KR101974592B1 - 냉난방 제어 및 조명 제어를 통한 건물의 절전제어시스템 - Google Patents
냉난방 제어 및 조명 제어를 통한 건물의 절전제어시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101974592B1 KR101974592B1 KR1020180140032A KR20180140032A KR101974592B1 KR 101974592 B1 KR101974592 B1 KR 101974592B1 KR 1020180140032 A KR1020180140032 A KR 1020180140032A KR 20180140032 A KR20180140032 A KR 20180140032A KR 101974592 B1 KR101974592 B1 KR 101974592B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- controller
- heating
- lighting
- cooling
- sensor module
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 93
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 90
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 53
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 5
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DWSYCUKCNSVBRA-UHFFFAOYSA-N 4-(5-methylsulfonyltetrazol-1-yl)phenol Chemical compound CS(=O)(=O)C1=NN=NN1C1=CC=C(C=C1)O DWSYCUKCNSVBRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710167643 Serine/threonine protein phosphatase PstP Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 208000016339 iris pattern Diseases 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C1/00—Registering, indicating or recording the time of events or elapsed time, e.g. time-recorders for work people
- G07C1/10—Registering, indicating or recording the time of events or elapsed time, e.g. time-recorders for work people together with the recording, indicating or registering of other data, e.g. of signs of identity
-
- H05B37/0227—
-
- H05B37/0245—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2120/00—Control inputs relating to users or occupants
- F24F2120/10—Occupancy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Economics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
냉난방 제어 및 조명 제어를 통한 건물의 절전제어시스템이 개시된다. 출입관리시스템을 통해 재실인원의 출입을 감지함과 동시에 해당 재실인원의 근무 자리에 대해 조명 및 냉난방 기기를 제어할 수 있고, 나아가 복합센서모듈을 통해 수신한 데이터들을 기반으로 내부 공간에서의 재실인원들의 동태에 따라 조명이나 냉난방 기기를 제어할 수도 있으므로 신속하고 정밀한 조명/냉난방 제어가 가능하며 이를 통해 절전 효율을 크게 높일 수 있다.
Description
본 발명은 건물의 절전제어시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 건물 내부 공간으로의 출입을 통제하고 재실인원의 현황을 파악하는 출입관리장치, 내부 공간에 설치되는 복합센서모듈과 연동되어 냉난방 제어 및 조명 제어를 수행하고 이를 통해 건물의 전기에너지효율을 높이는 건물의 절전제어시스템에 관한 것이다.
최근 업무용 빌딩 등과 같은 중대형 건물에는 빌딩 내 설치되는 전력, 조명, 공조시설 등의 각종 서브시스템을 자동으로 제어하는 소위 빌딩자동제어시스템이 설치되는 경우가 많다. 그리고 빌딩자동제어시스템의 하위 종류 중에는 냉난방제어시스템, 조명제어시스템 등이 있다. 근래에는 스마트 냉난방제어 시스템, 스마트조명 시스템으로 칭해지기도 한다.
냉난방제어시스템 또는 HVAC(Heating Ventilation and Air Conditioning)은 난방, 환기, 냉방 기능을 통합 관리할 수 있는 시스템을 의미하며, 초고층 건물에 많이 적용되고 있다. 냉난방제어시스템은 스케쥴링 기능을 통해 특정시간(예를 들면 출근 전, 점심시간, 퇴근 후 시간)에는 업무공간의 불필요한 냉난방을 사용하지 않도록 함으로써 절전과 업무환경의 효과를 극대화시킨다. 냉난방제어를 위해 주로 사용되는 온도센서는 PT1000Ω 이며 백금이 온도에 따라 일정하게 저항값이 변하는 특성을 이용하는 것이다. 습도 센서로는 물 분자나 수증기가 가지는 고유한 물리적 성질을 이용한 타입의 센서가 이용되고 있다.
한편, 스마트조명 시스템은 스케쥴링 기능을 통해 특정시간(예를 들면 출근 전, 점심시간, 퇴근 후 시간)에는 업무 공간의 조명을 자동 소등하여 조명 관련 절전 효과를 구현하기 위한 시스템이다. 관련 센서 기술들이 발전하면서 센서를 통해 사람과 같은 동체의 존재를 인식하고 이에 연동되어 조명이 온/오프 되는 스마트조명 시스템도 개시되고 있다. 이 때 사용되는 센서는 주로 수동형 적외선 센서(PIR)가 이용되는데 이는 사물에서 나오는 열에 수동적으로 반응하는 센서로, 스마트조명 시스템에 연계되어 사용될 경우 주변 환경에 따라 센서의 인식률이 떨어지는 문제가 있었다. 예컨대 사무공간 내에는 인체 이외에도 특정 열을 발산하는 물체들이 다양하게 있기 때문이다. 또한 기존 스마트조명 시스템은 복수의 조명을 일괄적으로 온/오프 시키거나 센서를 통해서 개별적으로 온/오프 시키고 있어 실제 조명과 근접한 위치에서 사무를 보는 재실인원의 구체적인 상황과는 무관하게 조명을 제어하므로 불편함이 존재한다.
본 발명은 출입관리장치, 사용자의 IT 디바이스 및 복합센서모듈과 연동되어 건물 내부 공간에 설치되는 조명들 및 냉난방 기기를 보다 효율적으로 제어하여 절전 효과를 높일 수 있는 건물의 절전제어시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 건물에 존재하는 임의의 내부 공간에 재실하는 재실인원의 인력 수, 근무자리, 근무시간에 관한 인원정보를 포함하는 DB부와, 상기 내부 공간의 출입구에 설치되어 내부 공간으로의 방문자의 출입을 통제하고 재실인원의 출퇴근 시간 및 출입 시간을 기록하는 출입관리장치를 포함하는 출입관리시스템; 상기 내부 공간과 근접하게 설치되는 것으로, 출입관리시스템과 통신 가능하도록 구성되어 출입관리시스템에서 출퇴근 시간 및 출입 시간에 관한 데이터를 수신하고 이에 기반하여 하기 스마트 조명을 제어하는 조명 제어기; 조명 제어기와 통신 가능하도록 구성되어 조명 제어기로부터 데이터를 수신하고, 내부 공간에 설치되는 냉난방 기기를 제어하는 냉난방 제어기; 1 이상의 조명 제어기, 냉난방 제어기와 통신망을 통해 연결되고 이들을 통합 관리하고 제어하는 중앙 관리 장치; 상기 내부 공간 내에 복수개가 설치되고, 조명 제어기의 제어 신호에 따라 최대 밝기에서부터 최소 밝기까지 구분되는 복수의 단계별로 조도를 제어하는 스마트 조명; 상기 스마트 조명 또는 스마트 조명 복수개를 포함하는 그룹과 각각 쌍을 이루어 설치되어 재실인원의 동태를 복합 감지하고 재실인원의 동태에 관한 데이터를 조명 제어기로 송신하는 복합센서모듈을 포함하고, 상기 중앙 관리 장치는 내부 공간에 설치되고 재실인원이 사용하는 데스크탑 컴퓨터로부터 전원 온/오프 데이터, 상기 데스크탑 컴퓨터에 대해 일정 시간 동안 사용자의 입력 동작이 없을 경우 디스플레이에서 출력되는 화면 보호 상태를 알리는 신호 데이터, 데스크탑 컴퓨터에 대해 일정 시간 이상 입력 동작이 없을 경우 컴퓨터가 절전 모드 상태로 전환될 때 발생하는 신호 데이터, 및 상기 데스크탑 컴퓨터에 대해 키보드나 마우스로부터 일정 시간 동안 입력 동작이 없을 때 생성되는 신호 데이터 중 1 이상을 수신하는 경우 제어 신호를 생성하여 조명 제어기로 전송하고, 조명 제어기는 해당 데스크탑 컴퓨터와 근접하게 위치한 스마트 조명을 오프 시키거나 조도를 낮추도록 제어하고, 상기 중앙 관리 장치는 임의의 휴대 단말로부터 조명 제어기 또는 냉난방 제어기의 식별 정보와 휴대 단말의 식별 정보를 포함하는 등록 요청을 수신하면, 등록 요청을 이용하여 조명 제어기 또는 냉난방 제어기의 식별정보와 각 조명 제어기 또는 냉난방 제어기에 접근 가능한 휴대 단말의 식별 정보의 매칭 내용을 포함하는 관리자 리스트를 생성하여 조명 제어기 또는 냉난방 제어기로 전송하고, 조명 제어기 또는 냉난방 제어기는 상기 관리자 리스트에 수록되어 있는 식별 정보를 갖는 휴대 단말에 대해서만 접속을 허락함으로써 사전에 인가된 휴대 단말만이 조명 제어기를 제어하도록 하는 건물의 절전제어시스템이 제공될 수 있다.
이 때, 상기 복합센서모듈은 수동형 적외선 센서 모듈로 구성되어 해당 스마트 조명과 근접하는 재실인원의 동태를 감지하는 제1 센서 모듈과, 마이크로웨이브 모션 센서 모듈로 구성되어 해당 스마트 조명과 근접하는 재실인원의 동태를 감지하는 제2 센서 모듈을 포함할 수 있다. 나아가 상기 복합센서모듈은 내부 공간의 온도, 습도, 일산화탄소, 이산화탄소, 화재신호를 측정하는 제3 센서 모듈과, 복합센서모듈과 쌍을 이루는 스마트 조명 또는 스마트 조명 복수개를 포함하는 그룹의 커버리지 영역의 외부 조도를 센싱하는 제4 센서 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 조명 제어기는 1차적으로 출입관리시스템과 복합센서모듈로부터 수신한 데이터에 기반하여 스마트 조명을 제어하는 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 냉난방 제어기는 상기 조명 제어기의 제1 제어 신호에 기반하여 냉난방 기기를 제어하는 제2 제어 신호를 생성하고, 상기 조명 제어기 및 냉난방 제어기는 중앙 관리 장치로부터 생성된 제3 제어 신호를 수신하면 이를 제1 제어신호 및 제2 제어 신호보다 우선순위로 하여 스마트 조명 및 냉난방 기기를 제어할 수 있다.
본 발명의 구체예들에 따른 절전 제어 시스템에서는 출입관리시스템을 통해 재실인원의 출입을 감지함과 동시에 해당 재실인원의 근무 자리에 대해 조명 및 냉난방 기기를 제어할 수 있고, 나아가 복합센서모듈을 통해 수신한 데이터들을 기반으로 내부 공간에서의 재실인원들의 동태에 따라 조명이나 냉난방 기기를 제어할 수도 있으므로 신속하고 정밀한 조명/냉난방 제어가 가능하며 이를 통해 절전 효율을 크게 높일 수 있다. 또한 복합센서모듈은 2 이상의 서로 다른 방식을 통해 재실인원들의 동태를 감지할 수 있어 조명/냉난방 제어의 오류를 크게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 건물의 절전제어시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 개념도이다.
도 2는 도 1의 절전제어시스템의 블록도이다.
도 3 및 도 4는 일 구체예에 따른 건물 내부 공간의 근무공간 배치 및 조명시설 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 구체예에 따른 건물의 절전제어시스템에서의 조명 제어에 관한 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 절전제어시스템의 블록도이다.
도 3 및 도 4는 일 구체예에 따른 건물 내부 공간의 근무공간 배치 및 조명시설 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 구체예에 따른 건물의 절전제어시스템에서의 조명 제어에 관한 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 하기의 설명은 본 발명을 구체적인 예시를 들어 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술적 사상이 하기의 설명에 한정되는 것은 아니다. 그리고 첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 첨부된 도면에 한정되지 않는다. 또한 첨부된 도면은 설명의 편의 를 위해 과장, 생략, 개략적으로 도시될 수 있다.
본 발명은 건물의 절전제어시스템(이하, 절전제어시스템)에 관한 것으로, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 건물에 존재하는 임의의 내부 공간을 중심으로 설명한다. 임의의 내부 공간은 예를 들어 사무실과 같은 기업의 사무 공간을 들 수 있으며, 이하에서는 '내부 공간'으로 약칭한다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 절전제어시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 개념도이다. 도 2는 도 1의 절전제어시스템의 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면 절전제어시스템은 중앙 관리 장치(10), 출입관리시스템(100), 조명 제어기(200), 스마트 조명(300), 복합센서모듈(400), 냉난방 제어기(500), 냉난방 기기(600)를 포함한다.
중앙 관리 장치(10)는 복수의 조명 제어기(200), 냉난방 제어기(500)와 통신망을 통해 연결되고, 이들을 통합 관리하고 제어한다. 중앙 관리 장치(10)는 빌딩설비 관리자가 빌딩설비 관리실에서 사용하는 것으로 단말, 서버(DBMS, 웹서버 등을 포함), 데이터베이스 장치 등을 포함할 수 있다. 중앙 관리 장치(10)는 복수의 조명 제어기(200), 냉난방 제어기(500)와 각종 정보 및 데이터를 교환할 수 있다. 본 명세서에서 언급되는 통신망, 통신부는 모두 상용화 된 통신망, 프로토콜에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어 이더넷과 같은 근거리 통신망, TCP/IP, BACnet/IP, Modbus RS-485, MSTP RS-485 등이 있으며, 상기 나열된 것으로 한정되지 않는다. 한편, 도 1에서는 냉난방 제어기(500)가 조명 제어기(200)와만 통신하는 것처럼 도시되어 있으나, 냉난방 제어기(500)는 중앙 관리 장치(10)와 직접 통신 가능하도록 구성될 수 있다.
나아가 중앙 관리 장치(10)는 내부 공간에 설치되어 있는 단말과 통신망을 통해 연결되어 단말로부터 각종 정보 및 데이터를 교환할 수 있다. 단말의 예로는 재실인원이 사용하는 데스크탑 컴퓨터가 있다. 재실인원은 내부 공간에 상주하는 인원을 의미할 수 있다. 예를 들어 재실인원은 기업의 직원으로, 내부 공간을 사무 공간으로 할 수 있다.
보다 구체적으로 중앙 관리 장치(10)는 재실인원이 사용하는 데스크탑 컴퓨터로부터 전원 온/오프 데이터, 일정 시간동안 컴퓨터가 사용되고 있지 않을 때 발생하는 부재 신호 데이터 등을 수신할 수 있다. 부재 신호 데이터의 구체적인 예로는 데스크탑 컴퓨터에 대해 일정 시간 동안 사용자의 입력 동작이 없을 경우 디스플레이에서 출력되는 화면 보호 상태를 알리는 신호 데이터 또는 일정 시간 이상 입력 동작이 없을 경우 컴퓨터가 절전 모드 상태로 전환될 때 발생하는 신호, 키보드나 마우스와 같은 통상의 입력장치에서 일정 시간 동안 입력 동작이 없을 때 생성되는 신호 등이 있다. 이와 같은 부재 신호 데이터는 해당 데스크톱 컴퓨터를 사용하는 재실인원이 부재중인 상황과 밀접한 연관성을 갖는다. 또한 부재 신호 데이터는 앞에서 설명한 예에서와 같이 재실인원이 데스크톱 컴퓨터를 일정 시간 이상 사용하지 않을 때 생성되도록 구조화 된 알고리즘을 통해 만들어 질 수 있다. 이와 같은 알고리즘은 특정 알고리즘으로 한정되지 않는다.
한편 절전제어시스템은 인터넷망(30)을 통해 스마트폰이나 태블릿 PC와 같은 휴대 단말(40)과 연결되어 사전 인가된 관리자에게 조명 제어 및 냉난방 제어와 관련된 각종 데이터 또는 정보를 제공할 수 있으며, 휴대 단말(40)을 통해 제어 명령을 수신하여 조명 제어기(200), 냉난방 제어기(500)를 제어할 수 있다. 예를 들어 중앙 관리 장치(10)는 각 조명 제어기(200)의 식별정보와 각 조명 제어기(200)에 접근 가능한 휴대 단말의 식별 정보를 저장하고 있으며, 휴대 단말(40)이 중앙 관리 장치(10)에 접속을 시도하면 휴대 단말(40)의 식별 정보를 기반으로 제어 가능한 조명 제어기(200)의 상태나 조명 제어기(200)를 제어할 수 있는 사용자 인터페이스를 휴대 단말(40)에 제공할 수 있다. 또한 중앙 관리 장치(10)는 각 냉난방 제어기(500)의 식별정보와 각 냉난방 제어기(500)에 접근 가능한 휴대 단말의 식별 정보를 저장하고 있으며, 휴대 단말(40)이 중앙 관리 장치(10)에 접속을 시도하면 휴대 단말(40)의 식별 정보를 기반으로 제어 가능한 냉난방 제어기(500)의 상태나 냉난방 제어기(500)를 제어할 수 있는 사용자 인터페이스를 휴대 단말(40)에 제공할 수 있다. 일 구체예에 있어서, 상술한 사용자 인터페이스는 휴대 단말(40) 전용 어플리케이션 소프트웨어를 통해 제공될 수 있다.
위의 예시와는 달리 휴대 단말(40)은 중앙 관리 장치(10)를 통하지 않고 직접 조명 제어기(200) 및/또는 냉난방 제어기(500)를 제어할 수 있다. 일 구체예에 있어서 중앙 관리 장치(10)는 임의의 휴대 단말(40)로부터 조명 제어기(200)의 식별정보와 휴대 단말(40)의 식별 정보를 포함하는 등록 요청을 수신하고, 등록 요청을 이용하여 조명 제어기(200)의 식별정보와 각 조명 제어기(200)에 접근 가능한 휴대 단말의 식별 정보의 매칭 내용을 포함하는 관리자 리스트를 생성할 수 있다. 이어 중앙 관리 장치(10)는 생성된 관리자 리스트를 조명 제어기(200)로 전송할 수 있다. 그리고 조명 제어기(200)는 관리자 리스트에 수록되어 있는 식별 정보를 갖는 휴대 단말에 대해서만 접근을 허락함으로써 사전에 인가된 휴대 단말(40)만이 조명 제어기(200)를 제어하도록 할 수 있다. 또한 중앙 관리 장치(10)는 상술한 조명 제어기(200)의 직접 제어 방식과 동일 또는 유사한 방식으로 냉난방 제어기(500)를 직접 제어할 수 있다.
하나의 건물에는 서로 다른 운영주체들이 각자의 공간을 이루고 있는 경우가 많으며, 이 경우 복수의 조명 제어기(200)는 서로 다른 주체들에 의해 제어될 수 있어야 한다. 본 발명에서는 중앙 관리 장치(10)를 통한 조명 제어기(200), 냉난방 제어기(500)의 제어뿐만 아니라 휴대 단말(40)이 직접 조명 제어기(200), 냉난방 제어기(500)로 접근하여 제어하는 것도 가능하므로 각 운영주체들이 자율적이면서도 보안성 높은 환경 하에서 조명 제어 및/또는 냉난방 제어를 실시할 수 있다.
출입관리시스템(100)은 내부 공간으로의 방문자의 출입을 통제한다. 출입관리시스템(100)은 제1 통신부(110), DB부(120), 출입관리장치(130)를 포함한다. 또한 출입관리장치(130)는 저장부(131), 제2 통신부(132)를 포함한다.
제1 통신부(110)는 조명 제어기(200), 제2 통신부(132)와의 통신 기능을 수행한다.
DB부(120)는 내부 공간에 재실하는 재실인원의 인력 수, 근무자리(재실인원이 근무를 수행하는 구체적인 자리, 위치 등을 의미함), 계약(예컨대 근로계약서)에 따른 근무시간 등의 데이터를 저장한다. 이와 같은 데이터는 각 내부 공간의 책임자로부터 미리 입력되고 업데이트 될 수 있다. DB부(120)에 저장된 모든 데이터는 제1 통신부(110)를 통해 조명 제어기(200)로 전송된다.
출입관리장치(130)는 내부 공간의 출입문(도어) 부근에 설치된다. 출입관리장치(130)는임의의 사람이 내부 공간을 출입시 사용자 인식 인터페이스를 통해 사용자 식별자를 인식하고 사용자 식별자가 허가된 식별자인 경우에 한하여 출입문을 제어할 수 있다. 출입관리장치(130)는 식별자(즉, 재실인원)의 출퇴근 시간 및 출입 시간을 저장부(131)에 실시간으로 기록한다. 제2 통신부(132)는 저장부(131)에 저장된 데이터를 제1 통신부(110)로 전송한다. 이어 제1 통신부(110)는 데이터를 DB부(120)에 저장함과 동시에 조명 제어기(200)로 전송한다.
출입관리장치(130)에서 사용되는 사용자 인식 인터페이스는 특정되지 않으며, 홍체 패턴, 지문 패턴, RFID 태그 등 상용화 된 다양한 인식 인터페이스가 이용될 수 있다.
조명 제어기(200)는 내부 공간의 내부 또는 내부 공간과 근접한 외부에 설치된다. 조명 제어기(200)는 제3 통신부(210), 저장부(220), 학습부(230), 산출부(240), 제어부(250), 인증부(260)를 포함한다.
제3 통신부(210)는 중앙 관리 장치(10), 출입관리시스템(100), 스마트 조명(300), 복합센서모듈(400)과의 통신 기능을 수행한다.
저장부(220)는 중앙 관리 장치(10), 출입관리시스템(100), 스마트 조명(300), 복합센서모듈(400)로부터 수신하는 각종 데이터를 저장하고, 제어부(250)나 중앙 관리 장치(10)의 요청에 따라 데이터를 제3 통신부(210)를 통해 전송한다. 나아가 저장부(220)는 제어부(250)에서 생성된 스마트 조명(300)의 제어 신호에 관한 데이터도 저장한다.
학습부(230) 및 산출부(240)는 출입관리시스템(100), 스마트조명(300), 복합센서모듈(400)로부터 수신하는 각종 데이터에 기반한 내부 공간의 상황과, 조명 제어기(200)의 제어부(250)의 제어신호 데이터에 기반한 상황별 조명 제어 상태의 패턴을 학습부(230)를 통해 학습하고, 학습 결과에 따라 상황별로 적합한 조명 제어 범위를 산출부(240)를 통해 산출할 수 있다. 예를 들어 학습부(230)는 재실인원의 출퇴근 평균시간, 재실인원들의 동태 데이터 등의 값을 다차원 벡터의 일 입력값으로 설정하고, 시간대별 온/습도, 시간대별 외부조도의 크기 등의 값을 다차원 벡터의 일 입력값으로 설정한 후에 이를 클러스터링 함으로써 내부 공간의 상황과 환경 사이의 상관관계 및 패턴을 학습할 수 있다. 여기에 상기 다차원 벡터의 일 입력값으로 제어 신호 및 절전 효과 데이터를 추가하면 특정 내부 공간의 상황과 환경 상태에서 어떤 제어 명령이 이루어졌는지와 이에 따른 절전 효과의 변화를 파악할 수 있으므로 환경 결과에 따라 특정 상황에 따른 최적의 제어 신호를 산출할 수 있다.
제어부(250)는 중앙 관리 장치(10)로부터 수신한 제어 신호에 따라 각 스마트 조명(300)을 제어하는 제어 신호를 재생성한다. 또한 제어부(250)는 학습부(230) 및 산출부(240)에서 산출된 조명 제어 범위에 따라 각 스마트 조명(300)을 제어하는 제어 신호를 자체 생성할 수 있다.
인증부(260)는 임의의 휴대 단말(40)이 접근을 요청할 때, 휴대 단말(40)이 사전에 인가된 휴대 단말(40)인지를 인증한다. 예를 들어 위에서 설명한 것처럼 중앙 관리 장치(10)는 임의의 휴대 단말(40)로부터 조명 제어기(200)의 식별정보와 휴대 단말(40)의 식별 정보를 포함하는 등록 요청을 수신하고, 등록 요청을 이용하여 조명 제어기(200)의 식별정보와 각 조명 제어기(200)에 접근 가능한 휴대 단말의 식별 정보의 매칭 내용을 포함하는 관리자 리스트를 생성하여 조명 제어기(200)로 전송할 수 있다. 이 때 인증부(260)에서는 수신한 관리자 리스트와 접근을 요청하는 휴대 단말(40)의 식별 정보를 서로 비교함으로써 사전에 인가된 휴대 단말(40)만이 조명 제어기(200)를 제어하도록 한다.
스마트 조명(300)은 내부 공간 내에 복수개가 설치된다. 예컨대 복수의 스마트 조명(300)은 행과 열을 맞추어 설치될 수 있다. 스마트 조명(300)은 제4 통신부(310), 조도 제어부(320)를 포함한다. 또한 스마트 조명(300)은 복수개가 하나의 그룹을 이룰 수 있다.
제4 통신부(310)는 조명 제어기(200)와의 통신 기능을 수행한다.
조도 제어부(320)는 조명 제어기(200) 또는 중앙 관리 장치(10)로부터 제4 통신부(310)를 통해 수신되는 제어 신호에 따라 조도를 제어한다. 조도는 최대 밝기에서부터 최소 밝기까지 구분되는 복수의 단계로 제어될 수 있다. 예를 들어 조명의 밝기를 12단계로 구분하고, 조도 제어부(320)를 통해 각 단계별로 조도가 제어될 수 있다. 이와 같은 조도 제어부(320)는 상용화 된 디밍 모듈을 통해 이루어질 수 있다.
복합센서모듈(400)은 스마트 조명(300)과 쌍을 이루어 설치될 수 있고, 또는 스마트 조명(300) 복수개를 포함하는 그룹과 쌍을 이루어 설치될 수 있다.
복합센서모듈(400)은 제5 통신부(410)와, 센서부(420)를 포함한다.
제5 통신부(410)는 조명 제어기(200)와의 통신 기능을 수행한다.
센서부(420)는 재실인원들의 동태, 내부 공간의 환경을 종합 측정한다. 이를 위해 센서부(420)는 복수의 센서 모듈이 복합된 형태를 갖는다. 일 구체예에 있어서 센서부(420)는 제1 센서 모듈(421), 제2 센서 모듈(422), 제3 센서 모듈(423) 및 제4 센서 모듈(424)을 포함할 수 있다. 제1 센서 모듈(421), 제2 센서 모듈(422)은 서로 다른 방식으로 복합센서모듈(400)과 쌍을 이루는 스마트 조명(300)과 근접한 물체 내지 동체를 감지할 수 있다. 예컨대 제1 센서 모듈(421)은 수동형 적외선 센서 모듈(PIR)이고, 제2 센서 모듈(422)은 마이크로웨이브 모션 센서 모듈일 수 있다. 수동형 적외선 센서 모듈은 물체가 방출하는 적외선 파장을 센싱함으로써 재실인원들의 동태를 감지한다. 마이크로웨이브 모션 센서 모듈은 안테나 송신부, 안테나 수신부를 하나의 모듈 내에 형성함으로써 마이크로파가 물체에 반사될 때 반사체의 상대 속도에 따라 반사파의 진동수가 변하는 현상(도플러 효과)를 이용하여 재실인원들의 동태를 감지한다.
이와 같이 서로 다른 방식으로 작동하는 2 이상의 센서 모듈을 통해 재실인원들의 동태를 감지하는 경우에는 종래와 같이 센서 모듈을 1개만 구비하는 경우(주로 수동형 적외선 센서 모듈이 이용됨)보다 신뢰성 높게 재실인원의 동태를 감지할 수 있다. 예를 들어 수동형 적외선 센서 모듈은 빠르게 인체 감지를 할 수 있으나 센서가 위치한 환경 상태(인체 이외에도 열을 발생시키는 물체가 많거나, 온도 등이 높을 경우)에 따라 오작동이 빈번하게 일어나고 인체의 동태(예컨대 이동방향)를 파악하는 것은 어렵다. 반면 마이크로웨이브 모션 센서 모듈은 센서가 위치한 환경 상태에 영향을 거의 받지 않고 원거리 인식율이 높아 인체의 동태를 파악하기에 보다 용이하다. 즉 수동형 적외선 센서 모듈과 마이크로웨이브 모션 센서 모듈은 서로 상보적인 관계를 갖는다. 따라서 2 이상의 센서 모듈을 통해 재실인원들의 동태를 보다 높은 확률로 감지할 수 있다.
한편 제3 센서 모듈(423)은 복합센서모듈(400)이 위치한 내부 공간의 온도, 습도, 일산화탄소, 이산화탄소, 화재신호와 같은 환경을 센싱한다. 통상의 온/습도 센서 모듈, 가스 감지 모듈, 화재신호 감지 모듈 등이 이용될 수 있다.
