KR101841014B1 - 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템 - Google Patents

동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템 Download PDF

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KR101841014B1 KR1020170036940A KR20170036940A KR101841014B1 KR 101841014 B1 KR101841014 B1 KR 101841014B1 KR 1020170036940 A KR1020170036940 A KR 1020170036940A KR 20170036940 A KR20170036940 A KR 20170036940A KR 101841014 B1 KR101841014 B1 KR 101841014B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템은 스위치 제어 방식을 통해 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전원으로 변환하는 SMPS(Switched Mode Power Supply), 및 상기 SMPS로부터의 직류 전원을 통해 동작하는 조명 램프를 구비하는 등기구; 및 통신 모듈을 내장하여 상기 등기구 및 모바일 단말기 간의 근거리 무선 통신을 인터페이스하며, 상기 근거리 무선 통신을 통해 상기 모바일 단말기로부터 수신한 명령 신호를 상기 SMPS에 전달하여 상기 조명 램프의 동작을 제어하는 동글 장치를 포함한다.

Description

동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템{SMART HOME LIGHTING SYSTEM USING DONGLE DEVICE}
본 발명의 실시예들은 조명 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템에 관한 것이다.
사람은 일반적으로 눈을 통해 80% 정도의 주위 정보를 얻으며, 회사, 실험실, 학교 등에서 빛(즉, 조명)을 적절히 사용함으로써 피로를 줄이고 집중력을 강화할 수 있다. 또한, 조명은 사용자의 감성에도 영향을 주며 편안하고 신뢰할 수 있는 분위기를 연출할 수 있고, 의사 결정을 위한 활동적인 영역의 창출에도 사용될 수 있다.
이처럼 인간은 조명의 도움으로 주변을 인지하고 정보를 얻고 다양한 일을 수행할 수 있다. 특히, 조명 환경은 작업의 효율에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 작업의 형태나 요구되는 정밀도, 실내 구조 등에 따라 적정 수준의 조도가 상이하다.
일반적으로 실내 공간에서 각 영역별로 수행되는 작업의 형태와 수준, 수행인의 위치 등이 다양하게 나타날 수 있음을 감안하면, 각 영역별 조도 제어가 가능할 경우 작업의 효율을 도모할 수 있다.
최근 들어, 스마트 디바이스의 발달과 사물인터넷(IoT) 기술의 보급에 따라 다양한 공간에서 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있는 다양한 스마트 서비스가 제공되고 있다. 또한, 다양한 형태의 조명 기구가 개발됨에 따라 각 상황별, 장소별로 다양한 조명 조건을 조절 및 제공할 수 있게 되었다.
이에 따라, 조명 분야에서도 사용자의 환경이나 상황에 따라 사용자가 원하는 다양한 조건을 만족시킬 수 있는 스마트 홈 조명 시스템에 대한 요구가 증가하고 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0112161호(발명의 명칭: 지그비통신을 이용한 스마트조명 시스템, 공개일자: 2016.09.28)가 있다.
본 발명의 일 실시예는 동글 장치를 이용한 근거리 무선 통신(BLE)을 통해 모바일 단말기(스마트폰)로 홈 조명의 전원 온/오프, 밝기 및 색온도 등을 제어할 수 있는 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템은 스위치 제어 방식을 통해 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전원으로 변환하는 SMPS(Switched Mode Power Supply), 및 상기 SMPS로부터의 직류 전원을 통해 동작하는 조명 램프를 구비하는 등기구; 및 통신 모듈을 내장하여 상기 등기구 및 모바일 단말기 간의 근거리 무선 통신을 인터페이스하며, 상기 근거리 무선 통신을 통해 상기 모바일 단말기로부터 수신한 명령 신호를 상기 SMPS에 전달하여 상기 조명 램프의 동작을 제어하는 동글 장치를 포함한다.
상기 동글 장치는 상기 통신 모듈의 비연결 모드를 통해 상기 모바일 단말기를 포함한 복수의 다른 기기와 페어링 없이 다중으로 통신할 수 있는 브로드캐스트 기능을 제공할 수 있다.
상기 동글 장치는 상기 모바일 단말기로부터 외출 기능과 관련한 전체 오프 명령 신호를 상기 비연결 모드에서 수신하여 상기 SMPS에 전달하되, 일정 범위 내에 위치한 다른 동글 장치와의 메시 네트워크(mesh network)를 이용한 호핑(hopping) 기능을 적용하여 집안 전체의 등기구를 한 번에 소등시킬 수 있다.
