KR102286461B1

KR102286461B1 - 조도 모델 기반 조명 제어장치 및 이를 이용한 조명 제어 방법

Info

Publication number: KR102286461B1
Application number: KR1020150063321A
Authority: KR
Inventors: 도윤미; 허태욱; 전종암
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2015-05-06
Filing date: 2015-05-06
Publication date: 2021-08-05
Also published as: US20160330820A1; KR20160131299A; US9690273B2

Abstract

조도 모델 기반 조명 제어장치 및 이를 이용한 조명 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 조도 모델 기반 조명 제어 방법은, 조도 측정장치를 통해 실제로 측정한 조도를 모델링하는 단계와, 모델링된 조도 모델을 기반으로 조명 프로파일을 생성하는 단계와, 생성된 조명 프로파일에 따라 조명 씬 별로 조명장치를 제어하는 단계를 포함한다.

Description

조도 모델 기반 조명 제어장치 및 이를 이용한 조명 제어 방법 {System and method for controlling lighting based on lighting model}

본 발명은 조명을 자동으로 제어하는 기술에 관한 것이다.

조명으로 인한 에너지 소모를 줄일 수 있는 가장 현실적이면서 효과적인 방법은 사람이 없는 공간, 예를 들어, 사무실, 교실, 회의실 등의 전등을 끄거나 사용하지 않는 전자기기의 전원을 차단하는 것이다. 즉, 가용 전력의 소모를 최소화하는 방법이다. 해당 방법은 공간 내 사람의 존재 유무 또는 시간대별 조명 제어 스케줄(schedule)에 기반하여 조명 씬(lighting scene)을 연출한다.

형광등이나 디밍(Dimming)이 가능한 전구의 밝기를 조절하여 임의 설정한 조도로 밝기를 제공하는 방법이 있다. 또는 상업용·공공 건물의 특정 용도 구역 내에서 실시간으로 감지한 조도(Lux)를 마이크로 컨트롤러에 설정된 희망 조도와 비교하여 밝기를 자동으로 조절하는 방법이 있다. 태양 광을 활용하는 경우는 조명으로 소모하는 에너지량만큼을 절감하는 장점이 있으나, 계절, 날씨, 실내 건물 구조, 창문에서의 투과 정도 등의 다양한 변수가 있으므로 조도 모델링이 간단하지 않다.

대표적인 조도 모델링 방식 중 하나는 조명장치에서 나오는 빛이 자유공간으로 방사될 때 조도 L을 계산하는 방법으로, 다음의 식(1)과 같으며, 도 1은 식(1)을 도면으로 표현한 것이다.

조도 L = 광도(cd)/(r)², [Lux] …………………(1)

식 1에 있어서, r은 조명장치에서 조도 측정장치까지의 거리를 나타내고, 광도는 조명장치가 빛을 방사하는 세기로서, 조명장치의 종류에 따라 다르다. 그런데, 실제 공간에서는 동일한 조명장치가 켜져 있더라도 주위의 반사체 등의 환경 영향에 따라 관심지점에서의 조도의 영향이 상이할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 환경의 변화에 상관없이 사용자가 의도한 조명 씬에 부합하는 일관된 조도를 제공할 수 있는 조도 모델 기반 조명 제어장치 및 이를 이용한 조명 제어 방법을 제안한다.

일 실시 예에 따른 조도 모델 기반 조명 제어장치는, 건물 내 독립된 공간에서 영역 별로 적어도 하나가 분류되어 설치된 조명장치를 통해 연출할 조명 씬을 설정하고 설정된 조명 씬 별로 조명 프로파일을 생성하되, 실제로 측정된 각 조명장치에 대한 조도를 반영하여 조명 프로파일을 보정하는 프로파일링부와, 조명 프로파일에 따라 해당하는 조명 씬에 맞게 각 조명장치를 제어하는 조명장치 제어부와, 각 조명장치로부터 실제로 측정된 조도를 분석하여 조도 모델을 생성하는 조도 분석부를 포함한다. 건물 내 독립된 공간은 외부의 자연광에 대한 영향은 배제하고 실내 공간 내 조명장치의 영향을 반영하는 공간일 수 있다.

