KR20150126090A - 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템 - Google Patents

환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템 Download PDF

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KR20150126090A
KR20150126090A KR1020140053065A KR20140053065A KR20150126090A KR 20150126090 A KR20150126090 A KR 20150126090A KR 1020140053065 A KR1020140053065 A KR 1020140053065A KR 20140053065 A KR20140053065 A KR 20140053065A KR 20150126090 A KR20150126090 A KR 20150126090A
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sensing unit
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최현덕
이상진
정성희
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주식회사 네오텍
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    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control

Abstract

본 발명은 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템에 관한 것으로서, 주변의 환경 변화에 따라 조명등을 자동제어하기 위한 조명등 디밍 제어 시스템을 제공하는 것을 주목적으로 한다. 이를 위한 본 발명의 바람직한 실세예에 따르면, 다수의 발광다이오드를 포함하는 조명부와, 상기 조명부로 공급되는 전원을 제어함으로써 색상 및 조도를 조절하는 구동부와, 제어명령을 입력하기 위한 입력부와, 미리 설정된 데이터를 저장하는 저장부를 포함하는 조명등 디밍 제어 시스템에 있어서, 온도를 검출하기 위한 온도감지부와; 습도를 감지하기 위한 습도감지부와; 조도를 감지하기 위한 조도감지부; 및 상기 입력부를 통해 입력된 명령에 따라 구동되며 상기 온도감지부와 습도감지부 및 조도감지부를 통해 검출된 값과 상기 저장부에 저장된 데이터를 비교하고 그에 따라 상기 조명부의 색상 및 조도를 변화시키도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 기술적 요지로 한다.

