KR101017419B1 - 조명 장치 및 이를 이용한 위치 인식 방법 - Google Patents

조명 장치 및 이를 이용한 위치 인식 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위치 인식을 위해 사용될 수 있는 조명 장치에 관한 것이다. 상기 조명 장치는 적어도 하나의 조명 소자를 가지는 조명부, 위치 인식을 위한 광을 발생시키는 적어도 하나의 발광 센서를 가지는 발광 센서부, 및 상기 조명 소자를 점등시키며, 상기 발광 센서의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. 여기서, 상기 발광 센서들의 온/오프에 따른 발광 배열은 상기 조명 장치의 아이디(시리얼 번호)로 사용된다.
조명, 위치, 발광 센서, RF 통신

Description

조명 장치 및 이를 이용한 위치 인식 방법{LIGHTING DEVICE AND METHOD OF DETECTING LOCATION OF AN OBJECT USING THE SAME}
본 발명은 조명 장치 및 이를 이용한 위치 인식 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위치 인식을 위한 발광 센서 및 RF 통신부를 가지는 조명 장치 및 이를 이용한 위치 인식 방법에 관한 것이다.
위치 인식 서비스는 특정 대상의 위치를 탐지하는 서비스로서, 일반적으로 GPS를 활용한 실외 환경 중심으로 개발되어 왔다. 그러나, 최근 유비쿼터스 환경이 구축됨에 따라 실내 환경에 대한 위치 인식 서비스의 필요성이 대두되었고, 몇가지 위치 인식 서비스를 위한 시스템이 개발되었다.
예를 들어, 초음파를 이용하여 위치 탐지하는 시스템, 적외선을 이용하여 위치 탐지하는 시스템 등이 개발되었다. 이러한 시스템들은 위치 인식을 위하여 위치 인식용 센서를 구비하며, 일반적으로 실내 공간에 설치된다. 그러나, 이러한 센서들은 기존의 실내 설비들과 별도로 설치되어야 했으며, 따라서 실내 공간의 활용도를 저하시킬뿐만 아니라 공간 디자인에도 영향을 미쳤다.
또한, 사용자가 상기 센서들을 실내 공간에 직접적으로 설치하여야 하므로, 설치 불편함이 있었다.
게다가, 상기 센서의 가격이 일반적으로 고가이어서 위치 인식 시스템을 구축하기 위하여 많은 비용이 소모되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 비용을 줄이면서 설치도 용이하고 공간을 최대한 활용할 수 있는 조명 장치 및 이를 이용한 위치 인식 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 인식 기반 조명 장치는 적어도 하나의 조명 소자를 가지는 조명부; 위치 인식을 위한 광을 발생시키는 적어도 하나의 발광 센서를 가지는 발광 센서부; 및 상기 조명 소자를 점등시키며, 상기 발광 센서의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. 여기서, 상기 발광 센서들의 온/오프에 따른 발광 배열은 상기 조명 장치의 아이디(시리얼 번호)로 사용된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 인식 기반 조명 장치는 적어도 하나의 조명 소자를 가지는 조명부; 위치 인식을 위한 광을 발산하는 복수의 발광 센서들을 가지는 발광 센서부; 및 상기 조명 소자를 점등시키며, 상기 발광 센서의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. 여기서, 상기 발광 센서들 중 적어도 하나는 다른 발광 센서와 다른 색상을 발광시키도록 구성하여 상기 조명 장치의 아이디를 부여한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 인식 기반 조명 장치는 위치 인식을 위한 광을 발생시키는 복수의 발광 센서들; 및 상기 발광 센서들의 발광을 제어하는 제어부를 포함한다. 여기서, 상기 발광 센서들의 온/오프에 따른 발광 배열은 상기 조명 장치의 아이디로서 사용되며, 상기 발광 센서들은 조명으로서 역할도 수행한다.
