KR20150048021A - Led 조명 컨트롤러 - Google Patents

Led 조명 컨트롤러 Download PDF

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KR20150048021A
KR20150048021A KR1020140093409A KR20140093409A KR20150048021A KR 20150048021 A KR20150048021 A KR 20150048021A KR 1020140093409 A KR1020140093409 A KR 1020140093409A KR 20140093409 A KR20140093409 A KR 20140093409A KR 20150048021 A KR20150048021 A KR 20150048021A
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조완희
박종국
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Abstract

LED 조명 컨트롤러가 제공되며, 근거리 무선통신이 가능한 사용자 단말을 인식하고 사용자 단말로부터 LED 조명 제어신호를 수신하는 통신부, LED 조명 제어신호에 따라 LED 조명의 점등 온 또는 오프를 제어하는 제1 신호를 생성하는 점등제어부, LED 조명 제어신호에 따라 LED 조명의 밝기 모드를 제어하는 제2 신호를 생성하는 디밍제어부, LED 조명 제어신호에 기초하여 미리 설정된 시간 동안 LED 조명의 점등 온 또는 오프를 제어하는 제3 신호를 생성하는 시간제어부, 그리고 LED 조명 제어신호, 제1 신호,제2 신호, 그리고 제3 신호를 저장하는 메모리부를 포함하는 제어부, 그리고 제어부로부터 전달된 제1 신호, 제2 신호, 그리고 제3 신호에 기초하여 LED 조명을 구동하는 드라이버를 포함한다.

Description

LED 조명 컨트롤러{LED LIGHTING CONTROLLER}
LED 조명 컨트롤러가 제공된다.
최근 LED 조명은 LED의 밝기나 발광 색상 등을 제어하여 다양한 분위기를 연출할 수 있다는 점에서 실내 조명, 무대 조명, 경관 조명 등 다양한 용도로 사용되고 있다.
종래 LED 조명 제어를 위한 컨트롤러는 유선 컨트롤러와 무선 컨트롤러로 구분된다. 유선 컨트롤러는 LED 조명과 유선으로 연결되며 벽면에 기계식 스위치 형태로 매립하거나 소형 전원 공급 장치 등에 추가로 부착하여 사용하므로 유선 컨트롤러를 제어할 때마다 사용자가 움직여야 하는 불편함이 있다. 이러한 유선 컨트롤러의 불편함을 해소하기 위한 무선 컨트롤러는 별도의 리모컨을 통해 적외선(IR), 알에프(RF), 지그비(Zigbee) 등의 근거리 무선 통신방식을 이용하여 LED 조명을 원격 제어한다. 그러나, 전원 공급 장치에 별도로 연결된 다수의 LED를 전부 원격으로 제어하기 위해서는 각각의 LED를 개별적으로 제어할 수 있는 다수의 리모컨 또는 별도의 통합 리모컨 장치가 필요하므로 제어 구조가 복잡해지고 LED 조명 제어에 소요되는 비용이 증가할 수 있다.
또한, 종래 LED 조명 제어를 위한 유무선 컨트롤러는 LED 조명의 온/오프, 밝기 등을 제어하는 단순한 기능만을 제공하므로 LED 조명의 활용도가 낮으며, 다수의 LED에 대한 각각의 구동전압을 제어할 수 있는 각각의 컨트롤러를 사용해야 하므로 범용성을 갖기 어렵다.
본 발명의 일 실시예가 해결하려는 과제는 다양한 LED 조명 제어 기능을 추가하여 LED 조명의 활용도를 높이고 종래 LED 컨트롤러 대비 LED 구동전압 범위를 확장하여 범용성을 갖으며 유무선 통신이 가능한 사용자 단말을 통해 LED 조명의 조작 편의성을 향상시킬 수 있는 LED 조명 컨트롤러를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는 근거리 무선통신이 가능한 사용자 단말을 인식하고 상기 사용자 단말로부터 LED 조명 제어신호를 수신하는 통신부, 상기 LED 조명 제어신호에 따라 LED 조명의 점등 온 또는 오프를 제어하는 제1 신호를 생성하는 점등제어부, 상기 LED 조명 제어신호에 따라 LED 조명의 밝기 모드를 제어하는 제2 신호를 생성하는 디밍제어부, 상기 LED 조명 제어신호에 기초하여 미리 설정된 시간 동안 LED 조명의 점등 온 또는 오프를 제어하는 제3 신호를 생성하는 시간제어부, 그리고 상기 LED 조명 제어신호, 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 그리고 상기 제3 신호를 저장하는 메모리부를 포함하는 제어부, 그리고 상기 제어부로부터 전달된 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 그리고 상기 제3 신호에 기초하여 LED 조명을 구동하는 드라이버를 포함하는 LED 조명 컨트롤러를 제안한다.
