KR20150010204A - 조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조명 시스템에 관한 것으로 특히, 조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 조명 시스템에서 다수의 발광부를 제어하는 배터리 스위치를 제어하는 방법에 있어서, 배터리 스위치를 네트워크에 등록 시 또는 네트워크 설정 변경 시에 설정 시간 내에 배터리 스위치의 추가 조작이 없으면 상기 배터리 스위치를 대기 동작 모드로 진입시키는 단계; 상기 대기 동작 모드 중에, 상기 배터리 스위치의 근접 감지 동작을 주기적으로 활성화시키는 단계; 및 상기 대기 동작 모드 중에, 상기 배터리 스위치의 배터리 전압을 주기적으로 감지하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법 {Method for controlling battery switch for a lighting system}

본 발명은 조명 시스템에 관한 것으로 특히, 조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법에 관한 것이다.

오랜 역사를 가진 조명 산업은 여전히 조명 기기와 관련하여 광원, 발광 방식, 구동 방식 등에 대한 연구들이 진행되고 있다.

종래 조명 시스템은 백열전구, 방전등, 형광등과 같은 광원을 주로 사용하여, 가정용, 경관용, 산업용 등 다양한 분야에서 이용되었다.

다만, 종래 조명 시스템의 광원 중 백열전구와 같은 저항성 광원은 효율이 낮고 발열 문제가 있고, 방전등의 경우에는 높은 가격과 높은 전압으로 인한 문제가 있으며, 형광등의 경우 수은 사용에 의한 환경 문제가 있었다.

이러한 종래 조명 시스템에서의 광원 문제를 해결하기 위해 최근에는 효율, 색 다양성, 디자인의 자율성 등에 장점이 있는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 조명의 광원으로 관심이 증대되고 있으며 이를 위한 연구가 많이 이루어지고 있다.

발광 다이오드는 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자로서, 수명이 길고, 소비 전력이 낮으며, 대량 생산에 적합한 전기적, 광학적, 물리적 특성들을 가진다. 이러한 특성으로 인해 발광 다이오드가 전술한 종래 광원들을 빠르게 대체하고 있다.

한편, 빌딩과 같은 대형 건물에는, 매우 많은 발광 다이오드와 상기 발광 다이오드들을 관리하고 제어하는 조명 시스템이 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 무선 배터리 스위치를 사용하는 조명 시스템에 있어서, 배터리 소모량을 줄이면서 배터리 스위치를 효율적으로 제어할 수 있는 조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법을 제공하고자 한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은, 조명 시스템에서 다수의 발광부를 제어하는 배터리 스위치를 제어하는 방법에 있어서, 배터리 스위치를 네트워크에 등록 시 또는 네트워크 설정 변경 시에 설정 시간 내에 배터리 스위치의 추가 조작이 없으면 상기 배터리 스위치를 대기 동작 모드로 진입시키는 단계; 상기 대기 동작 모드 중에, 상기 배터리 스위치의 근접 감지 동작을 주기적으로 활성화시키는 단계; 및 상기 대기 동작 모드 중에, 상기 배터리 스위치의 배터리 전압을 주기적으로 감지하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 배터리 스위치는, 최초 부팅 시에 일정 시간 동안 대기 모드 지연 시간이 설정될 수 있다.

여기서, 상기 배터리 스위치는, 최초 부팅 후, 조작 여부에 따라 서로 다른 대기 모드 지연 시간이 설정될 수 있다.

여기서, 상기 배터리 스위치를 네트워크에 등록 시 또는 네트워크 설정 변경 시에 서로 다른 대기 모드 지연 시간이 설정될 수 있다.

여기서, 상기 배터리 스위치의 근접 감지 기능을 주기적으로 활성화시키는 단계는, 상기 활성화 시간 동안 근접 감지가 없을 경우에 대기 동작 모드로 전환시킬 수 있다.

또한, 상기 배터리 스위치의 배터리 전압을 주기적으로 감지하는 단계에서, 상기 배터리 전압이 임계값과 같거나 낮을 경우에는 알람 신호를 전송할 수 있다.

이때, 상기 알람 신호를 전송한 후에는 즉시 상기 대기 동작 모드로 복귀시킬 수 있다.

