KR20100096143A - 조명 기구 및 조명 기구 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 OLED 장치를 포함하는 조명 기구에 관한 것으로서, OLED 장치의 광 검출 기능은 명령 정보를 운반하는 광 제어 신호에 의해 광 설정 명령들을 원격 위치로부터 조명 기구로 전송하는 데 사용된다. 광 제어 신호는 조명 기구에 의해 인식될 수 있고 명령의 수신을 준비하게 하는 헤더 부분 및 그에 이어지는 제어 명령 부분을 갖는다.

Description

조명 기구 및 조명 기구 제어 방법{A LUMINAIRE AND A METHOD FOR CONTROLLING A LUMINAIRE}

본 발명은 조명 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 조명 기구의 광 조명에 의해 원격적으로 제어 가능한 OLED 장치, 즉 유기 발광 다이오드 장치를 포함하는 조명 기구 및 조명 기구를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.

LED는 그의 발광 모드에 더하여 입사광을 감지하고 전류의 생성으로서 응답하는 감광 모드로 설정될 수 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 기능은 조명 기구를 스위치 온/오프하기 위해 원격 제어하기 위한 조명 응용들에서 이용되어 왔다. 주로, 필요한 것은 LED를 주기적으로 짧은 간격 동안 감광 모드로 설정하고, 그 간격 동안에 LED에 의해 생성되는 전류의 임계치 검출을 수행하는 것이다. LED를 조명함으로써, 임계치 이상의 전류가 검출될 것이고, 오프인 경우에 LED는 스위치 온될 것이다. LED를 재차 조명함으로써, LED가 스위치 오프되는 등등이 이루어질 것이다.

예를 들어, 디밍(dimming), 칼라 조절 등의 더 복잡한 가능성들을 제공하는 편리한 사용자 상호작용을 위해서는, 단순한 온/오프 스위칭은 충분하지 않다. 예를 들어, 기존 솔루션들은 향상된 기능을 가진 드라이버와 더불어, 조명 기구에 통합된 수신기 구조를 이용하는 RF 기반 원격 제어를 이용한다. 최근의 예는 필립스의 "LivingColors LED 램프"이다.

그러나, 조명 응용들을 위한 OLED들은 특히 작은 두께 또는 투명성과 같은 극단적인 특성들을 갖도록 제조될 수 있으므로, 다수의 새롭고 고유한 응용들이 추구될 수 있으며, 이는 전술한 수신기 구조를 불편하게 하거나, 심지어 일부 응용들을 방해할 것이다.

본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 단점들을 해결하고, 조명 기구의 복합적인 원격 제어를 제공하는 조명 기구 및 조명 기구 제어 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1에 정의된 바와 같은 본 발명에 따른 조명 기구는 물론, 청구항 7에 정의된 바와 같은 본 발명에 따른 방법에 의해 달성된다.

본 발명은 OLED에 의해 여러 상이한 제어 명령 중 하나를 갖는 광 제어 신호를 생성하고 검출하는 것이 가능하다는 통찰에 기초한다.

따라서, 본 발명의 일 양태에 따르면, OLED, 상기 OLED에 접속되는 광 설정 장치, 및 상기 OLED에 접속되는 모드 스위칭 유닛을 포함하는 조명 기구가 제공된다. 상기 OLED는 발광 모드 및 감광 모드를 가지며, 상기 광 설정 장치는 제어 명령 검색기 및 OLED 제어기를 포함한다. 상기 조명 기구는 원격적으로 방출되는 광 제어 신호를 상기 감광 모드에서 상기 OLED에 의해 감지하도록 배열되며, 상기 광 제어 신호는 헤더 부분과 상기 헤더 부분에 이어지는 제어 명령 부분을 포함한다. 상기 제어 명령 검색기는 상기 헤더 부분을 인식하고 상기 제어 명령을 검색하도록 배열되며, 상기 OLED 제어기는 상기 제어 명령에 따라 상기 OLED를 제어하도록 배열된다.