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본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 발광 센서를 가지는 조명 장치를 이용하여 위치 인식 대상 소자의 위치를 인식하는 방법은 상기 발광 센서를 통하여 특정 파장의 광을 발생시키는 단계; 상기 위치 인식 대상 소자가 상기 발생된 광을 수광하는 단계; 및 상기 수광된 광을 통하여 상기 위치 인식 대상 소자의 위치를 검출하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 발광 센서들의 발광 배열은 상기 조명 장치의 아이디로 사용되고, 상기 위치 인식 대상 소자는 상기 수광된 광을 통하여 상기 위치 인식 대상 소자의 아이디를 인지한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 발광 센서들을 조명 장치를 이용하여 위치 인식 대상 소자의 위치를 인식하는 방법은 상기 발광 센서를 통하여 특정 파장의 광을 발생시키는 단계; 상기 위치 인식 대상 소자가 상기 발생된 광을 수광하는 단계; 및 상기 수광된 광을 통하여 상기 위치 인식 대상 소자의 위치를 검출하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 발광 센서들 중 적어도 하나는 다른 발광 센서와 다른 색상을 발광시키도록 구성하여 상기 조명 장치의 아이디를 부여한다.
본 발명에 따른 조명 장치가 위치 인식을 위한 발광 센서들 및/또는 RF 통신부를 포함하므로, 종래의 기술과 같이 조명등과 별도로 위치 인식용 소자를 별도로 설치하지 않아도 된다. 따라서, 실내 공간 활용도가 향상되고 설치가 용이할 수 있다.
또한, 상기 조명 장치의 제어부가 조명 기능을 제어할 뿐만 아니라 위치 인식을 위한 상기 발광 센서들 및 RF 통신부도 제어하므로, 위치 인식 시스템을 구축하기 위한 비용이 상당히 감소할 수 있다.
게다가, 상기 조명 장치가 주택과 같은 좁은 실내에 설치될 수도 있지만 인천 공항과 같이 넓은 공간 내에도 설치될 수 있으므로, 상기 조명 장치가 다양하게 활용될 수 있다.
더욱이, 상기 조명 장치가 다양한 방법들(발광 센서, RF 통신 등)을 통하여 위치 인식을 할 수 있으므로, 상기 위치 인식 시스템이 다양한 종류의 위치 인식 대상 소자의 위치 탐지에 사용될 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 설치 구조를 도시한 도면이다.
도 1(A)를 참조하면, 본 실시예의 조명 장치(102)는 조명으로 동작할 뿐만 아니라 후술하는 바와 같이 위치 인식을 위해 사용되는 소자로서, 실내 공간, 예를 들어 건물의 천정에 설치될 수 있다. 즉, 본 실시예의 위치 인식 시스템은 위치 인식을 위하여 실내 공간에 설치되는 조명 장치(102)를 활용한다.
이러한 조명 장치(102)는 평상시에는 조명으로서 기능을 하다가 위치 인식 대상 소자(104)가 위치 인식 공간(100)으로 진입하는 경우, 예를 들어 특정 방으로 진입하는 경우, 조명 장치(102)는 위치 인식 대상 소자(104)의 위치를 탐지하는 동작을 병행 수행한다.
이하, 이러한 조명 장치(102)의 구체적인 구조를 살펴보겠다.
도 1(B)를 참조하면, 조명 장치(102)는 조명 소자들(110), 발광 센서들(112) 및 RF 통신부(114)를 포함할 수 있다.
조명 소자들(110)은 조명 기능을 위해 특정 파장의 광을 발생시키는 소자로서, 예를 들어 환경 문제를 발생시키지 않아서 최근 각광받고 있는 발광 다이오 드(Light Emitting Diode, LED)일 수 있다.
