KR101607518B1 - 이벤트 및 백업 조명을 위한 장치, 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 양상들에 따라, 보통의 전력 조건들 동안 주 이벤트 및/또는 유틸리티 조명을 제공하고, 중단된 전력의 기간들 동안에는, 원하는 지속기간 동안 중단되지 않은 이벤트 조명을 제공하고, 이벤트 조명 레벨들로부터 유틸리티 조명 레벨들로의 점진적인 천이를 제공하고, 유틸리티 조명 레벨들로부터 긴급 조명 레벨들로의 점진적인 천이를 제공하는, 고체 상태 조명을 위한 장치, 시스템 및 방법이 구상된다.

Description

이벤트 및 백업 조명을 위한 장치, 방법 및 시스템{APPARATUS, METHOD, AND SYSTEM FOR EVENT AND BACKUP LIGHTING}
본 출원은 2010년 12월 20일 출원된 가출원 번호 제61/425,139호를 35 U.S.C. §119 하에서 우선권으로 주장하며, 그에 의해 상기 가출원은 그 전체가 인용에 의해 포함된다.
본 발명은 일반적으로 스포츠 이벤트들을 위한 조명과 같은 큰 영역 조명 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 스포츠 이벤트들 또는 다른 공공 집회들에서 발생할 수 있는 전력 정전들(power outages)에 대한 조명 시스템들의 응답에 관한 것이다.
스포츠 현장에 대한 조명 필요성들
스포츠 현장 및 조명을 필요로 하는 다른 큰 영역들은 일반적으로 상이한 시간들에 이용을 위해 다양한 레벨들의 조명을 요구한다. 최대의 조명은 스포츠들 또는 활동들에 대한 설비의 활성 이용 동안 요구된다. 더 적은 조명은 이벤트 이전에 사람들이 도달했을 때 그리고 이벤트 이후에 사람들이 여전히 존재할 때 요구될 수 있다. 훨씬 더 낮은 레벨의 조명은 전력 정전들 동안 긴급 탈출을 위해, 그리고 가능하게는, 현장이 매우 다수의 사람들에 의해 점유되지 않았을 때 유지 보수 및 보안 목적들을 위해 요구된다.
스포츠 현장들에서 이용될 수 있는 위의 3개의 타입들의 조명은 다음의 정의들 하에서 여기서 고려될 것인데: "이벤트 조명(Event lighting)"은 참가자들을 위해, 관객들이 명확히 보게 하기 위해, 텔레비전 조명을 위해, 기타 등등을 위해 스포츠 필드, 트랙 등 상에 또는 그 근처에 주로 제공되는 조명이다. "유틸리티 조명(Utility lighting)"은 관객들이 보고, 위치 내에서 주위로 이동하고, 스탠드들을 나가는 등을 할 수 있게 하기 위해 제공되는 조명이다. 이는 "이벤트 조명"에 의해 부분적으로 제공될 수 있으며 별개의 고정물들 또는 조명 시스템들에 의해 부분적으로 제공될 수 있다. "긴급 조명(Emergency lighting)"은 그 위치의 안전한 탈출을 허용하기 위해 그 위치에 대한 최소 레벨의 조명을 제공하거나, 또는 유지보수, 보안 또는 연속되는 긴급 이용을 위해 유용할 수 있는 임의의 조명들 또는 조명 시스템이다.
스포츠 이벤트들에서 참가자들을 위한 충분한 "이벤트 조명"은 스포츠 또는 활동의 안전하고 효과적인 실행을 허용하기 위해 필수적이다. 예를 들어, 이동하는 객체를 지각하는 능력은 속도, 크기, 콘트라스트 및 컬러를 포함해서 몇 개의 팩터들에 관련된다는 것이 잘 알려져 있다. 객체가 매우 빠르게 이동하고, 비교적 작고, 그의 주변들과의 낮은 콘트라스트로 이루어지거나 또는 그의 배경과 유사한 컬러인 경우, 객체는 지각하기 어려울 수 있다. 이렇기 때문에, 야구 및 자동차 경주와 같은 스포츠들은 충분한 조명을 제공하기 위해 높은 레벨의 이벤트 조명에 의존한다. 다른 스포츠들 또는 활동들은 또한 높은 레벨의 이벤트 조명을 요구할 수 있다.
관객 안전 및 편의를 위한 "유틸리티 조명"은 이벤트 조명에 관련된다. 요구되는 이벤트 조명에 비해 비교적 낮은 레벨의 유틸리티 조명은 (그 자체로) 충분할 수 있는데, 그 이유는 설비 내의 이동은 특히, 관객이 보통은 던지기, 치기, 경쟁적인 운전 등과 같은 고속 활동들과의 직접적인 상호작용을 갖지 않기 때문에, 동일한 정도의 시각적 예민함을 요구하지 않기 때문이다. 그러나 높은 레벨의 이벤트 조명이 존재할 때, 눈은 비교적 높은 레벨의 유틸리티 조명에 대해 익숙해질 수 있다. 이벤트 조명이 갑작스럽게 그리고 급격하게 감소되는 경우, 관객은 그들의 눈이 줄어든 조명 레벨에 대해 재조정할 때까지 설비 내에서 쉽게 이동하는 능력 없이 남아있을 것이고, 통상적으로 갑작스럽고 급격한 변화로 인해 그의 주변들과 관련하여 어느 정도의 불편함을 경험할 것이다.
통상적인 이벤트 현장에 대한 "긴급 조명"은 통상적으로 안전하게 탈출하는 것을 유도하기에 충분한 조명으로 간주되지만, 유틸리티 조명으로서 충분한 것으로 간주되지 않는다. 인공적인 조명을 이용하는 공공 설비들은 일반적으로 설비의 철수(evacuation)에 충분한 지속기간 동안 그리고 조도 레벨로 긴급 조명을 제공하도록 요구된다. 통상 요구되는 지속기간은 90분이다. 그러나 설비의 안전한 철수는 긴급 백업 조명의 유일한 예견 가능한 용도는 아니다. 다양한 타입들의 붕괴 또는 재앙의 이벤트 시에, 스포츠 스타디움과 같은 현장은 긴급 피난처, 저장소, 긴급 작전 스테이징(emergency operations staging) 등을 위해 이용될 수 있다. 따라서 매우 낮은 레벨로라도 연장된 조명을 제공하는 능력이 유익할 수 있다.
스포츠 현장들에 대해, 전력 중단의 이벤트 시에, "요구되는" 긴급 조명은, 긴급 조명 레벨들이 충분한 이벤트 또는 유틸리티 조명을 제공하지 않기 때문에 이상적이거나 만족스럽지 않을 수 있다. 다수의 스포츠 현장은 미적(aesthetic), 편의성, 또는 다른 이유들을 위해, 또는 고속 객체의 낮은 가시성(visibility)의 위험의 감소를 돕기 위해 전력 장애의 이벤트 시에 실질적으로 동일한 조명 레벨을 제공하는 시스템을 갖는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 야구는 매우 빠른 속도 - 초당 대략 100 피트 또는 그 초과 - 로 던지거나 칠 수 있다. 매우 짧은 시간 동안일지라도, 조명의 손실은 공중의 공의 이동을 따라가는 것을 어렵게 할 것이고, 이는 선수 또는 관객이 볼에 맞게 되게 할 수 있다. 유사하게, 경주차들이 매우 빠른 레이트의 속도로 이동한다. 조명이 자동차 경주 동안 중단되거나 상당히 줄어드는 경우, 운전자는 그들의 차량의 제어를 손실할 수 있다.