여기서, 상기 사용자 단말은 모션인식부를 포함하고, 상기 모션인식부로부터 상기 사용자 단말의 움직임을 감지한 결과에 따라 상기 LED 조명 제어신호를 상기 LED 조명 컨트롤러로 전송할 수 있다.
또한, 상기 통신부는 상기 사용자 단말이 페어링된 채로 근거리 무선통신 범위를 이탈하였다가 다시 진입할 경우 상기 사용자 단말을 자동으로 인식하여 상기 LED 조명 제어신호를 수신할 수 있다.
또한, 상기 LED 조명 컨트롤러는 상기 LED 조명이 설치된 공간 내에서 미리 설정된 영역의 조도를 감지하는 조도센서를 더 포함하며, 상기 감지 결과를 상기 통신부를 통해 상기 사용자 단말로 전송할 수 있다.
또한, 상기 LED 조명 컨트롤러는 상기 LED 조명의 전력 사용량을 측정하는 전력측정부와 상기 전력측정부를 통해 측정한 전력 사용량을 수집하여 저장하는 전력관리부를 더 포함하며, 상기 전력 사용량을 상기 통신부를 통해 상기 사용자 단말로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 LED 조명이 설치된 공간 내에서 미리 설정된 영역의 조도를 측정하는 조도센서, 상기 조도센서를 통해 측정된 조도값에 기초하여 디밍제어신호를 생성하는 신호생성부, 상기 LED 조명의 전력 사용량을 수집하여 저장하는 전력관리부, 그리고 유무선 통신이 가능한 사용자 단말로부터 상기 LED 조명 제어신호를 수신하고 상기 LED 조명 제어신호와 상기 디밍제어신호를 제2 LED 조명 컨트롤러로 송신하는 제1 통신부를 포함하는 제1 LED 조명 컨트롤러와, 상기 제1 LED 조명 컨트롤러로부터 상기 LED 조명 제어신호와 상기 디밍제어신호를 수신하는 제2 통신부, 상기 LED 조명 제어신호에 기초하여 LED 조명의 점등 온 또는 오프를 제어하는 제1 신호를 생성하는 점등제어부, 상기 LED 조명 제어신호에 기초하여 LED 조명의 밝기 모드를 제어하는 제2 신호를 생성하는 디밍제어부, 상기 LED 조명 제어신호에 기초하여 미리 설정된 시간 동안 LED 조명의 점등 온 또는 오프를 제어하는 제3 신호를 생성하는 시간제어부, 그리고 상기 LED 조명 제어신호, 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 그리고 상기 제3 신호를 저장하는 메모리부를 포함하는 제어부, 그리고 상기 제어부로부터 전달된 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 그리고 상기 제3 신호에 기초하여 LED 조명을 구동하는 드라이버를 포함하는 제2 LED 조명 컨트롤러를 포함하는 LED 조명 컨트롤러를 제안한다.
여기서, 상기 사용자 단말과 상기 제1 LED 조명 컨트롤러는 유무선 인터넷 통신망으로 연결되어 있고, 상기 제1 LED 조명 컨트롤러와 상기 제2 LED 조명 컨트롤러는 근거리 무선 통신망으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 유무선 통신이 가능한 사용자 단말을 통해 다수의 LED 조명이 그룹 또는 개별적으로 제어될 수 있으며, 조도센서를 이용하여 자동 디밍제어 기능을 제공함으로써 불필요한 전력소모가 방지될 수 있다. 또한, 사용자 단말의 모션 인식기능을 통해 쉽게 LED 조명의 점등 온 또는 오프가 제어될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 제어 시스템이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 LED 조명 제어 시스템이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 제어 시스템이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 신호, 컨트롤러, 통신부는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 신호, 컨트롤러, 통신부로 언급될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 제어 시스템이다.
도 1의 LED 조명 제어 시스템은, 사용자 단말(10), LED 조명 컨트롤러(30), LED 조명 컨트롤러(30)에 전원을 공급하는 전원공급부(40), 그리고 LED 조명 컨트롤러(30)에 의해 구동되는 LED 조명(50)을 포함한다. 이때, 사용자 단말(10)과 LED 조명 컨트롤러(30)는 근거리 무선통신(20), 일례로 블루투스(bluetooth) 또는 지그비(Zigbee) 통신을 수행할 수 있다.