또한, 상기 알람 신호를 전송하는 단계는, 정해진 패킷 형태로 전송할 수 있다.

여기서, 상기 근접 감지 동작을 활성화시킨 후에 대기 시간이 종료될 때까지 추가적인 스위치 조작이 없으면 상기 대기 동작 모드로 복귀시킬 수 있다.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.

먼저, 배터리 스위치의 공장 초기화 상태, 네트워크에 결합된 일반 동작 상태에 따라 일정 시점에 대기 동작 모드로 진입하도록 제어할 수 있어 배터리 전력을 소모를 최소화할 수 있다.

또한, 일반 동작 상태에서, 근접 감지 기능을 이용하여 주기적으로 활성화시키고, 배터리 전압을 주기적으로 감지함으로써 배터리 전력 소모를 최소화할 뿐 아니라 배터리 스위치를 효율적으로 관리할 수 있는 것이다.

도 1은 조명 시스템의 일례를 도시한 개념도이다.
도 2는 조명 시스템의 구성요소 간 관계의 예를 도시한 블럭도이다.
도 3은 조명 시스템의 상세 구성의 예를 도시한 블록도이다.
도 4는 조명 시스템의 배터리 스위치 제어 방법의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 5는 조명 시스템의 배터리 스위치 제어 방법의 다른 예를 나타내는 순서도이다.
도 6에서는 배터리 스위치의 동작 시퀀스를 나타내는 신호도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.

층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.

도 1은 조명 시스템의 일례를 설명하기 위해 도시한 개념도이고, 도 2는 도 1의 조명 시스템의 각 구성요소 간의 관계를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

조명 시스템은 조명 기기들에 자동으로 고유의 주소(address)를 할당(assigning)하고, 이와 같이 주소가 할당된 각 조명 기기를 제어할 수 있다.

이러한 조명 시스템의 일례는, 복수의 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53), 이러한 복수의 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)와 연결되어 통신하는 브리지 디바이스(Bridge Device; 40, 50) 및 이 브리지 디바이스(40, 50)와 통신하는 게이트웨이(Gateway; 30)를 포함할 수 있다.

여기서, 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)는, 브리지 디바이스(40, 50)로부터 제어 데이터와 주소 데이터를 입력받는 복수의 입력 라인들과, 연결제어수단에 의해 후단의 발광부와의 연결 상태가 연결 또는 해제되는 복수의 출력 라인들과, 이러한 제어 데이터의 속성에 기초하여 연결제어수단의 온/오프(on/off)를 제어하는 마이컴(Micom)을 포함하여 각 발광부에 고유의 주소를 자동으로 할당할 수 있다.

이때, 연결제어수단은, 예를 들어, 아날로그 스위치(analog switch)와 같은 스위치나 릴레이(relay) 등으로 구현될 수 있다.

이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여, 조명 시스템을 구성하는 각 구성요소와 그 기능들에 대해 보다 상세하게 설명한다.

이와 같은 조명 시스템은, 크게 관리부(management part; 1), 제어부(control part; 2) 및 디바이스부(device part; 3)로 구분할 수 있다.

관리부(1)는 감시반(80)을 포함하며, 웹 서버(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 감시반(80)은 관리 소프트웨어(management software) 또는 이 관리 소프트웨어에 의해 동작하는 하드웨어(hardware)일 수 있다.

웹 서버는, 인터넷을 통해 사용자의 개인 PC와 연결될 수 있으며, 조명 기기에 대한 제어 입력을 수신하여 전달할 수 있다.

이러한 관리부(1)는, 후술할 제어부(2) 내의 컨트롤러(controller; 20)와 TCP/IP(Transfer Control Protocol/Internet Protocol) 또는 SOAP/XML(Simple Object Access Protocol/Extensible Markup Language) 방식으로 연결될 수 있으며, 조명 기기에 대한 설정, 제어, 모니터링 및 정보 교환을 수행할 수 있다.

제어부(2)는, 컨트롤러(20)와 게이트웨이(Gateway; 30)를 포함하며, 여기에 인터페이스(interface unit; 10)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 컨트롤러(20)는, 인터페이스(10) 및 게이트웨이(30)와 TCP/IP 방식으로 연결될 수 있으며, 게이트웨이(30)를 통해 디바이스부(3)를 제어할 수 있다.

이러한 인터페이스(10)는, 제어 터치 패널(Control Touch Panel)을 제공할 수 있다.

디바이스부(3)는, 주로 하이브리드 솔루션(hybrid solution) 형태로 구현된 디바이스를 포함하나, 레거시 솔루션(legacy solution)(미도시) 형태로 구현된 디바이스도 포함할 수 있다.

여기서, 하이브리드 솔루션이라 함은 예를 들어, 다양한 목적의 기기들이 조합되어 하나의 세트(set)를 구성한 솔루션을 말한다.

도 1 및 도 2에 도시된 하이브리드 솔루션의 일 예는, 게이트웨이(30)와 연결된 브리지 디바이스(40, 50), 이 브리지 디바이스(40, 50)에 연결되는 복수의 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53), 프로그램 스위치(program switch; 60) 및 하나 또는 그 이상의 센서(sensor; 70)들의 조합으로 하나의 세트가 구성될 수 있다.

이때, 하이브리드 솔루션은, 복수의 게이트웨이(30)를 포함하거나 하나의 게이트웨이(30)에 복수의 브리지 디바이스(40, 50)들이 연결된 경우를 포함할 수 있다.

레거시 솔루션은, 도시되지는 않았으나, 컨트롤러(20)와 3rd 파티 프로토콜(3rd Party Protocol) 방식으로 연결되며, 망 제어 장치(Network Control Unit; NCU), 조명 접속 장치(Lighting Interface Unit; LIU), 중앙처리장치(Central Processing Unit; CPU), 전송 장치(Transmission Unit; TU), 릴레이(relay) 및 프로그램 스위치 등의 조합으로 구성될 수 있다.

이하, 설명의 편의를 위해 조명 시스템을 빌딩(Building; B)과 같은 대형 건물에 구현하는 경우를 예로 하여 설명한다.

빌딩(B)과 같은 대형 건물은, 적어도 하나 이상의 브리지 디바이스(40, 50)와, 각 브리지 디바이스(40, 50)와 연결되고 통신 가능한 복수의 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)가 요구될 수 있다.

여기서, 각 브리지 디바이스(40, 50)는, 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)의 온/오프(on/off), 디밍(dimming) 정도 등을 제어하기 위한 스위치(switch; 60) 및 조명 공간의 조도 등에 대한 감지를 위한 센서(sensor; 70) 등이 더 연결되어 서로 통신할 수 있다.

또한, 감시반(80)과 컨트롤러(20)는, 실시간으로 빌딩(B) 내 각 층 또는 특정 구역에 설치된 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)의 온/오프, 조도 등을 포함하는 각 상태 정보 또는 전력 사용량 등을 관리하여 불필요한 에너지의 사용처를 찾아서 그 낭비를 최소화하고, 건물의 설비관리 및 설비운전 보수관리, 건물 내부 환경의 유지와 그로 인해 소비되는 에너지, 물질을 관리할 수 있다.

한편, 도 2를 참조하면, 조명(L)은 전술한 복수의 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)를 의미할 수 있다.

또한, 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)는, 발광 유닛(Light Emitting Deveic; LED)을 포함하며, 평판 타입(flat type) 또는 벌브 타입(bulb type)일 수 있다.

그리고 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)는, 발광 유닛에 전원을 공급하며, 각 발광 유닛을 서로 연결/해제하는 수단을 포함한 통신 모듈(communication module)을 더 포함할 수 있다.

본 명세서에서는 이러한 통신 모듈을 예를 들어, 디밍 커넥터(dimming connector)라고 명명하여 기술한다.

감시반(80)은, 컨트롤러(20)에 실제 연결되어 있는 조명(L)에 대해 사용자가 설정하는 내용 즉, 설정 정보를 데이터베이스(database)에 저장하고, 컨트롤러(20)에 설정 정보를 전송한다.

