KR20140094049A - LED Lighting Control System and Method Based on Context-Awareness for Energy Saving - Google Patents

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Abstract

The present invention discloses a situation interpretation based energy saving type LED illumination control system and a controlling method thereof. The situation interpretation based energy saving type LED illumination control system and the controlling method thereof comprise: a ubiquitous sensor network (USN) monitoring part consisting of a sensor to sense the position and action of a user, and outputting the user position information, user action information, electric energy information and brightness information in real time; an integral control part to control at least one of color, color temperature, brightness, on/off of each illumination device based on the illumination environmental index designed according to a situation information, spatial properties, and a user action collected through each sensor.

Description

상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템 및 그 제어방법{LED Lighting Control System and Method Based on Context-Awareness for Energy Saving}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an energy saving type LED lighting control system based on context analysis,

본 발명은 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 스마트 홈을 대상으로 시간 및 공간, 사용자의 위치와 행위 등을 감지하고 상황 및 이벤트에 적합한 조명 환경을 자동으로 서비스하기 위한 상황해석기반의 ECHO(Energy saving + Convenience + High cOmfort) LED 조명 시스템을 설계하며, 설계된 LED 조명 시스템을 통해 상황변화에 따라 적응적으로 조명환경을 서비스함으로써 주거공간의 에너지를 절감하고 사용자에게 편안함과 편리함을 제공할 수 있는 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an energy saving LED lighting control system based on a situation analysis and a control method thereof, and more particularly, The ECHO (Energy saving + Convenience + High comfort) LED lighting system is designed based on the situation analysis to automatically service the lighting environment. The LED lighting system is designed to adaptively adapt the lighting environment according to the changing situation, Energy-saving LED lighting control system and a control method thereof that can save energy and provide comfort and convenience to the user.

최근 지구 온난화와 에너지 위기, 그리고 대지진과 쓰나미로 인한 원자력의 안전성 문제 등으로 인해 전 세계적으로 환경 및 에너지에 대한 관심이 급증하고 있다. 또한 사회 전반적으로 웰빙이나 삶의 질에 대한 관심이 높아지면서 조명에 대한 사용자의 요구는 밝기나 효율성에 더하여 조명의 질에 대한 요구로 점차 진화하고 있다. 이에 따라 저효율 백열등과 수은 등의 유해물질을 사용하는 형광등을 대체하면서 에너지 절감 및 인간 친화적인 감성조명을 연출할 수 있는 LED 디지털 제어 융합기술이 주목을 받고 있다. Recent global warming, energy crisis, and nuclear safety problems caused by the earthquake and tsunami have raised the interest in the environment and energy worldwide. In addition, as the interest in wellbeing and quality of life in society as a whole grows, users' demands for lighting are gradually evolving to the demand for lighting quality in addition to brightness and efficiency. As a result, LED digital control convergence technology, which can reduce energy consumption and emit human-friendly emotional lighting, is attracting attention, while replacing fluorescent lamps using harmful substances such as low-efficiency incandescent lamps and mercury.

LED는 고효율, 저전력, 장수명, 친환경 등의 장점을 가지고 있으며 가시광선을 포함한 폭넓은 파장의 빛을 자유롭게 구현할 수 있어 다양한 조명환경 조절이 가능한 조명이다. 이는 단순히 빛을 밝히는 기능에서 벗어나 빛의 다양한 특성을 이용함으로써 인간의 시각적?비시각적 경험에까지 영향을 미치는 감성조명으로도 활용되어 삶의 질을 향상시키고 있다. 이러한 LED조명은 최근 주변 환경, 인간의 행동 등의 각종 요소와 조명의 관계에 대한 지식을 바탕으로 IT기술을 융합함으로써 사용자의 감성을 반영하고 생활의 편리함을 추구하며 에너지를 절감할 수 있는 스마트한 시스템조명으로 확장되고 있는 추세이다. LED has advantages such as high efficiency, low power, long life and eco-friendliness, and it can freely implement wide wavelength light including visible light, so it is possible to control various lighting environment. It utilizes diverse characteristics of light by merely deviating from the function of illuminating the light, thereby improving the quality of life by being used as emotional illumination that influences human visual and non-visual experience. These LED lights are based on knowledge of various factors such as the surrounding environment, human behavior, and lighting, and reflect the user's emotions through convergence of IT technology, seeking convenience of life, System lighting.

Philips, OSRAM, Cree Lighting 등의 조명 업체들은 각종 유무선 네트워크 기술을 기반으로 타이머에 의한 색상 및 밝기의 단순한 자동 제어뿐만 아니라 사용자의 감성정보 관리 및 에너지 관리 기술과의 융합으로 에너지를 절감하면서 최적 맞춤형 조명 환경을 제공하는 차세대 디지털 조명 연구를 수행 중이다. 그러나 현재까지 개발된 대부분의 시스템 조명들은 사용자 재실 여부 및 위치에 따라 조명장치를 자동으로 켜거나 끄는 형태의 제어방식이 주를 이루고 있으며, 외부 자연광의 유입량에 따른 디밍 제어에 의해 에너지를 절감하는 방식에만 초점을 맞추고 있다. 그러므로 사용자의 감성을 자극하고 생리적, 인지적 측면에까지 긍정적인 영향을 줌으로써 사용자에게 편안함을 제공할 수 있는 미래형 조명시스템의 개발이 필요하다. 이를 위해서는 사용자의 위치 및 행위와 주변 환경 등을 감지할 수 있는 센싱 기술, 광원의 동작을 정밀하게 조절하기 위한 제어 기술, 각 조명간의 통신기술, 소프트웨어 개발 등의 IT 기술의 활용이 요구된다. 또한 조명 환경 설계 및 평가를 위해 조명제어시나리오를 작성해야 하며 상황변화에 따른 조명환경지표와 조명제어방식 등이 결정되어야만 한다. Lighting companies such as Philips, OSRAM, and Cree Lighting, based on various wired and wireless network technologies, not only control the color and brightness by timer automatically, but also converge with users' emotional information management and energy management technology, We are conducting research on next generation digital lighting that provides environment. However, most of the system lights developed up to now are mainly controlled by a method of automatically turning on / off the lighting device depending on the user's reacquisition and position, and the method of reducing energy by dimming control according to the inflow amount of external natural light . Therefore, it is necessary to develop a futuristic lighting system that can provide comfort to users by stimulating user 's emotions and positively affecting physiological and cognitive aspects. To do this, it is required to use IT technology such as sensing technology that can detect the user's location and behavior and surrounding environment, control technology to precisely control the operation of the light source, communication technology between each illumination, and software development. In order to design and evaluate the lighting environment, it is necessary to create a lighting control scenario and the lighting environment index and lighting control method should be decided according to the change of situation.