아래에서는 일례로, 사용자 단말(10)과 LED 조명 컨트롤러(30)가 블루투스 통신을 수행하는 LED 조명 제어 시스템에 대하여 설명한다.
사용자 단말(10)은 근거리 무선통신(20)을 지원하며 LED 조명 컨트롤러(30)를 제어하기 위한 어플리케이션(application)을 다운받아 설치할 수 있는 전자기기를 의미하고, 스마트 폰(smart phone), 휴대폰(mobile phone), PDA(personal digital assistants), 노트북 PC(notebook PC), 데스크톱 PC(desktop PC) 등을 포함할 수 있다. 또한, 서버 시스템을 포함할 수 있다.
LED 조명 컨트롤러(30)는 통신부(31), 점등제어부(32), 디밍제어부(33), 시간제어부(34), 메모리부(35), 그리고 드라이버(36)를 포함할 수 있다.
통신부(31)는 근거리 무선통신 인식 범위 내에 존재하는 사용자 단말(10)을 인식한 후 페어링(paring)을 수행하며 사용자 단말(10)로부터 LED 조명 제어신호를 수신한다. 이때, 통신부(31)는 페어링을 수행한 사용자 단말(10)이 근거리 무선통신 인식 범위를 이탈했다 다시 진입했을 경우 자동으로 사용자 단말(10)을 인식할 수 있으며, 별도의 페어링 과정 없이 사용자 단말(10)로부터 LED 조명 제어신호를 수신할 수 있다.
점등제어부(32)는 사용자 단말(10)로부터 수신된 LED 조명 제어신호에 따라 LED 조명(50)의 점등 온 또는 점등 오프를 제어하는 제1 신호를 생성한다.
디밍제어부(33)는 사용자 단말(10)로부터 수신된 LED 조명 제어신호에 따라 LED 조명(50)의 밝기 모드를 제어하는 제2 신호를 생성한다.
시간제어부(34)는 사용자 단말(10)로부터 수신된 LED 조명 제어신호에 따라 설정된 시간 동안 LED 조명(50)의 점등 온 또는 점등 오프를 제어하는 제3 신호를 생성한다.
메모리부(35)는 사용자 단말(10)로부터 수신된 LED 조명 제어신호와 제1 신호, 제2 신호, 제3 신호 등의 LED 구동 신호를 저장할 수 있으며, 사용자 단말(10)의 요청에 따라 이미 저장되어 있는 LED 조명 제어신호, 제1 신호, 제2 신호, 제3 신호 등의 LED 구동신호에 기초하여 LED 조명(50)이 구동될 수 있다.
드라이버(36)는 제1 신호, 제2 신호, 또는 제3 신호에 따라 LED 조명(50)의 구동을 제어한다.
도 1에서, LED 조명 컨트롤러(30)는 LED 조명(50)의 조도를 감지하는 조도센서(도 1에 도시되지 않음)를 포함할 수 있으며, 조도센서 감지 결과를 통신부(31)를 통해 사용자 단말(10)로 전송할 수 있다.
사용자 단말(10)은 어플리케이션을 통해 조도센서 감지 결과를 출력할 수 있으며, 조도센서 감지 결과에 따라 사용자로부터 새로운 LED 조명 제어값을 입력 받아 LED 조명 컨트롤러(30)로 LED 조명 제어신호를 전송할 수 있다.
도 1에서, LED 조명 컨트롤러(30)는 LED 조명(50)의 전력 사용량을 측정하는 전력측정부(도 1에는 도시되지 않음)와 전력측정부를 통해 측정한 전력 사용량을 수집하여 저장하는 전력관리부(도 1에는 도시되지 않음)를 더 포함할 수 있으며, 전력관리부에 저장된 LED 조명(50)의 전력 사용량은 통신부(31)를 통해 사용자 단말(10)로 전송할 수 있다.