발광 센서들(112)은 위치 인식을 위해 특정 파장의 광을 발산시키며, 이렇게 발산된 광은 위치 인식 대상 소자(104), 예를 들어 로봇 등에 설치된 수광 센서, 예를 들어 비젼 센서(Vision Sensor)에 의해 감지된다. 즉, 위치 인식 대상 소자(104)는 발광 센서들(112)로부터 발산된 광을 감지하여 자신의 현재 위치를 탐지한다. 여기서, 발광 센서(112)로부터 발산된 광의 파장은 조명 소자(110)로부터 발산된 광의 파장과 동일할 수도 있으나, 바람직하게는 다르다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광 센서들(112)은 도 1(B)에 도시된 바와 같이 조명 소자들(110)과 병렬로 배열된다. 이렇게 배열된 발광 센서들(112)은 조명 장치(102)의 아이디(예를 들어, 시리얼 번호)로서 활용된다. 상세하게는, 발광 센서들(112)을 온/오프(ON/OFF)시켜 발광 센서들(112)의 발광 배열을 이진 데이터로 활용한다. 예를 들어, 조명 장치(102a)에 포함된 4개의 발광 센서들(112) 중 처음과 마지막에 위치한 발광 센서들만이 온된 경우, 조명 장치(102)의 아이디는 "1001"로서 설정될 수 있다. 즉, 온된 발광 센서는 "1"로서 인식되고 오프된 발광 센서는 "0"으로 인식된다. 따라서, 실내 공간(100)에 여러개의 조명 장치들(102)이 존재하는 경우, 상기 위치 인식 시스템은 발광 센서들(112)의 발광 배열을 이용하여 조명 장치들(102)에 각기 다른 아이디를 부여한다.
예를 들어, 조명 장치(102a)가 "1001" 아이디를 가질 때, 다른 조명 장치(102b)는 "1101"의 아이디를 가지도록 설정될 수 있다. 결과적으로, 위치 인식 대상 소자(104)는 상기 수광된 광의 분석을 통하여 검출된 아이디를 통하여 조명 장치들(102)을 구별할 수 있다. 물론, 위치 인식 대상 소자(104)는 조명 장치들(102)에 대한 정보를 미리 저장하고 있으므로, 상기 아이디의 검출을 통하여 자신이 현재 위치한 영역을 인지할 수 있다. 이어서, 위치 인식 대상 소자(104)는 발광 센서들(112)로부터 발산된 광을 분석하여 자신의 상세 위치를 계산한다. 이러한 위치 계산 방법은 다양하게 방법이 사용될 수 있으며, 즉 특정 방법으로 제한되지 않는다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 발광 센서들(112)이 도 1(B)에 도시된 바와 같이 동일하게 배열될 수도 있지만, 발광 센서들(112) 사이의 간격이 다를 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광 센서와 제 2 발광 센서 사이의 간격이 1로 설정될 때, 제 2 발광 센서와 제 3 발광 센서 사이의 간격은 2로 설정될 수 있다. 즉, 결과적으로, 조명 장치(102) 내에 3개의 발광 센서들(112)이 존재하지만, 4개의 조명 장치가 배열된 것과 동일한 효과를 가질 수도 있다. 예를 들어, 모든 발광 센서들(112)이 온된 경우, 아이디는 "1101"로 인식될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 조명 장치(102)는 하나의 발광 센서(112)만을 포함할 수 있으며, 발광 센서(112)의 깜박임 동작으로 아이디를 부여할 수 있다. 예를 들어, 발광 센서(112)가 1초 간격으로 2번 깜박인 후 2초 후에 다시 깜박인 경우, 아이디는 "1101"로 인식될 수 있다. 물론, 2개 이상의 발광 센서들(112)의 깜박임 동작을 통하여 아이디를 부여할 수도 있다.
즉, 발광 센서들(112)을 이용한 조명 장치(102)의 아이디 부여 방법은 다양하게 변형될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 조명 장치(102)가 조명 소자들을 포함하지 않은 채로 발광 센서들(110)만을 포함할 수 있다. 이것은 발광 센서들(110)이 조명으로서의 역할을 수행할 수 있도록 구현되는 경우에 적용될 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 조명 장치(102)는 위치 인식을 위하여 발광 센서들(102)을 이용하지만, 아래와 같이 RF 통신부(114)를 이용할 수도 있다.
