KR101345347B1

KR101345347B1 - 조명 시스템 및 조명 시스템 제어 방법

Info

Publication number: KR101345347B1
Application number: KR1020087015932A
Authority: KR
Inventors: 피에테르 제이. 스니더; 안토니에 에이치. 베르그만; 게리트얀 에이치. 코반
Original assignee: 코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2013-12-30
Also published as: ATE469532T1; EP1961272A1; TW200740296A; JP2009517830A; EP1961272B1; CN101322443B; JP5258572B2; KR20080081009A; ES2346151T3; WO2007063487A1; CN101322443A; US20080309259A1; US8111021B2; DE602006014594D1

Abstract

본 발명은 서로 통신할 수 있는 다수의 다각형 조명 모듈과 하나의 제어 장치를 포함하는 조명 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이다. 조명 모듈은 각 조명 모듈이 조명 모듈의 몇 개의 측면에 배열된 통신 유닛을 통해 이웃 조명 모듈과 통신할 수 있기 때문에 임의로 배열 가능하다. 본 방법은 조명 모듈 배열, 및 제어 장치와 조명 모듈들 사이의 통신을 위한 통신 네트워크를 정의하는 학습 절차를 포함한다. 학습 절차 동안, 모든 조명 모듈이 반드시 토큰에 의해 방문 받게 하면서, 토큰은 한 조명 모듈에서 다른 조명 모듈로 전달되고; 조명 모듈들이 서로 관련하여 배열되는 방법에 대한 기하학적 정보가 생성된다.

조명 모듈, 제어 장치, 토큰, 학습 절차, 최적화 절차, 기하학적 정보, 방향 정보

Description

조명 시스템 및 조명 시스템 제어 방법{A LIGHTING SYSTEM AND A METHOD FOR CONTROLLING A LIGHTING SYSTEM}

본 발명은 다각형 조명 모듈 및 제어 장치로 구성되는 조명 시스템을 제어하는 방법, 및 그러한 시스템에 관한 것이다.

여기에서 언급되는 종류의 조명 시스템은 일반적으로, 원하는 모양과 크기의 배열을 형성하도록 되어 있는 다각형 조명 모듈, 즉 발광 모듈로 구성된다. 예를 들어, 벽은 커다란 이미지를 표시하기 위한 조명 모듈 배열로 전체적으로 또는 부분적으로 덮이고, 또는 3차원 구조가 미적인 애플리케이션을 위해 형성된다.

한가지 조명 시스템은 공개된 US 특허 출원 번호 2005/011667 A1에 개시된다. 그 종래의 시스템에서, 조명 모듈은 타일이라 불리는 얇은 빌딩 블록이고, 각각의 조명 모듈은 조명 모듈의 각 측면에 하나씩 위치한 몇 개의 통신 유닛 또는 포트를 갖는다. 조명 모듈은 공통 제어 장치와 조명 모듈들 사이의 통신을 위한 네트워크 내에 배열된다. 통신 포트는 유선 또는 무선 송신을 통해 제어 장치로부터 데이터를 수신할 수 있다.

US 2005/011776 A1은 솔루션이 실제로 구현되는 방법에 관해 매우 일반적이다. 한가지 특별한 문제는 조명 모듈을 어떻게 배열할까 하는 단계에 이르를 때 가능한 한 자유로운 조명 시스템을 어떻게 만드느냐 하는 것이다. 그러므로, 조명 모듈은 그 모양 및 크기와 관련하여 임의의 배열로 배열될 수 있고, 그 배열이 용이한 방식으로 변경될 수 있는 것이 바람직하다. 이와 관련하여, US 2005/0116667 A1은 유용한 정보를 거의 개시하지 않는다. 다음은 US 2005/0116667 A1에 개시된 것이다. 조명 모듈은 조명 모듈의 유형을 나타내는 ID 또는 고유 ID를 가질 수 있다. 조명 모듈이 에지(edge) 접속을 통해 전기적으로 에지에서 에지로 접속될 때, 조명 모듈들 사이에서 통신하여 서로에게 정보를 제공하는 핸드세이킹(handshaking) 루틴이 있을 수 있다. 전체 형태를 결정하기 위해, 한 조명 모듈에서 다음 조명 모듈로의 일련의 통신이 중앙 제어 장치에 접속된다. 조명 모듈들 사이의 접속은 통신 경로가 완전한 설치 구성을 결정할 수 있게 한다.

그러므로, 조명 모듈의 배열의 형태, 즉 크기 및 모양의 결정을 실제로 수행하는 방법에 관한 완전한 설명이 없다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 상기 설명된 단점을 완화하는 조명 시스템, 및 조명 시스템을 제어하는 방법을 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 1에 정의된 본 발명에 따른 조명 시스템을 제어하는 방법, 및 청구항 15에 정의된 조명 시스템에 의해 달성된다.

본 발명은 기하학적 클러스터 내에 배열된 모든 조명 모듈을 검출하는 적절한 방식을 제공함으로써, 제어 장치가 클러스터의 크기 및 모양에 대한 지식을 갖고 있어서, 원하는 대로 조명 모습을 나타낼 수 있는 자기-구성 시스템을 얻을 수 있다는 통찰력에 기초한다.

