KR20210120303A - 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템 및 자연광 재현 조명 제어 방법 - Google Patents

실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템 및 자연광 재현 조명 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자연광 재현 조명 시스템 및 자연광 재현 조명 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부에서 내부로 유입되는 자연광과 실내의 인공광에 의한 실내 빛 환경을 측정하고, 측정된 실내 빛 환경에 따라 외부 유입 자연광 양 및 내부 빛의 색온도를 조절함에 의해 실내 빛 환경을 제어하여 실내에 자연광을 재현하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템 및 자연광 재현 조명 제어 방법에 관한 것이다.

Description

실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템 및 자연광 재현 조명 제어 방법{Natural light reproduction lighting system by control of indoor light environment and natural light reproduction lighting control method thereof}
본 발명은 자연광 재현 조명 시스템 및 자연광 재현 조명 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부에서 내부로 유입되는 자연광과 실내의 인공광에 의한 실내 빛 환경을 측정하고, 측정된 실내 빛 환경에 따라 외부 유입 자연광 양 및 내부 빛의 색온도를 조절함에 의해 실내 빛 환경을 제어하여 실내에 자연광을 재현하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템 및 자연광 재현 조명 제어 방법에 관한 것이다.
지구의 자전은 태양으로부터 낮과 밤을 제공하며, 인간은 이러한 외부 환경에 적응하여 24시간 주기를 인지하는 생체 내 시계를 가지고 있다. 약 하루의 주기성을 유지하는 인간의 생체리듬(Circadian Rhythm)은 수면과 섭식에 관여할 뿐만 아니라 체온, 뇌파 활동, 호르몬 생성, 세포 재생성 등과 같은 생물학적 활동의 패턴에도 관여한다.
이러한 생체리듬은 외부 자극 중에서도 빛과 온도에 가장 큰 영향을 받는다. 그중에서도 빛은 사람의 체온, 맥박 또는 내분비 기능과 같은 생리 기능, 수면 및 각성에 영향을 미치는 호르몬의 변화 등을 일정한 곡선으로 변화하게 한다.
오랜 시간 자연광에 순응해 온 인간에게 있어 자연광은 체내 생체리듬을 유지할 수 있도록 한다. 또한, 자연광은 공간과 형태를 인식하고 색상을 구분하는 시각적인 효과뿐만 아니라 색온도, 단파장, 조도 및 휘도 등의 광 특성에 따라 감성과 건강에 영향을 미친다. 따라서, 자연광의 스펙트럼 특성과 시간적, 계절적 변화와 유사한 조명 환경을 서비스할 경우 인간의 건강과 삶의 질에 있어 긍정적인 효과를 부여할 수 있다.
최근 현대인들은 항시 고정된 실내 빛 환경, 즉 인공광 환경에서 오랜 시간 생활함에 따라 자연광 노출 시간이 감소하여 우울증, 생체리듬 불균형 등이 초래될 수 있다. 또한, 야간에 밝은 빛에 노출되어 암과 같은 질병에 노출될 위험성이 증가하게 된다.
재실자의 행위에 적합한 조명 빛의 제공은 작업 능률 향상에 효과적이며, 재실자의 생활패턴에 따라 낮 또는 밤 시간대의 빛의 파장을 적절하게 제어할 경우 재실자의 생체리듬 순환 패턴을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 인간 중심의 조명 환경을 제공한다는 것은 궁극적으로 실내 공간의 적정 밝기를 제공하면서 시간의 흐름에 따라 연속적으로 변화하는 자연광의 흐름에 따라 조명 환경을 서비스함을 의미한다. 그러나 기존의 조명은 고정된 색온도와 밝기를 제공하며, 태양광의 24시간 주기 리듬과 동기화되는 조명 환경을 제공하지 못한다는 한계가 있다.
이에 따라, 실내 조명 환경을 조성함에 있어서, 자연광의 활용을 높이기 위한 시도가 증가하고 있다.
특히, 건강한 실내 조명 환경 조성 및 생체리듬의 지원 조명 기술의 구현을 위해 자연광을 유입하거나, 실내조명을 통해 자연광의 색온도를 재현하기 위한 연구들이 선행되어 왔다.
그러나 자연광이 유입되는 조명 환경에서 인공조명의 특성이 함께 반영되어 자연광의 일주기 색온도 특성과 실내 조도가 불규칙적으로 흩어지는 문제점이 있었다.