Description

환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템{DIMMING CONTROL SYSTEM OF LIGHTING EQUIPMENT USING ENVIRONMENT INFORMATION}
본 발명은 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건물 외관이나 구조물 등에 설치되어 간접조명이나 특수효과를 연출할 수 있는 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템에 관한 것이다.
오늘날 조명은 단순히 어둠을 밝히는 용도뿐만 아니라 건축물을 비롯한 다양한 사물의 미적 아름다움을 부각시키는 데에 이용되고 있다. 이에 따라 교량 혹은 다양한 건축물에 있어서 조명은 건축물의 야간 미적 아름다움을 부각시켜 지역적 랜드마크 및 명소로 자리매김을 할 수 있도록 한다.
그런데 종래의 조명장치는 관리자의 수동조작을 통하여 조명의 연출을 제어해야함은 물론 주변의 환경변화에 제대로 대응하지 못하는 문제점이 있다. 또한 넓은 지역에 많은 수의 조명이 설치되어 있거나 혹은 교량 등의 규모가 큰 건축물에 많은 수의 조명이 설치되어 있을 경우 이를 통합 제어하는데 어려움이 있다.
KR 10-2012-0106456 A KR 10-1114870 B1 KR 10-2011-0025579 A KR 10-1068526 B1 KR 10-2009-0008081 A
앞선 배경기술에서 도출된 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 주변의 환경 변화에 따라 조명등을 자동제어할 수 있음은 물론 원거리의 조명을 통합 제어할 수 있는 조명등 디밍 제어 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적은, 본 발명의 실시예에 따라, 다수의 발광다이오드를 포함하는 조명부와, 상기 조명부로 공급되는 전원을 제어함으로써 색상 및 조도를 조절하는 구동부와, 제어명령을 입력하기 위한 입력부와, 미리 설정된 데이터를 저장하는 저장부를 포함하는 조명등 디밍 제어 시스템에 있어서, 온도를 검출하기 위한 온도감지부와; 습도를 감지하기 위한 습도감지부와; 조도를 감지하기 위한 조도감지부; 및 상기 입력부를 통해 입력된 명령에 따라 구동되며 상기 온도감지부와 습도감지부 및 조도감지부를 통해 검출된 값과 상기 저장부에 저장된 데이터를 비교하고 그에 따라 상기 조명부의 색상 및 조도를 변화시키도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템에 의해 달성된다.
바람직하게는, 상기 온도감지부, 습도감지부, 조도감지부 및 제어부는 어느 하나의 모듈에 집적되어 메인제어장치를 형성하고, 상기 조명부를 구동하는 구동부는 전원공급부와 함께 다른 하나의 모듈에 집적되어 서브제어장치를 형성하며, 상기 메인제어장치 및 서브제어장치는 각각 상호 통신을 위한 통신접속부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 통신접속부는 클록라인 및 데이터라인을 통해 인접한 통신접속부와 병렬 연결되어 동기식 직렬 통신(Inter Integrated Circuit)하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 습도감지부는 다음의 수학식
Figure pat00001
과 기설정된 계수(C1,C2,C3) 값을 이용하여 상대습도값(RHlinear)을 계산하는 것을 특징으로 한다. (여기서, SORH는 센서로부터 측정된 습도값의 디지털 데이터이다.)
바람직하게는, 상기 습도감지부는 다음의 수학식
Figure pat00002
과 기설정된 계수(t1,t2) 값을 이용하여 온도값이 보상 적용된 상대습도값(RHtrue)을 계산하는 것을 특징으로 한다. (여기서, T℃는 센서로부터 측정된 온도값의 디지털 데이터이다.)
바람직하게는, 상기 조도감지부는, 광량을 감지하여 전기적인 신호로 변환하는 포토다이오드와, 상기 포토다이오드에서 변환된 신호를 증폭시키는 증폭기와, 상기 증폭기의 입력단과 출력단에 병렬 연결되는 콘덴서와, 상기 증폭기로부터 증폭된 신호를 디지털로 변환하는 AD컨버터와, 상기 AD컨버터에서 변환된 디지털 신호를 기설정된 논리연산 과정을 거쳐 주위 밝기를 산출하는 로직회로 및 상기 로직회로의 논리연산을 위한 클럭을 발생시키는오실레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 실시예에 따른 본 발명의 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템에 의하면, 조명등 주변의 온도, 습도, 조도에 따라 조명의 색상 및 조도를 다변화할 수 있음은 물론, 네트워크 구성을 통하여 넓은 지역에 원거리로 설치되는 조명을 하나의 제어장치로 제어함으로써 효과적이며 통합된 경관 조명 연출을 할 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이고,
도2는 도1에서 확장된 구성을 설명하기 위한 블록도이고,