상기 동글 장치는 상기 통신 모듈의 연결 모드를 통해 상기 모바일 단말기로부터 밝기 및 색온도 중 적어도 하나의 조절에 관한 명령 신호를 수신하여 상기 SMPS에 전달할 수 있다.
상기 동글 장치는 상기 통신 모듈의 연결 모드를 통해 상기 모바일 단말기로부터 취침 및 기상 중 적어도 하나의 예약에 관한 명령 신호를 수신하여 상기 SMPS에 전달하고, 상기 SMPS는 상기 명령 신호에 기초하여 해당 예약 시간에 상기 조명 램프의 밝기 및 색온도를 미리 설정된 값으로 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템은 상기 모바일 단말기에 설치되고, 상기 근거리 무선 통신을 통해 조명 제어에 관한 명령 신호를 상기 동글 장치에 전송하는 어플리케이션을 더 포함할 수 있다.
상기 어플리케이션은 상기 모바일 단말기의 화면에 표시된 조명 등록 키가 선택되는 경우, 가족이 공통으로 사용할 비밀번호의 입력을 위한 비밀번호 입력창을 상기 모바일 단말기의 화면에 표시하고, 상기 비밀번호의 입력이 완료됨에 따라 탐색된 조명 목록에서 해당 장치가 선택되면, 해당 장치에 사용할 아이콘 및 이름을 포함하는 설정 정보를 입력받아 상기 등기구를 등록할 수 있다.
상기 등기구의 등록은 다른 기기의 경우, 상기 다른 기기에 각각 설치된 어플리케이션을 통해, 상기 해당 장치의 선택 및 상기 설정 정보의 입력 없이도 상기 비밀번호의 입력만으로 자동 진행될 수 있다.
상기 어플리케이션은 상기 명령 신호에 응답한 상기 동글 장치로부터의 피드백을 통해 상기 동글 장치의 상태를 분석하고, 상기 분석 결과를 토대로 상기 명령 신호의 중첩 현상을 방지하기 위한 대기(waiting) 표시창을 제공할 수 있다.
상기 동글 장치는 유지보수관리의 효율성을 향상시키기 위하여 상기 등기구에 탈부착 가능하게 연결되어 상기 SMPS 및 상기 조명 램프와 결합 및 분리되는 구조를 가질 수 있다.
상기 동글 장치는 상기 모바일 단말기로부터의 수신 감도를 향상시키기 위하여 상기 등기구에 구비된 통신 포트를 통해 외장형으로 연결되어 상기 등기구의 외부에 노출되는 구조를 가질 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 동글 장치를 이용한 근거리 무선 통신(BLE)을 통해 모바일 단말기(스마트폰)로 홈 조명의 전원 온/오프, 밝기 및 색온도 등을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 등기구에 구비된 통신 포트를 통해 동글 장치가 탈부착 가능하게 연결될 수 있으며, 이로써 사용자가 동글 장치를 등기구에 쉽게 장착할 수 있을 뿐만 아니라 동글 장치에 고장 등의 문제가 발생하는 경우에 동글 장치를 등기구에서 쉽게 탈거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 동글 장치가 등기구에 외장형으로 연결됨으로써 등기구가 금속 재질로 구현되더라도 모바일 단말기로부터의 수신 감도를 향상시켜 원활한 조명 제어가 가능하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 동글 장치에 메시 네트워크(mesh network)를 이용한 호핑(hopping) 기능을 적용함으로써, 모바일 단말기로부터의 명령 신호(전체 오프)가 하나 또는 일부의 동글 장치에서만 수신되더라도 메시 네트워크를 이용한 호핑 기능을 이용하여 상기 명령 신호가 전체 동글 장치에 전달되도록 하여 집안 전체의 등기구를 한 번에 소등시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템의 네트워크 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 동글 장치를 이용하여 등기구의 동작을 제어하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서 동글 장치가 등기구에 연결되는 방식을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 외출 기능으로 모든 조명을 한 번에 소등시키는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 각 모드별 밝기와 색온도를 매칭하여 저장한 테이블을 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 동글 장치를 이용한 홈 조명 시스템의 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 사용 상태도이다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능 구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능 구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능 구성 중에서 종래에 기 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성 요소와 본 발명을 위해 추가된 구성 요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템의 네트워크 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 동글 장치를 이용하여 등기구의 동작을 제어하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 그리고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서 동글 장치가 등기구에 연결되는 방식을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템(100)은 등기구(110), 동글 장치(120), 및 모바일 단말기(130)에 탑재된 어플리케이션(APP)(140)을 포함할 수 있다.