RF 통신부(114)는 위치 인식 대상 소자(104)와 RF 통신을 수행하는 소자로서, 상기 RF 통신을 통하여 위치 인식 대상 소자(104)를 인지하고 조명 장치(102)와 위치 인식 대상 소자(104) 사이의 거리를 측정한다. 상세하게는, 위치 인식 대상 소자(104)의 RF 통신부, 예를 들어 태그(Tag) 또는 스마트 카드는 자신의 식별 번호(또는 위치 인식 대상 소자(104)의 식별 번호)를 조명 장치(102)의 RF 통신부(114)로 전송한다. 이어서, RF 통신부(114)는 수긴 감도(세기)를 통하여 거리를 측정하는 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 방식 또는 도달 시간을 통하여 거리를 측정하는 CSS(Chirp Spread Spectrum) 방식, UWB(Ultra Wideband) 방식 등을 이용하여 조명 장치(102)와 위치 인식 대상 소자(104) 사이의 거리를 측정한다. 이렇게 검출된 거리 정보는 위치 인식 대상 소자(104)의 위치 인식을 위해서 사용될 뿐만 아니라 후술하는 바와 같이 조명 소자들(110)의 온/오프 제어에 사용될 수 있다.
이러한 RF 통신부(114)의 설치 위치는 특별히 제한되지는 않지만, 바람직하게는 조명 장치(102)의 내부 공간 중 전파 간섭이 거의 일어나지 않는 영역에 설치될 것이다.
3개 이상의 조명 장치들(102)이 실내 공간(100)에 설치된 경우, 조명 장치들(102)의 RF 통신부들(114)은 위치 인식 대상 소자(104)와의 거리를 각기 측정한 후, 상기 측정 결과를 가지는 거리 정보들 및 해당 식별 번호 정보들을 중계기(미도시)를 통하여 또는 직접적으로 위치 인식 소자(106)로 전송한다. 이 경우, 위치 인식 소자(106)는 상기 식별 번호 정보들을 통하여 조명 장치들(102)을 인식하고, 3개 이상의 거리 정보들을 이용하여, 삼각 계산법을 활용하여 위치 인식 대상 소자(104)의 정확한 위치를 계산한다.
물론, 위치 인식 소자(106)는 하나의 거리 정보만을 이용하여 위치 인식 대상 소자(104)가 위치한 영역을 파악할 수도 있다.
요컨대, 본 실시예의 조명 장치(102)는 조명으로 기능할뿐만 아니라 발광 센서들(112) 및 RF 통신부(114)를 이용하여 위치 인식을 위해 사용될 수 있다. 상세하게는, 비젼 센서 등을 가지는 로봇 등과 같은 위치 인식 대상 소자(104)가 실내를 이동할 때, 위치 인식 대상 소자(104)가 발광 센서들(112)로부터 발산된 광을 수광하여 자신의 위치를 탐지할 수 있다. 또한, RF 통신부를 가지는 위치 인식 대상 소자(104)가 이동할 때에도, 조명 장치(102)가 RF 통신을 통하여 위치 인식 대상 소자(104)와의 거리를 측정하고, 위치 인식 소자(106)는 상기 측정된 거리를 기초로 위치 인식 대상 소자(104)의 위치를 파악할 수 있다.
위에서 상술한 바와 같이, 위치 인식용 센서가 조명등과 별도로 천장 등에 설치되어야 했던 종래 기술과 달리, 본 발명의 위치 인식 시스템에서는 위치 인식을 위한 발광 센서들(112) 및 RF 통신부(114)가 조명 장치(102)에 포함된 채로 설 치된다. 따라서, 실내 공간 활용도가 향상될 수 있을 뿐만 아니라 공간 디자인에 유리할 수 있다.
또한, 조명 장치(102)가 주택과 같은 좁은 실내에 설치될 수도 있지만 인천 공항과 같이 넓은 공간 내에도 설치될 수 있으므로, 위치 인식을 하는 데 있어서 공간적 제한이 없다.
게다가, 발광 센서들(112) 및 RF 통신부(114)가 후술하는 바와 같이 조명 소자들(110)을 제어하는 제어부에 의해 제어되므로, 상기 위치 인식 시스템을 구현하는 데 소모되는 비용이 감소할 수 있다.
