KR20100015655A - 디지털 방식으로 제어되는 조명 시스템의 동작 장치를 위한 파라미터 세트를 미러링하기 위한 회로 어레인지먼트 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 방식으로 제어되는 조명 시스템의 동작 장치를 위한 파라미터 세트를 미러링하기 위한 회로 어레인지먼트에 관한 것으로서,

상기 회로 어레인지먼트는 상기 회로 어레인지먼트에 연결된 동작 장치를 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 입력부 그리고 제어 출력부를 구비하며,

상기 회로 어레인지먼트는 디지털 제어 장치에 의한 제어를 목적으로 구성되었고 메모리 부를 포함하며,

상기 메모리 부는 상기 동작 장치에 할당된 어드레스 및 프로그래밍 가능한 파라미터 및/또는 개별적인 장치 파라미터를 저장하며,

데이터는 외부 서비스 장치를 통해 판독 출력될 수 있거나 또는 데이터는 하나의 외부 서비스 장치에 의해서 본 발명에 따른 회로 어레인지먼트의 메모리에 저장될 수 있다.

Description

디지털 방식으로 제어되는 조명 시스템의 동작 장치를 위한 파라미터 세트를 미러링하기 위한 회로 어레인지먼트 및 방법 {CIRCUIT ARRANGEMENT AND METHOD FOR MIRRORING PARAMETER SETS FOR OPERATING DEVICES OF DIGITALLY CONTROLLED LIGHTING SYSTEMS}

본 발명은 디지털 제어 입력부를 갖는 동작 장치에 관한 것으로서, 상기 동작 장치는 디지털 제어 장치를 구비한 조명 시스템 내에서 동작된다.

매우 널리 보급된 디지털 조명 제어 프로토콜은 소위 DALI-프로토콜이다. DALI(Digital Addressable Lighting Interface)는 건물 안에 있는 조명 기술적인 디지털 동작 장치들(예컨대 전자식 트랜스포머, EVGs, 전자식 파워 제광 장치(dimmer) 등)을 제어하기 위한 제어 프로토콜이다. DALI-인터페이스를 사용하는 각각의 동작 장치는 DALI-단축 어드레스를 통해서 개별적으로 트리거링될 수 있다. DALI-제어 장치 또는 DALI-게이트웨이는 양방향 데이터 교환에 의해서 발광 수단의 상황 혹은 조명 기구 동작 장치의 상황을 문의하거나 또는 상태를 설정할 수 있다. DALI는 "개별 시스템(island system)"으로서 최대 64개의 동작 장치에 의해서 동작될 수 있거나 또는 서브 시스템(subsystem)으로서 DALI-게이트웨이를 통해 현대의 건물 자동화 시스템들 내에서 동작될 수 있다. DALI는 전송율이 1200 Bit/s인 비동기식의 연속 데이터 프로토콜을 사용한다. 동작 장치 내에 있는 제어 라인은 갈 바니 방식으로 분리되고, 동작 장치의 제어 입력부는 통상적으로 반대 극성(reverse polarity)에 대하여 안전하다.

예컨대 DALI-제어 기술 동작 장치를 구비한 조명 장치 내에서 결함이 발견되면, 장치에서 결함이 발생할 때마다 즉시 고장이 난 동작 장치를 교체하는 것이 아니라 다수의 장치가 고장이 난 경우에 비로소 교체를 하는 경우가 많다. 그 경우에는 조명 제어 시스템을 이용해서 단축 어드레스 및 다른 조명 시스템 파라미터를 개별 동작 장치들에 자동화된 방식으로 그리고 고유하게 할당하는 작업이 더 이상 불가능해지는데, 그 이유는 조립 위치 또는 조명 위치에 대한 고유한 지정이 없기 때문이다. 다시 말해, 두 개 이상의 동작 장치에 결함이 있으면, 새로운 동작 장치들 중에서 어느 동작 장치가 어떤 파라미터 세트를 보유해야만 하는지를 제어 장치는 더 이상 검출할 수 없게 된다. 더 구체적으로 말하자면, 단 하나의 동작 장치가 교체되어 다른 모든 동작 장치에 결함이 없는 경우에만 동작 장치의 교체 후에 조명 시스템의 자동화 구성이 제 기능을 발휘할 수 있다.

다시 말해 상기 시스템은 다수의 동작 장치를 교체한 후에 새롭게 사람에 의해서 동작될 수밖에 없다. 이와 같은 프로세싱은 매우 시간 집약적이어서 비용이 많이 소요된다. 그 대안은, 하나의 동작 장치에 결함이 발생할 때마다 상기 동작 장치를 즉시 교체하는 것이다. 그러나 이와 같은 프로세싱은 대형 시스템에서 매우 많은 비용을 야기하는데, 그 이유는 단 하나의 동작 장치를 교체하기 위한 가동 작업(start-up) 그리고 당업자, 다시 말해 예를 들어 전기 기사의 작업 시간에 상 응하는 비용을 지불해야만 하기 때문이다.

선행 기술에 따른 지금까지의 장치들에서는 디지털 인터페이스가 동작 장치의 마이크로 컨트롤러 자체에 의해서 동작된다. 디지털 인터페이스에 대한 통신은 갈바니 방식의 분리를 통해서, 예컨대 광학 커플러 혹은 I²C-커플러 또는 갈바니 방식의 분리 작용을 하는 유사 장치를 통해서 이루어진다.

이때 동작 장치 내에서 한 가지 결함이 발생하면, 상기 동작 장치 내에 저장된 데이터는 대부분 더 이상 판독 출력이 불가능해지는데, 그 이유는 데이터가 고유한 동작 장치의 제어 장치 안에 저장되어 있기 때문이다. 이때 상기 결함이 있는 장치가 새로운 장치로 교체되면, 새로운 장치 내에는 데이터가 전혀 저장되어 있지 않다. 그렇기 때문에 하나 이상의 동작 장치에 결함이 있는 경우에 디지털 제어 장치는 어느 동작 장치가 이전에 어떤 기능을 가졌는지 그리고 제어 장치 안에 저장된 어떤 파라미터 세트가 어느 새로운 동작 장치에 속하는지를 더 이상 알지 못하게 된다.

본 발명의 과제는, 전술된 단점들을 더 이상 갖지 않으며 디지털 방식으로 제어되는 동작 장치를 위한 회로 어레인지먼트 및 방법을 제시하는 것이다.

상기 과제는 청구항 1에 따른 회로 어레인지먼트를 갖춘 인터페이스에 의해서 그리고 청구항 11에 따른 방법에 의해서 해결된다.

동작 장치의 디지털 인터페이스의 모든 파라미터를 더 이상 동작 장치 자체 안에만 저장하지 않고, 오히려 앞에 배치된 인터페이스 회로 안에도 계속해서 모든 파라미터를 저장하는 방식이 제안된다. 인터페이스 회로는 바람직하게 커플링 부재 앞에 배치되어 있는데, 다시 말하자면 고유의 동작 장치로부터 갈바니 방식으로 분리되어 있다. 하나의 장치에 결함이 있는 경우에는 제어 입력부에 결함이 존재하는 경우가 거의 없으며, 오히려 거의 항상 동작 장치의 고유한 회로 코어 내부에 결함이 존재한다. 그렇기 때문에 하나의 장치에서 결함이 발생한 후에도 인터페이스 회로는 계속해서 제 기능을 발휘할 수 있다. 그런 이유로 인해 하나 이상의 동작 장치에서 결함이 발생한 후에 완전히 새로운 구성 없이 조명 시스템을 재차 동작시킬 수 있기 위해서는 다음과 같은 처리 절차들이 제안된다:

동작 장치를 프로그래밍하기 위해서 이용되는 모든 디지털 인터페이스 파라미터를 고유한 동작 장치-회로로부터 바람직하게 갈바니 방식으로 분리된 인터페이스 회로 안에 두 번 저장한다. 이 목적을 위하여 인터페이스 회로는 영구적으로 제어 라인을 '도청(eavesdrop)'하고, 예컨대 단축 어드레스 및 동작 파라미터와 같은 모든 동작 장치 지향성 데이터 및 파라미터를 저장한다. 하나의 장치에 결함이 발생한 경우에 동작 장치의 고유한 회로(제어 장치, 절반 브리지(half-bridge))가 파괴되면, 동작 장치 자체 내에서 프로그래밍 된 파라미터들은 대부분 더 이상 판독 출력이 불가능해진다. 하지만, 프로그래밍 된 파라미터들이 제어 입력부 안에 저장되어 있으면 상기 파라미터들은 조명 시스템 서비스용으로 설계된 특별한 장치에 의해서 판독 출력될 수 있다. 그 경우 상기 특별한 장치는 데이터를 직접 새로운 교체 장치 내부로 하나씩 전송할 수 있다. 그럼으로써 시스템 동작 개시의 경우에는 완전히 새로운 구성이 피해지고, 장치 교체시의 비용도 단지 약간만 더 소요된다.

다양한 구현 예들이 가능하다:

인터페이스 회로는 파워가 매우 약하고 경제적이며 영구 메모리를 구비한 마이크로 컨트롤러를 포함할 수 있다.

그러나 인터페이스 회로는 상응하는 메모리를 구비한 FPGA-로직에 의해서도 구현될 수 있다.

인터페이스 회로는 동작 장치의 컨트롤러에 의해서 프로그래밍 된다. 한 바람직한 실시예에서 인터페이스 회로는 동작 장치로부터 갈바니 방식으로 분리되어 있다. 이때에는 기본적으로 갈바니 방식의 분리를 통한 단일 방향의 통신 또는 양방향의 통신을 생각할 수 있다. 이 경우에는 디지털 인터페이스의 파라미터 및 어드레스뿐만 아니라 장치의 동작 시간, 연결된 램프의 연소 기간 및 지금까지의 동작 시간 동안에 발생한 최대 온도와 같은 동작 파라미터들도 인터페이스 회로로 전송될 수 있다. 또한, 장치 결함의 경우에 중요한 고장의 경위(prehistory)에 대한 정보들을 전달해 줄 수 있는 내부 에러 상태들도 저장될 수 있다.

갈바니 방식의 분리를 위해서는 상응하는 절연 특성을 갖는 광학 커플러 혹은 I²C-커플러 또는 다른 소자들이 사용될 수 있다. 디지털 인터페이스와의 통신을 위해 사용되는 두 개 광학 커플러 중에서 하나의 광학 커플러가 사용될 수 있다는 사실도 고려할 수 있다.

저장된 파라미터들은 그 다음에 서비스 장치에 의해서 DALI-인터페이스를 통해 판독 출력될 수 있고, 대체 장치는 정확하게 상기 파라미터들에 의해서 프로그래밍 될 수 있다. 그 다음에 이어서 새로운 동작 장치가 결함이 있는 동작 장치와 동일한 장소에 장착되어 연결된다.

상기와 같은 조작 방식에 의해서는, 동작 장치들의 교체 후에 조명 시스템을 반드시 새로 구성해야 할 필요 없이 임의의 개수의 결함 있는 다수의 동작 장치들을 간단히 교체할 수 있다.

추가의 한 실시예에서 서비스 장치는 제어 장치 안에 또는 디지털 인터페이스의 게이트웨이(Gateway) 안에 통합되어 있다. 이와 같은 통합의 장점은, 조립된 상태에서도 결함을 가진 동작 장치가 계속해서 판독 출력될 수 있다는 것 그리고 상기 장치의 교체 후에 곧바로 데이터 및 파라미터가 다시 복원될 수 있다는 것이다. 따라서, 전체 시스템을 새로 구성할 필요 없이 하나의 장치를 다른 장치로 교체할 수 있다.

