KR101726151B1

KR101726151B1 - 조명 시스템을 제어하는 방법

Info

Publication number: KR101726151B1
Application number: KR1020117022124A
Authority: KR
Inventors: 앙토니 에흐. 아. 슈프스; 페테르 푸어만; 마르크 오운
Original assignee: 코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2017-04-12
Also published as: RU2011139111A; RU2520953C2; US9585230B2; EP2401895B1; CN102334388A; WO2010097742A1; US20110305200A1; JP2012518883A; CN102334388B; EP2401895A1; KR20110118828A; JP5893409B2

Abstract

본 발명은 조명 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이고, 상기 조명 시스템은 서로 통신하도록 구성된 복수의 동작 노드들 및 제어기를 포함하는 무선 네트워크로서 배치되고, 여기에서 상기 방법은 상기 동작 노드들을 제어기와 동기화하는 단계, 복수의 동작 노드들로부터, 미리 결정된 동작 영역 내에 배치된 동작 노드들의 세트를 결정하는 단계, 미리 결정된 동작 영역 내에 배치된 동작 노드들의 세트에 대한 상태-시프트 지연을 추정하는 단계, 추정된 상태-시프트 지연을 복수의 동작 노드들에 전달하는 단계, 및 상태-시프트 명령을 상기 복수의 동작 노드들에 전달하는 단계를 포함한다. 본 발명의 이점은 상태-시프트의 가시적인 아티펙트(visual artifact)가 필수적으로, 추정된 상태-시프트 지연과 함께 타이머 중단 정렬 및 시간 동기화가 복수의 노드들로 하여금 필수적으로 동시에 상태를 시프트하도록 허용하므로, 제거될 수 있다.

Description

조명 시스템을 제어하는 방법{METHOD OF CONTROLLING A LIGHTING SYSTEM}

본 발명은 조명 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 방법을 실행하기 위해 적응된 조명 시스템에 관한 것이다.

조명 시스템들의 무선 제어는 예를 들면, 설치 비용을 줄이고, 노력을 위탁하여, 유선 제어를 급격히 교체하고 있다. 예를 들면, IEEE-802.15.4, 낮은 파워 WiFi, WiFi, 블루투스, EnOcean, Z-Wave 및 통상적으로 짧은 범위 통신을 허용하는 유사한 기술들을 포함하는 다수의 무선 기술들이 전개되어 왔다.

무선 조명 시스템의 실시간 제어를 위해, 조명 시스템의 광원 노드들의 상태를 스위칭할 때 잠재기(latency)를 최소화하는 것이 요구된다. 그러한 조명 시스템의 예는, 라디오 네트워크의 광원 노드들의 그룹이 조명 시스템 제어기로부터 메시지들을 방송하기 위해 선택적으로 응답하도록 배치되어, 광원 노드들의 스위칭을 위한 감소된 잠재기를 제공하는, US2006/0154598호에서 개시되어 있다.

하지만, 큰 스케일의 무선 조명 시스템들에서, 모든 광원 노드들이 조명 시스템 제어기와 통신 범위에 있을 수 없다. 오히려, 큰 스케일의 조명 시스템들은 상이한 광원 노드들에 대해 상이한 제어 명령 수신 지연들을 효과적으로 소개하는, 상이한 광원 노드들 간에 라우트(route)되도록 제어기에서 광원 노드들로 상태-시프트 명령들(state-shift commands)을 필요로 한다. 상이한 수신 지연들의 특성으로 인해, 조명들을 웨이크-업(wake-up) 또는 스위치 오프하는 것과 같은 상태-시프트의 시각적 인상(visual impression)은 동시에 모든 광원 노드들이 상태를 시프트하지 않는다는 점에서 불쾌하다. 예를 들면, 패킷을 송신하기 위한 무선 채널을 액세스하기 위해 802.15.4 또는 WiFi로 이용되는 CSMA/CA 메커니즘은 약간의 시간/지연 차이들을 야기하는, 각각의 노드에 대해 상이할 가능성이 가장 높은 랜덤 "백오프 타임(backoff time)"을 포함한다. 대신에, 충돌들, 상이한 라우트들 또는 상이한 처리 파워를 갖는 상이한 노드들은 약간 상이한 지연들을 야기할 수 있다.

그러므로, 조명 노드들의 동시 상태-시프트를 얻는데 초점을 갖는, 무선 조명 시스템에서 제어된 상태-시프트를 제공하는 개선된 방법에 대한 필요성이 존재한다.

