KR102089563B1 - 조명 연출을 위한 에너지 소비량 산출 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조명 연출을 위한 에너지 소비량 산출 장치에 관한 것으로, 조명의 디밍 레벨 조절을 위한 공간의 조도를 조명이 설치된 영역별로 검출하기 위한 복수의 조도 센서를 포함하는 센서부; 조명부의 각 조명을 개별 또는 그룹으로 지정하여 디밍 레벨을 조절하는 디밍 제어부; 상기 디밍 제어부가 상기 조명부의 각 조명에 대한 디밍 레벨의 조절 시 소비되는 에너지 소비량을 측정하는 에너지 소비량 측정부; 상기 조명의 조명 타입별 특성 정보와 에너지 소비량을 저장하는 저장부; 및 가정이나 빌딩의 공간에 설치되는 조명들의 조명 타입별 특성 정보와 에너지 소비량을 자동으로 산출하거나 측정하여 상기 저장부에 저장하고, 상기 조명들의 특성 정보와 에너지 소비량을 서버부를 통해 다른 가정이나 빌딩에 설치된 에너지 소비량 산출 장치와 공유하며, 아울러 상기 서버부를 통해 다른 가정이나 빌딩에 설치된 조명들의 조명 연출 시나리오를 공유하는 메인 제어부;를 포함한다.

Description

조명 연출을 위한 에너지 소비량 산출 장치{ENERGY CONSUMPTION CALCULATION APPARATUS FOR LIGHTING PRODUCTION}
본 발명은 조명 연출을 위한 에너지 소비량 산출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 빌딩의 공간별 조명 연출 시 에너지 소비량을 고려할 수 있도록 하기 위한, 조명 연출을 위한 에너지 소비량 산출 장치에 관한 것이다.
일반적으로 조명은 주로 어둠을 밝히는 용도(예 : 일반조명)로 사용되었으나, 점차 조명의 용도가 다변화되면서, 무드조명, 광고조명, 무대조명, 외관조명, 경관조명, 힐링조명(즉, 치료 목적으로 사용되는 조명), 및 인테리어조명으로도 사용되고 있다.
또한 상기와 같이 조명의 용도가 다변화됨에 따라 조명에 사용되는 전구(또는 램프)의 종류도 증가되고 있다. 예컨대 초기에는 실내 또는 실외의 조명등으로서 백열전구나 형광등이 많이 사용되었으나, 최근에는 긴 수명과 적은 소비전력 및 높은 휘도 특성을 갖는 조명 장치의 개발이 이루어지고 있다.
아울러 최근 가정이나 빌딩에서 사용하는 에너지 소비 장치의 증가로 인한 에너지 소비가 증가함에 따라 사용자가 부담해야 되는 에너지 비용도 더불어 상승하고 있다. 이에 따라 에너지 소비를 줄이기 위한 방법이 요구되고 있으며, 특히 조명의 에너지 소비량(또는 소비전력)이 다른 에너지 소비 장치에 비해서 상대적으로 많기 때문에, 가능한 한 사용자의 편의성이 저감되지 않도록 하면서 조명의 에너지 소비량을 감소시킬 수 있도록 하는 방법이 요구되고 있다.
예컨대 조명의 에너지 소비량을 감소시키기 위한 방법으로서 디밍 제어 방법이 있으나, 기존의 디밍 제어 방법은 사용자가 원할 때마다 매번 수동으로 조명의 밝기를 조정하거나, 단지 타이머에 의해 지정된 시간에 따라 조명의 온오프(즉, 디밍에 의해 부드럽게 조명을 온오프 함)를 수행하는 것이 일반적이었다.