보정된 조명 프로파일은 실제로 연출된 조명 씬 상황에서 측정된 조도를 기초로 하여 생성되는 조도 모델 기반 실제 환경 적응형 프로파일일 수 있다.

일 실시 예에 따른 조명 제어부가 프로파일링부를 통해 생성된 조명 프로파일에 따라 각 조명장치를 제어하여 해당하는 조명 씬을 연출하고, 연출된 조명 씬 별로 조도 측정장치가 각 조명장치로부터 조도를 실제로 측정하면, 조도 분석부는 조도 측정장치로부터 측정된 조도를 분석하여 조명 씬 별 조도 모델을 생성한다. 프로파일링부는 조도 분석부를 통해 생성된 조명 씬 별 조도 모델을 이용하여 조명 프로파일을 보정할 수 있다. 조명 프로파일은 각 조명장치를 제어하여 사용자가 원하는 조명 씬을 연출하기 위한 정보로서, 조명 씬 별로 각 조명장치의 온/오프 정보, 디밍 레벨 정보 및 색 온도 조절정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 조명 프로파일은 각 조도 측정장치에서 각 조명장치 간 거리정보를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른 조도 분석부는 조명 씬 별 조도 모델을 생성하는 상황별 조도 모델 생성부와, 기준 조도 모델을 생성하는 기준 조도 모델 생성부를 포함한다.

일 실시 예에 따른 조명장치 제어부는 각 조명장치를 순차적으로 활성화하되 활성화되는 조명장치의 밝기를 최대로 설정하고, 조도 측정장치가 조도 측정장치 별로 해당되는 조도 측정 위치에서 순차적으로 활성화된 각 조명장치에 대한 조도 값을 측정하면, 기준 조도 모델 생성부가 조도 측정 위치 별로 측정된 조도 값들을 합산하여 이로부터 각 조도 측정 위치에서의 기준 조도 모델을 생성한다. 기준 조도 모델은 실제 환경에서 최대 밝기로 설정된 각 조명장치의 조도를 반영한 것으로, 기준 조도 모델 생성부는 실제 환경에서 각 조도 측정장치를 통해 측정된 조도를 각 조명장치가 해당 조도 측정장치에 미치는 영향도로 정규화하고, 정규화된 영향도를 이용하여 기준 조도 모델을 생성할 수 있다.

씬 별 조도 모델은 실제 환경에서 해당하는 조명 씬에 맞는 밝기로 설정된 각 조명장치의 조도를 반영한 것으로, 일 실시 예에 따른 상황별 조도 모델 생성부는 실제 환경의 해당 조명 씬에서 각 조도 측정장치를 통해 측정된 조도를 각 조명장치가 해당 조도 측정장치에 미치는 영향도로 인식하고, 측정된 조도 값으로부터 씬 별 조도 모델을 생성한다.

일 실시 예에 따른 조명 제어부는 조명 프로파일에 따라 조명 제어신호를 발생하여 해당 조명장치에 전송하며, 조명 제어신호는 해당 조명장치의 온/오프 제어신호, 디밍 레벨 제어신호, 색 온도 제어신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따른 조도 모델 기반 조명 제어방법은, 조도 측정장치를 통해 실제로 측정한 조도를 모델링하는 단계와, 모델링된 조도 모델을 기반으로 조명 프로파일을 생성하는 단계와, 생성된 조명 프로파일에 따라 조명 씬 별로 조명장치를 제어하는 단계를 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 회의실, 사무실, 교실 등과 같은 건물 내 독립된 공간 내에서 반사체 등과 같은 주변환경을 반영할 수 있도록 실측 기반의 조도 모델을 생성한다. 즉, 조명 장치로부터 특정 지점으로의 조도에 대한 영향을 분석하여 다양한 조도 모델을 생성하고 이를 조명 씬 연출을 위한 조명 제어로 연계함에 따라 에너지 절감을 가져온다. 특히, 실측 기반의 조도 모델을 기반으로 반사체의 유입과 같은 환경 변화에도 적응적으로 조명을 제어할 수 있으므로 사용자가 의도한 밝기대로 조명을 일정하게 유지할 수 있다.

