KR20190092022A - 배기팬과 연동되는 조명장치 - Google Patents

배기팬과 연동되는 조명장치 Download PDF

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KR20190092022A
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최남영
민준호
김용훈
김동선
김백현
이희찬
박보영
박영재
선승호
정민아
최은하
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Abstract

본 발명은 배기팬과 연동되는 조명장치이 개시된다. 본 발명의 조명장치는 실내에 설치되고, 빛을 발광하는 조명, 조명과 인접한 위치에 설치되고, 실내의 공기를 실외로 배출시키는 배기팬, 조명에 설치되고, 실내의 온도, 습도 및 조도에 대한 환경정보 및 사용자의 재실정보를 측정하는 센서부, 조명에 설치되고, 현재 시간정보를 측정하는 시계부 및 환경정보, 재실정보 및 시간정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 조명 및 배기팬의 온오프(on/off)를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

배기팬과 연동되는 조명장치{Lighting device interlocked with exhaust fan}
본 발명은 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조명 및 배기팬을 자동 제어하여 쾌적한 환경을 유지하는 배기팬과 연동되는 조명장치에 관한 것이다.
조명장치는 외부로부터 공급되는 전원에 의해 전기를 빛으로 변환하는 장치로써, 일반적으로 실내 또는 실외의 일정 위치에 설치되어 어두운 영역을 밝히기 위해 사용되는 장치를 의미하고, 산업사회의 발전과 소득 향상으로 인해 이러한 조명장치가 어두운 영역을 밝히는 단순한 기능만을 수행하는 것이 아니라, 특정 영역을 장식하기 위한 장치로도 많이 사용되고 있다.
한편, 종래의 조명장치는 사용자가 일일이 수작업으로 스위치를 조작하거나, 리모콘을 이용한 제어행위를 수행해야만 했다. 또한, 야간 중 실내에 위치한 조명장치를 점등할 경우, 발생되는 눈부심은 사용자를 불편함을 주는 문제점을 가지고 있다.
한국공개특허공보 제10-2014-0053623호(2014.05.08.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 조명 및 배기팬을 자동 제어하여 쾌적한 환경을 유지하는 배기팬과 연동되는 조명장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 야간 조명 사용시, 발생하는 사용자의 눈부심 현상을 방지하는 배기팬과 연동되는 조명장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 배기팬과 연동되는 조명장치는 실내에 설치되고, 빛을 발광하는 조명, 상기 조명과 인접한 위치에 설치되고, 상기 실내의 공기를 실외로 배출시키는 배기팬, 상기 조명에 설치되고, 상기 실내의 온도, 습도 및 조도에 대한 환경정보 및 사용자의 재실정보를 측정하는 센서부, 상기 조명에 설치되고, 현재 시간정보를 측정하는 시계부 및 상기 환경정보, 상기 재실정보 및 상기 시간정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 상기 조명 및 상기 배기팬의 온오프(on/off)를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한 상기 센서부는, 상기 실내의 온도를 측정하는 온도 센서, 상기 실내의 습도를 측정하는 습도 센서, 상기 실내의 조도를 측정하는 조도 센서, 상기 실내에 사용자의 재실 유무를 감지하고, 초음파 센서 및 적외선 센서를 구비하는 재실 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부는, 상기 사용자가 상기 실내를 입실하여 상기 재실정보가 온(on)이 되면 상기 조명을 켜고, 상기 배기팬을 구동시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부는, 상기 시간정보가 오후 6시 내지 오전 6시이고, 상기 조도가 기 설정된 기준값보다 낮은 경우, 상기 조명의 밝기를 낮게 발광시킨 후, 디밍(dimming) 제어를 이용하여 점점 밝기를 높여 발광시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부는, 상기 사용자가 상기 실내를 퇴실하여 상기 재실정보가 오프(off)가 되면 상기 조명을 끄고, 상기 배기팬의 구동을 일정 시간이 지난 후 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부는, 상기 실내의 습도가 기 설정된 기준값보다 높으면 상기 배기팬을 구동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배기팬과 연동되는 조명장치는 환경정보, 시간정보 및 사용자의 재실 여부를 이용하여 조명 및 배기팬을 자동 제어함으로써, 실내 공간에 대한 환경을 항상 쾌적하게 유지할 수 있다.
또한 야간 조명 사용시, 발생하는 사용자의 눈부심 현상을 조명의 디밍 제어로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조명장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조명장치의 구동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 구동 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치의 구동 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조명장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서부를 설명하기 위한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조명장치의 구동을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 조명장치(100)는 조명(40) 및 배기팬(50)을 자동 제어하여 실내가 쾌적한 환경을 유지시킨다. 여기서, 실내는 건물 내부 공간을 의미하고, 바람직하게는 화장실을 의미한다. 조명장치(100)는 야간 조명 사용시, 발생하는 사용자의 눈부심 현상을 방지한다. 조명장치(100)는 센서부(10), 시계부(20), 제어부(30), 조명(40) 및 배기팬(50)을 포함하고, 전원부(60)를 더 포함한다.
