KR20130116417A - 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 리더기(Reader)로 조명 램프의 가시광을 리드하여 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도를 검출하고, 상기 리더기를 통해 상기 조명 램프의 색온도와 조도 및 점멸 동작을 원격에서 제어할 수 있다.
실시 예에 의한 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템은, 고유의 조명 식별자를 가지며, 상기 조명 식별자를 가시광의 형태로 출력하는 적어도 하나 이상의 조명 램프 및, 상기 조명 램프의 가시광을 입력받아 상기 조명 램프의 조명 식별자, 색 온도, 조도를 리드하고, 사용자로부터 입력된 조명 제어신호에 따라 무선 통신을 통해 상기 조명 램프의 색 온도와 조도 및 점멸을 제어하는 리더기(Reader)를 포함하고 있다.

Description

가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템 및 그 방법{System and method for control light using visible light communication(VLC)}
실시 예는 가시광 통신(Visible Light Communication: VLC)을 이용한 조명 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근들어, 휴대용 단말기의 급속한 보급과 함께 전파를 이용한 통신 시스템에서의 주파수 대역의 고갈 문제가 대두되고 있다. 이에 더욱더 파장이 짧은 적외선 등을 이용한 통신 기술의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 그런데, 전파는 주파수 대역의 고갈 문제와 함께 의료기기와 각종 정밀기기로의 영향이 확인되고 있으며, 또한 적외선에 대해서도 인체로의 영향이 부각되고 있다. 이에 따라 비교적 안전하게 통신이 가능한 가시광에 의한 통신기술이 주목되고 있다.
가시광에 의한 통신 기술은 백색 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 방식이 최근 각광받고 있으며, 백색 LED는 종래의 백열전등과 형광등과 비교하여 현저히 소비전력이 적고, 소형 및 긴수명의 특징을 가지고 있다. 이에 따라 조명용으로 사용하는 백색 LED의 점멸 또는 광량을 제어하는 것에 의해 신호전송을 수행하는 조명광 통신시스템에 대한 연구가 행해지고 있다.
한편, 통신 시스템의 하나로서, 전력선 통신 시스템은 가옥과 빌딩에 설치되어, 전력을 공급하고 있는 전력선을 그대로 신호전송매체로서 이용하여 정보를 전송하는 시스템이다. 전력선은 보급률이 대단히 높은 인프라이며 기본적으로 전력선으로 연결된 기구사이의 통신이 가능하다. 이와 같은 전력선 통신 시스템을 상기와 같은 백색 LED를 사용하는 조명광 통신 시스템과 융합시켜 개발하는 것이 매우 유용하며, 이에 대한 기술이 개발되고 있다.
이러한 기술의 예로서는 국내 특허 출원번호 제2005-7007071호(명칭: 조명광통신장치: 출원인: 가부시키가이샤 나카가와 겐큐쇼, 출원일: 2005. 04. 23.)에 개시된 바를 들 수 있다. 이러한 시스템에서는 가시광을 이용한 통신을 수행하므로 인체에 영향이 없이 안전한 통신이 가능하며, 또한 전력선 통신 기술을 사용함으로써, 그 적용성 및 활용성이 대단히 높다. 이러한 시스템은 보다 나은 응용 기술이 기대되고 있다.
국내 특허 출원번호 제2005-7007071호(출원일: 2005. 04. 23.)
전술한 문제점을 해결하기 위하여 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도를 검출 및 제어할 수 있는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템 및 그 방법을 제시하는 데 있다.
또한, 실시 예가 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 리더기(Reader)로 조명 램프의 가시광을 리드하여 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도를 검출하고 무선 통신을 통해 리더기로 조명 램프의 색온도와 조도 및 점멸을 제어할 수 있는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템 및 그 방법을 제시하는 데 있다.
또한, 실시 예가 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 리더기로 조명 램프의 가시광을 리드하여 상기 조명 장치의 조명 식별자와 색온도 및 조도를 상기 리더기의 표시부를 통해 표시하는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템 및 그 방법을 제시하는 데 있다.
