KR101239862B1 - 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 조명장치가 네트워크로 연결된 구비된 공간에서 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 해당 조명장치로 입력된 제어신호의 목적지 조명장치를 판독하여 목적지 주소를 확인하고, 확인 결과에 입력된 제어신호를 스위칭함으로써, 입력된 제어신호에 기초하여 해당 조명장치의 발광수단을 제어하거나, 네트워크로 연결된 목적지 조명장치로 신호를 출력하도록 한다. 본 발명에 따르면, 조명장치 스스로가 다른 조명장치로 제어명령을 전달(Forwarding)하고 목적지 주소의 조명기기는 제어명령을 받아 실행(Execution)이 가능하도록 하는 네트워크 스위칭(Network Switching) 기능을 가지도록 하여 확장이 용이하고, 유무선 연결이 모두 가능하며, 양방향 통신으로 조명기기의 상태 확인이 가능하고, 고장 조명기기 검출과 통신경로 재탐색이 가능하여 신뢰성 있는 조명기기 제어가 가능하도록 하는 통신이 가능하다.

Description

네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명 장치 및 그 방법{Lighting fixture device with network switch communicating and control method thereof}

본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치 및 그 제어방법은 조명장치들 간에 유무선으로 네트워킹이 가능하고, 조명장치 스스로 네트워크 스위칭을 수행하도록 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 조명장치를 제어하기 위한 통신기술로는 적외선(Infrared, IrDA)을 이용한 통신과, 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), 무선랜(WLAN) 등과 같이 무선주파수(Radio Frequency, RF)를 이용한 통신과, DMX512 버스, 전력선, CAN 버스 등과 같은 버스(BUS) 방식의 유선통신 등이 이용되었다.

적외선(Infrared, IrDA) 통신은 주로 리모콘을 이용한 개별적인 조명기기의 제어를 가능하게 한다. 그러나, 대규모의 조명기기를 세트로 구성하는 경우의 제어에는 적용하기 어렵다.

또한, 무선주파수(Radio Frequency, RF)를 이용한 통신을 이용한 조명기기 제어는 무선신호를 송신하여 조명장치를 제어하므로 무선신호의 간섭 현상 등의 문 제로, 대규모의 조명장치가 세트로 구성된 경우 각 조명장치를 동시에 제어하기 어렵다.

또한, 버스(BUS) 방식의 유선통신을 이용한 조명기기 제어는 메인콘솔(중앙 제어기)에서 조명장치로 제어신호를 전송하는 단방향성이므로 조명장치로부터의 데이터 수신이 불가능하여 조명장치의 상태를 메인콘솔(중앙 제어기)에서 확인할 수가 없어서 조명장치의 유지 보수에 많은 비용과 관리의 어려움이 발생하였다.

전력선 통신을 이용한 조명기기의 제어는 전력공급과 함께 제어신호를 같이 보낼 수 있는 장점이 있으나, 전력선 통신이 가능하도록 하는 장치를 추가적으로 설치해야 하며 전력선 통신이 고유하게 가지는 제약사항들을 그대로 지니게 된다.

통신기술의 발전으로 통신을 이용한 조명기기 제어 기술의 보급이 확대되고 있는 가운데, 최근 LED(Light-emitting diode)을 광원(光源)으로 이용한 조명기기의 보급이 확대됨에 따라, LED 조명과 동시에 통신을 할 수 있는 "가시광 무선통신 (Visible Light Communication, 이하 VLC)" 기술을 이용하여 조명장치 간의 통신이 가능하게 되었다.

그러나, 이러한 통신기술을 이용한 조명장치 제어는 대부분 중앙 제어장치를 통하여 개별적인 조명장치를 제어하는 것이 대부분이다. 이 경우, 중앙 집중식으로 제어하기 때문에 작동에 대한 편의성은 가질 수 있으나 설계가 복잡하고 건축 시공, 즉 설치 작업이 복잡하다.

