KR20110136897A

KR20110136897A - 지능형 조명 제어 시스템

Info

Publication number: KR20110136897A
Application number: KR1020117026727A
Authority: KR
Inventors: 도날드 루이스 클러스맨; 마이클 숀 머피
Original assignee: 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2011-12-21
Also published as: CA2758017A1; WO2010116283A3; JP5813178B2; EP2417832A2; JP2012523658A; EP2417832B1; JP2014207241A; RU2561494C2; CN102388678A; US9049756B2; RU2011145306A; WO2010116283A2; JP5565915B2; US20120025717A1

Abstract

다수의 제어 모듈들(14, 16, 18)은 점유 감지, 주위 광 레벨 감지, 수동 터치 스위치(누름 버튼) 사전 설정 스테이션들, 광 디밍 및 전력 제어 릴레이 스위칭을 포함하는 다양한 전력 제어 기능들 제공한다. 제어 모듈들(14, 16, 18)은 벽 박스 레벨에서 사전 설정 수동 스위치 명령들뿐만 아니라 원격 무선 명령들에 응답하여 상이한 전력 제어 기능들을 수행하는 종래 4 선식 근거리 통신망에서 상호 연결된다. 근거리 통신망(12)은 DC 동작 전력을 공급하고 모든 네트워크 제어 모듈들(14, 16, 18)에 프로그래밍 명령 및 제어 모듈 상태 정보 신호들을 통신한다. 하나 이상의 제어 모듈들(14, 16, 18)은 적외선 신호 센서, 레이저 신호 센서, 신호 디코더, 데이터 마이크로 컨트롤러, 파라미터 룩업 표 및 다수의 발광 다이오드(LED)들을 포함한다. LED 다이오드들은 원격 프로그래밍 유닛(58)에 의해서 송신된 명령 신호에 포함된 정보에 따라, 프로그래밍 모드를 나타내거나 또는 센서 피드백을 제공하거나, 또는 디바이스 상태를 나타내기 위해서 하나 이상의 컬러들과 깜박이는 속도에서 개별적으로 또는 조합하여 사용된다.

Description

지능형 조명 제어 시스템{INTELLIGENT LIGHTING CONTROL SYSTEM}

본 발명은 일반적으로 에너지 관리 제어 시스템들에 관한 것으로, 특히 개별 센서 모듈들과 전력 제어 스위치들이 근거리 통신망을 통해 디바이스 상태 정보를 공유하고, 유선 접속 수동 스위치 명령들뿐만 아니라 원격 적외선 및 레이저 무선 신호 명령들에 응답하여 전력 제어 기능들을 실행하는 조명 제어 시스템에 관한 것이다.

건물 시공 기간 동안 오피스 건물들과 학교 건물들뿐만 아니라 가정에 사전에 유선으로 설치된 조명 제어 시스템들은 점점 더 지능화 되어가고 있다. 단일 회로 기계적 광 스위치는 다중채널 접촉 감응형 컨트롤러들로 대체되었으며, 이 컨트롤러는 다수의 조명 채널들을 제어할 수 있고, 선택된 채널들에 대하여 디밍(dimming)을 제공하여 이용자가 단일 제어 패널로부터 특정한 방에서 조명을 원하는 대로 제어할 수 있게 한다. 이런 종류의 시스템들은 "Micro computer-Controlled Light Switch"라는 제목으로 1987년 3월 10일에 등록된 미국 특허 번호 제4,649,323호에, 그리고 "Programmable Multi-circuit Wall-mounted Controller"라는 제목으로 1988년 3월 22일에 등록된 미국 특허 제4,733,138호에 개시되어 있다. 채널들의 그룹들에 대한 조명 레벨들은, 단일 스위치의 누름에 의해서 복귀될 수 있는 사전 설정 레벨들로서 메모리에 저장될 수 있다. 이들 사전 설정 컨트롤러들은 전형적으로 단일 방 또는 영역에서 조명 회로들을 제어하도록 배선되어 있다.

또한 마이크로 컨트롤러를 포함하는 단일 중앙 제어 유닛에 다수의 조명 레벨 컨트롤러들을 연결(link)시키는 것이 가능하다. 마이크로 컨트롤러는 특정 그룹에서 몇몇 개별 광 제어 유닛들을 연결시키고 그룹 내에서 선택된 개별 제어 유닛의 제어 하에서 그룹을 위치시키도록 프로그램될 수 있다. 이러한 시스템은 "Multi-room Controller for Individual Light Controls"라는 제목으로 1988년 12월 20일에 등록된 미국 특허 제4,792,731호에 개시되어 있다. 이 특허의 시스템은 소망하는 대로 각종 개별 방 또는 영역 조명 제어 유닛들을 제어하고 이들을 그룹화하는데 이용될 수 있는 중앙에 위치된 제어 패널을 포함한다.

이 시스템의 한계는 모든 프로그래밍이 중앙 제어 유닛에서 이루어져야 한다는 것이다. 중앙 제어 유닛이 고장 난다면, 모든 개별 조명 제어 유닛들이 기능을 행하기 위해서 중앙 컨트롤러로부터의 명령들에 의존하기 때문에 전체 조명 시스템이 고장 난다. 또한, 원격 조명 제어 유닛들은, 중앙 컨트롤러를 프로그램하거나 또는 중앙 컨트롤러를 통하는 것 외에 상호 제어하는 능력이 부족하다.

건물들 및 건물들 내의 방들의 에너지 관리는, 날(day) 및 주(week)의 고정된 시간에 조명 회로들을 턴 온 및 오프시키는 타이머들, 및 방들과 공간들이 더 이상 점유되지 않을 때 회로들 및 광들을 턴 오프시키는 점유 센서들, 방들 및 공간들의 광들을 소정의 광 레벨들로 조절하는 포토셀 센서들의 조합을 필요로 한다. 대부분의 점유 감지 시스템들은 점유가 검출된 때에 하나 이상의 릴레이들을 작동시키기 위해서 접촉 닫힘을 제공하는 하나 이상의 회로들을 이용한다. 일광 수집이 가능한 포토셀 센서들은 릴레이 팩들, 딤머(dimmer)들 및 점유 센서들 사이에서 부가적인 배선을 필요로 한다.

다수의 영역들을 감시하는 점유 센서들은 소망하는 결과를 생성하기 위한 특정한(및 때로는 복잡한) 배선 토폴로지들을 필요로 한다. 점유 센서들 및 포토셀 센서들을 부가하는 것은 시스템과 상호 연결을 위해서 많은 배선들이 요구된다. 방의 구성을 변경하는 것은 사다리를 올라가고 시스템을 재배선하는 것이 요구되고, 이는 시간이 소요되고 비용이 들어간다. 모든 센서 유닛들을 프로그래밍하는 것은 또한 각 유닛에 도달하기 위한 사다리가 요구되고, 센서를 열어서, 소망하는 설정을 위해서 점퍼들 또는 스위치들을 수작업으로 조절한다.

본 발명의 조명 제어 시스템은 다수의 제어 모듈들 및 지능형 스위치들을 포함하고, 이들은 이하 일반적으로 "네트워크 디바이스"라고 하며, 근거리 통신망 상에서 서로 디바이스 동작 상태 정보 및 프로그래밍 명령들을 통신하고 공유한다. 네트워크 디바이스들은 센서들, 수동 스위치들, 지능형 스위치들, 릴레이 모듈들, 딤머들, 및 하나 이상의 DC 전원들을 포함한다. 제어 모듈들 및 지능형 스위치들은 연 이선식의 데이터 전도체들과 연 이선식의 저 전압 DC 전력 전도체들을 이용하여 구현된 네트워크상에서 서로 통신한다. 모든 네트워크 디바이스들은 공통 네트워크 전원으로부터 동작 전력을 공급받는다. 제어 모듈들은 동작 모드 및 네트워크 디바이스 상태를 표시하기 위해 사운드에 의하거나, 비퍼(beeper)를 이용하거나, 또는 LED 지시자들을 이용하는 눈(sight)으로 보는 것 중 어느 하나에 의해서 상태를 나타내는 경고 디바이스를 포함한다. 이 시스템은 움직임 검출, 주위 광 감지, ON/OFF 스위칭 기능들 및 디밍 기능들에 의해서 산업 플랜트, 오피스 건물, 학교 또는 집 내에서 애플리케이션들을 조명 제어 및 부하 디밍하는데 특히 적합하다.

본 발명의 조명 제어 시스템에 따르면, 다수의 제어 모듈들 및 지능형 스위치들은 점유 감지, 주위 광 레벨 감지, 수동 터치 스위치(누름 버튼) ON/OFF 및 올림/내림, 사전 설정 장면 선택, 광 디밍 및 전력 제어 릴레이 스위칭을 포함하는 각종 전력 제어 기능들을 제공한다. 제어 모듈들과 지능형 스위치들은, 벽 박스 레벨(wall box level)에서 사전 설정 수동 스위치 명령들뿐만 아니라 원격 무선 명령들에 응답하여 상이한 전력 제어 기능들을 실행하는 4 선식 근거리 통신망에서 상호 연결되어 있다. 근거리 통신망은 DC 동작 전력을 공급하고, 모든 제어 모듈들 및 지능형 스위치 디바이스들에 대하여 공유된 제어 정보 신호들 및 네트워크 디바이스 동작 상태 정보를 통신한다.

각 제어 모듈 및 지능형 스위치는 두 개의 내부 스위치들을 수동으로 이용하여 프로그램될 수 있고, 이 모듈들은 또한 오퍼레이터에 의해서 이루어진 동작 모드 및 프로그래밍 모드 선택들에 따라 소형의 프로그래밍 컨트롤러로부터 송신된 무선 광폭 빔 적외선 및 협폭 빔 레이저 명령 신호들에 의해서 원격으로 프로그램될 수 있다. 각 제어 모듈 및 지능형 스위치는 또한 근거리 통신망에 접속된 벽 장착 원격 터치 패드 스위치를 통해 수동으로 프로그램될 수 있다. 하나의 제어 모듈은 원격 지능형 스위치 또는 원격 네트워크로부터 명령들을 수신하는 건식 접촉 입력들을 구비한 릴레이 드라이버들 및 전력 팩을 포함한다.

