KR20190019363A - 조명 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

조명 장치가 개시된다. 조명 장치는 점소등 상태 정보를 기억하는 메모리 소자 및 건물의 벽에 설치된 스위치로부터 전달되는 스위칭 신호에 응답하여, 상기 점소등 상태 정보에 따라 상기 조명 장치의 점등 여부를 결정하도록 구성된 제어부를 포함할 수 있다.

Description

조명 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템의 제어 방법{Illumination device and method of controlling illumination system including the same}

본 발명은 조명 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기존 설치된 조명 설비를 이용하여 전력을 절감할 수 있는 조명 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템의 제어 방법에 관한 것이다.

최근 전 세계적으로 건물에서 사용되고 있는 전기 에너지를 절약하기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 특히, 사무용 건물의 경우 전체 전력의 약 25% 정도가 건물 내부의 조명에 사용되는 것으로 보고되고 있다.

현재 사용되는 조명 시스템은 다음과 같다. 예를 들어 어느 회사가 건물 한 층의 일부를 사용하고 있다고 할 때, 위 사무 공간에서 사용되는 조명 장치의 개수는 수십 내지 수백개이다. 통상 이러한 수십 내지 수백개의 조명 장치를 제어하기 위한 스위치가 건물의 벽면에 설치되는데, 상기 수십 내지 수백개의 조명 장치를 개별적으로 제어하는 것이 불가능하기 때문에 하나의 스위치에 여러 개의 조명 장치가 매칭되게 된다.

한편으로 사무 공간에 설치된 조명은 대부분 건물의 건축 당시에 설치된 것이어서, 초기 설치된 조명 장치를 모두 이용할 필요가 없는 경우가 있다. 예를 들어 사무실에서 사용하지 않는 빈 공간에 설치된 조명 장치나, 결원이 발생하여 사람이 없는 책상 위의 조명 장치의 경우, 일정 기간 동안 사용될 필요가 없음에도 불구하고, 기존의 조명 시스템에서는 하나의 스위치에 여러 개의 조명 장치가 매칭되어 있기 때문에, 이들 불필요한 조명 장치를 개별적으로 점소등하는 것이 불가능하다는 문제점이 있었다.

이를 해소하기 위해 중앙 통제 방식의 조명 시스템을 도입하는 방법을 고려할 수 있으나, 그러한 시스템의 설치를 위해서는 많은 비용이 소요되고, 설치 기간 동안 사무실의 운영이 불가능하게 된다는 문제도 있다. 또한 설치 후에 조명 시스템에 문제가 발생하는 경우, 사무실 사용자의 자체적인 문제 해결이 불가능하고, 조명 시스템을 설치한 회사의 수리 인력에 의해서만 문제가 해결될 수 있어 유지보수 문제도 발생할 수 있다.

한편으로 최근에는 스마트 조명 기술이 주목 받고 있다. 블루투스 또는 지그비와 같은 무선 통신 표준을 이용하여 조명 장치를 개별적으로 점소등하는 기술로서, 중앙 통제 방식의 조명 시스템을 도입하지 않고도 조명 장치를 개별적으로 제어할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 스마트 조명 기술은 수십~수백개의 조명 장치가 배치된 사무용 공간에서는 적절치 않다. 블루투스 또는 지그비 통신은 1:1 통신이므로 조명 장치를 개별적으로 제어하는 것만이 가능하다. 따라서 사무실에서 사용하지 않는 빈 공간에 설치된 조명 장치나, 결원이 발생하여 사람이 없는 책상 위의 조명 장치를 개별적으로 제어하는 것은 가능하지만, 예를 들어 손님이 방문하는 등의 이유로 사무실 공간에 배치된 조명 전체를 점등하여야 할 필요가 있을 때에는, 오히려 조명 장치가 개별적으로 제어되어서 전체 점등에 시간이 소요된다는 문제가 발생한다.

위 문제를 해결하기 위해서는 다수의 조명을 제어할 수 있는 1대 다수 통신 패턴이 구현되어야 하는데, 1대 다수 통신 패턴의 구현을 위해서는 게이트웨이나 브릿지와 같은 추가적인 통신 장치가 설치되어야 한다. 결국 기존의 설비를 이용하지 못하고 중앙 통제 방식의 조명 시스템과 유사한 개념의 별도의 장치가 설치되어야 한다는 문제로 귀결된다.