상기의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 조명장치에 네트워크 스위치 통신 기능을 구비함으로써, 조명장치 스스로가 제어명령의 실행(Execution)하거나, 다른 조명장치로 제어명령의 전달(Forwarding)이 가능하도록 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치 및 그 제어방법을 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 조명장치들 간에 유무선으로 네트워킹 및 제어가 가능하여, 조명장치들의 확장이 용이한 네트워크 스위칭 통신 기능을 갖는 조명장치 및 그 제어방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 양방향 통신으로 조명장치의 상태 확인이 가능하고, 고장 조명장치의 검출과 통신 경로 재탐색이 가능하여 신뢰성 있는 조명장치 제어가 가능한 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치 및 그 제어방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치는, 복수의 발광수단을 포함하는 조명수단, 해당 조명장치의 발광수단 또는 네트워크로 연결된 다른 조명장치의 발광수단의 구동을 제어하는 제어신호를 송수신하는 입출력포트, 및 상기 입출력포트를 통해 입력된 제어신호의 목적지 조명장치를 판독하여 해당 제어신호를 상기 조명수단으로 전달하거나, 상기 입출력포트를 통해 다른 조명장치로 해당 제어신호를 전달하는 스위치 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 조명수단은 상기 스위치 수단으로부터 전달된 제어신호에 따라 상기 발광수단의 구동을 제어하는 조명 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위치 수단은 상기 입출력포트로부터 제어신호를 입력 받는 입력부와, 상기 입출력포트로 제어신호를 출력하는 출력부 사이에서 신호의 흐름을 제어하는 스위치부, 및 상기 스위치부로부터 제어신호를 전달받아 해당 제어신호의 목적지 주소를 확인하고, 확인 결과에 따라 해당 제어신호의 전달 위치를 결정하는 스위칭 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위치 수단은 각 조명장치에 대한 주소지 정보가 등록된 라우팅 테이블을 더 포함하며, 상기 스위칭 제어부는 상기 제어신호의 목적지 주소가 해당 조명장치의 주소와 일치하지 않는 경우, 상기 라우팅 테이블로부터 목적지 조명장치로의 신호 전달 경로를 탐색하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위칭 제어부는 상기 신호 전달 경로 탐색 결과 최단 경로를 선택하고, 선택된 경로에 대응되는 조명장치로 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위칭 제어부는 상기 제어신호에 대한 유효성을 검색하여 오류 발생 시, 에러 발생 메시지를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어신호는 발신지 주소, 목적지 주소, 조명 제어 정보, 체크섬(checksum) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치는, 복수의 발광수단 및 수광수단을 포함하는 조명수단, 해당 조명장치의 발광수단 또는 네트워크로 연결된 다른 조명장치의 발광수단의 구동을 제어하는 제어신호를 송수신하는 입출력포트, 및 상기 입출력포트 또는 상기 수광수단을 통해 입력된 제어신호의 목적지 조명장치를 판독하여 해당 제어신호를 상기 조명수단으로 전달하거나, 상기 입출력포트를 통해 다른 조명장치로 해당 제어신호를 전달하는 스위치 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 조명수단은 상기 스위치 수단으로부터 전달된 제어신호에 따라 상기 발광수단의 구동을 제어하는 조명 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 조명 제어부는 상기 수광수단으로부터 수신된 광신호를 변환하여 상기 스위칭 수단으로 전달하거나, 상기 스위칭 수단으로부터 전달된 신호를 광신호로 변환하여 상기 발광수단을 통해 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위치 수단은 상기 입출력포트로부터 제어신호를 입력 받는 입력부와, 상기 입출력포트로 제어신호를 출력하는 출력부 사이에서 신호의 흐름을 제어하는 스위치부, 및 상기 스위치부로부터 제어신호를 전달받아 해당 제어신호의 목적지 주소를 확인하고, 확인 결과에 따라 해당 제어신호의 전달 위치를 결정하는 스위칭 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위치 수단은 각 조명장치에 대한 주소지 정보가 등록된 라우팅 테이블을 더 포함하며, 상기 스위칭 제어부는 상기 제어신호의 목적지 주소가 해당 조명장치의 주소와 일치하지 않는 경우, 상기 라우팅 테이블로부터 목적지 조명장치로의 신호 전달 경로를 탐색하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위칭 제어부는 상기 신호 전달 경로 탐색 결과 최단 경로를 선택하 고, 선택된 경로에 대응되는 조명장치로 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위칭 제어부는 상기 제어신호에 대한 유효성을 검색하여 오류 발생 시, 에러 발생 메시지를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어신호는 발신지 주소, 목적지 주소, 조명 제어 정보, 체크섬(checksum) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 네트워크 스위칭 통신 기능을 갖는 조명장치의 제어방법은, 제어신호를 입력 받는 단계, 상기 제어신호를 판독하여 목적지 주소를 확인하는 단계, 상기 확인하는 단계의 확인 결과에 따라 해당 조명장치의 발광수단을 제어하거나, 네트워크로 연결된 다른 조명장치의 주소 정보가 등록된 라우팅 테이블로부터 목적지 조명장치로의 신호 전달 경로를 탐색하는 단계, 및 상기 신호 전달 경로 탐색 결과에 따라 대응되는 조명장치로 제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 탐색하는 단계에서 탐색된 신호 전달 경로 중 최단 경로를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 확인하는 단계에서, 상기 제어신호에 대한 유효성을 검사하는 단계를 더 포함하며, 상기 검사하는 단계의 검사 결과 오류가 발생한 것으로 확인되면, 에러 발생 메시지를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력하는 단계는, 해당 조명장치의 입출력포트를 통해 상기 신호 전달 경로에 대응되는 조명장치로 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력하는 단계는, 상기 제어신호를 광신호로 변환하는 단계를 더 포함 하며, 해당 조명장치의 수광수단을 통해 상기 신호 전달 경로에 대응되는 조명장치로 상기 광신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 조명장치 스스로가 다른 조명장치로 제어명령을 전달(Forwarding)하고 목적지 주소의 조명기기는 제어명령을 받아 실행(Execution)이 가능하도록 하는 네트워크 스위칭(Network Switching) 기능을 가지도록 하여 확장이 용이하고, 양방향 통신으로 조명장치의 상태 확인이 가능하고, 고장 조명장치의 검출과 통신 경로 재탐색이 가능하여 신뢰성 있는 조명장치 제어가 가능한 이점이 있다.

