KR102522130B1 - 조명의 페이드-인 및 페이드-아웃을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

조명의 페이드-인 및 페이드-아웃을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

조명 제어 장치는, 제1 상태에서 원격의 조명 장치에 전력을 전원으로부터 전달하고, 제2 상태에서 전력을 차단하는 파워 스위치, 및 스위치 오프로부터 스위치 온으로의 제1 천이에 응답하여 파워 스위치를 제1 상태로 설정하고, 스위치 온으로부터 스위치 오프로의 제2 천이에 응답하여 제2 천이로부터 지연된 시점에서 파워 스위치를 제2 상태로 설정하는 제어 회로를 포함할 수 있다.

Description

조명의 페이드-인 및 페이드-아웃을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR FADE-IN AND FADE-OUT OF LIGHTING}
본 개시의 기술적 사상은 조명에 관한 것으로서, 자세하게는 조명의 페이드-인 및 페이드-아웃을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR FADE-IN AND FADE-OUT OF LIGHTING}
전기 에너지로부터 빛을 방출하는 조명 장치는 다양한 광원들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 발광 다이오드(light emitting diode; LED)는 양호한 전력소모 및 작은 크기에 기인하여 다양한 어플리케이션들에 사용되고 있다. 스위치 제어에 따라 점등되거나 소등되는 단순한 조명을 넘어서, 다양한 기능들을 제공하는 조명에 대한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 조명의 추가적인 기능들을 효율적으로 구현하기 위한 방법이 요구될 수 있다.
본 개시의 기술적 사상은, 조명의 페이드-인 및 페이드-아웃을 효율적으로 구현하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 조명 제어 장치는, 제1 상태에서 원격의 조명 장치에 전력을 전원으로부터 전달하고, 제2 상태에서 전력을 차단하는 파워 스위치, 및 스위치 오프로부터 스위치 온으로의 제1 천이에 응답하여 파워 스위치를 제1 상태로 설정하고, 스위치 온으로부터 스위치 오프로의 제2 천이에 응답하여 제2 천이로부터 지연된 시점에서 파워 스위치를 제2 상태로 설정하는 제어 회로를 포함할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 제어 회로는, 제2 천이에 응답하여, 조명 장치에 페이드-아웃(fade-out)을 지시하는 제1 신호를 송신할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 제1 신호는, 전력이 전달되는 단자를 통해서 송신될 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 제어 회로는, 미리 정의된 주파수의 톤을 포함하는 제1 신호를 생성할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 전원은 교류 전압을 제공할 수 있고, 톤은, 교류 전압의 피크 또는 영점(zero-crossing)에 인접할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 전원은 교류 전압을 제공할 수 있고, 제어 회로는, 교류 전압의 한 주기 내에서 파워 스위치를 제2 상태로 설정한 후 제1 상태로 설정함으로써 제1 신호를 생성할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 제어 회로는, 교류 전압의 영점을 검출하고, 상호 인접한 영점들 사이에서 파워 스위치를 제2 상태로 설정할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 조명 제어 장치는, 조명 장치와 무선 채널을 형성하는 안테나를 더 포함할 수 있고, 제어 회로는, 안테나를 통해서 제1 신호를 송신할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 제1 신호는, 페이드-아웃의 속도에 대한 정보를 포함할 수 있고, 제어 회로는, 페이드-아웃이 완료된 후 파워 스위치를 제2 상태로 설정할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 제어 회로는, 외부에 노출된 트리머(trimmer)로부터 제공된 신호 또는 통신 채널을 통해서 외부로부터 수신된 신호에 기초하여 페이드-아웃의 속도를 식별할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 조명 제어 장치는, 파워 스위치에 병렬 연결되고, 사용자의 조작에 따라 스위치 온 및 스위치 오프 사이를 토글하는 토글(toggle) 스위치를 더 포함할 수 있고, 제어 회로는, 토글 스위치 및 파워 스위치 중 적어도 하나를 통해서 전원으로부터 전력을 공급받도록 구성되고, 토글 스위치의 상태를 감지함으로써 제1 천이 및 제2 천이를 검출할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 조명 제어 장치는, 사용자의 터치를 감지하는 터치 센서를 더 포함할 수 있고, 제어 회로는, 터치 센서로부터 수신되는 신호에 기초하여 제1 천이 및 제2 천이를 검출할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 제어 회로는, 조명 장치에 페이드-인(fade-in)의 속도에 대한 정보를 포함하는 제2 신호를 송신할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 제어 회로는, 외부에 노출된 트리머(trimmer)로부터 제공된 신호 또는 통신 채널을 통해서 외부로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 페이드-인의 속도를 식별할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따라, 원격의 조명 제어 장치에 의해서 제어되는 조명 장치는, 발광부, 및 전원으로부터 조명 제어 장치를 통해 수신되는 입력 전압에 기초하여 발광부를 구동하는 드라이버를 포함할 수 있고, 드라이버는, 조명 제어 장치로부터 제1 신호를 수신하고, 제1 신호에 응답하여 빛이 페이드-아웃(fade-out)되도록 발광부를 제어하는 드라이버를 포함할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 드라이버는, 입력 전압이 수신되는 단자를 통해서 제1 신호를 수신할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 드라이버는, 제1 신호로부터 미리 정의된 주파수의 톤을 검출할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 입력 전압은 교류 전압일 수 있고, 톤은, 입력 전압의 피크 또는 영점(zero-crossing)에 인접할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 입력 전압은 교류 전압일 수 있고, 드라이버는, 입력 전압의 한 주기 내에서 입력 전압의 왜곡을 검출함으로써 제1 신호를 수신할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 드라이버는, 입력 전압의 상호 인접한 영점들 사이에서 입력 전압의 왜곡을 검출할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 조명 장치는, 조명 제어 장치와 무선 채널을 형성하는 안테나를 더 포함할 수 있고, 드라이버는, 안테나를 통해서 제1 신호를 수신할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 드라이버는, 제1 신호로부터 페이드-아웃의 속도를 식별하고, 페이드-아웃의 속도에 따라 빛의 세기가 점진적으로 감소하도록 발광부를 제어할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 조명 장치는, 외부 단말과 무선 채널을 형성하는 안테나를 더 포함할 수 있고, 드라이버는, 안테나를 통해서 수신된 신호로부터 페이드-아웃의 속도를 식별하고, 페이드-아웃의 속도에 따라 빛의 세기가 점진적으로 감소하도록 발광부를 제어할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 드라이버는, 입력 전압의 공급이 개시되는 경우, 빛이 페이드-인(fade-in)되도록 발광부를 제어할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 드라이버는, 조명 제어 장치로부터 제2 신호를 수신하고, 제2 신호로부터 페이드-인의 속도를 식별할 수 있고, 페이드-인의 속도에 따라 빛의 세기가 점진적으로 증가하도록 발광부를 제어할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치 및 방법에 의하면, 조명의 페이드-인 및 페이드-아웃이 구현될 수 있고, 이에 따라 조명의 즉각적인 점등이나 소등으로 인한 사용자의 불편이 해소될 수 있고, 사용자의 시력이 보호될 수 있다.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치 및 방법에 의하면, 종래 조명 시스템의 변경을 최소화하면서 페이드-인 및 페이드-아웃이 용이하게 추가될 수 있다.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치 및 방법에 의하면, 페이드-인 및 페이드-아웃의 속도가 조절될 수 있고, 이에 따라 제조자, 설치자, 사용자 등의 다양한 요구들이 용이하게 충족될 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 이하의 기재로부터 본 개시의 예시적 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 예시적 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 아니한 효과들 역시 본 개시의 예시적 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 페이드-인 및 페이드-아웃의 예시를 나타내는 타이밍도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 조명 제어 장치의 예시들을 나타내는 블록도들이다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명의 페이드-인 및 페이드-아웃을 위한 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 제1 신호의 예시들을 나타내는 타이밍도들이다.