상기 등기구(110)는 스위치 제어 방식을 통해 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전원으로 변환하는 SMPS(Switched Mode Power Supply)(220), 및 상기 SMPS(220)로부터의 직류 전원을 통해 동작하는 조명 램프(210)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 SMPS(220)는 상기 동글 장치(120)에 의한 제어가 가능하도록 구성될 수 있으며, 아울러 상기 동글 장치(120)로 들어가는 전원을 일정하게 유지시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 SMPS(220)는 상기 동글 장치(120)에 3.3V의 전원이 일정하게 공급되도록 구성될 수 있다.
상기 등기구(110)는 블루투스 등의 근거리 무선 통신을 통한 제어가 이루어지므로 수신 감도의 증가를 위해 금속 재질의 등기구가 아닌 플라스틱 재질의 등기구로 구현될 수 있다. 이러한 경우, 상기 동글 장치(120)는 상기 등기구(110) 내부에 설치될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고 상기 동글 장치(120)는 상기 등기구(110)의 외부에 설치될 수도 있다. 이하에서는 상기 동글 장치(120)에 대해 구체적으로 설명한다.
상기 동글 장치(120)는 상기 모바일 단말기(130)로부터의 수신 감도를 향상시키기 위하여 상기 등기구(110)에 구비된 통신 포트(230)를 통해 외장형으로 상기 등기구(110)에 탈부착 가능하게 연결될 수 있다. 이와 같이, 상기 동글 장치(120)는 상기 등기구(110)의 외부에 노출되는 구조를 가질 수 있다.
특히, 상기 등기구(110)가 금속 재질로 구현될 경우 상기 동글 장치(120)가 상기 등기구(110)의 내부에 설치되게 되면, 상기 금속 재질로 인해 상기 모바일 단말기(130)로부터의 수신 감도가 떨어질 수 있다. 따라서, 이러한 수신 감도의 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 등기구(110)가 금속 재질로 구현될 경우에는 상기 동글 장치(120)가 상기 등기구(110)가 상기 통신 포트(230)에 외장형으로 설치될 수 있다.
아울러, 상기 동글 장치(120)는 상기 통신 포트(230)에 삽입될 수 있는 USB 형태로 제작될 수 있으며, 이를 통해 상기 등기구(110)에 탈부착 가능하게 연결될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 동글 장치(120)를 상기 등기구(110)에 쉽게 장착할 수 있으며, 더욱이 상기 동글 장치(120)에 고장 등의 문제가 발생하는 경우에 상기 동글 장치(120)를 상기 등기구(110)에서 쉽게 탈거할 수 있다.
물론, 상기 동글 장치(120)는 상기 등기구(110)의 내부에도 탈부착 가능하게 연결될 수 있다. 다시 말해, 상기 동글 장치(120)는 상기 등기구(110)의 내부에서 상기 SMPS(220) 및 상기 조명 램프(210)와 결합 및 분리 가능한 구조를 가질 수 있다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 동글 장치(120)의 유지보수관리에 대한 효율성을 향상시킬 수 있다.
상기 동글 장치(120)는 통신 모듈(미도시)을 내장하여 상기 등기구(110) 및 모바일 단말기(130) 간의 근거리 무선 통신을 인터페이스하는 기능을 할 수 있다. 여기서, 상기 근거리 무선 통신은 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi), NFC(Near Field Communication), 지그비(ZeegBee) 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 상기 근거리 무선 통신으로 블루투스가 사용될 수 있다. 특히, 본 실시예에서는 저전력 블루투스 기술인 BLE(Buletooth Low Energy)가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 동글 장치(120)는 블루투스 수신 감도 증가를 위한 작업으로서, 내부의 PCB에서 안테나와 MCU 경로의 저항값을 2.4GH 블루투스 안테나의 임피던스 값인 50옴에 맞추기 위한 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
상기 동글 장치(120)는 상기 근거리 무선 통신을 통해 상기 모바일 단말기(130)로부터 수신한 명령 신호를 상기 SMPS(220)에 전달하여 상기 조명 램프(210)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 동글 장치(120)는 다중 채널을 지원할 수 있다. 예컨대, 본 실시예에서는 상기 동글 장치(120)는 2개의 채널(CH2)을 지원할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 하나의 동글 장치(120)에서 2채널 방식을 이용해 두 개의 조명을 제어할 수 있으며, 이를 통해 2개의 등기구(110)로 이루어진 거실등 같은 경우(예: 거실등 1, 거실등 2)에도 효율적으로 조명 제어를 할 수 있다.