본 발명은 고비용의 중앙 통제 방식의 조명 시스템이나 별도의 통신 시스템을 설치하지 않고도, 복수의 조명 장치들에 연결된 전원 스위치와 무선 송신기의 혼합 조작을 통해 개별 조명 장치를 독립적으로 점소등하면서도 필요에 따라 조명 장치 전체를 점소등할 수 있는 조명 장치 및 조명 시스템의 제어 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 조명 장치(및 이를 포함하는 조명 시스템)는, 건물에 설치된 스위치를 이용하여 점소등되는 조명 장치 또는 이를 포함하는 조명 시스템으로서, 상기 조명 장치는, 제1 극성을 수신하는 제1 단자; 상기 제1 극성과 반대되는 제2 극성을 수신하는 제2 단자; 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 연결된 제어부; 상기 제1 단자와 상기 제어부의 출력단 사이에 연결된 적어도 하나의 조명 유닛을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 조명 유닛의 점소등 정보를 기억하고, 상기 스위치로부터 전달된 제1 모드의 스위칭 신호에 응답하여, 상기 점소등 정보에 기초한 조명 제어 신호를 상기 출력단으로 출력하고, 상기 스위치로부터 전달된 제2 모드의 스위칭 신호에 응답하여, 상기 점소등 정보와 무관하게 상기 조명 유닛을 점등하는 조명 제어 신호를 상기 출력단으로 출력하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예들에 따른 조명 장치(및 이를 포함하는 조명 시스템)는, 점소등 상태 정보를 기억하는 메모리 소자; 및 건물의 벽에 설치된 스위치로부터 전달되는 스위칭 신호에 응답하여, 상기 점소등 상태 정보에 따라 상기 조명 장치의 점등 여부를 결정하도록 구성된 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예들에 따른 조명 장치를 포함하는 조명 시스템의 제어 방법은, 제1 조명 장치를 제1 송신기를 이용하여 점등 또는 소등하고, 상기 제1 조명 장치에 포함된 제1 제어부에 제1 점소등 정보를 기록하는 단계; 제2 조명 장치를 제2 송신기를 이용하여 점등 또는 소등하고, 상기 제2 조명 장치에 포함된 제2 제어부에 제2 점소등 정보를 기록하는 단계; 상기 조명 시스템에 연결된 스위치를 턴 온 하여, 상기 제1 조명 장치 및 상기 제2 조명 장치에 전원을 인가하되, 상기 제1 점소등 정보 및 상기 제2 점소등 정보에 기초하여, 상기 제1 조명 장치 및 상기 제2 조명 장치의 점등 여부를 결정하는 단계를 포함하며, 상기 제1 조명 장치 및 상기 제2 조명 장치의 점등 여부를 결정하는 단계는, 상기 제1 조명 장치 및 상기 제2 조명 장치에 각각 포함된 제1 제어부 및 제2 제어부에 의해 수행될 수 있다.

도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 조명 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 조명 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 조명 장치에 포함된 토글 감지 회로의 동작을 나타낸다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 조명 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템의 제어 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 8 내지 도 10은 송신기 등록 동작을 개략적으로 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열의 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 조명 장치(10)를 개략적으로 나타낸다.

도 1을 참조하면, 조명 장치는 건물에 설치된 스위치를 이용하여 점소등되는 조명등으로서, 기존에 설치된 조명 시스템에 삽입되는 조명 장치일 수 있다. 예를 들어, 조명 장치(10)는, 교류 전원(1), 교류 전원(1)과 연결된 스위치(2), 및 스위치(2)와 연결되어 교류 전원(1)을 직류 전원으로 변환하는 조명등 전원(3)을 포함하는 조명 시스템에 연결될 수 있다. 즉, 본 발명의 조명 장치는 통상의 사무 공간에 설치된 기존 조명 시스템에 연결되어, 건물의 벽면과 같은 공간에 이미 설치된 스위치(2)를 이용하여 점소등되는 구성으로서, 조명의 설치를 위한 별도의 시공이나 장비의 추가가 불필요하다는 점에 유의한다.

조명 장치(10)는 제1 단자(T1), 제2 단자(T2), 조명 유닛(L), 및 제어부(20)를 포함할 수 있다. 제1 단자(T1)는 제1 극성(예를 들어 (+) 극성)의 전기 신호를 수신하는 단자일 수 있고, 제2 단자(T2)는 제2 극성(예를 들어 (-) 극성)의 전기 신호를 수신하는 단자일 수 있다. 선택적인 실시예에서, 제1 단자(T1) 및 제2 단자(T2)는 교류 신호를 수신하는 단자일 수도 있다.

조명 유닛(L)은 LED 조명으로 구현될 수 있고, 이외에 형광등이나 백열 전구 및 임의의 빛을 방사하는 모듈로 구현될 수도 있다. 조명 유닛(L)은 직류 신호, 교류 신호, 또는 이들의 조합을 이용할 수 있다. 조명 유닛(L)은 제1 단자(T1) 및 제2 단자(T2)로부터 스위칭 신호(예를 들어, 건물의 벽면에 설치된 스위치(2)에 의해 전달되는 신호) 및/또는 스위칭 신호에 기초한 제어부(20)의 출력 신호를 수신하여 점등될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 스위칭 신호는 건물의 조명 시스템 내 배선에 의해 전달되는 유선 신호일 수 있다.

제어부(20)는 제1 단자(T1)와 제2 단자(T2) 사이에 연결되어 조명 유닛(L)을 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 조명 유닛(L)은 제1 단자(T1)와 제어부(20)의 출력단 사이에 연결될 수 있고, 그에 따라 제어부(20)의 출력단에 의해 출력되는 신호에 의해 조명 유닛(L)이 점등되거나 소등될 수 있다.

제어부(20)는 조명 유닛(L)의 점소등 정보를 기억하도록 구성될 수 있다. 예를 들어 제어부(20)는 메모리 소자를 포함할 수 있고, 상기 메모리 소자에는 조명 유닛(L)이 스위치(2)에 의해 턴 오프 되기 전의 점소등 상태 정보가 기억될 수 있다. 예를 들어, 조명 유닛(L)이 스위치(2)에 의해 턴 온 된 상태에서, 조명 유닛(L)이 점등된 상태인 경우 메모리 소자에는 데이터 '1'이 점소등 상태 정보로서 저장될 수 있고, 조명 유닛(L)이 소등된 상태인 경우 메모리 소자에는 데이터 '0'이 점소등 상태 정보로서 저장될 수 있다.

