KR20110065530A - 복수의 광원의 자동 커미셔닝을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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해럴드 제이. 지. 라데르마처
폴 레이텐
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 복수의 광원을 갖는 조명 시스템의 제어에 관한 것으로, 구체적으로는 조명 시스템의 광원들의 반자동 커미셔닝 또는 조명 시스템에 의한 조명 장면들의 생성의 제어에 관한 것이다. 본 발명의 기본 아이디어는 종래 기술에서 적용되는 바와 같은 시간 광 코딩 대신에 또는 그에 더하여 조명 시스템을 제어하기 위하여, 구체적으로는 조명 시스템의 광원들의 커미셔닝을 위하여 광의 공간 코딩을 이용하는 것이다. 본 발명의 일 실시예는 복수의 광원(1, 2)을 갖는 조명 시스템을 제어하기 위한 시스템으로서, 상기 광원들(511)의 하나 이상의 속성(512)을 코딩하는 공간 광 패턴(11, 12, 21, 22)이 생성되는 상기 광원들을 제어하기 위한 조명 시스템 제어기(5), 및 생성된 공간 광 패턴을 캡처하며, 상기 조명 시스템 제어기(5)와 통신(32, 52)하여, 캡처된 공간 광 패턴에 기초하여 하나 이상의 광원의 제어를 가능하게 하기 위한 광 패턴 캡처링 장치(3)를 포함하는 시스템에 관한 것이다. 공간 코딩은 특히 월워셔 광원들에 적합하며, 따라서 특히 인력이 조명 시스템의 월워셔 광원들을 커미셔닝하는 것을 돕는다.

Description

복수의 광원의 자동 커미셔닝을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR AUTOMATIC COMMISSIONING OF A PLURALITY OF LIGHT SOURCES}
본 발명은 복수의 광원을 갖춘 조명 시스템의 제어에 관한 것으로, 구체적으로는 조명 시스템의 광원들의 반자동 커미셔닝 또는 조명 시스템을 이용한 조명 장면들의 생성의 지원에 관한 것이다.
종종, 장식용 조명을 위해, 조명등과 같은 많은 수의 광원이 설치되어야 하고, 이러한 광원들의 제어 시스템들은 한 장소에서 적절한 광 효과들(light effects)을 재생하도록 바르게 구성되어야 한다. 이러한 응용을 위한 통상적인 램프들은 종종 소정의 제어 버스를 통해 제어된다. 여러 개의 램프가 동일한 물리적 또는 논리적 버스에 접속된다. 램프들을 개별적으로 제어하기 위하여, 제어 버스에 관한 정보는 램프가 버스에 관한 전체 정보의 어느 부분이 그에 대해 관련되는지를 결정할 수 있는 방식으로 배열된다. 각각의 램프는 어드레스를 가지며, 램프들은 이 어드레스에 기초하여 관련 데이터를 추출한다. 많은 장소에 설치된 많은 광원은 상이한 광원들의 어드레스들을 결정하고, 이들을 조명 시스템 제어기 내에 프로그래밍하는 지루한 프로세스를 의미한다. 이것은 소정 영역들 내의 또는 소정 물체들의 조명을 변경하는 것과 같이 조명 시스템 제어기로 광원들을 제어하기 위한 모든 광원들의 개별적인 어드레싱가능성을 보증하기 위해 요구된다. 상이한 광원들의 어드레스들이 조명 시스템 또는 조명 시스템 제어기에 알려지게 하는 프로세스를 커미셔닝이라고 하며, 이는 또한 지원 인력에게 중요한데, 그 이유는 조명 장면들을 편집 또는 변경하는 동안에 지원 인력이 광원들의 어드레스들을 알고, 원하는 광 효과들을 그러한 어드레스들에 할당하는 것이 매우 어려운 작업이기 때문이다.
