KR20190035121A - 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비콘, 블루투스, 지그비, 와이파이, RF 통신, 가시광 통신 등의 다양한 이기종 통신을 기반으로 하여, 주변의 상황이나 환경정보에 따라 조명장치의 디밍제어, 감성조명제어 등을 수행함으로써, 조명장치의 저전력 구동을 통해 에너지를 절감하고, 친환경적인 지능형 조명 제어를 수행할 수 있는 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치 및 그 방법{APPARATUS FOR DISSIMILAR TYPE COMMUNICATION SYSTEM BASED SMART LIGHTING CONTROL AND METHOD BY USING THE SAME}

본 발명은 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비콘(beacon), 블루투스(bluetooth), 지그비(zigbee), 와이파이(Wi-Fi), RF(Radio Frequency) 통신, 가시광 통신(VLC; Visible Light Communication) 등의 다양한 이기종 통신을 기반으로 하여, 주변의 상황이나 환경정보에 따라 조명장치의 디밍제어, 감성조명제어 또는 이들의 조합을 수행할 수 있도록 하는 스마트 조명 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 전 세계 전력소비에서 약 19%를 조명이 차지하고 있으며, 각 국가별로 백열등 사용의 규제 정책과 LED 조명 가격의 하락으로 인하여 LED 조명 시장이 급성장하고 있다.

또한 LED 조명은 보급이 급격하게 확산되고 응용 영역이 다양해짐에 따라 조명과 IT 융합기술의 원천적인 상용화 및 응용서비스에 대한 선점을 위한 국제적인 경쟁이 점점 가속화되고 있다.

즉 상기 LED 조명은 IT 기술과의 융합을 통해, 전통적인 조명기구가 미처 제공하지 못했던 에너지 고효율, 친환경, 지능감성기능의 제공 등 다양하고 새로운 기능을 제공하고 있다.

특히 최근의 LED 조명은 IT 기술의 접목을 토대로 과거 기능적인 측면만을 고려하여 빛을 연출하는 것에서 벗어나, 점차 변화와 독창성을 추구하게 되고 현재에 들어서는 모든 요소를 융합하여 사용자만의 아이덴티티(identity)를 반영하고, 감성적인 디자인을 추구하는 감성조명기술로 발전하고 있다.

그러나 상술한 바와 같은 종래의 LED 조명은 IT 기술과 결합하여 사용할 때 어느 하나의 특정 통신 방식을 통해 응용서비스와 관련된 각종 정보의 송수신을 수행하였기 때문에 다양한 이기종 통신방식을 지원하지 못하였으며, 이에 따라 다양한 이기종 통신시스템 지원을 토대로 주변 상황 및 환경에 따라 조명의 제어가 가능하고, 조명을 스마트 기기와 연동하여 원격에서 제어함으로써, 에너지 절감 및 감성조명 효과 등을 수행할 수 있는 친환경적이고 스마트한 조명제어 기술의 개발이 시급한 상황이다.

따라서 본 발명에서는 비콘, 블루투스, 지그비, 와이파이, RF 통신, 가시광 통신 등의 다양한 이기종 통신을 기반으로 하여, 주변의 상황이나 환경정보에 따라 조명장치의 디밍제어, 감성조명제어 등을 수행함으로써, 저전력 구동을 통한 에너지 절감과 친환경적인 감성 조명을 수행할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

또한 본 발명은 조명장치에서 고유적으로 보유하고 있는 리소스를 이용한 가시광 통신으로 송신하는 동작상태정보를 조명정보 수집장치에서 수집하여 원격제어장치로 제공하고, 원격제어장치에서 복수의 센서로부터 수집한 센싱정보와 조명정보 수집장치로부터 제공받은 동작상태정보를 토대로 조명장치를 원격에서 제어할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.

먼저 한국등록특허 제1671424호(2016.11.01.)는 이기종 통신 시스템 검출 방법 및 장치에 관한 것으로, 특정 통신 시스템으로부터 신호를 수신하는 RF(Radio Frequency) 신호 수신부, 상기 수신한 신호를 기반으로 프레임 간의 휴지 기간을 평가하는 휴지 기간 평가부(silent duration evaluator), 및 상기 평가한 휴지 기간을 기반으로 상기 특정 통신 시스템의 종류를 판단하는 시스템 종류 판단부(system types decision maker)를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하고 있다.

상기 선행기술은 신호의 유무만 판단하는 에너지 검출 방식만을 사용하여 효율적으로 이기종 통신 시스템의 종류를 검출할 수 있는 효과를 제공하는 것으로서, 이기종 통신 시스템의 종류를 확인하는 점에서는 본 발명의 구성과 일부 유사성이 있다.

하지만, 본 발명은 다양한 이기종 통신방식을 통해 특정 지역의 상황이나 환경정보에 대한 센싱정보, 조명장치의 동작상태정보 및 조명제어신호의 송신과 수신을 토대로 조명장치의 디밍제어나 감성조명제어를 수행하는 구성을 제시하고 있으나, 상기 선행기술은 이기종 통신 시스템을 검출하는 방식에 대한 구성이지 본 발명에서와 같은 이기종 통신시스템을 기반으로 하여 조명장치를 스마트하게 제어하는 구성이 아니기 때문에 기술적 구성의 차이점이 분명하다.