이에 따라 사용자의 편의성이 떨어지고 에너지 소비량의 절감 효과를 기대하기가 어려웠다. 가령, 센서 조명은 사용자가 조명 근처에 진입해야만 조명이 온 되는 조명이기 때문에 야간의 복도에서는 사용자가 무서움에 복도에 진입하지 못하는 등의 사용자의 편의성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한 기존에 조명 연출은 무드 조명이나 경관 조명을 중심으로 조명 연출 시나리오가 설계되었을 뿐, 가정이나 빌딩의 실내 공간에서 조명의 에너지 소비량 절감을 고려한 조명 연출 시나리오를 설계할 수 없었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-0760981호(2007.09.17. 등록, 다양한 조명연출이 수행되는 엘이디 조명장치 및 그 제어방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 빌딩의 공간별 조명 연출 시 에너지 소비량을 고려할 수 있도록 하기 위한, 조명 연출을 위한 에너지 소비량 산출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 조명 연출을 위한 에너지 소비량 산출 장치는, 조명의 디밍 레벨 조절을 위한 실내 공간의 조도를 조명이 설치된 영역별로 검출하기 위한 복수의 조도 센서를 포함하는 센서부; 조명부의 각 조명을 개별 또는 그룹으로 지정하여 디밍 레벨을 조절하는 디밍 제어부; 상기 디밍 제어부가 상기 조명부의 각 조명에 대한 디밍 레벨의 조절 시 소비되는 에너지 소비량을 측정하는 에너지 소비량 측정부; 상기 조명의 조명 타입별 특성 정보와 에너지 소비량을 저장하는 저장부; 및 가정이나 빌딩의 공간에 설치되는 조명들의 조명 타입별 특성 정보와 에너지 소비량을 자동으로 산출하거나 측정하여 상기 저장부에 저장하고, 상기 조명들의 특성 정보와 에너지 소비량을 서버부를 통해 다른 가정이나 빌딩에 설치된 에너지 소비량 산출 장치와 공유하며, 아울러 상기 서버부를 통해 다른 가정이나 빌딩에 설치된 조명들의 조명 연출 시나리오를 공유하는 메인 제어부;를 포함하되, 상기 메인 제어부는, 실내 공간의 영역별로 설치된 조명 타입 및 개수를 설정하는 단계(S201); 조명이 설치된 영역별 현재 조도를 측정하는 단계(S202); 공간별 조명 연출 시나리오에 따라 목표 평균 조도를 산출하는 단계(S203); 목표 평균 조도 대비 조명이 설치된 영역별 조도 차이를 산출하는 단계(S204); 상기 산출된 조명이 설치된 영역별 조도 차이에 대응하여, 영역별 조명의 디밍 레벨을 조절하는 단계(S205); 상기 영역별 조명의 디밍 레벨 조절이 완료되면, 조명이 설치된 영역별 현재 조도를 측정하는 단계(S206); 상기 조명이 설치된 영역별 현재 조도를 이용하여 현재 평균 조도를 산출하는 단계(S207); 상기 현재 평균 조도와 상기 목표 평균 조도를 비교하여 오차 범위 내에서 같은지 여부를 체크하는 단계(S208); 상기 체크(S208) 결과, 상기 현재 평균 조도와 상기 목표 평균 조도가 같을 경우, 현재 평균 조도에 대응하는 현재 에너지 소비량을 검출하는 단계(S209); 현재 평균 조도에 대한 조도 단위별 에너지 소비량을 산출하는 단계(S210); 현재 에너지 소비량 대비 목표 에너지 소비량 차이를 산출하는 단계(S211); 상기 현재 에너지 소비량 대비 목표 에너지 소비량 차이에 대응하는 보정 평균 조도를 산출하는 단계(S212); 및 현재 평균 조도에 상기 보정 평균 조도를 반영한 목표 평균 조도를 산출하는 단계(S213);를 포함하여, 상기 목표 평균 조도가 보정 평균 조도를 반영하여 변경될 경우, S204 단계로 돌아가 조명이 설치된 영역별 조도를 조절하는 과정을 반복해서 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 조명 연출 시나리오는, 공간에 설치된 조명의 개수와 배치, 및 목적 평균 조도, 및 에너지 소비량에 기초하여 설계되며, 시간별, 요일/날짜/계절별, 날씨별, 및 공간의 영역별 조도를 반영하며, 디밍 레벨의 조절 정보가 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 저장부에 저장된 각 조명의 조명 타입별 특성 정보를 서버부에 전달하거나 상기 서버부에서 조명 타입별 특성 정보를 수신하는 통신부;를 더 포함하고, 상기 서버부는, 조명 타입별 특성 정보를, 다른 가정이나 빌딩에 설치된 에너지 소비량 산출 및 디밍 레벨 조절 