상술한 필요성의 관점에서, 본 발명의 일반적인 목적은 조명 시스템에서 상태-시프트를 제어하는 방법을 제공하는 것이다.

이것 및 다른 목적들은 조명 시스템을 제어하는 방법을 통해 달성되며, 여기에서, 조명 시스템은 서로 통신하도록 구성된 복수의 동작 노드들 및 제어기를 포함하는 네트워크로서 배치된다. 상기 방법은 동작 노드들을 제어기와 동기화하는 단계, 복수의 동작 노드들로부터, 미리 결정된 동작 영역 내에 위치되는 동작 노드들의 세트를 결정하는 단계, 및 미리 결정된 동작 영역 내에 배치된 동작 노드들의 세트에 대한 상태-시프트 지연을 추정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 추정된 상태-시프트 지연 및 복수의 동작 노드들에 상태-시프트 명령을 전달하는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명은 예를 들면, 네트워크에서의 각각의 노드가 복수의 노드들의 시간 동기화에 기초하여 동기화될 수 있다는 이해에 기초한다. 요약하면, 상기 시간 동기화는 시간의 공통 개념을 복수의 동작 노드들에 제공하여, 예를 들면, 동작 노드들에 의해 제어되는 광원들과 같이, 태스크 동기화(task synchronization)를 허용한다. 동작 노드들에 의해 제어되는 다른 디바이스들, 유닛들 등이 물론 가능하다. 즉, 네트워크에서 노드들에 의해 실행되는 특정 태스크들의 실행을 동기화하는 것이 가능하다. 시간 동기화, 즉 두 개의 노드들간의 시간 정렬은 예를 들면, 두 개의 노드들 간의 시간 오프셋을 추정함으로써, 및 두 개의 노드들에 각각 속하는 두 개의 클록 메커니즘들(clock mechanisms) 간의 진행 레이트(progress rate)에서의 차이의 추정을 제공함으로써 달성될 수 있다. 카운팅 레이트(counting rate)에서의 차이는 다른 노드의 현재 시간의 양호한 추정을 유지하는데 이용된다.

시간 동기화 메커니즘의 상부 상의 부가적인 단계는 타이머 라운드들(timer rounds)의 시작/종료(여기에서, 타이머 라운드는, 타이머 카운터가 시작 값으로 리셋되고, 중단(interruption)이 시그널링된 후에, 시작 값에서 종료 값까지의 카운트임)가 상이한 노드들 상에서 동시에 일어난다는 점에서, 시간 카운팅 절차가 상이한 노드들 중에서 동기화됨을 보장하기 위해, 노드들에서 근본적인 시간 카운팅 행동에 대한 수정들의 소개이다. 달리 말해서, 이 부가적인 단계는 타이머 중단이 상이한 노드들에서 동일한 순간에 일어남을 보장하기 위해 행해진다. 동작 영역 상의 타이머 중단들을 동기화하는 것은 타이머가 작동할 때 명령을 트리거(trigger)함으로써, 광원들의 동시 상태-시프트를 인에이블하는 동작이다. 이것은 예를 들면, 아래의 방법에 의해 달성될 수 있다:

제 1 노드는 그것의 자신의 카운터의 스냅샷을 취하고, 제 2 노드는 그것 자신의 카운터의 스냅샷을 취한다. 제 1 노드는 그것의 스냅샷을 제 2 노드로 보내고, 그 자체와 제 2 노드 간의 오프셋을 얻도록 제 2 노드를 인에이블한다. 그에 의해, 그것들의 카운팅 루프들(counting loops)을 동시에 종료하도록 두 개의 노드들을 인에이블하기 위해 수정이 행해질 수 있다. 소개된 수정들이, 그것들이 시간 동기화 동안(특히, 노드의 시간에 대해 시간-스탬프들(time-stamps)을 취할 때, 여기에서 시간-스탬프들은 임의의 순간에 노드의 로컬 시간(local time)의 값임) 보상될 수 있도록, 계속 유지됨을 유의하자.

시간 동기화 및 타이머 중단 정렬의 다른 방법들이 또한 가능하다. 하지만, 제어기로 동작 노드들을 동기화하는 단계는 동작 노드들이 OFF 모드 동안 시간 동기화된 채로 머무를 수 있기 때문에, 본 발명의 방법이 실행되는 각각의 시간에 필요하지 않을 수 있음에 유의해야 한다.

네트워크는 예를 들면, 하나의 제어기 및 복수의 동작 노드들, 또는 대안으로는 복수의 제어기들 및 복수의 동작 노드들을 포함할 수 있다. 제어기는 더욱이 하나 또는 복수의 노드들에 접속될 수 있다.