또한, 실시 예가 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 조명 램프와 전력선으로 연결된 서버에서 전력선 통신을 통해 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도를 입력 및 검출하고, 전력선 통신을 통해 상기 조명 램프의 색온도와 조도 및 점멸을 제어할 수 있는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템 및 그 방법을 제시하는 데 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 실시 예에 의한 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템은, 고유의 조명 식별자를 가지며, 상기 조명 식별자를 가시광의 형태로 출력하는 적어도 하나 이상의 조명 램프 및, 상기 조명 램프의 가시광을 입력받아 상기 조명 램프의 조명 식별자, 색 온도, 조도를 리드하고, 사용자로부터 입력된 조명 제어신호에 따라 무선 통신을 통해 상기 조명 램프의 색 온도와 조도 및 점멸을 제어하는 리더기(Reader)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 조명 램프는, 가시광을 통해 자신의 조명 식별자를 출력하는 적어도 하나 이상의 발광 소자와, 상기 발광 소자를 구동하는 구동부와, 상기 리더기로부터 무선 통신을 통해 상기 발광 소자의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 수신받는 무선 인터페이스(RF Interface)와, 상기 무선 인터페이스를 통해 수신받은 제어 신호에 따라 상기 구동부를 통해 상기 발광 소자의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 제어부 및, 상기 구동부 및 제어부로 전원을 공급하는 전원부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 발광 소자는 적색, 청색 및 녹색 광을 출력하는 LED 또는 백색 LED 또는 LD(Laser Diode)로 구성될 수 있다.
상기 제어부는 전력선을 이용한 전력선 통신을 통해 서버로부터 조명 식별자, 색온도, 조도를 포함한 데이터 정보를 수신받아 저장될 수 있다.
상기 리더기는, 상기 조명 램프의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 입력받는 컨트롤 버튼(Control Button)과, 상기 조명 램프에서 발산되는 가시광을 입력받아 전기신호로 변환하여 출력하는 가시광 리시버(Receiver)와, 상기 가시광 리시버에서 수신받은 전기신호로부터 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값을 리드하고, 상기 컨트롤 버튼을 통해 입력된 신호에 따라 상기 조명 램프의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 제어 신호를 출력하는 제어부 및, 상기 제어부로부터 출력된 제어 신호를 무선 통신을 통해 상기 조명 램프의 무선 인터페이스로 송신하는 무선 인터페이스(RF Interface)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 가시광 리시버는, 상기 가시광을 입력받아 미리 정해진 색의 가시광을 통과시키는 광학필터 및, 상기 광학필터를 통과한 가시광을 전기신호로 변환하여 출력하는 수광소자를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 수광소자는 PD(Photo Detector)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 리더기는 상기 가시광 리시버를 통해 수신된 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값과, 상기 컨트롤 버튼을 통해 입력된 제어 신호를 문자 또는 그림으로 표시하는 표시부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 무선 인터페이스를 통해 상기 조명 램프로 송신되는 상기 제어 신호는 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도, 조도 및 점멸을 제어하는 신호가 포함될 수 있다.
상기 조명 제어 시스템은, 상기 조명 램프에 연결된 전력선을 통해 상기 조명 램프의 조명 식별자와, 색온도, 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 송수신하여 상기 조명 램프를 원격에서 제어하는 서버를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 조명 식별자는 상기 조명 램프의 ID 정보, 위치 정보, 부가 정보를 포함할 수 있다.
또한, 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 실시 예에 의한 가시광 통신을 이용한 조명 제어 방법은, (a) 적어도 하나 이상의 조명 램프에서 고유의 조명 식별자를 가시광의 형태로 출력하는 단계와, (b) 상기 조명 램프의 가시광을 리더기(Reader)를 통해 수신받는 단계와, (c) 상기 리더기에서 수신받은 가시광을 분석하여 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값을 리드하는 단계와, (d) 상기 리더기의 컨트롤 버튼을 통해 상기 조명 램프의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 입력받는 단계와, (e) 상기 리더기에서 상기 컨트롤 버튼을 통해 입력받은 제어 신호를 무선 통신을 통해 송신하는 단계 및, (f) 상기 조명 램프에서 상기 리더기로부터 수신받은 제어 신호에 따라 색온도와 조도를 조절하거나 점멸을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 가시광 통신을 이용한 조명 제어 방법은, 상기 리더기에서 수신받은 가시광을 분석하여 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값을 문자 또는 그림으로 표시부에 표시하는 단계 및, 상기 컨트롤 버튼을 통해 입력된 제어 신호를 문자 또는 그림으로 표시부에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 리더기에서 상기 조명 램프로 송신되는 상기 제어 신호는 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도, 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 포함할 수 있다.
상기 가시광 통신을 이용한 조명 제어 방법은, 상기 조명 램프와 전력선으로 연결된 서버에서 전력선 통신을 통해 상기 조명 램프의 조명 식별자와, 색온도, 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 송수신하여 상기 조명 램프를 원격에서 제어할 수 있다.
실시 예에 따르면, 리더기(Reader)로 조명 램프의 가시광을 리드하여 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도를 검출할 수 있고, 상기 리더기를 통해 상기 조명 램프의 색온도와 조도 및 점멸 동작을 무선으로 제어할 수 있다.
또한, 리더기로 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도를 리드하여 상기 리더기의 표시기를 통해 확인할 수 있다.
또한, 조명 램프와 전력선으로 연결된 서버에서 전력선 통신을 통해 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도를 입력 및 검출하고, 전력선 통신을 통해 상기 조명 램프의 색온도와 조도 및 점멸을 제어할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 제 1 실시 예에 의한 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템의 블록 구성도
도 2는 제 2 실시 예에 의한 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템의 블록 구성도
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 조명 램프의 블록 구성도
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 리더기의 제 1 실시 예의 블록 구성도
도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 리더기의 제 2 실시 예의 블록 구성도
도 6은 실시 예에 의한 가시광 통신을 이용한 조명 제어 방법을 나타낸 동작 순서도
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
조명 제어 시스템의 제 1 실시 예
도 1은 제 1 실시 예에 의한 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템의 블록 구성도이다.
상기 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템의 제 1 실시 예는 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 조명 램프(100_1∼100_n: 100)와, 상기 조명 램프(100)의 가시광(101)을 입력받아 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자, 색 온도, 조도를 리드(read)하고, 사용자로부터 입력된 조명 제어신호에 따라 무선(Radio Frequency: RF) 통신을 통해 상기 조명 램프(100)의 색 온도와 조도 및 점멸을 제어하는 리더기(Reader)(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 조명 램프(100)는 하나 또는 복수 개로 구성될 수 있으며, 고유의 조명 식별자를 각각 가지고 있다. 상기 조명 램프(100)는 적색, 청색 및 녹색 광을 발생시키는 적어도 하나 이상의 발광 소자(예를 들어, LED) 또는 레이저 다이오드(Laser Diode: LD)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 조명 램프(100)는 상기 발광 소자(LED) 또는 레이저 다이오드(LD)로부터 출사되는 가시광을 통해 자신의 조명 식별자를 출력한다. 이때, 상기 조명 식별자는 상기 조명 램프(100)의 ID 정보, 위치 정보, 부가 정보(예를 들어, 색온도, 조도 등)가 포함될 수 있다.
상기 조명 램프(100)는 설치 공간 또는 장소에 따라 색온도 및 조도를 조절할 필요가 있다.
상기 리더기(Reader)(200)는 상기 조명 램프(100)의 가시광을 통해 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자, 색 온도, 조도를 리드(read)한 후, 무선(RF) 통신을 통해 상기 조명 램프(100)의 색 온도와 조도를 조절하거나 점멸 동작을 제어한다. 이때, 상기 조명 램프(100)의 동작을 제어하는 방법은 상기 리더기(200)에 포함된 컨트롤 버튼(도 4의 210 참조)을 통해 이루어 질 수 있다.
상기 조명 램프(100) 및 상기 리더기(200)의 구성 및 동작에 대해서는 후술하는 도 3 내지 도 5에서 상세히 설명하기로 한다.
조명 제어 시스템의 제 2 실시 예
도 2는 제 2 실시 예에 의한 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템의 블록 구성도이다.
상기 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템의 제 2 실시 예는 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 조명 램프(100_1∼100_n: 100)와, 상기 조명 램프(100)의 가시광(101)을 입력받아 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자, 색 온도, 조도를 리드(read)하고, 사용자로부터 입력된 조명 제어신호에 따라 무선(RF) 통신을 통해 상기 조명 램프(100)의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 리더기(Reader)(200)와, 상기 조명 램프(100)에 연결된 전력선(310)을 통해 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자, 색온도, 조도, 점멸을 포함한 데이터 정보를 송수신하여 상기 조명 램프(100)를 원격에서 제어하는 서버(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 서버(300)는 정보 제공원으로서 컴퓨터로 구성될 수 있다. 이러한 상기 서버(300)는 한개 또는 복수 개로 구성될 수 있으며, 상기 조명 램프(100)와 전력선(310)을 통해 연결되어 있다. 이에 의해, 상기 서버(300)는 상기 전력선을 이용한 전력선 통신 방식으로 상기 조명 램프(100)와 양방향 통신을 수행할 수 있다. 이때, 상기 서버(300)는 전력선 통신을 통해 상기 조명 램프(100)로 정보를 전송하기 위해 전력선 모듈레이터(미도시)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 전력선 모듈레이터는 전송할 정보를 주파수 변조하여 전력파형으로 중첩해서 전력선(310)을 통해 송출한다. 이때, 상기 전력선 통신은 전력선에 흐르는 전기장을 통신용 캐리어(carrier)로 이용하여 전력파형으로 변조된 정보 또는 데이터를 전송하게 된다.
이에 의해, 상기 서버(300)는 상기 조명 램프(100)와 연결된 전력선(310)을 통해 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자, 색온도, 조도, 점멸을 포함한 데이터 정보를 상기 조명 램프(100)로 송출할 수 있다. 이때, 상기 서버(300)에서 송출된 데이터 정보는 상기 조명 램프(100)에 내장된 메모리에 저장될 수 있다.
또한, 상기 서버(300)는 전력선 통신을 통해 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자와 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 송출하여 송출된 조명 식별자에 해당하는 조명 램프의 색온도와 조도 및 점멸을 원격에서 제어할 수 있다.
이와 같이, 상기 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템은 상기 조명 램프(100)와 전력선(310)으로 연결된 상기 서버(300)를 통해 상기 조명 램프(100)에 조명 식별자, 색온도, 조도를 저장하거나 업데이트(Update)할 수 있고, 또한 복수 개의 조명 램프(100) 중에서 원하는 조명 램프의 색온도와 조도 및 점멸 동작을 상기 서버(300)를 통해 원격에서 제어할 수 있다.
조명 램프(100)의 예
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 조명 램프(100)의 블록 구성도이다.
상기 조명 램프(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 발광 소자(110), 구동부(120), 무선(RF) 인터페이스(Interface: 130), 제어부(140), 전원부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 발광 소자(110)는 적색, 청색 및 녹색 광을 발생시키는 LED 또는 백색 LED 레이저 다이오드(Laser Diode: LD)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 조명 램프(100) 하나에 여러 개로 구성될 수 있다. 이때, 상기 발광 소자(110)는 모두 동일하게 동작될 수도 있고, 각각 다르게 동작될 수도 있다.