장치와 공유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 조명이 설치된 조명 영역은, 사용자가 임의로 설정하거나, 상기 메인 제어부가 조도 측정을 통해 자동으로 설정할 수 있으며, 상기 메인 제어부가 조도 측정을 통해 조명 영역을 자동으로 설정할 경우, 날씨, 계절, 및 요일별 상황에 기초하여 영역을 조절할 수 있음을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 메인 제어부는, 가정이나 빌딩의 공간에 설치된 조명의 조명 타입에 대한 특성 정보가 저장부에 저장되어 있는지 체크하고, 상기 체크 결과, 가정이나 빌딩의 공간에 설치된 조명의 조명 타입에 대한 특성 정보가 저장부에 저장되어 있지 않으면, 해당 조명에 대한 디밍 레벨을, 최소나 최대에서 최대나 최소로, 기 지정된 단위로 제어를 수행하며, 상기 해당 조명에 대한 디밍 레벨을 기 지정된 단위로 제어할 때마다 에너지 소비량을 측정하여 상기 저장부에 저장하고, 상기 디밍 레벨의 단위 제어와 에너지 소비량을 측정하여 저장하는 과정을, 최소나 최대에서 최대나 최소까지 디밍 레벨의 조절이 완료될 때까지 반복 수행하며, 상기 최소나 최대에서 최대나 최소까지 디밍 레벨의 조절과 에너지 소비량의 측정이 완료되면, 조명 연출 시나리오별 전체 에너지 소비량을 산출하고, 상기 산출된 조명 연출 시나리오별 전체 에너지 소비량을 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 빌딩의 공간별 조명 연출 시 에너지 소비량을 고려할 수 있도록 함으로써, 가정이나 빌딩의 실내 공간에서 조명의 에너지 소비량 절감을 고려한 조명 연출 시나리오를 설계할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비량 산출 및 디밍 레벨 조절 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 조명 타입에 따라 테이블 형태로 저장된 특성 정보를 보인 예시도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 조명 연출 시나리오와 그에 따른 소비전력을 테이블 형태로 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비량 산출 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 실내 공간에 설치된 조명의 영역별 디밍 조절을 수행해야 하는 이유와 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디밍 레벨 조절 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 조명 연출을 위한 에너지 소비량 산출 장치의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비량 산출 및 디밍 레벨 조절 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 에너지 소비량 산출 및 디밍 레벨 조절 장치는, 메인 제어부(110), 디밍 제어부(120), 에너지 소비량 측정부(130), 저장부(140), 센서부(150), 및 통신부(160)를 포함한다.
상기 센서부(150)는 조명 제어를 위한 공간의 조도를 검출하는 조도 센서를 포함한다. 상기 센서부(150)는 공간을 복수의 조명 영역으로 구분하여 각 영역별 조도를 검출한다. 따라서 상기 센서부(150)는 공간의 영역별 조도를 검출하기 위한 복수의 조도 센서를 포함한다.
상기 디밍 제어부(120)는 조명부(200)의 각 조명(LAMP-1, LAMP-n)을 디밍 제어한다. 다만 디밍 제어를 수행하기 위한 회로는 이미 공지된 기술 중 어느 하나를 이용할 수 있으므로, 본 실시예에서는 디밍 제어부(120)에 대한 구체적인 방식에 대한 설명은 생략한다.
다만 상기 디밍 제어부(120)는 디밍 스위치(즉, 조명 온오프 시 디밍을 수행하는 스위치)에 의해 동작하는 것이 아니라, 상기 메인 제어부(110)에서 출력하는 제어신호에 따라 상기 조명부(200)의 디밍을 제어하는 점에 차이가 있다.
이때 상기 조명부(200)는 복수의 조명(LAMP-1, LAMP-n)이 영역별 그룹으로 지정될 수도 있고 개별적으로 지정될 수도 있다.
따라서 상기 디밍 제어부(120)는 상기 조명부(200)의 각 조명(LAMP-1, LAMP-n)의 디밍을 그룹 제어하거나 개별 제어할 수 있다.