제어부(20)는 건물에 설치된 스위치(2)로부터 전달된 제1 모드의 스위칭 신호에 응답하여, 상기 점소등 상태 정보에 기초한 조명 제어 신호를 출력단으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 메모리 소자에 데이터 '1'이 점소등 상태 정보로서 저장되어 있는 경우, 제어부(20)는 건물에 설치된 스위치(2)가 턴 온 됨에 따라, 조명 유닛(L)을 점등하는 신호를 출력단으로 출력할 수 있다. 메모리 소자에 데이터 '0'이 점소등 상태 정보로서 저장되어 있는 경우, 제어부(20)는 건물에 설치된 스위치(2)가 턴 온 되더라도, 조명 유닛(L)을 점등하는 신호를 출력단으로 출력하지 않을 수 있고, 그에 따라 스위치(2)의 턴 온에도 불구하고 조명 유닛(L)이 소등 상태를 유지할 수 있다.

또한, 제어부(20)는 건물에 설치된 스위치(2)로부터 전달된 제2 모드의 스위칭 신호에 응답하여, 상기 점소등 상태 정보와 무관하게 상기 조명 유닛(L)을 점등하는 조명 제어 신호를 출력단으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 제어부(20)는 건물에 설치된 스위치(2)가 토글링되는 경우, 메모리 소자에 저장된 점소등 상태 정보가 데이터 '1'이 또는 '0'인지 여부와 무관하게, 조명 유닛(L)을 점등하는 신호를 출력단으로 출력할 수 있고, 그에 따라 조명 유닛(L)이 점등될 수 있다.

제어부(20)는 마이크로프로세서(도 2의 110) 및 무선 수신 소자를 포함할 수 있다. 무선 수신 소자는 리모콘과 같은 송신기로부터 무선 신호(예를 들어, 적외선 신호)를 수신하도록 구성될 수 있다. 마이크로프로세서는 무선 수신 소자에 의해 수신된 제1 신호(즉, 무선 신호)에 기초하여, 제1 신호를 전송하는 송신기에 대한 등록 정보를 기록하도록 구성될 수 있다. 또한, 마이크로프로세서는 무선 수신 소자에 의해 수신된 상기 송신기의 제2 신호(예를 들어, 등록된 리모콘에 의해 전송되는 적외선 신호)에 기초하여, 조명 유닛(L)을 제어하기 위한 조명 제어 신호를 출력하고, 조명 유닛(L)에 대한 점소등 정보를 갱신하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제1 조명 장치(10)와 제2 조명 장치(10')를 포함하는 조명 시스템은 다음과 같은 단계들 중 적어도 하나를 수행하여 제어될 수 있다. 상기 제1 조명 장치(10)와 상기 제2 조명 장치(10') 중 적어도 하나는 전술한 조명 장치 또는 후술할 조명 장치로 구현되거나 이를 포함할 수 있다.

제1 단계(등록 단계): 제1 송신기(IR1)(예를 들어, 적외선 리모콘)의 임의의 버튼을 눌러 제1 신호를 생성하고, 제1 조명 장치(10)의 제1 마이크로프로세서는 제1 송신기(IR1)에 대한 등록 정보를 기록한다. 마찬가지로 제2 송신기(IR2)(예를 들어, 적외선 리모콘)의 임의의 버튼을 눌러 다른 제1 신호를 생성하고, 제2 조명 장치(10')의 제2 마이크로프로세서는 제2 송신기(IR2)에 대한 등록 정보를 기록한다. 제1 송신기(IR1)와 제2 송신기(IR2)는 동일할 수도 있고, 서로 다른 송신기일 수도 있다.

제2 단계(점소등 정보 기록/갱신 단계): 건물에 설치된 스위치(2)를 턴 온 하면, 제1 조명 장치(10) 및 제2 조명 장치(10')가 점등될 것이다. 이후, 제1 조명 장치(10)를 제1 송신기(IR1)를 이용하여 점등 또는 소등하고, 제1 조명 장치(10)에 포함된 제1 제어부(20)에 제1 점소등 정보를 기록한다. 예를 들어 제1 조명 장치(10)가 사무실의 빈 공간에 설치되어 있어 평소에 점등될 필요가 없는 경우, 제1 송신기(IR1)를 이용하여 제1 조명 장치(10)를 소등할 수 있다. 제1 조명 장치(10)가 제1 송신기(IR1)에 의해 소등되면 제1 조명 장치(10)에 포함된 제1 제어부(20)의 메모리 소자에는 데이터 '0'이 제1 점소등 정보로서 기록될 수 있다. 이때 제2 조명 장치(10')는 점등 상태가 유지된다고 가정하면, 제2 조명 장치(10')에 포함된 제2 제어부(20')의 메모리 소자에는 데이터 '1'이 제2 점소등 정보로서 기록될 수 있다.

제3 단계(점소등 정보에 기초한 점등): 건물에 설치된 스위치(2)를 턴 오프 하면, 전원 공급이 차단되므로 제1 조명 장치(10) 및 제2 조명 장치(10')가 모두 소등된다. 이후 스위치(2)를 턴 온 하여 제1 조명 장치(10) 및 상기 제2 조명 장치(10')에 전원이 인가되면, 상기 제1 점소등 정보 및 상기 제2 점소등 정보에 기초하여, 상기 제1 조명 장치(10) 및 상기 제2 조명 장치(10')의 점등 여부가 결정된다. 전술한 예에서 스위치(2)의 턴 온 이후, 제1 제어부(20)의 메모리 소자에는 데이터 '0'이 제1 점소등 정보로서 기록되어 있으므로, 제1 조명 장치(10)는 소등된 상태를 유지하고, 제2 조명 장치(10')에 포함된 제2 제어부(20')의 메모리 소자에는 데이터 '1'이 제2 점소등 정보로서 기록되어 있으므로, 제2 조명 장치(10')는 점등 상태가 될 수 있다. 전술한 제1 조명 장치(10) 및 상기 제2 조명 장치(10')의 점등 여부의 결정은, 제1 조명 장치(10) 및 제2 조명 장치(10')에 각각 포함된 제1 제어부(20) 및 제2 제어부(20')에 의해 수행됨에 유의한다. 다시 말해, 상기 제1 조명 장치(10) 내지 상기 제2 조명 장치(10') 외부의 구성요소에 의한 관여 없이(즉, 별도의 추가 시공 없이 조명 장치의 장착만으로), 제1 조명 장치(10) 및 상기 제2 조명 장치(10') 내부의 구성요소에 의해 제1 조명 장치(10) 및 상기 제2 조명 장치(10')의 점등 여부가 개별적으로 결정될 수 있다.