따라서, 미리 결정된 동작 영역은 예를 들면, 제어기를 둘러싸고 있는 물리적인 임의의 영역, 예를 들면, 단일 또는 복수의 접속되거나 접속되지 않은 룸들(rooms)로서 규정될 수 있다. 동작 영역은 또한, 시스템의 이용자에게 보여질 수 있는 복수의 동작 노드들을 커버하는 영역으로써 규정될 수 있다. 더욱이, 미리 결정된 동작 영역 내에 배치된 동작 노드들의 세트는 시스템에서 복수의 동작 노드들과 동일할 수 있다.

본 발명의 장점은 예를 들면, 상태-시프트(예를 들면, 광원들이 제어된 동작 노드들일 때)의 가시적인 인상은 필수적으로, 추정된 상태-시프트 지연과 함께 시간 동기화 및 타이머 중단 정렬이 복수의 노드들 또는 적어도 미리 결정된 동작 영역 내의 노드들의 세트로 하여금 필수적으로 동시에 상태를 시프트하도록 허용하기 때문에, 제거될 수 있다는 점이다. 본 발명의 추가적인 장점은 필수적으로 동시적인 상태-시프트가 그러한 조명 시스템에서 때때로 청취가능한 효과를 감소시키는 점이다. 복수의 제어기들의 관점에서, 제어기들은 네트워크에서 이미 동기화된 노드들에 또는 서로에 대해 동기화될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 동작 노드들 중 적어도 하나는 적어도 하나의 광원의 상태-시프트를 제어하도록 배치될 수 있다. 부가적으로, 제어기는 또한, 하나 또는 복수의 광원들을 자체 제어할 수 있다.

상태-시프트는 대안으로, 노드들에 한번만 통신 및 전파될 수 있고, 지연은 노드들에서 하드 코딩될 수 있고, 또는 지연은 동작 노드 자체에 의해 연산될 수도 있다. 더욱이, 상이한 상태-시프트 지연들은 미리 결정된 상이한 동작 영역들에 전달될 수 있다. 하지만, 모든 상태-시프트 지연들은 모든 노드들에 송신될 수 있고, 각각의 개별 노드는 그것의 전용된 지연을 고려하도록 구성된다.

더욱이, 상태-시프트 지연은 미리 결정된 동작 영역 내에 배치된 동작 노드들의 세트와 제어기 간의 최대 통신 지연 및 각각의 동작 노드(예를 들면, OFF에서 ON으로)에 대한 상태 전이 시간(state transition time) 중 적어도 하나일 수 있다. 또한, 상태-시프트 명령은 미리 결정된 상태-시프트 패턴을 생성하기 위한 동작 노드-특정 변수를 포함할 수 있다. 이것은 예를 들면, 조원들을 스위칭 온 및 오프할 때, 미리 결정된 시각적 패턴들의 소개를 허용한다.

또한, 최대 통신 지연이, 뚜렷한 데드라인인 추정, 또는 동작 노드 밀도, 노드 인구, 또는 모드 물리적 전개를 고려하는 추정일 수 있고, 이 추정은 최종적으로, 각각의 동작 노드에 대한 상태 전이 시간, 및 미리 결정된 동작 영역 내에 배치된 동작 노드들의 세트와 제어기 간의 최대 통신 지연 중 적어도 하나의 상태-시프트 지연에 의해 제한된다.

네트워크는 무선, 유선, 또는 그것들의 조합일 수 있다. 무선 네트워크는 보다 큰 조명 전개들에 필요한, 메시 네트워크(mesh network)일 수 있고, 유선 네트워크는 DALI 네트워크일 수 있다. 무선 네트워크의 경우에, 제어기 및 동작 노드들은 원-홉(one-hop) 또는 멀티-홉(multi-hop) 라우트들을 통해 서로 통신할 수 있고, 여기에서, 하나의 노드에서 다른 노드로 다수의 라우트들을 리드(lead)하는 것이 가능할 수 있다. 본 발명의 상기 방법은 유현하고, 상태-시프트 지연은 특정한 네트워크에 어울리도록 추정될 수 있다. 예를 들면, 상태 전이 시간은 유선 네트워크에 적절하고, 반면에, 상태 전이 시간에 부가하여, 통신 지연은 무선 네트워크에 적절하다. 조합된 네트워크에서, 서로 유선 접속되는 동작 노드들 및 서로 무선으로 접속되는 동작 노드들에는 상이한 상태-시프트 지연들이 제공될 수 있고, 상태를 동시에 시프트할 수 있다.

