 (ko) * 2012-06-25 2013-01-31 (주)오로라이앤아이 원격 관리가 가능한 엘이디 조명 모듈

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016190519A1 (ko) * 2015-05-22 2016-12-01 강해일 엘이디 램프 및 이를 제어하는 부하 제어 시스템
KR20180094761A (ko) * 2017-02-16 2018-08-24 주식회사 제이피케이코리아 조명그룹의 이상 감지 시스템
US10485076B2 (en) 2018-04-05 2019-11-19 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for automatically controlling illumination based on illuminance contribution
CN109152138A (zh) * 2018-09-07 2019-01-04 宁波光谷智能科技有限公司 一种室内智能led照明系统的辅助开关控制器
KR20200036106A (ko) * 2018-09-27 2020-04-07 한양대학교 에리카산학협력단 인체 감지 기반의 스마트 led 조명 장치
KR102198774B1 (ko) * 2019-07-26 2021-01-05 (주) 은성하이텍 보안등기구용 디밍시스템
CN114600051A (zh) * 2019-10-28 2022-06-07 松下知识产权经营株式会社 环境控制系统
WO2021137694A1 (en) * 2019-12-31 2021-07-08 Senzo Sdn Bhd (360058-P) Method and system for lighting and automation
CN114126155A (zh) * 2021-12-06 2022-03-01 深圳市时誉高精科技有限公司 基于智能感应的无线多频调光器控制系统
CN114126155B (zh) * 2021-12-06 2024-05-10 深圳市时誉高精科技有限公司 基于智能感应的无线多频调光器控制系统
KR102497852B1 (ko) * 2022-01-20 2023-02-10 (주)에스에스티 절전을 위한 인공지능의 led전광판 제어 시스템
KR102617518B1 (ko) * 2023-07-17 2023-12-27 주식회사 성원라이팅 방수형 능동 led 조명 장치
KR102647140B1 (ko) * 2023-11-14 2024-03-13 주식회사 월드씨엔에스 IoT 기반 실시간 이상 모니터링 및 진단이 가능한 LED 등기구 장치 및 시스템
CN117711309A (zh) * 2024-02-06 2024-03-15 深圳市东陆科技有限公司 基于mcu控制器的led显示控制方法及系统
CN117711309B (zh) * 2024-02-06 2024-05-07 深圳市东陆科技有限公司 基于mcu控制器的led显示控制方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR101623345B1 (ko) 2016-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101623345B1 (ko) 복합 센서 기반의 지능형 통합 디밍 제어 시스템
KR102135598B1 (ko) 사물인터넷 기반 지능형 가로등 조명제어 시스템
KR101110174B1 (ko) 조명제어용 무선 디밍컨버터 및 이를 포함하는 조명제어장치
EP2635844B1 (en) Method, apparatus, and system for occupancy sensing
US11183772B2 (en) Embedded downlight and radar system
US20150257229A1 (en) Lighting device monitor and communication apparatus
KR100877298B1 (ko) 유무선 복합망을 이용한 조명의 전력제어시스템
KR20190063554A (ko) IoT 기반 LED 가로등 및 보안등 디밍 제어시스템
AU2013326240B2 (en) Lighting control method
CN106604507A (zh) 一种智能路灯控制系统
CN104395668A (zh) 照明设备
CN202551470U (zh) 图像识别智能照明控制系统
KR101673040B1 (ko) 조명장치의 제어 시스템 및 방법
KR102601580B1 (ko) Uwb 센서를 이용한 조명 시스템, 조명 장치 및 조명 제어 방법
KR102203558B1 (ko) 에너지를 절감하는 조명 제어 시스템
CN103135513A (zh) 室内信息传感控制器及其操作方法
CN104302034A (zh) 地下停车场的无线传感网络组网的照明系统及控制方法
CN100468287C (zh) 用于减小电池供电装置中电力消耗的方法和装置
KR101064591B1 (ko) Led 스마터 컨트롤 모듈을 갖는 led 조명등용 객체 관제 장치
EP2838322A1 (en) Method and apparatus for energy monitoring in lighting systems
KR20180083741A (ko) 차량 및 보행자 감지기능을 구비한 실내주차장 조명시스템
CN104470035A (zh) 道路照明智能电源系统
CN206283699U (zh) 远程智能灯控系统
KR20130030925A (ko) Led 조명기구의 가시광 무선통신을 이용한 그룹제어 디밍시스템
CN107918287A (zh) 一种基于能耗管理的远程控制照明系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant