KR20220107529A - Photosensor daylight dimming control system and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a photosensor daylight dimming control system and a method thereof. The system includes: at least one photosensor attached onto a ceiling surface or lighting device and detecting quantity of light flowing into a pre-set internal space to provide a sensing value; at least one illuminometer installed at an internal work surface located in an opposite direction to the lighting device, measuring a direct work surface illuminance value of the lighting device and an indirect illuminance value by at least one lighting device disposed around the lighting device, and integrating the direct work surface illuminance value and the indirect illuminance value to provide a final work surface illuminance; and a lighting controller training a daylight illuminance prediction algorithm by using the sensing value of the photosensor and the final work surface illuminance, predicting a work surface illuminance according to the sensing value detected by the photosensor according to the trained daylight illuminance prediction algorithm, and controlling lighting brightness of an actual internal space according to the predicted work surface illuminance to maintain a pre-set target illuminance. The present invention can increase accuracy of the daylight illuminance prediction algorithm.

Description

광센서 조광제어 시스템 및 그 방법{Photosensor daylight dimming control system and method thereof}Light sensor dimming control system and method thereof

본 발명은 조명 에너지 소비를 줄이기 위해 실내 입사 일광을 활용하는 광센서 조광제어 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a light sensor dimming control technology that utilizes indoor incident daylight to reduce lighting energy consumption.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 일 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on an embodiment of the present invention and does not constitute the prior art.

전 세계적으로 에너지 절감에 대한 이슈가 커짐에 따라 제로에너지빌딩 구현을 위한 연구가 많이 진행되고 있고, 건물에서 소비되는 다양한 설비 중에서 조명이 차지하는 에너지 소비는 건물의 특성에 따라 다르지만 약 20~25% 정도로 큰 비중을 차지하고 있다. As the issue of energy saving grows around the world, many studies are being conducted to realize a zero-energy building. occupies a large part.

최근, 건물 내 조명 에너지 절감을 위한 연구가 많이 이루어지고 있으며, 특히 건물 내로 주광 유입을 이용하여 조명 에너지를 절감하는 시스템 개발이 진행되고 있다. 우리나라는 제로 에너지 빌딩을 통한 온실 가스 감축 정책을 추진하면서, 2020년부터 공공건물은 제로 에너지 건물로 기능 해야 하고, 2025년 이후에는 개인 건물이 제로 에너지 건물로 기능해야 한다. Recently, a lot of research has been done to reduce lighting energy in a building, and in particular, a system for reducing lighting energy by using daylight inflow into a building is being developed. While Korea is promoting a policy to reduce greenhouse gas emissions through zero-energy buildings, public buildings must function as zero-energy buildings from 2020, and private buildings must function as zero-energy buildings after 2025.

실내 조명환경에서 요구되는 기본적인 기준인 목표 조도는 조명 기구에 의하여 유지된다. 이를 위해 조명기구는 적정 간격으로 배치되어 공간 전체에 균등한 조도를 공급할 수 있는 조건을 형성한다. 실내에서 소비되는 조명에너지는 상업용 건물에서 소비되는 전체 에너지 중에서 가장 높은 비율을 구성하고 있는 것으로 알려져 있다.The target illuminance, which is a basic standard required in the indoor lighting environment, is maintained by the lighting equipment. To this end, lighting fixtures are arranged at appropriate intervals to form a condition for supplying an even illuminance to the entire space. It is known that lighting energy consumed indoors constitutes the highest percentage of the total energy consumed in commercial buildings.

조광제어 시스템(daylight dimming control system)은 소비되는 조명에너지를 절약하기 위해, 주광(daylight)을 실내에 도입하여 조명기구와 연계하여 사용하는 것이다. A daylight dimming control system is to introduce daylight into a room and use it in connection with lighting equipment in order to save consumed lighting energy.

도 1은 일반적인 광센서 조광제어 시스템을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a general optical sensor dimming control system.

도 1을 참조하면, 광센서 조광제어시스템은 실내로 유입되는 주광량을 광센서(11)가 인지하여 실내 공간에 설정된 목표 조도에 맞도록 조명기구(10)의 밝기를 조절하여 에너지를 절감하는 시스템이다. 광센서 조광 제어 시스템은 천장 또는 조명기구(10)에 부착된 광센서(11)에 의해 센싱된 주광양을 통해 실내 작업면 조도 분포를 예측할 수 있어야 한다. Referring to FIG. 1, the light sensor dimming control system recognizes the amount of main light flowing into the room and adjusts the brightness of the lighting device 10 to match the target illuminance set in the indoor space to save energy. is the system The light sensor dimming control system should be able to predict the indoor working surface illuminance distribution through the amount of daylight sensed by the light sensor 11 attached to the ceiling or lighting fixture 10 .

이러한 광센서 조광제어시스템은 공간의 방위 및 형태, 창문의 면적, 위치 및 형태, 유리의 투과율과 반사율 등 다양한 요소에 의한 영향을 고려하더라도 조명에 사용되는 에너지의 약 30~60%를 절감할 수 있다. This optical sensor dimming control system can save about 30 to 60% of the energy used for lighting even when considering the influence of various factors such as the orientation and shape of the space, the area, location and shape of the window, and the transmittance and reflectance of glass. have.

광센서 조광제어 시스템은 인공조명의 에너지 소비를 최소화하면서 실내 작업면 조도가 외부 일조량의 변화에 관계없이 항상 설정값을 유지하도록 하는 것이지만, 현재 계절이나 시간에 따라 변하는 태양의 고도와 천공에 의한 다양한 주광 조건에서 광센서의 신호를 정확히 예측하지 못하고 있는 실정이다. The light sensor dimming control system minimizes the energy consumption of artificial lighting and ensures that the indoor working surface illuminance always maintains the set value regardless of the change in the amount of external sunlight. In daylight conditions, the signal of the photosensor cannot be accurately predicted.

현재 광센서 조광제어 시스템은 조명기구의 작업면 조도만 감지하기 위해 특정 조명기구를 제외한 나머지 다른 조명기구들은 보정 프로세스 진행중에 꺼지게 된다. 그러나 조명기구의 작업면 조도는 실제로 다른 조명기구의 영향을 받고 있고 있어, 실제 광센서 조광제어 시스템의 최종 작업면 조도는 목표 작업면 조도보다 높기 때문에 시스템의 에너지 절약 효율성이 감소하는 문제점이 있다. Currently, the light sensor dimming control system detects only the illuminance of the working surface of the luminaire, so other luminaires except for a specific luminaire are turned off during the calibration process. However, since the working surface illuminance of the lighting equipment is actually affected by other lighting equipment, the final working surface illuminance of the actual optical sensor dimming control system is higher than the target working surface illuminance, so there is a problem in that the energy saving efficiency of the system is reduced.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 조명기구들 간의 간접 조도 영향을 고려하여 일광 조도 예측 알고리즘의 정확성을 높이고, 시스템에서 설정된 목표 조도를 정확하게 유지하면서 실시간 전력 소비량을 절감할 수 있도록 하는 것에 목적이 있다.In order to solve the above problems, according to an embodiment of the present invention, the accuracy of the daylight illuminance prediction algorithm is increased in consideration of the indirect illuminance effect between lighting fixtures, and real-time power consumption while accurately maintaining the target illuminance set in the system. The purpose is to reduce

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical task to be achieved by the present embodiment is not limited to the above-described technical task, and other technical tasks may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서 본 발명의 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 시스템은, 천장면 또는 조명 기구에 부착되어, 기 설정된 실내 공간에 유입되는 광량을 감지하여 센싱값을 제공하는 적어도 하나 이상의 광센서; 상기 조명 기구와 대면 방향에 위치하는 실내 작업면에 설치되어, 상기 조명 기구의 직하 작업면 조도값과 상기 조명 기구의 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 조명 기구에 의한 간접 조도값을 측정하여 상기 직하 작업면 조도값과 간접 조도값을 통합하여 최종 작업면 조도를 제공하는 적어도 하나 이상의 조도계; 및 상기 광센서의 센싱값과 최종 작업면 조도를 이용하여 일광 조도 예측 알고리즘을 학습하고, 상기 학습된 일광 조도 예측 알고리즘에 따라 상기 광센서에서 감지한 센싱값에 따라 작업면 조도를 예측하고, 상기 예측된 작업면 조도에 따라 실제 실내 공간의 조명 밝기를 제어하여 기 설정된 목표 조도를 유지하도록 하는 조명 제어기를 포함하는 것이다.As a technical means for achieving the above technical problem, the light sensor dimming control system according to an embodiment of the present invention is attached to a ceiling surface or a lighting device, detects the amount of light flowing into a preset indoor space, and provides a sensed value at least one optical sensor; It is installed on the indoor working surface located in the direction facing the lighting equipment, and the direct operation by measuring the illuminance value of the working surface directly under the lighting equipment and the indirect illuminance value by at least one or more lighting equipment arranged around the lighting equipment at least one illuminance meter for providing a final working surface roughness by integrating the surface roughness value and the indirect roughness value; and learning a daylight illuminance prediction algorithm using the sensing value of the photosensor and the final working surface illuminance, and predicting the working surface illuminance according to the sensing value sensed by the photosensor according to the learned daylight illuminance prediction algorithm, and and a lighting controller configured to maintain a preset target illuminance by controlling the luminance of the actual indoor space according to the predicted working surface illuminance.

이때, 광센서 조광제어 시스템은, 상기 실내 공간이 기 설정된 개수의 조명그룹으로 구분되어 있는 경우, 상기 조명 제어기는 상기 조명 그룹별로 구비되고, 상기 조명 그룹별 조명 제어기와 연계하여 데이터 수집 및 전송 처리를 통해 각 조명 그룹의 목표 조도 설정 및 조명 밝기 조절을 포함한 조명 운영을 담당하는 중앙 제어 장치를 더 포함할 수 있다. At this time, in the light sensor dimming control system, when the indoor space is divided into a preset number of lighting groups, the lighting controller is provided for each lighting group, and data collection and transmission processing in connection with the lighting controller for each lighting group A central control unit in charge of lighting operation including setting target illuminance of each lighting group and adjusting lighting brightness may be further included.

상기 조명 제어기는 상기 실내 공간의 조명 밝기를 제어하기 위한 조명제어신호를 상기 조명 기구로 전송하고, 상기 조명 기구는 상기 조명제어신호를 디지털/아날로그 변환을 통해 조명구동신호로 변환하여 조명의 밝기를 조절하는 것이다. The lighting controller transmits a lighting control signal for controlling the lighting brightness of the indoor space to the lighting equipment, and the lighting equipment converts the lighting control signal into a lighting driving signal through digital/analog conversion to increase the brightness of the lighting is to regulate

상기 일광 조도 예측 알고리즘은 학습 과정에서 각 조명기구의 디밍 레벨에 따라 작업면 조도와 광센서의 센싱값에 대한 일광 조도 예측 기울기를 산출하고, 학습이 완료되면 상기 일광 조도 예측 기울기에 기초하여 광센서의 센싱값에 해당하는 작업면 조도의 예측값을 제공하는 것이다.The daylight illuminance prediction algorithm calculates the daylight illuminance prediction slope for the working surface illuminance and the sensing value of the photosensor according to the dimming level of each lighting fixture in the learning process, and when learning is completed, the light sensor based on the daylight illuminance prediction gradient It is to provide a predicted value of the working surface illuminance corresponding to the sensed value of .