위에서는, 위치 인식을 위한 소자로서 발광 센서(112)와 RF 통신부(114)만이 조명 장치(102)에 구현되었지만, 초음파 센서 등 다양한 위치 인식 소자가 조명 장치(102)에 구현될 수 있다.
이하, 실제적인 위치 인식 결과를 간략하게 살펴보겠다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 인식 결과를 도시한 도면이다.
도 2(A)를 참조하면, 위치 인식 대상 소자(104)는 조명 장치(102)의 발광 센서들(112)로부터 발산된 광을 비젼 센서 등을 이용하여 분석함에 의해 자신의 정확한 위치(x, y)를 검출할 수 있다. 또한, 위치 인식 소자(106)가 적어도 3개의 조명 장치들(102)로부터 전송된 거리 정보들을 통하여 인식 대상 소자(104)의 위치를 계산할 수 있다.
도 2(B)를 참조하면, 조명 장치(102)의 RF 통신부(114)는 위치 인식 대상 소자(104)와의 거리를 측정하고, 위치 인식 소자(106)는 상기 측정된 거리를 통하여 위치 인식 대상 소자(104)의 정확한 위치는 알 수 없지만 위치 인식 대상 소자(104)가 위치한 일정 영역(200)을 파악할 수 있다. 물론, 위치 인식 대상 소자(104)의 RF 통신부가 조명 장치(102)의 RF 통신부(114)와 통신하여 조명 장치(102)의 아이디를 인식하고 조명 장치(102)와의 거리를 측정한 후, 상기 측정된 거리 정보를 기초로 자신이 위치한 영역(200)을 파악할 수도 있다.
요컨대, 본 실시예의 위치 인식 시스템은 위치 인식 대상 소자(104)의 정확한 위치를 포인트로서 탐지할 수도 있지만 특정 영역으로서 탐지할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 조명 장치(102)는 제어부(300), 안정기(302), 전원 제어부(304), 조명부(306), 발광 센서부(308) 및 RF 통신부(114)를 포함한다.
안정기(302)는 AC 전원을 DC 전원으로 변환시킨다.
전원 제어부(304)는 안정기(302)로부터 출력된 DC 전원을 제어하며, 예를 들어 필요시 조명부(306)의 조명 소자들(110) 및 발광 센서부(308)의 발광 센서들(112)에 제공하여 조명 소자들(110) 및 발광 센서들(308)을 발광시킨다.
또한, 전원 제어부(304)는 위치 인식 대상 소자(104)가 특정 영역으로 진입할 때, 예를 들어 스마트 카드를 가진 사람이 방에 들어왔을 때 제어부(300)의 제어에 따라 상기 DC 전원을 조명 소자들(110) 및 발광 센서들(112)에 제공할 수 있다. 결과적으로, 조명 장치(102)는 평상시에는 오프 상태로 존재하다가 위치 인식 대상 소자(104)가 진입할 때에 점등한다. 상세하게는, RF 통신부(114)가 위치 인식 대상 소자(104)에 포함된 예를 들어 스마트 카드와 통신하여 상기 스마트 카드를 인식하고, 상기 인식 결과를 제어부(300)로 제공한다. 이어서, 제어부(300)는 상기 제공된 인식 결과를 통하여 위치 인식 대상 소자(104)가 특정 공간으로 진입하였음을 파악하고 전원 제어부(304)를 제어하여 조명 장치(102)를 점등시킨다. 물론, 위치 인식 과정도 상기 점등 과정과 동시에 수행될 것이다.
조명부(306)는 적어도 하나의 조명 소자(110)를 포함한다. 이러한 조명 소자(110)로는 형광등, 백열등, LED 등이 사용될 수 있으나, 형광등 및 백열등 등은 환경 오염 문제를 일으킬 수 있으므로 LED가 조명 소자(110)로 바람직하다.
발광 센서부(308)는 적어도 하나의 발광 센서(112)를 포함한다. 여기서, 발광 센서(112)는 위치 인식 대상 소자(104)의 수광 센서가 수광하여 인지할 수 있는 한 특별한 제한은 없다.
RF 통신부(114)는 통신 가능한 장치로서, 통신 방법은 특별한 제한이 없다.