상기 에너지 소비량 측정부(130)는, 상기 디밍 제어부(120)가 상기 조명부(200)의 각 조명(LAMP-1, LAMP-n)에 대한 디밍을 그룹 제어하거나 개별 제어할 경우, 상기 그룹 제어되거나 개별 제어되는 해당 조명(LAMP-1, LAMP-n)을 통해 소비되는 에너지 소비량을 측정한다.
예컨대 상기 디밍 제어부(120)가 어느 하나의 조명(LAMP-1, LAMP-n)을 개별 제어한다고 가정할 경우, 즉, 상기 디밍 제어부(120)가 어느 하나의 조명을 개별적으로 디밍 제어한다고 가정할 경우, 상기 에너지 소비량 측정부(130)는 상기 개별적으로 디밍 제어되는 조명의 디밍 레벨에 따른 에너지 소비량(또는 소비전력)을 측정한다.
그리고 상기 디밍 제어부(120)가 각 조명에 대한 디밍 레벨의 제어 시 측정되는 에너지 소비량(또는 소비전력)은 상기 저장부(140)에 저장된다.
상기 저장부(140)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 조명 타입(예 : A조명 타입, B조명 타입, n조명 타입 등)에 따른 적어도 하나 이상의 특성 정보(예 : 조명 타입, 소비전력, 디밍 제어 신호나 방식, 디밍 레벨에 따른 에너지 소비량 등)를 테이블 형태로 저장한다.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 조명 타입에 따라 테이블 형태로 저장된 특성 정보를 보인 예시도이다.
상기 저장부(140)(또는 데이터베이스)는 가정이나 빌딩의 공간에 설치되는 조명들에 대한 조명 타입의 개수만큼 해당하는 조명 타입에 대한 특성 정보를 저장한다.
아울러 상기 저장부(140)에 저장된 조명 타입별 특성 정보는 상기 통신부(160)를 통해 서버부(300)에 전달된다.
이에 따라 상기 서버부(300)는 조명 타입별 특성 정보를, 다른 가정이나 빌딩에 설치된 에너지 소비량 산출 및 디밍 레벨 조절 장치와 공유할 수 있다.
상기와 같이 서버부(300)를 통해, 다른 가정이나 빌딩에 설치된 에너지 소비량 산출 및 디밍 레벨 조절 장치가 조명 타입별 특성 정보를 공유함으로써, 매번 각 가정이나 빌딩에서 조명 타입의 디밍 레벨에 따른 에너지 소비량을 측정하지 않더라도, 각 가정이나 빌딩에서 에너지 소비량을 고려하여 보다 빠르고 간편하게 공간별 조명을 연출할 수 있도록 한다.
상기 메인 제어부(110)는 가정이나 빌딩의 공간에 설치되는 조명들의 조명 타입별 특성 정보(에너지 소비량 포함)를 자동으로 산출(또는 측정)하여 상기 저장부(140)에 저장한다(도 4 참조).
또한 상기 메인 제어부(110)는, 상기 통신부(160)와 서버부(300)를 통해, 다른 가정이나 빌딩에 설치된 조명들의 조명 타입별 특성 정보를 공유한다.
또한 상기 메인 제어부(110)는, 상기 통신부(160)와 서버부(300)를 통해, 다른 가정이나 빌딩에 설치된 조명들의 조명 연출 시나리오를 공유한다(도 3 참조).
도 3은 상기 도 1에 있어서, 조명 연출 시나리오와 그에 따른 소비전력을 테이블 형태로 보인 예시도이다.
다만, 공간에 설치된 조명의 개수와 배치, 및 목적하는 조도(또는 목적 평균 조도)에 따라 에너지 소비량(또는 소비전력)이 달라질 수 있으므로, 상기 조명 연출 시나리오는 조명 연출을 수행할 각 가정이나 빌딩의 공간에 설치되는 조명의 개수와 배치, 및 목적하는 조도(또는 목적 평균 조도)에 따라 변경할 수 있다.
이때 상기 조명 연출 시나리오는 시간별, 요일(날짜, 계절)별, 날씨별, 및 공간의 영역별(즉, 영역별 조도)로 조정(또는 설계)이 가능하며, 상기 조명 연출 시나리오에는 디밍 레벨의 조절이 포함된다.
