KR102250949B1 - 조명의 디밍 레벨 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치는 천정면에 배치된 조명의 디밍 레벨 제어 장치에 있어서, 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 샘플링부, 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 수신하는 통신부, 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 현재 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 이용하여 정의되는 알고리즘에 기초하여 상기 조명의 현재 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 추정하는 추정부, 및 상기 추정된 바닥 영역의 조도값과 목표 조도값이 일치하도록 상기 조명의 디밍 레벨을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

조명의 디밍 레벨 제어 장치 및 그 방법{CONTROLLING APPARATUS FOR DIMMING LEVEL OF LIGHT AND CONTOLLING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 조명의 디밍 레벨 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 실내 조명은 대표적으로 형광등 또는 할로겐 등이 천장이나 벽체에 설치되어 구현된다. 형광등 또는 할로겐 등은 실내 등으로 보편적인 것에 반하여 소비전력이 크고, 주로 단색의 조명만을 제공하게 된다. 이러한 높은 소비전력 및 조명의 단조로움을 해결하고자 최근에는 형광등 또는 할로겐 등에 비해 낮은 소비전력으로 다양한 색상의 조명을 연출할 수 있도록 한 LED 조명이 제작되어 출시되고 있다.
한편, LED 조명 보급이 증가함에 따라 에너지 절감을 위하여 다양한 센서를 이용한 조명 제어 연구가 진행되고 있다. 예를 들어, 조도센서는 조명과 별도로 분리되어 설치되거나 조명과 일체화되어 천정면에 설치되어 조도값을 측정하며, 조명 제어 장치는 조도센서를 통해 측정된 조도값을 이용하여 공간 내부의 조명의 디밍 레벨을 제어한다.
그러나 조명이 설치된 바닥면에 조도계 또는 바닥면의 조도센서를 통해 바닥면의 조도 데이터를 수집하지 않은 이상, 조도센서의 설치 위치(조명이 설치된 천장 및 조명기구 외부 등) 및 주변 환경에 따라 조도 측정값은 많이 달라질 수 있어서 조명이 설치된 곳의 정확한 바닥면의 조도값을 예측하는데 어려움이 있다.
본 발명의 일 목적은 바닥면의 조도값을 정확히 추정하고, 추정된 바닥면의 조도값을 목표 조도값과 일치할 수 있도록 조명의 디밍 레벨을 제어할 수 있는 조명의 디밍 레벨 제어 장치 및 제어 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치는 천정면에 배치된 조명의 디밍 레벨 제어 장치에 있어서, 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 샘플링부, 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 수신하는 통신부, 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 현재 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 이용하여 정의되는 알고리즘에 기초하여 상기 조명의 현재 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 추정하는 추정부, 및 상기 추정된 바닥 영역의 조도값과 목표 조도값이 일치하도록 상기 조명의 디밍 레벨을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 샘플링부는 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따라 조도 센서를 통해 측정되는 상기 천정 영역의 조도값을 샘플링할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 샘플링부는 기 설정된 디밍 레벨 범위에서 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 통신부는 바닥면에 배치된 조도계로부터 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 알고리즘은 하기의 [수학식 1]일 수 있다.
[수학식 1]
Y = ax + b
여기서, a = (y1-y2)/(s1-s2), b = ((y2-y1)*s2/(s1-s2))+y2, y는 추정된 바닥 영역의 조도값, x는 현재 조명의 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값, y1은 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, y2는 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, s1은 조명의 최소 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값, s2는 조명의 최대 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 나타냄.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 알고리즘을 이용하여 상기 추정된 바닥 영역의 조도값이 상기 목표 조도값과 동일한 경우의 천정 영역의 예측 조도값(x)을 산출하고, 상기 예측 조도값과 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따라 샘플링된 천정 영역의 조도값을 이용하여 상기 예측 조도값에 대응되는 디밍 레벨을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, 조명 식별자, 조도 측정 시간 및 조도 측정 주기 중 적어도 어느 하나를 포함하는 조명 데이터를 생성 및 관리하는 조명 데이터 관리부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 추정된 바닥 영역의 조도값이 상기 목표 조도값과 일치되도록 상기 디밍 레벨이 제어되는지 여부를 주기적으로 모니터링하는 모니터링부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 방법은 천정면에 배치된 조명의 디밍 레벨 제어 방법에 있어서, 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 단계, 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 획득하는 단계, 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 현재 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 이용하여 정의되는 알고리즘에 기초하여 상기 조명의 현재 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 추정하는 단계, 및 상기 추정된 바닥 영역의 조도값과 목표 조도값이 일치하도록 상기 조명의 디밍 레벨을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 단계는 조명 센서를 이용하여 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따라 측정되는 상기 천정 영역의 조도값을 샘플링할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 조도 센서를 이용하여 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 단계는 기 설정된 디밍 레벨 범위에서 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 획득하는 단계는 조도계를 이용하여 상기 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 현재 디밍 레벨에서의 상기 천정 영역의 조도값을 이용하여 정의되는 알고리즘은 하기의 [수학식 1]일 수 있다.
