KR101563340B1 - 이종센서를 이용하여 전력을 절감하는 전력 공급 장치 및 조명 시스템 - Google Patents

Abstract

적어도 하나의 램프에 전력을 공급하는 장치는 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값과 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성하는 제어기, 온/오프 신호에 따라 램프 구동 회로들 각각에 대한 전력 공급을 허용하거나 차단하기 위한 스위칭 동작을 수행하는 스위치, 및 스위치의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 적어도 하나의 램프의 구동 전류로 변환하는 복수 개의 램프 구동 회로들을 포함한다.

Description

이종센서를 이용하여 전력을 절감하는 전력 공급 장치 및 조명 시스템 {Power supplying apparatus for saving power using heterogeneous sensors and lighting system}

이종센서를 이용하여 적어도 하나의 램프에 공급되는 전력을 절감하기 위한 전력 공급 장치 및 이것을 이용한 조명 시스템에 관한 것이다.

현재, 전 세계적으로 건물에서 사용되고 있는 전기 에너지를 절약하기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 특히, 사무용 건물의 경우 전체 전력의 약 25% 정도가 건물 내부의 조명에 사용되는 것으로 보고되고 있다. 사무용 건물의 내부 조명에 소비되는 전력의 절감을 위해 자연광이 이용될 수 있다. 자연광을 이용하여 조명에 소비되는 전력을 절감하기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다.

주변의 이동체의 존재 여부와 주변의 밝기에 따라 자동으로 적어도 하나의 램프에서 소비되는 전력과 복수 개의 램프 구동 회로들에서 소비되는 전력을 동시에 절감할 수 있는 장치와 방법을 제공하는데 있다. 또한, 이러한 장치를 이용하는 조명 시스템과 이러한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 있다. 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.

본 발명의 일 측면에 따라 적어도 하나의 램프에 전력을 공급하는 장치는 상기 적어도 하나의 램프를 구동하기 위한 복수 개의 램프 구동 회로들, 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값과 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성하는 제어기, 및 상기 제어기로부터 출력된 온/오프 신호에 따라 상기 램프 구동 회로들 각각에 대한 전력 공급을 허용하거나 차단하기 위한 스위칭 동작을 수행하는 스위치를 포함하고, 상기 램프 구동 회로들은 상기 스위치의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 상기 적어도 하나의 램프의 구동 전류로 변환하여 상기 적어도 하나의 램프로 출력한다.

상기 제어기는 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값과 주변의 밝기를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정하고, 상기 결정된 램프 구동 회로의 개수에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정함으로써 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성할 수 있다.

상기 제어기는 상기 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정하고, 상기 주변의 밝기를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정하고, 상기 결정된 램프 구동 회로의 개수에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정함으로써 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성할 수 있다. 상기 제어기는 상기 온될 램프 구동 회로의 개수 및 상기 램프 구동 회로들 각각의 누적된 온 횟수에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정할 수 있다.

상기 제어기는 상기 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정하고, 상기 주변의 밝기를 나타내는 상기 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 온/오프 신호와 복수 개의 램프들 중에서 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 나타내는 디밍 신호를 생성하고, 상기 램프 구동 회로들은 상기 스위치의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 상기 제어기로부터 출력된 디밍 신호에 따른 램프의 구동 전류로 변환하여 상기 점등될 적어도 하나의 램프로 출력할 수 있다.

상기 제어기는 상기 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프들 중에서 점등될 램프의 개수를 결정하고, 상기 결정된 램프의 개수 및 상기 램프들 각각의 위치에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정함으로써 상기 온/오프 신호를 생성할 수 있다. 상기 제어기는 상기 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값 및 상기 램프들 각각의 위치에 기초하여 상기 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정함으로써 상기 디밍 신호를 생성할 수 있다.

상기 제어기는 램프들과는 다른 광원이 조사되는 영역에 설치된 하나의 조도 센서로부터 출력된 하나의 신호의 값 및 상기 램프들 각각의 위치에 기초하여 상기 온/오프 신호와 상기 디밍 신호를 생성할 수 있다. 상기 제어기는 상기 램프들과는 다른 광원이 조사되는 영역에 설치되며, 상기 램프들의 개수보다 적은 개수의 조도 센서들로부터 출력된 복수 개의 신호들의 값들 및 상기 램프들 각각의 위치에 기초하여 상기 온/오프 신호와 상기 디밍 신호를 생성할 수 있다.

상기 제어기는 상기 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정하고, 상기 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호를 송신한 모션 센서의 위치와 상기 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호 값에 기초하여 상기 온/오프 신호와 상기 디밍 신호를 생성할 수 있다.

상기 램프 구동 회로들 각각은 상기 스위치의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 정류하는 정류기: 및 상기 정류기의 출력 전압의 위상과 출력 전류의 위상을 맞춤으로써 상기 정류기의 출력의 역률을 개선하는 역률 개선기를 포함할 수 있다. 상기 정류기는 상기 스위치의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 정류함으로써 상기 교류를 하나의 램프의 구동 직류로 변환할 수 있다. 상기 램프 구동 회로들 각각은 상기 역률 개선기로부터 출력된 직류를 상기 제어기로부터 출력된 디밍 신호에 따른 직류로 변환하는 DC/DC 컨버터를 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 램프에 전력을 공급하는 장치는 교류 전원으로부터 출력된 교류의 노이즈를 제거하는 필터를 더 포함하고, 상기 스위치는 상기 제어기로부터 출력된 온/오프 신호에 따라 상기 필터와 상기 램프 구동 회로들 각각을 전기적으로 연결시키거나 단절시킬 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 조명 시스템은 상술된 바와 같은 전력 공급 장치, 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호를 상기 전력 공급 장치로 출력하는 제 1 센서 모듈; 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호를 상기 전력 공급 장치로 출력하는 제 2 센서 모듈, 및 상기 전력 공급 장치로부터 전력을 공급받는 적어도 하나의 램프를 포함한다. 상기 제 1 센서 모듈과 상기 제 2 센서 모듈 중 적어도 하나는 상기 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호와 상기 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호 중 적어도 하나의 신호를 무선으로 상기 전력 공급 장치로 전송할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따라 적어도 하나의 램프가 장착된 조명 시스템의 전력을 제어하는 방법은 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호를 수신하는 단계, 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값과 상기 수신된 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 적어도 하나의 램프를 구동하기 위한 복수 개의 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계, 및 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부에 기초하여 상기 적어도 하나의 램프로의 전력 공급을 제어하는 단계를 포함한다.

상기된 전력 제어 방법은 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값과 주변의 밝기를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계는 상기 결정된 램프 구동 회로의 개수에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정할 수 있다.

상기된 전력 제어 방법은 상기 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 램프 구동 회로들 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정하는 단계는 주변의 밝기를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정할 수 있다.

상기된 전력 제어 방법은 상기 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계; 및 상기 수신된 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 복수 개의 램프들 중에서 점등될 램프의 개수를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계는 상기 결정된 램프의 개수 및 상기 램프들 각각의 위치에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정할 수 있다.

상기된 전력 제어 방법은 상기 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계는 상기 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호를 송신한 모션 센서의 위치에 따라 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부 및 복수 개의 램프들 중에서 점등될 복수 개의 램프들의 밝기를 결정하는 단계; 및 상기 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 결정된 각 램프의 밝기를 증감시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면은 상기된 전력 제어 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.

주변의 이동체의 존재 여부와 주변의 밝기에 따라 자동으로 적어도 하나의 램프에서 소비되는 전력과 복수 개의 램프 구동 회로들에서 소비되는 전력을 동시에 절감할 수 있다. 특히, 주변의 이동체의 존재 여부에 따라 적어도 하나의 램프를 구동하기 위한 복수 개의 램프 구동 회로들 전체의 온/오프(on/off) 여부를 결정한 후에 주변의 밝기에 따라 각 램프 구동 회로의 온/오프 여부를 개별적으로 결정하고 각 램프의 밝기를 조절함으로써 적어도 하나의 램프에서 소비되는 전력과 복수 개의 램프 구동 회로들에서 소비되는 전력의 절감을 극대화할 수 있다. 나아가, 주변의 밝기뿐만 아니라 주변의 이동체를 나타내는 신호를 송신한 모션 센서의 위치를 중심으로 각 램프의 밝기를 서서히 감소시킴으로써 복수 개의 램프들에서 소비되는 전력과 복수 개의 램프 구동 회로들에서 소비되는 전력을 보다 더 절감할 수 있다. 또한, 이러한 전력 절감 기능을 갖는 조명 시스템을 매우 저렴한 비용으로 구축할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 제어 방법의 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 조명 제어 방법의 일례의 흐름도이다.
도 4는 도 2에 도시된 조명 제어 방법의 다른 예의 흐름도이다.
도 5는 도 1에 도시된 램프 구동 회로들(24) 각각의 구성도이다.
도 6은 도 1에 도시된 전력 공급 장치(20)를 이용하는 조명 시스템의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 조명 시스템에 따른 제어기(21)의 전력 제어 방법의 흐름도이다.
도 8은 도 1에 도시된 전력 공급 장치(20)를 이용하는 조명 시스템의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 조명 시스템에 따른 제어기(21)의 전력 제어 방법의 흐름도이다.
도 10은 도 1에 도시된 전력 공급 장치(20)를 이용하는 조명 시스템의 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 조명 시스템에 따른 제어기(21)의 전력 제어 방법의 흐름도이다.
도 12는 도 8에 도시된 조명 시스템과 도 10에 도시된 조명 시스템을 조합한 형태의 조명 시스템의 예를 도시한 도면이다.
도 13은 도 1에 도시된 전력 공급 장치(20)를 이용하는 조명 시스템의 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도 14는 도 13에 도시된 조명 시스템에 따른 제어기(21)의 전력 제어 방법의 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 이종센서를 이용하여 적어도 하나의 램프(lamp)에 공급되는 전력을 절감하기 위한 전력 공급 장치와 이러한 전력 공급 장치를 이용하는 조명 시스템에 관한 것으로, 이하에서 기술될 램프의 대표적인 예로는 LED(Light Emitting Diode) 조명 장치를 들 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하에서 기술될 램프는 LED 조명 장치 외에 다른 종류의 조명 장치도 될 수 있음을 알 수 있다. 특히, 이하에서 기술될 램프는 LED 등과 같은 발광 소자(light emitting element), 인쇄회로기판(printed circuit board) 등과 같은 발광소자의 배선 재료, 이러한 발광 소자 및 배선 재료 등을 수용하는 하우징(housing)을 모두 포함하는 용어임을 이해할 수 있다. 또한, 이하에서는 직류(direct current)를 "DC"로 간략하게 호칭하거나, 교류(alternating current)를 "AC"로 간략하게 호칭할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 조명 시스템은 전력 공급 장치(20), 적어도 하나의 램프(30), 제 1 센서 모듈(sensor module)(40), 및 제 2 센서 모듈(50)(sensor module)로 구성된다. 제 1 센서 모듈(40)과 제 2 센서 모듈(50)에는 이종센서가 장착되어 있다. 즉, 제 1 센서 모듈(40)에는 주변의 움직이는 물체, 즉 이동체를 검출하기 위한 센서가 장착되어 있고, 제 2 센서 모듈(50)에는 주변의 밝기를 검출하기 위한 센서가 장착되어 있다. 도 1의 참조번호 "30"에는 N 개의 램프들이 도시되어 있으나, 이러한 도시는 도면의 간략화를 위해 본 조명 시스템에 장착될 수 있는 최대 개수의 램프들을 도시한 것으로서 도 1의 참조번호 "30"은 하나의 램프가 될 수도 있고, 복수 개의 램프들이 될 수도 있다. 도 1에 도시된 바에 따라, 이하에서는 복수 개의 램프들을 N 개의 램프들로 표기할 수도 있다.

본 조명 시스템은 건물의 내부, 실내 주차장, 터널 등 다양한 공간에 설치될 수 있다. 본 조명 시스템이 어떤 공간에 설치되는가에 따라 본 조명 시스템은 상기된 구성 요소들 외에 다른 구성 요소들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 조명 시스템은 실내 주차장, 터널의 천장에 설치되어 N 개의 램프들(30)을 일정한 형태로 정렬하는 프레임(frame)을 더 포함할 수도 있다. 전력 공급 장치(20)는 상용의 교류 전원(AC power source)(10)으로부터 출력된 교류를 적어도 하나의 램프(30)의 구동에 적합한 전류로 변환함으로써 적어도 하나의 램프(30)의 구동에 요구되는 전력을 생산한다. 이에 따라, 적어도 하나의 램프(30)는 전력 공급 장치(20)로부터 전력을 공급받게 된다.

제 1 센서 모듈(40)과 제 2 센서 모듈(50)은 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호와 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호를 선로를 통해 유선으로 전력 공급 장치(20)로 전송할 수 있다. 다만, 제 1 센서 모듈(40)과 제 2 센서 모듈(50) 중 적어도 하나가 전력 공급 장치(20)의 원격지에 위치하거나 유선 연결이 어려운 곳에 위치하는 경우, 제 1 센서 모듈(40)과 제 2 센서 모듈(50) 중 적어도 하나는 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호와 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호 중 적어도 하나의 신호를 무선으로 전력 공급 장치(20)로 전송할 수도 있다.

이러한 무선 전송을 위해, 제 1 센서 모듈(40)과 제 2 센서 모듈(50)은 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호와 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호를 무선으로 송수신하기 위한 송수신기(미도시)를 더 포함할 수 있고, 전력 공급 장치(20)는 상기 제 1 센서 모듈(40)과 상기 제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 신호를 무선으로 송수신하기 위한 송수신기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 각 센서 모듈(40, 50)과 전력 공급 장치(20)간의 무선 통신은 블루투스(bluetooth) 방식, 지그비(Zigbee) 방식, 와이파이(Wi-Fi) 방식, 적외선통신 방식, 가시광통신 방식 등 다양한 통신 방식으로 구현될 수 있다. 이러한 통신 방식은 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지되어 있으므로 본 발명의 특징이 흐려지는 것을 방지하기 위하여 보다 자세한 설명은 생략하기로 한다.

제 1 센서 모듈(40)은 제 1 센서 모듈(40)의 주변의 이동체를 검출함으로써 제 1 센서 모듈(40)의 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호를 전력 공급 장치(20)로 출력한다. 이러한 이동체의 검출은 적외선 변화를 이용하여 주변의 물체의 움직임 여부를 검출하는 PIR(Pyroelectric InfraRed) 센서, 영상 변화를 이용하여 주변의 물체의 움직임 여부를 검출하는 영상 센서, 초음파를 이용하여 주변의 물체의 위치를 검출하는 초음파 센서, 전자장의 변화, 정전용량의 변화 등을 이용하여 주변의 물체의 위치를 검출하는 근접센서 등과 같은 센서에 의해 수행될 수 있다. PIR 센서는 물체로부터 방사되는 적외선 변화로부터 물체의 움직임 여부를 검출하기 때문에 주로 사람의 움직임 검출에 사용된다. 사람과 차량의 움직임을 검출하기 위해서 영상 센서가 사용될 수도 있다. 이하에서는 사람, 차량 등과 다양한 물체의 움직임 여부를 검출하기 위한 다양한 센서를 총괄하여 모션 센서로 호칭하기로 한다. 제 1 센서 모듈(40)은 제 1 센서 모듈(40)의 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호를 생성하기 위해 상기된 바와 같은 센서들 중 어느 하나의 센서를 포함할 수도 있고, 복수 개의 센서들을 포함할 수도 있다.

예를 들어, 제 1 센서 모듈(40)은 보다 넓은 영역에서의 이동체의 존재 여부를 검출하기 위해 복수 개의 센서들을 사용하거나, 하나의 이동체의 존재 여부를 보다 정확하게 검출하기 위해 복수 개의 센서들을 사용함으로써 이동체의 존재 여부를 나타내는 복수 개의 신호들을 전력 공급 장치(20)로 출력할 수도 있다. 이하에서는 본 발명의 특징이 흐려지는 것을 방지하기 위해 제 1 센서 모듈(40)이 하나의 모션 센서를 포함함으로써 하나의 모션 센서의 검출 영역 내에서의 이동체의 존재 여부를 나타내는 하나의 신호를 전력 공급 장치(20)로 출력하는 실시예를 중심으로 설명하기로 한다. 모션 센서는 적어도 하나의 램프(30)의 조사 영역의 중심에 위치한 이동체의 존재 여부를 검출할 수 있는 장소에 설치됨이 바람직하다. 이하에서는 모션 센서 주변의 이동체를 나타내는 신호란 엄밀하게는 적어도 하나의 램프(30)의 조사 영역에 대응하는 모션 센서의 검출 영역 내에서의 이동체의 존재 여부를 나타내는 하나의 신호를 모션 센서 주변의 이동체를 나타내는 신호를 의미한다.

이하에서 설명되는 실시예에서는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값을 이용하여 하나의 램프 또는 복수 개의 램프들(30)의 조사 영역에 사람, 차량 등의 움직임이 있는가에 따라 적어도 하나의 램프를 구동하기 위한 복수 개의 램프 구동 회로들 전체의 온/오프(on/off)를 결정한 후에 주변의 밝기에 따라 각 램프 구동 회로의 온/오프를 다시 개별적으로 결정하고 각 램프의 밝기를 조절하기 때문에 적어도 하나의 램프에서 소비되는 전력과 복수 개의 램프 구동 회로들에서 소비되는 전력의 절감을 극대화할 수 있다.

보다 상세하게 설명하면, 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값이 제 1 센서 모듈(40)의 주변에 이동체가 있음을 나타내는 임계값 이상이면 복수 개의 램프 구동 회로들 전체가 온되는 것으로 결정된다. 반면, 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값이 임계값 미만이면 복수 개의 램프 구동 회로들 전체가 오프되는 것으로 결정된다. 하나의 램프 또는 복수 개의 램프들(30)의 조사 영역에 사람이 들어온 경우에 일시적으로 사람이 움직이지 않을 수도 있다. 이와 같은 경우, 복수 개의 램프 구동 회로들 전체의 온/오프가 너무 빈번하게 반복됨을 방지하기 위해 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값이 임계값 이상이면 일정 시간 동안 복수 개의 램프 구동 회로들 전체가 온되는 것으로 결정된다.

이와 같이 온되는 것으로 결정된 일정 시간 동안에는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값이 임계값 미만이더라도 램프 구동 회로들 전체의 온이 유지되는 것으로 결정된다. 이 일정 시간이 경과한 후에 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값이 임계값 미만이면 램프 구동 회로들 전체가 오프되는 것으로 결정된다. 이하에서 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값에 따라 램프 구동 회로들 전체가 온되는 것으로 결정된다는 것은 일정 시간 동안 램프 구동 회로들 전체가 온되는 것으로 결정된다는 것을 의미하며, 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값에 따라 램프 구동 회로들 전체가 오프되는 것으로 결정된다는 것은 일정 시간이 경과한 후에 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값에 따라 램프 구동 회로들 전체가 오프되는 것으로 결정된다는 것을 의미한다.

제 2 센서 모듈(50)은 제 2 센서 모듈(50)의 주변의 밝기를 검출함으로써 제 2 센서 모듈(50)의 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호를 전력 공급 장치(20)로 출력한다. 제 2 센서 모듈(50)은 적어도 하나의 램프(30)와는 다른 광원의 조사 영역 내에 설치된 적어도 하나의 조도 센서를 포함한다. 하나의 램프(30)가 장착된 조명 시스템에서, 제 2 센서 모듈(50)의 조도 센서의 개수는 하나이다. 하나의 램프(30)의 점멸 및 밝기를 제어하는 데에는 하나의 조도 센서만으로 충분하기 때문이다. 복수 개의 램프들(30)이 장착된 조명 시스템에서, 제 2 센서 모듈(50)의 조도 센서의 개수는 램프들(30)의 개수보다 훨씬 적다. 이하에서 설명될 실시예들에 따르면, 제 2 센서 모듈(50)의 조도 센서의 개수는 한 개에서 세 개 사이가 바람직하다.

본 조명 시스템에서는 극히 소수의 조도 센서만으로 매우 많은 개수의 램프 구동 회로들(24)의 온/오프 제어와 적어도 하나의 램프(30)의 점멸 및 밝기 제어가 동시에 가능하기 때문에 매우 저렴한 비용으로 전력 소비를 절감할 수 있는 조명 시스템의 구축이 가능하다. 여기에서, 다른 광원은 일반적으로 적어도 하나의 램프(30)가 설치된 공간에 조사되는 자연광이 될 수 있으나, 상용의 교류 전원(10)의 전기 에너지 외의 다른 에너지를 이용하여 생성된 광도 될 수 있다. 자연광은 적어도 하나의 램프(30)가 설치된 공간의 일부에 조사될 수도 있고, 적어도 하나의 램프(30)에 설치된 공간의 채광 설계에 따라 자연광은 특정 시간에 적어도 하나의 램프(30)가 설치된 공간의 전부에 조사될 수도 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전력 공급 장치(20)는 제어기(controller)(21), 필터(filter)(22), 스위치(switch)(23), 및 N 개의 램프 구동 회로들(lamp driving circuits)(24)로 구성된다. 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값과 제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 적어도 하나의 램프(30)를 구동하기 위한 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온(on) 또는 오프(off) 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성한다. 우선, 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값이 주변의 이동체가 있음을 나타내면 램프 구동 회로들(24) 전체를 온(on)시키는 것으로 결정하고, 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값이 주변의 이동체가 없음을 나타내면 램프 구동 회로들(24) 전체를 오프(off)시키는 것으로 결정한다.

제 2 센서 모듈(50)의 주변이 밝을수록 도 1에 도시된 조명 시스템으로부터 보다 적은 양의 광이 출사되어야 하기 때문에 보다 적은 개수의 램프 구동 회로가 온된다. 반대로, 제 2 센서 모듈(50)의 주변이 어두울수록 도 1에 도시된 조명 시스템으로부터 보다 많은 양의 광이 출사되어야 하기 때문에 보다 많은 개수의 램프 구동 회로가 온된다. 이와 같이, 제 2 센서 모듈(50)의 밝기에 따라 N 개의 램프 구동 회로들(24) 중 일부 또는 전체가 오프될 수 있기 때문에 N 개의 램프 구동 회로들(24)에서 소비되는 전력을 절감할 수 있다. 또한, N 개의 램프 구동 회로들(24)로부터 전력을 공급받는 적어도 하나의 램프(30)도 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온(on) 또는 오프(off)에 따라 점등 또는 소등되거나 밝기가 조절되기 때문에 N 개의 램프 구동 회로들(24)에서 소비되는 전력과 적어도 하나의 램프(30)에서 소비되는 전력이 동시에 절감될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 제어 방법의 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 조명 제어 방법은 적어도 하나의 램프(30)가 장착된 조명 시스템의 제어기(21)에 의해 수행되는 단계들로 구성된다. 201 단계에서 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 제 1 센서 모듈(40)의 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호를 수신한다. 202 단계에서 제어기(21)는 제 2 센서 모듈(50)로부터 제 2 센서 모듈(50)의 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호를 수신한다. 203 단계에서 제어기(21)는 201 단계에서 수신된 적어도 하나의 신호와 202 단계에서 수신된 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 적어도 하나의 램프를 구동하기 위한 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 204 단계에서 제어기(21)는 203 단계에서 결정된 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부에 기초하여 적어도 하나의 램프(30)로의 전력 공급을 제어한다. 제어기(21)는 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 스위치(23)로 출력함으로써 적어도 하나의 램프(30)로의 전력 공급을 제어할 수 있다.