상기 LED는 응답특성이 뛰어나 전송하려는 정보에 따라 광량을 변화시키거나 점멸시킬 경우에도 사람의 눈에 지각되지 않으므로 조명으로서 활용할 수 있다.
상기 발광 소자(110)는 LED 또는 LD(Laser Diode) 등을 광원으로 사용하여 가시광을 출력하고, 출력되는 가시광을 상기 리더기(200)에서 PD(Photo Detector) 등을 이용하여 전기 신호로 처리함으로써 가시광 통신이 이루어진다.
여기서, 상기 발광 소자(110)에서 출력되는 가시광에는 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자 정보가 포함되어 있다. 이때, 상기 조명 식별자는 상기 조명 램프(100)의 ID 정보, 위치 정보, 부가 정보(예를 들어, 색온도, 조도 등)가 포함될 수 있다.
상기 구동부(120)는 상기 전원부(150)로부터 전원을 공급받고 상기 제어부(140)의 제어에 따라 상기 발광 소자(110)의 색온도와 조도를 조절하거나 또는 점멸한다.
상기 무선(RF) 인터페이스(130)는 상기 리더기(200)로부터 무선 통신을 통해 상기 발광 소자(110)의 동작을 제어하는 신호를 수신하여 상기 제어부(140)로 전송한다. 이때, 상기 리더기(200)로부터 무선 통신을 통해 수신받는 제어 신호는 상기 발광 소자(110)의 색온도와 조도를 조절하는 신호 및 점멸을 제어하는 신호를 포함한다.
상기 제어부(140)는 상기 무선 인터페이스(130)를 통해 상기 리더기(200)로부터 수신받은 제어 신호에 따라 상기 구동부(120)를 통해 상기 발광 소자(110)의 색온도와 조도를 조절하고 점멸을 제어한다. 또한, 제어부(140)는 전력선(도 2의 310 참조)을 이용한 전력선 통신을 통해 서버(도 2의 300 참조)로부터 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자와 색온도 및 조도를 포함한 데이터 정보를 수신받아 메모리(미도시)에 저장할 수 있다. 또한, 상기 제어부(140)느 상기 전력선 통신을 통해 상기 서버(300)로부터 상기 조명 램프(100)의 색온도 및 조도를 제어하는 신호와 점멸을 제어하는 신호를 수신받아 상기 발광 소자(110)의 색온도와 조도를 조절하고 점멸을 제어할 수도 있다.
상기 전원부(150)는 상기 전력선(310)을 통해 입력된 교류 상용 전원(AC)을 정격 전압에 맞게 변환한 후 상기 구동부(120) 및 제어부(140)로 공급한다.
상기 구성과 같이, 상기 조명 램프(100)는 상기 발광 소자(110), 상기 구동부(120), 상기 무선(RF) 인터페이스(130), 상기 제어부(140), 상기 전원부(150)를 포함하고 있으며, 상기 발광 소자(110)에서 출력되는 가시광에 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자 정보가 포함되어 있고, 상기 리더기(200)로부터 수신된 제어 신호에 따라 상기 발광 소자(110)의 색온도와 조도를 조절하거나 점멸을 제어할 수 있다.
리더기(200)의 제 1 실시 예
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 리더기(200)의 제 1 실시 예의 블록 구성도이다.
상기 리더기(200)의 제 1 실시 예는 도 4에 도시된 바와 같이, 컨트롤 버튼(Control Button: 210), 가시광 리시버(Receiver: 220), 제어부(230), 무선(RF) 인터페이스(Interface: 240), 전원부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 컨트롤 버튼(210)은 상기 리더기(200)에 배치되며, 상기 조명 램프(100)의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 사용자로부터 입력받는다. 예를 들어, 상기 사용자에 의해 상기 컨트롤 버튼(210)의 누름 동작에 따라 상기 조명 램프(100)의 색온도와 조도가 조절되거나 또는 점멸이 제어될 수 있다.
