KR20100097703A - 통합된 에너지 기능을 갖는 조명 관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특히 에너지를 절약하고 에너지 소비를 모니터하기 위한, 조명 관리 시스템에 에너지 기능을 통합하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 통합된 에너지 기능을 갖는 조명 관리 시스템(10)이 제공되고, 그 시스템은, 조명 시스템(18)의 조명 설비들(12-16)에 관한 에너지 정보를 수신하는 것, 및 조명 시스템(18)의 에너지 소비에 관하여 상기 수신된 에너지 정보를 처리하는 것에 적응된다. 에너지 기능은 예를 들면 조명 시스템을 낮은 에너지 소비로 자동으로 구성하고, 에너지 소비를 낮추는 것에 관하여 조명 시스템의 추가적인 구성들을 허용하고, 또는 꺼질 수 있고 꺼질 때 상당한 에너지 절약에 해당할 감지할 수 있는 조명들의 세트를 사용자에게 제공하기 위해 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 특히 에너지를 절약하고 에너지 소비를 모니터하기 위한, 조명 관리 시스템에 에너지 기능을 통합하는 것에 관한 것이다.
조명 시스템들, 예를 들면 가게 조명 시스템들은 더 많은 램프들 및 그 램프들을 구동하는 옵션들과 함께, 점점 더 복잡해지고 있다. 특히, 복잡한 조명 시스템들을 관리하고 제어하기 위한 차세대 조명 제어 또는 관리 시스템들은 사용자가 단지 램프들의 그룹들 대신에 "분위기들"을 제어하게 하는 컴퓨터 시스템들을 포함한다. 그러나, 이러한 시스템들은 사용자가 버튼을 탁 치는 것으로 램프들을 셧 다운하는 것을 허용하지 않는다. 따라서, 조명이 요구되지 않는 영역들, 예를 들면, 창고(storage room)에서 조명들을 끄기 위해 이용되는 사용자들은 더 이상 이것을 쉽게 할 수 없고, 그 결과 헛된 에너지 소비가 생길 수 있다. 또한, 비록 조명들이 꺼질 수 있을지라도, 전문가 지식이 없으면 조명들을 끄고 나중에 다시 켜는 것이 도대체 얼마간의 에너지 절약에 해당하는지를 예측하는 것은 거의 불가능하다. 사실상, 어떤 램프들은 장시간 동안 꺼진 후에 다시 켜지면 반드시 연출된 분위기를 위태롭게 하거나 또는 장치의 수명조차 위태롭게 할 수 있다. 또한, 조명 분위기 생성을 위해 사용자의 마음대로 할 수 있는 예상되는 많은 수의 램프들, 설비들 또는 자유도들은 조명 장면 내의 요소들(효과들)이 설치된 조명 장비의 대안적인 구성 설정들에 의해 유사하게 연출될 수 있는 것을 야기한다.
US2004/0002792A1은 조명 설비들, 광(photo) 및 재실(occupancy) 센서들, 개인 조명 명령들(personal lighting commands) 및 에너지 제어 유닛을 이용하는 조명 에너지 관리 시스템에 관한 것이다. 에너지 제어 유닛은 광 및 재실 센서들 및 개인 컨트롤러로부터 정보를 수신하고 구역 및 설비 물체들의 좌표계(coordinated system)를 이용하여 각 조명 설비에 대한 최선의 휘도 명령을 결정한다. 각 구역 물체는 건물 구역과 관련되고 각 설비 물체는 조명 설비와 관련된다. 각 구역 물체는 물리적 구역이 점유되지 않을 때 조명 설비 조명 레벨이 조정되는 것을 보장한다. 각 설비 물체는 센서들 및 개인 입력들을 이용하여 소망의 휘도 레벨을 결정하고 전력 평균 분배(load shedding) 및 일광 보상(daylight compensation)을 이용하여 일광 조정된 휘도 레벨을 결정한다. 에너지 제어 유닛은 조명 설비들에 의해 요구되는 에너지를 최소화하기 위해 이러한 레벨들에 기초하여 최선의 휘도 명령을 결정한다. 개시된 시스템은 상기 조명 설비들에 의해 요구되는 에너지를 최소화하는 것을 허용한다.
[발명의 개요]
본 발명의 목적은 통합된 에너지 기능을 포함하는 조명 관리 시스템을 제공하는 것이다.
이 목적은 독립 청구항에 의해 해결된다. 추가적인 실시예들은 종속 청구항들에 의해 나타내어진다.
본 발명의 기본적인 아이디어는 조명 관리 시스템에 에너지 기능을 통합하는 것이다. 에너지 기능은 예를 들면 조명 시스템을 낮은 에너지 소비로 자동으로 구성하고, 에너지 소비를 낮추는 것에 관하여 조명 시스템의 추가적인 구성들을 허용하고, 또는 꺼질 수 있고 꺼질 때 상당한 에너지 절약에 해당할 감지할 수 있는 조명들의 세트를 사용자에게 제공하기 위해 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예는 통합된 에너지 기능을 갖는 조명 관리 시스템을 제공하고, 상기 시스템은,
- 조명 시스템의 조명 설비들에 관한 에너지 정보를 수신하는 것, 및
- 상기 조명 시스템의 에너지 소비에 관하여 상기 수신된 에너지 정보를 처리하는 것에 적응된다.
에너지 정보는 조명 설비의 에너지, 특히 에너지 소비에 관한 임의의 정보를 의미한다. 예를 들면, 에너지 정보는 디밍된 모드(dimmed mode)에서와 같은 상이한 동작 조건에서의 조명 설비의 에너지 소비와 같은 정보의 세트를 포함할 수 있다. 에너지 정보는 상기 시스템이 예를 들면 에너지 제약 조건들(energy constraints)이 더 잘 만족될 수 있도록 조명 설비들의 구성 설정들을 조정할 수 있게 한다. 에너지 기능은 예를 들면 조명 분위기의 추상적 서술(abstract description)로부터 조명 분위기를 자동으로 연출할 수 있는 조명 관리 시스템에서 특히 유용하다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 상기 시스템은,
- 상기 조명 설비들에 관한 에너지 정보를 저장하는 데이터베이스;
- 조명 설비들과의 네트워크 접속 - 상기 조명 설비들은 에너지 정보를 제공함 -;
- 설치 후에 상기 조명 관리 시스템의 제1 학습 단계 동안에 에너지 정보를 수집하는 프로세스
중 하나 이상에 의하여 상기 에너지 정보를 수신하는 것에 적응될 수 있다.
상기 데이터베이스는 예를 들면 조명 설비들의 벤더들, 예를 들면 조명 유닛들의 생산자들에 의해 공급되는 에너지 정보를 저장할 수 있다. 네트워크 접속은, 유선이든 무선이든, 예를 들면 조명 설비들로부터 직접 에너지 정보를 검색하는 것을 허용한다. 에너지 정보를 수신하는 제3의 가능성은 예를 들면 조명 시스템의 설치된 조명 설비들을 학습하기 위한 조명 관리 시스템의 전용의 방법들, 예를 들면 조명 시스템의 설치된 조명 설비들을 자동으로 검출하는 일종의 프로세스에 의하여 구현될 수 있다. 이 프로세스는 디밍 가능성들 및 컬러들과 같은 조명 설비들의 능력들에 관한 정보를 수집하기 위해서만이 아니라, 에너지 정보를 수집하기 위해서도 연장될 수 있다.
상기 시스템은 본 발명의 실시예에 따르면 조명 설비들 및 다음의 것들: 조명 설비의 능력들, 현재의 설정들, 에너지 소비, 동작의 히스토리, 동작 제약 조건들 및/또는 규칙들의 세트 중 하나 이상을 저장하는 메모리 테이블을 더 포함할 수 있다. 에너지 소비는 예를 들면 조명 설비의 추정된 에너지 소비, 예를 들면 평이한 와트(plain Watts) 단위의 에너지 소비일 수 있다. 에너지 소비는 예를 들면 값들의 세트를 포함할 수 있고, 각각의 값은 상이한 디밍 레벨들에서의 에너지 소비와 같은 조명 설비의 특정한 구성에 대한 것이다. 동작의 히스토리는 조명 설비들의 수명 및 노화 "스트레스"에 관하여 시스템에게 유용한 힌트들을 제공할 수 있고, 따라서 시스템이 이러한 양태들을 고려할 수 있게 한다. 테이블은 예를 들면 조명 관리 시스템의 학습 단계 동안에 자동으로 생성될 수 있다.
상기 시스템은 본 발명의 추가적인 실시예에서,
- 조명 시스템의 조명 설비들에 대한 구성 설정들을 수신하는 것,
- 사용자에 의해 의도된 바와 유사한 조명 효과들을 산출하지만, 수신된 에너지 정보에 의하여, 보다 작은 에너지 소비를 요구하는 구성 설정들을 결정하는 것, 및
- 상기 수신된 구성 설정들을 상기 결정된 구성 설정들과 매칭시키는 것에 적응될 수 있다.
따라서, 소망의 조명 분위기를 자동으로 연출할 수 있는 조명 관리 시스템에서, 연출 프로세스 동안에 생성된 구성 설정들은 에너지 소비에 관하여 더 조정될 수 있다. 시스템에 의한 구성 설정들의 수신은 또한 예를 들면 소망의 조명 분위기의 추상적 서술로부터 소망의 조명 분위기를 자동으로 연출하는 것에 의한 시스템 자체에 의한 그 설정들의 생성을 포함할 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 상기 시스템은,
- 상기 수신된 에너지 정보를 고려하지 않고 상기 조명 시스템의 조명 설비들에 대한 적합한 구성 설정들을 평가하고 상기 조명 시스템에 대한 초기 구성 설정들을 계산하는 제1 단계, 및
- 상기 수신된 에너지 정보를 고려하여 상기 초기 구성 설정들을 조정하는 제2 단계
를 포함하는 2 단계 프로세스에서 상기 조명 시스템을 이용하여 조명 분위기를 자동으로 연출하는 것에 적응될 수 있다.