N 개의 램프 구동 회로들(24)은 하나의 램프의 구동에 사용될 수도 있고, N 개의 램프들의 구동에 사용될 수도 있다. 바꾸어 말하면, N 개의 램프 구동 회로들(24)은 하나의 램프의 점멸 및 밝기 조절에 사용될 수도 있고, N 개의 램프들 각각의 점멸 및 밝기 조절에 사용될 수도 있다.

하나의 램프(30)가 장착된 조명 시스템에서, 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 하나의 신호의 값과 제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 하나의 신호의 값에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성한다. 보다 상세하게 설명하면, 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값과 제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 주변의 밝기를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정하고, 이와 같이 결정된 램프 구동 회로의 개수에 기초하여 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 결정함으로써 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성한다.

보다 상세하게 설명하면, 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 예를 들어, 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 하나의 신호의 값이 제 1 센서 모듈(40)의 주변에 이동체가 있음을 나타내는 임계값 이상이면 램프 구동 회로들(24) 전체를 온시키는 것으로 결정한다. 또한, 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 하나의 신호의 값이 임계값 미만이면 램프 구동 회로들(24) 전체를 오프시키는 것으로 결정한다. 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 하나의 신호의 값이 임계값 미만이라는 것은 제 1 센서 모듈(40)의 주변에 이동체가 없음을 의미한다.

램프 구동 회로들 전체가 온되는 것으로 결정되면, 제어기(21)는 제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 주변의 밝기를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 램프 구동 회로들 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정하고, 이와 같이 결정된 램프 구동 회로의 개수에 기초하여 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정함으로써 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성한다. 나아가, 제어기(21)는 온될 램프 구동 회로의 개수 및 램프 구동 회로들(24) 각각의 누적된 온 횟수에 기초하여 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 예를 들어, 제어기(21)는 램프 구동 회로들(24) 각각의 누적된 온 횟수가 적은 순서대로 온될 램프 구동 회로의 개수만큼 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 결정할 수 있다. 이것에 의해, 램프 구동 회로들(24)의 누적 사용 시간이 균일하게 될 수 있어 램프 구동 회로들(24)의 전체적인 수명이 증가하게 된다. 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값에 따라 램프 구동 회로들 전체가 오프되는 것으로 결정되면, 제어기(21)는 램프 구동 회로들 각각의 오프를 나타내는 오프 신호를 생성한다. 제어기(21)는 이와 같이 생성된 온/오프 신호를 스위치(23)로 출력한다.

도 3은 도 2에 도시된 조명 제어 방법의 일례의 흐름도이다. 도 3에 도시된 조명 제어 방법은 하나의 램프(30)가 장착된 조명 시스템의 제어기(21)에 의해 수행되는 단계들로 구성된다. 301 단계에서 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 제 1 센서 모듈(40)의 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호를 수신한다. 302 단계에서 제어기(21)는 301 단계에서 수신된 하나의 신호의 값에 기초하여 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 예를 들어, 제어기(21)는 301 단계에서 수신된 하나의 신호의 값이 제 1 센서 모듈(40)의 주변에 이동체가 있음을 나타내는 임계값 이상이면 램프 구동 회로들(24) 전체를 온시키는 것으로 결정한다. 또한, 제어기(21)는 301 단계에서 수신된 하나의 신호의 값이 임계값 미만이면 램프 구동 회로들(24) 전체를 오프시키는 것으로 결정한다.

303 단계에서 제어기(21)는 제 2 센서 모듈(50)로부터 제 2 센서 모듈(50)의 주변의 밝기를 나타내는 하나의 신호를 수신한다. 이와 같이, 제 2 센서 모듈(50)로부터 제 2 센서 모듈(50)의 주변의 밝기를 나타내는 하나의 신호만을 수신하면 되기 때문에 하나의 램프(30)가 장착된 조명 시스템은 하나의 조도 센서만 포함하면 된다. 304 단계에서 제어기(21)는 303 단계에서 수신된 하나의 신호의 값에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정한다. 여기에서, 램프 구동 회로들(24)의 개수 N은 하나의 램프(30)의 밝기의 조절 단계들이 총 N 단계임을 의미한다. 예를 들어, 램프 구동 회로들의 개수가 3 개인 경우에 램프(30)의 밝기는 3 단계로 조절될 수 있다. 즉, 램프 구동 회로들의 개수가 3 개인 경우에 램프(30)의 밝기는 최고 밝기, 중간 밝기, 최저 밝기 중 어느 하나로 조절될 수 있다.

보다 상세하게 설명하면, 제어기(21)는 303 단계에서 수신된 하나의 신호의 값에 기초하여 하나의 램프(30)의 밝기를 결정하고, 이와 같이 결정된 램프(30)의 밝기에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정할 수 있다. 제 2 센서 모듈(50)의 주변이 밝을수록 램프(30)의 밝기는 약해지고, 반대로 제 2 센서 모듈(50)의 주변이 어두울수록 램프(30)의 밝기는 강해진다. 제어기(21)의 실제 설계에서 제 2 센서 모듈(50)의 출력 신호의 값으로부터 직접 램프 구동 회로의 개수가 계산된다면 이러한 램프(30)의 밝기의 결정 과정은 생략될 수 있다.

예를 들어, 303 단계에서 수신된 주변의 밝기를 나타내는 신호의 값이 클수록 조도 센서(31)의 주변이 더 밝다고 한다면, 제어기(21)는 303 단계에서 수신된 주변의 밝기를 나타내는 신호의 값의 크기에 반비례하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정할 수 있다. 만약, 303 단계에서 수신된 주변의 밝기를 나타내는 신호의 값이 전체 램프 구동 회로들(24)의 오프를 나타내는 임계값 이상이면 제어기(21)는 온될 램프 구동 회로의 개수를 "0"으로 결정한다. 303 단계에서 수신된 주변의 밝기를 나타내는 신호의 값이 전체 램프 구동 회로들(24)의 온을 나타내는 임계값 이하이면 제어기(21)는 온될 램프 구동 회로의 개수를 "N"으로 결정한다.

305 단계에서 제어기(21)는 304 단계에서 결정된 램프 구동 회로의 개수에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 상술한 바와 같이, 제어기(21)는 304 단계에서 결정된 램프 구동 회로의 개수 및 램프 구동 회로들(24) 각각의 누적된 온 횟수에 기초하여 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 결정할 수 있다. 하나의 램프 구동 회로를 통하여 하나의 램프의 밝기를 조절하는 경우에 램프 구동 회로의 소자들은 램프의 정격 전력에 맞추어 설계된다. 예를 들어, 램프의 정격전력이 100W(Watt)라고 한다면, 트랜지스터, 커패시터, 인덕터, 저항 등과 같은 램프 구동 회로의 소자들도 100W에서 장기간 무리 없이 동작할 수 있도록 최소 100W의 정격전력을 갖는 소자들로 설계되어야 한다. 그런데, 정격전력이 높은 소자들일수록 소자 자체의 소비 전력도 높다. 이와 같이, 램프의 정격전력에 맞는 소자들로 구성된 램프 구동 회로에서는 램프가 설치된 공간이 밝아 전력 절감을 위해 램프의 밝기를 낮춘다고 하더라도 램프 구동 회로 자체의 전력 소비가 많아서 전력 절감 효과가 크지 않게 된다.

만약, 정격전력 100W의 램프의 밝기가 5 단계로 조절된다면, 전력 20W를 출력하는 5 개의 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프에 의해 램프의 밝기가 5 단계로 조절될 수 있다. 예를 들어, 5 개의 램프 구동 회로들 모두가 온된다면 램프의 밝기는 가장 강하게 된다. 3 개의 램프 구동 회로들이 온된다면 램프의 밝기는 중간이 된다. 1 개의 램프 구동 회로만이 온된다면 램프의 밝기는 가장 약하게 된다. 램프 구동 회로들 모두가 오프된다면 램프는 소등되게 된다. 정격전력 100W의 램프로의 전력 공급을 5 개의 램프 구동 회로들이 분할하여 담당하면 각 램프 구동 회로는 정격전력 20W에 맞는 소자들로 설계될 수 있다. 제 2 센서 모듈(50)의 주변의 밝기에 따라 정격전력 20W의 소자들로 구성된 5 개의 램프 구동 회로들 중 일부만 온된다면, 이러한 일부 램프 구동 회로의 소비 전력은 정격전력 100W의 소자들로 구성된 하나의 램프 구동 회로의 소비 전력보다 작게 되어 램프 구동 회로들(24)의 소비 전력이 절감될 수 있다.

306 단계에서 제어기(21)는 305 단계에서 결정된 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부에 기초하여 하나의 램프(30)로의 전력 공급을 제어한다. 제어기(21)는 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 스위치(23)로 출력함으로써 하나의 램프(30)로의 전력 공급을 제어할 수 있다. 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값에 따라 램프 구동 회로들 전체가 오프되는 것으로 결정되면, 제어기(21)는 램프 구동 회로들 각각의 오프를 나타내는 오프 신호를 스위치(23)로 출력함으로써 하나의 램프(30)로의 전력 공급을 차단할 수 있다. 이 경우, 303 단계 ~ 305 단계는 생략될 수 있다.

N 개의 램프들(30)이 장착된 조명 시스템에서, 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값과 제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온(on) 또는 오프(off) 여부를 나타내는 온/오프(on/off) 신호와 N 개의 램프들(30) 중에서 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 나타내는 디밍(dimming) 신호를 동시에 생성한다. 이와 같이, 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 하나의 신호의 값과 제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부가 결정됨과 동시에 N 개의 램프들(30) 중에서 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기도 결정된다.

보다 상세하게 설명하면, 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 예를 들어, 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 하나의 신호의 값이 제 1 센서 모듈(40)의 주변에 이동체가 있음을 나타내는 임계값 이상이면 램프 구동 회로들(24) 전체를 온시키는 것으로 결정한다. 또한, 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 하나의 신호의 값이 임계값 미만이면 램프 구동 회로들(24) 전체를 오프시키는 것으로 결정한다.

램프 구동 회로들 전체가 온되는 것으로 결정되면, 제어기(21)는 제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 N 개의 램프들(30) 중에서 점등될 램프의 개수를 결정하고, 이와 같이 결정된 램프의 개수 및 램프들(30) 각각의 위치에 기초하여 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 결정함으로써 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성한다. 또한, 제어기(21)는 제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 적어도 하나의 신호의 값 및 램프들(30) 각각의 위치에 기초하여 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정함으로써 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 나타내는 디밍 신호를 생성한다. 제어기(21)는 이와 같이 생성된 온/오프 신호를 스위치(23)로 출력하고, 디밍 신호를 N 개의 램프 구동 회로들(24) 중에서 점등될 적어도 하나의 램프에 연결된 램프 구동 회로로 출력한다.