상기 동글 장치(120)는 상기 통신 모듈을 비연결 모드(non-connection mode) 또는 연결 모드(connection mode)로 선택적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 동글 장치(120)는 상기 등기구(110)를 한 번에 빠르게 온/오프시키는 경우에는 상기 통신 모듈을 비연결 모드로 동작시킬 수 있고, 상기 등기구(110)의 밝기나 색온도 등을 조절하거나 취침, 기상 등의 예약 기능을 사용하는 경우와 같이 상기 등기구(110)의 동작을 쌍방향으로 제어할 때에는 상기 통신 모듈을 연결 모드로 동작시킬 수 있다.
이하에서는 상기 동글 장치(120)가 상기 통신 모듈을 비연결 모드로 동작하도록 선택 제어하는 경우에 대해 설명한다.
상기 동글 장치(120)는 상기 통신 모듈의 비연결 모드를 통해 상기 모바일 단말기(모바일 단말기 1)(130)를 포함한 복수의 다른 기기(모바일 단말기 2, 3, ... , M ; M은 2 이상의 자연수)와 페어링(pairing) 없이 다중으로 통신할 수 있는 브로드캐스트(broadcast) 기능을 제공할 수 있다.
상기 동글 장치(120)는 상기 모바일 단말기(130)로부터 외출 기능과 관련한 전체 오프(off) 명령 신호를 상기 비연결 모드에서 상기 브로드캐스트 기능을 통해 수신하고, 상기 수신된 전체 오프 명령 신호를 상기 SMPS(220)에 전달할 수 있다. 이에 따라, 상기 SMPS(220)는 상기 전체 오프 명령 신호를 상기 동글 장치(120)로부터 전달받아 상기 조명 램프(210)를 오프시킬 수 있다.
다만, 상기 모바일 단말기(130)로부터 상기 전체 오프 명령 신호를 수신하지 못하는 영역에 위치하는 다른 동글 장치(120)의 경우에는 상기 전체 오프 명령 신호를 해당 등기구(110)에 구비된 SMPS(220)에 전달할 수가 없다. 이로 인해, 상기 전체 오프 명령 신호에도 불구하고 전체 등기구(110)(등기구 1, 2, ... , N ; N은 2 이상의 자연수)를 모두 오프하지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 상기 동글 장치(120)(동글 장치 1)는 일정 범위 내에 위치한 다른 동글 장치(동글 장치 2, 3, ... , N ; N은 2 이상의 자연수)와의 메시 네트워크(mesh network)를 이용한 호핑(hopping) 기능을 적용하여 집안 전체의 등기구를 한 번에 소등시킬 수 있다.
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이 동글 장치 1(120)만 상기 모바일 단말기(130)와 통신 가능하고, 나머지 동글 장치들(동글 장치 1~N)(120)은 통신이 불가능할 수 있다. 이러한 경우, 사용자는 상기 모바일 단말기(130)에 탑재된 어플리케이션(140)을 조작하여, 상기 모바일 단말기(130)를 통해 상기 동글 장치 1(120)에 상기 전체 오프 명령 신호를 전송할 수 있으며, 나머지 동글 장치들(동글 장치 1~N)(120)을 메시 네트워크로 연결하여, 인접한 동글 장치에 호핑을 통해 상기 전체 오프 명령 신호를 전달함으로써 모든 등기구(등기구 1~N)(110)를 한 번에 소등시킬 수 있다.
다시 말해, 상기 동글 장치 1(120)은 상기 등기구 1(110)에 상기 전원 오프 명령 신호를 전달하여 상기 등기구 1(110)을 소등시키고, 상기 동글 장치 2(120)는 상기 메시 네트워크를 이용한 호핑 기능을 통해 상기 동글 장치 1(120)로부터 상기 전원 오프 명령 신호를 수신하여 상기 등기구 2(110)에 전달함으로써 상기 등기구 2(110)를 소등시킬 수 있다. 이러한 과정을 반복하면 등기구 N(110)까지 모두 소등시킬 수 있게 된다. 참고로, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 외출 기능으로 모든 조명을 한 번에 소등시키는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
다음으로는 상기 동글 장치(120)가 상기 통신 모듈을 연결 모드로 동작하도록 선택 제어하는 경우에 대해 설명한다.