또한, 조명장치에 스위칭 기능이 존재함으로써, 기존의 인터넷 프로토콜이 수행 가능한 네트워크에서 개별적인 조명기기의 선택뿐만 아니라, 브로드캐스트 방식과 유니캐스트 방식을 이용하여 메시지 전송이 가능하며, 또한 복수개의 방향으로 경로선택이 가능한 이점이 있다.

뿐만 아니라, 설계 및 설치 공사의 편의성으로 공사비를 절감할 수 있으며 유지보수 또한 편리해지며 조명의 점멸뿐만 아니라 조도와 색상을 제어 모듈을 통해 조절할 수 있기 때문에 별도의 조도 조절기를 구비하지 않고서도 다양한 인테리어 효과를 얻을 수 있으며, 또한 기존에 이미 장착된 등 기구에도 적용할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 복수의 조명장치가 구비된 공간에서 네트워크 스위치 기능을 갖는 조명장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 조명장치는 해당 조명장치로 입력된 제어명령을 스스로가 다른 조명장치로 전달하거나, 입력된 제어명령을 실행하는 네트워크 스위칭 기능을 제공한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 조명장치가 적용되는 시스템 구성을 도시한 도이고, 도 3은 본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치의 구성을 설명하는데 참조되는 개략도이며, 도 4는 본 발명에 따른 조명장치의 구성을 설명하는데 참조되는 도면이다.

본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치(100)는 복수의 조명장치로 도 1 및 도 2와 같이 구성할 수 있다. 도 1은 본 발명에 따른 조명장치(100)를 실내 룸(Room)에서 조명으로 구성한 예를 나타낸 것이다. 도 2의 경우 조명장치(100)의 스위치 수단(151)과 조명 수단이 한 개의 제어선(예를 들어, 전원선)으로 연결되어, 해당 제어선을 통해서도 제어가 가능하다. 본 발명의 조명 수단에 사용 가능한 광원(光源)은 LED소자를 비롯한 다양한 조명광원을 이용할 수 있다.

중앙제어기(Main Controller)(200)는 제어선을 통해, 혹은 무선통신에 의해 조명장치(100)와 연결(Link) 된다. 조명장치(100) 간의 통신 연결은 통상적으로 사용되는 연결 기술을 이용하여 유선, 무선 연결이 가능하다. 특히, 무선의 경우 적외선통신(Infrared, IrDA)도 가능하다.

중앙제어기(200)는 제어명령 프레임을 조명장치(100)에 전달하고, 해당 제어 명령 프레임은 각 조명장치(100)의 스위치 수단(151)을 통해 목적지 조명장치로 전달된다. 전달된 제어명령 프레임의 라이팅 제어 데이터 필드의 정보를 이용하여 발광수단(112)을 제어하게 된다. 조명장치(100)의 제어 상태 정보, 및 조명장치(100)의 고장 정보 등은 해당 제어명령 프레임에 삽입하여 중앙제어기(200)로 전송한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 네트워크 스위치 기능을 갖는 조명장치(100)는 복수의 입출력포트(160), 스위치 수단(151), 및 조명수단으로 구성된다.