N 개의 램프들(30)이 장착된 조명 시스템에서, 제 2 센서 모듈(50)이 하나의 조도센서만을 포함하는 경우를 예로 들면, 제어기(21)는 램프들(30)과는 다른 광원이 조사되는 영역에 설치된 하나의 조도 센서로부터 출력된 하나의 신호의 값 및 램프들(30) 각각의 위치에 기초하여 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호와 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 나타내는 디밍 신호를 생성할 수 있다. 제 2 센서 모듈(50)이 복수 개의 조도 센서들을 포함하는 경우를 예로 들면, 제어기(21)는 램프들(30)과는 다른 광원이 조사되는 영역에 설치되며, 램프들의 개수보다 적은 개수의 조도 센서들로부터 출력된 복수 개의 신호들의 값들 및 램프들(30) 각각의 위치에 기초하여 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호와 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 나타내는 디밍 신호를 생성할 수 있다. 이하에서는 제어기(21)의 동작을 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 도 2에 도시된 조명 제어 방법의 다른 예의 흐름도이다. 도 4에 도시된 조명 제어 방법은 N 개의 램프들(30)이 장착된 조명 시스템의 제어기(21)에 의해 수행되는 단계들로 구성된다. 401 단계에서 제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 제 1 센서 모듈(40)의 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호를 수신한다. 402 단계에서 제어기(21)는 401 단계에서 수신된 하나의 신호의 값에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 전체의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 예를 들어, 제어기(21)는 401 단계에서 수신된 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값이 제 1 센서 모듈(40)의 주변에 이동체가 있음을 나타내는 임계값 이상이면 N 개의 램프 구동 회로들(24) 전체를 온시키는 것으로 결정한다. 또한, 제어기(21)는 401 단계에서 수신된 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값이 임계값 미만이면 N 개의 램프 구동 회로들(24) 전체를 오프시키는 것으로 결정한다.

403 단계에서 제어기(21)는 제 2 센서 모듈(50)로부터 제 2 센서 모듈(50)의 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호를 수신한다. 404 단계에서 제어기(21)는 403 단계에서 수신된 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 N 개의 램프들(30) 중에서 점등될 램프의 개수를 결정한다. 제 2 센서 모듈(50)의 주변이 밝을수록 보다 적은 개수의 램프가 점등되고, 반대로 제 2 센서 모듈(50)의 주변이 어두울수록 보다 많은 개수의 램프가 점등된다. 405 단계에서 제어기(21)는 404 단계에서 결정된 램프의 개수 및 램프들(30) 각각의 위치에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 이와 같이, 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부는 점등될 램프의 개수 외에 램프가 빛이 잘 들어오는 곳에 위치하는지, 아니면 빛이 잘 들어오지 않는 곳에 위치하는지도 함께 고려하여 결정된다.

406 단계에서 제어기(21)는 405 단계에서 수신된 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값 및 램프들(30) 각각의 위치에 기초하여 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정한다. 이와 같이, 램프의 밝기는 주변의 밝기 외에 램프가 빛이 잘 들어오는 곳에 위치하는지, 아니면 빛이 잘 들어오지 않는 곳에 위치하는지도 함께 고려하여 결정된다.

407 단계에서 제어기(21)는 405 단계에서 결정된 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부 및 406 단계에서 결정된 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기에 기초하여 N 개의 램프들(3O)로의 전력 공급을 제어한다. 제어기(21)는 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 스위치(23)로 출력하고, N 개의 램프들(30) 중에서 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 나타내는 디밍 신호를 점등될 적어도 하나의 램프에 연결된 램프 구동 회로로 출력함으로써 N 개의 램프들로의 전력 공급을 제어할 수 있다. 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값에 따라 램프 구동 회로들 전체가 오프되는 것으로 결정되면, 제어기(21)는 램프 구동 회로들 각각의 오프를 나타내는 오프 신호를 스위치(23)로 출력함으로써 N 개의 램프들(3O)로의 전력 공급을 차단할 수 있다. 이 경우, 403 단계 ~ 406 단계는 생략될 수 있다.

제어기(21)는 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값과 제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값은 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 결정하고, 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정하는 프로그램이 저장된 적어도 하나의 ROM(Read Only Memory), 데이터를 일시적으로 저장하는 적어도 하나의 RAM(Random Access Memory), ROM에 저장된 충전 프로그램을 RAM의 데이터 저장 기능을 이용하여 실행하는 적어도 하나의 프로세서(processor) 등으로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 램프(30)가 적어도 하나의 LED 조명 장치인 경우, 제어기(21)로부터 출력된 디밍 신호는 LED의 밝기에 대응되는 듀티 사이클(duty cycle)을 갖는 펄스폭변조(PWM, Pulse Width Modulation) 신호일 수 있다. 이 경우, 제어기(21)는 프로세서의 명령에 따라 이러한 펄스폭변조 신호를 생성하는 회로 등을 더 포함할 수도 있다. 아니면, 제어기(21)로부터 출력된 디밍 신호는 LED의 밝기에 비례하여 DC 0-10V 사이의 전압 크기를 갖는 신호일 수 있다.

제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값은 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 결정하는 데에 사용될 뿐만 아니라, 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정하는 데에 동시에 사용되기 때문에 제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 정밀도(precision)는 높아야 하며, 이러한 정밀도에 영향을 주는 노이즈는 제거되어야 한다. 이에 따라, 제 2 센서 모듈(50)과 제어기(21) 사이에는 제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호에 포함된 노이즈(noise)를 제거하기 위한 필터와 제 2 센서 모듈(50)로부터 출력된 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호를 증폭하기 위한 증폭기가 추가적으로 삽입될 수도 있다.

필터(22)는 상용의 교류 전원(10)으로부터 출력된 교류의 노이즈를 제거한다. 필터(22)는 교류의 노이즈를 제거하기 위한 인덕터(inductor)들과 커패시터(capacitor)들로 구현될 수 있다. 이러한 노이즈의 대표적인 예로는 EMI(electromagnetic interference)를 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 필터(22)는 상기된 인덕터들과 커패시터들 외에 교류 전원(10)으로부터 정격전류를 초과하는 과전류 또는 정격전압을 초과하는 과전압이 인가된 경우에 이것을 차단하기 위한 퓨즈를 구비할 수도 있다.

스위치(23)는 제어기(21)로부터 출력된 온/오프 신호에 따라 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각에 대한 전력 공급을 선택적으로 허용하거나 차단하기 위한 스위칭 동작을 수행한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스위치(23)는 제어기(21)로부터 출력된 온/오프 신호에 따라 필터(22)와 램프 구동 회로들(24) 각각을 전기적으로 연결시키거나 단절시킨다. 한편, 도 1에 도시된 바와는 다르게, 도 1에 도시된 하나의 필터(22) 대신에 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각에 N 개의 필터들 각각이 연결될 수도 있다. 이 경우, 스위치(23)를 교류 전원(10)과 N 개의 필터들 사이에 위치시키는 것으로 도 1에 도시된 실시예를 변형 설계할 수 있다. 필터(22) 내부에서 소비되는 전력이 미미하며, N 개의 필터들의 제조 비용을 고려할 때에 도 1에 도시된 바와 같이, 스위치(23)는 필터(22)와 램프 구동 회로들(24) 사이에 위치함이 바람직하다.

도 5는 도 1에 도시된 램프 구동 회로들(24) 각각의 구성도이다. N 개의 램프 구동 회로들(24)은 스위치(23)의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 적어도 하나의 램프(30)의 구동 전류로 변환하여 적어도 하나의 램프(30)로 출력함으로써 적어도 하나의 램프(30)를 구동한다. 점등될 적어도 하나의 램프(30)의 밝기 조절에 디밍 신호가 사용되는 경우, 램프 구동 회로들(24)은 스위치(23)의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 제어기(21)로부터 출력된 디밍 신호에 따른 적어도 하나의 램프(30)의 구동 전류로 변환하여 점등될 적어도 하나의 램프(30)로 출력한다. 도 5를 참조하면, N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각은 정류기(rectifier), 역률 개선기(power factor corrector), 및 DC/DC 컨버터(Direct Current/Direct Current converter)로 구성된다. 예를 들어, 제 1 램프 구동 회로(241)는 정류기(2411), 역률 개선기(2412), 및 DC/DC 컨버터(2413)로 구성된다. 이하에서는 이러한 제 1 램프 구동 회로(241)의 구성 요소들을 상세하게 설명하기로 하며, 이하의 설명은 다른 램프 구동 회로의 구성 요소들에 대해서도 동일하게 적용된다.

정류기(2411)는 스위치(23)의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 정류한다. 하나의 램프(30)가 장착된 조명 시스템에서, 정류기(2411)는 스위치(23)의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 정류함으로써 스위치(23)의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 직접 하나의 램프(30)의 구동 직류로 변환할 수도 있다. 정류기(2411)는 스위치(23)의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 직류로 변환하는 브리지(bridge) 형태의 다이오드들, 전압을 일정하게 하기 위한 평활 회로(smoothing circuit), 및 전류의 리플을 제거하기 위한 필터 등으로 구현될 수 있다. 역률 개선기(2412)는 정류기(2411)의 출력 전압의 위상과 출력 전류의 위상을 맞춤으로써 정류기(2411)의 출력의 역률을 개선한다. 보다 상세하게 설명하면, 역률 개선기(2412)는 정류기(2411)의 출력전류의 파형과 정류기(2411)의 출력 전압의 파형을 서로 비례하는 형태가 되도록 변환함으로써 정류기(2411)의 출력의 역률을 개선한다.

DC/DC 컨버터(2413)는 역률 개선기(2412)로부터 출력된 직류를 적어도 하나의 램프(30)의 구동 직류로 변환한다. 상술한 바와 같이, N 개의 램프 구동 회로들(24)은 하나의 램프의 구동에 사용될 수도 있고, N 개의 램프들의 구동에 사용될 수도 있다. 하나의 램프(30)가 장착된 조명 시스템에서 하나의 램프(30)의 밝기 조절은 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프에 의해 이루어지기 때문에 DC/DC 컨버터(2413)는 단지 역률 개선기(2412)로부터 출력된 직류의 전압을 램프(30)의 구동에 적합한 전압으로 변환하는 역할을 한다. 아니면, DC/DC 컨버터(2413)는 생략될 수도 있다. 하나의 램프(30)가 장착된 조명 시스템에서 DC/DC 컨버터(2413)가 생략되는 경우, 정류기(2411)는 스위치(23)의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 정류함으로써 스위치(23)의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 하나의 램프(30)의 구동 직류로 변환한다. 이 경우, 각 램프 구동 회로의 정류기는 스위치(23)의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 하나의 램프(30)의 정격 전력을 램프 구동 회로들(24)의 개수로 나눈 전력 값을 갖는 직류로 변환한다.

N 개의 램프들(30)이 장착된 조명 시스템에서, DC/DC 컨버터(2413)는 역률 개선기(2412)로부터 출력된 직류를 제어기(21)로부터 출력된 디밍 신호에 따른 직류로 변환한다. 한편, 하나의 램프(30)가 하나의 LED 조명 장치인 경우에 LED를 동작시키기 위한 디밍 신호가 요구될 수 있다. 이 경우, 제어기(21)는 역률 개선기(2412)로부터 출력된 직류를 하나의 램프(30)의 정격 전력을 램프 구동 회로들(24)의 개수로 나눈 전력 값을 갖는 직류로 변환하기 위한 디밍 신호를 출력한다. 이어서, DC/DC 컨버터(2413)는 N 개의 램프들(30)이 장착된 조명 시스템과 마찬가지로 역률 개선기(2412)로부터 출력된 직류를 제어기(21)로부터 출력된 디밍 신호에 따른 직류로 변환한다. 상술한 바와 같이, 제어기(21)로부터 출력된 디밍 신호는 어떤 듀티 사이클을 갖는 펄스폭변조 신호일 수 있다. DC/DC 컨버터(2413)는 역률 개선기(2512)로부터 출력된 직류를 이러한 펄스폭변조 신호에 따른 연속적인 전류 형태의 직류로 변환할 수도 있고, 펄스폭변조 신호에 따른 펄스 형태의 직류로 변환할 수도 있다. DC/DC 컨버터(2413)는 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 널리 알려져 있는 벅 컨버터(buck converter) 또는 부스트 컨버터(boost converter)로 구현될 수 있다.

