KR102592067B1 - 스마트 실내 조명시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조명에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사무소, 공장, 학교 등의 실내에 설치되어 실내조명을 수행하는 스마트 실내 조명시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 실내에 미리 설정된 위치에 각각 설치되는 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들과; 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들이 설치된 설치영역에 설치되어 상기 설치영역에서의 환경조건을 감지하는 하나 이상의 환경조건감지부(200)와; 상기 환경조건감지부(200)의 감지결과에 따라서 유선 및 무선 중 적어도 하나의 통신에 의하여 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 제어하는 메인제어부(200)를 포함하며, 상기 환경조건감지부(200)는, 기압측정을 위한 기압센서를 포함하며, 상기 메인제어부(200)는, 상기 기압센서에 의하여 측정된 기압에 따라 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들의 조명의 조도 및 색온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 실내 조명시스템을 개시한다.
본 발명은, 실내에 미리 설정된 위치에 각각 설치되는 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들과; 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들이 설치된 설치영역에 설치되어 상기 설치영역에서의 환경조건을 감지하는 하나 이상의 환경조건감지부(200)와; 상기 환경조건감지부(200)의 감지결과에 따라서 유선 및 무선 중 적어도 하나의 통신에 의하여 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 제어하는 메인제어부(200)를 포함하며, 상기 환경조건감지부(200)는, 기압측정을 위한 기압센서를 포함하며, 상기 메인제어부(200)는, 상기 기압센서에 의하여 측정된 기압에 따라 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들의 조명의 조도 및 색온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 실내 조명시스템을 개시한다.
Description
본 발명은 조명에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사무소, 공장, 학교 등의 실내에 설치되어 실내조명을 수행하는 스마트 실내 조명시스템에 관한 것이다.
LED 조명은, 광효율이 높고 밝기 및 색온도 조절이 기존 조명에 비해 유리하여 다양한 곳에서 기존 조명을 대체하고 있다.
그리고, 사무소, 공장, 학교 등의 실내에 설치되어 LED 조명은 높은 광효율로 에너지 절감에 기여하고 있으며, 광원의 크기 모양 등을 다양하게 제작할 수 있어, 실내 인테리어와 결합하여 혁신적인 인간 친화적인 조명으로 확대되고 있다.
LED 조명의 경제성과 친환경성과 더불어 LED 조명의 또 다른 장점 중의 하나는, 가시광선을 포함하는 폭넓은 파장대의 빛을 구현할 수 있다는 점이며, LED 조명이 단순히 빛을 밝히는 기능에서 벗어나 빛의 다양한 특성을 이용하여 인간의 시각적·비시각적 경험에까지 영향을 미치는 감성조명으로 활용되며 이는 새로운 디자인적 접근과 다양한 IT 기술이 융합되어 스마트 조명으로 발전하여 우리의 삶과 생활 방식에 큰 변혁을 가져오고 있다.
LED를 이용한 감성조명은, 실내조명(침실, 거실, 공부방 등), 경관조명 (빌딩, 교량, 유적, 공원 등), 교육 및 보호시설 조명(교실, 병실, 실버타운 등), 문화시설조명(전시관, 미술관, 무대, 리조트 등), IT가전 및 자동차용, 매장 인테리어 및 디스플레이용, 라이트 테라피용 조명 등 다양하게 개발되어 적용되고 있다.
이와 같은 LED 감성조명에 RFID, USN, 유무선통신, 디지털제어 등의 IT(또는 ICT) 기술을 접목하게 되면 지능적(intelligent)이면서도 상호작용적(interactive)인 감성조명이 될 수 있으며, 사용자(user)의 감성을 파악하고 현재의 심리 및 신체상태에 부합하는 최적의 조명 환경을 제공하며, 그에 따른 변화에도 능동적으로 반응하는 적응적(adaptive)인 조명이 될 수 있다.
그러나 종래의 조명시스템은 스마트 실내 조명시스템에도 불구하고 각 엘이디조명모듈이 설치된 실제 환경에 능동적으로 대처하지 못하여 조명효과를 반감시키는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 엘이디조명모듈들을 포함하는 조명시스템을 제어함에 있어서, 설치된 주변환경을 실시간으로 감지하여 주변환경에 따라 최적화된 조명기능을 수행할 수 있는 스마트 실내 조명시스템을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 실내에 미리 설정된 위치에 각각 설치되는 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들과; 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들이 설치된 설치영역에 설치되어 상기 설치영역에서의 환경조건을 감지하는 하나 이상의 환경조건감지부(200)와; 상기 환경조건감지부(200)의 감지결과에 따라서 유선 및 무선 중 적어도 하나의 통신에 의하여 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 제어하는 메인제어부(200)를 포함하며, 상기 환경조건감지부(200)는, 기압을 측정하는 기압센서를 포함하며, 상기 메인제어부(200)는, 상기 기압센서에 의하여 측정된 기압에 따라 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들의 조명의 조도 및 색온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 실내 조명시스템을 개시한다.
상기 환경조건감지부(200)는, 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들 중 적어도 하나에 결합된 국부환경조건감지부와, 상기 복수의 엘이디조명모듈(100)과 독립적으로 상기 설치영역 내에 설치된 독립환경조건감지부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 환경조건감지부(200)는, 온도를 즉정하는 온도센서; 습도를 감지하는 습도센서; 움직임을 감지하는 움직임감지센서; 조도를 측정하는 조도센서; 강수량 측정센서; 적설량 측정센서; 노면상태를 감지하기 위하여 노면을 촬영하는 카메라부, 풍속센서, 풍향센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들은, 미리 설정된 집중색온도로 조명하는 하나 이상의 집중조명모드 및 휴식에 적합하도록 미리 설정된 휴식색온도로 조명하는 휴식조명모드로 작동될 수 있다.
상기 설정영역은, 학습이 이루어지는 학습공간이고, 상기 환경조건감지부(200)는, 움직임을 감지하는 움직임감지센서를 포함하며, 상기 움직임감지센서에 의하여 움직임 패턴이 미리 설정된 감지시간 동안 미리 설정된 학습기준에 지속적으로 포함되는 경우, 상기 학습공간 내에서 학습이 이루어지는 것으로 판단하여, 상기 메인제어부(200)는, 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 상기 집중조명모드로 작동하고, 상기 움직임감지센서에 의하여 움직임 패턴이 미리 설정된 감지시간 동안 미리 설정된 학습기준에 지속적으로 벗어난 경우, 상기 메인제어부(200)는, 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 상기 휴식조명모드로 작동하도록 제어할 수 있다.
상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 기압이 미리 설정된 기준 기압보다 낮은 경우 상기 메인제어부(200)는, 상기 집중조명모드의 작동제어시 기준 기압 하의 정상조도보다 낮은 조도로 조명하도록 제어할 수 있다.
상기 집중조명모드의 집중색온도는, 4500~6000k이고, 상기 휴식조명모드의 휴식색온도는 3000~4000k로 설정될 수 있다.
상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 기압이 미리 설정된 기준 기압보다 낮은 경우 상기 메인제어부(200)는, 상기 휴식조명모드의 휴식색온도는 3800~4000k으로 하고, 상기 휴식조명모드의 조도는 기준 기압 하의 정상조도보다 높은 조도로 조명하도록 제어될 수 있다.
상기 설정영역은, 책상 및 컴퓨터가 구비된 업무공간이고, 상기 메인제어부(200)는, 업무수행시간으로 설정된 시간대에 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 상기 집중조명모드로 작동하고, 상기 메인제어부(200)는, 휴식시간으로 설정된 시간대에 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 상기 휴식조명모드로 작동하도록 제어할 수 있다.