센서부(10)는 조명(40)에 설치되고, 실내의 온도, 습도 및 조도에 대한 환경정보 및 사용자의 재실정보를 측정한다. 여기서, 재실정보는 사용자가 실내에 재실 여부에 대한 정보를 의미한다. 센서부(10)는 온도 센서(11), 습도 센서(13), 조도 센서(15) 및 재실 센서(17)를 포함한다. 온도 센서(11)는 실내의 온도를 실시간 또는 기 설정된 주기마다 측정한다. 습도 센서(13)는 실내의 습도를 실시간 또는 기 설정된 주기마다 측정한다. 조도 센서(15)는 실내의 조도를 실시간 또는 사용자가 실내 입실을 하면 측정한다. 재실 센서(17)는 사용자의 재실 여부를 측정한다. 이를 위해, 재실 센서(17)는 적외선 센서 및 초음파 센서를 포함할 수 있다. 적외선 센서는 넓은 범위에서 사용자(200)의 움직임을 감지한다. 초음파 센서는 적외선 센서보다 좁은 범위에서 지속적으로 거리를 감지한다. 이를 통해, 초음파 센서는 적외선 센서가 지속적으로 사용자가 재실 상태를 감지하지 못하는 단점을 보완할 수 있다.
시계부(20)는 조명(40)에 설치되고, 현재 시간정보를 측정한다. 즉, 시계부(20)는 실시간 시간을 측정할 수 있다.
조명(40)은 실내에 설치되고, 빛을 발광한다. 조명(40)은 디밍(dimming) 제어가 가능하여 빛의 밝기가 조절될 수 있다. 조명(40)는 매입형 타입이거나 직부형 타입일 수 있다. 바람직하게는, 조명(40)은 LED(light emitting diode), 램프 등을 포함하는 수명등일 수 있다.
배기팬(50)은 조명(40)과 인접한 위치에 설치되고, 실내의 공기를 실외로 배출시킨다. 배기팬(50)은 조명(40)과 연동되어 제어될 수 있다.
전원부(60)는 조명장치(100)에 전원을 공급한다. 전원부(60)는 외부로부터 전원(AC 220V)을 공급받는 형태이거나, 배터리 형태일 수 있다. 또한 전원부(60)는 평상시에 외부로부터 전원을 공급받는 형태이다가 비상시에 배터리 형태로 변경되는 형태일 수 있다.
제어부(30)는 조명(40) 및 배기팬(50)과 전기적인 연결이 된다. 제어부(30)는 환경정보, 재실정보 및 시간정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 조명(40) 및 배기팬(50)의 온오프(on/off)를 제어한다. 제어부(30)는 크게 3가지 유형으로 조명(40) 및 배기팬(50)을 제어한다. 3가지 유형은 사용자(200)가 실내에 입실하여 재실정보가 온(on)인 경우, 사용자가(200)가 실내에서 퇴실하여 재실정보가 오프(off)인 경우 및 사용자(200)와 관계없이 대기 상태인 경우이다.
첫째, 센서부(10)를 통해 사용자(200)의 실내 입실을 확인하여 재실정보가 온이면 제어부(30)는 조명(40) 및 배기팬(50)을 구동시킨다. 이 때, 제어부(30)는 주간 및 야간을 구분하여 조명(40)을 제어할 수 있다.
제어부(30)는 시간정보 및 조도를 이용하여 주간 및 야간을 구분한다. 제어부(30)는 시간정보를 통해 현재 시간을 판단하고, 조도를 통해 실내의 밝기를 판단한다. 즉, 제어부(30)는 계절 변화에 따라 주간 및 야간의 시간이 변화하는 것을 시간정보 및 조도를 통해서 이중으로 체크한 후, 주간 및 야간을 판단한다. 바람직하게는, 제어부(30)는 시간정보가 오전 6시 내지 오후 6시이고, 조도가 기설정된 기준값보다 높으면 주간으로 판단하고, 시간정보가 오후 6시 내지 오전 6시이고, 조도가 기설정된 기준값보다 낮으면 야간으로 판단한다.
제어부(30)는 주간이고, 재실정보가 온이면 조명(40)을 켜고, 배기팬(50)을 구동시킨다. 또한 제어부(30)는 야간이고, 재실정보가 온이면 조명(40)의 밝기를 낮게 발광시킨 후, 디밍 제어를 이용하여 점점 밝기를 높여 발광시키고, 배기팬(50)을 구동시킨다. 이 때, 조명(40)의 초기 밝기는 주간의 초기 조명 밝기보다 더 어두울 수 있다. 이를 통해, 사용자는 야간 조명 사용시, 발생되는 눈부심 현상을 방지할 수 있다.
