KR101393563B1 - 지능형 조명제어가 적용된 트랙 무빙 조명시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트랙무빙 조명시스템의 지능적 제어를 제공하기 위해 개선된 제어시스템을 제안하고 있다. 트랙무빙 조명 시스템은 파워트랙, 이동대차, 리프트 존 및 통상 원격으로 구현되는 제어시스템으로 구성된다.
본원 트랙무빙 조명 시스템은 저비용이면서도 정확한 위치감지를 위한 개선된 위치인식 수단을 제안하며, 논리적 단절을 이용한 트랙 구조 변환 방법을 제공하여 트랙 구조와 상관없이 동일한 알고리즘에 의해 조명 이동할 수 있도록 하였다.
또한, 세 가지의 관리자 인터페이스 및 모드를 제공하며 전문가의 휴리스틱 조명 설정이 저장가능하도록 설계하여 비전문가도 손쉽게 원터치만으로 자동 조명 위치 변경할 수 있도록 제안하고 있다.
본 발명에 의한 트랙 무빙 조명시스템 및 제어시스템, 제어방법은 손쉬운 자동 조명 위치변경 및 유지보수가 가능하게 하며 효율적인 제어를 위해 오류탐지, 정확한 위치인식, 트랙 구조의 논리적 변화 및 휴리스틱을 반영한 관리자 인터페이스 제공을 특징으로 한다.

Description

지능형 조명제어가 적용된 트랙 무빙 조명시스템 {Track Movable Lighting System using Intelligent Lighting Control}

본 발명은 트랙 무빙 조명시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 조명기기의 조명 효율을 높일 수 있게 한 조명시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 최적의 조명 상태를 이룰 수 있도록 조명기기를 이동시킬 수 있게 하되, 전문적인 지식이 없는 사람도 용이하게 조명기기의 위치를 선정하여 자동으로 이동시킬 수 있게 하였으며, 조명기기의 고장 여부를 판단하여 고장이 난 조명기기를 자동으로 리프트 존으로 이동시켜 유지보수 할 수 있게 함으로써 유지보수가 용이한 지능형 조명제어가 적용된 트랙 무빙 조명시스템에 관한 것이다.

조명장치는 실내외의 빛을 제공하기 위한 수단으로 통상적으로 조명등이 어느 특정 위치에 고정되어 있다. 이러한 종래의 고정식 조명장치는 실내 공간의 천정이나 벽면에 고정되기 때문에 유지 보수가 어렵고, 조도 및 조사각이 고정되어 원하는 밝기의 빛을 원하는 위치에 조사하기에 어려움이 있었다.

더욱이, 체육관, 터널 등과 같이 넓은 공간에서 인공조명을 이용하여 작업에 필요한 적정한 조도를 확보하고, 에너지 소비량을 줄이면서 효율적인 조명을 위해서는 이에 적합한 조명제어 시스템이 필요하다. 특히 무대나 체육관 등은 콘서트나 운동경기가 이루어지는 장소로 콘서트나 운동경기의 종류에 따라 서로 다른 다양한 조명이 요구하며, 이러한 요구를 충족시키기 위하여 조명장치로 조명등의 위치를 변경할 수 있는 다양하게 변화 가능한 트랙 무빙 조명시스템 및 이의 제어 시스템이 필요하다.

트랙무빙조명시스템에 관한 종래 기술은 도 9a 내지 도 9c에 보이고 있다. 도 9a를 대표도로 하는 특허문헌 1은 트랙조명시스템에 관한 것으로 트랙(120)에 이동가능하게 설치된 리세스(130)에 조명장치(110)를 설치하고, 트랙에 히트싱크핀(140)을 설치하여 방열 효율을 높인 것이나 조명장치를 이동시키거나 유지 보수를 위한 장치가 없어 조명장치의 제어가 어려울 뿐만 아니라 유지 보수에 어려움이 많은 문제가 있었다.

다양한 조명 위치를 제공하는 트랙 무빙 조명시스템으로 도 9b 및 도 9c와 같은 조명장치들이 있다. 도 9b는 특허문헌 2에서 제시한 트랙 이동식 조명시스템에 관한 것으로, 건축물의 천장에 고정적으로 설치되는 트랙(210)과, 모터(230)에 의해서 상기 트랙(210)을 따라 이동 가능하게 설치되는 복수개의 이동체(220)와, 상기 이동체(220)에 각각 장착되어 함께 이동되는 조명장치(240)와, 상기 이동체(220)의 이동 및 상기 조명장치(240)의 작동을 제어하는 제어장치를 포함하여 이루어지는 것이다. 그러나 이러한 종래의 조명장치는 조명장치의 원활한 이동은 가능하지만 이동의 제어하기 위한 구체적인 제어방법이 없어 제어가 용이하지 못할 뿐만 아니라 조명장치의 고장이 나면 수리하기에 어려움이 있었다.

도 9c의 특허문헌 3은 승강 가능한 트랙 이동식 조명시스템에 관한 것으로, 특허문헌 2의 트랙만을 따라 이동하는 수평식 이동 방식 외에 승강 장치를 더 구성하여 조명의 승강이 가능하도록 설계하여 수직 이동이 가능하도록 한 것이 특징이다. 그러나 특허문헌 3은 조명장치를 이동가능하게 지지하는 트랙(310) 전체를 상하로 승강시킬 수 있도록 승강장치(320)를 설치한 것이나 트랙 전체를 승강시켜야 하므로 승강에 많은 부하가 걸릴 뿐만 아니라, 다수의 조명장치(300)가 설치된 트랙 전체를 승강시키기 위해서는 넓은 공간을 요구하므로 설치 장소에 제약을 받을 뿐만 아니라 유지 보수에 많은 어려움이 있었다.

