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도플러 및 적외선 센서 융합기반 주차장환경 LED등 연속디밍 제어 기술에 대한 연구
A Study on LED Light Dimming Control Technology using doppler and IR sensor 원문보기

통신위성우주산업연구회논문지 = The Journal of Korea Society of Communication and Sapce Technology, v.9 no.3, 2014년, pp.74 - 79  

황현석 (서일대학 전기과) ,  정순호 (서울과학기술대학교 NID융합기술대학원 방송통신융합프로그램) ,  노정규 (서경대학교 컴퓨터과학과) ,  신호진 ((주)에이디이엔지)

초록
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조명은 현재 인류에서는 없어서는 안 될 유효사용 기술 중 하나이다. 이러한 조명은 태양광에 의한 주광조명(晝光照明)과 인공광원을 통해 생성되는 인공조명(人孔照明)이 있으며, 본 논문에서는 전기에너지를 통해 생성되어지는 인공조명의 제어기술과 효율적인 운영방안에 대한 연구를 진행하였다. 일차적으로 인체를 감지하기 위하여 Doppler Sensor를 사용하여 인체를 감지하고 이에 대한 감지신호를 기반으로 하여 LED조명의 연속디밍 컨트롤 하여 효율적인 에너지 관리를 하기 위한 기술이다. 이와 같이 본 논문에서는 전기적인 에너지원을 기초로 하여 LED 조명에 대한 연속 디밍 기법과 도플러 및 적외선센서 융합 기법을 제안하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Illumination is an effective technique that must be in the mankind today. These lights, there is artificial light that is created by using an artificial light source daylight illumination by sunlight, in this paper, it is created using the electrical energy it is a paper on the study of technology m...

주제어

#LED Light   #Doppler Sensor   #PIR Sensor   #Seamless Dimming   #Smart Device Application  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 센서의 정보와 사용자의 요구조건을 기반으로 하여 조명의 밝기를 제어하고 다양한 기기와의 통신을 통하여 사용자기반의 제어가 가능하도록 하는 효율적인 시스템을 연구하였다. 따라서 본 논문에서는 설치가 확대되고 있는 센서기반 조명 시스템의 다양한 문제점을 보완하고 효율적인 운영을 하기 위한 제어 시스템에 대한 연구와 더불어 상기한 효율적인 운영시스템과 같은 조명제어 시스템의 초창기 융합 기술이 가지는 다양한 한계점을 극복할 수 있는 새로운 아이디어를 기반으로 하는 조명제어 시스템 기술을 제시하고자 한다. 본 논문의 순서는 다음과 같이 구성하였다.
  • 본 실험에서는 안정기의 DC출력전원을 파악하고 출력전원의 값을 가변하여 디밍제어가 가능한지 여부를 판단하고자 하였다. 일차적으로 출력이 5Vdc일 경우를 가정하여 MCU를 통하여 PWM 제어를 진행하였다.
  • 본 장에서는 일체형 조명을 제어하기 위한 다른 IT기술을 융합함으로서 다양한 기기와 호환이 가능한 것을 확인하고자 하였다. 일차적으로 Touch Screen을 통하여 화면의 해당 부분을 손으로 만지는 것만으로 조명을 제어할수 있으며, 현재 5000만 대한민국의 인구의 대다수가 사용하고 있는 스마트 디바이스를 이용한 조명제어 기술에 대한 내용을 적용하고 구현하고자 한다.
  • 일차적으로 Touch Screen을 통하여 화면의 해당 부분을 손으로 만지는 것만으로 조명을 제어할수 있으며, 현재 5000만 대한민국의 인구의 대다수가 사용하고 있는 스마트 디바이스를 이용한 조명제어 기술에 대한 내용을 적용하고 구현하고자 한다. 블루투스 모듈과 마이크로 컨트롤러를 이용하여 조명의 제어기술에 대한 내용을 기술하고자 한다. 편리한 원격 조명 제어을 위하여 Smart Device를 이용한 응용기술을 구현하였다.
  • 또한, 일반적으로 인체를 감지하여 센서 정보를 기반으로 조명의 ON/OFF 기술이 많이 발달하였지만, 사용자의 환경 변화 감지 및 사용자 임의의 제어가 불가능하다는 단점이 있다. 센서의 정보와 사용자의 요구조건을 기반으로 하여 조명의 밝기를 제어하고 다양한 기기와의 통신을 통하여 사용자기반의 제어가 가능하도록 하는 효율적인 시스템을 연구하였다. 따라서 본 논문에서는 설치가 확대되고 있는 센서기반 조명 시스템의 다양한 문제점을 보완하고 효율적인 운영을 하기 위한 제어 시스템에 대한 연구와 더불어 상기한 효율적인 운영시스템과 같은 조명제어 시스템의 초창기 융합 기술이 가지는 다양한 한계점을 극복할 수 있는 새로운 아이디어를 기반으로 하는 조명제어 시스템 기술을 제시하고자 한다.
  • 본 장에서는 일체형 조명을 제어하기 위한 다른 IT기술을 융합함으로서 다양한 기기와 호환이 가능한 것을 확인하고자 하였다. 일차적으로 Touch Screen을 통하여 화면의 해당 부분을 손으로 만지는 것만으로 조명을 제어할수 있으며, 현재 5000만 대한민국의 인구의 대다수가 사용하고 있는 스마트 디바이스를 이용한 조명제어 기술에 대한 내용을 적용하고 구현하고자 한다. 블루투스 모듈과 마이크로 컨트롤러를 이용하여 조명의 제어기술에 대한 내용을 기술하고자 한다.