그러므로, 본 발명의 한 실시양상에 따르면, 조명 시스템을 제어하는 방법이 제공되는데, 조명 시스템은 서로 통신할 수 있는 다수의 다각형 모듈과 하나의 제어 장치를 포함하고, 상기 조명 모듈은 조명 모듈의 몇 개의 측면에 배열된 통신 유닛들을 통해 이웃 조명 모듈들과 통신할 수 있는 각 조명 모듈에 의해 임의로 배열 가능하며, 상기 방법은,

조명 모듈 배열, 및 상기 제어 장치와 상기 조명 모듈들 사이의 통신을 위한 통신 네트워크를 정의하는 학습 절차를 실행하는 단계를 포함하고,

상기 학습 절차는,

모든 조명 모듈이 반드시 토큰에 의해 방문 받게 하면서, 토큰을 한 모듈에서 다른 모듈로 전달하는 단계; 및

조명 모듈들이 서로 관련하여 배열되는 방법에 대한 기하학적 정보를 동시에 제공하는 단계를 포함한다.

모든 조명 모듈을 방문하는 방식으로 조명 모듈들 사이에서 순환되는 토큰의 사용은 구조에 대한 정보를 획득할 수 있게 한다. 따라서, 기하학적 정보는 토큰이 순환되는 동안에, 실제로 동시에 얻어진다.

청구항 2에 정의된 방법의 실시예에 따르면, 조명 모듈은 토큰이 처음 도달할 때 주소가 제공된다. 각 할당 후, 주소는 2개의 상이한 모듈에 동일한 주소가 절대 전달되지 않도록 갱신된다. 그러므로, 조명 모듈은 임의의 미리 정해진 주소를 갖지 않아야 하고, 이것은 부수적으로 조명 모듈 배열의 재구성을 향상시킨다.

청구항 3 및 4에 정의된 방법의 실시예에 따르면, 기하학적 정보의 제공은 토큰이 이동하는 방향에 대한 방향 정보의 생성을 포함한다. 이 방향 정보는 조명 모듈 배열의 크기 및 모양을 결정하기 위해 제어 장치에 의해 사용된다. 이 이동 방향의 사용은 배열의 맵을 조금씩 형성하는 방법의 유리한 예이다.

청구항 5 및 6에 정의된 방법의 실시예에 따르면, 조명 모듈의 내부 방향이 동기화된다. 이로 인해, 조명 모듈은 조명 모듈 배열을 형성하기 위해 조립될 때 임의로 회전될 수 있다.

청구항 7에 정의된 방법의 실시예에 따르면, 조명 모듈은 학습 절차 동안, 제어 장치로 되돌아가는 방향을 반드시 알고 있다.

청구항 8에 정의된 방법의 실시예에 따르면, 조명 모듈은 어느 쪽에서든 통신을 수신할 준비가 되어 있는 유휴(idle) 상태로 설정될 수 있다. 이 상태를 디폴트 상태로 사용함으로써, 조명 모듈 배열을 통과하는 미리 정의된 데이터 경로가 전혀 필요 없게 된다.

청구항 9에 정의된 방법의 실시예에 따르면, 조명 모듈 배열을 통과하는 최적화된 데이터 경로를 생성하는 최적화 절차가 실행된다. 이 데이터 경로는 데이터를 조명 모듈에 공급하는 제어 장치에 의해 사용된다. 더욱 최적의 경우에, 몇 개의 데이터 경로가 구성된다.

청구항 10에 정의된 방법의 실시예에 따르면, 조명 모듈 배열에 대한 지식, 예를 들어 그 크기 및 모양은 최적화를 위해 사용된다.

청구항 11에 정의된 방법의 실시예에 따르면, 조명 모듈의 통신 유닛은 수신 전용 또는 송신 전용 유닛으로서 정의된다. 이것은 단방향 데이터 경로가 생성되도록 조직적으로 행해진다.

본 발명의 다른 실시양상에 따르면, 조명 시스템이 제공되는데, 조명 시스템은 서로 통신할 수 있는 다수의 다각형 모듈과 하나의 제어 장치를 포함하고, 상기 조명 모듈은 조명 모듈의 몇 개의 측면에 배열된 통신 유닛들을 통해 이웃 조명 모듈들과 통신할 수 있는 각 조명 모듈에 의해 임의로 배열 가능하다.

본 발명의 이들 및 다른 실시양상, 특징 및 장점은 아래에 설명되는 실시예로부터 명백해질 것이고, 그러한 실시예와 관련하여 설명될 것이다.

본 발명은 이제 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 조명 시스템을 제어하는 방법의 실시예의 플로우차트.

도 2는 예시적인 조명 시스템의 개략적인 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 조명 시스템을 제어하는 방법의 실시예의 동작을 도시한 조명 모듈 배열의 개략적인 블록도.

도 4는 도 3의 실시예의 다른 동작을 도시한 조명 모듈 배열의 개략적인 블록도.

도 5a-c는 조명 모듈 배열의 변경에 대한 적응을 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 조명 시스템의 실시예에 따른 조명 모듈 배열의 개략적인 블록도.

도 7은 본 발명에 따른 조명 시스템의 실시예의 조명 모듈의 개략적인 블록도.

도 8a-b는 조명 모듈의 상이한 유형의 서브-모듈 구조를 도시한 도면.

도 9a-b는 조명 모듈의 방향 변경을 도시한 도면.