무선 네트워크에서, 상태-시프트 지연은 대안으로, 엔드-엔드 평균 지연(end-to-end average delay), 홉-당 평균 지연(per-hop average delay), 홉-당 최대 또는 최소 지연 등일 수 있다.

또한, 무선 네트워크에서, 복수의 동작 노드들이 제어기에서 동작 노드로 미리 결정된 양의 "통신 명령 홉들"을 이용하여 제어될 수 있는 영역을 커버함으로써 동작 영역을 정의하는 것이 가능할 수 있다.

상태-시프트는 동작 노드에 접속된 광원의 스위치 오프 또는 "웨이크 업"(예를 들면, 스위치 온) 위한 요청일 수 있고, 여기에서, 광원 웨이크 업 또는 스위칭 오프의 가시적인 효과가 동기화될 수 있다. 이것은 광원이 상이한 시간에 웨이크 업해서, 소위 팝콘 효과(popcorn effect)를 생성하는 것과 대조적으로, 시스템의 이용자가 모든 가시적인 광원들의 동시적인 웨이크 업 또는 스위치 오프를 경험할 수 있기 때문에, 이로울 수 있다.

상태 전이 시간(예를 들면, 웨이크 업 시간)에 대하여, 그것은 LED들, 형광 램프 등과 같은 조명 시스템에서 광원 유형들에 기초하여 추정될 수 있다.

더욱이, 상태-시프트 명령은 광원의 빔 폭, 컬러, 빔 방향, 희미함 및 세기 중 적어도 하나를 제어하기 위해 정보를 포함할 수 있다. 이런 식으로, 광원들의 가시적인 효과는 광원의 유형에 의존하여 조절 및 동기화될 수 있다. 상태-시프트들의 다른 예들은 예를 들면, 광 곡선들, 광 파 또는 광 모양들에 기초할 수 있다.

또한, 적어도, 미리 결정된 동작 영역 내에 배치된 동작 노드들의 세트는 상태-시프트 명령을 실행할 때 상태-시프트 지연을 고려하도록 구성될 수 있다. 그래서, 미리 결정된 영역 외부의 동작 노드들은 그것이 수신될 때(대안으로 그 후에) 상태-시프트 명령을 실행할 수 있다. 그에 의해, 상태-시프트의 가시적인 효과가 개선될 수 있다. 예를 들면, 광원 시스템을 스위치 온하는 이용자가 볼 수 있는 룸과 같은 미리 결정된 동작 영역 내의 각각의 광원은 시스템을 이용자가 스위치 온하는 시간으로부터 수용가능한 지연으로 웨이크 업할 수 있는 반면에, 동작 영역 외부의 원거리 광원들은 이용자가 인지할 수 없는, 비동기 방식으로 웨이크 업한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따라, 제어기, 및 제어기와 통신하도록 구성된 복수의 동작 노드들을 포함하는 조명 시스템이 제공된다. 제어기는 또한, 제어기와 복수의 동작 노드들을 동기화하기 위한 동기화 절차를 초기화하고, 미리 결정된 동작 영역 내에 배치된 동작 노드들의 세트에 대한 상태-시프트 지연을 추정하고, 최대 통신 지연을 복수의 동작 노드들에 전달하고, 상태-시프트 명령을 복수의 동작 노드들에 전달하도록 구성될 수 있다.

더욱이, 동작 노드들 중 적어도 하나는 광원과 전원 간의 전기 접속을 제어하기 위한 제어 회로를 포함한다. 부가적으로, 동작 노드들 중 적어도 하나는, 예를 들면, 광원의 컬러가 얼마나 빨리 변경될 수 있는지를 단속하기 위한 발진기에 의해 제공되는 주파수를 제어하기 위한 수단과 같이, 광원의 조명 특성을 제어하는 수단을 포함한다.

본 발명의 추가적인 특징들 및 이점들은 첨부된 청구범위 및 아래의 상세한 설명을 학습할 때 명백해진다. 기술분야의 당업자들은 본 발명의 상이한 특징들이 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이, 아래에서 설명되는 것들 외의 실시예들을 생성하기 위해 조합될 수 있음을 이해할 것이다.

아래에서, 본 발명의 실시예들은 첨부하고, 예시하는 도면들을 참조하여, 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명의 조명 시스템의 예를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 조명 시스템의 예를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 방법의 예를 도시하는 흐름도.