[수학식 1]
Y = ax + b
여기서, a = (y1-y2)/(s1-s2), b = ((y2-y1)*s2/(s1-s2))+y2, y는 추정된 바닥 영역의 조도값, x는 현재 조명의 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값, y1은 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, y2는 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, s1은 조명의 최소 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값, s2는 조명의 최대 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 나타냄.
일 실시예에서, 상기 추정된 바닥 영역의 조도값과 목표 조도값이 일치하도록 상기 조명의 디밍 레벨을 제어하는 단계는 상기 알고리즘을 이용하여 상기 추정된 바닥 영역의 조도값이 상기 목표 조도값과 동일한 경우의 천정 영역의 예측 조도값(x)을 산출하고, 상기 예측 조도값과 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따라 샘플링된 천정 영역의 조도값을 이용하여 상기 예측 조도값에 대응되는 디밍 레벨을 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치 및 그 방법은 바닥면의 조도값을 정확히 추정하고, 추정된 바닥면의 조도값을 목표 조도값과 일치할 수 있도록 조명의 디밍 레벨을 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치를 개략적으로 보여준다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치를 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값의 샘플링 결과를 보여준다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치와 사용자 단말의 통신을 보여준다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 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, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 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. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치를 개략적으로 보여준다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)는 조명(100)의 디밍 레벨을 제어할 수 있다.
조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)는 조명의 천정 영역의 조도값, 바닥 영역의 조도값 등을 이용하여 바닥 영역을 기준으로 바닥 영역의 조도값을 목표 조도값과 일치시킬 수 있도록 조명(100)의 디밍 레벨(dimming level)을 제어할 수 있다. 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)는 조도 센서(110)를 이용하여 천정 영역의 조도값을 획득할 수 있다. 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)는 조도계(300)로부터 바닥 영역의 조도값을 획득할 수 있다.
예를 들어, 천정 영역은 천정면으로부터 소정 거리 이격된 영역으로 정의될 수 있고, 바닥 영역은 조명(100)으로부터 빛이 조사되는 바닥면으로부터 소정 거리 이격된 영역으로 정의될 수 있다. 또한, 바닥 영역은 조명(100)이 설치된 공간에 위치한 사용자가 체감하는 조도값에 가장 근접한 조도값을 측정할 수 있는 영역을 의미할 수 있다.
조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)는 조명(100)과 결합하거나 조명(100)과 인접하게 배치될 수 있다.
조명(100)은 천정면에 배치될 수 있으며, 디밍 레벨 제어 장치(200)는 조명(100)의 양 옆 또는 조명(100)과 천정면 사이에 배치될 수 있다. 조명센서(110)는 조명(100)과 결합되거나 조명(100)에 인접하여 배치될 수 있다. 조명센서(110)는 적어도 3가지 동작 모드를 가질 수 있다. 예를 들어, 조명센서(110)는 비활성화 모드, 수동 활성화 모드, 및 자동 활성화 모드를 가질 수 있다. 조명센서(110)가 수동 활성화 모드인 경우 천정 영역의 조도값들은 측정되지만, 디밍 레벨 제어 장치(200)에 의한 조명의 디밍 레벨 제어 동작은 수행되지 않을 수 있다. 조명센서(110)가 자동 활성화 모드인 경우 천정 영역의 조도값들이 측정되고, 디밍 레벨 제어 장치(200)에 의한 조명의 디밍 레벨 동작도 수행될 수 있다.
