KR20100135581A - 디밍 제어 엘이디 안정기 - Google Patents

디밍 제어 엘이디 안정기 Download PDF

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문재준
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장근영
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Abstract

본 발명은 절감전력으로 점등된 상태를 유지하던 LED 램프(20)에 이동물체가 접근하여 센서(40)에 의해 감지될 경우 곧바로 최대전력으로 점등시키고, 이어서 이 LED 램프(20)의 근접 영역에 배치된 이웃 LED 램프(20)에는 무선 시그널을 전송하여 LED 램프(20)와 이웃 LED 램프(20)가 함께 최대전력으로 점등되도록 하여, 이동물체의 동선에 따른 최대전력(밝은 빛)의 연속성을 유지토록 함으로써 우범지역에서의 시야확보는 물론이거니와 빠른 속도를 지닌 이동물체의 동선에 대한 시야확보 역시 보장토록 할 수 있는 디밍 제어 엘이디 안정기에 관한 것이다.
Figure P1020090054047
전원부, LED 램프, LED 드라이버, 센서, 디밍 컨트롤러, 송수신 안테나, 무선 송수신기

Description

디밍 제어 엘이디 안정기{DIMMING CONTROL LED BALLAST STABILIZER}
본 발명은 디밍 제어 엘이디 안정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 센서에 의해 최대전력으로 점등된 LED 램프의 근접 영역에 배치된 이웃 LED 램프에 무선 시그널을 전송하여 LED 램프와 이웃 LED 램프가 함께 최대전력으로 점등되도록 하여 이동물체의 동선을 따라 일종의 도미노처럼 밝은 빛을 연속하여 비추어 줄 수 있도록 한 디밍 제어 엘이디 안정기에 관한 것이다.
일반적으로 가로등은 고휘도 방전램프를 활용한다. 그런데, 고휘도 방전램프는 최근 들어 전력소모가 많아 LED 램프로 대체되고 있다. 즉, LED 램프는 친환경이면서도 전력소비가 적어 고휘도 방전램프에 비해 각광을 받고 있는 추세에 있다.
한편, 전력소비 절감의 일환으로 램프를 최대전력 또는 절감전력으로 점등시키는 디밍(Dimming) 기술이 가로등 분야에 적용되고 있다.
디밍은 사람이나 차량 등의 유동이 많은 시간 또는 밝은 조광이 필요한 시간에는 최대출력으로 램프를 점등시키고, 늦은 밤이나 유동이 거의 없는 새벽에는 절 감출력으로 램프를 점등시켜 에너지 절감을 기할 수 있도록 하는 것이다.
본원 출원인은 가로등에 적용되는 LED 램프를 최대전력 또는 절감(디밍)전력으로 제어할 수 있도록 한 디밍 제어 엘이디 안정기를 개발하여 본 발명으로 제안하고자 한다.
본 발명의 목적은 이동물체의 동선에 따른 최대전력(밝은 빛)의 연속성을 유지토록 함으로써 우범지역에서의 시야확보는 물론이거니와 빠른 속도를 지닌 이동물체의 동선에 대한 시야확보 역시 보장토록 할 수 있는 디밍 제어 엘이디 안정기를 제공함에 있다.