도 5에 도시된 실시예가 LED를 연속적인 전류 형태의 직류로 구동하는 방식으로 구현된다고 한다면, DC/DC 컨버터(2413)는 역률 개선기(2412)로부터 출력된 직류를 제어기(21)로부터 출력된 펄스폭변조 신호에 따라 조정되는 전압 값을 갖는 직류로 변환할 수 있다. 이 방식에 따르면, 전압 값의 크기에 의해 LED의 밝기가 결정된다. 아니면, DC/DC 컨버터(2413)는 역률 개선기(2412)로부터 출력된 직류를 제어기(21)로부터 출력된 펄스폭변조 신호에 따라 조정되는 전류 값을 갖는 직류로 변환할 수 있다. 이 방식에 따르면, 전류 값의 크기에 의해 LED의 밝기가 결정된다. 도 5에 도시된 실시예가 LED를 펄스 형태의 직류로 구동하는 방식으로 구현된다고 한다면, DC/DC 컨버터(2413)는 역률 개선기(2412)로부터 출력된 직류를 제어기(21)로부터 출력된 펄스폭변조 신호에 따른 피크 값과 듀티 사이클을 갖는 펄스 형태의 직류로 변환할 수 있다. 이 방식에 따르면, LED는 주기적으로 깜박이게 되며, 듀티 사이클에 따른 LED의 온 구간과 오프 구간의 비율에 의해 LED의 밝기가 결정된다.

상술한 바와 같이, 제 1 센서 모듈(40)의 주변의 이동체의 존재 여부와 제 2 센서 모듈(50)의 주변의 밝기에 따라 램프들(30)의 일부 또는 전부가 점등되거나 모든 램프들(30)이 소등됨과 동시에 점등될 램프의 밝기도 조절되기 때문에 도 1에 도시된 전력 공급 장치(20)는 램프들(30)의 불필요한 발광 및 과도한 발광을 방지할 수 있으며, 그 결과 램프들(30)에서 소비되는 전력을 절감할 수 있다. 게다가, 교류를 램프들(30)의 구동에 적합한 전류로 변환하는 회로를 각 램프마다 별개의 회로로 설계함으로써 제 2 센서 모듈(50)의 주변의 밝기에 따라 램프들(30) 각각이 점등 내지 소등되는 것뿐만 아니라 각 램프의 구동에 적합한 전류를 공급하는 회로도 온 또는 오프되기 때문에 도 1에 도시된 전력 공급 장치(20)는 램프들(30)의 구동 회로에서 소비되는 전력도 절감할 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 전력 공급 장치(20)를 이용하는 조명 시스템의 일례를 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 조명 시스템의 제 1 센서 모듈(40)은 하나의 모션 센서(41)를 포함하고 제 2 센서 모듈(50)은 하나의 조도 센서(51)를 포함한다. 도 6에 도시된 실시예에서 모션 센서(41)와 조도 센서(51)는 전력공급장치(20)와 유선으로 연결되어 있으나 무선으로 연결될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 도 1에 도시된 전력 공급 장치(20)는 N 개의 램프들(30)과는 다른 광원의 빛을 이용하여 이 램프들(30)에서 소비되는 전력을 절감하기 때문에 이 조도 센서(51)는 램프들(30)과는 다른 광원, 예를 들어 자연광이 조사되는 영역에 설치된다. 도 6에 도시된 실시예에서는 하나의 조도 센서(51)만으로 이와 같은 전력 절감이 가능하기 때문에 각 램프 별로 조도 센서가 장착되는 경우에 비해 조명 시스템의 구축비용이 절감될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 조명 시스템은 건물의 내부, 실내 주차장, 터널 등 다양한 공간에 설치될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 모션 센서(41)는 건물의 내부, 실내 주차장, 터널 등의 입구의 천장에 설치되어 이러한 공간에 진입하는 이동체를 검출할 수 있다. 조도 센서(51)는 건물의 내부, 실내 주차장, 터널 등의 입구의 천장에 설치될 수 있다. 이러한 입구의 천장은 본 조명 시스템이 설치되는 공간의 다른 영역에 비해 자연광의 영향을 가장 많이 받으면서 램프들(30)의 빛의 영향을 거의 받지 않는 영역이기 때문에 도 6에 도시된 조도 센서(51)는 자연광만으로 형성되는 본 조명 시스템이 설치되는 공간의 밝기를 정확히 측정할 수 있다.

도 7은 도 6에 도시된 조명 시스템에 따른 제어기(21)의 전력 제어 방법의 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 701 단계에서 제어기(21)는 모션 센서(41)로부터 모션 센서(41)의 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호를 수신한다. 702 단계에서 제어기(21)는 701 단계에서 수신된 하나의 신호의 값에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 전체의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 이러한 결정 방식은 상술한 402 단계의 결정 방식과 동일하므로 보다 상세한 설명은 402 단계에 대한 설명으로 갈음하기로 한다. 703 단계에서 제어기(21)는 램프들(30)과는 다른 광원의 조사 영역에 위치하는 하나의 조도 센서(51)로부터 조도 센서(51)의 주변의 밝기를 나타내는 하나의 신호를 수신한다. 704 단계에서 제어기(21)는 703 단계에서 수신된 하나의 신호의 값의 크기에 기초하여 N 개의 램프들(30) 중에서 점등될 램프의 개수를 결정한다. 예를 들어, 703 단계에서 수신된 신호의 값이 클수록 제 2 센서 모듈(51)의 주변이 더 밝다고 한다면, 제어기(21)는 703 단계에서 수신된 신호의 값의 크기에 반비례하여 N 개의 램프들(30) 중에서 점등될 램프의 개수를 결정한다.

즉, 일조량의 증가에 따라 조도 센서(51)의 주변이 밝게 될수록 점등될 램프의 개수는 감소하게 되고, 일조량의 감소에 따라 조도 센서(51)의 주변이 어둡게 될수록 점등될 램프의 개수는 증가하게 된다. 만약, 703 단계에서 수신된 신호의 값이 전체 램프들(30)의 소등을 나타내는 임계값 이상이면 제어기(21)는 점등될 램프의 개수를 "0"으로 결정한다. 703 단계에서 수신된 신호의 값이 전체 램프들(30)의 점등을 나타내는 임계값 이하이면 제어기(21)는 점등될 램프의 개수를 "N"으로 결정한다.

705 단계에서 제어기(21)는 704 단계에서 결정된 램프의 개수와 조도 센서(51)와 각 램프간의 거리에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 보다 상세하게 설명하면, 제어기(21)는 조도 센서(51)로부터 가장 멀리 위치하는 램프(3n)로부터 이 조도 센서(51)에 가장 가깝게 위치하는 램프(31)까지의 순서대로 704 단계에서 결정된 개수만큼 램프를 카운트하고, 이와 같이 카운트된 램프를 점등될 램프로 결정한다. 이어서, 제어기(21)는 이러한 결정에 의해 점등될 램프에 연결된 램프 구동 회로를 온될 램프 구동 회로로 결정한다. 그 결과, 카운트되지 않은 나머지 램프에 연결된 램프 구동 회로는 오프된다. 즉, 704 단계에서 결정된 개수만큼 조도 센서(51)로부터의 거리가 보다 먼 램프들이 점등된다.

706 단계에서 제어기(21)는 703 단계에서 수신된 하나의 신호의 값의 크기와 조도 센서(51)와 각 램프간의 거리에 기초하여 705 단계에서의 결정에 의해 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정한다. 보다 상세하게 설명하면, 제어기(21)는 703 단계에서 수신된 신호 값의 크기에 비례하여 램프의 기준 밝기를 결정하고, 조도 센서(51)와 각 램프간의 거리에 따라 이러한 기준 밝기를 증가 또는 감소시킴으로써 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정한다. 램프의 기준 밝기는 램프의 최대 밝기가 될 수 있으며, 제어기(21)는 조도 센서(51)와 각 램프간의 거리에 비례하여 램프의 기준 밝기를 감소시킴으로써 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정할 수 있다.

자연광의 밝기가 가장 강한 정오 시간대에 램프의 밝기가 가장 약하게 된다. 자연광의 밝기가 점차 강해지는 아침 시간대에는 램프의 밝기가 점차 약해지게 된다. 자연광의 밝기가 점차 약해지는 저녁 시간대에는 램프의 밝기가 점차 강해지게 된다. 자연광이 사라지는 밤 시간대에는 램프의 밝기가 가장 강하게 된다. 이와 같이, 램프들(30)이 설치되는 공간과 외부 공간 사이의 조도가 급격하게 변하지 않도록 함으로써 갑작스런 조도의 변화에 따른 운전자, 보행자 등의 명순응 또는 암순응으로 인한 사고를 방지할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예는 운전자, 보행자 등의 안전을 도모하면서 램프들(30)의 소비 전력을 절감할 수 있다.

상술한 바와 같이, 점등될 램프 중 조도 센서(51)에 가장 가깝게 위치하는 램프는 자연광의 밝기와 차이가 크지 않도록 가장 밝게 되고, 조도 센서(51)로부터 멀어질수록 램프들의 밝기는 감소하게 되기 때문에 램프들(30)의 소비 전력이 보다 더 절감될 수 있다. 즉, 램프들(30)이 설치된 공간 내부에서도 조도가 급격하게 변하지 않도록 함으로써 운전자, 보행자 등의 안전을 도모하면서 램프들(30)의 소비 전력을 보다 더 절감할 수 있다.

707 단계에서 제어기(21)는 705 단계에서 결정된 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부 및 706 단계에서 결정된 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기에 기초하여 N 개의 램프들(30)로의 전력 공급을 제어한다. 상술한 바와 같이, 제어기(21)는 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 스위치(23)로 출력하고, N 개의 램프들(30) 중에서 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 나타내는 디밍 신호를 점등될 적어도 하나의 램프에 연결된 램프 구동 회로로 출력함으로써 N 개의 램프들로의 전력 공급을 제어할 수 있다. 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값에 따라 램프 구동 회로들 전체가 오프되는 것으로 결정되면, 제어기(21)는 램프 구동 회로들 각각의 오프를 나타내는 오프 신호를 스위치(23)로 출력함으로써 N 개의 램프들(3O)로의 전력 공급을 차단할 수 있다. 이 경우, 703 단계 ~ 706 단계는 생략될 수 있다.

도 8은 도 1에 도시된 전력 공급 장치(20)를 이용하는 조명 시스템의 다른 예를 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 조명 시스템의 제 1 센서 모듈(40)은 하나의 모션 센서(41)를 포함하고 제 2 센서 모듈(50)은 두 개의 조도 센서들(51, 52)을 포함한다. 도 8에 도시된 실시예에서 모션 센서(41)와 조도 센서들(51, 52)은 전력공급장치(20)와 유선으로 연결되어 있으나 무선으로 연결될 수도 있다. 태양의 고도가 항상 일정한 지역에서 자연광은 항상 본 조명 시스템이 설치된 공간의 일정 깊이까지 미치게 된다. 그러나, 계절에 따라 태양의 고도가 변화하는 지역에서는 도 6에 도시된 하나의 조도 센서(51)만으로는 본 조명 시스템이 설치된 공간의 얼마만큼의 깊이까지 자연광이 미치는지를 알 수 없다. 이에 따라, 도 8에 도시된 실시예에서는 자연광이 본 조명 시스템이 설치된 공간의 얼마만큼의 깊이까지 미치는가를 결정하기 위해, 두 개의 조도 센서들(51, 52)은 램프들(30)과는 다른 광원, 즉 자연광으로부터 조사되는 광량이 서로 다른 영역들에 설치된다.