조도계(300)는 바닥면에 배치될 수 있다. 조도계(300)는 상대적으로 객관적인 바닥 영역의 조도값을 측정할 수 있다. 조도계(300)는 측정된 바닥 영역의 조도값을 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200) 및/또는 사용자 단말(미도시)로 전달할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)는 바닥 영역의 조도값을 목표 조도값과 일치시킬 수 있도록 조명(100)의 디밍 레벨을 제어함으로써 사용자가 체감하는 바닥 영역의 조도를 사용자가 원하는 목표 조도값으로 변화시킬 수 있다.
이하에서는, 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)의 구성 및 동작이 도 2 내지 도 4를 참조하여 더욱 구체적으로 설명될 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치를 보여주는 블록도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값의 샘플링 결과를 보여준다.
먼저 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)는 샘플링부(210), 통신부(220), 저장부(230), 추정부(240), 제어부(250), 조명 데이터 관리부(260), 및 모니터링부(270)를 포함할 수 있다.
샘플링부(210)는 조명(100, 도 1 참조)의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링할 수 있다. 샘플링부(210)는 통신부(220)를 통해 수신되는 천정 영역의 조도값들을 이용하여 샘플링할 수 있다. 샘플링부(210)는 샘플링 동작을 수행하기 전에 기 샘플링된 데이터가 존재하는지 여부를 판단하고, 기 샘플링된 데이터가 존재하지 않는 경우 샘플링 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 샘플링부(210)는 샘플링 플래그(flag)를 통해 기 샘플링된 데이터가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
도 3을 참조하면, 샘플링부(210)는 조명(100)의 디밍 레벨 마다 천정 영역의 조도값을 테이블 형태로 샘플링할 수 있다. 예를 들어, 조명(100)의 디밍 레벨은 설정에 따라 1 내지 255의 범위에서 결정될 수 있다. 조도값은 럭스(lux) 단위로 샘플링될 수 있다. 샘플링부(210)의 샘플링 과정을 통해 조명(100)의 최소 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값 및/또는 조명(100)의 최대 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값이 획득될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 통신부(220)는 조도센서(110, 도 1 참조), 조도계(300, 도 1 참조) 및/또는 사용자 단말(미도시)과 통신할 수 있다.
통신부(220)는 조명(100)의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 조도 센서(110)로부터 수신할 수 있다. 통신부(220)는 조명(100)의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및/또는 조명(100)의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 조도계(300)로부터 수신할 수 있다. 또한, 통신부(220)는 조명 데이터 관리부(260)로부터 생성되는 조명 데이터를 사용자 단말로 송신할 수 있다. 통신부(220)는 다양한 유선 또는 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
저장부(230)는 샘플링부(210)에서 생성되는 상기 테이블 및/또는 통신부(220)로 수신되는 조명(100)의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및/또는 조명(100)의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 저장할 수 있다.
예를 들어, 저장부(230)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 어느 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
추정부(240)는 조명(100)의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 조명(100)의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 조명(100)의 현재 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 이용하여 정의되는 알고리즘에 기초하여 조명(100)의 현재 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 추정할 수 있다.
추정부(240)는 샘플링부(210) 또는 저장부(230)로부터 조명(100)의 최소 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값 및 조명(100)의 최대 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 전달받을 수 있다. 추정부(240)는 통신부(220)로부터 조명(100)의 현재 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 전달받을 수 있다. 추정부(240)는 통신부(220)로부터 조명(100)의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 조명(100)의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 전달받을 수 있다.
추정부(240)가 조명(100)의 현재 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 추정하기 위해 사용하는 알고리즘은 아래의 [수학식 1]과 같이 정의될 수 있다.
[수학식 1]
Y = ax + b
(여기서, a = (y1-y2)/(s1-s2), b = ((y2-y1)*s2/(s1-s2))+y2, y는 추정된 바닥 영역의 조도값, x는 현재 조명의 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값, y1은 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, y2는 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, s1은 조명의 최소 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값, s2는 조명의 최대 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 나타냄)
이와 같은 알고리즘을 통해, 추정부(240)는 바닥 영역의 조도값을 정확하게 추정할 수 있다.
제어부(250)는 조명(100)의 현재 디밍 레벨에서 추정된 바닥 영역의 조도값과 목표 조도값이 일치하도록 조명(100)의 디밍 레벨을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(250)는 조명(100)의 현재 디밍 레벨에서 추정된 바닥 영역의 조도값이 목표 조도값과 동일한 경우의 천정 영역의 예측 조도값(x)을 산출하고, 예측 조도값과 조명의 디밍 레벨 변화에 따라 샘플링된 천정 영역의 조도값을 이용하여 예측 조도값에 대응되는 디밍 레벨을 결정할 수 있다.