본 발명의 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 방법은, 광센서 조광제어 시스템에 의해 수행되는 광센서 조광제어 방법에 있어서, a) 광센서에 의해 기 설정된 실내 공간에 유입되는 광량을 감지하여 센싱값을 수신하는 단계; b) 조명 기구와 대면 방향에 위치하는 조도계를 통해 상기 조명 기구의 직하 작업면 조도값과 상기 조명 기구의 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 조명 기구에 의한 간접 조도값이 합쳐진 최종 작업면 조도를 수신하는 단계; c) 상기 광센서의 센싱값과 최종 작업면 조도를 이용하여 일광 조도 예측 알고리즘을 학습하는 단계; 및 d) 상기 학습된 일광 조도 예측 알고리즘을 통해 상기 광센서로부터 제공되는 센싱값을 이용하여 작업면 조도를 예측하는 단계; 및 e) 상기 예측된 작업면 조도에 따라 실제 실내 공간의 조명 밝기를 제어하여 기 설정된 목표 조도로 유지하는 단계를 포함하는 것이다. In the light sensor dimming control method according to an embodiment of the present invention, in the optical sensor dimming control method performed by the optical sensor dimming control system, a) sensing and sensing the amount of light flowing into a preset indoor space by the optical sensor receiving a value; b) receiving the final working surface illuminance in which the illuminance value of the direct working surface of the lighting equipment and the indirect illuminance value of at least one or more lighting equipment disposed around the lighting equipment are added through the illuminance meter located in the direction facing the lighting equipment step; c) learning a daylight illuminance prediction algorithm using the sensing value of the photosensor and the final working surface illuminance; and d) predicting the working surface illuminance using the sensing value provided from the photosensor through the learned daylight illuminance prediction algorithm. and e) controlling the lighting brightness of the actual indoor space according to the predicted working surface illuminance to maintain the preset target illuminance.

상기 e) 단계는, 상기 예측된 작업면 조도와 목표 조도를 비교하여 요구 디밍값을 계산하고, 요구 디밍값에 기초하여 디밍 레벨을 계산하여 조명제어신호를 제공하는 단계를 더 포함하는 것이다. The step e) may further include calculating a required dimming value by comparing the predicted working surface illuminance with the target illuminance, calculating a dimming level based on the required dimming value, and providing a lighting control signal.

상기 d) 단계에서 센싱값을 송신한 광센서가 부착된 조명 기구는 상기 조명제어신호를 디지털/아날로그 변환을 통해 조명구동신호로 변환하여 조명의 밝기를 조절하는 것이다. The lighting fixture to which the optical sensor that has transmitted the sensed value in step d) converts the lighting control signal into a lighting driving signal through digital/analog conversion to adjust the brightness of the lighting.

상기 일광 조도 예측 알고리즘은 학습 과정에서 각 조명기구의 디밍 레벨에 따라 작업면 조도와 광센서의 센싱값에 대한 일광 조도 예측 기울기를 산출하고, 학습이 완료되면 상기 일광 조도 예측 기울기에 기초하여 광센서의 센싱값에 해당하는 작업면 조도의 예측값을 제공하는 것이다.The daylight illuminance prediction algorithm calculates the daylight illuminance prediction slope for the working surface illuminance and the sensing value of the photosensor according to the dimming level of each lighting fixture in the learning process, and when learning is completed, the light sensor based on the daylight illuminance prediction gradient It is to provide a predicted value of the working surface illuminance corresponding to the sensed value of .

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 시스템은, 천장면 또는 조명 기구에 부착되어, 기 설정된 실내 공간에 유입되는 광량을 감지하여 센싱값을 제공하는 적어도 하나 이상의 광센서; 상기 조명 기구와 대면 방향에 위치하는 실내 작업면에 설치되어, 상기 조명 기구의 직하 작업면 조도값, 상기 조명 기구의 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 조명 기구에 의한 제1 간접 조도값 및 실내 공간에 설치된 차양의 높이에 의한 제2 간접 조도값을 측정하고, 상기 직하 작업면 조도값과 제1 및 제2 간접 조도값을 통합하여 최종 작업면 조도를 제공하는 적어도 하나 이상의 조도계; 및 상기 광센서의 센싱값과 최종 작업면 조도를 이용하여 일광 조도 예측 알고리즘을 학습하고, 상기 학습된 일광 조도 예측 알고리즘에 따라 상기 광센서에서 감지한 센싱값에 따라 작업면 조도를 예측하고, 상기 예측된 작업면 조도에 따라 실제 실내 공간의 조명 밝기를 제어하여 기 설정된 목표 조도를 유지하도록 하는 조명 제어기를 포함하는 것이다.An optical sensor dimming control system according to another embodiment of the present invention includes: at least one optical sensor attached to a ceiling surface or a lighting device, and configured to detect an amount of light flowing into a preset indoor space and provide a sensed value; It is installed on the indoor working surface located in the direction facing the lighting equipment, and the illuminance value of the direct working surface of the lighting equipment, the first indirect illuminance value by at least one or more lighting equipment arranged around the lighting equipment, and the indoor space. at least one illuminance meter measuring a second indirect illuminance value by the height of the installed awning, and providing a final working surface illuminance by integrating the direct working surface illuminance value and the first and second indirect illuminance values; and learning a daylight illuminance prediction algorithm using the sensing value of the photosensor and the final working surface illuminance, and predicting the working surface illuminance according to the sensing value sensed by the photosensor according to the learned daylight illuminance prediction algorithm, and and a lighting controller configured to maintain a preset target illuminance by controlling the luminance of the actual indoor space according to the predicted working surface illuminance.

상기 일광 조도 예측 알고리즘은 학습 과정에서 각 조명기구의 디밍 레벨에 따라 작업면 조도와 광센서의 센싱값에 대한 일광 조도 예측 기울기를 산출하고, 학습이 완료되면 상기 일광 조도 예측 기울기에 기초하여 광센서의 센싱값에 해당하는 작업면 조도의 예측값을 제공하는 것이다. The daylight illuminance prediction algorithm calculates the daylight illuminance prediction slope for the working surface illuminance and the sensing value of the photosensor according to the dimming level of each lighting fixture in the learning process, and when learning is completed, the light sensor based on the daylight illuminance prediction gradient It is to provide a predicted value of the working surface illuminance corresponding to the sensed value of .

상기 조명 제어기는, 상기 차양의 높이별로 각 조명기구의 작업면 조도의 예측값과 실제 작업면 조도의 실측값에 대한 비율을 계산하여 차양 효과를 산출하는 것이다. The lighting controller is to calculate the shading effect by calculating the ratio of the predicted value of the working surface illuminance of each lighting fixture to the actual measured value of the working surface illuminance for each height of the awning.

상기 조명 제어기는 차양 효과를 반영하여 상기 일광 조도 예측 기울기를 보정하는 것이다.The lighting controller is to reflect the shading effect to correct the prediction slope of the daylight illuminance.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 방법은, 광센서 조광제어 시스템에 의해 수행되는 광센서 조광제어 방법에 있어서, a) 광센서에 의해 기 설정된 실내 공간에 유입되는 광량을 감지하여 센싱값을 수신하는 단계; b) 조명 기구와 대면 방향에 위치하는 조도계를 통해 상기 조명 기구의 직하 작업면 조도값, 상기 조명 기구의 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 조명 기구에 의한 제1 간접 조도값 및 실내 공간에 설치된 차양의 높이에 의한 제2 간접 조도값을 측정하고, 상기 직하 작업면 조도값과 제1 및 제2 간접 조도값을 통합하여 최종 작업면 조도를 수신하는 단계; c) 상기 광센서의 센싱값과 최종 작업면 조도를 이용하여 일광 조도 예측 알고리즘을 학습하는 단계; 및 d) 상기 학습된 일광 조도 예측 알고리즘을 통해 상기 광센서로부터 제공되는 센싱값을 이용하여 작업면 조도를 예측하는 단계; 및 e) 상기 예측된 작업면 조도에 따라 실제 실내 공간의 조명 밝기를 제어하여 기 설정된 목표 조도로 유지하는 단계를 포함하는 것이다.In the light sensor dimming control method according to another embodiment of the present invention, in the optical sensor dimming control method performed by the optical sensor dimming control system, a) by detecting the amount of light flowing into a preset indoor space by the optical sensor, receiving a sensed value; b) the illuminance value of the direct working surface of the lighting fixture through the illuminance meter located in the direction facing the lighting fixture, the first indirect illuminance value by at least one lighting fixture disposed in the periphery of the lighting fixture, and the awning installed in the indoor space measuring a second indirect illuminance value according to the height and receiving the final working surface illuminance by integrating the direct working surface illuminance value with the first and second indirect illuminance values; c) learning a daylight illuminance prediction algorithm using the sensing value of the photosensor and the final working surface illuminance; and d) predicting the working surface illuminance using the sensing value provided from the photosensor through the learned daylight illuminance prediction algorithm. and e) controlling the lighting brightness of the actual indoor space according to the predicted working surface illuminance to maintain the preset target illuminance.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 방법은, 광센서 조광제어 시스템에 의해 수행되는 광센서 조광제어 방법에 있어서, a) 기 설정된 실내 공간에 대한 목표 조도를 설정하는 단계; b) 조명기구에 부착된 광센서를 통해 실내 공간에 유입되는 광량에 대한 센싱값을 측정하고, 천장면 또는 조명기구 부착된 광센서를 통해 천장 조도값을 측정하는 단계; c) 일광 조도 예측 알고리즘을 통해 상기 각 광센서의 센싱값에 따른 작업면 조도를 예측하고, 상기 예측된 작업면 조도와 목표 조도를 비교하여 조명 기구별로 요구 디밍값을 계산하는 단계; 및 d) 상기 조명 기구를 점등한 후 상기 광센서를 통해 조명기구의 직하 작업면 조도를 측정하고, 상기 측정된 작업면 조도와 목표 조도를 비교하여 목표 조도 정확도를 검증하는 단계를 포함하는 것이다. A light sensor dimming control method according to another embodiment of the present invention, the optical sensor dimming control method performed by the optical sensor dimming control system, comprising: a) setting a target illumination for a preset indoor space; b) measuring a sensing value of the amount of light flowing into the indoor space through an optical sensor attached to the lighting device, and measuring the ceiling illuminance value through a ceiling surface or an optical sensor attached to the lighting device; c) predicting a working surface illuminance according to the sensing value of each optical sensor through a daylight illuminance prediction algorithm, and calculating a required dimming value for each lighting device by comparing the predicted working surface illuminance with a target illuminance; and d) after turning on the lighting device, measuring the illuminance of the working surface directly under the lighting device through the optical sensor, and verifying the target illuminance accuracy by comparing the measured working surface illuminance with the target illuminance.

상기 목표 조도 정확도는 목표 조도 대비 부족 조도가 발생한 측정지점의 직하 작업면 조도의 측정값만을 대상으로 계산하는 것이다.The target illuminance accuracy is calculated based on only the measured value of the illuminance of the working surface directly below the measurement point where the insufficient illuminance compared to the target illuminance occurs.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 조명기구들 간의 간접 조도 영향을 고려하여 일광 조도 예측 알고리즘의 정확성을 높이고, 시스템에서 설정된 목표 조도를 정확하게 유지하면서 실시간 전력 소비량을 절감할 수 있다.According to the above-described problem solving means of the present invention, it is possible to increase the accuracy of the daylight illuminance prediction algorithm in consideration of the indirect illuminance effect between lighting fixtures, and to reduce real-time power consumption while accurately maintaining the target illuminance set in the system.

또한, 본 발명은 목표 조도 정확도를 높이기 위해 광센서를 사용하여 일광 조도 예측의 정확도를 높이는 일광 조도 예측 알고리즘을 제공하고, 일광 조도 예측 알고리즘을 통해 조명 에너지 절약을 극대화하고 쾌적한 조명 환경을 제공할 수 있다.In addition, the present invention provides a daylight illuminance prediction algorithm that uses an optical sensor to increase the accuracy of daylight illuminance prediction to increase target illuminance accuracy, and maximizes lighting energy saving and provides a comfortable lighting environment through the daylight illuminance prediction algorithm. have.

