KR102174633B1 - 공기질 측정 센서를 구비한 조명 시스템 - Google Patents

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Abstract

공기질 측정 센서를 구비한 조명 시스템을 개시한다. 일 실시 예에 다른 조명 시스템은 실내를 조명하기 위한 광원을 포함하는 조명부; 실내 공기질을 측정하는 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 측정부; 사용자의 단말기와 데이터 송수신이 가능한 통신부; 및 상기 조명부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 통신부는 상기 측정부에서 측정된 데이터를 상기 사용자의 단말기로 송신하고, 상기 사용자가 상기 단말기에 입력한 명령을 수신하고, 상기 제어부는 상기 통신부가 수신한 상기 사용자의 명령에 따라 상기 조명부를 제어할 수 있다.

Description

공기질 측정 센서를 구비한 조명 시스템{LIGHTING SYSTEM WITH INDOOR AIR QUALITY SENSOR}
아래의 실시 예는 공기질 측정 센서를 구비한 조명 시스템에 관한 것이다.
산업이 발달함에 따라 환경 오염이 가속화되고 있으며, 그 중에서도 특히 공기 오염이 문제되고 있다. 우리의 생활 공간에서는 차량, 산업시설로부터 발생 또는 배출되는 수많은 공해 물질과 석유, 화학 관련 재료로 만들어진 건축자재, 가구, 전자 제품 등의 생활 용품으로부터 발생되는 유해물질들이 인간의 건강을 위협하고 있고, 그 심각성은 갈수록 더해가고 있는 것이 현실이다.
실내 공기를 오염시키는 물질들로는 아주 작은 물질을 포함하여 약 250여종이 있다. 그 중에서도 주택과 관련하여 보면, 각종 실내 건축자재로부터 발생되는 발암성 물질인 포름알데히드(HCHO), 라돈, 톨루엔, 벤젠, 아세톤 등의 각종 휘발성 유기 화합물(VOCs)을 포함하여 석면에서 발생되는 이산화질소 등이 있다. 또한, 인간의 활동에서 보면, 주방에서 음식을 조리할 때 사용되는 가스의 발화나 인체의 호흡 과정에서 발생되는 이산화탄소(CO2), 분진, 담배연기, 발 냄새와 각종 생활 용품에서의 미생물성 물질(대장균, 녹농균, 살모넬라)과 휘발성 유기 오염 물질, 기타 악취, 소음, 방사선 등을 예로 들 수 있다. 이러한 각종 유해물질로 인해 피부 알레르기, 호흡기 질환이나 두통 유발 등의 인체에 각종 악영향을 초래하고 있음은 익히 잘 알려져 있다.
다만, 공기 오염은 눈으로 확인할 수 없고, 직접 체감되지 않는 경우가 많기 때문에 적절한 시기에 적절한 조치가 행해지지 못하는 경우가 많다. 따라서, 인간이 주로 활동하는 실내 공간에 있어서, 실내 공기질을 측정하고 이를 분석하여 사용자가 적절한 조치를 취할 수 있도록 정보를 제공하는 시스템이 요구되는 실정이다.
한국공개특허공보 제10-2018-0008079호 (2018년 01월 24일 공개)는 CCTV·블랙박스·공기정화·LED 색상조명 기능을 갖는 스마트 멀티 스피커장치에 대하여 개시하고 있다.
일 실시 예의 목적은, 실내 공기질을 측정하는 조명 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예의 목적은, 측정된 공기질 데이터를 분석하여 사용자에게 적절한 행동 플랜을 제공하는 조명 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 조명 시스템은 실내를 조명하기 위한 광원을 포함하는 조명부; 실내 공기질을 측정하는 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 측정부; 사용자의 단말기와 데이터 송수신이 가능한 통신부; 및 상기 조명부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 통신부는 상기 측정부에서 측정된 데이터를 상기 사용자의 단말기로 송신하고, 상기 사용자가 상기 단말기에 입력한 명령을 수신하고, 상기 제어부는 상기 통신부가 수신한 상기 사용자의 명령에 따라 상기 조명부를 제어할 수 있다.
상기 측정부에서 측정된 데이터를 이용하여 공기질등급을 부여하고, 상기 공기질등급에 따른 행동 플랜을 선정하고, 상기 선정된 행동 플랜을 상기 사용자에게 제공할 수 있다.
상기 측정부의 각 센서에서 측정된 데이터에 가중치를 곱하고 합산하여 공기질지수를 산출하고, 상기 산출된 공기질지수의 수치에 따라 구간 별로 공기질등급을 부여하고, 상기 공기질등급에 따른 행동 플랜을 선정하고, 상기 선정된 행동 플랜을 상기 사용자에게 제공할 수 있다.
상기 측정된 데이터를 이용하여 행동 플랜을 선정하되, 상기 조명 시스템이 설치된 공간의 목적, 크기, 종류, 용도, 환풍기의 유무 및 위치, 통풍구의 유무 및 위치, 창문의 유무 및 위치, 출입구의 유무 및 위치 중 적어도 하나 이상을 고려하여 상기 행동 플랜을 선정하고, 상기 선정된 행동 플랜을 상기 사용자에게 제공할 수 있다.
상기 측정된 데이터를 이용하여 행동 플랜을 선정하되, 시간, 계절, 날씨, 미세먼지 예보, 초미세먼지 예보, 오존 예보, 황사 예보, 재실자의 유무, 재실자의 수, 재실자의 위치 및 재실자의 상태 중 적어도 하나 이상을 실시간으로 고려하여 상기 행동 플랜을 선정하고, 상기 선정된 행동 플랜을 상기 사용자에게 제공할 수 있다.
상기 사용자에게 상기 선정된 행동 플랜에 대한 정보를 제공하기 위한 보조광원을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 선정된 행동 플랜에 대응되도록 상기 보조광원의 색상을 변경할 수 있다.
상기 측정된 데이터, 상기 산출된 공기질지수, 상기 부여된 공기질등급 및 상기 선정된 행동 플랜 중 적어도 하나 이상을 상기 사용자의 단말기를 통하여 상기 사용자에게 제공하는 조명 시스템.
상기 선정된 행동 플랜에 대응되는 음향을 발생시킬 수 있다.
LED 살균기를 더 포함하고, 상기 측정부는 부유세균 센서를 포함하고, 상기 부유세균 센서에서 측정된 데이터를 고려하여 선정된 행동 플랜에 따라, 상기 제어부는 상기 LED 살균기를 제어할 수 있다.
향기를 발생시키는 향기발생부를 더 포함하고, 상기 선정된 행동 플랜에 따라, 상기 제어부는 상기 향기발생부를 제어할 수 있다.
상기 선정된 행동 플랜에 따라 제어장치를 제어하고, 상기 제어장치는 공기청정기, 가습기, 산소발생기, 환풍기, 난방기, 냉방기, 창문 개폐기, 자외선 살균기, 기체 분사장치, 디스펜서, 공조기, 알칼리 생성기, 음이온 발생기, 에어커튼, 오존 발생기, 공기 세정기 및 온습도 제어장치 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 행동 플랜은 상기 사용자에게 제안하는 행동에 대한 정보를 포함하고, 상기 제안하는 행동에 대한 정보는, 환기 제안, 창문 개방 제안, 외부 공기 차단 제안, 창문 폐쇄 제안, 공기 청정 제안, 공기청정기 제어 제안, 가습기 제어 제안, 산소발생기 제어 제안, 환풍기 제어 제안, 난방기 제어 제안, 냉방기 제어 제안, 창문 개폐기 제어 제안, 자외선 살균기 제어 제안, 디스펜서 제어 제안, 공조기 제어 제안, 알칼리 생성기 제어 제안, 음이온 발생기 제어 제안, 에어커튼 제어 제안, 오존 발생기 제어 제안, 공기 세정기 제어 제안 및 온습도 제어장치 제어 제안 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 측정부는 이산화탄소 센서, 라돈 센서, 먼지 센서, 온도 센서, 습도 센서, 총유기휘발성 화합물(TVOC) 센서, 질소산화물(NOx) 센서, 포름알데히드(HCHO) 센서, 부유세균 센서, 황사 센서, 오존 센서, 암모니아 센서, 일산화탄소 센서, 메탄 센서, 이산화질소 센서 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제어부는 실내의 공기질 관리를 위한 관리모드를 포함하고, 상기 관리모드는, 상기 선정된 행동 플랜에 따라 상기 조명부의 색상, 조도 및 점등 상태 중 적어도 하나 이상을 변경하여 상기 사용자에게 상기 선정된 행동 플랜을 제공하고, 상기 행동 플랜의 수행이 인식되면 상기 조명부의 상태를 원상태로 복귀시킬 수 있다.
상기 제어부는 취침모드를 포함하고, 상기 취침모드는, 상기 조명부의 광원이 꺼진 경우, 상기 선정된 행동 플랜을 상기 사용자에게 제공하지 않도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따른 조명 시스템은, 실내 공기질을 측정하고, 측정된 공기질 데이터를 분석하여 적절한 행동 플랜을 사용자에게 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따른 조명 시스템은, 선정된 행동 플랜에 따라 LED 살균기 또는 향기발생부를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따른 조명 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 조명 시스템을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 조명 시스템이 측정된 데이터를 이용하여 행동 플랜을 선정하는 과정을 나타내는 개략도이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 조명 시스템을 개략적으로 도시하는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 조명 시스템(1)은 조명부(10), 측정부(11), 통신부(12), 제어부(13), 보조광원(14), LED 살균기(15) 및 향기발생부(16)를 포함할 수 있다.
조명부(10)는 실내를 조명하기 위한 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명부(10)는 실내를 조명하기 위한 LED 조명, 형광등, 백열등, 스탠드, 탁상용 조명, 무드등 또는 취침등 등의 광원을 포함할 수 있다. 조명부(10)는 각 공간에 설치된 실내 조명을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들어, 조명부(10)는 거실 조명, 주방 조명, 화장실 조명, 안방 조명, 스탠드, 무드등, 취침등 등을 모두 포함할 수 있다.
측정부(11)는 적어도 하나 이상의 센서를 포함하여 실내 공기질을 측정할 수 있다. 예를 들어, 측정부(11)는 이산화탄소 센서, 라돈 센서, 먼지 센서, 온도 센서, 습도 센서, 총유기휘발성 화합물(TVOC) 센서, 질소산화물(NOx) 센서, 포름알데히드(HCHO) 센서, 부유세균 센서, 황사 센서, 오존 센서, 암모니아 센서, 일산화탄소 센서, 메탄 센서, 이산화질소 센서 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 그러나 측정부(11)가 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 측정부(11)는 공기질 또는 공기의 오염을 측정하는 다양한 센서를 포함할 수 있다.
통신부(12)는 사용자의 단말기(T)와 데이터 송수신이 가능할 수 있다. 즉, 통신부(12)와 사용자의 단말기(T)는 양방향 통신이 가능할 수 있다. 통신부(12)는 측정부(11)의 각 센서에서 측정한 데이터를 사용자의 단말기(T)로 전송할 수 있다. 또한, 통신부(12)는 사용자가 단말기(T)에 입력한 명령을 수신할 수 있다. 사용자는 단말기(T)를 통하여, 조명부(10)를 온(On)/오프(Off)하거나, 조명부(10)의 색상, 조도, 채도, 밝기를 변경하거나, 조명부(10)의 타이머 또는 스케쥴을 설정하도록 하는 명령을 할 수 있다.
통신부(12)는 사용자의 단말기(T)와 통신하기 위하여, 와이파이, 블루투스, 3G 데이터 통신망, 지그비, 비콘, WCMDA 및 기타 유무선 통신 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 다만, 통신부(12)의 통신망이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 통신부(12)는 다양한 형태의 통신망을 사용하여 사용자의 단말기(T)와 통신할 수 있다. 사용자의 단말기(T)는 스마트폰, 휴대폰, 스마트워치, 모바일 단말기기, PC, PDA, 스마트 티비 또는 IOT 단말기기 등일 수 있다. 사용자는 단말기(T)에 저장된 어플리케이션, 웹, 내부망 또는 인터넷을 통하여 조명 시스템(1)과 통신을 할 수 있다.
제어부(13)는 조명부(10)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(13)는 통신부(12)가 수신한 사용자의 명령에 따라 조명부(10)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(13)는 사용자의 명령에 따라 조명부(10)를 온(On)/오프(Off)하거나, 조명부(10)의 색상, 조도, 채도, 밝기를 변경하거나, 조명부(10)의 타이머 또는 스케쥴을 설정할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 조명 시스템이 측정된 데이터를 이용하여 행동 플랜을 선정하는 과정을 나타내는 개략도이다.
조명 시스템(1)은 측정부(11)의 각 센서에서 측정된 복수 개의 데이터를 종합하여 공기질지수를 산출할 수 있다. 구체적으로, 조명 시스템(1)은 측정부(11)의 각 센서에서 측정된 복수 개의 데이터에 각 측정대상 별로 가중치를 곱하고, 이를 모두 합산하여 공기질지수를 산출할 수 있다. 예를 들어, 이산화탄소 센서, 라돈 센서, 먼지 센서 등에서 측정된 데이터를 각각 A1, A2, A3, …, Ai 라고 한다면, 각 측정대상에 대한 가중치 α1, α2, α3, …, αi를 각 측정 데이터에 곱하고, 이를 합산하여 공기질지수를 산출할 수 있다. 이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.
Figure 112018037082980-pat00001
즉, 공기질지수는 실내 공기에 대한 종합 점수를 의미할 수 있다.
조명 시스템(1)은 산출된 공기질지수를 이용하여 현재 실내 공기 상태에 대하여 공기질등급을 부여할 수 있다. 구체적으로, 조명 시스템(1)은 산출된 공기질지수의 수치에 따라 구간 별로 공기질등급을 부여할 수 있다. 즉, 공기질등급은 실내 공기에 대한 종합 등급을 의미할 수 있다.
조명 시스템(1)은 부여된 공기질등급에 따라 사용자에게 현재 가장 적합한 행동 플랜을 선정하고, 선정된 행동 플랜을 사용자에게 제공할 수 있다. 행동 플랜은 사용자가 현재 수행하기에 가장 적합한 행동에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 조명 시스템(1)은 실내 공기질을 분석하고 이를 바탕으로 행동 플랜을 선정하고 선정된 행동 플랜을 사용자에게 제공하여, 사용자가 현재 상태에서 가장 적합한 행동을 할 수 있도록 유도할 수 있다.
행동 플랜은 사용자에게 제안하는 행동에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제안하는 행동에 대한 정보는, 환기 제안, 창문 개방 제안, 외부 공기 차단 제안, 창문 폐쇄 제안, 공기 청정 제안, 공기청정기 제어 제안, 가습기 제어 제안, 산소발생기 제어 제안, 환풍기 제어 제안, 난방기 제어 제안, 냉방기 제어 제안, 창문 개폐기 제어 제안, 자외선 살균기 제어 제안, 디스펜서 제어 제안, 공조기 제어 제안, 알칼리 생성기 제어 제안, 음이온 발생기 제어 제안, 에어커튼 제어 제안, 오존 발생기 제어 제안, 공기 세정기 제어 제안 및 온습도 제어장치 제어 제안 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 조명 시스템(1)은 실내 공기가 나쁘고 외부 공기가 좋은 경우, 행동 플랜으로 환기 제안 또는 창문 개방 제안을 선정하고, 이를 사용자에게 제공하여 사용자가 환기를 하거나 창문을 개방하도록 유도할 수 있다. 또는 조명 시스템(1)은 실내 공기가 좋고 외부 공기가 나쁜 경우, 행동 플랜으로 외부 공기 차단 제안 또는 창문 폐쇄 제안을 선정하고, 이를 사용자에게 제공하여 사용자가 외부 공기를 차단하거나 창문을 폐쇄하도록 유도할 수 있다. 한편 조명 시스템(1)은 실내 공기가 나쁘고 외부 공기도 나쁜 경우, 행동 플랜으로 공기 청정 제안 또는 공기청정기 제어 제안을 선정하고, 이를 사용자에게 제공하여 사용자가 공기를 청정하거나 공기청정기를 작동시키거나 혹은 더 세게 작동시키도록 유도할 수 있다. 이외에도 조명 시스템(1)은 상황에 따라 가습기 제어 제안, 환풍기 제어 제안 등의 행동 플랜을 선정하고 이를 사용자에게 제공하여, 사용자가 적합한 행동을 할 수 있도록 유도할 수 있다.
