KR102039207B1 - 자동화된 그룹핑을 위한 조명 고정구 - Google Patents

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Abstract

조명 네트워크 내의 조명 고정구들의 제어가 조명 고정구들 사이에 분산될 수 있다. 조명 고정구들은 상이한 조명 구역들과 관련되는 그룹들로 분할될 수 있다. 조명 고정구들 중 적어도 일부는 점유 센서, 주변광 센서 등과 같은 하나 이상의 센서를 갖거나 그와 관련될 것이다. 전체 조명 네트워크 또는 다양한 조명 구역들 내에서, 조명 고정구들은 센서들로부터의 센서 데이터를 공유할 수 있다. 각각의 조명 고정구는 그 자신의 센서, 원격 독립 센서 또는 조명 고정구에 의해 제공되는 센서 데이터를 처리하고, 조명 고정구 자신의 내부 논리에 따라 센서 데이터를 처리하여 조명 고정구의 동작을 제어한다. 조명 고정구들은 또한 다른 조명 고정구들, 제어 노드들, 광 스위치들 및 커미셔닝 도구들로부터 제어 입력을 수신할 수 있다. 내부 논리에 따라 제어 입력을 센서 데이터와 함께 처리하여 조명 고정구의 제어를 향상시킨다.

Description

자동화된 그룹핑을 위한 조명 고정구{LIGHTING FIXTURE FOR AUTOMATED GROUPING}
본원은 2012년 12월 18일자로 출원된 미국 가출원 제61/738,749호의 이익을 주장하며, 이 가출원의 개시 내용 전체는 본 명세서에 참고로 포함된다.
개시 내용의 분야
본 개시 내용은 조명 고정구들에 관한 것으로서, 구체적으로는 조명 네트워크에서 사용되는 조명 고정구들에 관한 것이다.
최근, 더 효율적인 조명 기술들을 이용하는 조명 고정구들로 백열 전구들을 대체하는 것은 물론, 더 기분 좋고 자연스러운 빛을 생성하는 조명 기술들로 비교적 효율적인 형광 조명 고정구들을 대체하기 위한 움직임이 대중화되었다. 굉장히 기대되는 하나의 그러한 기술은 발광 다이오드들(LED들)을 이용한다. 백열 전구들에 비해, LED 기반 조명 고정구들은 전기 에너지를 빛으로 변환함에 있어서 훨씬 더 효율적이고, 더 오래가며, 매우 자연스러운 빛을 생성할 수도 있다. 형광 조명에 비해, LED 기반 고정구들은 또한 매우 효율적이지만, 훨씬 더 자연스러운 광을 생성할 수 있고, 컬러들을 더 정확하게 렌더링할 수 있다. 결과적으로, LED 기술들을 이용하는 조명 고정구들은 주거, 상업 및 산업 응용들에서 백열 및 형광 전구들을 대체할 것으로 예상된다.
필라멘트에 원하는 전류를 가함으로써 동작하는 백열 전구들과 달리, LED 기반 조명 고정구들은 전자 장치들이 하나 이상의 LED를 구동할 것을 요구한다. 전자 장치들은 일반적으로 전원, 및 하나 이상의 LED를 원하는 방식으로 구동하는 데 필요한 고유하게 구성된 신호들을 제공하기 위한 특수 제어 회로를 포함한다. 제어 회로의 존재는 다양한 타입의 조명 제어를 이용하도록 레버리지(leverage)될 수 있는 조명 고정구들에 잠재적으로 상당한 레벨의 지능을 추가한다.
전통적인 또는 LED 기반 조명 고정구들에 대한 조명 제어 시스템들은 일반적으로 중앙 제어기를 이용하여 조명 고정구들의 그룹을 제어한다. 중앙 제어기는 커맨드들 또는 신호들을 그룹 내의 각각의 조명 고정구로 전송하도록 구성되며, 조명 고정구들은 커맨드들 또는 신호들에 응답하여, 턴온 또는 턴오프되고, 원하는 레벨로 디밍되며, 기타 등등일 것이다. 따라서, 조명 제어 결정들은 중앙 제어기에 의해 수신된 입력들에 기초하여 중앙 제어기에 의해 행해지며, 조명 고정구들은 이러한 조명 제어 결정들에 응답하여 간단히 제어된다.
발명의 요약
본 개시 내용은 조명 네트워크에 관한 것으로서, 이러한 조명 네트워크에서는 네트워크 내의 조명 고정구들의 제어가 조명 고정구들 사이에 분산될 수 있다. 조명 고정구들은 상이한 조명 구역들과 관련되는 그룹들로 분할될 수 있다. 조명 고정구들 중 적어도 일부는 점유 센서, 주변광 센서 등과 같은 하나 이상의 센서를 갖거나 그와 관련될 것이다. 전체 조명 네트워크 또는 다양한 조명 구역들 내에서, 조명 고정구들은 센서들로부터의 센서 데이터를 공유할 수 있다. 각각의 조명 고정구는 그 자신의 센서, 원격 독립 센서 또는 조명 고정구에 의해 제공되는 센서 데이터를 처리하고, 조명 고정구 자신의 내부 논리에 따라 센서 데이터를 처리하여 조명 고정구의 동작을 제어할 수 있다. 조명 고정구들은 또한 다른 조명 고정구들, 제어 노드들, 광 스위치들 및 커미셔닝 도구들로부터 제어 입력을 수신할 수 있다. 내부 논리에 따라 제어 입력을 센서 데이터와 함께 처리하여 조명 고정구의 제어를 더 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 개시 내용의 조명 네트워크의 제어는 분산되며, 따라서 각각의 조명 고정구는 본질적으로 조명 네트워크와 무관하게 동작하지만, 각각의 조명 고정구 내의 내부 논리는 조명 고정구들이 연계하여 하나의 그룹으로서 동작할 수 있도록 구성된다. 연계하여 동작하는 동안, 각각의 조명 고정구는 특정 조명 응용에 대한 목표들에 따라 상이한 방식으로 동작할 수 있다. 조명 고정구들은 제공되는 임의의 사용자 입력들에 응답할 수도 있다.
일 실시예에서, 광센서, 고체상태 광원 및 관련 회로를 갖는 조명 고정구가 제공된다. 회로는 복수의 조명 고정구 중 주어진 조명 고정구가 투광 모드(lightcast mode)에 들어가는 것을 결정하도록 적응된다. 광 센서를 통해, 회로는 주어진 조명 고정구에 의해 제공되는 제1 투광 신호를 모니터링하고, 제1 투광 신호의 수신에 기초하여 주어진 조명 고정구에 대한 그룹핑 데이터를 생성할 것이다. 그룹핑 데이터는 조명 고정구를 복수의 조명 고정구 중 하나 이상의 조명 고정구와 함께 그룹핑하기 위해 적어도 부분적으로 사용될 수 있다. 조명 고정구를 복수의 조명 고정구 중 하나 이상의 조명 고정구와 함께 그룹핑하기 위해, 회로는 그룹핑 데이터를, 복수의 조명 고정구를 어떻게 그룹핑할지를 결정하는 원격 엔티티로 전송하며, 조명 고정구가 속하는 그룹을 식별하는 정보를 수신할 수 있다. 대안으로서, 회로는 그룹핑 데이터를, 복수의 조명 고정구를 어떻게 그룹핑할지를 결정하는 복수의 조명 고정구 중 하나의 조명 고정구로 전송할 수 있다.
조명 고정구를 복수의 조명 고정구 중 하나 이상의 조명 고정구와 함께 그룹핑하기 위해, 회로는 그룹핑 데이터를 복수의 조명 고정구 중 하나 이상의 조명 고정구로부터 수신된 다른 그룹핑 데이터와 함께 처리하여, 조명 고정구가 속하는 복수의 조명 고정구의 그룹을 결정할 수 있다. 제1 투광 신호가 검출되는 경우, 그룹핑 데이터는 투광 신호의 상대 신호 강도를 지시할 수 있다.
다른 실시예에서, 회로는 투광 모드를 입력한 후에 고체상태 광원을 구동하여, 복수의 조명 고정구에 의해 모니터링될 제2 투광 신호를 제공하도록 적응될 수 있다. 투광 신호를 제공하기 전에, 회로는 제2 투광 신호에 대한 모니터링을 시작하기 위한 명령을 복수의 조명 고정구로 전송할 수 있다.
회로는 복수의 조명 고정구 중 적어도 하나로부터 원격 센서 데이터를 수신하고, 원격 센서 데이터에 기초하여 고체상태 광원을 구동하도록 더 적응될 수 있다. 따라서, 회로는 광센서 또는 조명 고정구의 다른 로컬 센서로부터의 로컬 센서 데이터를 결정하고, 원격 센서 데이터 및 로컬 센서 데이터 양자에 기초하여 고체상태 광원을 구동할 수 있다. 회로는 또한 로컬 센서 데이터를 복수의 조명 고정구 중 적어도 하나의 조명 고정구로 전송할 수 있다.
회로는 또한 조명 고정구를 할당받은 복수의 조명 고정구의 그룹을 식별하고, 그룹에 대해 의도된 명령에 응답하여 고체상태 광원을 구동할 수 있다. 각각의 조명 고정구는 하나의 그룹에만 할당될 수 있거나, 적어도 하나의 조명 고정구를 공유하는 오버랩핑 그룹들의 경우에는 다수의 그룹에 할당될 수 있다.
회로는 고체상태 광원을 구동하도록 적응되는 구동기 모듈 및 복수의 조명 고정구와 통신하고 구동기 모듈을 제어하도록 적응되는 통신 모듈로 분할될 수 있다. 구동기 모듈 및 통신 모듈은 통신 버스를 통해 서로 통신한다.
또 다른 실시예에서, 관련 광센서들을 갖는 복수의 조명 고정구를 구비하는 조명 네트워크가 제공된다. 모니터 모드 동안, 복수의 조명 고정구 각각은 복수의 조명 고정구 중 주어진 조명 고정구가 투광 모드에 들어가는 것을 결정하고; 광 센서를 통해, 주어진 조명 고정구에 의해 제공되는 제1 투광 신호를 모니터링하고; 제1 투광 신호의 수신에 기초하여 주어진 조명 고정구에 대한 그룹핑 데이터를 생성하도록 적응된다. 수신 모드 동안, 각각의 조명 고정구는 관련된 고체상태 광원을 구동하여, 복수의 조명 고정구 중 다른 조명 고정구들에 의한 모니터링을 위해 투광 신호를 제공할 것이다. 복수의 조명 고정구 각각은 그룹핑 데이터에 기초하여 복수의 그룹 중 적어도 하나에 자동으로 할당될 수 있다.
복수의 조명 고정구 중 임의의 2개의 조명 고정구와 관련된 그룹핑 데이터는 2개의 조명 고정구 중 첫 번째 조명 고정구에 의해 제공되고 2개의 조명 고정구 중 두 번째 조명 고정구에 의해 수신된 투광 신호의 상대적 크기를 지시할 수 있다. 또한, 복수의 조명 고정구 각각은 복수의 조명 고정구 중 다른 조명 고정구들에 대해 수집되는 그룹핑 데이터를 교환하고, 그룹핑 데이터에 기초하여 그 자신을 복수의 그룹 중 하나에 자동 할당하도록 적응될 수 있으며, 따라서 복수의 그룹 각각은 특정 그룹 내의 다른 조명 고정구들로부터의 투광 신호를 검출할 수 있는 조명 고정구들을 포함한다. 대안으로서, 복수의 조명 고정구 각각은 복수의 조명 고정구 중 다른 조명 고정구들에 대해 수집되는 그룹핑 데이터를 교환하고, 그룹핑 데이터에 기초하여 그 자신을 복수의 그룹 중 하나에 자동 할당하도록 적응될 수 있으며, 따라서 복수의 그룹 각각은 설정된 임계치 위의 크기에서 특정 그룹 내의 다른 조명 고정구들로부터의 투광 신호를 검출할 수 있는 조명 고정구들을 포함한다.
복수의 조명 고정구 각각에 의해 수집되는 그룹핑 데이터는 원격 엔티티로 전송될 수 있으며, 원격 엔티티는 그룹핑 데이터에 기초하여 복수의 조명 고정구를 그룹들에 할당한다. 복수의 조명 고정구 각각에 의해 수집되는 그룹핑 데이터는 복수의 조명 고정구 중 하나의 조명 고정구로 전송될 수도 있으며, 이 조명 고정구는 그룹핑 데이터에 기초하여 복수의 조명 고정구를 그룹들에 할당한다.
또한, 각각의 조명 고정구는 그의 광센서 또는 다른 관련 센서로부터의 센서 데이터를 복수의 조명 고정구 중 다른 조명 고정구들과 공유하고, 그 자신의 내부 논리에 비추어 센서 데이터에 기초하여 광 출력을 제어하도록 적응될 수 있다. 내부 논리는 복수의 조명 고정구 각각이 연계하여 광을 제공하는 동안 서로 독립적으로 동작하도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 센서들 및 고체상태 광원들을 갖는 조명 고정구들의 그룹을 갖는 조명 네트워크가 제공된다. 조명 고정구들의 그룹의 각각의 조명 고정구는 조명 고정구들의 그룹 중 적어도 하나의 조명 고정구와 조정하여 광 출력 레벨을 결정하고, 고체상태 광원을 구동하여 광 출력을 제공하도록 적응될 수 있다. 조명 고정구들의 그룹 중 적어도 소정의 조명 고정구들은 상이한 광 출력 레벨을 동시에 제공할 것이다. 조명 고정구들의 그룹의 상이한 서브그룹들이 상이한 광 출력 레벨들 또는 조명 고정구들의 그룹 사이에서 점차로 변하는 출력 레벨들을 제공할 수 있다. 각각의 조명 고정구에 대한 광 출력 레벨은 주변광에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수 있다. 주변광의 양은 조명 고정구의 광센서를 통해 검출될 수 있다. 특히, 각각의 조명 고정구에 대한 광 출력 레벨은 조명 고정구들의 그룹 중 다른 조명 고정구의 광센서를 통해 검출되는 주변광의 양에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수 있다.
조명 고정구들의 그룹을 포함하는 복수의 조명 고정구 각각은 복수의 조명 고정구 중 주어진 조명 고정구가 투광 모드에 들어가는 것을 결정하고; 광 센서를 통해, 주어진 조명 고정구에 의해 제공되는 투광 신호를 모니터링하고; 제1 투광 신호의 수신에 기초하여 주어진 조명 고정구에 대한 그룹핑 데이터를 생성하도록 적응될 수 있다. 복수의 조명 고정구 각각은 관련 고체상태 광원을 구동하여, 복수의 조명 고정구 중 다른 조명 고정구들에 의한 모니터링을 위해 투광 신호를 제공할 수 있다. 복수의 조명 고정구 각각은 그룹핑 데이터에 기초하여 복수의 그룹 중 적어도 하나에 자동 할당될 수 있다.
이 분야의 기술자들은 첨부 도면들과 관련된 아래의 상세한 설명을 읽은 후에 본 개시 내용의 범위를 알 것이고, 그의 추가적인 양태들을 인식할 것이다.
본 명세서 내에 포함되고 그 일부를 형성하는 첨부 도면들은 본 개시 내용의 여러 양태를 예시하며, 설명과 함께 본 개시 내용의 원리들을 설명하는 데 사용된다.
도 1은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 트로퍼(troffer) 기반 조명 고정구의 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명 고정구의 단면도이다.
도 3은 어떻게 광이 조명 고정구의 LED들로부터 방출되고 조명 고정구의 렌즈들을 통해 외부로 반사되는지를 나타내는 도 1의 조명 고정구의 단면도이다.
도 4는 도 1의 조명 고정구의 전자 장치 하우징 내에 통합된 구동기 모듈 및 통신 모듈을 나타낸다.
도 5는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른, 도 1의 조명 고정구의 전자 장치 하우징 내에 제공된 구동기 모듈 및 전자 장치 하우징의 외부에 결합된 관련 하우징 내의 통신 모듈을 나타낸다.
도 6은 예시적인 플로어 플랜(floor plan)을 위한 조명 시스템을 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 조명 시스템에 대한 투광 데이터를 나타내는 표이다.
도 8a-8e는 각각의 방으로부터 복도 안으로의 문들이 열린 상태에서 투광 프로세스가 제공될 때 도 6에 도시된 플로어 플랜을 위한 예시적인 구역들을 나타낸다.
도 9는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른, 그룹핑 프로세스를 나타내는 통신 흐름도이다.
도 10은 조명 시스템의 조명 고정구들 사이의 센서 데이터의 공유를 나타내는 통신 흐름도이다.
도 11은 조명 시스템 내에서의 센서 데이터의 공유 및 명령들의 생성을 나타내는 통신 흐름도이다.
도 12는 조명 시스템 내에서의 명령들의 중계 및 명령들을 수정하기 위한 능력 양자를 나타내는 통신 흐름도이다.
도 13a는 3개의 상이한 구역을 갖는 조명 시스템을 나타내며, 각각의 구역은 주변광의 존재에 기초하는 상이한 출력 레벨을 가질 수 있다.
도 13b는 주변광의 존재에 기초하는 광 출력의 기울기가 존재하는 조명 시스템을 나타낸다.
도 14는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 조명 시스템의 블록도이다.
도 15는 본 개시 내용의 제1 실시예에 따른 예시적인 LED의 단면도이다.
도 16은 본 개시 내용의 제2 실시예에 따른 예시적인 LED의 단면도이다.
도 17은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 구동기 모듈 및 LED 어레이의 개략도이다.
도 18은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 통신 모듈의 블록도이다.
도 19는 본 개시 내용의 제1 실시예에 따른 조명 고정구의 블록도이다.
도 20은 본 개시 내용의 제2 실시예에 따른 조명 고정구의 블록도이다.
도 21은 구동기 모듈 및 통신 모듈의 기능이 통합된 조명 시스템의 블록도이다.
도 22는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 독립 센서 모듈의 블록도이다.
도 23은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 커미셔닝 도구의 블록도이다.
도 24는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 스위치 모듈의 블록도이다.
도 25는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 스마트 고정구의 블록도이다.
도 26은 실내 RF 통신 모듈의 블록도이다.
도 27은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 실외 RF 통신 모듈을 나타낸다.
도 28은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 스마트 고정구 및 실내 RF 통신 모듈을 포함하는 조명 고정구의 블록도이다.
도 29는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 스마트 고정구, 실내 RF 통신 모듈 및 고정구 센서 모듈을 포함하는 조명 고정구의 블록도이다.
도 30은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 무선 센서의 블록도이다.
도 31은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른, 레거시 고정구를 구동할 수 있는 무선 중계 모듈의 블록도이다.
도 32는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 무선 스위치의 블록도이다.
도 33은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른, 조정기를 선택하기 위한 반복 프로세스를 나타내는 통신 흐름도이다.
도 34는 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른, 조정기를 선택하기 위한 반복 프로세스를 나타내는 통신 흐름도이다.
도 35a-35c는 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른, 조정기를 선택하기 위한 반복 프로세스를 나타내는 통신 흐름도들이다.
도 36은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 예시적인 조명 고정구의 블록도이다.
도 37은 제1 조명 시스템 구성에 대한 라우팅 도면을 나타낸다.
도 38은 제2 조명 시스템 구성에 대한 라우팅 도면을 나타낸다.
도 39는 제3 조명 시스템 구성에 대한 라우팅 도면을 나타낸다.
도 40은 본 개시 내용의 제2 실시예에 따른 대안적인 조명 고정구 구성이다.
아래에 설명되는 실시예들은 이 분야의 기술자들이 본 개시 내용을 실시하는 것을 가능하게 하는 데 필요한 정보를 나타내며, 본 개시 내용의 실시의 최상 모드를 예시한다. 첨부 도면들을 고려하여 아래의 설명을 읽을 때, 이 분야의 기술자들은 본 개시 내용의 개념들을 이해할 것이며, 여기서 구체적으로 다뤄지지 않는 이러한 개념들의 응용들을 인식할 것이다. 이러한 개념들 및 응용들은 본 개시 내용 및 첨부된 청구항들의 범위 내에 속한다는 것을 이해해야 한다.
본 명세서에서 "앞", "전방", "뒤", "아래", "위", "상부", "하부", "수평" 또는 "수직"과 같은 상대적 용어들은 도면들에 도시된 바와 같은 하나의 요소, 층 또는 영역과 다른 요소, 층 또는 영역의 관계를 설명하는 데 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 용어들은 도면들에 도시된 배향에 더하여 장치의 상이한 배향들을 포함하는 것을 의도한다는 것을 이해할 것이다.
본 개시 내용은 조명 네트워크에 관한 것으로서, 이러한 조명 네트워크에서는 네트워크 내의 조명 고정구들의 제어가 조명 고정구들 사이에 분산될 수 있다. 조명 고정구들은 상이한 조명 구역들과 관련되는 그룹들로 분할될 수 있다. 조명 고정구들 중 적어도 일부는 점유 센서, 주변광 센서 등과 같은 하나 이상의 센서를 갖거나 그와 관련될 것이다. 전체 조명 네트워크 또는 다양한 조명 구역들 내에서, 조명 고정구들은 센서들로부터의 센서 데이터를 공유할 수 있다. 각각의 조명 고정구는 그 자신의 센서, 원격 독립 센서 또는 조명 고정구에 의해 제공되는 센서 데이터를 처리하고, 조명 고정구 자신의 내부 논리에 따라 센서 데이터를 처리하여 조명 고정구의 동작을 제어할 수 있다. 조명 고정구들은 또한 다른 조명 고정구들, 제어 노드들, 광 스위치들 및 커미셔닝 도구들로부터 제어 입력을 수신할 수 있다. 내부 논리에 따라 제어 입력을 센서 데이터와 함께 처리하여 조명 고정구의 제어를 더 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 개시 내용의 조명 네트워크의 제어는 분산될 수 있으며, 따라서 각각의 조명 고정구는 본질적으로 조명 네트워크와 무관하게 동작하지만, 각각의 조명 고정구 내의 내부 논리는 조명 고정구들이 연계하여 하나의 그룹으로서 동작할 수 있도록 구성된다. 연계하여 동작하는 동안, 각각의 조명 고정구는 특정 조명 응용에 대한 목표들에 따라 상이한 방식으로 동작할 수 있다. 조명 고정구들은 제공되는 임의의 사용자 입력들에 응답할 수도 있다.
예를 들어, 스위치를 이용하여, 특정 구역 내의 모든 조명 고정구들을 턴온시킬 수 있다. 그러나, 다양한 조명 고정구들에 의해 제공되는 광의 양은 존재하는 주변광의 양 또는 조명 구역 내의 상이한 영역들 내의 상대적 점유에 기초하여 조명 고정구마다 다를 수 있다. 창문들에 더 가까운 조명 고정구들은 내벽에 가까운 조명 고정구들보다 적은 광 또는 다른 컬러 또는 컬러 온도의 광을 제공할 수 있다. 또한, 사람들에 더 가까운 조명 고정구들 또는 사람들의 더 큰 그룹들에 근접하는 조명 고정구들은 나머지 조명 고정구들에 비해 더 많은 광 또는 다른 컬러 또는 컬러 온도의 광을 제공할 수 있다. 예를 들어, 긴 복도에서, 점유자의 존재는 조명 고정구들의 복도 그룹을 턴온시킬 수 있을 뿐만 아니라, 복도 전체가 낮은 광 레벨로 조명되는 반면에 점유자(또는 점유자들) 바로 주변의 영역(또는 영역들)이 더 높은 광 레벨을 갖도록 다양한 조명 고정구들에 대한 디밍 레벨들을 지시할 수도 있다. 더 많은 점유자를 갖는 영역들은 더 적거나 더 많은 점유자를 갖는 영역들보다 높은 광 출력을 가질 수 있다. 이동 속도도 상대적인 광 출력 레벨들을 지시할 수 있다.
전통적인 조명 제어 시스템들은 중앙 제어기에 의존하여 모든 결정들을 행하고 다양한 조명 고정구들을 멀리서 제어한다. 본 개시 내용의 분산 제어 접근법은 그에 한정되지 않는다. 중앙 제어기가 이용될 수 있지만, 중앙 제어기로부터의 커맨드들은 각각의 조명 고정구의 내부 논리에 의해 고려될 제안 또는 단지 다른 하나의 입력으로서 취급될 수 있다. 구체적으로, 조명 고정구들 사이에 센서 데이터를 공유하는 능력은 본 개시 내용에 고유하다. 센서 데이터를 공유할 수 있는 것은 독립적으로 기능하는 조명 고정구들이 조정 방식으로 그룹으로서 동작하는 것을 가능하게 한다.
예를 들어, 조명 구역 내의 각각의 조명 고정구는 그 자신의 주변광 판독을 취할 수 있지만, 그 자신의 주변광 판독에 대해서만 작용하는 것이 아니라, 주변광 판독은 그룹 내의 다른 조명 고정구들과 공유된다. 조명 구역 내의 모든 조명 고정구들이 그들의 주변광 판독들을 고유한 때, 각각의 조명 고정구는 전체 그룹으로부터의 주변광 판독들에 기초하여 평균 또는 최소 광 출력을 독립적으로 결정할 수 있다. 따라서, 그룹 내의 조명 고정구들은 서로 일관되게 그들의 출력을 조정하면서 서로 독립적으로 동작할 것이다.
본 개시 내용의 상세들을 설명하기 전에, 분산 조명 제어 시스템이 이용될 수 있는 예시적인 조명 고정구의 개요가 설명된다. 본 개시 내용의 개념들은 임의 타입의 조명 시스템에서 이용될 수 있지만, 바로 아래의 설명은 도 1-3에 도시된 조명 고정구(10)와 같은 트로퍼 타입 조명 고정구에서 이러한 개념들을 설명한다. 개시되는 조명 고정구(10)는 광이 처음에 광원으로부터 위로 방출된 후에 아래로 반사되는 간접 조명 구성을 이용하지만, 직접 조명 구성들도 본 개시 내용의 개념들을 이용할 수 있다. 트로퍼 타입 조명 고정구들에 더하여, 본 개시 내용의 개념들은 오목형 조명 구성들, 벽 설치 조명 구성들, 실외 조명 구성들 등에서도 이용될 수 있다. 공동 계류중이고 공동 양도된, 2013년 8월 20일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/589,899호, 2012년 10월 11일자로 출원된 제13/649,531호 및 2012년 9월 7일자로 출원된 제13/606,713호를 참조하며, 이들의 내용들 전체는 본 명세서에 참고로 포함된다. 또한, 후술하는 기능 및 제어 기술들은 상이한 타입의 조명 고정구들은 물론, 동일 또는 상이한 타입의 조명 고정구들의 상이한 그룹들을 동시에 제어하는 데 사용될 수 있다.
일반적으로, 조명 고정구(10)와 같은 트로퍼 타입 조명 고정구들은 천장에 설치되도록 설계된다. 대부분의 응용들에서, 트로퍼 타입 조명 고정구들은 상업, 교육 또는 정부 설비의 드롭 천장(도시되지 않음) 내에 설치된다. 도 1-3에 도시된 바와 같이, 조명 고정구(10)는 정사각형 또는 직사각형 외부 프레임(12)을 포함한다. 조명 고정구(10)의 중앙 부분에는 2개의 직사각형 렌즈(14)가 존재하며, 이들은 일반적으로 투명하거나 반투명하거나 불투명하다. 반사기들(16)이 외부 프레임(12)으로부터 렌즈들(14)의 외부 에지들로 연장한다. 렌즈들(14)은 사실상 반사기들(16)의 가장 안쪽 부분들 사이에서 가늘고 긴 히트 싱크(18)로 연장하며, 이 히트 싱크는 렌즈들(14)의 2개의 내부 에지를 연결하도록 기능한다.
이제, 특히 도 2 및 3을 참조하면, 히트 싱크(18)의 배면은 적절한 기판 상에 설치된 개별 LED들의 하나 이상의 행을 포함하는 LED 어레이(20)에 대한 설치 구조를 제공한다. LED들은 광을 주로 오목 커버(22)를 향해 위로 방출하도록 배향된다. 커버(22), 렌즈들(14) 및 히트 싱크(18)의 배면에 의해 한정되는 볼륨은 혼합 챔버(24)를 제공한다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 광이 LED 어레이(20)의 LED들로부터 커버(22)를 향해 위로 방출되고, 각각의 렌즈(14)를 통해 아래로 반사될 것이다. 특히, LED들로부터 방출되는 모든 광선들이 커버(22)의 바닥으로부터 직접 그리고 단일 반사를 갖는 특정 렌즈(14)를 통해 다시 반사되지는 않을 것이다. 광선들 중 다수는 혼합 챔버(24) 내에서 주변으로 반사되고, 다른 광선들과 효과적으로 혼합될 것이며, 따라서 바람직하게 균일한 광이 각각의 렌즈(14)를 통해 방출될 것이다.
이 분야의 기술자들은 많은 다른 변수들 중에서 특히 렌즈들(14)의 타입, LED들의 타입, 커버(22)의 형상 및 커버(22)의 저면 상의 임의의 코팅이 조명 고정구(10)에 의해 방출되는 광의 양 및 품질에 영향을 줄 것이라는 것을 인식할 것이다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, LED 어레이(20)는 상이한 컬러의 LED들을 포함할 수 있으며, 다양한 LED들로부터 방출되는 광은 함께 혼합되어, 특정 실시예에 대한 설계 파라미터들에 기초하는 원하는 컬러 온도 및 품질을 갖는 백색광을 형성한다.
도 2 및 3으로부터 명백하듯이, 히트 싱크(18)의 가늘고 긴 핀들(fins)이 조명 고정구(10)의 바닥으로부터 보일 수 있다. LED 어레이(20)의 LED들을 히트 싱크(18)의 상면을 따라 열 접촉하도록 배치하는 것은 LED들에 의해 생성되는 임의의 열이 히트 싱크(18)의 저면 상의 가늘고 긴 핀들로 효과적으로 전달되어 조명 고정구(10)가 설치된 방 안에서 소산되는 것을 가능하게 한다. 다시, 도 1-3에 도시된 조명 고정구(10)의 특정 구성은 본 개시 내용의 개념들이 적용될 수 있는 조명 고정구들(10)에 대한 사실상 제한 없는 구성들 중 하나일 뿐이다.
도 2 및 3을 계속 참조하면, 전자 장치 하우징(26)이 조명 고정구(10)의 하나의 단부에 설치된 것으로 도시되며, LED 어레이(20)에 급전하고 제어하는 데 사용되는 전자 장치들의 전부 또는 일부를 하우징하는 데 사용된다. 이러한 전자 장치들은 적절한 케이블링(28)을 통해 LED 어레이(20)에 결합된다. 도 4를 참조하면, 전자 장치 하우징(26) 내에 제공되는 전자 장치들은 구동기 모듈(30) 및 통신 모듈(32)로 분할될 수 있다.
하이 레벨에서, 구동기 모듈(30)은 케이블링(28)을 통해 LED 어레이(20)에 결합되며, 통신 모듈(32)에 의해 제공되는 제어 정보에 기초하여 LED 어레이(20)의 LED들을 직접 구동한다. 구동기 모듈(30)은 조명 고정구(10)에 대한 지능을 제공하며, LED 어레이(20)의 LED들을 원하는 방식으로 구동할 수 있다. 구동기 모듈(30)은 설계자의 요구에 따라 단일 통합 모듈 상에 제공될 수 있거나, 둘 이상의 서브모듈로 분할될 수 있다.
통신 모듈(32)은 구동기 모듈(30)과 다른 조명 고정구들(10), 원격 제어 시스템(도시되지 않음), 또는 원격 제어 시스템과 유선 또는 무선 방식으로 통신하도록 구성될 수도 있는 휴대용 핸드헬드 커미셔닝 도구 사이의 통신을 촉진하는 지능형 통신 인터페이스로서 동작한다. 본 명세서에서 커미셔닝 도구는 조명 네트워크의 커미셔닝을 포함하는 다양한 기능들을 위해 사용될 수 있는 커미셔닝 도구(36)로서 지칭된다. 전술한 바와 같이, 이러한 통신은 조명 네트워크 내의 다양한 조명 고정구들(10) 사이의 센서 데이터, 명령들 및 임의의 다른 데이터의 공유를 포함할 수 있다. 본질적으로, 통신 모듈(32)은 조명 고정구들(10) 사이의 지능 및 데이터의 공유를 조정하도록 기능한다.