도 1은 조명장치 별 거리에 따른 조도를 도시한 그래프,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 제어장치의 세부 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조도 모델에 기반하여 회의실 발표 조명 씬 연출 예를 도시한 참조도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조도 모델 기반 조명 제어방법을 도시한 흐름도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 시스템(1)의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 조명 시스템(1)은 조명장치(10), 조명 제어장치(12) 및 조도 측정장치(14)를 포함한다.

조명장치(10)는 건물 내 독립적인 공간에 설치된다. 조명장치(10)는 다수 개일 수 있다. 실내의 독립된 공간은 다수의 영역으로 분류되고, 각 영역에는 적어도 하나의 조명장치가 설치된다. 예를 들어, 회의실의 공간 영역 A에는 조명장치 A가 설치되고, 공간 영역 B에는 조명장치 B가 설치될 수 있다. 건물 내 독립된 공간은 외부의 자연광에 대한 영향은 배제하고 실내 공간 내 조명장치의 영향만을 반영하는 공간으로 한정된다. 외부의 자연광은 태양 광일 수 있다.

조명 제어장치(12)는 조명 씬 별로 선정된 조명 프로파일을 기반으로 조명장치(10)를 제어하여 조명 씬을 연출한다. 조명 프로파일은 독립적인 공간 내에 분류된 각 조명장치(10)를 제어하여 사용자가 원하는 조명 씬을 연출하는 규칙이다. 조명장치(10)에 대한 제어는 스위치 온오프(on/off), 디밍 레벨(dimming level) 조절, 색 온도 조절 등을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른 조명 제어장치(12)는 조도 측정장치(14)를 통해 실제 환경에서 측정한 조도를 모델링한다. 그리고, 모델링된 조도 모델을 기반으로 조명 프로파일을 생성하고, 생성된 조명 프로파일에 따라 조명 씬 별로 조명장치(10)를 제어한다. 조도 모델은 공간 내에 위치한 조도 측정장치(14)를 통해 조명장치(10)를 대상으로 실제로 측정한 조도 분석으로부터 생성되는 모델이다. 조도모델은 반사체 등과 같은 실제환경을 반영한 것이므로 실제환경의 변화에도 적응적인 조명 제어를 가능하게 한다.

조도 측정장치(14)는 다수 개일 수 있다. 조도 측정장치(14)의 예로는 조도 센서가 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 사용자 또는 운영자는 독립된 공간 내에 조명장치(10)와 조도 측정장치(14)를 설치하고 각각에 인식자(identifier)를 할당할 수 있다.

본 발명은 다양한 조명 씬 연출뿐만 아니라 조도 측정장치(14)를 통해 측정된 조도를 기반으로 생성된 조도 모델이 필요한 다양한 실시 예에 활용될 수 있다. 조명 씬 연출은 회의실, 사무실, 교실 등 공간에 따라 다르거나, 발표, 회의 등 사용 목적에 따라 다를 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 제어장치(12)의 세부 구성도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 조명 제어장치(12)는 프로파일링부(120), 조명장치 제어부(122), 조도 분석부(124), 저장부(126) 및 제어부(128)를 포함한다.

프로파일링부(120)는 조명장치를 통해 연출할 조명 씬을 설정하고 설정된 조명 씬 별로 조명 프로파일을 생성한다. 그리고, 실제로 측정된 각 조명장치에 대한 조도를 반영하여 조명 씬 별로 조명 프로파일을 보정한다. 조명 프로파일은 각 조명장치를 제어하여 사용자가 원하는 조명 씬을 연출하기 위해 필요한 정보이다. 조명 프로파일은 조명 씬 별로 각 조명장치의 온/오프 정보, 디밍 레벨 정보, 색 온도 제어 정보 등을 포함할 수 있다. 나아가, 조명 프로파일은 각 조도 측정장치에서 각 조명장치 간 거리정보를 포함할 수 있다. 보정된 조명 프로파일은 실제로 연출된 조명 씬 상황에서 측정된 조도를 기초로 하여 생성되는 조도 모델 기반 실제 환경 적응형 프로파일이다.