상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 기압이 미리 설정된 기준 기압보다 낮은 경우 상기 메인제어부(200)는, 상기 집중조명모드의 작동제어시 기준 기압 하의 정상조도보다 낮은 조도로 조명하도록 제어할 수 있다.
상기 집중조명모드의 집중색온도는, 5000~6000k이고, 상기 휴식조명모드의 휴식색온도는 4500~5000k로 설정될 수 있다.
상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 기압이 미리 설정된 기준 기압보다 낮은 경우 상기 메인제어부(200)는, 상기 휴식조명모드의 휴식색온도는 4500~4600k으로 하고, 상기 휴식조명모드의 조도는 기준 기압 하의 정상조도보다 높은 조도로 조명하도록 제어할 수 있다.
상기 환경조건감지부(200)는, 움직임을 감지하는 움직임감지센서를 포함하며, 상기 움직임감지센서에 의하여 움직임이 미리 설정된 움직임빈도 이상인 경우, 상기 메인제어부(200)는, 업무수행시간으로 설정된 시간대에 상기 움직임빈도에 비례하여 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들의 조도를 높이도록 제어할 수 있다.
상기 메인제어부(200)는, 상기 복수의 엘이디조명모듈(100)들이 신규로 설치되거나, 상기 복수의 엘이디조명모듈(100)들 중 적어도 일부가 교체되는 경우 신규 설치 또는 교체되는 엘이디조명모듈(100)에 대한 조도 및 색온도의 동기화를 수행할 수 있다.
상기 메인제어부(200)는, 기준의 엘이디조명모듈(100)에 대응되어 설치되어 기준의 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도를 마스터 측정기로 측정하고, 신규 설치 또는 교체되는 엘이디조명모듈(100)에 대응되어 설치되어 해당 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도를 측정하여 상기 마스터 측정기에 의하여 측정된 기준의 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도를 기준으로 해당 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도 설정값을 보정할 수 있다.
상기 메인제어부(300)는, 상기 엘이디조명모듈(100)에 의하여 조명되는 설치영역의 표면에 대한 표면밝기를 측정하고, 상기 표면밝기를 기준으로 상기 정상조도 및 상기 절감조도의 값을 변화시키도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 스마트 실내 조명시스템은, 복수의 엘이디조명모듈들을 포함하는 조명시스템을 제어함에 있어서, 설치된 주변환경을 실시간으로 감지하여 주변환경에 따라 최적화된 조명기능을 수행할 수 있는 이점이 있다.
구체적으로, 인터넷에서 제공되는 기상정보가 상대적으로 넓은 지역에 대한 정보인바 실제 기상 환경과 다른 경우가 많아 자율제어에 사용하기 어려울 수 있다.
이에 대하여, 본 발명에 따른 스마트 실내 조명시스템은, 기상정보를 취득할 수 있도록 센서를 하나 이상의 엘이디조명모듈에 대응하여 환경조건감지부로서 설치하고 유/무선 통신을 이용해 상호 연동으로 정확한 기상정보가 아니라 하더라도 별도의 복잡한 위치 설정이나 인터넷 연결이 어려운 상황에서 조명시스템이 설치된 지역 부근의 날씨를 탑재된 기압센서를 활용해 대략적으로 판단하여 해당 기상정보에 최적화된 조명을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 스마트 실내 조명시스템은, 감성 조명에 있어 중요한 부분은 무엇보다도 인간행동과 감성에 대한 인지과학적, 심리생리학적, 감성공학적인 이해와 실증·임상적인 연구로 증명된 빛 또는 조명이 인간의 생체시계, 즉 일주기(circadian rhythm)와 멜라토닌(melatonin) 같은 신경전달물질의 분비에 미치는 영향, 그리고 정서장애나 수면장애치료에서 조명의 효과에 센서기술, 비전기술, 통신기술과 같은 IT 기술의 접목함으로써, 설치된 주변환경을 실시간으로 감지하여 주변환경에 따라 최적화된 조명기능을 제공, 즉 사용자의 요구와 상태를 파악하고 그들이 필요로 하는 최적의 조명경험(optimal lighting experience)을 제공할 수 있을 때 LED 감성조명은 인간친화적(human-friendly)이면서 스마트한 조명을 제공할 수 있는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 스마트 실내 조명시스템의 구성을 보여주는 구성도이다.
도 2는, 도 1의 스마트 실내 조명시스템의 엘이디조명모듈의 구성을 보여주는 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는, 각각 도 1의 스마트 실내 조명시스템의 제어의 일예를 보여주는 흐름도들이다.
도 4는, 도 1의 스마트 실내 조명시스템에 대한 엘이디조명모듈의 초기 제어값을 설정하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 2는, 도 1의 스마트 실내 조명시스템의 엘이디조명모듈의 구성을 보여주는 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는, 각각 도 1의 스마트 실내 조명시스템의 제어의 일예를 보여주는 흐름도들이다.
도 4는, 도 1의 스마트 실내 조명시스템에 대한 엘이디조명모듈의 초기 제어값을 설정하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
이하 본 발명에 따른 스마트 실내 조명시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
기상변수(온도, 풍력, 일조량, 강수량, 기압, 광주성 등) 중 감정 변화에 주는 주된 변수는 온도, 풍력, 일조량임을 확인하였으며(Denissen, J. J. A., Butalid, L., Penke, L., & van Aken, M. A. G. (2008). The effects of weather on daily mood: A multilevel approach. Emotion, 8(5), 662-667.), 페이스북과 트위터를 분석해 기상환경과 감정 사이의 연관성에 대해 분석한 결과 온도, 강수, 습도, 구름의 양이 감정과 유의미한 관련이 있다고 밝혀졌다(Baylis, P., Obradovich, N., Kryvasheyeu, Y., Chen, H., Coviello, L., Moro, E., Cebrian, M., & Fowler, J. H. (2018). Weather impacts expressed sentiment. PLoS ONE, 13(4), Article e0195750).
조명환경 또한 인간의 심리적, 생리적 변화에 영향을 미치게 되는데 이는 서케디언 리듬과 밀접한 관련이 있다. 예를 들어 낮 동안에 높은 조도의 조명에 노출될 경우 저녁 수면 품질 향상과 긍정적인 기분에 도움을 주며(Ancoli-Israel, S., et al. (2003) The Role of Actigraphy in the Study of Sleep and Circadian Rhythms. Sleep, 26, 342-392.) 또한, 근무시간에 높은 조도(1000 lx~2500 lx)에 노출될 경우(Hubalek, S., Brink, M., Schierz, C. (2010). Office worker's daily exposure to light and its influence on sleep quality and mood. Lighting Research & Technology, 42(1), 33-50.) 야간에 빛에 의한 멜라토닌 억제를 감소시킬 수 있어 수면의 질에 도움을 준다(Kozaki, T., Kubokawa, A., Taketomi, R., Hatae, K. (2016). Light-induced melatonin suppression at night after exposure to different wavelength composition of morning light. Neuroscience Letters, 616, 1-4.).
감성조명 연구 중 실외 날씨가 사용자가 느끼는 기분에 영향을 미치고, 사용자의 기분에 따라 실내조명의 선호도가 달라지는 논문(외부 날씨 경험이 실내 조명환경 선호도에 미치는 영향에 관한 기초 연구, Journal of KIAEBS Vol.14, No. 5, 515-524, 2020)을 참고하면 현재의 날씨에 따라 실내 조명경험이 달라지므로 감정을 고려한 조명제어의 경우 날씨에 의한 부정적인 영향을 최소화할 수 있는 조도와 색온도를 제공할 수 있다.
