KR101586146B1 - 조명 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 이동 경로를 예측하여 자율적으로 조명을 제어할 수 있는 조명 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 의한 조명 제어 방법은 특정 위치에 설치된 이동 감지 센서를 이용하여 사용자의 이동을 감지하는 단계; 상기 감지된 사용자의 이동에 근거한 사용자의 위치 및 방향을 포함하는 이동 데이터를 포함하는 감지 데이터를 획득하는 단계; 상기 감지 데이터 및 데이터베이스에 기 저장된 학습데이터를 이용하여 사용자의 이동 경로를 예측하는 단계-상기 학습데이터는 상기 이동 감지 센서에 의해 감지된 복수 사용자의 이동 패턴을 이용하여 생성된 예측 이동 경로 및 상기 예측 이동 경로에 대한 빈도수를 포함함-; 및 상기 예측되는 이동 경로를 이용하여 점등 및 소등할 전등을 선택하여 조명의 점등 및 소등을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

조명 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING LIGHTING}

본 발명은 조명 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 이동 경로를 예측하여 자율적으로 조명을 제어할 수 있는 조명 제어 방법에 관한 것이다.

일반적인 조명 제어 시스템이란. 소정의 지역에 위치한 가로등과 같은 개별 조명들을 유/무선 네트워크로 연결하는 중앙 집중식 관제 시스템을 말하며, 이는 관리자에 의해, 개별 조명들이 점등되거나 소등되는 정도에 지나지 않는다.

이러한 조명 제어 시스템은, 개별 조명에 근접한 사용자의 요구에 대응하여 조명의 점등 및 소등 또는 조도의 변화를 조절하는 것이 불가능하다. 따라서, 사용자의 특정 경로에 위치한 조명들에 대해서 즉각적이고 능동적인 대처가 힘들며, 해당 조명을 지나는 사용자의 유무에 관계없이 항상 점등하여 에너지가 낭비될 수 있는 문제점이 있다.

최근 그린 에너지, 스마트 그리드 등 자원을 효율적으로 사용하고 공공재에 대한 낭비를 줄이기 위한 이슈가 존재한다.

현재에도 건물 안에서 자동적으로 조명을 제어하기 위한 시스템이 구비되어 있다. 예를 들어, 복도나 현관문 앞쪽에 적외선 센서 등 단순 이동을 감지하여 설정해 놓은 초 동안만 불이 켜지도록 하는 시스템이 있다. 관련된 선행문헌으로 공개특허 10-2012-0117184호가 있다.

또한, 많은 건물에서 화장실에 이동을 감지하는 카운터 센서가 달려 있어 사람이 들어가면 몇 명이나 들어가는지를 감지하여 사람이 없을 때 불이 꺼지는 시스템이 있다.

기존의 자동적인 전등 점등 방식들은 사람이 지나가야만 점등이 되며 하물며 사용자가 지나가지 않는 지점까지 불이 켜지게 되어 비효율적인 자원을 소모가 일어나게 되었다.

따라서 비효율적인 자원 소모를 줄일 수 있는 조명 제어 기술에 대한 연구가 필요한 실정이다.

본 발명의 목적은 사용자의 이동 경로를 예측하여 조명을 자율적으로 점등 및 소등하는 조명 제어 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의하면, 특정 위치에 설치된 이동 감지 센서를 이용하여 사용자의 이동을 감지하는 단계; 상기 감지된 사용자의 이동에 근거한 사용자의 위치 및 방향을 포함하는 이동 데이터를 포함하는 감지 데이터를 획득하는 단계; 상기 감지 데이터 및 데이터베이스에 기 저장된 학습데이터를 이용하여 사용자의 이동 경로를 예측하는 단계-상기 학습데이터는 상기 이동 감지 센서에 의해 감지된 복수 사용자의 이동 패턴을 이용하여 생성된 예측 이동 경로 및 상기 예측 이동 경로에 대한 빈도수를 포함함-; 및 상기 예측되는 이동 경로를 이용하여 점등 및 소등할 전등을 선택하여 조명의 점등 및 소등을 수행하는 단계를 포함하는 조명 제어 방법이 개시된다.