복수의 입출력포트(160)는 스위치 수단(151)과 연결된다. 이때, 입출력포트(160)는 스위치 수단(151)의 내부에 구비될 수 있으며, 외부에 별도로 구비될 수도 있다. 또한, 복수의 입출력포트(160)는 다른 조명장치에 일대일 대응되도록 배치된다. 여기서, 입출력포트(160)는 양방향 통신 가능한 포트로서, 다른 조명장치들과 제어명령을 송수신한다.

스위치 수단(151)은 조명장치(100)에서 네트워크 스위치 기능을 수행한다. 입출력포트(160)를 통해 제어명령이 입력되면, 해당 제어명령의 전달경로에 해당되는 다른 입출력포트(160)로 제어명령을 전달한다.

이때, 스위치 수단(151)은 입력부(152), 스위치부(153), 스위칭 제어부(154), 라우팅 테이블(155), 및 출력부(156)를 포함한다.

입력부(152) 및 출력부(156)는 입출력포트(160)와 연결된다. 입력부(152)는 입출력포트(160)에 의해 수신된 제어명령을 입력 받아 스위치부(153)로 전달한다. 여기서, 입출력포트(160)에 의해 수신된 제어명령 프레임은 입력부(152)의 인그레스 큐(Ingress Queue)에 저장된다.

제어명령 프레임에는 발신지 주소, 목적지 주소, 조명장치(100)의 제어정보 등이 저장된다. 이에 대한 구체적인 실시예는 도 7을 참조하도록 한다.

또한, 출력부(156)는 스위치부(153)로부터 전달된 제어명령을 연결된 입출력포트(160)로 출력한다. 이때, 출력부(156)는 복수의 입출력포트(160)와 연결되며, 제어명령의 전달경로에 해당되는 입출력포트(160)로 제어명령을 출력한다. 여기서, 스위치부(153)로부터 전달된 제어명령 프레임은 출력부(156)의 이그레스 큐(Egress Queue)에 저장된다.

스위치부(153)는 입력부(152)와 출력부(156) 사이에 구비되어, 제어명령의 전달 경로를 스위칭한다. 스위치부(153)는 초기에는 입력부(152)와 출력부(156) 사이의 경로를 차단하고, 입력부(152)와 스위칭 제어부(154) 사이의 연결통로를 연결하도록 한다. 따라서, 입력부(152)로 입력된 제어명령은 스위치부(153)에 의해 스위칭 제어부(154)로 전달된다.

스위칭 제어부(154)는 인그레스 큐에 저장된 제어명령 프레임을 분석하여 해당 제어명령 프레임에 포함된 목적지 주소가 해당 조명장치(100)의 주소와 일치하는 지를 판단하여 제어명령을 스위칭한다. 만일, 입력된 제어명령의 목적지 주소가 해당 조명장치(100)의 주소와 일치하지 않는 경우, 스위칭 제어부(154)는 입력된 제어명령을 이그레스 큐로 전달한다.

라우팅 테이블(155)에는 네트워크로 연결된 각 조명장치(100)의 주소지 정보 및 각 입출력포트(160)의 연결 정보 등이 등록된다.

스위칭 제어부(154)는 제어명령의 목적지 주소가 해당 조명장치(100)의 주소와 일치하지 않는 경우, 라우팅 테이블(155)을 참조하여 목적지 주소로 전달 가능한 포트가 어떤 것인지를 확인하고, 목적지 주소로 연결 가능한 신호 전달 경로를 탐색한다.

이때, 스위칭 제어부(154)는 라우팅 테이블(155)로부터 탐색된 경로 중 목적지까지의 최단 경로를 선택하도록 한다. 이후, 스위칭 제어부(154)는 스위치부(153)의 스위치 연결을 제어하여 입력부(152)와 출력부(156) 사이의 통로를 연결하도록 한다. 따라서, 조명장치(100)에 대한 제어명령 프레임은 출력부(156)로 인가된다.

반면, 스위칭 제어부(154)는 해당 제어명령의 목적지 주소가 해당 조명장치(100)의 주소와 일치하는 경우, 입력된 제어명령을 조명수단(110)으로 전달한다.

도 4의 실시예에서는 입력포트와 출력포트가 별도로 구비된 것으로 도시하였으나, 본 발명에 따른 조명장치의 동작을 설명하기 위해 편의상 도시한 것으로, 입력포트와 출력포트는 하나의 입출력포트로 구성하는 것을 기본으로 한다. 물론, 구성에 따라서는 입력포트와 출력포트를 별도로 구성하는 것 또한 가능하다.

조명수단(110)은 복수의 발광수단(112), 및 스위칭 제어부(154)로부터의 제어명령을 분석하여 해당 조명기기(112)의 동작을 제어하는 조명 제어부(111)를 포함한다.