이러한 감시반(80)은, 일반적으로 널리 알려진 HTTP((HyperText Transfer Protocol), HTTPS(Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol, 간이 전자 우편 전송 프로토콜) 등을 사용하여 XML 기반의 메시지를 네트워크 상에서 교환하는 형태의 프로토콜인 SOAP 또는 빌딩 자동화용 통신 프로토콜인 빌딩자동화제어망(Building Automation and Control network; BACnet) 프로토콜로 컨트롤러(20)와 통신할 수 있다.

또한, 감시반(80)은, 컨트롤러(20)에 요청하여 저장되어 있는 조명(L) 설정 정보를 불러올 수 있으며, 컨트롤러(20)에 스케줄 제어 정보를 전송하고, 조명 기기에 대한 그룹 단위 또는 개별 단위 제어를 요청할 수 있고, 조명(L)을 모니터링(monitering) 할 수 있다. 이 경우 감시반(80)은 센서(70)에서 수집된 정보를 받아 상기와 같은 제어 동작을 수행하도록 제어할 수도 있다.

인터페이스(10)는, 조명(L)에 대한 제어 명령의 입력 또는 조명(L)의 상태 정보의 표시를 담당하는 디스플레이 패널(display panel)을 포함할 수 있다.

이러한 인터페이스(10)는, 컨트롤러(20)와 통신하며, 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface; GUI)를 통해 사용자가 요청한 조명에 대한 그룹 단위 또는 개별 단위 제어 등을 위한 제어 명령을 컨트롤러(20)로 전송하고, 상기 컨트롤러(20)로부터 수행 결과(응답)를 수신하여 표시할 수 있다.

여기서 그룹 단위라 함은, 복수의 조명을 포함하는 의미와 함께 층 단위 또는 건물 단위의 조명을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

컨트롤러(20)는, 외부 기기와 통신을 수행하며, 조명에 대한 제어 및 모니터링 과정을 수행할 수 있다. 상기에서 외부 기기라 함은 예를 들어, 감시반(80), 인터페이스(10) 및 게이트웨이(30) 중 적어도 하나 이상을 의미할 수 있다.

게이트웨이(30)는, 컨트롤러(20)와 통신하여 조명에 대한 그룹 단위 또는 개별 단위 제어를 위한 제어 명령을 전달받아 수행하고, 수행 결과를 컨트롤러(20)에 전달한다.

이러한 게이트웨이(30)는 예를 들어, 지그비(Zigbee) 게이트웨이일 수 있다.

브리지 디바이스(40, 50)는, 게이트웨이(30) 및 복수의 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)와 통신 가능하게 연결되어 이러한 게이트웨이(30)로부터 전달된 제어 명령을 해당 발광부에 전달한다. 또한, 브리지 디바이스(40,50)는, 각 발광부의 응답 또는 이벤트 정보를 상기 게이트웨이(30)로 전달할 수 있다.

각 브리지 디바이스(40, 50)는, 복수의 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)와 각각 통신 가능하게 연결되며, 본 예의 경우에는 최대 12개의 발광부(41 내지 43)와 통신 가능하게 연결될 수 있다.

여기서, 브리지 디바이스(40, 50)와 게이트웨이(30)는 지그비로 연결될 수 있다. 또한, 각 브리지 디바이스(40, 50)와 해당 발광부는 직렬 연결 방식인 RS-485로 연결될 수 있다.

즉, 브리지 디바이스(40, 50)와 게이트웨이(30)의 연결 방식과 각 브리지 디바이스(40, 50)와 해당 발광 유닛(41 내지 43 또는 51 내지 53) 연결 방식은 서로 상이할 수 있다.

또는, 브리지 디바이스(40, 50)와 게이트웨이(30)의 연결 방식과 각 브리지 디바이스(40, 50)와 해당 발광부의 연결 방식이 서로 동일할 수도 있다. 즉, 각 브리지 디바이스(40, 50)와 해당 발광부 사이는 지그비로 연결될 수도 있다.

이러한 브리지 디바이스(40, 50)는 주소 데이터를 생성하고 이를 패킷 형태로 연결된 각 발광부에 전달하거나 전달받은 제어 데이터를 발광부로 다시 전달할 수 있다.