WO2006/111930A1은 제어기, 조명 유닛들 및 감지 장치를 포함하는 조명 시스템을 개시한다. 각각의 조명 유닛은 조명원 및 변조된 광원을 포함한다. 단일 광원이 조명원 및 변조된 광원 양자로서 기능하도록 사용될 수 있다. 각각의 변조된 광원은 고유하게 변조된 광을 방출한다. 각각의 변조된 광원의 방사 패턴은 동일 조명 유닛의 조명원의 방사 패턴과 실질적으로 일치한다. 감지 장치는 가시 영역에서 변조된 광을 감지하기에 적합하다. 감지 장치가 변조된 광을 감지하는 조명 유닛들은 그 변조된 광의 변조로부터 식별된다. 감지 장치는 식별된 조명 유닛으로부터 변조된 광의 강도를 측정한다. 조명원들은 측정된 광 강도들의 측정값들을 포함하는 제어 데이터에 따라 제어된다. 따라서, 특정 영역 또는 물체의 조명은 사용자가 어느 조명원들이 영역 또는 물체의 현재 조명을 담당하는지 그리고 어느 조명원들이 영역 또는 물체에 대해 원하는 조명을 얻기 위해 어느 정도로 제어되는 것이 필요한지를 알 것을 요구하지 않고 변경될 수 있다.
본 발명의 목적은 복수의 광원을 갖는 조명 시스템의 쉬운 제어, 특히 조명 시스템의 광원들의 쉬운 커미셔닝을 가능하게 하는 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
이러한 목적은 독립 청구항들의 발명에 의해 해결된다. 추가적인 실시예들이 종속 청구항들에 의해 설명된다.
본 발명의 기본 아이디어는 WO2006/111930A1로부터 공지된 조명 시스템과 같이 종래 기술에서 적용되는 바와 같은 시간 광 코딩 대신에 또는 그에 더하여 조명 시스템을 제어하기 위하여, 구체적으로는 조명 시스템의 광원들의 커미셔닝을 위하여 광의 공간 코딩을 이용하는 것이다. 공간 코딩은 특히 월워셔(wall washer) 광원들에 적합하며, 따라서 특히 인력이 조명 시스템의 월워셔 광원들을 커미셔닝하는 것을 돕는다. 광원들의 커미셔닝 동안, 조명 시스템은 벽 상에 광 패턴을 생성하도록 광원들을 설정하며, 이러한 광 패턴은 광원들을 커미셔닝하기 위해 사용자에 의해 사용되는 광 패턴 캡처링 장치에 의해 캡처되고, 조명 시스템 내의 광원들의 위치, 시퀀스, 간격 또는 어드레스와 같은 광원들에 관한 정보를 취득하기 위해 디코딩될 수 있다. 따라서, 인력이 조명 시스템의 조명 시스템 제어기 내의 광원들의 어드레스들의 시퀀스들을 수동으로 입력하는 것을 필요로 하지 않는 쉬운 커미셔닝이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 복수의 광원을 갖는 조명 시스템을 제어하기 위한 시스템으로서,
- 상기 광원들의 하나 이상의 속성을 코딩하는 공간 광 패턴이 생성되는 상기 광원들을 제어하기 위한 조명 시스템 제어기,
- 생성된 공간 광 패턴을 캡처하고, 상기 조명 시스템 제어기와 통신하여, 캡처된 공간 광 패턴에 기초하여 상기 광원들의 제어를 가능하게 하기 위한 광 패턴 캡처링 장치
를 포함하는 시스템을 제공한다.
공간 광 코드는 예를 들어 벽 상에 투영되고, 네트워킹된 조명 시스템 내에서의 광원의 고유 지정자와 같은 투영 광원의 속성들을 코딩하는 바코드 유형의 광 패턴일 수 있다.
상기 조명 시스템 제어기는 또한 상기 공간 광 패턴을 생성하도록 상기 광원들을 셋업하기 위해 제어 코드를 상기 광원들로 전송함으로써 상기 광원들을 제어하도록 되어 있을 수 있다. 상기 제어 코드는 예를 들어 각각의 광원이 각각의 광원의 속성들을 코딩하는 공간 광 패턴을 생성하는 공간 패턴 모드에서 상기 광원들을 스위칭하도록 되어 있거나, 정보를 코딩하는 공간 광 패턴들을 생성하도록 상기 광원들을 제어하는 커맨드들의 시퀀스를 포함하도록 되어 있을 수 있다.