상기 가시광 리시버(220)는 상기 조명 램프(100)에서 발산되는 가시광(도 1 및 도 2의 101 참조)을 입력받아 전기신호로 변환하여 출력한다. 상기 가시광 리시버(220)는 상기 가시광(101)을 입력받아 미리 정해진 색(예컨대, 백색)의 가시광을 통과시키는 광학필터(미도시)와, 상기 광학필터를 통과한 가시광을 전기신호로 변환하여 출력하는 수광소자(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 수광소자는 PD(Photo Detector)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부(230)는 상기 가시광 리시버(220)에서 수신받은 전기신호로부터 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값을 리드하고, 상기 컨트롤 버튼(210)을 통해 입력된 신호에 따라 상기 조명 램프(100)의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 제어 신호를 상기 무선 인터페이스(240)로 출력한다.
상기 무선 인터페이스(240)는 상기 제어부(230)로부터 출력된 제어 신호를 무선 신호로 변환하여 무선 통신을 통해 상기 조명 램프(100)의 무선 인터페이스(130)로 송신한다.
상기 전원부(미도시)는 상기 컨트롤 버튼(210), 상기 가시광 리시버(220), 상기 제어부(230), 상기 무선(RF) 인터페이스(240) 등으로 필요한 전원을 공급하는 기능을 한다.
상기 구성과 같이, 상기 리더기(200)의 제 1 실시 예는 상기 컨트롤 버튼(210), 상기 가시광 리시버(220), 상기 제어부(230), 상기 무선(RF) 인터페이스(240), 상기 전원부를 포함하고 있으며, 상기 발광 소자(110)에서 출력되는 가시광을 통해 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값을 리드하고, 상기 컨트롤 버튼(210)을 통해 상기 조명 램프(100)의 색온도와 조도 및 점멸 동작을 원격에서 제어할 수 있다.
리더기(200)의 제 2 실시 예
도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 리더기(200)의 제 2 실시 예의 블록 구성도이다.
상기 리더기(200)의 제 2 실시 예는 도 5에 도시된 바와 같이, 컨트롤 버튼(Control Button: 210), 가시광 리시버(Receiver: 220), 제어부(230), 무선(RF) 인터페이스(Interface: 240), 표시부(250), 전원부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 리더기(200)의 제 2 실시 예는 상기 제 1 실시 예(도 4)에서 상기 표시부(250)가 추가로 구성된 것이다.
상기 표시부(250)는 상기 컨트롤 버튼(210)이 배치된 상기 리더기(200)의 일측에 배치될 수 있다. 상기 표시부(250)는 상기 가시광 리시버(220)를 통해 수신된 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값과, 상기 컨트롤 버튼(210)을 통해 입력된 제어 신호를 문자 또는 그림으로 표시할 수 있다. 이때, 상기 표시부(250)는 LED 화면 또는 LCD 화면으로 구성될 수 있으며, 또한 여러 개의 LED 소자로 구성될 수도 있다.
상기 구성과 같이, 상기 리더기(200)의 제 2 실시 예는 상기 컨트롤 버튼(210), 상기 가시광 리시버(220), 상기 제어부(230), 상기 무선(RF) 인터페이스(240), 상기 표시부(250), 상기 전원부를 포함하고 있으며, 상기 표시부(250)를 통해 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값을 표시하고, 상기 컨트롤 버튼(210)을 통해 입력된 상기 조명 램프(100)의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 상기 표시부(250)를 통해 표시할 수 있다.
조명 제어 방법의 예
도 6은 실시 예에 의한 가시광 통신을 이용한 조명 제어 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
상기 가시광 통신을 이용한 조명 제어 방법에 대해 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 실내 또는 실외에 설치된 적어도 하나 이상의 조명 램프(100)에 전원을 입력하여 온(ON) 시킨다(단계 S100). 이때, 각각의 조명 램프(100)에서 출력되는 가시광에는 고유의 조명 식별자 정보가 포함되어 있다.