도 2와 관련하여, 조명 시스템은 몇 개의 조명 모듈(201), 제어 장치(203) 및 PC(Personal Computer)(205)를 포함한다. 각각의 조명 모듈(201)은 도 7에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 광원을 포함한다. 조명 모듈(201)은 다각형이다. 예를 들어, 조명 모듈은 도 2에서 직사각형이고, 도 3에서 정사각형이다. 단순화를 위해, 얇은 조명 모듈 또는 타일(201)의 2차원 배열만이 이 출원에서 도시되지만, 3차원 배열도 가능하다. 도 6에 도시된 바와 같이, 조명 모듈(601)은 통신 유닛(603)에 의해 서로 통신할 수 있다. 도시된 실시예에서, 각 조명 모듈(601)의 통신 유닛은 조명 모듈(601)의 각 측면에 하나씩 위치한다. 따라서, 도시된 실시예에서, 조명 모듈(201, 601)은 4개의 이웃하는 조명 모듈(201, 601)과 통신할 수 있다. 그러나, 이웃하는 조명 모듈의 수는 1개에서 4개까지 변할 수 있다.

조명 모듈(201)은 전기 접속뿐만 아니라 기계적으로 상호접속 가능하다. 이들은, 예를 들어 조명 모듈(201)을 클릭하거나 함께 맞물리게 하는 수단으로서 제공될 수 있다. 이 애플리케이션을 위해, 적절한 기능을 제공할 수 있는 임의의 접속 유형이 유용하다. 전기 접속은 통신 접속뿐만 아니라 전원 접속을 포함하고, 전기 접속은 따로 분리되거나 공통으로 될 수 있다. 적어도 통신 접속과 관련하 여, 전기 접속은 무선뿐만 아니라 유선으로 될 수 있다. 기계적 접속은 조명 모듈(201)에서 제공될 수 있고, 또는 조명 모듈(201)을 지지하는 어떤 종류의 지지 구조물이 사용될 수 있다. 조명 모듈 배열의 조명 모듈(201) 중의 하나는 자신의 통신 유닛(603) 중의 하나를 통해 제어 장치에 추가로 접속된다. 또한, PC(205)가 제어 장치(203)에 접속된다. 제어 장치(203)는 조명 모듈 배열에 의해 이미지, 비디오 등과 같은 조명 패턴의 표시를 제어한다. PC(205)는 제어기가 조명 패턴을 생성하고 및/또는 적응시키는 것을 돕고, 표시될 조명 패턴을 미리 보기 위해 사용된다. 다른 실시예에서, PC(205)는 제어 장치(203)를 구성한다.

도 7과 관련하여, 각 조명 모듈 내에 구성된 회로의 일부가 개략적으로 도시된다. 4개의 통신 유닛(703)은 내부 버스를 통해 내부 프로세서(705)에 접속된다. 각 통신 유닛은 기본적으로, 수신 전용 모드 및 송신 전용 모드를 포함하여 상이한 모드로 설정가능한 I/O 유닛이다. 또한, 프로세서는 크로스바 스위치(709)에 접속되는 1개, 또는 통상적으로 7개의 LED 구동기(707)에 접속된다. 그 다음에, 크로스바 스위치(709)는 하나 이상의 LED(711)에 접속된다. 프로세서는 또한 제어 목적을 위해 크로스바 스위치에 직접 접속된다. 통신 유닛(703) 중의 하나에 의해 수신되는 조명 데이터는 프로세서(705)에 공급되고, 프로세서(705)는 LED(711)에 전력을 공급하기 위한 LED 구동기(707)에 대한 제어 신호를 생성한다. 전력 공급 신호는 아래에 설명되는 이유로 크로스바를 통해 공급된다.

특히 도 1, 3, 4 및 5a-c를 참조하면, 조명 시스템의 본 발명에 따른 방법의 실시예는 플로우차트의 박스(101)에서 개시하여, 박스(103)의 학습 절차부터 시작 한다. 이 실시예에서, 개시는 조명 모듈 배열이 처음으로 만들어졌을 때, 시스템이 배열의 변경 후나 소정의 다른 이유로 리셋될 때, 및 시스템이 실행되는 동안에 조명 모듈이 추가되거나 제거될 때 자동으로 발생한다. 학습 절차는 배열의 크기 및 모양을 정의하기 위해, 그리고 제어 장치와 조명 모듈(301) 사이의 통신을 위한 통신 네트워크를 설정하기 위해 실행된다. 학습 절차는 검색 절차(박스(105))부터 시작하는데, 검색 절차는 제어 장치(303)가 고유 익스플로러 토큰을 배열 내로 보내는 것으로, 더욱 구체적으로, 제어 장치(302)에 직접 접속된 제1 조명 모듈(301)에 보내는 것으로 시작한다(박스(107)). 그 다음, 토큰은 제1 조명 모듈(301)에 의해 이웃하는 다음 조명 모듈 등등으로 전달된다(박스(109)). 학습 절차는 모든 조명 모듈(301)이 차례로 토큰에 의해 반드시 최소한 한번은 방문을 받도록 되어 있다. 이 검색 절차 동안에, 조명 모듈(301)의 모든 통신 유닛은 기본적으로 수신하고 있다.