상기 조명 시스템 제어기는 또한 상기 광원들 각각의 고유 식별자가 코딩되는 상기 공간 광 패턴을 생성하도록 되어 있을 수 있다. 고유 식별자는 예를 들어 광원의 고유 어드레스, 예컨대 MAC 어드레스, 또는 특수한(제한된) 설비 내의 고유 식별자일 수 있다. 통상적으로, 네트워킹된 조명 시스템에서는, 조명 시스템 제어기에 의한 각각의 광원의 어드레싱을 가능하게 하기 위해 각각의 광원에 고유 어드레스가 할당된다. 이러한 어드레스는 예를 들어 바코드들을 사용하는 것과 같은 공지된 공간 코딩 방식들을 통해 공간 광 패턴 내에 코딩될 수 있다.
본 발명의 추가 실시예에서,
- 상기 캡처된 공간 광 패턴의 처리가 제공될 수 있고, 상기 캡처된 공간 광 패턴의 처리는 상기 광원들 각각의 고유 식별자들의 디코딩을 포함할 수 있으며,
- 상기 조명 시스템 제어기와의 통신은 디코딩된 고유 식별자들을 상기 광 패턴 캡처링 장치로부터 상기 조명 시스템 제어기로 전송하는 것을 포함할 수 있다.
상기 조명 시스템 제어기는 또한 사전 결정된 기간 동안에 상이한 공간 광 패턴들이 생성되는 시간 가변 공간 광 패턴들을 생성하기 위해 상기 광원들을 제어하도록 되어 있을 수 있다. 공간 코딩과 시간 코딩을 결합함으로써, 더 많은 정보가 코딩될 수 있다. 특히, 공간 광 패턴들의 시간적 변화는 광원의 다른 이웃 광원들에 대한 상대 위치를 검출하는 것도 가능하게 한다. DMX(Digital Multiplex) 프로토콜에 따라 제어 코드를 전송함으로써 제어가 수행될 수 있는데, 그 이유는 제어 코드가 무대 조명에 통상적으로 사용되는 디머, 지능형 스포트라이트들 및 광 효과 제어기들을 제어하는 데 사용되기 때문이다.
본 발명의 추가 실시예에 따르면,
- 상기 생성된 공간 광 패턴의 캡처링은 상기 사전 결정된 기간 동안에 상기 생성된 공간 광 패턴들을 스캐닝하는 것을 포함할 수 있으며,
- 상기 캡처된 공간 광 패턴들의 처리는 상기 스캐닝된 공간 광 패턴들을 분석함으로써 상기 광 패턴 캡처링 장치의 지시 위치를 검출하는 것을 포함할 수 있으며, 상기 지시 위치를 검출하기 위하여 연속적인 공간 광 패턴들 사이의 차이들이 처리된다. 연속적인 공간 광 패턴들 사이의 차이들의 처리는 시간 가변 광 패턴의 방향, 즉 공간 광 패턴이 움직이는 방향을 검출하는 것을 가능하게 하며, 따라서 적어도 광 패턴 캡처링 장치의 상대적 지시 위치를 검출하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 추가 실시예에서는,
- 상기 광 패턴 캡처링 장치의 다수의 지시 위치를 선택하여 상기 위치들에서의 광 효과를 조정하는 것, 및
- 상기 선택된 지시 위치들 사이에 위치된 광원들에 대한 보간된 광 설정 파라미터들을 계산하는 것이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 커미셔닝은 커미셔닝된 광원들의 시퀀스에서 적절한 보간을 행하기 위한 기초를 생성할 수 있다. 광원들의 간격도 계산에 넣을 수 있으며, 특히 웨이빙 방법(waiving method)으로 커미셔닝되는 경우에, 즉 사용자가 공간 광 패턴들 위에서 장치를 웨이빙할 때 이용가능할 것이다.
상기 조명 시스템 제어기와의 통신은 상기 캡처된 공간 및/또는 시간 광 패턴에 기초하여 상기 조명 시스템 내의 광원들을 커미셔닝하도록 상기 조명 시스템 제어기에 명령하는 사용자 커맨드를 전송하는 것을 포함할 수 있다.
상기 조명 시스템 제어기와의 통신은 상기 캡처된 공간 및/또는 시간 광 패턴 및 사용자 입력들에 기초하여 상기 조명 시스템 내의 광원들로 원하는 조명 장면을 생성하도록 상기 조명 시스템 제어기에 명령하는 사용자 커맨드를 전송하는 것도 포함할 수 있다.