상기 동글 장치(120)는 상기 통신 모듈의 연결 모드를 통해 상기 모바일 단말기(130)로부터 밝기 및 색온도 중 적어도 하나의 조절에 관한 명령 신호를 수신하고, 상기 수신된 명령 신호를 상기 SMPS(220)에 전달할 수 있다.
이에 따라, 상기 SMPS(220)는 밝기 및/또는 색온도 조절에 관한 명령 신호를 상기 동글 장치(120)로부터 전달받아 상기 조명 램프(210)의 밝기 및/또는 색온도를 조절할 수 있다.
이를 위해, 상기 어플리케이션(140)은 사용자의 수동 조작을 통해 상기 조명 램프(210)의 밝기 및/또는 색온도를 조절하는 기능을 제공할 수 있다. 예를 들면, 상기 밝기 및/또는 색온도의 조절 기능은 조절 바(bar)나 다이얼 등으로 제공될 수 있다.
사용자는 상기 어플리케이션(140)에서 제공되는 조절 바나 다이얼 등을 조작하고, 상기 어플리케이션(140)은 상기 조작에 따라 조절된 값을 명령 신호에 포함시켜 상기 모바일 단말기(130)를 통해 상기 동글 장치(120)에 전달함으로써 상기 조명 램프(210)의 밝기(0~100%) 및/또는 색온도(3000~5700K)를 선형적으로 조절할 수 있다.
다른 실시예로서, 상기 어플리케이션은 기상, 취침 등의 모드를 사용자가 선택하는 조작 방식으로 상기 조명 램프(210)의 밝기 및/또는 색온도를 조절하는 기능을 제공할 수 있다. 예를 들면, 상기 밝기 및/또는 색온도의 조절 기능은 모드 선택 버튼 등으로 제공될 수 있다.
사용자는 상기 어플리케이션(140)에서 제공되는 모드 선택 버튼 등을 조작하고, 상기 어플리케이션(140)은 상기 조작에 따라 선택된 모드별 지정 값을 명령 신호에 포함시켜 상기 모바일 단말기(130)를 통해 상기 동글 장치(120)에 전달함으로써 상기 조명 램프(210)의 밝기 및/또는 색온도를 조절할 수 있다.
이를 위해, 상기 모바일 단말기(130)에는 도 6과 같은 매칭 테이블이 상기 어플리케이션(140)과 연계되어 미리 저장될 수 있다. 참고로, 도 6은 각 모드별 밝기와 색온도를 매칭하여 저장한 테이블을 나타낸 도면이다. 상기 어플리케이션(140)에서 상기 모드 선택 버튼 등이 조작되면, 상기 어플리케이션(140)은 도 6의 매칭 테이블에 접근하여 해당 모드에 매칭되는 값을 찾아 명령 신호에 포함시키고, 상기 모바일 단말기(130)를 통해 상기 명령 신호를 상기 동글 장치(120)에 전달할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 상기 어플리케이션(140)을 통해 '영화 모드'를 선택하면, 상기 어플리케이션(140)은 도 6의 매칭 테이블에서 '영화 모드'에 매칭되는 값으로 '색온도 3600K', '밝기 20%'를 추출하여 명령 신호에 포함시키고, 상기 모바일 단말기(130)를 통해 상기 명령 신호를 상기 동글 장치(120)에 전달할 수 있다. 상기 동글 장치(120)는 상기 명령 신호에 포함된 색온도 및 밝기 값(3600K, 20%)을 상기 SMPS(220)에 전달하여 상기 조명 램프(210)의 색온도 및 밝기를 조절할 수 있다.
한편, 도 6의 매칭 테이블은 상기 모바일 단말기(130) 대신에 상기 동글 장치(120)에 저장될 수도 있다. 이러한 경우, 상기 어플리케이션은 사용자에 의해 선택된 모드에 대한 정보만을 상기 동글 장치(120)에 전송하고, 상기 동글 장치(120)는 상기 모드에 대한 정보를 수신하여 해당 모드에 매칭되는 색온도 및 밝기 값을 찾아 상기 SMPS(220)에 전달함으로써 상기 조명 램프(210)의 색온도 및 밝기를 조절할 수도 있다.