그런데, 동일한 색온도 및 조도로는 외부 날씨에 따라 변화된 사용자의 기분으로 인해 효과적인 감성 조명의 효과를 볼 수 없으며, 따라서 날씨 변화에 맞춰 조도 및 색온도를 제어함으로써 외부 날씨에 따라 변화된 사용자의 기분으로 인해 효과적인 감성 조명의 효과를 제공할 수 있다.
한편, 날씨 예보를 알기 위해서는 인터넷 기반 정보 취득이 가능해야 하며 IP 통신을 위한 별도의 정보 브로커 등 플랫폼이 요구되는 어려움이 있고, 조명시스템이 설치된 해당 지역을 특정하여 설정하는 과정 등이 요구되고, 위치정보의 사용도 필요로 하는 등 복잡성이 높아지는 어려움이 있다.
더 나아가, 인터넷을 통하여 기상정보를 확보하더라도 확보된 기상정보는 상대적으로 넓은 지역의 기상정보로서 조명시스템이 설치된 지역에 대한 정확한 기상정보라 볼 수 없다.
특히, 최근에는 좁은 지역 내에서도 국부성 폭우 등 좁은 지역 내에서의 기상변화가 극심하여 조명시스템이 설치된 지역에 대한 정확한 기상정보라 볼 수 없다.
또한, 정확한 기상정보가 아니라 하더라도 별도의 복잡한 위치 설정이나 인터넷 연결이 어려운 경우 기상정보의 확보가 어려워 기상 변화에 따른 조도 및 색온도 제어가 불가능한 문제점이 있다.
상기와 같은 점에 착안하여, 본 발명에 따른 스마트 실내 조명시스템은, 기상환경이 인간의 감정에 영향을 미치는 점에 착안하여 주 구성으로서 기압 측정을 위한 기압센서를 구비하고 기압센서에 의하여 측정된 기압을 기준으로 엘이디조명모듈을 제어함에 특징이 있다.
이러한 기능의 수행을 위하여, 본 발명에 따른 스마트 실내 조명시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 실외에 미리 설정된 위치에 각각 설치되는 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들과; 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들이 설치된 설치영역에 설치되어 상기 설치영역에서의 환경조건을 감지하는 하나 이상의 환경조건감지부(200)와; 상기 환경조건감지부(200)의 감지결과에 따라서 유선 및 무선 중 적어도 하나의 통신에 의하여 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 제어하는 메인제어부(200)를 포함한다.
상기 엘이디조명모듈(100)은, 복수로 구성되며, 각 엘이디조명모듈(100)은, 실외의 설치영역 중 미리 설정된 위치에 설치되어, 도로등, 가로등, 공원등 등 설치되는 주변환경에 대응되는 조명을 수행하는 구성으로서, LED를 이용한 조명이면 모두 가능하다.
예로서, 상기 엘이디조명모듈(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 엘이디소자(11)들이 설치된 LED기판(12)을 포함하는 엘이디조명모듈(10)과, 제어신호에 따라 상기 엘이디조명모듈(10)의 작동을 제어하는 서브제어부(20)와, 상기 제어신호를 외부로부터 유선 및 무선 중 적어도 하나의 통신에 의하여 수신하는 통신모듈(30)을 포함할 수 있다.
상기 엘이디조명모듈(10)은, 다수의 엘이디소자(11)들이 설치된 LED기판(12)을 포함하는 구성으로서, 엘이디소자(11)의 설치구조, LED기판(12)의 형상 및 구조, 방열구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
상기 엘이디소자(11)는 외부의 전원공급에 의하여 발광하는 반도체소자로서, 청색, 적색, 녹색 등의 단색 광을 발광하거나 적색, 녹색, 청색의 삼색 광의 LED 소자 등이 사용될 수 있다.
그리고 상기 엘이디소자(11)의 종류, 설치개수 및 배치패턴 등은 LED 조명장치의 용도, 기능 등을 고려하여 다양하게 결정될 수 있다.
상기 LED기판(12)은, 다수의 엘이디소자(11)가 설치되는 구성으로서, PCB, FPCB등 다수의 엘이디소자(11)가 설치될 수 있는 구성이면 모드 가능하다.
상기 서브제어부(20)는, 제어신호에 따라 상기 엘이디조명모듈(10)의 작동을 제어하는 구성으로서, 물리적 구성보다는 회로적 구성으로서, 상기 LED기판(12)에 설치되거나 별도의 하나 이상의 기판에 설치되는 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 서브제어부(20)는, 후술하는 메인제어부(200)로부터 전달된 제어신호에 따라서, 각 엘이디소자(11)의 발광조도, 색온도, 색상 등 미리 설정된 조명패턴으로 제어할 수 있다.
상기 통신모듈(30)은, 상기 메인제어부(200)로부터 상기 제어신호를 수신하기 위한 구성으로서, 유선 및 무선 중 적어도 하나의 통신에 의하여 수신하는 구성으로서, 통신방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 통신모듈(30)은, 유선통신모듈 및 무선통신모듈 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
특히 상기 무선통신모듈은, 블루투스, 지그비, 와이파이, 적외선 등 근거리 무선통신방식은 물론 원거리 무선통신방식을 가지는 등에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
상기 환경조건감지부(200)는, 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들이 설치된 설치영역에 설치되어 상기 설치영역에서의 환경조건을 감지하는 구성으로서, 감지내용에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
특히 상기 환경조건감지부(200)는, 기압을 측정하는 기압센서를 포함하며, 후술하는 메인제어부(200)는, 상기 기압센서에 의하여 측정된 기압에 따라 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들의 조명의 조도 및 색온도를 제어할 수 있다.
한편, 상기 환경조건감지부(200)는, 기압센서 이외에, 온도를 즉정하는 온도센서; 습도를 감지하는 습도센서; 움직임을 감지하는 움직임감지센서; 및, 조도를 측정하는 조도센서; 강수량 측정센서; 적설량 측정센서; 노면상태를 감지하기 위하여 노면을 촬영하는 카메라부, 풍속센서, 풍향센서, 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 온도센서는, 설치영역 내에서 대기온도 등의 온도를 감지하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 습도센서는, 설치영역 내에서 습도를 감지하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 기압센서는, 설치영역 내에서 기압을 감지하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 움직임감지센서는, 움직임을 감지하는 센서로서, 마이크로 웨이브 센서 등이 사용될 수 있다.
상기 조도센서는, 미리 설정된 조명영역에 대한 조도를 측정하는 구성으로서, 조도의 측정대상에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
상기 강수량 측정센서는, 설치영역 내에서 강수량을 측정하는 센서로서, 측우기 등 강수량 측정원리에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
상기 적설량 측정센서는, 설치영역 내에서 강설량을 측정하는 센서로서, 강설량 측정원리에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
상기 카메라부는, 노면상태 등을 감지하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 카메라부는, 미리 설정된 감지영역에 대한 영상정보를 획득하는바, 실내의 바닥면상태, 감지영역 내 사람 등의 움직임, 숫자 등 다양한 정보를 획득할 수 있다.
이에 상기 카메라부가 구비되는 경우, 카메라에 의하여 측정가능한 범위 내에서 이와 중복되는 센서는 카메라부로 병합될 수 있다.
한편, 상기 카메라부는, 가시광선 영역에 대한 영상정보를 획득하는 통상의 카메라 및 적외선 영상정보를 획득하는 열화상카메라 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 풍속센서는, 설치영역 내에서 풍속을 측정하는 센서로서, 풍속 측정원리에 따라 다양한 구성이 가능하다.