또한, 이러한 종래의 조명시스템은 조명기기의 정확한 위치 설정이나 이동 중 조명기기 사이의 충돌을 막기 위해 전문적인 지식이 있는 사람만이 제어가 가능하여 일반인에 의한 제어가 불가능한 단점이 있었다.

1. 대한민국 공개특허공보 제2011-36006호 (2011. 04. 06.) 2. 대한민국 등록특허공보 제555743호 (2006. 03. 07.) 3. 대한민국 등록특허공보 제724073호 (2007. 06. 07.)

상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명은 조명들을 효율적으로 유지보수하고 위치 변경이 숙련된 전문가가 아닌 일반인들도 쉽게 제어 가능하도록 할 수 있는 조명제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

즉, 본 발명은 휴리스틱 알고리즘을 적용한 지능형 제어시스템을 구현하여 비전문가도 조명제어를 쉽게 조작할 수 있게 하기 위한 것을 목적으로 한다.

또한, 리프팅 존을 구비하고 비정상적인 조명기기를 감지하여 자동으로 리프팅 존으로 이동시켜 조명기기의 유지보수를 용이하게 할 수 있게 한 조명제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 해결하고자 하는 과제를 위해 본 발명에 따른 트랙무빙조명시스템은 이동대차에 전원을 공급하는 트롤리 바(trolley bar)를 포함하는 파워트랙; 조명기기, 감시카메라 및 통신모듈이 설치되어 있고 파워트랙을 따라 이동하는 이동대차; 및 상기 이동대차와 이동대차에 설치된 전기장치의 구동을 원격으로 제어하는 제어시스템을 포함하는 트랙 무빙 원격 조명시스템에 있어서, 이동대차에 구비된 조명기기는 고유번호가 부여되고, 자신의 위치를 제어시스템에 알리기 위한 위치인식수단을 구비하고 있으며, 제어시스템은 이동을 원하는 최소한 하나의 조명기기의 위치를 확인하고 원하는 위치를 입력할 수 있는 제어프로그램을 구비하고 있어 조작자가 이동을 원하는 최소한 하나의 조명기기의 위치를 설정한 후 이동명령을 입력하면 이동 대상 조명기기가 설치된 이동대차가 일괄하여 이동되게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 파워트랙이 라운드 트랙일 경우 충돌을 방지하기 위하여 가상의 단절점을 설정하면, 라인 트랙으로 변환되어 하나의 방향으로만 조명기기를 이동 제어할 수 있으며, 조명기기가 비추는 작업면에 이동식 또는 고정식으로 설치된 광센서로부터 측정된 신호를 무선으로 수신하여 조명기기의 조도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 트랙무빙조명시스템에 있어서, 위치인식수단은 조명기기가 설치된 이동대차의 위치를 파악하기 위한 수단으로 다양하게 변형하여 실시할 수 있으나, 바람직한 예로는 파워트랙상에 부착된 RFID태그와 이동대차의 RFID리더기일 수 있고, 고유번호가 있는 마그네트와 리미트 센서로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명은 고장 난 조명의 유지보수를 용이하게 하기 위하여 파워트랙의 일측에는 리프트 존을 구비하고 있어 유지보수가 필요한 조명기기를 자동으로 감지하여 리프트 존으로 이동시킬 수 있게 하였다.

또한, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 트랙 무빙 조명시스템에 구비된 제어프로그램은 그린제어기능을 구비하고 있으며, 그린제어기능은 장소와 환경에 따라 변경하고자 하는 조명상태에 맞추어 이동대차의 위치를 조정하여 개별조명과 전체조명을 제어하는 것이다.

본 발명은 조명의 유지보수를 용이하게 하기 위한 수단을 더 구비할 수 있으며, 이를 위한 본 발명은 조명제어가 가능한 트랙 무빙 조명시스템의 제어시스템에 있어서, 이동대차에 부착된 조명기기의 ON/OFF를 개별적 또는 전체로 제어하는 조명제어모듈; 조명기기가 비추는 작업면에 이동식 또는 고정식으로 설치된 광센서의 정보로부터 조명기기의 오류 여부를 판정하여 이를 제어모듈로 전송하는 오류감지모듈; 제어모듈로부터 이동명령을 수신하면 이동위치 및 방향 정보를 통신모듈을 통해 이동대차로 전송하는 이동제어모듈; 이동대차와의 송수신 통신을 수행하는 통신모듈; 조명제어 모드, 유지보수 모드, 그린제어 모드를 포함하는 제어프로그램을 구비하고 인터페이스부를 통해 관리자와 접속하는 제어모듈로 구성되며,