사용자의 주변 상황에 따라 편안함과 편리함을 제공하면서 에너지를 절감하기 위한 조명환경지표 중 조도에 대한 기준 정보는 한국의 KS A 3011, 미국의 IES등 이 있다. 이는 공간 및 상황에 따라 각기 다른 조도 기준을 제시하고 있으며 만일 조명 환경이 목표조도기준에 도달하지 못하면 작업 효율이 저하될 수 있고 시력저하 및 심리적 불안감, 우울감, 불편에 따른 신경과민 등 여러 장애가 유발될 수 있다. 반면 목표조도가 과도하면 휘도차에 따른 눈부심이 유발되고 조명 에너지 낭비를 초래하게 되므로 공간별 특성과 행해지는 작업을 충분히 고려하여 적정 조도를 제공해야만 한다. In order to save energy while providing comfort and convenience according to the user's surroundings, the reference information on the illumination environment index is Korea's KS A 3011 and US IES. If the illumination environment does not reach the target illuminance standard, the efficiency of operation may be lowered, and various obstacles such as visual impairment, psychological anxiety, depression, and nervousness due to inconvenience may be induced . On the other hand, if the target illuminance is excessive, the glare due to the luminance difference is caused and the illumination energy is wasted. Therefore, the proper illuminance should be provided considering the characteristics of the space and the work to be performed.

과거에는 광원의 종류가 극히 제한되어 조명환경의 밝기에만 치중했다면 최근에는 색채적 속성 제어가 가능한 LED가 등장함에 따라 색온도 및 색 제어에 대한 관심이 증가되고 있다. 동일한 조도를 갖는 공간이라 할지라도 6,000K 이상의 높은 색온도를 갖는 조명환경에서는 집중도가 향상되며, 3,000K 이하의 낮은 색온도를 갖는 조명환경에서는 편안함이 증가된다. 또한 조명의 색상에 따라 운동신경의 활성화, 피로회복, 식욕감퇴 등의 효과가 발생되기도 한다. 그러나 현재까지는 조명의 색상 및 색온도가 인간의 감성에 어떤 영향을 미치는가에 대한 실험적인 연구만이 수행중이며 명확한 기준 지표는 설계되지 않은 실정이다. 따라서 시간 및 공간과 사용자의 위치 및 행위 등 상황변화에 따른 조명의 색온도 및 색상에 대한 기준 지표 개발이 필요하다.
In the past, the types of light sources have been extremely limited, and if only the brightness of the lighting environment has been emphasized, LEDs capable of color property control have emerged in recent years, thereby increasing interest in color temperature and color control. Even in the case of a space having the same roughness, the concentration is improved in a lighting environment having a high color temperature of 6,000K or more, and the comfort is increased in a lighting environment having a low color temperature of 3,000K or less. Depending on the color of the light, the activation of motor nerves, fatigue recovery, and loss of appetite may also occur. However, until now, only an experimental study has been carried out on how the color and color temperature of illumination affect human emotions, and clear standard indicators are not designed. Therefore, it is necessary to develop a reference index for the color temperature and color of the lighting according to the change of the situation such as time and space and user 's location and behavior.

본 발명은 전술한 시대적 요구에 부응하기 위하여 창안된 것으로서, 스마트 홈을 대상으로 시간 및 공간, 사용자의 위치와 행위 등을 감지하고 상황 및 이벤트에 적합한 조명 환경을 자동으로 서비스하기 위한 상황해석기반의 ECHO(Energy saving + Convenience + High cOmfort) LED 조명 시스템을 설계하며, 설계된 LED 조명 시스템을 통해 상황변화에 따라 적응적으로 조명환경을 서비스함으로써 주거공간의 에너지를 절감하고 사용자에게 편안함과 편리함을 제공할 수 있는 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been developed in order to meet the above-mentioned demands of the time, and it is an object of the present invention to provide a situation analysis based on smart home to detect time and space, user's location and behavior, ECHO (Energy saving + Convenience + High comfort) We design LED lighting system and adapt lighting environment according to changing situation through designed LED lighting system to save energy of residential space and provide comfort and convenience to users And an object of the present invention is to provide an energy-saving type LED lighting control system based on the situation analysis that can be used in a lighting system.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템 및 그 제어방법은, 사용자 위치 및 행위를 감지하는 센서로 구성되며, 사용자 위치 및 행위정보와 전력량 및 조도정보를 실시간으로 출력하는 USN(Ubiquitous Sensor Network) 모니터링부; 및 상기 USN 모니터링부에 의해 출력되는 값에 기초하여 각 센서를 통해 수집한 상황정보, 공간의 특성, 사용자 행위에 따라 설계된 조명환경지표에 기초하여 각 조명장치의 색상, 색온도, 조도, 온/오프 중의 적어도 하나를 제어하는 통합 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an energy saving LED lighting control system and a control method thereof, the system including a sensor for detecting a user's location and an activity, And a USN (Ubiquitous Sensor Network) monitoring unit for outputting illuminance information in real time; Color temperature, illuminance, illuminance, on / off of each illuminating device based on the status information collected through each sensor based on the value output by the USN monitoring section, the characteristics of the space, And an integrated control unit for controlling at least one of the plurality of devices.

전술한 LED 조명제어 시스템은, 상기 USN 모니터링부의 센서를 통해 수집된 사용자 위치 및 행위, 에너지 소비량, 조도, 조명환경지표 데이터베이스 및 사용자 인터페이스를 포함하는 조명시스템 서버를 더 포함할 수 있다.The LED lighting control system described above may further include a lighting system server including user location and behavior collected through the sensor of the USN monitoring unit, energy consumption, illumination, a lighting environment index database, and a user interface.