제어부(300)는 조명 장치(102)의 구성 요소들의 동작을 전반적으로 제어한다.
위에서는, 안테나를 언급하지는 않았지만, 조명 장치(102)의 내부 또는 외부에 적절하게 설치될 수 있다. 이러한 안테나의 설치 방법은 다양하게 변형될 수 있고, 당업자에 의해 용이하게 구현 가능하므로 이하 설명을 생략한다.
이하, 본 실시예의 조명 장치(102)를 이용한 위치 인식 과정을 자세히 상술하겠다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 인식 과정을 도시한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 조명 장치(102)에 발광 센서들(112)을 일정 순서로 배열하 여 조명 장치(102)에 아이디를 부여한다(S400). 이러한 아이디 부여는 조명 장치(102)를 제조할 당시에 설정될 수도 있고, 조명 장치(102)가 실내 공간에 설치된 후에 사용자의 조작에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 특정 공간에 복수의 조명 장치들(102)이 존재하는 경우, 사용자는 각 조명 장치들(102)의 발광 센서들(112)의 발광 배열을 달리하여 조명 장치들(102)에 각기 다른 아이디를 부여할 수 있다. 이러한 아이디 부여는 이진 데이터를 사용함에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 조명 장치(102)의 제어부(300)는 "1" 신호가 입력된 경우 해당 발광 센서(112)를 온시키고, "0" 신호가 입력된 경우 해당 발광 센서(112)를 오프시킬 수 있다. 즉, 예를 들어 "100101" 등과 같은 일련의 이진 데이터 신호가 입력됨에 의해 발광 센서들(112)이 온/오프되고, 이러한 발광 센서들(112)의 발광 배열은 조명 장치(102)의 아이디로서 사용된다.
이어서, 위치 인식 대상 소자(104)의 수광 센서, 예를 들어 비젼 센서는 발광 센서들(112)로부터 발산된 광을 수광하고, 상기 수광된 광을 통하여 조명 장치(102)의 아이디를 검출한다(S402).
계속하여, 위치 인식 대상 소자(104)는 상기 검출된 아이디를 통하여 자신의 대략적인 위치를 검출하고, 그런 후 상기 수광된 광의 분석을 통하여 현재 자신이 위치한 위치를 정확하게 계산한다(S404). 여기서, 상기 위치 계산 방법은 특별한 방법으로 제한되지는 않는다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 인식 과정을 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 조명 장치(102)에 2개 이상의 발광 센서들(112), 바람직하 게는 2개의 발광 센서들(112)을 설치하여 조명 장치(102)에 아이디를 부여한다(S500). 예를 들어, 조명 소자들(110) 중 처음 조명 소자에 병렬된 위치에 1개의 발광 센서(112)를 설치하고, 마지막 조명 소자에 병렬된 위치에 1개의 발광 센서(112)를 설치한다. 이 경우, 발광 센서들(112)의 발광 색은 다르게 설정된다.
이어서, 위치 인식 대상 소자(104)는 조명 장치(102, 제 1 조명 장치)의 발광 센서들(112)로부터 발산된 광을 수광하여 상기 제 1 조명 장치의 아이디를 인식하고 자신의 위치를 계산하여 파악한다(S502 및 S504).
계속하여, 위치 인식 대상 소자(104)가 제 1 조명 장치의 영역에 존재하는 지의 여부가 판단된다(S506). 즉, 위치 인식 대상 소자(104)가 다른 조명 장치(제 2 조명 장치)의 영역으로 이동하였는 지의 여부가 판단된다.
위치 인식 대상 소자(104)가 다른 영역으로 이동하지 않은 경우, 단계 S502가 다시 수행된다.
반면에, 위치 인식 대상 소자(104)가 다른 영역으로 이동한 경우, 위치 인식 대상 소자(104)는 이동된 영역의 제 2 조명 장치와 RF 통신하여 상기 제 2 조명 장치의 아이디(또는 식별 번호)를 검출하고, 그런 후 상기 제 2 조명 장치로부터 발산된 광을 수광하여 자신의 위치를 계산하여 파악한다(S508, S510 및 S512).