소형 휴대용 프로그래밍 컨트롤러는 (광폭 빔 그룹 배정을 위한) 적외선 명령들을 송신하여 제어 모듈들의 그룹을 프로그램 모드로 설정하고, (협폭 빔 단독 배정을 위한) 레이저 빔을 송신하여 개별 모듈이 프로그램되도록 선택한다. 휴대용 컨트롤러는 움직임 센서 (적외선) 모듈들, 광 센서(포토셀) 모듈들 및 전력 팩 모듈들을 프로그램한다. 레이저 프로그래밍 모드는, 두 개 이상의 제어 모듈들이 서로 근접하여 위치되거나 또는 단지 하나의 모듈만이 프로그램되는 경우 몇몇 모듈들에 도달하는 적외선 빔이 많이 퍼지는 높은 천정에 위치될 때, 프로그램될 특정 모듈을 선택하는데 이용된다. 레이저 프로그래밍 모드는 단독 프로그래밍 배정에 대하여 하나 및 하나만의 특정 모듈을 선택 또는 선택 해제하거나, 또는 그룹 프로그래밍 배정에 대하여 두 개 이상의 특정 모듈들을 선택 또는 선택 해제하는데 이용된다.

각 제어 센서 모듈은 하나 이상의 관심이 있는 지역 환경 조건 예를 들면 광 강도, 열 에너지, 물리적인 움직임, 온도, 진동 및 사운드를 검출, 감지 및/또는 측정하는 하나 이상 센서들을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 제어 모듈들은 열 움직임을 검출하는 PIR(passive 적외선) 센서, 주위 광을 감지 및 측정하는 포토셀 센서, 태양광의 IR 스펙트럼을 감지하는 적외선 센서, 원격 송신기로부터 광역 적외선 명령 신호를 수신하는 적외선 수신기, 원격 송신기로부터 협폭 빔 레이저 명령 신호를 수신하는 레이저 수신기, 통신 송수신기, 데이터 마이크로 컨트롤러 및 다수의 발광 다이오드(LED)들이 구비되어 있다. LED 다이오드들은, 원격 프로그래밍 유닛에 의해서 송신된 명령 신호들에 포함된 정보에 따른 프로그래밍 모드를 나타내거나 또는 센서 피드백을 제공하거나 또는 네트워크 디바이스 동작 상태를 나타내기 위해 하나 이상의 컬러들 및 깜빡임 속도가 개별적으로 또는 조합되어 이용된다. 프로그래밍 명령 신호들 및 디바이스 상태 정보는 근거리 통신망의 신호 전도체들에 연결된 모든 제어 모듈들 및 지능형 스위치들에 의해서 공유된다.

조명 제어 모듈들 중 임의의 하나는 네트워크에서 임의의 다른 조명 제어 모듈들을 제어할 수 있는 중앙 또는 마스터 컨트롤러로서 기능할 수 있다. 따라서, 임의 특정 조명 제어 모듈의 고장은 즉각적인 국지 영향을 넘어서 네트워크에 영향을 주지 않고 바이패스될 수 있거나 또는 그 기능들이 다른 조명 제어 모듈들로 교체될 수 있다.

더욱이, 각종 타입들의 원격 스위치들은 근거리 통신망에 연결될 수 있고, 선택된 조명 제어 모듈들은 이들 유닛들로부터 원격 명령들에 응답하여 프로그램될 수 있다. 하나의 이런 타입의 원격 스위치 유닛은 임의의 특정한 하나 이상의 조명 제어 모듈들에 의해서 제어되는 다수의 조명 채널들에서 조명 레벨들을 동시에 조절할 수 있는 수동으로 조작 가능한 사전 설정 스위치들을 포함한다. 다른 타입의 원격 스위칭 유닛은 특정 조명 제어 딤머 모듈들에 의해서 제어되는 선택된 채널들에서 조명 레벨들을 올리거나 또는 내리는 사전 설정 올림/내림 스위치이다. 테이터 입력들은 또한 원격 네트워크로부터 프로그래밍 명령들을 수신하기 위해 제공된다.

예를 들면, 주택의 입구 통로에 있는 조명을 제어하는 조명 제어 딤머 모듈은, 윗 층 침실에 위치된 원격 제어 스위치 모듈에 응답하여 입구 통로에 있는 모든 광들이 윗 층 원격에 의해서 사전 설정 레벨로 턴 온 될 수 있도록 프로그램될 수 있다. 주택에서 아래층으로 향하는 다른 조명 제어 모듈들은 동일한 제어 모듈에 종속될 수 있어, 주택에서 아래층으로 향하는 모든 광들은 단위 스위치가 작동된 때에 완전히 ON 되도록 한다. 마찬가지로, 아래층 원격 사전 설정 스위치는 이 단일 스위치를 작동하여 거주지를 이탈할 때 모든 광들이 턴 오프 될 수 있도록 모든 윗 층 조명 레벨들을 제어하기 위해서 선택될 수 있다. 임의의 특정한 조명 제어 모듈이 응답하는 지의 여부는 이것이 그렇게 프로그램되어 있는지의 여부에 달려 있다.

일부 도면과 상세한 설명 전체에 걸쳐서 유사 또는 대응하는 부분들에는 동일한 참조 번호들에 의해서 식별되어 있다.
도 1은 근거리 통신망에 접속된 전력 제어 시스템의 주요 구성 요소들을 나타낸 단순화된 배선도를 나타낸 도면.
도 2는 점유 센서 모듈의 주요 구성 요소들을 나타내는 단순화된 배선도를 나타낸 도면.
도 3은 포토셀 모듈의 주요 구성 요소들을 나타낸 단순화된 배선도를 나타낸 도면.
도 4는 동작 전력을 다수의 조명 부하들에 공급하는 전원, 릴레이 드라이버들, 전자 안정기들 및 딤머들을 포함하는 전력 팩 모듈의 주요 구성 요소들을 나타내는 단순화된 배선도를 나타낸 도면.
도 5는 지능형 벽 스위치 모듈의 주요 구성 요소들을 나타내는 단순화된 배선도를 나타낸 도면.
도 6은 점유 감지 모드 및 일광 수집 모드에서 조명 제어 시스템의 동작 동안 점유 제어 모듈들 및 지능형 스위치들에 의해서 이루어지는 논리 판정을 나타낸 순서도.
도 7은 도 2의 점유 센서 모듈의 성능을 제어하는 동작 파라미터들을 식별하고, 각 파라미터와 연관된 각종 프로그램 가능한 설정들을 나타내고, 또한 시스템 턴 온 명령에 응답하여 "날짜(day)"모드에서 자동 동작 하는 점유 센서 모듈을 구성하는 파라미터 설정들의 특정 조합을 나타내는 표를 나타낸 도면.
도 8은 도 2의 점유 센서 모듈의 성능을 제어하는 파라미터들을 식별하고, 각 파라미터와 연관된 각종 프로그램 가능한 설정들을 나타내고, 또한 수동으로 시작된 시스템 오버라이드 명령에 응답하여 이용자 규정 동작 모드, 예를 들면 "영업시간 후" 동작 모드에서 수동 조작 하는 점유 센서를 구성하는 파라미터 설정들의 특정 조합을 나타내는 표를 나타낸 도면.
도 9는 도 2의 점유 센서 모듈의 성능을 제어하는 파라미터들을 식별하고, 각 파라미터와 연관된 각종 프로그램 가능한 설정들을 나타내고, 또한 예를 들면 (유치원) 낮잠 시간 동안 또는 (고등 학교) 필름 또는 슬라이드 보기 프리젠테이션 동안, 학교 클래스 룸에서 이용될 다른 이용자 규정 동작 모드, 예를 들면 "광 오프" 또는 "극장" 동작 모드에서 수동 조작하는 점유 센서를 구성하는 파라미터 설정들의 특정 조합을 나타내는 표를 나타낸 도면.
도 10은 인공 광(가시성의 "사람 눈" 파장들) 및 태양 광(가시성의 플러스 적외선 파장들) 사이를 구별할 수 있는 다중-채널 포토셀 센서의 특정 응답들을 나타낸 그래프.

이하 도 1을 참조하면, 본 발명에 따라 구성된 조명 제어 시스템(10)이 네트워크(12)에 연결되어 있다. 이 예시적인 실시예에서, 네트워크는 고정 유선 근거리 통신망(LAN)이다. 제어 시스템(10)의 주요 구성 요소들은 전력 팩 모듈(14); 하나 이상의 점유 센서 모듈(16)들; 광 감지 포토셀 모듈(18); 2-버튼 (올림/내림) 실시예에 도시된 다수의-버튼 벽-장착 지능형 스위치(20); 및 8-버튼 (사전 설정 장면 선택) 실시예에 도시된 벽-장착 지능형 스위치(22)를 포함한다. 이들 구성 요소들은 두 개의 차폐된 연 이선식의 배선 전도체들에 의해 형성된 네 개의 전도체 버스(24)에 의해서 상호 연결되고, 한 쌍(26)은 +데이터와 -데이터(백색, 녹색)이고 다른 한 쌍(28)은 DC 전력 +12VDC와 접지(적색, 흑색)이다. 정확한 시스템 구성은 이용자에 의해서 결정되고, 몇 개 이상의 사전 설정 원격 스위치들 및 오름/내림 원격 스위치들뿐만 아니라 소망에 따라 부가적인 조명 제어 모듈들을 포함할 수 있다.

제어 시스템(10)은, 형광성 및 백열성, 디밍 및 비 디밍 둘 다를 포함하는 각종 종류의 조명 부하들에 대한, 그리고 선택적으로 셰이드 제어(shade control) 또는 프리젠테이션 스크린 올림/내림 기능들과 같은 비 조명 기능들을 실시하는 하나 이상의 액세서리 부하들 예를 들면 모터 부하들에 대한, 동작 전력의 공급을 제어하는 애플리케이션 코드 소프트웨어 및 디바이스 제어 펌웨어로 구성된다. 도 4에 도시된 예시적인 실시예에서, 시스템(10)은 전자 디밍 안정기들(38, 40, 42 및 44)의 그룹에 대한 전력 스위칭 릴레이들(30, 32, 34, 36)을 통한 AC 동작 전력의 공급을 제어한다. 전자 딤머 회로들(46, 48, ...)은 형광 램프들(FL1, FL2, FL3 및 FL4)의 휘도 출력을 제어하는 디밍 안정기들에 0-10 VDC 또는 펄스-폭 변조된 DC 전압(HDF) 중 어느 하나를 공급한다.