도 4의 실시예에서, 통신 모듈(32)은 구동기 모듈(30)과 다른 별개의 인쇄 회로 보드(PCB) 상에 구현될 수 있다. 구동기 모듈(30) 및 통신 모듈(32)의 각각의 PCB는 통신 모듈(32)의 커넥터가 구동기 모듈(30)의 커넥터 내에 끼워지는 것을 가능하게 하도록 구성될 수 있으며, 통신 모듈(32)의 커넥터가 구동기 모듈(30)의 대응 커넥터 내에 끼워지면, 통신 모듈(32)은 구동기 모듈(30)에 기계적으로 설치되거나 고정된다.
다른 실시예들에서는, 케이블을 이용하여 구동기 모듈(30) 및 통신 모듈(32)의 각각의 커넥터를 연결할 수 있거나, 다른 부착 메커니즘들을 이용하여 통신 모듈(32)을 구동기 모듈(30)에 물리적으로 결합할 수 있거나, 구동기 모듈(30) 및 통신 모듈(32)이 전자 장치 하우징(26)의 내부에 개별적으로 고정될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 전자 장치 하우징(26)의 내부는 구동기 모듈(30) 및 통신 모듈(32) 양자를 수용하도록 적절한 크기로 형성된다. 많은 예에서, 전자 장치 하우징(26)은 구동기 모듈(30) 및 통신 모듈(32) 양자에 대한 플레넘 등급 인클로저(plenum rated enclosure)를 제공한다.
도 4의 실시예에서, 통신 모듈(32)의 추가 또는 대체는 전자 장치 하우징(26)의 내부에 대한 접근의 획득을 필요로 한다. 이것이 바람직하지 않은 경우, 구동기 모듈(30)만이 전자 장치 하우징(26) 내에 제공될 수 있다. 통신 모듈(32)은 전자 장치 하우징(26)의 외부에 노출 방식으로 또는 도 5에 도시된 바와 같이 전자 장치 하우징(26)의 외부에 직접 또는 간접 결합될 수 있는 보조 하우징(34) 내에 설치될 수 있다. 보조 하우징(34)은 전자 장치 하우징(26)에 볼트로 고정될 수 있다. 보조 하우징(34)은 대안으로서 스냅-피트 또는 훅 및 스냅 메커니즘들을 이용하여 전자 장치 하우징에 연결될 수 있다. 보조 하우징(34)은 단독으로 또는 전자 장치 하우징(26)의 외면에 결합될 때 플레넘 등급 인클로저를 제공할 수 있다.
전자 장치 하우징(26) 및 보조 하우징(34)이 플레넘 등급 인클로저 내에 설치되는 실시예들에서, 보조 하우징(34)은 플레넘 등급인 것이 필요하지 않을 수 있다. 또한, 통신 모듈(32)은 통신 모듈(32) 내에 제공되는 전자 장치들의 특성, 조명 고정구(10)를 어떻게 그리고 어디에 설치할지 등에 따라 보조 하우징(34)에 대한 어떠한 필요도 없이 전자 장치 하우징(26)의 외부에 직접 설치될 수 있다. 통신 모듈(32)이 전자 장치 하우징(26)의 외부에 설치되는 후자 실시예는 통신 모듈(32)이 다른 조명 고정구들(10), 원격 제어 시스템 또는 다른 네트워크 또는 보조 장치와의 무선 통신을 촉진할 때 유리한 것으로 입증될 수 있다. 본질적으로, 구동기 모듈(30)은 무선 통신이 가능하지 않을 수 있는 플레넘 등급 전자 장치 하우징(26) 내에 제공될 수 있다. 통신 모듈(32)은 전자 장치 하우징(26)의 외부에 단독으로 또는 무선 통신이 더 가능한 보조 하우징(34) 내에 설치될 수 있다. 정의된 통신 인터페이스에 따라 구동기 모듈(30)과 통신 모듈(32) 사이에 케이블이 제공될 수 있다.
전자 장치 하우징(26)의 외부에 통신 모듈(32)을 설치하는 것을 이용하는 실시예들은 약간 덜 비용 효과적일 수 있지만, 통신 모듈(32) 또는 다른 보조 장치들이 조명 고정구(10)에 추가되거나 서비스되거나 대체되는 것을 가능하게 함에 있어서 상당한 유연성을 제공할 수 있다. 통신 모듈(32)을 위한 보조 하우징(34)은 플레넘 등급 플라스틱 또는 금속으로 제조될 수 있으며, 스냅, 나사, 볼트 등을 통해 전자 장치 하우징(26)에 쉽게 설치되는 것은 물론, 통신 모듈(32)을 수용하도록 구성될 수 있다. 통신 모듈(32)은 스냅-피트, 나사, 트위스트록 등을 통해 보조 하우징(34)의 내부에 설치될 수 있다. 통신 모듈(32)을 구동기 모듈(30)에 연결하는 데 사용되는 케이블링 및 커넥터들은 예를 들어 RJ45 커넥터, 에지 카드 커넥터, 블라인드 짝 커넥터 쌍, 터미널 블록 및 개별 와이어 등을 갖는 표준 카테고리 5(cat 5) 케이블을 포함하는 임의의 이용 가능 형태를 취할 수 있다. 구동기 모듈(30)을 포함하는 전자 장치 하우징(26)의 외부에 통신 모듈(32)을 설치하는 것은 주어진 구동기 모듈(30)에 대한 상이한 타입의 통신 모듈(32)의 쉬운 현장 설치를 가능하게 한다.
일 실시예에서, 조명 고정구들(10)의 능력들은 그들이 상이한 조명 구역들로 쉽게 그룹핑되는 것을 가능하게 한다. 도 6을 참조하면, 18개의 천장 설치 조명 고정구(10)가 존재하는 것으로 가정하며, 이들은 조명 고정구 A 내지 R로서 고유하게 참조되고, 플로어 플랜 FP1의 상이한 방 RM1 내지 RM4 및 복도 HW1 내에 배치된다.
구체적으로, 조명 고정구 A는 방 RM1 내에 위치하고; 조명 고정구 B-E는 방 RM2 내에 위치하고; 조명 고정구 I, J, L, M, Q 및 R은 방 RM3 내에 위치하고; 조명 고정구 N 및 O는 방 RM4 내에 위치하고, 조명 고정구 F, G, H, K 및 P는 복도 HW1 내에 위치한다. 복도 HW1로부터 각각의 방 RM1-RM4 안으로의 문들이 닫힌 것으로 가정하면, 조명 고정구 A-R은 투광 절차를 이용하여 5개의 고유 조명 구역으로 그룹핑될 수 있다. 투광 절차 동안, 하나의 조명 고정구 A-R은 그의 광 출력을 조정 또는 변경하는 반면, 나머지 조명 고정구 A-R은 제1 조명 고정구 A-R의 조정 또는 변경된 광 출력을 모니터링 또는 검출하려고 시도할 것이다.
변경 또는 조정된 투광 신호는 다양한 조명 고정구 A-R 내에 제공되거나 그들과 관련되는 주변광 센서들에 의해 검출될 수 있는 가시 또는 적외선과 같은 근가시(near visible) 광 신호인 것으로 가정한다. 먼저, 조명 고정구 A가 가시 또는 근가시 투광 신호를 방출하는 동안, 나머지 조명 고정구 B-R이 통합 또는 관련된 주변광 센서들에 의해 수신되는 투광 신호의 상대 강도를 검출하기 위해 그들의 주변광 센서들을 모니터링하는 것으로 가정한다. 다시, 방 RM1과 복도 HW1 사이의 문이 닫힌 것으로 가정하면, 나머지 조명 고정구 A-R 중 어떤 것도 조명 고정구 A에 의해 제공되는 투광 신호를 검출하지 않을 것이며, 따라서 조명 고정구 A는 단독으로 그룹핑될 것이다. 이어서, 조명 고정구 B가 투광 신호를 제공할 것이고, 조명 고정구 A 및 C-R은 조명 고정구 B에 의해 제공되는 투광 신호의 모니터링을 시작할 것이다. 이러한 예에서, 조명 고정구 C는 투광 신호를 비교적 강하게 검출할 것이고, 조명 고정구 D는 투광 신호를 더 약하게 검출할 것이고, 조명 고정구 E는 투광 신호가 검출된다면 약한 투광 신호를 검출할 것이다.
각각의 조명 고정구 C-E에 의해 모니터링되는 투광 신호에 상대적 크기가 할당될 수 있다. 이러한 크기들은 도 7에 도시된 것과 같은 표 또는 특정 조명 고정구 A-R와 관련된 표의 일부를 채우는 데 사용될 수 있다. 이 예에서, 조명 고정구 B에 의해 방출되는 투광 신호는 0 내지 1.0의 범위에 대해 조명 고정구 C에 관해 0.7, 조명 고정구 D에 관해 0.3 그리고 조명 고정구 E에 관해 0.1의 상대 강도를 할당받는다. 방 RM2와 복도 HW1 사이의 문이 닫히므로, 나머지 조명 고정구 A 또는 F-R 중 어느 것도 조명 고정구 B로부터의 투광 신호를 검출하지 못할 것이다.
이어서, 조명 고정구 C가 투광 신호를 제공하기 시작할 것이고, 나머지 조명 고정구 A, B 및 D-R이 조명 고정구 C에 의해 제공되는 투광 신호를 모니터링하기 시작할 것이다. 방 RM2 안의 조명 고정구 B, D 및 E는 투광 신호를 검출하고, 투광 신호에 대해 상대 크기를 할당할 것이다. 크기들은 도 7에 제공된다. 다시, 조명 고정구 A 및 F-R은 그들의 상대 위치들로 인해 투광 신호를 검출하지 못할 것이다. 이러한 프로세스는 도 7의 표가 완전히 채워지도록 나머지 조명 고정구 D-R 각각에 대해 체계적으로 반복된다. 다양한 조명 고정구 A-R의 신호 강도 크기들을 분석함으로써, 조명 고정구 A-R의 다양한 그룹들을 관련 조명 구역들로 쉽게 분할할 수 있다. 시각적으로, 조명 고정구 A가 단독으로 한 구역 내에 있어야 하고, 조명 고정구 B-E가 제2 구역 내에 있어야 하고, 조명 고정구 I, J, L, M, Q 및 R이 제3 구역 내에 있어야 하고, 조명 고정구 N 및 0가 제4 구역 내에 있어야 하고, 조명 고정구 F, G, H, K 및 P가 제5 구역 내에 있어야 하는 것으로 쉽게 결정할 수 있다. 이러한 구역들 각각은 방 RM1-RM4 및 복도 HW1 내의 다양한 조명 고정구 A-R의 배치에 직접 대응한다. 상이한 방들의 조명 고정구 A-R을 대응하는 구역들로 간단히 그룹핑하는 것에 더하여, 투광 신호들의 상대 크기들에 기초하여 다양한 조명 고정구 A-R의 서로에 대한 상대적 근접 및 배치를 쉽게 결정할 수 있다.
아래에 더 설명되는 바와 같이, 다양한 조명 고정구 A-R은 또한 서로 RF 신호 강도들을 모니터링할 수 있다. 다양한 조명 고정구 A-R 사이의 RF 신호 강도는 조명 고정구 A-R 사이의 거리 및 상대 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다. 또한, 그룹들 사이의 상대 거리 및 서로에 대한 위치가 결정될 수 있다. 따라서, 투광 신호, RF 신호 강도 또는 이들의 조합을 이용하여 RF 네트워크 내의 모든 고정구 및 이들의 임의 그룹들에 대해 상대 거리 및 위치가 결정될 수 있다. 그 결과들은 조명 네트워크 내의 조명 고정구 A-R 및 다른 요소들의 스케일링된 맵을 생성하는 데 사용될 수 있다. 맵은 커미셔닝 도구(36)도 포함할 수 있다. RF 신호 강도를 이용하는 것에 더하여, 그룹핑, 통신 등을 위해 투광 기술들과 연계하여 또는 그들 대신에 마이크들 및 스피커들이 사용될 수 있다. 각각의 조명 고정구 A-R은 마이크 또는 유사한 청각(소리 또는 초음파) 센서 및 오디오 증폭기 및 스피커(음 또는 초음파)를 구비하거나 그들과 관련될 수 있다.
마이크들은 조명 고정구가 "더 밝게", "더 희미하게", "온" 또는 "오프"(또는 다른 청각 데이터, 아마도 점유자의 발소리)와 같은 음성 커맨드들을 픽업하고 청각 정보를 처리하는 것을 가능하게 할 것이다. 정보는 조명 고정구가 광원을 원하는 방식으로 제어하거나 다른 조명 고정구 A-R(또는 다른 노드들)에 대해 커맨드들을 발하거나 다른 조명 고정구 A-R(또는 다른 노드들)와 청각 정보를 공유하게 할 수 있다. 조명 고정구 A-R에 의해 또는 그들과 관련하여 제공되는 분산 마이크들의 네트워크는 사운드들이 어디에서 오고 있는지(사용자가 같은 방 안에 있는지?) 뿐만 아니라 사운드들의 소스가 어느 방향으로 얼마나 빨리 이동하고 있는지와 같은 것들을 결정할 수 있다(사용자가 출구를 향해 서두르거나 심지어 "불이야"를 외치는 경우, 아마도 비상 사태가 존재하며, 공간은 안전을 위해 더 충분하게 조명되어야 한다).
사무실 공간을 조용하게 유지하기 위해 모두 함께 동작하는 잡음 억제 또는 잡음 제거 조명 고정구들의 네트워크를 제공하는 능력도 존재한다. 스피커들은 주변 잡음의 영향을 줄이도록 구성되는 백색 또는 핑크 잡음을 이용하여 구동될 수 있다. 진정한 잡음 제거를 위해, 조명 고정구 A-R 중 하나 또는 그룹에서 마이크들에 의해 모니터링되는 주변 잡음이 반전될 수 있으며(또는 주변 잡음과 다른 위상으로 재생될 수 있으며), 이웃 점유자들에게 잡음 제거 효과를 제공하는 볼륨으로 대응 스피커들에 의해 재생될 수 있다.
특히, 각각의 조명 고정구 A-R는 도 7에 도시된 바와 같은 그 자신의 표 또는 그 일부를 생성할 수 있다. 예를 들어, 각각의 조명 고정구 A-R은 나머지 조명 고정구 A-R로부터의 투광 신호들의 상대 크기들을 저장하는 어레이만을 유지할 수 있다. 이 예에서, 각각의 조명 고정구 A-R은 커맨드들에 응답하며, 투광 신호가 어쨌든 검출되었거나 소정 크기 이상으로 검출된 조명 고정구 A-R과만 데이터를 공유할 것이다. 이러한 예들에서, 각각의 조명 고정구 A-R은 사실상 한 구역과 관련될 수 있다. 대안으로서, 모든 투광 신호 데이터가 마스터 조명 고정구(10)로 전달될 수 있으며, 이 마스터 조명 고정구는 도 7의 표에 대한 모든 데이터를 수집하고, 데이터를 분석하고, 각각의 조명 고정구 A-R을 다양한 구역들에 할당하고, 구역 할당 정보를 조명 고정구 A-R로 전송할 수 있다. 또한, 마스터 조명 고정구(10)에 의해 제공되는 처리는 커미셔닝 도구(36) 또는 중앙 제어 시스템과 같은 원격 제어 엔티티로 아웃소싱될 수도 있다.
이전의 예에서는, 복도 HW1 내의 모든 문들이 닫혔다. 따라서, 다양한 조명 고정구 A-R을 5개의 상이한 구역으로 그룹핑하는 것은 비교적 명확한 절단이었으며, 방 RM1-RM4 또는 복도 HW1 내의 모든 조명 고정구들은 상이한 구역들로 그룹핑되었다. 따라서, 조명 고정구 A-R 중 어느 것도 둘 이상의 구역에 할당되지 않았다.
그러나, 소정의 조명 고정구 A-R을 둘 이상의 구역에 할당하는 것이 바람직할 수 있다. 일례로서, 방 RM1 안으로의 문이 통상적으로 열려 있는 경우, 복도 HW1 내에 있는 조명 고정구 F 및 G를, 조명 고정구 A를 포함하는 방 RM1에 대한 구역과 소정 방식으로 연관시키는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 개념을 계속 설명하면, 조명 고정구 A가 투광 신호를 제공하고 있을 때, 복도 HW1의 조명 고정구 F 및 G는 투광 신호를 검출할 수 있다. 유사하게, 조명 고정구 F 및 G가 투광 신호를 제공하고 있을 때, 그들은 서로의 투광 신호를 픽업할 수 있고, 조명 고정구 A는 또한 조명 고정구 F 및 G의 투광 신호들을 픽업할 수 있다. 따라서, 각각의 조명 고정구 A, F 및 G 또는 다른 제어 엔티티는 투광 신호 정보를 분석하고, 도 8a에 도시된 바와 같이, 조명 고정구 A, F 및 G를 구역 Z1과 연관시킬 것이다. 복도 HW1 내의 모든 문들이 계속 열린 경우, 투광 프로세스는 계속될 수 있으며, 따라서 도 8b에 도시된 바와 같이 방 RM2의 조명 고정구 B, C, D 및 E가 구역 Z2 내에서 복도 HW1의 조명 고정구 G, H 및 K와 함께 그룹핑된다. 유사하게, 방 RM3의 조명 고정구 I, J, L, M, Q 및 R은 또한 도 8c에 도시된 바와 같이 구역 Z3 내에서 복도 HW1의 조명 고정구 G, H 및 K와 연관될 수 있다. 방 RM4의 조명 고정구 N 및 O는 도 8d에 도시된 바와 같이 구역 Z4에 대해 복도 HW1의 조명 고정구 F 및 G와 연관될 수 있다.
복도 HW1을 참조하면, 문들이 모두 열릴 때, 조명 고정구 H, G, K 및 P는 다양한 방 RM1-RM4의 다양한 조명 고정구 A, B, C, I, L, N 및 O와 연관될 수 있다. 이것이 바람직하지 않은 경우, 사용자는 도 8e에 도시된 바와 같이 조명 고정구 F, G, H, K 및 P만이 단지 복도 HW1에 대한 조명을 나타내는 구역 Z4와 연관되도록 다양한 조명 고정구 A-R의 그룹핑을 수정할 수 있다. 따라서, 조명 고정구들(10)의 자동 그룹핑은 조명 고정구들(10) 각각과의 직접 상호작용을 통해 또는 커미셔닝 도구(36)와 같은 원격 제어 엔티티로부터 쉽게 수정될 수 있다. 조명 고정구들(10)이 어떻게 서로 통신하고, 데이터를 공유하고, 연계하여 동작하는지에 관한 추가 상세들이 아래에 더 제공된다.
도 9를 참조하면, 예시적인 투광 프로세스 및 프로세스에 포함된 각각의 조명 고정구(10)의 기능을 설명하기 위한 부분 통신 흐름이 제공된다. 같은 방 안에 있는 것으로 가정되는 조명 고정구 B-D의 동작이 강조된다. 먼저, 조명 고정구 B는 조명 고정구 A 또는 소정의 다른 제어 엔티티로부터의 명령에 기초하여 투광 모드에 들어갈 것을 결정한다(단계 100). 투광 모드에 들어가기 위한 결정은 내부적으로, 유선 또는 무선 네트워크를 통한 외부 입력으로부터 또는 소정의 시그니처를 갖는 투광 신호의 수신에 응답하여 광학적으로 트리거될 수 있다. 예를 들어, 조명 고정구 B는 시각에 기초하여, 주기적으로, 센서 판독들에 기초하여 또는 수동(사용자) 요청에 응답하여 투광 모드에 들어갈 수 있다. 대안으로서, 투광 신호는 항상 모니터링될 수 있으며, 모니터링 조명 고정구(10)에 의해 자동으로 검출 및 측정되는 광의 특정 오프/온 시그니처 또는 변조의 형태를 취할 수 있다.
투광 모드에 들어간 때, 조명 고정구 B는 조명 고정구 B로부터의 투광 신호를 찾기 위한 명령을 직접 또는 방송 신호를 통해 나머지 조명 고정구들(10)로 전송할 것이다. 특히, 이러한 명령들은 하나의 조명 고정구(10)로부터 다른 조명 고정구로 직접 전송될 수 있거나, 하나의 조명 고정구(10)로부터 조명 고정구 네트워크를 통해 다른 조명 고정구로 중계될 수 있다. 도시된 바와 같이, 조명 고정구 B에 의해 제공되는 투광 신호를 찾기 위한 명령들은 조명 고정구 C에 의해 수신되고(단계 102), 조명 고정구 D로 중계된다(단계 104). 그러나, 명령들은 중계 없이 조명 고정구 B로부터 조명 고정구 D로 직접 전송될 수 있다.
이 시점에서, 양 조명 고정구 C 및 D는 조명 고정구 B에 의해 제공되는 투광 신호의 모니터링을 시작할 것이다(단계 106 및 108). 따라서, 조명 고정구 B는 투광 신호를 제공하기 위해 그의 광원을 소정의 방식으로 조정 또는 변경하기 시작할 것이다(단계 110). 특히, 투광 신호는 하나의 조명 고정구(10)로부터 다른 조명 고정구로 중계되지 않을 광 신호이다. 대신, 조명 고정구 C 및 D는 투광 신호를 검출 및 처리하여 그룹핑 데이터를 생성할 것이다(단계 112 및 114). 그룹핑 데이터는 도 7의 표와 관련하여 설명된 바와 같이 투광 신호가 검출되는지 또는 주어진 임계치 이상으로 검출되는지의 여부를 간단히 결정하는 것으로부터 상대 크기를 투광 신호에 할당하는 것에 이르는 범위에 걸칠 수 있다. 소정 양의 시간 후, 조명 고정구 B는 투광 신호의 제공을 중단하고(단계 116), 조명 고정구 C에 투광 모드에 들어가게 하기 위한 명령들을 제공할 것이다(단계 118). 대안으로서, 커미셔닝 도구(36)와 같은 원격 제어 엔티티가 조명 고정구 C에 투광 모드에 들어가게 하기 위한 명령들을 제공할 수 있다. 이 시점에서, 조명 고정구 C는 투광 모드에 들어가기로 결정할 것이며(단계 120), 프로세스는 조명 고정구 C에 대해 반복될 것이다. 이러한 이벤트들의 시퀀스는 조명 네트워크 내의 조명 고정구들(10) 각각에 대해 계속될 것이다.
투광 신호들의 처리와 관련하여, 수신 조명 고정구들(10)에 의해 모니터링되는 투광 신호 측정들은 송신 조명 고정구(10), 수신 조명 고정구(10) 또는 이들 양자의 ID와 연관될 수 있다. 송신 조명 고정구(10)는 (단계 110에서) 투광 신호를 찾기 위해 메시지 내에서 제공되는 ID 또는 송신 조명 고정구(10)의 ID를 포함하거나 조명 고정구(10)와 연관되는 고유 변조 신호에 기초하여 식별될 수 있다. 연관들은 내부 또는 원격 제어 시스템들에 의해 행해질 수 있다. 또한, 연관들은 상이한 조명 고정구들(10)에 의한 투광 신호들의 송신을 타임스탬핑 또는 동기화하는 것에 기초하여 행해질 수 있으며, 따라서 송신 조명 고정구(10)는 다양한 수신 고정구들(10)로부터의 투광 신호 측정들과 연관될 수 있다.
수신 조명 고정구들(10)은 수신 조명 고정구들(10)의 관련 ID들 및 투광 신호를 특정 송신 조명 고정구(10)와 연관시키는 데 사용될 수 있는 동기화 또는 식별 정보와 함께 투광 신호 측정들을 보고할 수 있다. 타임스탬핑 또는 다른 센서 정보가 그러한 측정 보고에 포함될 수 있다. 이러한 타입의 투광 측정 보고들은 상이한 시간들에 대한 도 7에 도시된 것과 같은 정보의 표들을 생성하는 데 사용될 수 있으며, 다른 센서 파라미터들을 포함할 수 있다. 따라서, 조명 고정구들(10) 또는 광 그룹핑들의 제어에서 더 큰 입도가 제공되며, 제어의 타입은 상이한 시간들에 그리고/또는 센서들로부터의 상이한 입력들에 기초하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 제어는 시간당 한 번 또는 소정의 센서 판독들이 모니터링될 때 변경될 수 있다.
이러한 프로세스의 전반에서 또는 프로세스의 끝에서, 조명 고정구들(10) 각각은 그룹핑 데이터를 교환하거나, 그룹핑 데이터를 마스터 조명 고정구(10) 또는 원격 제어 엔티티에 제공하여, 그룹핑 데이터를 처리하고, 다양한 조명 고정구들(10)을 대응하는 구역들에 할당할 것이다(단계 122). 주로 분산되는 제어 프로세스에서, 조명 고정구들(10) 각각 내에 제공되는 내부 논리는 조명 고정구들(10)이 그룹핑 데이터에 기초하여 그들 자신을 적절한 구역에 효과적으로 할당하는 것을 가능하게 할 것이다. 조명 고정구(10)가 구역에 할당되거나 조명 고정구들(10)의 그룹과 관련된 것으로 식별되면, 주어진 구역 내의 조명 고정구들(10) 사이에서 다양한 정보가 교환될 수 있다. 이러한 정보는 센서 데이터로부터 동작을 제어하기 위한 명령들에 이르는 범위에 걸칠 수 있다.
투광 기술들은 점유 또는 그의 결여를 검출하는 데에도 사용될 수 있다. 조명 고정구들(10)(및 임의의 다른 투광 가능 장치들)은 아마도 사람 눈에 보이거나 인식되지 않는 방식으로 주기적으로 또는 비교적 연속적으로 투광을 제공하여 빈 방에 대한 투광 판독들을 비교하도록 구성될 수 있다. 기준 투광 판독들의 변화들은 점유자들의 존재를 지시할 수 있고, 변화량은 점유자들의 수를 지시할 수 있으며, 변화들의 위치들은 점유자들의 위치를 지시할 수 있다. 기준 투광 판독으로의 복귀는 영역이 비워졌다는 것을 지시할 수 있으며, 따라서 전통적인 체열 또는 모션 센서들을 이용하여 빔(vacancy)을 체크할 필요를 잠재적으로 없앨 수 있다.
특히, 각각의 통신 신호 또는 메시지에 응답하는 것은 물론, 투광 신호의 검출시에 수신 확인들이 제공될 수 있다. 이러한 수신 확인들은 조명 고정구간 통신을 지원하는 유선 또는 무선 네트워크들을 통해 제공될 수 있거나, 수신 확인을 지시하는 소정의 변조 시그니처를 갖는 일 타입의 투광 신호를 이용하여 광학적으로 제공될 수 있다. 수신 확인 신호들 또는 다른 응답 신호들을 이용하여, 상태, 신호 강도 정보, 추가 정보에 대한 요청 등을 교환할 수 있다. 주어진 조명 시스템 내에서, 상이한 통신 기술들(유선, 무선, 투광 변조)이 상이한 타입의 통신, 데이터/정보 교환, 제어 등에 사용될 수 있다. 통신은 전통적인 기술들을 이용하여 AC 전력 라인들을 통해 제공될 수도 있다.
도 10을 참조하면, 구역 또는 일반적으로 조명 네트워크 내의 다양한 조명 고정구들(10) 사이에서 센서 데이터가 어떻게 교환될 수 있는지를 설명하기 위한 부분 통신 흐름이 제공된다. 조명 고정구 B, C 및 D가 특정 구역에 할당된 것으로 가정한다. 동작 동안, 조명 고정구 B, C 및 D는 센서 데이터를 모니터링 및 교환하고, 공동으로 센서 데이터를 이용하여 그들 각각의 광 출력을 어떻게 조정할지를 결정할 것이다. 먼저, 조명 고정구 B가 관련 주변광, 점유 또는 다른 센서로부터의 데이터인 그의 센서 데이터를 모니터링할 것이다(단계 200). 조명 고정구 B는 그의 센서 데이터를 구역 내의 나머지 조명 고정구 C 및 D로 전송할 것이다(단계 202). 한편, 조명 고정구 C는 그의 센서 데이터를 모니터링하고(단계 204), 센서 데이터를 조명 고정구 B 및 D에 제공한다(단계 206). 유사하게, 조명 고정구 D는 그의 센서 데이터를 모니터링하고(단계 208), 센서 데이터를 조명 고정구 C 및 B에 제공한다(단계 210). 따라서, 조명 고정구 B, C 및 D 각각은 그 자신의 센서 데이터 및 그의 구역 내의 나머지 조명 고정구들의 센서 데이터에 대한 액세스를 갖는다. 이 예는 구역 지향적이지만, 전체 조명 네트워크 내의 모든 조명 고정구들(10)은 모든 센서 데이터를 서로 또는 소정의 센서 데이터를 조명 네트워크 내의 모든 또는 소정의 조명 고정구들(10)에 제공할 수 있다. 주어진 구역 내에서, 고정구들의 그룹은 그들의 주변광 센서들이 구역 내의 나머지 조명 고정구들보다 많은 광을 검출하는 경우에 하나 이상의 개별(또는 하위) 구역들로 분할될 수 있다. 이것은 창문에 가장 가까운 조명들의 그룹에 대응할 수 있다.
비교적 연속적인 방식으로, 조명 고정구 B는 그 자신의 센서로부터의 센서 데이터 및 나머지 조명 고정구 C 및 D로부터의 센서 데이터를 처리하고(단계 212), 센서 데이터에 기초하여 그의 광 출력을 어떻게 조정할지를 결정할 것이다(단계 214). 따라서, 조명 고정구 B는 그의 광 출력을 독립적으로 제어하지만, 조명 고정구 B의 내부 논리는 그의 광 출력을 어떻게 조정할지를 정확히 결정할 때 그 자신의 센서 데이터는 물론, 나머지 조명 고정구 C 및 D의 센서 데이터도 고려할 수 있다. 독립적이지만 연계하는 방식으로, 조명 고정구 C 및 D도 그들의 센서 데이터 및 나머지 조명 고정구들로부터의 센서 데이터를 처리하고, 센서 데이터에 기초하여 그들의 광 출력을 조정할 것이다(단계 216-222).
흥미롭게도, 상이한 조명 고정구 B, C 및 D의 내부 논리는 서로 동일하게 또는 서로 다르게 기능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 조명 고정구 B, C 및 D는 구역 내의 나머지 조명 고정구 B, C 및 D와 동일한 가중치를 센서 데이터에 적용할 수 있다. 따라서, 각각의 조명 고정구 B, C 및 D는 그 자신의 센서로부터의 그리고 나머지 조명 고정구 B, C 및 D로부터의 동일한 센서 데이터가 주어지는 경우에 그의 광 출력을 정확히 동일한 방식으로 조정할 것이다. 조명 고정구 B, C 및 D 사이에 내부 논리가 다른 경우, 각각의 조명 고정구 B, C 및 D의 광 출력은 동일한 센서 데이터가 주어져도 다를 수 있다. 특히, 센서 데이터는 상이한 타입의 센서들로부터의 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 주변광 및 점유 센서들 양자로부터의 센서 데이터를 각각의 조명 고정구 B, C 및 D의 내부 논리에 의해 지시되는 바와 같이 교환 및 처리하여 그들 각각의 광 출력들을 어떻게 조정할지를 결정할 수 있다.