제4 센서 모듈(424)은 복합센서모듈(400)과 쌍을 이루는 스마트 조명(300)의 커버리지 영역의 외부 조도를 센싱한다. 통상의 조도 센서 모듈이 이용될 수 있다.
이와 같이 복합센서모듈(400)은 2 이상의 방식을 이용하여 재실인원들의 동태를 감지하고, 내부 공간의 온/습도 등과 같은 환경을 측정하고, 스마트 조명(300)의 커버리지 영역의 외부 조도를 측정한다. 측정된 데이터들은 실시간으로 제5 통신부(410)를 통해 조명 제어기(200)로 전송된다.
냉난방 제어기(500)는 조명 제어기(200)와 마찬가지로 내부 공간의 내부 또는 내부 공간과 근접한 외부에 설치된다. 냉난방 제어기(500)는 제6 통신부(510), 저장부(520), 제어부(530), 인증부(540)를 포함한다.
제6 통신부(510)는 중앙 관리 장치(10), 조명 제어기(200)와의 통신 기능을 수행한다. 특히 냉난방 제어기(500)는 제6 통신부(510)를 통해 조명 제어기(200)가 수집한 데이터 및 정보들을 수신할 수 있다. 예를 들어 냉난방 제어기(500)는 조명 제어기(200)가 출입관리시스템(100)으로부터 수신하는 재실인원의 출퇴근 시간 및 출입 시간에 관한 데이터를 조명 제어기(200)로부터 수신할 수 있다. 또한 냉난방 제어기(500)는 조명 제어기(200)가 복합센서모듈(400)로부터 수신하는 재실인원들의 동태에 관한 데이터/정보, 내부 공간의 온도, 습도, 일산화탄소, 이산화탄소, 화재경보 등과 같은 환경에 관한 데이터/정보, 스마트 조명(300)의 커버리지 영역의 외부 조도에 관한 데이터/정보들을 조명 제어기(200)로부터 수신할 수 있다. 나아가 냉난방 제어기(500)는 조명 제어기(200)의 저장부(220)에 저장되는 스마트 조명(300)의 제어 신호에 관한 데이터/정보도 수신할 수 있다.
저장부(520)는 제6 통신부(510)로부터 수신하는 각종 데이터/정보를 저장하고, 제어부(530)나 중앙 관리 장치(10)의 요청에 따라 데이터를 제6 통신부(510)를 통해 전송한다. 나아가 저장부(520)는 제어부(530)에서 생성된 냉난방 기기(600)의 제어 신호에 관한 데이터도 저장한다.
제어부(530)는 중앙 관리 장치(10)로부터 수신한 제어 신호에 따라 각 냉난방 기기(600)를 제어하는 제어 신호를 재생성한다. 또한 제어부(530)는 조명 제어기(200)의 조명 제어 내용에 따라 각 냉난방 기기(600)를 제어하는 제어 신호를 자체 생성할 수 있다.
인증부(540)는 임의의 휴대 단말(40)이 접근을 요청할 때, 휴대 단말(40)이 사전에 인가된 휴대 단말(40)인지를 인증한다. 예를 들어 위에서 설명한 것처럼 중앙 관리 장치(10)는 임의의 휴대 단말(40)로부터 냉난방 제어기(500)의 식별정보와 휴대 단말(40)의 식별 정보를 포함하는 등록 요청을 수신하고, 등록 요청을 이용하여 냉난방 제어기(500)의 식별정보와 각 냉난방 제어기(500)에 접근 가능한 휴대 단말의 식별 정보의 매칭 내용을 포함하는 관리자 리스트를 생성하여 냉난방 제어기(500)로 전송할 수 있다. 이 때 인증부(540)에서는 수신한 관리자 리스트와 접근을 요청하는 휴대 단말(40)의 식별 정보를 서로 비교함으로써 사전에 인가된 휴대 단말(40)만이 냉난방 제어기(500)를 제어하도록 한다.
냉난방 기기(600)는 내부 공간 내에 복수개가 설치된다. 냉난방 기기(600)의 예로는 에어컨, 시스템 에어컨, 히터, 항온항습기 등이 있으며, 상기 나열된 것으로 한정되는 것은 아니다. 냉난방 기기(600)가 복수개인 경우 냉난방 기기(600)의 설치 위치가 유사한 복수개의 냉난방 기기(600)가 하나의 그룹을 이룰 수 있다. 냉난방 기기(600)는 제7 통신부(610), 냉난방 제어부(620)를 포함한다.
제7 통신부(610)는 냉난방 제어기(500)와의 통신 기능을 수행한다.
냉난방 제어부(620)는 냉난방 제어기(500) 또는 중앙 관리 장치(10)로부터 제7 통신부(610)를 통해 수신되는 제어 신호에 따라 냉난방 레벨을 제어한다. 예를 들어 냉난방 기기(600)는온/오프 동작 또는 내부에 설치되는 복수의 전자밸브를 PID 제어(비례-적분-미분 제어) 방식으로 제어할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 절전제어시스템에서는 1차적으로 조명 제어기(200)가 각 조명 제어기(200)에 할당된 스마트 조명(300)들을 제어할 수 있다.
조명 제어기(200)는 출입관리시스템(100) 및 복합센서모듈(400)로부터 수신한 데이터들을 기반으로 스마트 조명(300)을 제어한다. 우선 조명 제어기(200)는 출입관리시스템(100)의 DB부(120)에 저장된 모든 데이터를 수신하고, 데이터 상황 별로 기 정해진 제어 신호를 생성하여 스마트 조명(300)으로 전송함으로써 스마트 조명(300) 또는 스마트 조명(300) 그룹을 제어한다. 예를 들어 조명 제어기(200)는 특정 재실인원이 출근하면 해당 재실인원의 근무 자리와 근접한 스마트 조명(300)을 온(ON) 시키고, 특정 재실인원이 퇴근하면 스마트 조명(300)을 오프(OFF)시킬 수 있다. 또한 특정 재실인원이 내부 공간을 나간 후 기 정해진 시간(예컨대 수 분)이 지나면 스마트 조명(300)을 오프(OFF)시키거나 스마트 조명(300)의 조도를 낮추도록 제어할 수 있다. 그 반대의 경우도 마찬가지다.
나아가 조명 제어기(200)는 복합센서모듈(400)로부터 수신한 데이터들을 기반으로 재실인원의 동태, 외부 조도에 따라 각 스마트 조명(300)의 조도를 제어할 수 있다. 이에 대해서는 다른 도면을 참조하여 후술한다.
이와 같이 조명 제어기(200)는 출입관리시스템(100)을 통해 재실인원의 출입을 감지함과 동시에 해당 재실인원의 근무 자리에 대해 조명을 제어할 수 있고, 나아가 복합센서모듈(400)을 통해 수신한 데이터들을 기반으로 내부 공간에서의 재실인원들의 동태에 따라 조명을 제어할 수도 있다. 전자의 경우 출입관리시스템(100)과 연동하여 조명을 제어하는 것으로 별도의 센서 모듈을 통하지 않고 조명을 제어할 수 있어 신속한 제어가 가능하고, 후자의 경우 재실인원들의 동태나 내부 공간의 환경에 따라 보다 정밀한 조명 제어가 가능하다. 예를 들어 재실인원들이 내부 공간 내에 있더라도 내부 공간의 특정 장소에 몰려 있는 경우(회의 등), 재실인원들의 동태에 따라 불필요한 조명은 오프시킬 수 있다. 특히 앞서 설명한 것처럽 복합센서모듈(400)은 2 이상의 서로 다른 방식을 통해 재실인원들의 동태를 감지할 수 있어 조명 제어의 오류를 크게 줄일 수 있다.