조명 시스템(1)은 현재 공기질 상황에 가장 적합한 행동 플랜을 선정하기 위하여, 공간적 정보를 고려할 수 있다. 사용자가 머무르는 실내 공간의 목적, 크기, 종류, 용도 등에 따라 공기질 관리 방법이 달라지며, 요구되는 관리 기준 또한 달라질 수 있다. 예를 들어, 사용자가 주로 머무르는 곳인 안방 등은 공기질을 엄격하게 관리해야 할 수 있으며, 화장실 등은 습도를 낮추는 것이 중요할 수 있다. 또한, 같은 공간 내일지라도 공간을 세분화하여, 구획별로 환풍기의 유무 및 위치, 통풍구의 유무 및 위치, 창문의 유무 및 위치, 출입구의 유무 및 위치가 상대적으로 다를 수 있고, 이에 따라 공기질, 공기질 관리 방법 및 관리 기준 또한 달라질 수 있다. 예를 들어, 출입구 근처에 위치한 공기질 센서에서는 먼지가 다른 곳에 비해 더 높게 측정될 가능성이 있으며, 통풍구에서 멀리 위치한 공기질 센서에서는 이산화탄소 등의 농도가 높게 측정될 수 있다.
따라서, 조명 시스템(1)은 행동 플랜을 선정하기 위한 과정에 있어서, 공간적 정보 즉, 공간의 목적, 크기, 종류, 용도, 환풍기의 유무 및 위치, 통풍구의 유무 및 위치, 창문의 유무 및 위치, 출입구의 유무 및 위치 중 적어도 하나 이상을 고려하여 행동 플랜을 선정할 수 있다. 상기 공간적 정보는 조명 시스템이 설치되는 공간에 대한 정보로서, 시간에 따라 변하지 않는 고정값이며, 설치되는 위치마다 다르게 설정될 수 있다. 공간적 정보는 각 센서에서 측정된 데이터에 곱해지는 가중치를 결정하기 위해 고려될 수 있다. 공간적 정보는 공기질등급의 등급 기준이 되는 공기질지수의 수치 구간을 결정함에 있어서 고려될 수 있다. 또한, 공간적 정보는 공기질등급에 따라 행동 플랜을 선정하는 단계에서 고려될 수도 있다.
조명 시스템(1)은 현재 공기질 상황에 가장 적합한 행동 플랜을 선정하기 위하여, 환경적 정보를 고려할 수 있다. 같은 공기질등급에 해당하더라도, 시간대, 계절을 고려하여 행동 플랜을 선정해야 할 수 있다. 예를 들어, 같은 공기질등급을 갖는 상황이더라도, 여름에는 환기를, 겨울에는 청정을 해야 할 수 있다. 또한, 외부 날씨, 미세먼지 예보, 초미세먼지 예보, 오존 예보, 황사 예보를 고려하여 행동 플랜을 선정해야 할 수 있다. 예를 들어, 실내 공기질이 나쁘더라도, 미세먼지 예보 등으로 실외 공기질이 더 나쁜 경우라면, 행동 플랜으로 환기 대신 실내 공기 청정을 선정해야 할 수 있다. 또한, 재실자의 유무, 재실자의 수, 재실자의 위치 및 재실자의 상태도 고려될 수 있다. 예를 들어, 재실자가 없는 경우에는 공기질등급 기준을 엄격하게 적용할 필요가 없을 수 있고, 재실자의 건강이 좋지 않거나 건강에 주의가 필요한 영유아나 노인이 있는 경우에는 공기질등급 기준을 엄격하게 적용해야 할 수 있다.
따라서, 조명 시스템(1)은 행동 플랜을 선정하기 위한 과정에 있어서, 환경적 정보 즉 시간, 계절, 날씨, 미세먼지 예보, 초미세먼지 예보, 오존 예보, 황사 예보, 재실자의 유무, 재실자의 수, 재실자의 위치 및 재실자의 상태 중 적어도 하나 이상을 실시간으로 고려하여, 행동 플랜을 선정할 수 있다. 환경적 정보는 각 센서에서 측정된 데이터에 곱해지는 가중치를 결정하기 위해 고려될 수 있다. 환경적 정보는 공기질등급의 등급 기준이 되는 공기질지수의 수치 구간을 결정함에 있어서 고려될 수 있다. 또한, 환경적 정보는 공기질등급에 따라 행동 플랜을 선정하는 단계에서 고려될 수도 있다.