센서 데이터를 교환하고 센서 데이터를 고려하여 동작을 제어하는 것에 더하여, 조명 고정구 B, C 및 D는 또한 그들 자신의 센서 데이터는 물론, 다른 조명 고정구 B, C 및 D로부터 수신된 센서 데이터를 이용하여, 다른 조명 고정구 B, C 및 D의 동작을 제어할 수 있다. 도 11을 참조하면, 이러한 개념을 설명하기 위한 부분 통신 흐름이 도시된다. 먼저, 조명 고정구 B 및 조명 고정구 D가 그들 각각의 센서들로부터 센서 데이터를 수집하고, 그 센서 데이터를 조명 고정구 C에 제공하는 것으로 가정한다(단계 300 및 302). 도시되지 않았지만, 조명 고정구 C는 그의 센서 데이터를 나머지 조명 고정구 B 및 D에 제공할 수 있다. 조명 고정구 C도 그 자신의 센서 데이터를 모니터링하고(단계 304), 그 자신의 센서로부터의 센서 데이터는 물론, 나머지 조명 고정구 B 및 D로부터의 센서 데이터도 처리하여(단계 306), 조명 고정구 B 및 C에 대한 명령들을 생성할 수 있다(단계 308). 명령들이 생성되면, 이들은 각각의 조명 고정구 B 및 D에 제공될 수 있다(단계 310 및 312). 따라서, 조명 고정구 B는 조명 고정구 B의 내부 논리에 따라 조명 고정구 C로부터 제공되는 명령들, 조명 고정구 D의 센서 데이터 또는 이들의 조합에 기초하여 그의 광 출력을 조정할 수 있다(단계 314). 조명 고정구 C는 그 자신의 센서 데이터 또는 그 자신의 센서 데이터와 조명 고정구 B 및 D로부터 수신되는 센서 데이터의 조합에 기초하여 그의 광 출력을 조정할 수 있다(단계 316). 조명 고정구 B와 같이, 조명 고정구 D는 조명 고정구 C로부터 수신되는 명령들, 조명 고정구 D로부터의 센서 데이터 또는 이들의 조합에 기초하여 그의 광 출력을 조정할 수 있다(단계 318).
실제 예로서, 조명 고정구 B, C 및 D는 광 출력의 강도, 광 출력의 컬러 온도, 광 출력의 컬러 또는 이들의 임의 조합을 지시할 수 있는 주변광 정보를 공유할 수 있다. 그러나, 조명 고정구 C는 점유 센서와도 연관될 수 있다. 따라서, 조명 고정구 C에 의해 조명 고정구 B 및 D에 제공되는 명령들은 조명 고정구 B 및 D에게 턴온하여 소정 레벨, 컬러 온도 또는 컬러의 광 출력을 제공하도록 지시할 수 있다. 조명 고정구 B 및 D는 이러한 명령들에 직접 응답할 수 있거나, 그들 각각의 내부 논리에 비추어 이들 명령을 처리하여 턴온할지 그리고 각각의 광 출력을 어떻게 제어할지를 결정할 수 있다. 따라서, 하나의 조명 고정구(10)로부터 다른 조명 고정구로 제공되는 명령들은 명령들을 수신하는 조명 고정구(10)의 프로그래밍에 따라 절대적인 커맨드로서 취해지고 그에 따라 응답될 수 있거나, 단순한 "제안"으로서 취해질 수 있다. 예를 들어, 조명 고정구 C가 조명 고정구 B에게 턴온하라고 지시하는 위의 시나리오에서는, 조명 고정구 B의 턴온에 대한 필요성을 부정하는 충분한 햇빛이 조명 고정구 B에서 측정될 수 있다. 또는, 조명 고정구 B가 턴온하기로 결정하는 경우, 광의 컬러, 강도 또는 컬러 온도는 조명 고정구 B에서 측정되는 햇빛의 양 및 컬러에 의해 조정될 수 있다. 다시, 본 개시 내용에서 설명되는 분산 제어는 이러한 조명 고정구들(10)이 독립적으로 그러나 내부 논리가 연계하라고 지시하는 경우에는 연계하여 동작하는 것을 가능하게 한다.
도 12의 부분 통신 흐름에 도시된 바와 같이, 하나의 조명 고정구(10)로부터 다른 조명 고정구로 제공되는 명령들은 중간 조명 고정구(10)를 통해 중계될 수 있다. 또한, 명령들은 하나의 조명 고정구(10)로부터 다른 조명 고정구로 전송될 때 내부 논리, 센서 데이터 등에 기초하여 수정될 수 있다. 먼저, 조명 고정구 A, 커미셔닝 도구(36) 또는 소정의 다른 제어 포인트, 스위치 또는 노드가 조명 고정구 B에 명령들을 제공하는 것으로 가정한다(단계 400). 조명 고정구 B는 이러한 명령들을 수신하고, 수정되지 않은 명령들을 조명 고정구 C와 같은 하나 이상의 다른 조명 고정구(10)로 전송할 수 있다(단계 402). 이어서, 조명 고정구 B는 그 자신의 센서 데이터를 모니터링하고(단계 404), 센서 데이터를 처리하고(단계 406), 그 자신의 센서 데이터, 다른 조명 고정구들의 센서 데이터, 제공되는 명령들 또는 이들의 조합에 기초하여 조명 고정구 C를 포함하는 다른 조명 고정구들(10)에 대한 수정된 명령들을 생성할 수 있다(단계 408). 수정된 명령들은 조명 고정구 C와 같은 다른 조명 고정구들(10)로 전송될 수 있다(단계 410). 이어서, 조명 고정구 B는 그 자신의 센서 데이터, 다른 조명 고정구들의 센서 데이터 및 수신된 명령들에 기초하여 그의 광 출력을 조정할 수 있다(단계 418). 조명 고정구 C는 그 자신의 센서 데이터를 모니터링하고(단계 412), 그의 센서 데이터를 처리하고(단계 414), 이어서 다양한 센서 데이터, 수정된 명령들, 수정되지 않은 명령들 또는 이들의 조합에 기초하여 그의 광 출력을 조정할 수 있다(단계 416). 센서 데이터를 공유하고, 서로 통신하고, 내부 논리에 따라 독립적으로 동작하는 이러한 능력을 통해, 다양한 조명 고정구들(10)은 조명 구성자들에게 상당한 유연성을 제공한다.
도 13a 및 13b를 참조하면, 조명 고정구 A-R을 갖는 플로어 플랜 FP2가 도시된다. 도 13a에서, 조명 고정구 A-R은 방의 창문이 있는 쪽으로부터 가장 먼 6개의 조명 고정구 A, B, G, H, M 및 N이 턴온시에 그들의 최대 광 출력들을 갖고, 방의 중앙에 있는 6개의 조명 고정구 C, D, I, J, O 및 P가 턴온시에 중간 광 출력을 생성하고, 창문들로부터 가장 가까운 6개의 조명 고정구 E, F, K, L, Q 및 R이 턴온시에 최소량의 광 출력을 생성하고, 햇빛이 조명 고정구 A-R 중 하나 이상의 조명 고정구에 의해 검출되도록 그룹핑될 수 있다. 이 예에서, 가장 많은 주변 햇빛을 갖는 방의 부분은 최소량의 인공 광을 이용할 것이다. 조명 고정구 A-R 각각은 방의 전체 구역 및 6개의 조명 고정구의 3개 세트 A-R 각각에 대한 상이한 하위 구역들과 관련된다. 조명 고정구 A-R은 주변 햇빛이 검출될 때 3개의 상이한 광 출력 레벨을 제공하는 3개의 그룹으로 분할되지만, 조명 고정구 A-R은 주변 햇빛이 검출될 때 모든 조명 고정구 A-R가 상이한 강도(또는 컬러 및 컬러 온도)의 광 출력을 제공하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 13b를 참조하면, 조명 고정구 A-R 각각은 동일 구역 내에 있는 것으로 취급될 수 있지만, 광 출력은 전체 구역에 걸쳐 발생하는 기울기를 갖는다. 기울기는 선형 또는 비선형일 수 있다. 예를 들어, 임의의 창문으로부터 가장 멀리 떨어진 조명 고정구 M은 가장 많은 광 출력을 제공하는 반면, 가장 많은 주변 햇빛을 수신하는 영역 내에 있을 가능성이 있는 조명 고정구 F는 가장 적은 광 출력을 제공할 것이다.
조명 고정구 M과 F 사이의 조명 고정구들 각각은 조명 고정구 A-R 사이에 공유되는 정의된 선형 또는 비선형 기울기에 따라 연속적으로 감소하는 양의 광 출력을 제공할 수 있다. 특히, 기울기는 모든 조명 고정구 A-R에게 공지될 수 있으며, 기울기는 이용 가능한 주변 햇빛의 양에 기초하여 연속적으로 조정된다. 따라서, 기울기의 유효 경사는 조명 고정구 F가 가장 많은 양의 주변 햇빛을 검출할 때 최대이며, 이 경우에 조명 고정구 M과 F 사이의 광 출력 차이는 최대이다. 야간에, 주변 햇빛이 존재하지 않고, 있더라고 매우 적은 빛이 창문을 통해 수신될 때, 모든 조명 고정구 A-R은 창문에 가장 가까운 조명 고정구 A-R가 구역 내의 나머지 조명 고정구 A-R과 주변광 센서 데이터를 공유하는 것에 기초하여 동일한 양의 광 출력을 제공하기로 결정할 수 있다. 다시, 조명 고정구 A-R은 그들 자신의 또는 공유되는 센서 데이터에 기초하여 독립적으로 동작할 수 있다. 다양한 센서 데이터에 기초하여 광 출력을 제어하는 데 사용되는 내부 논리는 조명 고정구 A-R 간의 상호작용에 기초하여 고정되거나, 수동으로 조정되거나, 동적으로 조정될 수 있다.
도 13a 및 13b를 계속 참조하면, 출입구(도시되지 않음)가 조명 고정구 A 근처에 위치하고, 적어도 조명 고정구 A가 점유 센서(SO)를 갖거나 그와 관련되는 것으로 가정한다. 또한, 모든 또는 적어도 조명 고정구 A-R이 주변광 센서들(SA)을 갖거나 그들과 관련되며, 현재 오프 상태에 있는 것으로 가정한다. 누군가가 방 안으로의 출입구를 통해 방 안으로 걸어 들어갈 때, 점유 센서(SO)는 점유 신호를 제공할 것이며, 이 신호는 방이 현재 점유되었다는 것을 조명 고정구 A에 알릴 것이다. 이에 응답하여, 조명 고정구 A는 모든 나머지 조명 고정구 B-R에게 턴온하라고 지시하도록 프로그래밍될 수 있다. 대안으로서, 조명 고정구 A는 그의 점유 센서(또는 다른 센서) 정보를 나머지 조명 고정구 B-R과 공유할 수 있으며, 이러한 나머지 조명 고정구들은 독립적으로 그들 자신의 내부 논리를 이용하여 점유 센서 정보를 처리하고 그들 자신을 턴온시킬 것이다.
대안으로서, 조명 고정구 A는 구역과 관련된 서브그룹에만 턴온하라고 지시할 수 있다. 후자의 경우, 조명 고정구 A는 조명 고정구 A, B, G, H, M 및 N에게만 턴온하라고 지시하도록 프로그래밍될 수 있다. 방 안의 다른 구역 [C, D, I, J, O, P] 및 [E, F, K, L, Q, R]은 그러한 구역들과 관련된 점유 센서들(SO)이 점유자를 검출할 때만 턴온할 것이다. 어느 경우에나, 모든 조명 고정구 A-R은 창문들 및 아마도 출입구들을 통해 수신되는 주변광의 양을 모니터링하고, 턴온시에 출력할 광의 레벨, 컬러 및 컬러 온도를 개별적으로 제어할 수 있다. 레벨, 컬러 및 컬러 온도는 주변광 레벨이 변함에 따라 동적으로 변할 수 있다.
다른 조명 고정구에 의해 턴온을 지시받는 대신에, 조명 고정구 A-R 각각은 점유 센서(SO)를 갖거나 그와 관련될 수 있고, 점유자의 검출과 무관하게 반응할 수 있다. 점유 센서(SO)는 사람들의 움직임 또는 존재를 검출할 수 있는 임의의 이용 가능한 타입의 모션, 열 또는 기타 센서 기술을 이용할 수 있다. 조명 고정구 A-R은 다른 조명 고정구 A-R로부터의 광이 검출될 때 턴온하도록 프로그래밍될 수도 있다. 따라서, 조명 고정구 A가 점유자의 검출에 응답하여 턴온할 때, 나머지 조명 고정구 B-R은 조명 고정구 A로부터의 광의 존재를 검출하고, 턴온한 조명 고정구 A로부터의 광의 검출에 응답하여 턴온할 것이다.
소정 실시예들에서는, 조명 고정구 A-R 중 하나만이 온/오프 스위치 또는 디머에 유선 또는 무선 결합되는 것이 필요하다. 조명 고정구 A가 스위치 또는 디머에 결합되는 경우, 조명 고정구 A는 나머지 조명 고정구들에게 턴온하라고(또한 소정 레벨로 디밍하라고) 지시할 수 있다. 대안으로서, 조명 고정구 A는 단지 소정의 출력 레벨로 턴온할 수 있다. 나머지 조명 고정구 B-R은 조명 고정구 A의 턴온의 결과로서 광을 그리고 아마도 관련 주변광 센서(SA)를 통해 디밍의 상대 레벨을 검출하고, 소정의 출력 레벨로 턴온할 것이다. 감지되지 않는 경우, 상대 디밍 레벨은 조명 고정구 A에 의해 조명 고정구 B-R과 공유될 수 있다.
네트워크의 지능은 사실상 무제한이며, 고도로 지능적인 조명 시스템들에 대한 잠재력을 제공한다. 예를 들어, 조명 고정구 A-R은 서로에 대한 그들의 상대 위치를 결정할 수 있다(또는 갖도록 프로그래밍될 수 있다). 점유 센서들(SO)을 이용하여, 조명 고정구 A-R의 공동 그룹은 과거의 점유 데이터에 기초하여 예측 알고리즘들을 생성하고, 이러한 예측 알고리즘들을 이용하여, 조명들을 얼마나 오랫동안 온 상태로 유지할지, 사람이 방 안으로 또는 복도를 따라 걸을 때 어느 조명들을 턴온할지 등을 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 복도를 따르는 조명 고정구들(10)은 순차적으로 그리고 복도를 따라 걷는 사람보다 충분히 앞서 턴온할 수 있다. 조명들은 순차적으로 그리고 또한 사람의 뒤에서 턴오프할 수 있다. 조명들의 순차적인 턴온은 제1 조명 고정구(10)가 사람을 검출함으로써 트리거될 수 있지만, 복도 내의 나머지 조명 고정구들(10)은 예측 알고리즘들에서 구현되는 과거의 걷는 속도, 경로 등에 기초하여 순차적으로 턴온할 수 있다. 조명 고정구들(10) 각각은 센서 데이터, 명령 등을 공유하고, 이어서 공유 정보를 고려하여 독립적으로 동작할 수 있다.
"광 추적"의 위의 개념은 아래에서 2개의 예를 이용하여 설명된다. 제1 예에서, 사람이 복도 HW1을 따라 걷는 광 추적 예를 제공하는 도 8a를 참조한다. 사람이 조명 고정구 F 근처에서 복도로 들어가고, 조명 고정구 P 근처에서 복도로부터 나오는 것으로 가정한다. 또한, 조명 고정구 F, G, H, K 및 P 각각이 점유 센서들(SO)을 포함하는 것으로 가정한다. 사람이 조명 고정구 F 근처에서 복도로 들어감에 따라, 조명 고정구 F는 그의 점유 센서(SO)를 통해 사람의 존재를 감지하고, 그 자신을 턴온시킬 것이다. 조명 고정구 F는 조명 고정구 F가 사용자를 검출했다는 것을 조명 고정구 G에 알리도록 프로그래밍될 수 있다. 조명 고정구 G는 조명 고정구 H가 현재 오프 상태인 것을 알 수 있으며, 조명 고정구 F가 사람의 존재를 검출하고 있으므로, 조명 고정구 G는 그 자신을 예측 방식으로 턴온시킬 수 있다. 이어서, 조명 고정구 G가 사람의 존재를 검출하는 경우, 이를 조명 고정구 H 및 조명 고정구 F에 알릴 수 있다. 조명 고정구 H는 조명 고정구 G의 점유 센서가 사람을 검출했다는 지시를 수신하면, 턴온할 수 있다. 조명 고정구 H가 그의 점유 센서(SO)를 통해 사람의 존재를 검출하는 경우, 이를 조명 고정구 K, 조명 고정구 G 및 조명 고정구 F에 알릴 수 있다. 조명 고정구 F는 이러한 정보를 사람이 복도 HW1을 따라 조명 고정구 P를 향해 이동하고 있다는 지시로서 취하며, 따라서 그가 더 이상 필요하지 않으므로 턴오프할 수 있다. 조명 고정구 G는 당분간 온 상태로 유지될 수 있으며, 그 동안에 조명 고정구 K가 예측 방식으로 턴온할 것이다. 이러한 프로세스는 하나, 둘 또는 더 많은 조명이 복도 HW1에서 사람의 현재 위치 근처에서 온 상태가 되도록 계속될 수 있다. 인접하는 점유 센서 검출들 사이의 시간은 사람이 이동하는 속도를 어림잡는 데 사용될 수 있다. 이것은 사람 또는 물체가 어디로 가고 있는지를 예측하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 누군가가 천천히 방 안으로 들어가는 경우, 방 안의 조명들은 그에 따라 반응할 수 있다.
또한, 조명들이 서로 통신하고 그들의 점유 센서 정보를 공유하는 능력은 복도 HW1 내의 조명 고정구들의 그룹이 사람의 현재 위치를 조명하고, 사람이 특정 조명 고정구에 도달하기 전에 조명 고정구들을 예측 방식으로 턴온시키는 것을 가능하게 한다. 물론, 복도 HW1 내의 모든 조명 고정구들은 조명 고정구 F가 사람의 존재를 검출할 때 턴온되고, 조명 고정구 F, G, H, K 및 P 중 어느 것도 소정 양의 시간 후에 사람의 존재를 검출하지 않을 때 턴오프될 수 있다. 또 다른 추적 예로서, 조명 고정구 F, G, H, K 및 P 각각은 그들이 사람의 존재를 검출할 때만 턴온하며, 사람의 존재를 더 이상 검출하지 않는 소정 양의 시간 후에 또는 그룹 내의 조명 고정구들 중 어느 것도 사람의 존재를 검출하지 않을 때 턴오프할 수 있다.
추적 개념들은 방 또는 실외 영역과 같은 더 큰 영역들에 동일하게 적용될 수 있다. 아래의 예를 위해 도 13a 또는 13b를 참조한다. 간단한 예에서, 조명 고정구 A-R 각각은 점유 센서(SO)를 포함하며, 아래와 같이 프로그래밍될 수 있다. 특정 조명 고정구 A-R의 점유 센서(SO)가 사람의 존재를 검출하는 경우, 그 조명 고정구는 턴온하며, 바로 인접하는 조명 고정구들이 아직 턴온하지 않은 경우에 그들에게 턴온하라고 지시할 것이다. 따라서, 조명 고정구 A-R 또는 그들의 그룹들 중 상이한 것들이 턴온하여, 방 안의 사람들을 추적할 수 있다. 사람의 존재를 검출한 조명 고정구(또한 그 조명 고정구에 의해 턴온을 지시받은 고정구들)는 사람의 존재가 더 이상 검출되지 않은 후에 설정 기간 동안 온 상태로 유지될 수 있다. 이전의 예는 방 점유자들의 간단한 추적 및 그에 기초하여 조명 고정구들을 선택적으로 턴온 또는 턴오프하는 것이지만, 예측 알고리즘들도 이용될 수 있다. 예를 들어, 사람이 조명 고정구 M에 가까운 방 안으로 들어가서 방을 대각선으로 가로질러 조명 고정구 F 근처의 반대 코너를 향해 걷는 것으로 가정한다. 조명 고정구 M은 사람의 존재를 검출할 때 턴온하여 조명 고정구 G, H 및 N에게 턴온하라고 지시할 수 있다. 나머지 조명 고정구들은 오프 상태로 유지될 것이다. 이어서, 조명 고정구 N은 사람의 존재를 검출하는 경우에 온 상태로 유지되며, 조명 고정구 I 및 O에게 턴온하라고 지시할 것인데, 그 이유는 그가 조명 고정구 M이 먼저 사람을 검출했고, 이제 조명 고정구 N이 사람을 검출하고 있다는 것을 알기 때문이다. 조명 고정구 I는 사람을 검출할 때 조명 고정구 B, C, D, H, J, N, O 및 P에게도 턴온하라고 지시할 수 있으며, 조명 고정구 M에게도 지시할 수 있다. 조명 고정구 M은 더 이상 사람의 존재를 검출하지 않을 수 있으며, 그가 더 이상 사람의 존재를 검출하지 않으며 조명 고정구 N 및 I가 후속적으로 사람의 존재를 검출했다는 것에 대한 지식에 기초하여 턴오프할 수 있다. 이러한 프로세스는 사람이 방의 대응하는 영역을 떠난 후에 조명 고정구 M, H, N 등이 턴오프함에 따라 조명 고정구 J, K, E, L 및 F가 점진적으로 턴온할 때 방을 가로질러 계속될 수 있다. 따라서, 기본적인 추적 및 예측 제어는 사실상 모든 환경에서 방 안의 조명 고정구들, 그룹 등을 선택적으로 턴온 및 턴오프시키거나 달리 제어하는 데 사용될 수 있다.
이제, 도 14를 참조하면, 일 실시예에 따른 조명 고정구(10)의 블록도가 제공된다. 설명의 목적을 위해, 구동기 모듈(30), 통신 모듈(32) 및 LED 어레이(20)가 궁극적으로 접속되어 조명 고정구(10)의 코어를 형성하고, 통신 모듈(32)이 유선 또는 무선 기술들을 통해 다른 조명 고정구들(10), 커미셔닝 도구(36) 또는 다른 제어 엔티티와 양방향으로 통신하도록 구성되는 것으로 가정한다. 이 실시예에서는, 구동기 모듈(30)과 통신 모듈(32) 사이에서 표준 통신 인터페이스 및 제1 또는 표준 프로토콜이 사용된다. 구동기 모듈(30) 및 통신 모듈(32) 양자가 표준 통신 인터페이스에 의해 사용되는 표준 프로토콜에 따라 동작하는 것으로 가정하면, 이러한 표준 프로토콜은 상이한 구동기 모듈들(30)이 상이한 통신 모듈들(32)과 통신하고 그들에 의해 제어되는 것을 가능하게 한다. 용어 "표준 프로토콜"은 임의 타입의 공지된 또는 장차 개발될 독점 또는 산업 표준 프로토콜을 의미하도록 정의된다.
도시된 실시예에서, 구동기 모듈(30) 및 통신 모듈(32)은 통신(COMM) 버스(38) 및 전력(PWR) 버스(40)를 통해 결합된다. 통신 버스(38)는 통신 모듈(32)이 구동기 모듈(30)로부터 정보를 수신하는 것은 물론, 구동기 모듈(30)을 제어하는 것을 가능하게 한다. 예시적인 통신 버스(38)는 공지된 집적 회로간(I2C) 버스이며, 이 버스는 직렬 버스이고, 통상적으로 데이터 및 클럭 라인들을 이용하여 2-와이어 인터페이스를 이용하여 구현된다. 다른 이용 가능 버스들은 직렬 주변장치 인터페이스(SPI) 버스, Dallas Semiconductor Corporation의 1-와이어 직렬 버스, 유니버설 직렬 버스(USB), RS-232, Microchip Technology Incorporated의 UNI/O(등록상표) 등을 포함한다.
이 실시예에서, 구동기 모듈(30)은 주변광 센서(SA) 및 점유 센서(SO)로부터 데이터를 수집하고, LED 어레이(20)의 LED들을 구동하도록 구성된다. 주변광 센서(SA) 및 점유 센서(SO)로부터 수집된 데이터는 물론, 구동기 모듈(30)의 임의의 다른 동작 파라미터들도 통신 모듈(32)과 공유될 수 있다. 따라서, 통신 모듈(32)은 구동기 모듈(30)의 구성 또는 동작에 대한 데이터 및 LED 어레이(20), 주변광 센서(SA) 및 점유 센서(SO)에 의해 구동기 모듈(30)에 대해 이용 가능하게 된 임의의 정보를 수집할 수 있다. 수집된 데이터는 통신 모듈(32)에 의해 구동기 모듈(30)이 어떻게 동작할지를 제어하는 데 사용될 수 있거나, 다른 조명 고정구들(10) 또는 제어 엔티티들과 함께 공유될 수 있거나, 다른 조명 고정구들(10)로 전송되는 명령들을 생성하도록 처리될 수 있다.
통신 모듈(32)은 커미셔닝 도구(36) 또는 다른 조명 고정구(10)와 같은 원격 제어 엔티티에 의해 완전히 또는 부분적으로 제어될 수 있다. 일반적으로, 통신 모듈(32)은 다른 조명 고정구들(10) 또는 원격 제어 엔티티들에 의해 제공되는 센서 데이터 및 명령들을 처리하고, 이어서 명령들을 통신 버스(38)를 통해 구동기 모듈(30)에 제공할 것이다. 이를 보는 대안적인 방법은 통신 모듈(32)이 점유 감지, 주변광 감지, 디머 스위치 설정 등을 포함하는 시스템의 정보의 공유를 용이하게 하고, 이러한 정보를 구동기 모듈(30)에 제공하며, 이어서 구동기 모듈이 그 자신의 내부 논리를 이용하여 어떤 액션(들)을 취할지를 결정하는 것이다. 구동기 모듈(30)은 적절한 경우에 LED 어레이(20)로 제공되는 구동 전류 또는 전압을 제어함으로써 응답할 것이다. 가상 프로토콜에 대한 예시적인 커맨드 세트가 아래에 제공된다.
예시적인 커맨드 세트
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위의 표는 4개의 열, 즉 커맨드, 소스, 수신자 및 설명을 갖는다. 커맨드는 통신 모듈(32)로부터 구동기 모듈(30)로 또는 구동기 모듈(30)로부터 통신 모듈(32)로 전송되는 실제 명령을 나타낸다. 소스는 커맨드의 송신자를 식별한다. 수신자는 커맨드의 의도된 수령자를 식별한다. 통신 열은 커맨드의 설명을 제공한다. 예를 들어, "온/오프" 커맨드는 통신 모듈(32)에 의해 구동기 모듈(30)로 전송되며, 통신 모듈(32)이 구동기 모듈(30)에게 LED 어레이(20)를 턴온 또는 턴오프시키라고 지시하는 것을 사실상 가능하게 한다. "컬러 온도" 커맨드는 통신 모듈(32)이 구동기 모듈(30)에게 원하는 컬러 온도를 생성하기 위한 방식으로 LED 어레이(20)를 구동하라고 지시하는 것을 가능하게 한다. "컬러 온도" 커맨드는 실제로는 원하는 컬러 온도 또는 이용 가능한 컬러 온도에 대한 참조를 포함할 수 있다.
"디밍 레벨" 커맨드는 원하는 디밍 레벨에 기초하여 전체 광 레벨을 설정하기 위해 통신 모듈(32)로부터 구동기 모듈(30)로 전송된다. "고정구 ID" 커맨드는 구동기 모듈(30)이 그 자신을 통신 모듈(32)에 대해 식별시키는 것을 가능하게 한다. "건강" 커맨드는 구동기 모듈(30)이 그의 동작 능력, 즉 건강에 대한 정보를 통신 모듈(32)로 전송하는 것을 가능하게 한다. "전력 사용" 커맨드는 구동기 모듈(30)이 구동기 모듈(30)의 능력들에 따라 구동기 모듈(30)에 의해 평균적으로 또는 임의의 주어진 시간에 얼마나 많은 전력이 사용되는지를 통신 모듈(32)에 알리는 것을 가능하게 한다. "사용" 커맨드는 구동기 모듈(30)이 전체 사용 시간, 일관된 사용의 시간 등을 통신 모듈(32)에게 식별시키는 것을 가능하게 한다. "수명" 커맨드는 구동기 모듈(30)이 구동기 모듈(30), LED 어레이(20) 또는 이들의 조합의 유용한 잔여 수명의 추정치를 통신 모듈(32)에 제공하는 것을 가능하게 한다. 구동기 모듈(30)의 능력들에 기초하여, 잔여 수명의 양은 과거 사용, 주변 온도, 전력 레벨 등을 고려할 수 있다.
"구역 ID" 커맨드는 구동기 모듈(30)로 하여금 구동기 모듈(30)이 어느 구역 내에 위치하는지를 통신 모듈(32)에 알리는 것을 가능하게 한다. 이 커맨드는 다른 조명 고정구들(10) 또는 원격 제어 엔티티가 다수의 조명 고정구를 제어하고, 조명 고정구들(10)이 위치하는 구역들에 대한 정보를 수집할 때 유용하다. "온도" 커맨드는 구동기 모듈(30)이 구동기 모듈(30) 또는 LED 어레이(20)에 대한 주변 온도 정보를 통신 모듈(32)에 제공하는 것을 가능하게 한다.
"비상 인에이블드" 커맨드는 구동기 모듈(30)로 하여금 조명 고정구(10)가 비상 조명에 사용될 수 있는 비상 인에이블드 고정구라는 것을 통신 모듈(32)에 알리는 것을 가능하게 한다. "비상 건강" 커맨드는 구동기 모듈(30)로 하여금 구동기 모듈(30) 또는 조명 고정구(10)가 비상 조명 고정구로서 기능하기 위한 능력에 관한 정보를 제공하는 것을 가능하게 한다. 간단한 실시예에서, 커맨드는 비상 상황에서 조명 고정구(10)를 구동하는 데 이용될 수 있게 된 비상 백업 배터리의 상태를 제공할 수 있다. "비상 테스트" 커맨드는 통신 모듈(32)로 하여금 명령을 구동기 모듈(30)로 전송하여 비상 조명 테스트를 실행하게 하여, 필요한 경우에 조명 고정구(10)가 비상 조명 모드로 동작할 수 있는 것을 보증하는 것을 가능하게 한다. "비상 합격" 커맨드는 구동기 모듈(30)이 비상 테스트의 합격(또는 실패)을 통신 모듈(32)에 알리는 것을 가능하게 한다. 위의 커맨드들은 주로 정보 흐름의 방향을 설명한다. 그러나, 프로토콜은 통신 모듈(32) 또는 구동기 모듈(30)이 선택적으로 또는 주기적으로 임의의 이러한 또는 다른 정보를 구체적으로 또는 일괄적으로 요청하는 것을 가능하게 할 수 있다.
구동기 모듈(30)과 통신 모듈(32) 간의 통신을 위한 표준 통신 인터페이스 및 표준 프로토콜의 사용은 구동기 모듈(30) 및 통신 모듈(32)에 대한 모듈 접근법을 지원한다. 예를 들어, 상이한 제조자들은 특정 구동기 모듈(30)과 인터페이스하는 상이한 통신 모듈들(32)을 제조할 수 있다. 상이한 통신 모듈들(32)은 상이한 조명 응용, 이용 가능 특징, 가격 포인트 등에 기초하여 구동기 모듈(30)을 상이하게 구동하도록 구성될 수 있다. 따라서, 통신 모듈(32)은 상이한 타입의 구동기 모듈들(30)과 통신하도록 구성될 수 있다. 통신 모듈(32)이 구동기 모듈(30)에 결합되면, 통신 모듈(32)은 구동기 모듈(30)의 타입을 식별하고, 그에 따라 구동기 모듈(30)과 인터페이스할 것이다. 또한, 구동기 모듈(30)은 상이한 조명 파라미터들에 대한 다양한 범위들에 걸쳐 동작할 수 있다. 상이한 통신 모듈들(32)은 이러한 파라미터들을 다양하게 제어하도록 구성될 수 있다. 제1 통신 모듈(32)은 제한된 파라미터 세트에 대한 액세스만을 부여받을 수 있으며, 다른 통신 모듈(32)은 훨씬 더 큰 파라미터 세트에 대한 액세스를 부여받을 수 있다. 아래의 표는 주어진 구동기 모듈(30)에 대한 예시적인 파라미터 세트를 제공한다.