본 발명은 센서에 의해 최대전력으로 점등된 LED 램프의 근접 영역에 배치된 이웃 LED 램프에 무선 시그널을 전송하여 LED 램프와 이웃 LED 램프가 함께 최대전력으로 점등되도록 하여 이동물체의 동선을 따라 일종의 도미노처럼 밝은 빛을 연속하여 비추어 줄 수 있도록 한 디밍 제어 엘이디 안정기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
전원부의 전원을 공급받아 다단 선로에 설치된 LED 램프를 최대전력 및 절감(디밍)전력으로 점등시키는 디밍 제어 엘이디 안정기에 있어서,
상기 전원부의 전원을 공급받아 상기 LED 램프를 구동시키는 LED 드라이버와,
상기 LED 램프의 다단 선로 상에 이동물체가 감지될 경우 구동 시그널을 발생하는 센서와,
상기 전원부의 전원이 공급될 경우 상기 LED 드라이버를 경유하여 상기 LED 램프를 절감전력으로 점등시키다가 상기 센서로부터 구동 시그널이 발생될 경우 상기 LED 드라이버를 통해 상기 LED 램프를 최대전력으로 점등시키면서 어웨이크 시그널을 발생시키는 디밍 컨트롤러와,
무선 시그널을 송수신하는 송수신 안테나와,
상기 디밍 컨트롤러로부터 어웨이크 시그널이 발생될 경우 상기 송수신 안테나를 경유하여 무선 시그널을 전송하는 한편 상기 송수신 안테나로부터 무선 시그널을 수신할 경우 상기 디밍 컨트롤러로 하여금 상기 LED 드라이버를 통해 상기 LED 램프를 최대전력으로 점등시키도록 하는 무선 송수신기를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
본 발명은 절감전력으로 점등된 상태를 유지하던 LED 램프에 이동물체가 접근하여 센서에 의해 감지될 경우 곧바로 최대전력으로 점등시키고, 이어서 이 LED 램프의 근접 영역에 배치된 이웃 LED 램프에는 무선 시그널을 전송하여 LED 램프와 이웃 LED 램프가 함께 최대전력으로 점등되도록 하여 이동물체의 동선에 따른 최대 전력(밝은 빛)의 연속성을 유지토록 함으로써 우범지역에서의 시야확보는 물론이거니와 빠른 속도를 지닌 이동물체의 동선에 대한 시야확보 역시 보장토록 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 센서에 의해 최대전력으로 점등된 LED 램프의 근접 영역에 배치된 이웃 LED 램프에 무선 시그널을 전송하여 LED 램프와 이웃 LED 램프가 함께 최대전력으로 점등되도록 하여 이동물체의 동선을 따라 일종의 도미노처럼 밝은 빛을 연속적하여 비추어 줄 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 이동물체 주변영역(예를 들어 서클영역)의 LED 램프들은 최대전력으로 점등되는 반면 그 서클영역을 벗어나는 영역은 절감(디밍)전력으로 점등되도록 하며, 다시 이동물체가 이동되어 다른 센서에 의해 감지될 경우 그 주변영역(서클영역)의 LED 램프가 최대전력으로 점등되는 동작을 이루어지도록 하여, 통행로 상의 최대전력(밝은 빛)의 연속성을 보장토록 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 디밍 제어 엘이디 안정기의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 하고, 그 실시예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이러한 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 더욱 잘 이해할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 다단 선로 가로등을 나타내는 개념도이다.
일반적인 다단 선로 가로등은 도 1에 도시된 바와 같이 이동물체의 유무에 관계없이 타이머나 중앙 통제소의 제어에 의해 램프를 최대전력 또는 절감(디밍)전 력으로 점등시키는 구조로 설계된다.
이러한 구조일 경우 디밍제어로 인한 전력소모는 줄일 수 있지만, 가로등이 정해진 시간 내에서만 최대전력으로 점등되어 정작 밝은 빛을 받아야 하는 이동물체가 절감전력으로 점등된 구간을 통행할 경우 오히려 디밍제어로 인하여 어두운 야간 통행에 할 수밖에 없는 문제가 발생된다.
도 2는 일반적인 센서에 의해 디밍이 조절되는 다단 선로 가로등을 나타내는 개념도이다.
통상적으로 가로등은 20∼30m 간격을 두고 설치된다.
그리고, 이러한 가로등은 평상시 절감전력으로 점등되다가 이동물체가 감지될 경우 최대전력으로 점등시키도록 설계된다.
즉, 절감전력으로 점등된 상태를 유지하던 하나의 가로등에 이동물체가 접근하여 센서에 의해 감지될 경우 곧바로 최대전력으로 가로등을 점등시키고, 이어서 다른 가로등 역시 이동물체가 접근하여 센서에 의해 감지될 경우에 한하여 그때서야 가로등을 최대전력으로 점등시키는 구조로 설계된다.