추가 실시예에서, 본 발명은 본 발명에 따른 전술한 바와 같은 시스템에서 적용하도록 되어 있는 광원으로서, 조명 시스템 제어기로부터의 제어 코드의 수신 시에 광원의 속성들을 코딩하는 공간 및/또는 시간 광 패턴을 생성하는 광 패턴 생성기를 포함하는 광원에 관한 것이다.
광 패턴 생성기는 또한 생성된 공간 패턴에 광원의 어드레스를 코딩하도록 되어 있을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 본 발명에 따른 전술한 바와 같은 시스템에서 적용하도록 되어 있는 광 패턴 캡처링 장치로서,
- 하나 이상의 광원에 의해 생성되는 공간 광 패턴을 캡처하도록 되어 있는 공간 광 패턴 캡처링 유닛,
- 캡처된 광 패턴 내에 디코딩된 상기 광원들의 속성들을 디코딩하도록 되어 있는 광 패턴 처리 및 디코딩 유닛, 및
- 디코딩된 속성들을, 수신된 속성들과 관련되는 광원들을 제어하기 위한 조명 시스템 제어기로 통신하도록 되어 있는 통신 유닛
을 포함하는 광 패턴 캡처링 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 캡처된 신호를 통신하고, 상이한 위치에서, 예컨대 조명 시스템 제어기에서 상기 신호를 처리할 가능성을 제공한다. 이 경우, 캡처링 장치는 단지 광 검출기, 신호 컨디셔닝 전자 장치 및 송신기를 포함할 수 있다. (필요한 처리 전력이 이용가능한) 상이한 장소에서 신호가 수신되고 처리될 수 있다.
본 발명의 추가 실시예는 복수의 광원을 갖는 조명 시스템을 제어하는 방법으로서,
- 상기 광원들의 하나 이상의 속성을 코딩하는 공간 광 패턴을 생성하도록 상기 광원들을 셋업하기 위해 상기 광원들을 제어하는 단계,
- 생성된 공간 광 패턴을 캡처하고, 처리된 공간 광 패턴에 기초하여 상기 광원들을 제어하는 단계
를 포함하는 방법을 제공한다.
본 발명의 추가 실시예에 따르면, 프로세서가 본 발명에 따른 상기 방법을 수행할 수 있게 하는 컴퓨터 프로그램이 제공될 수 있다.
본 발명의 추가 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하는 레코드 캐리어, 예를 들어 CD-ROM, DVD, 메모리 카드, 디스켓, 인터넷 메모리 장치, 또는 광학 또는 전자 액세스를 위해 컴퓨터 프로그램을 저장하는 데 적합한 유사한 데이터 캐리어가 제공될 수 있다.
본 발명의 추가 실시예는 광 패턴 캡처링 장치를 위한 그리고 광원들을 제어하기 위해 광원들과의 통신을 위한 인터페이스를 포함할 수 있는 퍼스널 컴퓨터(PC)와 같이 본 발명에 따른 방법을 수행하도록 프로그래밍된 컴퓨터를 제공한다.
본 발명의 이들 및 다른 양태들은 아래에 설명되는 실시예들로부터 명백할 것이며, 그들과 관련하여 설명될 것이다.
본 발명은 예시적인 구현들을 참조하여 아래에 더 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 그러한 예시적인 구현들로 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른, 벽 상에 공간 광 패턴을 투영하는 2개의 월워셔 및 공간 광 패턴을 캡처하기 위한 광 패턴 캡처링 장치를 포함하는 조명 시스템의 일 실시예의 도면이다.
도 2는 16 채널 램프에 의해 생성된 바코드에 숨겨진 5 비트의 식별자들에 대한 예를 갖는 표의 도면이다.
도 3은 16 채널 RGB 램프에 의해 생성된 컬러 바코드에 숨겨진 32 비트의 정보에 대한 예를 갖는 표의 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 조명 시스템을 제어하기 위한 시스템의 일 실시예의 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 조명 시스템 제어기 내의 데이터 구조들의 일 실시예의 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른, 벽 상에 공간 광 패턴을 투영하는 2개의 월워셔 및 공간 광 패턴을 캡처하기 위한 광 패턴 캡처링 장치를 포함하는 조명 시스템의 추가 실시예의 도면이다.