이 후, 상기 조명 램프(100)에서 조사되는 가시광(도 1의 101 참조)에 상기 리더기(Reader)(200)를 갖다 대어 상기 리더기(200)의 가시광 리시버(220)에 상기 가시광(101)을 입력한다(단계 S110).
이 후, 상기 리더기(200)는 상기 가시광 리시버(220)를 통해 입력된 가시광을 전기신호로 변환 및 분석하여 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값을 리드(read)한다(단계 S120∼S150).
이때, 상기 리더기(200)에 표시부(도 5의 250 참조)가 설치되어 있으면, 상기 리더기(200)는 리드(read)된 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값을 상기 표시부(250)를 통해 문자 또는 그림으로 표시할 수 있다(단계 S160). 만약, 상기 리더기(200)에 상기 표시부(250)가 설치되어 있지 않으면 상기 단계 S160은 생략될 수 있다.
이 후, 상기 리더기(200)의 컨트롤 버튼(210)을 통해 상기 조명 램프(100)의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 신호가 입력되면(단계 S170의 '예'), 상기 리더기(200)에서 상기 컨트롤 버튼(210)을 통해 입력받은 제어 신호를 무선 통신을 통해 상기 조명 램프(100)로 송신한다(단계 S180). 이때, 상기 리더기(200)는 상기 컨트롤 버튼(210)을 통해 입력된 제어 신호를 상기 표시부(250)를 통해 문자 또는 그림으로 표시할 수도 있다.
이 후, 상기 조명 램프(100)에서는 상기 리더기(200)로부터 무선 통신을 통해 수신받은 제어 신호에 따라 색온도와 조도를 조절하거나 점멸을 제어한다(단계 S190).
여기서, 상기 리더기(200)에서 상기 조명 램프(100)로 송신되는 상기 제어 신호는 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자와 색온도 및 조도를 조절하는 신호 및 점멸을 제어하는 신호를 포함할 수 있다.
한편, 상기 조명 제어 방법은, 상기 조명 램프(100)와 전력선으로 연결된 서버(도 2의 300)에서 전력선 통신을 통해 상기 조명 램프(100)의 조명 식별자, 색온도, 조도, 점멸을 포함한 데이터 정보를 송수신하여 상기 조명 램프(100)를 원격에서 제어할 수도 있다.
이와 같이 구성된 실시 예에 따른 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템 및 그 방법은, 리더기(Reader)로 조명 램프의 가시광을 리드하여 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도를 검출 및 제어함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100_1∼100_n : 제 1 내지 제 n 조명 램프
101 : 가시광 110 : 발광 소자
120 : 구동부
130 : 무선(RF) 인터페이스(Interface)
140 : 제어부 150 : 전원부
200 : 리더기(Reader) 210 : 컨트롤 버튼(Control Button)
220 : 가시광 리시버(Receiver) 230 : 제어부
240 : 무선(RF) 인터페이스(Interface)
250 : 표시부 300 : 서버
310 : 전력선

Claims (15)

  1. 고유의 조명 식별자를 가지며, 상기 조명 식별자를 가시광의 형태로 출력하는 적어도 하나 이상의 조명 램프; 및
    상기 조명 램프의 가시광을 입력받아 상기 조명 램프의 조명 식별자, 색 온도, 조도를 리드하고, 사용자로부터 입력된 조명 제어신호에 따라 무선 통신을 통해 상기 조명 램프의 색 온도와 조도 및 점멸을 제어하는 리더기(Reader);
    를 포함하는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 조명 램프는,
    가시광을 통해 자신의 조명 식별자를 출력하는 적어도 하나 이상의 발광 소자;
    상기 발광 소자를 구동하는 구동부;
    상기 리더기로부터 무선 통신을 통해 상기 발광 소자의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 수신받는 무선 인터페이스(RF Interface);
    상기 무선 인터페이스를 통해 수신받은 제어 신호에 따라 상기 구동부를 통해 상기 발광 소자의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 제어부; 및
    상기 구동부 및 제어부로 전원을 공급하는 전원부;
    를 포함하는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 적색, 청색 및 녹색 광을 출력하는 LED 또는 백색 LED 또는 LD(Laser Diode)로 구성된 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 전력선을 이용한 전력선 통신을 통해 서버로부터 조명 식별자, 색온도, 조도를 포함한 데이터 정보를 수신받아 저장하는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 리더기는,