상기 풍향센서는, 설치영역 내에서 풍향을 측정하는 센서로서, 풍향 측정원리에 따라 다양한 구성이 가능하다.
또한, 상기 환경조건감지부(200)는, 일사량을 측정하기 위한 일사량측정센서를 추가로 포함할 수 있다.
상기 일사량측정센서는, 상용품인 태양추적기 및 일사량측정기로 구성되어 일사량을 측정할 수 있다.
또 다른 구성으로서, 상기 일사량측정센서는, 태양전지패널 및 태양전지패널에서 생성되는 전기량을 기준으로 일사량을 측정하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 환경조건감지부(200)는, 태양의 고도 및 방위각을 측정하는 태양추적기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 환경조건감지부(200)는, 연월일시 정보를 제공하는 시간정보제공부를 추가로 포함할 수 있다.
상기 시간정보제공부는, 인터넷 정보 수신, 위성정보 수신 등의 전기통신망을 통하여 외부의 서버를 통하여 연월일시 정보를 수신하도록 구성되거나, 외부와의 통신단절을 고려하여 미리 설정된 오프라인으로 작동가능한 시계로 구성될 수 있다.
한편 상기 환경조건감지부(200)는, 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들 중 적어도 하나에 결합되거나, 별도의 구성으로서, 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들과는 독립적으로 구성되는 등 다양하게 구성될 수 있다.
또한, 상기 환경조건감지부(200)는, 복수로 구성되는 경우 앞서 설명한 센서들을 모두 구비하거나, 각 위치별로 앞서 설명한 센서들 중 적어도 하나를 구비하는 등 구성을 달리하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 환경조건감지부(200)는, 앞서 나열된 센서들 이외에 조명시스템이 설치된 설치영역 내 환경조건을 감지할 수 있는 센서, 장치 등이면 모두 포함할 수 있다.
즉, 상기 환경조건감지부(200)는, 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들 중 적어도 하나에 결합된 국부환경조건감지부와, 상기 복수의 엘이디조명모듈(100)과 독립적으로 상기 설치영역 내에 설치된 독립환경조건감지부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 국부환경조건감지부는, 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들 중 적어도 하나에 결합된 구성으로서, 엘이디조명모듈(100)에 결합되어 엘이디조명모듈(100)이 설치된 주변에 대한 환경정보를 획득할 수 있다.
상기 독립환경조건감지부는, 상기 복수의 엘이디조명모듈(100)과 독립적으로 상기 설치영역 내에 설치되는 구성으로서, 엘이디조명모듈(100)들과는 독립적으로 상기 설치영역에 대한 환경정보를 획득하는 구성으로서, 상기 설치영역 내 미리 설정된 최적위치에 위치될 수 있다.
한편, 상기 환경조건감지부(200)는, 엘이디조명모듈(100)이 설치되는 주변환경에 대한 기상상황이 조명에 가능 큰 영향을 미치는바, 기압센서를 필수로 포함하며, 온/습도센서, 풍속센서, 더 나아가 강수량 측정센서, 적설량 측정센서를 하나의 기상센서로서 구성될 수 있다.
상기 기상센서에 의하여 측정된 환경조건(온/습도, 기압, 풍속, 강수여부, 강설여부 등)에 따라 각 엘이디조명모듈(100)의 조명, 즉 조도, 색온도, 점멸 등을 제어할 수 있다.
한편, 상기 환경조건감지부(200)는, 하나로 설치되기보다는 엘이디조명모듈(100)들 중 일부, 및/또는 별도로 복수로 설치되고, 복수의 환경조건감지부(200)의 감지결과에 따라서 메인제어부(300)는, 그에 대응되는 엘이디조명모듈(100)의 조명, 즉 조도, 색온도, 점멸 등을 제어할 수 있다.
또한, 상기 환경조건감지부(200)는, 하나로 설치되기보다는 엘이디조명모듈(100)들 중 일부, 및/또는 별도로 복수로 설치되고, 상호 공유에 의하여 복수의 환경조건감지부(200)의 감지결과의 평균값, 예를 들면 기압의 평균값을 계산하여, 계산된 평균값에 따라서 메인제어부(300)는, 그에 대응되는 엘이디조명모듈(100)의 조명, 즉 조도, 색온도, 점멸 등을 제어할 수 있다.
상기와 같은 평균값의 활용에 의하여, 각 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 감지결과의 편차 및 설치영역 내 엘이디조명모듈의 조명제어에 차이가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 감지결과는, 계절에 따라서 영향을 받을 수 있는바 앞서 설명한 시간정보제공부에 의한 연월일시 정보에 기반하여 측정시 특정된 계절에 따라 감지결과를 보정하고, 보정된 감지결과에 의하여 메인제어부(300)는, 그에 대응되는 엘이디조명모듈(100)의 조명, 즉 조도, 색온도, 점멸 등을 제어할 수 있다.
예를 들면, 기압센서에 의하여 측정된 기압이 계절에 따라서 고기압, 저기압 여부가 변화되는바, 계절별로 미리 설정된 보정값으로 기압을 보정한 후 고기압, 저기압 여부를 판정하고 판정된 기준에 따라서 엘이디조명모듈(100)의 조명, 즉 조도, 색온도, 점멸 등을 제어할 수 있다.
한편, 상기 시간정보제공부에 의한 계절정보에 더하여 또는 대신하여, 온/습도 센서에 의하여 측정된 온도 및 습도에 기반하여, 미리 설정된 보정값으로 기압을 보정한 후 고기압, 저기압 여부를 판정하고 판정된 기준에 따라서 엘이디조명모듈(100)의 조명, 즉 조도, 색온도, 점멸 등을 제어할 수 있다.
또한, 상기 메인제어부(300)는, 환경조건감지부(200)에 의한 감지결과에만 의존하지 않고 인터넷 등 전기통신망을 통하여 기상정보를 획득하여 획득된 기상정보 및 환경조건감지부(200)에 의한 감지결과를 조합하여 엘이디조명모듈(100)의 조명, 즉 조도, 색온도, 점멸 등을 제어할 수 있다.
다만, 앞서 설명한 바와 같이, 인터넷 등 전기통신망을 통하여 기상정보를 획득하여 획득된 기상정보 및 환경조건감지부(200)에 의한 감지결과가 서로 편차가 있는 경우 실제 측정결과인 환경조건감지부(200)에 의한 감지결과를 우선하여 엘이디조명모듈(100)의 조명, 즉 조도, 색온도, 점멸 등을 제어할 수 있다.
한편, 상기 메인제어부(300)는, 환경조건감지부(200)에 의한 감지결과를 기상정보관리/취급 기관/업체나 조명시스템 관리 기관/업체에 해당정보를 제공함으로써, 국지적인 환경변화, 특히 기상변화 정보를 제공할 수 있다.
이때, 상기 환경조건감지부(200)는, 조명시스템이 설치된 실내 및 실외 중 어느 하나의 상태를 확인할 수 있는 카메라부를 포함하는 경우 카메라에 의하여 획득된 상태정보를 기상정보관리/취급 기관/업체나 조명시스템 관리 기관/업체에 해당정보를 제공함으로써, 국지적인 환경변화, 특히 기상변화 정보를 제공할 수 있다.
한편, 상기 환경조건감지부(200)는, 하나만 설치되고, 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들에 대하여 유/무선 통신에 의하여 감지된 환경조건에 따라서 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들의 조명을 제어할 수도 있음은 물론이다.