상기 환경적 정보는 실시간으로 변할 수 있으므로 실시간으로 반영되어야 할 수 있다. 외부 날씨, 미세먼지 예보, 초미세먼지 예보, 오존 예보, 황사 예보 등은 외부 기관에서 제공되는 데이터를 이용할 수 있다. 예를 들어, 조명 시스템(1)은 국가대기오염정보관리시스템(NAMIS)에서 제공되는 데이터를 이용할 수 있다. 여기서, 국가대기오염정보관리시스템은 전국에 위치하는 측정소에서 아황산가스, 일산화탄소, 이산화질소, 오존, 미세먼지 등의 대기오염도 자료를 수집··관리한다. 조명 시스템(1)은 이와 같이 국가대기오염정보관리시스템에서 측정 및 제공되는 대기오염 측정망 관련 인프라를 이용할 수 있다. 또한, 조명 시스템(1)은 전국 89개 시/군에 설치된 289개의 도시대기 측정망, 도로변대기 측정망, 국가배경 측정망, 교외대기 측정망에서 측정된 5개 대기환경기준물질의 측정 자료를 다양한 형태로 표출하여 국민들에게 실시간으로 제공하는 에어 코리아의 자료를 이용할 수 있다. 또한, 조명 시스템(1)은 기상청에서 운영하는 황사경보제와 지자체에서 운영하는 오존경보제 등의 자료도 이용할 수 있다. 이와 같이, 조명 시스템(1)은 국가대기오염정보관리시스템, 에어 코리아, 기상청, 지자체 등에서 제공되는 각종 대기오염 관련 데이터를 이용할 수 있다. 상기 외부 데이터를 수집 및 이용하기 위하여, 조명 시스템(1)은 상기 외부 데이터를 수집하는 외부데이터 수집부를 더 포함할 수도 있다. 또는, 조명 시스템(1)은 사용자의 단말기(T)를 통해서 상기 외부 데이터를 수집 및 이용할 수도 있다.
조명 시스템(1)은 재실자의 유무, 재실자의 수 및 재실자의 위치를 파악하기 위하여, 측정부(11)에 동작 감지 센서를 포함할 수도 있다. 조명 시스템(1)은 동작 감지 센서를 통해 재실자의 유무, 재실자의 수 및 재실자의 위치를 파악하고, 이를 실시간으로 반영하여 적합한 행동 플랜을 선정할 수 있다.
조명 시스템(1)은 행동 플랜을 선정하는 과정에 있어서, 각 센서에서 측정된 데이터를 직접 고려할 수도 있다. 예를 들어, 조명 시스템(1)은 공기질등급과 별개로 습도가 현저히 낮은 경우에, 행동 플랜으로 가습기 제어 제안을 선정하여 사용자에게 습도를 조절하도록 유도할 수 있다.
상기 기술한 행동 플랜을 선정하는 과정은 사용자의 단말기(T)에서 일어날 수 있다. 즉, 조명 시스템(1)은 사용자의 단말기(T)에 설치된 어플리케이션 또는 웹, 내부망, 인터넷 등을 통하여, 상기 과정을 수행할 수 있다. 구체적으로, 측정부(11)에서 측정된 데이터에 가중치를 곱하고 합산하여 공기질지수를 산출하는 단계, 공기질지수를 이용하여 공기질등급을 부여하는 단계, 공기질등급, 공간적 정보, 환경적 정보 및 측정된 데이터를 고려하여 행동 플랜을 선정하는 단계는 사용자의 단말기(T)에서 수행될 수 있다. 이 경우, 단말기(T)는 통신부(12)로부터 측정된 데이터를 수신 받은 뒤 데이터를 처리하여 공기질지수, 공기질등급 및 행동 플랜을 계산하고, 계산된 공기질지수, 공기질등급 및 행동 플랜을 단말기(T)의 디스플레이를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 또, 단말기(T)는 계산된 공기질지수, 공기질등급 및 행동 플랜을 조명 시스템(1)의 통신부(12)로 전송할 수 있다.
한편, 상기 기술한 행동 플랜을 선정하는 과정은 조명 시스템(1)에서 직접 수행될 수도 있다. 조명 시스템(1)은 데이터 연산을 수행할 수 있는 연산부를 더 포함할 수 있고, 측정부(11)에서 측정된 데이터에 가중치를 곱하고 합산하여 공기질지수를 산출하는 단계, 공기질지수를 이용하여 공기질등급을 부여하는 단계, 공기질등급, 공간적 정보, 환경적 정보 및 측정된 데이터를 고려하여 행동 플랜을 선정하는 단계는 조명 시스템(1)의 연산부에서 수행될 수 있다. 이 경우 통신부(12)는 연산부에서 계산된 공기질지수, 공기질등급 및 행동 플랜 중 적어도 하나 이상을 사용자의 단말기(T)로 송신하고, 단말기(T)는 수신한 공기질지수, 공기질등급 및 행동 플랜 중 적어도 하나 이상을 단말기(T)의 디스플레이를 통해 사용자에게 제공할 수 있다.
조명 시스템(1)은 선정된 행동 플랜을 사용자에게 제공하기 위해 다양한 방법을 사용할 수 있다. 먼저 상기 언급한 바와 같이, 조명 시스템(1)은 단말기(T)의 디스플레이를 통해 사용자에게 행동 플랜에 대한 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 단말기(T)의 디스플레이에는 각 센서에서 측정된 데이터의 수치, 공기질지수, 공기질등급 및 행동 플랜이 시각적으로 표현될 수 있다.