태양의 고도가 낮은 경우, 즉 자연광이 본 조명 시스템이 설치된 공간의 내부 깊은 곳까지 미치는 경우에 두 개의 조도 센서들(51, 52)로부터 출력된 두 개의 신호들의 값들의 차이는 크지 않게 된다. 반면, 태양의 고도가 높은 경우, 즉 자연광이 본 조명 시스템이 설치된 공간의 입구 근처까지만 미치는 경우에 두 개의 조도 센서들(51, 52)로부터 출력된 두 개의 신호들의 값들의 차이는 크게 된다. 한편, 본 조명 시스템이 설치된 공간의 얼마만큼의 깊이까지 자연광이 미치는가를 보다 더 정확하게 판단하기 위해 보다 많은 조도 센서들이 설치될 수도 있다.

도 9는 도 8에 도시된 조명 시스템에 따른 제어기(21)의 전력 제어 방법의 흐름도이다. 도 9를 참조하면, 901 단계에서 제어기(21)는 모션 센서(41)로부터 모션 센서(41)의 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호를 수신한다. 902 단계에서 제어기(21)는 901 단계에서 수신된 하나의 신호의 값에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 전체의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 이러한 결정 방식은 상술한 402 단계의 결정 방식과 동일하므로 보다 상세한 설명은 402 단계에 대한 설명으로 갈음하기로 한다. 903 단계에서 제어기(21)는 램프들(30)과는 다른 광원으로부터 조사되는 광량이 서로 다른 영역들에 위치하는 복수 개의 조도 센서들로부터 이 조도 센서들 각각의 주위의 밝기를 나타내는 복수 개의 신호들을 수신한다. 도 8에 도시된 예를 들면, 제어기(21)는 램프들(30)과는 다른 광원으로부터 조사되는 광량이 서로 다른 영역들에 위치하는 두 개의 조도 센서들(51, 52)로부터 이 조도 센서들(51, 52) 각각의 주위의 밝기를 나타내는 두 개의 신호들을 수신한다.

904 단계에서 제어기(21)는 903 단계에서 수신된 신호들의 값들의 평균의 크기와 903 단계에서 수신된 신호들의 값들간의 차이에 기초하여 N 개의 램프들(30) 중에서 점등될 램프의 개수를 결정한다. 예를 들어, 903 단계에서 수신된 신호들의 값들의 평균이 클수록 조도 센서들(51, 52)의 주변이 더 밝다고 한다면, 제어기(21)는 903 단계에서 수신된 신호들의 값들의 평균의 크기에 반비례하여 N 개의 램프들(30) 중에서 점등될 램프의 후보 개수를 결정한다. 이어서, 제어기(21)는 점등될 램프의 후보 개수로부터 903 단계에서 수신된 신호들의 값들간의 차이의 크기에 비례하는 값을 감산함으로써 점등될 램프의 개수를 결정한다. 여기에서, 점등될 램프의 후보 개수는 903 단계에서 수신된 신호들의 값들간의 차이의 최소인 경우에 점등될 램프의 개수이다.

즉, 일조량의 증가에 따라 조도 센서(51)의 주변이 밝게 될수록 점등될 램프의 후보 개수는 감소하게 되고, 일조량의 감소에 따라 조도 센서(51)의 주변이 어둡게 될수록 점등될 램프의 후보 개수는 증가하게 된다. 또한, 자연광이 본 조명 시스템이 설치된 공간의 보다 깊은 곳까지 미치게 될수록 점등될 램프의 후보 개수로부터 보다 큰 값이 감산되게 되고, 자연광이 본 조명 시스템이 설치된 공간의 보다 얕은 곳까지 미치게 될수록 점등될 램프의 후보 개수로부터 보다 작은 값이 감산되게 된다. 만약, 903 단계에서 수신된 신호들의 값들의 평균이 전체 램프들(30)의 소등을 나타내는 임계값 이상이면 제어기(21)는 점등될 램프의 개수를 "0"으로 결정한다. 903 단계에서 수신된 신호들의 값들의 평균이 전체 램프들(30)의 점등을 나타내는 임계값 이하이면 제어기(21)는 점등될 램프의 후보 개수를 "N"으로 결정한다.

905 단계에서 제어기(21)는 904 단계에서 결정된 램프의 개수와 조도 센서들(51, 52)과 각 램프간의 거리에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 조도 센서들(51, 52)과 각 램프간의 거리는 조도 센서들(51, 52)의 어느 하나와 각 램프간의 거리일 수도 있고, 조도 센서(51)과 각 램프간의 거리와 조도 센서(52)와 각 램프간의 거리의 평균 거리일 수도 있다. 보다 상세하게 설명하면, 제어기(21)는 조도 센서들(51, 52)로부터 가장 멀리 위치하는 램프(3n)로부터 이 조도 센서(51)에 가장 가깝게 위치하는 램프(31)까지의 순서대로 904 단계에서 결정된 개수만큼 램프를 카운트하고, 이와 같이 카운트된 램프를 점등될 램프로 결정한다. 이어서, 제어기(21)는 이러한 결정에 의해 점등될 램프에 연결된 램프 구동 회로를 온될 램프 구동 회로로 결정한다. 그 결과, 카운트되지 않은 나머지 램프에 연결된 램프 구동 회로는 오프된다. 즉, 904 단계에서 결정된 개수만큼 조도 센서들(51, 52)로부터의 거리가 보다 먼 램프들이 점등된다.

906 단계에서 제어기(21)는 903 단계에서 수신된 신호들의 값들의 평균의 크기와 조도 센서들(51, 52)과 각 램프간의 거리에 기초하여 905 단계에서의 결정에 의해 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정한다. 보다 상세하게 설명하면, 제어기(21)는 903 단계에서 수신된 신호들의 값들의 평균의 크기에 비례하여 램프의 기준 밝기를 결정하고, 조도 센서들(51, 52)과 각 램프간의 거리에 따라 이러한 기준 밝기를 증가 또는 감소시킴으로써 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정한다. 램프의 기준 밝기는 램프의 최대 밝기가 될 수 있으며, 제어기(21)는 조도 센서(51)과 각 램프간의 거리에 비례하여 램프의 기준 밝기를 감소시킴으로써 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정할 수 있다.

907 단계에서 제어기(21)는 905 단계에서 결정된 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부 및 906 단계에서 결정된 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기에 기초하여 N 개의 램프들(30)로의 전력 공급을 제어한다. 상술한 바와 같이, 제어기(21)는 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 스위치(23)로 출력하고, N 개의 램프들(30) 중에서 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 나타내는 디밍 신호를 점등될 적어도 하나의 램프에 연결된 램프 구동 회로로 출력함으로써 N 개의 램프들로의 전력 공급을 제어할 수 있다. 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값에 따라 램프 구동 회로들 전체가 오프되는 것으로 결정되면, 제어기(21)는 램프 구동 회로들 각각의 오프를 나타내는 오프 신호를 스위치(23)로 출력함으로써 N 개의 램프들(3O)로의 전력 공급을 차단할 수 있다. 이 경우, 903 단계 ~ 906 단계는 생략될 수 있다.

도 10은 도 1에 도시된 전력 공급 장치(20)를 이용하는 조명 시스템의 또 다른 예를 도시한 도면이다. 도 10에 도시된 조명 시스템의 제 1 센서 모듈(40)은 하나의 모션 센서(41)를 포함하고 제 2 센서 모듈(50)은 두 개의 조도 센서들(51, 53)을 포함한다. 도 10에 도시된 실시예에서 모션 센서(41)와 조도 센서들(51, 53)은 전력공급장치(20)와 유선으로 연결되어 있으나 무선으로 연결될 수도 있다. N 개의 램프들(30)은 본 조명 시스템이 설치된 공간의 천장에 X행 Y열의 행렬 형태로 정렬되어 있다. 본 조명 시스템이 설치된 공간의 입구의 방향과 동일한 방향으로 태양이 이동한다면, 본 조명 시스템이 설치된 공간의 좌측과 우측에 자연광으로부터 동일한 광량이 조사되게 된다. 그러나, 본 조명 시스템이 설치된 공간의 입구의 방향과 다른 방향으로 태양이 이동한다면, 본 조명 시스템이 설치된 공간의 좌측과 우측에는 자연광으로부터 시간의 흐름에 따라 서로 다르게 변화되는 광량이 조사되게 된다. 도 6에 도시된 하나의 조도 센서(51)만으로는 본 조명 시스템이 설치된 공간의 영역에 따라 자연광의 조사량이 어떻게 다르게 변화되는가를 알 수 없다. 이에 따라, 도 10에 도시된 실시예에서는 본 조명 시스템이 설치된 공간의 영역에 따라 자연광의 조사량이 어떻게 다르게 변화되는가를 결정하기 위해, 두 개의 조도 센서들(51, 53)은 램프들(30)과는 다른 광원, 즉 자연광으로부터 조사되는 광량이 시간의 흐름에 따라 서로 다르게 변화되는 영역들에 설치된다.

태양이 본 조명 시스템이 설치된 공간의 입구의 우측에 떠 있는 경우, 두 개의 조도 센서들(51, 53) 중 우측에 위치한 조도 센서(53)에 더 많은 광량이 조사되게 될 것이다. 태양이 본 조명 시스템이 설치된 공간의 입구의 좌측에 떠 있는 경우, 두 개의 조도 센서들(51, 53) 중 좌측에 위치한 조도 센서(53)에 더 많은 광량이 조사되게 될 것이다. 태양이 본 조명 시스템이 설치된 공간의 입구의 중앙에 떠 있는 경우, 두 개의 조도 센서들(51, 53) 각각에는 거의 동일한 광량이 조사되게 될 것이다. 한편, 본 조명 시스템이 설치된 공간의 영역에 따라 자연광의 조사량이 어떻게 다르게 변화되는가를 보다 더 정확하게 판단하기 위해 보다 많은 조도 센서 들이 설치될 수도 있다.

도 11은 도 10에 도시된 조명 시스템에 따른 제어기(21)의 전력 제어 방법의 흐름도이다. 도 11을 참조하면, 1101 단계에서 제어기(21)는 모션 센서(41)로부터 모션 센서(41)의 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호를 수신한다. 1102 단계에서 제어기(21)는 401 단계에서 수신된 하나의 신호의 값에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 전체의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 이러한 결정 방식은 상술한 402 단계의 결정 방식과 동일하므로 보다 상세한 설명은 402 단계에 대한 설명으로 갈음하기로 한다. 1103 단계에서 제어기(21)는 램프들(30)과는 다른 광원으로부터 조사되는 광량이 시간의 흐름에 따라 서로 다르게 변화되는 영역들에 위치하는 복수 개의 조도 센서들로부터 이 조도 센서들 각각의 주위의 밝기를 나타내는 복수 개의 신호들을 수신한다. 도 10에 도시된 예를 들면, 제어기(21)는 램프들(30)과는 다른 광원으로부터 조사되는 광량이 시간의 흐름에 따라 서로 다르게 변화되는 좌측 영역과 우측 영역에 위치하는 좌측 조도 센서(51)과 우측 조도 센서(53)로부터 이 조도 센서들(51, 53) 각각의 주위의 밝기를 나타내는 좌측 신호와 우측 신호를 수신한다.

1104 단계에서 제어기(21)는 1103 단계에서 수신된 신호들의 값들 각각의 크기에 기초하여 각 영역별로 각 영역에 위치하는 램프들 중에서 점등될 램프의 개수를 결정한다. 예를 들어, 1103 단계에서 수신된 신호들의 값들 각각의 크기가 클수록 해당 조도 센서의 주변이 더 밝다고 한다면, 제어기(21)는 1103 단계에서 수신된 좌측 신호의 값의 크기에 반비례하여 좌측 영역에 위치하는 N/2 개의 좌측 램프들 중에서 점등될 좌측 램프의 개수를 결정하고, 1103 단계에서 수신된 우측 신호의 값의 크기에 반비례하여 우측 영역에 위치하는 N/2 개의 우측 램프들 중에서 점등될 우측 램프의 개수를 결정한다.