또한 한국등록특허 제1327471호(2013.12.11.)는 스마트 조명 장치 및 스마트 조명 방법에 관한 것으로, 실내 벽면에 설치된 LED 조명, 실외 조도 및 색온도에 대한 데이터를 제공하는 데이터 제공부, 및 데이터 제공부에 의해 제공된 데이터를 기초로 실내가 실외와 동일 또는 유사한 조도 및 색온도를 갖도록 LED 조명을 작동시키는 제어부를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하고 있다.

상기 선행기술은 데이터 제공부로부터 제공받은 데이터를 토대로 실내의 조명을 실외와 동일하거나 유사한 조도 및 색온도로 조절하는 점에서 본 발명의 조명장치에서 수집한 센싱정보를 토대로 조명장치의 제어를 수행하는 구성과 일부 유사성이 있다.

하지만, 본 발명은 다양한 이기종 통신을 기반으로 하여 주변의 상황이나 환경정보에 따라 조명장치의 디밍제어, 감성조명제어 등을 수행하고, 조명장치에서 고유적으로 보유하고 있는 리소스를 이용하여 송신하는 동작상태정보를 조명정보 수집장치에서 수집하여 원격제어장치로 제공하면 원격제어장치에서 상기 동작상태정보와 복수의 센서에서 수집한 센싱정보를 토대로 조명장치를 원격에서 제어하는 구성을 제시하고 있으나, 상기 선행기술은 실외의 조건과 유사한 조도나 색온도를 실내에서 구현하는 기술적 구성이므로 본 발명의 조명제어 방식과 비교해 볼 때 기술적 구성의 차이점이 있다.

즉 상기 선행기술들은 이기종 통신 시스템의 종류를 확인하는 구성, 실내의 조명을 실외와 동일하거나 유사한 조도 및 색온도로 조절하는 구성 등을 제시하고 있지만, 본 발명의 기술적 특징인 비콘, 블루투스, 지그비, 와이파이, RF 통신, 가시광 통신 등을 포함한 각종 이기종 통신을 토대로 주변의 상황이나 환경정보에 따라 조명장치의 디밍제어, 감성조명제어 등을 수행하는 구성, 조명장치에서 가시광 통신으로 송신하는 동작상태정보를 조명정보 수집장치에서 수집하여 원격제어장치로 제공하고 원격제어장치에서 상기 동작상태정보와 복수의 센서로부터 수집한 센싱정보를 토대로 조명장치를 원격에서 제어하는 구성에 대해서는 아무런 기재가 없기 때문에 기술적 차이점이 분명하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 비콘, 블루투스, 지그비, 와이파이, RF 통신, 가시광 통신 등의 다양한 이기종 통신방식을 토대로 댁내, 사무실 등의 특정 지역의 상황이나 환경정보에 대한 센싱정보, 조명장치의 동작상태정보 및 조명제어신호의 송신과 수신을 수행하여, 조명장치의 디밍제어나 감성조명제어를 수행할 수 있도록 하는 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 조명장치에서 복수의 센서로부터 조도 변화, 인체 감지, 날씨 또는 이들의 조합을 포함한 조명장치 주변의 상황이나 환경정보를 수집하고, 수집한 정보를 토대로 디밍제어나 감성조명제어를 수행할 수 있도록 하는 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 원격제어장치에서 복수의 센서와 조명정보 수집장치를 통해 주변의 상황이나 환경정보에 대한 센싱정보와 조명장치의 동작상태정보를 수집하고, 이를 분석하여 조명장치의 동작을 원격에서 제어할 수 있도록 하는 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 조명장치에서 송신하는 동작상태정보를 조명정보 수집장치에서 수신하여 유무선 네트워크를 통해 원격제어장치로 전송하고자 할 경우, 조명장치 및 조명정보 수집장치 각각에서 고유적으로 보유하고 있는 리소스를 이용하여 관련 정보를 송신하거나 수신하도록 하는 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치는, 주변의 조도변화, 환경정보, 인체감지 또는 이들의 조합을 측정하는 적어도 하나 이상의 센서 및 상기 센서로부터 수집한 센싱정보를 토대로 광원의 동작을 제어하는 조명장치를 포함하며, 상기 조명장치와 센서는 이기종 통신방식으로 서로 통신하는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 이기종 통신방식은 상기 센서가 제1 통신방식의 송신부를 가질 때 상기 조명장치는 제1 통신방식의 수신부를 가지며, 상기 조명장치는 제2 통신방식의 송신부를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스마트 조명 제어장치는, 제2 통신방식의 수신부를 가지고 있고, 상기 조명장치가 제2 통신방식의 송신부를 통해 조명 동작상태정보를 송신하면, 상기 조명 동작상태정보를 제2 통신방식의 수신부를 통해 수신하며, 상기 수신한 조명 동작상태정보를 네트워크를 통해 원격제어장치로 송신하는 조명정보 수집장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 광원의 동작을 제어하는 것은, 상기 센서로부터 수집한 센싱정보를 토대로 광원의 조도나 세기를 제어하는 디밍제어, 상기 센서로부터 수집한 센싱정보를 토대로 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 확인하고, 상기 확인한 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 토대로 광원의 조도, 색온도, 색상 또는 이들의 조합을 제어하는 감성조명제어, 또는 이들의 조합을 포함한 제어인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치는, 송신기능이 구비된 제1 기기 및 수신기능이 구비된 제2 기기를 포함하고, 상기 제1 기기와 상기 제2 기기는 고유적으로 보유하고 있는 리소스를 이용하여 정보를 송신, 수신하는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 제1 기기는 VLC 송신기능이 구비된 조명장치이고, 상기 제2 기기는 VLC 수신기이며, 상기 정보는 상기 조명장치의 조명 동작상태정보로서, 상기 제2 기기에서 수집된 다음 네트워크를 통해 원격제어장치로 전송되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어방법은, 적어도 하나 이상의 센서를 사용하여 주변의 조도변화, 환경정보, 인체감지 또는 이들의 조합을 측정하는 센싱정보 측정단계 및 조명장치에서 상기 센서로부터 수집한 센싱정보를 토대로 광원의 동작을 제어하는 조명제어단계를 포함하며, 상기 조명장치와 센서는 이기종 통신방식으로 서로 통신하는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 이기종 통신방식은 상기 센서가 제1 통신방식의 송신부를 가질 때 상기 조명장치는 제1 통신방식의 수신부를 가지며, 상기 조명장치는 제2 통신방식의 송신부를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스마트 조명 제어방법은, 제2 통신방식의 수신부를 가진 조명정보 수집장치에서 제2 통신방식의 송신부를 가진 상기 조명장치에서 송신하는 조명 동작상태정보를 수신하고, 상기 수신한 조명 동작상태정보를 네트워크를 통해 원격제어장치로 송신하는 조명정보 수집단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 조명제어단계에서 상기 광원의 동작을 제어하는 것은, 상기 센서로부터 수집한 센싱정보를 토대로 광원의 조도나 세기를 제어하는 디밍제어, 상기 센서로부터 수집한 센싱정보를 토대로 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 확인하고, 상기 확인한 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 토대로 광원의 조도, 색온도, 색상 또는 이들의 조합을 제어하는 감성조명제어, 또는 이들의 조합을 포함한 제어인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어방법은, 송신기능이 구비된 제1 기기와 수신기능이 구비된 제2 기기가 각각 고유적으로 보유하고 있는 리소스를 이용하여 정보를 송신, 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 제1 기기는 VLC 송신기능이 구비된 조명장치이고, 상기 제2 기기는 VLC 수신기이며, 상기 정보는 상기 조명장치의 조명 동작상태정보로서, 상기 제2 기기에서 수집된 다음 네트워크를 통해 원격제어장치로 전송되는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명의 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치 및 그 방법에 따르면, 비콘, 블루투스, 지그비, 와이파이, RF 통신, 가시광 통신 등의 각종 이기종 통신방식을 기반으로 하여, 복수의 센서로부터 센싱정보를 수집한 다음 분석한 결과정보, 또는 원격제어장치로부터 수신한 조명제어신호를 토대로 조명장치의 디밍제어, 감성조명제어 등을 수행함으로써, 저전력 구동을 통해 에너지를 절감할 수 있으며, 친환경적인 감성 조명을 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용된 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 1의 조명장치의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 원격제어장치의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치 및 그 방법에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명이 적용된 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어과정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 스마트 조명 제어장치는, 조명장치(100), 적어도 하나 이상의 센서(200), 조명정보 수집장치(300), 원격제어장치(400), 데이터베이스(500) 등으로 구성된다.