따라서, 광 제어 신호를 제공함으로써, OLED를 단독 센서로 사용하면서 광 방출기로도 사용하는 것이 가능하다. 헤더는 중요한 제어 정보가 들어오는 것을 식별하고, 명령 검색기에 그 제어 정보를 검색하도록 경고한다.

청구항 2에 정의되는 바와 같은 조명 기구의 일 실시예에 따르면, 상기 제어 명령은 신호 레벨들로서 표현되는 여러 비트의 데이터에 의해 구성된다. 이것은 명령이 수신되었는지를 결정하기 위한 수단으로서 간단한 레벨 검출을 가능하게 한다.

청구항 3에 정의되는 바와 같은 조명 기구의 일 실시예에 따르면, 상기 헤더 부분은 상기 광 제어 신호의 순수 인식뿐만 아니라, 상기 신호 레벨들이 정확히 식별되는 것을 보장하기 위해 상기 제어 명령 검색기를 교정하는 데에도 사용된다.

청구항 4에 정의되는 바와 같은 조명 기구의 일 실시예에 따르면, 상기 헤더 부분은 동기화 목적들을 위해 추가로 사용된다.

청구항 5에 정의되는 바와 같은 조명 기구의 일 실시예에 따르면, 상기 조명 기구는 이롭게도 상기 감광 모드에서 상기 OLED의 출력 전류를 감지하는 전류 센서를 구비한다.

청구항 6에 정의되는 바와 같은 조명 기구의 일 실시예에 따르면, 상기 OLED는 상기 발광 모드와 상기 감광 모드 사이에서 반복 스위칭되며, 따라서 상기 광 제어 신호의 인식을 용이하게 한다.

청구항 7에 정의되는 바와 같은 본 발명의 다른 양태에 따르면, OLED를 포함하는 조명 기구를 제어하는 방법으로서,

상기 OLED를 발광 모드 및 감광 모드로 교대로 설정하는 단계;

상기 OLED가 상기 감광 모드에 있을 때,

헤더 부분 및 상기 헤더 부분에 이어지는 제어 명령 부분을 포함하는 원격 방출되는 광 제어 신호를 감지하는 단계;

상기 헤더 부분을 인식하는 단계; 및

상기 제어 명령 부분으로부터 제어 명령을 검색하는 단계; 및

상기 OLED가 발광 모드에 있을 때,

상기 제어 명령에 따라 상기 OLED를 제어하는 단계

를 포함하는 방법이 제공된다.

위에서 조명 기구에 대해 언급된 것들은 방법들 및 그의 실시예들에 대해서도 사실이다.

본 발명의 이들 및 다른 양태들, 특징들 및 이익들은 이하 설명되는 실시예들로부터 명백할 것이며, 그들을 참조하여 설명될 것이다.

이하, 본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 조명 기구의 일 실시예의 개략 블록도.
도 2는 조명 기구와 더불어 사용 가능한 원격 제어기의 일 실시예의 개략 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 조명 기구를 제어하기 위한 방법의 일 실시예의 흐름도.
도 4-6은 본 발명에 따른 조명 시스템의 상이한 실시예들에 포함되는 신호들의 거동을 나타내는 타이밍도.

도 1 및 2를 참조하면, 조명 기구(100) 및 원격 제어 장치의 실시예들을 각각 포함하는 조명 시스템의 일 실시예가 도시되어 있다. 조명 기구(100)는 OLED 장치(102), 및 제어 명령 검색기(104) 및 OLED 제어기(110)를 포함하는 광 설정 장치를 포함한다. OLED 장치는 적어도 하나의 OLED를 포함한다. 제어 명령 검색기(104)는 OLED 장치(102)의 출력에 접속되는 전류 센서(106), 및 전류 센서(106)의 출력에 그리고 OLED 제어기(110)의 입력에 접속되는 명령 검출기(108)를 포함한다. OLED 제어기는 OLED 장치(102)의 입력에 더 접속된다. 조명 기구는 OLED 제어기(110)의 입력에 접속되는 모드 스위칭 회로(112), OLED 제어기(110)의 다른 입력에 접속되는 리셋 펄스 유닛(114), 및 모드 스위칭 유닛(112)의 입력, 리셋 펄스 유닛(114)의 입력 및 명령 검출기(108)의 입력에 접속되는 주파수 생성기(116)를 더 포함한다.