상기 USN 모니터링부는, 사용자 위치 감지하는 재실 센서, 의자 착석 여부를 인지하는 압전 센서, 각 디바이스 전력량 및 사용자의 가전기기 사용 여부를 감지하는 전력 센서, 외부로부터 유입되는 자연광과 인공조명의 밝기를 측정하는 조도 센서 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.The USN monitoring unit may include a sensor for sensing a user's position, a piezoelectric sensor for sensing whether a chair is seated, a power sensor for detecting a power amount of each device and a user's use of a home appliance, and a sensor for measuring the brightness of natural light and artificial light And an illuminance sensor.

상기 통합 제어부는, 시간대별 창문을 통해 유입되는 외부 자연광의 양에 따라 블라인드의 개폐 여부, 각도 조절 중의 적어도 하나를 제어할 수 있다.The integrated control unit may control at least one of opening / closing of the blind, and angle adjustment according to the amount of external natural light flowing through the window by time slot.

상기 사용자 인터페이스는, 시간 및 공간, 사용자 위치 및 행위에 따라 변화하는 조명환경에 대한 다양한 정보를 출력하며, 사용자가 공간 내 배치된 각 디바이스를 수동으로 조절하기 위한 제어하고, 시간대별/일별/기간별 검색 및 파일 로깅 기능을 지원하는 레포트 및 트렌드를 분석할 수 있다.The user interface outputs various information on the lighting environment changing according to time and space, user's location and behavior, and controls the user manually to adjust each device placed in the space, You can analyze reports and trends that support search and file logging capabilities.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 에너지 절감형 LED 조명제어 방법은, 시간 및 공간 중의 적어도 하나에 대한 내부상황정보와, 각 센서로부터 감지한 사용자 위치 및 행위, 조명환경 전력소비량 중의 적어도 하나에 대한 외부상황정보를 수집하는 단계; 및 수집한 내부상황정보 및 외부상황정보에 기초하여 사용자 및 주변환경에 대한 현재 상황을 해석하는 단계를 포함하며, 해석된 결과에 기초하여 조명장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an energy saving type LED lighting control method for controlling at least one of time and space, internal situation information, user position and behavior sensed by each sensor, Collecting external context information about at least one of the plurality of external contexts; And analyzing the current situation of the user and the surrounding environment based on the collected internal situation information and external situation information, and controlling the lighting apparatus based on the interpreted result.

전술한 LED 조명제어 방법은, 수집한 내부 및 외부 상황정보를 필터링 및 파싱 중의 적어도 하나를 포함하는 신호처리한 후 유효한 데이터를 추출하고, 각 데이터 특성에 적합한 형태로 통합하는 단계를 더 포함할 수 있다.The above-described LED lighting control method may further include a step of processing the signal including at least one of filtering and parsing of collected internal and external situation information, extracting valid data, and integrating it into a form suitable for each data characteristic have.

또한, 전술한 LED 조명제어 방법은, 데이터베이스에 저장된 사용자 중심의 조명환경지표를 반영하여 조명기구 및 블라인드의 각 제어요소를 추론하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
In addition, the LED lighting control method described above may further include inferring each control element of the lighting device and the blind by reflecting the user-centered illumination environment index stored in the database.

본 발명에 따르면, 스마트 홈을 대상으로 시간 및 공간, 사용자의 위치와 행위 등을 감지하고 상황 및 이벤트에 적합한 조명 환경을 자동으로 서비스하기 위한 상황해석기반의 ECHO(Energy saving + Convenience + High cOmfort) LED 조명 시스템을 설계하며, 설계된 LED 조명 시스템을 통해 상황변화에 따라 적응적으로 조명환경을 서비스함으로써 주거공간의 에너지를 절감하고 사용자에게 편안함과 편리함을 제공할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, the ECHO (Energy saving + Convenience + High comfort) based on the situation analysis for automatically sensing the time and space, the user's location and behavior, and the lighting environment suitable for the situation and the event, The LED lighting system is designed and the LED lighting system is designed to adaptively adapt the lighting environment to reduce the energy of the residential space and provide comfort and convenience to the users.

도 1은 현재 국내 및 미국에서 권고하는 실내공간의 각 구역별 특성과 행위에 따른 조도기준 지표의 일 예를 나타낸 도면.
도 2는 공간 내 조명제어시스템에 연동하여 재실감지를 위해 사용하는 센서의 예를 나타낸 도면.
도 3은 국내 및 국외에서 개발한 조명제어 시스템의 사례를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템(ECHO 조명 시스템)의 기본 개념을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템(ECHO 조명 시스템)의 각 구성요소를 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템(ECHO 조명 시스템)의 기능적 요구사항과 각 기능에 따라 필요한 센서 및 디바이스 등의 설명을 개략적으로 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템(ECHO 조명 시스템)의 계층별 각 컴포넌트와 이를 포함한 전체 프레임워크를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템(ECHO 조명 시스템)의 미들웨어 프로세스를 나타낸 도면.
도 9는 시스템에 의해 파악할 수 있는 각 상황에 따른 조명환경지표를 예시한 도면.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템(ECHO 조명 시스템)이 적용된 스마트 홈의 테스트베드를 예시한 도면.
도 11은 남성 거주자의 시간대별 이용패턴에 따른 공간 내 조도변화의 예를 나타낸 도면.
도 12는 여성 거주자의 시간대별 이동패턴에 따른 공간 내 조도변화의 예를 나타낸 도면.
도 13은 남성과 여성 거주자의 시간대별 이동패턴에 따른 공간 내 조도변화를 파악하기 위해 설계한 조명 제어 시나리오의 예를 나타낸 도면.
도 14는 도 13의 조명 제어 시나리오를 기반으로 제안한 시스템의 에너지 소비 절감 효과를 파악하기 위한 시뮬레이션 조건의 예를 나타낸 도면.
도 15는 일정한 밝기로 출력하는 두 가지 형태의 조명 제어 방식(System A, System B)에 의한 에너지 소비량과 본 발명의 실시예에 따른 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템(ECHO 조명 시스템)에 의한 에너지 소비량을 비교 분석한 도면.
FIG. 1 is a view showing an example of an illuminance standard index according to characteristics and actions of each zone of an indoor space recommended in domestic and US in the present. FIG.
2 is a view showing an example of a sensor used for occupancy detection in conjunction with an in-space illumination control system;
Fig. 3 is a diagram showing an example of a lighting control system developed in domestic and overseas. Fig.
4 is a diagram showing a basic concept of an energy saving type LED lighting control system (ECHO lighting system) based on a situation analysis according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic representation of each component of an energy saving LED lighting control system (ECHO lighting system) based on sulfur analysis according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a functional requirement of an energy saving type LED lighting control system (ECHO lighting system) based on a situation analysis according to an embodiment of the present invention and a description of sensors and devices required according to each function.
FIG. 7 is a diagram showing each component of a hierarchical level of an energy saving type LED lighting control system (ECHO lighting system) based on a situation analysis according to an embodiment of the present invention and a whole framework including the components.
8 illustrates a middleware process of an energy saving LED lighting control system (ECHO lighting system) based on context analysis according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating an illumination environment index according to each situation that can be grasped by the system.
10 is a view illustrating a test bed of a smart home to which an energy saving type LED lighting control system (ECHO lighting system) based on a situation analysis according to an embodiment of the present invention is applied.
11 is a diagram showing an example of a change in illumination intensity in space according to a usage pattern of a time occupant of a male occupant.
Fig. 12 is a diagram showing an example of a change in illumination intensity in space according to a movement pattern of a female occupant by time zone; Fig.
FIG. 13 is a view showing an example of a lighting control scenario designed to grasp a change in illumination in space according to a movement pattern of a male and a female occupant according to a time zone; FIG.
14 is a diagram illustrating an example of a simulation condition for grasping the energy saving effect of the proposed system based on the illumination control scenario of FIG.
FIG. 15 is a diagram showing an energy saving type LED lighting control system (ECHO lighting system) based on the situation analysis according to the embodiment of the present invention and the energy consumption by two types of lighting control systems (System A and System B) Fig. 1 is a comparative analysis of energy consumption by energy consumption.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 당업자에게 주지 저명한 기술에 대해서는 그 상세한 설명을 생략할 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known techniques well known to those skilled in the art may be omitted.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.In describing the constituent elements of the present invention, the same reference numerals may be given to constituent elements having the same name, and the same reference numerals may be given thereto even though they are different from each other. However, even in such a case, it does not mean that the corresponding component has different functions according to the embodiment, or does not mean that the different components have the same function. It should be judged based on the description of each component in the example.