제어모듈은 오류감지모듈로부터 오류 판정 신호를 수신하면 해당 정보를 관리자 인터페이스부를 통해 관리자에게 전송하고, 관리자의 제어패널을 통해 입력된 제어명령을 인터페이스부를 통해 수신하면 제어명령에 따라 조명제어모듈과 이동제어모듈에 제어신호를 전송하며, 일정 주기 단위로 각 모듈로부터 정보를 수집하여 현재 조명 상태 정보를 관리자 인터페이스부를 통해 관리자 제어패널로 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일 양상은 상기와 같이 구성된 시스템을 이용하여 트랙무빙 조명시스템을 지능적으로 제어 가능한 제어시스템의 자동 유지보수 제어방법에 관한 것으로서, 오류감지모듈이 이동식 또는 고정식으로 설치된 광센서로부터 수신된 정보를 바탕으로 오류 여부를 판정하여 제어모듈로 전송하는 제 1단계; 제어모듈이 오류 판정 신호를 수신하면 관리자 인터페이스부로 유지보수 모드 및 유지보수 기능 실행 버튼을 활성화하여 제어패널에 표시하는 제 2단계; 제어패널로부터 입력된 유지보수명령을 관리자 인터페이스부를 통해 제어모듈에 전송하고, 제어모듈이 유지보수 제어를 시작하는 제 3단계; 제어모듈이 유지보수가 필요한 조명의 이동대차 고유번호와 리프트 존 번호 정보를 포함하는 이동명령 신호를 이동제어모듈로 전송하는 제 4-1단계; 이동제어모듈이 필요 이동위치 및 방향 정보를 통신모듈을 통해 이동대차로 전송하고, 이동 명령을 받은 이동대차가 제어신호에 따라 이동하여 지정된 리프트 존으로 자동 하강하는 제 4-2단계; 유지보수가 완료되어 해당 리프트 존의 이동대차가 상승하면, 이동대차에서 유지보수 완료 신호를 제어모듈로 전송하는 제 4-3단계; 이동대차로부터 완료 신호를 받은 제어모듈이 유지보수가 필요한 조명이 더 있는지 판단하는 제 5단계; 유지보수가 더 필요한 조명이 있는 경우 제 4-1단계 내지 제 4-3단계를 반복 수행하고, 유지보수가 필요한 조명이 더 없는 것으로 판단되면 관리자 인터페이스부를 통해 제어패널에 조명제어모드를 활성화하여 표시하는 제 6단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 자동 조명변경제어방법은 제어모듈이 관리자 인터페이스부로 그린제어모드를 포함하는 조명제어화면 활성화 명령 전송하여 제어패널에 제어화면 표시하는 제 1단계; 제어패널을 통해 입력되어 관리자 인터페이스부를 통해 전달되는 조명상태의 선택 및 이의 실행 명령을 제어모듈에서 수신하여 조명제어를 시작하는 제 2단계; 제어모듈이 이동이 필요한 조명 리스트 열을 작성하고, 이동이 필요한 조명의 이동대차 고유번호와 함께 이동 목적지 정보를 이동제어모듈로 전송하는 제 3-1단계; 이동제어모듈이 이동위치 및 이동방향 명령을 통신모듈을 통해 이동대차로 전송하는 제 3-2단계; 이동 명령을 받은 이동대차가 제어신호에 따라 이동하여 지정된 위치에 도달하고 완료 신호를 통신모듈을 통해 이동제어모듈로 전송하는 제 3-3단계; 이동대차로부터 완료 신호를 받은 이동제어모듈이 이동 완료된 이동대차 고유번호와 완료 신호를 제어모듈로 전송하는 제 3-4단계; 제어모듈이 조명제어모듈로 이동대차 고유번호와 조명각 조정명령 및 디밍제어 명령을 전송하는 제 3-5단계; 조명제어모듈이 통신모듈을 통해 이동대차로 조명각 및 디밍 조정명령을 전송하고, 완료 신호를 수신하면 이를 제어모듈로 전송하는 제 3-6단계; 제어모듈이 광센서로부터 수집한 정보를 바탕으로 조도를 측정하고 이동 및 조명제어가 필요한 조명이 더 있는지 판단하는 제 4단계; 이동 및 조명제어가 필요한 조명이 더 있는 경우 제 3-1단계 내지 제 3-6단계를 반복 수행하고, 제어가 필요한 조명이 없는 것으로 판단되면 관리자 인터페이스부를 통해 조명제어완료 정보를 제어패널에 표시하는 제 5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 지능적 제어를 제공하기 위한 원격 제어시스템 및 제어 방법을 제안하고 있다. 효율적인 제어를 제공하기 위해 본원 트랙무빙 조명 시스템은 먼저, 정확한 조명의 위치인식이 가능하도록 제안하여 저비용 구현이 가능한 효과를 갖는다. 또한, 휴리스틱(heuristic) 알고리즘에 의한 논리적 트랙 구조 변환 방법을 제공하여 트랙 구조와 상관없이 동일한 알고리즘에 의해 조명 이동할 수 있도록 하였으며, 이는 간단하면서도 효율적인 제어할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 세 가지의 관리자 인터페이스 및 모드를 제공하며 전문가의 조명 설정이 저장 가능하도록 설계하여 비전문가도 손쉽게 원터치만으로 자동 조명 위치 변경할 수 있도록 제안하고 있다. 따라서 본 발명은 전문가의 휴리스틱 알고리즘이 반영된 조명시스템 및 그 제어시스템의 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 트랙 무빙 조명시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 트랙 무빙 조명시스템에 구비된 구성 요소들의 사진.
도 3은 본 발명에 따른 트랙 무빙 조명시스템에 구비된 위치인식수단의 일례로 마그네틱감지수단을 이용한 이동대차의 위치감지 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 트랙 무빙 조명시스템에서 조명 위치의 서로 다른 예의 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 트랙 무빙 조명시스템을 서로 다른 구조의 트랙에 구성한 상태의 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 트랙 무빙 조명시스템을 위한 제어시스템의 사용자 인터페이스 화면.
도 7은 본 발명에 따른 트랙 무빙 조명시스템의 조명수단의 위치 조정과정의 흐름도.
도 8은 본 발명에 따른 트랙 무빙 조명시스템의 조명 제어 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도 9a 내지 도 9c는 종래의 트랙무빙조명시스템의 서로 다른 예.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 이동가능한 조명장치의 위치와 위치의 변경과 더불어 조도의 제어를 용이하게 할 수 있으며, 유지보수를 용이하게 할 수 있게 하기 위한 것으로 먼저, 조명기기의 위치 조절을 용이하게 하기 위한 구성을 살펴본다.