제4 단계(스위치의 제1 토글링에 의한 점등): 건물에 설치된 스위치(2)를 턴 온 한 상태에서 스위치(2)에 대한 제1 토글링 동작(예를 들어, 스위치를 턴 오프 하고 이후 소정 시간 이내에 스위치를 다시 턴 온 하는 동작을 1회 하는 것)을 수행하면, 제1 조명 장치(10) 및 제2 조명 장치(10')에 포함된 제1 제어부(20) 및 제2 제어부(20')에 기록된 점소등 정보와 무관하게, 제1 조명 유닛(L) 및 제2 조명 유닛(L')이 점등된다. 즉, 제1 제어부(20)의 메모리 소자에 데이터 '0'이 제1 점소등 정보로서 기록되어 있더라도, 제1 조명 장치(10)는 점등 상태가 될 수 있다. 따라서 스위치(2)에 대한 제1 토글링 동작에 의해 제1 조명 장치(10)와 제2 조명 장치(10') 모두가 점등 상태가 될 수 있다. 이러한 동작은 사무실에 손님이 방문하는 등의 일시적인 사정으로 수십~수백개의 조명을 한번에 점등하여야 하는 경우에 유용할 수 있다.

제5 단계(스위치(2)의 제2 토글링에 의한 점등 및 점소등 정보를 모드 점등 상태로 갱신): 건물에 설치된 스위치(2)를 턴 온 한 상태에서 스위치(2)에 대한 제2 토글링 동작(예를 들어, 스위치(2)를 턴 오프 하고 이후 소정 시간 이내에 스위치(2)를 다시 턴 온 하는 동작을 2회 하는 것)을 수행하면, 제1 조명 장치(10) 및 제2 조명 장치(10')에 포함된 제1 제어부(20) 및 제2 제어부(20')에 기록된 점소등 정보와 무관하게, 제1 조명 유닛(L) 및 제2 조명 유닛(L')이 점등된다(도 8에 나타난 것처럼 소등될 수도 있다). 또한 제1 조명 장치(10)의 제1 제어부(20)의 메모리 소자에 저장된 제1 점소등 정보가 데이터 '1'로 갱신되고, 제2 조명 장치(10')의 제2 제어부(20')의 메모리 소자에 저장된 제2 점소등 정보가 데이터 '1'로 갱신된다. 따라서 추후 스위치(2)가 턴 온 되는 경우, 제1 조명 장치(10)와 제2 조명 장치(10') 모두가 점등 상태가 될 수 있다. 이러한 동작은 수십~수백개의 조명을 모두 점등한 상태에서 점소등 정보를 갱신하는 경우(즉, 일부 조명 장치(10)만을 소등하도록 설정하려는 경우)에 유용할 수 있다.

제6 단계(스위치(2)의 제3 토글링에 의한 점등 및 점소등 정보를 모두 소등 상태로 갱신): 건물에 설치된 스위치(2)를 턴 온 한 상태에서 스위치(2)에 대한 제3 토글링 동작(예를 들어, 스위치(2)를 턴 오프 하고 이후 소정 시간 이내에 스위치(2)를 다시 턴 온 하는 동작을 3회 하는 것)을 수행하면, 제1 조명 장치(10) 및 제2 조명 장치(10')에 포함된 제1 제어부(20) 및 제2 제어부(20')에 기록된 점소등 정보와 무관하게, 제1 조명 유닛(L) 및 제2 조명 유닛(L')이 소등된다. 또한 제1 조명 장치(10)의 제1 제어부(20)의 메모리 소자에 저장된 제1 점소등 정보가 데이터 '0'으로 갱신되고, 제2 조명 장치(10')의 제2 제어부(20')의 메모리 소자에 저장된 제2 점소등 정보가 데이터 '0'으로 갱신된다. 따라서 추후 스위치(2)가 턴 온 되는 경우, 제1 조명 장치(10)와 제2 조명 장치(10') 모두가 소등 상태가 될 수 있다. 이러한 동작은 수십~수백개의 조명을 모두 소등한 상태에서 점소등 정보를 갱신하는 경우(즉, 일부 조명 장치(10)만을 점등하도록 설정하려는 경우)에 유용할 수 있다.

이와 같이, 본원 발명은 점소등 상태 정보에 따라 조명 장치(10)의 점등 여부를 결정하는 제어부(20)를 조명 장치(10) 내부에 설치하고 이를 기존의 조명 시스템(예를 들어, 건물의 벽에 설치된 스위치(2)와 연결된 조명 시스템)에 배치함으로써, 중앙 통제 방식의 조명 시스템이나 별도의 통신 시스템을 설치하지 않고도, 적외선 TV 리모콘과 같은 흔하게 이용되는 염가의 무선 송신기를 이용하여 개별 조명 장치(10)를 독립적으로 점소등하고 이를 기억하도록 하여, 조명의 전력 절감이 달성될 수 있다. 또한 필요에 따라 벽면에 설치된 스위치의 스위칭 동작(예를 들어, 토글링)만으로 조명 장치 전체를 점소등하거나 조명 장치의 점소등 정보를 갱신할 수도 있다. 즉, 조명의 설치를 위한 별도의 시공이나 장비를 추가하지 않고서도 복수의 조명들에 대한 유연한 제어를 달성할 수 있다.