상기 디밍 레벨의 조절이 포함된 조명 연출 시나리오를 통해 사용자의 편의성을 향상시키면서(예 : 사용자가 접근하지 않더라도 최소의 조도로 조명함으로써 기존 센서 조명의 단점을 개선함) 에너지 소비량을 절감(예 : 동일한 공간에 설치된 조명이라도 영역에 따라 디밍 레벨을 다르게 하여 에너지 소비를 절감함)시킬 수 있도록 하는 효과가 있다. 이에 대한 구체적인 방법은 도 6의 흐름도를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비량 산출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 메인 제어부(110)는 가정이나 빌딩의 공간에 설치된 조명의 조명 타입에 대한 특성 정보가 저장부(또는 데이터베이스)(140)에 저장되어 있는지 체크한다(S101).
예컨대 상기 저장부(또는 데이터베이스)(140)에는 기존에 가정이나 빌딩의 공간에 설치된 조명의 조명 타입에 대한 특성 정보를 미리 산출(또는 측정)하여 저장해 두었거나, 서버부(300)로부터 미리 다운로드 받아 저장해 둘 수 있다.
상기 체크(S101) 결과, 가정이나 빌딩의 공간에 설치된 조명의 조명 타입에 대한 특성 정보가 저장부(또는 데이터베이스)(140)에 저장되어 있지 않으면(S101의 아니오), 상기 메인 제어부(110)는 해당 조명에 대한 디밍 레벨을, 최소(또는 최대)에서 최대(또는 최소)로, 기 지정된 단위로 제어하며(S102), 상기 해당 조명에 대한 디밍 레벨을 기 지정된 단위로 제어할 때마다 소비전력(또는 에너지 소비량)을 측정하여 상기 저장부(또는 데이터베이스)(140)에 저장한다(S103).
상기 디밍 레벨의 단위 제어 과정(S102)과 소비전력(또는 에너지 소비량)을 측정하여 저장하는 과정(S103)은, 최소(또는 최대)에서 최대(또는 최소)까지 디밍 레벨의 조절이 완료될 때까지 반복 수행한다(S104).
상기 최소(또는 최대)에서 최대(또는 최소)까지 디밍 레벨의 조절과 소비전력(또는 에너지 소비량)을 측정이 완료되면(S104의 예), 상기 메인 제어부(110)는 조명 연출 시나리오별 전체 에너지 소비량(또는 소비전력)을 산출한다(S105).
그리고 상기 산출된 조명 연출 시나리오별 전체 에너지 소비량(또는 소비전력)도 상기 저장부(또는 데이터베이스)(140)에 저장된다.
이에 따라 상기 메인 제어부(110)는 사용자의 편의성이 떨어지지 않도록 하면서(예 : 공간의 목표 평균 조도를 가능한 한 유지하면서) 전체 에너지 소비량(또는 소비전력)을 절감하기 위하여, 조명 연출 시나리오를 미세 조정(예 : 동일한 공간에 설치된 조명이라도 영역에 따라 디밍 레벨을 다르게 조절함)할 수 있다(도 5, 도 6 참조).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 실내 공간에 설치된 조명의 영역별 디밍 조절을 수행해야 하는 이유와 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도이다.
예컨대 도 5에 도시된 바와 같이, 가정이나 빌딩의 실내 공간에 다수의 조명이 설치되어 있을 경우, 기존에는 에너지 소비의 절감을 위하여 하나의 스위치로 그룹 단위의 조명을 온오프 스위칭 할 수 있도록, 스위치와 조명이 배선 연결(즉, 스위치와 그룹 단위의 조명이 와이어로 직접 연결)되어 있다. 하지만 창문을 통해 자연 조명이 되는 영역에서는 조명을 온 시킬 경우에는 너무 밝고 조명을 오프 시킬 경우에는 약간 어두운 상황인 경우가 발생할 수 있다. 이러한 상황은 자연 조명이 되는 창문 측에서 멀어질수록 차이가 있다. 따라서 상기와 같이 자연 조명의 영향을 받는 영역에 따라 디밍 조절을 해 줌으로써, 에너지 소비량을 절감할 수 있게 된다.