도3은 본 발명의 실시예에 따른 조도감지부를 구체적으로 도시하는 회뢰 블록도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 조명등 디밍 제어 시스템은, 전체 동작을 제어하기 위한 제어부(50)를 구비하고, 작동명령을 입력받을 수 있는 입력부(10)가 상기 제어부(50)와 접속된다. 상기 입력부(10)는 관리자가 입력하는 내용에 따른 신호를 제어부로 전송한다.
또한, 조명이 설치되는 장소의 조도를 감지하기 위한 조도감지부(31)와, 조명이 설치되는 장소의 주변온도를 감지하기 위한 온도감지부(32)와, 주변습도를 감지하기 위한 습도감지부(33)를 구비하고, 상기 조도감지부(31), 온도감지부(32) 및 습도감지부(33)는 상기 제어부(50)와 전기적으로 접속된다. 조명이 실내에 설치될 경우 상기 조도감지부(31), 온도감지부(32) 및 습도감지부(33)는 실내 혹은 실외에 설치 될 수도 있다.
또한, 미리 설정된 프로그램과 작동 데이터를 저장하는 저장부(20)와, 작동정보를 표시하는 표시부(40)를 포함하고 상기 제어부(50)에 접속된다.
상기 제어부(50)는 조명을 구동하는 구동부(70)와 접속되는데, 제어부(50)는 조명연출을 위한 제어신호를 상기 구동부(70)로 전송한다. 구동부(70)는 전원공급부(60)로부터 직류전원을 공급받아, 조명부(80)의 각 발광 다이오드로 공급되는 전원을 제어한다.
상기 조명부(80)는 빛의 3원색을 가지는 적색 발광다이오드(81), 녹색발광다이오드(82) 및 청색발광다이오드(83)를 포함한다. 상기 각 발광 다이오드(81 내지 83)는 상기 구동부(80)로부터 공급되는 전원에 따라 각각 색상의 밝기가 변화되며, 이에 따라 조명부(80) 전체에서 발생되는 빛의 색상 및 조도를 조절할 수 있다.
교량이나 빌딩등과 같이 규모가 큰 경관조명의 경우 많은 수의 조명이 설치됨은 물론 각 조명은 상당한 거리를 두고 설치되기 때문에 하나의 제어장치로 직접 조명의 전원을 제어하기 에는 어려움이 있다. 이에 따라 본 발명의 엘이디 조명장치는 통신선을 이용한 네트워크 구성으로 확장할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 조명장치는 통신선을 네트워크 구성을 통하여 넓은 지역에 원거리로 설치되는 조명을 하나의 제어장치로 제어함으로써, 효과적이며 통합된 경관 조명 연출을 할 수 있으며, 이를 도2에 도시하였다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템의 확장된 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도2를 참조하면, 메인제어장치(100)와 서브제어장치(300)로 구성된다. 상기 메인제어장치(100)는 전체 동작을 제어하기 위한 제어부(150)를 구비하고, 작동명령을 입력받을 수 있는 입력부(110)가 상기 제어부(150)와 접속된다. 상기 입력부(110)는 관리자가 입력하는 내용에 따른 신호를 제어부(150)로 전송한다.
또한, 상기 메인제어장치(100)는, 조명이 설치되는 장소의 조도를 감지하기 위한 조도감지부(131)와, 조명의 설치된 장소의 주변온도를 감지하기 위한 온도감지부(132)와, 주변습도를 감지하기 위한 습도감지부(133)를 구비한다. 즉, 상기 온도감지부(132), 습도감지부(133), 조도감지부(131) 및 제어부(150)는 어느 하나의 모듈에 집적되어 메인제어장치(100)를 형성한다.
상기 조도감지부(131), 온도감지부(132) 및 습도감지부(133)는 상기 제어부(150)와 전기적으로 접속된다. 조명이 실내에 설치될 경우 상기 조도감지부(131), 온도감지부(132) 및 습도감지부(133)는 실내 혹은 실외에 설치될 수도 있다.
여기서, 상기 습도감지부(133)는 아래의 수학식1과 표1의 기설정된 계수(C1,C2,C3) 값을 이용하여 상대습도값(RHlinear)을 계산한다.
Figure pat00003
여기서, SORH는 센서로부터 측정된 습도값의 디지털 데이터이다.
Figure pat00004
그리고, 상기 습도감지부(133)는 아래의 수학식2와 표2의 기설정된 계수(t1,t2) 값을 이용하여 온도값이 보상 적용된 상대습도값(RHtrue)을 계산한다. 따라서 더욱 신뢰성 있는 습도값을 감지할 수 있게 된다.
Figure pat00005
여기서, T℃는 센서로부터 측정된 온도값의 디지털 데이터이다.
Figure pat00006
한편, 상기 조도감지부는(131), 도3에 도시된 바와 같이, 광량을 감지하여 전기적인 신호로 변환하는 포토다이오드(PD)와, 상기 포토다이오드(PD)에서 변환된 신호를 증폭시키는 증폭기(AMP)와, 상기 증폭기(AMP)의 입력단과 출력단에 병렬 연결되는 콘덴서와, 상기 증폭기(AMP)로부터 증폭된 신호를 디지털로 변환하는 AD컨버터(ADC)와, 상기 AD컨버터(ADC)에서 변환된 디지털 신호를 기설정된 논리연산 과정을 거쳐 주위 밝기를 산출하는 로직회로(Logic) 및 상기 로직회로(Logic)의 논리연산을 위한 클럭을 발생시키는오실레이터(OSC)를 포함한다.