그리고 무선 통신에 의해 같은 설치영역 내 엘이디조명모듈 간 그룹 설정을 지원하며 같은 그룹 간 연동 주기는, 무선통신의 통신량 및 통신 빈도 등 성능에 따라 자동으로 조절될 수 있다.
사용되는 정보의 동기화되는 주기는 최소 1분에서 최대 1시간내 이루어질 수 있으며, 그에 따라 조명 간 차이가 발생하더라도 동기화 및 연동에 따라 유사하게 조정될 수 있다
또한, 설정에 따라 정해진 주기로 외부 인터넷 연결을 통해 관리자의 스마트 폰 APP 또는 관리서버 등을 통해 동기화된 설치영역 내 환경정보를 전송할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 조명시스템은, 실내에 설치됨을 고려하여, 상기 환경조건감지부(200)는, 바람직하게는 실외에 설치됨이 바람직하며, 보다 최적화된 제어를 위하여 조명시스템이 설치된 실내에 설치될 수 있다.
이때 상기 상기 환경조건감지부(200)는, 실내에 설치되는 경우 복수의 엘이디조명모듈들 중 적어도 일부에 결합되거나, 분리된 상태로 실내에서의 환경조건을 감지하기 위한 최적의 장소에 설치될 수 있다.
상기 메인제어부(200)는, 상기 환경조건감지부(200)의 감지결과에 따라서 유선 및 무선 중 적어도 하나의 통신에 의하여 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 제어하는 구성으로서, 물리적 개념보다는 회로적 개념으로서, 별도의 독립구성, 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들 중 어느 하나와 하나로 병합된 구성, 상기 환경조건감지부(200)과 병합된 구성 등 다양한 구성이 가능하다.
한편, 상기 메인제어부(200)는, 상기 복수의 엘이디조명모듈(100)의 제어, 상기 환경조건감지부(200)로부터의 환경정보 수신은 물론, 인터넷과의 통신, 스마트폰과의 통신, 조명시스템을 관리하는 관리기관의 서버 등과의 통신을 위하여 통신모듈을 포함할 수 있다.
상기 통신모듈은, 통신대상, 유무선통신, 통신표준 등의 통신방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 스마트 실내 조명시스템은, 조명제어의 목적, 환경조건감지부(200) 및 메인제어부(300)에 의하여 다양한 기능을 구현할 수 있다.
특히 상기 환경조건감지부(200)는, 기압을 측정하는 기압센서를 포함하며, 후술하는 메인제어부(200)는, 상기 기압센서에 의하여 측정된 기압에 따라 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들의 조명의 조도 및 색온도를 제어할 수 있다.
더 나아가 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들은, 미리 설정된 집중색온도로 조명하는 하나 이상의 집중조명모드 및 휴식에 적합하도록 미리 설정된 휴식색온도로 조명하는 휴식조명모드로 작동될 수 있다.
예로서, 일출 일몰에 따라 적당한 조도값과 함께 여름에는 푸른 계열의 색온도일 경우 좀 더 차가워 보이고 그에 따른 에너지 효율에도 도움이 될 수 있을 것으로 예상되며, 계절에 따른 색온도 자동 제어는 날씨보다 가중치를 낮추어 적용해 자동 제어할 수 있다.
구체적으로, 계산된 결과에 따라 날씨가 흐릴 경우(기압센서에 의하여 측정된 기압이 미리 설정된 값보다 작은 경우, 즉 저기압인 경우), 사용자의 기분 전환을 위해 색온도를 3500K 정도로 너무 밝지 않는 중간 조도로 제어하는 것이 사용자를 차분하게 만들 수 있다고 예상된다.
그리고 4500K로 밝게 제어할 경우 긍정적인 기분의 증가가 3500K보다 높아 활동적인 상태에서는 더 좋은 결과를 낼 것으로 예상된다.
천정이 개방된 경우에는 조도가 높은 조도에서는 색온도에 크게 영향을 받지 않게 되며, 실내 조도가 실외에 비해 상대적으로 낮을 경우 사용자에게 안 좋은 영향을 줄 수 있다.
이와 같이 단순 색온도로만 제어하기보다 날씨 상태에 따라 사용자를 차분하게 할지 활동적으로 할지 목적에 따라 저기압(미리 설정된 기준기압보다 낮은 경우)에서는 사용자가 원하는 모드를 위해 색온도를 조절하는 것이 효율적이고 고기압에서는 조도가 우선된다는 점을 활용하여 효율적인 조명 제어가 가능하다.
또한, 움직임감지센서에 의하여 감지된 신호의 세기에 따라 동작의 강도(움직임 정도=운동량), 동작 거리(대략적인 위치의 예측)의 예측이 가능하며, 상기 움직임감지센서에 대응되는 복수의 엘이디조명모듈들 중 설치영역을 하나 이상으로 구획하고, 각 구획에 상기 움직임감지센서의 설치에 의하여 각 구획을 구분하여 설치공간 내부 인원의 밀집도, 이동빈도 등의 산출이 가능하다.
- 학습 환경 적용 (수업시간 및 휴식시간의 구분(학교, 학원 등)을 통한 학습 능률 향상 시나리오)
상기 환경조건감지부(200)에 포함된 움직임감지센서에 의한 움직임 감지를 통해 실내 공간에 인원이 존재하며, 이동빈도가 0에 수렴하는 경우, 3~5분 판별 후 '수업시간'으로 구분하고, 집중조명모드(색온도 4500~6000K)으로 동작하고, 해당 동작은 35~40분 지속하고 이후 순차적으로 색온도를 감소시킨다.
이때, 측정된 기상정보, 특히 기압에 따라 집중을 위해 저기압(미리 설정된 기압 기준)일 경우 조도를 10% 정도 낮추고 색온도를 4500K에 가깝게 조절할 수 있다.
또한, 상기 움직임감지센서에 움직임이 감지 빈도가 늘어나게 되면 집중조명모드(색온도 4500~6000K) 상태에서 휴식조명모드(색온도 3000~4000K)으로 동작하며, 원활한 휴식을 돕기 위해 저기압의 경우 색온도가 4000K에 가깝게 조절하고 조도는 10% 더 밝게 제어할 수 있다.
상기와 같은 집중조명모드 및 휴식조명모드의 설정에 의하여, 휴식시간을 패턴화하고 학생의 학습능력 향상에 도움이 될 것으로 판단된다.
상기와 같은 집중조명모드 및 휴식조명모드의 설정을 적용한 예로서, 상기 설정영역은, 학습이 이루어지는 학습공간이고, 상기 환경조건감지부(200)는, 움직임을 감지하는 움직임감지센서를 포함할 수 있다.
그리고 상기 움직임감지센서에 의하여 움직임 패턴이 미리 설정된 감지시간 동안 미리 설정된 학습기준에 지속적으로 포함되는 경우, 상기 학습공간 내에서 학습이 이루어지는 것으로 판단하여, 상기 메인제어부(200)는, 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 상기 집중조명모드로 작동하고, 상기 움직임감지센서에 의하여 움직임 패턴이 미리 설정된 감지시간 동안 미리 설정된 학습기준에 지속적으로 벗어난 경우, 상기 메인제어부(200)는, 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 상기 휴식조명모드로 작동하도록 제어할 수 있다.
그리고, 상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 기압이 미리 설정된 기준 기압보다 낮은 경우 상기 메인제어부(200)는, 상기 집중조명모드의 작동제어시 기준 기압 하의 정상조도보다 낮은 조도로 조명하도록 제어할 수 있다.