백업 시스템의 타입들
다양한 기존의 타입들의 백업 시스템들이 존재한다. UPS(Uninterruptible Power Supply) 타입의 백업 시스템(때때로 "이중 변환" 또는 "온라인" 시스템으로서 알려짐)은 전력 중단의 이벤트 시에 즉시의 풀 전력(full power)을 조명 시스템에 제공한다. 이것은 AC 그리드 전력을 받아서 이를 DC 전력으로 변환한다. DC 전력은 저장 배터리들을 충전하는데 이용된다. 동일한 DC 전력이 조명 시스템에 전력을 공급하기 위해 DC를 AC 전력으로 변환하는 인버터에 공급된다. 전력 중단의 이벤트 시에, 저장 배터리로부터의 DC 전력은 DC-AC 인버터에 중단 없이 흐르고 이는 전압의 어떠한 손실이나 AC 사인파 출력의 중단 또는 수정 없이 조명 시스템에 출력되는 풀 AC 전압을 유지할 수 있다. 이러한 타입의 시스템의 이용을 위한 고려사항들은, 그것이 스스로 특정된 기간, 통상적으로 90분 동안 동일한 이벤트 조명을 유지한다는 사실을 포함한다. 이는 배터리들을 완전히 고갈시킬 수 있어서, 어떠한 연장된 조명 기간도 제공하는 것을 불가능하게 한다. 매우 높은 레벨의 이벤트 조명은 잠재적으로 위험한 활동들을 완료하기 위해 짧은 시간 동안만 필요로 될 수 있기 때문에, 이는 제한된 백업 전력의 효율적인 이용은 아닐 수 있다. 긴급 조명의 지속기간을 증가시키기 위해 조명 레벨을 감소시키는 것은 지식인에 의한 조명들의 부가적인 제어 또는 수동 스위칭을 요구할 것이다. 아니면, 다수의 백업 시스템들이 상이한 출력 레벨들을 갖는 상이한 조명 시스템들에 전력을 제공하도록 요구될 것이다. 조명 레벨들의 조정에 대한 어떠한 준비도 통상적인 UPS 타입 시스템이 제공되지 않는다. UPS 타입 시스템을 이용하는 완전한 백업 시스템은 그러므로 너무 비싸거나 복잡할 수 있고, 또는 백업의 충분한 지속기간, 극도로 낮은 레벨 조명 또는 다른 원하는 이익들을 제공하지 않을 수 있다.
"긴급 조명" 타입 백업 시스템은 통상적으로 현장의 철수를 위해 요구되는 최소의 레벨 및 지속기간에 낮은 레벨의 조도를 제공한다. 조명 고정물들은 통로 경로 및 출구를 위해 제공되며, 잠재적으로 위험한 스포츠 활동들을 완료하거나 안전하게 정지시키는 능력을 제공하지 않는다.
이들 시스템들의 변동물들 또는 조합들이 설치될 수 있으며, 이는 백업 시스템의 비용 및 복잡도를 증가시킨다. 이벤트 조명이 정해진 지속기간 동안 지속되도록 허용하는 UPS 시스템이 설치될 수 있는 반면에, 긴급 시스템은 더 낮은 레벨로 연장된 조명을 제공한다. 여전히, 점진적인 디밍(gradual dimming)은 광대한 부가적인 장비 및 비용 없이 어렵거나 불가능할 것이다.
스포츠 현장에 대한 원하는 조명 해결책들
그러므로 전력 중단의 이벤트 시에, 스포츠 현장이 최소 요구되는 레벨이거나 그 초과인 긴급 조명은 물론 높은 레벨의 이벤트 및 유틸리티 조명을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 이들 조명 레벨들은 흔히 획득되는 것보다 낮은 비용으로 및/또는 더 긴 지속기간 동안 제공되는 것이 유익할 것이다.
구체적으로, 전력 장애의 이벤트 시에, 잠재적으로 위험한 활동들을 안전하게 완료하거나 종결하기에 충분한 지속기간 동안 기능적으로 동일한 세기 및 품질로 이루어진 중단되지 않은 이벤트 조명을 주 조명에 제공하는 기존의 조명 고정물들을 이용하는 백업 이벤트 조명에 대한 필요성이 존재한다. 야구 게임의 경우에, 이는 던져지거나 친 볼이 안전하게 정지되도록 하여, 가능하게는, 플레이가 완료되도록 허용할 수 있어서, 비교적 짧은 지속기간 동안 게임 또는 활동의 실질적인 두절 또는 선수가 공중의 야구공에 맞게 되는 기회를 감소시키도록 돕는다. 또는, 자동차 경주의 경우, 이는 주의 플래그 하에서 차량이 안전하게 감속하도록 허용할 것이다. 또한, 조명 레벨들의 갑작스런 감소로 인해 발생할 수 있는 잠재적인 혼란 또는 불편함을 감소시키고 더 낮은 조명 레벨로의 눈 조정을 위한 충분한 시간을 허용하도록 이벤트 조명 레벨로부터 더 낮은 레벨로의 점진적인 천이를 제공하는 능력에 대한 요구가 존재한다.
마찬가지로 긴급 조명에 대한 기존의 표준들에 비해 지속기간 및 품질의 견지에서 이익을 제공하는 긴급 조명에 대한 최소 표준들을 초과하는, 기존의 이벤트 또는 유틸리티 조명 고정물을 이용한 백업 유틸리티 조명에 대한 요구가 존재한다. 이는 더 적은 곤린 및 더 적은 관객 불편함 또는 불만족을 야기할 것이다. 또한, 조명 레벨들의 갑작스런 감소로 인해 발생할 수 있는 잠재적인 혼란 또는 불편함을 감소시키고 더 낮은 조명 레벨로의 눈 조정을 위한 충분한 시간을 허용하도록 유틸리티 조명 레벨들로부터 더 낮은 긴급 조명 레벨들로의 점진적인 천이를 제공하는 능력에 대한 요구가 존재한다.
마찬가지로, 긴급 조명에 대한 기존의 표준들에 비해 지속기간 및 품질의 견지에서 이익들을 제공하고 긴급 조명에 대한 최소 표준들을 초과하는, 기존의 이벤트 또는 유틸리티 조명 고정물들을 이용하는 긴급 조명에 대한 요구가 존재한다. 또한, 조명 레벨들의 갑작스런 감소 또는 조명의 완전한 손실로 인해 발생할 수 있는 잠재적인 혼란 또는 불편함을 감소시키고 훨씬 더 낮은 조명 레벨들로의 눈 조정을 위한 충분한 시간을 허용하도록 연장된 전력 중단의 이벤트 시에 여전히 유용할 수 있는, 긴급 조명 레벨들로부터 더 낮은 조명 레벨들로의 점진적인 천이를 제공하는 능력에 대한 요구가 존재한다. 따라서 10% 낮춘 또는 심지어 원래의 이벤트 또는 유틸리티 조명 레벨들의 대략 2% 또는 그 미만만큼 작은 더 낮은 조명 레벨들을 제공하는 능력은 유익하고 바람직할 수 있다.
따라서 당 분야의 개선들이 바람직하다.
그러므로 이것은 당 분야의 현황을 개선하거나 문제들, 이슈들을 또는 당 분야의 부족함을 해결하기 위한 본 발명의 원리적인 목적, 특징, 이점 또는 양상이다.
본 발명의 양상들에 따라 보통의 전력 조건들 동안 주 이벤트 및/또는 유틸리티 조명을 제공하고, 중단된 전력의 기간들 동안, 원하는 지속기간 동안 중단되지 않은 이벤트 조명을 제공하고, 이벤트 조명 레벨들로부터 유틸리티 조명 레벨들로의 점진적인 천이를 제공하고, 유틸리티 조명 레벨들로부터 긴급 조명 레벨들로의 점진적인 천이를 제공하는 고체 상태 조명을 위한 장치, 시스템 및 방법이 구상된다.