제어 시스템(10)의 제어 모듈들(14, 16 및 18) 및 스위치 모듈들(20, 22)은 각 제어 모듈 및 스위치 모듈은 동작 프로그램 지시들, 애플리케이션 프로그램 코드, 펌웨어 프로그램 코드 및 디폴트 모듈 구성 파라미터들이 저장된 ROM 메모리; 디바이스 제어 펌웨어가 저장된 EEPROM 메모리; 및 구성 파라미터 설정들과 관련한 정보, 감지된 환경 데이터 및 네트워크 디바이스 상태 정보가 저장된 RAM 메모리를 구비한 마이크로 컨트롤러(50)의 형태로 데이터 프로세서를 포함한다는 점에서 "지능형"인 것을 특징으로 한다.

전체 제어 시스템(10)은 이 시스템이 네트워크 명령들, 구성 파라미터 설정들, 디바이스 상태 정보 및 감지된 환경 데이터와 관련된 정보가 모든 감지 모듈들 및 스위치들에 의해서 동시에 공유되는 네트워크에서 상호 연결된 지능형 감지 모듈들 및 지능형 스위치들을 포함한다는 점에서 지능형인 것을 특징으로 한다. 게다가, 각 제어 모듈은 다른 제어 모듈들 및 지능형 스위치들로부터 네트워크상에서 통신 되는 디바이스 상태 정보 및 명령들뿐만 아니라 국지적으로 감지된 환경 조건들에 응답하여 그 파라미터 설정들을 동적으로 재구성할 수 있고, 국지 조건들이 변경됨에 따라 이에 응답하여 전력 제어 기능들을 동적으로 실행할 수 있다.

이하 도 4를 참조하면, 종래 서비스 구성 요소들은 클록 회로물, 제로 크로스오버 검출 회로물(ΦCross), 하나 이상의 레귤레이트된(regulated) DC 전원들, 및 통신 송수신기(54)를 포함하는 마이크로 컨트롤러(50)에 연결되어 있다. 네트워크(12)상에서 통신된 데이터에 응답하여, 마이크로 컨트롤러(50)는 명령 출력들을 디밍 회로물에, 예를 들면 안정기 디밍 회로들(46, 48)을 구동하는 Dim 1 및 Dim 2에 제공한다. 마이크로 컨트롤러는 또한 스위칭 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3 및 Q4)에 의해서 형성된 릴레이 드라이버 회로들에 대하여 명령 출력들(Relay 1, Relay 2, Relay 3 및 Relay 4)을 생성한다. 스위칭 트랜지스터들은 에어 갭 릴레이들(에어-갭 relay)(30, 32, 34 및 36)의 계자 권선(界磁捲線)을 통해 DC 작동 전류를 도전시키는 접지 경로를 제공한다.

데이터 프로세서(50)는 종래 마이크로프로세서 또는 마이크로 컨트롤러이다. 예시적인 LAN 실시예(12)에 따라 종래 EIA 프로토콜 호환 가능 네트워크에 이용하는, 데이터 프로세서(50)는 아리조나 샨들러에 위치하는 회사(Microchip Technology, Inc.)에 의해서 제조되는 부품번호 제PIC18F1320호인 마이크로 컨트롤러이다. 마이크로칩 기술 마이크로 컨트롤러(50)에서 상세한 사양들 및 동작 정보는 회사(Microchip Technology, Inc)에 의해서 "28 Pin 8-Bit CMOS Flash Microcontroller"라는 제목으로 발행되고 여기에 참조로 포함된 PIC18F1320 데이터 시트에서 알 수 있다. 마이크로 컨트롤러(50)는 각 제어 모듈에 의해서 이용되는 다운로드 가능한 애플리케이션 소프트웨어 및 각종 상수들과 동작 파라미터들을 저장하는 EEPROM 및 펌웨어 프로그램 저장용 RAM 및 ROM 메모리 디바이스들을 포함한다.

전력 팩 모듈(14)은 제어 모듈들의 내부 회로물에 의해서 요구되는 레귤레이트된 전압들을 공급하는 DC 전원(56)을 포함한다. 필요로 하는 내부 전력에 부가하여, DC 전원(56)은 외부 디바이스들에 의해서 이용하기 위한 공급 전압을 제공한다. 예를 들면, 레귤레이트된 +12 VDC는 하나 이상의 외부 부하들, 예를 들면 센서들에 의해서 이용하기 위해 제공된다.

종래 클록 회로는 마이크로 컨트롤러 및 나머지 회로물에 의해서 요구되는 클록 신호들을 제공한다. 클록 회로는 안정된 참조 클록 신호를 제공하는 하나 이상의 수정 발진기들을 포함할 수 있다. 리셋 감시 회로는 전력 중단에 응답하여 마이크로 컨트롤러(50)에 작동 개시(power-up) 리셋 신호를 제공한다. 이 회로는 또한 소스 AC 전원의 출력을 감시한다. 소스 전압이 너무 낮게 떨어지면, 리셋 회로는 저 전압 동작에 의해서 발생 될 수 있는 불안정한 동작을 회피하도록 리셋 신호를 생성한다.

각 제어 모듈 및 지능형 스위치는 네트워크에서 다른 디바이스들과 통신하고 정보를 공유한다. 데이터와 명령들의 양방향 통신은 네트워크(12)에 대하여 각 제어 모듈을 인터페이스 하는 통신 송수신기(54)에 의해서 제공된다. 통신 송수신기는 임의의 종래 통신/네트워크 인터페이스 디바이스를 포함할 수 있다. 매체의 선택에 부가하여, 네트워크 프로토콜의 선택은 통신 송수신기에 대한 필요 조건들을 판정한다. 본 발명의 예시적인 실시예에서 이용되는 통신 프로토콜은, 네트워크 하드웨어 디바이스들이 일련의 포인트-투-포인트 노드들로서, 예를 들면 EIA-485 통신 프로토콜로서 연결되는 연 이선식의 전도체들 상에서 차동 균형 신호처리(differential balanced signaling)를 채용한 반이중 멀티포인트 시리얼 통신(half-duplex multipoint serial communication) 채널이다.

예시적인 실시예의 EIA-485 프로토콜 연 이선식(撚二線式) 네트워크(12)를 이용하는 경우, 통신 송수신기(54)는 스위스 제네바에 위치하는 회사(ST Microelectronics)에 의해서 제조된 부품 번호 제ST485B호인 RS485 인터페이스 송수신기이다. 송수신기(54)는 연 이선식 네트워크(12)상에서 양방향 디지털 데이터 통신을 위해 각 감지 모듈과 지능형 스위치를 인터페이스 하는 필수 구성 요소들을 포함한다. 제어 모듈(14)로부터의 송신 데이터는 송수신기(54)에 입력되고, 이 송수신기는 연 이선식 26 데이터 전도체들 상에서 송신하는 데이터(Data+, Data-)를 인코딩 및 처리한다. 게다가, 송수신기(54)는 다른 네트워크 디바이스들로부터 네트워크(12) 상에서 수신된 데이터 및 명령들을 수신, 디코드 및 전도(conduct) 한다.

통신 송수신기(54)는 네트워크(12)에서 각 제어 모듈 및 지능형 스위치가 모든 다른 네트워크 디바이스들과 정보를 공유할 수 있게 한다. 예시적인 실시예에서, 통신 송수신기들은 연 이선식 배선 상에서 데이터를 송신 및 수신한다. 통신 송수신기들은 전력선 캐리어, 동축 케이블, 광섬유 및 무선 RF 신호 처리를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다른 타입의 매체에 적응될 수 있다.

상술한 바와 같이, 각 제어 모듈은 또한 각종 조명 부하들을 제어하는 수단을 포함한다. 여기에 도시된 예시적인 실시예에서, 형광 램프용 안정기들(디밍 및 비-디밍), 릴레이 접촉의 닫힘에 의해서 제어될 수 있는 임의 전기 부하, 및 수동형(저항성) 부하를 포함하는 세 개의 상이한 타입의 부하들이 제어될 수 있다. 전력 팩 제어 모듈(14)의 마이크로 컨트롤러(50)로부터의 안정기 부하 명령들(DIM 1.DIM 2)은 하나 이상의 딤머들, 예를 들면 하나 이상의 디밍 안정기들(38, 40, 42, 44)을 구동하는 안정기 디밍 회로들(46, 48)에 인가된다. 디밍 안정기들의 출력들은 릴레이 드라이버 회로들의 동작에 응답하여 하나 이상의 형광 램프들(FL1, FL2, FL3, FL4)에 인가된다. 릴레이 드라이버 회로들은 마이크로 컨트롤러(50)에 의해서 생성되는 릴레이 명령 신호들(Relay 1, Relay 2, Relay 3, Relay 4)에 응답하여 작동되는 스위칭 릴레이들(30, 32, 34, 36) 및 스위칭 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3 및 Q4)에 의해서 형성된다.

전력 팩 제어 모듈(14)의 릴레이 드라이버 회로 부분을 나타내는 개략적인 도면이 도 4에 도시되어 있다. 각 릴레이 드라이버 회로는 스위칭 릴레이(30)의 계자 권선을 통한 전류의 도전을 제어하는 트랜지스터 스위치, 예를 들면 Q1을 포함한다. 마이크로 컨트롤러(50)로부터의 릴레이 부하 신호(Relay 1)는 저항 전압 분할 회로를 통해 트랜지스터 스위치(Q1)의 베이스에 입력된다. 릴레이 계자 코일은 +12 VDC 전원과 트랜지스터(Q1)의 컬렉터 사이에서 보호 다이오드와 병렬로 연결된다. 이 다이오드는 전원이 끊길 때 계자 권선에 의해서 생성되는 역기전력(back EMF)을 억제한다. 마이크로 컨트롤러(50)로부터의 명령들에 응답하여, 이 회로가 릴레이 접촉들을 열고 닫아 원격 유틸리티 전원으로부터 공급되는 동작 전압 277 VAC 또는 120 VAC 중 어느 하나에 안정기(38)의 전력 입력 단자를 연결한다.

전력 팩 모듈(14)의 안정기 디밍 회로들(46, 48)은 디자인과 동작에 있어서 종래의 것이고, 0 내지 +10 VDC의 범위에서 신호를 출력하는 기능을 하는 연산 증폭기 및 연관 구성 요소들을 포함한다. 전자 안정기들은 소망하는 광 강도 레벨을 생성하는 DC 입력에 비례하여 구동 전압을 출력하도록 적응된다. 전자 안정기들은 램프들에 인가된 전압들을 조절하고, 이들은 DC 입력 안정기-디밍 신호의 레벨에 따라서 연결된다. 0 또는 10 VDC 중 어느 하나는 ON 또는 최대 제어 상태에 대응하고, 다른 전압 극대, 즉 +10 VDC 또는 0 은 OFF 또는 최소 제어 상태에 각각 대응한다. 중립 전압들은 형광 램프들의 제어 휘도와 선형적으로 대응한다.