도 6a 및 도 6b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 제1 신호의 예시들을 나타내는 타이밍도들이다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 예시적 실시예들에 다른 조명의 페이드-인 및 페이드-아웃을 위한 방법을 나타내는 메시지도들이다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 장치를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 아니하는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 아니한다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 시스템(10)을 나타내는 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 조명 시스템(10)은, 조명 장치(12), 조명 제어 장치(14) 및 전원(power source)(16)을 포함할 수 있고, 조명 장치(12), 조명 제어 장치(14) 및 전원(16)은 직렬 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 조명 제어 장치(14)는 사용자에 접근가능하도록 조명 장치(12)로부터 원격에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 조명 장치(12) 및 조명 제어 장치(14) 각각은 독립적으로 유통되는 단위로서 조명 시스템(10)으로부터 탈거가능할 수 있다.
조명 시스템(10)은, 조명 제어 장치(14)의 제어에 따라 전원(16)이 제공하는 전력에 기초하여 조명 장치(12)가 빛을 방출하는 임의의 시스템을 지칭할 수 있다. 이하에서, 전원(16)은 교류 전압(VAC)을 제공하고, 조명 시스템(10)은 실내 조명을 위하여 주택에 설치된 것으로 가정되나, 본 개시의 예시적 실시예들이 이에 제한되지 아니하는 점이 유의된다. 예를 들면, 조명 시스템(10)은, 가로등, 산업 조명 등과 같이 옥외에 설치될 수도 있고, 차량, 선박 등과 같이 운송수단에 설치될 수도 있으며, 휴대용 시스템에 포함되어 직류 전압을 제공하는 전원으로부터 빛을 방출할 수도 있다.
조명 장치(12)는 드라이버(12_2) 및 발광부(12_4)를 포함할 수 있다. 발광부(12_4)는 드라이버(12_2)의 제어에 따라 빛을 방출할 수 있다. 발광부(12_4)는 전기 에너지로부터 빛을 방출하는 임의의 소자들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 발광부(12_4)는 적어도 하나의 발광 다이오드(light emitting diode; LED)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 발광부(12_4)는 2이상의 상이한 색온도들을 가지는 소자들을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 발광부(12_4)는 후술되는 드라이버(12_2)가 제공하는 전압 및/또는 전류에 따라 상이한 세기의 빛을 방출하는 소자들을 포함할 수 있다.
드라이버(12_2)는 전원(16)으로부터 조명 제어 장치(14)를 통해 수신되는 입력 전압(VIN)에 기초하여 발광부(12_4)를 구동할 수 있다. 예를 들면, 드라이버(12_2)는 입력 전압(VIN)으로부터 구동 전류를 생성할 수 있고, 구동 전류를 발광부(12_4)에 제공하거나 발광부(12_4)로부터 인출할 수 있다. 드라이버(12_2)는 조명 장치(12)의 외부로부터 빛의 세기를 조절하기 위한 신호를 수신할 수 있고, 수신된 신호에 응답하여 발광부(12_4)에 제공되는 전압 및/또는 전류를 조절할 수 있다. 또한, 도 2를 참조하여 후술되는 페이드-인(fade-in) 및/또는 페이드-아웃(fade-out)을 위하여, 드라이버(12_2)는 조명 제어 장치(14)로부터 신호를 수신할 수 있고, 수신된 신호에 응답하여 빛의 세기가 점진적으로 증가하거나 감소하도록 발광부(12_4)를 구동할 수 있다.
조명 제어 장치(14)는 파워 스위치(14_2), 제어 회로(14_4) 및 스위치(14_6)를 포함할 수 있다. 스위치(14_6)는 사용자로부터 입력을 수신할 수 있다. 사용자는 조명 장치(12)의 점등 또는 소등을 지시하기 위하여 스위치(14_6)를 조작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 3a를 참조하여 후술되는 바와 같이, 스위치(14_6)는 사용자의 조작에 따라 조명 장치(12)에 제공되는 전력의 적어도 일부가 통과하는 경로를 형성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 3b를 참조하여 후술되는 바와 같이, 스위치(14_6)는 사용자 입력을 감지하는 센서를 포함할 수 있다.
파워 스위치(14_2)는 제어 회로(14_4)의 제어에 따라 조명 장치(12)에 전력을 공급하거나 차단할 수 있다. 예를 들면, 파워 스위치(14_2)는 제1 상태(또는 온 상태)에서 전원(16)으로부터 조명 장치(12)에 전력을 전달할 수 있는 한편, 제2 상태(또는 오프 상태)에서 전력을 차단할 수 있다. 도 2를 참조하여 후술되는 바와 같이, 사용자가 스위치(14_6)를 통해서 소등을 지시하는 경우, 페이드-아웃을 위하여 일정한 기간 동안 조명 장치(12)에 전력이 제공될 것이 요구될 수 있다. 또한, 페이드-아웃이 완료된 경우, 전력 소비 감소 및 사용자의 보호를 위하여 조명 장치(12)에 공급되는 전력이 완전히 차단될 것이 요구될 수 있다. 이에 따라, 스위치(14_6)와 독립적으로 조명 장치(12)에 제공되는 전력을 제어하기 위하여, 조명 제어 장치(14)는 파워 스위치(14_2)를 포함할 수 있다.
파워 스위치(14_2)는 제어 회로(14_4)의 제어에 따라 제1 상태 및 제2 상태 사이를 전환할 수 있는 임의의 장치를 지칭할 수 있다. 일부 실시예들에서, 파워 스위치(14_2)는, 전력 MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor), IGBT(insulated-gate bipolar transistor), TRIAC(triode for alternating current) 등과 같이 제어 회로(14_4)에 의해서 제어되는 전력 반도체 소자를 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 파워 스위치(14_2)는 제어 회로(14_4)에 의해서 여자되거나 낙하될 수 있는 릴레이(예컨대, 도 11의 112)를 포함할 수도 있다.
제어 회로(14_4)는 스위치(14_6)를 통해서 사용자의 입력을 식별할 수 있고, 페이드-인 및/또는 페이드-아웃을 위하여 파워 스위치(14_2)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 스위치(14_6)를 통해서 소등을 지시하는 사용자의 입력이 식별되는 경우, 제어 회로(14_4)는 조명 장치(12)에 페이드-아웃의 개시를 지시하는 제1 신호를 송신할 수 있다. 조명 장치(12)는 제1 신호에 응답하여 페이드-아웃을 개시할 수 있고, 제어 회로(14_4)는 페이드-아웃이 완료된 후 조명 장치(12)에 공급되는 전력이 차단되도록 파워 스위치(14_2)를 제2 상태로 설정할 수 있다. 제어 회로(14_4)의 동작의 예시가 도 4를 참조하여 후술될 것이다.