처음부터, 모든 조명 모듈(301)은 모든 측면에서 수신하고 있는 비방문 상태에 있다. 또한 일반적으로 유휴 상태로 여겨질 수 있는 이 수신 상태는 아래에 예시되는 바와 같이, 또한 다른 경우에도 그런 상태로 될 수 있다. 어떤 시점에서, 각 조명 모듈(301)은 이웃 조명 모듈(301)로부터 존재 문의를 받을 수 있다. 그 조명 모듈(301)은 문의가 수신된 쪽에만 응답을 보낼 것이고, 결과는 문의하는 조명 모듈(301)에 의해서만 저장된다. 어떤 시점에서, 각 조명 모듈(301)은 어떤 쪽에 이웃 조명 모듈이 있는지 찾아내기 위해 이웃 조명 모듈에 존재 문의를 보낼 것이다. 이들 문의 처리는 아래에 더욱 설명될 것이다. 토큰은 제어 장치(303)로부 터의 특정 메시지이다. 메시지의 헤더는 그것을 익스플로러 토큰으로서 식별한다. 토큰이 제1 조명 모듈(301)로 들어갈 때, 토큰은 고유 주소 및 인입측 플래그를 전달한다.

초기 시작 주소는 제어 장치(303)에 의해 생성되어 제어 장치(303)로부터 시작된다. 예를 들어, 시작 주소가 A1이라고 하자. 조명 모듈(301)은 이것을 토큰이 조명 모듈(301)에서 처음으로 수신된 것으로 인식하므로, 주소 A1이 조명 모듈(301)에 할당된다. 이 할당 후, 주소는 갱신되고, 예를 들어 A2로 증분된다. 그 다음, 조명 모듈 A1은 정보를 저장하고, 예를 들어 토큰에 의해 방문 받았다는 것을 나타내는 플래그를 설정한다. 또한, 조명 모듈 A1은 어느 쪽에서, 즉 어느 통신 유닛(603)에서, 토큰이 수신되었다는 것을 인식한다. 그 문제에 관해, 조명 모듈(301)은 상하좌우를 정의하는 디폴트 방향이 제공된다. 그러나, 임의의 회전으로 조명 모듈을 장착하는 자유를 제공하기 위해, 이 디폴트 방향은 토큰의 인입측 플래그와 비교된다. 불일치가 검출되면, 조명 모듈(301)은 그 방향을 인입측 플래그와 대응하게 적응시킨다. 그 다음, 인입측 정보가 조명 모듈 A1에서 저장된다.

그 다음, 조명 모듈 A1의 프로세서(705)는 모든 측면으로부터, 하지만 토큰이 수신된 쪽으로부터 존재 문의의 송신을 시작한다. 응답이 저장된다. 그 다음, 조명 모듈 A1은 이웃 조명 모듈(301)에 전달될 새로운 토큰을 준비한다. 준비는 다음 조치를 포함한다. 이웃 조명 모듈은 모든 조명 모듈(301)에 대해 동일한 사전 설정 순서에 따라 위치한다. 이 실시예에서, 순서는 하, 좌, 우, 상이다. 도 3에 도시된 배열에서, 조명 모듈 A1은 토큰이 아래쪽에서 수신되었기 때문에, 아래쪽이 불가능하다고 결정한다. 또한, 좌측으로 또는 우측으로 조명 모듈(301)이 없으므로, 토큰은 위쪽으로 보내져야 된다고 결정한다. 어느 방향으로도 조명 모듈(301)을 액세스할 수 없으면, 토큰은 통과 플래그가 구비될 것이고, 맨 처음으로 조명 모듈(301)에 들어간 쪽부터 보내질 것이다. 토큰이 통과 플래그를 전달할 때, 수신하는 조명 모듈(301)은 그 주소를 갱신하지 않을 것이다. 이 준비가 완료될 때, 조명 모듈 A1은 실제로 이웃 조명 모듈에 토큰을 보내고, 이웃 조명 모듈에서는 A1에서와 동일한 절차가 실행된다. 주소는 A2로 갱신되어 이 이웃 조명 모듈에 할당되고, 그 다음의 조명 모듈(301)에 대해서는 주소가 A3으로 증분되는 등등으로 된다.

조명 모듈(301)이 토큰에 의해 방문 받았을 때, 조명 모듈(301)은 상태를 방문 상태로 변경했다. 방문 상태에서, 모든 측면 상의 통신 유닛은 처음에 그랬던 것처럼, 수신 또는 청취 모드에 있다. 그러나, 모든 통신 유닛은 어떤 존재 문의에도 응답이 금지된 상태로 조용히 있어야 한다. 따라서, 방문 받은 조명 모듈(301)은 그들 자신을 다른 조명 모듈(301)에게 숨기고 있고, 이로 인해, 그들 조명 모듈은 다른 조명 모듈(301)에 의해 존재하지 않는 것으로 간주된다.

토큰이 통과 플래그를 전달하고, 방문 상태에 있는 조명 모듈(301)로 들어갈 때, 그것은 다음과 같이 처리될 것이다. 조명 모듈(301)은 그 이웃 조명 모듈에 대해 완전히 알고 있고, 조명 모듈(301)이 여전히 하나 이상의 비방문 이웃을 갖는 경우에, 토큰의 통과 플래그가 제거될 것이고, 토큰은 상기 설명된 규칙에 따라 비 방문 이웃 조명 모듈(301)로 보내질 것이다. 조명 모듈(301)이 비방문 이웃을 갖지 않으면, 토큰은 단지 조명 모듈(301)을 통과할 것이고, 처음으로 조명 모듈(301)에 의해 수신된 쪽에서 조명 모듈(301)을 떠날 것이다. 토큰 데이터의 갱신은 전혀 실행되지 않을 것이다. 검색 절차는 토큰이 제어 장치로 복귀할 때 종료된다.