전력 팩 모듈(14)의 제로 크로싱 검출 회로(ΦCross) 부분은 마이크로 컨트롤러(50)에 의해서 감시되는 AC 입력 위상의 절반 사이클마다 제로 크로스오버 신호를 생성한다. AC 전압의 각 제로 크로싱에서, 마이크로 컨트롤러(50)가 검출할 수 있는 짧은 펄스가 생성된다.

예시적인 실시예의 조명 제어 시스템(10)은 중앙 컨트롤러 또는 다른 유닛들로부터의 어떠한 상호작용 없이 주어진 공간 또는 방에서 16개까지의 조명 채널들을 제어할 수 있다. 광역의 통신 가능 범위를 부여하기 위해 구비하고 있는 다수의 센서 모듈들에 동일한 파라미터(시간, 릴레이, 감도, ...)를 프로그램하기 위해서는, 센서 모듈들 중 하나의 선택을 필요로 하고, 그 다음 광폭 빔 적외선 신호 IR을 송신하는 원격 프로그래밍 유닛(58)에서 모두 선택(Select All) 버튼을 작동시킨다. 모든 센서 모듈들의 LED 상태 지시자들(60)은 이들이 선택된 것을 나타내도록 점등(청색)한다. 소망하는 센서 모듈에서 레이저 빔 LZ를 배향함으로써 센서 모듈들은 전체 프로그래밍으로부터 추가 또는 제거될 수 있다.

각 점유 센서 모듈(16)은 프로그래밍 모드, 센서 피드백, 및 상태의 동작을 나타내기 위해서 개별적으로 또는 조합하여 이용되는 세 개의 LED 상태 지시자들 (적색, 청색, 녹색)의 클러스터(60)를 포함한다. 일단 선택되면, 단일 센서 모듈은 그 자신의 점유 파라미터들(청색 LED), 다수의 점유 센서 파라미터들(청색, 적색 LED), 스위치들 또는 누름 버튼들(적색 LED), 딤머들 또는 포토셀 파라미터들 (녹색) 등을 프로그램하도록 명령 될 수 있다. 센서 모듈들이 테스트(Test) 또는 정상(Normal) 모드에 있는 동안, LED 지시자들의 컬러들 및 깜박임 속도는 센서 상태 예를 들면, 점유 검출, 타임 아웃 상태에 있는 센서 모듈 및 주위 광 강도 레벨들을 나타내는데 이용될 수 있다.

제어 모듈의 파라미터 설정을 재판독하기 위해서, 오퍼레이터는 재판독될 각종 파라미터들 전체에 걸쳐 토글하고 원격 프로그래밍 유닛(58)에서 판독 버튼을 작동시킨다. LED 지시자들은 적색(파라미터가 프로그램되지 않음) 또는 청색(파라미터가 프로그램됨) 중 어느 하나를 깜박인다. 예를 들면, 점유 센서 모듈(16)에서 감도 설정을 확인하기 위해서, 오퍼레이터는 설정 피드백 모드에 들어가서 감도를 선택한다. 그 다음, 오퍼레이터는 원격 프로그래밍 유닛(58)에서 낮은 감도 버튼을 작동시킨다. 점유 센서 모듈의 LED들이 적색을 발광하면, 센서에서 현재 설정은 낮은 감도가 아닌 것을 의미한다. 그 다음 오퍼레이터는 센서가 청색을 발광할 때까지 각 후속하는 감도 설정 전체에 걸쳐 토글 할 수 있고, 이 청색 발광은 원격 송신기에서 키 누름에 대응하는 각 설정으로 제어 모듈이 설정되어 있다는 것을 나타낸다.

도 2를 다시 참조하면, 점유 센서 모듈(16)은 규정된 영역에서 움직임의 검출에 응답하여 에어-갭 릴레이 또는 디밍 부하를 제어한다. 점유 센서 모듈(16)은 점유 감지, 일광 수집 및 디밍 제어를 포함하는 각종 작업들을 수행하는데 이용되는 디바이스 상태 정보를 생성하는 주위 광 강도 포토셀 센서(64) 및 움직임 검출기 센서(66)를 포함한다. 점유 센서 모듈(16), 포토셀 센서 모듈(18) 및 사전 설정(장면 선택) 지능형 스위치(22)에 의해서 네트워크(12) 상에서 통신 되는 디바이스 상태 정보에 응답하여 제어 시스템(10)에 의해서 논리 판단이 이루어지는 것을 나타낸 블록도는 도 6에 도시되어 있다. 점유 감지 이외에, 광 수집 작업이 구현될 수 있다. 광 수집은 포토셀 센서(64)에 의해서 감지된 주위 광 강도 레벨을 이용한다.

점유 센서 모듈(16)은 규정된 영역 내에서 움직임을 검출하기 위해 적외선 에너지에서의 변화에 반응하는 수동 적외선 (PIR) 움직임 센서(66)를 포함한다. 수동 적외선 움직임 센서(66)는 캘리포니아 프리몬트에 위치하는 회사(Perkin Elmer Optoelectronics Corporation)에 의해서 제조된 모델 번호 제LHi 1128호이다. 모델 번호 제LHi 1128호 PIR 움직임 센서(66)에 관한 상세한 설명 및 동작 정보는 회사(Perkin Elmer Optoelectronics Corporation)에 의해서 "Pyroelectric Detector LHi 1128"라는 제목으로 발행되고 여기에 참조로 포함된 데이터 시트에서 알 수 있다.

점유가 검출된 경우, PIR 센서(66)는 마이크로 컨트롤러(50)의 ROM에 있는 점유 작업 애플리케이션 소프트웨어의 실행을 가능하게 하는 명령을 생성한다. 점유 작업은 먼저 광의 현재 레벨을 검사한다. 광 수집이 가능해지면, 광 수집 작업에 따라서 광이 턴 온 된다. 주위 광 레벨이 포토셀 센서(64)에 의해서 주기적으로 측정되고, 광의 휘도가 이에 따라 조절된다. 광 수집이 가능하지 않고, 마지막 광 레벨 값은 0이 아닌, 즉 완전히 OFF인 경우, 광의 레벨은 광이 마지막으로 턴 오프된 때에 설정되었던 마지막 딤 레벨로 설정된다. 마지막 광 레벨 값이 0인 경우, 광들의 레벨은 소정의 값, 예를 들면 최대 휘도로 설정된다.

점유 센서 모듈(16)은 네트워크상에서 점유 상태 갱신 신호를 모든 다른 모듈들 및 지능형 스위치들에게 주기적으로 전송한다. 이 정보는 다른 네트워크 디바이스들의 RAM 메모리에 저장된다. 각 제어 모듈은 배정된 작업의 실행과 연계하여 이 정보를 참조 데이터로서 이용한다. 또한, 각 제어 모듈의 마이크로 컨트롤러(50)는 갱신된 점유 상태 정보를 이전 상태와 비교하고, 하나 이상의 그 동작 파라미터들의 설정 값을 그 비교 결과에 따라서 적어도 부분적으로 저장 동작 값들의 세트로부터 선택된 상이한 값으로 변경한다.

제어 시스템(10)의 동작 동안 디폴트, 영업시간 후 및 프리젠테이션 점유 감지 모드들로 적용할 수 있는 점유 센서 파라미터 값들의 각종 조합의 예들이 도 7, 도 8 및 도 9에 도시되어 있다.

점유 센서 모듈(16)에는 전압 레귤레이터(52)로부터 +5VDC 동작 전력이 공급된다. 데이터는 양방향 송수신기(54)를 통해 다른 네트워크-연결된 제어 모듈들 및 스위치 모듈들로부터 통신 되고 수신된다.

광 센서 모듈(18)은 주위 광의 강도를 감지 및 측정하는 광-디지털 이중 채널 포토셀 센서(64)를 포함한다. 센서(64)의 광대역 채널은 감시되는 국부 영역에서 전체 스펙트럼(가시광 및 IR)에 걸친 주위 광을 감지한다. 광대역 채널은 사람 눈 반응에 근사하고 주위 광 강도 측정의 디지털 출력을 제공한다. 광대역 채널은 또한 원격 컨트롤러(58)에 의해서 송신되는 협폭 빔 레이저 광 프로그래밍 신호들을 감지한다. 포토셀(64)의 협대역 채널은 IR 스펙트럼의 광에만 반응하고, 예를 들면 일광 수집 모드에서 동작하는 경우, 직접뿐만 아니라 간접 태양광 강도 측정에 이용되는 디지털 출력을 제공한다.

이중 채널 포토셀 센서(64)은 텍사스 플라노에 위치한 회사(Texas Advanced Optoelectronics Solutions Inc.(TAOS))에 의해서 제조된 부품 번호 제TSL2560호이다. TSL2560 이중 채널 포토셀 센서에 관한 상세한 사양 및 동작 정보는 TAOS에 의해서 "TSL2560, TSL2561 Light to Digital Converter"라는 제목으로 발행되고, 여기에 참조로 포함된 데이터 시트에서 알 수 있다.

이하 도 3을 참조하면, 다중-채널 포토셀 모듈(18)은 규정된 영역의 주위 광의 강도를 감지 및 측정한다. 포토셀 모듈(18)의 구성은 점유 센서(66)가 생략된 것을 제외하고 모든 면에서 점유 센서 모듈(16)과 동일하다. 포토셀 모듈(18)은 원격 프로그래밍 컨트롤러(58)로부터 무선 광폭 빔 적외선 프로그램 명령들을 수신하는 IR 수신기(68)를 포함한다. 다중-채널 포토셀 센서(64)는 원격 프로그래밍 컨트롤러(58)로부터 협폭 빔 레이저 프로그램 명령들을 수신하는 하나의 채널을 포함한다.