또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 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.
In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected,""coupled," or "connected. &Quot;

먼저 시간과 공간의 특성에 따라 사용자의 현재 상황을 고려하여 적절한 조명환경을 서비스하기 위해서는 이에 적합한 색상, 색온도, 조도 등의 제어 기준이 필요하다. First, in order to service the appropriate lighting environment in consideration of the current situation of the user according to the characteristics of time and space, appropriate control standards such as color, color temperature, and illumination are required.

그리고 도시된 도 1은 현재 국내 및 미국에서 권고하는 실내공간의 각 구역별 특성과 행위에 따른 조도기준 지표의 일 예를 나타낸 것으로서, 상기 조도기준 지표는 각 민족의 시 환경에 적합하도록 설계된다. FIG. 1 shows an example of the illuminance standard index according to characteristics and behavior of each zone of the indoor space recommended in the domestic and the US, and the illuminance standard index is designed to be suitable for the city environment of each nation.

다음으로 상기 LED 조명제어 시스템은 도시된 도 1의 조도기준지표를 목표 조도정보로 활용되고 각각의 조명 기구를 효율적으로 제어할 수 있도록 설계 및 구현된다. Next, the LED lighting control system is designed and implemented so that the illumination reference indicator of FIG. 1 is utilized as target illuminance information and each lighting apparatus can be efficiently controlled.

또한 공간 내 조명제어시스템에 연동하여 재실감지를 위해 사용하는 센서로는 도 2와 같이 PIR, Ultrasonic, Microwave 센서 이외에도 상기 PIR, Ultrasonic, Microwave 센서들의 단점을 보완하여 감지율을 향상시킨 PIR/Ultrasonic, PIR/Microwave 등 두 개의 센서를 결합한 하이브리드 타입의 센서가 적용된다. In addition, PIR, Ultrasonic, and Microwave sensors as well as PIR, Ultrasonic, and Microwave sensors as well as PIR / Ultrasonic and Microwave sensors, which improve the detection rate, PIR / Microwave, and other hybrid sensors.

여기서 도시된 도 2의 해상도는 사용자의 재실 여부 및 인원과 사용자 식별 및 위치 등의 감지 여부에 따라 레벨이 결정되고, 비디오카메라 및 생채 인식 시스템의 사용할 경우에는 높은 해상도를 얻을 수 있다. The resolution shown in FIG. 2 is determined according to whether the user is re-occupied, whether the user is detected, whether the user is identified, and the position, and a high resolution can be obtained when the video camera and the biometric recognition system are used.

그리고 도시된 도 3은 국내 및 국외에서 개발한 조명제어 시스템의 사례를 나타낸 것으로서, POSCO, Schneider Electric, Simens Industry 등의 조명 제어 시스템은 재실감지센서 및 조도센서를 이용하여 빌딩의 에너지를 절감함을 나타낸 것이다. 이때 상기 조명 제어 시스템은 조명을 On/Off하거나 밝기만을 제어하도록 구성된다. FIG. 3 shows an example of a lighting control system developed in Korea and abroad. Lighting control systems such as POSCO, Schneider Electric, and Simens Industry use a room sensor and an illuminance sensor to reduce building energy . At this time, the illumination control system is configured to turn on / off the illumination or control only the brightness.

또한 삼성전기와 Philips에서 개발한 조명 제어 시스템은 교실환경 내에서 학습능률을 향상시키기 위해 색온도, 조도를 제어하도록 구성되어 있으며, 국내의 Feelux사는 세계 최초로 인간의 생체리듬과 부합하는 자연광의 시간대별 색온도를 고려한 감성조명을 시스템을 제공하도록 구성되어 있다. In addition, the lighting control system developed by SEMCO and Philips is configured to control the color temperature and illumination in order to improve the learning efficiency in the classroom environment. Feelux Co., Ltd. of Korea is the first in the world to provide the color temperature of the natural light according to the human biorhythm So as to provide a system for emotional illumination considering the above-mentioned characteristics.

또한 Lutron 사의 Ecosystem과 Quantum은 사무실 환경을 대상으로 시간대별 다양한 제어전략을 반영하여 조명기구의 개별제어 및 통합제어를 통해 조명에너지를 약 60% 절감하였다. In addition, Lutron's Ecosystem and Quantum have reduced lighting energy by about 60% through individual control and integrated control of lighting fixtures, reflecting various control strategies over time in the office environment.