도 7a는 본 발명에 따른 광 패턴 캡처링 장치의 일 실시예의 도면이다.
도 7b는 본 발명의 따른 광 캡처링 장치의 일 실시예의 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른, 월워셔를 제어하기 위한 제어 값 시퀀스의 일례, 및 이 시퀀스로 인해 월워셔에 의해 생성된 각각의 시간 가변 공간 및 시간 광 패턴의 도면이다.
도 9는 시간 가변 공간 광 패턴으로부터 발생한 취득된 광 다이오드 신호(상부) 및 시간 가변 공간 광 패턴을 생성하기 위한 DMX 데이터 스트림(하부)의 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른, 시간 가변 공간 광 패턴을 스캐닝하기 위하여 우측을 향해 광 패턴 캡처링 장치의 초점을 이동시킬 때 시뮬레이션된 신호들의 일 실시예의 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른, 시간 가변 공간 광 패턴이 분석될 때 수행되는 바와 같은, 조명 시스템을 제어하기 위한 시스템 내의 신호 분석 프로세스의 도면이다.
이하에서, 기능적으로 유사하거나 동일한 요소들은 동일한 참조 번호를 가질 수 있다. 또한, 아래의 설명에서, "램프", "조명 기구" 및 "광원"이라는 용어는 동의어로서 사용되며, 이들 각각은 같은 것을 의미하고, 복수의 광원을 갖는 조명 시스템들에서 사용될 수 있는 임의 종류의 제어가능한 광원을 나타낸다.
아래에서, 본 발명은 예시적인 실시예들을 통해 설명된다. 설명되는 실시예들은 광원에 의해 생성되는 코딩된 광, 즉 광의 시간 코딩 또는 주파수 코딩에 대한 대안이며, 월워셔 광원들 및 예를 들어 숍 내에 주요 통로를 따르는 다운라이터들과 같이 차례로 설치된 다른 종류의 광원들의 쉬운 커미셔닝에 특히 적합하다. 시간 광 코딩과 달리, 본 발명은 정보를 코딩하는 공간 코드들 또는 공간 광 패턴들을 이용한다. 광원들의 커미셔닝은 그러한 공간 코드를 판독할 수 있는 광학 핸드피스로서 구현될 수 있는 광 패턴 캡처링 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 아래에서, 광 패턴 캡처링 장치의 두 가지 실시예, 즉 자기 스캐닝 판독기 및 코딩된 효과들과 함께 벽을 따라 미끄러지는 판독기가 설명된다. 월워셔 램프들은 커미셔닝을 위해 사용되는 사용자 인터페이스 도구와 소정의 방식으로 "통신"한다.
도 1은 방의 벽(4)을 조명하도록 배열된 2개의 월워셔 또는 월워시 램프들(1, 2)을 나타낸다. 월워시 램프들(1, 2)은 (도 1에 도시되지 않은) 조명 시스템 제어기에 의해 제어된다. 조명 시스템 제어기는 유선 또는 무선 접속, 예컨대 ZigBee™ 무선 통신 접속을 통해 제어 코드들을 월워시 램프들로 전송할 수 있다. 월워시 램프들(1, 2)은 수신된 제어 코드를 처리하도록 되어 있다. 각각의 월워시 램프(1, 2)는 램프들의 소정 기능들을 개시할 수 있는 소정 세트의 제어 코드들을 포함할 수 있다. 하나의 제어 코드는 벽 상에 공간 광 패턴을 생성하도록 월워시 램프들(1, 2)을 설정할 수 있다. 공간 광 패턴은 강도들(또는 컬러들)의 시퀀스를 포함하며, 시퀀스는 시퀀스를 생성하는 광원의 식별을 허락하는 방식으로 선택된다. 광원들(1, 2)에 의해 생성된 벽(4) 상의 공간 광 패턴(11, 12, 21, 22)은 바코드와 유사하다. 이러한 바코드는 월워시 램프들(1, 2) 내에 프로그래밍된 MAC 어드레스와 같은 월워시 램프들(1, 2)의 고유 어드레스들을 코딩하거나, 이러한 어드레스들의 부분들을 코딩하는 데 사용될 수 있다.