요컨대, 한개의 조명 장치(102)가 색상이 다른 2개의 발광 센서들(112)만을 사용하는 경우에는, 발광 센서들(112)의 발광 배열의 한계로 여러개의 조명 장치들(102)에 아이디를 부여할 수 없다. 따라서, 위치 인식 대상 소자(104)는 RF 통신을 통하여 자신이 어떤 조명 장치 영역에 위치하였는 지를 파악하고, 그런 후 해당 조명 장치(102)로부터 발산된 광을 통하여 정확한 위치를 파악한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 인식 과정을 도시한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 조명 장치(102)의 RF 통신부(114)는 위치 인식 대상 소자(104)의 RF 통신부, 예를 들어 스마트 카드와 RF 통신하여 위치 인식 대상 소자(104)와의 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리에 대한 거리 정보를 생성한다(S600). 여기서, 조명 장치(102)는 RF 통신부(114) 또는 상기 스마트 카드의 출력을 제어하여 일정 영역 내에서 RF 수신 에러율이 일정 이상일 때 위치 검지하여 위치 인식을 하거나, RSSI 통신 방식을 통하여 RF 신호의 세기를 통하여 위치 인식 대상 소자(104)와의 거리를 측정할 수 있다. 또는, 조명 장치(102)는 CSS 통신 방식을 통하여 RF 신호의 도달 시간을 검출하여 위치 인식 대상 소자(104)와의 거리를 계산할 수도 있다.
이러한 거리 계산은 적어도 3개의 조명 장치들(102)에 의해 수행된다.
이어서, 각 조명 장치들(102)이 해당 거리 정보들을 위치 인식 소자(106)로 전송한다(S602). 이 경우, 조명 장치들(102)은 상기 거리 정보들과 함께 자신의 식별 번호를 가지는 식별 번호 정보들도 함께 전송한다.
계속하여, 위치 인식 소자(106)는 상기 식별 번호 정보들 및 거리 정보들을 기초로 삼각 측량법을 사용하여 위치 인식 대상 소자(104)의 정확한 위치를 계산한다(S604).
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 인식 과정을 도시한 순서도이 다.
도 7을 참조하면, 조명 장치(102)의 RF 통신부(114)는 위치 인식 대상 소자(104)의 RF 통신부와 RF 통신하여 위치 인식 대상 소자(104)와의 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리에 대한 거리 정보를 생성한다(S700).
이어서, 조명 장치(102)는 상기 거리 정보를 위치 인식 소자(106)로 전송한다(S702). 이 경우, 조명 장치(102)는 상기 거리 정보와 함께 식별 번호 정보도 함께 전송한다.
계속하여, 위치 인식 소자(106)는 상기 식별 번호 정보와 거리 정보를 토대로 위치 인식 대상 소자(104)가 위치한 영역을 검출한다(S704). 즉, 하나의 조명 장치(102)로부터 전송된 거리 정보만으로는 삼각 측량법을 사용하여 위치 인식 대상 소자(104)의 위치를 계산할 수 없으므로, 상기 거리 정보를 통하여 위치 인식 대상 소자(104)가 존재하는 일정 범위의 영역만을 검출한다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 설치 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 인식 결과를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 인식 과정을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 인식 과정을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 인식 과정을 도시한 순서도이다
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 인식 과정을 도시한 순서도이다.

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 조명 소자를 가지는 조명부;
    위치 인식을 위한 광을 발산하는 적어도 하나의 발광 센서를 가지는 발광 센서부; 및
    상기 조명 소자를 점등시키며, 상기 발광 센서의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 발광 센서들의 온/오프에 따른 발광 배열은 상기 조명 장치의 아이디(시리얼 번호)로 사용되는 것을 특징으로 하는 위치 인식 기반 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발광 센서들은 상기 조명 소자들과 병렬로 위치하는 것을 특징으로 하는 위치 인식 기반 조명 장치.