이를 수학식의 전개 관점에서 보면, 위 [수학식 1]에서 y 에 목표 조도값을 대입하여 x(즉, 천정 영역의 예측 조도값)를 산출하는 것으로 이해될 수 있다. 그리고 제어부(250)는 샘플링부(210)에 의해 생성된 테이블을 이용하여 x 에 대응되는 디밍 레벨을 결정함으로써 조명(100)의 현재 디밍 레벨에서 추정된 바닥 영역의 조도값과 목표 조도값이 일치하도록 조명(100)의 디밍 레벨을 제어할 수 있다.
한편 제어부(250)는 샘플링부(210)에 의해 생성된 테이블에 상기 x 에 대응되는 디밍 레벨값이 없는 경우 산출된 천정 영역의 예측 조도값(x)에 가장 가까운 조도값에 대응되는 디밍 레벨값을 선택할 수 있다. 또한, 제어부(250)는 샘플링부(210)에 의해 생성된 테이블에 상기 x 에 대응되는 디밍 레벨값이 없는 경우 미리 설정된 오차 범위 이내의 디밍 레벨을 결정할 수 있다.
조명 데이터 관리부(260)는 조명(100)의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값, 조명(100)의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, 조명(100)의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, 조명 식별자, 조도 측정 시간 및 조도 측정 주기 중 적어도 어느 하나를 포함하는 조명 데이터를 생성 및 관리할 수 있다. 생성되는 조명 데이터는 통신부(220)를 통해 사용자 단말로 전달될 수 있다.
모니터링부(270)는 추정된 바닥 영역의 조도값이 목표 조도값과 일치되도록 조명(100)의 디밍 레벨이 제어되는지 여부를 주기적으로 모니터링할 수 있다. 모니터링부(270)는 추정된 바닥 영역의 조도값이 목표 조도값과 일치되도록 조명(100)의 디밍 레벨이 제어되지 않는 경우 제어부(250)에 모니터링 결과를 전달할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)는 바닥 영역의 조도값을 목표 조도값과 일치시킬 수 있도록 조명(100)의 디밍 레벨을 제어함으로써 사용자가 체감하는 바닥 영역의 조도를 사용자가 원하는 목표 조도값으로 자동적으로 변화시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 방법은 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 단계(S110), 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 획득하는 단계(S120), 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 조명의 현재 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 이용하여 정의되는 알고리즘에 기초하여 조명의 현재 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 추정하는 단계(S130), 및 추정된 바닥 영역의 조도값과 목표 조도값이 일치하도록 조명의 디밍 레벨을 제어하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
이하에서, 상술한 S110 단계 내지 S140 단계가 도 1 내지 도 3을 참조하여 더욱 구체적으로 설명될 것이다.
샘플링부(210, 도 2 참조)는 조명(100, 도 1 참조)의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링할 수 있다(S110). 샘플링부(210)는 통신부(220)를 통해 수신되는 천정 영역의 조도값들을 이용하여 샘플링할 수 있다. 샘플링부(210)는 조명(100)의 디밍 레벨 마다 천정 영역의 조도값을 테이블 형태로 샘플링할 수 있다(도 3 참조). S110 단계는 S120 단계와 동시에 또는 먼저 수행될 수 있다.
통신부(220)는 조명(100)의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및/또는 조명(100)의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 조도계(300)로부터 수신할 수 있다(S120).
추정부(240)는 조명(100)의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 조명(100)의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 조명(100)의 현재 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 이용하여 정의되는 알고리즘에 기초하여 조명(100)의 현재 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 추정할 수 있다(S130).
추정부(240)가 조명(100)의 현재 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 추정하기 위해 사용하는 알고리즘은 아래의 [수학식 1]과 같이 정의될 수 있다.