그러나 상기와 같은 기존 시스템들은 사용자의 위치정보 또는 조도 정보만을 고려하여 조명기구와 블라인드를 제어하는 형태로 운영되어 왔으며 사용자의 행위정보는 포함하지 않을 뿐만 아니라 색온도 조절이 가능한 시스템의 경우 사용자가 직접 리모콘을 조작해야 하는 불편함을 가지고 있다. However, the existing systems have been operated in a form of controlling the lighting device and the blind in consideration of the user's location information or illumination information. In addition to not including the user's behavior information, in the system capable of adjusting the color temperature, It is inconvenient to operate it.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 개발된 상황해석 기반의 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템은 사용자의 상황변화를 자동으로 감지하고 이에 따라 색상, 색온도, 조도, On/Off 등의 조명제어와 블라인드 제어를 시스템에 의해 지능적으로 수행하도록 구성된다. The energy-saving type LED lighting control system based on the situation analysis based on the situation analysis, developed to solve the above problems, automatically detects changes in the user's situation and accordingly controls lighting, such as color, color temperature, illumination, on / Blind control is intelligently performed by the system.

도시된 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템(ECHO 조명 시스템)의 기본개념을 나타낸 도면으로, ECHO 조명 시스템은 스마트 홈(Smart Home)에서 시간(Time), 공간(Place), 사용자의 위치(Location) 및 행위(Activity) 등을 인지하여 이에 적합한 조명환경을 서비스함으로써 에너지 소비를 절감하고 사용자에게 편리함과 편안함을 제공하게 된다. FIG. 4 is a diagram illustrating a basic concept of an energy saving LED lighting control system (ECHO lighting system) based on a situation analysis according to an embodiment of the present invention. In the ECHO lighting system, ), A place, a user's location, and an activity, thereby providing an appropriate lighting environment, thereby reducing energy consumption and providing convenience and comfort to the user.

즉 상기 ECHO 조명 시스템은 주변환경과 사용자의 위치 및 행위를 각종 센서와 측정장치 및 통신장비 등을 통해 스마트 홈에 제공하고 상기 스마트 홈은 이에 대응하는 조명환경의 설정 값을 제공하게 되는 것이다.That is, the ECHO illumination system provides the smart environment with the surrounding environment and the user's location and behavior through various sensors, measurement devices, and communication equipment, and the smart home provides the set values of the corresponding lighting environment.

상기 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템(ECHO 조명 시스템)은 도시된 도 5와 같이 USN 모니터링부(100), 통합 제어부(200), 조명시스템 서버(300) 및 데이터베이스(400)를 포함하여 이루어진다. The energy saving LED lighting control system (ECHO illumination system) based on the situation analysis includes a USN monitoring unit 100, an integrated control unit 200, a lighting system server 300 and a database 400 as shown in FIG. .

상기 USN 모니터링부(100)는 사용자 위치 및 행위 등을 감지할 수 있도록 센서들로 구성된다. The USN monitoring unit 100 includes sensors for detecting a user location and an action.

즉 상기 USN 모니터링부(100)는 사용자 위치 감지를 위한 재실 센서, 의자 착석 여부 등을 인지하기 위한 압전 센서, 각 디바이스 전력량 및 사용자의 가전기기 사용 여부를 감지하기 위한 전력 센서, 외부로부터 유입되는 자연광과 인공조명의 밝기를 측정하기 위한 조도 센서 등으로 구성된다. That is, the USN monitoring unit 100 includes a sensor for sensing a user's position, a piezoelectric sensor for sensing whether a chair is seated, a power sensor for detecting the amount of power of each device and the user's use of a home appliance, And an illuminance sensor for measuring the brightness of the artificial light.

여기서 상기 USN 모니터링부(100)는 상기 센서 이외에도 환경과 목적에 따라 기능 센서들이 더 추가될 수 있음을 밝힌다. Here, the USN monitoring unit 100 may further include function sensors in addition to the sensors, depending on the environment and purpose.

그리고 상기 USN 모니터링부(100)를 통해 획득되는 시간의 흐름에 따라 각 센서들로부터 감지된 사용자 위치, 행위 정보, 전력량, 조도 정보 등은 서비스 수행 시 유용한 데이터로 사용될 뿐만 아니라 User Interface를 통해 실시간으로 출력될 수 있음을 밝힌다. The user location, action information, power amount, illuminance information, and the like detected from the respective sensors according to the time flow obtained through the USN monitoring unit 100 are used as data useful for service execution, It can be output.

상기 통합 제어부(200)는 조명 컨트롤러(Lighting Controller)와 블라인드 컨트롤러(Blind Controller)로 구성된다. The integrated controller 200 includes a lighting controller and a blind controller.

그리고 상기 조명 컨트롤러(Lighting Controller)는 USN 모니터링부(100)의 각 센서를 통해 수집한 상황정보와 공간의 특성 및 사용자 행위에 따라 설계한 조명환경지표를 기반으로 각 조명장치의 색상, 색온도, 조도, On/Off 등을 정밀하게 제어하여 사용자에게 편안한 조명환경을 서비스하게 된다. The lighting controller controls the color, color temperature, and illumination of each lighting device based on the status information collected through each sensor of the USN monitoring unit 100, the characteristics of the space, and the lighting environment index designed according to the user's behavior , On / Off, etc. to provide a comfortable lighting environment for the user.

또한 상기 블라인드 컨트롤러(Blind Controller)는 시간대별 창문을 통해 유입되는 외부 자연광의 양에 따라 개폐 여부, 각도조절 등을 지능적으로 수행하여 에너지 소비를 최소화하게 된다. In addition, the blind controller intelligently performs opening and closing, angle adjustment, and the like according to the amount of external natural light flowing through a window in a time window to minimize energy consumption.

즉 상기 통합 제어부(200)는 조명 컨트롤러에서 제공되는 각종 정보를 기반으로 각각의 조명장치를 제어하고, 블라인드 컨트롤러를 이용하여 자연광의 제어하게 되는 것이다. That is, the integrated controller 200 controls each lighting device based on various information provided from the lighting controller, and controls natural light using a blind controller.

상기 조명시스템 서버(300)는 센서를 통해 수집하여 저장된 사용자 위치 및 행위, 에너지 소비량, 조도, 조명 환경지표 데이터베이스와 사용자 인터페이스(User Interface)로 구성된다. The lighting system server 300 includes a user location and an activity, an energy consumption, an illumination, a lighting environment index database, and a user interface, which are collected and stored through a sensor.