한편 본 발명에 따른 절전제어시스템에서는 1차적으로 냉난방 제어기(500)가 각 조명 제어기(200)의 제어 내용에 따라 냉난방 기기(600)를 제어할 수 있다. 즉, 냉난방 제어기(500)의 제어는 조명 제어와 연동되도록 이루어질 수 있다. 이를 위하여 각 냉난방 제어기(500)는 각 조명 제어기(200)와 쌍을 이루어 통신 네트워크를 형성할 수 있다.
앞서 설명한 것처럼 냉난방 제어기(500)는 조명 제어기(200)로부터 각종 데이터/정보를 수신할 수 있으며, 특히 조명 제어기(200)의 스마트 조명(300)에 대한 제어 신호에 관한 데이터/정보를 수신할 수 있다. 따라서 냉난방 제어기(500)는 조명 제어기(200)의 제어 내용에 상응하는 방식으로 내부 공간의 냉난방 기기(600)를 제어할 수 있다. 예를 들어 특정 재실인원이 출근하면 해당 재실인원의 근무 자리와 근접한 스마트 조명(300)이 온(ON)되고, 마찬가지로 해당 재실인원의 근무 자리와 근접한 냉난방 기기(600)가 구동될 수 있다. 반대로 특정 재실인원이 내부 공간을 나간 후 기 정해진 시간이 지나면 스마트 조명(300)이 오프(OFF)되고, 마찬가지로 해당 재실인원의 근무 자리와 근접한 냉난방 기기(600)의 구동이 중지될 수 있다. 이와 같이 냉난방 제어기(500)가 조명 제어기(200)와 연동하여 냉난방 기기(600)를 제어하는 경우에는, 제어를 위한 연산 과정 등이 단순해 지므로 보다 효율적인 제어가 가능할 뿐더러 조명 제어와 연동되어 냉난방 기기를 제어할 수 있어 재실인원의 수나 동태에 따라 냉난방 기기(600)들을 효율적으로 제어할 수 있으므로 절전 효과가 보다 우수해진다.
나아가 냉난방 제어기(500)는 조명 제어기(200)가 복합센서모듈(400)로부터 수신한 데이터를 재수신하고, 이에 기초하여 내부 환경의 온도, 습도, 일산화탄소, 이산화탄소 등 각종 환경에 기초하여 각 냉난방 기기(600)의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 절전제어시스템에서는 2차적으로 중앙 관리 장치(10)를 통해 각 조명 제어기(200), 냉난방 제어기(500)로 제어 신호가 전송하여 스마트 조명(300)들 및 냉난방 기기(600)들을 제어할 수 있다. 이 때, 중앙 관리 장치(10)를 통해 제어 신호가 전송되는 경우, 조명 제어기(200) 자체에서 생성된 제어 신호, 냉난방 제어기(500) 자체에서 생성된 제어 신호보다 우선순위를 갖도록 설정된다.
예컨대 중앙 관리 장치(10)가 조명 제어기(200)로 제어 신호를 전송하는 경우는 사전 인가된 관리자가 중앙 관리 장치(10)를 통해 조명 제어기(200)를 제어하는 경우, 또는 중앙 관리 장치(10)에서 기 정해진 알고리즘에 따라 자동으로 제어 신호를 전송하는 경우가 있다. 후자의 예로는 예컨대 앞서 설명한 것처럼 중앙 관리 장치(10)가 재실인원이 사용하는 데스크탑 컴퓨터로부터 부재 신호 데이터를 수신하는 경우가 있다. 중앙 관리 장치(10)가 부재 신호 데이터를 수신하면 기 정해진 알고리즘에 따라 제어 신호를 생성하여 조명 제어기(200)로 전송하고, 조명 제어기(200)는 이에 따라 해당 데스크탑 컴퓨터와 근접하게 위치한 스마트 조명(300)을 오프 시키거나 조도를 낮출 수 있다. 앞서 설명했듯 부재 신호 데이터가 생성됨은 재실인원이 부재중인 상황(재실인원이 내부 공간 내에는 있지만 본인 근무 자리에 없는 경우 등)과 밀접한 연관성을 갖기 때문에 스마트 조명(300)을 오프시키거나 조도를 낮춰 불필요한 전력을 절약할 수 있다. 중앙 관리 장치(10)가 냉난방 제어기(500)로 제어 신호를 전송하는 경우도 위와 동일 또는 유사한 방식으로 이루어질 수 있다.
이하 보다 구체적인 예를 들어 본 발명에 따른 절전제어시스템을 설명한다.
도 3 및 도 4는 일 구체예에 따른 건물 내부 공간의 근무공간 배치 및 조명시설 배치를 설명하기 위한 도면이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 구체예에 따른 건물의 절전제어시스템에서의 조명 제어에 관한 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3, 도 4는 내부 공간(1)을 도시한다. 도 3을 참조하면, 내부 공간(1)의 출입문(1a)의 부근에는 출입관리장치(130)가 설치된다. 내부 공간(1)에는 복수의 파티션(4)이 간격을 두어 배치되어 있고, 파티션(4)에 의해 재실인원(5)의 근무 공간이 구획된다. 한편 부호 2는 창문이며, 부호 3은 회의실이다.
도 4를 참조하면, 내부 공간(1)에는 복수의 스마트 조명(300)들과 복합센서모듈(400)이 설치된다. 도 4에 도시된 것처럼 스마트 조명(300)과 복합센서모듈(400)이 1:1로 쌍을 이루어 설치될 수도 있지만, 내부 공간(1)이 복수의 가상 공간으로 구획되고(이 경우 R1~R4) 각 가상 공간에 설치되는 스마트 조명(300)이 하나의 그룹을 형성한 다음, 그룹별로 복합센서모듈(400)이 쌍을 이루어 설치될 수도 있다.
예시를 들어 본 발명에 따른 절전제어시스템의 동작을 설명한다. 절전제어시스템은 1차적으로 조명 제어기(200)가 스마트 조명(300)을 제어한다. 내부 공간(1)의 재실인원에 해당하는 A가 출근한다. 출입관리장치(130)에서 제공하는 사용자 인식 인터페이스를 통해 A가 재실인원임이 확인되면 출입문이 오픈된다. 이 때 조명 제어기(200)는 출입관리시스템(100)으로부터 A의 출근을 감지할 수 있고, A의 자리와 근접한 스마트 조명(300) 또는 해당 스마트 조명(300)이 속하는 그룹의 모든 스마트 조명(300)을 온(ON)시킨다. 후자의 경우, 그룹에 속하는 스마트 조명(300)들 중 A의 자리와 가장 가까이에 있는 스마트 조명(300)은 80% 가량의 밝기를 갖도록 조도를 조절하고, 그룹에 속하는 나머지 스마트 조명(300)들은 20% 가량의 밝기를 갖도록 조도를 조절할 수 있다(도 5 참고) 그룹에 속하는 스마트 조명(300)과 근접한 근무 위치를 갖는 재실인원들이 추가적으로 출근하면 스마트 조명(300)들의 조도들이 밝아질 것이고, 재실인원들이 일정 비율 이상 출근할 경우에는 그룹에 속하는 스마트 조명(300)이 같은 조도를 갖도록 조정될 수 있다. 반대의 경우(재실인원들이 퇴근하는 상황)에는 해당 스마트 조명(300)들의 조도를 낮추거나 오프시킬 수 있다. 물론 재실인원들이 내부 공간을 나간 후 일정 시간이 지날 경우에도 스마트 조명(300)들의 조도를 낮추거나 오프시킬 수 있다.