가설 설정

  • 실험에 사용되기에 앞서 통신 모듈과 인터페이스 쉴드를 통하여 통신이 가능하도록 구성하였으며, MCU의 주전원은 Battery를 이용하여 실험을 진행하였다. 256의 값이 100%의 PWM 신호로 가정하였으며, 변수 k의 값이 50일 때 밝아지고, 256일 때 점차 어두워지는 형식의 파형을 실험하였다. 주파수는 1kHz의 신호를 이용하여 실험을 진행하였으며, 출력에 대한 파형은 다음 그림과 같다.
  • 본 실험에서는 안정기의 DC출력전원을 파악하고 출력전원의 값을 가변하여 디밍제어가 가능한지 여부를 판단하고자 하였다. 일차적으로 출력이 5Vdc일 경우를 가정하여 MCU를 통하여 PWM 제어를 진행하였다. 실험에 사용된 MCU 모듈은 그림 6과 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
LED 형광등은 무엇으로 구성되는가? 일반적인 LED 형광등은 Power Supply Module과 Sensor Module, Dimmer로 각각 구성되어 개별적인 역할을 수행하며, 각각의 기능을 수행하기 위하여 전기적인 결선이 반드시 필요하다. 하지만 본 논문에서 연구하고자 하는 내용은 일반 적인 LED 형광등의 Power Supply module 회로 내에 Sensor와 Dimmer의 기능을 부여하고 추가적으로 각각 통신이 가능하도록 통신모듈을 추가하였으며, 일체형 LED 형광등과 안정기는 그림 1과 같다.
LED 조명은 어떻게 DC 제어를 하는가? 일반적인 조명은 교류전원을 이용하여 60Hz의 주기를 3000kHz로 주파수 제어를 통하여 사용한다. 반면 LED 조명은 교류전원을 직접적으로 사용하는 것이 아니라 DC Converter를 통하여 DC 제어를 한다. 본 조명은 LED 모듈 각 한 개당 전력 사용량에 의해 교류전원을 DC로 Converting한 후 LED 모듈의 수량에 맞게 회로를 구성한다.
LED 조명 제어기술에 사용된 제어기는 어떤 장점이 있는가? 논문에서는 전자제어방식을 통한 방식으로 릴레이 기계식 스위치가 아닌 트라이악 전자스위치를 사용하여 끄고켤 때 소음이 없으며 0전압에서 위상이 바뀌는 순간 ON 또는 OFF동작을 반영하므로 전기적으로 안정되도록 구성하였다. 제어기는 전자식을 이용하여 1W 이하의 적은 대기전력만 사용하고, 스마트폰에서도 최소의 기능만 사용하므로 배터리 낭비가 거의 없는 장점을 지니는 통신방식이다. 이러한 제어기술을 이용하여 LED 조명 제어기술을 적용한 이유는 유비쿼터스 시대에 도래한 현재에 손쉬운 터치기술과 개인이 휴대하고 있는 스마트폰을 통하여 응용하였다.
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참고문헌 (4)

  1. 홍길동, 김철수, 박혜인, "고속이동체 인터넷 위성무선연동 시스템 개발", 통신위성우주산업회논문지, 제 2권 1호, pp. 102-109, 2007. 

  2. Mary Kim, John Park, Peter Wu, and Jing Li, "An efficient transmission scheme for satellite systems," IEEE Communications Letters, vol. 12, no. 12, pp. 1-8, 2008. 

    상세보기 crossref

  3. 홍길동, 김철수, 2007. 10, 유럽의 이동통신네트워크 커버리지현황, 정보통신정책연구원, pp. 180. 

  4. S. Lin and D. J. Costello Jr., Error control coding : fundamentals and applications, 2nd ed., Pearson Prentice Hall, 2004, pp.743-748. 

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