파라미터
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위의 표 내의 파라미터들은 주어진 구동기 모듈(30)에 대한 이용 가능 제어 포인트들을 나타낼 수 있다. 주어진 파라미터 세트는 제조 동안 구동기 모듈(30)에 할당될 수 있거나, 조명 고정구(10)의 설치 동안 또는 통신 모듈(32)과 구동기 모듈(30)을 연관시킬 때 통신 모듈(32)에 의해 설정될 수 있다. 파라미터 세트는 펄스폭 변조(PWM) 디밍 주파수, 최대 광 레벨 및 컬러 온도와 같은 다양한 파라미터들을 포함한다. 파라미터 세트는 이러한 파라미터들 각각에 대한 허용 가능 범위들을 나타낸다. 각각의 파라미터는 설계자 또는 특정 응용의 요구들에 따라 통신 모듈(32) 또는 원격 제어 시스템에 의해 동작 등 동안에 파라미터 세트 내의 식별된 범위 내에서 설정될 수 있다.
일례로서, 예시적인 파라미터 세트에 대한 최대 광 레벨은 구동기 모듈(30) 및 관련 LED 어레이(20)의 능력들의 약 50% 내지 100% 중 어딘가로 설정될 수 있다. 조명 고정구(10)를 사용하는 조명 시스템의 최종 사용자 또는 소유자가 적절한 명령들을 생성하는 경우, 최대 광 레벨은 적절한 파라미터 필드에서 80%로 설정될 수 있다. 따라서, 구동기 모듈(30)은 통신 모듈(32)이 구동기 모듈(30)에게 그의 최대 능력의 80% 위로 조명 레벨을 증가시키도록 커맨드를 제공한 경우에도 LED 어레이(20)를 80%를 초과하도록 구동하지 않을 것이다. 이러한 파라미터들은 구동기 모듈(30) 내에 또는 통신 모듈(32) 내에 비휘발성 메모리 내에 저장될 수 있다.
소정 실시예들에서, 구동기 모듈(30)은 교류(AC) 입력 신호(AC IN)를 처리하여 통신 모듈(32) 및 아마도 LED 어레이(20)에 급전하기에 충분한 적절한 정류 또는 직류(DC) 신호를 제공하기에 충분한 전자 장치들을 포함한다. 따라서, 통신 모듈(32)은 그 안에 존재하는 전자 장치들에 급전하기 위한 별도의 AC-DC 변환 회로를 필요로 하지 않으며, 후술하는 바와 같이 통신 버스(38)와 별개일 수 있거나 통신 버스(38)와 통합될 수 있는 전력 버스(40)를 통해 구동기 모듈(30)로부터 DC 전력을 간단히 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 표준 통신 인터페이스의 하나의 양태는 표준 전력 전달 시스템의 정의이다. 예를 들어, 전력 버스(40)는 5 볼트, 12 볼트, 24 볼트 등과 같은 저전력 레벨로 설정될 수 있다. 구동기 모듈(30)은 AC 입력 신호를 처리하여, 정의된 저전압 레벨을 제공하고, 그 전압을 전력 버스(40)를 통해 제공하도록 구성되며, 따라서 통신 모듈(32) 또는 보조 장치들은 통신 모듈(32)의 전자 장치들에 급전하기 위해 AC 신호에 접속하거나 AC 신호를 DC 신호로 처리하는 것에 대한 염려 없이 원하는 저전압 레벨이 구동기 모듈(30)에 의해 전력 버스(40)를 통해 제공된다는 것을 예상하여 설계될 수 있다.
LED 어레이(20), 구동기 모듈(30) 및 통신 모듈(32)의 일 실시예의 설명이 이어진다. 설명된 바와 같이, LED 어레이(20)는 도 15 및 16에 도시된 LED들(42)과 같은 복수의 LED를 포함한다. 도 15를 참조하면, 솔더 또는 도전성 에폭시를 이용하여 반사 컵(46) 상에 단일 LED 칩(44)이 설치되며, 따라서 LED 칩(44)의 캐소드(또는 애노드)에 대한 옴 콘택들(ohmic contacts)이 반사 컵(46)의 바닥에 전기적으로 결합된다. 반사 컵(46)은 LED(42)의 제1 도선(48)에 결합되거나 그와 일체로 형성된다. 하나 이상의 본드 와이어(50)가 LED 칩(44)의 애노드(또는 캐소드)에 대한 옴 콘택들을 제2 도선(52)에 접속한다.
반사 컵(46)은 LED 칩(44)을 캡슐화하는 캡슐 재료(54)로 채워질 수 있다. 캡슐 재료(54)는 투명하거나, 아래에 더 상세히 설명되는 형광체와 같은 파장 변환 재료를 포함할 수 있다. 전체 조립체가 투명한 보호 수지(56) 내에 캡슐화되며, 이는 LED 칩(44)으로부터 방출되는 광을 제어하기 위해 렌즈 형상으로 몰딩될 수 있다.
LED(42)에 대한 대안적인 패키지가 도 16에 도시되며, 여기서 LED 칩(44)은 기판(58) 상에 설치된다. 구체적으로, LED 칩(44)의 애노드(또는 캐소드)에 대한 옴 콘택들이 기판(58)의 표면 상의 제1 콘택 패드들(60)에 설치된다. LED 칩(44)의 캐소드(또는 애노드)에 대한 옴 콘택들이 기판(58)의 표면 상에 또한 존재하는 제2 콘택 패드들(62)에 본드 와이어들(64)을 이용하여 접속된다. LED 칩(44)은 반사기 구조(65)의 공동 내에 위치하며, 이 반사기 구조는 반사 재료로 형성되고, 반사기 구조(65)에 의해 형성된 개구를 통해 LED 칩(44)으로부터 방출되는 광을 반사하도록 기능한다. 반사기 구조(65)에 의해 형성된 공동은 LED 칩(44)을 캡슐화하는 캡슐 재료(54)로 채워질 수 있다. 캡슐 재료(54)는 투명하거나, 형광체와 같은 파장 변환 재료를 포함할 수 있다.
도 15 및 16의 실시예들 중 어느 실시예에서든, 캡슐 재료(54)가 투명한 경우, LED 칩(44)에 의해 방출되는 광은 어떠한 실질적인 컬러 시프트도 없이 캡슐 재료(54) 및 보호 수지(56)를 통과한다. 따라서, LED 칩(44)으로부터 방출된 광은 사실상 LED(42)로부터 방출된 광이다. 캡슐 재료(54)가 파장 변환 재료를 포함하는 경우, 제1 파장 범위에서 LED 칩(44)에 의해 방출된 광의 실질적으로 전부 또는 일부가 파장 변환 재료에 의해 흡수될 수 있고, 이 파장 변환 재료는 그에 응답하여 제2 파장 범위의 광을 방출할 것이다. 파장 변환 재료의 농도 및 타입은 LED 칩(44)에 의해 방출되는 광의 얼마가 파장 변환 재료에 의해 흡수되는지는 물론, 파장 변환의 정도를 지시할 것이다. LED 칩(44)에 의해 방출된 광의 일부가 흡수되지 않고서 파장 변환 재료를 통과하는 실시예들에서, 파장 변환 재료를 통과하는 광은 파장 변환 재료에 의해 방출되는 광과 혼합될 것이다. 따라서, 파장 변환 재료가 사용될 때, LED(42)에 의해 방출된 광은 LED 칩(44)으로부터 방출된 실제 광으로부터 컬러가 시프트된다.
예를 들어, LED 어레이(20)는 BSY 또는 BSG LED들(42)의 그룹은 물론, 적색 LED들(42)의 그룹도 포함할 수 있다. BSY LED들(42)은 청색 광을 방출하는 LED 칩(44)을 포함하며, 파장 변환 재료는 청색 광을 흡수하고 황색 광을 방출하는 황색 형광체이다. 청색 광의 일부가 형광체를 통과하는 경우에도, BSY LED(42) 전체로부터 방출된 광의 결과적인 혼합물은 황색 광이다. BSY LED(42)로부터 방출된 황색 광은 1931 CIE 색도 다이어그램 상에서 흑체 자취(BBL) 위에 속하는 컬러 포인트를 가지며, BBL은 백색광의 다양한 컬러 온도들에 대응한다.
유사하게, BSG LED들(42)은 청색 광을 방출하는 LED 칩(44)을 포함하지만, 파장 변환 재료는 청색 광을 흡수하고 녹색 광을 방출하는 녹색 형광체이다. 청색 광의 일부가 형광체를 통과하는 경우에도, BSG LED(42) 전체로부터 방출된 광의 결과적인 혼합물은 녹색 광이다. BSG LED(42)로부터 방출된 녹색 광은 1931 CIE 색도 다이어그램 상에서 BBL 위에 속하는 컬러 포인트를 가지며, BBL은 백색광의 다양한 컬러 온도들에 대응한다.
적색 LED들(42)은 일반적으로 BSY 또는 BSG LED들(42)의 황색 또는 녹색 광과 반대쪽의 BBL 상의 컬러 포인트를 갖는 적색 광을 방출한다. 따라서, 적색 LED들(42)로부터 방출된 적색 광은 BSY 또는 BSG LED들(42)로부터 방출된 황색 또는 녹색 광과 혼합되어, 원하는 컬러 온도를 갖고 원하는 BBL 근접도 내에 속하는 백색광을 생성한다. 사실상, 적색 LED들(42)로부터 방출된 적색 광은 BSY 또는 BSG LED들(42)로부터의 황색 또는 녹색 광을 BBL 상의 또는 근처의 원하는 컬러 포인트로 당긴다. 특히, 적색 LED들(42)은 적색 광을 고유하게 방출하는 LED 칩들(44)을 가질 수 있으며, 파장 변환 재료는 사용되지 않는다. 대안으로서, LED 칩들(44)은 파장 변환 재료와 연관될 수 있으며, 파장 변환 재료로부터 방출된 결과적인 광과 파장 변환 재료에 의해 흡수되지 않고서 LED 칩들(44)로부터 방출된 임의의 광이 혼합되어 원하는 적색 광을 형성한다.
BSY 또는 BSG LED들(42)을 형성하는 데 사용되는 청색 LED 칩(44)은 갈륨 질화물(GaN), 인듐 갈륨 질화물(InGaN), 실리콘 탄화물(SiC), 아연 셀렌화물(ZnSe) 또는 유사한 재료 시스템으로 형성될 수 있다. 적색 LED 칩(44)은 알루미늄 인듐 갈륨 질화물(AlInGaP), 갈륨 인화물(GaP), 알루미늄 갈륨 비화물(AlGaAs) 또는 유사한 재료 시스템으로 형성될 수 있다. 예시적인 황색 형광체들은 세륨 도핑 이트륨 알루미늄 가닛(YAG:Ce), 황색 BOSE(Ba, O, Sr, Si, Eu) 형광체 등을 포함한다. 예시적인 녹색 형광체들은 녹색 BOSE 형광체, 루테튬 알루미늄 가닛(LuAg), 세륨 도핑 LuAg(LuAg:Ce), 201 Washington Road, Princeton, NJ 08540의 Lightscape Materials, Inc.로부터의 Maui M535 등을 포함한다. 위의 LED 아키텍처들, 형광체들 및 재료 시스템들은 예시적일 뿐이며, 본 명세서에서 개시되는 개념들에 적용 가능한 아키텍처들, 형광체들 및 재료 시스템들의 포괄적인 리스트를 제공하는 것을 의도하지 않는다.
설명된 바와 같이, LED 어레이(20)는 적색 LED들(42)과 BSY 또는 BSG LED들(42)의 혼합물을 포함할 수 있다. 본 개시 내용의 일 실시예에 따른, LED 어레이(20)를 구동하기 위한 구동기 모듈(30)이 도 17에 도시된다. LED 어레이(20)는 직렬 접속된 LED들(42)의 둘 이상의 스트링으로 전기적으로 분할될 수 있다. 도시된 바와 같이, 3개의 LED 스트링(S1, S2, S3)이 존재한다. 명료화를 위해, 참조 번호 "42"는 아래의 텍스트에서 LED(42)의 컬러를 지시하는 첨자를 포함할 것이며, 여기서 'R'은 적색에 대응하고, 'BSY'는 청색으로 시프트된 황색에 대응하고, 'BSG'는 청색으로 시프트된 녹색에 대응하고, 'BSX'는 BSG 또는 BSY LED들에 대응한다. LED 스트링 S1은 다수의 적색 LED(42R)를 포함하고, LED 스트링 S2는 다수의 BSY 또는 BSG LED(42BSX)를 포함하고, LED 스트링 S3은 다수의 BSY 또는 BSG LED(42BSX)를 포함한다. 구동기 모듈(30)은 각각의 LED 스트링(S1, S2 및 S3)으로 전달되는 전류를 제어한다. LED들(42)을 구동하는 데 사용되는 전류는 일반적으로 펄스폭 변조(PWM)되며, 펄스화된 전류의 듀티 사이클은 LED들(42)로부터 방출된 광의 강도를 제어한다.
제2 LED 스트링(S2) 내의 BSY 또는 BSG LED들(42BSX)은 제3 LED 스트링(S3) 내의 BSY 또는 BSG LED들(42BSX)보다 약간 더 청색인 색조(덜 황색 또는 녹색인 색조)를 갖도록 선택될 수 있다. 따라서, 제2 및 제3 스트링(S2 및 S3)을 통해 흐르는 전류는 제2 및 제3 LED 스트링(S2, S3)의 BSY 또는 BSG LED들(42BSX)에 의해 유효하게 방출된 황색 또는 녹색 광을 제어하도록 튜닝될 수 있다. 제2 및 제3 LED 스트링(S2, S3)의 상이한 색조의 BSY 또는 BSG LED들(42BSX)로부터 방출되는 황색 또는 녹색 광의 상대 강도들을 제어함으로써, 제2 및 제3 LED 스트링(S2, S3)으로부터의 결합된 황색 또는 녹색 광의 색조가 원하는 방식으로 제어될 수 있다.
제1 LED 스트링(S1)의 적색 LED들(42R)을 통해 제공되는 전류 대 제2 및 제3 LED 스트링(S2 및 S3)의 BSY 또는 BSG LED들(42BSX)을 통해 제공되는 전류들의 비율은 적색 LED들(42R)로부터 방출되는 적색 광 및 다양한 BSY 또는 BSG LED들(42BSX)로부터 방출되는 결합된 황색 또는 녹색 광의 상대 강도들을 효과적으로 제어하도록 조정될 수 있다. 따라서, BSY 또는 BSG LED들(42BSX)로부터의 황색 또는 녹색 광의 강도 및 컬러 포인트는 적색 LED들(42R)로부터 방출되는 적색 광의 강도와 관련하여 설정될 수 있다. 결과적인 황색 또는 녹색 광은 적색 광과 혼합되어, 원하는 컬러 온도를 갖고 BBL의 원하는 근접도 내에 속하는 백색광을 생성한다.
특히, LED 스트링들(Sx)의 수는 하나로부터 다수까지 변할 수 있으며, LED 컬러들의 상이한 결합들이 상이한 스트링들에서 사용될 수 있다. 각각의 LED 스트링(Sx)은 동일 컬러, 동일 컬러의 변형들 또는 적색, 녹색 및 청색과 같은 실질적으로 상이한 컬러들의 LED들(42)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 단일 LED 스트링이 사용될 수 있으며, 스트링 내의 LED들 모두는 컬러가 실질적으로 동일하거나, 실질적으로 동일한 컬러에서 변하거나, 상이한 컬러들을 포함한다. 다른 실시예에서, 적색, 녹색 및 청색 LED들을 갖는 3개의 LED 스트링(Sx)이 사용될 수 있으며, 각각의 LED 스트링(Sx)은 단일 컬러에 전용화된다. 또 다른 실시예에서, 적어도 2개의 LED 스트링(Sx)이 사용될 수 있으며, LED 스트링들(Sx) 중 하나에서 상이한 컬러의 BSY LED들이 사용되고, LED 스트링들(Sx) 중 다른 하나에서 적색 LED들이 사용된다.
도 17에 도시된 구동기 모듈(30)은 일반적으로 정류기 및 전력 팩터 정정(PFC) 회로(66), 변환 회로(68) 및 제어 회로(70)를 포함한다. 정류기 및 전력 팩터 변환 회로(66)는 AC 전력 신호(AC IN)를 수신하고, AC 전력 신호를 정류하고, AC 전력 신호의 전력 팩터를 정정하도록 적응된다. 결과적인 신호가 변환 회로(68)에 제공되며, 이 변환 회로는 정류된 AC 전력 신호를 DC 전력 신호로 변환한다. DC 전력 신호는 변환 회로(68)에 의해 제공되는 DC-DC 컨버터 회로에 의해 하나 이상의 원하는 DC 전압으로 승압 또는 강압될 수 있다. 내부적으로, DC 전력 신호는 제어 회로(70) 및 구동기 모듈(30) 내에 제공되는 임의의 다른 회로에 급전하는 데 사용될 수 있다.
DC 전력 신호는 표준 통신 인터페이스의 일부일 수 있는 하나 이상의 전력 포트에 결합되는 전력 버스(40)에도 제공된다. 전력 버스(40)에 제공된 DC 전력 신호는 전력 버스에 결합되고 구동기 모듈(30)로부터 분리된 하나 이상의 외부 장치에 전력을 제공하는 데 사용될 수 있다. 이러한 외부 장치들은 통신 모듈(32) 및 아래에서 더 설명되는 임의 수의 보조 장치를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 외부 장치들은 전력을 위해 구동기 모듈(30)에 의존할 수 있으며, 그에 따라 효율적으로 그리고 비용 효과적으로 설계될 수 있다. 구동기 모듈(30)의 정류기 및 PFC 회로(66) 및 변환 회로(68)는 그의 내부 회로 및 LED 어레이(20)에 전력을 공급할 뿐만 아니라 이러한 외부 장치들에도 전력을 공급하는 것이 필요하다는 것을 예상하여 강건하게 설계된다. 그러한 설계는 전원에 대한 필요성을 제거하지 못하더라도 전원 설계를 크게 간소화하며, 이러한 외부 장치들에 대한 비용을 줄인다.
도시된 바와 같이, DC 전력 신호는 케이블링(28)에 의해 LED 어레이(20)에 접속되는 다른 포트에 제공될 수 있다. 이 실시예에서, DC 전력 신호의 공급 라인은 궁극적으로 LED 어레이(20) 내의 LED 스트링들(S1, S2, S3) 각각의 제1 단부에 결합된다. 제어 회로(70)는 케이블링(28)에 의해 LED 스트링들(S1, S2, S3) 각각의 제2 단부에 결합된다. 임의 수의 고정 또는 동적 파라미터에 기초하여, 제어 회로(70)는 각각의 LED 스트링(S1, S2, S3)을 통해 흐르는 펄스폭 변조 신호를 개별적으로 제어할 수 있으며, 따라서 LED 스트링들(S1, S2, S3)으로부터 방출된 결과적인 백색광은 원하는 컬러 온도를 갖고, BBL의 원하는 근접도 내에 속한다. LED 스트링들(S1, S2, S3) 각각에 제공되는 전류에 영향을 줄 수 있는 많은 변수 중 소정의 변수는 AC 전력 신호의 크기, 결과적인 백색광, 구동기 모듈(30) 또는 LED 어레이(20)의 주변 온도를 포함한다. 특히, 이 실시예에서 LED 어레이(20)를 구동하는 데 사용되는 아키텍처는 예시적일 뿐인데, 이는 이 분야의 기술자들이 LED 스트링들(S1, S2, S3)에 제공되는 구동 전압들 및 전류들을 제어하기 위한 다른 아키텍처들을 인식할 것이기 때문이다.
소정 예들에서는, 디밍 장치가 AC 전력 신호를 제어한다. 정류기 및 PFC 회로(66)는 AC 전력 신호와 관련된 디밍의 상대적인 양을 검출하고, 대응하는 디밍 신호를 제어 회로(70)에 제공하도록 구성될 수 있다. 디밍 신호에 기초하여, 제어 회로(70)는 LED 스트링들(S1, S2, S3) 각각에 제공되는 전류를 조정하여, 원하는 컬러 온도를 유지하면서 LED 스트링들(S1, S2, S3)로부터 방출되는 결과적인 백색광의 강도를 효과적으로 줄일 것이다. 대안으로서, 통신 버스(38)를 통해 커맨드 형태의 디밍 명령들이 통신 모듈(32)로부터 제어 회로(70)로 전송될 수 있다.
LED들(42)로부터 방출되는 광의 강도 또는 컬러는 주변 온도에 의해 영향을 받을 수 있다. 서미스터(ST) 또는 다른 온도 감지 장치와 관련되는 경우, 제어 회로(70)는 주변 온도에 기초하여 LED 스트링들(S1, S2, S3) 각각에 제공되는 전류를 제어하여, 해로운 온도 효과들을 보상할 수 있다. LED들(42)로부터 방출되는 광의 강도 또는 컬러는 또한 시간 경과에 따라 변할 수 있다. LED 광센서(SL)와 관련되는 경우, 제어 회로(70)는 LED 스트링들(S1, S2, S3)에 의해 생성되는 결과적인 백색광의 컬러를 측정하고, LED 스트링들(S1, S2, S3) 각각에 제공되는 전류를 조정하여, 결과적인 백색광이 원하는 컬러 온도 또는 다른 원하는 규준을 유지하는 것을 보증할 수 있다. 제어 회로(70)는 또한 점유 및 주변광 정보를 위해 점유 및 주변광 센서들(SO, SA)의 출력을 모니터링할 수 있다.
제어 회로(70)는 중앙 처리 유닛(CPU), 및 제어 회로(70)가 전술한 표준 프로토콜과 같은 정의된 프로토콜을 이용하는 적절한 통신 인터페이스(I/F)(74)를 통해 통신 버스(38)를 통해 통신 모듈(32) 또는 다른 장치들과 양방향으로 통신하는 것을 가능하게 하는 데 충분한 메모리(72)를 포함할 수 있다. 제어 회로(70)는 통신 모듈(32) 또는 다른 장치로부터 명령들을 수신하고, 수신된 명령들을 구현하기 위한 적절한 액션을 취할 수 있다. 명령들은 LED 어레이(20)의 LED들(42)이 어떻게 구동되는지를 제어하는 것으로부터 제어 회로(70)에 의해 수집된 온도, 점유, 광 출력 또는 주변광 정보와 같은 동작 데이터를 통신 버스(38)를 통해 통신 모듈(32) 또는 다른 장치로 반환하는 것에 이르는 범위에 걸칠 수 있다. 도 21과 관련하여 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 통신 모듈(32)의 기능은 구동기 모듈(30) 내에 통합될 수 있으며, 그 반대일 수도 있다.
도 18을 참조하면, 통신 모듈(32)의 일 실시예의 블록도가 도시된다. 통신 모듈(32)은 CPU(76) 및 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 동작을 용이하게 하는 데 필요한 소프트웨어 명령들 및 데이터를 포함하는 관련 메모리(78)를 포함한다. CPU(76)는 구동기 모듈(30)에 직접 또는 통신 버스(38)를 통해 간접 결합되는 통신 인터페이스(80)와 관련될 수 있다. CPU(76)는 다른 조명 고정구들(10) 및 원격 제어 엔티티들과의 유선 또는 무선 통신을 촉진하기 위해 유선 통신 포트(82), 무선 통신 포트(84) 또는 이들 양자와도 관련될 수 있다.
통신 모듈(32)의 능력들은 실시예마다 크게 다를 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(32)은 구동기 모듈(30)과 다른 조명 고정구들(10) 또는 원격 제어 엔티티들 사이의 간단한 브리지로서 동작할 수 있다. 그러한 실시예에서, CPU(76)는 주로 다른 조명 고정구들(10) 또는 원격 제어 엔티티들로부터 수신된 데이터 및 명령들을 구동기 모듈(30)로 전송할 것이고, 그 반대일 수도 있다. CPU(76)는 필요에 따라 구동기 모듈(30)과 통신 모듈(32) 사이의 통신은 물론, 통신 모듈(32)과 원격 제어 엔티티들 사이의 통신을 촉진하는 데 사용되는 프로토콜들에 기초하여 명령들을 변환할 수 있다. 다른 실시예들에서, CPU(76)는 지능을 조정하고, 조명 고정구들(10) 사이에서 데이터를 공유하는 것은 물론, 구동기 모듈(30)에 대한 완전하지는 않더라도 중대한 제어를 제공하는 데 있어서 중요한 역할을 한다. 통신 모듈(32)이 단독으로 구동기 모듈(30)을 제어할 수 있지만, CPU(76) 또한 다른 조명 고정구들(10) 또는 원격 제어 엔티티들로부터 데이터 및 명령들을 수신하고, 이러한 정보를 이용하여 구동기 모듈(30)을 제어하도록 구성될 수 있다. 통신 모듈(32) 또한 관련 구동기 모듈(30)로부터의 센서 데이터는 물론, 다른 조명 고정구들(10) 및 원격 제어 엔티티들로부터 수신된 센서 데이터 및 명령들에 기초하여 다른 조명 고정구들(10) 및 원격 제어 엔티티들에 명령들을 제공할 수 있다.
CPU(76), 메모리(78), 통신 인터페이스(80) 및 유선 및/또는 무선 통신 포트들(82, 84)에 대한 전력은 전력 포트를 경유하여 전력 버스(40)를 통해 제공될 수 있다. 전술한 바와 같이, 전력 버스(40)는 DC 전력 신호를 생성하는 구동기 모듈(30)로부터 그의 전력을 수신할 수 있다. 따라서, 통신 모듈(32)은 AC 전력에 접속되거나 정류기 및 변환 회로를 포함할 필요가 없을 수 있다. 전력 포트 및 통신 포트는 별개일 수 있거나, 표준 통신 인터페이스와 통합될 수 있다. 전력 포트 및 통신 포트는 명료화를 위해 개별적으로 도시된다. 통신 버스(38)는 많은 형태를 취할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 버스(38)는 2-와이어 직렬 버스이며, 이 경우에 커넥터 또는 케이블링 구성은 통신 버스(38) 및 전력 버스(40)가 4개의 와이어, 즉 데이터, 클럭, 전력 및 접지 와이어를 이용하여 제공되도록 구성될 수 있다.
다른 실시예들에서, 통신 버스(38) 및 전력 버스(40)는 도 19에 도시된 바와 같이 양방향 통신을 지원할 뿐만 아니라 DC 전력을 또한 제공하는 통신 버스(38P)를 제공하도록 효과적으로 결합될 수 있다. 4-와이어 시스템에서, 2개의 와이어는 데이터 및 클럭 신호들을 위해 사용될 수 있으며, 다른 2개의 와이어는 전력 및 접지를 위해 사용될 수 있다. 통신 버스(38P)(또는 통신 버스(38))의 가용성은 보조 모듈들이 통신 버스(38P)에 결합되는 것을 가능하게 한다. 도 19에 도시된 바와 같이, 구동기 모듈(30), 통신 모듈(32) 및 보조 센서 모듈(86)은 모두 통신 버스(38P)에 결합되며, 표준 프로토콜을 이용하여 그들 간의 통신을 촉진하도록 구성된다. 보조 센서 모듈(86)은 점유, 주변광, 광 출력, 온도 등을 감지하고, 대응하는 센서 데이터를 통신 모듈(32) 또는 구동기 모듈(30)에 제공하도록 특별히 구성될 수 있다. 보조 센서 모듈(86)은 상이한 조명 응용들 또는 요구들에 기초하여 구동기 모듈(30)은 물론, 통신 모듈에 대한 상이한 타입의 보완 제어를 제공하는 데 사용될 수 있다.
임의 수의 기능 또는 제어 기술이 보조 센서 모듈(86)에 의해 사용될 수 있지만, 도 20에는 여러 예가 도시된다. 도시된 보조 센서 모듈들은 점유 모듈(86O), 주변광 모듈(86A), 온도 모듈(86T) 및 비상 모듈(86E)을 포함한다. 점유 모듈(86O)은 조명 고정구(10)가 설치된 방이 점유되었는지에 관한 정보를 제공하기 위한 점유 센서 및 기능을 갖도록 구성될 수 있다. 방이 처음 점유될 때, 통신 모듈(32)은 구동기 모듈(30)에게 LED 어레이(20)를 구동하도록 명령할 수 있으며, 따라서 조명 고정구(10)는 효과적으로 턴온되어, 동일 구역 내의 다른 조명 고정구들(10)이 동일한 것을 행하게 하기 위한 명령들을 제공할 수 있다.
주변광 모듈(86A)은 주변광을 측정하고, 주변광의 특성을 결정하고, 이어서 그러한 정보를 통신 모듈(32) 또는 구동기 모듈(30)에 제공할 수 있는 주변광 센서를 포함할 수 있다. 결과적으로, 통신 모듈(32)이 구동기 모듈(30)에 명령하거나, 구동기 모듈(30)이 주변광의 양 또는 특성에 기초하는 방식으로 LED 어레이(20)를 구동하도록 독립적으로 기능할 것이다. 예를 들어, 많은 주변광이 존재하는 경우, 구동기 모듈(30)은 단지 LED 어레이(20)를 그의 최대 광 출력의 20%에 대응하는 레벨로 구동할 수 있다. 주변광이 거의 또는 전혀 없는 경우, 구동기 모듈(30)은 LED 어레이(20)를 최대 용량으로 또는 그 근처로 구동할 수 있다. 더 정교한 실시예들에서, 주변광 모듈(86A), 구동기 모듈(30) 또는 통신 모듈(32)은 주변광의 품질을 분석하고, 구동기 모듈(30)이 주변광의 품질에 기초하는 방식으로 LED 어레이(20)를 구동하게 할 수 있다. 예를 들어, 주변광 내에 비교적 많은 양의 적색 광이 존재하는 경우, 주변광 모듈(86A)은 조명 고정구(10)의 전체 효율을 개선하기 위해 통상적인 것보다 낮은 레벨로 덜 효율적인 적색 LED들(42R)이 구동되게끔 LED 어레이(20)를 구동하도록 구동기 모듈(30)에 명령할 수 있다. 통신 모듈(32)은 다른 조명 고정구들(10) 또는 원격 제어 엔티티들과 주변광 데이터를 공유하는 것은 물론, 하나 이상의 조명 고정구(10)로부터의 주변광 데이터를 처리하고, 그에 기초하여 다른 조명 고정구들(10)에게 명령들을 제공할 수도 있다.
온도 모듈(86T)은 방, LED 어레이(20) 또는 임의의 모듈과 관련된 전자 장치들의 주변 온도를 결정할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 주변 온도 데이터는 구동기 모듈(30)이 LED 어레이(20)를 적절한 방식으로 구동하게 하는 데 사용될 수 있다. 마지막에 도시된 보조 센서 모듈은 비상 모듈(86E)이다. 비상 모듈(86E)은 응용 타입 모듈을 나타내며, 여기서 전체 조명 고정구(10)는 비상 모듈(86E)과 관련될 때 비상 조명 고정구로서 동작하도록 변환될 수 있다. 비상 모듈(86E)은 구동기 모듈(30)과 통신하고, AC 입력 신호(AC IN)의 상태, 구동기 모듈(30)의 동작 상태 등을 결정하고, 이어서 적절한 방식으로 구동기 모듈(30)을 제어하거나 동작 상태에 관한 정보를 통신 모듈(32)에 제공할 수 있다. 예를 들어, AC 입력 신호(AC IN) 내에 전력 장애가 존재하는 경우, 비상 모듈(86E)은 구동기 모듈(30)에게 배터리 백업 전원(도시되지 않음)으로 전환하고, 비상 조명 조건에 적합한 레벨로 LED 어레이(20)를 구동하도록 명령할 수 있다. 비상 모듈(86E)은 또한 AC 입력 신호(AC IN), 구동기 모듈(30) 또는 LED 어레이(20)에 대한 다양한 규준들을 검색하고, 이러한 정보를 통신 모듈(32)로 전송할 수 있다. 이어서, 통신 모듈(32)은 정보를 전송하거나, 다른 조명 고정구들(10) 또는 원격 제어 엔티티에 대한 명령들을 생성할 수 있다.