[수학식 1]
Y = ax + b
(여기서, a = (y1-y2)/(s1-s2), b = ((y2-y1)*s2/(s1-s2))+y2, y는 추정된 바닥 영역의 조도값, x는 현재 조명의 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값, y1은 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, y2는 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, s1은 조명의 최소 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값, s2는 조명의 최대 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 나타냄)
제어부(250)는 조명(100)의 현재 디밍 레벨에서 추정된 바닥 영역의 조도값과 목표 조도값이 일치하도록 조명(100)의 디밍 레벨을 제어할 수 있다(S140). 예를 들어, 제어부(250)는 조명(100)의 현재 디밍 레벨에서 추정된 바닥 영역의 조도값이 목표 조도값과 동일한 경우의 천정 영역의 예측 조도값(x)을 산출하고, 예측 조도값과 조명의 디밍 레벨 변화에 따라 샘플링된 천정 영역의 조도값을 이용하여 예측 조도값에 대응되는 디밍 레벨을 결정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치와 사용자 단말의 통신을 보여준다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)는 사용자 단말(400)과 통신할 수 있다. 예를 들어, 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)는 사용자 단말(400)로 조명 데이터를 전송할 수 있다.
사용자 단말(400)의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징(browsing)이 가능한 인터넷 가전 제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
사용자 단말(400)은 통신부(410), 제어부(420), 및 표시부(430)를 포함할 수 있다.
통신부(410)는 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)로부터 조명 데이터를 수신할 수 있다. 통신부(410)는 사용자의 설정에 따른 새로운 목표 조도값 등을 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)로 전송할 수 있다.
제어부(420)는 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)로부터 전달되는 조명 데이터를 처리하여 표시부(430)에 출력할 수 있다.
표시부(430)는 조명 데이터를 출력할 수 있다. 따라서, 사용자는 사용자 단말(400)을 통해 현재 천정 영역의 조도값, 바닥 영역의 조도값 등을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 동작 방법은 조명 데이터를 수신하는 단계(S210), 조명 데이터를 추출하는 단계(S220), 알고리즘 검증 진행 여부를 선택받는 단계(S230), 알고리즘을 검증하는 경우 조도계로부터 바닥 영역의 조도값을 수신하는 단계(S240), 알고리즘을 검증하는 단계(S250), 및 를 포함할 수 있다.
이하에서, 상술한 S210 단계 내지 S260 단계가 도 5를 참조하여 구체적으로 설명될 것이다.
통신부(410)는 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)로부터 조명 데이터를 수신할 수 있다(S210). 조명 데이터는 예를 들어, 천정 영역의 조도값, 바닥 영역의 조도값, 조명의 디밍 레벨, 조명 식별자 등을 포함할 수 있다.
제어부(420)는 조명 데이터를 추출할 수 있다(S220).
제어부(420)는 사용자로부터 알고리즘 검증 진행 여부를 선택받을 수 있다(S230).
제어부(420)는 알고리즘 검증이 선택되는 경우 통신부(410)를 통해 조도계(300, 도 1 참조)로부터 바닥 영역의 조도값을 수신할 수 있다(S240).
제어부(420)는 수신된 바닥 영역의 조도값을 이용하여 알고리즘을 검증할 수 있다. 예를 들어, 제어부(420)는 상술한 [수학식 1]에 수신된 바닥 영역의 조도값을 대입하여 알고리즘을 검증할 수 있다.
또한, 제어부(420)는 사용자로부터 목표 조도값이 재설정되는 경우 통신부(410)를 통해 새로운 목표 조도값을 조명의 디밍 레벨 제어 장치(200)로 전송할 수 있다.
따라서, 사용자는 사용자 단말(400)을 통해 조명 데이터를 실시간으로 확인할 수 있고, 새로운 목표 조도값에 대응되는 디밍 레벨로 조명을 제어할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 조명
110: 조명센서
200: 조명의 디밍 레벨 제어 장치
210: 샘플링부
220: 통신부
230: 저장부
240: 추정부
250: 제어부
260: 조명 데이터 관리부
270: 모니터링부
300: 조도계
400: 사용자 단말
410: 통신부
420: 제어부
430: 표시부

Claims (14)

  1. 천정면에 배치된 조명의 디밍 레벨 제어 장치에 있어서,
    상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 샘플링부;
    상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 수신하는 통신부;
    상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 현재 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 이용하여 정의되는 알고리즘에 기초하여 상기 조명의 현재 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 추정하는 추정부; 및
    상기 추정된 바닥 영역의 조도값과 목표 조도값이 일치하도록 상기 조명의 디밍 레벨을 제어하는 제어부를 포함하되,
    추정부는,
    상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 간의 차이값과 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값 간의 차이값을 산출하고, 두 차이값 간의 비를 기반으로 추정하는, 조명의 디밍 레벨 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플링부는 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따라 조도 센서를 통해 측정되는 상기 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 것을 특징으로 하는 조명의 디밍 레벨 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플링부는 기 설정된 디밍 레벨 범위에서 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 것을 특징으로 하는 조명의 디밍 레벨 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는 바닥면에 배치된 조도계로부터 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 획득하는 것을 특징으로 하는 조명의 디밍 레벨 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 알고리즘은 하기의 [수학식 1]인 것을 특징으로 하는 조명의 디밍 레벨 제어 장치.