하지만 이러한 디밍 조절을 사람에 의해 수동으로 할 경우에는 사람의 느낌에 따라 조절하는 정도가 다르기 때문에, 공간의 평균 조도를 목적하는 목표 평균 조도로 맞추기가 어렵고, 또한 날씨(계절)나 요일별 상황에 따라 능동적인 조절이 어렵기 때문에 결국에는 디밍 레벨을 조절하지 않게 될 수도 있다.
따라서 사용자의 편의성이 떨어지지 않도록 하면서(예 : 공간의 목표 평균 조도를 가능한 한 유지하면서) 전체 에너지 소비량(또는 소비전력)을 절감하기 위하여, 자동으로 디밍 레벨을 조절하게 할 필요가 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디밍 레벨 조절 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 메인 제어부(110)는 실내 공간의 영역별로 설치된 조명 타입 및 개수를 설정한다(S201).
이때 상기 조명 영역은 사용자가 임의로 설정할 수도 있고 상기 메인 제어부(110)가 조도 측정을 통해 자동으로 설정할 수도 있다. 따라서 상기 메인 제어부(110)가 조도 측정을 통해 조명 영역을 자동으로 설정할 경우, 날씨(계절)나 요일별 상황에 따라 능동적인 조절이 가능하다.
이에 따라 상기 실내 공간에는 복수의 조도 센서가 배치된다.
상기 메인 제어부(110)는 조명이 설치된 실내 공간의 영역별 현재 조도를 측정한다(S202).
상기 메인 제어부(110)는 실내 공간별(예 : 화장실, 복도, 사무실, 로비, 탕비실 등) 조명 연출 시나리오에 따라 목표 평균 조도를 산출한다(S203).
이때 상기 목표 평균 조도는 사용자가 직접 지정해 줄 수도 있으며, 테스트를 통해 추천할 수도 있다. 또한 시간별, 요일별, 및 날씨별 조명 연출 시나리오 테이블을 참조하여 최적의 목표 평균 조도를 산출할 수도 있다.
상기 메인 제어부(110)는 목표 평균 조도 대비 조명이 설치된 영역별 조도 차이를 산출한다(S204).
상기 메인 제어부(110)는, 상기 산출된 조명이 설치된 실내 공간의 영역별 조도 차이에 대응하여, 영역별 조명의 디밍 레벨을 조절한다(S205).
예컨대 도 5를 참조하면, 영역1은 자연 조명의 영향을 가장 많이 받으므로 디밍 레벨을 80%로 다운시키며, 영역2는 자연 조명의 영향을 덜 받으므로 디밍 레벨을 50%로 다운시키며, 영역3은 자연 조명의 영향을 가장 적게 받으므로 디밍 레벨을 30%로 다운시킨다. 다만 상기 디밍 레벨은, 시간별, 요일별, 및 날씨별로 달라질 수 있다. 즉, 상기 복수의 영역(영역1, 영역2, 영역3)은 도 5에 도시된 바와 같이, 실내 공간을 외부의 자연 조명이 유입되는 가까운 곳(즉, 창문 측)으로부터 먼 곳(즉, 창문 측에서 먼 곳)으로 분할된다.
상기와 같이 영역별 조명의 디밍 레벨 조절이 완료되면, 상기 메인 제어부(110)는 조명이 설치된 영역별 현재 조도를 측정한다(S206).
실질적으로 상기 조명이 설치된 영역별 현재 조도는 주기적으로 계속해서 측정함으로써, 상기 메인 제어부(110)는 실시간으로 조도의 변화를 계속 추적할 수 있다.
또한 상기 메인 제어부(110)는 상기 조명이 설치된 영역별 현재 조도를 이용하여 현재 평균 조도를 산출한다(S207).
그리고 상기 메인 제어부(110)는 상기 현재 평균 조도와 상기 목표 평균 조도를 비교하여 오차 범위 내에서 같은지 여부를 체크한다(S208).
상기 체크(S208) 결과, 상기 현재 평균 조도와 상기 목표 평균 조도가 다를 경우(S208의 아니오), 상기 메인 제어부(110)는 S204 내지 S208 단계를 반복적으로 수행하여, 조명이 설치된 영역별 조도를 반복적으로 조절한다.