도 2를 참조하면, 원격 제어 장치(200)의 일 실시예는 광 제어 신호 생성기(202), 광 제어 신호 생성기(202)의 출력에 접속되는 송신기 유닛(204), 광 제어 신호 생성기(202)의 제1 입력에 접속되는 사용자 인터페이스(206), 광 제어 신호 생성기(202)의 제2 입력에 접속되는 메모리(208), 및 광 제어 신호 생성기(202)의 제3 입력에 접속되는 주파수 생성기(210)를 포함한다. 송신기 유닛은 적절히 좁은 빔을 얻기 위한 적절한 시준 광학계(간단한 렌즈 시스템 등)를 갖는 레이저 또는 발광 다이오드(LED)와 같은 광원을 포함한다. OLED 장치(102)에서의 양호한 흡수 및 결과적인 전류 생성을 위해, 상기 광원의 파장은 가시 스펙트럼의 단파장/고에너지 측에, 예를 들어 400-450nm(청색)의 범위에 있는 것이 바람직하다.

조명 기구(100)는 도 3의 흐름도에 도시된 바와 같이 다음과 같이 동작한다. OLED 장치(102)는 흐름도의 박스 301에 나타난 바와 같이 모드 스위칭 회로(112)에 의해 발광 모드 및 감광 모드 중 하나로 설정된다. 구체적으로, 이 실시예에서, OLED 장치(102)는 모드 스위칭 유닛(112)으로부터 수신되는 입력 신호에 따라 OLED 제어기(110)에 의해 발광 모드와 감광 모드 사이에서 소정의 주파수로 계속 토글링된다. 또한, 주파수는 모드 스위칭 회로(112)에 주파수 신호를 공급하는 주파수 생성기(116)에 의해 생성된다.

발광 모드에서, OLED 장치(102)는 OLED 제어기(110)에 의해 인가되는 구동 전력에 의해 결정되는 바와 같은 그의 설정들에 따라 광을 방출한다. 감광 모드에서, 구동 전력은 스위치 오프되고, OLED 장치(102)는 수신된 광을 감지하여, 수신된 광 강도에 대응하는 전류를 생성할 수 있다. 따라서, 감광 모드에서, OLED 장치(102)는 박스 302에서 원격 방출된 광 제어 신호, 즉 원격 제어 장치(200)에 의해 생성된 광 제어 신호를 감지한다. 전술한 토글링은 OLED 장치(102)가 감광 모드에 있을 때마다 광 제어 신호의 적어도 일부를 검출하도록 하기 위해 사용된다. 이 신호는 도 4에 도시된 바와 같이 헤더 부분과, 헤더 부분에 이어지는 제어 명령 부분을 갖는다. 본 조명 시스템에서 사용되는 이러한 신호 및 다른 신호는 아래에 더 설명된다. 그러나, 광 제어 신호는 복수의 연속 비트에 의해 구성된다. 이 실시예에서, 헤더 부분은 2개의 비트로 표현되고, 명령 부분은 3개의 비트로 표현된다. OLED 장치(102)는 감광 모드로 설정될 때마다, 그의 1비트를 검출한다. 따라서, 감광 모드에서 전체 광 제어 신호를 검출하는 데에는 5개의 기간이 걸린다. 각각의 비트는 멀티레벨 비트이며, 이 특정 실시예에서는 4개의 상이한 레벨이 존재한다. 광 제어 신호는 광 제어 신호 생성기(202)에 의해 생성되어, 송신기 유닛(204)에 의해 송신, 즉 방출되었다. 이어서, 박스 303에서, 수신된 광 제어 신호의 헤더 부분은 제어 명령 검색기(104)에 의해 인식된다. 구체적으로, 전류 센서(106)는 수신된 신호 OLED 장치(102) 내에서 유도하는 전류를 감지하고, 전류의 레벨을 한 세트의 상이한 소정 레벨들 중 하나와 연관시킨다. 이어서, 전류 센서는 선택된 소정 레벨에 대한 정보를 명령 검출기(108)로 전송하며, 이 명령 검출기는 헤더 부분을 2개 비트, 즉 2개 레벨의 특정 조합으로서 인식하도록 배열된다. 헤더 부분을 검출한 후, 명령 검출기는 박스 304에서 제어 명령 부분으로부터 제어 명령을 검색한다. 즉, 명령 검출기(108)는 2개의 헤더 비트에 이어지는 3개 비트가 명령을 표현함을 안다. 레벨들의 조합에 따라, 명령 검출기(108)는 3비트 조합을 한 세트의 여러 명령 중 하나의 특정 명령에 연관시킨다. 인식 동작을 용이하게 하기 위하여, 특히 명령 검출기(108)를 클럭킹하는 주파수 생성기는 원격 제어 장치(200)의 주파수 생성기(210)와 동일한 주파수를 생성한다. 더 많은 상세가 아래에 이어진다.