조명 시스템(10)은 페이드-인 및 페이드-아웃을 제공할 수 있고, 이에 따라 조명 장치(12)의 즉각적인 점등이나 소등에 기인하는 사용자의 불편이나 시력 저하가 방지될 수 있다. 또한, 조명 시스템(10)은 역호환성(backward compatibility)을 가질 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 조명 장치(12), 조명 제어 장치(14) 및 전원(16)은, 종래 조명 시스템의 조명 장치, 스위치 모듈 및 전원과 동일하게 상호 연결될 수 있고, 어떠한 추가적인 배선도 생략될 수 있다. 이에 따라, 조명 장치(12)는 기존의 조명 장치와 대체가능하게 설치될 수 있고, 조명 제어 장치(14) 역시 기존의 스위치 모듈과 대체가능하게 설치될 수 있다. 결과적으로, 조명 시스템(10)은 모든 주택에 용이하게 설치될 수 있고, 페이드-인 및/또는 페이드-아웃을 제공하는 조명 시스템(10)이 널리 보급될 수 있다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 페이드-인 및 페이드-아웃의 예시를 나타내는 타이밍도이다. 일부 실시예들에서, 도 2에 도시된 동작은 도 1의 조명 시스템(10)에서 수행될 수 있다. 비록 도 2는 페이드-인 및 페이드-아웃을 모두 도시하고 있으나, 일부 실시예들에서, 도 1의 조명 시스템(10)은 페이드-인 및 페이드-아웃 중 하나만을 지원할 수도 있다. 이하에서, 도 2는 도 1을 참조하여 설명될 것이다.
도 2를 참조하면, 시간 t1에서 스위치 온이 발생할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 점등을 위하여 스위치(14_6)를 온 상태로 조작할 수 있다. 본 명세서에서, 스위치 오프로부터 스위치 온으로의 천이는 제1 천이로 지칭될 수 있다. 제어 회로(14_4)는 시간 t1에서 발생한 제1 천이를 식별할 수 있고, 제1 천이에 응답하여 파워 스위치(14_2)를 제1 상태(STA1)로 설정할 수 있다. 이에 따라, 조명 장치(12)에 전력이 제공될 수 있고, 드라이버(12_2)는 빛의 세기가 점진적으로 증가하도록 발광부(12_4)를 구동할 수 있다.
시간 t2에서, 페이드-인이 완료될 수 있다. 예를 들면, 드라이버(12_2)는 광도(luminous intensity)가 미리 정의된 크기(X)에 도달할 때까지 빛의 세기를 점진적으로 증가시킬 수 있다. 페이드-인이 수행되는 기간, 즉 제1 기간(D1)이 짧을수록 페이드-인의 속도는 높을 수 있고, 제1 기간(D1)이 길수록 페이드-인의 속도는 낮을 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 8 내지 도 10을 참조하여 후술되는 바와 같이, 페이드-인의 속도는 조절가능할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시간 t2부터 조명 장치(12)는 일정한 크기(X)의 빛을 방출할 수 있다. 일부 실시예들에서, 조명 장치(12)가 외부 제어(예컨대, 조명 제어 장치(14)의 제어)에 따라 밝기를 가변하는 기능을 제공하는 경우, 도 2에 도시된 바와 상이하게, 시간 t2 이후 광도는 변동할 수 있다.
시간 t3에서, 스위치 오프가 발생할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 소등을 위하여 스위치(14_6)를 오프 상태로 조작할 수 있다. 본 명세서에서, 스위치 온으로부터 스위치 오프로의 천이는 제2 천이로 지칭될 수 있다. 제어 회로(14_4)는 시간 t3에서 발생한 제2 천이를 식별할 수 있고, 제2 천이에 응답하여 조명 장치(12)에 페이드-오프의 개시를 지시할 수 있다. 드라이버(12_2)는 조명 제어 장치(14), 즉 제어 회로(14_4)의 지시에 응답하여 빛의 세기가 점진적으로 감소하도록 발광부(12_4)를 구동할 수 있다. 페이드-아웃이 수행되는 동안, 조명 장치(12)에 공급되는 전력은 유지될 수 있고, 이를 위하여 제어 회로(14_4)는 파워 스위치(14_2)를 제1 상태(STA1)로 유지할 수 있다.
시간 t4에서, 페이드-아웃이 완료될 수 있다. 예를 들면, 드라이버(12_2)는 광도가 영에 도달할 때까지 빛의 세기를 점진적으로 감소시킬 수 있다. 페이드-아웃이 수행되는 기간, 즉 제2 기간(D2)이 짧을수록 페이드-아웃의 속도는 높을 수 있고, 제2 기간(D2)이 길수록 페이드-아웃의 속도는 낮을 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 8 내지 도 10을 참조하여 후술되는 바와 같이, 페이드-아웃의 속도는 조절가능할 수 있다.
시간 t5에서, 파워 스위치(14_2)가 제2 상태(STA2)로 설정될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(14_4)는 페이드-아웃이 완료된 후, 즉 시간 t4 이후에 조명 장치(12)에 제공되는 전력을 차단하기 위하여 파워 스위치(14_2)를 제2 상태(STA2)로 설정할 수 있다. 즉, 제어 회로(14_4)는, 제1 천이에 응답하여 파워 스위치(14_2)를 즉시 제1 상태(STA1)로 설정할 수 있는 한편, 제2 천이에 응답하여 제2 천이로부터 지연된 시점에서 파워 스위치(14_2)를 제2 상태(STA2)로 설정할 수 있다. 이하에서, 도 2를 참조하여 전술된 페이드-인 및/또는 페이드-아웃을 제공하는 다양한 실시예들이 설명될 것이다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 조명 제어 장치의 예시들을 나타내는 블록도들이다. 구체적으로, 도 3a 및 도 3b의 블록도들은 도 1의 스위치(14_6)의 상이한 유형들을 각각 포함하는 조명 제어 장치들(30a, 30b)을 각각 나타낸다. 이하에서, 도 3a 및 도 3b의 조명 제어 장치들(30a, 30b)은 도 1의 조명 장치(12)를 제어하는 것으로 가정되고, 도 3a 및 도 3b에 대한 설명 중 도 1에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략될 것이다.
도 3a를 참조하면, 조명 제어 장치(30a)는 파워 스위치(32a), 토글 스위치(36a) 및 제어 회로(34a)를 포함할 수 있다. 도 1의 스위치(14_6)는 도 3a의 조명 제어 장치(30a)에서 토글 스위치(36a)에 대응할 수 있다. 토글 스위치(36a)는 사용자에 의해서 접근가능하도록 조명 제어 장치(30a)의 외부에 노출될 수 있다.
파워 스위치(32a)는 토글 스위치(36a)에 병렬 연결될 수 있다. 이에 따라, 토글 스위치(36a)가 온되거나 파워 스위치(32a)가 제1 상태로 설정되는 경우, 조명 장치(12)에 전력이 공급될 수 있다. 다른 한편으로, 토글 스위치(36a)가 오프되고 파워 스위치(32a)가 제2 상태로 설정되는 경우, 조명 장치(12)에 전력의 공급이 차단될 수 있다. 토글 스위치(36a)가 오프 상태로부터 온 상태로 천이하는 경우, 즉 제1 천이 발생시 조명 장치(12)에 전력이 공급될 수 있고, 제어 회로(34a)에도 전력이 공급될 수 있다.