조명장치 제어부(122)는 조명 프로파일에 따라 해당하는 조명 씬에 맞게 각 조명장치를 제어한다. 일 실시 예에 따른 조명 제어부(122)는 조명 프로파일에 따라 조명 제어신호를 발생시켜 해당 조명장치를 제어한다. 조명 제어신호는 해당 조명장치의 온/오프 제어신호, 디밍 레벨 제어신호, 색 온도 제어신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

조도 분석부(124)는 각 조명장치로부터 실제로 측정된 조도를 분석하여 다양한 조도 모델을 생성한다. 이하, 조도 분석부(124)의 조도 모델 생성 프로세스에 대해 설명한다. 주어진 독립 공간 내에서 각 조명을 순차적으로 제어하여 조명 씬을 연출한 후 조도 값을 측정하여 합산하면 조도 측정 위치에서의 조도 값이 된다. 즉, 조명등이 N개가 있는 경우, 특정 지점의 조도는 각 조명장치가 그 지점에 미치는 조도의 합과 같다. 예를 들어, 조명등 1,3,N이 켜져 있을 때, 특정 지점 A에서의 조도 L _A 는 3개 조도의 합 L _A =L ₁ +L ₃ +L _N 이 된다. 실제는 동일한 조명이라 할지라도 내부 주변환경, 예를 들어 주위에 반사체가 있는 경우와 그렇지 않은 경우에 따라 동일한 특정 지점에서의 조도가 서로 다르게 나타날 수 있어서, 식 1을 통해 계산된 조도 값과 켜진 조명장치에 의한 조도 값의 합은 차이가 발생한다. 즉, 이상적인 조도 값과 실제 환경에서의 조도 값이 서로 상이하게 된다. 따라서, 조도 분석부(124)는 사용자가 의도한 조명 씬에 부합하는 일관된 조도를 제공할 수 있는 조도 모델을 생성하기 위해, 주어진 독립 공간 내에서 측정 위치에서 실제로 측정된 각 조도를 임의의 조명장치가 조도 측정장치에 미치는 영향으로 보고 이로부터 조도 모델을 생성한다.

일 실시 예에 따른 조도 분석부(124)는 상황별 조도 모델 생성부(1240)와 기준 조도 모델 생성부(1242)를 포함한다.

기준 조도 모델 생성부(1242)는 기준 조도 모델을 생성한다. 기준 조도 모델은 실제 환경에서 최대 밝기로 설정된 각 조명장치의 조도를 반영한 것이다. 일 실시 예에 따른 기준 조도 모델 생성부(1242)는 실제 환경에서 각 조도 측정장치를 통해 측정된 조도를 각 조명장치가 해당 조도 측정장치에 미치는 영향도로 정규화하고, 정규화된 영향도를 이용하여 기준 조도 모델을 생성한다.

기준 조도 모델 생성을 위해, 일 실시 예에 따른 조명장치 제어부(122)는 각 조명장치를 순차적으로 활성화하되 활성화되는 조명장치의 밝기를 최대로 설정한다. 그러면, 조도 측정장치가 조도 측정장치 별로 해당되는 조도 측정 위치에서 순차적으로 활성화된 각 조명장치에 대한 조도 값을 측정한다. 이때, 기준 조도 모델 생성부(1242)가 조도 측정 위치 별로 측정된 조도 값들을 합산하여 이로부터 각 조도 측정 위치에서의 기준 조도 모델을 생성한다. 예를 들어, 기준 조도 모델은 특정 지점 A에서의 조명 1~N을 각각 순차적으로 최대 밝기로 설정한 후, 조도 측정장치가 설치된 A 지점에서 순차적으로 켜진 각 조명으로부터 조도 값을 각각 측정한 후 이를 합산하여 획득하는 조도 모델이다.