또한, 본 발명의 양상들에 따라 긴급 조명 레벨들로부터 매우 낮을 수 있는 더 낮은 조명 레벨들로의 점진적인 천이를 제공하고, 스케줄 또는 타임라인(timeline)에 따라 셧 다운(shut down)될 수 있거나 더욱 최소의 백업 전력이 이용 가능한 한 조명되는 채로 유지될 수 있는 장치, 시스템 및 방법이 구상된다.
또한, 본 발명의 양상들에 따라 백업 조명의 품질 및 지속기간을 최대화하기 위해 별개의 긴급 타입 백업 조명 시스템과 제휴하여 작동할 수 있고, 긴급 또는 스포츠 이벤트 조명에 관련되지 않을 수 있는 다른 이용을 위해 낮은 레벨 조명을 제공할 수 있는 고체 상태 조명을 위한 장치, 시스템 및 방법이 구상된다.
또한, 본 발명의 양상들에 따라 조명 시스템의 원격 제어를 허용하기 위해 또는 조명 시스템의 상태에 관한 정보를 제공하기 위해, 현장에 있거나 떨어져 있을 수 있는 기존의 조명 제어 및 리포팅 시스템들과 함께 작동할 수 있는 고체 상태 조명을 위한 장치, 시스템 및 방법이 구상된다.
또한, 본 발명의 양상들에 따라 조명 애플리케이션을 위한 큰 영역 조명의 방법으로서, a. 전기적으로-전력공급된 조명 시스템으로부터, i 이벤트 조명 레벨; 또는 ii 유틸리티 조명 레벨로 조도를 제공하는 단계; b. 상기 조명 시스템에 대한 전력 중단 시에, i. 비교적 짧은 지속기간 동안 중단되지 않은 이벤트 또는 유틸리티 조명; 및 ii. 이벤트 또는 유틸리티 조명으로부터 긴급 조명 레벨로의 점진적인 천이를 제공하는 단계를 포함하는, 조명 애플리케이션을 위한 큰 영역 조명의 방법이 구상된다.
또한, 본 발명의 양상들에 따라 상기 조명 시스템의 상태는, 원격 모니터링 시스템에 통신되는, 조명 애플리케이션을 위한 큰 영역 조명의 방법이 구상된다.
또한, 본 발명의 양상들에 따라 상기 원격 모니터링 시스템은, 필요시 이벤트 또는 유틸리티 조명으로부터 긴급 조명 레벨로 또는 조명 레벨들로의 천이에 영향을 주거나 제어하도록 상기 조명 시스템에 제어 신호들을 제공하는, 조명 애플리케이션을 위한 큰 영역 조명의 방법이 구상된다.
또한, 본 발명의 양상들에 따라 조명 애플리케이션을 위한 큰 영역 조명을 제공하기 위한 시스템으로서, a. 이벤트 또는 유틸리티 조명 레벨들을 제공하도록 적응된 복수의 높은 세기 조명 고정물들; b. AC 전기 전력 소스와 통신하는 고정물들에 대한 전력 및 제어 회로; c. 상기 전력 및 제어 회로에 대한 상기 AC 전기 전력 소스의 중단을 감지하기 위한 센서; d. 전기 전력의 백업 소스; e. 제어기를 포함하는 서브-시스템을 포함하고, 상기 제어기는 i. 상기 AC 전기 전력 소스의 중단의 감지 시에 전기 전력의 백업 소스로 자동으로 전환하고; ii. 1. 비교적 짧은 지속기간 동안 중단되지 않은 이벤트 또는 유틸리티 조명; 2. 이벤트 또는 유틸리티 조명으로부터 더 낮은 레벨로의 점진적인 천이를 제공하도록 상기 고정물들의 전력 및 제어 회로의 동작을 자동으로 제어하도록 구성되는 시스템이 구상된다.
도 1은 본 발명의 실시예들에서 이용될 수 있는 통상적인 LED 조명의 확대된 스케일의 개략적인 표현을 도시하는 도면.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 양상들에 따른 통상적인 LED 조명 설치의 크게 감소된 스케일의 입면도를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 양상들에 따른 실시예의 논리적 동작을 예시하는 도면.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 양상들에 따른 실시예들의 기능적인 컴포넌트들을 예시하는 도면.
도 9는 본 발명의 양상들에 따른 방법의 흐름도.
A. 도면들
이 설명에서 때때로, 첨부된 도면들에 대한 참조가 이루어질 것이다. 참조 번호들 또는 문자들은 도면들에서 특정한 부분들 또는 위치들을 표시하도록 이용될 것이다. 동일한 참조 번호들 또는 문자들은 달리 설명이 없으면 도면들 전체에 걸쳐서 동일하거나 유사한 부분들 또는 위치들을 표시할 것이다.
B. 개요
본 발명의 양상들에 따라 보통의 전력 조건들 동안 주 이벤트 및/또는 유틸리티 조명을 제공하고, 중단된 전력의 기간들 동안, 또는 다른 원하는 상황들 하에서, 기존의 이벤트 또는 유틸리티 조명 고정물들 및/또는 새롭게 제공된 조명 고정물들을 이용하여 다음 중 하나 이상을 제공하는 고체 상태 조명을 위한 장치, 시스템 및 방법이 구상된다:
a. 위험한 활동들을 안전하게 완료 또는 종결하기에 충분한 지속기간 동안 실제로 기능적으로 동일한 세기 및 품질이거나 또는 기능적으로 동일한 세기 및 품질로 이루어진 중단되지 않은 이벤트 조명을 주 조명에 제공하고;
b. 이벤트 조명 레벨들로부터 유틸리티 조명 레벨들로의 점진적인 천이를 제공하고;
c. 긴급 조명을 위한 기존의 표준들에 비해 지속기간 또는 품질의 견지에서 이익을 제공하고 긴급 조명에 대한 최소의 표준들을 초과하는 중단되지 않은 유틸리티 조명을 제공하고;
d. 더 낮은 조명 레벨로의 눈 조정을 위해 충분한 시간을 허용하도록 유틸리티 조명 레벨들로부터 더 낮은 긴급 조명 레벨들로의 점진적인 천이를 제공하고;
e. 긴급 조명에 대한 기존의 표준들에 비해 연장된 지속기간 및/또는 강화된 품질을 제공하고 긴급 조명에 대한 최소 표준들을 초과하는, 기존의 이벤트 또는 유틸리티 조명 고정물들을 이용한 중단되지 않은 긴급 조명을 제공하고;
f. 훨씬 더 낮은 조명으로의 눈 조정을 위해 충분한 시간을 허용하도록 긴급 조명 레벨들로부터 연장된 전력 중단의 이벤트 시에 여전히 유용할 수 있는 더 낮은 조명 레벨들로의 점진적인 천이를 제공하고;
g. 연장된 지속기간 동안 심지어 원래의 이벤트 또는 유틸리티 조명 레벨들의 대략 2% 또는 그 미만 만큼 작은 더 낮은 조명 레벨들을 제공하고;
h. 백업 전력 공급으로부터 지속 가능한 한 조명이 감소된 레벨들로 지속되도록 허용하는 것을 포함할 수 있는 하나 이상의 셧다운 옵션들을 제공하고;
i. 조명 모드의 변화(예를 들어, 이벤트 조명으로부터 유틸리티 조명으로 또는 유틸리티 조명으로부터 긴급 조명으로의 변화)를 표시하는, 짧은 시간 기간 동안 조명들을 플래시(flash)하는 것과 같은 경고 신호를 제공함.