상기 동글 장치(120)는 상기 통신 모듈의 연결 모드를 통해 상기 모바일 단말기(130)로부터 취침 및 기상 중 적어도 하나의 예약에 관한 명령 신호를 수신하고, 상기 수신된 명령 신호를 상기 SMPS(220)에 전달할 수 있다.
이에 따라, 상기 SMPS(220)는 상기 모바일 단말기(130)로부터 전달받은 명령 신호에 기초하여 해당 예약 시간에 상기 조명 램프의 밝기 및 색온도를 미리 설정된 값으로 조절할 수 있다.
여기서, 상기 취침 예약에 관한 설정 값은 도 6을 참조하여 '취침 모드'에 매칭되는 값, 즉 색온도 3270K, 밝기 10%로 조절될 수 있고, 상기 기상 예약에 관한 설정 값은 도 6을 참조하여 '기상 모드'에 매칭되는 값, 즉 색온도 5700K, 밝기 100%로 조절될 수 있다.
상기 어플리케이션(140)은 상기 모바일 단말기(130)에 설치되고, 근거리 무선 통신을 통해 조명 제어에 관한 명령 신호를 상기 동글 장치에 전송할 수 있다.
조명 제어를 하기 위해서는 먼저 상기 등기구(110)를 상기 어플리케이션(140)에 등록하는 조명 등록 과정을 거쳐야 한다. 본 실시예에서는 다음과 같은 과정을 통해 조명 등록을 할 수 있다.
우선 사용자는 상기 모바일 단말기(130)에서 상기 어플리케이션(140)을 실행한다. 다음으로, 사용자는 상기 등기구(110)의 스위치를 켠 후 상기 어플리케이션(140)을 통해 상기 모바일 단말기(130)의 화면에 표시된 조명 등록 키를 선택할 수 있다. 그러면, 상기 어플리케이션(140)은 가족이 공통으로 사용할 비밀번호의 입력을 위한 비밀번호 입력창을 상기 모바일 단말기(130)의 화면에 표시할 수 있다.
상기 비밀번호의 입력이 완료됨에 따라 상기 모바일 단말기(130)의 화면에는 탐색된 조명 목록이 나타날 수 있다. 상기 조명 목록에서 해당 장치가 선택되면, 상기 어플리케이션(140)은 상기 선택된 해당 장치에 사용할 아이콘 및 이름을 포함하는 설정 정보를 입력받아 상기 등기구(110)를 등록할 수 있다.
이와 같이 하나의 모바일 단말기(130)에서 상기 등기구(110)를 등록하게 되면, 나머지 다른 기기의 경우에는 각각에 설치된 어플리케이션(140)을 통해 해당 장치의 선택 및 상기 설정 정보의 입력 없이도 상기 비밀번호의 입력만으로 상기 등기구의 등록을 자동 진행할 수 있다.
한편, 상기 어플리케이션(140)은 상기 명령 신호에 응답한 상기 동글 장치(120)로부터의 피드백을 통해 상기 동글 장치(120)의 상태를 분석하고, 상기 분석 결과를 토대로 상기 명령 신호의 중첩 현상을 방지하기 위한 대기(waiting) 표시창을 제공할 수 있다.
즉, 상기 어플리케이션(140)은 상기 명령 신호에 대한 상기 동글 장치(120)의 피드백 신호를 수신하여 이를 토대로 상기 동글 장치(120)의 상태를 분석함으로써 해당 명령 신호 이외에 다른 명령 신호가 대기하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 분석 결과 명령 신호가 중첩된 것으로 판단된 경우, 상기 어플리케이션(140)은 대기 중인 명령 신호들을 순서대로 상기 대기 표시창에 표시하여, 상기 대기 표시창에 표시된 명령 신호들을 사용자가 관리할 수 있도록 하며, 이를 통해 상기 명령 신호들의 중첩 현상을 방지할 수 있다.
도 7 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 동글 장치를 이용한 홈 조명 시스템의 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 사용 상태도이다.