또한, 조명을 통한 자연광의 색온도 재현은 외부의 빛이 차단된 실내 환경에서만 가능하다는 제약이 따르는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1583624호(2016.01.22.공고)
따라서 본 발명의 목적은 외부에서 내부로 유입되는 자연광과 실내의 인공광에 의한 실내 빛 환경을 측정하고, 측정된 실내 빛 환경에 따라 외부 유입 자연광 양 및 내부 빛의 색온도를 조절함에 의해 실내 빛 환경을 제어하여 실내에 자연광을 재현하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템 및 자연광 재현 조명 제어 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템은: 자연광이 유입되는 실내의 창문 내측 전체에 걸쳐 설치되되, 수평 또는 수직으로 구성되어 각도가 조절되는 다수개의 슬랫 및 제어를 받아 상기 슬랫의 각도를 조절하는 슬랫 제어모듈을 포함하는 블라인드; 상기 실내에 설치되어 인공광을 생성하여 실내에 조사하고, 제어를 받아 상기 인공광의 조도 및 색온도를 조절하는 적어도 하나 이상의 조명모듈; 상기 창문을 통해 상기 실내로 유입되는 자연광 및 상기 조명모듈에서 조사되는 상기 인공광에 따른 상기 실내의 조도 및 색온도를 측정하는 광측정모듈; 및 자연광 재현 이벤트의 발생 시 상기 광측정모듈을 통해 상기 실내의 조도 및 색온도를 측정하고, 상기 측정된 조도에 따라 상기 블라인드의 슬랫 각도를 제어하고, 상기 측정된 조도 및 색온도와 절기 및 시간별 색온도를 비교하여 생성된 색온도 제어정보에 따라 상기 조명모듈의 인공광의 색온도를 제어하여 절기 및 시간별 자연광 특성을 가지는 상기 인공광이 조사되도록 제어하는 조명 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광측정모듈은, 창문을 통해 상기 실내로 유입되는 자연광 및 상기 조명모듈에서 조사되는 상기 인공광에 따른 상기 실내의 조도를 측정하여 출력하는 조도 측정부; 상기 자연광 및 인공광에 따른 상기 실내 빛의 색온도를 측정하여 출력하는 RGB 색온도 측정부; 근거리무선통신 게이트웨이를 통해 또는 직접 상기 조명 제어모듈에 무선으로 연결되어, 상기 조명 제어모듈과 근거리 무선 데이터통신을 수행할 수 있도록 하는 센서 무선통신부; 및 상기 주기적으로 상기 조도 측정부 및 RGB 색온도 측정부를 통해 측정되는 조도 및 색온도를 획득하고, 상기 조도 및 색온도를 포함하는 실내 빛 환경정보를 상기 센서 무선통신부를 통해 상기 조명 제어 모듈로 송신하는 센서 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 조명 제어모듈은, 절기 및 시간별로 자연광의 조도 및 색온도를 저장하는 자연광 재현 DB를 포함하는 저장부; 상기 근거리무선통신 게이트웨이를 통해 또는 직접 상기 블라인드의 슬랫 제어모듈, 조명모듈 및 광측정모듈과 근거리무선통신을 수행하는 무선통신부; 및 자연광 재현 이벤트의 발생 시 상기 무선통신부를 통해 광측정모듈을 제어하여 상기 실내의 조도 및 색온도를 측정하고, 상기 무선통신부를 통해 상기 블라인드를 제어하여 측정된 조도에 따라 상기 블라인드의 슬랫 각도를 제어하고, 상기 무선통신부를 통해 상기 조명모듈에 접속하여 상기 측정된 조도 및 색온도와 상기 자연광 재현 DB에 저장된 현재의 절기 및 시간에 대응하는 색온도인 기준 색온도를 비교하여 생성된 색온도 제어정보에 따라 상기 조명모듈의 인공광의 색온도를 제어하여 절기 및 시간별 자연광 특성을 가지는 상기 인공광이 조사되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 자연광 재현 초기화를 수행한 후 자연광 재현 이벤트가 발생하는지를 모니터링하는 이벤트 모니터링부; 상기 자연광 재현 이벤트의 발생 시 상기 자연광 재현 DB를 참조하여 현재의 시간 및 절기에 따른 기준 조도 및 기준 색온도를 설정하는 기준 설정부; 무선통신부를 통해 상기 광측정모듈로부터 상기 실내의 실시간 조도 및 색온도를 획득하는 빛 환경 획득부; 상기 측정된 실시간 조도와 상기 기준 조도를 비교하여 블라인드의 슬랫 조절각을 결정하는 슬랫 조절각 결정부; 상기 측정된 실시간 조도 및 색온도와 상기 기준 조도 및 기준 색온도를 각각 비교하여 색온도 조절값을 결정하는 색온도 조절 결정부; 상기 무선통신부를 통해 결정된 슬랫 조절각에 대응하도록 상기 슬랫 제어모듈을 제어하여 슬랫의 각도를 조절하도록 제어하는 슬랫 조절부; 및 상기 무선통신부를 통해 결정된 색온도 조절값에 따라 상기 조명모듈을 제어하여 상기 조명모듈에서 조사되는 인공광의 색온도가 조절되도록 제어하는 조명 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 슬랫 조절각 결정부는, 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 미만이면 이전 슬랫 각에서 일정 슬랫 각을 더 개방하도록 상기 슬랫 조절각을 결정하고, 측정된 실시간 조도가 제2기준 조도 이상이면 이전 슬랫 각에서 일정 슬랫 각을 더 닫도록 상기 슬랫 조절각을 결정하며, 상기 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제2기준 조도 사이에 존재하면 현재 슬랫 각을 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 색온도 조절 결정부는, 상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 미만이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면 색온도의 차가움(Cool)이 증가하도록 색온도를 결정하고, 상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 미만이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면 색온도의 따듯함(Warm)이 증가하도록 색온도를 결정하고, 상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제2기준 조도 사이이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면 색온도의 차가움(Cool)이 증가하고, 따듯함은 감소하도록 색온도를 결정하고, 상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제2기준 조도 사이이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면 색온도의 따듯함(Warm)이 증가하고, 차가움(Cool)이 감소하도록 색온도를 결정하며, 상기 측정된 실시간 조도가 제2기준 조도를 초과하고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면 색온도의 따듯함(Warm)이 감소하도록 색온도를 결정하고, 상기 측정된 실시간 조도가 제2기준 조도 이상이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면 색온도의 차가움(Cool)이 감소하도록 색온도를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 자연광 재현 이벤트는 조명모듈의 온 신호 입력 시 발생되고, 상기 조명모듈이 온된 상태에서 일정 주기로 발생되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 제어 방법은: 조명 제어모듈이 자연광 재현 초기화를 수행한 후 자연광 재현 이벤트가 발생하는지를 모니터링하는 이벤트 모니터링 과정; 조명 제어모듈이 자연광 재현 이벤트의 발생 시 상기 광측정모듈을 통해 상기 실내의 조도 및 색온도를 측정하는 실내 빛 환경 측정 과정; 상기 조명 제어모듈이 상기 측정된 조도에 따라 상기 블라인드의 슬랫 제어모듈을 제어하여 블라인드의 슬랫 각도를 제어하는 슬랫 각도 제어 과정; 및 상기 조명 제어모듈이 상기 측정된 조도 및 색온도와 절기 및 시간별 색온도를 비교하여 생성된 색온도 제어정보에 따라 상기 조명모듈의 인공광의 색온도를 제어하여 절기 및 시간별 자연광 특성을 가지는 상기 인공광이 조사되도록 제어하는 자연광 재현 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