종래의 오픈 루프 방식의 제어에서는 조명에 부여된 고유번호를 사용하여 on/off 및 이동 등의 명령에 의하여 이동을 수행하지만 이동결과에 대한 정보를 원격 제어시스템에 전달하지 않아 위치를 정확히 알지 못하는 단점이 있었다. 위치조절을 용이하게 하기 위한 본 발명은 복수의 조명기기(21, 11a~11e)가 파워트랙(1)을 따라 이동될 수 있도록 설치되어 있고, 각 조명기기들은 고유번호가 부여되며, 자신의 위치를 제어시스템에 알리기 위한 위치인식수단(4, 4a~4i)을 구비하고 있다. 이렇게 조명기기(21, 11a~11e)를 이동 가능하게 파워트랙(1)에 설치하기 위하여 이동대차(2)가 설치되어 있고, 이동대차에는 도 1에 도시한 바와 같이 제어수단과의 통신을 위한 통신부(23), 작업 현장을 촬영하기 위한 카메라(22) 등이 더 설치될 수 있다. 이동대차(2)를 이동시키기 위한 구동수단은 이동대차에 전원을 공급하는 트롤리 바(trolley bar)를 포함하는 파워트랙(1)으로 구성될 수 있는 것으로, 이러한 이동수단은 이미 개발된 것 중 어느 하나를 선택하여 구성할 수 있고, 배경기술에서 설명한 특허문헌 1 내지 3의 기술을 차용할 수 있는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

파워트랙(1)은 도 4에 도시한 바와 같이 직선형의 라인 트랙(Line Track)으로 구성할 수 있고, 도 5에 도시한 바와 같이 원형의 루프 라운드 트랙(Round Track)으로 구성할 수 있으며, 알루미늄 프로파일, 트롤리바, 전기 배관, 배선을 포함한다.

직선형의 라인 트랙에서는 어떠한 조명을 이동시키더라도 조명의 고유번호 순서는 뒤바뀌지 않는다. 이러한 사실을 고려하여 같은 트랙 상에 있는 모든 조명에 대해 동일한 속도로 동시에 목표 마그네틱 지점으로 이동 명령을 내린다면 충돌없이 원하는 위치로 이동 가능하다. 도 4(a)에서 리프팅존(1rf) 주변으로 조명을 이동하기 위해 조명 11a는 4c위치로, 11b는 4d위치로, 11d는 4f위치로, 11e는 4g로 목표 위치를 지정하면, 조명 11a, 11b는 오른쪽으로 이동하고 조명 11c와 11d는 왼쪽으로 이동하여 충돌없이 일괄 이동하게 되고, 적어도 한번은 리프팅존(1rf)를 통과하게 되어 유지보수가 용이하다.

그러나 라운드 트랙의 경우 목표 마그네틱 지점까지의 상대적 위치에 따라 단순한 제어신호만을 주는 경우, 라인 트랙과는 달리 목표 위치로 이동하는 방법이 왼쪽 또는 오른쪽으로 2가지 방향으로 이동할 수 있어 자칫 조명 사이의 충돌이 발생할 수 있게 된다. 이러한 라운드 트랙의 문제점을 고려하여, 휴리스틱 알고리즘을 적용한 가상의 논리적 단절점을 제안한다. 휴리스틱 알고리즘은 모든 변수와 조건을 고려하지 않고 중요 변수만을 분석하고 점차 변수의 범위를 넓혀 가는 직관적인 방법이다. 도 5(a)와 같은 라운드 트랙으로 구성된 조명시스템에서 2가지의 방향성을 하나의 방향성으로 줄이는 방법은 라인 트랙으로 변환하는 것이다. 예를 들어 마그네틱 4a와 마그네틱 4i 사이를 논리적으로(가상으로) 단절하면 라인 트랙으로 변환된다. 따라서 목표 위치로 가는 방향은 2가지 방향에서 하나의 방향으로 정해져 조명 간의 충돌을 피할 수 있다.

상기한 바와 같이 조명기기(21)는 이동대차(2)에 설치되어 있고 이동대차(2)를 이동시킴으로써 조명기기(21)가 이동되어 위치가 변경될 수 있으므로 이하에서는 이동대차(2)를 이동시키는 것으로 조명기기의 위치조정을 설명할 것이다.

상기 이동대차와 이동대차에 설치된 전기장치의 구동을 제어하기 위한 수단으로 제어시스템을 구비하고 있으며, 이동되는 이동대차(2)의 이동을 용이하게 제어하기 위해 제어시스템은 유선 또는 무선으로 이루어진 원격 제어시스템인 것이 바람직하다. 물론, 바람직하게는 무선 원격제어시스템으로 구성함으로써 배선의 복잡함이나 배선에 의한 공간 제약을 방지할 수 있다.