여기서, 발광수단(112)으로는 LED 등이 해당된다.

조명 제어부(111)는 스위칭 제어부(154)로부터 전달된 제어명령에 따라 발광수단(112)의 구동을 제어한다. 이때, 조명 제어부(111)는 발광수단(112)의 빛의 밝기, 강도, 색상 등을 조절한다.

한편, 조명 제어부(111)는 광신호를 전기신호로 변환하거나, 전기신호를 광신호로 변환하는 가시광 통신 기능을 구비한다. 이 경우, 조명수단(110)에는 광신호를 수신하기 위한 수광수단(113)이 추가로 구비된다. 여기서, 수광수단(113)으로는 포토 다이오드 등이 이에 해당된다.

즉, 다른 조명장치의 방광수단에 의해 출력된 광신호를 수광수단(113)이 수신하면, 조명 제어부(111)는 수광수단(113)에 의해 수신된 광신호를 전기신호로 변환하여 스위칭 제어부(154)로 전달한다. 뿐만 아니라, 조명 제어부(111)는 스위치 제어수단으로부터 가시광 통신을 이용하여 신호를 출력하기 위한 제어명령이 입력되면, 입력된 전기신호를 광신호로 변환하여 적어도 하나의 발광수단(112)을 통해 출력하도록 제어한다.

도 3 및 도 4의 실시예에서는 스위치 수단(151) 및 조명 수단이 한 개 구비된 조명장치(100)를 도시하였으나, 하나의 조명장치(100)에 복수의 스위치 수단(151)과 조명수단이 구비될 수도 있다.

본 발명에 따른 입출력포트(160)는 유선 또는 무선으로 연결 가능하며, 도 5 및 도 6은 각 조명장치의 사방 면에 입출력포트(160)가 구비된 예를 나타낸 것이다.

이때, 도 5는 각 조명장치의 입출력포트(160)가 직접 연결된 예를 나타낸 것이고, 도 6은 각 조명장치가 소정 간격을 두고 무선 연결된 예를 나타낸 것이다.

도 5를 참조하면, 제1 입출력포트(161)는 스위치 수단(151)의 상측면에 배치되며, 제2 입출력포트(163)는 스위치 수단(151)의 우측면에 배치된다. 또한, 제3 입출력포트(165)는 스위치 수단(151)의 하측면에 배치되며, 제4 입출력포트(167)는 스위치 수단(151)의 좌측면에 배치된다. 물론, 도 5의 실시예에서는 편의상 도면에 도시된 방향을 기준으로 입출력포트(160)가 상측면, 우측면, 하측면, 좌측면에 각각 배치된 것으로 설명하였으나, 스위치 수단(151)의 방향에 따라 입출력포트(160)가 배치되는 방향은 달라질 수 있음은 당연한 것이다.

도 5의 경우 각 조명장치의 입출력포트(160)가 유선으로 연결된 형태일 수 있으나, 무선으로 연결되는 경우에도 실시 가능하다.

도 6은 본 발명에 따른 조명장치(100)에 구비된 입출력포트(160)를 적외선 트랜시버(IrDA transceiver)로 구성한 경우로서, 도 6에 도시된 바와 같이 각 조명장치(100)는 적외선이 도달할 수 있는 거리 내에서 서로 소정 간격을 두고 배치하여도, 각 조명장치(100) 간에 무선으로 연결되어, 도 5의 경우와 마찬가지로 제어명령을 송수신하는 것이 가능하게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치와 송수 신되는 제어신호의 구조를 나타낸 것으로, 상세하게는 제어명령 프레임 구조를 나타낸 것이다.

제어명령 프레임은 프리엠블(Preamble) 필드, 시작 프레임 플래그(Start-Frame Flag) 필드, 목적지 주소(Destination Address) 필드, 발신지 주소(Source Address) 필드, 프로토콜 제어(Protocol Control) 필드, 라이팅 제어 데이터(Lighting Control Data) 필드, 체크섬Checksum) 필드, 엔드 프레임(End of Frame) 필드로 분류된다.

프리엠블 필드에는 프레임(패킷)단위의 통신에서 프레임 동기화를 위한 정보가 삽입된다. 시작 프레임 플래그 필드에는 프레임의 시작을 알리기 위한 정보가 삽입된다. 목적지 주소 필드에는 해당 제어명령 프레임이 목적지로 하는 주소 정보가 삽입된다. 즉, 스위칭 제어부(154)는 목적지 주소 필드에 삽입된 정보로부터 제어명령 프레임에 대한 목적지 주소를 확인한다.