도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 조명 장치(10)를 개략적으로 나타낸다. 이 실시예들에 따른 조명 장치는 전술한 실시예들에 따른 조명 장치의 변형예일 수 있다. 이하 실시예들간 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2를 참조하면, 조명 장치(10)의 제어부(20)는 토글 감지 회로(130), 마이크로프로세서(110), 적외선 수신 소자, 및 출력 드라이버를 포함할 수 있다.

토글 감지 회로(130)는 제1 단자(T1) 및 제2 단자(T2) 중 적어도 하나와 연결될 수 있고, 제1 단자(T1) 및 제2 단자(T2) 중 적어도 하나를 통해 전달되는 스위칭 신호에 기초하여 검출 신호(Si)를 출력하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 스위치(2)가 턴 오프 되고 이후 소정 시간 이내에 스위치(2)를 다시 턴 온 되는 경우, 토글 감지 회로(130)는 이러한 스위치(2)의 턴 온 및 턴 오프에 의해 생성되는 스위칭 신호를 감지하고, 검출 신호(Si)를 생성할 수 있다.

마이크로프로세서(110)는 토글 감지 회로(130)와 연결되어 상기 검출 신호(Si)를 수신할 수 있다. 마이크로프로세서(110)는 검출 신호(Si)에 응답하여 전술한 단계들(예를 들어, 제4 단계, 제5 단계, 및 제6 단계)을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(110)는 검출 신호(Si)의 발생 횟수, 검출 신호(Si)의 로직 하이의 지속 시간, 및 검출 신호(Si)의 듀티비 중 적어도 하나에 기초하여 전술한 단계들을 수행할 수 있다.

토글 감지 회로(130)는 임시 전원 공급부(133) 및 검출 신호 생성부(135)를 포함할 수 있다. 임시 전원 공급부(133)는 건물에 설치된 스위치(2)의 토글이 발생하여 스위칭 신호가 턴 오프되는 동안, 마이크로프로세서(110)에 공급되는 전원을 유지시켜주는 기능을 수행할 수 있다. 검출 신호 생성부(135)는 스위칭 신호의 소정 시간 동안의 신호 변화에 상응하는 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 스위칭 신호는 레벨 하이에서 레벨 로우로 변화하였다가 다시 레벨 하이로 변화할 수 있고, 그에 상응하는 펄스 신호(예를 들어, 마이크로프로세서(110)가 처리할 수 있는 크기의 펄스 신호)가 생성될 수 있다.

예를 들어, 스위치(2)의 토글 동작은 스위치(2)가 턴 오프된 후 0.5초 이상 지속되었다가 0.7초 내지 1초 이내에 다시 턴 온 되는 경우의 동작으로 정의될 수 있다. 즉, 스위칭 신호가 로직 하이에서 로직 로우로 변환된 후, 0.7초 내지 1초 이내에 다시 로직 하이로 변환되는 경우, 토글 감지 회로(130)는 스위치(2)의 토글 동작을 감지하여 검출 신호(Si)를 마이크로프로세서(110)로 출력할 수 있다.

일 실시예에서, 토글 감지 회로(130)는 다음과 같은 구성요소들을 포함할 수 있다.

- 제1 단자(T1)와 마이크로프로세서(110) 사이에 연결된 다이오드(D)

- 제2 단자(T2)와 다이오드(D)의 캐소드 사이에 연결된 용량성 소자(예를 들어, 커패시터(C1))

- 다이오드(D)의 애소드와 마이크로프로세서(110) 사이에 연결되며, 게이트 단자(P2), 에미터 단자(P3), 및 콜렉터 단자(P4)를 포함하는 트랜지스터(Q1)

- 다이오드(D)의 애소드와 트랜지스터(Q1)의 게이트 단자(P2) 사이에 연결된 제1 저항 소자(R5)

- 트랜지스터(Q1)의 게이트 단자(P2)와 접지 노드 사이에 연결된 제2 저항 소자(R6)

- 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자(P4)와 접지 단자 사이에 연결된 제3 저항 소자(R7)

전술한 구성요소들을 포함하는 토글 감지 회로(130)의 동작이 도 3에 설명된다.

도 3을 참조하면, 스위치(2)가 턴 오프 되면 제1 단자(T1)의 전압이 급격하게 낮아진다. 이 때 다이오드(D) 및 용량성 소자인 커패시터(C)에 의해 마이크로프로세서(110)의 전원(예를 들어 약 2.5V~5V)은 약 2초간 유지된다. 조명 장치(10)의 출력 전압인 게이트 단자(P2)의 전압은 턴 오프 이후 점차 감소하다가 (0.5초 내지 0.6초 이후) 5V 이하로 떨어지면 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자(P4)는 즉시 상승하고 그에 따라 검출 신호(Si)가 생성된다.

도 3에 나타난 스위치(2)의 토글링은 2회 수행된 경우이며, 마이크로프로세서(110)는 토글 감지 회로(130)로부터 검출 신호(Si)(예를 들어 펄스 신호)를 2회 수신하여 전술한 제5 단계(스위치(2)의 제2 토글링에 의한 점등 및 점소등 정보를 모두 점등 상태로 갱신)를 수행할 수 있다.