본 발명은 본 발명의 현재 바람직한 실시예들이 도시되는, 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 충분히 설명된다. 하지만, 본 발명은 많은 상이한 형태들로 실시될 수 있고, 여기에서 설명되는 실시예들에 제한되는 것으로서 고려되지 않아야 하며, 오히려, 이들 실시예들은 철저하고 완전하게 제공되며, 기술분야의 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달한다. 동일한 도면번호들이 동일한 요소들을 나타낸다.

도면들, 특히 도 1을 참조하면, 조명 시스템(100)은 본 발명의 방법이 실행될 수 있는 예시적인 시스템을 설명한다. 조명 시스템(100)은 네트워크를 형성하기 위해 함께 결합된 복수의 광원 노드들(2, 3, 4) 및 제어기(1)를 포함한다. 설명의 단순성을 위해, 조명 시스템(100)에서 단지 하나의 제어기(1) 및 3개의 동작 노드들(2, 3, 4)이 존재한다. 여기에서, 일반적인 스위치 또는 광원을 스위칭 온 및 오프하기 위한 원격 제어와 같은 제어기(1)는 광원 노드들(2, 3, 4)에 접속된다. 도시된 예에서, 광원 노드들(2, 3, 4)은 할로겐 광원(2), 다수의 LED들의 그룹을 포함하는 LED 기반의 조명 유닛(3), 및 형광 튜브 유닛(fluorescent tube unit: 4)을 포함한다. 여기에서, 제어기(1)는 할로겐 광원(2) 및 LED 유닛(3)에 무선으로 접속되는 반면에, 그것은 형광 튜브 유닛(4)에 유선을 통해 접속된다. 유선 제어는 DALL 표준에 기초할 수 있는 반면에, 무선 제어는 예를 들면, IEEE-802.15.4에 기초할 수 있다. 제어기(1)가 상이한 통신 기술들에 기초하여 다수의 인터페이스들을 허용하게 하여, 제어기(1)로 하여금 상이한 통신 기술들/인터페이스들을 갖는 상이한 조명 노드들과 통신하게 허용하도록 구성될 수 있음에 유의해야 한다. 또한, 제어기(1)는 상이한 유형들의 노드들의 로케이션뿐만 아니라, 네트워크에서 상이한 유형들의 노드들을 인식할 수 있다.

제어기(1)는, 이용자로 하여금 상술한 바와 같이, 예를 들면, 온 및 오프, 조광(dimming) 등으로부터 조명 시스템(100)의 광원 노드들의 상태-시프트를 초기화하도록 허용하는 광 제어 기능들 및 이용자 인터페이스(12), 및 본 발명의 방법을 실행하도록 프로그램될 수 있는 제어 회로(11)를 포함할 수 있다. 이용자 인터페이스(12)는 제어 회로(11)에 의해 판독될 신호 또는 전압을 생성하는 버튼들 및 조정가능 제어들과 같은 이용자 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 전압은 높고 낮은 디지털 상태에 대응하는 디지털 신호일 수 있다. 전압이 아날로그 전압의 형태이면, 아날로그-디지털 변환기(A/D)가 이용가능한 디지털 형태로 전압을 변환하는데 이용될 수 있다. 이어서, A/D로부터의 출력은 디지털 신호를 제어 회로(11)에 공급한다. 제어 회로(11)는 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 프로그램가능한 디지털 신호 프로세서 또는 또 다른 프로그램가능한 디바이스를 포함할 수 있다. 제어 회로(11)는 또한, 또는 대신에, 애플리케이션 특정 집적회로, 프로그램가능한 게이트 어레이, 프로그램가능한 어레이 로직(programmable array logic), 프로그램가능한 로직 디바이스, 또는 디지털 신호 프로세서를 포함할 수 있다. 제어 회로(11)는 상술한 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기와 같은 프로그램가능한 디바이스를 포함하고, 프로세서는 프로그램가능한 디바이스의 동작을 제어하는 컴퓨터-판독가능 코드를 추가로 포함할 수 있다.

제어기(1)는 무선으로 접속된 광원 노드들(2, 3)과, 안테나(15)에 의해, 통신하기 위한 송신기/수신기(13)를 포함한다. 더욱이, 제어기(1)는 유선 광원 노드(4)와의 통신을 위한 DALL 드라이버(14)를 포함한다. 상이한 광원 노드들(2, 3, 4)은 통상적으로, 상이한 상태-시프트 전이 시간들을 가지며, 예를 들면, 할로겐 광원 및 형광 튜브는 LED 유닛에 비해, 비교적 작은 스타트-업 시간들(start-up times)을 갖는다.