제어 회로(34a)는 온 상태로 천이한 토글 스위치(36a)에 기인하여 동작을 개시할 수 있고, 파워 스위치(32a)를 제1 상태로 설정할 수 있다. 이에 따라, 조명 장치(12) 및 제어 회로(34a)는, 토글 스위치(36a)를 통과하는 경로 및 파워 스위치(32a)를 통과하는 경로를 통해서 전력을 공급받을 수 있다. 토글 스위치(36a)가 온 상태로부터 오프 상태로 천이하는 경우, 즉 제2 천이 발생시 제어 회로(34a)는 조명 장치(12)에 페이드-아웃을 지시할 수 있다. 제어 회로(34a)는 페이드-아웃이 완료된 후 파워 스위치(32a)를 제2 상태로 설정할 수 있고, 이에 따라 제어 회로(34a) 및 조명 장치(12)에 공급되는 전력이 차단될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 조명 제어 장치(30b)는 파워 스위치(32b) 및 터치 센서(36b)를 포함할 수 있다. 도 1의 스위치(14_6)는 도 3b의 조명 제어 장치(30b)에서 터치 센서(36b)에 대응할 수 있다. 터치 센서(36b)는 사용자에 의해서 접근가능하도록 조명 제어 장치(30b)의 외부에 노출될 수 있다. 터치 센서(36b)는 사용자의 터치를 감지할 수 있고, 사용자는 조명 장치(12)를 점등하거나 소등하기 위하여 터치 센서를 터치할 수 있다.
제어 회로(34b)는 터치 센서(36b)를 통해서 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(34b)는 터치 센서(36b)로부터 수신되는 신호에 기초하여, 스위치 오프로부터 스위치 온으로의 천이, 즉 제1 천이를 식별할 수 있고, 스위치 온으로부터 스위치 오프로의 천이, 즉 제2 천이를 식별할 수 있다. 스위치 온을 감지하고 제1 천이를 식별하기 위하여, 터치 센서(36b) 및 제어 회로(34b)는 조명 장치(12)가 소등인 상태에서도 전력을 공급받을 수 있다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명의 페이드-인 및 페이드-아웃을 위한 방법을 나타내는 순서도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 도 4의 방법은 복수의 단계들(S41 내지 S46)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 4의 방법은 도 1의 제어 회로(14_4)에 의해서 수행될 수 있고, 이하에서 도 4는 도 1을 참조하여 설명될 것이다. 도 4에서 단계 S41이 수행되기 전에 도 1의 조명 장치(12)는 소등 상태인 것으로 가정된다.
도 4를 참조하면, 단계 S41에서 제1 천이의 발생 여부가 판정될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(14_4)는 스위치(14_6)가 사용자에 의해서 오프 상태로부터 온 상태로 천이하는 것을 검출할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 천이가 발생한 경우, 단계 S42가 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S42에서, 파워 스위치(14_2)가 제1 상태로 설정될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(14_4)는 파워 스위치(14_2)를 제1 상태로 설정할 수 있다. 이에 따라, 조명 장치(12)는 파워 스위치(14_2)를 통해서 전력을 공급받을 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 2를 참조하여 전술된 바와 같이, 조명 장치(12)의 드라이버(12_2)는 전력 공급이 개시된 경우 페이드-인을 수행하기 위하여 발광부(12_4)를 구동할 수 있다.
단계 S43에서, 제2 천이의 발생 여부가 판정될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(14_4)는 스위치(14_6)가 사용자에 의해서 온 상태로부터 오프 상태로 천이하는 것을 검출할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 천이가 발생한 경우, 단계 S44가 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S44에서, 제1 신호가 송신될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(14_4)는 스위치 오프를 알리기 위하여, 조명 장치(12)에 제1 신호를 송신할 수 있다. 도면들을 참조하여 후술되는 바와 같이, 제1 신호는 다양한 방식으로 조명 장치(12)에 송신될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 신호는 스위치 오프를 나타낼 수 있을 뿐만 아니라 추가적인 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 신호는 페이드-아웃의 속도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 조명 장치(12)의 드라이버(12_2)는 제1 신호를 수신할 수 있고, 제1 신호에 응답하여 페이드-아웃을 수행하기 위하여 발광부(12_4)를 구동할 수 있다.
단계 S45에서, 지연이 발생할 수 있다. 예를 들면, 도 2를 참조하여 전술된 바와 같이, 페이드-아웃이 수행되는 동안 조명 장치(12)에 전력 공급이 유지될 수 있다. 이에 따라, 스위치 오프 이후 조명 장치(12)에 전력이 공급되는 기간에 대응하는 지연이 발생할 수 있다. 지연은 다양한 방식으로 발생할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(14_4)는 타이머(또는 카운터)를 포함할 수 있고, 타이머를 사용하여 지연을 발생시킬 수 있다. 또는, 제어 회로(14_4)는 저항 및 캐패시터의 시상수(time constant)를 사용하여 지연을 발생시킬 수도 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 지연이 발생한 후, 단계 S46이 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S46에서, 파워 스위치(14_2)가 제2 상태로 설정될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(14_4)는 파워 스위치(14_2)를 제2 상태로 설정할 수 있다. 이에 따라, 조명 장치(12)에 공급되는 전력이 차단될 수 있다. 또한, 도 3a를 참조하여 전술된 예시와 같이, 파워 스위치(14_2)와 스위치(14_6)가 병렬 연결된 경우, 제2 상태로 설정된 파워 스위치(14_2)에 기인하여 제어 회로(14_4)에 공급되는 전력 역시 차단될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 제1 신호의 예시들을 나타내는 타이밍도들이다. 도면들을 참조하여 전술된 바와 같이, 도 1의 제어 회로(14_4)는 제2 천이에 응답하여 제1 신호를 조명 장치(12)에 송신할 수 있다. 이하에서, 도 5a 및 도 5b는 도 1을 참조하여 설명될 것이다.
일부 실시예들에서, 제어 회로(14_4)는 조명 장치(12)에 전력이 전달되는 단자를 통해서 제1 신호를 송신할 수 있고, 조명 장치(12)는 입력 전압(VIN)을 수신하는 단자를 통해서 제1 신호를 수신할 수 있다. 이에 따라, 제1 신호를 송신하기 위한 추가적인 배선이 생략될 수 있고, 페이드-아웃을 제공하는 조명 시스템(10)이 기존 주택에 용이하게 설치될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제어 회로(14_4)는 미리 정의된 주파수의 톤(tone)을 포함하는 제1 신호를 조명 장치(12)에 송신할 수 있다. 이에 따라, 도 5a에 도시된 바와 같이, 입력 전압(VIN)은 교류 전압(VAC)과 동일한 주기(T)로 진동할 수 있고, 제1 구간(P1)에서 일정한 주파수의 톤을 포함할 수 있으며, 제2 구간(P2)에서 일정한 주파수의 톤을 포함할 수 있다. 조명 장치(12)의 드라이버(12_2)는 입력 전압(VIN)에 포함된 톤을 검출할 수 있고, 페이드-아웃을 수행하기 위하여 발광부(12_4)를 구동할 수 있다. 일부 실시예들에서, 톤은 입력 전압(VIN)의 피크에 인접하게 발생할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 입력 전압(VIN)은 영점(zero-crossing)을 포함하는 구간에서 일정한 주파수의 톤을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 입력 전압(VIN)의 주기(T) 내에서 제3 구간(P3)은 영점을 포함할 수 있고, 제3 구간(P3)에서 톤이 발생할 수 있다. 이에 따라, 도 5a의 예시와 비교할 때, 도 5b의 예시에서 톤에 의한 EMI(electromagnetic interference)가 감소할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 제1 신호의 예시들을 나타내는 타이밍도들이다. 도면들을 참조하여 전술된 바와 같이, 도 1의 제어 회로(14_4)는 제2 천이에 응답하여 제1 신호를 조명 장치(12)에 송신할 수 있다. 이하에서, 도 6a 및 도 6b는 도 1을 참조하여 설명될 것이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하여 전술된 바와 유사하게, 일부 실시예들에서, 제어 회로(14_4)는 조명 장치(12)에 전력이 전달되는 단자를 통해서 제1 신호를 송신할 수 있고, 조명 장치(12)는 입력 전압(VIN)을 수신하는 단자를 통해서 제1 신호를 수신할 수 있다. 이에 따라, 제1 신호를 송신하기 위한 추가적인 배선이 생략될 수 있고, 페이드-아웃을 제공하는 조명 시스템(10)이 기존 주택에 용이하게 설치될 수 있다.