상기 집중조명모드의 집중색온도는, 4500~6000k이고, 상기 휴식조명모드의 휴식색온도는 3000~4000k로 설정될 수 있다.
한편, 상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 기압이 미리 설정된 기준 기압보다 낮은 경우 상기 메인제어부(200)는, 상기 휴식조명모드의 휴식색온도는 3800~4000k으로 하고, 상기 휴식조명모드의 조도는 기준 기압 하의 정상조도보다 높은 조도로 조명하도록 제어할 수 있다.
- 업무 환경 적용 (업무 집중 시간을 이용한 업무 집중도 향상(사무실) 시나리오)
통상적으로 사무실 조명은, 업무집중의 용도로 조명의 색온도는 5700K를 갖는데, 이처럼 색온도가 높은 집중조명에 오랜 시간 노출되는 경우 작업자에게 과도한 스트레스를 유발할 수 있다.
따라서, 적정한 업무 스트레스를 유지하며 업무 효율을 높일 수 있도록 업무 집중시간에 맞추어 특정 시간(업무수행 시간대)을 설정하여 집중조명모드로서, 색온도를 5000~6000K로 하고, 휴식조명모드로서, 이외의 시간대(휴식 시간대)에 색온도를 4500~5000K로 조절하여 효율성을 높임으로써 업무 집중도의 향상이 가능하다.
한편, 저기압의 경우 집중조명 구간에서는 조도를 10% 낮추고 그외 색온도에서는 조도를 10% 높이며 4500K 파장 대역으로 최대한 제어할 수 있다.
상기와 같은 집중조명모드 및 휴식조명모드의 설정을 적용한 예로서, 상기 설정영역은, 책상 및 컴퓨터가 구비된 업무공간이고, 상기 메인제어부(200)는, 업무수행시간으로 설정된 시간대에 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 상기 집중조명모드로 작동하고, 상기 메인제어부(200)는, 휴식시간으로 설정된 시간대에 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 상기 휴식조명모드로 작동하도록 제어할 수 있다.
그리고, 상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 기압이 미리 설정된 기준 기압보다 낮은 경우 상기 메인제어부(200)는, 상기 집중조명모드의 작동제어시 기준 기압 하의 정상조도보다 낮은 조도로 조명하도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 집중조명모드의 집중색온도는, 5000~6000k이고, 상기 휴식조명모드의 휴식색온도는 4500~5000k로 설정될 수 있다.
상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 기압이 미리 설정된 기준 기압보다 낮은 경우 상기 메인제어부(200)는, 상기 휴식조명모드의 휴식색온도는 4500~4600k으로 하고, 상기 휴식조명모드의 조도는 기준 기압 하의 정상조도보다 높은 조도로 조명하도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 환경조건감지부(200)는, 움직임을 감지하는 움직임감지센서를 포함하며, 상기 움직임감지센서에 의하여 움직임이 미리 설정된 움직임빈도 이상인 경우, 상기 메인제어부(200)는, 업무수행시간으로 설정된 시간대에 상기 움직임빈도에 비례하여 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들의 조도를 높이도록 제어할 수 있다.
- 개별 자율 조명 제어
엘이디조명모듈은, 기압센서에 의해 예측된 외부 환경에 따라 외부 환경이 흐린 저기압 환경의 경우 집중조명모드 및 휴식조명모드의 색온도를 3500K 및 4500K로 낮추어 동작함으로써 실내 공간이 괴리감 없이 적정 색온도를 유지하도록 하여 실내 공간에서 머무름으로 생기는 스트레스를 최소화할 수 있다.
또한 집중조명모드 작동시 조도를 10% 정도 낮추어 외부 날씨에 의한 영향을 줄이고 집중력을 높이는 역할을 수행할 수 있다.
한편, 외부 환경이 고기압(미리 설정된 압력기준) 상황일 경우 색온도 변화보다는 조도가 기존보다 10%이상 밝도록 제어함으로써 실내에서의 활동에 영향을 줄이는 역할을 수행할 수 있다.
그리고 활동량이 높을 경우 기준 조도를 10%정도 밝게 제어함으로 활동에 따른 불편함을 줄여주도록 수행할 수 있다.
한편, 상기 엘이디조명모듈(100)에 의하여 조명되는 설치영역의 표면에 대한 표면밝기를 측정하고, 상기 표면밝기를 기준으로 상기 정상조도 및 상기 절감조도의 값을 변화시킬 수 있다.
이에, 상기 환경조건감지부(200)는, 조도센서 및 카메라부 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 엘이디조명모듈(100)에 의하여 조명되는 설치영역의 표면에 대한 표면밝기를 측정하고, 상기 메인제어부(300)는, 상기 표면밝기를 기준으로 상기 정상조도 및 상기 절감조도의 값을 변화시키도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 상기 환경조건감지부(200)는, 조도센서 및 카메라부에 의하여 상기 엘이디조명모듈(100)에 의하여 조명되는 설치영역의 표면에 대한 표면밝기를 측정한다.
그리고 상기 환경조건감지부(200)에 의하여 측정된 표면밝기(들)는, 메인제어부(300)로 전달되며, 상기 메인제어부(300)는 측정된 표면밝기(들)에 기반하여 각 엘이디조명모듈(100)의 조명의 조도를 제어할 수 있다.
또한 상기 메인제어부(300)는 각 엘이디조명모듈(100)의 조명의 조도에 더하여 측정된 표면밝기(들)에 따라서 조명의 색온도를 제어할 수 있다.
구체적으로 측정된 표면밝기(들)에 따라 그에 대응되는 엘이디조명모듈(100)의 조명의 조도를 높이거나 낮추고, 더 나아가 색온도를 높이거나 낮추어서, 미리 실험된 표면 밝기가 되도록 조명할 수 있다.
여기서 측정된 표면밝기(들)을 최적화시킴에 있어서, 하나의 엘이디조명모듈(100)의 조명의 조도 및 색온도를 제어하기 보다는, 측정위치에 영향을 미치는 복수의 엘이디조명모듈(100)의 조명의 조도 및 색온도를 제어함이 바람직하다.
본 발명의 일특징에 따르면, 본 발명은, 조명 내부에 설치된 센서(환경조건감지부)와 엘이디조명 간의 연동으로만 사용자에게 적절한 조명을 제공할 수 있는 자율제어 알고리즘(환경조건감지부에 의한 환경조건 감지 및 감지결과에 따른 메인제어부에 의한 엘이디조명모듈의 제어)이 탑재된 실외용 조명시스템의 제조 및 그 유지보수 방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 본 발명의 일특징에 따르면, 본 발명은, 환경조건감지부의 복수의 센서를 통해 수집되는 주변 환경 정보를 이용하여 생성한 실시간 기상 예측 정보를 복합적으로 이용하여 설치영역 내 공간 단위 별로 주변 환경 및 사용자의 상태를 인식하고, 상기 인식한 상황에 맞추어 공간 단위로 각각의 엘이디조명의 조도, 경고기능작동 등을 자율적으로 제어하여 도로 사용자 사용 경험을 개선시킬 수 있도록 하는 자율제어 방식의 조명 제어시스템 및 효과적으로 조명 및 자율제어 성능을 유지할 수 있는 유지 보수 방법에 관한 것이다.
한편, 설치된 엘이디조명모듈(100) 및 신규로 설치된 엘이디조명모듈(100) 간 밝기의 차이가 발생하거나 또는 엘이디조명모듈(100)의 설치시 근처 엘이디조명모듈(100) 간에도 색온도 및 조도의 차이가 발생할 수 있다.