그런데, 이와 같은 구조로 이루어진 다단 선로 가로등은 각 가로등마다 독립된 절감전력 및 최대전력으로 점등되는 구조로 이루어지므로 인하여, 하나의 가로등 영역에서 최대전력으로 빛을 조사하더라도, 다시 다른 이웃 가로등에 접근할 경우에 한하여 그 해당 센서가 이동물체를 감지하고서야 가로등을 최대전력으로 점등시킬 수밖에 없어, 이동물체의 동선에 따른 최대전력의 연속성을 유지하지 못하고 절감전력과 최대전력의 반복적인 스위칭에 따라 특히 우범지역에서의 시야확보가 곤란할 뿐만 아니라 빠른 속도를 지닌 이동물체의 동선에 대한 시야확보 역시 어려워 많은 사고 등을 일으키는 문제점을 발생하고 있다.
특히, 운동을 하는 사람, 자전거, 오토바이 또는 차량과 같이 비교적 빠른 속도로 통행하는 이동물체는 상대적으로 더 먼 거리의 시야가 확보되어야만 안전하게 주변의 장애물 또는 이상물체를 확인하면서 움직일 수 있을 것인데, 종래 기술은 각 가로등마다 설치된 각각의 센서에 독립적으로 의존되므로 인하여 최대전력의 연속성을 유지하지 못하고 이동물체가 접근함에도 불구하고 절감전력으로 가로등을 점등시킬 수밖에 없어 각종 사고의 위험을 초래할 수밖에 없는 문제점을 낳고 있는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 디밍 제어 엘이디 안정기를 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명은 환경오염을 방지하고 에너지 낭비를 방지하기 위하여 예를 들면 20∼30m 간격을 두고 설치되는 다단 선로 LED 램프(20)를 디밍 제어하기 위한 안정기에 관한 기술이다.
즉, 본 발명에 따른 LED 램프(20)는 평상시 절감전력으로 점등되다가 이동물체가 감지될 경우 최대전력으로 점등시킬 수 있도록 설계된다.
이때, 절감전력으로 점등된 상태를 유지하던 LED 램프(20)에 이동물체가 접근하여 센서(40)에 의해 감지될 경우 곧바로 최대전력으로 점등시키고, 이어서 이 LED 램프(20)의 근접 영역에 배치된 이웃 LED 램프(21)에는 무선 시그널을 전송하여 LED 램프(20)와 이웃 LED 램프(21)가 함께 최대전력으로 점등되도록 하여 이동 물체의 동선에 따른 최대전력(밝은 빛)의 연속성을 유지토록 함으로써 우범지역에서의 시야확보는 물론이거니와 빠른 속도를 지닌 이동물체의 동선에 대한 시야확보 역시 보장토록 한다.
즉, 센서(40)에 의해 최대전력으로 점등된 LED 램프(20)의 근접 영역에 배치된 이웃 LED 램프(21)에 무선 시그널을 전송하여 LED 램프(20)와 이웃 LED 램프(21)가 함께 최대전력으로 점등되도록 하여 이동물체의 동선을 따라 일종의 도미노처럼 밝은 빛을 연속적으로 비추어 줄 수 있도록 하는 것이다.
이때, 이동물체를 감지한 센서(40)에 의해 최대전력으로 점등된 LED 램프(20)에서만 무선 시그널을 전송토록 하여 이동물체의 이동영역에 배치된 이웃 LED 램프(21)를 함께 최대전력으로 점등토록 하는 대신, 무선 시그널을 받은 이웃 LED 램프(21)는 단지 최대전력으로 점등될 뿐 자체에서는 무선 시그널을 전송치 않도록 하여, 이동물체의 동선을 따라 다단 선로에 배치된 다른 LED 램프 모두가 불필요하게 일거에 최대전력으로 점등되는 현상은 일어나지 않도록 하는 것이 바람직하다(에너지 낭비 방지).
도 4는 본 발명에 따른 디밍 제어 엘이디 안정기를 나타내는 블록도이다.
본 발명에 따른 디밍 제어 엘이디 안정기는 도 4에 도시된 바와 같이 전원부(10)의 전원을 공급받아 다단 선로에 설치된 LED 램프(20)를 최대전력 및 절감(디밍)전력으로 점등시킬 수 있도록 설계된다.