본 발명의 양상들에 따라, 풀 전력 백업 이벤트 조명의 오랜 지속기간 이용을 요구함 없이 백업 조명의 품질 및 지속기간을 최대화하기 위해 별개의 긴급 타입 백업 조명 시스템과 제휴하여 작동할 수 있는 고체 상태 조명을 위한 장치, 시스템 및 방법이 구상된다.
본 발명의 양상들에 따라 긴급 또는 스포츠 이벤트 조명에 관련되지 않을 수 있는 다른 이용을 위한 낮은 레벨 조명을 제공할 수 있는 고체 상태 조명을 위한 장치, 시스템 및 방법이 구상된다.
본 발명의 양상들에 따라, 조명 시스템의 원격 제어를 허용하기 위해 또는 조명 시스템의 상태에 관한 정보를 제공하기 위해 현지에 있거나 또는 떨어져 있을 수 있는 기존의 조명 제어 및 리포팅 시스템들과 함께 작동할 수 있는 고체 상태 조명을 위한 장치, 시스템 및 방법이 구상된다.
본 발명의 양상들에 따른 실시예들은 기존의 시스템들로부터 일부 차이들을 나타낸다. 예를 들어, 기존의 시스템들은 통상적으로 양자의 이벤트 조명, 유틸리티 조명 및 긴급 조명에 대해 동일한 조명 고정물들을 이용하는 것을 허용하지 않는다. 따라서, 기존의 시스템들에 대해서, 전력 백업 시스템이 긴급 조명 컴포넌트들에만 적용되는 경우, 고속 활동들은 전력 중단의 이벤트 시에 위험하게 될 수 있다. 한편, 전력 백업 시스템이 이벤트 조명에 적용되는 경우, 백업 조명의 이용 가능한 지속기간이 너무 짧거나, 요구되는 에너지 저장소가 너무 크다. 따라서, 임의의 정해진 저장 용량에 대해, 구상된 실시예들은 훨씬 더 큰 지속기간 백업 조명을 제공할 수 있다.
실시예들의 몇몇 이익들은 다음을 포함한다:
a. 공중에 있는 볼, 고속으로 이동하는 차들 등으로부터의 부상의 위험을 감소시키도록 전력 중단의 이벤트 시에 중단되지 않은 이벤트 조명을 제공하고
b. 훨씬 더 어두운 긴급 조명에 의해 제공되는 것보다 뛰어난 관객 편안함 및 신뢰를 허용하도록 연장된 시간 기간 동안 유틸리티 조명을 제공하고
c. 연장된 불리한 상황들 하에서 위치의 더 뛰어난 안전성 및 유용성을 허용하도록 연장된 시간 기간 동안 더 높은 세기로 긴급 조명을 제공하고
d. 갑작스런 조명 변화로 인한 불편함 또는 불안의 레벨을 감소시키고 눈이 더 낮은 조명 레벨에 적응하기 위해 요구되는 시간으로 인한 일시적인 시각적 손상의 효과들을 감소시키도록 조명 레벨들 간의 점진적인 디밍을 제공하고
e. 조명 시스템의 리포팅 및 떨어진 제어(offsite control)를 허용한다.
선행 실시예들의 몇몇 부가적인 이익들은 다음을 포함한다:
a. 풀 UPS 시스템을 요구하지 않고,
b. 드라이버 시스템과 통합될 수 있고,
c. 통상적인 긴급 조명 구성으로 제한되지 않고,
d. 상황들에 따라 백업 전력의 관리를 허용하도록 가장 밝은 이벤트 조명 및 가장 어두운 기능적 긴급 조명 간의 높은 범위의 차이를 제공한다. 이는 보통의 이벤트 조명, 백업 이벤트 조명, 백업 유틸리티 조명, 긴급 조명, 및 오랜 지속기간 긴급 조명이 동일한 조명 고정물들로부터 제공될 수 있다는 것을 의미함.
e. 이벤트 또는 유틸리티 조명 시스템들과 별개의 긴급 백업 시스템들을 요구하지 않고 기존의 드라이버들 또는 고체 상태 스위칭을 통한 디밍(dimming)을 허용한다.
C. 제 1 실시예: 독립형 백업 시스템을 갖는 조명 시스템
본 발명의 양상들에 따라 보통의 전력 조건들 동안 스포츠 또는 다른 큰 영역 조명 요구들을 위해 주 이벤트 및/또는 유틸리티 조명을 제공하고, 중단된 전력의 기간들 동안 또는 다른 원하는 상황들 하에서, 기존의 이벤트 또는 유틸리티 조명 고정물들을 이용하여 연속적으로 더 낮은 레벨들로 천이되는 기능적으로 중단되지 않는 이벤트 조명을 제공하는 고체 상태 조명에 대한 장치, 시스템 및 방법이 구상된다.
기능적으로, 조명 시스템은 그리드 전력(grid power)을 이용한 보통의 이벤트 조명에 대한 정해진 전력 레벨로 동작할 것이다. 전력 중단의 이벤트 시에, "백업 이벤트 조명"은 미리 결정된 시간 기간 동안 원래의 레벨 및 품질로 또는 실질적으로 그 레벨 및 품질로 중단 없이 유지될 것이다. 미리 결정된 시간은 대략 10초 내지 1분, 또는 훨씬 더 오랜 시간이 될 수 있다. 전력은 배터리들, 장수 배터리들, 커패시터들, 수퍼-커패시터들, 또는 긴급 전력의 다른 소스에 의해 공급될 것이다.
특정된 기간의 시간 이후에 조명 레벨들은 미리 결정된 레벨로 몇 초 또는 몇 분의 기간에 걸쳐서 낮아질 것이다. 조명 레벨은 가능한 미래의 조명 요구들을 고려하면서 가시도(visibility) 및 조명 유틸리티를 최대화하기 위해 연속적인 몇 분 또는 몇 시간의 기간에 걸쳐서 점진적으로 또는 단계적으로(step-wise) 적절히 낮아질 수 있다.
조명 레벨의 감소는 또한 전력 드라이버들 또는 분배 시스템들 내의 어드레싱 가능한 고체 상태 스위칭을 이용하여 또는 종래의 스위칭 방법들을 이용하여 개별 LED들 또는 조명 고정물 LED 어레이들의 몇몇 부분을 선택적으로 턴 오프함으로써 달성될 수 있다.
도 1 내지 도 2는 제 1 예시적인 실시예에 따른 장치를 예시한다. 도 1의 하나 이상의 LED 조명들(10)은 통상적으로 폴(pole)(30) 상에 도 2의 어레이(20)의 부분으로서 또는 다른 구조, 즉, 스포츠 현장 또는 다른 위치에 대한 조명의 시스템의 부분으로서 장착된다. 전력은 AC(그리드) 전력으로부터 입력된다(예를 들어, 35에서). 변압기/정류기(40)는 공급 드라이버(50) 및 배터리(70)에 적합한 전압들로 AC를 DC 전류로 변환한다. 전력 중단의 이벤트 시에, 배터리(70)는 DC 전력을 드라이버(50)에 공급한다. (구현된 바와 같이, 이들 컴포넌트들은 별개의 컴포넌트들로서 공급되고 적절한 배선(15)에 의해 접속되거나, 일부 방식으로 조합될 수 있거나, 또는 하나의 공통 케이스 내에 또는 심지어 제어기(60)와 같이 하나의 공통 보드 상에 포함될 수 있다) 제어기의 일 예는 프로그래밍 가능한 마이크로프로세서이다.
드라이버(50)로부터 조명 어레이(20)로의 출력은 통상적으로 일련의 하나 이상의 LED들을 통해 특정된 전류를 제공하는 '전류 소스' 타입이다. 그것은 동기식 또는 비동기식 펄스 변조, 선형 디밍 또는 LED들에 공급되는 전력을 제어하기 위해 당 분야에 잘 알려진 다른 수단을 또한 이용할 수 있다. 제어기(60)는 이들 기능들을 제어하도록 프로그래밍된다.