또는 조명 시스템(1)은 선정된 행동 플랜을 사용자에게 제공하기 위하여, 보조광원(14)을 더 포함할 수 있다. 보조광원(14)은 다양한 색을 낼 수 있는 광원을 포함할 수 있다. 제어부(13)는 선정된 행동 플랜에 따라, 행동 플랜에 대응되도록 보조광원(14)의 색상, 조도, 및 점등 상태 중 적어도 하나 이상을 변경할 수 있다. 예를 들어, 제어부(13)는 보조광원(14)의 색상을 변경시키면서 깜빡거리도록 점멸시킬 수 있다. 따라서, 사용자는 보조광원(14)의 색상, 조도 및 점등 상태 등을 통하여, 어떤 행동 플랜이 선정되었는지를 파악할 수 있다. 또는, 제어부(13)는 선정된 행동 플랜에 따라, 행동 플랜에 대응되도록 조명부(10)의 색상, 조도, 및 점등 상태 중 적어도 하나 이상을 변경할 수 있다.
한편, 조명 시스템(1)은 음향을 발생시키는 음향발생부를 더 포함할 수도 있다. 음향발생부는 미리 저장된 음원을 통해 다양한 음향을 발생시킬 수 있다. 제어부(13)는 선정된 행동 플랜에 따라, 행동 플랜에 대응되는 음향이 발생되도록 음향발생부를 제어할 수 있다. 또는, 조명 시스템(1)은 단말기(T)에 내장된 스피커를 통해 선정된 행동 플랜에 대응되는 음향을 발생시킬 수도 있다. 예를 들어, 조명 시스템(1)은 공기질등급이 매우 나쁘거나, 사용자의 긴급한 행동이 요구되는 행동 플랜이 선정된 경우 등의 상황에서 음향발생부 또는 단말기(T)의 스피커를 통해 특정 음향을 발생시켜 사용자에게 이를 알릴 수 있다.
이외에도, 조명 시스템(1)은 단말기(T)에 설치된 어플리케이션의 푸쉬 알림, 문자 전송, 웹 사이트 등을 통하여 사용자에게 행동 플랜 등의 정보를 제공할 수 있다.
조명 시스템(1)은 LED 살균기(15)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 측정부(11)는 부유세균 센서를 포함할 수 있다. 조명 시스템(1)은 상기 부유세균 센서에서 측정된 데이터를 고려하여 행동 플랜을 선정할 수 있다. 예를 들어, 부유세균 센서에서 측정된 데이터가 일정 수치 이상이면, 조명 시스템(1)은 LED 살균기를 작동시키는 행동 플랜을 선정할 수 있다. 제어부(13)는 선정된 행동 플랜에 따라, LED 살균기(15)를 제어할 수 있다. LED 살균기(15) 및 부유세균 센서를 포함하는 조명 시스템(1)은 세균이 많이 분포하는 화장실 등에 설치되는 것이 바람직할 수 있다.
조명 시스템(1)은 향기발생부(16)를 더 포함할 수 있다. 제어부(13)는 선정된 행동 플랜에 따라, 향기발생부(16)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 악취가 발생한 경우라면, 조명 시스템(1)은 향기발생부(16)를 작동시키는 행동 플랜을 선정할 수 있다. 향기발생부(16)는 인체에 무해하고 향기로운 향기를 발생시킴으로써, 실내 환경을 쾌적하게 만들어줄 수 있다. 향기발생부(16)를 포함하는 조명 시스템(1)은 악취가 발생할 수 있는 화장실, 주방, 창고 등에 설치되는 것이 바람직할 수 있다.
조명 시스템(1)의 제어부(13)는 선정된 행동 플랜에 따라 각종 제어장치(C)를 직접 제어할 수도 있다. 조명 시스템(1)이 직접 제어할 수 있는 제어장치(C)에는 공기청정기, 가습기, 산소발생기, 환풍기, 난방기, 냉방기, 창문 개폐기, 자외선 살균기, 기체 분사장치, 디스펜서, 공조기, 알칼리 생성기, 음이온 발생기, 에어커튼, 오존 발생기, 공기 세정기 및 온습도 제어장치 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다. 제어장치(C)의 제어는 통신부(12)를 통하여 원격 통신으로 이루어질 수 있으며, 또는 유선으로 이루어질 수도 있다.