먼저, 도 7 내지 도 9를 참조하여 조명 등록 과정에 대해 구체적으로 설명한다. 어플리케이션을 실행하면 모바일 단말기에는 도 7과 같은 메인 화면이 나타난다. 도 7의 메인 화면에는 '조명 등록' 버튼이 구비되어 있다. 조명 등록을 위해 해당 조명(등기구)의 스위치를 켜고 '조명 등록' 버튼을 길게 누른다. 그러면, 상기 모바일 단말기의 화면에는 도 8과 같은 비밀번호 입력창이 나타나게 되고, 상기 비밀번호 입력창을 통해 가족이 공통으로 사용할 비밀번호 숫자 네자리를 입력한다. 그러면, 도 9에 도시된 바와 같이 조명 목록과 조명 설정과 관련한 창으로 이동하고, 여기서 블루투스 주소에 나온 조명 목록에서 장치를 선택하고, 아이콘을 지정, 조명에 사용할 이름을 설정한 뒤 등록 버튼을 눌러서 조명 등록을 완료하게 된다.
이때, 상기 조명 등록은 최초 1회 비밀번호 입력을 통해 진행되며, 이후 다른 기기들의 경우 공통으로 사용하는 비밀번호를 입력하면 자동 등록이 진행될 수 있다. 설정에 실패한 경우 전원이 들어온 상태에서 동글 장치의 전면 홈에 얇은 핀 등으로 몇 초(예: 4초)간 눌러주면 상기 동글 장치가 초기화되어 재설정이 가능하게 된다.
다음으로, 도 10 내지 도 15를 참조하여 조명 제어 과정에 대해 구체적으로 설명한다. 도 10의 메인 화면에는 제어 가능한 조명이 있는 공간이 표시되며, 해당하는 아이콘을 짧게 누르면 전원 ON/OFF가 가능하다. 한편, 아이콘을 길게 누르면, 공간에 한 개의 등기구가 등록되어 있는 경우 도 11과 같이 해당 등기구의 '조명제어' 창으로 들어가며, 2개 이상의 조명이 등록되어 있는 경우에는 도 12와 같이 '개별조명' 창으로 들어가서 해당 아이콘을 짧게 누르면 ON/OFF가 가능하고 길게 누르면 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이 해당 등기구의 '조명제어' 창으로 들어간다.
'조명제어' 창에서는 슬라이드 바의 조절을 통해 조명의 밝기 및 색온도의 조절이 가능하며, 외부 스위치를 통해 조명을 ON/OFF 했을 때 나타날 조명의 밝기 및 색온도의 저장이 가능하다.
구체적으로, '조명제어' 창 아래쪽에 위치한 8개의 기능 아이콘을 짧게 누르면 기능에 해당하는 설정 값을 불러온다. 그리고 활성화 된 아이콘을 길게 누르면 '조명설정' 창으로 들어가는데, 이곳에서는 기능별 추가 설정이 가능하다. 예를 들면, 취침 기능의 경우 도 13과 같은 화면 구성을 통해 시간, 밝기 및 색온도의 설정이 가능하고, 독서 기능의 경우 도 14와 같은 화면 구성을 통해 밝기 및 색온도의 설정이 가능하며, 기상 기능의 경우 도 15와 같은 화면 구성을 통해 시간, 밝기 및 색온도의 설정이 가능하다. 아울러 영화, 수리, 언어, 창의, 휴식 등의 기능의 경우에도 각각의 화면 구성을 통해 밝기 및 색온도의 설정이 가능하다.