실내 빛 환경 측정 과정은, 상기 조명 제어모듈이 조도 측정부를 통해 창문을 통해 상기 실내로 유입되는 자연광 및 상기 조명모듈에서 조사되는 상기 인공광에 따른 상기 실내의 조도를 측정하여 출력하는 조도 측정 단계; 및 상기 조명 제어모듈이 RGB 색온도 측정부를 통해 상기 자연광 및 인공광에 따른 상기 실내 빛의 색온도를 측정하여 출력하는 RGB 색온도 측정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은: 상기 조명 제어모듈의 제어부가 기준 설정부를 통해 상기 자연광 재현 이벤트의 발생 시 상기 자연광 재현 DB를 참조하여 현재의 시간 및 절기에 따른 기준 조도 및 기준 색온도를 설정하는 기준 설정 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 슬랫 각도 제어 과정은, 상기 제어부가 슬랫 조절각 결정부를 통해 상기 측정된 실시간 조도와 상기 기준 조도를 비교하여 블라인드의 슬랫 조절각을 결정하는 슬랫 조절각 결정 단계; 및 상기 제어부가 슬랫 조절부를 통해 결정된 슬랫 조절각에 대응하도록 상기 슬랫 제어모듈을 제어하여 슬랫의 각도를 조절하도록 제어하는 슬랫 조절 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 슬랫 조절 단계는, 측정된 실시간 조도가 제1기준 미만이면 이전 슬랫 각에서 일정 슬랫 각을 더 개방하도록 상기 슬랫 조절각을 결정하는 제1 슬랫 조절 단계; 측정된 실시간 조도가 제1기준 이상이면 이전 슬랫 각에서 일정 슬랫 각을 더 닫도록 상기 슬랫 조절각을 결정하는 제2 슬랫 조절 단계; 및 상기 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제1기준 사이에 존재하면 현재 슬랫 각을 유지하는 제3 슬랫 조절 단계 중 어느 하나를 수행하는 것을 특징으로 한다.
자연광 재현 과정은, 상기 제어부가 색온도 조절 결정부를 통해 상기 측정된 실시간 조도 및 색온도와 상기 기준 조도 및 기준 색온도를 각각 비교하여 색온도 조절값을 결정하는 색온도 조절 결정 단계; 및 상기 제어부가 조명 조절부를 통해 결정된 색온도 조절값에 따라 상기 조명모듈을 제어하여 상기 조명모듈에서 조사되는 인공광의 색온도가 조절되도록 제어하는 조명 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 색온도 조절 결정 단계는, 상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 미만이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면 색온도의 차가움(Cool)이 증가하도록 색온도를 결정하는 제1 색온도 조절 결정 단계; 상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 미만이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면 색온도의 따듯함(Warm)이 증가하도록 색온도를 결정하는 제2 색온도 조절 결정 단계; 상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제2기준 조도 사이이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면 색온도의 차가움(Cool)이 증가하고, 따듯함은 감소하도록 색온도를 결정하는 제3 색온도 조절 결정 단계; 상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제2기준 조도 사이이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면 색온도의 따듯함(Warm)이 증가하고, 차가움(Cool)이 감소하도록 색온도를 결정하는 제4 색온도 조절 결정 단계; 상기 측정된 실시간 조도가 제2기준 조도를 초과하고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면 색온도의 따듯함(Warm)이 감소하도록 색온도를 결정하는 제5 색온도 조절 결정 단계; 및 상기 측정된 실시간 조도가 제2기준 조도 이상이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면 색온도의 차가움(Cool)이 감소하도록 색온도를 결정하는 제6 색온도 조절 결정 단계 중 어느 하나를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 실내에서도 자연광에 대응하는 조명을 제공함으로써 사용자의 생체리듬을 최적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 창을 통해 유입되는 자연광에 의한 실내 조명 환경의 색온도 변화에 적응적으로 블라인드 및 실내조명을 제어하여 색온도를 조절함으로써 실내 조명 환경의 색온도 및 조도가 흩어짐 없이 자연광에 대응하도록 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템의 구성 및 설치예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 자연광 재현 조명 시스템의 광측정모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 자연광 재현 조명 시스템의 조명모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 자연광 재현 조명 시스템의 조명 제어모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 제어 방법 중 조명 제어값 결정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 적용된 절기 및 시간별 색온도 특성을 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템의 구성 및 동작을 상세히 설명하고, 상기 시스템에서의 자연광 재현 조명 제어 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템의 구성 및 설치예를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템은 블라인드(1), 광측정모듈(20), 조명모듈(70) 및 조명 제어 모듈(80)을 포함한다.
블라인드(1)는 자연광이 유입되는 실내의 창문 내측 전체에 걸쳐 설치되되, 수평 또는 수직으로 구성되어 각도가 조절되는 다수개의 슬랫(11) 및 상기 조명 제어모듈(80)의 제어를 받아 상기 슬랫(11)의 각도를 조절하는 슬랫 제어모듈(10)을 포함한다.
창문을 통해 상기 실내로 유입되는 자연광은 상기 슬랫(11)의 각도 조절에 따라 완전히 차단되거나, 일부는 차단되고 일부는 통과될 수 있을 것이다. 또한 슬랫(11)의 각도에 따라 창문을 통해 실내로 유입되는 자연광의 양은 달라질 것이다.
상기 슬랫(11)의 각도는 특정 각도 단위(5ㅀ, 10ㅀ 등)로 조절될 수 있으며, 0ㅀ이면 완전 개방이고, 90ㅀ이면 완전 차단이며, 1ㅀ~90ㅀ 사이이면 일부는 차단하고, 일부는 통과시킨다. 슬랫(11)의 각도가 0ㅀ인 경우 자연광이 전체로 통과시키는 것으로 볼 수도 있으나, 실내로 유입되는 자연광이 반사되어 그 방향이 바뀌고 일부는 반사되어 외부로 진행할 수 있으므로 이 경우도 일부만 통과하는 것으로 간주될 수 있을 것이다.
슬랫 제어모듈(10)은 근거리무선통신을 통해 조명 제어모듈(80)과 통신을 수행하고, 조명 제어모듈(80)의 제어에 따라 슬랫(11)의 각도를 조절한다.