본 발명의 일실시예에 의한 조명 제어 방법은 현재 사용자의 위치에 근거하여 이동 경로를 예측하고, 예측된 경로에 따라 자율적으로 조명을 제어함으로써, 불필요한 자원 낭비를 막을 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 사용자의 예측 이동 경로에 따라서 선택적으로 조명을 점등하기에 지나가는 사용자들 하여금 편의와 심리적 안정감을 느낄 수 있게 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 조명 제어 방법이 실시되는 건물 내부 모습의 일례를 나타낸다.
도 2는 도 1의 건물 내부 모습을 그래프로 변경한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예와 관련된 조명 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예와 관련된 조명 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에와 관련된 조명 제어 방법 중 사용자의 이동에 따라 경로를 예측하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명의 일실시예에와 관련된 조명 제어 방법 중 예측된 경로에 따라 조명을 선택적으로 점등 및 소등하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 일실시예와 관련된 조명 제어 시스템 및 방법에 대해 도면을 참조하여 설명하도록 하겠다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 조명 제어 방법이 실시되는 건물 내부 모습의 일례를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 도 1은 어떤 건물의 중간층을 도시해 놓은 것으로서, L1~L14는 소정 위치에 배치된 조명, Room1~Room12는 방, Stair1~2는 계단, Elevator는 엘리베이터, Rest Room은 화장실을 나타낸다.

도 2는 도 1의 건물 내부 모습을 그래프로 변경한 도면이다.

도시된 바와 같이, 도 2는 도1의 내부 도면을 점과 선으로 나타낸 그래프이다. 이루어진 그래프로 변경한다. 각 점들(v1~v15)은 도 1에 표시한 방들, 계단, 엘리베이터, 화장실 등의 문을 중심으로 복도의 포인트를 잡은 것이며, 각 선들(e1~e14)은 각 포인트를 연결하는 복도를 의미한다.

여기서 각각의 점 및 선들은 센서(미도시)의 위치와 전등의 위치를 포함한다. 상기 센서는 사용자의 이동을 감지할 수 있는 이동 센서, 환경 센서 등을 포함할 수 있다. 상기 이동 센서의 예로는 PIR센서, 카운터 센서, CCTV, 적외선 센서 등이 있다.

예를 들어, e1의 경우 전등 L1과 L2의 영향을 받으므로 둘 다 켜져야 하며, e2의 경우 전등 L2, L3의 영향을 받는다. 이를 다음과 같이 표현할 수 있다.

Light(e1) = {L1, L2}, Light(e2) = {L2, L3}, ...

또한, 이동 센서는 각 선들에 기준하여 설치될 수 있다. 각 선에 해당하는 복도에 카운터 센서 등과 같이 사용자들의 이동 방향을 알 수 있는 이동 감지 센서가 설치될 수 있다.

또한, 상기 건물 내부에는 상기 이동 감지 센서 외에 추가적으로 환경 데이터 감지 센서 등이 더 설치될 수 있다. 상기 환경 데이터는 센서가 설치된 위치 또는 그 주변의 환경 데이터로, 시간, 온도, 습도, 조도 등을 포함할 수 있다.

예를 들어, 추가적으로 설치된 조도 센서 등은 다음과 같이 표시할 수 있다.

Sensor (e1) = {s1, s2}, Sensor (e2) = {s2, s3} ...

하지만 이러한 센서들은 각 선에 해당하는 부분마다 설치될 필요는 없다.

도 3은 본 발명의 일실시예와 관련된 조명 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.

도시된 바와 같이, 조명 제어 시스템(100)은 센서(110), 이동 감지부(120), 데이터베이스(130), 경로 분석부(140), 조명 제어부(150), 조명(160)을 포함할 수 있다.

상기 센서(110)는 이동 감지 센서, 환경 데이터를 습득할 수 있는 센서(편의상, 환경 데이터 감지 센서라 함) 등을 포함할 수 있다. 상기 센서(110)를 이동 감지 데이터 및 환경데이터 등을 획득할 수 있다. 상기 이동 감지 데이터는 사용자의 위치 및 방향 대한 데이터를 포함할 수 있다. 즉, 상기 이동 감지 센서를 통해 이동 감지 데이터를 획득하고, 상기 환경 데이터 감지 센서를 통해 환경 데이터를 습득할 수 있다.