포토셀 센서 모듈(18)은 네트워크상에서 디바이스 상태 신호들을 모든 다른 모듈들 및 지능형 스위치들에 전송한다. 포토셀 센서 모듈 상태 신호들은 다른 네트워크 디바이스들의 RAM 메모리에 수신되어 저장된 국부 환경 조건 정보(예를 들면, 주위 광 강도) 및 디바이스 동작 상태(예를 들면, 광 ON/OFF, 디밍 모드 인에이블/디스에이블, 일광 수집 인에이블/디스에이블, 루멘 유지보수 인에이블/디스에이블)를 포함한다. 각 제어 모듈은 배정된 작업의 실행과 연계하여 이 정보를 참조 데이터로서 이용한다. 또한, 각 제어 모듈의 마이크로 컨트롤러(50)는 갱신된 광 강도 및 디바이스 상태 정보를 이전에 저장된 정보와 비교하고, 하나 이상의 그 동작 파라미터들의 설정 값을 그 비교 결과에 따라서 적어도 부분적으로 저장 동작 값들의 세트로부터 선택된 상이한 값으로 변경한다.

마찬가지로, 각 점유 센서 모듈(16)은 네트워크상에서 디바이스 상태 신호들을 모든 다른 모듈들 및 지능형 스위치들에 전송한다. 이 점유 센서 상태 신호는 다른 네트워크 디바이스들의 RAM 메모리에 수신되어 저장된 디바이스 동작 상태 정보(예를 들면, 수동 모드, 자동 모드, 움직임 검출)를 포함한다. 각 제어 모듈은 배정된 작업의 실행과 연계하여 이 정보를 참조 데이터로서 이용한다. 또한 각 제어 모듈의 마이크로 컨트롤러(50)는 갱신된 점유 센서 상태 정보를 미리 저장된 정보와 비교하고, 하나 이상의 그 동작 파라미터들의 설정 값을 그 비교 결과에 따라서 적어도 부분적으로 저장 동작 값들의 세트로부터 선택된 상이한 값으로 변경한다.

각 지능형 스위치(20, 22)는 또한 다른 네트워크 디바이스들의 RAM 메모리에 수신되어 저장된 그 현재 설정에 관련한 정보(예를 들면, ON, OFF, 장면 선택, 올림/내림 값)를 포함하는 디바이스 상태 신호들을 네트워크상에서 전송한다. 각 제어 모듈은 배정된 작업의 실행과 연계하여 이 정보를 참조 데이터로서 이용한다. 또한, 각 제어 모듈의 마이크로 컨트롤러(50)는 갱신된 스위치 상태 정보를 이전에 저장된 정보와 비교하고, 하나 이상의 그 동작 파라미터들의 설정 값을 그 비교 결과에 따라서 적어도 부분적으로 저장 동작 값들의 세트로부터 선택된 상이한 값으로 변경한다.

스위치들(S1, S2)의 세트는 프로그래밍 명령들을 수동으로 입력하는 포토셀 모듈(18)에 그리고 모듈(16)에 포함된다. LED 지시자 램프들(적색, 청색, 녹색)의 어레이(60)는 모듈 프로그래밍 상태의 시각적 피드백을 제공한다. 종래 적외선 센서(68)는 마이크로 컨트롤러(50)에 프로그래밍 명령들을 입력하는 원격 컨트롤러(58)로부터 펄스 IR 신호들을 수신한다. 적외선 센서(68)는 펜실베니아 말번에 위치한 회사(Vishay Intertechnology, Inc.)에 의해서 제조된 부품 번호 제TSOP62호인 원격 제어 IR 수신기이다. 원격 제어 IR 수신기(68)에 관한 상세 사양 및 동작 정보는 회사(Vishay Intertechnology, Inc.)에 의해서 "IR Receiver Modules for Remote Control Systems"라는 제목으로 발행되고, 여기에 참조로 포함된 데이터 시트에서 알 수 있다.

제어 모듈들은 공통 또는 상이한 회로들을 제어하도록 상호 연결 및 프로그램 될 수 있다. 이는 시스템을 재배선할 필요 없이 센서들에 대한 부하들의 상호 연결을 배정(또는 재배정)할 수 있게 한다. 또한, 제어 모듈들은 공통 또는 상이한 타임 아웃 지연이 가능하도록 프로그램될 수 있다.

예를 들면, 복도 및 두 개의 화장실이 하나의 네트워크에 연결되어 복도에 있는 하나의 점유 센서 모듈과 각 화장실에 있는 하나의 점유 센서 모듈이 복도 조명 회로를 제어하는 것이 가능하다. 복도에서 또는 어느 하나의 화장실에서 움직임이 검출되는 한, 복도 조명 회로들은 ON을 유지한다.

다른 예에 따르면, 화장실 또는 유틸리티 방은 입구 근처에 위치되어 단일 점유 센서 모듈(16)(1분 타임 아웃 지연을 가짐)과 방의 후방 근처에 위치된 다른 하나(10분 타임 아웃 지연을 가짐)에 의해서 감시된다. 이는 점유자가 입구 근처에서 신속한 작업을 수행할 수 있게 하는데, 예를 들면, 1분 타임 아웃 지연 내에서 공급 아이템을 집는 것이 가능하다. 점유자가 또한 예를 들면 전체 파일들을 찾기 위해서 방으로 가는 경우, 10분 타임 아웃 지연이 설정된다.

점유 센서 모듈(16)들은 광이 턴 오프되자마자 예를 들면 5초 내에 이를 나타내는 음성 신호를 내는 비퍼(62)를 포함한다. 비퍼 음색은 또한 센서 모듈들을 수동이든지 또는 원격이든지 프로그래밍할 때 피드백을 위해서 사용될 수 있다.

점유 센서 제어 모듈(16)들은 이전에 감시되어 RAM 메모리에 저장된 점유 패턴들에 기초하여 모듈들이 가장 효율적인 타임 아웃 지연을 자동 설정할 수 있게 하는 지능형 동작 모드로 프로그램될 수 있다.

제어 모듈(16)들의 몇몇 파라미터들은 전력 제어 시스템(10)이 임시 기반으로 기능 하는 방법을 수정할 수 있도록 동적으로 조절될 수 있다. 예를 들면, 테스트(Test) 모드에서, 모든 점유 센서 모듈들에서의 타임 아웃 지연은 일시적으로 최소 타임 아웃(15분의 프로그램 지연은 15초로 됨)으로 변경될 수 있다. 이는 조명 제어 시스템(10)이 15분이 아니라 단지 15초 동안만 방에 있다가 떠남으로써(또는 서 있음으로써) 신속하게 테스트 될 수 있게 한다. 테스트 모드에서 동작하는 동안, LED들은 또한 센서 상태 확인(적색=테스트 모드; 청색=점유 검출; 녹색=회로를 턴 오프시키기 위한 타임 아웃 지연이 준비되지 않음)을 위해 깜빡인다.

방들이 결합 될 경우, 센서 모듈들은 또한 연결되어 부가적인 통신 지연들을 취급하도록 더 긴 타임 아웃 지연들로 설정된다. 설정 대안 타임 아웃(Set Alternate Timeout) 명령을 전송함으로써, 모든 센서 제어 모듈들은 그들의 타임 아웃 지연을 더 큰 지연으로 증가시키도록 설정될 수 있다.

건물 관리 시스템이 선택된 방들에 대하여 스위프 오프 명령(Sweep Off Command)을 발행한 시간 동안, 센서 모듈들은 그들의 타임 아웃 지연을 더 짧은 시간으로 줄여서 회로들이 다 짧은 시간에 턴 오프할 수 있게 하여 관리 직원이 방에서 방으로 움직이는 시간 동안 더 많은 에너지를 절약할 수 있게 한다.

도 3 및 도 10을 참조하면, 모듈(18)의 이중-채널 포토셀 센서(64)는 모듈이 태양광(오픈 루프) 또는 인공광(폐 루프) 감지 중 어느 하나를 선택할 수 있게 한다. 이는 센서가 인공 광(가시성의 "사람 눈" 파장들)과 태양 광(가시성의 풀 스펙트럼 플러스 적외선 파장들) 사이를 구별할 수 있게 하는 도 10에 도시된 포토셀 센서(64)의 다중-채널 스펙트럼 응답에 의해서 가능해질 수 있다. 딤머들(46, 48, ...)이 방에 입사되는 태양 광의 양에 기초하여 제어되는 경우, 포토셀(64)의 태양 광(오픈 루프) 채널이 인에이블 된다. 딤머들(46, 48, ...)이 일정한 실내 광을 위해 제어되는 경우, 포토셀(64)의 인공 광(폐 루프) 채널이 인에이블 된다. 이는 포토셀 센서 모듈(18)이 감시될 영역에서 입수 가능한 광에 적응할 수 있게 하고, 따라서 양호한 성능을 위해서 광원에 관련한 포토셀(64)의 위치 및 방향을 덜 중요한 요인으로 만든다. 비록 종래 포토셀 유닛들은 포토셀 센서 엘리먼트의 조심스런 위치 결정 또는 조준을 필요로 하더라도, 도 3의 이중-채널 포토셀 센서의 특정 위치 결정 또는 조준은 요구되지 않는다.

다중 채널 포토셀 센서 모듈(18)은 광원의 넓은 파장을 처리하고, 명시된 애플리케이션에 어느 것이 사용될지 선택할 수 있다. 이는 인공 광(가시성의 "사람 눈" 파장들)과 태양 광(가시성의 플러스 적외선 파장들) 사이를 구별하는 것을 가능하게 한다. 광들의 디밍을 제어하기 위해 광 센서 모듈(18)을 사용하는 두 개의 주요 애플리케이션들은 일광 수집(Daylight Harvesting) 및 루멘 유지 보수(Lumen Maintenance)이다. 일광 수집 모드에서, 이중 채널 포토셀 센서(64)는 주로 태양으로부터의 광에 노출되는 위치(오픈 루프) 또는 제어되는 태양 및 인공 조명 광원들 둘 다의 영향에 노출되는 위치(폐 루프) 중 어느 하나에 위치된다. 루멘 유지 보수는 램프들이 시간이 지남에 따른 광 출력의 손실을 보완하도록 하는 인공 광의 제어를 포함한다.

모든 경우들에서, 종래 포토셀 센서의 효과는 센서가 방에 얼마나 잘 위치되어 있는지에 따라서 크게 영향을 받는다. 종래 포토셀 센서는 모든 다른 광원들로부터 그 제어 레벨들을 얻거나 차폐하기 위해서 광원을 판독할 필요가 있다. 감시될 파장들을 선택할 수 있는 다중 채널 포토셀 센서(64)를 사용함으로써, 위치 결정은 덜 중요하게 되고, 다중 채널 포토셀 센서는 거의 모든 애플리케이션의 필요를 만족시키는데 사용될 수 있다. 동일한 다중 채널 포토셀 센서(64)는 태양 광에만 기초하는 광 영역을 턴 온 및 오프 시키고(오픈 루프), 인공 광에 의해서 적어도 부분적으로 조명되는 다른 영역들에서 디밍함으로써 광 레벨들을 또한 조절하는데(폐 루프) 사용될 수 있다.