상기 제어시스템은 이동을 원하는 최소한 하나의 조명기기의 위치를 확인하고 원하는 위치를 입력할 수 있는 제어프로그램을 구비하고 있어 조작자가 이동을 원하는 최소한 하나의 조명기기의 위치를 설정한 후 이동명령을 입력하면 이동 대상 조명기기가 설치된 이동대차가 일괄하여 이동되는 것이다. 즉, 조작자나 관리자(이하, "관리자"라 통칭함)에 일일이 이동대차(2)를 개별적으로 제어하여 이동시키는 것이 아니라 제어패널에 표시된 목표 위치와 이동대차 번호를 지정한 후 실행 명령을 입력하면 이동대차가 순차적으로 이동하여 지정된 위치로 이동함으로써 일일이 이동대차의 위치를 확인하면서 이동대차를 이동시키는 번거로움을 해소할 수 있는 것이다. 이렇게 일괄적으로 이동대차(2)를 이동시키기 위해서는 이동대차(2)의 위치 정보와 이동경로 정보를 정확하게 파악할 수 있어야 한다. 이를 위해 상기한 위치인식수단(4, 4a~4i)을 구비한 것이다.

위치인식수단(4, 4a~4i)은 RFID, 마그네틱 센서 등 다양하게 변형하여 실시할 수 있지만 바람직하게는 RFID태그와 RFID수신기가 될 수 있다. 즉, 이동대차에 RFID태그를 설치하고 제어시스템에 RFID수신기를 설치하여 해당 RFID태그가 부착된 이동대차(2)의 위치를 파악하는 것이다.

다른 위치인식수단(4, 4a~4i)은 이동대차나 파워트랙(1)이나 이동대차(2) 중 어느 하나에는 감지기를 설치하고, 대응되는 이동대차나 파워트랙에는 감지기에 의해 감지되는 피감지물을 설치하여 피감지물이 감지기를 통과하는 것을 감지하여 이동대차(2)의 위치를 감지하는 것이다. 즉, 파워트랙(1)에 감지기가 설치되면 이동대차(2)에는 피감지물을 설치하고, 파워트랙(1)에 피감지물이 설치되면 이동대차(2)에는 감지기를 설치하여 상호 작용에 의한 이동대차의 위치를 감지하는 것이다. 이렇게 감지기와 피감지물로 구성되는 위치인식수단의 일례로는 도 3에 도시한 바와 같이 마그네틱을 이용한 것으로, 파워트랙(1)에 서로 다른 고유번호를 갖는 마그네트를 설치하고, 이동대차(2)에는 마그네트를 감지하는 센서를 설치하여 구성할 수 있다. 즉, 기존의 마그네틱-리미트 신호 이용 방식을 개선하여 이동대차 뿐 아니라 마그네틱에 고유번호를 부여하여 파워트랙에 설치하고, 이동대차(2)가 마그네틱을 통과하면서 리미트와 정보 교환 시에 마그네틱의 고유번호를 획득하여 이를 제어시스템으로 정보 전달을 하게 하였다. 이로써 조명기기(21)가 어디에 위치하고 있는 마그네틱을 통과하는지 알게 되며, 저비용으로 정확한 위치 감지할 수 있게 된다. 또한, 본 발명은 각 이동대차(2)의 하드웨어적 문제로 이동 속도가 차이가 날 경우 충돌이 발생할 수 있음을 고려하여, 이를 방지하기 위해서 이동 명령을 받은 모든 조명은 한 스텝씩 이동한 후 멈추고 모든 이동 중인 조명이 하나의 마그네틱을 통과했다는 신호를 원격 제어시스템이 수신하면 다음 스텝을 이동하도록 설계하였다.

본 발명에 의한 트랙무빙 조명시스템은 조명기기가 조명되는 작업면에 조명기기로부터 조사된 빛을 감지하는 광센서(PS)가 최소한 하나 이상 설치될 수 있다. 광센서(PS)는 조명기기(21)로부터 조사된 빛을 감지하여 조명기기의 정상 여부를 판단하여 조명기기의 유지보수를 알릴 수 있게 하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 조명기기에 이상이 있을 때 유지보수를 위한 공간으로 리프트 존(1rf)을 구비하고 있다. 리프트 존(1rf)은 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 하나만 구비하거나 그 이상 구비할 수 있으며, 유지보수가 필요한 조명기기를 자동으로 감지하여 리프트 존으로 이동시킬 수 있게 하였으며, 조명기기(21)의 이상 유무에 대한 판단은 광센서(PS)에서 감지된 빛의 상태 또는 아래의 표 1 및 2의 방법에 의해 감지될 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 트랙무빙 조명시스템은 조명기기가 설치되는 장소 및 조명 방법에 맞추어 조명을 제어할 수 있는 기능을 구비하고 있으며, 이러한 기능은 제어시스템의 제어프로그램에 구비된 그린제어기능이다. 그린제어기능은 장소와 환경에 따라 변경하고자 하는 조명상태에 맞추어 이동대차의 위치를 조정하여 개별조명과 전체조명을 제어하는 것이다.