도 1에서, 사용자 단말(10)은 모션인식부(도 1에 도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 사용자 단말(10)은 가속도센서를 포함하는 모션인식부를 통해 사용자 단말(10)의 움직임을 감지하고 그 결과에 따라 LED 조명(50)의 점등 온 또는 점등 오프 제어신호를 LED 조명 컨트롤러(30)로 전송한다. 예를 들어, 사용자가 사용자 단말을 세게 한번 흔들었을 경우 이를 감지하여 LED 조명의 점등 온을 위한 LED 조명 제어신호를 전송하고, 다시 한번 세게 흔들었을 경우 이를 감지하여 LED 조명의 점등 오프를 위한 LED 조명 제어신호를 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 LED 조명 제어 시스템이다.
도 2에서 보면, 사용자 단말(10)은 다수의 LED 조명을 구동하는 다수의 LED 조명 컨트롤러 즉, 제1 컨트롤러(50), 제2 컨트롤러(60), 제3 컨트롤러(70), … , 제N 컨트롤러(8)와 멀티 페어링을 수행하며, 다수의 LED 조명을 그룹 또는 개별적으로 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 제어 시스템이다.
도 3의 LED 조명 제어 시스템은, 사용자 단말(100), 사용자 단말(100)과 유무선 인터넷 통신망(200)으로 연결되는 제1 LED 조명 컨트롤러(300), 제1 LED 조명 컨트롤러(300)와 근거리 무선통신망(400)으로 연결되는 제2 LED 조명 컨트롤러(500), 제2 LED 조명 컨트롤러(600)에 전원을 공급하는 전원공급부(600), 그리고 제2 LED 조명 컨트롤러(500)에 의해 구동되는 LED 조명(700)을 포함한다.
사용자 단말(100)은 유무선 인터넷 통신(200)을 지원하며, 스마트 폰(smart phone), 휴대폰(mobile phone), PDA(personal digital assistants), 노트북 PC(notebook PC), 데스크톱 PC(desktop PC) 등을 포함할 수 있다. 또한, 서버 시스템을 포함할 수 있다.
제1 LED 조명 컨트롤러(300)는 조도센서(310), 신호생성부(320), 전력관리부(330), 그리고 제1 통신부(340)를 포함할 수 있다.
조도센서(310)는 LED 조명(700)이 설치된 공간 내 특정 영역에서의 조도(밝기)를 감지한다. 이때, 특정 영역은 사용자에 의해 설정되며, 조도센서(310)가 위치할 수 있다. 구체적으로, 특정 영역은 LED 조명(700)으로 인해 조도가 감지되는 영역 중에서 가장 높은 조도가 감지되는 영역이거나 가장 낮은 조도가 감지되는 영역일 수 있다.
신호생성부(320)는 조도센서(310)를 통해 측정된 LED 조명(700)의 조도값을 참고하여 LED 조명(700)의 밝기를 제어할 수 있는 디밍제어신호를 생성한다.
예를 들어, 조도센서(310)를 통해 측정된 LED 조명(700)의 조도값이 사용자에 의해 미리 설정된 조도값보다 낮을 경우에는 LED 조명(700)의 조도를 높이는 디밍제어신호를 생성할 수 있으며, 미리 설정한 조도값보다 높을 경우에는 LED 조명(700)의 조도를 낮추는 디밍제어신호를 생성할 수 있다. 또한, LED 조명의 점등이 오프 되어야 하는 시간 범위 내에서 LED 조명(700)의 조도값이 측정될 경우 LED 조명의 점등을 오프 시킬 수 있는 디밍제어신호 즉, 점등오프 신호를 생성할 수 있다.
전력관리부(330)는 제2 LED 조명 컨트롤러(500)로부터 LED 조명(700)의 전력 사용량을 수집하여 저장하며, 저장된 전력 사용량은 제1 통신부(340)를 통해 소정 시간 간격으로 사용자 단말(100)로 전송된다. 이때, 전력관리부(330)는 다수의 제2 LED 조명 컨트로러(500)로부터 LED 조명(700)의 전력 사용량을 수집하여 저장할 수 있다.
제1 통신부(340)는 사용자 단말(100)로부터 LED 조명 제어신호를 수신하거나, 제2 LED 조명 컨트롤러(500)로부터 LED 조명(700)의 전력 사용량을 수신하거나, 전력관리부(330)에 저장된 전력 사용량을 사용자 단말(100)로 전송하거나, LED 조명 제어신호와 신호생성부(320)에서 생성된 디밍제어신호를 제2 LED 조명 컨트롤러(500)로 전송한다. 이때, 제1 통신부(340)는 사용자 단말(100)이 유무선 인터넷 통신 제공 범위를 이탈했다 다시 진입했을 경우 자동으로 사용자 단말(100)을 인식할 수 있다.