도 1은 일반적인 광센서 조광제어 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일광 조도 예측 알고리즘에 따른 일광 조도 학습하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 3에 의한 일광 조도 예측 기울기를 설명하는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구 1에 대한 일광 조도 예측 알고리즘의 학습 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 5에 의한 조명기구 1의 일광 조도 예측 기울기를 설명하는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구 2에 대한 일광 조도 예측 알고리즘의 학습 과정을 설명하는 도면이다.
도 8은 도 7에 의한 조명기구 2의 일광 조도 예측 기울기를 설명하는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 조명기구들 간의 간접 조도로 인한 실제 조명 환경을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 시스템의 목표 조도 유지 상태를 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 조광제어 알고리즘의 조도 계산 과정을 설명하는 순서도이다.
도 13은 본 발명에 일 실시예에 따른 간접 조도 영향을 고려한 조명기구 1에 대한 일광 조도 예측 알고리즘의 학습 과정을 설명하는 도면이다.
도 14는 도 13 의한 조명기구 1의 일광 조도 예측 기울기를 설명하는 그래프이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 조광제어 알고리즘에 의해 조도 계산하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 17은 도 16에 의해 차양 및 간접 조도의 영향을 고려한 일광 조도 예측 기울기를 설명하는 도면이다.
도 18은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 19는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 방법의 차양 효과 반영 과정을 설명하는 순서도이다.
도 20은 도 19에서 차양 높이별 차양 효과 산출 과정을 설명하는 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라 실내 공간의 위치별 차양 효과 산출 결과를 설명하는 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 실내 공간에서 조도 측정 지점을 설명하는 도면이다.
도 23은 차양 높이에 따른 일광 조도 예측 기울기 보정값과 주체식을 도출하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 24는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 25는 도 24에 의한 디밍 레벨에 따른 작업면 조도를 설명하는 그래프이다.
도 26은 도 24에 의한 각 조도계의 회귀 분석 결과를 설명하는 그래프이다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 1에서의 목표 조도 정확도 평가 결과를 설명하는 도면이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 2에서의 목표 조도 정확도 평가 결과를 설명하는 도면이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 3에서의 목표 조도 정확도 평가 결과를 설명하는 도면이다.
1 is a view for explaining a general optical sensor dimming control system.
2 is a view for explaining the configuration of a light sensor dimming control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a process of daylight illuminance learning according to a daylight illuminance prediction algorithm according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph illustrating a daylight illuminance prediction slope according to FIG. 3 .
5 is a diagram for explaining a learning process of a daylight illuminance prediction algorithm for lighting fixture 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph illustrating a prediction gradient of daylight illuminance of the lighting fixture 1 according to FIG. 5 .
7 is a view for explaining a learning process of a daylight illuminance prediction algorithm for the lighting fixture 2 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph for explaining the prediction slope of daylight illuminance of the lighting fixture 2 according to FIG. 7 .
9 is a view for explaining an actual lighting environment due to indirect illumination between lighting fixtures according to an embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining a state of maintaining a target illuminance of the light sensor dimming control system according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating a method for controlling dimming of an optical sensor according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating an illuminance calculation process of a dimming control algorithm according to an embodiment of the present invention.
13 is a view for explaining a learning process of a daylight illuminance prediction algorithm for lighting fixture 1 in consideration of an indirect illuminance effect according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a graph for explaining the prediction gradient of daylight illuminance of the lighting device 1 of FIG. 13 .
15 is a view for explaining a method of calculating illuminance by a dimming control algorithm according to an embodiment of the present invention.
16 is a view for explaining the configuration of a light sensor dimming control system according to another embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a view for explaining the prediction slope of daylight illuminance in consideration of the influence of shading and indirect illuminance according to FIG. 16 .
18 is a flowchart illustrating a method for controlling dimming of an optical sensor according to another embodiment of the present invention.
19 is a flowchart illustrating a shading effect reflection process of a light sensor dimming control method according to another embodiment of the present invention.
20 is a view for explaining the shading effect calculation process for each shading height in FIG. 19 .
21 is a view for explaining the calculation result of the shading effect for each location of the indoor space according to an embodiment of the present invention.
22 is a view for explaining an illuminance measuring point in an indoor space according to an embodiment of the present invention.
23 is a view for explaining a process of deriving a daylight illuminance prediction inclination correction value and a subject expression according to the height of the awning.
24 is a flowchart illustrating a method for controlling dimming of an optical sensor according to another embodiment of the present invention.
25 is a graph for explaining the working surface illuminance according to the dimming level of FIG. 24 .
26 is a graph for explaining a regression analysis result of each illuminance meter according to FIG. 24 .
27 is a view for explaining a target illuminance accuracy evaluation result in Case 1 according to an embodiment of the present invention.
28 is a view for explaining a target illuminance accuracy evaluation result in Case 2 according to an embodiment of the present invention.
29 is a view for explaining a target illuminance accuracy evaluation result in case 3 according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. . Also, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated, and one or more other features However, it is to be understood that the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded in advance.

이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.The following examples are detailed descriptions to help the understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention. Accordingly, an invention of the same scope performing the same function as the present invention will also fall within the scope of the present invention.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.In addition, each configuration, process, process or method included in each embodiment of the present invention may be shared within a range that does not technically contradict each other.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.2 is a view for explaining the configuration of a light sensor dimming control system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 광센서 조광제어 시스템은 적어도 하나 이상의 광센서(120), 적어도 하나 이상의 조도계(130) 및 조명 제어기(200)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the optical sensor dimming control system includes at least one optical sensor 120 , at least one illuminometer 130 , and a lighting controller 200 .

광센서(120)는 천장면 또는 조명 기구(110)에 부착되어, 기 설정된 실내 공간에 유입되는 일광 조도(Day light, 주광 조도)를 감지하여 센싱값을 제공한다. 이러한 광센서(120)는 조명기구(110)의 개수만큼 구비된다.The photosensor 120 is attached to the ceiling surface or the lighting device 110, detects daylight illuminance (daylight illuminance) flowing into a preset indoor space and provides a sensed value. Such optical sensors 120 are provided as many as the number of lighting devices 110 .

조도계(130)는 조명 기구(110)와 대면 방향에 위치하는 실내 작업면에 설치되어, 조명 기구(110)의 직하(Direct light) 작업면 조도값과 조명 기구(110)의 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 조명 기구(110)에 의한 간접 조도값을 측정하고, 직하 작업면 조도값과 간접 조도값을 통합하여 최종 작업면 조도를 제공한다.The illuminance meter 130 is installed on the indoor working surface located in the direction facing the lighting device 110 , and is disposed in the periphery of the direct light working surface illuminance value of the lighting device 110 and the lighting device 110 . The indirect illuminance value by one or more lighting devices 110 is measured, and the final working surface illuminance is provided by integrating the direct working surface illuminance value and the indirect illuminance value.

조명 제어기(200)는 광센서(120)의 센싱값과 최종 작업면 조도를 이용하여 일광 조도 예측 알고리즘을 학습한다. 이후, 조명 제어기(200)는 조도계(130)를 사용하지 않고, 학습된 일광 조도 예측 알고리즘을 이용하여 광센서(120)에서 감지한 센싱값에 따라 작업면 조도를 예측하고, 예측된 작업면 조도에 따라 실제 실내 공간의 조명 밝기를 제어하여 기 설정된 목표 조도를 유지하도록 한다. The lighting controller 200 learns a daylight illuminance prediction algorithm by using the sensing value of the photosensor 120 and the final working surface illuminance. Thereafter, the lighting controller 200 predicts the working surface illuminance according to the sensing value sensed by the photosensor 120 using the learned daylight illuminance prediction algorithm without using the illuminometer 130 , and the predicted working surface illuminance Accordingly, the brightness of the actual indoor space is controlled to maintain a preset target illuminance.

즉, 조명 제어기(200)는 실내 공간의 조명 밝기를 제어하기 위한 조명제어신호를 조명 기구(110)로 전송하고, 조명 기구(110)는 조명제어신호를 디지털/아날로그 변환을 통해 PWM 신호(조명구동신호)로 변환하여 조명의 밝기를 조절할 수 있다. That is, the lighting controller 200 transmits a lighting control signal for controlling the brightness of lighting in an indoor space to the lighting device 110, and the lighting device 110 converts the lighting control signal to a PWM signal (illumination) through digital/analog conversion. driving signal) to adjust the brightness of the light.

이러한 조명 제어기(200)는 휴대성 및 이동성이 보장된 무선 통신 장치일 수 있으며, 예를 들어 스마트폰, 태블릿 PC 또는 노트북 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치일 수 있다. 또한, 조명 제어기(200)는 네트워크를 통해 다른 단말 또는 서버 등에 접속할 수 있는 PC 등의 유선 통신 장치일 수도 있다.The lighting controller 200 may be a wireless communication device with guaranteed portability and mobility, and may be, for example, any kind of handheld-based wireless communication device such as a smartphone, a tablet PC, or a notebook computer. In addition, the lighting controller 200 may be a wired communication device such as a PC that can be connected to another terminal or server through a network.

이때, 광센서 조광제어 시스템은 실내 공간이 기 설정된 개수의 조명그룹으로 구분되어 있는 경우, 조명 제어기(200)는 조명 그룹별로 구비되고, 조명 그룹별 조명 제어기(200)와 연계하여 데이터 수집 및 전송 처리를 통해 각 조명 그룹의 목표 조도 설정 및 조명 밝기 조절을 포함한 조명 운영을 담당하는 중앙 제어 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. At this time, when the light sensor dimming control system is divided into a preset number of lighting groups, the lighting controller 200 is provided for each lighting group, and data is collected and transmitted in connection with the lighting controller 200 for each lighting group. The processing may further include a central control unit (not shown) in charge of lighting operation including setting target illuminance of each lighting group and adjusting lighting brightness.

광센서 조광제어 시스템은 작업면 조도를 목표 조도로 정확하게 유지하기 위해 조명기구(110)에 부착된 광센서(120)를 사용하여 일광 조도를 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 따라서, 광센서 조광제어 시스템은 일광 조도를 정확하게 예측하기 위해, 조도계(130)를 설치하여 작업면 조도를 실시간으로 모니터링할 수 있다. It is important for the light sensor dimming control system to accurately predict the daylight illuminance using the optical sensor 120 attached to the lighting device 110 in order to accurately maintain the working surface illuminance at the target illuminance. Therefore, the light sensor dimming control system can monitor the working surface illumination in real time by installing the illumination meter 130 in order to accurately predict the illumination of daylight.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일광 조도 예측 알고리즘에 따른 일광 조도 학습하는 과정을 설명하는 도면이고, 도 4는 도 3에 의한 일광 조도 예측 기울기를 설명하는 그래프이다. FIG. 3 is a diagram illustrating a process of learning illuminance according to a daylight illuminance prediction algorithm according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a graph illustrating a gradient of daylight illuminance prediction according to FIG. 3 .

도 3 및 도 4를 참조하면, 광센서 조광제어 시스템은 일광이 쉽게 감지되는 위치의 작업면 환경에 제1 및 제2 조도계(131, 132)를 설치하고, 제1 및 제2 광센서(121, 122)와 제1 및 제2 조도계(131, 132)를 이용하여 센싱값과 작업면 조도를 측정하고, 광센서(120)의 센싱값의 함수로 작업면 조도 값 회귀 방정식을 계산하여, 일광 조도 예측 알고리즘을 학습한다. 이때, 일광 조도 예측 알고리즘은 디밍 레벨을 단계적으로 올린 센싱값, 센싱값(디밍 레벨)에 따른 작업면 조도의 측정값을 이용하여 학습함으로써 일광조도 예측 기울기를 산출할 수 있다.3 and 4, the light sensor dimming control system installs the first and second illuminance meters 131 and 132 in a work surface environment at a position where sunlight is easily detected, and the first and second optical sensors 121 , 122) and the first and second illuminance meters 131 and 132 to measure the sensed value and the working surface illuminance, and calculate the working surface illuminance value regression equation as a function of the sensed value of the photosensor 120, Learn the illuminance prediction algorithm. In this case, the daylight illuminance prediction algorithm may calculate the daylight illuminance prediction gradient by learning by using the sensing value in which the dimming level is raised stepwise and the measured value of the working surface illuminance according to the sensed value (dimming level).