전술한 바와 같이 이동대차(2)의 이동을 용이하게 하고, 조명기기(21)의 조명을 최적화시키기 위한 본 발명의 제어시스템은 이동대차에 부착된 조명기기의 ON/OFF를 개별적 또는 전체로 제어하는 조명제어모듈(32); 조명기기의 고장 여부를 감지하기 위한 오류감지모듈(31); 이동대차의 이동을 제어하기 위한 이동제어모듈(33); 상기 각 제어모듈을 총괄하여 제어하는 제어모듈(30)을 구비하고 있다. 물론, 이동대차에도 제어수단이 구비되어 있고, 제어신호의 송수신을 위한 통신수단으로 제어시스템에는 통신모듈(34)을 구비하고 있고, 관리자가 제어 명령을 입력하는 제어패널과의 송수신을 위한 인터페이스부(35)도 구비되어 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 조명시스템을 상세하게 설명하는 과정에서 이동대차와의 신호의 송수신은 통신모듈(34)을 통해 이루어지는 것이 자명한 것으로 통신모듈에 대한 언급은 생략될 수 있다.

또한, 상기 제어모듈(30)에는 도 6에 도시한 바와 같이 조명제어 모드, 유지보수 모드, 그린제어 모드를 포함하는 제어프로그램을 구비하고 인터페이스부를 통해 관리자와 접속하게 된다. 상기 제어모듈(30)은 오류감지모듈(31)로부터 오류 판정 신호를 수신하면 해당 정보를 관리자 인터페이스부(35)를 통해 관리자의 제어패널에 전송하고, 관리자의 제어패널을 통해 입력된 제어명령을 인터페이스부를 통해 수신하면 제어명령에 따라 조명제어모듈(32)과 이동제어모듈(33)에 제어신호를 전송하며, 일정 주기 단위로 각 모듈로부터 정보를 수집하여 현재 조명 상태 정보를 관리자 인터페이스부를 통해 관리자 제어패널로 전송하여 관리자에게 알리게 된다.

상기 오류감지모듈(31)에서의 조명기기 오류감지방법은 조명기기가 비추는 작업면에 이동식 또는 고정식으로 설치된 광센서(PS)의 정보가 될 수 있으나, 전술한 바와 같이 조명기기에 흐르는 전류를 감지하는 등의 방법에 의해 오류를 감지할 수도 있다.

이하, 본 발명에 의한 조명제어시스템을 이용한 제어방법에 대하여 설명한다.

본 발명에서 제안하는 제어시스템은 관리자에게 도 6에 도시한 바와 같이, 3가지 모드의 제어 모드를 제공하여 개별 또는 전체적으로 조명의 ON/OFF를 제어하는 조명제어모드, 자동 유지보수모드, 운동경기나 공연 특성에 맞는 자동화된 조명 배치 조정이 가능하도록 하는 조명변경모드를 갖는다. 이러한 자동화된 모드는 관리자 인터페이스를 통해 제어패널에 디스플레이되고 제어패널에 터치 방식의 인터페이스가 있다.

초기 모드는 조명제어 모드로서 제어하고자 하는 조명을 선택하고 선택한 조명에 대해 ON/OFF 또는 조도 조절이 가능하도록 하였다. 또한, 전체 조명에 대해 한꺼번에 ON/OFF 또는 조도 조절을 할 수도 있다. 도 6에서 조명모드 버튼은 조절된 조명상태를 저장할 수 있는 기능을 갖는다. 저장된 해당 조명모드 버튼을 누르고 적용버튼을 누르면 저장된 조명 상태를 연출할 수 있다. 현재 조명상태는 저장하고자 하는 조명모드 버튼을 길게 누르면 저장된다.

유지보수 모드는 청소나 고장 난 조명의 교체를 위하여 이동대차를 리프트 존으로 이동시켜 유지보수 가능한 위치로 하강시킨 뒤, 유지보수를 실시하고 이를 원위치로 복귀시킨다. 본 발명은 유지보수 모드를 스텝 단위로 수행하거나 전체 동작을 자동으로 수행하는 두 가지 모드로 설계하였다.

본 발명의 그린제어 모드는 조명시스템이 경기나 공연의 특성에 맞는 최적의 조명을 제공할 수 있도록 하는 것으로, 관리자가 그린제어 모드를 통해 한 번의 버튼 클릭(이하, "원버튼"이라 통칭함)으로 자동으로 설정된 조명으로 변경 가능하도록 제공하는 동시에 개별/전체 조명을 제어하여 특정 이동대차의 위치를 제어하는 등의 기능이 가능하다.

본 발명은 상기와 같이 현재 조명상태의 저장이 가능하며 또한, 기 저장된 조명구조 변경이 원버튼으로 가능하도록 제공하고 있어, 전문가가 휴리스틱 조명상태로 저장 및 유지가능하며 비전문가도 손쉽게 한 번의 버튼 작동에 의해 자동 조명 변경이 가능하다.