즉, 좌측 영역이 우측 영역에 비해 보다 밝다면 좌측 영역에 위치하는 좌측 램프들의 점등될 램프의 개수에 비해 우측 영역에 위치하는 우측 램프들의 점등될 램프의 개수가 보다 많게 될 것이다. 반대로, 우측 영역이 좌측 영역에 비해 보다 밝다면 좌측 영역에 위치하는 좌측 램프들의 점등될 램프의 개수에 비해 우측 영역에 위치하는 우측 램프들의 점등될 램프의 개수가 보다 적게 될 것이다. 만약, 1103 단계에서 수신된 신호들의 값들 중 어느 하나가 각 영역의 전체 램프들의 소등을 나타내는 임계값 이상이면 제어기(21)는 각 영역의 점등될 램프의 개수를 "0"으로 결정한다. 1103 단계에서 수신된 신호들의 값들 중 어느 하나가 각 영역의 전체 램프들의 점등을 나타내는 임계값 이하이면 제어기(21)는 각 영역의 점등될 램프의 개수를 "N/2"로 결정한다.

1105 단계에서 제어기(21)는 1104 단계에서 결정된 각 영역 별 램프의 개수와 각 영역별 조도 센서와 각 램프간의 거리에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 결정한다. X행 Y열의 램프들(30) 중 첫 번째 행을 예로 들면, 제어기(21)는 좌측 조도 센서(51)로부터 가장 멀리 위치하는 1행 Y열의 램프로부터 이 조도 센서(51)에 가장 가깝게 위치하는 1행 1열의 램프까지의 순서대로 1104 단계에서 결정된 좌측 램프들의 점등될 램프의 개수를 X/2로 나눈 수만큼 램프를 카운트하고, 이와 같이 카운트된 램프를 점등될 램프로 결정한다. 이어서, 제어기(21)는 이러한 결정에 의해 점등될 램프에 연결된 램프 구동 회로를 온될 램프 구동 회로로 결정한다. 그 결과, 카운트되지 않은 나머지 램프에 연결된 램프 구동 회로는 오프된다. 즉, 1104 단계에서 결정된 개수만큼 조도 센서(51)로부터의 거리가 보다 먼 열의 램프가 점등된다. 다른 행들에 대해서도 동일한 방식으로 점등될 램프가 결정될 수 있다.

1106 단계에서 제어기(21)는 1103 단계에서 수신된 신호들의 값들 각각의 크기와 각 영역별 조도 센서와 각 램프간의 거리에 기초하여 1105 단계에서의 결정에 의해 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정한다. 보다 상세하게 설명하면, 제어기(21)는 좌측 조도 센서(51)로부터 수신된 신호의 값의 크기에 비례하여 램프의 기준 밝기를 결정하고, 좌측 조도 센서(51)과 각 램프간의 거리에 따라 이러한 기준 밝기를 증가 또는 감소시킴으로써 좌측 영역의 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정한다. 램프의 기준 밝기는 램프의 최대 밝기가 될 수 있으며, 제어기(21)는 좌측 조도 센서(51)와 각 램프간의 거리에 비례하여 램프의 기준 밝기를 감소시킴으로써 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정할 수 있다.

또한, 우측 영역에 대해서도 마찬가지로, 제어기(21)는 우측 조도 센서(53)로부터 수신된 신호의 값의 크기에 비례하여 램프의 기준 밝기를 결정하고, 우측 조도 센서(53)와 각 램프간의 거리에 따라 이러한 기준 밝기를 증가 또는 감소시킴으로써 우측 영역의 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정한다. 램프의 기준 밝기는 램프의 최대 밝기가 될 수 있으며, 제어기(21)는 우측 조도 센서(53)와 각 램프간의 거리에 비례하여 램프의 기준 밝기를 감소시킴으로써 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정할 수 있다. 상기된 바에 따르면, 각 영역의 동일한 열의 램프들의 밝기는 동일하게 된다. 보다 정밀하게 램프들의 밝기를 보정하기 위하여, 제어기(21)는 상기된 바와 같이 결정된 각 열의 램프의 밝기가 점차적으로 변화되도록 1103 단계에서 수신된 신호들의 값들의 크기 비율에 따라 각 열의 램프의 밝기를 보정할 수도 있다.

1107 단계에서 제어기(21)는 1105 단계에서 결정된 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부 및 1106 단계에서 결정된 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기에 기초하여 N 개의 램프들(30)로의 전력 공급을 제어한다. 상술한 바와 같이, 제어기(21)는 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 스위치(23)로 출력하고, N 개의 램프들(30) 중에서 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 나타내는 디밍 신호를 점등될 적어도 하나의 램프에 연결된 램프 구동 회로로 출력함으로써 N 개의 램프들로의 전력 공급을 제어할 수 있다. 제 1 센서 모듈(40)로부터 출력된 신호의 값에 따라 램프 구동 회로들 전체가 오프되는 것으로 결정되면, 제어기(21)는 램프 구동 회로들 각각의 오프를 나타내는 오프 신호를 스위치(23)로 출력함으로써 N 개의 램프들(3O)로의 전력 공급을 차단할 수 있다. 이 경우, 1103 단계 ~ 1106 단계는 생략될 수 있다.

도 12는 도 8에 도시된 조명 시스템과 도 10에 도시된 조명 시스템을 조합한 형태의 조명 시스템의 예를 도시한 도면이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 조도 센서(51)와 조도 센서(52)의 관계 및 조도 센서(53)와 조도 센서(52)의 관계를 이용하여 본 조명 시스템이 설치된 공간의 얼마만큼의 깊이까지 미치는가를 결정할 수 있고, 조도 센서(51)와 조도 센서(53)의 관계를 이용하여 본 조명 시스템이 설치된 공간의 영역에 따라 자연광의 조사량이 어떻게 다르게 변화되는가를 결정할 수 있다. 이상의 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 도 12에 도시된 형태 외에도 도 8에 도시된 조명 시스템과 도 10에 도시된 조명 시스템이 다양한 형태로 변형 설계될 수 있음을 알 수 있다.

도 13은 도 1에 도시된 전력 공급 장치(20)를 이용하는 조명 시스템의 또 다른 예를 도시한 도면이다. 도 13에 도시된 조명 시스템은 N 개의 램프들을 포함하고, 제 1 센서 모듈(40)은 램프들(31 ~ 3n)의 개수와 같은 N 개의 모션 센서들(41 ~ 4n)을 포함하고, 제 2 센서 모듈(50)은 램프들(31-3n)의 개수와 같은 N 개의 조도 센서들(51 ~ 5n)을 포함한다. 도 13에 도시된 실시예에서 모션 센서들(41 ~ 4n)과 조도 센서들(51 ~ 5n)은 전력공급장치(20)와 유선으로 연결되어 있으나 무선으로 연결될 수도 있다. 본 조명 시스템에서는 각 램프(31 ~ 3n) 별로 한 개의 모션 센서와 한 개의 조도 센서가 각 센서의 감지 영역과 각 램프(31 ~ 3n)의 조사 영역이 서로 최대한 일치하도록 각 램프(31 ~ 3n)에 근접하여 설치된다.

도 13에 도시된 조명 시스템에서는 어떤 모션 센서가 이동체를 감지하면 이 모션 센서에 가장 근접하여 위치한 램프의 밝기는 가장 밝게 되고, 이 모션 센서로부터 램프의 위치가 멀어질수록 해당 램프의 밝기는 점점 감소하게 되는 형태로 각 램프의 밝기가 결정된다. 즉, 이동체가 위치한 영역이 가장 밝게 되고 그 영역으로부터 멀어질수록 점점 어두워지게 되어 이동체의 활동에 지장이 없는 빛을 제공하면서도 램프들의 전력 소비를 절감할 수 있다. 이러한 방식으로 기본적인 밝기가 결정된 후, 각 램프에 근접하여 설치된 조도 센서로부터 송신된 신호에 따라, 즉 주변의 밝기에 따라 각 램프의 밝기가 증감된다. 즉, 밝은 곳에 설치된 램프의 경우에는 모션 센서의 신호에 따라 결정된 기본 밝기가 감소하게 되고, 어두운 곳에 설치된 램프의 경우에는 모션 센서의 신호에 따라 결정된 기본 밝기가 증가하게 된다.

상술한 바와 같은 램프의 밝기 제어를 위해, 제어기(21)는 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 램프 구동 회로들(24) 전체의 온 또는 오프 여부를 결정하고, 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호를 송신한 모션 센서의 위치와 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호 값에 기초하여 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호와 적어도 하나의 램프의 밝기를 나타내는 디밍 신호를 생성한다. 제어기(21)의 보다 자세한 동작에 대해서는 이하에서 도 14를 참조하면서 상술하기로 한다. 이와 같이, 주변의 밝기뿐만 아니라 주변의 이동체를 나타내는 신호를 송신한 모션 센서의 위치를 중심으로 각 램프의 밝기를 서서히 감소시킴으로써 복수 개의 램프들에서 소비되는 전력과 복수 개의 램프 구동 회로들에서 소비되는 전력을 보다 더 절감할 수 있다.

도 14는 도 13에 도시된 조명 시스템에 따른 제어기(21)의 전력 제어 방법의 흐름도이다. 도 14에 도시된 조명 제어 방법은 N 개의 램프들(30)이 장착된 조명 시스템의 제어기(21)에 의해 수행되는 단계들로 구성된다. 도 14를 참조하면, 1401 단계에서 제어기(21)는 N 개의 램프들(30) 각각의 모션 센서들 중 어느 하나의 모션 센서로부터 그 모션 센서의 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호를 수신한다. 여기에서, 각 램프의 모션 센서란 각 램프에 가장 근접하여 위치하는 모션 센서를 의미한다. 1402 단계에서 제어기(21)는 1401 단계에서 수신된 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 N 개의 램프 구동 회로들(24) 전체의 온 또는 오프 여부를 결정한다. 이러한 결정 방식은 상술한 402 단계의 결정 방식과 동일하므로 보다 상세한 설명은 402 단계에 대한 설명으로 갈음하기로 한다. 다만, 제어기(21)가 복수 개의 모션 센서들로부터 주변의 이동체를 나타내는 복수 개의 신호들을 수신한 경우, 이 신호들 중 하나의 신호가 주변에 이동체가 있음을 나타내는 임계값 이상이면 램프 구동 회로들(24) 전체를 온시키는 것으로 결정한다.

N 개의 램프 구동 회로들(24) 전체가 온되는 것으로 결정되면, 1403 단계에서 제어기(21)는 1401 단계에서 수신된 신호를 송신한 모션 센서의 위치에 따라 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부 및 점등될 복수 개의 램프들의 밝기를 결정한다. 예를 들어, 제어기(21)는 1401 단계에서 수신된 신호를 송신한 모션 센서에 가장 근접하여 위치하는 램프의 밝기를 최대 밝기의 100%, 두 번째로 근접하여 위치하는 램프의 밝기를 최대 밝기의 80%, 세 번째로 근접하여 위치하는 램프의 밝기를 최대 밝기의 60%, 네 번째로 근접하여 위치하는 램프의 밝기를 최대 밝기의 20%으로 결정한다. 또한, 제어기(21)는 보다 먼 거리에 위치하는 나머지 램프를 소등하기 위해 나머지 램프에 연결된 램프 구동 회로를 오프시키는 것으로 결정한다. 한편, 제어기(21)가 복수 개의 모션 센서들로부터 주변의 이동체를 나타내는 복수 개의 신호들을 수신한 경우, 제어기(21)는 이 신호들에 의해 결정된 각 램프의 밝기들 중 최대 밝기를 그 램프의 밝기로 결정한다.