일광 조도 예측 알고리즘의 학습이 완료되면, 조명 제어기(200)는 조도계(130)가 제거된 상태에서 조명기구(110)에 설치된 광센서(120)에서 감지한 센싱값에 따라 작업면 조도를 예측할 수 있다. 일광 조도 예측 알고리즘은 다양한 외부 환경, 계절 미 날씨 유형을 고려하여 학습 과정을 확장하여 일광 조도의 예측값의 정확도가 증가할 수 있다. When the learning of the daylight illuminance prediction algorithm is completed, the lighting controller 200 predicts the working surface illuminance according to the sensing value detected by the optical sensor 120 installed in the lighting device 110 in a state in which the illuminance meter 130 is removed. have. The daylight illuminance prediction algorithm can increase the accuracy of the daylight illuminance prediction value by extending the learning process in consideration of various external environments and seasonal fine weather types.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구 1에 대한 일광 조도 예측 알고리즘의 학습 과정을 설명하는 도면이고, 도 6은 도 5에 의한 조명기구 1의 일광 조도 예측 기울기를 설명하는 그래프이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구 2에 대한 일광 조도 예측 알고리즘의 학습 과정을 설명하는 도면이고, 도 8은 도 7에 의한 조명기구2의 일광조도 예측 기울기를 설명하는 그래프이다. 5 is a diagram illustrating a learning process of a daylight illuminance prediction algorithm for lighting fixture 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a graph illustrating a daylight intensity prediction gradient of lighting fixture 1 according to FIG. 7 is a diagram for explaining a learning process of a daylight illuminance prediction algorithm for lighting fixture 2 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a graph for explaining a gradient of daylight intensity prediction of lighting fixture 2 according to FIG. 7 .

도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 광센서 조광제어 시스템이 일몰 후에 조명 기구 1(111)과 조명 기구 2(112)의 디밍 레벨에 따라 작업면 조도와 센싱값을 측정한다. 이때, 조명기구 1(111)에는 제1 광센서(121)가 부착되고, 제1 조도계(131)를 조명기구 1(111)의 바로 아래(바닥으로부터 75cm 상부에 위치)에 배치한다. 5 to 8 , the light sensor dimming control system measures the working surface illuminance and the sensing value according to the dimming levels of the lighting fixtures 1 111 and 2 112 after sunset. At this time, the first optical sensor 121 is attached to the lighting device 1 111 , and the first illuminance meter 131 is disposed directly below the lighting device 1 111 (located 75 cm above the floor).

조명기구 1(111)의 바로 아래의 작업면 조도 및 센싱값은 조명기구의 디밍 레벨에 따라 측정하고, 일광 조도 예측 알고리즘은 조명기구 1(111)에 부착된 광센서(120)의 센싱값과 작업면 조도의 측정값, 조명기구 1(111)의 디밍 레벨을 함께 저장하여 학습한다. The illuminance and the sensed value of the working surface immediately below the lighting fixture 1 (111) are measured according to the dimming level of the lighting fixture, and the daylight illuminance prediction algorithm is calculated with the sensing value of the light sensor 120 attached to the lighting fixture 1 (111) and The measured value of the working surface illuminance and the dimming level of the lighting fixture 1 (111) are stored and learned together.

기존의 일광 조도 예측 알고리즘은 조명기구 1(111)에 대해 학습하는 과정에서 조명기구 1(111)은 점등되고 조명기구 2(112)는 점멸된 상태로 조명기구 2(112)에 대한 작업면 조도는 학습되지 않았다. 또한, 조명기구 2(112)에 대해 학습하는 과정에서도 조명기구 1(111)은 점멸되고 조명기구 2(112)만 점등되어 조명 기구 2(112)의 센싱값과 작업면 조도만 학습되고, 조명기구 1(111)의 작업면 조도는 학습되지 않았다. In the existing daylight illuminance prediction algorithm, in the process of learning about the lighting fixture 1 (111), the lighting fixture 1 (111) is turned on and the lighting fixture 2 (112) is in a flickering state, and the working surface illuminance for the lighting fixture 2 (112) was not learned. In addition, in the process of learning about the lighting equipment 2 (112), the lighting equipment 1 (111) is flickering and only the lighting equipment 2 (112) is turned on, so that only the sensing value and the working surface illuminance of the lighting equipment 2 (112) are learned, and lighting The working surface roughness of instrument 1 (111) was not learned.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 조명기구들 간의 간접 조도로 인한 실제 조명 환경을 설명하는 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 시스템의 목표 조도 유지 상태를 설명하는 도면이다. 9 is a view for explaining an actual lighting environment due to indirect illumination between lighting fixtures according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a target illumination maintenance state of the light sensor dimming control system according to an embodiment of the present invention It is an explanatory drawing.

도 9에 도시된 바와 같이, 실제 조명 환경에서는 조명기구 1(111)과 조명기구(110)가 모두 점등된 상태에서 조명기구 1(111)의 바로 아래의 작업면 조도는 조명기구 2(112) 뿐만 아니라 주변의 다른 조명기구에 의해 영향을 받게 된다. 광센서 조광제어 시스템은 최종 작업면 조도가 목표 조도보다 높게 나타나고, 전체 시스템의 에너지 절약 효율성을 감소시킨다. As shown in FIG. 9, in the actual lighting environment, the illumination device 1 (111) and the lighting device 110 are both lit on the working surface illuminance under the lighting device 1 (111) is the lighting device 2 (112) It will also be affected by other lighting fixtures around it. In the light sensor dimming control system, the final working surface illuminance is higher than the target illuminance, and the energy saving efficiency of the entire system is reduced.

조명 제어기(200)는 광센서(120)의 센싱값을 통해 측정된 작업면 조도가 목표 조도를 초과하는 경우에, 해당 조명기구(110)의 조명 밝기를 어둡게 한다. 해당 조명기구(110)는 목표 조도와 실제 조도 사이의 차이로 인해 어두워지게 되는데, 이는 해당 조명 기구(110) 외에 다른 조명기구의 조도를 고려하지 않았기 때문에 조명기구가 지나치게 어두어지게 된다. When the working surface illuminance measured through the sensing value of the optical sensor 120 exceeds the target illuminance, the lighting controller 200 dims the lighting brightness of the corresponding luminaire 110 . The corresponding lighting device 110 is darkened due to the difference between the target illuminance and the actual illuminance, which is because the illuminance of other lighting devices other than the corresponding lighting device 110 is not considered, so that the lighting device becomes too dark.

도 10은 광센서 조광제어 시스템이 조명 및 조광을 과도하게 반복적으로 사용하면서 목표 조도 유지할 수 있고((a) 수렴), 원거리 조명기구의 조도가 가장 근접한 조명기구의 조도보다 클 경우에 최종 작업면 조도는 발산되어 목표 조도를 유지할 수 없게 된다((b) 분기). 10 shows the final working surface when the light sensor dimming control system can maintain the target illuminance while excessively and repeatedly using lighting and dimming ((a) convergence), and the illuminance of the remote luminaire is greater than the illuminance of the nearest luminaire. The illuminance is diffused and the target illuminance cannot be maintained ((b) branching).

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 방법을 설명하는 순서도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 조광제어 알고리즘의 조도 계산 과정을 설명하는 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a method for controlling dimming of an optical sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a flowchart illustrating an illumination calculation process of a dimming control algorithm according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 조명 제어기(200)는 모든 조명 기구(110)에 부착된 광센서(120)의 센싱값과 디밍 레벨을 수신하여 저장하고(S11), 각 조명기구(110)에 대응되는 조도계(130)로부터 해당 조명 기구(110)의 직하 작업면 조도값과 조명 기구(110)의 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 조명 기구에 의한 간접 조도값이 합쳐진 최종 작업면 조도를 수신하여 저장한다(S12). Referring to FIG. 11 , the lighting controller 200 receives and stores the sensing values and dimming levels of the photosensors 120 attached to all lighting devices 110 ( S11 ), and corresponds to each lighting device 110 . Receive and store the final working surface illuminance from the illuminometer 130, which is the sum of the direct working surface illuminance value of the corresponding lighting device 110 and the indirect illuminance value of at least one lighting device disposed around the lighting device 110 ( S12).

일광 조도 예측 알고리즘은 광센서(120)의 센싱값과 최종 작업면 조도를 이용하여 학습 과정을 수행하고, 학습이 완료되면 해당 조명기구에 대한 일광 조도 예측 기울기를 산출한다(S13). The daylight illuminance prediction algorithm performs a learning process using the sensing value of the photosensor 120 and the final work surface illuminance, and when the learning is completed, calculates a daylight illuminance prediction gradient for the corresponding lighting fixture (S13).

조명제어기(200)는 조도계(130)가 제거된 상태에서 광센서(120)를 통해 센싱값을 수신하고, 일광 조도 예측 기울기를 이용하여 센싱값에 해당하는 작업면 조도의 예측값을 출력한다(S14, S15). The lighting controller 200 receives a sensing value through the photosensor 120 in a state in which the illuminance meter 130 is removed, and outputs a predicted value of the working surface illuminance corresponding to the sensed value using the daylight illuminance prediction gradient (S14). , S15).

조명제어기(200)는 조광제어 알고리즘을 수행하여 작업면 조도의 예측값에 따라 기 설정된 목표 조도와 주광 조도를 비교하여 요구 디밍값을 계산하고(S16), 계산된 요구 디밍값에 기초하여 조명제어신호를 생성하여 해당 조명기구(110)에 전송한다(S17). 조명 기구(110)는 조명제어신호에 따라 실제 실내 공간의 조명 밝기를 제어하여 기 설정된 목표 조도가 유지될 수 있도록 한다(S18).The lighting controller 200 calculates a required dimming value by comparing a preset target illuminance and daylight illuminance according to the predicted value of the working surface illuminance by performing a dimming control algorithm (S16), and based on the calculated required dimming value, a lighting control signal is generated and transmitted to the corresponding lighting device 110 (S17). The lighting device 110 controls the brightness of the lighting in the actual indoor space according to the lighting control signal so that a preset target illuminance can be maintained (S18).

도 12에 도시된 바와 같이, 조광제어 알고리즘은 메모리(미도시)에 저장되어 있는 이전의 디밍 레벨을 불러오고(S21), 현재 측정된 광센서의 센싱값을 불러온다(S22). 조광제어 알고리즘은 광센서의 센싱값을 보정하여 센싱 보정값을 산출하고(S23), 일광 조도 예측 알고리즘을 이용하여 작업면 조도 예측값을 산출하고, 목표 조도와 산출된 작업면 조도 예측값을 비교하여 부족 조도를 계산한 후 최종 디밍 레벨을 계산한다(S24~S26). 이때, 광센서의 센싱 보정값은 해당 조명기구의 점등과 점멸 동작을 통해 광센서의 보정치를 산출하거나, 해당 광센서의 인접한 천장면에 별도의 조도계를 설치한 후 광센서의 센싱값와 조도계에서 측정된 천장 조도값을 비교하여 광센서의 보정치를 산출하여 광센서의 센싱값에 대한 센싱 보정값을 산출할 수 있다. As shown in FIG. 12 , the dimming control algorithm calls the previous dimming level stored in the memory (not shown) (S21), and calls the sensing value of the currently measured photosensor (S22). The dimming control algorithm corrects the sensing value of the optical sensor to calculate the sensing correction value (S23), calculates the predicted working surface illuminance using the daylight illuminance prediction algorithm, and compares the target illuminance with the calculated working surface illuminance prediction value. After calculating the illuminance, the final dimming level is calculated (S24 to S26). At this time, the sensing correction value of the optical sensor is measured by either calculating the correction value of the optical sensor through lighting and blinking of the corresponding lighting device, or installing a separate illuminance meter on the ceiling surface adjacent to the optical sensor and then measuring the sensing value of the optical sensor and the illuminance meter The corrected ceiling illuminance value may be compared to calculate a correction value of the photosensor to calculate a sensing correction value for the sensed value of the photosensor.