도 6a를 참조하면, 제어 회로(14_4)는 입력 전압(VIN)의 한 주기(T) 내에서 입력 전압(VIN)을 차단함으로써 제1 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 도 6a에 도시된 바와 같이, 주기(T) 내에서 제1 구간(P1) 동안 입력 전압(VIN)이 스킵될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어 회로(14_4)는 제1 구간(P1) 동안 파워 스위치(14_2)를 제2 상태로 설정할 수 있고, 제1 구간(P1) 이후 파워 스위치(14_2)를 다시 제1 상태로 설정할 수 있다. 조명 장치(12)의 드라이버(12_2)는 입력 전압(VIN)의 스킵을 검출할 수 있고, 페이드-아웃을 수행하기 위하여 발광부(12_4)를 구동할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 입력 전압(VIN)은 상호 인접한 영점들 사이에서 스킵될 수 있다. 예를 들면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제2 구간(P2)은 입력 전압(VIN)의 상호 인접한 영점들 사이에 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어 회로(14_4)는 제2 구간(P2) 동안 파워 스위치(14_2)를 제2 상태로 설정할 수 있고, 제2 구간(P2) 이후 파워 스위치(14_2)를 다시 제1 상태로 설정할 수 있다. 이에 따라, 도 6a의 예시와 비교할 때, 도 6b의 예시에서 입력 전압(VIN)의 스킵에 의한 EMI가 감소할 수 있다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 시스템(70)을 나타내는 블록도이다. 도 1의 조명 시스템(10)과 같이, 조명 시스템(70)은 조명 장치(72), 조명 제어 장치(74) 및 전원(76)을 포함할 수 있다. 이하에서, 도 7에 대한 설명 중 도 1에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략될 것이다.
도 7을 참조하면, 조명 장치(72)는 드라이버(72_2), 발광부(72_4) 및 안테나(72_6)를 포함할 수 있다. 도 1의 조명 장치(12)와 비교할 때, 도 7의 조명 장치(72)는 안테나(72_6)를 더 포함할 수 있고, 드라이버(72_2)는 안테나(72_6)를 통해서 수신되는 신호를 처리하기 위한 회로를 더 포함할 수 있다. 또한, 조명 제어 장치(74)는 파워 스위치(74_2), 제어 회로(74_4), 스위치(74_6) 및 안테나(74_8)를 포함할 수 있다. 도 1의 조명 제어 장치(14)와 비교할 때, 도 7의 조명 제어 장치(74)는 안테나(74_8)를 더 포함할 수 있고, 제어 회로(74_4)는 안테나(74_8)를 통해서 송신되는 신호를 생성하기 위한 회로를 더 포함할 수 있다.
도 7의 조명 시스템(70)에서 제1 신호는 무선 채널을 통해서 조명 제어 장치(74)로부터 조명 장치(72)로 송신될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(74_4)는 제1 천이에 응답하여 안테나(74_8)를 통해서 제1 신호를 송신할 수 있다. 조명 장치(72)는 안테나(72_6)를 통해서 제1 신호를 수신할 수 있고, 페이드-아웃을 수행하기 위하여 발광부(72_4)를 구동할 수 있다.
제1 신호는 임의의 유형의 무선 채널을 통해서 전송될 수 있다. 예를 들면, 제1 신호는, 적외선 통신, 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi), 지그비(ZigBee) 등에 기초하여 송수신될 수 있다. 일부 실시예들에서, 조명 장치(72) 및 조명 제어 장치(74)는 무선 채널을 통해서 상호 통신할 수 있을 뿐만 아니라, 도 10을 참조하여 후술되는 바와 같이, 다른 장치와 무선 통신을 수행할 수도 있다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 제어 장치(80)를 나타내는 블록도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 조명 제어 장치(80)는 파워 스위치(82), 제어 회로(84), 스위치(86) 및 트리머(88)를 포함할 수 있다. 도 1의 조명 제어 장치(12)와 비교할 때, 도 8의 조명 제어 장치(80)는 트리머(88)를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 페이드-인의 속도(즉, 빛의 세기가 증가하는 변화율) 및/또는 페이드-아웃의 속도(즉, 빛의 세기가 감소하는 변화율)는 조절 가능할 수 있다. 예를 들면, 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도는 조명 제어 장치(80)에서 조절될 수 있고, 조명 제어 장치(80)는 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도를 나타내는 정보를 포함하는 신호를 조명 장치에 송신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 페이드-아웃의 속도를 나타내는 정보는 제1 신호에 포함될 수 있다.
트리머(88)는 조명 제어 장치(80)의 외부에서 값이 조절 가능하도록 노출될 수 있다. 트리머(88)는 외부 조절에 따라 가변되는 값을 제어 회로(84)에 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트리머(88)는 가변 저항을 포함할 수 있고, 외부 조절에 따라 가변적인 저항치(resistance)를 제어 회로(84)에 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트리머(88)는 가변 캐패시터를 포함할 수 있고, 외부 조절에 따라 가변적인 캐패시턴스를 제어 회로(84)에 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트리머(88)는 BCD(binary coded decimal) 스위치와 같이 복수의 상태들 중 하나의 상태를 설정하는 스위치를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 트리머(88)는, 조명 제어 장치(80)의 제조자 및 조명 제어 장치(80)를 주택에 설치하는 설치자는 액세스가 가능하되 조명 제어 장치(80)의 사용자는 액세스가 불가능하도록, 노출될 수 있다. 예를 들면, 조명 제어 장치(80)가 스위치 모듈이 설치되는 벽에 설치되는 경우, 트리머(88)는 조명 제어 장치(80)의 표면들 중 벽에 매립되는 표면 상에 노출될 수 있다. 일부 실시예들에서, 트리머(88)는 조명 제어 장치(80)의 사용자도 액세스가 가능하도록 노출될 수 있다.
제어 회로(84)는 트리머(88)의 상태를 검출할 수 있고, 검출된 상태에 대응하는 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도를 식별할 수 있다. 일부 실시예들에서, 페이드-인의 속도 및 페이드-아웃의 속도는 동일할 수 있고, 트리머(88)에 의해서 동시에 조절될 수 있다. 일부 실시예들에서, 페이드-인의 속도 및 페이드-아웃의 속도는 상호 독립적일 수 있고, 조명 제어 장치(80)는 페이드-인의 속도 및 페이드-아웃의 속도에 각각 대응하는 2개의 트리머들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 9a 및 도 9b를 참조하여 후술되는 바와 같이, 제어 회로(84)는 식별된 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도에 대한 정보를 포함하는 신호를 조명 장치에 송신할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 예시적 실시예들에 다른 조명의 페이드-인 및 페이드-아웃을 위한 방법을 나타내는 메시지도들이다. 구체적으로, 도 9a의 메시지도는 조명 제어 장치(92) 및 조명 장치(94)에 의해서 수행되는 페이드-인의 예시를 나타내고, 도 9b의 메시지도는 조명 제어 장치(92) 및 조명 장치(94)에 의해서 수행되는 페이드-아웃의 예시를 나타낸다.