이러한 검출 신호는 스위칭 신호의 소정 시간 동안의 신호 변화를 감지하여 생성되는 것으로, 도 3의 실시예에 나타난 실시예(즉, 0.5초 내지 0.6초 이상 유지되는 턴 오프 상태 및 0.7 내지 1초 이내에 수행되는 턴 온 동작)는 검출 신호의 생성에 관한 일 예에 불과함에 유의한다. 사용자의 사용 패턴 및 설계자의 의도에 따라 적절한 토글링 동작이 정의되고 그에 따라 검출 신호가 생성될 수 있다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 조명 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템의 제어 방법을 개략적으로 나타낸다. 이 실시예들에 따른 조명 장치 내지 조명 시스템의 제어 방법은 전술한 실시예들에 따른 조명 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 이하 실시예들간 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 4를 참조하면, 점소등 상태 정보에 따라 점등 여부를 결정하도록 구성된 제어부(20)를 각각 포함하는 복수의 조명 장치들을 조명 시스템에 장착하고 스위치(2)를 턴 온 하면, 복수의 조명 장치들이 모두 점등된다.

이후 송신기(IR)를 이용하여 조명 장치(10)를 제어할 수 있도록, 송신기(IR)의 등록 작업이 진행된다. 예를 들어, 사용자의 사무실 또는 가정에 있는 TV등의 리모콘을 램프의 점소등 장치에 등록한다. 예를 들어, 사용하고자 하는 리모콘의 버튼 하나를 선정하고 조명등의 라벨이 있는 근처에 접근하고 3초 이내에 5회를 반복하여 누름으로써, 등록 작업이 수행될 수 있다.

정상 등록이 이루어지면, 해당 버튼을 누를 때 마다 조명 장치(10)가 점소등된다. 이와 같은 등록 작업을 다른 조명 장치에 대해서도 수행한다. 등록 작업은 동일한 송신기(IR)를 이용하여 수행될 수도 있고, 다른 조명 장치의 배치 위치에 따라 다른 송신기를 이용하여 수행될 수도 있다.

이후 도 5를 참조하면, 절전 모드에서의 조명 장치(10, 10', 10'', 10''')의 점소등 상태 정보가 송신기(IR)를 이용하여 설정된다. 예를 들어, 등록된 TV 리모콘과 같은 송신기(IR)를 이용하여 (점)소등하려는 하는 조명을 (점)소등한다. 절전 상태의 조명조건이 설정 완료되면(예를 들어, 램프 1, 4 점등 및 램프 2, 3 소등, O1 참조), 다음 전원 재 투입 시에(즉, 스위치(2)의 턴 오프 이후 3초 이상의 시간이 흐른 뒤 스위치(2)가 턴 온 될 때) 이 절전상태가 유지된다(즉, 램프 2, 3이 소등, O2 참조).

한편, 스위치(2)에 대한 제1 토글링 동작(스위치(2)를 턴 오프 하고 0.7~1초 내에 다시 스위치(2)를 턴 온 하는 동작을 1회 수행하는 것)을 하면, 모든 조명등이 켜진다(O3 참조). 즉, 각각의 조명 장치(10, 10', 10'', 10''')에 저장된 점소등 정보와 무관하게, 개별 조명 장치에서 조명 유닛을 점등하는 조명 제어 신호가 제어부(20)에서 출력됨으로써, 모든 조명 장치(즉, 램프 1~4)가 점등될 수 있다. 이러한 점등 동작은 게이트웨이나 브릿지와 같은 별도의 통신 장치 없이 수행될 수 있다. 이후 다시 스위치(2)를 턴 오프 하고 3초 이후에 스위치(2)를 턴 온 하면, 복수의 조명 장치들은 절전 모드로(즉, 점소등 정보에 따라) 점등된다(즉, 램프 1, 4 점등 및 램프 2, 3 소등, O2 참조).

도 6을 참조하면, 스위치(2)에 대한 제2 토글링 동작(스위치(2)를 턴 오프 하고 0.7~1초 내에 다시 스위치(2)를 턴 온 하는 동작을 2회 수행하는 것)에 따라, 소등으로 설정된 조명 장치(10)가 모두 해제된다(O4 참조). 예를 들어, 복수의 조명 장치(10) 내 제어부(20)의 메모리 소자에 저장된 점소등 정보가 점등 상태(예를 들어 데이터 '1')로 갱신될 수 있다. 따라서 이후 일정 시간 뒤에(예를 들어, 3초 이상 경과 후) 스위치(2)를 턴 온 하면, 복수의 조명 장치들은 모두 점등된다(O5 참조). 이러한 동작은 절전 모드 설정 시 수십개~수백개의 조명 장치(10) 대부분을 켜고 몇 개만 소등으로 설정할 때 유리할 수 있다.

도 7을 참조하면, 스위치(2)에 대한 제3 토글링 동작(스위치(2)를 턴 오프 하고 0.7~1초 내에 다시 스위치(2)를 턴 온 하는 동작을 3회 수행하는 것)에 따라, 점등으로 설정된 조명 장치(10)가 모두 해제된다(O6 참조). 예를 들어, 복수의 조명 장치(10) 내 제어부(20)의 메모리 소자에 저장된 점소등 정보가 소등 상태(예를 들어 데이터 '0')로 갱신될 수 있다. 따라서 이후 일정 시간 뒤에(예를 들어, 3초 이상 경과 후) 스위치(2)를 턴 온 하면, 복수의 조명 장치들은 모두 소등된다(O7 참조). 이러한 동작은 절전 모드 설정 시 수십개~수백개의 조명 장치(10) 대부분을 소등하고 몇 개만 점등으로 설정할 때 유리할 수 있다.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 조명 장치(및 이를 포함하는 조명 시스템)에서 수행되는 송신기 등록 동작을 개략적으로 나타낸 것이다. 이하 실시예들간 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 4와 함께 도 8을 참조하면, 제1 송신기(IR1)에 대하여 등록 작업이 수행된다. 예를 들어, 사용하고자 하는 제1 송신기(IR1)의 버튼 하나를 선정하고 조명 장치를 향하여 3초 이내에 5회를 반복하여 누름으로써, 조명 장치에 대한 제1 송신기(IR1)의 등록 작업이 수행될 수 있다. 이 경우 조명 장치에 포함된 메모리 소자의 제1 어드레스에 제1 송신기(IR1)에 대한 정보가 저장될 수 있다.