커미셔닝 도구의 역할을 하는 광 패턴 캡처링 장치(3)는 영역(31) 또는 이 영역의 부분들 내의 벽 상에 가시되는 것으로서 공간 광 패턴을 장치 내로 투영하는 소정의 광학 시스템을 포함한다. 영역(31)은 장치(3)의 캡처링 영역, 즉 광 검출기로 투영되는 영역 또는 장치(3) 내에 구현되는 자동 스캐너의 스캐닝 범위이다. 장치(3)는 상이한 강도들(컬러들)을 예컨대 좌에서 우로 직접 판독하는 카메라 또는 기계 스캐너일 수 있다. 이 영역(31)에서 보이는 광 효과들의 코드들은 장치에 의해 캡처되고 처리되어, 캡처된 코드들이 장치(3)에서 자동으로 디코딩된다. 장치(3)는 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이 조명 시스템의 조명 시스템 제어기와 통신하도록 되어 있다.
예를 들어 조명 시스템의 모든 램프들의 커미셔닝을 위해, 장치(3)에 의해 디코딩된 광 코드들은 커미셔닝 프로세스 동안에 장치(3)로부터 전송될 수 있고, 램프들에 대한 액세스 정보를 포함할 수 있다. 커미셔닝을 위해, 조명 시스템의 모든 월워시 램프들이 스위치 온되어, 그들의 개별 식별자를 표시할 수 있다. 이것은 예컨대 조명 시스템 제어기로부터 모든 램프들로 방송되는 특수 제어 커맨드 코드에 의해 개시될 수 있다.
벽 상에 표시되는 공간 광 패턴들 내의 코드들은 이들이 판독 동안에 조준 및 검출 정확도는 물론, 핸드피스에서의 노력을 낮게 유지하기 위해 쉽게 판독될 수 있도록 형성된다. 생성된 공간 광 패턴들 또는 코드들은 예를 들어 일차원 바코드들과 유사할 수 있는데, 그 이유는 그러한 코드들이 특히 본 발명에 다른 공간 광 패턴들을 캡처링하도록 되어 있는 바코드 스캐너로 쉽게 스캐닝될 수 있기 때문이다.
아래의 요건들 중 일부는 공간 광 패턴의 캡처링을 더 쉽게 할 수 있으며, 램프가 역방향으로 설치될 때에도 코드 또는 공간 광 패턴이 판독될 수 있어야 하며, 따라서 클리어 스타트 코딩(clear start coding)이 요구된다. 시점이 벽 상의 코드의 중심에 수직이 아닌 경우에도 코드가 판독될 수 있어야 하며, 따라서 코드는 광학적 왜곡에 강해야 한다.
전술한 바와 같이, 많은 응용에서 바코드들에 대해 사용되는 바와 같은 코딩 방식들은 전술한 요건들의 모두를 해결할 수 있으며, 본 발명에서 매우 양호하게 적용될 수 있다.
아래에서는, 완전을 위해 그리고 또한 코딩은 물론, 판독을 더 명확하게 하기 위해 두 가지 코딩 방식이 설명된다.
도 2는 16개의 채널(S0...S15)을 갖는 월워시 램프로 생성된 공간 광 패턴을 이용한 코딩을 예시적으로 나타내는 표이다. 램프의 각각의 채널은 1 비트의 디지털 정보를 코딩할 수 있다. 공간 광 패턴 내에 코딩된 비트들 내에 배치된 귀중한 정보 또는 램프 속성들은 예를 들어 램프의 어드레스 및 아마도 램프의 타입일 수 있다. 이용가능한 광 효과들과 같은 램프의 소정 기능과 같은 다른 속성들도 코딩될 수 있다. 데이터 비트들이 조명 시스템 제어기로부터 월워시 램프로 전송될 수 있다. 생성되는 공간 광 패턴은 조명 시스템 제어기에 의해 결정될 수 있으며, 따라서 월워시 램프는 조명 시스템 제어기에 의해 결정되는 바와 같은 공간 광 패턴을 쉽게 생성한다.