    상기 조명 램프의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 입력받는 컨트롤 버튼(Control Button);
    상기 조명 램프에서 발산되는 가시광을 입력받아 전기신호로 변환하여 출력하는 가시광 리시버(Receiver);
    상기 가시광 리시버에서 수신받은 전기신호로부터 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값을 리드하고, 상기 컨트롤 버튼을 통해 입력된 신호에 따라 상기 조명 램프의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 제어 신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 제어부로부터 출력된 제어 신호를 무선 통신을 통해 상기 조명 램프의 무선 인터페이스로 송신하는 무선 인터페이스(RF Interface);
    를 포함하는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 가시광 리시버는,
    상기 가시광을 입력받아 미리 정해진 색의 가시광을 통과시키는 광학필터; 및
    상기 광학필터를 통과한 가시광을 전기신호로 변환하여 출력하는 수광소자;
    를 포함하는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 수광소자는 PD(Photo Detector)를 포함하는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 리더기는,
    상기 가시광 리시버를 통해 수신된 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값과, 상기 컨트롤 버튼을 통해 입력된 제어 신호를 문자 또는 그림으로 표시하는 표시부를 더 포함하는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 무선 인터페이스를 통해 상기 조명 램프로 송신되는 상기 제어 신호는 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도, 조도 및 점멸을 제어하는 신호가 포함된 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 조명 제어 시스템은,
    상기 조명 램프에 연결된 전력선을 통해 상기 조명 램프의 조명 식별자와, 색온도, 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 송수신하여 상기 조명 램프를 원격에서 제어하는 서버;
    를 더 포함하는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 식별자는 상기 조명 램프의 ID 정보, 위치 정보, 부가 정보를 포함하는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
  12. (a) 적어도 하나 이상의 조명 램프에서 고유의 조명 식별자를 가시광의 형태로 출력하는 단계;
    (b) 상기 조명 램프의 가시광을 리더기(Reader)를 통해 수신받는 단계;
    (c) 상기 리더기에서 수신받은 가시광을 분석하여 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값을 리드하는 단계;
    (d) 상기 리더기의 컨트롤 버튼을 통해 상기 조명 램프의 색온도와 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 입력받는 단계;
    (e) 상기 리더기에서 상기 컨트롤 버튼을 통해 입력받은 제어 신호를 무선 통신을 통해 송신하는 단계; 및
    (f) 상기 조명 램프에서 상기 리더기로부터 수신받은 제어 신호에 따라 색온도와 조도를 조절하거나 점멸을 제어하는 단계;
    를 포함하는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 가시광 통신을 이용한 조명 제어 방법은,
    상기 리더기에서 수신받은 가시광을 분석하여 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도 및 조도 값을 문자 또는 그림으로 표시부에 표시하는 단계; 및
    상기 컨트롤 버튼을 통해 입력된 제어 신호를 문자 또는 그림으로 표시부에 표시하는 단계;
    를 더 포함하는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 리더기에서 상기 조명 램프로 송신되는 상기 제어 신호는 상기 조명 램프의 조명 식별자와 색온도, 조도 및 점멸을 제어하는 신호가 포함된 가시광 통신을 이용한 조명 제어 방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 가시광 통신을 이용한 조명 제어 방법은,
    상기 조명 램프와 전력선으로 연결된 서버에서 전력선 통신을 통해 상기 조명 램프의 조명 식별자와, 색온도, 조도 및 점멸을 제어하는 신호를 송수신하여 상기 조명 램프를 원격에서 제어하는 가시광 통신을 이용한 조명 제어 방법.
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