이후 제2 송신기(IR2) 내지 제4 송신기(IR4)에 대한 등록 작업이 수행된다. 각각의 송신기에 대한 등록 작업은 전술한 등록 작업과 유사한 방식으로(예를 들어, 버튼 하나를 선정하고 조명 장치를 향하여 3초 이내에 5회를 반복하여 누름으로써) 수행될 수 있다. 이 경우 마이크로프로세서는 무선 수신 소자에 의해 수신된 제1 신호(즉, 5회의 반복되는 펄스 신호)에 기초하여 제2 송신기(IR2) 내지 제4 송신기(IR4)에 대한 등록 정보를 기록할 것이다.

일부 실시예들에서, 새로운 송신기에 대한 등록 작업이 수행되면, 그 정보가 메모리 소자의 상위 어드레스에 저장되고, 기존에 저장된 등록 정보는 하위 어드레스로 변경될 수 있다. 예를 들어, 제1 송신기(IR1)에 대한 정보가 제1 어드레스에 저장된 이후, 제2 송신기(IR2)에 대한 등록 작업이 수행되면, 제2 송신기(IR2)에 대한 정보가 제1 어드레스에 저장되고, 제1 송신기(IR1)에 대한 정보가 제2 어드레스에 저장되도록 변경될 수 있다. 이와 같이, 마이크로프로세서는 무선 수신 소자로부터 제1 신호에 상응하는 신호를 수신하는 경우, 제1 신호를 전송하는 송신기의 등록 정보를 최우선순위의 등록 정보로 기록하도록 구성될 수 있다.

따라서, 도 8에 나타난 바와 같이, 제1 송신기(IR1) 내지 제4 송신기(IR4)에 대한 등록 작업이 순차적으로 수행될 경우, 제1 어드레스에는 제4 송신기(IR4)에 대한 정보가 저장되고, 제2 어드레스에는 제3 송신기(IR3)에 대한 정보가 저장되고, 제3 어드레스에는 제2 송신기(IR2)에 대한 정보가 저장되고, 제4 어드레스에는 제1 송신기(IR1)에 대한 정보가 저장될 수 있다.

이후 도 9를 참조하면, 전술한 바와 같이 제1 송신기 내지 제4 송신기(IR1-IR4)에 대한 등록 작업이 순차적으로 수행된 후, 제1 송신기(IR1)가 사용될 수 있다. 즉, 제1 송신기(IR1)의 선정된 버튼이 눌러지면, 제1 송신기(IR1)에서 제2 신호(예를 들어, 적외선 신호)가 생성되고, 무선 수신 수신 소자는 상기 제2 신호를 수신할 수 있다. 마이크로프로세서는, 상기 제2 신호에 기초하여 조명 유닛에 대한 점소등 정보를 갱신하는 한편, 상기 제2 신호를 전송하는 제1 송신기(IR1)의 등록 정보를 최우선순위의 등록 정보로 기록할 수 있다.

다시 말해, 도 9에 나타난 바와 같이, 제1 송신기(IR1)에 대한 정보가 제4 어드레스에 저장된 이후, 제1 송신기(IR1)에 대한 등록 작업이 수행되면, 제1 송신기(IR1)에 대한 정보가 제1 어드레스에 저장되고, 기존의 제1 내지 제3 어드레스에 저장되었던 제2 내지 제4 송신기(IR2-IR4)에 대한 정보는 제2 내지 제4 어드레스에 저장되도록 변경될 수 있다.

도 10을 참조하면, 도 9의 동작 이후, 제1 어드레스에는 제1 송신기(IR1)에 대한 정보가 저장되고, 제2 어드레스에는 제4 송신기(IR4)에 대한 정보가 저장되고, 제3 어드레스에는 제3 송신기(IR)에 대한 정보가 저장되고, 제4 어드레스에는 제2 송신기(IR2)에 대한 정보가 저장된다.

이후 제2 송신기(IR2)가 사용될 수 있다. 즉, 제2 송신기(IR2)의 선정된 버튼이 눌러지면, 제2 송신기(IR2)에서 제2 신호(예를 들어, 적외선 신호)가 생성되고, 무선 수신 수신 소자는 상기 제2 신호를 수신할 수 있다. 마이크로프로세서는, 상기 제2 신호에 기초하여 조명 유닛에 대한 점소등 정보를 갱신하는 한편, 상기 제2 신호를 전송하는 제2 송신기(IR2)의 등록 정보를 최우선순위의 등록 정보로 기록할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 조명 장치는, 무선 수신 소자에 의해 송신기의 신호(예를 들어, 등록 정보와 관련된 신호 또는 조명을 제어하는 신호)를 수신하는 경우, 해당 송신기의 등록 정보를 최우선순위의 등록 정보로 기록하도록 구성될 수 있다. 그에 따라 마이크로프로세서의 메모리 소자의 용량이 제한되어 있는 경우에, 자주 사용하는 송신기의 등록 정보를 유지하고, 사용하지 않는 송신기 및/또는 분실한 송신기 대한 등록 정보를 후순위의 등록 정보로 갱신함으로써 (추가 등록에 따라) 자동적으로 삭제되게끔 할 수 있다.