조명 분위기를 연출하는 이 2 단계 프로세스는 특히 계산 시간에 관하여 제한을 극복하거나 요건을 만족시키기 위해, 에너지 사항들을 고려하는 것을 허용한다. 상기 제1 단계에서는, 계산 시간에 관하여 추가적인 부담 없이 초기 조명 분위기가 연출될 수 있다. 상기 제2 단계에서는, 상기 연출된 조명 분위기는 임의의 에너지 제약 조건들 및 정보를 고려하여 조정될 수 있다. 따라서, 사용자는 초기 조명 분위기를 신속히 획득할 수 있고, 초기 조명 분위기는 그 후 임의의 에너지 제약 조건들 또는 요건을 만족시키기 위하여 더 세련된다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 상기 시스템은 암실 캘리브레이션(dark room calibration) 프로세스에 의하여 에너지 정보를 수집하는 것에 더 적응될 수 있고, 상기 암실 캘리브레이션 프로세스는 상기 조명 시스템의 조명 설비들의 에너지 소비 측정들을 수행하는 데 연장된다. 암실 캘리브레이션(DRC) 프로세스는 통상적으로 설치된 조명 장비, 특히 조명 설비들의 거동 및 능력들을 식별하기 위해 조명 시스템에서 이용된다. 예를 들면, DRC는 설치된 조명 시스템의 조명 설비들에 관하여 무언가를 "학습"하기 위해 조명 관리 시스템에 의해 적용될 수 있다. 더 구체적으로, DRC는 조명 시스템의 개별적인 자유도들에 대한 광도 측정들(photometric measurements)을 수행하는 것에 있을 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 상기 암실 캘리브레이션 프로세스는 다양한 딤(dim) 또는 컬러 모드들에서 조명 시스템의 개별적으로 제어 가능한 조명 설비들의 에너지 소비를 동시에 측정하고 기록한다는 점에서 연장될 수 있다. 이것은 조명 관리 시스템은 통상적으로 DRC 동안에 단일 램프들 또는 조명 설비들의 출력을 높이고 딤 레벨들을 통하여 계단식으로 연습하여 조명 강도 및/또는 스펙트럼 거동에 관한 비선형성들을 등록하기 때문에 추가적인 시간을 필요로 하지 않을 수 있다. 이렇게 단일 조명 설비들의 출력을 높이고 그 설비들을 계단식으로 디밍하는 동안에, 그 단일 조명 설비들의 에너지 또는 전력 소비도 측정될 수 있다. 에너지 소비는 방 또는 사무실의 중심 장소에서 측정될 수 있다.
측정 및 기록을 수행하기 위하여, 상기 시스템은 본 발명의 실시예에서 에너지 소비의 측정을 수행하기 위한 전용의 센서 노드를 더 포함할 수 있다. 그 측정들은 각각의 조명 설비의 ID(identification)와 함께 중앙 데이터베이스에 저장될 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면,
- 조명 시스템의 조명 설비들에 관한 에너지 정보를 수신하는 것은 조명 시스템의 에너지 소비를 측정하는 것을 포함할 수 있고,
- 조명 시스템의 에너지 소비에 관하여 상기 수신된 에너지 정보를 처리하는 것은 에너지 소비가 저하되도록 조명 시스템의 조명 설비들의 구성 설정들의 작은 변경들을 수행하는 것을 포함할 수 있고, 그 작은 변경들은 그 수행된 작은 변경들로 인한 조명 시스템에 의해 연출되는 조명 분위기의 변화들이 인간의 눈에 의해 인식될 수 없도록 선택된다.
따라서, 에너지 요건들을 갖는 데이터베이스가 요구되지 않는다. 대신에, 상기 시스템은 에너지 소비를 연속적으로 측정하고 에너지 소비가 저하될 수 있는 점에서 연출된 조명 분위기를 조정할 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 조명 관리 시스템을 위한, 특히 본 발명에 따른 시스템을 위한 사용자 인터페이스가 제공되고, 그 인터페이스는 조명 관리 시스템에 의해 제어되는 조명 시스템의 에너지 소비를 디스플레이하는 에너지 소비 미터(energy consumption meter)를 제시하도록 적응된다.
상기 인터페이스는 예를 들면 조명 관리 시스템의 중앙 제어 스테이션의 컨트롤러에 의해 처리되는, 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 상기 컨트롤러는 예를 들면 상기 인터페이스를 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)로서 사용자에게 제시하기 위해 제공되는 디스플레이를 갖는 전용의 컴퓨터일 수 있다.
상기 사용자 인터페이스는 본 발명의 추가적인 실시예에 따르면 에너지 보존 버튼(conserve energy button)을 포함할 수 있고, 상기 인터페이스는 또한 상기 에너지 보존 버튼의 작동 즉시 옵션 버튼들의 세트를 갖는 제어 패널을 디스플레이하도록 적응될 수 있고, 각 옵션 버튼은 작동 즉시 그 작동된 옵션 버튼에 관련된 에너지 규정들이 상기 조명 시스템에 의해 본질적으로 만족되도록 조명 관리 시스템으로 하여금 현재의 조명 시나리오를 변경하게 하도록 적응된다.
상기 에너지 보존 버튼은 GUI의 일부로서 또는 개별의 버튼으로서 구현될 수 있다.
상기 사용자 인터페이스는 또한 본 발명의 실시예에서 조명 시스템의 조명 설비들에 대한 수신된 구성 설정들에 기초하여 조명 시스템의 기대 에너지 소비(expected energy consumption)를 예상하도록 적응될 수 있다.
예를 들면, 상기 인터페이스는 조명 시스템의 조명 설비들의 데이터 및 상기 수신된 구성 설정들에 기초하여 에너지 소비의 추정치를 계산하도록 적응되는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 예상된 기대 에너지 소비는 그 후 예를 들면 조명 관리 시스템의 컨트롤러의 GUI 상에 디스플레이될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 조명 관리 시스템, 특히 본 발명에 따른 조명 관리 시스템에 에너지 정보를 제공하도록 적응되는 조명 설비를 제공한다.
그 조명 설비는 SSLD(Solid State Lighting Device) 또는 할로겐 전구와 같은 램프 또는 다른 조명 수단일 수 있다. 상기 조명 설비는 예를 들면 유선 또는 무선 네트워크를 통해 에너지 정보를 제공하는 전자 회로를 포함할 수 있다.
상기 조명 설비는 본 발명의 실시예에 따르면 에너지 소비를 측정하고 그 측정된 에너지 소비를 에너지 정보로서 조명 관리 시스템에 제공하도록 적응될 수 있다.
예를 들면, 상기 조명 설비는 그 조명 설비의 에너지 소비를 연속적으로 측정하도록 적응된 측정 일렉트로닉(measurement electronic)을 포함할 수 있다. 그 일렉트로닉은 예를 들면 네트워크 인터페이스를 더 포함할 수 있고, 그 네트워크 인터페이스는 조명 관리 시스템의 중앙 컨트롤러와 통신하고 상기 측정된 에너지 소비를 송신하도록 적응될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 조명 설비는 에너지 정보를 예를 들면 내부 저장 장치에 저장하도록 적응될 수 있다.
예를 들면, 상기 조명 설비는 상이한 디밍 단계들에서의 에너지 소비와 같은, 조명 설비에 관한 데이터를 저장하는, ROM(Read Only Memory)과 같은, 메모리 장치를 포함할 수 있다. 또한, 그 메모리 장치는 조명 설비의 외부로부터, 특히 조명 시스템을 제어하기 위해 네트워크를 통해 조명 설비에 접속되어 있는 중앙 컨트롤러로부터 판독 가능할 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예는 본 발명에 따른 조명 관리 시스템을 이용하여 조명 시스템을 관리하는 방법을 제공하고, 그 방법은,
- 상기 조명 시스템의 조명 설비들에 관한 에너지 정보를 수신하는 단계, 및
- 상기 조명 시스템의 에너지 소비 및 조명 설비들의 수동 제어에 관하여 상기 수신된 에너지 정보를 처리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 컴퓨터에 의해 실행될 때 본 발명에 따른 상기 방법을 수행할 수 있게 되어 있는 컴퓨터 프로그램이 제공될 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하는 레코드 캐리어, 예를 들면, CD-ROM, DVD, 메모리 카드, 디스켓, 또는 전자 액세스를 위해 상기 컴퓨터 프로그램을 저장하기에 적합한 유사한 데이터 캐리어가 제공될 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 실시예는 조명 시스템과의 통신을 위한 인터페이스를 포함하고 본 발명에 따른 방법을 수행하도록 프로그램된 컴퓨터를 제공한다.
본 발명의 이들 및 다른 양태들은 이하에 설명된 실시예들로부터 명백할 것이고 또는 그 실시예들에 관련하여 설명될 것이다.
본 발명은 예시적인 실시예들에 관련하여 이하에 더 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 이 예시적인 실시예들에 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 기능을 갖는 조명 관리 시스템의 실시예를 나타낸다.
이하에서, 기능적으로 유사한 또는 동일한 구성 요소들은 동일한 참조 번호들을 가질 수 있다.
본 발명은 조명 제어 시스템 또는 조명 관리 시스템에 에너지 소비 지식을 포함시키고,
- 꺼질 수 있고;
- 꺼질 때 상당한 에너지 절약에 해당할
감지할 수 있는 조명들의 세트를 사용자에게 제공할 수 있다.
감지할 수 있는 선택들은 램프들을 끄는 대신에 전체 영역을 보다 낮은 강도로 디밍하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 일부 영역들은 안전 이유로 임계치 아래로 디밍될 수 없는 것이 제공될 수 있다.
또한, 통합된 에너지 소비 지식은 또한 매우 과다한(highly redundant)(기능에 관하여) 조명 설치들의 에너지 효율을 증가시키기 위하여 실행 시간 동안에 조명 관리 시스템에 의해 이용될 수 있다.