점유 센서 모듈(16)들 및 포토셀 센서 모듈들(18) 둘 다에서의 포토셀 레벨들은 IR 원격 프로그래밍 컨트롤러(58)에 의해서 수동 또는 원격 중 어느 하나로 조절될 수 있고, 현재 주위 광 레벨의 "스냅 촬영" 판독을 취하도록 이루어질 수 있다. 점유 센서 모듈(16)이 스탭 촬영 특징을 이용하여 조명을 턴 온 하게 하는데 요구되는 광의 레벨을 선택하기 위해, 오퍼레이터는 설정 레벨 포토셀 파라미터를 선택한 다음, IR 원격 송신기(58) 상의 스냅 촬영 버튼을 눌러 유지한다. 포토셀 센서 모듈(18)은 먼저 방에서 광을 턴 오프하고, 4초를 카운트 다운(비프 4번)을 시작하고, 그 다음 방의 광 레벨의 판독(스냅 촬영)을 취한다. 이는 종래 시스템들의 어림짐작을 없애준다. 스냅 촬영 광 강도 측정이 저장된 후, 저장된 스냅 촬영 광 강도 레벨의 값을 증가시킴으로써 소망에 따라 레벨이 업 또는 다운 조절될 수 있다.

점유 및 포토셀 센서 모듈들은 동작 레벨들을 설정하는데 사용되는 광을 검출한다. 점유 센서들은 이들이 방으로의 움직임을 검출한 경우(자동 온(Automatic On)) 광을 턴 온 하는데 사용된다. 일부 종래 센서 모듈들이 가지고 있는 특징은 먼저 방에 이미 존재하고 있는 태양 광의 양을 감지하는 것이고, 충분한 광이 있다면, 아무런 액션을 취하지 않고 광은 오프 상태로 남아 있게 된다. 대부분의 종래 센서들에서 이 레벨이 설정되는 방식은 기계적으로 다이얼을 돌리거나 또는 스위치들을 설정하거나 또는 버튼을 움직이는 것이다. 일부 센서들은 설치자가 조절을 행할 수 있도록 도와주기 위해서 피드백 LED 표시를 제공한다. 이 방법들 모두는 설치자가 사다리를 가져와서 물리적으로 센서를 조절하고, 그 다음 사다리에서 내려와서 한쪽에 사다리를 치우고 적절한 반영하는지를 보기 위해서 센서를 테스트하는 것이 요구된다. 이는 시행착오 방법이며, 통상적으로 정확하게 레벨 설정을 얻기 위해서는 여러 번 반복하여야 한다.

전력 제어 시스템(10)에 따른 포토 스냅 촬영 또는 캡처는, 포토셀 센서 모듈(18)이 이에 부착된 네트워크에 의하거나 또는 IR 원격 프로그래밍 유닛(58)에 의한 것 중 어느 하나에 의해서 원격으로 액세스되도록 하여 포토 스냅 촬영 기능을 트리거(작동) 시킬 수 있게 한다. 트리거된 경우, 점유 센서 모듈(16)은 먼저 방의 광을 턴 오프하고, 현재 태양 광의 양을 측정하기 위해서 그 포토셀(64)을 대기하고, 소망하는 레벨을 설정하고 그 다음 다시 광을 턴 온 한다. 이 방법은 레벨이 설정되는 동안 설치자를 한쪽에 있게 한다.

이 방법은 또한 일광 수집 또는 루멘 유지 관리 애플리케이션들에 사용되는 경우 포토셀 센서 모듈들(18)에 적용한다. 이 기능을 사용하기 위해서, 내부 광들은 먼저 태양 광이 많이 및 조금 있는 (또는 없는) 경우에 이들이 필요로 하는 레벨로 조절된다. 포토 스냅 촬영 기능은 다음에 높거나 또는 낮은 태양광 레벨 중 어느 하나로 설정하도록 원격으로 트리거 된다. 트리거된 경우, 포토셀 센서(64)는 먼저 조명을 적절한 레벨로 조절하고, 안정화시키기 위해서 광을 대기하고 태양 광 및 인공 광의 레벨을 판독하고, 그 다음 소망하는 레벨을 설정한다. 포토셀 센서 모듈(18)은 또한 하나의 레벨을 캡처하도록 지시될 수 있고, 그 다음 현재 캡처된 레벨에 기초하여 제 2 레벨을 인위적으로 조절한다. 예를 들면, 높은 태양 광 레벨이 캡처될 수 있고, 포토셀 센서 모듈은 낮은 태양 광 레벨을 태양 광보다 낮은 80%로 인위적으로 설정하도록 지시될 수 있다.

제어 네트워크(12)를 공유하는 모든 제어 모듈들(14, 16, 18) 및 지능형 스위치 디바이스들(20, 22)은 시스템 명령들, 감지된 환경 조건들 및 디바이스 동작 상태 정보를 모든 네트워크-연결된 모듈들 및 디바이스들에 분배하도록 설계된다. 이 구성은 제어 모듈들이 시스템에 대하여 폭 넓은 결정을 할 수 있게 한다. 이는 또한 네트워크 통신을 최소로 유지한다. 더욱이, 통신 속도는 낮은 보드 속도 네트워크에서 동작 가능하게 속도가 늦춰질 수 있다. 조명 제어 시스템(10)의 완전한 제어 기능성은 보드 속도가 20Hz 만큼 낮아질 수 있는 고 전압 네트워크에서 구현될 수 있다.

예를 들면, 다수의 점유 센서 모듈(16)들이 넓은 영역을 제어하는데 사용되는 경우, 움직임을 감지하는 제 1 점유 센서 모듈(16)은 각 드라이버 릴레이 회로를 턴 온 하도록 명령을 전송하고, 그 타임 아웃 지연을 설정하고 타임 아웃 지연 값을 포함하는 디바이스 상태 신호를 전송한다. 모든 점유 센서 모듈(16)들은 네트워크에서 모든 릴레이에 대하여 타임 아웃 지연의 트랙(track)을 유지한다. 다른 점유 센서 모듈(16)들이 움직임을 검출하면, 공통 릴레이 드라이버 회로들이 여전히 온인 것을 나타내는 디바이스 상태 정보가 검출되는 한 이들은 송신하는 것이 요구되지 않는다. 릴레이 드라이버 회로들을 턴 오프하기 위한 시간이 1분 미만인 경우, 모든 점유 센서 모듈(16)들은 타임 아웃 지연을 연장하도록 타임 아웃 지연 리셋 명령을 송신하기 위한 기회를 갖는다. 더 긴 타임 아웃 지연으로 설정된 이들 점유 센서 모듈(16)들은 먼저 송신하는 것이 허용된다. 이는 더 짧은 타임 아웃 지연을 갖는 다른 센서 모듈(16)들이 그들의 리셋 명령을 송신하는 것을 방지한다. 모든 점유 센서 모듈(16)들이 15분으로 설정된 타임 아웃 지연을 갖는 시스템들에 대하여, 명령들 간 평균 시간은 방안에서 정상 움직임이 있는 경우 약 10 내지 14분이 된다.

네트워크에 분포된 지능 때문에, 포토셀 센서 모듈은 태양이 가장 높게 뜬 지점(High Sun Set point)과 태양이 가장 낮게 뜬 지점(Low Sun Set Point) 사이의 40%에 태양이 있다는 것을 나타내는 명령을 주기적으로 전송할 수 있다. 네트워크에서 딤머 모듈들은 자동으로 미리 구성된 가장 높게/낮게 태양이 뜬 지점들(High/Low sun set points) 사이를 자동으로 조절한다. 각 딤머 모듈은 고객이 원하는 바에 따라 높게 및 낮게 태양이 뜨는 지점들에 배정될 수 있다. 이는 조명 회로들의 각 설정에서 별도 센서를 요구하는 것보다 하나의 센서로 다수의 딤머들을 제어하는 것을 가능하게 한다.

전력 팩 모듈들(14), 점유 센서 모듈들(16), 포토셀 센서 모듈들(18), 딤머들, 및 스위치 스테이션(교환국)(20, 22)은 공유된 네트워크(12)에서 동작하고, 전체적인 조명 제어 시스템(10)을 더 지능형으로, 즉각 반응형으로, 및 동적으로 만들기 위해서 데이터 및 현재 디바이스 상태 정보를 공유하기 위해 그 네트워크를 이용한다. 종래 제어 시스템들은 에너지 관리 판정이 이루어진 방 컨트롤러에 그들의 레벨들을 되돌려 보고하기 위해 네트워크에서 모듈들을 연결하거나, 또는 다중 기능 시스템을 만들기 위해서 특정 패턴으로 각 센서를 직접 배선하는 것 중 어느 하나에 의해서 구성된다. 어느 쪽이든, 종래 제어 모듈들 모두는 고정된 방식으로 동작하고 이들의 기능들은 재배선 또는 재프로그래밍에 의해서만 변경될 수 있다. 전력 제어 시스템(10)의 분포된 지능형 구성은, 동적으로 재구성될 수 있고, 조명 제어 시스템이 현재 어떻게 사용되고 있는지에 기초하고 환경 조건에서의 국부 변경에 기초하여 판정하는 감지 모듈들을 이용한다.

일 예는 낮 동안에는 통상 점유가 있지만 밤에 점유가 거의 없거나 점유가 없는 방들이다(관리인에 의한 점유는 제외). 낮 동안, 점유 센서 모듈(16)들은 점유 공간들을 감시하는 이들의 감도 및 타임 아웃 지연들을 증가시키지만, 밤에 이들은 이들의 감도를 낮추고, 큰 움직임의 경우에만 광을 턴 온 하게 하고, 광을 턴 오프시키는 타임 아웃을 더 짧게 하여 설정한다. 전력 팩 딤머 모듈(14)은 또한 공간이 점유되지 않지만 여전히 일부 조명을 요구하는 경우 더 많은 에너지 절약 레벨로 낮추어 광을 느리게 디밍하기 위해 점유 센서 모듈(16)들로부터의 움직임 정보를 이용한다.