상술한 조도감지부(131)와 온도감지부(132) 및 습도감지부(133)의 구성을 포함하는 메인제어장치(100)는, 미리 설정된 프로그램과 작동 데이터를 저장하는 저장부와(120), 작동정보를 표시하는 표시부(140)를 더 포함하며 상기 제어부(150)에 접속된다. 메인제어장치(100)는 원격지에 설치된 다수의 서브제어장치(300)와 통신선(200)을 통하여 접속하기 위한 통신접속부(160)를 포함한다.
상기 서브제어장치(300)는 메인제어장치(100)의 제어에 따라서 조명부(400)를 직접적으로 구동하기 위한 것이다.
상기 서브제어장치(300)는 통신선(200)과 접속하기 위한 통신접속부(310)와, 메인제어장치(100)로부터 통신선(200)을 통하여 송신되는 신호에 따라 조명부(400)를 구동하는 구동부(330)와, 데이터를 저장하기 위한 저장부(340)와, 직류전원을 공급하기 위한 전원공급부(320)를 포함한다.
상기 조명부(400)는 적색 발광다이오드(410), 녹색 발광다이오드(420) 및 청색 발광다이오드(430)를 포함한다.
상기 구동부(330)는 메인제어장치(100)로부터 송신되는 조명연출을 위한 제어신호에 따라 다수의 발광다이오드로 구성되는 조명부(400)로 전원공급을 제어한다.
상기 메인제어장치(100) 및 서브제어장치(300)에 구비되는 통신접속부(160, 310)는 근거리통신망(LAN), RS-232C, 블루투스, 무선통신 혹은 전력선 통신을 포함한 다양한 통신방법으로 구현할 수 있으며, 블루투스 및 무선통신일 경우 별도의 통신선(200)은 필요치 않다.
한편, 상기 통신접속부(160,310)는 클록라인 및 데이터라인을 통해 인접한 통신접속부와 병렬 연결되어 동기식 직렬 통신(Inter Integrated Circuit)하는 것이 바람직하다. 상기한 통신접속부(160,310)는 2가닥의 라인, 즉 클록라인(SCL:Serial Clock) 및 데이터라인(SDA:Serial Data)으로 반이중(half-duplex) 통신이 가능하다. 이러한 통신 방식은 멀티 마스터 모드를 지원하기 때문에 N:N으로 다수의 외부 주변회로와 통신이 가능하며, 본 실시예에서와 같이 회로기판의 내부에서 다수의 칩 간 통신에 적합하다. 특히 간단한 회로구성으로 작은 회로기판 내에 소자와 칩을 최대한 간단하게 집적시켜야 하는 본 발명의 특성상 간단한 회로를 구성하는 데에 있어 바람직하다.
상기한 구성에 따른 작동은 다음과 같다.
관리자는 메인제어장치(100)의 입력부(110)를 통하여 작동명령 및 설정 데이터를 입력한다. 이에 따라 입력부(110)는 관리자가 입력한 내용에 따른 데이터를 제어부(150)로 전송한다. 제어부(50)는 입력부(110)로부터 전송되는 데이터에 따라 조명 설정을 행하고 이를 저장부(120)에 저장한다. 그리고 제어부(150)는 조도감지부(131), 온도감지부(132) 및 습도감지부(133)를 통하여 검출된 조도, 온도 및 습도를 미리 설정된 데이터와 비교하여 조명의 연출을 설정하고 이에 따라 조명 제어신호를 통신접속부(160)로 전송한다.
통신접속부(160)는 제어부(150)로부터 전송되는 신호를 통신선(200)을 통하여 서브제어장치(300)로 전송한다. 각 서브제어장치(300)는 통신선(200)에 접속되어 있는 통신접속부(310)를 통하여 상기 메인제어장치(100)로부터 전송되는 신호를 수신한다. 서브제어장치(300)의 구동부(330)는 통신접속부(310)를 통하여 수신한 데이터를 저장부(340)에 저장하고, 구동부(330)는 상기 데이터에 따라서 조명부(400)의 적색 발광다이오드(410), 녹색 발광다이오드(420) 및 청색 발광다이오드(430)의 작동을 제어한다. 이때 구동부(330)는 녹색 발광다이오드(410), 녹색 발광다이오드(420) 및 청색 발광다이오드(430)에 공급되는 전원을 제어함으로써 발광다이오드(410 내지 430) 각각의 색상 및 조도를 제어하고 그에 따라 조명부(400) 전체의 색상 및 조도를 조절할 수 있다.
지금까지 설명한 본 발명의 실시예에 의하면, 조명등 주변의 온도, 습도, 조도에 따라 조명의 색상 및 조도를 다변화할 수 있음은 물론, 네트워크 구성을 통하여 넓은 지역에 원거리로 설치되는 조명을 하나의 제어장치로 제어함으로써 효과적이며 통합된 경관 조명 연출을 할 수 있는 효과가 있다.
전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 상술한 실시예들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경이 가능할 것이다. 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위 내라면 하기에서 기술되는 본 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.
10: 입력부 20: 저장부
31: 조도감지부 32: 온도감지부
33: 습도감지부 40: 표시부
50: 제어부 60: 전원공듭부
70: 구동부 80: 조명부
81: 적색 발광다이오드 82: 녹색 발광다이오드
83: 청색 발광다이오드 100: 메인제어장치
160: 통신접속부 200: 통신선
300: 서브제어장치