둘째, 센서부(10)를 통해 사용자(200)의 실내 퇴실을 확인하여 재실정보가 오프이면 제어부(30)는 조명(40) 및 배기팬(50)을 구동을 정지시킨다. 이 때, 제어부(30)는 조명(40)을 바로 끄고, 배기팬(50)의 구동을 일정 시간이 지난 후 구동을 정지시킨다. 바람직하게는, 제어부(30)는 배기팬(50)을 사용자(200)가 퇴실하고 1분 내지 3분 후에 구동을 정지시킨다.
셋째, 센서부(10)를 통해 습도가 기 설정된 기준값보다 높으면 제어부(30)는 배기팬(50)을 구동시켜 습도는 낮춘다. 즉, 제어부(30)는 실내에 사용자(300)의 재실 유무와 관계없이 실내의 습도를 제어할 수 있다. 여기서, 기 설정된 기준값은 40% 내지 70%이고, 바람직하게는 온도가 15℃에서 약 70%, 18℃ 내지 20℃에서 약 60%, 21℃ 내지 23℃에서 약 50%, 24℃이상에서 약 40%일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 구동 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 조명장치(100)는 사용자(200)의 재실 상태에 따라 조명(40) 및 배기팬(50)을 제어한다.
S111단계에서, 조명장치(100)는 사용자(200)의 입실 여부를 판단한다. 조명장치(100)는 적외선 센서 및 초음파 센서를 포함하는 재실 센서(17)를 이용하여 실내로 사용자(200)가 입실하였는지 감지한다. 여기서, 조명장치(100)는 사용자(200)의 움직임을 넓은 범위에서 지속적으로 감지할 수 있다. 조명장치(100)는 사용자(200)가 입실된 것으로 판단하면 S112단계를 수행하고, 사용자(200)가 입실하지 않은 것으로 판단하면 S111단계를 반복 수행한다.
S112단계에서, 조명장치(100)는 사용자(200)가 입실된 것으로 판단하면 현재 상태가 주간인지 야간인지를 판단한다. 조명장치(100)는 시계부(20)로부터 측정된 시간정보 및 조도 센서(15)로부터 측정된 조도를 이용하여 주간 및 야간을 판단한다. 이 때, 조명장치(100)는 주간이라고 판단하면 S113단계를 수행하고, 야간이라고 판단하면 S114단계를 수행한다. 상세하게는, 조명장치(100)는 시간정보를 통해 현재 시간을 판단하고, 조도를 통해 실내의 밝기를 판단한다. 즉, 조명장치(100)는 계절 변화에 따라 주간 및 야간의 시간이 변화하는 것을 시간정보 및 조도를 통해서 이중으로 체크한 후, 주간 및 야간을 판단한다. 바람직하게는, 조명장치(100)는 시간정보가 오전 6시 내지 오후 6시이고, 조도가 기설정된 기준값보다 높으면 주간으로 판단하고, 시간정보가 오후 6시 내지 오전 6시이고, 조도가 기설정된 기준값보다 낮으면 야간으로 판단한다.
S113단계에서, 조명장치(100)는 주간이라고 판단하면 조명(40) 및 배기팬(50)을 구동한다. 조명장치(100)는 턴온(turn on) 제어로 조명(40)을 발광하여 실내를 밝힌다. 조명장치(100)는 턴온 제어로 배기팬(50)을 구동시켜 실내의 습도를 낮추고, 공기를 순환시킨다.
S114단계에서, 조명장치(100)는 야간이라고 판단하면 조명(40)을 디밍제어하고, 배기팬(50)을 구동한다. 조명장치(100)는 처음 조명(40)의 밝기를 낮게 발광시킨 후, 디밍 제어를 이용하여 점점 밝기를 높여 발광하여 실내를 점진적으로 밝힌다. 이를 통해, 사용자는 야간 조명 사용시, 발생되는 눈부심 현상을 방지할 수 있다. 조명장치(100)는 턴온 제어로 배기팬(50)을 구동시켜 실내의 습도를 낮추고, 공기를 순환시킨다.
S115단계에서, 조명장치(100)는 사용자(200)의 퇴실 여부를 판단한다. 조명장치(100)는 재실 센서를 이용하여 실내로 사용자(200)가 퇴실하였는지 감지한다. 조명장치(100)는 사용자(200)가 퇴실된 것으로 판단하면 S116단계를 수행하고, 사용자(200)가 퇴실하지 않은 것으로 판단하면 S115단계를 반복 수행한다.