이러한 방식으로, 검색 절차는 도 3에 도시된 바와 같은 상황이 되게 할 것이다. 개별적으로 고유 주소는 전체 37개의 조명 모듈(A1-A37)에 할당되었고, 제어 장치(303)와 조명 모듈(301) 사이의 통신을 위한 초기 통신 네트워크는 토큰의 루트를 따라 생성되었다(박스(111)).

그러나, 제어 장치는 배열의 구조에 대한 정보를 필요로 하고, 효율적인 통신 경로가 바람직하다. 그러므로, 검색 절차 이외에, 학습 절차는 기하학적 정보 수집 절차를 포함하고, 방법은 통신 네트워크를 최적화하는 최적화 절차를 더 포함한다.

기하학적 정보 수집 절차(박스(113))는 다음 처리를 포함한다. 조명 모듈(301)이 처음으로 방문하게 될 이웃 조명 모듈(301)로의 방향을 결정했을 때(박스(115)), 조명 모듈(301)은 토큰이 처음으로 수신된 쪽으로부터, 제어 장치(303)로 되돌아가는 그 방향에 대한 정보를 송신한다(박스(117)). 루트를 따르는 이전의 모든 조명 모듈(301)은 방향 정보를 통과시키고, 그로 인해 방향 정보는 제어 장치(303)에서 끝난다. 따라서, 제어 장치(303)는 배열에 대한 지식을 조금씩 획득한다. 모든 조명 모듈(301)이 방문 되었을 때, 제어 장치(303)는 완전한 배열 도면을 갖는다.

위에서, 방문 조명 모듈(301)이 기하학적 정보, 뿐만 아니라 예를 들어 조명 모듈 능력 및 유지 관리 정보와 같은 소정의 정보를 제어 장치(303)로 돌려보낸다. 이러한 정보 송신 동작을 제공하기 위해, 한 실시예에서, 토큰은, 조명 모듈 배열을 통해 이동하면서, 전체 학습 절차 동안 송신 또는 수신 상태에서 이 경로를 따라 조명 모듈(301)의 측면에 통신 유닛을 유지함으로써 토큰의 자취를 제어 장치로 되돌아가는 단방향 복귀 데이터 경로로 변환한다. 통과 플래그가 설정될 때, 토큰은 또한 이 복귀 데이터 경로를 따라 이동한다. 토큰이 비방문 이웃을 갖는 조명 모듈(301)에 도달할 때, 토큰은 그것 및 다른 비방문 조명 모듈로 계속 들어갈 것이다. 복귀 데이터 경로를 따라 존재하는 조명 모듈은 이미 그들의 정보를 제어 장치에 반환했으므로, 토큰이 통과하고 있을 때, 토큰은 제어 장치로의 복귀 데이터 경로의 그 부분을 분리할 수 있다.

다른 실시예에서, 방문 조명 모듈(301)은 토큰이 모듈을 떠난 직후에 다시 "청취 전용" 모드로 들어간다. 데이터는 "데이터 호핑(hopping)"을 통해 다시 제어 장치(303)로 송신되고 있다. 이것은 복귀 경로를 따라 위치한 방문 조명 모듈(301)이 제어 장치(303)의 방향으로 한 조명 모듈(301)에서 다음 조명 모듈로 데이터를 보내고 있다는 것을 의미한다. 이것은 토큰이 처음 수신된 통신 유닛을, 복귀 경로에서의 다음 조명 모듈로의 데이터 전송을 완료할 수 있을 만큼 충분히 긴 송신 상태로 있게 함으로써 달성된다. 한번에 단 하나의 조명 모듈(301)이 송신될 수 있게 할 때, 충분한 데이터 저장 용량은 모든 복귀 데이터를 보유하기 위 해 모든 조명 모듈(301)에서 필요하게 된다.

방향 정보 이외에, 이 실시예에서, 조명 모듈 특성, 예를 들어 능력, 및 경과 수명과 같은 모듈 종속 정보가 또한 제어 장치(303)로 송신된다. 이들 특성은 나중에 조명 모듈(301)의 제어 데이터를 생성할 때 제어 장치(303)에 의해 고려된다.