조명장치(100)는 복수의 LED등과 같은 광원을 포함하고 있고, 비콘, 블루투스, 지그비, 와이파이, RF 통신, 가시광 통신, 유무선 인터넷 등의 공지된 모든 형태의 이기종 통신방식을 사용하여, 적어도 하나 이상의 센서(200), 조명정보 수집장치(300) 및 원격제어장치(400)와 조명제어에 사용되는 센싱정보의 수신, 원격 조명제어신호의 수신, 현재 동작중인 조명의 동작상태정보의 송신 등의 기능을 수행한다. 그리고 이러한 이기종 통신방식의 사용을 위하여 상기 조명장치(100)에는 통신 프로토콜의 변환 등을 하드웨어 및 소프트웨어적으로 처리하기 위한 구성이 사전에 구축되어 있다.

즉 상기 조명장치(100)는 복수의 센서(200), 조명정보 수집장치(300) 및 원격제어장치(400)와 다양한 이기종 통신환경을 통해 서로 통신하면서, 댁내, 사무실 등의 특정 공간이나 지역에 구비된 적어도 하나 이상의 센서(200)로부터 실시간으로 조도 변화, 인체 감지, 날씨 또는 이들의 조합을 포함한 조명장치 주변의 상황이나 환경정보를 수집한 다음 수집한 정보를 토대로 조명제어신호를 생성하고, 상기 생성한 조명제어신호에 따라 조명의 동작을 제어하거나, 또는 네트워크를 통해 원격제어장치(400)로부터 수신한 원격 조명제어신호를 토대로 조명의 동작을 제어하는 것이다.

예를 들어 상기 조명장치(100)는 각각의 센서(200)에 구비된 비콘 송신기를 통해 송신되는 조도변화, 인체감지, 환경정보 등의 센싱정보를 비콘 수신기를 통해 수신하며, 원격 조명제어신호의 경우 와이파이나 인터넷 등을 통해 원격제어장치(400)로부터 수신한다. 즉 상기 조명장치(100)는 제1 통신방식의 송신부(즉 도 1 및 도 2에서와 같은 비콘 송신기)를 가진 복수의 센서(200)에서 측정한 각종 센싱정보를 제1 통신방식의 수신부(즉 비콘 수신기)를 통해 수신하는 것이다. 이때 상기 조명장치(100)는 비콘 수신기나 와이파이 수신기 이외에 현장의 통신환경에 따라 다양한 통신방식의 수신기를 사용할 수 있음은 물론이다.