일 실시 예에 따른 기준 조도 모델을 생성하는 방법은 다음과 같다. 독립된 공간에 동일한 광도를 가진 조명장치 N개와 동일한 센싱 능력을 가진 조도 측정장치 M개가 있는 경우를 가정한다. 기준 조도 모델은 N개의 조명장치를 순차적으로 그 밝기를 최대치로 하여 특정 지점 i에 위치한 조도 측정장치에서 L(i)=[l ₁ l ₂ ….l _N ] 로 조도를 측정한다. 이 경우, M×N 개의 조도 정보가 비연속적으로 생성된다. 측정된 조도는 최대 밝기로 활성화된 각 조명장치에 대한 실제환경을 반영하여 기준이 되는 것이므로, 각 조도 측정장치에 대한 영향도로 정규화(normalization)할 수 있다. 따라서 M×N개의 거리 정보와, M×N개의 조도 정보와, 영향도를 기반으로 조도 모델을 생성하고, 생성된 조도 모델을 이용하여 조명 프로파일을 보정한다. 조명 프로파일 보정의 예로는 디밍 레벨을 조절 등이 있다. 그리고, 보정된 조명 프로파일에 따라 해당하는 각 조명장치를 제어하여 조명 씬을 연출하게 된다.

상황별 조도 모델 생성부(1240)는 조명 씬 별로 조도 모델을 생성한다. 씬 별 조도 모델은 실제 환경에서 해당하는 조명 씬에 맞는 밝기로 설정된 각 조명장치의 조도를 반영한 것이다. 일 실시 예에 따른 상황별 조도 모델 생성부(1240)는 실제 환경의 해당 조명 씬에서 각 조도 측정장치를 통해 측정된 조도를 각 조명장치가 해당 조도 측정장치에 미치는 영향도로 인식하고, 측정된 조도 값으로부터 씬 별 조도 모델을 생성한다.

일 실시 예에 따른 발표를 위한 조명 씬 연출용 조도 모델은 각 영역의 조명장치에 대해 사용자 또는 운영자가 원하는 조명 밝기(적정 디밍 레벨) D(i)=[d ₁ d ₂ ….d _M ]와 같이 조명 프로파일 형태로 조명 제어부(122)를 통해 밝기를 셋팅한다. 기준 조도 모델 생성 방법과 같이 각각의 조명장치를 셋팅대로 순차적으로 제어하면서 하나의 조명장치 제어에 따른 모든 조도 측정장치의 각각의 조도를 측정하여 M×N의 조도 정보를 생성한다.

본 발명에 따르면, 회의 참석자의 규모, 복장, 휴대용 장비 등과 같이 회의실 구성이 달라지므로 이에 대한 영향을 최소화한다. 예를 들어 발표에 빔 프로젝트의 사용으로 투영되고 스크린에서 반사되는 빛의 영향을 최소화하는 조명 씬을 연출하도록 한다. 따라서, 본 발명에 의하면 조도 모델을 기반으로 보정된 조명 프로파일, 예를 들면 디밍 값으로 전환된 보정 값을 반영하여 조명장치에 제어함으로써 주변환경의 영향을 최소화할 수 있다.

제어부(128)는 각 구성요소들을 제어하며, 구성요소 간에 전송되는 데이터들을 관리한다. 저장부(126)는 각종 데이터들을 저장하는데, 조명 프로파일을 저장할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조도 모델에 기반하여 회의실 발표 조명 씬 연출 예를 도시한 참조도이다.

도 4를 참조하면, 회의실의 주변 공간 영역 A(400)와 공간 영역 B(410)가 분리되되, 공간 영역 A(400)에는 조명장치 A(10a)가 설치되고, 공간 영역 B(410)에는 조명장치 B(10b)가 설치되며, 각 조명장치의 조도를 측정하기 위한 조도 측정장치(14)가 공간 영역 A(400)와 공간 영역 B(410)에 설치된다고 가정한다. 그리고, 출입문(440)이 공간 영역 B(410)에 위치하고, 발표를 위해 필요한 빔 프로젝터(beam projector)(420)가 공간 영역 B(410)에 위치하며 스크린(430)이 공간 영역 A(400)에 위치한다고 가정한다.