필요한 경우, 브리지 디바이스(40, 50)는 전달된 제어 데이터를 재전달하기 위해 필요한 포맷으로 변경하고, 변경된 제어 데이터를 포함한 패킷을 생성하여 발광부로 전달할 수도 있다.

또한, 주소 데이터는 브리지 디바이스(40, 50)가 아닌 컨트롤러(20) 등에서 생성되어 브리지 디바이스(40, 50)를 통해 각 발광부로 전달될 수도 있다.

인터페이스(10)와 각 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53) 사이의 제어 명령 전송 과정을 간략하게 설명하면, 다음과 같다.

우선 인터페이스(10)를 통하여 입력된 제어 명령은, 컨트롤러(20), 게이트웨이(30) 및 해당 발광부(예를 들어, 41)과 통신 가능하게 연결된 브리지 디바이스(예를 들어, 40)를 통하여 차례로 전송될 수 있다.

또한, 각 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)와 관련된 응답 또는 이벤트 정보는, 해당 발광부(예를 들어, 41)와 통신 가능하게 연결된 브리지 디바이스(예를 들어, 40), 게이트웨이(30), 컨트롤러(20) 및 인터페이스(10)로 차례로 전송될 수 있다.

상술한 도 1 내지 2의 구성 요소들은 본 발명의 기술 사상에 대한 이해를 돕고 출원인의 설명 편의를 위해 도시한 것으로 도시된 모든 구성 요소가 반드시 필수적인 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성이 제외되거나 추가된 조명 시스템이 구현될 수도 있다.

도 3은 조명 시스템의 컨트롤러(20)의 상세 구성 블록도의 일례를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 컨트롤러(20)는, 마이컴(21), 연결 관리 모듈(22), 통신 모듈(23), SOAP 커넥션 매니저(24) 및 BACnet 커넥션 매니저(25)를 포함할 수 있다.

여기서, 마이컴(21)은, 조명 제어 처리를 담당하는 모듈로서, 각각의 SOAP 커넥션 매니저(24), BACnet 커넥션 매니저(25) 등을 통해 인터페이스(10) 또는 감시반(80)으로부터 수신되는 조명 제어 요청을 통신 모듈(23)에게 전달하여 요청된 조명에 대한 제어가 이루어지도록 한다.

또한, 마이컴(21)은, 위와 같이 요청된 조명에 대한 제어에 따른 응답 또는 이벤트 정보를 연결 관리 모듈(22)을 통해서 인터페이스(10) 또는 감시반(80)으로 전달한다.

마이컴(21)은, 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53, 또는 조명 L), 스위치(60) 또는 센서(70)의 그룹 단위 제어, 개별 단위 제어, 패턴 제어, 스케줄 제어, 정/복전 제어, 조도 센서 연동 제어 등을 수행할 수 있다.

통신 모듈(23)은, 컨트롤러(20)와 게이트웨이(30)의 통신을 담당한다. 이러한 통신 모듈(23)은, 마이컴(21)의 제어 요청을 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53, 또는 조명 L), 스위치(60) 또는 센서(70) 등이 인식할 수 있는 패킷(packet)으로 재구성(변환)하여 게이트웨이(30)에 전달한다. 통신 모듈(23)과 게이트웨어(30)는 예를 들어, TCP/IP로 정보를 송수신할 수 있다.

또한, 통신 모듈(23)은, 전달에 따른 응답 또는 이벤트 정보를 게이트웨이(30)로부터 수신하여 마이컴(21)에게 전달한다.

연결 관리 모듈(22), SOAP 커넥션 매니저(24) 및 BACnet 커넥션 매니저(25)는, 인터페이스(10)로부터 제어 요청을 수신하면, 수신된 제어 요청을 컨트롤러(20) 내부에서 인식할 수 있는 내부 언어로 변환하고 마이컴(21)으로 전달한다.

즉, 연결 관리 모듈(22) 및 각 매니저(24, 25)는, 통신 가능하게 연결된 감시반(80) 또는 인터페이스(10)와의 해당 프로토콜을 해석 또는/및 변환할 수 있다.

상술한 바와 같이, 다수의 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53, 또는 조명 L)는 스위치(60)에 의하여 개별적으로 또는 그룹으로 제어될 수 있다.