조명 시스템(1)은 다양한 모드를 포함할 수 있다. 제어부(13)는 실내의 공기질 관리를 위한 관리모드를 포함할 수 있다. 상기 관리모드는 조명부(10)의 상태를 통하여 사용자에게 선정된 행동 플랜을 즉각적으로 제공하고, 사용자가 상기 선정된 행동 플랜을 수행함에 따라 조명부(10)의 상태를 원상태로 복귀시키는 모드일 수 있다. 구체적으로, 관리모드에서 제어부(13)는 선정된 행동 플랜에 대응되도록, 조명부(10)의 색상, 조도 및 점등 상태 중 적어도 하나 이상을 변경할 수 있다. 사용자는 조명부(10)의 상태 변경을 통해 선정된 행동 플랜에 대한 정보를 즉각적으로 제공받을 수 있고, 그에 따라 행동 플랜에 해당하는 동작을 수행할 수 있다. 관리모드에서 제어부(13)는 사용자가 행동 플랜을 수행한 것이 인식되면, 조명부(10)의 상태를 원상태로 복귀시킬 수 있다. 사용자가 행동 플랜을 수행한 것은 측정부(11)에서 측정된 데이터, 공기질지수 또는 공기질등급의 변화를 통해 인식될 수 있다. 또는, 각 제어장치(C)가 제어되는 것을 통신부(12)가 수신하여 인식할 수도 있다. 관리모드는 실내를 조명하는 조명부(10)의 상태를 직접 제어하는 것이므로, 사용자가 실내 조명의 변화에 즉각적으로 반응할 수 있다. 또한, 사용자가 제공된 행동 플랜을 수행하였는지를 반영하여 조명부(10)의 상태를 원상태로 되돌리므로, 사용자의 즉각적인 행동을 유도할 수 있다. 관리모드는 사용자의 행동 플랜 수행을 피드백하는 것을 포함하므로, 실내 공기를 항상 쾌적하게 유지시키는 데에 기여할 수 있다.
한편, 제어부(13)는 자동제어모드를 포함할 수 있다. 자동제어모드는 제어부(13)가 선정된 행동 플랜에 따라 각종 제어장치(C)를 직접 제어하는 모드일 수 있다. 자동제어모드에서는 사용자가 직접 행동 플랜을 수행하지 않아도 된다는 점에서 편리할 수 있다.
또한 제어부(13)는 취침모드를 포함할 수 있다. 취침모드는 조명부(10)의 불이 꺼진 경우, 사용자에게 행동 플랜을 제공하지 않을 수 있다. 또는, 취침모드는 사용자가 설정한 시간대이면서 조명부(10)의 불이 꺼진 경우에 사용자에게 행동 플랜을 제공하지 않을 수 있다. 상기 경우에 해당한다면, 사용자가 조명부(10)의 불을 끄고 취침을 하는 것일 수 있으므로, 사용자에게 행동 플랜을 제공하지 않음으로써 사용자의 취침을 방해하지 않을 수 있다. 사용자는 취침모드가 적용되는 시간대를 취사 선택할 수 있다. 취침모드는 자동제어모드와 병합되어서 취침모드가 설정된 경우, 자동제어모드가 자동으로 설정될 수도 있다. 즉, 취침모드가 설정된 경우, 사용자에게 행동 플랜을 제공하지 않는 대신 제어부(13)가 직접 각종 제어장치(C)를 제어할 수 있다.
관리모드, 자동제어모드, 취침모드는 사용자에 의하여 설정되거나 해제될 수 있다. 관리모드, 자동제어모드, 취침모드는 사용자에 취사 선택에 따라, 단말기(T)를 통하여 설정 또는 해제될 수 있다. 또는, 관리모드, 자동제어모드, 취침모드는 조명 시스템(1)에 포함되는 스위치 또는 버튼을 통하여 사용자의 취사 선택에 따라 설정 또는 해제될 수 있다.
측정부(11)가 동작 감지 센서를 포함하여서, 동작 감지 센서를 통해 사용자가 실내에 있는 것이 감지된 경우에만 공기질지수를 산출하거나, 공기질등급을 부여하거나, 행동 플랜을 선정하거나, 선정된 행동 플랜을 사용자에게 제공할 수 있다. 즉, 불필요한 에너지 낭비를 막기 위해, 사용자가 실내에 없는 경우에는, 공기질지수 등의 계산을 수행하지 않고 행동 플랜을 사용자에게 제공하지 않을 수 있다.
조명 시스템(1)은 공기질을 측정하는 측정부(11)가 실내를 조명하는 조명부(10)에 결합된 것이므로, 설치를 위한 공간을 절약할 수 있고, 조명부(10)의 전원을 이용할 수 있어서 편리할 수 있다. 또한 실내를 조명하는 조명은 각 공간마다 적어도 하나 이상 설치되기 마련이고, 한 공간 내에서도 구획별로 복수 개의 조명이 설치될 수 있기 때문에, 그러한 조명에 공기질 측정 센서를 결합한 조명 시스템(1)은 각 구획별로 공기질을 효율적으로 측정할 수 있고, 구획별 공기질 데이터를 이용하여 복합적이고 다각적인 공기질 분석이 가능할 수 있다.
일 실시 예에 따른 조명 시스템은 기설치된 조명에 추가로 설치되는 구조일 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 조명 시스템은 일산화탄소 센서, 모션센서, 소음/진동 센서를 포함하여, 실내 화재 감지, 가스 누출 감지, 거주자 외출 감지, 거주자 활동량 감지 등의 기능을 수행할 수 있다. 나아가, 상기 조명 시스템은 화재 또는 가스가 감지된 응급상황인 경우, 자동으로 소방서에 신고할 수 있다. 특히 상기 조명 시스템은 독거노인의 거주지에 설치되어서, 거주자의 활동량이 감소하거나 감지되지 않는 경우에는 노인돌봄 센터에 신고가 되도록 할 수 있다.