일반적으로는 스크린(430)이 위치한 주변 공간 영역 A(400)의 조명장치 A(10a)의 조도를 사용자가 직접 스위치로 낮게 조절하거나 소등 제어하여 스크린(430)에 투영된 상을 시각적으로 선명하게 인지할 수 있다. 그리고, 회의실 공간 영역 A(400) 외의 공간 영역 B(410)에 속한 조명장치 B(10b)의 밝기는 사용자가 원하는 조도로 유지하여 회의실 사용자의 편의를 도모할 수 있다.

그러나, 본 발명은 발표 환경에서 회의실 사용자들이 조명장치 스위치를 직접 조작하지 않고도, 자동적으로 조명장치를 제어할 수 있는 기술에 관한 것으로, 발표 상황에 적합하게 조명 씬을 연출한다. 발표 환경에 맞는 조명 씬 연출의 예로는, 공간 영역 A(400)에 위치한 조명장치 A(10a)의 밝기는 어둡게 하고, 공간 영역 B(410)에 위치한 조명장치 B(10b)의 밝기는 적정 밝기로 설정하는 것이다.

발표 상황에 대한 조명 연출을 위해 조명 제어장치는 조명 프로파일에 따라 각 조명장치를 제어한다. 예를 들어, 조명 프로파일에 A 영역(400)의 조명장치는 off하고 B 영역(410)의 조명장치를 적정 레벨로 디밍 제어하는 정보를 포함하며, 해당 조명 프로파일에 따라 각 조명장치를 제어한다. 도 4를 참조로 설명한 발표 상황 외에도, 다른 회의실 사용 상황으로 확장할 수 있다. 예를 들어 공실, 입장 등으로 확장될 수 있다. 또한 발표 상황 및 다른 회의실 사용 상황에 대한 판단은 도 4를 참조로 하여 전술한 방법 외에 다양한 센싱의 조합으로 추출할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조도 모델 기반 조명 제어방법을 도시한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 조명 제어장치는 조도 측정장치를 통해 실제로 측정한 조도를 모델링한다(500). 그리고, 모델링된 조도 모델을 기반으로 조명 프로파일을 생성한다(510). 이어서, 생성된 조명 프로파일에 따라 조명 씬 별로 조명장치를 제어한다(520).

조명장치는 건물 내 독립된 공간에서 영역 별로 적어도 하나가 분류되어 설치된다. 이때, 건물 내 독립된 공간은 외부의 자연광에 대한 영향은 배제하고 실내 공간 내 조명장치의 영향을 반영하는 공간이다.

일 실시 예에 따른 조명 프로파일을 생성하는 단계(510)에서, 조명 제어장치는 각 조명장치를 통해 연출할 조명 씬을 설정한다. 그리고, 설정된 조명 씬 별로 조명 프로파일을 생성하며, 생성된 조명 프로파일에 따라 연출된 조명 씬 상황에서 각 조명장치에 대해 실제로 측정된 조도를 반영한 조도 모델을 이용하여 조명 프로파일을 보정한다. 조명 프로파일은 각 조명장치를 제어하여 사용자가 원하는 조명 씬을 연출하기 위한 정보이다. 예를 들어, 조명 씬 별로 각 조명장치의 온/오프 정보, 디밍 레벨 정보 및 색 온도 조절정보 등일 수 있다.

일 실시 예에 따른 조도를 모델링하는 단계(500)에서, 조명 제어장치는 기준 조도 모델을 생성하고, 조명 씬 별 조도 모델을 생성한다.