이러한 스위치(60)를 통한 발광부의 제어는 온/오프(on/off) 제어 및 밝기를 제어하는 디밍 제어(dimming control) 기능을 포함할 수 있다.

예를 들어, 사용자가 발광부를 개별적으로 또는 그룹으로 키거나 끄고자 할 경우에는 이 스위치(60)를 통하여 켜고 끌 수 있고, 또한 밝기를 조절할 수 있다.

이때, 스위치(60)의 상태는 게이트웨이(30)를 통하여 감시반(80)에 전달될 수 있다. 즉, 감시반(80)에서는 발광부의 온/오프 상태가 갱신되어 정보가 축적되어 현재의 발광부의 상태를 알 수 있는 정보를 포함한다.

이러한 기능을 수행하는 스위치(60)는 개별 배터리를 이용하는 무선 배터리 스위치(60)를 이용할 수 있다.

이와 같은 배터리 스위치(60)의 경우, 상시 전원이 아닌 배터리를 사용하여 전력을 제공하기 때문에 배터리의 소모량을 줄임으로써 저전력 구동 제어를 할 수 있는 방안이 필요하다.

이를 위하여, 배터리 스위치(60) 자체적으로 초기화된 제어 모드를 가질 수 있다.

예를 들어, 배터리 스위치(60)를 조명 시스템에 설치하기 전, 최초 부팅 시에 대기 동작 모드로 들어가기 위한 지연 시간을 부여할 수 있다. 이러한 지연 시간은 수 초 내지 수십 초 정도가 알맞으며, 일례로서 20초의 지연 시간이 설정될 수 있다.

이는, 배터리 스위치(60)는 다수 개로 조명 시스템에 설치되기 때문에 조명 시스템에 설치되는 시각이 지연될 수 있기 때문이다.

여기서, 대기 동작 모드(sleep mode)라 함은 스위치(60)의 배터리 소모를 최소화하기 위한 상태를 의미하며, 매우 작은 대기 전력을 스위치(60)를 구동하는 상태를 말한다.

따라서, 배터리 스위치(60)가 최초 부팅 시 일정 시간 동안 시스템에 설치되지 않는다면 이러한 지연 시간 후에는 대기 동작 모드로 들어가도록 하는 것이다.

그리고, 배터리 스위치(60)의 최초 부팅 이후, 조작 여부에 따라 서로 다른 지연 시간을 설정할 수 있다.

즉, 배터리 스위치(60)는, 최초 부팅 후, 버튼이나 다이얼 등의 조작부 조작 여부에 따라 서로 다른 대기 동작 모드 지연 시간이 설정될 수 있다.

예를 들어, 버튼이나 다이얼 등의 조작부를 조작한 경우에는 지연 시간을 수초 정도, 예를 들어, 5초 동안 부여할 수 있다.

따라서, 배터리 스위치(60)의 버튼을 누른 경우라도 이어서 조명 시스템에 접속되지 않는 경우에는 대기 동작 모드로 진입할 수 있게 할 수 있다.

만일 대기 동작 모드로 진입하게 하지 않으면 배터리 스위치(60)의 제어부는 네트워크에 진입을 주기적으로 시도하게 되어 과도하게 배터리 전력을 소모할 수 있기 때문이다.

한편, 배터리 스위치(60)의 버튼을 누르지 않으면 네트워크에 진입을 시도하지 않도록 설정할 수 있으며, 부팅 후 짧은 시간 내에 대기 동작 모드로 진입하게 할 수 있다.

예를 들어, 100 ms 이내에 대기 동작 모드로 진입하게 할 수 있다. 이와 같이, 버튼을 누른 경우와 누르지 않은 경우에 따라 대기 동작 모드로 진입하는 지연 시간을 다르게 설정할 수 있는데, 버튼을 누른 경우에 더 긴 지연 시간을 설정하는 것이 유리하다.

이후, 배터리 스위치(60)가 네트워크에 등록되어 설치되는 경우에도 짧은 시간 내에, 예를 들어, 100 ms 이내에 대기 동작 모드로 진입하도록 설정할 수 있다.