이와 같은 차이는 사용자의 눈에 불편을 줄 수 있으며 실내 인테리어에도 영향을 주는 등 같은 공간에 설치된 엘이디조명모듈(100)을 거의 비슷한 스펙트럼 및 조도로 제어하는 방법은 비교적 어렵다.
이에, 마스터 측정기와 슬래이브 측정기를 활용하여 동일한 엘이디조명모듈(100)의 제어용 테이블을 자동 생성하고, 각 엘이디조명모듈(100)의 초기 제어값을 설정하게 하는 방법으로 엘이디조명모듈(100)의 신규 설치시 또는 교체 등 유지 보수시 엘이디조명모듈(100) 간 조도 및 색온도 차이가 발생하지 않도록 할 수 있다.
여기서 마스터 측정기는, 복수의 엘이디조명모듈(100)들 중 조도 및 색온도의 기준이 되는 기준의 엘이디조명모듈(100)에 대응되어 설치되어 기준의 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도를 측정하는 측정기로 정의된다.
그리고 상기 슬래이브 측정기는, 복수의 엘이디조명모듈(100)들 중 조도 및 색온도가 조정될 대상의 슬래이브 엘이디조명모듈(100)에 대응되어 설치되어 슬래이브 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도를 측정하는 측정기로 정의된다.
예로서, 상기 메인제어부(200)는, 상기 복수의 엘이디조명모듈(100)들이 신규로 설치되거나, 상기 복수의 엘이디조명모듈(100)들 중 적어도 일부가 교체되는 경우 신규 설치 또는 교체되는 엘이디조명모듈(100)에 대한 조도 및 색온도의 동기화를 수행할 수 있다.
그리고, 상기 메인제어부(200)는, 기준의 엘이디조명모듈(100)에 대응되어 설치되어 기준의 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도를 마스터 측정기로 측정하고, 신규 설치 또는 교체되는 엘이디조명모듈(100)에 대응되어 설치되어 해당 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도를 측정하여 상기 마스터 측정기에 의하여 측정된 기준의 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도를 기준으로 해당 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도 설정값을 보정할 수 있다.
이하 도 4를 참조하여, 각 엘이디조명모듈(100)의 초기 제어값을 설정하는 과정의 일예에 관하여 설명한다.
먼저, 엘이디조명모듈(100)들을 포함하는 실내 조명시스템 중 기준이 되는 엘이디조명모듈(100)을 선정하고, 마스터 측정기를 해당 엘이디조명모듈(100) 밑에 두고 동기화 기능을 수행한다.
그리고, 슬래이브 측정기를 조정하고 싶은 엘이디조명모듈(100) 밑에 두고 조정할 엘이디조명모듈(100)의 개별 ID를 입력한 다음 동기화 기능을 수행한다.
마스터 측정기에서 측정된 데이터를 받는 슬래이브 측정기는 조정할 엘이디조명모듈(100)을 마스터 측정기의 제어에 따라 특정 색온도, 특정 조도로 자동 전환 제어를 수행한다. 이때 슬래이브 측정기는 보정 변수(조도, 색온도, 입력전압 등의 전기적 특성 등)를 측정하고 이를 해당 엘이디조명모듈(100)에 전달한다.
엘이디조명모듈(100)은 전달받은 보정 변수를 이용해 조명 제어용 테이블을 보정하고 보정 완료 메시지를 발송한다.
보정완료 메시지를 받은 슬래이브 측정기는 검증 프로세스를 수행하고 마스터 측정기의 제어에 따라 보정 단계를 수행하여 보정이 잘 완료되었는지 검증한다. 검증이 완료되면 검증 완료를 표시하고 보정 단계를 완료한다.
다른 조정할 엘이디조명모듈(100) 밑에 슬래이브 측정기를 옮기고 상기 보정 단계를 수행하여 설치영역 내 원하는 엘이디조명모듈(100)의 보정을 진행한다.
마스터 측정기와 슬래이브 측정기는 무선 통신 프로토콜에 따라 보정 단계를 동기화하며 적용된 조도 및 색온도 측정 센서의 보정을 위해 별도의 표준 광원을 이용한 동기화 과정을 수행할 수 있다.
한편, 상기와 같은 구성을 가지는 조명시스템은, 무선 제어패널, 모바일 단말, 관리서버에 구비되는 애플리케이션을 통해 제어될 수 있으며, 조명제어는 미리 설정도니 조명패턴에 따라, 또는 사용자가 직접 원하는 조명 연출에 따라서 수행될 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 엘이디조명모듈 200 : 환경조건감지부
300 : 메인제어부
300 : 메인제어부
Claims (16)
- 실내에 미리 설정된 위치에 각각 설치되는 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들과;
상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들이 설치된 설치영역에 설치되어 상기 설치영역에서의 환경조건을 감지하는 하나 이상의 환경조건감지부(200)와;
상기 환경조건감지부(200)의 감지결과에 따라서 유선 및 무선 중 적어도 하나의 통신에 의하여 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 제어하는 메인제어부(300)를 포함하며,
상기 환경조건감지부(200)는, 기압을 측정하는 기압센서를 포함하며,
상기 메인제어부(300)는, 상기 기압센서에 의하여 측정된 기압에 따라 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들의 조명의 조도 및 색온도를 제어하며,
상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들은, 미리 설정된 집중색온도로 조명하는 하나 이상의 집중조명모드 및 휴식에 적합하도록 미리 설정된 휴식색온도로 조명하는 휴식조명모드로 작동되며,
상기 설치영역은, 학습이 이루어지는 학습공간이고, 상기 환경조건감지부(200)는, 움직임을 감지하는 움직임감지센서를 포함하며,
상기 움직임감지센서에 의하여 움직임 패턴이 미리 설정된 감지시간 동안 미리 설정된 학습기준에 지속적으로 포함되는 경우, 상기 학습공간 내에서 학습이 이루어지는 것으로 판단하여, 상기 메인제어부(300)는, 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 상기 집중조명모드로 작동하고,
상기 움직임감지센서에 의하여 움직임 패턴이 미리 설정된 감지시간 동안 미리 설정된 학습기준에 지속적으로 벗어난 경우, 상기 메인제어부(300)는, 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 상기 휴식조명모드로 작동하도록 제어하며,
상기 메인제어부(300)는,
상기 환경조건감지부(200)에 포함된 상기 움직임감지센서에 의한 움직임 감지를 통해 실내 공간에 인원이 존재하는 것으로 인식하며,
상기 움직임감지센서에 감지된 움직임 감지빈도가 0에 수렴한 상태에서 3~5분 지속되면 '수업시간'으로 구분하고, 상기 집중조명모드로 35~40분 지속하며 이후 순차적으로 색온도를 감소시키도록 제어하며,
상기 움직임감지센서에 감지된 움직임 감지빈도가 증가하면 상기 집중조명모드 상태에서 상기 휴식조명모드로 동작하도록 제어하며,
상기 집중조명모드의 집중색온도는, 4500~6000k이고, 상기 휴식조명모드의 휴식색온도는 3000~4000k로 설정되며,
상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 기압이 미리 설정된 기준 기압보다 낮은 경우 상기 메인제어부(300)는, 상기 휴식조명모드의 휴식색온도는 3800~4000k으로 하고, 상기 휴식조명모드의 조도는 기준 기압 하의 정상조도보다 높은 조도로 조명하도록 제어하며,
상기 환경조건감지부(200)는, 연월일시 정보를 제공하는 시간정보제공부를 추가로 포함하며,
상기 시간정보제공부는, 오프라인으로 작동가능한 시계를 포함하며,
상기 메인제어부(300)는, 상기 시간정보제공부에 의한 연월일시 정보에 기반하여 측정시 특정된 계절에 따라 감지결과를 보정하고, 보정된 상기 감지결과에 의하여 상기 엘이디조명모듈(100)들의 조명을 제어하며,
상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 기압이 미리 설정된 기준 기압보다 낮은 경우 상기 메인제어부(300)는, 상기 집중조명모드의 작동제어시 기준 기압 하의 정상조도보다 낮은 조도로 조명하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 실내 조명시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 환경조건감지부(200)는,
상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들 중 적어도 하나에 결합된 국부환경조건감지부와,
상기 복수의 엘이디조명모듈(100)과 독립적으로 상기 설치영역 내에 설치된 독립환경조건감지부 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 실내 조명시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 환경조건감지부(200)는,