기준 조도 모델을 생성하는 단계에서, 일 실시 예에 따른 조명 제어장치는 각 조명장치를 순차적으로 활성화하되, 활성화되는 조명장치의 밝기를 최대로 설정한다. 그리고, 조도 측정장치 별로 해당되는 조도 측정 위치에서 순차적으로 활성화된 각 조명장치에 대한 조도 값을 조도 측정장치를 통해 측정한다. 이어서, 조도 측정 위치 별로 측정된 조도 값들을 합산하여 이로부터 각 조도 측정 위치에서의 기준 조도 모델을 생성한다. 이때, 실제 환경에서 각 조도 측정장치를 통해 측정된 조도를 각 조명장치가 해당 조도 측정장치에 미치는 영향도로 정규화하고, 정규화된 영향도를 이용하여 기준 조도 모델을 생성할 수 있다.

조명 씬 별 조도 모델을 생성하는 단계에서, 일 실시 예에 따른 조명 제어장치는 실제 환경에서 해당하는 조명 씬에 맞는 밝기로 설정된 각 조명장치의 조도를 각 조도 측정장치를 통해 측정하고, 측정된 조도를 각 조명장치가 해당 조도 측정장치에 미치는 영향도로 인식하고, 측정된 조도 값으로부터 씬 별 조도 모델을 생성한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 조명 시스템 10: 조명장치
12: 조명 제어장치 14: 조도 측정장치
120: 프로파일링부 122: 조명장치 제어부
124: 조도 분석부 126: 저장부
128: 제어부