한편 재실인원들이 모두 내부 공간(2) 내에 있지만 자기 자리에 있지 않고 회의실(3)에서 회의를 하는 경우를 상정한다. 조명 제어기(200)는 복합센서모듈(400)로부터 수신한 데이터를 기반으로 스마트 조명(300)을 제어한다. 복합센서모듈(400)은 2 이상의 방식을 이용하여 재실인원들의 동태를 감지하고, 내부 공간의 온/습도 등과 같은 환경을 측정하고, 스마트 조명(300)의 커버리지 영역의 외부 조도를 측정한다. 즉 위의 예에서와 같은 경우 복합센서모듈(400)로부터 파티션(4) 부근의 재실인원들의 동태가 감지되지 않고 일정 시간이 흐른 뒤에는 스마트 조명(300)들을 오프시키거나 조도를 낮출 수 있다. 또한 도 6을 참고하면 창문(2)쪽에 보다 가까이 착석한 재실인원의 자리에는 외부조도가 상대적으로 높고, 보다 멀리 착석한 재실인원의 자리에는 외부조도가 상대적으로 낮다. 복합센서모듈(400)은 이러한 외부 조도를 측정하여 조명 제어기(200)로 전달하고 조명 제어기(200)는 외부 조도를 고려하여 각 스마트 조명(300)의 조도를 상이하게 할 수 있다. 도 6의 경우 창문(2)에 가까이 착석한 재실인원의 자리는 60%의 밝기로 조도를 조절하고, 창문(2)에 보다 멀리 착석한 재실인원의 자리는 80%의 밝기로 조도를 조절하고, 재실인원이 착석하지 않은 자리는 10%, 20% 정도의 밝기로 조도를 조절할 수 있다.
나아가 도면에 도시되지는 않았지만 재실인원의 자리에 설치된 데스크탑 컴퓨터가 기 정해진 시간 이상 활성화되지 않아 부재 신호 데이터를 생성하여 중앙 관리 장치(10)로 전송하는 경우, 중앙 관리 장치(10)는 제어 신호를 생성하여 조명 제어기(200)로 전송한다. 중앙 관리 장치(10)로부터 전송된 제어 신호는 조명 제어기(200) 자체에서 생성되는 제어 신호에 우선하므로, 조명 제어기(200)는 해당 데스크탑 컴퓨터의 위치와 근접한 스마트 조명(300)을 오프시키거나 조도를 낮추도록 제어할 수 있다.
또한 이 경우 냉난방 제어기(500)는 스마트 조명(300)의 조도에 따라 온도, 습도, 청정효과 등을 단계별로 조절함으로써 재실인원의 동태, 근무 상태 등에 따라 보다 정밀한 방식으로 냉난방 기기(600)를 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 절전 제어 시스템에서는 출입관리시스템(100)을 통해 재실인원의 출입을 감지함과 동시에 해당 재실인원의 근무 자리에 대해 조명 및 냉난방 기기를 제어할 수 있고, 나아가 복합센서모듈(400)을 통해 수신한 데이터들을 기반으로 내부 공간에서의 재실인원들의 동태에 따라 조명이나 냉난방 기기를 제어할 수도 있으므로 신속하고 정밀한 조명/냉난방 제어가 가능하며 이를 통해 절전 효율을 크게 높일 수 있다. 또한 복합센서모듈(400)은 2 이상의 서로 다른 방식을 통해 재실인원들의 동태를 감지할 수 있어 조명/냉난방 제어의 오류를 크게 줄일 수 있다.
이상, 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하였다. 그러나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 기술의 구체적 적용에 따른 단순한 설계변경, 일부 구성요소의 생략, 단순한 용도의 변경 등 본 발명을 다양하게 변형할 수 있을 것이며, 이러한 변형 역시 본 발명의 권리범위 내에 포함됨은 자명하다.
10: 중앙 관리 장치 40: 휴대 단말
100: 출입관리시스템 200: 조명 제어기
300: 스마트 조명 400: 복합센서모듈
500: 냉난방 제어기 600: 냉난방 기기
100: 출입관리시스템 200: 조명 제어기
300: 스마트 조명 400: 복합센서모듈
500: 냉난방 제어기 600: 냉난방 기기
Claims (4)
- 건물에 존재하는 임의의 내부 공간에 재실하는 재실인원의 인력 수, 근무자리, 근무시간에 관한 인원정보를 포함하는 DB부와, 상기 내부 공간의 출입구에 설치되어 내부 공간으로의 방문자의 출입을 통제하고 재실인원의 출퇴근 시간 및 출입 시간을 기록하는 출입관리장치를 포함하는 출입관리시스템;
상기 내부 공간과 근접하게 설치되는 것으로, 출입관리시스템과 통신 가능하도록 구성되어 출입관리시스템에서 출퇴근 시간 및 출입 시간에 관한 데이터를 수신하고 이에 기반하여 하기 스마트 조명을 제어하는 조명 제어기;
조명 제어기와 통신 가능하도록 구성되어 조명 제어기로부터 데이터를 수신하고, 내부 공간에 설치되는 냉난방 기기를 제어하는 냉난방 제어기;
1 이상의 조명 제어기, 냉난방 제어기와 통신망을 통해 연결되고 이들을 통합 관리하고 제어하는 중앙 관리 장치;
상기 내부 공간 내에 복수개가 설치되고, 조명 제어기의 제어 신호에 따라 최대 밝기에서부터 최소 밝기까지 구분되는 복수의 단계별로 조도를 제어하는 스마트 조명;
상기 스마트 조명 또는 스마트 조명 복수개를 포함하는 그룹과 각각 쌍을 이루어 설치되어 재실인원의 동태를 복합 감지하고 재실인원의 동태에 관한 데이터를 조명 제어기로 송신하는 복합센서모듈을 포함하고,
상기 중앙 관리 장치는 내부 공간에 설치되고 재실인원이 사용하는 데스크탑 컴퓨터로부터 전원 온/오프 데이터, 상기 데스크탑 컴퓨터에 대해 일정 시간 동안 사용자의 입력 동작이 없을 경우 디스플레이에서 출력되는 화면 보호 상태를 알리는 신호 데이터, 데스크탑 컴퓨터에 대해 일정 시간 이상 입력 동작이 없을 경우 컴퓨터가 절전 모드 상태로 전환될 때 발생하는 신호 데이터, 및 상기 데스크탑 컴퓨터에 대해 키보드나 마우스로부터 일정 시간 동안 입력 동작이 없을 때 생성되는 신호 데이터 중 1 이상을 수신하는 경우 제어 신호를 생성하여 조명 제어기로 전송하고, 조명 제어기는 해당 데스크탑 컴퓨터와 근접하게 위치한 스마트 조명을 오프 시키거나 조도를 낮추도록 제어하고,
상기 중앙 관리 장치는 임의의 휴대 단말로부터 조명 제어기 또는 냉난방 제어기의 식별 정보와 휴대 단말의 식별 정보를 포함하는 등록 요청을 수신하면, 등록 요청을 이용하여 조명 제어기 또는 냉난방 제어기의 식별정보와 각 조명 제어기 또는 냉난방 제어기에 접근 가능한 휴대 단말의 식별 정보의 매칭 내용을 포함하는 관리자 리스트를 생성하여 조명 제어기 또는 냉난방 제어기로 전송하고, 조명 제어기 또는 냉난방 제어기는 상기 관리자 리스트에 수록되어 있는 식별 정보를 갖는 휴대 단말에 대해서만 접속을 허락함으로써 사전에 인가된 휴대 단말만이 조명 제어기를 제어하도록 하는 건물의 절전제어시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 복합센서모듈은 수동형 적외선 센서 모듈로 구성되어 해당 스마트 조명과 근접하는 재실인원의 동태를 감지하는 제1 센서 모듈과, 마이크로웨이브 모션 센서 모듈로 구성되어 해당 스마트 조명과 근접하는 재실인원의 동태를 감지하는 제2 센서 모듈을 포함하는 건물의 절전제어시스템. - 청구항 2에 있어서,