이때, 광센서 조광제어 시스템은 주간, 일몰 후(야간)에 따라 일광 조도 예측 알고리즘이 학습 데이터를 다르게 설정한다. 일광 조도 예측 알고리즘은 주간에 창문을 통해 실내로 유입되는 태양광의 영향에 의한 조도값을 학습데이터로 사용하고, 야간에 실내로 태양광이 유입되지 않으므로 조명기구(110)에 의한 조도값을 학습데이터로 사용한다.At this time, in the light sensor dimming control system, the daylight illuminance prediction algorithm sets the learning data differently depending on the daytime and after sunset (nighttime). The daylight illuminance prediction algorithm uses the illuminance value due to the influence of sunlight flowing into the room through the window during the day as learning data, and because sunlight does not flow into the room at night, the illuminance value by the lighting fixture 110 is used as learning data. use it as

도 13은 본 발명에 일 실시예에 따른 간접 조도 영향을 고려한 조명기구 1에 대한 일광 조도 예측 알고리즘의 학습 과정을 설명하는 도면이고, 도 14는 도 13 의한 조명기구1의 일광조도 예측 기울기를 설명하는 그래프이다.13 is a view for explaining a learning process of a daylight illuminance prediction algorithm for lighting fixture 1 in consideration of an indirect illuminance effect according to an embodiment of the present invention, and FIG. is a graph that

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 일광 조도 예측 알고리즘은 야간 상태에서 조명 기구 1(111)에 대한 일광 조도 예측 기울기를 산출하기 위해 모든 조명 기구의 광센서(120)의 센싱값과 각 조명 기구(110)의 디밍 레벨을 저장한다. 이때, 조명 기구 1(111)은 점등 상태이고, 조명기구 2(112)는 점멸 상태이지만, 조명기구 2(112)의 바로 아래 설치된 제2 조도계(132)는 조명기구 1(111)의 간접 조도 영향으로 작업면 조도가 측정됨을 알 수 있다. As shown in FIGS. 13 and 14, the daylight illuminance prediction algorithm calculates the daylight illuminance prediction slope for the lighting fixture 1 111 in the night state. Stores the dimming level of the instrument 110 . At this time, the lighting fixture 1 (111) is in a lighting state, and the lighting fixture 2 (112) is in a blinking state, but the second illuminometer 132 installed just below the lighting fixture 2 (112) is the indirect illuminance of the lighting fixture 1 (111). It can be seen that the working surface roughness is measured as an effect.

마찬가지로, 일광 조도 예측 알고리즘은 조명기구 2(112)에 대한 일광 조도 예측 기울기를 산출하는 경우에도, 조명기구 1(111)이 점멸 상태이고, 조명기구 2(112)가 점등상태이지만, 조명기구 1(111)의 바로 아래 설치된 제1 조도계(131)에서 조명기구2(112)의 간접 조도 영향으로 작업면 조도가 측정된다. Similarly, even when the daylight illuminance prediction algorithm calculates the daylight illuminance prediction gradient for the lighting fixture 2 (112), the lighting fixture 1 (111) is in a blinking state, and the lighting fixture 2 (112) is in the on state, but the lighting fixture 1 In the first illuminance meter 131 installed just below the 111, the working surface illuminance is measured by the indirect illuminance effect of the second lighting fixture 112 .

따라서, 일광 조도 예측 알고리즘은 조명기구별 직하 작업면 조도값만 학습하는 것이 아니라 조명기구(110) 주변의 모든 작업면의 간접 조도의 측정값까지 학습한다. Therefore, the daylight illuminance prediction algorithm learns not only the illuminance value of the working surface directly under each luminaire, but also the measured value of the indirect illuminance of all working surfaces around the luminaire 110 .

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 조광제어 알고리즘에 의해 조도 계산하는 방법을 설명하는 도면이다. 15 is a view for explaining a method of calculating illuminance by a dimming control algorithm according to an embodiment of the present invention.

도 15에 도시된 바와 같이, 실내 공간에 6개의 조명 기구가 배치된 상태에서 조명기구 1(111)의 바로 아래 위치한 제1 조도계(131)는 하기 수학식 1을 이용하여 최종 작업면 조도(ET1)를 산출할 수 있다.As shown in FIG. 15 , the first illuminance meter 131 located just below the lighting fixture 1 111 in a state in which six lighting fixtures are arranged in an indoor space is the final working surface illuminance (ET) using Equation 1 below. 1 ) can be calculated.

[수학식 1] [Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

수학식 1에서, ED1는 조명기구 1 바로 아래 위치의 일광 조도이고, EIJ는 조명기구i에서 조명기구j의 바로 아래 위치에서의 작업면 조도를 나타낸다. 이와 같이, 최종 작업면 조도는 일광 조도, 가장 가까운 조명기구의 조도 및 멀리 있는 조명기구의 조도의 합이고, 모든 측정 지점의 최종 작업면 조도(ETj)는 표준화된 방정식인 수학식 2를 이용하여 계산할 수 있다. In Equation 1, ED 1 is the daylight illuminance at a position immediately below the lighting fixture 1, and E IJ represents the working surface illuminance at a position immediately below the lighting fixture j in the lighting fixture i. As such, the final working surface illuminance is the sum of the daylight illuminance, the illuminance of the nearest luminaire, and the illuminance of the farthest luminaire, and the final working surface illuminance (ET j ) of all measurement points uses the standardized equation Equation 2 can be calculated by

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

수학식 2에서 n은 조명기구의 개수를 나타낸다. In Equation 2, n represents the number of lighting fixtures.

목표 작업면 조도가 500lx로 설정된 경우에 ED1이 200lx이면 작업면 조도1 (ER1)에서 필요한 작업면 조도는 수학식 3를 사용하여 계산할 수 있다. 조명기구j(ERj) 바로 아래 위치에서 필요한 조도는 수학식 4에 따라 수학식 3를 사용하여 정의할 수 있다.When the target working surface illuminance is set to 500 lx and ED 1 is 200 lx, the required working surface illuminance in the working surface illuminance 1 (ER 1 ) may be calculated using Equation 3 . The illuminance required at a position immediately below the lighting fixture j(ER j ) may be defined using Equation 3 according to Equation 4.

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

[수학식 4] [Equation 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

디밍 레벨에 따른 작업면 조도의 회귀 방정식이 수학식 5로 정의된 경우에, 수학식 4을 사용하여 6개의 변수가 있는 선형 방정식을 수학식 6에 의해 동시에 정의할 수 있다. When the regression equation of the working surface illuminance according to the dimming level is defined by Equation 5, a linear equation having six variables may be simultaneously defined by Equation 6 using Equation 4 .

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00005
Figure pat00005

수학식 5에서 g(Lj)는 조명기구j의 디밍 레벨에 따라 조명기구j의 바로 아래 위치에서 작업면 조도의 회귀 방정식이고, IEij는 조명기구i에 의해 조명기구j의 직하 비율에서 작업면 조도와 조명기구 i의 바로 아래 위치에서 작업면 조도의 비율을 나타내는 것이다. In Equation 5, g(L j ) is the regression equation of the working surface illuminance at the position immediately below the luminaire j according to the dimming level of the luminaire j, and IE ij is the work by the luminaire i at the ratio directly below the luminaire j It represents the ratio of the surface illuminance to the working surface illuminance at the position just below the lighting fixture i.

[수학식 6][Equation 6]

Figure pat00006
Figure pat00006

수학식 7는 수학식 6에 의해 변환된 것이고, g(Lj)를 계산하기 위해 수학식 7의 작업면 조도 행렬의 역 비율이 수학식 8으로 변환된다. 조광 제어 알고리즘은 계산된 g(Lj)를 사용하여 각 측정 지점의 필요한 조도 값을 충족시키기 위한 디밍 레벨을 계산할 수 있다. Equation 7 is converted by Equation 6, and the inverse ratio of the working surface illuminance matrix of Equation 7 is converted into Equation 8 to calculate g(L j ). The dimming control algorithm can use the calculated g(L j ) to calculate a dimming level to meet the required illuminance value of each measurement point.

[수학식 7][Equation 7]

Figure pat00007
Figure pat00007

[수학식 8][Equation 8]

Figure pat00008
Figure pat00008

도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 시스템의 구성을 설명하는 도면이고, 도 17은 도 16에 의해 차양 및 간접 조도의 영향을 고려한 일광 조도 예측 기울기를 설명하는 도면이다.FIG. 16 is a view for explaining the configuration of a light sensor dimming control system according to another embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a view for explaining the prediction slope of daylight illuminance in consideration of the influence of shading and indirect illuminance by FIG. 16 .

도 16 및 도 17을 참고하면, 광센서 조광제어 시스템은 광센서(120)에 의한 작업면 조도의 예측값을 학습하는 과정에서 롤 스크린 등의 차양(140) 효과를 고려할 수 있다. 16 and 17 , the optical sensor dimming control system may consider the effect of the shade 140 such as a roll screen in the process of learning the predicted value of the working surface illumination by the optical sensor 120 .

주간에 실내 공간에는 태양광, 조명기구(110), 태양광을 일정 수준 차단하는 차양(140) 등에 의해 작업면 조도는 간접적으로 영향을 받게 된다. 따라서, 광센서 조광제어 시스템은 조명기구별 직하 작업면 조도값 뿐만 아니라 조명 기구의 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 조명 기구에 의한 제1 간접 조도값과, 실내 공간에 설치된 차양(140)의 높이에 의한 제2 간접 조도 값을 측정하고, 직하 작업면 조도값과 제1 및 제2 간접 조도값을 통합하여 최종 작업면 조도를 조명제어기(200)에 제공한다.In the indoor space during the daytime, the working surface illuminance is indirectly affected by sunlight, the lighting equipment 110 , and the awning 140 that blocks sunlight to a certain level. Therefore, the light sensor dimming control system is determined by the first indirect illuminance value by at least one or more lighting fixtures disposed around the lighting fixture as well as the direct working surface illuminance value for each lighting fixture, and the height of the awning 140 installed in the indoor space. The second indirect illuminance value is measured, and the final working surface illuminance is provided to the lighting controller 200 by integrating the direct working surface illuminance value and the first and second indirect illuminance values.

따라서, 조명제어기(200)는 일광 조도 예측 알고리즘에 광센서(120)의 센싱값과 최종 작업면 조도의 측정값을 적용하여, 도 17에 도시된 바와 같이 일광 조도 예측 기울기를 산출할 수 있다. 특히, 차양이 설치된 창문 가에 위치한 작업면은 다른 작업면에 비해 태양광과 차양(140)에 의한 간접 조도 영향을 제일 크게 받음을 알 수 있다. Accordingly, the lighting controller 200 may calculate a daylight illuminance prediction gradient as shown in FIG. 17 by applying the sensing value of the photosensor 120 and the final working surface illuminance measurement value to the daylight illuminance prediction algorithm. In particular, it can be seen that the work surface located near the window where the awning is installed is most affected by the indirect illuminance by sunlight and the awning 140 compared to other work surfaces.

도 18은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 방법을 설명하는 순서도이다. 18 is a flowchart illustrating a method for controlling dimming of an optical sensor according to another embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 조명 제어기(200)는 모든 조명 기구(110)에 부착된 광센서(120)의 센싱값과 디밍 레벨을 수신하여 저장하고(S31), 각 조명기구(110)에 대응되는 조도계(130)로부터 해당 조명 기구(110)의 직하 작업면 조도값, 조명 기구(110)의 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 조명 기구에 의한 제1 간접 조도값, 실내 공간에 설치된 차양(140)의 높이에 의한 제2 간접 조도 값을 측정한 후 직하 작업면 조도값, 제1 간접 조도값과 제2 간접 조도값을 모두 합하여 최종 작업면 조도를 수신하여 저장한다(S32). Referring to FIG. 18 , the lighting controller 200 receives and stores the sensing values and dimming levels of the photosensors 120 attached to all lighting fixtures 110 ( S31 ), and corresponds to each lighting fixture 110 . The illuminance value of the working surface directly under the lighting device 110 from the illuminometer 130, the first indirect illuminance value by at least one lighting device disposed in the periphery of the lighting device 110, and the shade 140 installed in the indoor space After measuring the second indirect illuminance value according to the height, the final working surface illuminance is received and stored by adding up the direct working surface illuminance value, the first indirect illuminance value, and the second indirect illuminance value (S32).

일광 조도 예측 알고리즘은 광센서(120)의 센싱값과 최종 작업면 조도를 이용하여 학습 과정을 수행한다(S33). 조명제어기(200)는 조도계(130)가 제거된 상태에서 광센서(120)를 통해 센싱값을 수신하고, 일광 조도 예측 기울기를 이용하여 센싱값에 해당하는 작업면 조도의 예측값을 출력한다(S34, S35). The daylight illuminance prediction algorithm performs a learning process using the sensing value of the photosensor 120 and the final working surface illuminance (S33). The lighting controller 200 receives a sensed value through the photosensor 120 in a state in which the illuminance meter 130 is removed, and outputs a predicted value of the working surface illuminance corresponding to the sensed value using the daylight illuminance prediction gradient (S34). , S35).