Claims

건물 내 독립된 공간에서 영역 별로 적어도 하나가 분류되어 설치된 조명장치를 통해 연출할 조명 씬을 설정하고 설정된 조명 씬 별로 조명 프로파일을 생성하되, 실제로 측정된 각 조명장치에 대한 조도를 반영하여 조명 프로파일을 보정하는 프로파일링부;
조명 프로파일에 따라 해당하는 조명 씬에 맞게 각 조명장치를 제어하는 조명장치 제어부; 및
각 조명장치로부터 실제로 측정된 조도를 분석하여 조명 씬 별 조도 모델을 생성하는 조도 분석부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보정된 조명 프로파일은 실제로 연출된 조명 씬 상황에서 측정된 조도를 기초로 하여 생성되는 조도 모델 기반 실제 환경 적응형 프로파일인 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 조명장치 제어부가 상기 프로파일링부를 통해 생성된 조명 프로파일에 따라 각 조명장치를 제어하여 해당하는 조명 씬을 연출하고, 연출된 조명 씬 별로 조도 측정장치가 각 조명장치로부터 조도를 실제로 측정하면, 상기 조도 분석부는 상기 조도 측정장치로부터 측정된 조도를 분석하여 조명 씬 별 조도 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어장치.
제 3 항에 있어서, 상기 프로파일링부는
상기 조도 분석부를 통해 생성된 조명 씬 별 조도 모델을 이용하여 조명 프로파일을 보정하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 조명 프로파일은 각 조명장치를 제어하여 사용자가 원하는 조명 씬을 연출하기 위한 정보로서, 조명 씬 별로 각 조명장치의 온/오프 정보, 디밍 레벨 정보 및 색 온도 조절정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어장치.
제 5 항에 있어서,
상기 조명 프로파일은 각 조도 측정장치에서 각 조명장치 간 거리정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 조도 분석부는
상기 조명 씬 별 조도 모델을 생성하는 상황별 조도 모델 생성부; 및
기준 조도 모델을 생성하는 기준 조도 모델 생성부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어장치.
제 7 항에 있어서,
상기 조명장치 제어부는 각 조명장치를 순차적으로 활성화하되 활성화되는 조명장치의 밝기를 최대로 설정하고, 조도 측정장치가 조도 측정장치 별로 해당되는 조도 측정 위치에서 순차적으로 활성화된 각 조명장치에 대한 조도 값을 측정하면, 상기 기준 조도 모델 생성부가 조도 측정 위치 별로 측정된 조도 값들을 합산하여 이로부터 각 조도 측정 위치에서의 기준 조도 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어장치.
제 7 항에 있어서,
상기 기준 조도 모델은 실제 환경에서 최대 밝기로 설정된 각 조명장치의 조도를 반영한 것으로, 상기 기준 조도 모델 생성부는 실제 환경에서 각 조도 측정장치를 통해 측정된 조도를 각 조명장치가 해당 조도 측정장치에 미치는 영향도로 정규화하고, 정규화된 영향도를 이용하여 기준 조도 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어장치.
제 7 항에 있어서,
상기 씬 별 조도 모델은 실제 환경에서 해당하는 조명 씬에 맞는 밝기로 설정된 각 조명장치의 조도를 반영한 것으로, 상기 상황별 조도 모델 생성부는 실제 환경의 해당 조명 씬에서 각 조도 측정장치를 통해 측정된 조도를 각 조명장치가 해당 조도 측정장치에 미치는 영향도로 인식하고, 측정된 조도 값으로부터 씬 별 조도 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 조명장치 제어부는
조명 프로파일에 따라 조명 제어신호를 발생하여 해당 조명장치에 전송하며,
조명 제어신호는 해당 조명장치의 온/오프 제어신호, 디밍 레벨 제어신호, 색 온도 제어신호 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 건물 내 독립된 공간은 외부의 자연광에 대한 영향은 배제하고 실내 공간 내 조명장치의 영향을 반영하는 공간인 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어장치.
조도 측정장치를 통해 실제로 측정한 조도를 조명 씬 별로 모델링하는 단계;
모델링된 조도 모델을 기반으로 조명 프로파일을 생성하는 단계; 및
생성된 조명 프로파일에 따라 조명 씬 별로 조명장치를 제어하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어방법.
제 13 항에 있어서,
상기 조명장치는 건물 내 독립된 공간에서 영역 별로 적어도 하나가 분류되어 설치되며, 건물 내 독립된 공간은 외부의 자연광에 대한 영향은 배제하고 실내 공간 내 조명장치의 영향을 반영하는 공간인 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어방법.
제 13 항에 있어서, 상기 조명 프로파일을 생성하는 단계는
각 조명장치를 통해 연출할 조명 씬을 설정하는 단계;
설정된 조명 씬 별로 조명 프로파일을 생성하는 단계: 및
생성된 조명 프로파일에 따라 연출된 조명 씬 상황에서 각 조명장치에 대해 실제로 측정된 조도를 반영한 조도 모델을 이용하여 조명 프로파일을 보정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어방법.
제 13 항에 있어서,
상기 조명 프로파일은 각 조명장치를 제어하여 사용자가 원하는 조명 씬을 연출하기 위한 정보로서, 조명 씬 별로 각 조명장치의 온/오프 정보, 디밍 레벨 정보 및 색 온도 조절정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어방법.
제 13 항에 있어서, 상기 조도를 조명 씬 별로 모델링하는 단계는
기준 조도 모델을 생성하는 단계; 및
조명 씬 별 조도 모델을 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어방법.
제 17 항에 있어서, 상기 기준 조도 모델을 생성하는 단계는
각 조명장치를 순차적으로 활성화하되, 활성화되는 조명장치의 밝기를 최대로 설정하는 단계;
조도 측정장치 별로 해당되는 조도 측정 위치에서 순차적으로 활성화된 각 조명장치에 대한 조도 값을 조도 측정장치를 통해 측정하는 단계; 및
조도 측정 위치 별로 측정된 조도 값들을 합산하여 이로부터 각 조도 측정 위치에서의 기준 조도 모델을 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어방법.
제 18 항에 있어서, 상기 각 조도 측정 위치에서의 기준 조도 모델을 생성하는 단계는
실제 환경에서 각 조도 측정장치를 통해 측정된 조도를 각 조명장치가 해당 조도 측정장치에 미치는 영향도로 정규화하는 단계; 및
정규화된 영향도를 이용하여 기준 조도 모델을 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어방법.
제 17 항에 있어서, 상기 조명 씬 별 조도 모델을 생성하는 단계는
실제 환경에서 해당하는 조명 씬에 맞는 밝기로 설정된 각 조명장치의 조도를 각 조도 측정장치를 통해 측정하는 단계; 및
측정된 조도를 각 조명장치가 해당 조도 측정장치에 미치는 영향도로 인식하고, 측정된 조도 값으로부터 씬 별 조도 모델을 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 모델 기반 조명 제어방법.