최적화 절차(박스(119)) 동안, 제어 장치(303)는 초기 통신 네트워크를 가능한 한 짧은 방송 네트워크로 변경한다(박스(121)). 방송 네트워크는 모든 조명 모듈(301) 사이에서 RGB(Red Green Blue) 데이터를 배포하는 제어 장치(303)의 출력에서부터 시작하는 하나 이상의 단방향 데이터 경로 또는 분기(branch)로 이루어진다. 결과적으로 생긴 방송 네트워크의 한 예는 도 4에 도시된다. 이 최적화 절차 동안, 모든 조명 모듈(301)은 새로운 더욱 논리적인 X,Y 주소가 제공되어(박스(123)), 조명 패턴 생성 작업을 용이하게 한다. 또한, 제어 장치(303)에서 조명 모듈(301)로 통신 제어 데이터를 보냄으로써, 각 조명 모듈(301) 내에서, 통신 유닛(703) 중의 하나는 데이터 수신 전용 상태로 설정되고, 제어 장치로부터 더 먼 곳에 이웃 조명 모듈(301)이 있으면, 하나의 통신 유닛은 데이터 송신 전용 상태로 설정된다. 더욱 구체적으로, 학습 절차가 완료되었을 때, 모든 조명 모듈은 복귀 데이터 경로에 있는 것들과는 별개로, 청취 전용 상태로 있는다. 제어 장치(303)는 제어 장치(303)에 접속된 가장 가까운 조명 모듈(301)에 메시지를 송신함으로써 최적화를 시작한다. 이 메시지는 연속적으로 통신 유닛이 수신하고 송신해야 하는 그 조명 모듈(301)에 대한 명령어를 포함한다. 이제, 방송 네트워크는 하나의 조 명 모듈 길이가 되었다. 그 다음에, 이미 명령한 조명 모듈 다음에 있는 체인 내의 제2 조명 모듈은 방송 네트워크의 이미 설정된 부분을 통해 유사한 명령어를 수신하고 있다. 이러한 방식으로, 방송 네트워크는 전체 네트워크가 완성될 때까지 하나씩 조명 모듈마다 설정된다.

최적화 절차가 완료될 때, 조명 시스템은 데이터 방송 모드로 설정되는데(박스(125)), 모든 조명 모듈(301)은 원하는 조명 패턴을 생성하기 위해 모듈의 LED(711)를 구동하기 위한 RGB 데이터가 연속적으로 공급된다. 각 조명 모듈(301)은 대응하는 주소를 전달하는 방송된 데이터의 그 부분만을 획득할 것이다.

조명 모듈 내에 2개 이상의 LED 또는 2개 이상의 RGB LED 그룹을 가질 때, 그것의 장착은 회전에 민감하게 된다. 그것은 조명 모듈의 어느 쪽이 "위"를 나타내는지 알아야 한다는 것이다. 그렇지 않으면, 조명 패턴은 잘못될 수 있다. 상기 설명된 바와 같이, 본 발명은 회전 또는 방향의 자유를 제공한다. 이 자유는 상기 설명된 바와 같이 회전 정정을 이용함으로써 얻어진다. 즉, 토큰이 조명 모듈(903, 907)로 들어갈 때, 토큰은 예를 들어, 조명 모듈(901, 905)의 우측에서 떠난다고 하는 방향 데이터를 전달한다. 그 다음, 수신 조명 모듈(903, 907)의 디폴트 방향이, 수신측이 좌측이라는 것 외에 다른 것을 말해주면, 수신 조명 모듈(903, 907)의 방향은 정정되어야 한다. 이것은 도 9a-b에 도시된다. 도 9a에서, 수신 조명 모듈(903)은 이미 정확한 방향으로 되어 있지만, 도 9b에서, 수신 조명 모듈(907)은 방향을 시계방향으로 90도 회전함으로써 방향이 변경되어야 한다. 결과적으로, 뷰어는 물리적 비회전 조명 모듈을 인식할 것이지만, 내부적으 로, 조명 모듈(907)은 이웃 조명 모듈 및 제어 장치에 방향 정보를 전달할 때 자신을 적절하게 위로 회전한 조명 모듈로 나타낼 것이다. 이것은, 예를 들어 "우측을 떠난다"하고 하는 방향 데이터를 전달하는 토큰은 물리적으로 아래쪽에서 정정 조명 모듈(907)을 떠날 것이라는 것을 의미한다.

그러한 정정을 얻는 한가지 방식은 도 7에 도시된 크로스바 스위치(709)를 이용하는 것이다. 조명 모듈(701)의 프로세서(705)는 회전 정정을 결정하고, 이에 따라 크로스바 스위치(709)의 접속을 변경한다. 이들 접속은 LED 구동기(707)와 LED(711) 사이에 접속된다. 예를 들어, 정사각형 조명 모듈(701)에서, LED는 4개의 사분면으로 나누어질 수 있는데, 변경은 1 사분면 내의 접속이 다른 사분면으로 바뀐다는 것을 의미한다.

대안으로서, 회전 정정은 인입 조명 데이터를 LED 구동기(707)에 인가하기 전에, 프로세서에 의해 인입 조명 데이터를 재배열함으로써 실행될 수 있다.

조명 시스템의 한 실시예에서, 각 조명 모듈(801a, 801b)은 상이한 구성으로 서브-모듈(803a, 803b)로 나누어진다. 도 8a 및 8b에 2개의 예가 도시된다. 각 서브-모듈은 최소한 하나의 LED를 포함하고, 개별적으로 조명된다. 양호하게, 각 서브-모듈은 높은 속도로 변경될 수 있는 넓은 영역의 색을 방출할 수 있다. 이로 인해, 패널 전체에 걸쳐 모든 종류의 고속 이동 조명 패턴을 생성할 수 있다. 비디오 속도 조명 패턴이 표시될 수 있을 정도로 조명 시스템의 부분들이 선택되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 100 Hz 이상의 재생 속도가 얻어질 수 있다.

또한, 위에서 나타낸 바와 같이, 조명 모듈은 광 방출, 온도 및 수명과 같은 데이터 대해 제어 장치에 피드백을 제공하는 수단을 포함한다.