  3. 위치 인식 기반 조명 장치에 있어서,
    적어도 하나의 조명 소자를 가지는 조명부;
    위치 인식을 위한 광을 발산하는 복수의 발광 센서들을 가지는 발광 센서부; 및
    상기 조명 소자를 점등시키며, 상기 발광 센서의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 발광 센서들 중 적어도 하나는 다른 발광 센서와 다른 색상을 발광시키도록 구성하여 상기 조명 장치의 아이디를 부여하는 것을 특징으로 하는 위치 인식 기반 조명 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 조명 장치는,
    위치 인식 대상 소자에 포함된 제 1 RF 통신부와 통신하는 제 2 RF 통신부;
    AC 전원을 DC 전원으로 변환시키는 안정기; 및
    상기 안정기로부터 출력된 DC 전원을 제어하고, 상기 DC 전원을 상기 조명 소자들에 제공하는 전원 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 인식 기반 조명 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 RF 통신부는 RSSI 방식, CSS 방식 또는 UWB 방식을 통하여 상기 조명 장치와 상기 위치 인식 대상 소자와의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 위치 인식 기반 조명 장치.
  6. 위치 인식 기반 조명 장치에 있어서,
    위치 인식을 위한 광을 발생시키는 복수의 발광 센서들; 및
    상기 발광 센서들의 발광을 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 발광 센서들의 온/오프에 따른 발광 배열은 상기 조명 장치의 아이디로서 사용되며, 상기 발광 센서들은 조명으로서 역할도 수행하는 것을 특징으로 하는 위치 인식 기반 조명 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 조명 장치는,
    위치 인식 대상 소자에 포함된 제 1 RF 통신부와 통신하는 제 2 RF 통신부;
    AC 전원을 DC 전원으로 변환시키는 안정기; 및
    상기 안정기로부터 출력된 DC 전원을 제어하고, 상기 DC 전원을 상기 발광 센서들에 제공하는 전원 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 인식 기반 조명 장치.
  8. 삭제
  9. 적어도 하나의 발광 센서를 가지는 조명 장치를 이용하여 위치 인식 대상 소자의 위치를 인식하는 방법에 있어서,
    상기 발광 센서를 통하여 특정 파장의 광을 발생시키는 단계;
    상기 위치 인식 대상 소자가 상기 발생된 광을 수광하는 단계; 및
    상기 수광된 광을 통하여 상기 위치 인식 대상 소자의 위치를 검출하는 단계를 포함하되,
    상기 발광 센서들의 발광 배열은 상기 조명 장치의 아이디로 사용되고, 상기 위치 인식 대상 소자는 상기 수광된 광을 통하여 상기 위치 인식 대상 소자의 아이디를 인지하는 특징으로 하는 조명 장치를 이용한 위치 인식 방법.
  10. 삭제
  11. 복수의 발광 센서들을 조명 장치를 이용하여 위치 인식 대상 소자의 위치를 인식하는 방법에 있어서,
    상기 발광 센서를 통하여 특정 파장의 광을 발생시키는 단계;
    상기 위치 인식 대상 소자가 상기 발생된 광을 수광하는 단계; 및
    상기 수광된 광을 통하여 상기 위치 인식 대상 소자의 위치를 검출하는 단계를 포함하되,
    상기 발광 센서들 중 적어도 하나는 다른 발광 센서와 다른 색상을 발광시키도록 구성하여 상기 조명 장치의 아이디를 부여하는 것을 특징으로 하는 조명 장치를 이용한 위치 인식 방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 위치 인식 방법은,
    상기 조명 장치와 상기 위치 인식 대상 소자의 RF 통신을 통하여 3개 이상의 조명 장치들과 상기 위치 인식 대상 소자의 거리를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 거리들을 통하여 상기 위치 인식 대상 소자의 위치를 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치를 이용한 위치 인식 방법.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 위치 인식 방법은,
    상기 조명 장치와 상기 위치 인식 대상 소자 사이의 RF 통신을 통하여 상기 조명 장치와 상기 위치 인식 대상 소자의 거리를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 거리를 통하여 상기 위치 인식 대상 소자의 위치 영역을 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치를 이용한 위치 인식 방법.
  14. 삭제
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