도 4의 블록도(401)는 구상된 제 1 실시예의 논리적 동작을 예시한다. 예를 들어, 수동 운용자, 자동 제어기 등으로부터의 이벤트 조명 ON 신호(400) 및 선택적인 원격 인터페이스 입력(435), 선택적인 수동 제어 입력(440), 선택적인 가변 프로그래밍(420), UPS 백업 모드 시그널링(410) 및 메인 전력 및 시스템 상태 신호들(430)과 같은 다른 제어 입력들은 제어 입력들 노드(450)에서 수집된다. 메인 전력 및 시스템 상태 신호(430)는 또한 선택적으로 원격 인터페이스(435)에 제공된다. 제어 입력들(450)에 기초하여, 시스템은 조명 모드; 보통의 이벤트 조명(480), 백업 모드(470) 또는 선택적인 모드들(490) 중 어느 하나를 선택한다(노드 460 참조). 선택적인 모드들은 이를 테면, 이벤트 조명에 관련되지 않는 긴급 조명 목적들을 위해서 확장된 지속기간 동안 낮은 레벨 조명으로 조명들을 동작하거나, 또는 중앙 또는 로컬 제어 및 모니터링 시스템으로 역으로 동작 제어를 결합시키는 것을 포함할 수 있다. 다른 선택적인 모드는 필요시의 조명 레벨의 수동 제어일 것이다. 다른 선택적인 모드는 필요시의 조명 레벨의 원격 제어일 것이다. 다수의 다른 선택적인 모드들은 설계되고 선택될 수 있다. 백업 모드(470)가 선택될 때, 적절한 백업 모드가 노드(500)에서 선택된다. 보통, 백업 이벤트 조명(510)은 대략 10초 내지 1분 정도의 미리 결정된 시간 동안 지속할 것이다. 조명들은 이어서 대략 15분 내지 2시간 정도의 더 긴 시간 기간 동안 백업 활동 조명 레벨(520)로 디밍할 것이다. 조명들은 대략 몇 시간들 정도가 될 수 있는 더 긴 기간 동안 긴급 조명 레벨(530)로 추가로 디밍될 것이다. 마지막으로, 조명들은 대략 몇 시간들 내지 하루 또는 그 초과의 날(day) 정도가 될 수 있는 연장된 긴급 조명 레벨(540)로 디밍될 수 있다. 연장된 긴급 조명 레벨은 주 이벤트 또는 유틸리티 조명 레벨의 대략 10% 아래 내지 2% 정도 또는 그 미만이 될 수 있다. 마지막으로, 조명들은 전력 저장소의 완전한 방전, 특정한 레벨 미만의 조명의 무효성(ineffectiveness)으로 인해, 또는 더이상 조명의 필요성이 존재하지 않기 때문에 턴 오프(550)될 수 있다.
전력 저장 매체는 상업적으로-입수 가능한 배터리들, 커패시터들, 또는 DC 또는 AC 전류를 제공할 수 있는 다른 기술일 수 있다. 배터리들은 보통 최장 백업 시간을 제공할 것이다. 커패시터들은 일반적으로 훨씬 더 짧은 백업 시간을 제공할 것이지만, 유지보수에 대해 훨씬 낮은 요구들 및 비용들을 가질 수 있고, 배터리와 동일한 저장 수명 이슈를 갖지 않을 수 있다.
일 예로서, 조명들이 10초 동안 완전한 밝기로 동작하고, 2분 이내에 10% 밝기 까지 램프-다운(ramp-down)하고, 부가적인 동작 기간에는 총 2시간 동안 10% 밝기로 동작하게 하는 동작 프로그램을 가정한다. 배터리 백업 시스템으로부터 요구되는 전력은 초 당 전력 사용을 초들의 수로 승산하고 이어서 백업 배터리 시스템으로부터 요구되는 amp 시간들을 제공하기 위해 배터리 전압으로 나누어진 watt 시간들로 변환함으로써 대략적으로 계산될 수 있다. 그러므로 1watt로 각각 동작하는 50개의 LED들을 갖는 단일의 고정물에 대해 요구되는 전력은 다음과 같을 것이다.
초기 기간에 대해, 50 와트 x 10초 = 500 와트 초.
램프 다운 기간에 대해, 2분 동안 평균 이용 = {[50 와트 - (50 와트 x 10%)] / 2 X 120 초 + [50 와트 X 10% x 120 초}= [2700 와트 초 + 600 와트 초] = 3300 와트-초.
2시간 기간에 대해, [50 와트 X 10% x 3600 초/시간 X (2 시간 - 2 분 및 10 초)] = 35350 와트 초.
전체 시간 기간에 대해, 500 + 3300 + 35350 와트 초 = 39,150 와트 초. 2시간, 2분 및 10초 긴급 동작에 대해 요구되는 총 전력은 39,800 와트 초이다. 와트 시간에 따른 3600 와트 초에서, 이는 단지 11 와트 시간 미만이다. 몇몇 시스템 비효율을 참작하기 위해 12 와트 시간으로 반올림하고, 통상적인 저장 배터리로부터 이용 가능한 12 볼트들로 나누면, 이는 1 암페어-시간이다. 비교하면, (예를 들어, TN 37027, Brentwood, 200 Powell Place 소재의 Tractor Supply Company에 의해 운용되는 소매점들로부터) 상업적으로 입수 가능한 Stowaway Battery ST27DC180와 같은 통상적인 마린/RV 딥 사이클 배터리는 105 암페어 시간으로 평가된다. 이는 단일의 12볼트 딥 사이클 배터리가 2시간 긴급 동작을 위해 100개의 이러한 고정물들에 공급할 수 있다는 것을 의미한다. 부가적으로 10%의 전력으로, 고정물은 5 와트 시간을 요구할 것이며, 이는 12볼트 배터리로부터, 0.417 암페어 시간, 또는 동작 시간 당 약 1/2 암페어 시간과 등가이다. 이는 그 동일한 배터리로부터 단일의 고정물의 동작의 200 시간 이상을 허용할 것이다.
도 5의 블록도(501)는 이 실시예의 기능적 컴포넌트들을 예시한다. 스위치(605)와 같은 수동 입력은 수동 입력 신호(610)를 제어기(620)에 제공한다. 제어기(620)는 AC 전력 소스를 모니터링한다(670 참조). 드라이버(690)는 LED 조명들(710)을 구동하도록 전류(700)를 제공한다. AC 전력 소스(라인 전력)(660)는 AC 전류(665)를 변압기/정류기(650)에 제공한다. 변압기/정류기(650)는 DC 충전 출력(650)을 전력 저장소(630)에 제공한다. 변압기/정류기(650)는 또한 DC 동작 전류(680)를 드라이버(690)에 제공한다.