S116단계에서, 조명장치(100)는 조명(40)을 끈다. 조명장치(100)는 턴오프(turn off) 제어로 조명(40)을 끈다.
S117단계에서, 조명장치(100)는 배기팬(50)의 구동을 정지한다. 조명장치(100)는 일정 시간이 지난 후, 턴오프 제어로 배기팬(50)의 구동을 정지한다. 여기서, 일정 시간은 사용자(200)가 퇴실하고 1분 내지 3분 후를 의미한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치의 구동 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 내지 도3, 도 5를 참조하면, 조명장치(100)는 사용자(200)의 재실 상태와 관계없이 배기팬(50)을 제어한다.
S121단계에서, 조명장치(100)는 실내의 습도를 측정한다. 조명장치(100)는 습도 센서(13)를 이용하여 실내의 현재 습도를 측정한다. 조명장치(100)는 온도 센서(11)를 이용하여 실내의 현재 온도를 더 측정할 수 있다.
S122단계에서, 조명장치(100)는 측정된 습도가 기 설정된 기준값보다 높은지 판단한다. 조명장치(100)는 기준값을 40% 내지 70%로 설정할 수 있다. 바람직하게는, 조명장치(100)는 온도가 15℃에서 약 70%, 18℃ 내지 20℃에서 약 60%, 21℃ 내지 23℃에서 약 50%, 24℃이상에서 약 40%로 기준값을 설정할 수 있다. 조명장치(100)는 측정된 습도가 기준값보다 높으면 S123단계를 수행하고, 기준값보다 낮으면 S121단계를 수행한다.
S123단계에서, 조명장치(100)는 배기팬(50)을 구동한다. 조명장치(100)는 턴온 제어로 배기팬(50)을 구동한다. 이를 통해, 조명장치(100)는 실내의 습도를 낮출 수 있다. 이 때, 조명장치(100)는 배기팬(50)을 구동시키는 동안에도 실내의 습도를 측정한다.
S124단계에서, 조명장치(100)는 측정된 습도가 기 설정된 기준값보다 낮은지 판단한다. 조명장치(100)는 측정된 습도가 기준값보다 낮으면 S125단계를 수행하고, 기준값보다 높으면 S123단계를 수행한다.
S125단계에서, 조명장치(100)는 배기팬(50)을 멈춘다. 조명장치(100)는 턴오프 제어로 배기팬(50)를 멈춘다. 이를 통해, 조명장치(100)는 실내의 습도를 일정하게 유지하는 동시에 전력소비를 최소화할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10: 센서부
11: 온도 센서
13: 습도 센서
15: 조도 센서
17: 재실 센서
20: 시계부
30: 제어부
40: 조명
50: 배기팬
60: 전원부
100: 조명장치
200: 사용자

Claims (6)

  1. 실내에 설치되고, 빛을 발광하는 조명;
    상기 조명과 인접한 위치에 설치되고, 상기 실내의 공기를 실외로 배출시키는 배기팬;
    상기 조명에 설치되고, 상기 실내의 온도, 습도 및 조도에 대한 환경정보 및 사용자의 재실정보를 측정하는 센서부;
    상기 조명에 설치되고, 현재 시간정보를 측정하는 시계부; 및
    상기 환경정보, 상기 재실정보 및 상기 시간정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 상기 조명 및 상기 배기팬의 온오프(on/off)를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 배기팬과 연동되는 조명장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 실내의 온도를 측정하는 온도 센서;
    상기 실내의 습도를 측정하는 습도 센서;
    상기 실내의 조도를 측정하는 조도 센서;
    상기 실내에 사용자의 재실 유무를 감지하고, 초음파 센서 및 적외선 센서를 구비하는 재실 센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기팬과 연동되는 조명장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 사용자가 상기 실내를 입실하여 상기 재실정보가 온(on)이 되면 상기 조명을 켜고, 상기 배기팬을 구동시키는 것을 특징으로 하는 배기팬과 연동되는 조명장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 시간정보가 오후 6시 내지 오전 6시이고, 상기 조도가 기 설정된 기준값보다 낮은 경우, 상기 조명의 밝기를 낮게 발광시킨 후, 디밍(dimming) 제어를 이용하여 점점 밝기를 높여 발광시키는 것을 특징으로 하는 배기팬과 연동되는 조명장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 사용자가 상기 실내를 퇴실하여 상기 재실정보가 오프(off)가 되면 상기 조명을 끄고, 상기 배기팬의 구동을 일정 시간이 지난 후 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 배기팬과 연동되는 조명장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실내의 습도가 기 설정된 기준값보다 높으면 상기 배기팬을 구동시키는 것을 특징으로 하는 배기팬과 연동되는 조명장치.
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