    [수학식 1]
    Y = ax + b
    여기서, a = (y1-y2)/(s1-s2), b = ((y2-y1)*s2/(s1-s2))+y2, y는 추정된 바닥 영역의 조도값, x는 현재 조명의 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값, y1은 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, y2는 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, s1은 조명의 최소 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값, s2는 조명의 최대 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 나타냄.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 알고리즘을 이용하여 상기 추정된 바닥 영역의 조도값이 상기 목표 조도값과 동일한 경우의 천정 영역의 예측 조도값(x)을 산출하고, 상기 예측 조도값과 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따라 샘플링된 천정 영역의 조도값을 이용하여 상기 예측 조도값에 대응되는 디밍 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 조명의 디밍 레벨 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, 조명 식별자, 조도 측정 시간 및 조도 측정 주기 중 적어도 어느 하나를 포함하는 조명 데이터를 생성 및 관리하는 조명 데이터 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명의 디밍 레벨 제어 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정된 바닥 영역의 조도값이 상기 목표 조도값과 일치되도록 상기 디밍 레벨이 제어되는지 여부를 주기적으로 모니터링하는 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명의 디밍 레벨 제어 장치.
  9. 천정면에 배치된 조명의 디밍 레벨 제어 방법에 있어서,
    상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 단계;
    상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 획득하는 단계;
    상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 현재 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 이용하여 정의되는 알고리즘에 기초하여 상기 조명의 현재 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 바닥 영역의 조도값과 목표 조도값이 일치하도록 상기 조명의 디밍 레벨을 제어하는 단계를 포함하되,
    추정하는 단계는,
    상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 간의 차이값과 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값 간의 차이값을 산출하고, 두 차이값들 간의 비를 기반으로 추정하는, 조명의 디밍 레벨 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 단계는 조명 센서를 이용하여 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따라 측정되는 상기 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 것을 특징으로 하는 조명의 디밍 레벨 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 단계는 기 설정된 디밍 레벨 범위에서 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따른 천정 영역의 조도값을 샘플링하는 것을 특징으로 하는 조명의 디밍 레벨 제어 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 획득하는 단계는 조도계를 이용하여 상기 상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값을 획득하는 것을 특징으로 하는 조명의 디밍 레벨 제어 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값 및 천정 영역의 조도값, 상기 조명의 현재 디밍 레벨에서의 상기 천정 영역의 조도값을 이용하여 정의되는 알고리즘은 하기의 [수학식 1]인 것을 특징으로 하는 조명의 디밍 레벨 제어 방법.
    [수학식 1]
    Y = ax + b
    여기서, a = (y1-y2)/(s1-s2), b = ((y2-y1)*s2/(s1-s2))+y2, y는 추정된 바닥 영역의 조도값, x는 현재 조명의 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값, y1은 조명의 최소 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, y2는 조명의 최대 디밍 레벨에서의 바닥 영역의 조도값, s1은 조명의 최소 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값, s2는 조명의 최대 디밍 레벨에서의 천정 영역의 조도값을 나타냄.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 추정된 바닥 영역의 조도값과 목표 조도값이 일치하도록 상기 조명의 디밍 레벨을 제어하는 단계는 상기 알고리즘을 이용하여 상기 추정된 바닥 영역의 조도값이 상기 목표 조도값과 동일한 경우의 천정 영역의 예측 조도값(x)을 산출하고, 상기 예측 조도값과 상기 조명의 디밍 레벨 변화에 따라 샘플링된 천정 영역의 조도값을 이용하여 상기 예측 조도값에 대응되는 디밍 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 조명의 디밍 레벨 제어 방법.
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