먼저, 트랙무빙 조명시스템을 지능적으로 제어할 수 있는 제어시스템의 자동 유지보수 제어방법은 도 7에 도시한 바와 같이, 오류감지모듈이 이동식 또는 고정식으로 설치된 광센서로부터 수신된 정보를 바탕으로 오류 여부를 판정하여 제어모듈로 전송하는 제 1단계(S1); 제어모듈이 오류 판정 신호를 수신하면 관리자 인터페이스부로 유지보수 모드 및 유지보수 기능 실행 버튼을 활성화하여 제어패널에 표시하는 제 2단계(S2); 제어패널로부터 입력된 유지보수명령을 관리자 인터페이스부를 통해 제어모듈에 전송하고, 제어모듈은 유지보수 제어를 시작하는 제 3단계(S3); 제어모듈이 유지보수가 필요한 조명의 이동대차 고유번호와 리프트 존 번호 정보를 포함하는 이동명령 신호를 이동제어모듈로 전송하는 제 4-1단계(S4-1); 이동제어모듈이 필요 이동위치 및 방향 정보를 통신모듈을 통해 이동대차로 전송하고, 이동 명령을 받은 이동대차는 제어신호에 따라 이동하여 지정된 리프트 존으로 자동 하강하는 제 4-2단계(S4-2); 유지보수가 완료되어 해당 리프트 존의 이동대차가 상승하면, 이동대차에서 유지보수 완료 신호를 제어모듈로 전송하는 제 4-3단계(S4-3); 이동대차로부터 완료 신호를 받은 제어모듈은 유지보수가 필요한 조명이 더 있는지 판단하는 제 5단계(S5); 유지보수가 더 필요한 조명이 있는 경우 제 4-1단계 내지 제 4-3단계를 반복 수행하고, 유지보수가 필요한 조명이 더 없는 것으로 판단되면 관리자 인터페이스부를 통해 제어패널에 조명제어모드를 활성화하여 표시하는 제 6단계(S6)를 포함하여 이루어진다.

트랙무빙 조명시스템을 지능적으로 제어 가능한 제어시스템의 자동 조명변경제어방법은 도 8에 도시한 바아 같이, 제어모듈이 관리자 인터페이스부로 그린제어모드를 포함하는 조명제어화면 활성화 명령 전송하여 제어패널에 제어화면 표시하는 제 1단계(S1); 제어패널을 통해 입력되어 관리자 인터페이스부를 통해 전달되는 조명상태의 선택 및 이의 실행 명령을 제어모듈에서 수신하여 조명제어를 시작하는 제 2단계(S2); 제어모듈이 이동이 필요한 조명 리스트 열을 작성하고, 이동이 필요한 조명의 이동대차 고유번호와 함께 이동 목적지 정보를 이동제어모듈로 전송하는 제 3-1단계(S3-1); 이동제어모듈이 이동위치 및 이동방향 명령을 통신모듈을 통해 이동대차로 전송하는 제 3-2단계(S3-2); 이동 명령을 받은 이동대차가 제어신호에 따라 이동하여 지정된 위치에 도달하고 완료 신호를 통신모듈을 통해 이동제어모듈로 전송하는 제 3-3단계(S3-3); 이동대차로부터 완료 신호를 받은 이동제어모듈이 이동 완료된 이동대차 고유번호와 완료 신호를 제어모듈로 전송하는 제 3-4단계(S3-4); 제어모듈이 조명제어모듈로 이동대차 고유번호와 조명각 조정명령 및 디밍제어 명령을 전송하는 제 3-5단계(S3-5); 조명제어모듈이 통신모듈을 통해 이동대차로 조명각 및 디밍 조정명령을 전송하고, 완료 신호를 수신하면 이를 제어모듈로 전송하는 제 3-6단계(S3-6); 제어모듈이 광센서로부터 수집한 정보를 바탕으로 조도를 측정하고 이동 및 조명제어가 필요한 조명이 더 있는지 판단하는 제 4단계(S4); 이동 및 조명제어가 필요한 조명이 더 있는 경우 제 3-1단계 내지 제 3-6단계를 반복 수행하고, 제어가 필요한 조명이 없는 것으로 판단되면 관리자 인터페이스부를 통해 조명제어완료 정보를 제어패널에 표시하는 제 5단계(S5)를 포함하여 이루어진다.

1: 파워트랙 1rf: 리프팅영역
2: 이동대차
21, 21a~21e: 조명기기 22: 카메라
23: 통신부
3: 제어시스템
31: 오류감지모듈 32: 조명제어모듈
33: 이동제어모듈 34: 통신모듈
35: 인터페이스부
4, 4a~4i: 위치인식수단

Claims (10)