도시된 예에서, 할로겐 광원 노드(2)는 실제 광원 외부의 구동기(5)를 포함하는 반면에, LED 유닛(3)의 구동기(6)가 통합된다. 대안으로, 구동 수단은 하나 이상의 광원 노드(2, 3, 4)에 동작가능하게 결합될 수 있다. 다양한 구동 및 선택적 제어 수단이 본 발명의 특성 및 일반적인 범위로부터 벗어남이 없이 여기에서 고려될 수 있다.

통신을 고려하면, 화살표들로써 도시되는, 제어기(1)와 LED 유닛(3) 사이에 두 개의 통신 명령 홉들, 및 제어기(1)와 할로겐 광원(2) 사이에 단지 하나의 홉이 존재하고, 상기 통신 명령 홉들은 통신 지연을 포함한다. 하지만, 그러한 동작 노드들의 개별 상태-시프트 전이 시간과는 별개로, 유선 통신은 유사한 방식으로 통신 지연을 포함하지 않는다.

예시적인 조명 시스템(200)의 상이한 예시가 도 2에서 제공된다. 조명 시스템(200)은 광원들의 상태-시프트를 초기화하기 위한 광 스위치와 같은 제어기(20) 및 복수의 동작 노드들(21 내지 27)을 포함하고, 여기에서 광원 노드들은 무선 네트워크에 무선으로 접속된다. 여기에서, 네트워크는, 그린하우스들(greenhouses) 또는 산업 자동화 애플리케이션에서와 같은 보다 큰 조명 전개들에 요구되는 메시 네트워크이다. 도시된 예에서, 제어기(20)로부터의 임의의 거리 내에 있는 동작 노드들은 동작 영역(30)에 속한다. 여기에서, 동작 영역(30)은 제어기(20)가 배치되어 있는 룸으로써 정의되고, 룸 내의 동작 노드들은 예를 들면, 상술한 바와 같이 임의의 다른 조명 특성을 변경하거나 광을 턴 온 또는 오프할 때, 조명 시스템(200)의 이용자에게 가시적이다. 대안으로, 동작 영역(30)은 예를 들면, 100 내지 200밀리초 후와 같이, 제어기(20)의 스위치를 이용자가 누른 후에 광을 턴 온 또는 턴 오프하는 동안 수용가능한 시간 지연으로써 규정될 수 있다. 다른 실시예들에서, 미리 결정된 동작 영역(30)은 조명 시스템(200)의 모든 이용가능한 광원 노드들(21 내지 27)을 포함할 수 있고, 또는 대안으로, 조명 시스템(200)은 여러 개의 동작 영역들로 분할될 수 있다.

메시 네트워크에서, 제어기와 둘러싸고 있는 광원 노드들 간의 하나의 통신 홉은 예를 들면, 약 5밀리초가 걸릴 수 있는 반면에, 각각의 부가적인 홉은 예를 들면, 데이터 패키지들의 수용에 대한 프로세싱으로 인해 약 8밀리초를 필요로 한다. 그래서, 이 추정으로, 및, 이벤트들(events) 간의 약 50밀리초들의 갭(gap)을 고려하면, 그것은 광원 노드들의 상태-시프트에서 이용자 통지 시간 차들(user notices time differences) 전에 약 5 내지 6 통신 홉들을 취할 수 있다. 부가적인 요인들을 고려하면, 추정은 실질적으로, 이용자가 예를 들면, 광들을 턴 온 또는 턴 오프할 때 팝콘 효과를 통지한다. 예로서, 수 백개의 광원 노드들을 포함할 수 있는 큰 규모의 조명 시스템들에서, 통신 홉들의 수는 2 내지 3보다 클 수 있고, 결국, 광원들의 상태를 시프트하는 동안 가시적으로 바람직하지 못한 효과들을 야기한다.

조명 시스템을 동작시키기 위해, 도 3은 도 2와 연계하여 설명되며, 여기에서 도 3은 조명 시스템(200)을 제어하는 방법의 단계들을 도시한다. 처음으로, 광원 노드들(21 내지 27)은 오프(OFF) 상태에 있다. 시간(T0)에서, 이용자는 오프에서 온으로 광원 노드들에 대한 상태의 변경을 시작하는 광 스위치를 플립(flip)한다. 제 1 단계(301)에서, 광원 노드들은 시간 동기와 및 타이머 중단 정렬의 방법에 따라 시간-동기화된다. 대안으로, 광원 노드들은 오프 상태로 동기화된 채로 있다. 시간 동기화 및 타이머 중단 정렬은 명령이 송신될 수 있거나 아닐 수 있고, 또한, 단지 제어기(20)가 아닌, 네트워크에서 임의의 노드에 대해 실행될 수 있는 사실에 의존하여 유지될 수 있다.