통신 버스(38P)에 결합되는 다양한 모듈들에 대해, 일 실시예는 모듈 각각에 고유 ID를 할당하며, 따라서 나머지 모듈들 중 하나 이상은 그들을 고유하게 식별할 수 있다. 식별자들은 또한 모듈의 기능 또는 타입에 대응할 수 있다. 따라서, 구동기 모듈(30)은 통신 버스(38P) 상에 존재하는 다양한 보조 센서 모듈들(86) 및 통신 모듈(32)을 식별하고, 그러한 모듈들에 의해 제공되는 기능을 인식할 수 있다. 따라서, 구동기 모듈(30) 또는 통신 모듈(32)은 다양한 모듈들에 의해 수신되는 커맨드들을 우선순위화하고, 그들 간의 충돌을 관리할 수 있다.
도 21을 참조하면, 전술한 구동기 모듈(30) 또는 통신 모듈(32)의 기능이 통합되는 일 실시예가 제공된다. 본질적으로, 제어 회로(70)는 통신 모듈(32)의 기능을 포함하도록 확장된다. 따라서, 제어 회로(70)는 전술한 바와 같이 다른 조명 고정구들(10) 및 원격 제어 엔티티들과의 통신을 촉진하기 위해 다양한 유선 또는 무선 통신 포트들(82', 84')과 관련될 수 있다. 그러한 실시예는 일반적으로 제조하기가 덜 비싸지만, 상이한 통신 모듈들 및 구동기 모듈들(30)을 이용하는 전술한 실시예들만큼 많은 유연성을 제공하지 못할 수 있다.
도 22에 도시된 바와 같이, 독립 센서 모듈(86')이 조명 시스템 내에 제공될 수 있다. 독립 센서 모듈(86')은 도시된 바와 같이 주변광 센서(SA) 및 점유 센서(SO)와 같은 하나 이상의 센서를 포함하며, 이러한 센서들을 갖지 않는 조명 고정구들(10)과 근접 배치될 수 있다. 따라서, 이러한 센서들을 갖지 않는 조명 고정구들(10)의 통신 모듈들(32)은 독립 센서 모듈(86')과 통신하여, 주변광, 점유 또는 다른 이용 가능 센서 데이터를 획득하고, 이어서 전술한 바와 같이 기능할 수 있다. 따라서, 조명 시스템의 하나의 구역 또는 영역 내의 조명 고정구들(10) 중 일부 또는 전부가 센서들 또는 소정 타입의 센서들을 가질 필요는 없다. 예를 들어, 방 안의 조명 고정구들(10) 중 일부 또는 전부가 주변광 센서들(SA)을 가질 수 있지만, 하나 이상의 독립 센서 모듈(86')이 방 안의 적어도 점유 센서(SO)와 함께 이용 가능한 경우에는 조명 고정구들(10)의 어느 것도 점유 센서(SO)를 필요로 하지 않을 수 있다.
독립 센서 모듈(86')의 전자 장치들은 통신 모듈(32)과 유사하게 보일 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(32)은 CPU(76'), 및 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 동작을 용이하게 하는 데 필요한 소프트웨어 명령들 및 데이터를 포함하는 관련 메모리(78')를 포함한다. CPU(76')는 다른 조명 고정구들(10) 또는 원격 제어 엔티티들과의 유선 또는 무선 통신을 촉진하기 위해 유선 통신 포트(82), 무선 통신 포트(84) 또는 이들 양자와도 관련될 수 있다. 독립 센서 모듈(86')은 조명 시스템의 다른 조명 고정구들(10)에 센서 데이터뿐만 아니라 제어 명령들도 제공하도록 구성될 수도 있다. 그 자신의 센서 데이터는 물론, 다른 조명 고정구들(10) 및 독립 센서 모듈(86')로부터 수집된 센서 데이터에 기초하여 다양한 타입의 제어가 제공될 수 있다.
도 23을 참조하면, 예시적인 커미셔닝 도구(36)가 제공된다. 커미셔닝 도구(36)는 CPU(88), 및 전술한 기능을 촉진하기에 충분한 메모리(90)를 포함할 수 있다. CPU(88)는 사용자 인터페이스를 제공하도록 연계하여 동작하는 키패드(94) 및 디스플레이(96)와 관련될 수 있다. 키패드는 전통적인 영숫자 키패드 및/또는 구체적으로 할당된 기능들을 갖는 일련의 버튼들일 수 있다. 디스플레이(96)는 터치스크린 디스플레이일 수 있으며, 이 경우에는 별도의 하드웨어 기반 키패드(94)가 필요하지 않다. 상태 지시기들(98)을 이용하여, 기능, 소정 활동 등의 상태에 관한 사용자 피드백을 제공할 수 있다. CPU(88)는 임의의 조명 고정구(10), 다른 제어 엔티티, 독립 센서 모듈(86') 등과의 유선 또는 무선 통신을 촉진하는 유선 통신 인터페이스(100) 및 무선 통신 인터페이스(102)와 같은 하나 이상의 통신 인터페이스와 관련된다. LED 구동기(104)는 커미셔닝 도구(36)가 조명 고정구들(10), 센서들, 및 주변광 센서(SA) 또는 다른 광 수신기를 구비한 스위치들과 통신하는 것을 가능하게 하기 위한 통신 인터페이스로서 기능할 수도 있다. 통신에 사용되는 주변광은 가시 또는 비가시 광 스펙트럼 내에 위치할 수 있다. 예를 들어, 통신은 적외선일 수 있다.
커미셔닝 도구(36) 내의 전자 장치들 모두는 배터리와 같은 적절한 전원(106)으로부터 급전될 수 있다. 커미셔닝 도구(36)는 조명 고정구들(10), 센서들 및 스위치들을 프로그래밍하는 것은 물론, 임의의 설정들을 조정하고, 설정들을 로딩하고, 센서 데이터를 수신하고, 명령들을 제공하는 것 등을 위해 사용될 수 있다. 본질적으로, 커미셔닝 도구(36)는 조명 고정구들(10), 독립 센서들 및 스위치들 각각에 대한 휴대용 사용자 인터페이스로서 동작하는 것은 물론, 다양한 데이터 처리 및 제어를 제공할 수 있는 원격 제어 엔티티로서 동작할 수 있다. 통상적으로, 커미셔닝 도구(36)는 조명 네트워크의 셋업을 개시하고, 네트워크에 대한 조정을 행하고, 조명 네트워크로부터 정보를 수신하는 데 사용될 것이다. 커미셔닝 도구(36)는 조명 네트워크가 다른 원격 제어 엔티티에 대한 접속을 용이하게 하기 위한 다른 인터페이스를 갖지 않을 때 특히 유용하다.
조명 고정구들(10) 및 임의의 독립 센서들 및 스위치들이 설치되면, 커미셔닝 도구(36)는 초기에 어드레스들 또는 ID들이 장치들 내에 사전 프로그래밍되지 않은 경우에 조명 고정구들(10) 및 독립 센서들 및 스위치들에 어드레스들 또는 ID들을 할당하는 데 사용될 수 있다. 커미셔닝 도구(36)는 다양한 조명 고정구들(10) 및 독립 센서들 및 스위치들을 특정 구역에 대한 조명 엔티티들을 나타내는 다양한 그룹들로 할당하는 데 사용될 수도 있다. 커미셔닝 도구(36)는 그룹 할당들을 변경하는 것은 물론, 조명 고정구(10) 또는 독립 센서 또는 스위치를 그룹 또는 일반적으로 조명 시스템으로부터 제거하는 데 사용될 수도 있다. 커미셔닝 도구(36)는 특정 조명 고정구(10) 또는 독립 센서 또는 스위치에게 특정 구역 또는 전체 조명 시스템에 대해 이러한 기능을 제공하도록 명령할 수도 있다. 커미셔닝 도구(36)를 이용하는 예시적인 커미셔닝 프로세스들이 아래에 더 설명된다.
액세스 제어를 위해, 커미셔닝 도구(36)는 특정 엔티티와의 통신을 설정하고, 그 자신을 인증할 수 있을 것이다. 커미셔닝 도구(36)가 특정 그룹 내의 또는 전체 조명 시스템 내의 조명 고정구(10) 또는 독립 센서 또는 스위치에 대해 그 자신을 인증하면, 커미셔닝 도구(36)는 그룹 또는 조명 시스템의 다른 멤버들에 대해 자동으로 인증될 수 있다. 또한, 다양한 조명 고정구들(10) 또는 독립 센서 또는 스위치는 다른 조명 고정구들(10) 및 독립 센서 또는 스위치와 커미셔닝 도구(36) 간의 통신을 촉진할 수 있다. 대안으로서, 커미셔닝 도구(36)는 근접할 때만 조명 고정구(10) 또는 독립 센서 또는 스위치와 통신하도록 구성될 수 있다. 이것은 물리적 플러그-인 접속을 통해 또는 저전력 적외선 또는 무선 주파수 통신 링크를 통해 달성될 수 있다. 직접 또는 단거리 통신 기술들의 이용은 커미셔닝 도구(36)가 특정 조명 고정구(10) 또는 독립 센서 또는 스위치에 근접 배치되고, 제한된 통신 범위 내의 엔티티 또는 엔티티들과만 통신하는 것을 가능하게 한다.
독립 센서들 또는 스위치들의 내부 논리 또는 프로그래밍은 커미셔닝 도구(36) 또는 임의의 다른 원격 제어 엔티티로부터 다운로드되거나, 그들에 의해 수정되거나, 그들에 의해 대체될 수 있다. 따라서, 조명 설계자들 및 유지 보수 기술자들은 전체 조명 네트워크를 그들의 의도된 조명 목표들을 최상으로 달성하는 방식으로 기능하도록 구성할 수 있다. 따라서, 조명 고정구들(10) 및 독립 센서들 또는 스위치들의 모든 또는 다양한 그룹들은 소정의 응용들을 위해 서로 동기하여 그리고 다른 응용들을 위해 서로 독립적으로 동작하도록 구성될 수 있다. 커미셔닝 도구(36)는 스마트폰 또는 태블릿과 유사한 폼 팩터를 갖는 핸드헬드 장치와 같은 다양한 형태들을 취할 수 있다. 통신 인터페이스(100) 상의 다양한 포트들은 외부 센서들, 디스플레이들, 키패드들 등을 설치하는 것은 물론, 개인용 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크에 대한 인터페이스를 용이하게 하는 데 사용될 수 있다. 커미셔닝 도구(36)는 또한 전술한 바와 같은 아키텍처를 갖는 장치일 수 있고, 노트북 PC, 태블릿 또는 스마트폰과 같은 휴대용 컴퓨팅 장치와 접속될 수 있다. 조합이 커미셔닝 도구 기능을 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 다양한 조명 고정구들(10)은 물론, 독립 센서들 또는 스위치들은 센서 데이터, 명령들 및 다른 정보를 공유한다. 많은 예에서, 그러한 정보는 의도된 목적지에 도달하기 전에 하나 이상의 중간 조명 고정구(10) 또는 독립 센서 모듈(86')을 통해 라우팅되는 것이 필요할 수 있다. 따라서, 이러한 조명 고정구들(10) 및 독립 센서들 또는 스위치들은 전체 조명 시스템 내의 라우팅 노드들로서 기능할 수 있다. 아래에서는 어드레스들을 할당하고, 라우팅 표들을 구성하고, 이러한 라우팅 표들에 액세스하여 조명 시스템의 다양한 엔티티들 사이의 정보의 교환을 용이하게 하기 위한 고유하고 효율적인 기술들이 설명된다. 이러한 기술들은 전술한 것과 같은 조명 시스템들을 그들의 요구들과 관련하여 더 신뢰성 있고 예측 가능하게 한다.
도 24를 참조하면, 예시적인 독립 스위치 모듈(110)이 제공된다. 스위치 모듈(110)은 CPU(112), 및 스위치의 동작을 촉진하기에 충분한 메모리(114)를 포함할 수 있다. 스위치 회로(116)는 스위치가 온 또는 오프 상태이어야 하는지는 물론, 디밍 위치를 결정할 수 있다. 온/오프/디밍 위치에 기초하여, 스위치 회로(116)는 대응하는 정보를 CPU(112)에 제공할 것이며, 이 CPU는 정보를 처리하고, 커맨드 또는 대응하는 상태 정보를 조명 네트워크 내의 하나 이상의 노드로 전송할지의 여부를 결정할 수 있다. 스위치 모듈(110)은 유선 통신 인터페이스(120) 또는 무선 통신 인터페이스(122)를 통해 조명 네트워크 내의 다른 노드들과 통신할 수 있다. 유선 통신 인터페이스(120)에 대해, 접속의 타입은 기존 AC 라인들을 통한 신호들의 실행, 아마도 직렬 버스 통신을 지원하는 개별 인터페이스 케이블링 또는 독점 인터페이스의 범위에 걸칠 수 있다. 무선 통신 인터페이스(122)는 네트워크와의 무선 통신을 촉진할 수 있으며, 사실상 조명 네트워크에 의해 제공되는 메시 네트워크 내의 다른 노드일 수 있다. 스위치 모듈(110)은 주변광 센서(SA) 및 점유 센서(SO)도 포함할 수 있으며, 이들 센서는 주변광 조건들 및/또는 점유 정보를 CPU(112)에 제공할 수 있고, 이 CPU는 주변광 조건들 및/또는 점유 정보를 처리하여, 조명 네트워크 내의 다른 노드들에게 어떻게 기능하도록 명령할지를 제어하거나, 단지 주변광 및/또는 점유 정보를 조명 네트워크 내의 제어 노드로 전송할 수 있다. 스위치 모듈(110)은 상태 지시를 제공하거나 커미셔닝 도구(36) 또는 다른 장치와의 근거리장 가시 또는 비가시 광 기반 통신을 촉진하기 위해 LED와 같은 광원(118)도 포함할 수 있다. 주변광 센서(SA)는 커미셔닝 도구(36) 또는 다른 장치로부터 가시 또는 비가시 광 기반 통신들을 수신할 수도 있다. 특히, 스위치 모듈(110)은 도 24에 도시된 것에 비해 더 많거나 더 적은 기능을 포함할 수 있다.
예시적인 조명 시스템 내의 네트워크 장치들
아래에서는 본 개시 내용의 예시적인 무선 통신 기술들을 이용하는 특정 시스템이 설명된다. 시스템 내의 장치들은 다양한 구성의 스위치들, 센서들 및 조명 고정구들(10)을 포함할 수 있다. 시스템의 통신 토폴로지는 IEEE 802.15.4 표준에 기초하는 RF 메시 네트워크일 수 있다. 따라서, 네트워크 상의 다양한 노드들은 2.4 GHz 대역 내의 하나 이상의 채널 상에서 통신할 수 있다. 이러한 구성에서의 데이터 레이트는 명목상 200 kbps이지만, 실제 처리량은 메시징 오버헤드 및 트래픽 볼륨에 크게 의존한다.
네트워크가 형성되면, 대부분의 통신들은 그룹들 내에서 발생하고, 그룹들은 연계하여 동작하는 스위치들, 센서들 및 조명 고정구들과 같은 장치들을 포함한다. 이러한 특정 시스템의 그룹핑에 대한 강조와 관련하여, 시스템이 작동하면, RF 트래픽은 상대적으로 최소이어야 한다. 결과적으로, 대부분의 응용들에서, RF 메시 네트워크는 지각적으로 순간적인 응답을 제공할 것이며, 따라서 지연들이 사용자에게 인식되지 않는다. 실제로, 이것은 조명 고정구들(10)이 통상적으로 그들의 그룹 내의 스위치, 센서 또는 다른 제어 동작들에 대해 100 밀리초 내에 응답할 수 있다는 것을 의미한다.
아래에서는 도시된 시스템의 스위치들, 센서들 및 조명 고정구들(10)의 특정 컴포넌트들 및 구성들이 설명된다. 도 25에 도시된 바와 같이, 스마트 고정구(130)는 LED 어레이(20), 주변광 센서(SA) 및 점유 센서(SO)와 필수적으로 관련되는 구동기 모듈(30)을 포함하는 컴포넌트이다. 후술하는 바와 같은 다른 모듈 컴포넌트들과의 통신은 전술한 바와 같이 I2C 직렬 버스 등을 통해 촉진된다. 이러한 구성에서, 구동기 모듈(30)은 그에 접속된 모듈들 또는 컴포넌트들에 DC 전력을 제공할 수 있다.
도 26 및 27에 도시된 바와 같이, 실내 RF 통신 모듈(iRFM)(32') 및 실외 RF 통신 모듈(32")(oRFM)은 통신 모듈(32)의 변형들이다. iRFM(32') 및 oRFM(32")은 스마트 고정구(130)와 같은 다양한 조명 컴포넌트들에 대한 메시 네트워크에 접속하고, 그에 대한 무선 접속을 제공할 수 있다. iRFM(32') 및 oRFM(32")은 결합된 스마트 고정구(130) 또는 다른 컴포넌트로부터 표준 커넥터를 통해 전력을 수신하고 그와 통신할 수 있다. iRFM(32') 및 oRFM(32")은 무선 통신 능력을 갖는 다른 장치들에 대한 무선 접속을 지원한다. 도 28은 조명 고정구(10)의 변형을 생성하도록 스마트 고정구(130)에 직접 결합된 iRFM(32')을 나타낸다. 스마트 고정구(130)에 의해 DC 전력이 iRFM(32')에 제공된다. iRFM(32') 및 스마트 고정구(130)는 I2C 직렬 버스를 통해 서로 통신한다.
도 29에 도시된 바와 같이, 고정구 센서 모듈(FSM)(132)이 도 28의 iRFM(32') 및 스마트 고정구(130)에 접속되어, 조명 고정구(10)에 추가적인 감지 능력을 제공할 수 있다. FSM(132)은 일 타입의 보조 모듈(86)(도 20)이며, 스마트 고정구(130)로부터 전력을 획득하고, iRFM(32') 및 스마트 고정구(130)에 플러그 인하기 위한 관통 커넥터들을 제공하도록 구성된다. 주변광 센서(SA), 점유 센서(SO) 또는 다른 센서 타입이 출력 변화를 생성할 때, FSM(132)은 부착된 스마트 고정구(130) 및 존재할 경우에 iRFM(32') 양자에 로컬 I2C 버스를 통해 변화들을 전송한다. iRFM(32')이 접속되는 경우, 이것은 FSM 센서 갱신들을 시스템 내의 조명 장치들의 관련 그룹으로 무선 전송한다.
도 30에 도시된 바와 같이, AC 또는 배터리 급전되는 실내 및 실외 무선 센서 모듈(134)도 제공될 수 있다. 무선 센서(134)는 무선 통신 인터페이스를 가지며, 하나 이상의 주변광 또는 점유 센서(SA, SO)를 이용하여 주변광 조건들, 방 점유 등을 모니터링하도록 구성된다. 배터리 수명을 최대화하기 위해, 무선 센서의 통신 및 처리 회로는 시간의 99%에 걸쳐 턴오프 상태로 유지될 수 있다. 센서들로부터의 출력들이 변할 때, 통신 및 처리 회로가 턴온되고, 센서 갱신을 관련 그룹 내의 조명 장치들로 전송한다. 무선 센서(134)는 조명 고정구들(10), 스마트 고정구들(130) 등으로부터 물리적으로 떨어져 배치되도록 의도된다. 무선 센서들(134)은 센서들이 필요하거나 요구되지만 조명 요소들이 반드시 필요하거나 요구되지는 않는 위치들에 배치될 수 있다.
도 31에 도시된 바와 같이, 무선 중계 모듈(136)을 이용하여, 레거시 (조명) 고정구들(138)의 무선 제어가 그들의 온/오프 제어 및 디밍을 제공하는 것을 가능하게 할 수 있다. 무선 통신 회로가 무선 제어 신호를 수신할 때, 중계기는 레거시 고정구(138)에 공급되는 AC 전력을 제어할 수 있고/있거나, 제어 신호(0-10V)가 디밍 레벨을 제어하도록 제공될 수 있다. 무선 중계 모듈(136)은 또한 주변광 및 점유 센서들(SA, SO)을 포함하고, 출력 변화들을 무선으로 관련 그룹 내의 다른 장치들에 보고할 수 있다.
도 32에 도시된 바와 같이, 무선 온/오프/디밍 스위치(WS)(140)로서 구성되는 스위치 모듈(110)의 일 버전이 제공된다. WS(140)는 무선 통신 네트워크 상에 존재하며, 전술한 바와 같이 주변광 센서(SA), 온/오프 제어 및 디밍 회로를 포함할 수 있다. 주변광 센서(SA)가 활성화될 때, WS(140)는 갱신을 그의 그룹 내의 장치들로 전송한다. RF 설계는 배터리 전력에 대한 저전력 동작을 지원하지만, AC 전원에 하드와이어링될 수 있다.
예시적인 네트워크 커미셔닝 절차
커미셔닝은 일반적으로 1) 네트워크를 형성하는 단계, 2) 네트워크 장치들을 그룹들로 그룹핑하기 위한 데이터를 수집하는 단계, 3) 그룹핑 프로세스를 실행하는 단계, 4) 각각의 장치에 대한 그룹들을 할당하는 단계, 및 5) 그룹 할당들을 수정하는 단계를 포함한다.
이 예에서는, 핸드헬드 커미셔닝 도구(36)를 이용하여, 커미셔닝 프로세스를 개시 및 제어한다. 초기화되지 않은 시스템에 대해, 사용자는 네트워크 형성을 개시하기 위해 커미셔닝 도구(36)로부터의 '커미셔닝 개시' 프로세스를 표명한다. 이것은 커미셔닝 도구(36)를 조명 고정구(10)와 같은 라우팅 노드 근처로 이동시킨 후에 '네트워크 개시 정보' 메시지를 전송하는, 커미셔닝 도구(36)에 대한 1-버튼 커맨드를 개시하는 것만을 필요로 할 수 있다. 라우팅 노드는 조정기로서 동작할 수 있고 하나의 노드로부터 다른 노드로 정보를 라우팅할 수 있는 조명 고정구(10)와 같은 네트워크 상의 임의의 장치일 수 있다.
라우팅 노드가 조정기가 되기 위해, 메시지 등과 관련된 수신 신호 강도 지시자(RSSI)를 모니터링하고, RSSI가 정의된 임계치보다 높은 것으로 결정할 수 있다. 다른 라우팅 노드들이 메시지를 수신할 수 있지만, RSSI는 정의된 임계치보다 낮을 것이다. 배터리 급전식 무선 센서들(134), 무선 스위치들(140) 등과 같은 수면 노드들은 잠들거나 네트워크 개시 정보 메시지를 무시할 것이다.
이 실시예에서는, 근접 라우팅 노드가 네트워크 개시 정보 메시지를 수신하고, 그 자신을 조정기로서 표명하는 것으로 가정한다. 조정기는 JMN(Join My Network) 메시지를 다른 비조정기 라우팅 노드들로 방송하고, 이어서 시스템 내의 비조정기 노드들이 네트워크에 연결하는 것을 허가한다. 조정기는 연결을 허가하며, 24, 16, 8비트 등일 수 있는 "짧은" 네트워크 어드레스들을 네트워크에 연결된 비조정기 라우팅 노드들에 할당할 수 있다. 짧은 어드레스들은 장치들에 대한 대응하는 MAC 어드레스들보다 짧다는 점에서 "짧으며", 할당시에 네트워크를 통한 통신을 촉진하기 위해 MAC 어드레스들 대신 사용될 것이다. 네트워크 형성의 이러한 제1 스테이지에서, 조정기는 모든 라우팅 노드들을 포함하는 네트워크를 효과적으로 설정한다.
구체적으로, 조정기는 모두는 아니더라도 다수의 이용 가능 통신 채널 상에서 JMN 메시지를 전송하는 작업을 한다. 그러한 JMN 메시지 내에서, 조정기는 선택된 채널을 지시할 수 있으며, 비조정기 라우팅 노드들은 선택된 채널 상에서 응답해야 한다. 연결 프로세스 동안, 조정기는 네트워크에 연결하는 비조정기 라우팅 노드들에게 짧은 어드레스들을 제공할 것이다. 조정기는 또한 짧은 디폴트 어드레스를 갖거나, 그 자신에게 짧은 어드레스를 할당할 것이다. 설명된 바와 같이, 이러한 짧은 어드레스들은 정상적인 네트워크 동작 동안 통신을 위해 사용될 것이다. 조정기는 또한 하나의 라우팅 노드로부터 다른 라우팅 노드로 정보를 라우팅할 때 사용할 그 자신의 라우팅 표들을 형성할 것이다.
협력 방식으로, 비조정기 라우팅 노드들은 먼저 JMN 메시지를 들을 것이다. 방송된 JMN 메시지가 수신될 때, 비조정기 라우팅 노드들은 조정기에 의해 식별된, 선택된 채널 상에서 응답할 것이다. 라우팅 노드들은 또한 조정기에 의해 할당된 짧은 어드레스들을 수신하고, 짧은 어드레스들을 저장하고, 그들 자신의 라우팅 표들을 형성할 것이다. 다양한 라우팅 노드들에 대한 고유 MAC 어드레스들이 또한 이러한 프로세스 동안 교환될 수 있다. 조정기는 응답한 노드들을 계속 추적할 것이며, 네트워크의 라우팅 코어를 효과적으로 형성하기 위해 각각의 노드에게 네트워크를 구성하는 다른 노드들 및 각각의 짧은 어드레스를 알릴 수 있다.
모든 라우팅 노드들이 연결하기에 충분한 시간을 허락한 후, 조정기는 전술한 투광 프로세스를 개시 및 제어하여, 다양한 라우팅 노드들의 상이한 그룹들로의 그룹핑을 도울 것이다. 따라서, 조정기는 자신이 투광 모드에 들어가고, 이어서 각각의 라우팅 노드에게 투광 모드에 들어가도록 순차적으로 요청할 것이다. 예시적인 투광은 사전 정의된 PWM 주파수에서 50% 듀티 사이클로 광 출력을 제공하는 것을 수반할 것이다. 투광 신호에 대한 PWM 주파수의 대안으로서, 온-오프 시퀀싱이 사용될 수 있다.
투광 동안, 라우팅 노드는 '투광기'로서 간주되며, 그 자신을 식별하고 그가 현행 투광기임을 지시하는 RF 메시지들의 스트림을 라우팅 노드들로 전송할 것이다. 다른 라우팅 노드들은 주어진 투광기로부터의 투광 신호를 모니터링하고, 투광 신호의 크기를 계산하고, 주어진 투광기에 대한 투광 신호의 크기들을 저장함으로써 투광 수신기들(또는 '광 캐처들')로서 동작한다. 배터리 급전식 무선 센서들(134), 무선 스위치들(140) 등과 같은 수면 노드들은 투광 신호를 수신하고, 그들의 라디오 수신기들을 턴온하여 투광기의 식별자를 지시하는 RF 메시지를 들을 수 있다. 투광 프로세스 동안, 수면 노드들은 깨어나서 네트워크 연결을 요청하도록 트리거될 수 있다. 조정기 노드는 그들의 연결 요청들을 승인하면서 그들에게 짧은 어드레스들을 할당할 것이다. 모든 장치들에 대해 투광이 완료된 후, 조정기는 네트워크 형성이 완료되었다는 메시지를 커미셔닝 도구(36)로 전송할 것이다.
따라서, 조정기는 투광 요청 메시지들을 라우팅 노드들로 순차적으로 전송하고, 수면 노드들로부터의 연결 요청들을 수신하고, 그러한 연결 수면 노드들에게 짧은 어드레스들을 할당할 것이다. 조정기는 또한 다른 투광기들이 투광할 때 수집되는 투광 수신 데이터를 저장할 것이다. 조정기는 또한 커미셔닝 도구(36) 또는 다른 장치에 의해 요청될 때까지 투광 수신 데이터를 보유할 것이다. 비조정기 조명 노드들은 요청시에 투광을 수행하는 것은 물론, 다른 투광기들로부터의 투광 동안 투광 수신 데이터를 수집 및 저장할 것이다. 다시, 투광 수신 데이터는 커미셔닝 도구(36) 또는 다른 장치에 의해 요청될 때까지 저장된다. 통상적으로 자고 있는 수면 노드들의 경우, 그들은 투광 신호의 존재의 감지시에 완전히 파워 온되고 '네트워크 연결'(JN) 요청 메시지를 제출할 것이다. 수면 노드들은 커미셔닝 도구(36)로부터 짧은 어드레스들을 수신하는 것은 물론, 투광 수신 데이터를 수집 및 저장할 것이다. 투광 수신 데이터는 커미셔닝 도구(36) 또는 다른 장치에 의해 요청될 때까지 저장된다. 다른 실시예들에서, 투광 수신 데이터는 수집시에 조정기와 같은 지정된 노드로 또는 커미셔닝 도구(36)로 전송될 수 있다.
투광 수신 데이터가 요청시까지 저장되는 것으로 가정하면, 아래의 프로세스가 이용될 수 있다. 투광 수신 데이터를 수집하기 위해, 커미셔닝 도구(36)는 각각의 노드에게 그의 투광 수신 데이터를 질의한다. 무선 메시 네트워크가 이미 형성되었으므로, 커미셔닝 도구(36)는 임의의 라우팅 노드와 통신하여 네트워크에 대한 엔트리 포인트를 설정할 수 있다. 각각의 노드는 그의 투광 데이터로 응답한다.
구체적으로, 커미셔닝 도구(36)는 투광 수신 데이터에 대한 요청을 전송할 수 있다. 조정기 및 비조정기 라우팅 노드들은 투광 수신 데이터로 응답할 것이다. 소정 실시예들에서, 수면 노드들은 그들의 투광 수신 데이터를 비조정기 라우팅 노드들 및 조정기와 같은 비수면 노드와 공유할 수 있다. 그러한 경우, 수면 노드들에 대한 투광 수신 데이터가 커미셔닝 도구(36)로 제공될 수 있다. 수면 노드들이 그들의 투광 수신 데이터를 비수면 노드와 공유하지 않는 경우, 수면 노드들은 그들이 깨어 있는 경우에 또는 그들이 자동으로 또는 투광 또는 광 신호를 통해 궁극적으로 깨어날 때 그들 자신의 투광 수신 데이터로 응답할 수 있다.
투광 수신 데이터를 수집한 후, 커미셔닝 도구(36)는 그룹핑 프로세스를 진행한다. 커미셔닝 도구(36) 자체 또는 아마도 부착된 노트북 컴퓨터가 투광 수신 데이터에 기초하여 최적의 노드 그룹핑을 결정하기 위한 그룹핑 알고리즘을 실행한다. 커미셔닝 도구(36)(또는 부착된 PC)가 그룹핑 알고리즘을 실행하면, 그룹 할당들 및 그룹 어드레스를 네트워크 내의 각각의 라우팅 노드로 전송하며, (그룹 어드레스를 유도하는) 그룹 할당 데이터는 각각의 라우팅 노드로 전송되고, 그 라우팅 노드의 그룹 내의 모든 노드들을 포함한다.
모든 수면 노드들이 적어도 하나의 라우팅 노드와 함께 그룹핑된다. 수면 노드들은 두 가지 방법 중 임의의 것에 의해 그들의 그룹 할당을 수신할 수 있다. 첫째, 각각의 수면 노드는 주기적으로 깨어나서 그의 센서 데이터를 전송하고, 네트워크로부터 시스템 상태 갱신들을 요청한다. 수면 노드의 메시지에 응답하여, 관련 라우팅 노드는 응답하고, 수면 노드에게 그룹 할당 데이터를 통해 그의 그룹 할당을 제공할 수 있다. 그룹 어드레스들을 수면 노드들에 할당하기 위한 두 번째 방법은 라우팅 노드가 그의 그룹 내의 수면 노드들과 관련하여 수면 노드들을 깨우기 위해 투광을 수행하는 것을 필요로 한다. 이어서, 깨어난 수면 노드가 그의 센서 데이터를 전송하고, 네트워크로부터 시스템 상태 갱신들을 요청한다. 수면 노들의 메시지에 응답하여, 관련 라우팅 노드는 응답하고, 수면 노드에게 그의 그룹 할당 데이터를 제공한다.