이렇게 배터리 스위치(60)가 네트워크에 등록되어 설치되면 조명 시스템에서 정상적으로 동작하는 일반 동작 상태가 되는 것이며, 이때는 조명 시스템 내의 각 구성에 대하여 정상적인 통신 과정이 이루어질 수 있는 상태이다.

또한, 배터리 스위치(60)가 설치된 네트워크의 설정이 변경되는 경우에는 네트워크 등록시보다 긴 지연 시간을 설정할 수 있다. 예를 들어, 이러한 네트워크 설정 변경시에는 수십 초, 예를 들어, 20 초 정도의 지연 시간을 설정할 수 있다.

이러한 일반 동작 상태에서 기본적인 동작 모드는 대기 동작 모드로 설정하여 사용자가 사용하지 않는 경우에는 최소 전력(대기 전력)으로 배터리 스위치(60)를 동작할 수 있도록 할 수 있다.

이와 같이, 대기 동작 모드로 작동하는 상태에서 배터리 스위치(60)의 주기적인 활성화 및 대기 동작 모드로 전환되는 주기를 최소화하여 전력 소모를 더욱 줄일 수 있다.

예를 들어, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 대기 동작 모드(S10) 중에, 배터리 스위치(60)의 근접 감지 동작을 주기적으로 활성화시킬 수 있다. 이를 위하여 근접 감지 제어 기능을 가지는 배터리 스위치(60)를 이용할 수 있다.

이러한 근접 감지 기능을 가지는 스위치(60)는 복수의 터치 영역을 갖는 근접 감지부를 구비하여, 사용자의 손가락 등에 의한 움직임을 접촉하지 않아도 감지할 수 있어, 이러한 움직임(이하, 근접 터치라 칭한다.)을 감지하여 발광부를 제어할 수 있다.

이때, 스위치(60)는 사용자의 근접 터치에 의하여 근접 감지 기능이 활성화되면, 이러한 활성화 상태에서 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)들의 상태정보를 게이트웨이(30)에 요청한다.

다시 말하면, 스위치(60)는 사용자에 의한 근접 터치가 감지되면 활성화 상태로 전환되고, 근접 터치가 감지되지 않으면 대기 상태를 유지하거나, 대기 상태로 전환된다.

이와 같은 근접 감지 제어 기능을 가지는 배터리 스위치(60)의 경우에, 주기적으로 활성화 시간 동안 근접 감지 기능을 활성화시키고, 이 활성화 시간 동안 근접 감지가 감지되지 않는 경우에는 대기 동작 모드로 전환시킴으로써 배터리 전력 소모를 최소화할 수 있다.

보다 상세하게, 먼저, 제1설정 시간 동안 시간 간격을 두고 주기적으로 근접 감지가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

즉, 도 4에서와 같이, 제1설정 시간이 되었는지를 질의하고(S20), 제1설정 시간이 되면 근접 감지가 이루어지는지를 감지한다(S30).

그리하여, 이 근접 감지 시간 동안 근접 터치가 감지된다면 스위치 동작을 활성화시킨다(S40).

이렇게 스위치의 동작이 활성화되면 사용자에 의하여 스위치의 모든 기능을 이용할 수 있는 상태가 된다.

이후, 스위치에 더 이상의 조작 또는 입력이 없으면 대기 시간이 경과 되었는지를 감지하여(S50) 대기 시간 이후에는 다시 대기 동작 모드(S10)로 진입하도록 할 수 있다.

한편, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 이러한 대기 동작 모드(S10)에서 주기적으로 스위치의 배터리 전압을 감지하도록 할 수 있다.

이러한 배터리 전압 감지의 주기는 위에서 설명한 근접 감지의 경우보다는 상대적으로 긴 시간으로 설정될 수 있다.

이를 위하여, 먼저, 제1설정 시간보다는 상대적으로 큰 제2설정 시간이 되었는지를 질의(S21)하여, 이러한 제2설정 시간이 되면 배터리 전압을 측정한다(S31).

그리하여 측정된 배터리 전압 값이 임계값과 같거나 작은지를 판단하여(S41), 이러한 경우에 알람 신호를 전송할 수 있다(S51).