상기 이동 감지부(120)는 사용자의 이동이 감지된 경우, 이동 감지 센서로부터 획득한 사용자의 이동 감지 데이터를 데이터베이스(130)에 저장할 수 있다. 또한, 이동 감지부(120)는 상기 이동 감지 데이터 외에 환경 데이터를 추가적으로 데이터베이스(130)에 저장할 수도 있다.

상기 데이터베이스(130)에 저장된 데이터는 다음 이동 감지에 따른 경로 예측을 위한 학습데이터로 활용될 수 있다. 즉, 상기 학습데이터는 현재 사용자의 이동 감지에 따른 경로 예측을 위해 사전에 학습된 데이터이다. 상기 학습데이터는 상기 이동 감지 센서에 의해 감지된 복수 사용자의 이동 패턴을 이용하여 생성된 예측 이동 경로 및 상기 예측 이동 경로에 대한 빈도수를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 학습 데이터에 포함된 상기 예측 이동 경로 및 상기 예측 이동 경로에 대한 빈도수는 상기 환경데이터에 따라 그룹핑되어 있을 수 있다. 예를 들어, 학습데이터가 온도 또는 습도에 따라 분리되어 그룹핑될 수 있다.

데이터베이스(130)는 센서 위치, 전체 경로 등의 지리적인 데이터와 센서 감지에 의한 데이터들을 저장하고 학습하기 위한 저장소이다.

상기 경로 분석부(140)는 획득된 감지 데이터 및 데이터베이스(130)에 기 저장된 학습데이터를 이용하여 현재 사용자의 위치에 근거한 사용자의 이동 경로를 예측할 수 있다.

상기 경로 분석부(140)는 사용자의 경로 예측 시, 환경데이터도 함께 이용할 수 있다.

또한, 경로 분석부(140)는 현재까지 이동된 경로를 분석하여 이동한 경로가 이전에 예측된 이동 경로와 일치하는지 여부를 판단할 수도 있다. 만약, 일치하지 않는다면, 경로 분석부(140)는 현재 사용자의 위치에 근거해서 새로운 이동 경로를 예측할 수 있다.

조명 제어부(150)는 예측되는 이동 경로에 따라 점등 및 소등할 조명을 선택하고, 선택적으로 조명의 점등을 수행할 수 있다.

조명(160)은 건물의 복도에 설치된 전등뿐만 아니라 실내/외에서 일정 구역을 밝혀주는 전등 및 가로등 등을 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예와 관련된 조명 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

상기 센서(110)를 통해 사용자의 이동이 감지할 수 있다(S410).

이 경우, 상기 센서(110)를 통해 사용자의 이동이 감지된 해당 지역 또는 해당 지역과 관련된 주변 지역의 환경 데이터가 함께 수신될 수 있다(S420).

경로 분석부(140)는 현재까지 이동된 경로를 분석하여 이동한 경로가 바로 이전에 예측한 경로와 일치하는지 여부를 판단하고, 하나의 경로가 완성되었는지를 확인할 수 있다(S430).

만약, 이전에 예측된 경로가 없거나 이전에 예측한 경로와 사용자의 현재 위치가 일치하지 않으면, 경로 분석부(140)는 현재 사용자의 위치에 근거하여 앞으로의 이동 경로를 예측할 수 있다(S440).

경로가 예측되면, 상기 조명 제어부(150)는 예측된 이동 경로에 따라 점등 및 소등할 조명을 선택하여 조명의 점등 및 소등을 수행할 수 있다(S450, S460).

도 5는 본 발명의 일실시예에와 관련된 조명 제어 방법 중 사용자의 이동에 따라 경로를 예측하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

만약 v7이나 e6 부분에 사용자가 출연하고, p1과 같은 방향으로 이동이 상기 센서(110)를 통해 측정 된다면, 사용자가 이동하려는 목적지에 따라 경로를 설정할 수 있다.

목적지가 엘리베이터(v3) 라면 p1-> p2 -> p3로 이동할 것이고, 목적지가 Room 11(v14) 이라면 p1 -> p2 -> p4 -> p5 -> p6 -> p7로 이동할 것이다.