한편, 일 실시 예에 따른 조명 시스템은 진동감지 센서를 포함하여서, 위층에서 발생하는 진동이 감지되는 경우, 위층에 경고 알림을 전송하여 층간소음 문제 해결에 도움을 줄 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 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 구조, 장치 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 실시 예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
1: 조명 시스템

Claims (15)

  1. 실내를 조명하기 위한 광원을 포함하는 조명부;
    사용자에게 정보를 전달하기 위한 보조광원;
    실내 공기질을 측정하는 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 측정부;
    상기 사용자의 단말기와 데이터 송수신이 가능한 통신부; 및
    상기 조명부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 통신부는 상기 측정부에서 측정된 데이터를 상기 사용자의 단말기로 송신하고, 상기 사용자가 상기 단말기에 입력한 명령을 수신하고,
    상기 제어부는 상기 통신부가 수신한 상기 사용자의 명령에 따라 상기 조명부를 제어하고,
    상기 측정부의 각 센서에서 측정된 데이터에 가중치를 곱하고 합산하여 공기질지수를 산출하고,
    상기 산출된 공기질지수의 수치에 따라 구간 별로 공기질등급을 부여하고,
    공간적 정보 및 환경적 정보를 고려하여, 상기 공기질등급에 따라 상기 사용자가 수행하기에 가장 적합한 행동 플랜을 선정하고,
    상기 제어부는 상기 선정된 행동 플랜에 대응되도록 상기 보조광원의 색상, 조도 및 점등 상태 중 적어도 어느 하나를 변경하여, 상기 사용자가 상기 행동 플랜을 수행할 수 있도록 유도하고,
    상기 제어부는 실내의 공기질 관리를 위한 관리모드를 포함하고,
    상기 관리모드는, 상기 선정된 행동 플랜에 따라 상기 조명부의 색상, 조도 및 점등 상태 중 적어도 하나 이상을 변경하여 상기 사용자에게 상기 선정된 행동 플랜을 즉각적으로 제공하고, 상기 행동 플랜의 수행이 인식되면 상기 조명부의 상태를 원상태로 복귀시키고,
    상기 제어부는 취침모드를 더 포함하고,
    상기 취침모드는, 상기 사용자가 설정한 시간대이면서 상기 조명부의 광원이 꺼진 경우, 상기 선정된 행동 플랜을 상기 사용자에게 제공하지 않도록 하는 조명 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공간적 정보는, 상기 조명 시스템이 설치된 공간의 목적, 크기, 종류, 용도, 환풍기의 유무 및 위치, 통풍구의 유무 및 위치, 창문의 유무 및 위치, 출입구의 유무 및 위치 중 적어도 하나 이상을 포함하는 조명 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 환경적 정보는, 시간, 계절, 날씨, 미세먼지 예보, 초미세먼지 예보, 오존 예보, 황사 예보, 재실자의 유무, 재실자의 수, 재실자의 위치 및 재실자의 상태 중 적어도 하나 이상을 포함하는 조명 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 측정된 데이터, 상기 산출된 공기질지수, 상기 부여된 공기질등급 및 상기 선정된 행동 플랜 중 적어도 하나 이상을 상기 사용자의 단말기를 통하여 상기 사용자에게 제공하는 조명 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 선정된 행동 플랜에 대응되는 음향을 발생시키는 조명 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    LED 살균기를 더 포함하고,
    상기 측정부는 부유세균 센서를 포함하고,
    상기 부유세균 센서에서 측정된 데이터를 고려하여 선정된 행동 플랜에 따라, 상기 제어부는 상기 LED 살균기를 제어하는 조명 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    향기를 발생시키는 향기발생부를 더 포함하고,
    상기 선정된 행동 플랜에 따라, 상기 제어부는 상기 향기발생부를 제어하는 조명 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 선정된 행동 플랜에 따라 제어장치를 제어하고,
    상기 제어장치는 공기청정기, 가습기, 산소발생기, 환풍기, 난방기, 냉방기, 창문 개폐기, 자외선 살균기, 기체 분사장치, 디스펜서, 공조기, 알칼리 생성기, 음이온 발생기, 에어커튼, 오존 발생기, 공기 세정기 및 온습도 제어장치 중 적어도 하나 이상을 포함하는 조명 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 사용자가 수행해야할 행동에 대한 정보는, 환기 제안, 창문 개방 제안, 외부 공기 차단 제안, 창문 폐쇄 제안, 공기 청정 제안, 공기청정기 제어 제안, 가습기 제어 제안, 산소발생기 제어 제안, 환풍기 제어 제안, 난방기 제어 제안, 냉방기 제어 제안, 창문 개폐기 제어 제안, 자외선 살균기 제어 제안, 디스펜서 제어 제안, 공조기 제어 제안, 알칼리 생성기 제어 제안, 음이온 발생기 제어 제안, 에어커튼 제어 제안, 오존 발생기 제어 제안, 공기 세정기 제어 제안 및 온습도 제어장치 제어 제안 중 적어도 하나 이상을 포함하는 조명 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 측정부는 이산화탄소 센서, 라돈 센서, 먼지 센서, 온도 센서, 습도 센서, 총유기휘발성 화합물(TVOC) 센서, 질소산화물(NOx) 센서, 포름알데히드(HCHO) 센서, 부유세균 센서, 황사 센서, 오존 센서, 암모니아 센서, 일산화탄소 센서, 메탄 센서, 이산화질소 센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는 조명 시스템.
  14. 삭제
  15. 삭제
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