명령 검출기(108)는 명령에 대한 정보를 OLED 제어기(110)에 제공한다. OLED 제어기(110)는 박스 305에서 명령에 따라 OLED 장치(102)를 제어한다. 이것은, OLED 장치(102)가 다시 발광 모드로 설정될 때, OLED 제어기(110)가 OLED 장치(102)에 구동 전력을 인가하여, OLED 장치의 광 출력이 원격 제어 장치(200)의 사용자 인터페이스(206)에서 수신된 사용자 입력의 의도들에 대응하게 한다는 것을 의미한다. 다양한 명령들, 예를 들어 강도를 증가시키고, 강도를 감소시키고, 스위치 온 또는 오프시키고, 한 세트의 소정의 조명 패턴들 중에서 조명 패턴을 선택하는 명령들이 가능하다.

사용자가 광 제어 신호 생성기(202)에 명령을 입력할 때, 광 제어 신호 생성기는 메모리(208)로부터 관련 비트 패턴에 대한 정보를 인출한다. 이어서, 광 제어 신호 생성기(202)는 해당 패턴을 생성하고, 패턴을 송신기 유닛(204)에 공급한다.

도 4의 타이밍도를 참조하면, 이 예에서, 주파수 생성기는 50Hz의 기준 주파수를 생성한다. OLED 장치(102)는 도면의 "감지" 신호로 표시된 바와 같이 그 주파수에서 감광 모드와 발광 모드 사이에서 토글링된다. "감지" 신호는 50Hz로 하이 상태와 로우 상태 사이에서 교대하는데, 즉 "감지"의 주기는 20ms이고, 각 상태의 지속기간은 10ms이다. "감지"가 로우일 때, OLED 장치는 OLED 제어기(110)에 의해 급전되며, 즉 구동 전류/구동 전류들을 공급받고, 발광 모드로 설정되는 반면, "감지"가 하이일 때, OLED 장치(102)는 실질적으로 감소된 전류 또는 0의 전류를 공급받고, 감광 모드로 설정된다. OLED 장치(102)의 감도를 개선하기 위하여, 리셋 펄스 유닛(114)은 OLED 제어기(110)를 통해 OLED 장치(102)에 "리셋" 펄스를 제공하며, 이 리셋 펄스는 "감지"가 하이일 때 각각의 주기의 바로 시작에서 OLED 장치(102)를 잠깐 단락시킨다.