포토셀 센서 모듈(18)은 점유 센서 모듈(16)(또는 지능형 스위치(20, 22))이 이에 배정된 제어 릴레이들을 턴 온 시켰고 방 장면이 온으로 설정된 것으로 판정된 때에 딤머 회로들에게 제어 명령들만을 전송한다(일광 수집이 인에이블 됨). 이는 상이한 장면이 선택된 경우(예를 들면, 스크린 프리젠테이션을 보기 위해 광들이 낮추어진 경우), 또는 (예를 들면, 벽 스위치로부터) 하나의 열의 광들이 턴 오프 되는 경우, 포토셀 센서 모듈(18)이 해제(일광 수집이 디스에이블 됨)될 수 있게 한다.

일광 수집이 인에이블된 경우, 포토셀 센서 모듈(18)은 성대적 태양 광 레벨들을 포함하는 현재 디바이스 상태 정보를 딤머 모듈들에 전송한다(0 또는 낮은 태양 광에 대한 0%로부터 최대 태양 광에 대한 100%까지). 이는 딤머 모듈들이 이들의 딤머들을 제어하는 방법을 결정할 수 있게 한다. 다중-영역 애플리케이션들에 사용되는 경우, 이는 일부 영역들(예를 들면, 창문에 근접하여 위치된 영역들)이 매우 많이 가변하거나 또는 심지어 태양 광에 응답하여 턴 온 및 오프 되지만 다른 영역들(창문으로부터 멀리 위치한 영역들)은 약간만 가변하게 할 수 있다. 포토셀 제어 모듈(18)의 역할은 네트워크상에서 현재 태양 광 강도 상태 정보를 전송하고 이에 의해서 다른 제어 모듈들이 그 정보를 이용하여 필요에 따라 조절 또는 변경하지 않고 그대로 유지할 수 있게 하는 것이다.

점유 센서 모듈(16)들은 다수의 릴레이들을 제어할 수 있고, 포토셀 모듈(18)은 현재 태양 광 레벨에 기초하여 부가적인 릴레이 부하들을 추가 또는 제거할 수 있다. 큰 방에서, 다수의 점유 센서 모듈(16)들은 하나의 센서가 많은 활동을 검출할 경우 트리거링의 오류를 회피하기 위해서 다른 점유 센서가 이들의 감도 임계치를 낮출 수 있도록 정보를 공유할 수 있다. 더구나, 광이 예를 들면 5초 동안 턴 오프되는 것에 대하여 모든 점유 센서 모듈들이 동의한 경우, 모든 모듈들은 광이 턴 오프될 감시 영역들에 있는 모든 사람에게 경고하도록 음성 비프를 음향 출력한다. 임의의 벽 버튼 스테이션(20, 22)은 마찬가지로 비프 경고를 음향 출력할 수 있다.

각 제어 모듈(16, 18)은 누름 버튼 스위치들에 의해서 직접적으로, IR 원격 송신기(58)에 의해서 간접적으로, 또는 다른 제어 모듈로부터의 네트워크상에서 간접적으로 프로그램될 수 있다. 예를 들면, 하나의 점유 센서 모듈(16)이 지연 타임에 대하여 조절되는 경우, 이는 모든 다른 제어 모듈들이 이들의 타이밍을 동일한 지연으로 설정하게 명령할 수 있다. IR 원격 송신기(58)를 사용하면, 제어 모듈들은 특정 네트워크 파라미터 설정에 포함되거나 또는 그로부터 제외되도록 명령받을 수 있다. 다른 예에서는 임의 제어 모듈 또는 지능형 스위치가 임의 부착된 딤머 제어 모듈들에 조명 장면 레벨들을 설정하는데 이용될 수 있다.

건물들 및 건물들 내의 방들의 에너지 관리는 날 및 주의 고정 시간에 광을 턴 온 및 오프 시키는 타이머, 방들 또는 공간들이 더 이상 점유되지 않는 경우 광을 턴 오프 시키는 점유 센서들, 및 방들과 공간들에서 광 레벨을 조절하는 포토셀 센서들의 조합을 필요로 한다. 다른 네트워크들(예를 들면, 건물 제어 네트워크들)은 네트워크(12)에 연결될 수 있고, 감시되는 방으로부터 제어 정보를 또한 추출할 수 있다. 점유, 광 레벨, 장면 선택들 등과 같은 현재 상태 정보는 더 넓은 제어 옵션들에 대하여 다른 방 컨트롤러들 또는 건물 관리 시스템들과 공유하기 위해서 이용될 수 있다.

예를 들면, 방이 오므릴 수 있는 벽들에 의해서 분할되어 다수의 공간들 또는 하나의 큰 공간을 제공하는 경우, 모든 공간들에서의 점유 센서 정보는 적절하게 기능 하도록 큰 공간에 대하여 공유되어야 한다. 이를 성취하기 위해서, 방 결합 명령(Room Combine command)들이 네트워크(12)상에서 모든 적절한 제어 모듈들에 통신 된다. 그 다음, 제어 모듈들은 더 큰 영역의 요구를 수용하기 위해서 이들의 타임 아웃(및/또는 감도)을 증가시킴으로써 응답한다. 조명 부하들은 모든 제어 모듈들이 타임 아웃할 때까지 턴 오프 되지 않는다.

다른 예에서는 공간이 점유되었다는 것을 건물 정보 시스템에 알려주기 위해 점유 제어 모듈 정보(광 ON/OFF 정보는 아님)를 사용한다. 이는 건물 관리 시스템들이 여전히 점유하고 있지만 스크린 프리젠테이션을 위핸 광을 턴 오프한 방들에 대하여 에어 컨디셔닝을 턴 오프하는 것이 회피될 수 있게 한다.

조명 제어 시스템(10)의 분포된 지능형 특징들은 동작이 상이한 모드의 방에 대하여 건물 관리 시스템이 조명을 선택적으로 구성할 수 있게 한다. 자동 온(Automatic ON) 동작 모드는 본래 어떻게 구성되어 있었는지에 기초하여 전력 제어 시스템(10)이 기능을 하게 할 수 있다. 지능형 OFF 동작 모드는 전력 제어 시스템(10)이 자동 날짜 스케줄에 따라 조명 부하들을 턴 오프하게 하고, 방이 점유되어 있지만 약간의 움직임을 갖는 경우(예를 들면, 어린이집에서 낮잠 자는 시간), 감도 및 타임 아웃을 증가시킬 수 있게 한다. 광이 터치 패드 스위치에 의해서 수동으로 턴 오프되는 경우, 조명 부하들은 점유가 공간 내에서 검출되는 한 오프를 계속해서 유지한다. 또한, 광이 오프인 경우에도, 조명 제어 시스템(10)은 공간이 여전히 점유되어 있는 것을 검출하고, 트랙킹 목적을 위해서 이 정보를 건물 관리 시스템에 보고할 수 있다. 일단 공간이 이용자 규정 타임 아웃 기간 동안 비어 있게 되면, 시스템은 다음 점유에서 재기동하여 자동으로 턴 온 한다.

영업 시간 후(After Hour) 동작 모드는 전력 제어 시스템(10)이 사람 움직임에 대한 감도를 낮추고, 광을 턴 오프 하기 전에 타임 아웃을 줄일 수 있게 하고, 처음 움직임을 검출한 때에 광을 자동으로 턴 온시키기 보다 벽 스위치로부터 조명 부하들이 턴 온 되어야 하는 것을 요구한다. 테스트 모드는 신속한 시스템 테스트를 위해서 모든 타임 아웃들이 가속될 수 있게 한다(예를 들면, 광을 턴 오프 시키는 15분 지연이 15초 지연으로 됨).

새로운 제어 모듈들 또는 지능형 스위치들이 네트워크(12)에 부가됨에 따라, 공유되는 정보는 이미 네트워크에 연결되어 있는 제어 모듈들의 대체 도는 재배선을 요구하지 않고 모든 제어 모듈들이 이들의 기능들을 수행할 수 있게 한다.

다수의 제어 모듈들 중에서 공유된 애플리케이션의 예는 다음과 같다. 점유 센서 모듈(16)이 움직임을 검출한 경우, 조명을 턴 온 시키도록 판정하기 위해 그 내부 포토셀(64)을 사용한다. 주위 광 레벨이 입수 가능한 태양 광에 기인하여 이미 높은 경우, 점유 센서 모듈은 광을 오프로 유지한다. 입수 가능한 태양 광이 이른 아침 또는 구름 낀 날씨 때문에 낮은 경우, 점유 센서 모듈(16)은 움직임이 검출 될 때 광을 턴 온 한다. 전력 팩 딤머 모듈(14)은 광을 턴 온 하고 광 레벨을 최대로 설정한다. 일단 광이 턴 온 되면, 다음으로 포토셀 센서 모듈(18)은 광 레벨의 제어를 인계받는다. 태양 광이 밝아짐에 따라, 포토셀 센서 모듈(18)은 태양 광 퍼센티지(백분율)의 증가 보고를 개시한다. 전력 팩 딤머 모듈(14)은 딤머 광 레벨을 줄임으로써 응답한다. 일단 움직임이 더 이상 검출되지 않으면, 점유 센서 모듈(16)은 광을 턴 오프 한다. 그 다음 포토셀(64)은 태양 광 강도 레벨들의 갱신을 해제한다.

딤머 제어 모듈(14)은 또한 설정 하이 트림 모드(Set High Trim Mode)로 설정되어, 최대 딤머 레벨이 설정되도록 할 수 있다. 일단 이 모드에서, 딤머 모듈 출력을 선택된 레벨로 조절하면, 그 다음 설정(Set) 버튼의 작동 또는 원격 프로그래밍 유닛(58)으로부터의 IR 명령의 수신에 응답하여, 또는 네트워크 설정(Set) 명령에 응답하여 이를 "학습"한다.

따라서, 조명 제어 시스템(10)은 에너지 이용을 줄이는 5가지 방식을 제공한다. 첫 째, 방에서 더 이상의 움직임이 없는 경우 조명을 턴 오프 한다. 둘째, 방에 태양 광이 이미 충분히 있는 경우 자동적으로 조명을 턴 온 하지 않는다. 세 째, 조명이 하이 트림(High Trim)으로 설정될 수 있는 최대 레벨을 제한한다. 네 째, 조명을 설정(Set) 레벨로만 턴 온 한다(점유가 먼저 검출된 경우). 마지막으로, 태양 광의 증가가 검출된 경우 조명을 디밍한다.