도 9a를 참조하면, 조명의 페이드-인을 위한 방법은 복수의 단계들(S91a 내지 S96a)을 포함할 수 있다. 단계 S91a에서 조명 제어 장치(92)는 페이드-인의 속도를 식별할 수 있다. 예를 들면, 도 8을 참조하여 전술된 바와 같이, 조명 제어 장치(92)는 트리머를 포함할 수 있고, 트리머의 상태에 대응하는 페이드-인의 속도를 식별할 수 있다.
단계 S92a에서, 조명 제어 장치(92)는 제1 천이의 발생 여부를 판정할 수 있다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 제1 천이가 발생한 경우, 단계 S93a에서 조명 제어 장치(92)는 파워 스위치를 제1 상태로 설정할 수 있다. 이에 따라, 조명 장치(94)는 파워 스위치를 통과하는 경로를 통해서 전력의 적어도 일부를 수신할 수 있다.
단계 S94a에서 조명 제어 장치(92)는 제2 신호를 조명 장치(94)에 송신할 수 있다. 제2 신호는 단계 S91a에서 식별된 페이드-인의 속도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 신호는 조명 장치(94)에 전력을 공급하는 경로를 통해서 송신될 수 있다. 예를 들면, 도 5a 및 도 5b의 예시들과 같이, 제2 신호가 톤을 포함하는 경우, 톤은 페이드-인의 속도를 나타내는 값으로 인코딩될 수 있다. 또한, 도 6a 및 도 6b의 예시들과 같이, 제2 신호가 입력 전압(VIN)의 스킵을 포함하는 경우, 입력 전압(VIN)이 스킵되는 구간의 길이는 페이드-인의 속도를 나타낼 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 도 7을 참조하여 전술된 바와 같이, 제2 신호는 무선 채널을 통해서 송신될 수도 있다.
단계 S95a에서, 조명 장치(94)는 페이드-인의 속도를 식별할 수 있다. 예를 들면, 조명 장치(94)에 포함된 드라이버는 단계 S94a에서 수신된 제2 신호를 디코딩함으로써 페이드-인의 속도를 식별할 수 있다.
단계 S96a에서, 조명 장치(94)는 페이드-인을 수행할 수 있다. 예를 들면, 조명 장치(94)의 드라이버는 단계 S95a에서 식별된 페이드-인의 속도에 따라 빛의 세기가 증가하도록 발광부를 구동할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 페이드-아웃을 위한 방법은 복수의 단계들(S91b 내지 S97b)을 포함할 수 있다. 단계 S91b에서 조명 제어 장치(92)는 페이드-아웃의 속도를 식별할 수 있다. 예를 들면, 도 8을 참조하여 전술된 바와 같이, 조명 제어 장치(92)는 트리머를 포함할 수 있고, 트리머의 상태에 대응하는 페이드-아웃의 속도를 식별할 수 있다.
단계 S92b에서, 조명 제어 장치(92)는 제2 천이의 발생 여부를 판정할 수 있다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 제2 천이가 발생한 경우, 단계 S93b에서 조명 제어 장치(92)는 제1 신호를 조명 장치(94)에 송신할 수 있다. 제1 신호는 단계 S91b에서 식별된 페이드-아웃의 속도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 신호는 조명 장치(94)에 전력을 공급하는 경로를 통해서 송신될 수 있다. 예를 들면, 도 5a 및 도 5b의 예시들과 같이, 제1 신호가 톤을 포함하는 경우, 톤은 페이드-아웃의 속도를 나타내는 값으로 인코딩될 수 있다. 또한, 도 6a 및 도 6b의 예시들과 같이, 제1 신호가 입력 전압(VIN)의 스킵을 포함하는 경우, 입력 전압(VIN)이 스킵되는 구간의 길이는 페이드-아웃의 속도를 나타낼 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 도 7을 참조하여 전술된 바와 같이, 제1 신호는 무선 채널을 통해서 송신될 수도 있다.
단계 S94b에서, 조명 장치(94)는 페이드-아웃의 속도를 식별할 수 있다. 예를 들면, 조명 장치(94)에 포함된 드라이버는 단계 S93b에서 수신된 제1 신호를 디코딩함으로써 페이드-아웃의 속도를 식별할 수 있다.
단계 S95b에서, 조명 장치(94)는 페이드-아웃을 수행할 수 있다. 예를 들면, 조명 장치(94)의 드라이버는 단계 S94b에서 식별된 페이드-아웃의 속도에 따라 빛의 세기가 감소하도록 발광부를 구동할 수 있다.
단계 S93b에서 제1 신호가 송신된 후, 단계 S96b에서 조명 제어 장치(92)는 페이드-아웃 구간의 만료 여부를 판정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 조명 장치(94)는 제1 신호를 송신한 후(또는 제2 천이가 검출된 후), 타이머를 개시할 수 있고, 타이머의 값이 미리 정의된 값에 도달하는 경우, 페이드-아웃 구간이 만료된 것을 판정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 조명 제어 장치(92)는 제1 신호를 송신한 후(또는 제2 천이가 검출된 후), 저항 및 캐패시터를 포함하는 회로에 신호를 인가할 수 있고, 시상수 등에 기초하여 변화하는 아날로그 신호가 미리 정의된 크기를 가지는 경우, 페이드-아웃 구간이 만료된 것을 판정할 수 있다. 전술된 타이머의 값과 비교되는 미리 정의된 값 또는 시상수는, 페이드-아웃이 수행되는 구간, 즉 도 2의 제2 구간(D2)이상의 구간에 대응되도록 설정될 수 있다.
페이드-아웃 구간이 만료된 경우, 단계 S97b에서 조명 제어 장치(92)는 파워 스위치를 제2 상태로 설정할 수 있다. 이에 따라, 조명 장치(94)에 공급되는 전력이 차단될 수 있고, 조명 장치(94)에 전력 공급이 차단된 것을 신뢰하는 사용자를 보호할 수 있다. 도 9b에서 점선으로 도시된 바와 같이, 단계 S97b는 단계 S95b에서 페이드-아웃이 수행된 후 수행될 수 있다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 시스템(100)을 나타내는 블록도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 조명 시스템(100)은, 조명 장치(102), 조명 제어 장치(104), 전원(106) 및 단말(108)을 포함할 수 있다. 도 7의 조명 시스템(70)과 비교할 때, 도 10의 조명 시스템(100)은 단말(108)을 더 포함할 수 있다. 단말(108)은 조명 장치(102) 및/또는 조명 제어 장치(104)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 단말(108)은 조명 시스템(100)의 설치자 또는 사용자에 의해서 페이드-인의 속도 및/또는 페이드 아웃의 속도를 설정하기 위하여 사용될 수 있다. 이하에서, 도 10에 대한 설명 중 도 1 및 도 7에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략될 것이다.
도 10을 참조하면, 조명 장치(102)는 드라이버(102_2), 발광부(102_4), 안테나(102_6) 및 메모리(102_8)를 포함할 수 있다. 도 7의 조명 장치(72)와 비교할 때, 도 10의 조명 장치(102)는 메모리(102_8)를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 메모리(102_8)는 비휘발성(non-volatile) 메모리일 수 있고, 조명 장치(102)에 공급되는 전력, 즉 입력 전압(VIN)이 차단되더라도 저장된 데이터를 소실하지 아니할 수 있다. 예를 들면, 메모리(102_8)는, 플래시 메모리, EEPROM(electrically erasable programmable read only memory) 등을 포함할 수 있다.