상기 슬랫 제어모듈(10)은 본 발명의 일실시예에 따라 조명 제어모듈(80)의 제어를 받아 슬랫(11)의 각도를 10ㅀ단위로 개방하거나(+10ㅀ) 닫도록(-10ㅀ) 제어한다.
광측정모듈(20)은 실내의 다수 위치(20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5)에 설치되어 상기 창문을 통해 상기 실내로 유입되는 자연광 및 상기 조명모듈(70)에서 조사되는 상기 인공광에 따른 상기 실내의 조도 및 색온도를 측정하고, 측정된 조도 및 색온도를 포함하는 실내 빛 환경정보를 조명 제어모듈(80)로 전송한다. 광측정모듈(20)의 상세 구성 및 동작은 다음의 도 2를 참조하여 설명한다.
조명모듈(70)은 조명 제어모듈(80)과 근거리무선통신을 수행하고, 별도의 스위치 및 조명 제어모듈(80) 중 어느 하나에 의해 온/오프되어 인공광을 조사하되, 근거리무선통신을 통해 조명 제어모듈(80)의 제어를 받아 조사되는 인공광의 조도 및 색온도를 조절한다. 조명모듈(70)의 초기 조도는 400 Lux로 설정될 수 있을 것이다. 조명모듈(70)은 따듯한(Warm) 광(약 2700K의 색온도)을 조사하는 따듯함 LED 광원 및 차가운 광(약 6000K 색온도)를 가지는 차가움 LED 광원에 의한 따듯함(Warm)/차가움(Cool) 2채널로 구성되고, 상기 각 채널은 256단계로 제어가 가능하고, 0~1000lux의 조도 조절이 가능하며, 2675K~6463K의 색온도 조절이 가능하다. 조명모듈(70)의 상세 구성 및 동작은 도 3을 참조하여 설명한다.
조명 제어모듈(80)은 서버 형태로 구성될 수도 있고, 스마트폰, 스마트패드 등과 같은 스마트 단말기의 형태로 구성될 수도 있으며, 별도의 장치로 구성될 수도 있을 것이다.
조명 제어모듈(80)은 근거리무선통신 게이트웨이(90)와 유선 및 무선 중 어느 하나로 연결되어 상술한 블라인드(1)의 슬랫 제어모듈(10), 광측정모듈(20) 및 조명모듈(70)과 통신을 수행할 수 있고, 블라인드(1)의 슬랫 제어모듈(10), 광측정모듈(20)과 직접 무선으로 연결되어 근거리무선통신을 수행할 수도 있을 것이다.
조명 제어모듈(80)은 자연광 재현 이벤트의 발생 시 상기 광측정모듈(20)을 통해 상기 실내의 조도 및 색온도를 측정하고, 상기 측정된 조도에 따라 상기 블라인드(1)의 슬랫 각도를 제어하고, 상기 측정된 조도 및 색온도와 절기 및 시간별 색온도를 비교하여 생성된 색온도 제어정보에 따라 상기 조명모듈(70)의 인공광의 색온도를 제어하여 절기 및 시간별 자연광 특성을 가지는 상기 인공광이 조사되도록 제어한다. 조명 제어모듈(80)의 상세 구성 및 동작은 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 자연광 재현 조명 시스템의 광측정모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 광측정모듈(20)은 조도 측정부(21), RGB 색온도 측정부(22), 센서 무선통신부(23) 및 센서 제어부(24)를 포함한다.
조도 측정부(21)는 조명모듈(70)로부터 조사되는 인공광 및 블라인드를 통해 실내로 유입되는 자연광에 합해진 빛의 조도를 측정하여 센서 제어부(24)로 출력한다.
RGB 색온도 측정부(22)는 조명모듈(70)로부터 조사되는 인공광 및 블라인드를 통해 실내로 유입되는 자연광에 합해진 빛의 레드(R), 그린(G), 블루(B) 값의 세기를 측정한 후 연산을 통해 색온도를 구하여 센서 제어부(24)로 출력한다.
센서 무선통신부(23)는 근거리무선통신 게이트웨이(90)에 무선으로 접속하거나 직접 조명 제어모듈(80)에 무선으로 접속하여, 조명 제어모듈(80)과 데이터통신을 수행할 수 있도록 한다.
센서 제어부(24)는 센서 무선통신부(23)를 통해 조명 제어모듈(80)로부터 실내 빛 환경정보 요청 발생 시 또는 일정 주기로 조도 측정부(21)를 통해 조도를 측정하고 RGB 색온도 측정부(22)를 통해 색온도를 측정한 후, 상기 측정된 조도 및 색온도를 포함하는 실내 빛 환경정보를 생성하여 상기 센서 무선통신부(23)를 통해 조명 제어모듈(80)로 전송한다.
도 3은 본 발명에 따른 자연광 재현 조명 시스템의 조명모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 조명모듈(70)은 조명부(71), 조명 무선통신부(72) 및 조명 제어부(73)를 포함하고, 실시예에 따라 인공광 측정부(74)를 더 포함할 수 있을 것이다.
조명부(71)는 인공광을 생성하여 조사하는 다수의 LED를 포함하며, 조명 제어부(73)의 제어를 받아 조도 및 색온도가 조절된 인공광을 상기 실내에 조사한다. 조명부(71)는 상술한 바와 같이 따듯함(Warm)/차가움(Cool) 2채널로 구성되어 256단계의 채널별 제어가 가능하고, 0~1000lux의 조도 조절이 가능하며, 2675K~6463K의 색온도 조절이 가능하다.
조명 무선통신부(72)는 조명 제어부(73) 및 조명 제어모듈(80) 간 근거리무선통신을 수행할 수 있도록 한다.
조명 제어부(73)는 별도의 스위치(미도시) 및 조명 무선통신부(72)를 통한 조명 제어모듈(80) 중 어느 하나의 제어를 받아 상기 조명부(71)를 온 또는 오프하고, 상기 조명부(71)를 제어하여 상기 조명부(71)에서 조사되는 인공광의 조도 및 색온도를 조절한다.