광 제어 신호는 "감지" 신호와 동기화된다. "감지"의 기간 동안, 광 제어 신호 "광 제어 신호"의 1비트는 OLED 장치(102)에 의해 수신된다. 즉, OLED 장치(102)는 광 제어 신호의 각각의 비트 동안에 감광 모드와 발광 모드로 연속 동작한다. "감지" 기간의 제1 절반 동안, 즉 "감지"가 하이일 때, 유도 전류는 주로 일정한 레벨로 상승한다. 그러나, 도 4의 타이밍도에 "전류"로 표시된 바와 같이 전류가 그의 최대치에 도달할 때까지 "리셋"의 끝으로부터 상승 시간이 존재하는데, 이는 고려되어야 한다. 따라서, 실제 측정, 즉 명령 검출기(108)에 의해 수행되는 검출은 "감지"의 하이 상태의 지속기간의 나중 절반 동안에 수행된다. 이것은 타이밍도에서 "검출 간격"으로 표시된다. 이 실시예에서는 광 제어 신호에 대해, 결과적으로 유도 전류에 대해 4개의 가능한 레벨이 존재한다. 이것은 64개의 명령 또는 코드를 제공한다. 그러나, 이것은 광 제어 신호가 전송될 때 미리 결정되지 않는데, 즉 사용자 요구들에 의해 결정된다. 따라서, 헤더 부분은 식별 또는 동기화 목적에 사용된다. 명령 검출기(108)는 2개의 연속 비트 레벨의 특별한 소정 조합을 검출할 때, 바로 뒤에 이어질 3개 비트가 명령을 나타낸다는 것을 안다. 예를 들어, 광 제어 신호의 식별은 최저 레벨을 갖는 제2 비트가 이어지는 최고 레벨의 제1 비트일 수 있다. 이것은 명령 비트 레벨들의 일부 조합들을 배제하여, 이용 가능한 상이한 명령들의 수를 56개로 줄일 것이며, 이 수치는 조명 시스템의 매우 향상된 기능을 위해 충분하다.

추가로 또는 대안으로, 헤더 비트들은 교정 목적에 사용될 수 있다. 동작 조건들의 변화가 발생하여, 검출 레벨에 대한 불확실성으로 이어질 수 있다. 각각의 비트에 대해 많은 가능한 전류 레벨들이 사용될 때, 2개의 인접 레벨 사이의 간격은 작다. 유도 전류가 변할 때, 레벨은 두 레벨 사이의 중간이 되거나, 원격 제어 장치(200)에서 생성된 것보다 다른 비트 레벨에 더 가까워질 수도 있다. 이어서, 헤더 비트들의 레벨들이 검출기 레벨들의 스케일을 교정하는 데 사용되는 경우, 그러한 에러들이 방지되거나, 적어도 최소화될 수 있다.

조명 시스템의 다른 실시예에 따르면, 원격 제어 장치(200) 및 조명 기구(100)는 주파수 동기화되지 않는다. 이어서, 광 제어 신호의 비트들은 도 5에 도시된 바와 같이 검출 간격에 대해 시간 변화되어 조명 기구(100)에 도달할 수 있다. 이것은 명령 검출기(108)에 의한 잘못된 레벨 검출을 유발하거나, 명령 검출기(108)는 헤더 부분의 검출에 실패할 수도 있다. 이것은 도 6에 도시된 바와 같이 검출 간격과 동일한 간격만큼, 즉 감지 신호의 기간의 1/4만큼 변화된 광 제어 신호의 전송을 반복함으로써 방지될 수 있다. 이러한 변화는 도면의 광 제어 신호의 중간쯤에 더 두꺼운 선분으로 표시되어 있다는 점에 유의해야 한다.

위에서, 첨부된 청구항들에 정의된 바와 같은 본 발명에 따른 조명 기구 및 방법의 실시예들이 설명되었다. 이들은 단지 비제한적인 예로서 간주되어야 한다. 이 분야의 기술자가 이해하듯이, 본 발명의 범위 내에서 많은 변경 및 대안 실시예들이 가능하다.

예를 들어, 주파수가 간격 내에 변경될 수 있다. 너무 높은 주파수는 신호 레벨들의 검출의 불확실성 및 광 생성과 관련된 문제들도 유발한다. 너무 낮은 주파수는 OLED 장치의 광 출력의 너무 낮은 조정을 유발하여, 사용자를 괴롭힐 것이다.

또한, 레벨들의 수 및 비트들의 수 등도 변경될 수 있다.

따라서, 전술한 바와 같이, 본 발명은 OLED 장치를 포함하는 조명 기구에 관한 것으로서, OLED 장치의 광 검출 기능은 명령 정보를 운반하는 광 제어 신호에 의해 광 설정 명령들을 원격 위치로부터 조명 기구로 전송하는 데 사용된다. 광 제어 신호는 조명 기구에 의해 인식될 수 있고 명령의 수신을 준비하게 하는 헤더 부분 및 그에 이어지는 제어 명령 부분을 갖는다.