도 5a-5c에서, 이 조명 시스템의 적응성이 예시된다. 처음에, 도 2a에서, 조명 모듈 배열은 정사각형 모양이고, 에지를 따른 조명 모듈의 광 방출은 배열의 나머지와 다른 상이한 색의 프레임을 형성한다. 그 다음, 도 2b에서, 6개의 조명 모듈이 배열에서 제거된다. 이 변경은 학습 절차 등의 실행을 트리거한다. 이것은 프레임의 폐쇄를 초래하는데, 제거 후에 에지 모듈이 된 새로운 조명 모듈이 프레임 내에 편입된다. 그러므로, 예를 들어, 다음 이유들 중의 하나의 이유로 재개시가 실행되는데; 그 이유는 a) 방송 네트워크가 손상되었고, 이것은 배열의 모든 조명 모듈에 도달하는 새로운 네트워크의 생성을 필요로 하고; b) 조명 패턴 생성 알고리즘은 배열의 모양에 상관없이 소정의 조명 패턴 효과가 유지된다는 것을 규정하기 때문이다. 후자의 경우에, 알고리즘은, 예를 들어, 도 5c에 도시된 바와 같이, 서브-픽셀 경계가 배열의 새로운 에지를 따라 계속 이어지게 하려고 노력할 수 있다.

도 9a 및 9b에서, 또한, 조명 모듈 전반의 LED 분포의 예가 도시된다. 그러므로, 각 조명 모듈(901, 903, 905, 907)은 16개의 LED(L1-L16) 및 16개의 LED 구동기(D1-D16)를 갖는다. 그들은 4x4 행렬로 배열되고, 상부 좌측 모서리에서부터 시작하여, L1이 D1에 관련되도록, 조명 모듈(901-907)의 물리적 방향에 따라 번호가 매겨진다. 그러나, 조명 모듈이 빗나간 방향으로 장착될 때, 번호는 소정의 다른 모서리에서부터 매겨진다. 조명 모듈(907)의 방향 정정은 D1이 상부 좌측 모서리에 다시 위치하도록 구동기의 번호를 다시 매기는 것으로 생각될 수 있다.

본 방법의 한 실시예에서, 모든 조명 모듈은 전원이 켜질 때 모든 측면에 그들의 존재를 알린다. 이로 인해, 모든 조명 모듈은 토큰이 처음으로 방문할 때 그들의 이웃을 이미 알고 있다. 그러나, 이 실시예는 요구사항을, 송신 및 수신을 위한 간격들의 타이밍의 높은 레벨로 증가시킨다.

위에서, 본 발명에 따른 조명 시스템 및 조명 시스템을 제어하는 방법의 실시예가 설명되었다. 이것들은 단지 비제한적인 예라는 것을 알 수 있을 것이다. 숙련된 사람에 의해 이해되는 바와 같이, 많은 변경 및 대안적인 실시예가 본 발명의 범위 내에서 가능하다.

그러므로, 본 발명은 서로 통신할 수 있는 다수의 다각형 조명 모듈 및 제어 장치를 포함하는 조명 시스템을 제어하는 방법을 포함한다. 조명 모듈은 각 조명 모듈이 조명 모듈의 몇 개의 측면에 배열된 통신 유닛을 통해 이웃 조명 모듈과 통신할 수 있기 때문에 임의로 배열 가능하다.

본 방법은 조명 모듈 배열, 및 제어 장치와 조명 모듈 사이의 통신을 위한 통신 네트워크를 정의하는 학습 절차를 포함한다.

학습 절차 동안, 모든 조명 모듈이 반드시 토큰에 의해 방문 받게 하면서, 토큰은 한 조명 모듈에서 다른 조명 모듈로 전달되고; 조명 모듈들이 서로 관련하여 배열되는 방법에 대한 기하학적 정보가 생성된다.

본 분야에 숙련된 기술자라면, 이 출원을 위해, 특히 첨부된 청구범위와 관련하여, 단어("comprising")가 그외 다른 요소 또는 단계를 포함할 수 있고, 단어("a" 또는 "an")가 다수를 포함할 수 있다는 것을 명백히 알 수 있을 것이다.

Claims

적어도 2차원 배열을 갖는 복수의 다각형 조명 모듈(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907), 및 상기 조명 모듈들을 제어하기 위한 제어 장치(203, 303)를 포함하는 조명 시스템을 제어하는 방법으로서 - 상기 조명 모듈들은 서로 통신할 수 있으며, 상기 조명 모듈들(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)은, 각 조명 모듈(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)이 상기 조명 모듈(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)의 몇 개의 측면에 배열된 통신 유닛들(603, 703)을 통해 이웃 조명 모듈들(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)과 통신할 수 있는 것에 의해 임의로 기하학적으로 배열 가능함 -,

조명 모듈 기하학적 배열, 및 상기 제어 장치(203, 303)와 상기 조명 모듈들(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) 사이의 통신을 위한 통신 네트워크를 정의하기 위한 자기-학습 절차(self-learning procedure)(103)를 실행하는 단계

를 포함하고,

상기 자기-학습 절차(103)는,

모든 조명 모듈(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)이 토큰에 의해 방문 받는 것을 보장하면서, 상기 토큰을 조명 모듈(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)로부터 조명 모듈(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)로 전달하는 단계; 및