상기 복합센서모듈은 내부 공간의 온도, 습도, 일산화탄소, 이산화탄소, 화재신호를 측정하는 제3 센서 모듈과, 복합센서모듈과 쌍을 이루는 스마트 조명 또는 스마트 조명 복수개를 포함하는 그룹의 커버리지 영역의 외부 조도를 센싱하는 제4 센서 모듈을 더 포함하는 건물의 절전제어시스템. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 제어기는 1차적으로 출입관리시스템과 복합센서모듈로부터 수신한 데이터에 기반하여 스마트 조명을 제어하는 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 냉난방 제어기는 상기 조명 제어기의 제1 제어 신호에 기반하여 냉난방 기기를 제어하는 제2 제어 신호를 생성하고, 상기 조명 제어기 및 냉난방 제어기는 중앙 관리 장치로부터 생성된 제3 제어 신호를 수신하면 이를 제1 제어신호 및 제2 제어 신호보다 우선순위로 하여 스마트 조명 및 냉난방 기기를 제어하는 건물의 절전제어시스템.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180140032A KR101974592B1 (ko) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 냉난방 제어 및 조명 제어를 통한 건물의 절전제어시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180140032A KR101974592B1 (ko) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 냉난방 제어 및 조명 제어를 통한 건물의 절전제어시스템 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190037732A Division KR101974596B1 (ko) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | 건물의 절전제어시스템 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101974592B1 true KR101974592B1 (ko) | 2019-05-02 |
Family
ID=66581301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180140032A KR101974592B1 (ko) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 냉난방 제어 및 조명 제어를 통한 건물의 절전제어시스템 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101974592B1 (ko) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102519855B1 (ko) * | 2022-04-18 | 2023-04-14 | 주식회사 태원시스템 | 건물의 에너지 효율 향상 방법 |
KR20230070858A (ko) * | 2021-11-15 | 2023-05-23 | 동서대학교 산학협력단 | 홈 오토메이션 구현 디지털액터 운용시스템 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101045040B1 (ko) * | 2011-02-21 | 2011-06-28 | (주)주인정보시스템 | 출입통제시스템과 연동된 건물의 통합감시 제어시스템 |
KR101597664B1 (ko) | 2014-01-23 | 2016-02-25 | 윤영철 | 절전형 스마트 실내 조명장치 |
KR20180012615A (ko) * | 2016-07-27 | 2018-02-06 | 주식회사 바이테크 | 건물 내에 설치된 환경제어 관리시스템 |
-
2018
- 2018-11-14 KR KR1020180140032A patent/KR101974592B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101045040B1 (ko) * | 2011-02-21 | 2011-06-28 | (주)주인정보시스템 | 출입통제시스템과 연동된 건물의 통합감시 제어시스템 |
KR101597664B1 (ko) | 2014-01-23 | 2016-02-25 | 윤영철 | 절전형 스마트 실내 조명장치 |
KR20180012615A (ko) * | 2016-07-27 | 2018-02-06 | 주식회사 바이테크 | 건물 내에 설치된 환경제어 관리시스템 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230070858A (ko) * | 2021-11-15 | 2023-05-23 | 동서대학교 산학협력단 | 홈 오토메이션 구현 디지털액터 운용시스템 |
KR102575822B1 (ko) * | 2021-11-15 | 2023-09-06 | 동서대학교 산학협력단 | 홈 오토메이션 구현 디지털액터 운용시스템 |
KR102519855B1 (ko) * | 2022-04-18 | 2023-04-14 | 주식회사 태원시스템 | 건물의 에너지 효율 향상 방법 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11204616B2 (en) | Load control system responsive to the location of an occupant and/or mobile device | |
US9927782B2 (en) | Logical groupings of multiple types of intelligent building fixtures | |
US8874497B2 (en) | Method and system for controlling environmental conditions of different entities | |
US9002522B2 (en) | Logical groupings of intelligent building fixtures | |
US9323233B2 (en) | Building load reduction during demand response | |
US20120310415A1 (en) | Control panel for a control system and a control system | |
US11867420B2 (en) | Backup control for HVAC system with headless thermostat | |
JP2002245102A (ja) | 建物の環境制御方法及びそのシステム | |
CN103858385A (zh) | 用于建筑物网络的协同接口系统 | |
US11300308B2 (en) | Faceless system control | |
KR101974592B1 (ko) | 냉난방 제어 및 조명 제어를 통한 건물의 절전제어시스템 | |
US11134228B1 (en) | Point-to-point visual communications in a security monitoring system | |
US11748993B2 (en) | Anomalous path detection within cameras' fields of view | |
KR101974596B1 (ko) | 건물의 절전제어시스템 | |
Burak Gunay Phd et al. | Using Occupant-Centric control for commercial HVAC systems | |
CN113741231B (zh) | 用于配置模块化建筑物控制系统的方法和系统 | |
KR101944882B1 (ko) | 공조, 조명, 설비 제어를 이용한 에너지 절감형 출입통제 시스템 및 그의 공조, 조명 제어 방법 | |
EP3845980B1 (en) | Wall mountable universal backplane | |
US20140249679A1 (en) | Controllable receptacle | |
US20230032735A1 (en) | Next generation touchless building controls | |
US11092682B1 (en) | Determining arrival and departure latency for WiFi devices in an environment | |
US20200074821A1 (en) | Access control system with lock defeat device detection | |
KR102313581B1 (ko) | 적응형 건물 에너지 관리 시스템 및 방법 | |
Stein et al. | Sensors, models and platform for ambient control | |
CN113311732A (zh) | 基于物联网的实验室多设备联动系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
A107 | Divisional application of patent | ||
GRNT | Written decision to grant |