본 발명의 기술적 사상이 이해되도록 첨부한 도면의 각 부분의 형상과 설명은 예시적인 것으로 이해하여야 한다. 도시된 형상 외의 다양한 형상으로 변형될 수 있음에 주의하여야 할 것이다. 도면들에 기재된 동일한 번호는 동일한 요소를 지칭한다.

이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (10)

1. 건물에 설치된 스위치를 이용하여 점소등되는 조명 장치로서,
   제1 극성을 수신하는 제1 단자;
   상기 제1 극성과 반대되는 제2 극성을 수신하는 제2 단자;
   상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 연결된 제어부;
   상기 제1 단자와 상기 제어부의 출력단 사이에 연결된 적어도 하나의 조명 유닛을 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 조명 유닛의 점소등 정보를 기억하고, 상기 스위치로부터 전달된 제1 모드의 스위칭 신호에 응답하여, 상기 점소등 정보에 기초한 조명 제어 신호를 상기 출력단으로 출력하고, 상기 스위치로부터 전달된 제2 모드의 스위칭 신호에 응답하여, 상기 점소등 정보와 무관하게 상기 조명 유닛을 점등하는 조명 제어 신호를 상기 출력단으로 출력하도록 구성되는, 조명 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 단자 및 상기 제2 단자 중 적어도 하나와 연결된 토글 감지 회로; 및
   상기 토글 감지 회로와 연결된 마이크로프로세서를 포함하고,
   상기 토글 감지 회로는 상기 스위칭 신호의 소정 시간 동안의 신호 변화를 감지하여 검출 신호를 상기 마이크로프로세서로 출력하도록 구성되는, 조명 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 토글 감지 회로는,
   상기 건물에 설치된 상기 스위치의 토글이 발생하여 스위칭 신호가 턴 오프되는 동안, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원을 유지시켜주는 임시 전원 공급부; 및
   상기 소정 시간 동안의 신호 변화에 상응하는 신호를 생성하도록 구성되는 검출 신호 생성부를 포함하는, 조명 장치.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 토글 감지 회로는,
   상기 제1 단자와 상기 마이크로프로세서 사이에 연결된 다이오드;
   상기 제2 단자와 상기 다이오드의 캐소드 사이에 연결된 용량성 소자; 및
   상기 다이오드의 애소드와 상기 마이크로프로세서 사이에 연결된 트랜지스터를 포함하는, 조명 장치.
5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 제어부는 무선 수신 소자를 더 포함하고,
   상기 마이크로프로세서는,
   상기 무선 수신 소자에 의해 수신된 제1 신호에 기초하여, 상기 제1 신호를 전송하는 송신기에 대한 등록 정보를 기록하고,
   상기 무선 수신 소자에 의해 수신된 상기 송신기의 제2 신호에 기초하여, 상기 조명 유닛을 제어하기 위한 조명 제어 신호를 출력하고, 상기 조명 유닛에 대한 점소등 정보를 갱신하도록 구성되는, 조명 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 마이크로프로세서는 상기 무선 수신 소자로부터 상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호에 상응하는 신호를 수신하는 경우, 상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호를 전송하는 송신기의 등록 정보를 최우선순위의 등록 정보로 기록하도록 구성되는, 조명 장치.
7. 제1 조명 장치 및 제2 조명 장치를 포함하는 조명 시스템의 제어 방법으로서,
   제1 조명 장치를 제1 송신기를 이용하여 점등 또는 소등하고, 상기 제1 조명 장치에 포함된 제1 제어부에 제1 점소등 정보를 기록하는 단계;
   제2 조명 장치를 제2 송신기를 이용하여 점등 또는 소등하고, 상기 제2 조명 장치에 포함된 제2 제어부에 제2 점소등 정보를 기록하는 단계;
   상기 조명 시스템에 연결된 스위치를 턴 온 하여, 상기 제1 조명 장치 및 상기 제2 조명 장치에 전원을 인가하되, 상기 제1 점소등 정보 및 상기 제2 점소등 정보에 기초하여, 상기 제1 조명 장치 및 상기 제2 조명 장치의 점등 여부를 결정하는 단계를 포함하며,
   상기 제1 조명 장치 및 상기 제2 조명 장치의 점등 여부를 결정하는 단계는, 상기 제1 조명 장치 및 상기 제2 조명 장치에 각각 포함된 제1 제어부 및 제2 제어부에 의해 수행되는, 조명 시스템의 제어 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 제1 조명 장치 및 상기 제2 조명 장치 중 적어도 하나는 청구항 1 내지 청구항 3에 따른 조명 장치를 포함하는, 조명 시스템의 제어 방법.
9. 청구형 7에 있어서,
   상기 제1 조명 장치 및 상기 제2 조명 장치의 점등 여부를 결정하는 단계는, 상기 제1 조명 장치 내지 상기 제2 조명 장치 외부의 구성요소에 의한 관여 없이 수행되는, 조명 시스템의 제어 방법.
10. 조명 장치로서,
    점소등 상태 정보를 기억하는 메모리 소자; 및
    건물의 벽에 설치된 스위치로부터 전달되는 스위칭 신호에 응답하여, 상기 점소등 상태 정보에 따라 상기 조명 장치의 점등 여부를 결정하도록 구성된 제어부를 포함하는, 조명 장치.

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