또한 상기 조명장치(100)는 고유적으로 보유하고 있는 리소스인 광원을 이용하여 조명의 동작상태정보를 송신하고, 이에 대응하는 수신기능을 구비한 조명정보 수집장치(300)에서 상기 조명장치(100)에서 송신되는 조명의 동작상태정보를 수신할 수 있다. 즉 상기 조명장치(100) 및 상기 조명정보 수집장치(300) 상호간에 상기 조명장치(100)와 센서(200) 사이에 사용되는 통신방식과는 다른 광원을 이용한 통신방식인 VLC를 이용하여 조명의 동작상태정보를 송신하거나 수신할 수 있는 것이다.

예를 들어 상기 조명장치(100)는 VLC 송신기를 통해 현재 동작중인 조명 동작상태정보를 변환하여 송신하며, 상기 조명장치(100) 주변에 구비된 조명정보 수집장치(300)에서 VLC 수신기를 통해 상기 조명 동작상태정보를 수신한다. 즉 상기 조명장치(100)는 복수의 센서(200)로부터 센싱정보를 수신하기 위한 제1 통신방식의 수신부(즉 비콘 수신기)를 가지는 것과 동시에, 제2 통신방식의 송신부(즉 VLC 송신기)를 통해 조명의 동작상태정보를 외부로 송출하여 주변의 조명정보 수집장치(300)(즉 VLC 수신기능이 구비된 센서나 수집장치 등)에서 이를 수신할 수 있도록 하는 것이다. 이때 상기 조명 동작상태정보는 블루투스나 인터넷 등의 네트워크를 통해 원격지에서 조명장치(100)의 동작을 제어하는 원격제어장치(400)로 제공될 수 있다.

한편 상기 조명장치(100)는 복수의 센서(200)로부터 수집한 센싱정보를 토대로 조명의 동작을 제어하거나, 상기 원격제어장치(400)로부터 수신한 원격 조명제어신호를 토대로 조명의 동작을 제어할 때, 저전력 구동을 위한 디밍제어, 감성조명제어 또는 이들의 조합을 포함한 제어를 수행한다.

이때 상기 디밍제어는 상기 복수의 센서(200)로부터 수집한 센싱정보를 토대로 광원의 조도나 세기를 제어하는 것이며, 상기 감성조명제어는 상기 복수의 센서(200)로부터 수집한 센싱정보를 토대로 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 확인한 다음 상기 확인한 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 토대로 광원의 조도, 색온도, 색상 또는 이들의 조합을 제어하는 것이다.

또한 상기 조명장치(100)는 사용자의 감정상태를 토대로 감성조명제어를 수행할 때, 상기 복수의 센서(200)로부터 수집한 센싱정보를 기 설정되어 있는 감성변화 예측모델에 적용하여 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 확인할 수 있다. 이 경우 상기 조명장치(100)는 상기 원격제어장치(400)로부터 사용자의 신체정보와 주변 환경정보를 학습하여 생성한 감성변화 예측모델을 주기적으로 업데이트하여 제공받는 것이 바람직하다.

센서(200)는 댁내, 사무실 등의 특정 공간에 적어도 하나 이상 설치되어 있고, 주변의 조도변화, 환경정보, 인체감지 또는 이들의 조합을 측정하며, 상기 측정한 데이터를 상기 조명장치(100)로 전송한다. 이때 본 발명에서는 상기 센서(200)에 비콘 송신기를 구비하고, 각종 센싱정보를 비콘 신호로 변환하여 상기 조명장치(100)로 전송하는 것을 예로 하여 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 공지된 다양한 형태의 통신방식을 사용할 수 있음을 밝혀둔다.

또한 상기 환경정보는 온도, 습도, 기압 또는 이들의 조합을 포함한 정보이며, 인체감지 정보는 심박수, 혈압, 맥박, 체온, 바이오리듬 또는 이들의 조합을 포함한 정보이다.

조명정보 수집장치(300)는 상기 조명장치(100)에 구비된 VLC 송신기에서 출력되는 정보를 수신할 수 있는 VLC 수신기가 구비된 센서나 수집기 등의 장치를 말하는 것으로서, 상기 조명장치(100) 부근에 설치되어 있다.

예를 들어 상기 조명정보 수집장치(300)는 제2 통신방식의 송신부를 가진 상기 조명장치(100)에서 송신되는 조명의 동작상태정보를 수신하기 위한 제2 통신방식의 수신부를 가지고 있으며, 상기 조명장치(100)로부터 수신한 조명 동작상태정보를 네트워크를 통해 원격제어장치(400)로 송신할 수 있다.

원격제어장치(400)는 사용자나 사업자가 보유한 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크 탑 PC, 노트북 등을 포함한 사용자 단말이나 서버 컴퓨터 등의 각종 통신기기를 의미하는 것으로서, 블루투스, 인터넷 등을 통해 적어도 하나 이상의 센서(200)로부터 수집한 센싱정보와 함께 상기 조명정보 수집장치(300)로부터 수집한 상기 조명장치(100)의 조명 동작상태정보를 토대로 조명의 동작을 위한 원격 조명제어신호를 생성하며, 상기 생성한 원격 조명제어신호를 와이파이, 인터넷 등을 통해 상기 조명장치(100)로 송신하여 원격에서 각 조명장치(100)의 동작을 제어할 수 있도록 한다.