그리고 사용자 인터페이스는 시간 및 공간, 사용자 위치 및 행위에 따라 변화하는 조명환경에 대한 다양한 정보를 출력하며, 사용자가 공간 내 배치된 각 디바이스를 수동으로 조절하기 위한 제어 기능, 시간대별/일별/기간별 검색 및 파일 로깅 기능을 지원하는 레포트 및 트렌드 분석 기능을 포함한다. In addition, the user interface outputs various information on the lighting environment that changes according to time and space, user's location and behavior, and has a control function for manually adjusting each device placed in the space, a search function for searching by time period / And report and trend analysis capabilities that support file logging capabilities.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 상황해석 기반의 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템의 기능적 요구사항을 기반으로 관련 센서 및 디바이스와 처리 과정을 나타낸 도면으로, 상황정보 수집은 전자파, PIR, 초음파 등의 센서를 이용하여 사용자의 위치를 인식하면서도 재실 여부 및 인원수를 판단할 수 있음을 나타낸 것이다. FIG. 6 is a flowchart illustrating a process of a related sensor and a device based on a functional requirement of an energy saving type LED lighting control system based on a situation analysis based on a situation analysis according to an embodiment of the present invention. PIR, and ultrasonic sensors, it is possible to determine the location and the number of people while recognizing the user's location.

그리고 압전 센서, 전력기 등의 센서는 사용자 행위를 판단하고, 센서의 위치에 따라 TV 시청, 음악 감상, PC 게임, 독서, 메이크업, 취침, 식사준비, 식사, 운동, 대화 등의 행위를 판단할 수도 있음을 나타낸 것이다. The sensors such as the piezoelectric sensor and the electric power device judge the user's behavior and judge the behavior of TV watching, music appreciation, PC game, reading, makeup, sleeping, meal preparation, meal, exercise and conversation depending on the position of the sensor .

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 상황해석 기반의 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템의 전체 프레임워크를 나타낸 도면으로서, 스마트 홈 내 설치한 센서 및 디바이스의 종류와 적용 가능한 통신 네트워크, 그리고 상황정보 수집 및 해석과정에 필요한 미들웨어의 각 모듈에 대해 표현하며, 모니터링 및 제어기능을 포함한 상위 어플리케이션 등의 ECHO 조명 시스템의 전체 프레임워크를 도식화한 것이다. FIG. 7 is a diagram illustrating an entire framework of an energy saving type LED lighting control system based on context analysis based on context analysis according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 shows the types of sensors and devices installed in a smart home, And middleware modules needed for context information gathering and interpretation. It is a schematic representation of the entire framework of ECHO lighting systems, including top applications including monitoring and control functions.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 상황해석 기반의 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템의 미들웨어 프로세스를 나타낸 도면으로, 센서를 통한 상황정보의 수집 및 해석 과정을 거쳐 LED 조명기구와 블라인드의 각 제어 요소를 추론하여 적합한 서비스를 수행하기 위한 상황인지 기반 ECHO 조명제어 시스템의 미들웨어 프로세스를 보여주고 있다. FIG. 8 is a diagram illustrating a middleware process of an energy saving type LED lighting control system based on a situation analysis based on a situation analysis according to an embodiment of the present invention. After collecting and analyzing status information through a sensor, Based ECHO lighting control system for inferring each control element of the context-aware based on the context-awareness.

여기서 시간, 공간 등의 내부상황정보와 각 센서로부터 감지한 사용자 위치 및 행위, 조명환경(조도), 전력소비량 등의 외부상황정보는 Context Collector에 의해 수집된다. In this case, internal context information such as time, space, and external situation information such as user location and behavior, illumination environment (illumination), and power consumption sensed by each sensor are collected by the context collector.

그리고 상기 Context Collector를 통해 수집한 내부 및 외부 상황정보는 Context Aggregator로 전송된 후 필터링, 파싱 등의 과정을 거쳐 유효한 데이터만을 추출하고 각 데이터 특성에 적합한 형태로 변환되어 통합 처리된다.The internal and external context information collected through the Context Collector is transmitted to the Context Aggregator, and then filtered and parsed to extract only valid data, converted into a form suitable for each data characteristic, and integrated.

다음으로 시간 및 공간 등의 내부상황정보와 사용자 위치 및 행위, 조도, 전력소비량 등의 외부상황정보가 통합된 데이터는 Context Interpreter를 통해 사용자 및 주변 환경에 대한 현재 상황을 해석하게 된다. Next, the integrated situation information of internal situation such as time and space and external situation information such as user's location, behavior, illuminance, and power consumption are analyzed through the context interpreter to understand the current situation of the user and the surrounding environment.

그리고 Reasoning Engine는 추론규칙에 의해 각 상황에 적합한 조명환경을 연출하기 위한 과정으로 데이터베이스에 저장된 사용자 중심의 조명환경지표를 반영하여 조명기구 및 블라인드의 각 제어 요소를 추론한다. And Reasoning Engine is a process to produce lighting environment suitable for each situation by inference rule, and it deduces each control element of lighting fixture and blind by reflecting user-centered lighting environment index stored in database.

이때 추론된 제어 요소가 포함된 송신 메시지는 각 디바이스의 컨트롤러에 전송됨으로써 사용자에게 적합한 조명환경을 서비스한다.At this time, the transmission message including the inferred control element is transmitted to the controller of each device, thereby serving a lighting environment suitable for the user.

도시된 도 9는 시스템에 의해 파악할 수 있는 각 상황에 따른 조명환경지표를 예시한 도면으로서, 조도 정보는 도 1에서 제시한 KS A3011과 IES 기준표를 반영하여 사용자 행위에 따른 조도지표로 재작성된다. 9 is a diagram illustrating an illumination environment index according to each situation that can be grasped by the system. The illumination information is rewritten as an illuminance index according to the user's behavior by reflecting the KS A3011 and the IES standard table shown in FIG. 1 .

그리고 본원발명의 조명환경지표 중 색온도 지표는 사용자 행위별로 작성된 조도지표를 기준으로 편안함을 느끼는 색온도 범위 안에서 작성되고, 색상 지표는 일반적으로 색상이 인간의 심리 및 생리에 미치는 영향을 고려하여 작성된다. The color temperature index of the illumination environment index of the present invention is created in a range of color temperature where the user feels comfortable based on the illuminance index created for each user action. The color index is generally created considering the effect of color on the psychology and physiology of the human being.