불가피하게, 일부 그룹 할당들은 수정이 필요할 것이다. 커미셔닝 도구(36)는 그룹 할당들을 체크 및 변경하기 위한 방법을 제공한다. 커미셔닝 도구(36)는 사용자가 상이한 그룹에 할당되는 것이 필요한, 조명 고정구(10) 내에 내장되는 주변광 센서(SA), 무선 센서(134), 무선 중계 모듈(136), 무선 스위치(140) 등을 지시할 수 있는 LED(또는 다른 가시 또는 비가시 광) 출력을 포함할 수 있다. 커미셔닝 도구(36)는 LED를 이용하여 투광 신호를 제공하는 것은 물론, RF 메시지들을 송수신하여 그룹 할당 변경을 실행할 수 있다.
스마트 고정구(130)와 같은 노드를 하나의 그룹으로부터 다른 그룹으로 재할당하기 위한 예시적인 프로세스가 이어진다. 먼저, 사용자는 재할당될 스마트 고정구(130)를 커미셔닝 도구(36)에 알리고, 하나의 그룹으로부터 다른 그룹으로의 노드의 재할당과 관련된 사용자 입력을 제공할 것이다. 커미셔닝 도구(36)는 그의 LED 출력을 통해 대응하는 투광 신호를 개시하는 것은 물론, RF 메시지를 전송하여 스마트 고정구(130)의 짧은 어드레스를 요청할 것이다. 스마트 고정구(130)는 투광 신호를 수신하고, RF 메시지를 들을 것이다. 스마트 고정구(130)는 스마트 고정구(130)에 대한 짧은 어드레스 및 그룹 어드레스를 포함하는 RF 수신 확인 메시지를 제공할 것이다.
이어서, 사용자는 스마트 고정구(130)가 이동되는 새로운 그룹 내의 노드를 커미셔닝 도구(36)에 알릴 것이다. 사용자는 버튼을 누르거나 입력 명령을 커미셔닝 도구(36)에 제공하여 스마트 고정구(130)를 새로운 그룹으로 이동시킬 것이다. 그에 응답하여, 커미셔닝 도구(36)는 투광 신호를 개시하는 것은 물론, 노드가 새로운 그룹으로 이동된다는 것을 지시하는 대응하는 RF 메시지를 전송할 것이다. RF 메시지는 스마트 고정구(130)의 짧은 어드레스를 포함할 것이다. 투광 신호를 수신하는 새로운 그룹 내의 노드는 커미셔닝 도구(36)로부터 RF 메시지도 수신할 것이다.
수신시에, 새로운 그룹 내의 노드는 수신 확인 신호를 커미셔닝 도구(36)로 전송하는 것은 물론, 메시지를 적절한 짧은 어드레스를 이용하여 스마트 고정구(130)로 전송하여 새로운 그룹에 대한 어드레스를 제공할 것이다. 스마트 고정구(130)는 그의 그룹 어드레스를 갱신하고, 이동이 완료되었음을 지시하는 메시지를 커미셔닝 도구(36)로 전송할 것이다. 새로운 그룹 내의 다른 노드들과 관련된 정보도 메시 네트워크를 통해 스마트 고정구(130)로 제공될 수 있다. 새로운 그룹 내의 노드로부터 새로운 그룹 어드레스를 수신한 후, 스마트 고정구(130)는 또한 수신 확인 신호를 커미셔닝 도구(36)로 전송하는 것은 물론, 그가 그룹을 바꾼다는 것을 지시하는 메시지를 이전 그룹 내의 하나 이상의 노드로 전송할 수 있다. 이 시점에서, 스마트 고정구(130)는 임의의 센서 레벨들을 모니터링하고, 임의의 이용 가능한 센서 데이터를 메시 네트워크를 통해 새로운 그룹 내의 노드들에게 제공할 수 있다. 이 예는 스마트 고정구(130)를 하나의 그룹으로부터 다른 그룹으로 재할당하지만, 이러한 기술은 네트워크 내의 임의 타입의 노드에 적용된다.
네트워크가 재초기화를 필요로 하는 경우, 사용자는 커미셔닝 도구(36)를 이용하여, 네트워크 노드들에게 그들의 사전 커미셔닝 설정들로 복귀하도록 명령할 수 있다. 아마도, 이러한 프로세스의 개시는 부주의한 실행 취소 커맨드들을 방지하기 위해 다단계 시퀀스를 필요로 할 것이다. 커미셔닝이 완료되고, 그룹핑 수정들이 행해지면, 시스템은 동작할 준비가 된다. 일반적으로, 스위치들 및 센서들은 시스템에 입력들을 제공한다. 조명 고정구들(10)은 그들의 에너지 절약 설정들의 프레임워크 내에서 이러한 입력들을 해석하고, 그에 따라 기능한다.
네트워크 내의 상이한 타입의 장치들의 동작이 아래에 설명된다. 무선 중계 모듈(136)(도 31)이 그의 그룹으로부터의 입력 데이터를 모니터링한다. 이것은 다른 스위치들, 원격 센서들 및 그 자신의 내부 센서들로부터의 데이터를 포함한다. 스위치들 및 원격 센서들로부터의 데이터는 무선 네트워크 통신을 통해 도달한다. 내부 센서들로부터의 데이터는 내부적으로 수집되고 저장된다. 무선 중계 모듈(136)은 다양한 입력들 및 설정들을 해석하고 그에 따라 0-10V 디밍 제어 및 중계 온/오프 제어를 출력하는 내부 논리를 독립적으로 실행한다. 무선 중계 모듈(136)은 그의 무선 통신 회로에 의존하여, 메시 네트워크 내의 메시지 라우팅을 수행한다. 라우팅은 배경 활동으로서 발생하며, 조명 제어 동작에 영향을 주지 않는다.
무선 중계 모듈(136)은 그의 그룹 내의 잠자는 수면 노드에 대한 메시지를 유지할 수 있다. 이어서 노드가 깨어나서 갱신을 요청할 때, 무선 중계 모듈(136)은 유지된 메시지를 깨어난 수면 노드로 전송한다. 특히, 무선 중계 모듈(136)은 그의 내부 주변광 센서 데이터를 처리하여 투광 신호를 찾는다. 정상 동작 모드에 있는 네트워크의 경우, 유일한 예상 투광 신호는 커미셔닝 도구(36)로부터 올 것이다. 무선 중계 모듈(136)은 커미셔닝 도구의 투광 신호를 수신할 때, 요청된 무선 커맨드를 수행할 것이다.
대부분의 관점에서, 스마트 고정구(130)는 무선 중계 모듈(136)과 유사하게 동작한다. 하나의 중요한 차이는 스마트 고정구들(130)이 일반적으로 통신 모듈(32)과 결합되어 조명 고정구를 형성한다는 점이다. 2개의 모듈은 I2C 버스를 통해 서로 통신할 수 있다. 모듈들 중 임의의 모듈을 이용하여 센서 데이터를 처리하고 저장할 수 있지만, 통신은 통신 모듈(32)에 의해 제공된다.
무선 센서들(134)은 주변광 및 점유 센서 데이터를 그들의 그룹들에 제공한다. 무선 스위치들(140)은 RF 메시지들을 통해 온/오프 및 디밍 정보를 제공한다. 무선 센서들(134)은 주기적으로 깨어나서, 센서들을 모니터링하고, 센서 갱신 메시지들을 그들의 그룹으로 전송한다. 무선 스위치들(140)은 온, 오프 및 디밍 상태 변화들을 지시하기 위해 RF 메시지들을 제공한다. 이것은 그룹 멤버들이 그룹 내의 무선 센서들(134) 및 무선 스위치들(140)을 모니터링하고, 메시지들 내에서 제공되는 정보를 처리하고, 그에 따라 반응하는 것을 가능하게 한다. 그룹 내의 라우팅 노드들이 무선 센서들(134)에 대한 메시지들을 갖는 경우, 그들은 이러한 메시지들을 깨어 있는 기간 동안 통신한다.
자동 조정기 선택 및 그룹핑 개시
이전의 예는 커미셔닝 도구(36)에 의존하여, 조정기로서 동작할 조명 고정구(10)와 같은 라우팅 노드를 선택함으로써 네트워크 형성을 개시하였다. 이어서, 조정기는 짧은 어드레스들을 다양한 네트워크 요소들에 할당하며, 커미셔닝 도구(36)가 투광 프로세스를 통해 그룹 할당들을 행하는 것을 도울 것이다. 다음 실시예에서는, 라우팅 노드들이 자동으로 서로를 발견하고, 커미셔닝 도구(36) 또는 다른 엔티티로부터의 외부 도움 없이 조정기를 식별하기 위해 함께 동작하는 일 변형이 설명된다. 조정기는 네트워크 내의 통상적인 통신에 사용할 짧은 어드레스들을 자동으로 할당하는 것은 물론, 전술한 투광을 이용하여 그룹핑 프로세스를 자동으로 개시 및 제어할 것이다.
이 실시예에서의 조정기의 식별은 다양한 라우팅 노드들이 본질적으로 그들의 통상적으로 64 비트인 MAC 어드레스들을 교환하고 하위(또는 상위) MAC 어드레스를 갖는 라우팅 노드가 적어도 당분간은 조정기이어야 하는 것으로 결정하는 반복 프로세스이다. 하위 MAC 어드레스를 갖는 라우팅 노드(조정기)는 상위 MAC 어드레스를 갖는 라우팅 노드에 고유한 짧은 어드레스를 할당할 것이다. 조정기 및 나머지 라우팅 노드들은 그들의 네트워크들에 연결하기 위한 JMN 요청들과 같은 요청들을 주기적으로 전송할 것이다. 조정기로서 할당된 제1 라우팅 노드가 하위 MAC 어드레스를 갖는 제2 라우팅 노드와 MAC 어드레스들을 교환하는 경우, 제1 라우팅 노드는 그의 조정기 역할을 하위 MAC 어드레스를 갖는 제2 라우팅 노드에게 양도할 것이다. 제2 라우팅 노드는 짧은 어드레스를 제1 라우팅 노드에 신속하게 할당할 것이다. 몇 번의 반복 후에, 그룹 내의 최하위(또는 최상위) MAC 어드레스를 갖는 라우팅 노드가 조정기로서 설정될 것이며, 네트워크 내의 각각의 라우팅 노드에 짧은 어드레스들을 할당했을 것이다. 다시, 조정기 할당 프로세스는 최하위 MAC 어드레스를 갖는 라우팅 노드와 달리 최상위 MAC 어드레스를 갖는 라우팅 노드를 쉽게 발견할 수 있다. 또한, 유사한 프로세스에서 조정기를 식별하기 위해 다른 고유한 식별 기준들이 교환될 수 있다. 또한, 짧은 어드레스들은 옵션이며, 통상적인 동작 동안 라우팅 프로세스를 고속화하기 위해 사용될 뿐이다. 대안 실시예들은 짧은 어드레스들을 사용하지 않고, 전통적인 메시 네트워크들에서와 같이 라우팅을 위해 MAC 또는 다른 어드레스들에 의존한다.
수면 또는 다른 논-라우팅 노드들은 주기적으로 깨어나서, 그들의 짧은 어드레스들을 조정기로부터 직접 또는 조정기로부터 관련 라우팅 노드를 통해 획득할 것이다. 전체 제어, 스위치 및 센서 정보의 교환, 라우팅 표들의 셋업, 네트워크를 통한 메시지들의 라우팅, 투광 제어, 그룹핑 등과 같은 모든 다른 기능들이 전술한 바와 같이 처리될 수 있다. 또한, 커미셔닝 도구(36)는 전술한 바와 같이 설정들을 조정하고, 요소들을 다시 그룹핑하는 것 등을 위해서도 사용될 수 있다.
아래에서는 네트워크의 조정기를 선택하기 위한 다양한 시나리오들을 예시하기 위해 몇몇 예시적인 통신 흐름이 설명된다. 이러한 흐름들에서는, 4개의 상이한 라우팅 노드 A 내지 D가 설명된다. 다양한 흐름들에서, 이러한 노드들에 대해 64 비트 MAC 어드레스들이 제공된다. 간소화를 위해, 사용되는 MAC 어드레스들은 EEEE EEEE EEEE EEEE(예들 내의 최상위 MAC 어드레스)); AAAA AAAA AAAA AAAA; 8888 8888 8888 8888; 및 1111 1111 1111 1111(예들 내의 최하위 MAC 어드레스)이다. 간결성 및 판독성을 위해, 이러한 MAC 어드레스들은 아래에서 그리고 관련 통신 흐름들에서 각각 [E-E], [A-A], [8-8] 및 [1-1]로서 참조된다.
도 33의 통신 흐름을 참조하면, 라우팅 노드 A는 [A-A]의 MAC 어드레스를 갖고, 라우팅 노드 B는 [E-E]의 MAC 어드레스를 갖는 것으로 가정한다. 따라서, 라우팅 노드 B는 라우팅 노드 A보다 높은 MAC 어드레스를 갖는다. 이 예에서 그리고 이 예에 이어지는 예들에서, 조정기 역할은 최하위 MAC 어드레스를 갖는 라우팅 노드에 할당되어야 하는 것으로 가정한다. 먼저, 라우팅 노드 A는 그의 디폴트 설정들로 설정되며, JMN(Join My Network) 메시지를 주기적으로 방송하여 다른 라우팅 노드들에게 이 시점에서 1-요소 네트워크인 라우팅 노드 A의 네트워크에 연결할 것을 요청하도록 프로그래밍된다. 따라서, 라우팅 노드 A의 초기 네트워크는 라우팅 노드 A만을 포함할 것이다. 본질적으로, 라우팅 노드 A는 디폴트로 조정기인 것으로 간주될 수 있다.
도 33을 계속 참조하면, 라우팅 노드 A가 그의 MAC 어드레스(MAC-A)를 포함하는 JMN 메시지를 방송하는 것으로 가정한다(단계 600). 라우팅 노드 B는 JMN 메시지들을 들을 것이고, 라우팅 노드 A에 대한 MAC 어드레스(MAC-A)를 저장한 후에(단계 602) 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스(MAC-A)를 그 자신의 MAC 어드레스(MAC-B)와 비교함으로써(단계 604) 라우팅 노드 A의 JMN 메시지에 응답할 것이다. 라우팅 노드 B는 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스 [A-A]가 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스 [E-E]보다 낮은 것을 인식할 것이고, 그의 관련 네트워크에 대한 조정기를 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스로 설정할 것이다(단계 606). 이 시점에서, 라우팅 노드 B는 MAC 어드레스 [A-A]와 관련된 라우팅 노드 A가 그가 속하는 네트워크의 조정기인 것으로 가정한다.
JMN 메시지에 응답하여, 라우팅 노드 B는 또한 그의 MAC 어드레스(MAC-B)를 갖는 JMN 응답을 라우팅 노드 A로 전송할 것이다(단계 608). 라우팅 노드 A는 그의 MAC 어드레스(MAC-A)와 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스(MAC-B)와 비교할 것이고(단계 610), 그가 하위 MAC 어드레스를 갖고, 따라서 네트워크의 조정기로 유지되어야 한다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 라우팅 노드 A는 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스(MAC-B)에 대한 짧은 어드레스(BA)를 생성할 것이고(단계 612), 짧은 어드레스를 라우팅 노드 B로 전송할 것이다(단계 614). 이어서, 라우팅 노드 B는 라우팅 노드 A에 할당된 짧은 어드레스(BA)를 저장할 것이고(단계 616), 조정기가 되는 다른 라우팅 노드에 의해 후속 변경되지 않는 경우에는 짧은 어드레스를 네트워크 내의 통신 및 라우팅을 위해 사용할 것이다.
위의 예에서는, 하위 MAC 어드레스를 갖는 라우팅 노드(A)가 JMN 메시지를 생성하였고, 상위 MAC 어드레스를 갖는 라우팅 노드(B)가 JMN 메시지 생성자의 네트워크에 연결하였다. 도 34에 도시된 다음 예에서는, JMN 메시지를 수신하는 라우팅 노드(B)가 조정기가 되는데, 그 이유는 그가 하위 MAC 어드레스를 갖기 때문이다. 이 예에서 그리고 도 34를 참조하면, 라우팅 노드 A는 하위 MAC 어드레스 [8-8]을 갖는 라우팅 노드 B보다 높은 MAC 어드레스 [A-A]와 관련된다. 소정 시점에서, 라우팅 노드 A가 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스(MAC-A)를 포함하는 JMN 메시지를 방송하는 것으로 가정한다(단계 700). 방송된 메시지는 라우팅 노드 B에 의해 수신되며, 이어서 라우팅 노드 B는 라우팅 노드 A에 대한 MAC 어드레스(MAC-A)를 저장한 후에(단계 702) 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스(MAC-A)를 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스(MAC-B)와 비교한다(단계 704). 도 33에 도시된 예와 달리, 라우팅 노드 B는 그의 MAC 어드레스(MAC-B)가 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스(MAC-A)보다 낮으므로 그 자신을 조정기로서 설정해야 한다는 것을 인식할 것이다(단계 706). 라우팅 노드 B는 조정기이므로, 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스(MAC-A)와 관련된 짧은 어드레스(AB)를 생성할 것이다(단계 708). 이어서, 라우팅 노드 B는 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스(MAC-B)를 포함하는 JMN 응답 메시지를 라우팅 노드 A로 전송하고(단계 710), 라우팅 노드 A에 짧은 어드레스(AB)를 제공하는 메시지가 바로 이어질 것이다(단계 712). 이어서, 라우팅 노드 A는 그가 더 이상 조정기가 아님을 인식할 것이고, 조정기를 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스(MAC-B)로 설정할 것이며(단계 714), 이는 라우팅 노드 B를 라우팅 노드 A가 속하는 네트워크에 대한 조정기로서 유효하게 인식한다. 라우팅 노드 A는 또한 짧은 어드레스(AB)를 라우팅 노드 A가 네트워크를 통한 통신에 사용할 짧은 어드레스로서 저장할 것이다(단계 716).
이제, 도 35a-35c에 도시된 통신 흐름을 참조하면, 다수의 라우팅 노드(B 및 C)가 라우팅 노드 A로부터 초기 JMN 메시지를 수신하는 더 복잡한 시나리오가 도시된다. 이 예는 또한, 처음에 라우팅 노드 A의 JMN 메시지를 수신하지 않지만, 궁극적으로는 네트워크에 연결하고, 네트워크의 조정기를 인식하고, 조정기로부터 짧은 어드레스를 수신하는 제4 라우팅 노드(D)를 도시한다. 이 예는 조정기가 라우팅 노드 A로부터 라우팅 노드 B로, 이어서 라우팅 노드 C로 전이되는 것을 도시한다. 라우팅 노드 A, B, C 및 D에 대한 MAC 어드레스들이 아래와 같은 것으로 가정한다.
MAC-A [A-A];
MAC-B [8-8];
MAC-C [1-1]; 및
MAC-D [E-E]
따라서, 라우팅 노드 C가 최하위 MAC 어드레스를 가지며, 라우팅 노드 D는 최상위 MAC 어드레스를 갖는다.
먼저, 라우팅 노드 A가 그의 MAC 어드레스(MAC-A)를 갖는 JMN 메시지를 방송하는 것으로 가정한다(단계 800). 라우팅 노드 B 및 라우팅 노드 C가 JMN 메시지를 수신하고, 라우팅 노드 D가 JMN 메시지를 수신하지 않는 것으로 가정한다. 또한, 라우팅 노드 B가 JMN 메시지에 응답하기 위한 가장 빠른 라우팅 노드인 것으로 가정한다. 따라서, 라우팅 노드 B는 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스(MAC-A)를 저장하고(단계 802), 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스(MAC-A)를 그 자신의 MAC 어드레스(MAC-B)와 비교함으로써(단계 804) JMN 메시지를 처리할 것이다. 이전 예와 같이, 라우팅 노드 B는 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스(MAC-B)가 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스(MAC-A)보다 낮으므로 그 자신을 조정기로서 설정할 것이다(단계 806). 라우팅 노드 B는 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스(MAC-A)에 대한 짧은 어드레스(AB)를 생성하고(단계 808), 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스(MAC-B)를 포함하는 적절한 JMN 응답을 라우팅 노드 A로 전송할 것이다(단계 810). 라우팅 노드 B는 또한 라우팅 노드 A에 대한 짧은 어드레스(AB)를 개별 메시지 내에서 라우팅 노드 A로 전송할 것이다(단계 812). JMN 응답을 위해 그리고 짧은 어드레스를 제공하기 위해 개별 메시지들이 사용되지만, 이 분야의 기술자들은 이러한 정보가 단일 메시지 내에서 제공될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 다시, 상위 MAC 어드레스를 갖는 라우팅 노드 A는 조정기를 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스(MAC-B)로 설정할 것이며, 이는 라우팅 노드 B가 적어도 당분간은 조정기가 될 것이라는 것을 지시한다(단계 814). 라우팅 노드 A는 또한 라우팅 노드 B에 할당된 짧은 어드레스(AB)를 저장할 것이다(단계 816).
실질적으로 동시에, 라우팅 노드 C는 또한 (단계 800에서) 라우팅 노드 A에 의해 제공된 JMN 메시지를 처리할 것이다. 그에 응답하여, 라우팅 노드 C는 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스(MAC-A)를 저장하고(단계 818), 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스(MAC-A)를 라우팅 노드 C의 MAC 어드레스(MAC-C)와 비교할 것이다(단계 820). 라우팅 노드 C는 또한 그의 MAC 어드레스(MAC-C)가 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스(MAC-A)보다 낮다는 것을 인식하고, 그 자신을 조정기로서 설정할 것이다(단계 822). 조정기로서, 라우팅 노드 C는 라우팅 노드 A의 MAC 어드레스에 대한 짧은 어드레스(AC)를 생성할 것이다(단계 824). 이어서, 라우팅 노드 C는 그의 MAC 어드레스(MAC-C)를 포함하는 JMN 응답 메시지(단계 826) 및 라우팅 노드 A에 대한 짧은 어드레스(AC)를 제공하는 다른 메시지(단계 828)를 라우팅 노드 A로 전송할 것이다. 라우팅 노드 A는 라우팅 노드 C가 그가 조정기이어야 한다고 생각한다는 것을 인식할 것이고, 식별된 조정기를 라우팅 노드 C의 MAC 어드레스(MAC-C)로 재설정할 것인데(단계 830), 그 이유는 라우팅 노드 C의 MAC 어드레스가 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스보다 낮기 때문이다. 라우팅 노드 A는 또한 그의 짧은 어드레스를 라우팅 노드 C에 의해 할당된 짧은 어드레스(AC)로 갱신할 것이다(단계 832). 따라서, 라우팅 노드 B는 라우팅 노드 A의 관점에서 조정기의 지위에서 쫓겨났다. 소정 예들에서, 라우팅 노드 B가 하위 MAC 어드레스를 가졌다면, 라우팅 노드 A는 라우팅 노드 B가 조정기인 것을 유지했을 것이고, 라우팅 노드 C로부터의 메시지들을 무시했을 것이다. 이 예의 이러한 부분은 다수의 라우팅 노드가 그들이 이러한 반복 조정기 식별 프로세스 동안 조정기인 것으로 생각할 수 있다는 사실을 강조한다.
이 시점에서, 라우팅 노드 B는 그가 조정기인 것으로 계속 생각할 수 있으며, JMN 메시지들을 다른 라우팅 노드들로 주기적으로 방송할 것이다. 이 예에서, 라우팅 노드 B는 라우팅 노드 A 및 라우팅 노드 C 양자에 의해 수신되는 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스(MAC-B)를 포함하는 JMN 메시지를 방송한다(단계 834). 라우팅 노드 A는 사실상 라우팅 노드 B에 의해 전송된 JMN 메시지를 무시할 것인데(단계 836), 그 이유는 그가 현재 할당된 조정기인 라우팅 노드 C가 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스보다 낮은 MAC 어드레스를 갖는다는 것을 인식하기 때문이다. 그러나, 라우팅 노드 C는 다르게 응답할 것인데, 그 이유는 라우팅 노드 C가 라우팅 노드 B보다 낮은 MAC 어드레스(MAC-C)를 갖기 때문이다. 따라서, 라우팅 노드 C는 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스(MAC-B)를 저장하고(단계 838), 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스(MAC-B)를 라우팅 노드 C의 MAC 어드레스(MAC-C)와 비교할 것이다(단계 840). 이어서, 라우팅 노드 C는 하위 MAC 어드레스를 가지므로 그가 조정기로서 유지되어야 한다는 것을 인식할 것이고(단계 842), 이어서 라우팅 노드 B의 MAC 어드레스(MAC-B)에 대한 짧은 어드레스(BC)를 생성할 것이다(단계 844). 이어서, 라우팅 노드 C는 그의 MAC 어드레스(MAC-C)를 포함하는 JMN 응답(단계 846) 및 라우팅 노드 C에 대한 짧은 어드레스(BC)를 포함하는 짧은 어드레스 메시지(단계 848)를 라우팅 노드 B로 전송할 것이다. 그에 응답하여, 라우팅 노드 B는 라우팅 노드 C의 MAC 어드레스(MAC-C)를 이용하여 조정기를 라우팅 노드 C로 재설정하고(단계 850), BC를 그의 짧은 어드레스로서 저장할 것이다(단계 852).
이러한 시간 동안, 라우팅 노드 D가 이용 가능해지고(단계 854), 조정기로서, 라우팅 노드 C는 주기적으로 JMN 메시지들을 방송하기 시작하는 것으로 가정한다. 따라서, 라우팅 노드 C는 라우팅 노드 A, 라우팅 노드 B 및 라우팅 노드 D에 의해 수신되는 그의 MAC 어드레스(MAC-C)를 포함하는 JMN 메시지를 전송할 것이다(단계 856). 라우팅 노드 A 및 B는 사실상 JMN 메시지들을 무시할 것인데(단계 858, 860), 그 이유는 그들이 이러한 메시지들이 인식된 조정기인 라우팅 노드 C에 의해 전송된 것을 인식하기 때문이다. 라우팅 노드 D는 네트워크의 통신 범위 내의 새로운 당사자이므로, 라우팅 노드 D는 JMN 메시지를 처리할 것이다. 따라서, 라우팅 노드 D는 라우팅 노드 C의 MAC 어드레스(MAC-C)를 저장하고(단계 862), 라우팅 노드 C의 MAC 어드레스(MAC-C)를 라우팅 노드 D의 MAC 어드레스(MAC-D)와 비교할 것이다(단계 864). 라우팅 노드 D는 그가 라우팅 노드 C보다 높은 MAC 어드레스를 가진 것을 인식할 것이므로, 라우팅 노드 D는 라우팅 노드 C가 조정기이어야 함을 인식할 것이고, 조정기를 라우팅 노드 C의 MAC 어드레스(MAC-C)로 설정할 것이다(단계 866). 따라서, 라우팅 노드 D는 라우팅 노드 C가 조정기이므로 라우팅 노드 C에 대한 짧은 어드레스를 할당하지 않을 것이다. 라우팅 노드 D는 단지 라우팅 노드 D의 MAC 어드레스(MAC-D)를 포함하는 JMN 응답 메시지를 라우팅 노드 C에 제공함으로써 JMN 메시지에 응답할 것이다(단계 868). 라우팅 노드 C는 그의 MAC 어드레스(MAC-C)를 라우팅 노드 D의 MAC 어드레스(MAC-D)와 비교할 것이다(단계 870). 라우팅 노드 C가 하위 MAC 어드레스를 가지며, 조정기로서 유지되어야 하므로, 라우팅 노드 C는 라우팅 노드 D의 MAC 어드레스(MAC-D)에 대한 짧은 어드레스(DC)를 생성할 것이고(단계 872), 라우팅 노드 D에 대한 짧은 어드레스(DC)를 포함하는 메시지를 라우팅 노드 D로 전송할 것이다(단계 874). 라우팅 노드 D는 후속 통신에서의 사용을 위해 짧은 어드레스(DC)를 저장할 것이다(단계 876).
프로세스 동안의 소정 시점에서, 라우팅 노드 C는 다른 라우팅 노드들에 알려진 짧은 디폴트 어드레스를 갖지 않는 경우에는 그 자신에게 짧은 어드레스를 할당할 것이다(단계 878). 라우팅 노드 C는 그 자신에게 짧은 어드레스를 할당할 수 있으며, 짧은 어드레스를 임의의 원하는 방식으로 다른 라우팅 노드들에 제공할 수 있다. 조정기에 대한 짧은 디폴트 어드레스를 갖는 것의 이익은 모든 다른 라우팅 노드들이 그들이 짧은 어드레스를 할당받았는지의 여부에 관계없이 짧은 어드레스를 이용하여, 전통적인 메시 네트워크 라우팅 기술들을 이용하여 메시지들을 네트워크를 통해 조정기로 라우팅할 수 있다는 것이다.
이 시점에서, 조정 라우팅 노드 C는 논-라우팅(수면) 노드들을 네트워크에 연결하고, 그들에게 짧은 어드레스들을 할당하는 것은 물론(단계 880), 전술한 그룹핑 프로세스를 개시하고(단계 882), 할당된 짧은 어드레스들을 이용하여 다양한 제어, 라우팅 등을 수행할 수 있다(단계 884). 네트워크에 후속 추가되는 노드들은 라우팅 노드 C의 MAC 어드레스보다 낮은 MAC 어드레스들을 가질 수 있으며, 그러한 상황들에서, 더 낮은 MAC 어드레스를 갖는 새로 추가된 라우팅 노드는 조정기의 지위를 이어받고, 네트워크 내의 모든 라우팅 및 논-라우팅 노드들에 짧은 어드레스들을 재할당할 수 있다. 또한, 커미셔닝 도구(36)는 자동으로 식별된 조정기와 상호작용하여 그룹핑 할당 등을 수정할 수 있다. 조정기는 또한 네트워크 관리자에 의한 필요에 따라 커미셔닝 도구(36)에 의해 변경 또는 재할당될 수 있다.
다중 마스터 조명 고정구 구성
도 36을 참조하면, 예시적인 조명 고정구(10)가 LED 어레이(20)와 관련된 구동기 모듈(30), 통신 모듈(32), 고정구 센서 모듈(132) 및 게이트웨이(142)를 갖는 것으로 도시된다. 구동기 모듈(30), 통신 모듈(32), 고정구 센서 모듈(132) 및 게이트웨이(142)는 I2C 버스와 같은 2개 이상 와이어 직렬 인터페이스를 통해 서로 통신하여, 장치들 각각이 필요에 따라 데이터 및 제어 정보와 같은 정보를 교환하는 것을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 통신 모듈(32)은 무선 네트워크 내의 다른 노드들과의 무선 통신을 촉진하고, 본질적으로 일반적으로는 조명 고정구(10)에 대한 그리고 구체적으로는 게이트웨이(142), 구동기 모듈(30) 및 고정구 센서 모듈(132)에 대한 통신 인터페이스로서 동작할 수 있다. 게이트웨이(142)는 아마도 상이한 무선 통신 인터페이스를 이용하여 네트워크 밖의 엔티티들, 예로서 원격 제어기 또는 원격 네트워크와의 무선 통신을 촉진할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(32)은 2.4 GHz 대역 내의 하나 이상의 채널 상에서 IEEE 802.15.4 표준을 이용하여 조명 네트워크 내의 다른 노드들과의 무선 통신을 촉진할 수 있는 반면, 게이트웨이(142)는 셀룰러 또는 다른 IEEE 표준 등과 같은 상이한 통신 표준을 이용하여 상이한 대역에서의 통신을 촉진할 수 있다. 따라서, 조명 고정구들(10) 중 하나는 전체 조명 네트워크에 대한 액세스 포인트 또는 노드로서 동작하는 게이트웨이(142)를 구비할 수 있다. 게이트웨이(142)는 CPU(144), 무선 통신 인터페이스(146) 및 직렬 통신 인터페이스(148)를 갖는 것으로 도시된다. 무선 통신 인터페이스(146)는 외부 네트워크들 또는 장치들과의 무선 통신을 지원하는 반면, 직렬 통신 인터페이스(148)는 2-와이어 직렬 인터페이스를 통한 통신을 촉진한다.