즉 상기 원격제어장치(400)는 적어도 하나 이상의 센서(200)를 통해 수집한 주변의 상황이나 환경정보에 대한 센싱정보와 상기 조명정보 수집장치(300)를 통해 수집한 각각의 조명장치(100)의 동작상태정보를 분석하고, 분석결과를 토대로 원격지에서 해당 조명장치(100)의 디밍제어나 감성조명제어를 수행할 수 있도록 하는 것이다.

이때 상기 원격제어장치(400)에서 출력되는 원격 조명제어신호는 와이파이, 인터넷 등의 네트워크를 통해 제어대상이 되는 조명장치(100)로 직접 전송되는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 원격 조명제어신호를 상기 조명정보 수집장치(300)로 먼저 송신한 다음 이를 수신한 상기 조명정보 수집장치(300)에서 해당 조명장치(300)로 제공하도록 구성할 수도 있다.

데이터베이스(500)는 상기 조명장치(100), 센서(200) 및 조명정보 수집장치(300)에 관련된 정보를 저장하여 관리한다.

도 3은 상기 도 1의 스마트 조명 제어장치의 구성 중 조명장치(100)의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 조명장치(100)는, 통신 인터페이스부(110), 센싱정보 확인부(120), 분석부(130), 조명제어신호 생성부(140), 저장부(150), 복수의 광원(160), 조명제어부(170) 등으로 구성된다.

통신 인터페이스부(110)는 상기 조명장치(100)에서 다양한 이기종 통신방식을 사용할 수 있도록 통신 프로토콜의 변환 등을 하드웨어 또는 소프트웨어적으로 처리하는 기능을 수행하는 부분으로서, 비콘 수신기(112), VLC 송신기(114), 와이파이 수신기(116) 등이 포함되어 있다.

또한 상기 통신 인터페이스부(110)는 상기 조명장치(100)와 적어도 하나 이상의 센서(200) 사이의 통신회선을 연결하여 상호 간에 조명제어에 사용되는 센싱정보의 송수신이 이루어지도록 한다. 예를 들어 상기 통신 인터페이스부(110)는 상기 센서(200)에 구비된 비콘 송신기(200)에서 비콘신호로 송신되는 조도변화, 인체감지, 환경정보 등의 센싱정보를 비콘 수신기(112)를 통해 수신하고, 상기 수신한 센싱정보를 센싱정보 확인부(120)로 출력한다.

또한 상기 통신 인터페이스부(110)는 상기 조명장치(100)의 현재 동작중인 조명의 동작상태정보를 VLC 송신기(114)를 통해 외부로 출력하여, VLC 수신기가 구비된 상기 조명정보 수집장치(300)에서 조명의 동작상태정보를 수신할 수 있도록 한다.

또한 상기 통신 인터페이스부(110)는 와이파이를 통해 접속된 상기 원격제어장치(400)로부터 와이파이 수신기(116)를 통해 원격 조명제어신호를 수신하며, 상기 수신한 원격 조명제어신호를 조명제어부(170)로 출력한다.

센싱정보 확인부(120)는 상기 통신 인터페이스부(110)를 통해 상기 복수의 센서(200)로부터 수신받은 특정 지역의 조도변화, 인체감지, 환경정보 등의 센싱정보를 확인한다.

분석부(130)는 상기 센싱정보 확인부(120)에서 확인한 센싱정보와 저장부(150)에 기 저장되어 있는 테이블 정보와 매칭하여 해당 조명장치(100)의 디밍제어나 감성조명제어가 필요한지의 여부를 분석하고, 상기 분석한 결과를 조명제어신호 생성부(140)로 출력한다. 이때 상기 분석부(130)는 상기 센싱정보와 기 저장되어 있는 테이블 정보의 매칭을 토대로 디밍제어나 감성조명제어의 필요 여부를 분석하는 것을 예로 하여 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 공지된 모든 형태의 분석방식을 사용할 수 있음을 밝혀둔다.

또한 상기 분석부(130)는 상기 센싱정보 확인부(120)에서 확인한 센싱정보를 토대로 사용자의 감정상태를 분석하고자 할 경우, 저장부(150)에 기 저장되어 있는 감성변화 예측모델에 상기 센싱정보를 입력하여 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 확인하고, 이를 토대로 감성조명 수행에 관련된 분석을 수행할 수 있다.

조명제어신호 생성부(140)는 상기 분석부(130)에서 분석한 결과정보를 토대로 디밍제어나 감성조명제어를 위한 조도, 색온도, 색상 또는 이들의 조합을 제어하기 위한 조명제어신호를 생성하고, 상기 생성한 조명제어신호를 조명제어부(170)로 출력한다.

저장부(150)는 특정 지역의 조도변화, 인체감지, 환경정보 등에 관련된 수치와 상기 조명장치(100)의 디밍제어나 감성조명제어를 수행하기 위한 각각의 단계별 정보를 매칭한 테이블 정보를 저장하고 있으며, 상기 원격제어장치(400)로부터 주기적으로 제공되는 감성변화 예측모델을 저장하고 있다.

복수의 광원(160)은 통상적인 LED등으로 구성되며, 조명제어부(170)의 디밍제어나 감성조명제어를 토대로 빛의 세기, 색온도, 색상 또는 이들의 조합을 수행한다.