발신지 주소 필드에는 해당 제어프레임의 발신지 주소 정보가 삽입된다. 발신지 주소 필드에 삽입된 정보는 제어명령 프레임에 오류가 발생하여 재발송을 요청하는 경우, 재발송 요청 메시지를 전송하는데 이용된다.

프로토콜 제어 필드에는 프로토콜의 수행을 위한 다양한 제어정보가 삽입된다. 라이팅 제어 데이터 필드에는 조명장치(100)에서 발광수단(112)을 제어하기 위한 다양한 제어 정보가 삽입된다. 일 예로서, 빛의 혼합 색깔(Mixed color), 발광 온도(temperature), 빛의 양(intensity), 조명타일 또는 라이팅의 픽셀(Pixel)의 위치(location) 정보 등이 삽입된 수 있다. 조명 제어부(111)는 라이팅 제어 데이 터 필드에 삽입된 정보에 기초하여 해당 조명장치(100)의 발광수단(112)을 제어하게 된다.

체크섬 필드에는 프레임의 오류 검출 정보가 삽입된다. 따라서, 스위칭 제어부(154)는 체크섬 필드에 삽입된 정보를 이용하여 해당 제어명령 프레임에 대한 유효성을 검사하고, 오류 발생 여부를 확인한다.

엔드 프레임 필드에는 프레임의 끝을 알리는 정보가 삽입된다.

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능이 구비된 조명장치의 다른 실시예를 도시한 것이다.

도 8은 스위칭 수단이 육각형 모양으로 형성되고, 입출력포트(160)가 육각형의 각 변에 배치된 형태를 나타낸 것이다. 이때, 입출력포트(160)는 스위칭 수단의 모양에 따라 각 입출력포트(160)가 배치되는 위치 및 개수를 조절할 수 있다.

물론, 도 8은 스위칭 수단의 모양과, 스위치 수단(151)에 배치된 입출력포트(160)의 개수가 변경될 것일 뿐, 그 동작은 앞서 설명한 바와 동일하다.

또한, 본 발명에 따른 조명장치(100)는 도 3 또는 도 8과 같이 조명장치(100)가 갖는 형태 그대로 이용될 수 있으나, 도 9에 도시된 바와 같이 여러 형태의 타일(Tile)모양을 가질 수도 있다.

다시 말해, 도 9의 (a), (b), (c), (d), (e)와 같이 평면도가 원 형태부터 다양한 도형의 평면도 형태로 구성될 수 있으며, 타일(Tile)과 같이 상호 배치가 가능하다. 이 경우, 도 9의 (a), (b), (c), (d), (e)의 도형 위에 발광수단(112)을 배치할 수도 있다.

발광수단(112)은, LED의 경우 빨강(Red), 초록(Green), 파랑(Blue)의 3색을 이용하여 다양한 색의 빛을 구현하는 것이 가능하고, 따뜻한 느낌의 흰색(Warm White)과 차가운 느낌의 흰색(Cool White)을 구현하는 것이 가능하다.

도 9의 (a), (b), (c), (d), (e)에 도시된 모양을 갖는 조명장치(100)의 경우에도, 앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 특징인 네트워크 스위치기능을 이용하기 위하여 포트간의 연결이 필요하며 포트간의 연결은 도 9의 (f), (g)에 도시된 바와 같이 무선 또는 유선으로 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

도 10은 본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치의 제어방법에 대한 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 조명장치(100)는 스위치 온(ON) 시(S1000), 조명장치(100)가 초기화된다(S1010). 이후, 조명장치(100)는 네트워크 연결된 다른 조명장치에 대한 라우팅 테이블(155)을 구성한다(S1020). 라우팅 테이블(155) 구성은 주기적으로 어드레스 러닝 등을 통하여 갱신을 하며, 이 과정을 통하여 라우팅 테이블(155)이 지속적으로 업데이트 된다.

중앙제어기(200) 또는 다른 조명장치로부터 사용자 제어명령이 입력되면(S1030), 스위치부(153)는 입력된 제어명령을 스위칭하여 스위칭 제어부(154)로 전달한다. 이때, 스위칭 제어부(154)는 제어명령을 판독하여 해당 제어명령 프레임 에 대한 유효성을 검사한다(S1040). 만일, 해당 제어명령 프레임에 대한 유효성 검사 결과, 오류가 발생한 것으로 판단되면(S1050), 스위칭 제어부(154)는 오류 발생 메시지를 생성하여 발신지로 출력한다(S1055).