언급된 에너지 소비에 관한 정보는 몇 가지 방법으로 획득될 수 있다.
- 그것은 조명 설비들의 벤더들에 의해 공급되고 그로부터 조명 관리 시스템에 의해 이용되는 데이터베이스 내에 도입될 수 있거나;
- 그것은 조명 설비 내에 저장되거나 측정되고 네트워크 접속을 통하여 조명 관리 시스템에 제공될 수 있거나;
- 또는 그것은 설치 후 제1 학습 단계 동안에 수집될 수 있다.
도 1은 몇 개의 조명 설비들(12, 14, 및 16), 예를 들면 SSLD들 또는 할로겐 전구들을 포함하는 조명 시스템(18)을 제어하기 위해 제공되는, 조명 관리 시스템(10)을 나타낸다. 조명 시스템(18) 및 특히 조명 설비들(12 내지 16)은 네트워크 접속들(22)을 포함하는 유선 및/또는 무선 네트워크를 통하여 조명 관리 시스템(10)에 접속된다. 조명 관리 시스템(10)은 조명 분위기의 추상적 서술을 포함하는 파일을 판독할 수 있다. 또한, 시스템(10)은 조명 시스템의 조명 설비들(12 내지 16)에 관한 에너지 정보를 포함하는 데이터베이스(20)에 액세스할 수 있다.
시스템(10)은 에너지 양태들에 관하여 소망의 조명 분위기의 생성을 제어하기 위한 사용자 인터페이스(30)를 더 포함한다. 사용자 인터페이스(30)는 조명 시스템에 관하여 사용자를 위해 정보를 디스플레이하는, 디스플레이(32), 예를 들면 LCD(Liquid Crystal Display)를 포함한다. 사용자 인터페이스는 현재의 에너지 소비를 나타내는 에너지 소비 미터(와트 또는 와트당 에너지 비용을 이용하는 $/hour)를 사용자에게 제시할 수 있다.
에너지 보존 버튼(34)은 작동 즉시, 옵션 버튼들(36)의 세트를 갖는 제어 패널을 열고, 각 옵션 버튼은 상당한 에너지 절약에 해당할 현재의 조명의 시나리오 적응을 나타낸다. 예를 들면 가계의 조명 시스템의 옵션들의 예는 다음과 같을 수 있다:
- "주 조명을 -10%로 디밍한다"(10% 미만으로의 디밍은 가게 개장 시간 동안에 가게 내의 최소 한도의 허용되는 조명 레벨이기 때문에.)
- "금전 등록기 장식 조명을 끈다"(기능 조명은 켜진 상태로 유지되고, 만약 가게가 고객들로 차 있다면 장식 조명은 어차피 눈에 보이지 않는다)
- "창고 조명을 최소로 디밍한다"(창고에는 아무도 없고, 두 사람만이 오늘 가게에 배치되어 있고, 둘 다 가게 현장(shop floor)에서 일하고 있다).
에너지 보존 버튼(34)은 또한 사용자가 에너지를 절약하기 위해 조명 시스템(18)의 구성 설정들을 쉽게 변경하는 것을 허용하기 위해, 예를 들면 에너지를 절약하기 위해 조명 시스템(18)의 조명들의 세트를 끄는 것을 허용하기 위해 제공될 수 있다. 예를 들면, 옵션 버튼들(36)은 몇 개의 에너지 절약 옵션들 및 제시된 에너지 절약 옵션들을 이행하기 위해 스위치 오프되는 조명들을 디스플레이할 수 있다. 따라서, 사용자는 소망의 에너지 절약을 달성하기 위하여 어느 조명들을 스위치 오프할지를 쉽게 선택할 수 있다.
또한, 사용자 인터페이스는 조명 설비(들)에 대한 의도된 구성(설정들)이 입력으로서 주어진 후에 사용자가 그것을 사용하는 것의 편리함을 고려할 수 있도록, 또는 대신에 조명 관리 시스템(10)이 사용자에 의해 의도된 바와 유사한 효과들을 산출하지만, 보다 작은 전력 소비를 요구하는 설정들을 매칭시키려고 노력하게 하기 위해 기대 전력 소비를 예상할 수 있는 어떤 소프트웨어를 통합할 수 있다. 또한 조명 관리 시스템(10)은 어떤 미리 예정된 조명 작업들을 고려하여 사용자에 의해 제안된 구성을 채택하는 것의 편리함을 체크할 수 있다.
조명 관리 시스템(10)은 조명 설비들(12 내지 16) 및 그들의 능력들(예를 들면, 컬러 범위 능력들, 조명 타입 - 스포트/환경), 현재의 설정들(딤 레벨, 온/오프)의 메모리 테이블(24)을 더 포함한다. 특히, 메모리 테이블(24)은 이 정보를 포함한다:
- 에너지 소비 - 조명 설비의 추정된 에너지 소비, 평이한 와트. 어쩌면 조명 설비의 현재의 디밍 레벨 또는 다른 구성 파라미터들(치수들)을 위하여 디멘전(dimension)된다.