1. 이동대차에 전원을 공급하는 트롤리 바(trolley bar)를 포함하는 파워트랙; 조명기기, 감시카메라 및 통신모듈이 설치되어 파워트랙을 따라 이동하는 복수의 이동대차; 및 상기 복수의 이동대차를 원격으로 제어하는 제어시스템을 포함하는 트랙무빙 원격 조명시스템에 있어서,
   상기 이동대차에 구비된 조명기기는 고유번호가 부여되고, 자신의 위치를 제어시스템에 알리기 위한 위치인식수단을 구비하고 있으며,
   상기 제어시스템은 적어도 하나의 조명기기의 위치를 확인하고 목표 위치를 입력할 수 있는 제어프로그램을 구비하여 이동대상 조명기기의 목표 위치를 설정한 후 이동명령을 입력하면 복수의 이동대차가 동일한 속도로 이동하여 목표 위치로 이동하는 것을 특징으로 하고,
   상기 제어프로그램에는 그린제어기능을 구비하고 있어, 장소와 환경에 따라 변경하고자 하는 조명상태에 맞추어 이동대차의 위치를 조정하여 개별조명과 전체조명을 제어하는 것을 특징으로 하는 지능적 조명제어가 적용된 트랙무빙 조명시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 파워트랙이 라운드 트랙일 경우, 2가지 방향성으로 인하여 조명기기간에 발생할 수 있는 충돌을 방지하기 위하여, 휴리스틱 알고리즘을 적용한 임의의 논리적 단절점을 설정하여 라인 트랙으로 변환하여 제어하는 것을 특징으로 하는 지능적 조명제어가 적용된 트랙무빙 조명시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   조명기기가 비추는 작업면에 이동식 또는 고정식으로 설치된 광센서로부터 측정된 신호를 무선으로 수신하여 조명기기의 조도를 제어하는 것을 특징으로 하는 지능적 조명제어가 적용된 트랙무빙 조명시스템.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 위치인식수단은 파워트랙에 부착된 RFID태그와 이동대차의 RFID리더기인 것을 특징으로 하는 지능적 조명제어가 적용된 트랙무빙 조명시스템.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 위치인식수단은 트랙상에 고유번호를 가진 마그네틱과 이동대차의 리미트 센서인 것을 특징으로 하는 지능적 조명제어가 적용된 트랙무빙 조명시스템.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 파워트랙의 일부에는 리프트 존을 구비하여 유지보수가 필요한 조명기기를 자동으로 감지하여 리프트 존으로 이동시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 지능적 조명제어가 적용된 트랙무빙 조명시스템.
7. 삭제
8. 삭제
9. 트랙무빙 조명시스템을 지능적으로 제어할 수 있는 제어시스템의 자동 유지보수 제어방법에 있어서,
   오류감지모듈이 이동식 또는 고정식으로 설치된 광센서로부터 수신된 정보를 바탕으로 오류 여부를 판정하여 제어모듈로 전송하는 제 1단계;
   제어모듈이 오류 판정 신호를 수신하면 관리자 인터페이스부로 유지보수 모드 및 유지보수 기능 실행 버튼을 활성화하여 제어패널에 표시하는 제 2단계;
   제어패널로부터 입력된 유지보수명령을 관리자 인터페이스부를 통해 제어모듈에 전송하고, 제어모듈이 유지보수 제어를 시작하는 제 3단계;
   제어모듈이 유지보수가 필요한 조명의 이동대차 고유번호와 리프트 존 번호 정보를 포함하는 이동명령 신호를 이동제어모듈로 전송하는 제 4-1단계;
   이동제어모듈이 필요 이동위치 및 방향 정보를 통신모듈을 통해 이동대차로 전송하고, 이동 명령을 받은 이동대차가 제어신호에 따라 이동하여 지정된 리프트 존으로 자동 하강하는 제 4-2단계;
   유지보수가 완료되어 해당 리프트 존의 이동대차가 상승하면, 이동대차에서 유지보수 완료 신호를 제어모듈로 전송하는 제 4-3단계;
   이동대차로부터 완료 신호를 받은 제어모듈이 유지보수가 필요한 조명이 더 있는지 판단하는 제 5단계;
   유지보수가 더 필요한 조명이 있는 경우 제 4-1단계 내지 제 4-3단계를 반복 수행하고, 유지보수가 필요한 조명이 더 없는 것으로 판단되면 관리자 인터페이스부를 통해 제어패널에 조명제어모드를 활성화하여 표시하는 제 6단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙무빙 조명시스템을 지능적으로 제어 가능한 제어시스템의 자동 유지보수 제어방법.
10. 트랙무빙 조명시스템을 지능적으로 제어 가능한 제어시스템의 자동 조명변경제어방법에 있어서,
    제어모듈이 관리자 인터페이스부로 그린제어모드를 포함하는 조명제어화면 활성화 명령 전송하여 제어패널에 제어화면 표시하는 제 1단계;
    제어패널을 통해 입력되어 관리자 인터페이스부를 통해 전달되는 조명상태의 선택 및 이의 실행 명령을 제어모듈에서 수신하여 조명제어를 시작하는 제 2단계;
    제어모듈이 이동이 필요한 조명 리스트 열을 작성하고, 이동이 필요한 조명의 이동대차 고유번호와 함께 이동 목적지 정보를 이동제어모듈로 전송하는 제 3-1단계;
    이동제어모듈이 이동위치 및 이동방향 명령을 통신모듈을 통해 이동대차로 전송하는 제 3-2단계;
    이동 명령을 받은 이동대차가 제어신호에 따라 이동하여 지정된 위치에 도달하고 완료 신호를 통신모듈을 통해 이동제어모듈로 전송하는 제 3-3단계;
    이동대차로부터 완료 신호를 받은 이동제어모듈이 이동 완료된 이동대차 고유번호와 완료 신호를 제어모듈로 전송하는 제 3-4단계;
    제어모듈이 조명제어모듈로 이동대차 고유번호와 조명각 조정명령 및 디밍제어 명령을 전송하는 제 3-5단계;
    조명제어모듈이 통신모듈을 통해 이동대차로 조명각 및 디밍 조정명령을 전송하고, 완료 신호를 수신하면 이를 제어모듈로 전송하는 제 3-6단계;
    제어모듈이 광센서로부터 수집한 정보를 바탕으로 조도를 측정하고 이동 및 조명제어가 필요한 조명이 더 있는지 판단하는 제 4단계;
    이동 및 조명제어가 필요한 조명이 더 있는 경우 제 3-1단계 내지 제 3-6단계를 반복 수행하고, 제어가 필요한 조명이 없는 것으로 판단되면 관리자 인터페이스부를 통해 조명제어완료 정보를 제어패널에 표시하는 제 5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙무빙 조명시스템을 지능적으로 제어 가능한 제어시스템의 자동 조명변경 제어방법.

Images