온도를 즉정하는 온도센서; 습도를 감지하는 습도센서; 조도를 측정하는 조도센서; 강수량 측정센서; 적설량 측정센서; 노면상태를 감지하기 위하여 노면을 촬영하는 카메라부, 풍속센서, 풍향센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 실내 조명시스템. - 실내에 미리 설정된 위치에 각각 설치되는 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들과;
상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들이 설치된 설치영역에 설치되어 상기 설치영역에서의 환경조건을 감지하는 하나 이상의 환경조건감지부(200)와;
상기 환경조건감지부(200)의 감지결과에 따라서 유선 및 무선 중 적어도 하나의 통신에 의하여 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 제어하는 메인제어부(300)를 포함하며,
상기 환경조건감지부(200)는, 기압을 측정하는 기압센서를 포함하며,
상기 메인제어부(300)는, 상기 기압센서에 의하여 측정된 기압에 따라 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들의 조명의 조도 및 색온도를 제어하며,
상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들은, 미리 설정된 집중색온도로 조명하는 하나 이상의 집중조명모드 및 휴식에 적합하도록 미리 설정된 휴식색온도로 조명하는 휴식조명모드로 작동되며,
상기 설치영역은, 책상 및 컴퓨터가 구비된 업무공간이고,
업무를 수행하는 업무수행 시간대 및 휴식을 취하는 휴식 시간대가 설정되며,
상기 메인제어부(300)는, 상기 업무수행 시간대에 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 상기 집중조명모드로 작동하고,
상기 메인제어부(300)는, 상기 휴식 시간대에 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들을 상기 휴식조명모드로 작동하도록 제어하며,
상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 기압이 미리 설정된 기준 기압보다 낮은 경우 상기 메인제어부(300)는, 상기 집중조명모드의 작동제어시 기준 기압 하의 정상조도보다 낮은 조도로 조명하도록 제어하며,
상기 집중조명모드의 집중색온도는, 5000~6000k이고, 상기 휴식조명모드의 휴식색온도는 4500~5000k로 설정되며,
상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 기압이 미리 설정된 기준 기압보다 낮은 경우 상기 메인제어부(300)는, 상기 휴식조명모드의 휴식색온도는 4500~4600k으로 하고, 상기 휴식조명모드의 조도는 기준 기압 하의 정상조도보다 높은 조도로 조명하도록 제어하며,
상기 환경조건감지부(200)는, 움직임을 감지하는 움직임감지센서를 포함하며,
상기 움직임감지센서에 의하여 움직임이 미리 설정된 움직임빈도 이상인 경우, 상기 메인제어부(300)는, 업무수행시간으로 설정된 시간대에 상기 움직임빈도에 비례하여 상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들의 조도를 높이도록 제어하며,
상기 환경조건감지부(200)는, 연월일시 정보를 제공하는 시간정보제공부를 추가로 포함하며,
상기 시간정보제공부는, 오프라인으로 작동가능한 시계를 포함하며,
상기 메인제어부(300)는, 상기 시간정보제공부에 의한 연월일시 정보에 기반하여 측정시 특정된 계절에 따라 감지결과를 보정하고, 보정된 상기 감지결과에 의하여 상기 엘이디조명모듈(100)들의 조명을 제어하며,
상기 환경조건감지부(200)에 의하여 감지된 기압이 미리 설정된 기준 기압보다 낮은 경우 상기 메인제어부(300)는, 상기 집중조명모드의 작동제어시 기준 기압 하의 정상조도보다 낮은 조도로 조명하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 실내 조명시스템. - 청구항 4에 있어서,
상기 환경조건감지부(200)는,
상기 하나 이상의 엘이디조명모듈(100)들 중 적어도 하나에 결합된 국부환경조건감지부와,
상기 복수의 엘이디조명모듈(100)과 독립적으로 상기 설치영역 내에 설치된 독립환경조건감지부 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 실내 조명시스템. - 청구항 4에 있어서,
상기 환경조건감지부(200)는,
온도를 즉정하는 온도센서; 습도를 감지하는 습도센서; 움직임을 감지하는 움직임감지센서; 조도를 측정하는 조도센서; 강수량 측정센서; 적설량 측정센서; 노면상태를 감지하기 위하여 노면을 촬영하는 카메라부, 풍속센서, 풍향센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 실내 조명시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 메인제어부(300)는,
상기 복수의 엘이디조명모듈(100)들이 신규로 설치되거나, 상기 복수의 엘이디조명모듈(100)들 중 적어도 일부가 교체되는 경우 신규 설치 또는 교체되는 엘이디조명모듈(100)에 대한 조도 및 색온도의 동기화를 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 실내 조명시스템. - 청구항 14에 있어서,
상기 메인제어부(300)는,
기준의 엘이디조명모듈(100)에 대응되어 설치되어 기준의 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도를 마스터 측정기로 측정하고,
신규 설치 또는 교체되는 엘이디조명모듈(100)에 대응되어 설치되어 해당 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도를 측정하여 상기 마스터 측정기에 의하여 측정된 기준의 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도를 기준으로 해당 엘이디조명모듈(100)의 조도 및 색온도 설정값을 보정하는 것을 특징으로 하는 스마트 실내 조명시스템. - 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 엘이디조명모듈(100)에 의하여 조명되는 설치영역의 표면에 대한 표면밝기를 측정하고, 상기 표면밝기를 기준으로 상기 정상조도 및 절감조도의 값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 스마트 실내 조명시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230041461A KR102592067B1 (ko) | 2023-03-29 | 2023-03-29 | 스마트 실내 조명시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230041461A KR102592067B1 (ko) | 2023-03-29 | 2023-03-29 | 스마트 실내 조명시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
| KR1020230041461A KR102592067B1 (ko) | 2023-03-29 | 2023-03-29 | 스마트 실내 조명시스템 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117711309A (zh) * | 2024-02-06 | 2024-03-15 | 深圳市东陆科技有限公司 | 基于mcu控制器的led显示控制方法及*** |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101455008B1 (ko) * | 2013-10-16 | 2014-11-03 | 박재한 | 감성 조명 시스템 |
| KR101654305B1 (ko) * | 2015-09-09 | 2016-09-05 | 주식회사 포메링 | 디밍기능을 가진 경량화된 엘이디 조명기구 |
| KR101863838B1 (ko) * | 2017-10-30 | 2018-07-04 | 정창용 | 지능형 도로조명 및 디밍관리 시스템 |
-
2023
- 2023-03-29 KR KR1020230041461A patent/KR102592067B1/ko active IP Right Grant
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| CN117711309B (zh) * | 2024-02-06 | 2024-05-07 | 深圳市东陆科技有限公司 | 基于mcu控制器的led显示控制方法及*** |
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