주변광 센서(SA) 및 이 실시예에서 조명 고정구(10)의 2-와이어 직렬 인터페이스와 인터페이스할 수 있는 케이블을 갖는 예시적인 (온/오프/디밍) 스위치(140')도 도시된다. 따라서, 스위치(140')는 조명 고정구(10)로부터 떨어져 배치될 수 있지만, 2-와이어 직렬 인터페이스를 통해 통합될 수 있다. 온, 오프 및 디밍 제어가 2-와이어 직렬 인터페이스를 통해 통신 모듈(32) 또는 구동기 모듈(30)에 제공될 수 있으며, 통신 모듈(32) 또는 구동기 모듈(30) 중 임의의 것은 이러한 커맨드들을 내부적으로 처리하는 것은 물론, 조명 고정구(10)와 동일한 그룹 내에 존재하는 다른 조명 고정구들과 같은 다른 노드들에 커맨드들을 제공할 것이다. 고정구 센서 모듈(132)은 주변광 및 점유 센서들(SA, SO) 양자를 가질 수 있으며, 주변광 및 점유 측정들은 통신 모듈(32) 또는 구동기 모듈(30)과 공유될 수 있고, 그들 중 임의의 것은 커맨드들을 처리하고, 그에 따라 내부적으로 반응하는 것은 물론, 그룹의 다른 멤버들과 정보를 공유할 수 있다. 다시, 구동기 모듈(30)은 또한 도시된 주변광 센서(SA)와 같은 다양한 센서들을 포함할 수 있다.
조명 고정구(10)에 대한 전체 제어가 통신 모듈(32)에 의해 제공될 수 있으며, 모든 내부적인 그리고 직접 첨부된 제어 정보가 통신 모듈(32)로 전송되고, 이 통신 모듈은 그의 내부 논리에 따라 정보를 처리하고, 그에 따라 관련 구동기 모듈(30)을 제어하는 것은 물론, 제어 정보를 그의 그룹 내의 다른 노드들로 또는 그 전체를 네트워크로 전송할 것이다. 역으로, 구동기 모듈(30)이 이러한 기능을 제공할 수 있으며, 센서 및 스위치 정보가 구동기 모듈(30)에 제공되고, 그의 내부 논리에 의해 LED 어레이(20)를 제어하도록 처리된다. 구동기 모듈(30)은 또한 이러한 제어 정보 또는 데이터 및 센서 정보를 통신 모듈(32)을 통해 네트워크의 다른 멤버들과 공유할 수 있다. 온/오프/디밍 스위치(140')가 통신 모듈(32)과 무선 통신하여 그의 센서 입력을 공유하는 것은 물론, 정보를 네트워크 상의 다른 장치들로 전송할 수 있는 이러한 시나리오의 추가적인 수정이 존재할 것이다.
설명된 바와 같이, 다양한 직렬 인터페이스 기술들이 이용될 수 있다. 아래의 예에서는, I2C 인터페이스가 비특성적인 방식으로 사용된다. 이 실시예에서, 조명 고정구(10)의 주요 제어는 구동기 모듈(30)에서 제공된다. I2C 인터페이스가 사용되는 경우, 구동기 모듈(30)은 슬레이브 장치로서 구성되는 반면, I2C 인터페이스를 통해 통신하는, 통신 모듈(32), 고정구 센서 모듈(132), 게이트웨이(142) 및 온/오프/디밍 스위치(140')를 포함하는 다른 엔티티들은 모두가 마스터 장치들로서 구성된다. 이러한 구성은 I2C 기반 버스 구조의 이전 구현들에 대해 반직관적이다. 구동기 모듈(30)이 슬레이브 장치로서 동작하는 경우, 다른 마스터 장치들은 전송들을 개시할 수 있으며, 따라서 전송을 개시하기 전에 기다리거나 구동기 모듈(30)에 알릴 필요 없이 언제라도 구동기 모듈(30)로 또는 그로부터 데이터를 전송하거나 요청할 수 있다. 따라서, 구동기 모듈(30)은 스위치, 센서 또는 통신 변경들을 검색하기 위해 I2C 인터페이스에 부착된 다른 장치들을 주기적으로 또는 계속해서 폴링할 필요가 없다. 대신, 마스터 장치들은 구동기 모듈(30)에 대해 스위치, 센서 또는 통신 변경들을 자동으로 개시하도록 구성되며, 구동기 모듈(30)은 이러한 정보를 쉽게 수신하여 알맞게 처리하도록 구성된다. 마스터 장치들은 또한 정보를 보유하고 정보를 요청 마스터 장치에 제공할 수 있는 구동기 모듈(30)로부터 정보를 요청할 수 있거나, 통신 모듈(32) 또는 조명 고정구(10) 내의 또는 그와 관련된 다른 장치를 통해 다른 네트워크 노드로부터 정보를 검색할 수 있다.
일례로서, 고정구 센서 모듈(132)의 주변광 센서(SA) 또는 점유 센서(SO)가 변경을 검출하는 경우, 고정구 센서 모듈(132)은 센서 변경 또는 변경들을 나타내는 정보의 구동기 모듈(30)로의 전송을 개시하도록 구성된다. 구동기 모듈(30)은 정보를 처리하고, 그 자신의 내부 논리에 기초하여 LED 어레이(20)가 턴온 또는 턴오프되어야 하는지 또는 광 출력이 변경되어야 하는지의 여부를 결정할 것이다. 구동기 모듈(30)은 또한 통신 모듈(32)을 통해 그의 관련 그룹 또는 일반적으로 네트워크 내의 다른 노드들로 전송되는 센서 정보를 포함하는 제어 커맨드 또는 메시지를 생성할 수 있다. 제어 커맨드에 대해, 수신 장치는 지시되는 대로 응답할 수 있다. 센서 정보에 대해, 수신 장치는 센서 정보를 처리하고, 그에 기초하여 그 자신을 어떻게 제어할지를 결정할 수 있다. 유사한 동작이 온/오프/디밍 스위치(140')에 의해 제공되며, 이 경우에 온/오프 또는 디밍 조정이 검출되고, 온/오프/디밍 스위치(140')는 스위치 상태 또는 상태 변화의 구동기 모듈(30)로의 전송을 개시할 것이고, 이 구동기 모듈은 다시 정보를 처리하여 필요에 따라 LED 어레이(20)를 제어하고, 임의의 필요한 명령들을 통신 모듈(32)을 통해 네트워크 상의 다른 노드들에 제공할 것이다.
커맨드들 또는 공유 데이터, 예로서 센서 정보도 통신 모듈(32)을 통해 조명 고정구(10)에 도달할 수 있다. 따라서, 통신 모듈(32)은 관련 그룹 또는 일반적으로 네트워크 내의 다른 노드로부터 커맨드 또는 공유 데이터를 수신하고, 구동기 모듈(30)로의 전송을 개시할 것이며, 이 구동기 모듈은 그 자신의 내부 논리에 기초하여 커맨드를 처리하거나 공유 데이터를 해석하고, 조명 어레이(20)를 적절한 방식으로 제어할 것이다. 상태 정보, 데이터 및 커맨드들을 구동기 모듈(30)에 제공할 뿐만 아니라, 이러한 장치들 중 임의의 장치가 구동기 모듈(30)이 유지하는 정보를 요청할 수 있다. 예를 들어, 투광 프로세스에서, 통신 모듈(32)은 커미셔닝 도구(36)로부터 투광 데이터에 대한 요청을 수신할 수 있다. 통신 모듈(32)은 구동기 모듈(30)에 대해 정보에 대한 요청을 개시할 것이며, 구동기 모듈은 정보를 통신 모듈(32)에 제공할 것이다. 이어서, 통신 모듈(32)은 정보를 커미셔닝 도구(36)로 직접 또는 네트워크 내의 다른 라우팅 노드들을 통해 간접적으로 라우팅할 것이다.
예시된 마스터-슬레이브 구성은 매우 유익하지만, 본 명세서에서 개시되는 개념들을 실시하는 것을 필요로 하지 않는다. 이러한 타입의 구성의 이점은 조명 고정구(10) 내의 다른 장치들이 그들의 데이터 및 상태 정보가 수집되어 구동기 모듈(30) 상에 유지되는 경우에 그들의 존재를 인식할 필요가 없다는 점이다. 다른 노드들은 구동기 모듈(30)로부터 정보를 획득하고 그에 따라 응답할 통신 모듈(32) 또는 게이트웨이(142)에 대해 요청들을 행하는 것만이 필요하다. 특히, 구동기 모듈(30)은 조명 고정구(10)에 대한 모든 타입의 상태 또는 성능 정보를 유지 또는 수집하고, 이를 통신 모듈(32)을 통해 네트워크 상에서 조명 고정구(10) 내의 임의의 장치에 의해 또는 게이트웨이(142)를 통해 원격 엔티티에 의해 이용 가능하게 할 수 있다. 또한, 주어진 조명 고정구(10)에 대한 마스터 및 슬레이브 장치들은 조명 고정구(10)의 하우징 내에 유지될 필요가 없다.
소정 실시예들에서, 통신 모듈(32)의 기능은 구동기 모듈(30) 내에 통합될 수 있거나, 그 반대일 수도 있다. 예를 들어, 통합 모듈은 내장되거나 밀접하게 관련된 무선 주파수 송수신기를 갖는 마이크로컨트롤러를 구비할 것이며, 마이크로컨트롤러는 구동기 모듈(30) 및 통신 모듈(32)의 모든 필요한 처리를 제공할 것이다. 송수신기는 조명 네트워크의 다른 요소들(고정구, 센서, 스위치 등)은 물론, 커미셔닝 도구(36) 및 다른 원격 엔티티들과의 RF 통신을 촉진할 것이다. 따라서, 통합 모듈은 게이트웨이(142)의 기능도 제공할 수 있다. 통합 모듈은 주변광 센서(SA), 점유 센서(SO) 등과 같은 다양한 센서들도 포함할 수 있다. 임의의 AC-DC 변환이 마이크로컨트롤러 또는 송수신기와 동일한 PCB 상에 제공될 수 있거나, 원격 모듈 또는 PCB에 의해 제공될 수 있다.
일반적으로 무선 네트워크들의 개량과 관련하여 지난 수십 년 동안 광범위한 연구가 수행되었다. 그러나, 이러한 연구의 대부분은 전력 요구의 감소 또는 처리량의 증가에 집중하였다. 조명 시스템에 대해, 이러한 우선순위들은 응답 시간의 증가 및 비용 감소로 바뀌어야 한다. 제1 실시예에서, 조명 고정구들(10) 및 독립 센서들 및 스위치들과 같은 조명 노드들은 번호 1로부터 시작하는 고유 어드레스들을 할당받을 수 있다. 또한, 주어진 조명 시스템 내의 조명 노드들의 최대 수는 256과 같은 정의된 수로 한정된다. 아래에 예에서는, 조명 네트워크 내에 6개의 조명 노드가 존재하고, 각각의 노드가 순차적으로 1-6의 어드레스를 갖는 것으로 가정한다. 그러한 조명 네트워크의 표현이 도 37에 제공된다.
라우팅 표들을 이용하여, 라우팅 경로를 따른 다음 홉 및 아마도 현재 위치로부터 목적지에 도달하는 데 필요한 홉들의 수를 식별한다. 관련 기술들에 따라 구성된 조명 노드 1에 대한 예시적인 라우팅 표가 바로 아래 제공된다(표 A). 이 예에서는, 데이터의 패킷이 조명 노드 1로부터 조명 노드 6으로 라우팅되는 것이 필요한 것으로 가정한다. 아래의 라우팅 표에서는, 3개의 정보 열, 즉 목적지 어드레스, 다음 홉 어드레스 및 현재 위치로부터 목적지까지의 홉들의 수가 요구된다. 동작시에, 조명 노드는 라우팅되는 데이터 패킷에 대한 목적지 어드레스를 식별하고, 라우팅 표 내의 목적지 어드레스 필드를 검색하여 매치를 발견할 것이다. 라우팅될 패킷에 대한 목적지 어드레스가 번호 6인 경우, 조명 노드 1은 목적지 어드레스 필드 내의 엔트리들을 검색하여 조명 노드 6에 대한 엔트리를 발견할 것이다. 목적지 어드레스 6에 대한 대응하는 다음 홉 어드레스(5)가 식별되고, 데이터 패킷이 다음 홉 어드레스(5)로 라우팅되며, 프로세스는 데이터 패킷이 그의 의도된 목적지에 도달할 때까지 각각의 조명 노드에서 반복된다.
표 A
Figure 112015068624062-pct00003
본 개시 내용에서, 라우팅 표의 크기는 약 1/3만큼 축소될 수 있으며, 따라서 필요한 시스템 메모리의 양은 물론, 다음 홉 어드레스를 식별하는 데 필요한 처리를 줄일 수 있다. 아래의 표(표 B)에 나타난 바와 같이, 목적지 어드레스에 대한 열이 제거된다. 대신, 라우팅 표는 행들이 목적지 어드레스에 대응하도록 재구성된다. 즉, 라우팅 표 내의 제1 엔트리는 목적지 어드레스 1에 대응하고, 라우팅 표의 제2 행은 목적지 어드레스 2에 대응하고, 라우팅 표 내의 제3 행은 목적지 어드레스 3에 대응하고, 기타 등등이다. 따라서, 아래의 라우팅 표가 조명 노드 1에 대응하는 것으로 다시 가정하면, 라우팅 결정은 다음과 같이 행해진다. 데이터 패킷에 대한 목적지가 결정된다. 목적지 어드레스는 라우팅 표 내의 위치에 직접 대응하므로, 조명 노드 1은 조명 노드 6에 대응하는 목적지 어드레스 6으로 데이터 패킷을 라우팅하기 위한 다음 홉 어드레스를 식별하기 위해 라우팅 표 내의 제6 엔트리에 액세스하는 것만이 필요하다. 특히, 라우팅 표들은 목적지 어드레스에 따라 바람직하게 배열된다. 그러나, 목적지 어드레스는 라우팅 표 내의 위치와 매칭될 필요는 없다. 1로부터 시작하는 어드레스들과 관련되지 않은 조명 노드들을 이용하는 조명 네트워크들 또는 구역들을 보상하기 위해 오프셋 등이 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서는, 라우팅 표의 크기가 축소되며, 목적지 어드레스와 라우팅 표 내의 다양한 엔트리들을 비교하는 데 필요한 처리의 양이 감소된다. 본질적으로, 매칭되는 목적지 어드레스를 발견하기 위해 표를 통해 스캔할 필요가 없는데, 그 이유는 표 내의 위치가 목적지 어드레스에 대응하기 때문이다.
표 B
Figure 112015068624062-pct00004
도 38을 참조하면, 조명 노드들에 대한 어드레스들은 조명 노드들이 위치하는 조명 구역에 기초하여 할당될 수 있다. 예를 들어, 3개의 조명 구역, 즉 그룹 1, 그룹 2 및 그룹 3이 존재한다. 조명 노드 1-6은 그룹 1 내에 있고, 조명 노드 7-9 및 11은 그룹 2 내에 있고, 조명 노드 10, 12 및 13은 그룹 3 내에 있다. 표 C는 조명 노드 9에 대한 라우팅 표에 대응하며, 여기서는 전통적인 라우팅 표 아키텍처가 이용된다. 도 38에 대한 구성의 분석으로부터, 데이터를 하나의 그룹으로부터 다른 그룹으로 라우팅할 때, 그룹 1 내의 모든 노드들을 포함하는 많은 수의 조명 노드가 조명 노드 8을 통해 라우팅할 것이다. 본 출원인들은 조명 노드 9가 아래의 표 D 및 표 E에 대응하는 2개의 개별 섹션을 갖는 것이 더 효율적이라는 것을 발견하였다.
표 C
Figure 112015068624062-pct00005
표 D
Figure 112015068624062-pct00006
조명 노드 9에 대한 라우팅 표의 제1 섹션은 3개의 필드(또는 열), 즉 목적지 그룹, 다음 홉 어드레스 및 홉들의 수를 포함한다. 이것은 그룹 섹션으로 지칭된다. 다음 홉 어드레스를 결정할 때, 조명 노드 9는 목적지 어드레스가 존재하는 그룹을 식별하고, 표를 이용하여 그 그룹 목적지에 대한 다음 홉 어드레스를 결정할 것이다. 따라서, 목적지 어드레스가 그룹 3의 10, 12 또는 13에 대응하는 경우, 라우팅 표는 다음 홉 어드레스를 10으로서 식별할 것이다. 목적지 어드레스가 그룹 1에 대응하는 1-6인 경우, 목적지 어드레스 8인 그룹 1에 대한 다음 홉 어드레스가 선택되고, 데이터 패킷의 라우팅을 위해 사용된다. 특히, 목적지 어드레스가 동일 그룹 내에 존재하는 경우, 라우팅 표의 제2 섹션이 검색된다. 제2 섹션은 전통적인 라우팅 표의 구성을 취할 수 있으며, 여기서는 아래의 표 E에 표시된 것과 같은 목적지 어드레스가 사용된다.
표 E
Figure 112015068624062-pct00007
대안으로서, 라우팅 표의 제2 섹션으로부터 전체 목적지 어드레스 필드가 제거될 수 있다. 도 37과 관련하여 설명된 기술들을 이용하여, 라우팅 표의 제2 섹션 내의 다음 홉 어드레스들이 라우팅 표 내에 목적지 어드레스에 대응하는 위치 내에 배치될 수 있다. 따라서, 라우팅 표의 제2 섹션이 사용될 때, 라우팅 표 내의 다음 홉 어드레스의 배치는 실제 목적지 어드레스에 대응할 것이다.
도 39를 참조하면, 또 다른 라우팅 표 구성이 도시된다. 도 39에 도시된 조명 네트워크의 기본 구성은 도 38의 구성과 동일하다. 유일한 차이는 각각의 조명 노드에 대한 어드레스들이 매우 간결한 라우팅 표들의 생성을 촉진하도록 재할당되었다는 점이다. 조명 노드 9에 대한 예시적인 라우팅 표가 아래에 표시된다(표 F).
표 F
Figure 112015068624062-pct00008
예시된 바와 같이, 라우팅 표는 2개의 필드만을 가지며, 실제 목적지 어드레스 또는 실제 목적지 어드레스가 존재하는 그룹에 기초하여 다음 홉 어드레스를 결정하는 대신에, 다음 홉 어드레스를 선택하기 위해 라우팅 기준이 정의된다. 라우팅 기준은 목적지 어드레스가 속하는 범위, 그리고 소정 예들에서는 실제 목적지 어드레스에 기초한다. 예를 들어 그리고 다시 조명 노드 9를 이용하면, 9보다 작은 임의의 목적지 어드레스에 대한 다음 홉 어드레스는 목적지 어드레스 7이다. 10보다 큰 임의의 목적지 어드레스에 대한 다음 홉 어드레스는 목적지 어드레스 11이다. 마지막으로, 목적지 어드레스가 10인 경우, 다음 홉은 목적지 어드레스 10이다. 이 실시예는 라우팅 표들을 위해 개별 구역들(또는 그룹들) 및 시스템 전체 내의 다양한 조명 노드들에 어드레스들을 할당하는 개념을 예시한다. 라우팅 표들을 고려하여, 라우팅 표들 내의 엔트리들의 수를 크게 줄이는 방식으로 어드레스들이 다양한 조명 노드들에 할당될 수 있으며, 적어도 소정의 다음 홉 어드레스 선택들은 목적지 어드레스가 속하는 범위에 기초한다. 이러한 라우팅 개량들은 조명 응용들로만 한정되는 것이 아니라, 사실상 모든 네트워킹 스킴에서 사용될 수 있다.
전술한 실시예들은 트로퍼 타입 조명 고정구(10)에 집중되었지만, 본 명세서에서 개시되는 개념들은 임의 타입의 조명 고정구에 적용된다. 예를 들어, 도 40에 도시된 오목형 조명 고정구(10')도 전술한 개념들 모두를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 조명 고정구(10')는 메인 하우징(12'), 렌즈(14') 및 전자 장치 하우징(26')을 포함한다. 전술한 다양한 모듈들이 전자 장치 하우징(26') 내에 수용되거나, 그에 부착되거나, 보조 플레넘 등급 인클로저들 밖에 또는 안에 배치될 수 있다. 이러한 구성들은 특정 응용에 기초하여 변할 수 있다. 그러나, 임의의 모듈이 쉽게 대체되고 새로운 모듈이 추가되는 것을 가능하게 하는 모듈형 시스템의 개념들은 본 개시 내용 및 이어지는 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
본 개시 내용은 조명 네트워크에 관한 것으로서, 이러한 조명 네트워크에서는 네트워크 내의 조명 고정구들의 제어가 조명 고정구들 사이에 분산될 수 있다. 조명 고정구들은 상이한 조명 구역들과 관련되는 그룹들로 분할될 수 있다. 조명 고정구들 중 적어도 일부는 점유 센서, 주변광 센서 등과 같은 하나 이상의 센서를 갖거나 그와 관련될 것이다. 전체 조명 네트워크 또는 다양한 조명 구역들 내에서, 조명 고정구들은 센서들로부터의 센서 데이터를 공유할 수 있다. 각각의 조명 고정구는 그 자신의 센서, 원격 독립 센서 또는 조명 고정구에 의해 제공되는 센서 데이터를 처리하고, 조명 고정구 자신의 내부 논리에 따라 센서 데이터를 처리하여 조명 고정구의 동작을 제어할 수 있다. 조명 고정구들은 또한 다른 조명 고정구들, 제어 노드들, 광 스위치들 및 커미셔닝 도구들로부터 제어 입력을 수신할 수 있다. 내부 논리에 따라 제어 입력을 센서 데이터와 함께 처리하여 조명 고정구의 제어를 더 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 개시 내용의 조명 네트워크의 제어는 분산되며, 따라서 각각의 조명 고정구는 본질적으로 조명 네트워크와 무관하게 동작하지만, 각각의 조명 고정구 내의 내부 논리는 조명 고정구들이 연계하여 하나의 그룹으로서 동작할 수 있도록 구성된다. 연계하여 동작하는 동안, 각각의 조명 고정구는 특정 조명 응용에 대한 목표들에 따라 상이한 방식으로 동작할 수 있다. 조명 고정구들은 제공되는 임의의 사용자 입력들에 응답할 수도 있다. 일 실시예에서, 광센서, 고체상태 광원 및 관련 회로를 갖는 조명 고정구가 제공된다. 회로는 복수의 조명 고정구 중 주어진 조명 고정구가 투광 모드에 들어가는 것을 결정하도록 적응된다. 광 센서를 통해, 회로는 주어진 조명 고정구에 의해 제공되는 제1 투광 신호를 모니터링하고, 제1 투광 신호의 수신에 기초하여 주어진 조명 고정구에 대한 그룹핑 데이터를 생성할 것이다. 그룹핑 데이터는 조명 고정구를 복수의 조명 고정구 중 하나 이상의 조명 고정구와 함께 그룹핑하기 위해 적어도 부분적으로 사용될 수 있다. 조명 고정구를 복수의 조명 고정구 중 하나 이상의 조명 고정구와 함께 그룹핑하기 위해, 회로는 그룹핑 데이터를, 복수의 조명 고정구를 어떻게 그룹핑할지를 결정하는 원격 엔티티로 전송하며, 조명 고정구가 속하는 그룹을 식별하는 정보를 수신할 수 있다. 대안으로서, 회로는 그룹핑 데이터를, 복수의 조명 고정구를 어떻게 그룹핑할지를 결정하는 복수의 조명 고정구 중 하나의 조명 고정구로 전송할 수 있다.
조명 고정구를 복수의 조명 고정구 중 하나 이상의 조명 고정구와 함께 그룹핑하기 위해, 회로는 그룹핑 데이터를 복수의 조명 고정구 중 하나 이상의 조명 고정구로부터 수신된 다른 그룹핑 데이터와 함께 처리하여, 조명 고정구가 속하는 복수의 조명 고정구의 그룹을 결정할 수 있다. 제1 투광 신호가 검출되는 경우, 그룹핑 데이터는 투광 신호의 상대 신호 강도를 지시할 수 있다.
다른 실시예에서, 회로는 투광 모드를 입력한 후에 고체상태 광원을 구동하여, 복수의 조명 고정구에 의해 모니터링될 제2 투광 신호를 제공하도록 적응될 수 있다. 투광 신호를 제공하기 전에, 회로는 제2 투광 신호에 대한 모니터링을 시작하기 위한 명령을 복수의 조명 고정구로 전송할 수 있다.
회로는 복수의 조명 고정구 중 적어도 하나로부터 원격 센서 데이터를 수신하고, 원격 센서 데이터에 기초하여 고체상태 광원을 구동하도록 더 적응될 수 있다. 따라서, 회로는 광센서 또는 조명 고정구의 다른 로컬 센서로부터의 로컬 센서 데이터를 결정하고, 원격 센서 데이터 및 로컬 센서 데이터 양자에 기초하여 고체상태 광원을 구동할 수 있다. 회로는 또한 로컬 센서 데이터를 복수의 조명 고정구 중 적어도 하나의 조명 고정구로 전송할 수 있다.
회로는 또한 조명 고정구를 할당받은 복수의 조명 고정구의 그룹을 식별하고, 그룹에 대해 의도된 명령에 응답하여 고체상태 광원을 구동할 수 있다. 각각의 조명 고정구는 하나의 그룹에만 할당될 수 있거나, 적어도 하나의 조명 고정구를 공유하는 오버랩핑 그룹들의 경우에는 다수의 그룹에 할당될 수 있다.
회로는 고체상태 광원을 구동하도록 적응되는 구동기 모듈 및 복수의 조명 고정구와 통신하고 구동기 모듈을 제어하도록 적응되는 통신 모듈로 분할될 수 있다. 구동기 모듈 및 통신 모듈은 통신 버스를 통해 서로 통신한다.
또 다른 실시예에서, 관련 광센서들을 갖는 복수의 조명 고정구를 구비하는 조명 네트워크가 제공된다. 모니터 모드 동안, 복수의 조명 고정구 각각은 복수의 조명 고정구 중 주어진 조명 고정구가 투광 모드에 들어가는 것을 결정하고; 광 센서를 통해, 주어진 조명 고정구에 의해 제공되는 제1 투광 신호를 모니터링하고; 제1 투광 신호의 수신에 기초하여 주어진 조명 고정구에 대한 그룹핑 데이터를 생성하도록 적응된다. 수신 모드 동안, 각각의 조명 고정구는 관련된 고체상태 광원을 구동하여, 복수의 조명 고정구 중 다른 조명 고정구들에 의한 모니터링을 위해 투광 신호를 제공할 것이다. 복수의 조명 고정구 각각은 그룹핑 데이터에 기초하여 복수의 그룹 중 적어도 하나에 자동으로 할당될 수 있다.
복수의 조명 고정구 중 임의의 2개의 조명 고정구와 관련된 그룹핑 데이터는 2개의 조명 고정구 중 첫 번째 조명 고정구에 의해 제공되고 2개의 조명 고정구 중 두 번째 조명 고정구에 의해 수신된 투광 신호의 상대적 크기를 지시할 수 있다. 또한, 복수의 조명 고정구 각각은 복수의 조명 고정구 중 다른 조명 고정구들에 대해 수집되는 그룹핑 데이터를 교환하고, 그룹핑 데이터에 기초하여 그 자신을 복수의 그룹 중 하나에 자동 할당하도록 적응될 수 있으며, 따라서 복수의 그룹 각각은 특정 그룹 내의 다른 조명 고정구들로부터의 투광 신호를 검출할 수 있는 조명 고정구들을 포함한다. 대안으로서, 복수의 조명 고정구 각각은 복수의 조명 고정구 중 다른 조명 고정구들에 대해 수집되는 그룹핑 데이터를 교환하고, 그룹핑 데이터에 기초하여 그 자신을 복수의 그룹 중 하나에 자동 할당하도록 적응될 수 있으며, 따라서 복수의 그룹 각각은 설정된 임계치 위의 크기에서 특정 그룹 내의 다른 조명 고정구들로부터의 투광 신호를 검출할 수 있는 조명 고정구들을 포함한다.
복수의 조명 고정구 각각에 의해 수집되는 그룹핑 데이터는 원격 엔티티로 전송될 수 있으며, 원격 엔티티는 그룹핑 데이터에 기초하여 복수의 조명 고정구를 그룹들에 할당한다. 복수의 조명 고정구 각각에 의해 수집되는 그룹핑 데이터는 복수의 조명 고정구 중 하나의 조명 고정구로 전송될 수도 있으며, 이 조명 고정구는 그룹핑 데이터에 기초하여 복수의 조명 고정구를 그룹들에 할당한다.
또한, 각각의 조명 고정구는 그의 광센서 또는 다른 관련 센서로부터의 센서 데이터를 복수의 조명 고정구 중 다른 조명 고정구들과 공유하고, 그 자신의 내부 논리에 비추어 센서 데이터에 기초하여 광 출력을 제어하도록 적응될 수 있다. 내부 논리는 복수의 조명 고정구 각각이 연계하여 광을 제공하는 동안 서로 독립적으로 동작하도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 센서들 및 고체상태 광원들을 갖는 조명 고정구들의 그룹을 갖는 조명 네트워크가 제공된다. 조명 고정구들의 그룹의 각각의 조명 고정구는 조명 고정구들의 그룹 중 적어도 하나의 조명 고정구와 조정하여 광 출력 레벨을 결정하고, 고체상태 광원을 구동하여 광 출력을 제공하도록 적응될 수 있다. 조명 고정구들의 그룹 중 적어도 소정의 조명 고정구들은 상이한 광 출력 레벨을 동시에 제공할 것이다. 조명 고정구들의 그룹의 상이한 서브그룹들이 상이한 광 출력 레벨들 또는 조명 고정구들의 그룹 사이에서 점차로 변하는 출력 레벨들을 제공할 수 있다. 각각의 조명 고정구에 대한 광 출력 레벨은 주변광에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수 있다. 주변광의 양은 조명 고정구의 광센서를 통해 검출될 수 있다. 특히, 각각의 조명 고정구에 대한 광 출력 레벨은 조명 고정구들의 그룹 중 다른 조명 고정구의 광센서를 통해 검출되는 주변광의 양에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수 있다.
조명 고정구들의 그룹을 포함하는 복수의 조명 고정구 각각은 복수의 조명 고정구 중 주어진 조명 고정구가 투광 모드에 들어가는 것을 결정하고; 광 센서를 통해, 주어진 조명 고정구에 의해 제공되는 투광 신호를 모니터링하고; 제1 투광 신호의 수신에 기초하여 주어진 조명 고정구에 대한 그룹핑 데이터를 생성하도록 적응될 수 있다. 복수의 조명 고정구 각각은 관련 고체상태 광원을 구동하여, 복수의 조명 고정구 중 다른 조명 고정구들에 의한 모니터링을 위해 투광 신호를 제공할 수 있다. 복수의 조명 고정구 각각은 그룹핑 데이터에 기초하여 복수의 그룹 중 적어도 하나에 자동 할당될 수 있다.