1404 단계에서 제어기(21)는 N 개의 램프들(30) 각각의 조도 센서로부터 각 조도 센서의 주변의 밝기를 나타내는 신호를 수신한다. 여기에서, 각 램프의 조도 센서란 각 램프에 가장 근접하여 위치하는 조도 센서를 의미한다. 1405 단계에서 제어기(21)는 1403 단계에서 수신된 각 조도 센서의 신호의 값에 기초하여 1403 단계에서 결정된 각 램프의 밝기를 증감시킨다. 예를 들어, 램프가 빛이 잘 들어오는 곳에 위치하는 경우에는 그 램프의 밝기는 감소되고, 빛이 잘 들어오지 않는 곳에 위치하는 경우에는 그 램프의 밝기는 증가된다. 만약, 램프가 주차장 입구, 창가 등과 같이 자연광이 직접 조사되는 장소에 위치하는 경우라면 그 램프는 소등될 수 있으며, 제어기(21)는 이 램프를 소등하기 위해 이 램프에 연결된 램프 구동 회로를 오프시키는 것으로 결정한다. 1406 단계에서 제어기(21)는 1405 단계에서 결정된 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부 및 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기에 기초하여 N 개의 램프들(3O)로의 전력 공급을 제어한다.

제어기(21)는 N 개의 램프 구동 회로들(24) 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 스위치(23)로 출력하고, N 개의 램프들(30) 중에서 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 나타내는 디밍 신호를 점등될 적어도 하나의 램프에 연결된 램프 구동 회로로 출력함으로써 N 개의 램프들로의 전력 공급을 제어할 수 있다. 모션 센서의 신호의 값에 따라 램프 구동 회로들 전체가 오프되는 것으로 결정되면, 제어기(21)는 램프 구동 회로들 각각의 오프를 나타내는 오프 신호를 스위치(23)로 출력함으로써 N 개의 램프들(3O)로의 전력 공급을 차단할 수 있다. 이 경우, 1403 단계 ~ 1405 단계는 생략될 수 있다.

상술한 실시예들에 따르면, 주변의 밝기에 따라 자동으로 적어도 하나의 램프에서 소비되는 전력과 복수 개의 램프 구동 회로들에서 소비되는 전력이 동시에 절감될 수 있다. 무엇보다도, 주변의 이동체의 존재 여부에 따라 적어도 하나의 램프를 구동하기 위한 복수 개의 램프 구동 회로들 전체의 온/오프 여부를 결정한 후에 주변의 밝기에 따라 각 램프 구동 회로의 온/오프 여부를 개별적으로 결정하고 각 램프의 밝기를 조절함으로써 적어도 하나의 램프에서 소비되는 전력과 복수 개의 램프 구동 회로들에서 소비되는 전력의 절감을 극대화할 수 있다. 또한, 주변의 밝기뿐만 아니라 주변의 이동체를 나타내는 신호를 송신한 모션 센서의 위치를 중심으로 각 램프의 밝기를 서서히 감소시킴으로써 복수 개의 램프들에서 소비되는 전력과 복수 개의 램프 구동 회로들에서 소비되는 전력을 보다 더 절감할 수 있다.

나아가, 한 개 내지 세 개 등 소수의 조도 센서만을 이용하여 자연광이 본 조명 시스템이 설치된 공간의 얼마만큼의 깊이까지 미치는가와 이 공간의 영역에 따라 자연광의 조사량이 어떻게 다르게 변화되는가를 결정할 수 있고, 이러한 결정 결과에 기초하여 램프들의 점등과 밝기뿐만 아니라 램프 별 구동 회로의 온/오프도 제어될 수 있다. 이에 따라, 갑작스런 조도의 변화가 없으면서도 램프들에서 소비되는 전력과 램프들의 구동 회로에서 소비되는 전력을 동시에 절감할 수 있는 조명 시스템을 매우 저렴한 비용으로 구축할 수 있다.

한편, 상기된 바와 같은 제어기(21)의 전력 제어 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 ... 교류 전원
20 ... 전력 공급 장치
30 ... 적어도 하나의 램프
40 ... 제 1 센서 모듈
50 ... 제 2 센서 모듈
21 ... 제어기
22 ... 필터
23 ... 스위치
24 ... N 개의 램프 구동 회로들
2411 ... 정류기
2412 ... 역률 개선기
2413 ... DC/DC 컨버터

Claims (22)

1. 적어도 하나의 램프에 전력을 공급하는 장치에 있어서,
   상기 적어도 하나의 램프를 구동하기 위한 복수 개의 램프 구동 회로들;
   주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값과 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성하는 제어기; 및
   상기 제어기로부터 출력된 온/오프 신호에 따라 상기 램프 구동 회로들 각각에 대한 전력 공급을 허용하거나 차단하기 위한 스위칭 동작을 수행하는 스위치를 포함하고,
   상기 램프 구동 회로들은 상기 스위치의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 상기 적어도 하나의 램프의 구동 전류로 변환하여 상기 적어도 하나의 램프로 출력하고,
   상기 램프 구동 회로들 각각은 상기 스위치의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 정류하는 정류기를 포함하고,
   상기 제어기는 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성하여 상기 스위치로 출력하고,
   상기 스위치는 상기 제어기로부터 출력된 온/오프 신호에 따라 교류 전원에 대해 상기 램프 구동 회로들 각각을 전기적으로 연결시키거나 단절시킴으로써 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호에 따라 상기 램프 구동 회로들 각각에 대한 전력 공급을 허용하거나 차단하는 전력 공급 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어기는 상기 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값과 상기 주변의 밝기를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정하고, 상기 결정된 램프 구동 회로의 개수에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정함으로써 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성하는 전력 공급 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어기는 상기 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정하고, 상기 주변의 밝기를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정하고, 상기 결정된 램프 구동 회로의 개수에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정함으로써 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성하는 전력 공급 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어기는 상기 온될 램프 구동 회로의 개수 및 상기 램프 구동 회로들 각각의 누적된 온 횟수에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정하는 전력 공급 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어기는 상기 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정하고, 상기 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 온/오프 신호와 복수 개의 램프들 중에서 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 나타내는 디밍 신호를 생성하고,
   상기 램프 구동 회로들은 상기 스위치의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 상기 제어기로부터 출력된 디밍 신호에 따른 램프의 구동 전류로 변환하여 상기 점등될 적어도 하나의 램프로 출력하는 전력 공급 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어기는 상기 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프들 중에서 점등될 램프의 개수를 결정하고, 상기 결정된 램프의 개수 및 상기 램프들 각각의 위치에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정함으로써 상기 온/오프 신호를 생성하는 전력 공급 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제어기는 상기 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값 및 상기 램프들 각각의 위치에 기초하여 상기 점등될 적어도 하나의 램프의 밝기를 결정함으로써 상기 디밍 신호를 생성하는 전력 공급 장치.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어기는 램프들과는 다른 광원이 조사되는 영역에 설치된 하나의 조도 센서로부터 출력된 하나의 신호의 값 및 상기 램프들 각각의 위치에 기초하여 상기 온/오프 신호와 상기 디밍 신호를 생성하는 전력 공급 장치.
9. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어기는 상기 램프들과는 다른 광원이 조사되는 영역에 설치되며, 상기 램프들의 개수보다 적은 개수의 조도 센서들로부터 출력된 복수 개의 신호들의 값들 및 상기 램프들 각각의 위치에 기초하여 상기 온/오프 신호와 상기 디밍 신호를 생성하는 전력 공급 장치.
10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정하고, 상기 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호를 송신한 모션 센서의 위치와 상기 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호 값에 기초하여 상기 온/오프 신호와 상기 디밍 신호를 생성하는 전력 공급 장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 램프 구동 회로들 각각은 상기 정류기의 출력 전압의 위상과 출력 전류의 위상을 맞춤으로써 상기 정류기의 출력의 역률을 개선하는 역률 개선기를 더 포함하는 전력 공급 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 정류기는 상기 스위치의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 정류함으로써 상기 교류를 하나의 램프의 구동 직류로 변환하는 전력 공급 장치.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 램프 구동 회로들 각각은 상기 역률 개선기로부터 출력된 직류를 상기 제어기로부터 출력된 디밍 신호에 따른 직류로 변환하는 DC/DC 컨버터를 더 포함하는 전력 공급 장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류 전원으로부터 출력된 교류의 노이즈를 제거하는 필터를 더 포함하고,
    상기 스위치는 상기 제어기로부터 출력된 온/오프 신호에 따라 상기 필터와 상기 램프 구동 회로들 각각을 전기적으로 연결시키거나 단절시키는 전력 공급 장치.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중에 어느 한 항의 전력 공급 장치;
    주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호를 상기 전력 공급 장치로 출력하는 제 1 센서 모듈;
    주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호를 상기 전력 공급 장치로 출력하는 제 2 센서 모듈; 및
    상기 전력 공급 장치로부터 전력을 공급받는 적어도 하나의 램프를 포함하는 조명 시스템.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 모듈과 상기 제 2 센서 모듈 중 적어도 하나는 상기 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호와 상기 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호 중 적어도 하나의 신호를 무선으로 상기 전력 공급 장치로 전송하는 조명 시스템.
17. 적어도 하나의 램프가 장착된 조명 시스템의 전력을 제어하는 방법에 있어서,
    제어기가 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호를 수신하는 단계;
    상기 제어기가 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호를 수신하는 단계;
    상기 제어기가 상기 수신된 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값과 상기 수신된 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 적어도 하나의 램프를 구동하기 위한 복수 개의 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 제어기가 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부에 기초하여 상기 적어도 하나의 램프로의 전력 공급을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 램프로의 전력 공급을 제어하는 단계는 상기 제어기가 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호를 생성하여 상기 제어기로부터 출력된 온/오프 신호에 따라 상기 램프 구동 회로들 각각에 대한 전력 공급을 허용하거나 차단하기 위한 스위칭 동작을 수행하는 스위치로 출력함으로써 상기 적어도 하나의 램프로의 전력 공급을 제어하고,
    상기 램프 구동 회로들은 상기 스위치의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 상기 적어도 하나의 램프의 구동 전류로 변환하여 상기 적어도 하나의 램프로 출력하고,
    상기 램프 구동 회로들 각각은 상기 스위치의 스위칭 동작을 통해 공급되는 교류를 정류하는 정류기를 포함하고,
    상기 스위치는 상기 제어기로부터 출력된 온/오프 신호에 따라 교류 전원에 대해 상기 램프 구동 회로들 각각을 전기적으로 연결시키거나 단절시킴으로써 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 나타내는 온/오프 신호에 따라 상기 램프 구동 회로들 각각에 대한 전력 공급을 허용하거나 차단하는 전력 제어 방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어기가 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값과 주변의 밝기를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계는 상기 제어기가 상기 결정된 램프 구동 회로의 개수에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정하는 전력 제어 방법.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어기가 상기 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 램프 구동 회로들 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정하는 단계는 상기 제어기가 주변의 밝기를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 중에서 온될 램프 구동 회로의 개수를 결정하는 전력 제어 방법.
20. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어기가 상기 주변의 이동체를 나타내는 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 제어기가 상기 수신된 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 복수 개의 램프들 중에서 점등될 램프의 개수를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계는 상기 제어기가 상기 결정된 램프의 개수 및 상기 램프들 각각의 위치에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정하는 전력 제어 방법.
21. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어기가 상기 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 램프 구동 회로들 전체의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부를 결정하는 단계는
    상기 제어기가 상기 주변의 이동체를 나타내는 적어도 하나의 신호를 송신한 모션 센서의 위치에 따라 상기 램프 구동 회로들 각각의 온 또는 오프 여부 및 복수 개의 램프들 중에서 점등될 복수 개의 램프들의 밝기를 결정하는 단계; 및
    상기 제어기가 상기 주변의 밝기를 나타내는 적어도 하나의 신호의 값에 기초하여 상기 결정된 각 램프의 밝기를 증감시키는 단계를 포함하는 전력 제어 방법.
22. 제 17 항 내지 제 21 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.

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