한편, 스위칭 제어부(154)는 제어명령을 분석하여, 해당 제어명령을 전송할 목적지 주소를 확인한다(S1060). 만일, 해당 조명장치 주소와 목적지 주소가 일치하면(S1070), 해당 제어명령을 조명 제어부(111)로 전달하여, 제어명령에 따라 발광수단(112)을 제어하도록 한다(S1140).

반면, 해당 조명장치 주소와 목적지 주소가 일치하지 않으면(S1070), 스위칭 제어부(154)는 라우팅 테이블(155)을 룩업하여(S1080), 목적지 주소를 현재 위치에 매핑하고(S1090), 출력부(156)를 통해 입출력포트(160)로 제어명령을 전달한다(S1100).

이때, 스위칭 제어부(154)는 라우팅 테이블(155)로부터 목적지까지의 신호 전달 경로를 탐색하고, 탐색된 신호 전달 경로 중 가장 짧은 경로를 선택하여(S1110), 선택된 경로에 따라 목적지로 제어명령을 전송하도록 한다(S1120).

이후, 조명기기에 오류가 발생하게 되면(S1130), 스위칭 제어부(154)는 라우팅 테이블(155)로부터 목적지까지의 가장 짧은 경로를 재탐색하여(S1135), 'S1110' 및 'S1120' 과정을 재수행하도록 한다. 목적지까지 제어신호가 전달되면, 목적지 조명장치는 수신된 제어명령에 따라 발광수단(112)을 제어하도록 한다(S1140).

이상에서와 같이 본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장 치 및 그 제어방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

도 1 및 도 2 는 본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치가 적용되는 시스템 구성을 설명하는데 참조되는 도이다.

도 3 은 본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치의 구성을 설명하는데 참조되는 개략도이다.

도 4 는 본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치의 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다.

도 5 및 도 6 은 본 발명의 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치들 간 연결 방법에 따른 실시예를 도시한 예시도이다.

도 7 은 본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치를 통해 송수신되는 제어신호 구조를 도시한 예시도이다.

도 8 및 도 9 는 본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치에 대한 다른 실시예를 도시한 예시도이다.

도 10 은 본 발명에 따른 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치의 제어방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

Claims (20)

1. 복수의 조명장치가 네트워크로 연결된 공간에서 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치로서,

   복수의 발광수단을 포함하는 조명수단; 및

   해당 조명장치의 발광수단 또는 상기 네트워크로 연결된 다른 조명장치의 발광수단의 구동을 제어하는 제어신호를 송수신하는 입출력포트를 갖추고서, 상기 입출력포트를 통해 입력된 제어신호의 목적지 조명장치를 판독하여 해당 제어신호를 상기 조명수단으로 전달하거나 상기 입출력포트를 통해 다른 조명장치로 해당 제어신호를 전달하는 스위치 수단;을 포함하고,

   상기 스위치 수단은, 상기 입출력포트로부터 제어신호를 입력받는 입력부와 상기 입출력포트로 제어신호를 출력하는 출력부 사이에서 신호의 흐름을 제어하는 스위치부; 상기 스위치부로부터 제어신호를 전달받아 해당 제어신호의 목적지 주소를 확인하고, 확인 결과에 따라 해당 제어신호의 전달 위치를 결정하는 스위칭 제어부; 및 각 조명장치에 대한 주소지 정보가 등록된 라우팅 테이블;을 포함하고,

   상기 스위칭 제어부는, 상기 제어신호의 목적지 주소가 해당 조명장치의 주소와 일치하지 않는 경우, 상기 라우팅 테이블을 참조하여 목적지 조명장치로 연결가능한 신호 전달 경로를 탐색하고,

   상기 스위치 수단은 복수개로 구성되되 격자 구조로 서로 연결된 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 조명수단은,

   상기 스위치 수단으로부터 전달된 제어신호에 따라 상기 발광수단의 구동을 제어하는 조명 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 스위칭 제어부는,

   상기 신호 전달 경로 탐색 결과 최단 경로를 선택하고, 선택된 경로에 대응되는 조명장치로 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 스위칭 제어부는,

   상기 제어신호에 대한 유효성을 검색하여 오류 발생 시, 오류 발생 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 제어신호는,

   발신지 주소, 목적지 주소, 조명 제어 정보, 체크섬(checksum) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치.
8. 복수의 조명장치가 네트워크로 연결된 공간에서 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치로서,