조명제어부(170)는 상기 조명장치(100)의 전반적인 구동을 총괄적으로 제어하는 부분으로서, 조명제어신호 생성부(140)에서 생성한 디밍이나 감성조명을 위한 조명제어신호를 토대로 상기 광원(160)의 동작을 제어한다.

또한 상기 조명제어부(170)는 상기 통신 인터페이스부(110)를 통해 상기 원격제어장치(400)로부터 원격 조명제어신호가 수신되면, 상기 원격 조명제어신호를 토대로 상기 광원(160)의 동작을 제어하여 해당 지역의 디밍제어나 감성조명제어를 수행한다.

도 4는 상기 도 1의 스마트 조명 제어장치의 구성 중 원격제어장치(400)의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 원격제어장치(400)는, 통신부(410), 정보 수집부(420), 분석부(430), 조명제어신호 생성부(440), 제어부(450) 등으로 구성된다. 이때 도면에 도시하지는 않았으나 감성조명제어에 사용하기 위하여 사용자의 감정상태 분석을 위한 감성변화 예측모델을 생성하는 학습부를 더 포함하여 구성할 수 있다.

통신부(410)는 적어도 하나 이상의 센서(200)와 상기 원격제어장치(400) 사이의 통신회선을 연결하여 상호간에 블루투스나 인터넷 등을 통해 조명제어에 사용되는 조도변화, 인체감지, 환경정보 등의 각종 센싱정보의 송수신이 이루어지도록 한다.

또한 상기 통신부(410)는 상기 조명정보 수집장치(300)와 상기 원격제어장치(400) 사이의 통신회선을 연결하여 상호간에 블루투스나 인터넷 등을 통해 현재 동작중인 조명의 동작상태정보의 송수신이 이루어지도록 한다.

한편 상기 통신부(410)는 상기 조명장치(100)와 상기 원격제어장치(400) 사이의 통신회선을 연결하여 상호간에 와이파이, 인터넷 등을 통해 각 조명장치(100)의 디밍제어나 감성조명제어를 위한 원격 조명제어신호를 해당 조명장치(100)로 전송한다.

정보 수집부(420)는 상기 통신부(410)를 통해 상기 복수의 센서(200)로부터 수신받은 특정 지역의 조도변화, 인체감지, 환경정보 등의 센싱정보와 상기 조명정보 수집장치(300)로부터 수신받은 현재 동작중인 조명의 동작상태정보를 확인하는 기능을 수행한다.

분석부(430)는 상기 정보 수집부(420)에서 확인한 각종 센싱정보 및 조명 동작상태정보를 데이터베이스(500)에 저장되어 있는 각 상황별 테이블 정보와 매칭하여 해당 조명장치(100)의 디밍제어나 감성조명제어가 필요한지의 여부를 분석하고, 상기 분석한 결과를 조명제어신호 생성부(440)로 출력한다.

이때 상기 분석부(430)는 사용자의 감정상태를 분석하고자 할 경우, 학습부에서의 학습을 토대로 생성한 감성변화 예측모델에 상기 센싱정보를 입력하여 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 확인한 다음, 이를 토대로 감성조명 수행에 관련된 분석을 수행할 수 있다.

조명제어신호 생성부(440)는 상기 분석부(430)에서 분석한 결과정보를 토대로 디밍제어나 감성조명제어를 위한 조도, 색온도, 색상 또는 이들의 조합을 제어하기 위한 각 조명장치(100)별 원격 조명제어신호를 생성하고, 상기 생성한 원격 조명제어신호를 제어부(450)로 출력한다.

제어부(450)는 상기 조명제어신호 생성부(440)에서 생성한 각 조명장치(100)별 디밍이나 감성조명을 위한 원격 조명제어신호를 상기 통신부(410)를 통해 해당 조명장치(100)로 전송하도록 제어한다.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어방법의 일 실시예를 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있음을 밝혀둔다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신시스템 기반의 스마트 조명 제어방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.

우선, 조명장치(100)가 구비되어 있는 댁내, 사무실 등의 특정 공간이나 지역 내의 소정 위치에 설치된 적어도 하나 이상의 센서(200)에서 상기 조명장치(100)의 동작에 따른 조도의 변화, 사용자의 움직임 등에 의한 인체 감지, 온도나 습도 등의 날씨정보, 또는 이들의 조합을 포함한 조명장치(100) 주변의 각종 상황이나 환경정보를 측정한다.

그리고 상기 조명장치(100)는 상기 센서(200)에서 측정한 조명장치(100) 주변의 각종 상황이나 환경정보에 대한 센싱정보를 수집한다(S10). 예를 들어 각각의 센서(200)에는 비콘 송신기가 구비되어 있고 상기 조명장치(100)에는 비콘 수신기가 구비되어 있다면, 상기 조명장치(100)는 각각의 센서(200)에 구비된 비콘 송신기를 통해 송신되는 센싱정보를 비콘 수신기를 통해 수신한다. 이때 상기 조명장치(100)는 상기 센서(200)로부터 센싱정보를 수집할 때 비콘 수신기를 사용하지 않고 현장의 통신환경에 따라 다양한 통신방식의 수신기를 적용하여 사용할 수 있음은 물론이다.

상기 S10 단계를 통해 상기 복수의 센서(200)로부터 조도변화, 인체감지, 환경정보 등의 센싱정보를 수집한 이후, 상기 조명장치(100)는 수집한 센싱정보를 분석하고(S20), 분석결과를 토대로 광원의 디밍제어나 감성조명제어가 필요한지의 여부를 판단한다(S30).