조명제어기(200)는 조광제어 알고리즘을 수행하여 작업면 조도의 예측값에 따라 기 설정된 목표 조도와 주광 조도를 비교하여 요구 디밍값을 계산하고(S36), 계산된 요구 디밍값에 기초하여 조명제어신호를 생성하여 해당 조명기구(110)에 전송한다(S37). 조명 기구(110)는 조명제어신호에 따라 실제 실내 공간의 조명 밝기를 제어하여 기 설정된 목표 조도가 유지될 수 있도록 한다(S38).The lighting controller 200 calculates a required dimming value by comparing a preset target illuminance with daylight illuminance according to the predicted value of the working surface illuminance by performing a dimming control algorithm (S36), and based on the calculated required dimming value, a lighting control signal is generated and transmitted to the corresponding lighting device 110 (S37). The lighting device 110 controls the brightness of the lighting in the actual indoor space according to the lighting control signal so that a preset target illuminance can be maintained (S38).

도 19는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 방법의 차양 효과 반영 과정을 설명하는 순서도이다. 도 20은 도 19에서 차양 높이별 차양 효과 산출 과정을 설명하는 도면이고, 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라 실내 공간의 위치별 차양 효과 산출 결과를 설명하는 도면이고, 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 실내 공간에서 조도 측정 지점을 설명하는 도면이며, 도 23은 차양 높이에 따른 일광 조도 예측 기울기 보정값과 주체식을 도출하는 과정을 설명하는 도면이다. 19 is a flowchart illustrating a shading effect reflection process of a light sensor dimming control method according to another embodiment of the present invention. 20 is a view for explaining the shading effect calculation process for each shading height in FIG. 19, FIG. 21 is a view for explaining the shading effect calculation result for each location of the indoor space according to an embodiment of the present invention, and FIG. 22 is the present invention A view for explaining an illuminance measurement point in an indoor space according to an embodiment of the present invention, and FIG. 23 is a view for explaining a process of deriving a daylight illuminance prediction inclination correction value and a subject expression according to the height of the awning.

도 19 내지 도 23을 참조하면, 광센서 조광제어 시스템은 차양(140) 없이 주광 조도 예측 기울기를 사전에 학습한 후(S41), 차양을 적용하여 차양 높이를 변경해가면서 사전 학습된 주광 조도 예측 기울기(Pre-learned slope)를 통해 작업면 조도 예측값을 계산한다(S42). 19 to 23 , the light sensor dimming control system learns in advance the daylight illuminance prediction gradient without the shade 140 ( S41 ), and then applies the shade to change the shade height and the pre-learned daylight illuminance prediction slope A predicted value of working surface roughness is calculated through (pre-learned slope) (S42).

이와 동시에 실제 작업면 조도의 실측값 측정하고(S43), 차양 높이별 작업면 조도 예측 값 대비 실측값의 비율(차양 효과, %)을 산출한다(S44). 도 21에 도시된 바와 같이, 실내 공간에서 창가, 중앙, 문가에 따라 차양 효과가 다르게 측정됨을 알 수 있다. At the same time, the measured value of the actual working surface illuminance is measured (S43), and the ratio (shading effect, %) of the measured value to the predicted working surface illuminance value for each awning height is calculated (S44). As shown in FIG. 21 , it can be seen that the shading effect is measured differently according to the window, center, and door in the indoor space.

도 22 및 도 23을 참조하면, P3와 P5의 측정 지점에서 차양 높이에 따른 차양 효과를 확인할 수 있고, 차양 높이에 따른 일광 조도 예측 기울기의 보정값 및 주체식을 도출할 수 있다. Referring to FIGS. 22 and 23 , it is possible to check the shading effect according to the shading height at the measurement points P3 and P5, and to derive the correction value and the subject expression of the daylight illuminance prediction inclination according to the shading height.

따라서, 광센서 조광 제어 시스템은 일광 조도 예측 알고리즘에서 산출된 알광조도 예측 기울기에 차양 높이에 따른 일광조도 예측 기울기의 보정값을 적용하여 일광 조도 예측 기울기(Shading effect slope)를 산출하고, 차양효과가 반영된 일광조도 예측 기울기를 통해 광센서(120)에서 감지된 센싱값에 따라 작업면 조도의 예측값을 정확하게 산출할 수 있다. Therefore, the light sensor dimming control system calculates the shading effect slope by applying the correction value of the illuminance prediction slope according to the shading height to the illuminance prediction slope calculated by the daylight illuminance prediction algorithm, and calculates the shading effect slope. It is possible to accurately calculate the predicted value of the working surface illuminance according to the sensed value sensed by the photosensor 120 through the daylight illuminance prediction gradient in which is reflected.

도 24는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 광센서 조광제어 방법을 설명하는 순서도이고, 도 25는 도 24에 의한 디밍 레벨에 따른 작업면 조도를 설명하는 그래프이며, 도 26은 도 24에 의한 각 조도계의 회귀 분석 결과를 설명하는 그래프이다.24 is a flowchart illustrating a light sensor dimming control method according to another embodiment of the present invention, FIG. 25 is a graph illustrating the working surface illuminance according to the dimming level according to FIG. 24, and FIG. 26 is FIG. It is a graph explaining the results of regression analysis of each illuminance meter.

도 24를 참조하면, 광센서 조광제어 시스템은, 작업면 조도, 일광 조도, 광센서의 센싱값, 조명 전력 소비 및 외부 수평 일사량 등을 측정하고, 이 측정 결과에 근거하여 목표 조도 정확도, 일광 조도 예측 정확도 및 조명 에너지 절감 효과를 분석할 수 있다.Referring to FIG. 24 , the light sensor dimming control system measures the working surface illuminance, the daylight illuminance, the sensing value of the photosensor, the lighting power consumption and the external horizontal insolation, and the like, and based on the measurement result, the target illuminance accuracy, the daylight illuminance, etc. Prediction accuracy and lighting energy savings can be analyzed.

이를 위해, 광센서 조광제어 시스템은, 기 설정된 실내 공간에 대한 목표 조도를 설정하고(S51), 조명기구(110)에 부착된 광센서(120)를 통해 실내 공간에 유입되는 광량에 대한 센싱값을 측정하며, 조명기구에 부착된 광센서를 통해 천장면 조도에 대한 천장 조도값을 측정한다(S52). To this end, the optical sensor dimming control system sets a target illuminance for a preset indoor space ( S51 ), and a sensing value for the amount of light flowing into the indoor space through the optical sensor 120 attached to the lighting device 110 . is measured, and a ceiling illuminance value with respect to the ceiling illuminance is measured through an optical sensor attached to the lighting fixture (S52).

도 22에 도시된 바와 같이, P1~P6는 조명기구 1~조명기구 6에 대한 직하 작업면 조도를 측정하는 조도계이고, 각 조명기구에 부착된 광센서(PS1~PS6)는 일광 유입에 의한 일광 조도를 예측하기 위해 천정면 조도를 측정한다. As shown in FIG. 22, P1 to P6 are illuminance meters measuring the illuminance of the working surface directly under the lighting fixtures 1 to 6, and the optical sensors (PS1 to PS6) attached to each lighting fixture are sunlight due to inflow of sunlight. Measure the illuminance of the ceiling surface to predict the illuminance.

광센서 조광제어 시스템은 일광 조도 예측 알고리즘을 통해 각 광센서의 센싱값에 따른 작업면 조도를 예측하고, 예측된 작업면 조도와 목표 조도를 비교하여 조명 기구별로 요구 디밍값을 계산한다(S53). The light sensor dimming control system predicts the working surface illuminance according to the sensing value of each optical sensor through the daylight illuminance prediction algorithm, and calculates the required dimming value for each lighting fixture by comparing the predicted working surface illuminance with the target illuminance (S53) .

조명 기구를 점등한 후(S55), 광센서(120)를 통해 조명기구의 직하 작업면 조도를 측정하고(S56), 측정된 직하 작업면 조도와 목표 조도를 비교하여 목표 조도 대비 부족 조도가 발생한 측정지점의 직하 작업면 조도의 측정값만을 대상으로 목표 조도 정확도를 검증한다(S57, S58). After the lighting fixture is turned on (S55), the illuminance of the working surface directly under the lighting fixture is measured through the optical sensor 120 (S56), and the measured illuminance of the working surface directly under the light is compared with the target illuminance to generate insufficient illuminance compared to the target illuminance. The target illuminance accuracy is verified for only the measured value of the illuminance of the working surface directly below the measurement point (S57, S58).

이때, 목표 조도 정확도는 하기 수학식 9에 의해 계산되고, 표 1에 나타나 있듯이 광센서 조광제어 시스템은 간접 조도의 영향을 고려하여 97%의 목표 조도 정확도를 보여주고 있음을 알 수 있다. At this time, the target illuminance accuracy is calculated by Equation 9 below, and as shown in Table 1, it can be seen that the optical sensor dimming control system shows a target illumination accuracy of 97% in consideration of the influence of indirect illumination.

[수학식 9][Equation 9]

Figure pat00009
Figure pat00009

수학식 9에서 n은 정확도 평가 대상 측정지점 개수를 나타낸다. In Equation 9, n represents the number of measurement points to be evaluated for accuracy.

[표 1][Table 1]

Figure pat00010
Figure pat00010

도 22의 실내 공간을 테스트 베드로 사용하여 6개의 조명기구(LED, 1200 × 300mm2 , 40W, 내장형 광센서)를 설치하고, 방위각은 23°(SW), P1~P6의 조도계를 각 조명기구 아래 작업면 높이(750mm)에 배치하고 조광 제어 알고리즘을 수행하면, g(Lj)(수학식 5 참조)는 조명기구j의 바로 아래 위치에서 작업면 조도는 디밍 레벨에 따라 도 25와 같이 나타날 수 있다. Install 6 lighting fixtures (LED, 1200 × 300mm2 , 40W, built-in optical sensor) using the indoor space of FIG. 22 as a test bed, azimuth is 23° (SW), and illuminance meters P1 to P6 are installed under each lighting fixture If it is placed at a plane height (750 mm) and a dimming control algorithm is performed, g(L j ) (see Equation 5) is a position immediately below the lighting fixture j, and the working plane illuminance may appear as shown in FIG. .

g의 최대 조도 값(L 1) 및 g(L 2)는 창 근처에서 약 400lx로 측정되었고, 이에 비해 문가와 중앙부 부근의 g(L 3), g(L 4), g(L 5), g(L 6)의 최대 조도 값은 약 500lx로 측정되었다. g(L 1)와 g(L 2)는 창문이 인공광을 반사하지 않고 외부로 투과시키기 때문에 낮은 조도 값을 갖는 것으로 간주된다.The maximum illuminance values of g ( L 1 ) and g ( L 2 ) were measured to be about 400 lx near the window, compared to g ( L 3 ), g ( L 4 ), g ( L 5 ), g ( L 5 ), The maximum roughness value of g ( L 6 ) was measured to be about 500 lx. g ( L 1 ) and g ( L 2 ) are considered to have low illuminance values because the window transmits the artificial light to the outside without reflecting it.