조명 제어 장치(104)는 파워 스위치(104_2), 제어 회로(104_4), 스위치(104_6), 안테나(104_8) 및 메모리(104_9)를 포함할 수 있다. 도 7의 조명 제어 장치(74)와 비교할 때, 도 10의 조명 제어 장치(104)는 메모리(104_9)를 더 포함할 수 있다. 조명 장치(102)의 메모리(102_8)와 유사하게, 메모리(104_9)는 비휘발성 메모리일 수 있다.
일부 실시예들에서, 설치자 또는 사용자는 단말(108)을 통해서 조명 제어 장치(104)와 통신할 수 있고, 조명 제어 장치(104)에 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도를 설정할 수 있다. 제어 회로(104_4)는 안테나(104_8)를 통해서 단말(108)로부터 수신되는 신호에 기초하여 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도를 식별할 수 있고, 식별된 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도에 대한 정보를 메모리(104_9)에 기입할 수 있다. 제어 회로(104_4)는 메모리(104_9)로부터 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도에 대한 정보를 독출할 수 있고, 독출된 정보를 포함하는 신호를 조명 장치(102)에 송신할 수 있다. 도면들을 참조하여 전술된 바와 같이, 조명 제어 장치(104)는 설정된 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도에 대한 정보를 포함하는 신호를 다양한 방식으로 조명 장치(102)에 송신할 수 있다. 예를 들면, 조명 장치(102)가 입력 전압(VIN)을 수신하는 단자를 통해서 신호를 수신하는 경우, 도 10의 조명 장치(102)에서 안테나(102_6) 및 메모리(102_8)는 생략될 수 있다.
일부 실시예들에서, 설치자 또는 사용자는 단말(108)을 통해서 조명 장치(102)와 통신할 수 있고, 조명 장치(102)에 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도를 설정할 수 있다. 드라이버(102_2)는 안테나(102_6)를 통해서 수신되는 신호에 기초하여 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도를 식별할 수 있고, 식별된 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도에 대한 정보를 메모리(102_8)에 기입할 수 있다. 드라이버(102_2)는 메모리(102_8)로부터 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도에 대한 정보를 독출할 수 있고, 독출된 정보에 기초하여 페이드-인 및/또는 페이드-아웃을 수행할 수 있다. 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도가 조명 장치(102)에서 설정되고, 조명 장치(102)가 입력 전압(VIN)을 수신하는 단자를 통해서 페이드-인 및/또는 페이드-아웃을 지시하는 신호를 수신하는 경우, 도 10의 조명 제어 장치(104)에서 안테나(104_8) 및 메모리(104_9)는 생략될 수 있다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 제어 장치(110)를 나타내는 블록도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 조명 제어 장치(110)는 정류기(111), 릴레이(112), 제어 회로(114) 및 가변 저항(VR)을 포함할 수 있다. 도 11의 조명 제어 장치(110)는 일예에 불과하며, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 제어 장치가 도 11의 조명 제어 장치(110)에 제한되지 아니하는 점이 유의된다.
정류기(111)는 제1 단자(T11) 및 제2 단자(T12)를 통해서 수신되는 전압을 전파(full-wave) 정류할 수 있다. 스위치(116) 및 릴레이(112)는 전파 정류된 전압을 수신할 수 있고, 릴레이(112)는 제1 다이오드(D11)를 통해서 스위치(116)와 병렬 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 스위치(116)는 조명 제어 장치(110)의 외부로 노출된 토글 스위치일 수 있다.
제어 회로(114)는, 트랜지스터(M1), 전압 리미터(114_2), 영점 검출기(114_4), 전압 레귤레이터(114_6) 및 컨트롤러(114_8)를 포함할 수 있고, 제1 다이오드(D11), 제2 다이오드(D12), 캐패시터(C1) 및 복수의 저항들을 더 포함할 수 있다. 전압 리미터(114_2)는 스위치(116)를 통과한 정류된 전압 및 릴레이(112) 및 제1 다이오드(D11)를 통과한 정류된 전압, 즉 제1 노드(N1)의 전압을 제한할 수 있다. 예를 들면, 전압 리미터(114_2)는 제너(Zener) 다이오드를 포함할 수 있고, 트랜지스터(예컨대, FET 또는 BJT) 및 저항을 더 포함할 수도 있다. 이에 따라, 조명 장치에 제공되는 입력 전압(VIN)은 교류 전압(VAC)으로부터 전압 리미터에 의해서 제한된 전압만큼 감소한 크기를 가질 수 있다.
전압 레귤레이터(114_6)는 전압 리미터(114_2)에 의해서 제한된 전압, 즉 제1 노드(N1)의 전압을 제2 다이오드(D12)를 통해 제2 노드(N2)에서 수신할 수 있고, 제2 노드(N2)의 전압으로부터 컨트롤러(114_8)의 공급 전압을 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전압 레귤레이터(114_6)는 LDO(low dropout) 전압 레귤레이터일 수 있다.
영점 검출기(114_4)는 제1 노드(N1)의 전압으로부터 분배된 전압 및 제2 노드(N2)의 전압으로부터 분배된 전압에 기초하여 영점을 검출할 수 있다. 도 5b 및 도 6b를 참조하여 전술된 바와 같이, 제어 회로(114)가 조명 장치에 송신하는 신호는 영점에 기초하여 생성될 수 있고, 영점 검출기(114_4)는 영점을 검출함으로써 제2 입력 신호(IN2)를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 영점 검출기(114_4)는 제1 노드(N1)의 전압으로부터 분배된 전압 및 제2 노드(N2)의 전압으로부터 분배된 전압을 비교함으로써 제2 입력 신호(IN2)를 생성할 수 있다.
컨트롤러(114_8)는 제1 내지 제3 입력 신호(IN1 내지 IN3)를 수신할 수 있고, 제1 출력 신호(OUT1) 및 제2 출력 신호(OUT2)를 생성할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 릴레이(112)를 통과한 전압은 저항들에 의해서 분배되어 제1 입력 신호(IN1)로서 컨트롤러(114_8)에 제공될 수 있다. 컨트롤러(114_8)는 제1 입력 신호(IN1)에 기초하여 스위치(116)의 상태, 예컨대 스위치(116)의 오프 상태를 검출할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(114_8)는 아날로그-디지털 컨버터(analog-to-digital converter; ADC)를 포함할 수 있고, 아날로그-디지털 컨버터는 제1 입력 신호(IN1)를 수신할 수 있으며, 컨트롤러(114_8)는 아날로그-디지털 컨버터의 디지털 출력에 기초하여 스위치(116)의 상태를 검출할 수 있다.
컨트롤러(114_8)는 제2 입력 신호(IN2)에 기초하여 영점을 식별할 수 있다. 컨트롤러(114_8)는 식별된 영점에 기초하여 조명 장치에 송신할 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(114_8)는 영점에 기초하여 제2 출력 신호(OUT2)를 생성할 수 있고, 트랜지스터(M1)는 제2 출력 신호(OUT2)에 따라 제1 노드(N1)를 접지 노드와 연결할 수 있다. 이에 따라 조명 장치가 수신하는 입력 전압(VIN)에 변동이 발생할 수 있다.
컨트롤러(114_8)는 제3 입력 신호(IN3)에 기초하여 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도를 식별할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(114_8)는 제3 입력 신호(IN3)를 통해서 가변 저항(VR)의 저항치를 검출할 수 있고, 저항치에 대응하는 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도를 식별할 수 있다.