상기 조명 모듈들(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)이 서로에 대하여 기하학적으로 배열되는 방법에 대한 기하학적 정보(113)를 상기 제어 장치(203, 303)에 동시에 제공하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 토큰은 조명 모듈(301)로의 토큰의 처음 방문 시에 그 조명 모듈(301)에 할당되는 주소를 전달하고, 상기 주소는 각 할당 이후에 상기 토큰에서 갱신되는 조명 시스템 제어 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기하학적 정보를 동시에 제공하는 단계는 상기 토큰이 어느 방향으로 조명 모듈(901, 903, 905, 907)을 떠날 것인지 결정하는 단계, 및 상기 방향에 대한 방향 정보를 상기 제어 장치(303)에 통신하는 단계를 포함하는 조명 시스템 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 제어 장치(303)는 상기 방향 정보에 의해 상기 조명 모듈 배열의 크기 및 모양을 결정하는 조명 시스템 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 기하학적 정보를 동시에 제공하는 단계는 상기 토큰이 다음에 방문할 조명 모듈(901, 903, 905, 907)에 방향 정보를 통신하는 단계를 더 포함하는 조명 시스템 제어 방법.
제5항에 있어서, 상기 자기-학습 절차(103)는, 조명 모듈(901, 903, 905, 907)에서의 상기 방향 정보의 수신 시에 상기 조명 모듈의 디폴트 방향(default orientation)의 회전 정정을 결정하는 단계를 더 포함하는 조명 시스템 제어 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자기-학습 절차(103)는, 각 조명 모듈(301)에, 상기 조명 모듈(301)로의 처음 방문 시에 그 조명 모듈(301)의 어느 측면에서 상기 토큰이 수신되었는지에 대한 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 조명 시스템 제어 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조명 모듈들(301)은, 상기 조명 모듈들이 어느 측면으로부터도 통신을 수신할 준비가 되어 있는 유휴(idle) 상태 및 상기 조명 모듈들이 적어도 한 방향으로 통신을 송신하는 비유휴(non-idle) 상태를 포함하는 적어도 2개의 상이한 상태들 중 하나의 상태에 있는 조명 시스템 제어 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 통신 네트워크를 최적화하기 위한 최적화 절차(119)를 더 포함하고, 상기 최적화 절차(119)는, 상기 제어 장치(303)로부터 상기 조명 모듈들(301)로 데이터를 송신하기 위해, 상기 조명 모듈 배열을 통과하는 적어도 하나의 최적화된 데이터 경로를 구성하는 단계를 포함하는 조명 시스템 제어 방법.
제9항에 있어서, 상기 제어 장치(303)는 상기 조명 모듈 배열에 대한 지식에 기초하여 상기 적어도 하나의 최적화된 데이터 경로를 결정하는 조명 시스템 제어 방법.
제10항에 있어서, 상기 제어 장치(303)가 데이터 경로 내에 포함될 각 조명 모듈(301)에 통신 제어 데이터를 송신하는 것에 의해 단방향 경로로서 상기 데이터 경로가 정의되고, 상기 통신 제어 데이터는 상기 조명 모듈(301)의 통신 유닛들(603) 중 적어도 하나를 데이터 수신 전용으로 정의하며, 상기 조명 모듈(301)의 통신 유닛들(603) 중 적어도 하나를 데이터 송신 전용으로 정의하는 조명 시스템 제어 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배열의 변경을 검출하고, 이에 따라 상기 조명 모듈들의 제어를 적응시키는 단계를 더 포함하는 조명 시스템 제어 방법.
적어도 2차원 배열을 갖는 복수의 다각형 조명 모듈(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907), 및 상기 조명 모듈들(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)을 제어하기 위한 제어 장치(203, 303)를 포함하는 조명 시스템으로서 - 각 조명 모듈은 몇 개의 통신 유닛들(603)을 포함하고, 상기 조명 모듈들(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)은, 각 조명 모듈(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)이 상기 통신 유닛들(603)을 통해 이웃 조명 모듈들(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)과 통신할 수 있는 것에 의해 임의로 기하학적으로 배열 가능하며, 상기 통신 유닛들(603)은 상기 조명 모듈(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)의 몇 개의 측면에 배열됨 -,

상기 조명 시스템은 그 기하학적 배열에 관하여 자기-학습(self-learning)을 하도록 되어 있고,

상기 조명 시스템은, 상기 기하학적 배열, 및 상기 제어 장치(203, 303)와 상기 조명 모듈들(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) 사이의 통신을 위한 통신 네트워크를 정의하도록 되어 있고,

상기 조명 시스템은, 모든 조명 모듈(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)이 토큰에 의해 방문 받는 것을 보장하면서, 상기 토큰을 조명 모듈로부터 조명 모듈로 전달하도록 되어 있으며, 상기 조명 모듈들(201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907)이 서로에 대하여 기하학적으로 배열되는 방법에 대한 기하학적 정보를 상기 제어 장치(203, 303)에 동시에 제공하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제13항에 있어서, 상기 제어 장치(303)는 상기 배열의 변경들을 검출하여 이에 따라 상기 조명 모듈들(301)의 제어를 적응시키도록 되어 있는 조명 시스템.
제13항 또는 제14항에 있어서, 각 조명 모듈(301)은, 상기 조명 모듈(301)로의 처음 방문 시에 그 조명 모듈(301)의 어느 측면에서 상기 토큰이 수신되었는지에 대한 정보를 저장하기 위한 저장 장치를 포함하는 조명 시스템.