본 출원의 목적을 위해, 그리고 특히 첨부된 청구항들과 관련하여, "포함하는"이라는 단어는 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않고, "하나"라는 단어는 복수를 배제하지 않으며, 이는 이 분야의 기술자에게 본질적으로 명백하다는 점에 유의해야 한다.

Claims (13)

1. 조명 기구로서,
   OLED, 상기 OLED에 접속되는 광 설정 장치, 및 상기 OLED에 접속되는 모드 스위칭 유닛을 포함하고,
   상기 OLED는 발광 모드 및 감광 모드를 가지며, 상기 광 설정 장치는 제어 명령 검색기 및 OLED 제어기를 포함하고, 상기 조명 기구는 원격적으로 방출되는 광 제어 신호를 상기 감광 모드에서 상기 OLED에 의해 감지하도록 배열되며, 상기 광 제어 신호는 헤더 부분과 상기 헤더 부분에 이어지는 제어 명령 부분을 포함하고, 상기 제어 명령 검색기는 상기 헤더 부분을 인식하고 상기 제어 명령을 검색하도록 배열되며, 상기 OLED 제어기는 상기 제어 명령에 따라 상기 OLED를 제어하도록 배열되는 조명 기구.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 명령은 신호 레벨들에 기초하여 정의되고, 여러 데이터 비트에 의해 구성되는 조명 기구.
3. 제2항에 있어서, 상기 헤더 부분은 복수의 레벨 교정 비트에 의해 구성되는 조명 기구.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 헤더 부분은 복수의 동기화 비트에 의해 구성되는 조명 기구.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 명령 검색기는 상기 감광 모드에서 상기 OLED의 출력 전류를 감지하는 전류 센서를 포함하는 조명 기구.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모드 스위칭 유닛은 상기 OLED를 상기 발광 모드와 상기 감광 모드 사이에서 토글링하도록 배열되는 조명 기구.
7. OLED를 포함하는 조명 기구를 제어하는 방법으로서,
   상기 OLED를 발광 모드 및 감광 모드로 교대로 설정하는 단계;
   상기 OLED가 상기 감광 모드에 있을 때,
   헤더 부분 및 상기 헤더 부분에 이어지는 제어 명령 부분을 포함하는, 원격 방출된 광 제어 신호를 감지하는 단계;
   상기 헤더 부분을 인식하는 단계; 및
   상기 제어 명령 부분으로부터 제어 명령을 검색하는 단계; 및
   상기 OLED가 발광 모드에 있을 때,
   상기 제어 명령에 따라 상기 OLED를 제어하는 단계
   를 포함하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 원격 방출된 광 제어 신호를 감지하는 단계는 신호 레벨을 감지하고, 복수의 연속 신호 레벨의 사전 결정된 조합의 감지시에 헤더 부분이 수신된 것으로 결정하는 단계를 포함하는 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 원격 방출된 광 제어 신호를 감지하는 단계는 상기 복수의 연속 신호 레벨에 의해 제어 명령의 검색을 교정하는 단계를 포함하는 방법.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감광 모드는 사전 결정된 지속기간 동안 지속되고, 동시에 반복되며, 상기 방법은 상기 감광 모드의 지속기간의 일부에 대응하는 지속기간을 갖는 유휴 기간을 두고 상기 광 제어 신호를 반복하는 단계를 더 포함하는 방법.
11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 모드와 상기 감광 모드 사이에서 토글링하는 단계를 포함하는 방법.
12. 제1항에 따른 적어도 하나의 조명 기구, 및
    상기 원격 방출되는 광 제어 신호를 생성하고 방출하도록 배열되는 원격 제어 장치
    를 포함하는 조명 시스템.
13. 제12항에 있어서, 상기 원격 제어 장치는 광 제어 신호 생성기, 상기 광 제어 신호 생성기에 접속되는 송신기 유닛, 및 상기 광 제어 신호 생성기에 접속되는 사용자 인터페이스를 포함하는 조명 시스템.
    

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