더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 디밍 제어 엘이디 안정기는 전원부(10)의 전원을 공급받아 LED 램프(20)를 구동시키는 LED 드라이버(30)와, LED 램프(20)의 다단 선로 상에 이동물체가 감지될 경우 구동 시그널을 발생하는 센서(40)와, 전원부(10)의 전원이 공급될 경우 LED 드라이버(30)를 경유하여 LED 램프(20)를 절감전력으로 점등시키다가 센서(40)로부터 구동 시그널이 발생될 경우 LED 드라이버(30)를 통해 LED 램프(20)를 최대전력으로 점등시키면서 어웨이크 시그널(Awake Signal)을 발생시키는 디밍 컨트롤러(50)와, 무선 시그널을 송수신하는 송수신 안테나(60)와, 디밍 컨트롤러(50)로부터 어웨이크 시그널이 발생될 경우 송수신 안테나(60)를 경유하여 무선 시그널을 전송하는 한편 송수신 안테나(60)로부터 무선 시그널을 수신할 경우 디밍 컨트롤러(50)로 하여금 LED 드라이버(30)를 통해 LED 램프(20)를 최대전력으로 점등시키도록 하는 무선 송수신기(70)를 포함한다.
이와 같은 구성에 의해 절감전력으로 점등된 상태를 유지하던 LED 램프(20)에 이동물체가 접근하여 센서(40)가 감지할 경우 구동 시그널을 발생하게 되고, 이 센서(40)의 구동 시그널은 디밍 컨트롤러(50)로 하여금 LED 드라이버(30)를 경유하여 LED 램프(20)를 최대전력으로 점등시키도록 함과 동시에 어웨이크 시그널을 발생토록 하며, 이 어웨이크 시그널은 무선 송수신기(70)에 의해 무선 시그널로 변환되면서 송수신 안테나(60)를 통해 주변영역으로 전송될 수 있게 되는 것이다.
송수신 안테나(60)를 통해 전송된 무선 시그널은 이웃 LED 램프(21)를 제어하는 이웃 디밍 제어 엘이디 안정기의 송수신 안테나(61)를 경유하여 무선 송수신기(71) 및 디밍 컨트롤러(51) 그리고 LED 드라이버(31)를 통해 LED 램프(21)를 전원부(11)의 전원을 활용하여 최대전력으로 점등시키게 된다.
이때, 디밍 컨트롤러(51)는 센서(41)의 구동 시그널을 받지 않은 상태이므로 어웨이크 시그널을 발생시키지 않아 무선 송수신기(71)를 통한 무선 시그널을 전송치 않도록 하며, 이에 따라 이동물체의 동선을 따라 다단 선로 배치된 다른 LED 램프 모두가 불필요하게 일거에 최대전력으로 점등되는 현상 역시 일어나지 않도록 하는 것이다.
결국, 이동물체 주변영역(예를 들어 서클영역)의 LED 램프(20, 21)들은 최대전력으로 점등되는 반면 그 서클영역을 벗어나는 다른 LED 램프들은 절감(디밍)전력으로 점등되도록 하고, 이동물체가 이동되어 다른 영역에 있는 센서에 의해 감지될 경우 그 주변영역(서클영역)의 LED 램프가 최대전력으로 점등되는 동작을 이룰 수 있도록 하여, 에너지 낭비를 최소화하면서 우범지역에서의 넓은 시야확보는 물론이거니와 빠른 속도를 지닌 이동물체의 동선에 대한 ??은 시야확보 역시 가능케 하여 통행로 상의 최대전력(밝은 빛)의 연속성을 보장할 수 있도록 하는 것이다.
이때, 센서(40)는 열감지센서, 동작감지센서, 소리감지센서, 초음파센서 또는 적외선센서를 적용할 수 있다.
열감지센서는 이동물체의 체온을 감지하고, 동작감지센서는 이동물체의 움직임을 감지하고, 소리감지센서는 음량을 감지하고, 초음파센서 및 적외선센서는 초음파나 적외선을 방사시킨 후 차단 또는 반사되는 현상을 감지하는 것으로, 일반적으로 이동물체를 감지할 수 있는 센서(40)라면 본 발명에 모두 적용할 수 있음을 물론이다.