상기 조명 제어부(73)는 초기 상기 조명부(71)의 조도를 400lx로 설정할 수 있으며, 조명 제어모듈(80)로부터 조도 다운 요청 시마다 일정 조도 단위(예: 20lx)로 조도가 다운(Down)되도록 제어한다.
인공광 측정부(74)는 조명부(71)에서 조사되는 인공광의 조도 및 색온도를 측정하여 조명 제어부(73)로 출력한다.
그러면 조명 제어부(73)는 조도 및 색온도를 포함하는 실내 빛 환경정보를 생성하여 조명 무선통신부(72)를 통해 조명 제어모듈(80)로 전송할 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 자연광 재현 조명 시스템의 조명 제어모듈의 구성을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명에 적용된 절기 및 시간별 색온도 특성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 조명 제어모듈(80)은 저장부(110), 디스플레이부(120), 입력부(130), 무선통신부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
저장부(110)는 본 발명에 따른 조명 제어모듈(80)의 동작을 제어하기 위한 제어프로그램을 저장하는 프로그램영역과, 상기 제어프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 일시 저장하는 임시영역 및 상기 제어프로그램 수행 중에 발생되는 데이터 및 상기 제어프로그램의 수행에 필요한 데이터를 반영구적으로 저장하는 데이터영역을 포함한다. 상기 데이터영역에는 본 발명에 따라 도 7과 같이 날짜별 절기정보, 절기 및 시간대별 기준 조도 및 기준 색온도가 정의된 자연광 재현 DB(111)가 구성된다. 상기 기준 조도는 절기 및 시간대별로 서로 다르게 적용될 수 있으나, 이하 설명에서는 절기 및 시간대에 상관없이 제1기준 조도 및 제2기준 조도로 나뉘어 설정되는 경우를 설명한다. 상기 제1기준 조도는 300lux일 수 있고, 상기 제2기준 조도는 600lux일 수 있을 것이다.
디스플레이부(120)는 제어부(150)의 제어를 받아 조명 제어모듈(80)의 동작상태에 따른 다양한 정보를 텍스트, 그래픽, 정지영상, 동영상 등 중 어느 하나 이상으로 표시한다.
입력부(130)는 조명 온/오프 스위치(버튼) 등을 포함하는 다양한 기능버튼을 구비하고 눌린 버튼에 대응하는 버튼 신호를 출력하는 버튼입력장치, 상기 디스플레이부(120)의 화면과 일체로 구성되어 터치되는 위치에 대응하는 위치신호를 출력하여 상기 디스플레이부(120)에 표시되는 소프트 입력 그래픽 사용자 인터페이스 수단과 함께 다양한 기능 및 정보를 입력할 수 있도록 하는 터치패드 등을 포함할 수 있을 것이다.
무선통신부(140)는 근거리무선통신 게이트웨이(90)에 무선으로 접속하여 상기 근거리무선통신 게이트웨이(90)를 통해 블라인드(1)의 슬랫 제어모듈(10), 광측정모듈(20) 및 조명모듈(70)과 근거리무선통신을 수행하거나, 슬랫 제어모듈(10), 광측정모듈(20) 및 조명모듈(70)과 직접 무선 연결되어 근거리무선통신을 수행할 수 있도록 한다. 상기 근거리무선통신 방식으로는 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 광대역무선통신(Ultra Wide Band: UWB) 등이 적용될 수 있으나, 지그비인 것이 바람직할 것이다.
제어부(150)는 이벤트 모니터링부(151), 기준 설정부(152), 빛 환경 획득부(156), 슬랫 조절각 결정부(158), 색온도 조절 결정부(159), 슬랫 조절부(160) 및 조명 조절부(161)를 포함하고, 실시예에 따라 슬랫 조절 각 설정부(157)를 더 포함할 수 있을 것이다.
이벤트 모니터링부(151)는 자연광 재현 초기화를 수행한 후 자연광 재현 이벤트가 발생하는지를 모니터링한다. 상기 자연광 재현 초기화는 블라인드(1)의 슬랫(11) 각도를 0ㅀ로 설정하고, 조명 제어값의 제어에 따라 조절되는 색온도 채널인 따듯함(Warm)을 0으로 차가움(Cool)을 0으로 설정하는 것을 의미한다.
기준 설정부(152)는 시간 획득부(153), 절기 결정부(154) 및 기준 결정부(155)를 포함하여 기준 조도 및 기준 색온도를 설정한다.
구체적으로 설명하면, 시간 획득부(153)는 시스템 날짜 및 시간 또는 네트워크 날짜 및 시간을 획득한다.
절기 결정부(154)는 자연광 재현 DB(111)에 저장된 날짜별 절기 정보와 획득된 현재의 날짜 및 시간에 의해 오늘 날짜가 어떤 절기인지를 결정한다.
기준 결정부(155)는 절기 및 시간이 결정되면 자연광 재현 DB(111)에서 절기 및 시간에 대응하는 색온도를 기준 색온도로 설정한다.
빛 환경 획득부(156)는 상기 이벤트 모니터링부(151)를 통해 자연광 재연 이벤트가 발생한 것으로 판단되면 광측정모듈(20)로부터 이전에 획득된 실내 빛 환경정보를 로드하여 획득하거나, 광측정모듈(20)로 실내 빛 환경정보 요청 정보를 전송하여 상기 광측정모듈(20)로부터 실내 빛 환경정보를 실시간 획득한다.
슬랫 조절 각 설정부(157)는 슬랫의 각도 조절 시 일정 조절각 단위로 조절하기 위한 단위 조절각을 설정한다. 기본적으로 상기 슬랫 조절 간 단위는 10ㅀ이나 창문의 방향에 따른 자연광의 유입량에 따라 조절될 수 있을 것이다.
슬랫 조절각 결정부(158)는 상기 측정된 실시간 조도와 상기 기준 조도를 비교하여 블라인드(1)의 슬랫 조절각을 결정한다.