이때 상기 조명환경지표는 색 온도와 조도의 관계를 표현한 그래프( Kruithof)에서 인간이 편안함을 느끼는 만족범위를 2,500K의 낮은 색온도와 50~100lx의 낮은 조도 범위, 3,000K 의 색온도와100~500lx의 조도 범위, 6,500K의 높은 색온도에서는 500lx이상의 높은 조도 범위를 참조하여 작성된다. In this case, the illumination environment index is a graph in which the relationship between the color temperature and the illuminance is expressed in a graph (Kruithof), a satisfactory satisfaction level for a human being is a low color temperature of 2,500 K, a low illuminance range of 50 to 100 lx, a color temperature of 3,000 K, It is created with reference to a high illuminance range of 500 lx or more at an illuminance range of 6,500 K and a high color temperature.

다음으로 도시된 도 10은 상기 상황해석 기반의 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템이 적용된 스마트 홈의 테스트베드를 나타낸 것으로서, 상기 스마트 홈의 시뮬레이션을 위해 구축한 테스트베드는 침실, 거실, 욕실의 3개 구역으로 구분되고, 상기 침실과 거실의 두 개 구역에는 상황인지를 위한 센서 및 디바이스들이 배치된다. 10 shows a test bed of a smart home to which an energy saving type LED lighting control system based on the situation analysis based on the situation analysis is applied. The test bed constructed for the simulation of the smart home includes a bedroom, a living room, Bathroom, and sensors and devices for situational awareness are arranged in the two rooms of the bedroom and the living room.

여기서 상기 스마트 홈의 테스트베드에는 남성과 여성의 두 사용자가 거주하는 것으로 가정하고, 시간대별 이동패턴에 따른 각 구역 내 조도변화를 도 9의 조도지표를 참고하여, 도 11 및 도 12와 같이 정하는 예를 들어 설명하기로 한다. Here, it is assumed that two users, male and female, reside in the test bed of the smart home, and the illuminance change in each zone according to the movement pattern according to the time zone is determined as shown in FIGS. 11 and 12 An example will be described.

그리고 도시된 도 13은 주말 또는 휴일을 위한 조명제어 시나리오의 예를 나타낸 것으로서, 상기 스마트 홈에 거주하는 남성과 여성의 주중 생활 패턴을 시나리오로 작성하고, 이를 기반으로 각 거주자의 행위, 위치, 감지센서, 조명환경, 블라인드 제어 등을 나타낸 것이다. FIG. 13 shows an example of a lighting control scenario for a weekend or a holiday. It is assumed that a weekday living pattern of men and women living in the smart home is created as a scenario, and based on the scenario, Sensor, lighting environment, blind control, and the like.

이때 시나리오에 따른 조도 변화 및 전력량을 시뮬레이션하기 위해 도 11, 도 12에서 사용한 목표 조도인 100lx~400lx의 조명에너지 소비량을 Relux S/W를 이용하여 도 14와 같이 산출하면 된다. At this time, in order to simulate the illumination change and the power amount according to the scenario, the illumination energy consumption amount of 100 lx to 400 lx, which is the target illuminance used in Figs. 11 and 12, may be calculated using Relux S / W as shown in Fig.

다음으로 도시된 도 15는 두 가지 고정형 조도 출력 시스템의 에너지 소비량과, 본 발명의 실시 예에 따른 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템의 에너지 소비량을 비교 분석한 도면이다.Next, FIG. 15 is a graph comparing the energy consumption of the two fixed illumination output systems with the energy consumption of the energy saving LED lighting control system based on the situation analysis according to the embodiment of the present invention.

시스템 A는 사용자가 주거공간에 상주하는 시간 동안 공간별 최대조도인 400lx를 고정 출력하는 형태로 운영하며, 시스템 B는 사용자가 침실, 거실 등의 구역에 재실하고 있는 시간 동안만 400lx를 고정 출력하는 형태이다. System A operates in the form of fixed output of 400 lux, which is the maximum illuminance per space during the time the user resides in the residential space. System B outputs 400 lux only during the time that the user is staying in a room, living room, .

이와 달리 시스템 C는 사용자가 공간에 재실하고 있는 시간 동안 사용자의 행위를 자동으로 감지하고 이에 따른 조명환경지표를 반영하여 조도 등의 조명환경을 가변적으로 제어하는 형태이다. On the contrary, the system C automatically detects the user's behavior during the time that the user is staying in the space and variably controls the illumination environment such as illumination by reflecting the illumination environment index accordingly.

시간대별 자연광의 유입량과 블라인드 제어 여부를 고려하지 않은 제한된 조건 내에서 시뮬레이션을 수행한 결과, 본원발명은 시스템 A 대비 54%, 시스템 B 대비 36%의 에너지가 절감됨을 알 수 있다.As a result of simulation in a limited condition that does not take into consideration the inflow amount of natural light by time of day and blind control, it can be seen that the present invention saves 54% of energy compared to System A and 36% of energy of System B.

본 발명의 실시 예에서는 스마트 홈을 대상으로 시간 및 공간, 사용자의 위치, 행위 등을 자동으로 감지하고 상황 및 이벤트에 적합한 조명 환경을 지능적으로 서비스하기 위한 상황해석기반의 ECHO(Energy saving + Convenience + High cOmort) Lighting System을 제공함으로써 재실 감지뿐만 아니라 압전 센서를 이용한 사용자의 착석여부와 취침 및 기상여부, 전력 센서를 이용한 디바이스 사용여부 등을 자동으로 감지하여 상황을 해석하고, 사용자의 시간, 공간, 위치 및 행위에 적합한 조명의 색상, 색온도, 조도, On/Off 등을 지능적으로 제어할 수 있는 장점이 있다. In the embodiment of the present invention, a situation analysis based ECHO (Energy Saving + Convenience + ECHO) for automatically detecting time and space, a user's location and behavior, and intelligently serving a lighting environment suitable for a situation and an event, High cOmort) lighting system, it is possible to automatically detect whether a user is seated, whether sleeping, waking up, using a device using a power sensor, etc., using a piezoelectric sensor, Color temperature, illuminance, on / off, etc. of the lighting suitable for the location and the action can be intelligently controlled.