상기 체크(S208) 결과, 상기 현재 평균 조도와 상기 목표 평균 조도가 같을 경우(S208의 예), 상기 메인 제어부(110)는 현재 평균 조도(== 목표 평균 조도)에 대응하는 현재 에너지 소비량(또는 소비전력)을 검출(측정)하고(S209), 현재 평균 조도에 대한 조도 단위별 에너지 소비량을 산출(즉, 현재 에너지 소비량 ÷ 현재 평균 조도)한다(S210).
그리고 상기 메인 제어부(110)는 현재 에너지 소비량 대비 목표 에너지 소비량 차이를 산출한다(S211).
또한 상기 메인 제어부(110)는 상기 현재 에너지 소비량 대비 목표 에너지 소비량 차이에 대응하는 보정 평균 조도를 산출한다(S212).
즉, 상기 S210 단계에서 현재 평균 조도(== 목표 평균 조도)에 대한 조도 단위별 에너지 소비량을 산출하였으므로, 이 에너비 소비량 차이를 상기 조도 단위별 에너지 소비량으로 나누어(즉, (현재 에너지 소비량 - 목표 에너지 소비량) ÷ 조도 단위별 에너지 소비량) 상기 보정 평균 조도를 산출할 수 있다.
이에 따라 상기 메인 제어부(110)는 현재 평균 조도(== 목표 평균 조도)에 상기 보정 평균 조도를 반영한 목표 평균 조도를 산출한다(S213).
여기서 상기 "=="는 현재 평균 조도와 목표 평균 조도가 같음을 의미하는 부호이다.
그리고 상기와 같이 목표 평균 조도가 보정 평균 조도를 반영하여 변경될 경우, 상기 메인 제어부(110)는 S204 단계로 돌아가 조명이 설치된 영역별 조도를 조절하는 과정을 반복해서 수행한다.
다만, 상기와 같이 목표 평균 조도를 추종하여 조명이 설치된 영역별 조도를 조절하는 경우(즉, 조명이 설치된 영역별 디밍 레벨을 조절하는 경우), 상기 디밍 레벨이 급격하게 조절되면 사용자에게 시각적 위화감을 느끼게 하므로, 디밍 레벨 단위별로 미리 지정된 시간에 기초하여 서서히 조절함으로써, 위화감을 느끼지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 실시예는 가정이나 빌딩의 공간별 조명 연출 시 에너지 소비량을 고려할 수 있도록 함으로써, 가정이나 빌딩의 실내 공간에서 조명의 에너지 소비량을 절감하고 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 조명 연출 시나리오를 설계할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 메인 제어부 120 : 디밍 제어부
130 : 에너지 소비량 측정부 140 : 저장부
150 : 센서부 160 : 통신부
200 : 조명부 LAMP-1 ~ LAMP-n : 조명
300 : 서버부

Claims (5)

  1. 조명의 디밍 레벨 조절을 위한 실내 공간의 조도를 조명이 설치된 영역별로 검출하기 위한 복수의 조도 센서를 포함하는 센서부;
    조명부의 각 조명을 개별 또는 그룹으로 지정하여 디밍 레벨을 조절하는 디밍 제어부;
    상기 디밍 제어부가 상기 조명부의 각 조명에 대한 디밍 레벨의 조절 시 소비되는 에너지 소비량을 측정하는 에너지 소비량 측정부;
    상기 조명의 조명 타입별 특성 정보와 에너지 소비량을 저장하는 저장부; 및
    가정이나 빌딩의 공간에 설치되는 조명들의 조명 타입별 특성 정보와 에너지 소비량을 자동으로 산출하거나 측정하여 상기 저장부에 저장하고, 상기 조명들의 특성 정보와 에너지 소비량을 서버부를 통해 다른 가정이나 빌딩에 설치된 에너지 소비량 산출 장치와 공유하며, 아울러 상기 서버부를 통해 다른 가정이나 빌딩에 설치된 조명들의 조명 연출 시나리오를 공유하는 메인 제어부;를 포함하되,
    상기 메인 제어부는,
    실내 공간의 영역별로 설치된 조명 타입 및 개수를 설정하는 단계(S201);
    조명이 설치된 영역별 현재 조도를 측정하는 단계(S202);
    공간별 조명 연출 시나리오에 따라 목표 평균 조도를 산출하는 단계(S203);
    목표 평균 조도 대비 조명이 설치된 영역별 조도 차이를 산출하는 단계(S204);
    상기 산출된 조명이 설치된 영역별 조도 차이에 대응하여, 영역별 조명의 디밍 레벨을 조절하는 단계(S205);