상기 슬랫 조절각 결정부(158)는 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 미만이면 이전 슬랫 각에서 일정 슬랫 각을 더 개방하도록 상기 슬랫 조절각을 결정하고, 측정된 실시간 조도가 제2기준 조도 이상이면 이전 슬랫 각에서 일정 슬랫 각을 더 닫도록 상기 슬랫 조절각을 결정하며, 상기 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제2기준 조도 사이에 존재하면 현재 슬랫 각을 유지한다. 상기 슬랫의 개방 단위 각도 및 닫힘 단위 각도는 상술한 바와 같이 다양하게 설정될 수 있으나 10ㅀ인 것이 바람직할 것이다.
색온도 조절 결정부(159)는 상기 측정된 실시간 조도 및 색온도와 상기 기준 조도 및 기준 색온도를 각각 비교하여 색온도 조절값을 결정한다.
상기 색온도 조절 결정부(159)는 상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 미만이고(A조건) 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면(I조건) 색온도의 차가움(Cool)이 증가하도록 색온도를 결정하고(조건 A-I이면 Cool+), 상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 미만이고(A조건) 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면(II조건) 색온도의 따듯함(Warm)이 증가하도록 색온도를 결정하고(조건 A-II이면 Warm+), 상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제2기준 조도 사이이고(B 조건) 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면(I조건) 색온도의 차가움(Cool)이 증가하고, 따듯함은 감소하도록 색온도를 결정하고(B-I조건이면 Cool+, Warm-), 상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제2기준 조도 사이이고(B 조건) 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면(II조건) 색온도의 따듯함(Warm)이 증가하고, 차가움(Cool)이 감소하도록 색온도를 결정하며(조건 B-II이면 Warm+, Cool-), 상기 측정된 실시간 조도가 제2기준 조도를 초과하고(C 조건) 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면(I 조건) 색온도의 따듯함(Warm)이 감소하도록 색온도를 결정하고(조건이 C-I이면 Warm-), 상기 측정된 실시간 조도가 제2기준 조도 이상이고(C 조건) 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면(II 조건) 색온도의 차가움(Cool)이 감소하도록 색온도를 결정한다(조건이 C-II이면 Cool-).
슬랫 조절부(160)는 상기 슬랫 조절각 결정부(158)에 의해 결정된 슬랫 조절각에 대응하도록 블라인드(1)의 슬랫 제어모듈(10)을 제어하여 슬랫(11)의 각도를 조절시킨다.
조명 조절부(161)는 무선통신부(140)를 통해 상기 색온도 조절 결정부(158)에서 결정된 색온도 조절값에 따라 상기 조명모듈(70)을 제어하여 상기 조명모듈(70)에서 조사되는 인공광의 색온도가 조절되도록 제어한다.
도 5는 본 발명에 따른 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 조명 제어모듈(80)의 제어부(150)는 자연조명 재현 초기화를 수행한다(S111).
자연조명 재현 초기화 후 제어부(150)는 자연광 재현 이벤트가 발생하는지를 모니터링하고(S113), 자연광 재현 이벤트가 발생되면 날짜 및 시간을 획득한다(S114).
날짜 및 시간이 획득되면 제어부(150)는 자연광 재현 DB(111)의 날짜별 절기정보를 참조하여 날짜에 대응하는 절기를 결정하고, 결정된 절기 및 상기 시간에 대응하는 자연광 재현 기준값인 기준 색온도를 설정한다(S115).
자연광 재현 기준값이 설정되면 제어부(150)는 무선통신부(140)를 통해 광측정모듈(20)로 실내 빛 환경정보를 요청하고, 그에 대한 응답으로 실시간 측정된 조도 및 색온도를 포함하는 실내 빛 환경정보를 수신받아 측정된 실내의 조도 및 색온도를 획득한다(S117).
실내의 조도 및 색온도가 획득되면 제어부(150)는 측정된 조도 및 색온도와 미리 결정된 기준 조도 및 상기 설정된 기준 색온도를 각각 비교하여 슬랫 제어값(제어 각) 및 조명 제어값을 산출한다(S119). 상기 조명 제어값은 Cool+, Cool-, Warm+, Warm-일 수 있을 것이다.
슬랫 제어값 및 조명 제어값이 산출되면 제어부(150)는 슬랫 제어값에 따라 슬랫 제어모듈(10)과 통신을 수행하여 슬랫(11)의 각도를 제어하고(S121), 조명 제어값에 따라 조명모듈(70)과 통신을 수행하여 조명의 조도를 제어한다(S123)
도 6은 본 발명에 따른 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 제어 방법 중 조명 제어값 결정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 제어부(150)는 광측정모듈(20)을 통해 측정된 측정 조도가 제1기준 조도 미만인 A조건을 만족하는지(S211), 상기 측정 조도가 제1기준 조도를 초과하고 제2기준 조도 미만인 B조건을 만족하는지(S213), 상기 측정 조도가 제2기준을 초과하는 C조건을 만족하는지(S215)를 검사한다.
조건 A를 만족하는 경우 제어부(150)는 조도 조건을 인덱스 A로 저장하고(S217), 조건 B를 만족하는 경우 조도 조건을 인덱스 B로 저장하며(S219), 조건 C를 만족하는 경우 조도 조건을 인덱스 C로 저장한다(S221).
조도 조건이 결정되면, 제어부(150)는 측정 색온도가 기준 색온도 미만인 조건 I를 만족하는지, 측정 색온도가 기준 색온도를 초과하는 조건II를 만족하는지 상기 I조건 및 II 조건 둘 모두를 만족하지 않는 III 조건인지를 판단한다(S223, S225).
색온도 조건 판단 결과, I 조건을 만족하면 제어부(150)는 색온도 조건을 인덱스 I로 저장하고, II 조건을 만족하면 색온도 조건을 인덱스 II로 저장하고, I조건 및 II 조건 둘 모두를 만족하지 않으면 색온도 조건을 인덱스 III로 저장한다(S227, S229, S231).
조도 조건 및 색온도 조건 둘 모두가 결정되면 제어부(150)는 저장된 조도 조건 및 색온도 조건이 A-I인지(S233), A-II인지(S235), B-I인지(S237), B-II인지(S239), C-I인지(S241), C-II인지(S243), III인지(S245)를 판단한다.