한편, '조명설정' 창을 통해 각각의 기능에 해당하는 설정 값을 수정하기 위해서는, 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이 우측 하단에 위치한 자물쇠 버튼을 눌러서 활성화를 시키고, 해당 설정을 마친 뒤 저장 후 다시 비활성화를 시킬 수 있다. 만약, 초기에 저장되어 있던 설정으로 되돌리기 위해서는 상단에 표시된 해당 아이콘을 누르면 복원할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110: 등기구
120: 동글 장치
130: 모바일 단말기
140: 어플리케이션
210: 조명 램프
220: SMPS
230: 통신 포트

Claims (11)

  1. 스위치 제어 방식을 통해 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전원으로 변환하는 SMPS(Switched Mode Power Supply), 및 상기 SMPS로부터의 직류 전원을 통해 동작하는 조명 램프를 구비하는 등기구;
    통신 모듈을 내장하여 상기 등기구 및 모바일 단말기 간의 근거리 무선 통신을 인터페이스하며, 상기 근거리 무선 통신을 통해 상기 모바일 단말기로부터 수신한 명령 신호를 상기 SMPS에 전달하여 상기 조명 램프의 동작을 제어하는 동글 장치; 및
    상기 모바일 단말기에 설치되고, 상기 근거리 무선 통신을 통해 조명 제어에 관한 명령 신호를 상기 동글 장치에 전송하는 어플리케이션
    을 포함하고,
    상기 동글 장치는
    상기 통신 모듈의 비연결 모드를 통해 상기 모바일 단말기를 포함한 복수의 다른 기기와 페어링 없이 다중으로 통신할 수 있는 브로드캐스트 기능을 제공하고, 상기 모바일 단말기로부터 외출 기능과 관련한 전체 오프 명령 신호를 상기 비연결 모드에서 수신하여 상기 SMPS에 전달하되, 일정 범위 내에 위치한 다른 동글 장치와의 메시 네트워크(mesh network)를 이용한 호핑(hopping) 기능을 적용하여 집안 전체의 등기구를 한 번에 소등시키며,
    상기 어플리케이션은
    상기 모바일 단말기의 화면에 표시된 조명 등록 키가 선택되는 경우, 가족이 공통으로 사용할 비밀번호의 입력을 위한 비밀번호 입력창을 상기 모바일 단말기의 화면에 표시하고, 상기 비밀번호의 입력이 완료됨에 따라 탐색된 조명 목록에서 해당 장치가 선택되면, 해당 장치에 사용할 아이콘 및 이름을 포함하는 설정 정보를 입력받아 상기 등기구를 등록하되, 상기 등기구의 등록은 하나의 모바일 단말기가 상기 등기구를 등록한 후 상기 모바일 단말기 이외의 나머지 다른 기기의 경우, 상기 다른 기기에 각각 설치된 어플리케이션을 통해, 상기 해당 장치의 선택 및 상기 설정 정보의 입력 없이도 상기 비밀번호의 입력만으로 자동 진행되며,
    상기 명령 신호에 응답한 상기 동글 장치로부터의 피드백 신호를 통해 상기 동글 장치의 상태를 분석하고, 상기 분석 결과를 토대로 해당 명령 신호 이외에 다른 명령 신호가 대기하고 있는지 여부를 판단하며, 상기 판단 결과 상기 다른 명령 신호가 대기하고 있는 경우, 대기 중인 명령 신호를 순서대로 대기(waiting) 표시창에 표시하여 상기 대기 표시창에 표시된 명령 신호를 사용자가 관리할 수 있도록 함으로써 상기 명령 신호의 중첩 현상을 방지하고,
    상기 모바일 단말기의 화면에 표시된 모드 선택 버튼이 조작되면, 각 모드별 밝기와 색온도를 매칭하여 저장한 매칭 테이블이 저장된 상기 동글 장치에, 상기 모드 선택 버튼에 의해 선택된 모드에 대한 정보만을 전송하고,
    상기 동글 장치는
    상기 선택된 모드에 대한 정보를 수신하여 기상 모드, 취침 모드, 언어 모드, 수리 모드, 창의 모드, 영화 모드, 독서 모드, 휴식 모드 중 상기 선택된 모드에 매칭되는 밝기 값 및 색온도 값을 상기 매칭 테이블에서 찾아 상기 SMPS에 전달하는 것을 특징으로 하는 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 동글 장치는
    상기 통신 모듈의 연결 모드를 통해 상기 모바일 단말기로부터 밝기 및 색온도 중 적어도 하나의 조절에 관한 명령 신호를 수신하여 상기 SMPS에 전달하는 것을 특징으로 하는 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 동글 장치는
    상기 통신 모듈의 연결 모드를 통해 상기 모바일 단말기로부터 취침 및 기상 중 적어도 하나의 예약에 관한 명령 신호를 수신하여 상기 SMPS에 전달하고,
    상기 SMPS는
    상기 명령 신호에 기초하여 해당 예약 시간에 상기 조명 램프의 밝기 및 색온도를 미리 설정된 값으로 조절하는 것을 특징으로 하는 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 동글 장치는
    유지보수관리의 효율성을 향상시키기 위하여 상기 등기구에 탈부착 가능하게 연결되어 상기 SMPS 및 상기 조명 램프와 결합 및 분리되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 동글 장치는
    상기 모바일 단말기로부터의 수신 감도를 향상시키기 위하여 상기 등기구에 구비된 통신 포트를 통해 외장형으로 연결되어 상기 등기구의 외부에 노출되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 동글 장치를 이용한 스마트 홈 조명 시스템.
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