Claims (6)

  1. 다수의 발광다이오드를 포함하는 조명부와, 상기 조명부로 공급되는 전원을 제어함으로써 색상 및 조도를 조절하는 구동부와, 제어명령을 입력하기 위한 입력부와, 미리 설정된 데이터를 저장하는 저장부를 포함하는 조명등 디밍 제어 시스템에 있어서,
    온도를 검출하기 위한 온도감지부;
    습도를 감지하기 위한 습도감지부;
    조도를 감지하기 위한 조도감지부; 및
    상기 입력부를 통해 입력된 명령에 따라 구동되며 상기 온도감지부와 습도감지부 및 조도감지부를 통해 검출된 값과 상기 저장부에 저장된 데이터를 비교하고 그에 따라 상기 조명부의 색상 및 조도를 변화시키도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온도감지부, 습도감지부, 조도감지부 및 제어부는 어느 하나의 모듈에 집적되어 메인제어장치를 형성하고, 상기 조명부를 구동하는 구동부는 전원공급부와 함께 다른 하나의 모듈에 집적되어 서브제어장치를 형성하며,
    상기 메인제어장치 및 서브제어장치는 각각 상호 통신을 위한 통신접속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 통신접속부는 클록라인 및 데이터라인을 통해 인접한 통신접속부와 병렬 연결되어 동기식 직렬 통신(Inter Integrated Circuit)하는 것을 특징으로 하는 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 습도감지부는 다음의 수학식
    Figure pat00007
    과
    기설정된 계수(C1,C2,C3) 값을 이용하여 상대습도값(RHlinear)을 계산하는 것을 특징으로 하는 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템. (여기서, SORH는 센서로부터 측정된 습도값의 디지털 데이터이다.)
  5. 제4항에 있어서,
    상기 습도감지부는 다음의 수학식
    Figure pat00008
    과
    기설정된 계수(t1,t2) 값을 이용하여 온도값이 보상 적용된 상대습도값(RHtrue)을 계산하는 것을 특징으로 하는 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템. (여기서, T℃는 센서로부터 측정된 온도값의 디지털 데이터이다.)
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조도감지부는,
    광량을 감지하여 전기적인 신호로 변환하는 포토다이오드와,
    상기 포토다이오드에서 변환된 신호를 증폭시키는 증폭기와,
    상기 증폭기의 입력단과 출력단에 병렬 연결되는 콘덴서와,
    상기 증폭기로부터 증폭된 신호를 디지털로 변환하는 AD컨버터와,
    상기 AD컨버터에서 변환된 디지털 신호를 기설정된 논리연산 과정을 거쳐 주위 밝기를 산출하는 로직회로 및
    상기 로직회로의 논리연산을 위한 클럭을 발생시키는오실레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템.
KR1020140053065A 2014-05-01 2014-05-01 환경정보를 이용한 조명등 디밍 제어 시스템 KR20150126090A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102104482B1 (ko) * 2020-01-07 2020-04-24 현영길 원격 감지를 통한 led조명의 조도 조절시스템

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