본 발명은 바람직한 조명 제어 실시예를 참조하여 특정하여 도시 및 설명하였고, 여기서 설명을 위해 주어진 예들은 본 발명을 이루고 사용하기에 가장 좋은 방식이라고 믿고 있는 것이다. 당해 분야에서 숙련된 자에 의해서 본 발명의 정신 및 범주로부터 벗어나지 않고 형태 및 상세에 있어서 각종 변경이 여기에 이루어질 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

전기 부하에의 동작 전력의 인가를 제어하는 시스템(10)으로서,
통신 매체 및 상기 매체에 결합된 복수의 제어 모듈(14, 16, 18)을 포함하는 네트워크(12)
를 포함하고,
각 제어 모듈(14, 16, 18)은 프로그램 명령들, 모듈 동작 상태에 관련한 정보 및 감지된 환경 조건들을, 상기 네트워크(12)에 연결된 다른 제어 모듈들(14, 16, 18)과 송신 및 수신하고, 처리하도록 구성되고;
각 제어 모듈(14, 16, 18)은 그 동작 성능을 판정하는 저장된 파라미터들을 포함하고, 각 제어 모듈(14, 16, 18)은 각 파라미터의 값을 상기 네트워크(12)를 통해 통신되는 프로그램 명령에 응답하여 저장된 동작 값들의 세트로부터 선택된 값으로 설정하도록 구성되고;
각 제어 모듈(14, 16, 18)은 태양 광, 인공 광, 규정된 관심 영역 내의 몸체의 움직임, 온도, 진동 및 사운드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 환경 조건을 감지하는 센서(16)를 포함하고;
각 제어 모듈(14, 16, 18)은 감지된 환경 조건에 관련한 정보와 디바이스 동작 상태 정보를 저장하도록 구성되고;
각 제어 모듈(14, 16, 18)은 하나 이상의 그 동작 파라미터들의 설정 값을, 하나 이상의 네트워크 연결된 제어 모듈들(14, 16, 18)로부터 상기 네트워크(12)를 통해 통신되는 디바이스 동작 상태 정보 또는 환경 상태 정보에 응답하여 적어도 부분적으로 저장된 동작 값들의 세트로부터 선택된 상이한 값으로 변경하도록 구성되는 전력 제어 시스템(10).
제1항에 있어서,
상기 제어 모듈들(14, 16, 18) 중 적어도 하나는 태양의 복사, 백열성 조명, 형광성 조명, 적외선 광 빔들 및 레이저 광 빔들로 이루어진 포토 에미터(photo-emitter) 그룹에서 적어도 하나의 소스로부터의 발광을 감지할 수 있는 센서(16)를 포함하는 전력 제어 시스템(10).
제1항에 있어서,
상기 네트워크(12)에 연결된 상기 제어 모듈들(14, 16, 18) 중 적어도 하나는 상기 네트워크(12)를 통해 통신된 환경 조건 상태 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 제어 모듈들(14, 16, 18) 중 적어도 하나는 상기 상태 신호에 포함된 정보에 응답하여 전기 부하 제어 기능을 수행하도록 되어 있는 전력 제어 시스템(10).
제1항에 있어서,
상기 제어 모듈들(14, 16, 18) 중 적어도 하나는 태양 광을 감지하도록 되어 있는 다중 채널 포토 센서(64)를 더 포함하고, 상기 포토 센서(64)는 주로 적외선 스펙트럼에서 광 파장들을 감지할 수 있는 하나 이상의 센서 채널들과 주로 사람 눈에 의해서 인식할 수 있는 스펙트럼에서 광 파장들을 감지할 수 있는 하나 이상의 센서 채널들을 포함하는 전력 제어 시스템(10).
제1항에 있어서,
상기 제어 모듈들(14, 16, 18) 중 하나 이상은 각각 주로 적외선 파장 범위에서 발광(light emission)을 감지하도록 되어 있는 포토 센서(64) 및 주로 레이저 파장 범위에서 발광을 감지하는 포토 센서를 더 포함하고,
각 제어 모듈(14, 16, 18)의 적외선 스펙트럼 포토 센서(64)는 원격 송신기에 의해서 상기 적외선 포토 센서에 무선으로 통신되는 적외선 프로그램 명령 신호에 응답하여 광역 프로그래밍 모드에서 동작하도록 상기 제어 모듈들(14, 16, 18) 중 두 개 이상을 원격으로 선택 및 설정하도록 구성되고;
상기 레이저 스펙트럼 포토 센서는 원격 송신기로부터 상기 레이저 포토 센서에 무선으로 통신되는 레이저 명령 신호에 응답하여 동작의 단일-모듈 프로그래밍 모드에서 동작하도록 하나 및 단지 하나의 제어 모듈(14, 16, 18)을 원격으로 선택 및 설정하도록 구성되는 전력 제어 시스템(10).
제1항에 있어서,
상기 제어 모듈들(14, 16, 18) 중 적어도 하나는 주위 광 강도를 감지하는 포토셀 센서(64) 및 영역에서의 움직임 검출에 따라서 조명 부하에의 동작 전력의 ON/OFF 인가를 제어하고 이에 의해서 규정된 영역 내측에서 태양 광 및/또는 주위 광 레벨의 즉각적인 측정을 제공하는 점유 센서, 및 상기 측정된 광 값을 저장하는 메모리(50)를 포함하고,
상기 점유 센서 모듈은 광 강도 측정 간격 동안 상기 규정된 영역에서 모든 광을 잠깐동안 턴 오프하도록 구성된 전력 제어 시스템(10).
제1항에 있어서,
상기 제어 모듈들(14, 16, 18) 중 적어도 하나는 주어진 영역에서 주위 광 강도를 감지하고, 소정의 감시 간격 동안 검출된 최대 측정 주위 광 강도의 상대 백분율(relative percentage)인 출력 상태 신호를 생성하는 포토셀 센서(64)를 포함하는 전력 제어 시스템(10).
제1항에 있어서,
프로그래밍 명령들을 수동 입력할 수 있는 적어도 하나의 제어 모듈(14, 16, 18)에 연결된 인터페이스 스위치(20, 22)를 더 포함하는 전력 제어 시스템(10).
제1항에 있어서,
하나의 제어 모듈(14, 16, 18)은 부하에 대한 전기 전력을 턴온 및 턴오프하는 수동으로 조작 가능한 전기 스위치를 포함하는 스위치인 전력 제어 시스템(10).
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제어 모듈(14, 16, 18)은 램프의 휘도를 조절하는 딤머(dimmer)(46, 48)를 포함하는 전력 제어 시스템(10).
제1항에 있어서,
적어도 하나의 제어 모듈(14, 16, 18)은 광 부하에의 전기 전력의 인가를 제어하는 릴레이(30, 32, 34, 36)를 포함하는 전력 제어 시스템(10).
제1항에 있어서,
적어도 하나의 제어 모듈(14)은 광 레벨 전압 제어 신호를 생성하고 이를 형광 조명 부하(FL1, FL2, FL3, FL4)의 전자 안정기에 인가하는 안정기 제어 회로(38, 40, 42, 44)를 포함하는 전력 제어 시스템(10).
전기 부하에의 동작 전력의 인가를 제어하는 조명 제어 시스템(10)으로서,
통신 매체 및 상기 매체에 결합된 복수의 제어 모듈(14, 16, 18)을 포함하는 네트워크(12)
를 포함하고,
각 제어 모듈(14, 16, 18)은 프로그램 명령들, 상기 제어 모듈(14, 16, 18)의 동작 상태에 관련한 정보, 및 상기 제어 모듈(14, 16, 18)에 의해서 감지된 환경 조건들에 관련한 정보를, 상기 네트워크(12)에 연결된 다른 제어 모듈들과 송신 및 수신하고, 처리하도록 구성되고;
상기 제어 모듈들(14, 16, 18) 중 적어도 하나는 태양의 복사, 백열성 조명, 형광성 조명, 적외선 광 빔들 및 레이저 광 빔들로 이루어진 포토 에미터 그룹에서 적어도 하나의 소스로부터의 발광을 감지할 수 있는 센서(64)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제어 모듈은 네트워크(12)에 연결된 다른 제어 모듈들에 감지된 포토 방사에 관련한 정보를 포함하는 모듈 상태 신호를 통신할 수 있고;
상기 네트워크(12)에 연결된 적어도 하나의 제어 모듈(14, 16, 18)은 상기 네트워크(12)를 통해 통신되는 모듈 상태 신호를 수신하고, 상기 상태 신호에 포함된 정보에 응답하여 전기 부하 제어 기능을 수행하도록 되어 있는 조명 제어 시스템(10).
제13항에 있어서,
각 제어 모듈(14, 16, 18)은 그 동작 성능을 판정하는 동작 파라미터들의 세트를 포함하고, 각 동작 파라미터는 상기 네트워크(12)를 통해 통신되는 프로그램 명령에 응답하여 저장된 동작 값들의 세트로부터 선택된 값으로 설정 가능하고;
각 제어 모듈(14, 16, 18)은, 하나 이상의 동작 파라미터들의 설정 값을, 다른 네트워크 연결된 제어 모듈(14, 16, 18)로부터 네트워크를 통해 통신되는 동작 상태 정보에 응답하여 적어도 부분적으로 상기 저장된 동작 값들의 세트로부터 선택된 상이한 동작 값으로 변경하도록 구성되는 조명 제어 시스템(10).
전기 조명 부하에의 동작 전력의 인가를 제어하는 조명 제어 시스템(10)으로서,
통신 매체 및 상기 매체에 결합된 복수의 제어 모듈(14, 16, 18)을 포함하는 네트워크(12)
를 포함하고,
각 제어는 디지털 데이터를, 상기 네트워크(12)에 연결된 다른 제어 모듈들과 전송 및 수신하고, 처리하도록 구성되고;
상기 제어 모듈들(14, 16, 18) 중 적어도 하나는 태양 광을 감지하도록 되어 있는 다중 채널 포토 센서(64)를 포함하고, 상기 포토 센서는 주로 적외선 스펙트럼에서 광 파장들을 감지할 수 있는 하나 이상의 센서 채널들 및 주로 사람의 눈에 의해서 인식할 수 있는 스펙트럼에서 광 파장들을 감지할 수 있는 하나 이상의 센서 채널들을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제어 모듈(14, 16, 18)은 상기 네트워크에 연결된 다른 제어 모듈들에 감지된 포토 방사에 관련한 정보를 포함하는 모듈 상태 신호를 통신할 수 있고;
상기 적어도 하나의 제어 모듈(14, 16, 18)은 상기 센서 채널들 중 선택된 하나에서 상기 적어도 하나의 제어 모듈의 포토 감지 동작을 위해 구성되는 조명 제어 시스템(10).