즉 상기 조명장치(100)는 상기 센서(200)로부터 수집한 주변의 각종 상황이나 환경정보를 토대로 빛의 세기를 조절하는 디밍제어나 사용자의 감성상태에 따라 조명의 색상이나 색온도 등을 조절하는 감성조명제어가 필요한 상황인지를 확인하는 것이다. 이때 상기 조명장치(100)는 감성조명제어가 필요한 상황인지를 분석할 때, 상기 센서(200)로부터 수집한 각종 센싱정보를 기 설정되어 있는 감성변화 예측모델에 적용하여 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 확인한 다음, 확인된 감성변화패턴에 따라 감성조명제어가 필요한 상황인지를 분석할 수 있다. 상기 감성변화 예측모델은 원격제어장치(400)에서 각 사용자들의 신체정보와 조명장치 주변의 환경정보를 실시간으로 학습하여 생성한 것으로서, 상기 조명장치(100)는 상기 원격제어장치(400)로부터 주기적으로 제공받아 저장하여 관리한다.

상기 S30 단계의 판단결과 디밍제어나 감성조명제어가 필요한 상황으로 판단되면, 상기 조명장치(100)는 디밍제어나 감성조명제어를 수행하기 위한 조명제어신호를 생성한 다음 이를 토대로 광원의 구동을 수행한다(S40).

한편, 상기 조명장치(100)는 주변의 조도변화, 인체감지, 환경정보 등을 참조하여 디밍제어나 감성조명제어를 수행하는 과정에서, 조명의 동작상태정보를 외부로 출력한다(S50). 예를 들어 상기 조명장치(100)는 고유적으로 보유하고 있는 리소스인 광원을 이용하여 현재 동작중인 조명의 동작상태정보를 외부로 출력하기 위하여, VLC 송신기를 통해 조명의 동작상태정보를 VLC 데이터로 변환한 후 이를 광원에 실어 외부로 출력하는 것이다.

그러면 상기 조명장치(100) 주변에 위치한 조명정보 수집장치(300)에서 조명의 동작상태정보를 수신하며(S60), 상기 조명장치(100)로부터 수집한 조명의 동작상태정보를 블루투스, 인터넷 등의 네트워크를 통해 상기 원격제어장치(400)로 전송한다. 이때 상기 조명정보 수집장치(300)는 상기 조명장치(100)에 구비된 VLC 송신기를 통해 출력되는 조명 동작상태정보를 수신하는 VLC 수신기능과, 상기 조명 동작상태정보를 블루투스나 인터넷 등의 네트워크를 통해 원격제어장치(400)로 송신하는 송신기능을 보유한 기기로서, 센서, 카메라 등이 될 수 있다.

이제, 상기 원격제어장치(400)는 상기 S10 단계를 통해 복수의 센서(200)에서 측정한 센싱정보와 상기 S60 단계를 통해 상기 조명정보 수집장치(300)에서 수신한 조명 동작상태정보를 각각 수신한다(S70).

이후 상기 원격제어장치(400)는 상기 복수의 센서(200)와 상기 조명정보 수집장치(300)로부터 수집한 센싱정보 및 조명 동작상태정보를 분석하고(S80), 분석결과를 토대로 해당 조명장치(100)의 디밍제어나 감성조명제어가 필요한지의 여부를 판단한다(S90).

이때 상기 원격제어장치(400)는 감성조명제어가 필요한 상황여부를 분석할 경우, 상기 S20 단계에서 수행한 것과 마찬가지로 상기 센서(200)로부터 수집한 센싱정보와 상기 조명정보 수집장치(300)로부터 수집한 조명 동작상태정보를 기 설정되어 있는 감성변화 예측모델에 적용하여 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 확인하고, 이를 토대로 감성조명제어가 필요한 상황인지를 분석할 수 있다.

상기 S90 단계의 판단결과 디밍제어나 감성조명제어가 필요한 상황으로 판단되면, 상기 원격제어장치(400)는 디밍제어나 감성조명제어를 수행하기 위한 원격 조명제어신호를 생성한 다음 상기 원격 조명제어신호를 와이파이, 인터넷 등의 네트워크를 통해 해당 조명장치(100)로 전송한다(S100).

그러면 상기 조명장치(100)는 상기 S100 단계를 통해 상기 원격제어장치(400)에서 전송되는 원격 조명제어신호를 수신하고, 상기 원격 조명제어신호를 토대로 광원을 구동시켜 디밍제어나 감성조명제어를 수행한다(S110).

한편 상기 S10 단계 내지 S40 단계는 상기 조명장치(100)에서 직접 복수의 센서(200)로부터 수집한 센싱정보를 토대로 디밍제어나 감성조명제어를 수행하는 과정을 설명한 것이며, 상기 S50 단계 내지 상기 S110 단계는 상기 조명장치(100)에서 상기 원격제어장치(400)의 원격제어를 토대로 디밍제어나 감성조명제어를 수행하는 과정을 설명한 것이다. 즉 본 발명은 다양한 이기종 통신시스템을 적용하여 상기 조명장치(100)에서 직접 조명제어를 수행하는 것은 물론, 상기 원격제어장치(400)를 통해 원격지에서 조명제어를 수행할 수 있다. 이때 상기 S50 단계 내지 상기 S110 단계의 원격지에서의 조명장치 제어는 시스템 구축 환경에 따라 적용하지 않을 수도 있다.