즉, 예측된 이동 경로에 따라 조명이 선택적으로 점등될 수 있다.

조명 제어부(150)는 예측 목적지가 엘리베이터(v3)인 경우, p1(e6), p2(e5), p3(e4)에 있는 전등{L4, L5, L6, L7, L8}만을 선택적으로 점등할 수 있다.

예측 목적지가 Room 11(v14)인 경우, 조명 제어부(150)는 p1(e6), p2(e5), p4(e8), p5(e9), p6(e12), p7(e13)에 있는 전등{L4, L5, L6, L7, L8, L9, L11, L12, L13}만을 선택적으로 점등할 수 있다.

도 6는 본 발명의 일실시예에와 관련된 조명 제어 방법 중 예측된 경로에 따라 조명을 선택적으로 점등 및 소등하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

조명 제어부(150)는 예측 경로 중에 지나가지 않은 경로에 해당되지 않는 조명은 소등할 수 있다. 예를 들어, 예측 목적지가 Room 11(v14)이고, 현재 사용자가 e8 위치에 있는 경우, 조명 제어부(150)는 예측 경로에 있는 전등들 중 이미 지나간 위치인 p1(e6), p2(e5) 에 있는 전등{L6, L7, L8}을 소등할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 조명 제어 방법은 현재 사용자의 위치에 근거하여 이동 경로를 예측하고, 예측된 경로에 따라 자율적으로 조명을 제어함으로써, 불필요한 자원 낭비를 막을 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 사용자의 예측 이동 경로에 따라서 선택적으로 조명을 점등하기에 지나가는 사용자들 하여금 편의와 심리적 안정감을 느낄 수 있게 한다.

상술한 조명 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 이때, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 한편, 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.

한편, 이러한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다.

또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

상기와 같이 설명된 조명 제어 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

L1~L14: 소정 위치에 배치된 조명
100: 조명 제어 시스템
110: 센서
120: 이동 감지부
130: 데이터베이스
140: 경로 분석부
150: 조명 제어부
160: 조명

Claims (5)

1. 특정 위치에 설치된 이동 감지 센서를 이용하여 사용자의 이동을 감지하는 단계;
   상기 감지된 사용자의 이동에 근거한 사용자의 위치 및 방향을 포함하는 이동 데이터를 포함하는 감지 데이터를 획득하는 단계;
   상기 감지 데이터 및 데이터베이스에 기 저장된 학습데이터를 이용하여 사용자의 이동 경로를 예측하는 단계-상기 학습데이터는 상기 이동 감지 센서에 의해 감지된 복수 사용자의 이동 패턴을 이용하여 생성된 예측 이동 경로 및 상기 예측 이동 경로에 대한 빈도수를 포함함-;
   상기 예측되는 이동 경로를 이용하여 점등 및 소등할 전등을 선택하여 조명의 점등 및 소등을 수행하는 단계;
   현재까지 이동된 사용자의 경로를 분석하여 예측된 이동 경로가 맞았는지 여부를 판단하는 단계;
   상기 예측된 이동 경로가 맞지 않은 경우, 현재 이동 감지 위치 및 상기 기 저장된 학습데이터를 이용하여 사용자의 새로운 이동 경로를 예측하는 단계; 및
   상기 예측된 새로운 이동 경로를 이용하여 점등 및 소등할 전등을 선택하여 조명의 점등 및 소등을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 조명의 점등 및 소등을 수행 단계는
   상기 예측되는 이동 경로 중 사용자가 지나가지 않은 경로에 해당되지 않는 조명은 소등하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 제어 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 감지 데이터는 사용자의 이동 감지 시간, 사용자의 이동이 감지 위치에 대한 온도, 조도, 및 습도 중 적어도 하나를 포함하는 환경 데이터를 더 포함하고,
   상기 학습데이터는 상기 환경 데이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 제어 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 학습 데이터에 포함된 상기 예측 이동 경로 및 상기 예측 이동 경로에 대한 빈도수는 상기 환경 데이터에 따라 그룹핑되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 제어 방법.
5. 삭제

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