도 9의 블록도(1001)는 도 5의 제어기(620)의 전력 모니터링 및 '전력 아웃(power out)' 동작에 관한 프로그래밍을 예시한다. 다른 실시예들에서 기술되는 제어기들은 유사하게 동작할 것이다. 도 9의 제어 입력(1020)(= 도 5의 수동 입력(605))은 제어기에 의해 평가된다(1010). 제어 입력으로부터의 신호에 기초하여, 제어기는 0과 10 볼트 간의 신호를 드라이버(1035)(= 도 5의 드라이버(690))에 송신한다(1030). 제어기는 전력 드롭-아웃 신호(1050)(=도 5의 670)를 주기적으로 검사(1040)하고, 전력이 드롭 아웃되는지를 평가한다(1060), '아니오'(1062)인 경우, 동작은 정상적(1095)이고, 제어 사이클을 1010에서 다시 시작한다. '예'(1061)인 경우, '전력 아웃' 프로토콜(1070)이 구현된다. 이 프로토콜은 필요시 될 수 있고 운용자로부터의 입력들에 따라 가변 가능할 수 있거나, 또는 제어기 메모리 내로 프로그래밍될 수 있다. 예를 들어, 프로그램은 10초 동안 기존의 조명 레벨들을 유지하고, 2분의 기간에 걸쳐서 10%로 조명 레벨을 점진적으로 떨어트리고, 전력이 복구되거나 시스템 전력이 고갈될 때까지 10%로 동작하도록 설계될 수 있다. 일단 '전력 아웃' 프로토콜(1070)이 구현되는 경우, 제어기는 전력이 복구되는지를 검사(1080) 및 평가(1085)한다. '아니오'(1087)인 경우, 제어기는 전력 아웃 프로토콜(1070)을 유지한다(1090). '예'(1086)인 경우, 제어기는 정규 동작(1095)으로 복귀한다.
실시예들에서 이용되는 컴포넌트들이 업계에 잘 알려져 있고 크기, 용량, 가격, 성능, 신뢰도 등에 대한 다수의 모델들로부터 선택될 수 있다는 것에 주의한다. 적합하게 되는 몇몇 예시적인 컴포넌트들이 아래에 나열된다. 예를 들어, 여기서 기술된 기능들을 포함하도록 하는 소프트웨어 또는 사소한 하드웨어 수정을 통해 적응될 수 있는 도 5의 제어기(620)는 2011년 9월 29일 출원되어 여기에 인용에 의해 포함되는 미국 일련 번호 제13/248,859호에서 상세히 기술되었다. 예시적인 변압기/정류기(도 6의 720 및 650에도 또한 적용 가능함)는 IL 60089, 1368 Busch Parkway Buffalo Grove 소재의 BIAS Power로부터 입수 가능한 BPI 400 Industrial Power Supply Module이다. LED 드라이버(690)는 Illinois 60142, Huntley, 11548 Smith Drive 소재의 Thomas Research로부터 입수 가능한 100W TRC-100DS일 수 있다. 배터리('전력 저장소'(630))는 앞서 기술된 ST27DC180를 포함해서 수천 개의 상업적인 모델들 중 임의의 것일 수 있다. LED 조명(710)은 2010년 3월 31일 출원된 미국 일련 번호 제12/751,519호(U.S. 2010/0195326로서 공개되고 US 8,449,144로 특허되었으며, 여기서 인용에 의해 포함됨)에서 기술되는 유닛들일 수 있거나, 또는 다수의 LED들을 이용하는 임의의 다른 고정물일 수 있다.
D. 제 2 예시적인 실시예 : 상업적 UPS와 통합된 조명 시스템
본 발명의 양상들에 따라 보통의 전력 조건들 동안 스포츠 또는 다른 큰 영역 조명 요구들에 대한 주 이벤트 및/또는 유틸리티 조명을 제공하고 중단된 전력의 기간들 동안, 또는 다른 원하는 상황들 하에서, 기존의 이벤트 또는 유틸리티 조명 고정물들을 이용하여 연속적으로 더 낮은 레벨들로 천이되는 기능적으로 중단되지 않는 이벤트 조명을 제공하는, 고체 상태 조명에 대한 제 2 장치, 시스템 및 방법이 구상된다.
기능적으로, 조명 시스템은 상업적으로 입수 가능한 UPS를 통해 제공되는 그리드 전력을 이용하여 보통의 이벤트 조명에 대해 정해진 전력 레벨로 동작될 것이다. UPS로의 전력 중단의 이벤트 시에, 그것은 조명 시스템에 등가의 그리드 전력을 계속 제공할 것이다. 그러나 조명 시스템은 "백업 이벤트 조명"에 이어서 백업 유틸리티 조명 및 긴급 조명을 여전히 제공하는 동안 UPS로부터 이용 가능한 백업 전력을 최대화하는 경향이 있는 이전의 실시예와 유사한 백업 응답 전략을 시작할 것이다. 선택적으로, UPS로부터의 전력은 배터리들, 커패시터들, 또는 이전의 실시예에 따른 긴급 전력의 다른 소스에 의해 보충될 수 있다.
전력 중단의 이벤트 시에, UPS로부터 또는 별개의 전력 모니터링 기능 또는 회로부터의 신호는 이전의 실시예에 따른 백업 응답을 시작하도록 조명 시스템에 시그널링할 것이다.
도 3은 제 2 실시예에 따른 장치를 예시한다. AC 전력(35)이 UPS(80)에 입력된다. UPS(80)는 DC 전류를 드라이버(50)에 공급하는 변압기/정규기(40)에 전력을 공급한다. 전력 중단의 이벤트 시에, UPS(80)는 변압기/정류기(40)에 전력을 계속 공급한다. 드라이버(50)로부터의 출력은 LED 어레이(20)에 계속 공급되지만, 제어기(60)로부터의 명령들에 따라 수정된다.
이 실시예에서 활용되는 바와 같은 상업적인 UPS는 배터리 저장소 및 이중 변환 보호를 제공하는 UPS 회로를 포함한다. 도 4의 블록도(401)는 제 1 실시예와 기능적으로 유사한 구상된 제 2 실시예의 논리적 동작을 예시하지만, 제 2 실시예의 경우, LED 드라이버에 대한 전력은 UPS를 통해 제공되어서, 이벤트 조명(480)은 UPS를 통해 그리드에 의해 제공된다.
도 6의 블록도(601)는 이 실시예의 기능적인 컴포넌트들을 예시한다. 스위치(605)와 같은 수동 입력이 제어기(620)에 연결되고 제어기(620)에 신호(610)를 송신한다. 제어기(620)는 AC 전력 소스(660)(전력 소스 모니터 신호(670)를 통해) 및 상업적 UPS(780)의 상태(UPS 모니터 신호(790)를 통해)를 모니터링한다. 드라이버(690)는 LED 조명들(710)을 구동하도록 가변 전압 또는 전류(700)를 제공한다. AC 전력 소스(라인 전력)(660)는 AC 전류를 UPS 변압기/정류기(720)에 제공한다. 변압기/정류기(720)는 DC 충전 출력(730)을 전력 저장소(740)에 제공한다. 전력 저장소(740)는 이어서 DC 전력 출력을 제공할 수 있다(760). 변압기/정류기(720)는 또한 UPS 인버터(770)에 DC 동작 전류(750)를 제공한다. UPS 인버터(770)는 AC 전력(775)을 변압기/정류기(650)에 제공한다.
상업적인 UPS는 그리드 전력을 에뮬레이팅(emulate)하는 AC 전류를 통상적으로 제공하지만, DC 출력을 대신 제공하는 UPS 유닛들이 이용 가능하다. 이 DC 전력은 LED 드라이버 회로에 직접 제공될 수 있다. 이 경우에, AC 변압기/정류기(650)는 LED 드라이버 회로에서 필요로 되지 않을 것이다.
이 실시예의 이익들은 긴급 조명 관리 성능들을 강화하면서 기존의 UPS 백업 시스템에 대한 개장(retrofit) 능력을 포함할 수 있다. 이는 동일한 물리적 조명 컴포넌트들을 이용하여 풀 백업 이벤트 조명으로부터 백업 유틸리티 조명 내지 긴급 조명으로 이동하는 능력을 허용할 수 있다. 이는 추가로 전력 중단 동안 긴급 조명의 지속기간을 상당히 연장하고, 별개의 긴급 조명들에 대한 필요성을 제거 또는 감소시키고 연장된 전력 중단 동안 설비들의 연장된 이용을 위한 추가의 기능을 제공할 수 있다.