한편, 무선 송수신기(70)는 지그비모듈 또는 블루투스모듈일 수 있다.
지그비모듈(ZigBee Module)은 꿀벌(Bee)이 지그재그(Zigzag)로 다니면서 꽃 과 꿀이 있는 장소를 서로에게 정확하게 알려 주면서 의사소통을 하는 모습에서 따온 단어로서 하나의 배터리로 1년이상 사용할 수 있을 정도로 저전력 규격이며, 소프트웨어, 관련 부품들을 최소화해 원가 역시 적게 들고, 수만 개의 근거리 통신망, 즉 네트워크화할 수 있으며, 한편으론 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 중 하나로서 본 발명에 매우 유용하게 적용할 수 있게 된다.
블루투스모듈(Bluetooth Module)은 저렴한 가격에 저전력(100㎽)으로 사용할 수 있고, 주파수 대역을 나누기 때문에 데이터 전송을 여러 주파수에 걸쳐서 분할해 보낼 수 있으며, 벽이나 가방 등을 통과해서 전송될 수 있으므로 배선이나 연결 상황을 육안으로 확인할 필요가 없고 장애물이 있어도 신호를 주고받을 수 있어 바람직하고, 주파수 특성도 전 방향으로 신호가 전송되므로 각 장치를 연결하기 위해 일정한 각도를 유지할 필요가 없어 사용하기에 편리하고, 무엇보다 전 세계 수많은 국가가 블루투스 표준 규격을 준수하기 때문에 세계 어느 곳에서나 같은 기술을 이용할 수 있어 본 발명에 유용하게 적용할 수 있게 된다.
본 발명은 도로, 보행로, 자전거 도로 등의 LED 램프를 디밍 제어할 수 있는 산업분야에 활용된다.
도 1은 일반적인 다단 선로 가로등을 나타내는 개념도.
도 2는 일반적인 센서에 의해 디밍이 조절되는 다단 선로 가로등을 나타내는 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 디밍 제어 엘이디 안정기를 설명하기 위한 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 디밍 제어 엘이디 안정기를 나타내는 블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 전원부 20 : LED 램프
30 : LED 드라이버 40 : 센서
50 : 디밍 컨트롤러 60 : 송수신 안테나
70 : 무선 송수신기

Claims (3)

  1. 전원부(10)의 전원을 공급받아 다단 선로에 설치된 LED 램프(20)를 최대전력 및 절감(디밍)전력으로 점등시키는 디밍 제어 엘이디 안정기에 있어서,
    상기 전원부(10)의 전원을 공급받아 상기 LED 램프(20)를 구동시키는 LED 드라이버(30)와,
    상기 LED 램프(20)의 다단 선로 상에 이동물체가 감지될 경우 구동 시그널을 발생하는 센서(40)와,
    상기 전원부(10)의 전원이 공급될 경우 상기 LED 드라이버(30)를 경유하여 상기 LED 램프(20)를 절감전력으로 점등시키다가 상기 센서(40)로부터 구동 시그널이 발생될 경우 상기 LED 드라이버(30)를 통해 상기 LED 램프(20)를 최대전력으로 점등시키면서 어웨이크 시그널을 발생시키는 디밍 컨트롤러(50)와,
    무선 시그널을 송수신하는 송수신 안테나(60)와,
    상기 디밍 컨트롤러(50)로부터 어웨이크 시그널이 발생될 경우 상기 송수신 안테나(60)를 경유하여 무선 시그널을 전송하는 한편 상기 송수신 안테나(60)로부터 무선 시그널을 수신할 경우 상기 디밍 컨트롤러(50)로 하여금 상기 LED 드라이버(30)를 통해 상기 LED 램프(20)를 최대전력으로 점등시키도록 하는 무선 송수신기(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디밍 제어 엘이디 안정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서(40)는 열감지센서, 동작감지센서, 소리감지센서, 초음파센서 또는 적외선센서인 것을 특징으로 하는 디밍 제어 엘이디 안정기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 무선 송수신기(70)는 지그비모듈 또는 블루투스모듈인 것을 특징으로 하는 디밍 제어 엘이디 안정기.
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