- 히스토리 - 적용된 동작 조건들뿐만 아니라, 조명 설비가 켜졌던 시간. 동작 조건들은 수명 또는 노화 "스트레스"에 관하여 조명 관리 시스템(10)에 유용한 힌트들을 제공할 수 있다.
- 인간 사용자 또는 조명 관리 시스템(10)이 에너지 관심사를 고려하여 조명 설비(들)의 사용에 관한 결정을 하는 데 도움이 되는 제약 조건들 또는 (아마 하드-코딩된) 포함된 규칙들의 세트, 예를 들면, "램프는 1000 루멘 아래로 디밍될 수 없다" 및 "만약 켜지면, 그것은 다시 켜기 위해 10분을 기다려야 한다", "만약 램프가 X W*시간 이상 점화하였다면 그것의 효율은 저하할 것으로 기대된다".
조명 관리 시스템(10)의 실행 시간 동안에, 추상적 서술 파일(26)로부터 조명 분위기가 연출되어야 할 때마다, 조명 설비들(12 내지 16)에 대한 적합한 설정들의 결정은 2-단계 방식으로 달성될 수 있다(필요한 경우에만, 예를 들면, 계산 시간에 관하여 제한을 극복하거나 요건을 만족시키기 위해).
첫째로, 어떠한 제약 조건 또는 에너지 효율 관심사도 고려하지 않고 조명 관리 시스템(10)에 의해 적합한 설정들이 평가된다. 그 결과, 계산 시간에 관하여 추가적인 부담 없이 조명 관리 시스템(10)에 의해 초기 설정들이 계산될 수 있다.
둘째로, 일단 에너지 관리 관점으로부터 그럴듯한 차선의 초기 설정들이 조명 관리 시스템(10)에 의해 계산되고, 조명 명령들로 변환되어 조명 설비들(12 내지 16)에 공급되면, 에너지 효율 제약 조건 및 정보가 시스템(10)에 의해 고려된다.
상기 2개의 시간-스케일(time-scale) 접근 방법은 차선의 연출이 신속히 계산될 수 있게 하고, 그 후 트레이드-오프된 최선의 해답들에 도달하기 위하여 배경에서 실행된다.
또한, 초기에 계산된 해답은 해답으로의 수렴이 가속화될 수 있도록, (광도 측정 및 에너지 소비 양쪽 모두의 점에서) 최선의 해답을 계산하는 시작점으로서 이용될 수 있고, 또한 트레이드-오프 해답을 받아들일 수 있는 것으로 분류하기 위해 얼마만큼의 열화(degradation)를 견딜 수 있는지를 결정하기 위해, 그로부터 광도 측정(연출) 정확도에 관하여 한계가 설정될 수 있는 기준으로서 이용될 수 있다.
마지막으로, 하나 이상의 해답들을 산출하는 다목적 최적화 기법들이 적용될 수 있고, 상기 하나 이상의 해답들 중에서, 만약 광도 측정 요건에 관하여 한계들이 채택되었다면, 최소의 전력 소비를 산출하는 것이 선택될 수 있다.
에너지 정보, 특히 에너지 또는 전력 소비 데이터는 일종의 발견 프로세스 동안에 조명 관리 시스템(10)에 의해 수집될 수 있다. 그러한 프로세스의 예는, 설치된 조명 장비, 특히 조명 설비들(12 내지 16)의 거동들 및 능력들을 식별하기 위해 이용되는 동작인, 소위 암실 캘리브레이션(DRC)에 의해 제공될 수 있다. 이것은 그 결과로 생긴 데이터를, 소망의 조명 분위기를 연출하기 위하여 적합한 설정들을 자동으로 평가하기 위하여 조명 관리 시스템(10)에 의해 이용하는 것을 허용한다.
더 구체적으로, 언급된 DRC는 조명 시스템(18)의 개별적인 자유도들에 대한 광도 측정들을 수행하는 것에 있다. 그것은 다양한 딤 및 컬러 모드들에서 조명 시스템의 개별의 제어 가능한 조명 설비들(12 내지 16) 또는 램프들의 전력 소비를 동시에 측정하는, 전력 소비 측정들을 수행하는 것에 의해 연장될 수 있다. 이것은 시스템(10)은 어쨌든 단일 램프들의 출력을 높이고 딤 레벨들을 통하여 계단식으로 연습하여 조명 강도 및/또는 스펙트럼 거동에 관한 비선형성들을 등록하기 때문에 추가적인 시간을 요하지 않는다. 이제 추가로 시스템(10)에 의해 전력 소비가 기록된다. 유익하게도 모든 조명 설비들(12 내지 16)이 DRC 동안에 꺼진 상태로 유지되기 때문에 이 기본적인 전력 소비는 방 또는 현장의 중심 장소에서 측정될 수 있다. 조명 생성에 관련되지 않은 장치들에 의해 추가적인 전력이 소비될 수 있기 때문에 이것들은 DRC 동안에 스위치 오프되어야 한다. 그러나, 만약 언급된 조명 생성에 관련되지 않은 전력 소비가 조명 설치의 소비에 관하여 상대적으로 작다면 다른 해답은 모든 램프들이 꺼진 상태에서 이 소비를 측정하고 그것을 오프셋으로서 추가적인 측정들을 위하여 이용하는 것일 것이다.