도 2의 표에서, 비트들(S0...S5)을 갖는 램프의 가장 좌측의 6개 채널은 항상 비트 시퀀스 "101110"을 갖는 코드를 표시한다. 이 코드는 클리어 램프 프레이밍(clear lamp framing)을 가능하게 하는데, 그 이유는 코딩 방식이 3개의 연속 비트 "1"(채널 S2, S3, S4)이 공간 광 패턴의 선택된 코드의 정상 데이터 필드 내에서 결코 발생하지 않아야 하는 것으로 규정하기 때문이다. 비트들 "1"-"0"(채널 S0, S1)의 제1 시퀀스는 광 패턴 캡처링 장치의 스캐너가 패턴 위를 지나는 동안에 비트 레이트를 조정하는 데 사용될 수 있다. 채널 S5는 프레이밍 비트들과 채널들(S6...S15)로 코딩된 정보 비트들 사이의 갭으로서 사용된다. 10개의 후속 채널(S6...S15)은 5개의 쌍(0L, 0H, 1L, 1H, 2L, 2H, 3L, 3H, 4L, 4H)으로 그룹화되며, 좌측에서 첫 번째 채널(0L)은 관련 데이터 비트가 "0"일 경우에 온으로 설정되고, 우측 채널(0H)은 데이터 비트가 "1"일 경우에 온으로 설정된다. 이것은 강도의 규칙적인 변화들을 보증하여 비트 동기의 유지를 가능하게 한다. 대형 설비들에서, 이러한 코드는 역으로 판독될 때에도 에일리어스들(aliases)을 생성할 수 있다. 그러나, 광 패턴 캡처링 장치로 완전한 코드를 취한 후에, 명확히 설정된 3개의 연속하는 "1"(S2, S3, S4)은 코드 시작들이다.
월워싱에 사용되는 많은 램프는 디밍을 가능하게 하고, 이용가능한 채널당 다수의 컬러를 가지므로, 다른 더 정교한 코딩 방식들이 이용될 수 있다. 아래에서, 컬러 지원 코딩 방식의 하나의 가능한 실시예가 도 3과 관련하여 설명되며, 이 도면은 16개의 채널을 갖는 월워시 컬러 RGB 램프로 생성된 공간 광 패턴을 이용한 코딩을 표로 나타낸다. 이러한 종류의 램프를 이용한 코딩은 ("1"로 설정되는 3개의 가장 좌측의 채널을 제외하고) 적색 채널이 항상 비트 프레임으로부터 다음 프레임으로 상태를 변경하는 때에 간단한 타이밍을 이용하여 달성될 수 있는데, 즉 채널들(4, 6, 8, 10, 12, 14, 16)은 "0"으로 설정되는 반면에 채널들(3, 5, 7, 9, 11, 13, 15)은 "1"로 설정된다. 2개의 다른 채널, 즉 녹색 및 청색 채널도 정보를 코딩하는 것을 가능하게 하며, 따라서 도 2와 관련하여 설명된 바와 같은 단일 컬러 램프에 비해 전체적으로 더 많은 정보 또는 더 많은 비트의 코딩을 가능하게 한다. 3개의 컬러 모두를 관찰하고, 광 패턴 캡처링 장치로 그러한 컬러들의 강도 값들을 클럭킹함으로써, 생성된 공간 광 패턴 내에 코딩된 정보를 직접 판독할 수 있다.
커미셔닝 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있는데, 즉 커미셔닝하는 사람이 예를 들어 가장 좌측의 월워시 조명 기구로부터 생성된 공간 광 패턴의 좌측 에지로부터 가장 우측의 월워셔의 우측 에지로 미끄러지는 광 패턴 캡처링 장치 또는 커미셔닝 도구를 이용하여 웨이빙 움직임을 만든다. 도구는 이러한 미끄럼 동안에 벽 상에 "보이는" 광 코드들의 시퀀스를 기록한다. 이어서, "보이는" 광 코드들의 기록된 시퀀스가 도구에 의해 분석될 수 있다. 분석은 조명 시스템 제어기 상에서도 수행될 수 있다. 이어서, "보이는" 광 코드들의 기록된 시퀀스의 분석 결과 또는 "보이는" 광 코드들의 기록된 시퀀스가 조명 시스템 제어기로 전송되며, 조명 시스템 제어기는 광 코드들로부터 상이한 램프들의 어드레스들을 결정할 수 있다. 게다가, "보이는" 광 코드들의 타임 시퀀스를 이용하여, (예컨대, 다중 채널 월워셔들이 서로 소정 간격으로 설치된 때) 램프들의 간격을 결정할 수 있다. 이러한 정보는 매끄러운 컬러 보간 장면들의 계산에 유효하다.