단계(302)에서, 제어기(20)는, 제어기(20)가 배치되는 룸 내에 광원 노드들이 존재하면, 미리 결정된 동작 영역(30) 내에 광원 노드들이 존재하는지를 결정한다. 도시된 예에서, 3개의 광원 노드들(21 내지 23)은 이 영역(30) 내에 있다. 하지만, 미리 결정된 동작 영역 내에 광원 노드들이 존재하지 않으면, 상기 방법은 단계(305)로 진행하고, 여기에서, 상태-시프트 명령은 광원 노드들에 전달된다.

다음으로, 단계(303)에서, 제어기(20)는 동작 영역(30) 내에 배치된 동작 노드들(21 내지 23)에 대한 상태-시프트 지연을 추정한다. 여기에서, 최대 통신 지연은 제어기와 광원 노드들 간의 통신 홉들의 수에 기초한다. 각각의 광원 노드에 대한 개별 상태-시프트 전이 시간은 광원 노드들이 동일한 유형으로 이뤄지므로, 고려되지 않는다. 여기에서, 지연(n)은 광원 노드(23)인 제어기(20)로부터의 가장 큰 수의 통신 홉들, 예시된 예에서 제어기(20)로부터 배치된 3개의 통신 명령 홉들을 갖는 광원에 의해 결정된다.

다음 단계(304)에서, 추정된 상태-시프트 지연(n)은 제어기(20)에 의해, 미리 결정된 동작 영역(30) 내의 광원 노드들(21 내지 23)에 전달된다. 대안으로, 모든 광원 노드들(21 내지 27)은 비록 미리 결정된 동작 영역(30) 내의 광원 노드들만이 지연을 고려하지만, 지연(n)을 수신한다.

다음의 단계(305)에서 또는 상태-시프트 지연(n)을 전달하는 단계(304)에 동시에, 오프에서 온으로의 상태-시프트 명령은 동작 노드들 각각에 전달되어, 미리 결정된 동작 영역(30) 내의 광원 노드들 각각이 추정된 지연(T0+n) 후에 동시에 웨이크 업한다. 광원 노드들은 상이한 유형들의 광원들로 이뤄지면, 부가적인 지연은 그것들이 자연히 상이한 스타트-업 시간들(예를 들면, 상이한 상태-시프트 전이 시간들)을 가짐에도 불구하고 광원들로 하여금 공시상태(synchrony)로 턴 온하도록 허용하는, 알고리즘으로 입력된다. 하지만, 미리 결정된 영역(30) 외부의, 원거리 광원 노드들(24 내지 27)은 그것들이 상태-시프트 명령을 수신할 때 웨이크 업하고, 그래서, 그것들이 그렇게 할 때, 이용자에 의해 통지된 가능하게 남겨진 팝콘 효과를 가능하게 생성한다.

모든 광원 노드들이 미리 결정된 동작 영역에서 포함되는 대안의 실시예에서, 모든 광원들은 TO+n에서 턴 온하여, 재-결정(n)하는 필요성을 가능하게 생성한다. 동작 영역 내의 제어기와의 유선 접속하여 광원 노드들이 존재하는 또 다른 실시예에서, 이들 노드들은 유선 제어를 이용하는 통신 지연이 존재하지 않으므로, T0+n에서 상태를 시프트하기 위해 그것들을 요청하는 명령을 수신하거나, 즉각적으로 상태를 시프트하기 위해 그것들을 오더(order)하여 T0+n에서 명령을 수신할 수 있다. 개별적인 상태-시프트 전이 시간은 유선을 통해 접속된 노드들에 관련된다.

기술분야의 당업자들은 본 발명이 바람직한 실시예들에 제한되지 않음을 이해할 것이다. 예를 들면, 오프에서 온으로의 상태-시프트가 주로 설명되고 있지만, 상기 방법은 조광, 컬러 변경 또는 컬러 변경의 속도, 온에서 오프로와 같은 조명 시스템의 다른 상태-시프트에 적용될 수 있고; 개별적인 상태-시프트 전이 시간은 예를 들면, 완전한 정지 시간(full-stop time)을 나타낼 수 있고, 여러 개의 미리 결정된 동작 영역들이 존재할 수 있다.