이러한 알람 신호에는 해당 배터리 스위치(60)의 정보를 포함할 수 있다. 즉, 이러한 배터리 스위치(60)의 정보를 포함하는 정해진 패킷 형태로 전송할 수 있다.

이때, 알람 신호를 전송한 후에는 즉시 대기 동작 모드(S10)로 복귀시킬 수 있다.

도 6에서는 이상과 같은 배터리 스위치의 동작 시퀀스를 나타내는 제어 신호를 도시하고 있다.

여기서, 40 mA의 신호는 근접 감지를 위한 주기적인 활성화를 위하여 필요한 전류이고, 20 mA의 신호는 주기적으로 배터리 전압을 감지하는데 소모되는 전류이다. 또한, 2 uA는 배터리 스위치가 대기 동작 모드에 있을 때 소모하는 전류, 즉, 대기 전류이다.

도 6에서는 180 초(180 s)마다 주기적으로 근접 감지 활성화가 이루어지는 상태를 나타내고 있다.

즉, 180 초마다 근접 감지를 위하여 짧은 시간(0.1 초) 동안 활성화시키는 동작이 이루어질 수 있다.

이때, 근접 감지가 이루어지지 않으면 이러한 주기적인 동작이 반복되고, 근접 감지가 이루어진 경우에는 스위치가 계속 활성화되는 상태가 될 수 있다.

또한, 상대적으로 긴 시간(여기서는 6 시간) 주기로 배터리 전압 측정이 이루어질 수 있다.

이러한 배터리 전압 감지를 위하여 3 초(3 s)가 소요될 수 있다.

이러한 시간 설정은 일 평균 개별 배터리 스위치의 사용 회수가 총 8회일 경우에 설정된 시간이며, 경우에 따라 시간 설정은 달라질 수 있음은 물론이다.

이와 같은 대기 동작 모드 우선의 제어에 의하여 배터리 소모 전력을 크게 절약할 수 있고, 따라서 최적의 상태로 조명 시스템을 운용할 수 있도록 하는 것이다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

1: 관리부 2: 제어부
3: 디바이스부 10: 인터페이스
20: 컨트롤러 30: 게이트웨이
41 내지 43, 51 내지 53: 발광부
60: 스위치 70: 센서
80: 감시반

Claims (9)

1. 조명 시스템에서 다수의 발광부를 제어하는 배터리 스위치를 제어하는 방법에 있어서,
   배터리 스위치를 네트워크에 등록 시 또는 네트워크 설정 변경 시에 설정 시간 내에 배터리 스위치의 추가 조작이 없으면 상기 배터리 스위치를 대기 동작 모드로 진입시키는 단계;
   상기 대기 동작 모드 중에, 상기 배터리 스위치의 근접 감지 동작을 주기적으로 활성화시키는 단계; 및
   상기 대기 동작 모드 중에, 상기 배터리 스위치의 배터리 전압을 주기적으로 감지하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 배터리 스위치는, 최초 부팅 시에 일정 시간 동안 대기 동작 모드로 진입하는 지연 시간이 설정된 것을 특징으로 하는 조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 배터리 스위치는, 최초 부팅 후, 조작 여부에 따라 대기 동작 모드로 진입하는 서로 다른 지연 시간이 설정된 것을 특징으로 하는 조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 배터리 스위치를 네트워크에 등록 시 또는 네트워크 설정 변경 시에 대기 동작 모드로 진입하는 서로 다른 지연 시간이 설정된 것을 특징으로 하는 조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 배터리 스위치의 근접 감지 기능을 주기적으로 활성화시키는 단계는, 상기 활성화 시간 동안 근접 감지가 없을 경우에 대기 동작 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 배터리 스위치의 배터리 전압을 주기적으로 감지하는 단계에서, 상기 배터리 전압이 임계값과 같거나 낮을 경우에는 알람 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 알람 신호를 전송한 후에는 즉시 상기 대기 동작 모드로 복귀하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 알람 신호를 전송하는 단계는, 정해진 패킷 형태로 전송하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 근접 감지 동작을 활성화시킨 후에 대기 시간이 종료될 때까지 추가적인 스위치 조작이 없으면 상기 대기 동작 모드로 복귀하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템의 배터리 스위치의 제어 방법.

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