또한 상황변화에 따라 적응적으로 조명환경을 서비스함으로써 주거공간의 에너지를 절감하고 사용자에게 편안함과 편리함을 제공할 뿐만 아니라 시스템의 성능 평가를 위해 테스트베드 및 각 상황별 조명시나리오를 임의로 설계하고 조명환경지표 중 조도만을 대상으로 다양한 제어전략을 시간대별로 적용함으로써 기존 시스템 대비 최대 54%의 조명에너지 소비량이 절감할 수 있는 장점이 있다. In addition, the lighting environment is adaptively adjusted according to the change of the situation, so that the energy of the residential space is reduced, and the comfort and convenience are provided to the user. In addition, the test bed and the lighting scenarios are arbitrarily designed for the performance evaluation of the system, By applying various control strategies to the surface of the surface only for the time of day, it is possible to reduce illumination energy consumption up to 54% compared to the existing system.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.The present invention is not necessarily limited to these embodiments, as all the constituent elements constituting the embodiment of the present invention are described as being combined or operated in one operation. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. In addition, such a computer program may be stored in a computer-readable medium such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, etc., and read and executed by a computer, thereby implementing embodiments of the present invention. As the storage medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, or the like may be included.

또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Furthermore, all terms including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined in the Detailed Description. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

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. 또한, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이며, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. In addition, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (8)

사용자 위치 및 행위를 감지하는 센서로 구성되며, 사용자 위치 및 행위정보와 전력량 및 조도정보를 실시간으로 출력하는 USN(Ubiquitous Sensor Network) 모니터링부; 및
상기 USN 모니터링부에 의해 출력되는 값에 기초하여 각 센서를 통해 수집한 상황정보, 공간의 특성, 사용자 행위에 따라 설계된 조명환경지표에 기초하여 각 조명장치의 색상, 색온도, 조도, 온/오프 중의 적어도 하나를 제어하는 통합 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템 및 그 제어방법.
A USN (Ubiquitous Sensor Network) monitoring unit configured to detect a user location and an action, and to output user location and behavior information, a power amount, and illumination information in real time; And
The color temperature, the color temperature, the illuminance, the on / off state of each lighting device based on the situation information collected through each sensor, the characteristics of the space, and the lighting environment index designed according to the user's action based on the value outputted by the USN monitoring section An integrated control unit
And an energy saving LED illumination control system based on the situation analysis.
제 1항에 있어서,
상기 USN 모니터링부의 센서를 통해 수집된 사용자 위치 및 행위, 에너지 소비량, 조도, 조명환경지표 데이터베이스 및 사용자 인터페이스를 포함하는 조명시스템 서버
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템 및 그 제어방법.
The method according to claim 1,
An illumination system server including user location and behavior, energy consumption, illuminance, illumination environment index database, and user interface collected through the sensor of the USN monitoring unit
Further comprising: a status analysis based energy saving LED lighting control system and a control method thereof.
제 1항에 있어서,
상기 USN 모니터링부는,
사용자 위치를 감지하는 재실 센서, 의자 착석 여부를 인지하는 압전 센서, 각 디바이스 전력량 및 사용자의 가전기기 사용 여부를 감지하는 전력 센서, 외부로부터 유입되는 자연광과 인공조명의 밝기를 측정하는 조도 센서 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템 및 그 제어방법.
The method according to claim 1,
The USN monitoring unit,
A piezoelectric sensor for recognizing whether or not the chair is seated, a power sensor for detecting whether or not each device's power amount and a user's household appliance are used, at least one of light sensors for measuring the brightness of natural light and artificial light incident from the outside, And a control method therefor.
제 1항에 있어서,
상기 통합 제어부는,
시간대별 창문을 통해 유입되는 외부 자연광의 양에 따라 블라인드의 개폐 여부, 각도 조절 중의 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템 및 그 제어방법.
The method according to claim 1,
The integrated control unit,
Wherein the control unit controls at least one of opening / closing of the blinds and angle adjustment according to the amount of external natural light flowing through the window in each time period.
제 2항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스는,
시간 및 공간, 사용자 위치 및 행위에 따라 변화하는 조명환경에 대한 다양한 정보를 출력하며, 사용자가 공간 내 배치된 각 디바이스를 수동으로 조절하기 위한 제어하고, 시간대별/일별/기간별 검색 및 파일 로깅 기능을 지원하는 레포트 및 트렌드를 분석하는 것을 특징으로 하는 상황해석 기반의 에너지 절감형 LED 조명제어 시스템 및 그 제어방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the user interface comprises:
Time, space, user's location, and lighting environment that changes according to the user's operation. The user controls to manually adjust each device placed in the space, and searches by time / day / period and file logging And a control method for controlling the energy saving type LED lighting control system.
시간 및 공간 중의 적어도 하나에 대한 내부상황정보와, 각 센서로부터 감지한 사용자 위치 및 행위, 조명환경 전력소비량 중의 적어도 하나에 대한 외부상황정보를 수집하는 단계; 및
수집한 내부상황정보 및 외부상황정보에 기초하여 사용자 및 주변환경에 대한 현재 상황을 해석하는 단계
를 포함하며,
해석된 결과에 기초하여 조명장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 LED 조명제어 방법.
Collecting external situation information on at least one of internal situation information for at least one of time and space, user location and behavior sensed by each sensor, and lighting environment power consumption; And
Analyzing the current situation of the user and the surrounding environment based on the collected internal situation information and external situation information
/ RTI >
And controlling the lighting device based on the analyzed result.
제 6항에 있어서,
수집한 내부 및 외부 상황정보를 필터링 및 파싱 중의 적어도 하나를 포함하는 신호처리한 후 유효한 데이터를 추출하고, 각 데이터 특성에 적합한 형태로 통합하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 LED 조명제어 방법.
The method according to claim 6,
Processing the signal including at least one of filtering and parsing of collected internal and external situation information, extracting valid data and integrating it into a form suitable for each data characteristic
Further comprising the steps of: (a)
제 7항에 있어서,
데이터베이스에 저장된 사용자 중심의 조명환경지표를 반영하여 조명기구 및 블라인드의 각 제어요소를 추론하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 LED 조명제어 방법.
8. The method of claim 7,
Inferring each control element of the lighting device and the blind by reflecting the user-centered illumination environment index stored in the database
Further comprising the steps of: (a)
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