    상기 영역별 조명의 디밍 레벨 조절이 완료되면, 조명이 설치된 영역별 현재 조도를 측정하는 단계(S206);
    상기 조명이 설치된 영역별 현재 조도를 이용하여 현재 평균 조도를 산출하는 단계(S207);
    상기 현재 평균 조도와 상기 목표 평균 조도를 비교하여 오차 범위 내에서 같은지 여부를 체크하는 단계(S208);
    상기 체크(S208) 결과, 상기 현재 평균 조도와 상기 목표 평균 조도가 같을 경우, 현재 평균 조도에 대응하는 현재 에너지 소비량을 검출하는 단계(S209);
    현재 평균 조도에 대한 조도 단위별 에너지 소비량을 산출하는 단계(S210);
    현재 에너지 소비량 대비 목표 에너지 소비량 차이를 산출하는 단계(S211);
    상기 현재 에너지 소비량 대비 목표 에너지 소비량 차이에 대응하는 보정 평균 조도를 산출하는 단계(S212); 및
    현재 평균 조도에 상기 보정 평균 조도를 반영한 목표 평균 조도를 산출하는 단계(S213);를 포함하여, 상기 목표 평균 조도가 보정 평균 조도를 반영하여 변경될 경우, S204 단계로 돌아가 조명이 설치된 영역별 조도를 조절하는 과정을 반복해서 수행하는 것을 특징으로 하는 조명 연출을 위한 에너지 소비량 산출 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조명 연출 시나리오는,
    공간에 설치된 조명의 개수와 배치, 및 목적 평균 조도, 및 에너지 소비량에 기초하여 설계되며, 시간별, 요일/날짜/계절별, 날씨별, 및 공간의 영역별 조도를 반영하며, 디밍 레벨의 조절 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 조명 연출을 위한 에너지 소비량 산출 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 저장부에 저장된 각 조명의 조명 타입별 특성 정보를 서버부에 전달하거나 상기 서버부에서 조명 타입별 특성 정보를 수신하는 통신부;를 더 포함하고,
    상기 서버부는,
    조명 타입별 특성 정보를, 다른 가정이나 빌딩에 설치된 에너지 소비량 산출 및 디밍 레벨 조절 장치와 공유하는 것을 특징으로 하는 조명 연출을 위한 에너지 소비량 산출 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 조명이 설치된 영역은,
    사용자가 임의로 설정하거나, 상기 메인 제어부가 조도 측정을 통해 자동으로 설정할 수 있으며,
    상기 메인 제어부가 조도 측정을 통해 조명 영역을 자동으로 설정할 경우, 날씨, 계절, 및 요일별 상황에 기초하여 영역을 조절할 수 있음을 특징으로 하는 조명 연출을 위한 에너지 소비량 산출 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 메인 제어부는,
    가정이나 빌딩의 공간에 설치된 조명의 조명 타입에 대한 특성 정보가 저장부에 저장되어 있는지 체크하고,
    상기 체크 결과, 가정이나 빌딩의 공간에 설치된 조명의 조명 타입에 대한 특성 정보가 저장부에 저장되어 있지 않으면, 해당 조명에 대한 디밍 레벨을, 최소나 최대에서 최대나 최소로, 기 지정된 단위로 제어를 수행하며,
    상기 해당 조명에 대한 디밍 레벨을 기 지정된 단위로 제어할 때마다 에너지 소비량을 측정하여 상기 저장부에 저장하고,
    상기 디밍 레벨의 단위 제어와 에너지 소비량을 측정하여 저장하는 과정을, 최소나 최대에서 최대나 최소까지 디밍 레벨의 조절이 완료될 때까지 반복 수행하며,
    상기 최소나 최대에서 최대나 최소까지 디밍 레벨의 조절과 에너지 소비량의 측정이 완료되면, 조명 연출 시나리오별 전체 에너지 소비량을 산출하고,
    상기 산출된 조명 연출 시나리오별 전체 에너지 소비량을 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 조명 연출을 위한 에너지 소비량 산출 장치.
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