   복수의 발광수단 및 수광수단을 포함하는 조명수단; 및

   해당 조명장치의 발광수단 또는 네트워크로 연결된 다른 조명장치의 발광수단의 구동을 제어하는 제어신호를 송수신하는 입출력포트를 갖추고서, 상기 입출력포트 또는 상기 수광수단을 통해 입력된 제어신호의 목적지 조명장치를 판독하여 해당 제어신호를 상기 조명수단으로 전달하거나 상기 입출력포트를 통해 다른 조명장치로 해당 제어신호를 전달하는 스위치 수단;을 포함하고,

   상기 스위치 수단은, 상기 입출력포트로부터 제어신호를 입력 받는 입력부와 상기 입출력포트로 제어신호를 출력하는 출력부 사이에서 신호의 흐름을 제어하는 스위치부; 상기 스위치부로부터 제어신호를 전달받아 해당 제어신호의 목적지 주소를 확인하고, 확인 결과에 따라 해당 제어신호의 전달 위치를 결정하는 스위칭 제어부; 및 각 조명장치에 대한 주소지 정보가 등록된 라우팅 테이블;을 포함하고,

   상기 스위칭 제어부는, 상기 제어신호의 목적지 주소가 해당 조명장치의 주소와 일치하지 않는 경우, 상기 라우팅 테이블을 참조하여 목적지 조명장치로 연결가능한 신호 전달 경로를 탐색하고,

   상기 스위치 수단은 복수개로 구성되되 격자 구조로 서로 연결된 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 조명수단은,

   상기 스위치 수단으로부터 전달된 제어신호에 따라 상기 발광수단의 구동을 제어하는 조명 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 조명 제어부는,

    상기 수광수단으로부터 수신된 광신호를 변환하여 상기 스위치 수단으로 전달하거나, 상기 스위치 수단으로부터 전달된 신호를 광신호로 변환하여 상기 발광수단을 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치.
11. 삭제
12. 삭제
13. 청구항 8에 있어서,

    상기 스위칭 제어부는,

    상기 신호 전달 경로 탐색 결과 최단 경로를 선택하고, 선택된 경로에 대응되는 조명장치로 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치.
14. 청구항 8에 있어서,

    상기 스위칭 제어부는,

    상기 제어신호에 대한 유효성을 검색하여 오류 발생 시, 오류 발생 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치.
15. 청구항 8에 있어서,

    상기 제어신호는,

    발신지 주소, 목적지 주소, 조명 제어 정보, 체크섬(checksum) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치.
16. 복수의 조명장치가 네트워크로 연결된 공간에서 네트워크 스위칭 통신 기능을 갖는 조명장치의 제어방법으로서,

    제어신호를 입력받는 단계;

    상기 제어신호를 판독하여 목적지 주소를 확인하는 단계;

    상기 확인하는 단계에서 확인된 상기 목적지 주소가 해당 조명장치의 주소와 일치하면 상기 제어신호를 해당 조명장치에게로 보내어 해당 조명장치의 발광수단을 제어하되, 각 조명장치에 대한 주소지 정보가 등록된 라우팅 테이블을 포함하고서 격자 구조로 서로 연결된 복수의 스위치 수단을 통해 해당 조명장치의 발광수단을 제어하는 단계;

    상기 목적지 주소가 해당 조명장치의 주소와 일치하지 않으면, 상기 라우팅 테이블을 참조하여 목적지 조명장치로 연결가능한 신호 전달 경로를 탐색하는 단계; 및

    상기 신호 전달 경로를 탐색하는 단계의 탐색 결과에 따라 대응되는 조명장치로 상기 제어신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치의 제어방법.
17. 청구항 16에 있어서,

    상기 탐색하는 단계에서 탐색된 신호 전달 경로 중 최단 경로를 선택하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치의 제어방법.
18. 청구항 16에 있어서,

    상기 확인하는 단계에서,

    상기 제어신호에 대한 유효성을 검사하는 단계;를 더 포함하며,

    상기 검사하는 단계의 검사 결과 오류가 발생한 것으로 확인되면, 오류 발생 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치의 제어방법.
19. 청구항 16에 있어서,

    상기 출력하는 단계는,

    해당 조명장치의 입출력포트를 통해 상기 신호 전달 경로에 대응되는 조명장치로 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치의 제어방법.
20. 청구항 16에 있어서,

    상기 출력하는 단계는,

    상기 제어신호를 광신호로 변환하는 단계;를 더 포함하며,

    해당 조명장치의 수광수단을 통해 상기 신호 전달 경로에 대응되는 조명장치로 상기 광신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 스위치 통신 기능을 갖는 조명장치의 제어방법.

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