작업면의 일광 조도 예측 알고리즘은 각 측(P1-P6)에서 측정된 값에 대해 회귀 분석을 수행하면 도 26과 같이 광센서의 센싱값 대 일광 조도의 회귀 분석 결과가 나타난다. 이때, 목표 조도는 500lx(한국 기준, KS 조도 기준)이고, 일광 조도가 500lx를 초과하면 회귀 분석에서 제외되었다. 도 26에 도시된 바와 같이, 결정 계수 (R2)는 단일성에 가깝고 뚜렷한 추세를 나타냄을 알 수 있고, 회귀 분석 결과 방 중앙에 위치한 P1의 조정 결정 계수(0.9695)가 가장 낮았고, 문 근처에 위치한 P5의 조정 결정 계수(0.9976)가 가장 높은 것으로 나타났다. 실내 공간의 영역별 결과를 분류 및 비교해보면 문, 창, 중간 영역에서 조정된 결정 계수가 높은 것으로 나타난다.When the daylight illuminance prediction algorithm of the working surface performs regression analysis on the values measured at each side (P1-P6), the regression analysis result of the light intensity versus the sensing value of the photosensor appears as shown in FIG. 26 . At this time, the target illuminance is 500 lx (Korean standard, KS illuminance standard), and when the daylight illuminance exceeds 500 lx, it was excluded from the regression analysis. 26, it can be seen that the coefficient of determination (R 2 ) is close to unity and shows a clear trend, and as a result of regression analysis, the adjusted coefficient of determination (0.9695) of P1 located in the center of the room was the lowest, and the coefficient of determination (0.9695) located near the door was the lowest. The adjustment coefficient of determination (0.9976) of P5 was found to be the highest. When we classify and compare the results by area of the indoor space, it appears that the adjusted coefficient of determination is high in the door, window, and middle area.

표 2에 나타나 있듯이, RMSE(root-mean-square error) 값이 0에 가깝다는 사실은 예측된 모델(일광 조도 예측 알고리즘)과 측정된 값 간의 오류가 적다는 것을 나타낸다.As shown in Table 2, the fact that the root-mean-square error (RMSE) value is close to 0 indicates that the error between the predicted model (daylight illuminance prediction algorithm) and the measured value is small.

[표 2][Table 2]

Figure pat00011
Figure pat00011

RMSE 분석 결과, 실내 공간의 중앙에 위치한 P3의 RMSE 값(64.86)이 가장 높았고, 창가에 위치한 P5의 RMSE 값(17.60)이 가장 낮았다. 실내 공간의 영역별 결과를 비교하면 문, 창, 중간 영역의 RMSE 값이 낮다는 것을 알 수 있다. As a result of RMSE analysis, the RMSE value (64.86) of P3 located in the center of the indoor space was the highest, and the RMSE value (17.60) of P5 located near the window was the lowest. Comparing the results for each area of the indoor space, it can be seen that the RMSE value of the door, window, and middle area is low.

도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 1에서의 목표 조도 정확도 평가 결과를 설명하는 도면이고, 도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 2에서의 목표 조도 정확도 평가 결과를 설명하는 도면이며, 도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 3에서의 목표 조도 정확도 평가 결과를 설명하는 도면이다.27 is a view for explaining a target illuminance accuracy evaluation result in Case 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 28 is a view for explaining a target illuminance accuracy evaluation result in Case 2 according to an embodiment of the present invention and FIG. 29 is a view for explaining a target illuminance accuracy evaluation result in Case 3 according to an embodiment of the present invention.

케이스 1은 문쪽(P5, P6) 영역에서 부족 조도 발생, 목표 조도는 600lx, 500lx, 400lx로 설정하고, 케이스 2는 문쪽과 중간(P3, P4, P5, P6) 영역에서 부족 조도 발생, 목표 조도는 600lx, 500lx, 400lx로 설정하며, 케이스 3은 전체 영역에서 부족조도 발생, 목표조도는 600lx, 500lx, 400lx로 설정한다. In case 1, insufficient illuminance occurs in the area near the door (P5, P6), and target illuminance is set to 600lx, 500lx, and 400lx, in case 2, insufficient illuminance occurs in the area near the door and in the middle (P3, P4, P5, P6), target illuminance is set to 600lx, 500lx, and 400lx, and in case 3, insufficient illuminance occurs in the entire area, and the target illuminance is set to 600lx, 500lx, and 400lx.

도 27 내지 도 29에서, 붉은색 블록은 제어 기준값이고, 검은색 블록은 제어 후의 작업면 조도 측정값이며, 붉은색 숫자는 정확도 평가 대상 측정값을 각각 나타낸다. 27 to 29 , a red block is a control reference value, a black block is a work surface roughness measurement value after control, and a red number indicates an accuracy evaluation target measurement value, respectively.

케이스 1 내지 케이스 3에 대한 조광제어 알고리즘의 목표 조도 정확도를 살펴보면, 표 3에 나타나 있듯이 본 발명의 광센서 조광제어 시스템은 목표 조도를 정확하게 유지하여 96% 이상의 목표 조도 정확도를 나타내고 있음을 알 수 있다.Looking at the target illuminance accuracy of the dimming control algorithm for Cases 1 to 3, as shown in Table 3, it can be seen that the optical sensor dimming control system of the present invention accurately maintains the target illumination and exhibits a target illumination accuracy of 96% or more. .

[표 3][Table 3]

Figure pat00012
Figure pat00012

조명 에너지 절약 평가는 조명기구(LED, 40W)를 모두 100%로 켜고, 작업면 조도를 측정하면 평균 작업면 조도는 약 1,000lx로 측정되었다. 목표 조도가 500lx로 설정되었기 때문에 조명기구는 평균 작업면 조도가 500lx가 되도록 어둡게 조명 밝기를 조절한다. 평균 작업면 조도가 500lx일 때 모든 조명기구의 전력 소비는 104W(하루 936Wh, 9시간 동안(09:00-18:00))로 측정되었다. 따라서, 조명 에너지 절약은 104W(하루 936Wh)를 기준으로 분석해보면, 일일 평균 조명 소비 전력은 202.2Wh(22.5W)이고, 평균 일일 조명 에너지 절약 비율은 78.4 %였다(태양 복사량이 많은 여름 기준). 조명 에너지 절약 평가는 여름 이외의 다른 계절에 조명 에너지 절약이 낮을 수 있다. In the lighting energy saving evaluation, when all lighting fixtures (LED, 40W) were turned on at 100% and the illuminance of the working surface was measured, the average illuminance of the working surface was measured to be about 1,000 lx. Since the target illuminance is set to 500 lx, the luminaire dims the light so that the average working surface illuminance is 500 lx. When the average working surface illuminance was 500 lx, the power consumption of all lighting fixtures was measured to be 104W (936Wh per day, for 9 hours (09:00-18:00)). Therefore, if the lighting energy saving is analyzed on the basis of 104W (936Wh per day), the daily average lighting power consumption is 202.2Wh (22.5W), and the average daily lighting energy saving ratio is 78.4% (based on the summer with high solar radiation). The lighting energy savings assessment indicates that lighting energy savings may be low in seasons other than summer.

조명기구가 꺼져도 대기 전력(약 9.6W)을 소비했기 때문에 최대 조명 에너지 절약은 90.1%가 되고, 대기 전력이 낮은 조명기구를 사용하면 최대 조명 에너지 절약 비율을 91.1 %에서 거의 100 %로 높일 수 있다. Because the luminaire consumes standby power (about 9.6W) even when the luminaire is turned off, the maximum lighting energy saving is 90.1%, and the use of a luminaire with low standby power can increase the maximum lighting energy saving ratio from 91.1% to almost 100% .

한편, 도 11, 도 12, 도 18, 도 19 및 도 24의 단계들은 본 발명의 구현예에 따라서 추가적인 단계들로 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계간의 순서가 변경될 수도 있다.Meanwhile, the steps of FIGS. 11 , 12 , 18 , 19 and 24 may be divided into additional steps or combined into fewer steps according to an embodiment of the present invention. In addition, some steps may be omitted if necessary, and the order between the steps may be changed.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 이러한 기록 매체는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하며, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함하며, 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.The embodiments of the present invention described above may also be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as a program module executed by a computer. Such recording media includes computer-readable media, and computer-readable media can be any available media that can be accessed by a computer, and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. Computer readable media also includes computer storage media, which include volatile and nonvolatile embodied in any method or technology for storage of information, such as computer readable instructions, data structures, program modules, or other data. , both removable and non-removable media.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

110 : 조명기구
120 : 광센서
130 : 조도계
140 : 차양
200: 조명 제어기
110: lighting equipment
120: light sensor
130: illuminance meter
140: awning
200: light controller

Claims (16)