본 개시 내용은 조명 네트워크에 관한 것으로서, 이러한 조명 네트워크에서는 네트워크 내의 조명 고정구들의 제어가 조명 고정구들 사이에 분산될 수 있다. 조명 고정구들은 상이한 조명 구역들과 관련되는 그룹들로 분할될 수 있다. 조명 고정구들 중 적어도 일부는 점유 센서, 주변광 센서 등과 같은 하나 이상의 센서를 갖거나 그와 관련될 것이다. 전체 조명 네트워크 또는 다양한 조명 구역들 내에서, 조명 고정구들은 그들의 센서들로부터의 센서 데이터를 공유할 수 있다. 각각의 조명 고정구는 그 자신의 센서, 원격 독립 센서 또는 조명 고정구에 의해 제공되는 센서 데이터를 처리하고, 조명 고정구 자신의 내부 논리에 따라 센서 데이터를 처리하여 조명 고정구의 동작을 제어할 수 있다. 조명 고정구들은 또한 다른 조명 고정구들, 제어 노드들, 광 스위치들, 커미셔닝 도구들, 게이트웨이들 및 원격 장치들로부터 인터넷 또는 다른 유사한 네트워크를 통해 제어 입력을 수신할 수 있다. 내부 논리에 따라 제어 입력을 센서 데이터와 함께 처리하여 조명 고정구의 제어를 더 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 개시 내용의 조명 네트워크의 제어는 분산될 수 있으며, 따라서 각각의 조명 고정구는 본질적으로 조명 네트워크와 무관하게 동작하지만, 각각의 조명 고정구 내의 내부 논리는 조명 고정구들이 연계하여 하나의 그룹으로서 동작할 수 있도록 구성된다. 연계하여 동작하는 동안, 각각의 조명 고정구는 특정 조명 응용에 대한 목표들에 따라 상이한 광 출력 레벨들을 제공하는 것과 같이 상이한 방식으로 동작할 수 있다. 조명 고정구들은 제공되는 임의의 사용자 입력들에 응답할 수도 있다.
일 실시예에서, 각각의 조명 고정구는 고체상태 광원 및 동작을 제어하기 위한 회로를 포함한다. 구체적으로 회로는 적어도 하나의 다른 조명 고정구로부터 원격 센서 데이터를 수신하고, 원격 센서 데이터에 기초하여 고체상태 광원을 구동하도록 적응된다. 조명 고정구는 주변광 센서, 점유 센서 등과 같은 로컬 센서를 포함할 수 있다. 로컬 센서와 관련하여, 회로는 로컬 센서로부터 로컬 센서 데이터를 결정하고, 원격 센서 데이터 및 로컬 센서 데이터 양자에 기초하여 고체상태 광원을 구동하도록 더 적응된다. 로컬 센서 데이터는 또한 다른 조명 고정구들로 전송될 수 있으며, 이들은 로컬 센서 데이터를 이용하여 그러한 조명 고정구들의 제어를 도울 수 있다. 조명 고정구들을 제어하는 것에 더하여, 센서 활동은 사용 패턴들을 상세히 나타낼 수 있다. 일부 예들은 방 안의 점유 센서 패턴들이 연장된 기간 동안 방 안에서 어떤 영역들이 사용되는지를 나타내거나, 주변광 센서들이 일광이 얼마나 효율적으로 캡처되고 창문들로부터 방으로 분산되는지를 나타내는 것일 것이다.
따라서, 이러한 조명 고정구들은 그들의 센서 데이터를 조명 네트워크 내의 다른 조명 고정구들과 공유하고, 그들 자신의 내부 논리에 비추어 로컬 및 원격 센서 데이터에 기초하여 그들의 광 출력을 제어할 수 있다. 내부 논리는 조명 고정구들 각각이 광 또는 기능을 연계하여 제공하는 동안 서로 독립적으로 동작하게 하도록 구성된다.
예를 들어, 스위치를 이용하여, 특정 구역 내의 모든 조명 고정구들을 턴온시킬 수 있다. 그러나, 다양한 조명 고정구들에 의해 제공되는 광의 양은 조명 구역의 상이한 영역들 내에 존재하는 주변광의 양에 기초하여 조명 고정구마다 다를 수 있다. 창문들에 더 가까운 조명 고정구들은 내벽 근처에 있는 조명 고정구들보다 적은 광 또는 상이한 컬러 또는 컬러 온도의 광을 제공할 수 있다.
본 개시 내용은 조명 네트워크에 관한 것으로서, 이러한 조명 네트워크에서는 네트워크 내의 조명 고정구들의 제어가 조명 고정구들 사이에 분산될 수 있다. 조명 고정구들은 상이한 조명 구역들과 관련되는 그룹들로 분할될 수 있다. 조명 고정구들 중 적어도 일부는 점유 센서, 주변광 센서 등과 같은 하나 이상의 센서를 갖거나 그와 관련될 것이다. 전체 조명 네트워크 또는 다양한 조명 구역들 내에서, 조명 고정구들은 그들의 센서들로부터의 센서 데이터를 공유할 수 있다. 각각의 조명 고정구는 그 자신의 센서, 원격 독립 센서 또는 조명 고정구에 의해 제공되는 센서 데이터를 처리하고, 조명 고정구 자신의 내부 논리에 따라 센서 데이터를 처리하여 조명 고정구의 동작을 제어할 수 있다. 조명 고정구들은 또한 다른 조명 고정구들, 제어 노드들, 광 스위치들 및 커미셔닝 도구들로부터 제어 입력을 수신할 수 있다. 내부 논리에 따라 제어 입력을 센서 데이터와 함께 처리하여 조명 고정구의 제어를 더 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 개시 내용의 조명 네트워크의 제어는 분산될 수 있으며, 따라서 각각의 조명 고정구는 본질적으로 조명 네트워크와 무관하게 동작하지만, 각각의 조명 고정구 내의 내부 논리는 조명 고정구들이 연계하여 하나의 그룹으로서 동작할 수 있도록 구성된다. 연계하여 동작하는 동안, 각각의 조명 고정구는 특정 조명 응용에 대한 목표들에 따라 상이한 광 출력 레벨들을 제공하는 것과 같이 상이한 방식으로 동작할 수 있다. 조명 고정구들은 제공되는 임의의 사용자 입력들에 응답할 수도 있다.
그러한 조명 시스템에서, 조명 고정구들은 그들 간에 정보를 통신하고, 많은 예에서 정보를 데이터 패킷들의 형태로 하나의 조명 고정구로부터 다른 조명 고정구로 라우팅하는 것이 필요하다. 따라서, 조명 고정구들은 데이터 패킷들을 생성하고, 이들을 다른 조명 고정구로 라우팅할 수 있으며, 다른 조명 고정구는 데이터 패킷 내의 정보를 처리하거나 데이터 패킷을 다른 조명 고정구를 향해 라우팅할 수 있다.
제1 실시예에서, 각각의 조명 고정구는 광원 및 동작을 제어하기 위한 회로를 포함한다. 광 출력을 제공하기 위해, 회로는 광원을 구동하여 광 출력을 제공하도록 적응된다. 데이터 패킷들을 라우팅하기 위해, 회로는 복수의 목적지 어드레스 각각에 대한 다음 홉 어드레스를 갖는 라우팅 표를 이용한다. 각각의 다음 홉 어드레스는 복수의 목적지 어드레스 중 대응하는 목적지 어드레스에 기초하여 라우팅 표 내에 배치된다. 따라서, 복수의 목적지 어드레스는 라우팅 표에 액세스하는 데 사용될 필요가 없다.
회로는 먼저 데이터 패킷의 목적지 어드레스에 기초하여 라우팅 표 내의 위치를 결정할 수 있다. 이어서, 목적지 어드레스에 대한 다음 홉 어드레스가 라우팅 표 내의 위치에 기초하여 액세스되며, 이어서 데이터 패킷이 다음 홉 어드레스를 향해 라우팅된다. 본질적으로, 복수의 목적지 어드레스 각각에 대한 다음 홉 어드레스는 복수의 목적지 어드레스의 숫자 배열에 대응하는 순서로 라우팅 표 내에 배치될 수 있다. 목적지 어드레스에 대한 다음 홉 어드레스에 액세스하기 위해, 회로는 목적지 어드레스를 인덱스로 사용하여 라우팅 표로부터 목적지 어드레스에 대한 다음 홉 어드레스를 식별할 수 있다. 라우팅 표는 각각의 다음 홉 어드레스에 대한 홉들의 수를 포함할 수 있다. 복수의 노드의 수는 라우팅 표 내의 위치들의 수에 대응할 수 있다. 하나의 시나리오에서, 각각의 목적지 어드레스의 값은 라우팅 표 내의 대응하는 다음 홉 어드레스를 포함하는 위치에 직접 대응한다.
제2 실시예에서, 라우팅 표는 적어도 제1 섹션 및 제2 섹션으로 분할된다. 제1 섹션은 조명 고정구가 속하지 않은 복수의 조명 고정구 그룹 각각에 대한 다음 홉 어드레스를 포함한다. 제2 섹션은 조명 고정구가 속하는 조명 고정구 그룹과 관련된 복수의 목적지 어드레스 각각에 대응하는 다음 홉 어드레스를 포함한다.
일 구현에서, 제2 섹션은 대응하는 다음 홉 어드레스와 관련된 복수의 목적지 어드레스 각각을 포함한다. 다음 홉 어드레스는 대응하는 목적지 어드레스에 직접 기초하여 액세스된다. 다른 구현에서, 각각의 다음 홉 어드레스는 복수의 목적지 어드레스 중 대응하는 목적지 어드레스에 기초하여 라우팅 표 내에 배치되며, 따라서 복수의 목적지 어드레스는 라우팅 표에 액세스하는 데 사용되지 않는다.
데이터 패킷이 조명 고정구가 속하지 않은 복수의 조명 고정구 그룹 중 하나를 향하는 경우, 회로는 제1 섹션에 액세스하고, 조명 고정구가 속하지 않은 복수의 조명 고정구 그룹 중 하나에 기초하여 다음 홉 어드레스를 결정할 것이다. 데이터 패킷이 조명 고정구가 속하는 조명 고정구 그룹을 향하는 경우, 회로는 제2 섹션에 액세스하여 데이터 패킷에 대한 다음 홉 어드레스를 결정할 것이다. 다음 홉 어드레스가 식별되면, 회로는 다음 홉 어드레스를 향해 데이터 패킷을 라우팅할 것이다.
제3 실시예에서, 목적지 어드레스들의 적어도 2개의 범위 각각에 대한 다음 홉 어드레스를 갖는 라우팅 기준을 포함하는 조명 고정구가 제공된다. 목적지 어드레스들의 적어도 2개의 범위 중 하나를 향해 데이터 패킷을 라우팅할 때, 회로는 먼저 데이터 패킷에 대한 목적지 어드레스를 결정할 것이다. 이어서, 회로는 목적지 어드레스가 속하는 목적지 어드레스들의 적어도 2개의 범위 중 하나에 기초하여 라우팅 기준으로부터 다음 홉 어드레스를 선택하고, 이어서 다음 홉 어드레스를 향해 데이터 패킷을 라우팅할 것이다. 라우팅 기준은 적어도 하나의 목적지 어드레스에 대한 다음 홉 어드레스도 포함할 수 있다. 다음 홉 어드레스가 어드레스들의 범위 대신에 목적지 어드레스와 직접 관련되는 경우, 회로는 데이터 패킷에 대한 목적지 어드레스를 결정하고, 적어도 하나의 목적지에 기초하여 라우팅 기준으로부터 다음 홉 어드레스를 선택하고, 다음 홉 어드레스를 향해 데이터 패킷을 라우팅할 것이다.
본 개시 내용은 조명 네트워크에 관한 것으로서, 이러한 조명 네트워크에서는 네트워크 내의 조명 고정구들의 제어가 조명 고정구들 사이에 분산될 수 있다. 조명 고정구들은 상이한 조명 구역들과 관련되는 그룹들로 분할될 수 있다. 조명 고정구들 중 적어도 일부는 점유 센서, 주변광 센서 등과 같은 하나 이상의 센서를 갖거나 그와 관련될 것이다. 전체 조명 네트워크 또는 다양한 조명 구역들 내에서, 조명 고정구들은 그들의 센서들로부터의 센서 데이터를 공유할 수 있다. 각각의 조명 고정구는 그 자신의 센서, 원격 독립 센서 또는 조명 고정구에 의해 제공되는 센서 데이터를 처리하고, 조명 고정구 자신의 내부 논리에 따라 센서 데이터를 처리하여 조명 고정구의 동작을 제어할 수 있다. 조명 고정구들은 또한 다른 조명 고정구들, 제어 노드들, 광 스위치들 및 커미셔닝 도구들로부터 제어 입력을 수신할 수 있다. 내부 논리에 따라 제어 입력을 센서 데이터와 함께 처리하여 조명 고정구의 제어를 더 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 개시 내용의 조명 네트워크의 제어는 분산될 수 있으며, 따라서 각각의 조명 고정구는 본질적으로 조명 네트워크와 무관하게 동작하지만, 각각의 조명 고정구 내의 내부 논리는 조명 고정구들이 연계하여 하나의 그룹으로서 동작할 수 있도록 구성된다. 연계하여 동작하는 동안, 각각의 조명 고정구는 특정 조명 응용에 대한 목표들에 따라 상이한 광 출력 레벨들을 제공하는 것과 같이 상이한 방식으로 동작할 수 있다. 조명 고정구들은 제공되는 임의의 사용자 입력들에 응답할 수도 있다.
일 실시예에서, 다양한 조명 고정구들이 조명 네트워크 내에 설치되면, 유선 또는 무선 통신 수단을 통해 조명 고정구들을 셋업, 구성 및 제어하기 위해 핸드헬드 장치가 사용될 수 있다. 핸드헬드 장치는 원하는 조정된 방식으로 동작하고, 정의된 조명 구역들과 관련된 그룹들에 다양한 조명 고정구들을 할당하고, 조명 고정구들을 다른 그룹들에 재할당하는 것 등을 위해 조명 고정구들의 내부 논리를 구성하는 데 사용될 수 있다. 그룹핑을 위해, 핸드헬드 장치는 다양한 조명 고정구들로부터 그룹핑 데이터를 수신하고, 그룹핑 데이터에 기초하여 조명 고정구들을 그룹핑하도록 구성될 수 있다. 그룹들이 결정되면, 핸드헬드 장치는 조명 고정구가 할당된 그룹 또는 그룹들을 각각의 조명 고정구에 알릴 수 있다.
본 개시 내용은 구동기 모듈, 및 조명 고정구 기능, 예로서 센서 기능, 조명 네트워크 통신 기능, 게이트웨이 기능 등을 제공하는 적어도 하나의 다른 모듈을 포함하는 조명 고정구와 관련된다. 구동기 모듈은 통신 버스를 통해 마스터/슬레이브 스킴으로 다른 모듈들과 통신한다. 구동기 모듈은 슬레이브 통신 장치로서 구성되며, 다른 모듈들은 마스터 통신 장치로서 구성된다. 따라서, 다른 모듈들은 구동기와의 통신을 개시하여, 구동기 모듈로 정보를 전송하거나 그로부터 정보를 검색할 수 있다.
일 실시예에서, 구동기 모듈 및 통신 모듈을 포함하는 조명 고정구가 제공된다. 구동기 모듈은 관련 광원을 구동하고, 슬레이브 통신 장치로서 통신 버스를 통한 통신을 촉진하도록 적응된다. 통신 모듈은 조명 네트워크 내의 다른 요소들과의 무선 통신을 촉진하고, 마스터 통신 장치로서 통신 버스를 통해 구동기 모듈과 통신하도록 적응된다. 조명 고정구는 또한 조명 고정구에 대한 조명 고정구 기능을 제공하는 것은 물론, 마스터 통신 장치로서 통신 버스를 통해 구동기 모듈과의 통신을 촉진하도록 적응되는 보조 모듈을 포함할 수 있다. 마스터 통신 장치들인 보조 장치 및 통신 모듈은 구동기 모듈과의 통신을 개시할 수 있다. 구동기 모듈은 AC 전력을 수신하고, DC 전력을 통신 모듈 및 보조 모듈에 제공하도록 적응될 수 있다. 통신 버스는 I2C 버스와 같은 직렬 통신 버스일 수 있다.
구동기 모듈과의 통신은 구동기 모듈로부터 정보를 요청하고, 정보를 구동기 모듈로 전송하는 것을 포함할 수 있다. 보조 모듈은 1) 점유 센서 - 조명 고정구 기능이 점유를 검출함 -, 2) 주변광 센서 - 조명 고정구 기능이 주변광을 검출함 -, 및 3) 통신 게이트웨이 - 조명 고정구 기능이 원격 장치 및 조명 네트워크 밖의 네트워크 중 적어도 하나에 무선 통신 게이트웨이를 제공함 -를 갖도록 구성될 수 있다.
하나의 시나리오에서, 통신 모듈은 조명 네트워크의 다른 요소들 중 하나로부터 제1 정보를 무선으로 수신하고, 마스터 통신 장치로서, 구동기 모듈로의 제1 정보의 전송을 개시하도록 적응되며, 구동기 모듈은 제1 정보에 기초하여 광원을 제어할 것이다. 또한, 보조 모듈은 센서를 포함할 수 있으며, 센서의 출력에 관한 제2 정보를 결정하도록 적응될 수 있다. 마스터 통신 장치로서, 보조 모듈은 구동기 모듈로의 제2 정보의 전송을 개시할 수 있으며, 구동기 모듈은 제2 정보에 기초하여 광원을 제어할 것이다.
통신 모듈은 조명 네트워크의 다른 요소들 중 하나로부터 정보를 무선으로 수신하고, 마스터 통신 모듈로서, 구동기 모듈로의 정보의 전송을 개시하도록 적응될 수 있으며, 구동기 모듈은 이러한 정보에 기초하여 광원을 제어할 것이다.
구동기 모듈은 통신 버스를 통해 원격 스위치와 통신하도록 더 적응될 수 있으며, 원격 스위치도 마스터 통신 장치로서 구성되고, 구동기 모듈로의 스위치 정보의 전송을 개시하도록 적응되며, 구동기 모듈은 스위치 정보에 기초하여 광원을 제어할 것이다.
본 개시 내용은 조명 네트워크에서 사용하기 위한 조명 고정구들과 관련되며, 조명 고정구들 및 다른 요소들은 유선 또는 무선 통신 기술들을 통해 서로 통신할 수 있다. 조명 네트워크가 형성되거나 수정될 때, 조명 고정구들은 서로 통신하고, 커미셔닝 프로세스 동안 조정기로서 동작할 단일 조명 고정구를 자동으로 결정할 수 있다. 본질적으로, 조명 고정구들은 MAC 어드레스들과 같은 그들의 통신 어드레스들을 교환할 수 있으며, 최하위(또는 최상위) 정상 통신 어드레스를 갖는 조명 고정구가 조정기가 된다. 조정기는 또한 조명 네트워크가 형성되면 통신에 사용하기 위해 더 긴 MAC 또는 유사한 어드레스들 대신에 짧은 어드레스들을 할당하도록 구성될 수 있다. 짧은 어드레스들은 라우팅 오버헤드를 줄일 수 있으며, 따라서 제어 정보, 센서 데이터 등을 포함하는 메시지들의 라우팅을 더 효율적이게 할 수 있다.
일 실시예에서, 조명 고정구가 제공되며, 이 조명 고정구는 제1 어드레스를 갖고, 임의 수의 요소들과 함께 조명 네트워크 내에서 사용되도록 의도된다. 조명 고정구는 일반적으로 광원, 통신 인터페이스, 및 조명 고정구를 제어하기 위한 회로를 포함한다. 광원을 제어하는 것에 더하여, 회로는 제1 원격 조명 고정구로부터 제1 원격 조명 고정구에 대한 제2 어드레스를 포함하는 제1 '나의 네트워크에 연결(join my network)' 메시지를 수신하도록 적응된다. 회로는 제1 어드레스와 제2 어드레스를 비교할 것이다. 제1 어드레스가 제2 어드레스와 사전 정의된 관계를 갖지 않는 경우, 회로는 제1 원격 조명 고정구를 조명 네트워크에 대한 조정기로서 인식할 수 있다. 제1 어드레스가 제2 어드레스와 사전 정의된 관계를 갖는 경우, 회로는 그 자신의 조명 고정구를 조명 네트워크에 대한 조정기로서 설정할 수 있다. 사전 정의된 관계는 단순히 제1 어드레스가 제2 어드레스보다 높은지 또는 낮은지일 수 있지만, 본 명세서에서 개시되는 개념들은 이러한 2개의 관계로 한정되지 않는다.
짧은 어드레스들이 사용되는 경우, 회로는 제1 어드레스가 제2 어드레스와 사전 정의된 관계를 갖는 경우에 제1 원격 조명 고정구에 대한 짧은 어드레스를 생성하고, 짧은 어드레스를 제1 원격 조명 고정구로 전송할 수 있다. 이 경우, 조명 고정구는 적어도 일시적으로 그 자신을 제1 원격 조명 고정구에 대한 조정기로서 간주할 것이다. 다시, 제1 짧은 어드레스는 제1 어드레스보다 짧다. 예를 들어, 제1 어드레스는 64 비트 MAC 어드레스일 수 있으며, 짧은 어드레스는 8, 16 또는 24 비트 어드레스 등일 수 있다. 회로는 제1 짧은 어드레스를 제1 원격 조명 고정구로 전송할 것이다. 제1 어드레스가 제2 어드레스와 사전 정의된 관계를 갖지 않는 경우, 회로는 조명 네트워크 내의 통신에 사용하기 위해 조명 고정구에 대한 제1 짧은 어드레스를 수신하기 위해 기다릴 수 있으며, 제1 짧은 어드레스는 제1 어드레스보다 짧다.
조명 고정구는 커미셔닝 프로세스 동안 상이한 조명 고정구들로부터 '나의 네트워크에 연결' 메시지를 수신할 수 있다. 조명 고정구는 처음에 그가 제1 교환 동안 하나의 원격 조명 고정구에 대한 조정기인 것으로 간주할 수 있고, 이어서 다른 원격 조명 고정구와의 제2 교환 동안 그의 조정기 역할을 포기할 수 있다. 예를 들어, 회로는 제2 원격 조명 고정구로부터 제2 원격 조명 고정구에 대한 제3 어드레스를 포함하는 제2 '나의 네트워크에 연결' 메시지를 수신하고, 제1 어드레스와 제3 어드레스를 비교하도록 적응될 수 있다. 제1 어드레스가 제3 어드레스와 사전 정의된 관계를 갖지 않는 경우, 회로는 제1 원격 조명 고정구를 조명 네트워크에 대한 조정기로서 인식할 수 있다. 제1 어드레스가 제3 어드레스와 사전 정의된 관계를 갖는 경우, 회로는 적어도 일시적으로 그 자신의 조명 고정구를 조명 네트워크에 대한 조정기로서 설정할 수 있다.
조명 고정구들이 주로 메시 네트워크에 대한 라우팅 노드들일 때, 궁극적으로 조정기가 되는 조명 고정구에 대한 회로는 조명 네트워크 내의 센서 모듈, 스위치 모듈, 소정의 조명 고정구 등을 포함할 수 있는 논-라우팅 요소들 각각에 짧은 어드레스들을 할당할 수 있다.
조정기에 대한 회로는 다양한 요소들, 즉 라우팅 요소들 및 논-라우팅 요소들 양자에 명령들을 전송하여, 그룹핑 프로세스를 개시하게 할 수 있으며, 여기서 요소들은 서로 조정하여 복수의 요소 그룹을 형성한다. 그룹핑 프로세스는 투광 처리를 이용할 수 있으며, 여기서 하나의 요소가 투광 신호를 방출할 때, 다른 요소들은 투광 신호를 모니터링하여, 복수의 요소 그룹을 결정하는 데 사용되는 투광 데이터를 결정한다. 조정기와 같은 하나 이상의 요소가 나머지 요소들로부터 투광 데이터를 수집하는 것은 물론, 나머지 요소 각각이 할당된 그룹을 식별하는 정보를 나머지 요소들로 전송할 수 있다. 조정기는 실제로 그룹들을 결정하거나, 커미셔닝 도구 또는 다른 제어 시스템과 같은 원격 엔티티를 이용하여 그룹들을 결정할 수 있다. 대안으로서, 소정의 요소들은 모든 데이터를 교환하고, 그들 자신들을 그룹에 대해 독립적으로 식별할 수 있다.
본 개시 내용은 조명 네트워크에서 사용하기 위한 조명 고정구들과 관련되며, 조명 고정구들 및 다른 요소들은 유선 또는 무선 통신 기술들을 통해 서로 통신할 수 있다. 조명 네트워크가 형성되거나 수정될 때, 조명 고정구가 조명 네트워크를 형성하기 위한 조정기로서 동작하도록 선택된다. 예를 들어, 사용자는 커미셔닝 도구를 이용하여, 특정 조명 고정구를 조정기로서 선택할 수 있다. 조정기는 하나 이상의 '나의 네트워크에 연결' 메시지를 조명 네트워크의 다른 요소들을 향해 전송할 것이다. '나의 네트워크에 연결' 메시지를 수신하는 요소들은 조정기가 그들의 존재를 인식하고 그들을 조명 네트워크에 연결하게 하도록 응답할 수 있다.
소정 실시예들에서, 조정기는 그 자신에게 그리고 조명 네트워크 내의 나머지 요소들에게 짧은 어드레스들을 할당할 것이다. 요소들은 이미 MAC 또는 유사한 어드레스들을 갖지만, 짧은 어드레스들이 할당되면, 라우팅 네트워크의 요소들은 정상 통신을 위해 짧은 어드레스들을 사용할 것이다. 짧은 어드레스들은 라우팅 오버헤드를 줄일 수 있고, 따라서 제어 정보, 센서 데이터 등을 포함하는 메시지들의 라우팅을 더 효율적이게 할 수 있다.
조명 네트워크는 다양한 요소들로부터 형성되는 메시 네트워크일 수 있으며, 여기서 일부 요소들은 라우팅 노드들로서 동작하고, 다른 요소들은 논-라우팅 노드들로서 동작한다. 예를 들어, 선택된 실시예들에서, 조명 고정구들 중 일부 또는 전부가 라우팅 노드들일 수 있는 반면, 스위치들, 독립 센서들 등은 논-라우팅 노드들일 수 있다. 그러나, 특정 타입의 요소가 라우팅 또는 논-라우팅 요소로서 구성될 수 있는지에 관한 한정은 존재하지 않는다.
조정기는 다양한 요소들, 즉 라우팅 요소들 및 논-라우팅 요소들 양자에 명령들을 전송하여, 그룹핑 프로세스를 개시하게 할 수 있으며, 여기서 요소들은 서로 조정하여 복수의 요소 그룹을 형성한다. 그룹핑 프로세스는 투광 처리를 이용할 수 있으며, 여기서 하나의 요소가 투광 신호를 방출할 때, 다른 요소들은 투광 신호를 모니터링하여, 복수의 요소 그룹을 결정한다. 조정기와 같은 하나 이상의 요소가 나머지 요소들로부터 투광 데이터를 수집하는 것은 물론, 나머지 요소 각각이 할당된 그룹을 식별하는 정보를 나머지 요소들로 전송할 수 있다. 조정기는 실제로 그룹들을 결정하거나, 커미셔닝 도구 또는 다른 제어 시스템과 같은 원격 엔티티를 이용하여 그룹들을 결정할 수 있다. 대안으로서, 소정의 요소들은 모든 데이터를 교환하고, 그들 자신들을 그룹에 대해 독립적으로 식별할 수 있다.
이 분야의 기술자들은 본 개시 내용의 실시예들에 대한 개량들 및 수정들을 인식할 것이다. 모든 그러한 개량들 및 수정들은 본 명세서에서 개시되는 개념들 및 이어지는 청구항들의 범위 내에서 고려된다.

Claims (38)

  1. 조명 고정구로서,
    광센서;
    광원; 및
    회로를 포함하고,
    상기 회로는,
    복수의 조명 고정구 중 주어진 조명 고정구가 투광 모드에 진입하고 있음을 결정하도록 적응되고 - 상기 투광 모드에서 상기 주어진 조명 고정구는 상기 주어진 조명 고정구의 광원을 통해 제1 투광 신호를 방출하여 조명 고정구를 그룹핑함 - ;
    상기 광센서를 통해, 상기 주어진 조명 고정구에 의해 제공되는 상기 제1 투광 신호를 모니터링하도록 적응되고;
    상기 투광 모드에 진입하도록 적응되고;
    제2 투광 신호에 대한 모니터링을 개시하기 위한 명령을 상기 복수의 조명 고정구로 전송하도록 적응되고;
    상기 광원을 구동하여, 상기 복수의 조명 고정구에 의해 모니터링될 상기 제2 투광 신호를 제공하도록 적응되고;
    상기 제1 투광 신호의 수신에 기초하여 상기 주어진 조명 고정구에 대한 그룹핑 데이터를 생성하도록 적응되는, 조명 고정구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그룹핑 데이터는 상기 조명 고정구를 상기 복수의 조명 고정구 중 하나 이상의 조명 고정구와 함께 그룹핑하기 위해 적어도 부분적으로 사용되는 조명 고정구.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조명 고정구를 상기 복수의 조명 고정구 중 하나 이상의 조명 고정구와 함께 그룹핑하기 위해, 상기 회로는 상기 복수의 조명 고정구를 어떻게 그룹핑할지를 결정할 원격 엔티티로 상기 그룹핑 데이터를 전송하고, 상기 조명 고정구가 속하는 그룹을 식별하는 정보를 수신하도록 적응되는 조명 고정구.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 조명 고정구를 상기 복수의 조명 고정구 중 하나 이상의 조명 고정구와 함께 그룹핑하기 위해, 상기 회로는 상기 복수의 조명 고정구를 어떻게 그룹핑할지를 결정할 상기 복수의 조명 고정구 중 하나의 조명 고정구로 상기 그룹핑 데이터를 전송하도록 적응되는 조명 고정구.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 조명 고정구를 상기 복수의 조명 고정구 중 하나 이상의 조명 고정구와 함께 그룹핑하기 위해, 상기 회로는 상기 복수의 조명 고정구 중 하나 이상의 조명 고정구로부터 수신된 다른 그룹핑 데이터와 함께 상기 그룹핑 데이터를 처리하여, 상기 조명 고정구가 속하는 상기 복수의 조명 고정구의 그룹을 결정하도록 적응되는 조명 고정구.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 투광 신호가 검출되는 경우, 상기 그룹핑 데이터는 상기 제1 투광 신호의 상대 신호 강도를 지시하는 조명 고정구.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 회로는
    상기 복수의 조명 고정구 중 적어도 하나의 조명 고정구로부터 원격 센서 데이터를 수신하고,
    상기 원격 센서 데이터에 기초하여 상기 광원을 구동하도록 더 적응되는 조명 고정구.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 회로는 상기 광센서 또는 상기 조명 고정구의 다른 로컬 센서로부터 로컬 센서 데이터를 결정하도록 더 적응되고,
    상기 광원은 상기 원격 센서 데이터 및 상기 로컬 센서 데이터 양자에 기초하여 상기 회로에 의해 구동되는 조명 고정구.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 회로는 상기 로컬 센서 데이터를 상기 복수의 조명 고정구 중 적어도 하나의 조명 고정구로 전송하도록 더 적응되는 조명 고정구.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 회로는
    상기 광센서 또는 상기 조명 고정구의 다른 로컬 센서로부터 로컬 센서 데이터를 결정하고,
    상기 로컬 센서 데이터를 상기 복수의 조명 고정구 중 적어도 하나의 조명 고정구로 전송하도록 더 적응되는 조명 고정구.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 회로는
    상기 광원을 구동하도록 적응되는 구동기 모듈; 및
    상기 복수의 조명 고정구와 통신하고 상기 구동기 모듈을 제어하도록 적응되는 통신 모듈
    을 포함하는 조명 고정구.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 구동기 모듈 및 상기 통신 모듈은 통신 버스를 통해 서로 통신하는 조명 고정구.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 회로는 상기 조명 고정구가 할당된 상기 복수의 조명 고정구의 그룹을 식별하고, 상기 그룹에 대해 의도된 명령에 응답하여 상기 광원을 구동하도록 더 적응되는 조명 고정구.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 회로는 상기 조명 고정구가 할당된 상기 복수의 조명 고정구의 적어도 2개의 그룹을 식별하고, 상기 적어도 2개의 그룹에 대해 의도된 명령들에 응답하여 상기 광원을 구동하도록 더 적응되는 조명 고정구.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 고체상태 광원인 조명 고정구.
  18. 삭제
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