여기서 앞서 나열된 컴포넌트들 외에, 이 실시예에서 적합하게 될 몇몇 예시적인 컴포넌트들이 아래에 나열된다. 도 6의 예시적인 UPS 인버터(770)는 Michigan 48083, Troy, 1955 Stephenson Highway 소재의 Controlled Power Company로부터 입수 가능한 UltraLITE Model ELU Centralized Emergency Lighting Inverter이다.
E. 제 3 예시적인 실시예
제 3 선택적인 실시예는 도 7의 블록도(701)에서 도시된다. 보통의 동작 동안, 그리드 전력(800)이 AC 스위칭 릴레이(870)를 통해 LED 드라이버(880)에 제공된다. LED 드라이버(880)는 LED 고정물(895)을 동작시키도록 전류를 제공한다. LED 제어기(890)는 가변 0 내지 10 VDC 제어 신호를 LED 드라이버(880)에 제공한다. 외부 제어 입력들(885)은 LED 제어기(890)를 시그널링함으로써 LED 밝기를 변동시키도록 제공될 수 있다.
전력 정전이 발생하는 경우, 전력 스위치(870)는 LED 드라이버(880)에 대한 AC 전력 소스를 그리드 전력(800)으로부터 인버터(860)로 스위칭한다. 드롭 아웃 검출 기능(820)은 AC 스위치(870)에서 그리드 전력을 모니터링한다. 전력 정전이 발생하는 경우, 드롭 아웃 검출 기능은 미리-프로그래밍된 스케줄에 따라 조명들을 어둡게 하기 시작하는 '전력 다운(power down)' 모드 하에서 동작되도록 LED 제어기(890)에 시그널링한다. 전력 검출 기능(820)은 또한 배터리(830)로부터의 DC 전력을 인버터(860)에 연결하도록 배터리 스위치(850)에 시그널링한다.
인버터(860)는 DC 전력 공급(840)으로부터의 전력에 의해 '온' 및 '유휴'로 유지된다. 이는 전력 다운되고 전력 정전의 이벤트 시에 배터리 전력으로부터 콜드 스타트(cold start)를 요구하는 경우보다 더 빨리 인버터가 AC 전력을 AC 스위치(870)에 제공하도록 허용한다.
배터리(830)는 AC 전력 그리드(800)에 의해 전력공급되는 배터리 충전기(810)에 의해 충전된 채로 유지된다.
이 실시예에서 적합하게 될 몇몇 예시적인 컴포넌트들이 앞서 나열되었다. 도 7의 예시적인 스위칭 릴레이(870)는 PA 19312, Berwyn, 1050 Westlakes Drive 소재의 Tyco Electronics Corporation으로부터 입수 가능한 KRP-14AN-120-ND이다.
F. 제 4 예시적인 실시예
제 4 선택적인 실시예가 도 8의 블록도(801)에서 도시된다. 도 8에서, 고정물(995)은 인버터(960)로부터 전력을 수신한다. 인버터(960)는 AC 전력(900)이 중단되지 않는 경우 드라이버(980)로부터 또는 AC 전력이 중단되는 경우 배터리(930)로부터 전력을 수신하는 스위칭 전자 유닛(970)으로부터 전력을 수신한다. AC 전력(900)은 배터리(930)를 충전하는 충전기(910)에 제공된다.
이 실시예에서 적합하게 될 몇몇 예시적인 컴포넌트들이 앞서 나열되었다.
G. 옵션들 및 대안들
당업자들에 의해 인지될 바와 같이, 본 발명은 다수의 형태들 및 실시예들을 취할 수 있다. 당 업자들에게 명백한 변동물들이 여기에 포함될 것이다. 본 발명의 양상들에 따른 부가적인 옵션들 및 대안들이 많으며 변동된다. 몇몇 옵션들/대안들은 다음을 포함한다:
a. 양자의 배터리들 및 커패시터들을 이용하여 양자의 타입들의 기술 또는 고의로 디밍된 출력과 함께 매우 낮은 전력공급된 발전기들을 포함해서 긴급 발전기들과 같은 다른 전력 공급들의 이익들을 제공한다.
b. LED/고체 상태 조명들은 동시에 디밍될 수 있거나, 또는 LED들의 개별 그룹들이 셧 다운될 수 있거나, 또는 양자의 전략들이 따르게 될 수 있어서, 운동장, 스타디움 등의 상이한 위치들에서 상이한 조명 레벨들의 제어를 허용한다.
c. 알람 기능 또는 '플래시(flash)' 회로가 제공될 수 있다. 상이한 컬러들 또는 상이한 플래시 간격들이 시스템 상태를 표시하는데 이용될 수 있다. 상이한 컬러의 LED들이 이용되는 경우, 이들은 예를 들어, 간헐적으로 적색 LED들만이 플래싱하는 것과 같이 시각적 알람 시스템의 부분일 수 있다. 이 알람 또는 플래시 회로는 예를 들어, 전력 정전이 초래되었거나, 조명들이 디밍될것이거나, 또는 조명들의 전력이 거의 소진되었다는 것을 표시하도록 이용될 수 있다. 상이한 컬러들 또는 플래시 시퀀스들 등은 상이한 조건들을 표시하는데 이용될 수 있다.
d. 전력 중단의 이벤트 시에, 백업 회로는 경고 없이 바로 시동할 수 있거나 또는 조명들이 "깜박"이거나 "플래시"할 수 있다(즉, 시각적 조명 레벨들을 떨어트리거나, 조명 레벨들을 증가시키거나 또는 둘 다 함).
e. 시스템은 주위 조명을 측정하는 고정물 내의 조명 센서와 함께 이용될 수 있다. 조명 출력은 긴급 조건들 하에서 최대 배터리 수명을 제공하면서 적어도 최소 조명 레벨을 유지하기 위해 이용 가능한 광으로 조정될 수 있다. 이 상황에서, 원하는 총 루멘(lumen) 값이 특정될 수 있고, 제어 프로그램은 원하는 조명 레벨을 제공하기 위해 이용 가능한 조명을 조명 출력에 비교할 것이다.
f. 배터리 수명을 보존하기 위한 부가적인 방법은 약 100hz로 펄스-폭 변조(PWM) 출력을 제공하는 드라이버 상에 '특수 모드'를 갖는 제어 프로그램을 구현하는 것이 될 수 있으며, 이는 깜박거리는 지점보다 높을 것이지만, 배터리 수명을 보존하기에 충분히 낮은 듀티 사이클을 가질 것이다.
g. 시스템은 상태(예를 들어, '이벤트', '유틸리티', 또는 '긴급' 조명 모드들은 물론, 오류 검출 및 배터리 상태 변수들과 같은)를 중앙 제어 시스템으로 역으로(back) 리포트할 수 있다. 중앙 제어 시스템의 예는 중앙 서버로부터 나라에 걸쳐서 또는 심지어 세계에 걸쳐서 상이한 위치들의 조명 시스템들과 연관되는 널리 분배된 제어기들로 통신하기 위해 무선 인터넷을 이용하는 Musco Corporation에 의한 CONTROL LINK™일 것이다. 이러한 시스템의 상세들은 여기에 인용에 의해 포함되는 미국 특허 제6,681,110호 및 제7,778,635호에서 발견될 수 있다.
h. 배터리 충전은 가능하게는 몇몇 타입들의 배터리 충전 시스템들에 대비해서 상당한 비용을 절감하게 하는 태양 충전기들을 이용함으로써 행해질 수 있다.
i. 본 발명의 양상들에 따른 실시예들의 부분으로서 나열되는 개별 컴포넌트들은 업계에 잘 알려져 있다. 대부분은 여기서 앞서 나열되었다. 특별히 나열되지 않은 임의의 컴포넌트들이 다수의 상이한 공급자들로부터의 표준 또는 맞춤 제품으로서 이용 가능하게 될 것이고 인터넷 검색 또는 MN 56701, Thief River Falls, 701 Brooks Avenue South소재의 Digi-Key Corporation; NJ 08691, Robbinsville, 200 New Canton Way 소재의 McMaster-Carr; Texas 76118, Fort Worth, 7151 Jack Newell Blvd.S. 소재의 Allied Electronics, Inc.; 또는 다수의 다른 유사한 공급자들과 같은 컴포넌트 공급자를 통해 찾을 수 있다.