제어부(150)는 조도 조건 및 색온도 조건이 A-I이면 조명 제어값을 Cool 증가로 결정하고(S247), A-II이면 Warm 증가로 결정하고(S249), B-I이면 Cool 증가 및 Warm을 감소로 결정하며(S251), B-II이면 Cool 감소 및 Warm 증가로 결정하며(S253), C-I이면 Warm 감소로 결정하고(S255), C-II이면 Cool 감소로 결정하며(S257), III이면 이전 색온도 유지로 결정한다(S259).
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
1: 블라인드 10: 슬랫 제어모듈
11: 슬랫 20: 광측정모듈
21: 조도 측정부 22: RGB 색온도 측정부
23: 센서 무선통신부 24: 센서 제어부
70: 조명모듈 71: 조명부
72: 조명 무선통신부 73: 조명 제어부
74: 인공광 측정부 80: 조명 제어모듈
90: 근거리무선통신 게이트웨이 110: 저장부
111: 자연광 재현 DB 120: 디스플레이부
130: 입력부 140: 무선통신부
150: 제어부

Claims (14)

  1. 자연광이 유입되는 실내의 창문 내측 전체에 걸쳐 설치되되, 수평 또는 수직으로 구성되어 각도가 조절되는 다수개의 슬랫 및 제어를 받아 상기 슬랫의 각도를 조절하는 슬랫 제어모듈을 포함하는 블라인드;
    상기 실내에 설치되어 인공광을 생성하여 실내에 조사하고, 제어를 받아 상기 인공광의 조도 및 색온도를 조절하는 적어도 하나 이상의 조명모듈;
    상기 창문을 통해 상기 실내로 유입되는 자연광 및 상기 조명모듈에서 조사되는 상기 인공광에 따른 상기 실내의 조도 및 색온도를 측정하는 광측정모듈; 및
    자연광 재현 이벤트의 발생 시 상기 광측정모듈을 통해 상기 실내의 조도 및 색온도를 측정하고, 상기 측정된 조도에 따라 상기 블라인드의 슬랫 각도를 제어하고, 상기 측정된 조도 및 색온도와 절기 및 시간별 색온도를 비교하여 생성된 색온도 제어정보에 따라 상기 조명모듈의 인공광의 색온도를 제어하여 절기 및 시간별 자연광 특성을 가지는 상기 인공광이 조사되도록 제어하는 조명 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광측정모듈은,
    창문을 통해 상기 실내로 유입되는 자연광 및 상기 조명모듈에서 조사되는 상기 인공광에 따른 상기 실내의 조도를 측정하여 출력하는 조도 측정부;
    상기 자연광 및 인공광에 따른 상기 실내 빛의 색온도를 측정하여 출력하는 RGB 색온도 측정부;
    근거리무선통신 게이트웨이를 통해 또는 직접 상기 조명 제어모듈에 무선으로 연결되어, 상기 조명 제어모듈과 근거리 무선 데이터통신을 수행할 수 있도록 하는 센서 무선통신부; 및
    상기 주기적으로 상기 조도 측정부 및 RGB 색온도 측정부를 통해 측정되는 조도 및 색온도를 획득하고, 상기 조도 및 색온도를 포함하는 실내 빛 환경정보를 상기 센서 무선통신부를 통해 상기 조명 제어 모듈로 송신하는 센서 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조명 제어모듈은,
    절기 및 시간별로 자연광의 조도 및 색온도를 저장하는 자연광 재현 DB를 포함하는 저장부;
    상기 근거리무선통신 게이트웨이를 통해 또는 직접 상기 블라인드의 슬랫 제어모듈, 조명모듈 및 광측정모듈과 근거리무선통신을 수행하는 무선통신부; 및
    자연광 재현 이벤트의 발생 시 상기 무선통신부를 통해 광측정모듈을 제어하여 상기 실내의 조도 및 색온도를 측정하고, 상기 무선통신부를 통해 상기 블라인드를 제어하여 측정된 조도에 따라 상기 블라인드의 슬랫 각도를 제어하고, 상기 무선통신부를 통해 상기 조명모듈에 접속하여 상기 측정된 조도 및 색온도와 상기 자연광 재현 DB에 저장된 현재의 절기 및 시간에 대응하는 색온도인 기준 색온도를 비교하여 생성된 색온도 제어정보에 따라 상기 조명모듈의 인공광의 색온도를 제어하여 절기 및 시간별 자연광 특성을 가지는 상기 인공광이 조사되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    자연광 재현 초기화를 수행한 후 자연광 재현 이벤트가 발생하는지를 모니터링하는 이벤트 모니터링부;
    상기 자연광 재현 이벤트의 발생 시 상기 자연광 재현 DB를 참조하여 현재의 시간 및 절기에 따른 기준 조도 및 기준 색온도를 설정하는 기준 설정부;
    무선통신부를 통해 상기 광측정모듈로부터 상기 실내의 실시간 조도 및 색온도를 획득하는 빛 환경 획득부;
    상기 측정된 실시간 조도와 상기 기준 조도를 비교하여 블라인드의 슬랫 조절각을 결정하는 슬랫 조절각 결정부;
    상기 측정된 실시간 조도 및 색온도와 상기 기준 조도 및 기준 색온도를 각각 비교하여 색온도 조절값을 결정하는 색온도 조절 결정부;
    상기 무선통신부를 통해 결정된 슬랫 조절각에 대응하도록 상기 슬랫 제어모듈을 제어하여 슬랫의 각도를 조절하도록 제어하는 슬랫 조절부; 및
    상기 무선통신부를 통해 결정된 색온도 조절값에 따라 상기 조명모듈을 제어하여 상기 조명모듈에서 조사되는 인공광의 색온도가 조절되도록 제어하는 조명 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 슬랫 조절각 결정부는,
    측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 미만이면 이전 슬랫 각에서 일정 슬랫 각을 더 개방하도록 상기 슬랫 조절각을 결정하고,
    측정된 실시간 조도가 제2기준 조도 이상이면 이전 슬랫 각에서 일정 슬랫 각을 더 닫도록 상기 슬랫 조절각을 결정하며,
    상기 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제2기준 조도 사이에 존재하면 현재 슬랫 각을 유지하는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 색온도 조절 결정부는,
    상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 미만이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면 색온도의 차가움(Cool)이 증가하도록 색온도를 결정하고,
    상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 미만이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면 색온도의 따듯함(Warm)이 증가하도록 색온도를 결정하고,
    상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제2기준 조도 사이이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면 색온도의 차가움(Cool)이 증가하고, 따듯함은 감소하도록 색온도를 결정하고,
    상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제2기준 조도 사이이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면 색온도의 따듯함(Warm)이 증가하고, 차가움(Cool)이 감소하도록 색온도를 결정하며,
    상기 측정된 실시간 조도가 제2기준 조도를 초과하고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면 색온도의 따듯함(Warm)이 감소하도록 색온도를 결정하고,
    상기 측정된 실시간 조도가 제2기준 조도 이상이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면 색온도의 차가움(Cool)이 감소하도록 색온도를 결정하는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 자연광 재현 이벤트는 조명모듈의 온 신호 입력 시 발생되고, 상기 조명모듈이 온된 상태에서 일정 주기로 발생되는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 시스템.