전력 측정은 무선 또는 유선 조명 관리 네트워크(22)의 전용의 센서 노드(28)에서 수행될 수 있다. 그 후, 광도 측정 정보에 대하여 행해진 것과 유사하게, 등록된 값들은 조명 관리 시스템(10)에 의해 최근에 이용될 데이터베이스에, 예를 들면 메모리 테이블(24)에 저장될 수 있다.
다르게는 또는 추가로, 조명 설비(14)는 측정 수단(40)에 의하여 그것의 에너지 소비를 측정하거나 추정할 수 있고 그 측정들을 위에 설명된 2 단계 프로세스를 갖는 연출 동안에 조명 분위기의 최적화를 위해 이용되는, 메모리 테이블(24)에 저장된, 조명 설비들(12 내지 16)의 파라미터 데이터베이스에 통신할 수 있다. 이 실시예에 대하여, 에너지 최적화 능력은 조명 설비 또는 램프 노드의 일부이고 조명 설비의 추가적인 특징으로서 판매될 수 있다.
또한, 조명 설비(12)는 상이한 동작 조건들 하에서, 예를 들면 그 설비의 상이한 디밍 단계들에서 그 설비의 에너지 또는 전력 소비로서의 파라미터들을 포함하는 메모리 테이블(40)을 포함할 수 있다. 그 파라미터들은 예를 들면 조명 시스템(18)의 조명 설비들(12 내지 16)의 발견 프로세스 동안에 조명 관리 시스템(10)에 의해 판독될 수 있다. 전력 소비가 측정될 수 없는, 램프들과 같은 조명 설비들은 제조업자에 의해 제공되는 데이터베이스에 부수될 수 있다. 조명 설비의 설치자는 이들 정보를 예를 들면 새로운 광원들을 설치할 때 데이터베이스(20)에 통합할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 전력 요건들의 데이터베이스를 요구하지 않는, 조명 관리 시스템이 제공될 수 있다. 여기서, 조명 관리 시스템은 조명 장면 또는 조명 분위기를 설정하고 전력 소비를 측정할 수 있다. 인간의 눈에 의해 인식될 수 없는 미래의 작은 변화들 동안에 조명 관리 시스템은 보다 낮은 소비를 초래하는 전력 소비의 변화 방향을 자동으로 결정할 수 있고 시간에 걸쳐서 반복하여 최선의 전력 성능에 접근할 수 있다. 본 발명의 그러한 실시예에서, 에너지 정보는 전력 소비의 측정들을 수행하는 것에 의해 획득된다.
본 발명은 조명 장면들 또는 분위기들을 생성할 때 에너지 사항들을 고려하는, 미래의 조명 관리 또는 제어 시스템들, 특히 차세대 시스템들에서 적용될 수 있다. 본 발명은 조명 관리 또는 제어 시스템들에 에너지 기능을 구현하는 것을 허용하고, 그 구현된 에너지 기능은 에너지 옵션들을 갖는 사용자 인터페이스를 생성하는 것, 조명 시스템에서의 에너지 제약들의 고려, 또는 일반적으로 에너지 소비의 결정 및 감소와 같은 다수의 가능성들을 제공한다.
본 발명의 기능의 적어도 일부는 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 수행될 수 있다. 소프트웨어로 구현하는 경우에, 본 발명을 구현하는 단일 또는 다수의 알고리즘들을 처리하기 위해 단일 또는 다수의 표준 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러들이 이용될 수 있다.
단어 "comprise"는 다른 구성 요소들 또는 단계들을 배제하지 않고, 단어 "a" 또는 "an"은 복수를 배제하지 않는다는 것에 주목해야 한다. 또한, 청구항들에서의 임의의 참조 부호들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
Claims (19)
- 통합된 에너지 기능을 갖는 조명 관리 시스템(10)으로서,
조명 시스템(18)의 조명 설비들(light fixtures)(12-16)에 관한 에너지 정보를 수신하고,
수신된 상기 에너지 정보를 상기 조명 시스템(18)의 에너지 소비에 관하여 처리하도록 적응되는 조명 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 조명 설비들(12-16)에 관한 에너지 정보를 저장하는 데이터베이스(20);
상기 조명 설비들(12-16)과의 네트워크 접속(22) - 상기 조명 설비들(12-16)은 상기 에너지 정보를 제공함 -;
설치 후에 상기 조명 관리 시스템(10)의 제1 학습 단계 동안에 에너지 정보를 수집하는 프로세스
중 하나 이상에 의하여 상기 에너지 정보를 수신하도록 더 적응되는 조명 관리 시스템. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 조명 설비들, 및 조명 설비들의 능력들, 현재의 설정들, 에너지 소비, 동작의 히스토리, 동작 제약 조건들 및/또는 규칙들 중 하나 이상을 저장하는 메모리 테이블(24)을 포함하는 조명 관리 시스템.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 시스템(18)의 조명 설비들(12-16)에 대한 구성 설정들을 수신하고,
수신된 상기 에너지 정보에 의하여, 사용자에 의해 의도된 바와 유사한 조명 효과들을 산출하지만 더 적은 에너지 소비를 요구하는 구성 설정들을 결정하고,
수신된 상기 구성 설정들을 결정된 상기 구성 설정들과 매칭시키도록 더 적응되는 조명 관리 시스템. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
수신된 상기 에너지 정보를 고려하지 않고 상기 조명 시스템(18)의 상기 조명 설비들(12-16)에 대한 적합한 구성 설정들을 평가하고 상기 조명 시스템에 대한 초기 구성 설정들을 계산하는 제1 단계, 및
수신된 상기 에너지 정보를 고려하여 상기 초기 구성 설정들을 조정하는 제2 단계
를 포함하는 2 단계 프로세스로 상기 조명 시스템(18)을 이용하여 조명 분위기(26)를 자동으로 연출하도록 더 적응되는 조명 관리 시스템. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 암실 캘리브레이션(dark room calibration) 프로세스에 의하여 에너지 정보를 수집하도록 더 적응되고, 상기 암실 캘리브레이션 프로세스는 상기 조명 시스템의 조명 설비들의 에너지 소비 측정들을 수행하는 데 연장되는 조명 관리 시스템.