제2 LED 조명 컨트롤러(500)는 제2 통신부(510), 점등제어부(520), 디밍제어부(530), 시간제어부(540), 메모리부(550), 전력측정부(560) 그리고 드라이버(570)를 포함할 수 있다.
제2 통신부(510)는 제1 LED 조명 컨트롤러(300)로부터 LED 제어신호와 디밍제어신호를 수신하거나 전력측정부(560)를 통해 측정된 LED 조명(700)의 전력 사용량을 제1 LED 조명 컨트롤러(300)로 전송한다. 이때, 제2 통신부(510)는 근거리 무선통신 일례로, 블루투스 통신 인식 범위 내에 존재하는 제1 LED 조명 컨트롤러(300)를 인식하여 페어링을 수행하며, 제1 LED 조명 컨트롤러(300)가 블루투스 통신 인식 범위를 이탈했다가 다시 진입했을 경우 자동으로 인식하여 별도의 페어링을 수행하지 않은 채 제1 LED 조명 컨트롤러(300)로부터 LED 제어신호와 디밍제어신호를 수신할 수 있다.
점등제어부(520)는 제1 LED 조명 컨트롤러(300)로부터 수신된 LED 조명 제어신호에 따라 LED 조명(700)의 점등 온 또는 점등 오프를 제어하는 제4 신호를 생성한다.
디밍제어부(530)는 제1 LED 조명 컨트롤러(300)로부터 수신된 LED 조명 제어신호 또는 디밍제어신호에 따라 LED 조명(700)의 밝기 모드를 제어하는 제5 신호를 생성한다.
시간제어부(540)는 제1 LED 조명 컨트롤러(300)로부터 수신된 LED 조명 제어신호에 따라 설정된 시간 동안 LED 조명(700)의 점등 온 또는 점등 오프를 제어하는 제6 신호를 생성한다.
메모리부(550)는 LED 조명 제어신호, 디밍제어신호, 제4 신호, 제5 신호, 제6 신호 등의 LED 구동 신호를 저장할 수 있다. 이때, 사용자 단말(100)의 요청에 따라 미리 저장되어 있는 LED 조명 제어신호, 디밍제어신호, 제4 신호, 제5 신호, 제6 신호 등의 LED 구동 신호에 기초하여 LED 조명(700)이 구동될 수 있다.
전력측정부(560)는 LED 조명(700)의 전력 사용량을 측정하며, 에너지 칩으로 구현될 수 있다.
드라이버(570)는 제4 신호, 제5 신호, 또는 제6 신호에 따라 LED 조명(50)의 구동을 제어한다.
도 3의 조명 제어 시스템에서 조도센서(310)는 제1 LED 조명 컨트롤러(300)에 포함되나 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 LED 조명 컨트롤러(500)에 포함되어 디밍제어부(530)에 측정 조도값을 전송하거나, LED 조명(700)의 일단에 부착되어 유선 커넥터를 통해 제2 LED 조명 컨트롤러(500)로 측정 조도값을 전송할 수 있다.
도 3의 조명 제어 시스템에 따르면, 제1 LED 조명 컨트롤러(300)와 제2 LED 조명 컨트롤러(500)를 사용함으로써 제어 대상인 LED 조명이 증가하더라도 별도의 통합 장치 없이 다수의 LED 조명 제어가 가능하며, 사용자의 편의성을 극대화시킬 수 있다.
상기 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명 컨트롤러, 제1 LED 조명 컨트롤러, 또는 제2 LED 조명 컨트롤러는 약 3V 내지 50V 범위의 LED 구동전압을 갖는다는 점에서 종래 LED 조명 컨트롤러 대비 범용성을 높일 수 있다.
상기 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명 컨트롤러, 제1 LED 조명 컨트롤러, 또는 제2 LED 조명 컨트롤러는 LED 조명을 포함하는 차량, 캠핑용 도구, 실내외 조명, LED 간판, LED 배너, 어항용 조명, LED 가로등 등에 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
10 : 사용자단말 30 : LED 조명 컨트롤러
31 : 통신부 32 : 점등제어부
33 : 디밍제어부 34 : 시간제어부
35 : 메모리부 36 : 드라이버
40 : 전원공급부 50 : LED 조명

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  1. LED 조명 컨트롤러.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101586611B1 (ko) * 2015-07-23 2016-01-21 세종대학교산학협력단 보행자의 안전을 위한 조명 모듈 제어 시스템 및 그 제어 방법

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