천장면 또는 조명 기구에 부착되어, 기 설정된 실내 공간에 유입되는 광량을 감지하여 센싱값을 제공하는 적어도 하나 이상의 광센서;
상기 조명 기구와 대면 방향에 위치하는 실내 작업면에 설치되어, 상기 조명 기구의 직하 작업면 조도값과 상기 조명 기구의 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 조명 기구에 의한 간접 조도값을 측정하여 상기 직하 작업면 조도값과 간접 조도값을 통합하여 최종 작업면 조도를 제공하는 적어도 하나 이상의 조도계; 및
상기 광센서의 센싱값과 최종 작업면 조도를 이용하여 일광 조도 예측 알고리즘을 학습하고, 상기 학습된 일광 조도 예측 알고리즘에 따라 상기 광센서에서 감지한 센싱값에 따라 작업면 조도를 예측하고, 상기 예측된 작업면 조도에 따라 실제 실내 공간의 조명 밝기를 제어하여 기 설정된 목표 조도를 유지하도록 하는 조명 제어기를 포함하는 것인, 광센서 조광제어 시스템.
at least one optical sensor attached to a ceiling surface or a lighting fixture to detect an amount of light flowing into a preset indoor space and provide a sensed value;
It is installed on the indoor working surface located in the direction facing the lighting equipment, and the direct operation by measuring the illuminance value of the working surface directly under the lighting equipment and the indirect illuminance value by at least one or more lighting equipment arranged around the lighting equipment at least one illuminance meter for providing a final working surface roughness by integrating the surface roughness value and the indirect roughness value; and
The daylight illuminance prediction algorithm is learned using the sensing value of the photosensor and the final working surface illuminance, and the working surface illuminance is predicted according to the sensed value detected by the photosensor according to the learned daylight illuminance prediction algorithm, and the prediction A light sensor dimming control system comprising a lighting controller to maintain a preset target illuminance by controlling the luminance of the actual indoor space according to the illuminance of the working surface.
제1항에 있어서,
상기 실내 공간이 기 설정된 개수의 조명그룹으로 구분되어 있는 경우, 상기 조명 제어기는 상기 조명 그룹별로 구비되고,
상기 조명 그룹별 조명 제어기와 연계하여 데이터 수집 및 전송 처리를 통해 각 조명 그룹의 목표 조도 설정 및 조명 밝기 조절을 포함한 조명 운영을 담당하는 중앙 제어 장치를 더 포함하는 것인, 광센서 조광제어 시스템.
According to claim 1,
When the indoor space is divided into a preset number of lighting groups, the lighting controller is provided for each lighting group,
The light sensor dimming control system further comprising a central control unit in charge of lighting operation including setting target illuminance of each lighting group and adjusting lighting brightness through data collection and transmission processing in connection with the lighting controller for each lighting group.
제1항에 있어서,
상기 조명 제어기는 상기 실내 공간의 조명 밝기를 제어하기 위한 조명제어신호를 상기 조명 기구로 전송하고,
상기 조명 기구는 상기 조명제어신호를 디지털/아날로그 변환을 통해 조명구동신호로 변환하여 조명의 밝기를 조절하는 것인, 광센서 조광제어 시스템.
According to claim 1,
The lighting controller transmits a lighting control signal for controlling the lighting brightness of the indoor space to the lighting equipment,
The lighting device converts the lighting control signal into a lighting driving signal through digital/analog conversion to adjust the brightness of the lighting, a light sensor dimming control system.
제1항에 있어서,
상기 일광 조도 예측 알고리즘은 학습 과정에서 각 조명기구의 디밍 레벨에 따라 작업면 조도와 광센서의 센싱값에 대한 일광 조도 예측 기울기를 산출하고, 학습이 완료되면 상기 일광 조도 예측 기울기에 기초하여 광센서의 센싱값에 해당하는 작업면 조도의 예측값을 제공하는 것인, 광센서 조광 제어 시스템.
According to claim 1,
The daylight illuminance prediction algorithm calculates the daylight illuminance prediction slope for the working surface illuminance and the sensing value of the photosensor according to the dimming level of each lighting fixture in the learning process, and when learning is completed, the light sensor based on the daylight illuminance prediction gradient A light sensor dimming control system that provides a predicted value of the working surface illuminance corresponding to the sensed value of .
광센서 조광제어 시스템에 의해 수행되는 광센서 조광제어 방법에 있어서,
a) 광센서에 의해 기 설정된 실내 공간에 유입되는 광량을 감지하여 센싱값을 수신하는 단계;
b) 조명 기구와 대면 방향에 위치하는 조도계를 통해 상기 조명 기구의 직하 작업면 조도값과 상기 조명 기구의 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 조명 기구에 의한 간접 조도값이 합쳐진 최종 작업면 조도를 수신하는 단계;
c) 상기 광센서의 센싱값과 최종 작업면 조도를 이용하여 일광 조도 예측 알고리즘을 학습하는 단계; 및
d) 상기 학습된 일광 조도 예측 알고리즘을 통해 상기 광센서로부터 제공되는 센싱값을 이용하여 작업면 조도를 예측하는 단계; 및
e) 상기 예측된 작업면 조도에 따라 실제 실내 공간의 조명 밝기를 제어하여 기 설정된 목표 조도로 유지하는 단계를 포함하는 것인, 광센서 조광제어 방법.
In the optical sensor dimming control method performed by the optical sensor dimming control system,
a) receiving a sensed value by detecting an amount of light flowing into a preset indoor space by an optical sensor;
b) receiving the final working surface illuminance in which the illuminance value of the direct working surface of the lighting equipment and the indirect illuminance value of at least one or more lighting equipment disposed around the lighting equipment are added through the illuminance meter located in the direction facing the lighting equipment step;
c) learning a daylight illuminance prediction algorithm using the sensing value of the photosensor and the final working surface illuminance; and
d) predicting the working surface illuminance using the sensing value provided from the photosensor through the learned daylight illuminance prediction algorithm; and
e) controlling the lighting brightness of an actual indoor space according to the predicted working surface illuminance and maintaining it at a preset target illuminance.
제5항에 있어서,
상기 e) 단계는,
상기 예측된 작업면 조도와 목표 조도를 비교하여 요구 디밍값을 계산하고, 요구 디밍값에 기초하여 디밍 레벨을 계산하여 조명제어신호를 제공하는 단계를 더 포함하는 것인, 광센서 조광제어 방법.
6. The method of claim 5,
Step e) is,
Comparing the predicted working surface illuminance with the target illuminance, calculating a required dimming value, calculating a dimming level based on the required dimming value, and providing a lighting control signal, the light sensor dimming control method.
제6항에 있어서,
상기 d) 단계에서 센싱값을 송신한 광센서가 부착된 조명 기구는 상기 조명제어신호를 디지털/아날로그 변환을 통해 조명구동신호로 변환하여 조명의 밝기를 조절하는 것인, 광센서 조광제어 방법.
7. The method of claim 6,
The lighting fixture to which the optical sensor that has transmitted the sensed value in step d) converts the lighting control signal into a lighting driving signal through digital/analog conversion to adjust the brightness of the lighting, an optical sensor dimming control method.
제5항에 있어서,
상기 일광 조도 예측 알고리즘은 학습 과정에서 각 조명기구의 디밍 레벨에 따라 작업면 조도와 광센서의 센싱값에 대한 일광 조도 예측 기울기를 산출하고, 학습이 완료되면 상기 일광 조도 예측 기울기에 기초하여 광센서의 센싱값에 해당하는 작업면 조도의 예측값을 제공하는 것인, 광센서 조광 제어 방법.
6. The method of claim 5,
The daylight illuminance prediction algorithm calculates the daylight illuminance prediction slope for the working surface illuminance and the sensing value of the photosensor according to the dimming level of each lighting fixture in the learning process, and when learning is completed, the light sensor based on the daylight illuminance prediction gradient A method for controlling illumination of an optical sensor that provides a predicted value of the working surface illuminance corresponding to the sensed value of .
천장면 또는 조명 기구에 부착되어, 기 설정된 실내 공간에 유입되는 광량을 감지하여 센싱값을 제공하는 적어도 하나 이상의 광센서;
상기 조명 기구와 대면 방향에 위치하는 실내 작업면에 설치되어, 상기 조명 기구의 직하 작업면 조도값, 상기 조명 기구의 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 조명 기구에 의한 제1 간접 조도값 및 실내 공간에 설치된 차양의 높이에 의한 제2 간접 조도값을 측정하고, 상기 직하 작업면 조도값과 제1 및 제2 간접 조도값을 통합하여 최종 작업면 조도를 제공하는 적어도 하나 이상의 조도계; 및
상기 광센서의 센싱값과 최종 작업면 조도를 이용하여 일광 조도 예측 알고리즘을 학습하고, 상기 학습된 일광 조도 예측 알고리즘에 따라 상기 광센서에서 감지한 센싱값에 따라 작업면 조도를 예측하고, 상기 예측된 작업면 조도에 따라 실제 실내 공간의 조명 밝기를 제어하여 기 설정된 목표 조도를 유지하도록 하는 조명 제어기를 포함하는 것인, 광센서 조광제어 시스템.
at least one optical sensor attached to a ceiling surface or a lighting fixture to detect an amount of light flowing into a preset indoor space and provide a sensed value;
It is installed on the indoor working surface located in the direction facing the lighting equipment, and the illuminance value of the direct working surface of the lighting equipment, the first indirect illuminance value by at least one or more lighting equipment arranged around the lighting equipment, and the indoor space. at least one illuminance meter measuring a second indirect illuminance value by the height of the installed awning, and providing a final working surface illuminance by integrating the direct working surface illuminance value and the first and second indirect illuminance values; and
The daylight illuminance prediction algorithm is learned using the sensing value of the photosensor and the final working surface illuminance, and the working surface illuminance is predicted according to the sensed value detected by the photosensor according to the learned daylight illuminance prediction algorithm, and the prediction A light sensor dimming control system comprising a lighting controller to maintain a preset target illuminance by controlling the luminance of the actual indoor space according to the illuminance of the working surface.
제9항에 있어서,
상기 일광 조도 예측 알고리즘은 학습 과정에서 각 조명기구의 디밍 레벨에 따라 작업면 조도와 광센서의 센싱값에 대한 일광 조도 예측 기울기를 산출하고, 학습이 완료되면 상기 일광 조도 예측 기울기에 기초하여 광센서의 센싱값에 해당하는 작업면 조도의 예측값을 제공하는 것인, 광센서 조광 제어 시스템.
10. The method of claim 9,
The daylight illuminance prediction algorithm calculates the daylight illuminance prediction slope for the working surface illuminance and the sensing value of the photosensor according to the dimming level of each lighting fixture in the learning process, and when learning is completed, the light sensor based on the daylight illuminance prediction gradient A light sensor dimming control system that provides a predicted value of the working surface illuminance corresponding to the sensed value of .
제9항에 있어서,
상기 조명 제어기는,
상기 차양의 높이별로 각 조명기구의 작업면 조도의 예측값과 실제 작업면 조도의 실측값에 대한 비율을 계산하여 차양 효과를 산출하는 것인, 광센서 조광 제어 시스템.
10. The method of claim 9,
The lighting controller is
The light sensor dimming control system that calculates the shading effect by calculating the ratio of the predicted value of the working surface illuminance of each luminaire for each height of the awning and the actual measured value of the working surface illuminance.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 조명 제어기는 차양 효과를 반영하여 상기 일광 조도 예측 기울기를 보정하는 것인, 광센서 조광 제어 시스템.
12. The method of claim 10 or 11,
The lighting controller reflects the shading effect to correct the predicted slope of the daylight illuminance, an optical sensor dimming control system.
광센서 조광제어 시스템에 의해 수행되는 광센서 조광제어 방법에 있어서,
a) 광센서에 의해 기 설정된 실내 공간에 유입되는 광량을 감지하여 센싱값을 수신하는 단계;
b) 조명 기구와 대면 방향에 위치하는 조도계를 통해 상기 조명 기구의 직하 작업면 조도값, 상기 조명 기구의 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 조명 기구에 의한 제1 간접 조도값 및 실내 공간에 설치된 차양의 높이에 의한 제2 간접 조도값을 측정하고, 상기 직하 작업면 조도값과 제1 및 제2 간접 조도값을 통합하여 최종 작업면 조도를 수신하는 단계;
c) 상기 광센서의 센싱값과 최종 작업면 조도를 이용하여 일광 조도 예측 알고리즘을 학습하는 단계; 및
d) 상기 학습된 일광 조도 예측 알고리즘을 통해 상기 광센서로부터 제공되는 센싱값을 이용하여 작업면 조도를 예측하는 단계; 및
e) 상기 예측된 작업면 조도에 따라 실제 실내 공간의 조명 밝기를 제어하여 기 설정된 목표 조도로 유지하는 단계를 포함하는 것인, 광센서 조광제어 방법.
In the optical sensor dimming control method performed by the optical sensor dimming control system,
a) receiving a sensed value by detecting an amount of light flowing into a preset indoor space by an optical sensor;
b) the illuminance value of the direct working surface of the lighting fixture through the illuminance meter located in the direction facing the lighting fixture, the first indirect illuminance value by at least one lighting fixture disposed in the periphery of the lighting fixture, and the awning installed in the indoor space measuring a second indirect illuminance value according to the height and receiving the final working surface illuminance by integrating the direct working surface illuminance value with the first and second indirect illuminance values;
c) learning a daylight illuminance prediction algorithm using the sensing value of the photosensor and the final working surface illuminance; and
d) predicting the working surface illuminance using the sensing value provided from the photosensor through the learned daylight illuminance prediction algorithm; and
e) controlling the lighting brightness of an actual indoor space according to the predicted working surface illuminance and maintaining it at a preset target illuminance.
광센서 조광제어 시스템에 의해 수행되는 광센서 조광제어 방법에 있어서,
a) 기 설정된 실내 공간에 대한 목표 조도를 설정하는 단계;
b) 조명기구에 부착된 광센서를 통해 실내 공간에 유입되는 광량에 대한 센싱값을 측정하고, 천장면 또는 조명 기구에 부착된 광센서를 통해 천장 조도값을 측정하는 단계;
c) 일광 조도 예측 알고리즘을 통해 상기 각 광센서의 센싱값에 따른 작업면 조도를 예측하고, 상기 예측된 작업면 조도와 목표 조도를 비교하여 조명 기구별로 요구 디밍값을 계산하는 단계; 및
d) 상기 조명 기구를 점등한 후 상기 광센서를 통해 조명기구의 직하 작업면 조도를 측정하고, 상기 측정된 작업면 조도와 목표 조도를 비교하여 목표 조도 정확도를 검증하는 단계를 포함하는 것인, 광센서 조광제어 방법.
In the optical sensor dimming control method performed by the optical sensor dimming control system,
a) setting a target illuminance for a preset indoor space;
b) measuring a sensing value of the amount of light flowing into the indoor space through an optical sensor attached to the lighting device, and measuring the ceiling illuminance value through an optical sensor attached to the ceiling surface or the lighting device;
c) predicting a working surface illuminance according to the sensing value of each optical sensor through a daylight illuminance prediction algorithm, and calculating a required dimming value for each lighting device by comparing the predicted working surface illuminance with a target illuminance; and
d) after turning on the lighting fixture, measuring the illuminance of the working surface directly under the lighting fixture through the optical sensor, and verifying the target illuminance accuracy by comparing the measured illuminance of the working surface with the target illuminance, Light sensor dimming control method.
제14항에 있어서,
상기 목표 조도 정확도는 하기 수학식에 의해 계산되고,
[수학식]
Figure pat00013

상기 수학식에서 n은 정확도 평가 대상 측정지점 개수를 나타내는 것인, 광센서 조광제어 방법.
15. The method of claim 14,
The target illuminance accuracy is calculated by the following equation,
[Equation]
Figure pat00013

In the above equation, n represents the number of measurement points subject to accuracy evaluation, the light sensor dimming control method.
제15항에 있어서,
상기 목표 조도 정확도는 목표 조도 대비 부족 조도가 발생한 측정지점의 직하 작업면 조도의 측정값만을 대상으로 계산하는 것인, 광센서 조광제어 방법.
16. The method of claim 15,
The target illuminance accuracy is calculated by calculating only the measured value of the illuminance of the working surface directly below the measuring point where insufficient illuminance occurs compared to the target illuminance.
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