이처럼, 본 발명은 각종 이기종 통신방식을 통해 복수의 센서로부터 센싱정보를 수집한 다음 분석한 결과정보나 원격제어장치로부터 수신한 조명제어신호를 토대로 조명장치의 구동을 제어하기 때문에 저전력 구동을 통해 에너지를 절감할 수 있으며, 친환경적인 감성 조명을 수행할 수 있다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

100 : 조명장치 110 : 통신 인터페이스부
120 : 센싱정보 확인부 130 : 분석부
140 : 조명제어신호 생성부 150 ; 저장부
160 : 광원 170 : 조명제어부
200 : 센서 300 : 조명정보 수집장치
400 : 원격제어장치 410 : 통신부
420 : 정보 수집부 430 : 분석부
440 : 조명제어신호 생성부 450 : 제어부
500 : 데이터베이스

Claims (12)

1. 주변의 조도변화, 환경정보, 인체감지 또는 이들의 조합을 측정하는 적어도 하나 이상의 센서; 및
   상기 센서로부터 수집한 센싱정보를 토대로 광원의 동작을 제어하는 조명장치;를 포함하며,
   상기 조명장치와 센서는 이기종 통신방식으로 서로 통신하는 것을 특징으로 하는 스마트 조명 제어장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 이기종 통신방식은,
   상기 센서가 제1 통신방식의 송신부를 가질 때 상기 조명장치는 제1 통신방식의 수신부를 가지며,
   상기 조명장치는 제2 통신방식의 송신부를 가지는 것을 특징으로 하는 스마트 조명 제어장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 스마트 조명 제어장치는,
   제2 통신방식의 수신부를 가지고 있고, 상기 조명장치가 제2 통신방식의 송신부를 통해 조명 동작상태정보를 송신하면, 상기 조명 동작상태정보를 제2 통신방식의 수신부를 통해 수신하며, 상기 수신한 조명 동작상태정보를 네트워크를 통해 원격제어장치로 송신하는 조명정보 수집장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 조명 제어장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 광원의 동작을 제어하는 것은,
   상기 센서로부터 수집한 센싱정보를 토대로 광원의 조도나 세기를 제어하는 디밍제어,
   상기 센서로부터 수집한 센싱정보를 토대로 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 확인하고, 상기 확인한 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 토대로 광원의 조도, 색온도, 색상 또는 이들의 조합을 제어하는 감성조명제어, 또는
   이들의 조합을 포함한 제어인 것을 특징으로 하는 스마트 조명 제어장치.
5. 송신기능이 구비된 제1 기기; 및
   수신기능이 구비된 제2 기기;를 포함하고,
   상기 제1 기기와 상기 제2 기기는 고유적으로 보유하고 있는 리소스를 이용하여 정보를 송신, 수신하는 것을 특징으로 하는 스마트 조명 제어장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 기기는 VLC 송신기능이 구비된 조명장치이고,
   상기 제2 기기는 VLC 수신기이며,
   상기 정보는 상기 조명장치의 조명 동작상태정보로서, 상기 제2 기기에서 수집된 다음 네트워크를 통해 원격제어장치로 전송되는 것을 특징으로 하는 스마트 조명 제어장치.
7. 적어도 하나 이상의 센서를 사용하여 주변의 조도변화, 환경정보, 인체감지 또는 이들의 조합을 측정하는 센싱정보 측정단계; 및
   조명장치에서 상기 센서로부터 수집한 센싱정보를 토대로 광원의 동작을 제어하는 조명제어단계;를 포함하며,
   상기 조명장치와 센서는 이기종 통신방식으로 서로 통신하는 것을 특징으로 하는 스마트 조명 제어방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 이기종 통신방식은,
   상기 센서가 제1 통신방식의 송신부를 가질 때 상기 조명장치는 제1 통신방식의 수신부를 가지며,
   상기 조명장치는 제2 통신방식의 송신부를 가지는 것을 특징으로 하는 스마트 조명 제어방법.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 스마트 조명 제어방법은,
   제2 통신방식의 수신부를 가진 조명정보 수집장치에서 제2 통신방식의 송신부를 가진 상기 조명장치에서 송신하는 조명 동작상태정보를 수신하고, 상기 수신한 조명 동작상태정보를 네트워크를 통해 원격제어장치로 송신하는 조명정보 수집단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 조명 제어방법.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 조명제어단계에서 상기 광원의 동작을 제어하는 것은,
    상기 센서로부터 수집한 센싱정보를 토대로 광원의 조도나 세기를 제어하는 디밍제어,
    상기 센서로부터 수집한 센싱정보를 토대로 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 확인하고, 상기 확인한 사용자의 감성에 대한 변화패턴을 토대로 광원의 조도, 색온도, 색상 또는 이들의 조합을 제어하는 감성조명제어, 또는
    이들의 조합을 포함한 제어인 것을 특징으로 하는 스마트 조명 제어방법.
11. 송신기능이 구비된 제1 기기와 수신기능이 구비된 제2 기기가 각각 고유적으로 보유하고 있는 리소스를 이용하여 정보를 송신, 수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 조명 제어방법.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 기기는 VLC 송신기능이 구비된 조명장치이고,
    상기 제2 기기는 VLC 수신기이며,
    상기 정보는 상기 조명장치의 조명 동작상태정보로서, 상기 제2 기기에서 수집된 다음 네트워크를 통해 원격제어장치로 전송되는 것을 특징으로 하는 스마트 조명 제어방법.

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