여러 가지 명백한 수정예들은 그 자체가 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 바와 같이, 본 발명의 범위 내에 있도록 고려되어야 한다. 상술한 실시예들이 본 발명을 제한하기 보다는 예시하고, 기술분야의 당업자들이 첨부된 청구범위들의 범위에서 벗어남이 없이 많은 대안의 실시예들을 설계할 수 있을 것임에 유의해야 한다. 청구범위에서, 괄호 사이의 임의의 도면번호들은 청구범위를 제한하는 것으로서 고려되지 않는다. 단어 "포함하는"은 청구범위에서 열거된 것들 외의 다른 요소들 및 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 요소 앞에 있는 단어 "a" 또는 "an"은 복수의 그러한 요소들의 존재를 배제하지 않는다. 또한, 단일 유닛은 청구범위에서 언급된 여러 가지 수단의 기능들을 실행할 수 있다. 또한, 개시된 방법 단계들은 임의의 상이한 순서로 실행될 수 있다. 부가적으로, 임의의 동작 노드는 시간 마스터(time master)의 역할 및 타이머 중단 정렬 기준을 고려하여 배치될 수 있다.

1: 제어기 2, 3, 4: 광원 노드
6: 구동기 11: 제어 회로
100: 조명 시스템

Claims

조명 시스템을 제어하는 방법으로서, 상기 조명 시스템은 서로 통신하도록 구성된 복수의 동작 노드들 및 제어기를 포함하는 네트워크로 구성되는, 상기 조명 시스템 제어 방법에 있어서:
상기 동작 노드들을 상기 제어기와 동기화하는 단계;
상기 제어기에 의해, 상기 복수의 동작 노드들로부터, 미리 결정된 동작 영역 내에 배치된 동작 노드들의 세트를 결정하는 단계;
상기 제어기에 의해, 상기 미리 결정된 동작 영역 내에 배치된 상기 동작 노드들의 세트에 대한 상태-시프트 지연(state-shift delay)을 추정하는 단계;
상기 추정된 상태-시프트 지연을 상기 복수의 동작 노드들에 전달하는 단계; 및
상태-시프트 명령을 상기 복수의 동작 노드들에 전달하는 단계를 포함하고,
상기 미리 결정된 동작 영역에 배치된 상기 동작 노드들의 세트는 상기 상태-시프트 지연을 고려한 후 상기 상태-시프트 명령을 실행하는, 조명 시스템 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 상태-시프트 지연은 각각의 동작 노드에 대한 상태 전이 시간, 및 상기 제어기와 상기 미리 결정된 동작 영역 내에 배치된 상기 동작 노드들의 세트 간의 최대 통신 지연 중 적어도 하나인, 조명 시스템 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 네트워크는 무선, 유선, 또는 이들의 조합인, 조명 시스템 제어 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 무선 네트워크는 무선 메시 네트워크인, 조명 시스템 제어 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 동작 노드들 중 적어도 하나는 적어도 하나의 광원의 상태-시프트를 제어하도록 구성되는, 조명 시스템 제어 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상태-시프트 명령은 적어도 하나의 광원의 빔 폭, 컬러, 조광(dimming), 빔 방향, 및 세기 중 적어도 하나를 제어하기 위한 정보를 포함하는, 조명 시스템 제어 방법.
삭제
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 미리 결정된 동작 영역은 적어도 두 개의 인접하지 않은 영역들을 포함하는, 조명 시스템 제어 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상태-시프트 지연 및 상기 상태-시프트 명령은 동시에 전달되는, 조명 시스템 제어 방법.
삭제
조명 시스템에 있어서:
제어기, 및
상기 제어기와 통신하도록 구성된 복수의 동작 노드들을 포함하고,
상기 제어기는 또한:
상기 복수의 동작 노드들을 상기 제어기와 동기화하기 위한 동기화 절차를 시작하고,
상기 제어기와 미리 결정된 동작 영역 내에 배치된 동작 노드들의 세트 간의 상태-시프트 지연을 추정하고,
최대 통신 지연을 상기 복수의 동작 노드들에 전달하고,
상태-시프트 명령을 상기 복수의 동작 노드들에 전달하도록 구성되고,
상기 미리 결정된 동작 영역에 배치된 상기 동작 노드들의 세트는 상태-시프트 지연을 고려한 후 상기 상태-시프트 명령을 실행하도록 구성되는, 조명 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 동작 노드들 중 적어도 하나는 광원과 전원 간의 전기 접속을 제어하기 위한 제어 회로를 포함하는, 조명 시스템.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 동작 노드들의 적어도 하나는 광원의 조명 특성을 제어하기 위한 수단을 포함하는, 조명 시스템.