상기와 같은 조작 방식이 제대로 기능을 하도록 하기 위해서는, 동작 장치들이 제어 장치에 그리고 전문가에게 공지된 단 하나의 명확한 식별명(identification)을 가져야만 한다. 그럼으로써 제어 장치는 어느 장치가 교체되어야만 하는지를 전문가에게 알려줄 수 있다. 전문가가 제어 장치를 교체하자마자, 전문가는 예컨대 버튼을 누름으로써 제어 장치에 확인 메시지를 발송한다. 그 다음에 제어 장치는 다음에 교체될 동작 장치를 전문가에게 알려줄 수 있다.

Claims (11)

1. 디지털 방식으로 제어되는 조명 시스템들의 동작 장치들을 위한 파라미터 세트들을 미러링(mirroring)하기 위한 회로 어레인지먼트로서,

   상기 회로 어레인지먼트에 연결된 동작 장치를 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 입력부 그리고 적어도 하나의 제어 출력부를 구비하며,

   상기 회로 어레인지먼트는 디지털 제어 장치에 의한 제어를 목적으로 구성되고,

   상기 회로 어레인지먼트는 메모리 부를 포함하며, 상기 메모리 부는 상기 동작 장치에 할당된 어드레스 및 프로그래밍 가능한 파라미터들 및/또는 개별적인 장치 파라미터들을 저장하는,

   파라미터 세트들을 미러링하기 위한 회로 어레인지먼트.
2. 제 1 항에 있어서,

   저장된 데이터 및 파라미터는 서비스 장치를 통해서 판독 출력될 수 있거나, 또는 데이터 및 파라미터는 하나의 서비스 장치에 의해서 저장될 수 있는,

   파라미터 세트들을 미러링하기 위한 회로 어레인지먼트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 회로 어레인지먼트는 상기 동작 장치 안에 통합되어 있고, 상기 동작 장치로부터 갈바니 방식으로 분리된,

   파라미터 세트들을 미러링하기 위한 회로 어레인지먼트.
4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   갈바니 방식의 분리는 광학 커플러 혹은 I²C-커플러를 통해서 구현되는,

   파라미터 세트들을 미러링하기 위한 회로 어레인지먼트.
5. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   갈바니 방식의 분리는 다른 적합한 갈바닉 분리 수단을 통해서 구현되는,

   파라미터 세트들을 미러링하기 위한 회로 어레인지먼트.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회로 어레인지먼트는 영구 메모리를 구비한 마이크로 컨트롤러를 포함하는,

   파라미터 세트들을 미러링하기 위한 회로 어레인지먼트.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회로 어레인지먼트는 영구 메모리를 구비한 FPGA-로직을 포함하는,

   파라미터 세트들을 미러링하기 위한 회로 어레인지먼트.
8. 제 2 항에 따른 서비스 장치로서,

   상기 서비스 장치는 하나의 동작 장치의 디지털 인터페이스에 연결될 수 있고, 데이터는 상기 회로 어레인지먼트 또는 상기 동작 장치의 상기 메모리로부터 판독 출력될 수 있으며, 서비스 장치에 저장된 데이터는 상기 회로 어레인지먼트 또는 상기 동작 장치의 상기 메모리 안에 기록될 수 있는,

   서비스 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 서비스 장치는 외부 장치인,

   서비스 장치.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 서비스 장치는 상기 디지털 제어 장치 안에 또는 게이트웨이 안에 통합된,

    서비스 장치.
11. 디지털 방식으로 제어되는 조명 시스템의 동작 장치를 위한 파라미터 세트들을 미러링하기 위한 방법으로서,

    상기 동작 장치의 디지털 인터페이스는 영구 메모리를 포함하고, 조명 시스 템 제어 장치에 의해서 할당된 어드레스 그리고 상기 동작 장치와 관련된 모든 파라미터들을 최초 전송시에 또는 변경시에 상기 인터페이스의 상기 메모리에 기록하며,

    상기 메모리는 판독 과정 및 기록 과정을 위하여 서비스 장치에 의해서 액세스 될 수 있는,

    파라미터 세트를 미러링하기 위한 방법.