컨트롤러(114_8)는 제1 출력 신호(OUT1)를 통해서 릴레이(112)를 제1 상태 또는 제2 상태로 설정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 릴레이(112)는 제1 상태에서 컨트롤러(114_8)에 의해서 여자될 수 있고, 제2 상태에서 낙하될 수 있다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 장치(120)를 나타내는 블록도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 조명 장치(120)는 정류기(121), 드라이버(122) 및 LED 어레이(124)를 포함할 수 있고, 캐패시터들(C21, C22)을 포함할 수 있다. 도 12의 조명 장치(120)는 일예에 불과하며, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명 장치가 도 12의 조명 제어 장치(120)에 제한되지 아니하는 점이 유의된다.
제1 캐패시터(C21)는 입력 전압(VIN)이 수신되는 제1 단자(T21) 및 제2 단자(T22)에 연결될 수 있다. 제1 캐패시터(C21)는 조명 제어 장치의 동작, 예컨대 도 11의 전압 리미터(114_2)의 동작을 원활하게 할 수 있다. 정류기(121)는 제1 단자(T21) 및 제2 단자(T22)를 통해서 수신되는 입력 전압(VIN)을 전파 정류할 수 있다. LED 어레이(124)는 정류기(121)로부터 전파 정류된 전압을 수신할 수 있고, 드라이버(122)가 LED 어레이(124)로부터 인출하는 전류에 따라 빛을 방출할 수 있다. 도 12에 도시된 LED 어레이(124)의 구성은 예시에 불과하며, LED 어레이(124)는 도 12에 도시된 바와 상이한 구성을 가질 수 있는 점이 유의된다.
드라이버(122)는 LED 드라이버(122_2), 컨트롤러(122_4) 및 전압 리미터(122_6)를 포함할 수 있다. LED 드라이버(122_2)는 LED 어레이(124)로부터 전류를 인출할 수 있다. 일부 실시예들에서, LED 드라이버(122_2)는 전파 정류된 전압을 추종하는 크기를 가지는 전류를 LED 어레이(124)로부터 인출할 수 있다.
제2 캐패시터(C22)는 전파 정류된 전압에서 고주파 성분을 통과시킬 수 있고, 컨트롤러(122_4)는 전압 리미터(122_6)에 의해서 제한된 크기를 가지는 고주파 신호를 수신할 수 있다. 이에 따라, 컨트롤러(122_4)는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 전술된 바와 같은 톤 신호를 수신할 수 있고, 톤 신호로부터 페이드-인 및/또는 페이드-아웃의 개시를 식별하거나 페이드-인의 속도 및/또는 페이드-아웃의 속도를 식별할 수 있다. 컨트롤러(122_4)는 식별된 정보에 기초하여 LED 드라이버(122_2)를 제어함으로써 LED 어레이(124)가 방출하는 빛의 세기를 조절할 수 있다.
도 11의 컨트롤러(114_8) 및 도 12의 컨트롤러(122_4) 각각은 도면들을 참조하여 전술된 동작들을 수행하는 임의의 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러들(114_8, 122_4) 각각은, CPU(central processing unit), MCU(microcontroller unit) 등과 같은 프로그램가능(programmable) 컴포넌트, FPGA(field programmable gate array) 등과 같은 재구성가능(reconfigurable) 컴포넌트 및/또는 IP(intellectual property) 코어와 같은 고정된 기능을 제공하는 컴포넌트를 포함할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (25)

  1. 페이드-아웃(fade-out)을 제공하는 원격의 조명 장치를 제어하기 위한 조명 제어 장치로서,
    제1 상태에서 상기 조명 장치에 전력을 전원으로부터 전달하고, 제2 상태에서 상기 전력을 차단하도록 구성된 파워 스위치; 및
    스위치 오프로부터 스위치 온으로의 제1 천이에 응답하여 상기 파워 스위치를 상기 제1 상태로 설정하고, 스위치 온으로부터 스위치 오프로의 제2 천이에 응답하여 상기 제2 천이로부터 지연된 시점까지 상기 파워 스위치를 상기 제1 상태로 유지한 후 상기 파워 스위치를 상기 제2 상태로 설정하도록 구성된 제어 회로를 포함하고,
    상기 조명 장치에 공급되는 상기 전력은, 상기 제2 천이로부터 지연된 상기 시점까지 유지된 후 차단되는 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 제2 천이에 응답하여, 상기 조명 장치에 페이드-아웃(fade-out)을 지시하는 제1 신호를 송신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 신호는, 상기 전력이 전달되는 단자를 통해서 송신되는 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어 회로는, 미리 정의된 주파수의 톤을 포함하는 상기 제1 신호를 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전원은 교류 전압을 제공하고,
    상기 톤은, 상기 교류 전압의 피크 또는 영점(zero-crossing)에 인접한 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 전원은 교류 전압을 제공하고,
    상기 제어 회로는, 상기 교류 전압의 한 주기 내에서 상기 파워 스위치를 상기 제2 상태로 설정한 후 상기 제1 상태로 설정함으로써 상기 제1 신호를 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 교류 전압의 영점을 검출하고, 상호 인접한 영점들 사이에서 상기 파워 스위치를 상기 제2 상태로 설정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 조명 장치와 무선 채널을 형성하도록 구성된 안테나를 더 포함하고,
    상기 제어 회로는, 상기 안테나를 통해서 상기 제1 신호를 송신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 신호는, 상기 페이드-아웃의 속도에 대한 정보를 포함하고,
    상기 제어 회로는, 상기 페이드-아웃이 완료된 후 상기 파워 스위치를 상기 제2 상태로 설정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어 회로는, 외부에 노출된 트리머(trimmer)로부터 제공된 신호 또는 통신 채널을 통해서 외부로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 페이드-아웃의 속도를 식별하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
  11. 페이드-아웃(fade-out)을 제공하는 원격의 조명 장치를 제어하기 위한 조명 제어 장치로서,
    제1 상태에서 상기 조명 장치에 전력을 전원으로부터 전달하고, 제2 상태에서 상기 전력을 차단하도록 구성된 파워 스위치;
    스위치 오프로부터 스위치 온으로의 제1 천이에 응답하여 상기 파워 스위치를 상기 제1 상태로 설정하고, 스위치 온으로부터 스위치 오프로의 제2 천이에 응답하여 상기 제2 천이로부터 지연된 시점에서 상기 파워 스위치를 상기 제2 상태로 설정하도록 구성된 제어 회로; 및
    상기 파워 스위치에 병렬 연결되고, 사용자의 조작에 따라 스위치 온 및 스위치 오프 사이를 토글하도록 구성된 토글(toggle) 스위치를 포함하고,
    상기 제어 회로는, 상기 토글 스위치 및 상기 파워 스위치 중 적어도 하나를 통해서 상기 전원으로부터 전력을 공급받도록 구성되고, 상기 토글 스위치의 상태를 감지함으로써 상기 제1 천이 및 상기 제2 천이를 검출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    사용자의 터치를 감지하도록 구성된 터치 센서를 더 포함하고,
    상기 제어 회로는, 상기 터치 센서로부터 수신되는 신호에 기초하여 상기 제1 천이 및 상기 제2 천이를 검출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 조명 장치에 페이드-인(fade-in)의 속도에 대한 정보를 포함하는 제2 신호를 송신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어 회로는, 외부에 노출된 트리머(trimmer)로부터 제공된 신호 또는 통신 채널을 통해서 외부로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 페이드-인의 속도를 식별하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조명 제어 장치.
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