  8. 조명 제어모듈이 자연광 재현 초기화를 수행한 후 자연광 재현 이벤트가 발생하는지를 모니터링하는 이벤트 모니터링 과정;
    조명 제어모듈이 자연광 재현 이벤트의 발생 시 상기 광측정모듈을 통해 상기 실내의 조도 및 색온도를 측정하는 실내 빛 환경 측정 과정;
    상기 조명 제어모듈이 상기 측정된 조도에 따라 상기 블라인드의 슬랫 제어모듈을 제어하여 블라인드의 슬랫 각도를 제어하는 슬랫 각도 제어 과정; 및
    상기 조명 제어모듈이 상기 측정된 조도 및 색온도와 절기 및 시간별 색온도를 비교하여 생성된 색온도 제어정보에 따라 상기 조명모듈의 인공광의 색온도를 제어하여 절기 및 시간별 자연광 특성을 가지는 상기 인공광이 조사되도록 제어하는 자연광 재현 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 제어 방법
  9. 제8항에 있어서,
    실내 빛 환경 측정 과정은,
    상기 조명 제어모듈이 조도 측정부를 통해 창문을 통해 상기 실내로 유입되는 자연광 및 상기 조명모듈에서 조사되는 상기 인공광에 따른 상기 실내의 조도를 측정하여 출력하는 조도 측정 단계; 및
    상기 조명 제어모듈이 RGB 색온도 측정부를 통해 상기 자연광 및 인공광에 따른 상기 실내 빛의 색온도를 측정하여 출력하는 RGB 색온도 측정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 조명 제어모듈의 제어부가 기준 설정부를 통해 상기 자연광 재현 이벤트의 발생 시 상기 자연광 재현 DB를 참조하여 현재의 시간 및 절기에 따른 기준 조도 및 기준 색온도를 설정하는 기준 설정 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 슬랫 각도 제어 과정은,
    상기 제어부가 슬랫 조절각 결정부를 통해 상기 측정된 실시간 조도와 상기 기준 조도를 비교하여 블라인드의 슬랫 조절각을 결정하는 슬랫 조절각 결정 단계; 및
    상기 제어부가 슬랫 조절부를 통해 결정된 슬랫 조절각에 대응하도록 상기 슬랫 제어모듈을 제어하여 슬랫의 각도를 조절하도록 제어하는 슬랫 조절 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 슬랫 조절 단계는,
    측정된 실시간 조도가 제1기준 미만이면 이전 슬랫 각에서 일정 슬랫 각을 더 개방하도록 상기 슬랫 조절각을 결정하는 제1 슬랫 조절 단계;
    측정된 실시간 조도가 제1기준 이상이면 이전 슬랫 각에서 일정 슬랫 각을 더 닫도록 상기 슬랫 조절각을 결정하는 제2 슬랫 조절 단계; 및
    상기 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제1기준 사이에 존재하면 현재 슬랫 각을 유지하는 제3 슬랫 조절 단계 중 어느 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    자연광 재현 과정은,
    상기 제어부가 색온도 조절 결정부를 통해 상기 측정된 실시간 조도 및 색온도와 상기 기준 조도 및 기준 색온도를 각각 비교하여 색온도 조절값을 결정하는 색온도 조절 결정 단계; 및
    상기 제어부가 조명 조절부를 통해 결정된 색온도 조절값에 따라 상기 조명모듈을 제어하여 상기 조명모듈에서 조사되는 인공광의 색온도가 조절되도록 제어하는 조명 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 색온도 조절 결정 단계는,
    상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 미만이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면 색온도의 차가움(Cool)이 증가하도록 색온도를 결정하는 제1 색온도 조절 결정 단계;
    상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 미만이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면 색온도의 따듯함(Warm)이 증가하도록 색온도를 결정하는 제2 색온도 조절 결정 단계;
    상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제2기준 조도 사이이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면 색온도의 차가움(Cool)이 증가하고, 따듯함은 감소하도록 색온도를 결정하는 제3 색온도 조절 결정 단계;
    상기 측정된 실시간 조도가 제1기준 조도 내지 제2기준 조도 사이이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면 색온도의 따듯함(Warm)이 증가하고, 차가움(Cool)이 감소하도록 색온도를 결정하는 제4 색온도 조절 결정 단계;
    상기 측정된 실시간 조도가 제2기준 조도를 초과하고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도 미만이면 색온도의 따듯함(Warm)이 감소하도록 색온도를 결정하는 제5 색온도 조절 결정 단계; 및
    상기 측정된 실시간 조도가 제2기준 조도 이상이고 상기 측정된 실시간 색온도가 상기 기준 색온도를 초과하면 색온도의 차가움(Cool)이 감소하도록 색온도를 결정하는 제6 색온도 조절 결정 단계 중 어느 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 실내 빛 환경의 제어에 의한 자연광 재현 조명 제어 방법.
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