- 제6항에 있어서, 상기 암실 캘리브레이션 프로세스는 다양한 딤(dim) 및 컬러 모드들에서 상기 조명 시스템의 개별적으로 제어 가능한 조명 설비들의 에너지 소비를 동시에(synchronously) 측정하고 기록한다는 점에서 연장되는 조명 관리 시스템.
- 제7항에 있어서, 상기 에너지 소비의 측정을 수행하기 위한 전용의 센서 노드(28)를 더 포함하는 조명 관리 시스템.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
조명 시스템의 조명 설비들에 관한 에너지 정보를 수신하는 것은 상기 조명 시스템(18)의 에너지 소비를 측정하는 것을 포함하고,
수신된 상기 에너지 정보를 상기 조명 시스템의 에너지 소비에 관하여 처리하는 것은 상기 에너지 소비가 저하되도록 상기 조명 시스템의 조명 설비들의 구성 설정들의 작은 변경들을 수행하는 것을 포함하고, 상기 작은 변경들은 수행된 상기 작은 변경들로 인한 상기 조명 시스템에 의해 연출되는 조명 분위기의 변화들이 인간의 눈에 의해 인식될 수 없도록 선택되는 조명 관리 시스템. - 조명 관리 시스템(10)을 위한, 특히 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 조명 관리 시스템을 위한 사용자 인터페이스(30)로서, 상기 조명 관리 시스템(10)에 의해 제어되는 조명 시스템(18)의 에너지 소비를 디스플레이하는 에너지 소비 미터(energy consumption meter)(32)를 제시하도록 적응되는 사용자 인터페이스.
- 제10항에 있어서, 에너지 보존 버튼(conserve energy button)(34)을 더 포함하고, 상기 인터페이스(30)는 상기 에너지 보존 버튼(34)의 작동 시 옵션 버튼들(36)의 세트를 갖는 제어 패널을 디스플레이하도록 더 적응되고, 각 옵션 버튼은 작동 시 그 작동된 옵션 버튼에 관련된 에너지 규정들이 상기 조명 시스템에 의해 본질적으로 만족되도록 조명 관리 시스템으로 하여금 현재의 조명 시나리오를 변경하게 하도록 적응되는 사용자 인터페이스.
- 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 조명 시스템의 조명 설비들에 대한 수신된 구성 설정들에 기초하여 상기 조명 시스템의 기대 에너지 소비(expected energy consumption)를 예상하도록 더 적응되는 사용자 인터페이스.
- 조명 설비(12-14)로서, 조명 관리 시스템(10), 특히 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 조명 관리 시스템에 에너지 정보를 제공하도록 적응되는 조명 설비.
- 제13항에 있어서, 에너지 소비(38)를 측정하고 그 측정된 에너지 소비를 에너지 정보로서 상기 조명 관리 시스템(10)에 제공하도록 적응되는 조명 설비.
- 제13항 또는 제14항에 있어서, 에너지 정보(40)를 저장하도록 적응되는 조명 설비.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 조명 관리 시스템을 이용하여 조명 시스템을 관리하는 방법으로서,
상기 조명 시스템의 조명 설비들에 관한 에너지 정보를 수신하는 단계, 및
수신된 상기 에너지 정보를 상기 조명 시스템의 에너지 소비 및 조명 설비들의 수동 제어에 관하여 처리하는 단계
를 포함하는 방법. - 컴퓨터에 의해 실행될 때 제16항에 따른 방법을 수행할 수 있게 된 컴퓨터 프로그램.
- 제17항에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하는 레코드 캐리어.
- 조명 시스템과의 통신을 위한 인터페이스를 포함하고 제16항에 따른 방법을 수행하도록 프로그램된 컴퓨터.
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