위의 설명은 예이며 제한이 아니다. 이것은 본 발명이 취할 수 있는 모든 형태들 및 실시예들을 제외하거나 포함하는 것이 아니다. 당업자들에게 명백한 변동들은 첨부된 청구항들에 의해 정의되는 본 발명에 포함에 포함된다.

Claims (20)

  1. 조명 애플리케이션을 위한 영역 조명의 방법으로서,
    a. 전기적으로-전력공급된 조명 시스템으로부터,
    i 이벤트 조명 레벨; 또는
    ii 유틸리티 조명 레벨
    로 조도를 제공하는 단계;
    b. 상기 조명 시스템에 대한 전력 중단 시에,
    i. 미리 결정된 지속기간 동안 중단되지 않은 이벤트 또는 유틸리티 조명 레벨; 및
    ii. 이벤트 또는 유틸리티 조명으로부터 긴급 조명 레벨로의 점진적인 천이
    를 제공하는 단계
    를 포함하는,
    조명 애플리케이션을 위한 영역 조명의 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    긴급 조명 레벨로부터 긴급 조명 레벨 보다 더 낮은 레벨로의 점진적인 천이
    를 더 포함하는,
    조명 애플리케이션을 위한 영역 조명의 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    긴급 조명 레벨보다 더 낮은 레벨로부터 스케줄 및 타임라인에 따른 셧 다운(shut down)으로의 점진적인 천이를 더 포함하는,
    조명 애플리케이션을 위한 영역 조명의 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 영역 조명은,
    스포츠, 스타디움, 경기장, 또는 공공을 위한 다른 현장을 포함하는,
    조명 애플리케이션을 위한 영역 조명의 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 시스템은,
    a. 방전 조명 소스; 또는
    b. 고체 상태 조명 소스들
    중 적어도 하나를 포함하는,
    조명 애플리케이션을 위한 영역 조명의 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    전력 중단은,
    자동으로 감지되는,
    조명 애플리케이션을 위한 영역 조명의 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 지속기간은,
    a. 이용 가능한 전력 공급
    을 포함하지만 이것으로 제한되지 않는 하나 이상의 팩터들에 의해 결정되는,
    조명 애플리케이션을 위한 영역 조명의 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이용 가능한 전력 공급은,
    배터리 공급 및 DC-AC 변환기
    를 포함하는,
    조명 애플리케이션을 위한 영역 조명의 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 점진적인 천이는,
    a. 이용 가능한 전력 공급
    을 포함하지만 이것으로 제한되지 않는 하나 이상의 팩터들에 의해 결정되는,
    조명 애플리케이션을 위한 영역 조명의 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 시스템이 전력 중단 시에 이벤트 조명 레벨에 있는 경우 긴급 조명 레벨로의 점진적인 천이 이전에, 이벤트 조명 레벨 내지 유틸리티 조명 레벨 간의 점진적인 천이를 더 포함하는,
    조명 애플리케이션을 위한 영역 조명의 방법.
  11. 조명 애플리케이션을 위한 영역 조명을 제공하기 위한 시스템으로서,
    a. 이벤트 또는 유틸리티 조명 레벨들을 제공하도록 적응된 복수의 조명 고정물들;
    b. AC 전기 전력 소스와 통신하는 고정물들에 대한 전력 및 제어 회로;
    c. 상기 전력 및 제어 회로에 대한 상기 AC 전기 전력 소스의 중단을 감지하기 위한 센서;
    d. 전기 전력의 백업 소스;
    e. 제어기를 포함하는 서브-시스템
    을 포함하고,
    상기 제어기는
    i. 상기 AC 전기 전력 소스의 중단의 감지 시에 상기 전기 전력의 백업 소스로 자동으로 전환하고;
    ii. 1. 미리 결정된 지속기간 동안 중단되지 않은 이벤트 또는 유틸리티 조명 레벨; 2. 이벤트 또는 유틸리티 조명으로부터 더 낮은 레벨로의 점진적인 천이를 제공하도록 상기 고정물들의 전력 및 제어 회로의 동작을 자동으로 제어하도록 구성되는,
    시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 백업 소스는,
    a. 백업 배터리 시스템;
    b. 긴급 발전기(generator) 시스템
    을 포함하는,
    시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 이벤트 또는 유틸리티 조명으로부터 더 낮은 레벨로의 점진적인 천이는,
    긴급 조명 레벨로의 상기 조명 고정물들의 제어를 포함하는,
    시스템.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 이벤트 또는 유틸리티 조명으로부터 더 낮은 레벨로의 점진적인 천이는,
    상기 조명 고정물들의 셧 다운 및 별개의 긴급 조명 레벨 조명 고정물들(separate emergency light level lighting fixtures)의 자동 턴 온을 포함하는,
    시스템.
  15. 제 11 항에 있어서,
    전력 중단의 감지와 별개의 이유들로 이벤트, 유틸리티, 긴급 또는 셧-다운 조명 레벨들 중 임의의 것 간의 점진적인 천이를 위해 상기 조명 고정물들의 독단적인(discretionary) 제어를 더 포함하는,
    시스템.
  16. 스포츠 시합들, 자동차 경주, 또는 공공 쇼들과 같은 이벤트들을 위한 영역 조명 시스템을 자동으로 제어하는 방법으로서;
    a. 공공 전기 전력 그리드로부터 충분한 전기 전력을 제공하여,
    i. 이벤트 조명 레벨; 또는
    ii. 유틸리티 조명 레벨
    로 조도를 제공하는 단계;
    b. 상기 조명 시스템에 대한 그리드 전력의 중단의 감지 시에, 대안의 전력 소스로부터
    i. 미리 결정된 지속기간 동안 중단되지 않은 이벤트 조명 레벨; 및
    ii. 이벤트 또는 유틸리티 조명으로부터 긴급 레벨로의 점진적인 천이
    를 제공하는 단계
    를 포함하는,
    방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 지속기간은,
    상기 대안의 전력 소스의 용량 및 시합, 경주 또는 쇼의 본질(nature)에 의해 결정되는,
    방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 시합, 경주 또는 쇼의 본질은,
    a. 스포츠 시합에서 플레이(play)를 완료하도록;
    b. 주의 또는 황색 플래그 트랙 조건으로 경주차를 감속하도록; 또는
    c. 사람 눈들이 이벤트 조명 레벨 및 더 낮은 레벨 간의 차이에 적응하도록
    합당한 시간 길이를 포함하는,
    방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 시스템의 상태는,
    원격 모니터링 시스템에 전달되는,
    조명 애플리케이션을 위한 영역 조명의 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 원격 모니터링 시스템은,
    필요시 이벤트 또는 유틸리티 조명으로부터 긴급 조명 레벨로 또는 조명 레벨들로의 천이에 영향을 주거나 제어하도록 상기 조명 시스템에 제어 신호들을 제공하는,
    조명 애플리케이션을 위한 영역 조명의 방법.
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