이제, 도 4에 도시된 조명 시스템 및 조명 시스템을 제어하기 위한 시스템의 블록도를 이용하여 조명 시스템의 셋업이 설명된다. 조명(램프) 시스템 제어기(5)는 광원들 또는 램프들(1)에 대한 액세스를 가지며, 광 패턴 캡처링 장치를 구현하고 사용자에게 커미셔닝 프로세스를 제어하기 위한 사용자 인터페이스로서 서비스하는 핸드헬드 장치(3)에 대한 링크를 갖는다. 램프 시스템 제어기(5)는 예를 들어 본 발명에 따른 조명 시스템을 제어하는 방법을 구현하는 소프트웨어에 의해 구성되는 퍼스널 컴퓨터(PC) 또는 내장형 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 램프 시스템 제어기(5)는 핸드헬드 장치와 통신하기 위한 인터페이스를 포함한다. 램프 시스템 제어기(5)와 핸드헬드 장치(3) 사이의 링크는 무선 링크를 통해 실현될 수 있다. 안테나들(32, 52)이 핸드헬드 장치(3) 및/또는 램프 시스템 제어기(5)에 각각 통합될 수 있다. 램프 시스템 제어기(5)는 도 5에 도시된 바와 같은 램프 표(51)를 이용하여 램프 특성들 및 램프 액세스 정보를 추적한다. 램프 표(51)는 램프 시스템 제어기(5)의 메모리에 저장되며, 조명 시스템의 각각의 커미셔닝된 램프 또는 광원에 대한 행을 포함한다. 각각의 행은 2개의 열, 즉 시스템 내의 램프의 고유 식별자, 예를 들어 램프의 고유 어드레스를 포함하는 하나의 열, 및 램프의 특성들을 포함하는 다른 열을 포함한다. 도 4에 도시된 입력(52)에 더하여, 램프 시스템 제어기(5)는 상이한 장면들을 선택하거나 추가 데이터 소스로부터 상이한 장면들을 셋업하기 위한 추가 제어 입력들(도시되지 않음)도 가질 수 있다. 램프 시스템 제어기(5)는 램프들의 검출된 순서 및 방향, 심지어 간격에 기초하여, 요구되는 조명 장면 데이터를 실제 램프 설비로 맵핑하도록 구성된다. 사용자들이 램프 표(51)의 열(511)에 저장된 바와 같은 커미셔닝 정보를 우연히 파괴하는 것을 방지하기 위하여 커미셔닝 동안에만 사용되는 장치(3) 상의 버튼들을 커버하는 것이 권장될 수 있다. 도시된 시스템은 커미션 코드를 한 번만 입력하는 것을 허가하며, 이를 다시 입력하기 위해서는 소정의 완전한 리셋을 필요로 하도록 구성될 수도 있다. ("역방향으로"라는 특성을 갖는 "물리 어드레스 0x45의 램프"로의 "램프 번호 2"의 맵핑은 여전히 불명확하다.)
사용자는 핸드헬드 장치(3) 상의 버튼을 눌러 조명 시스템의 램프들의 커미셔닝을 개시함으로써 핸드헬드 장치(3)에 의해 시스템을 커미셔닝한다. 버튼의 누름은 핸드헬드 장치(3)가 커미셔닝을 위한 제어 커맨드를 생성하게 하고, 이 커맨드를 32 및 52에 의해 설정된 무선 통신 링크를 통해 램프 시스템 제어기(5)로 전송한다. 커맨드의 수신 시에, 램프 시스템 제어기(5)는 광원들 또는 램프들(1, 2)의 속성들을 코딩하는 공간 광 패턴을 생성하도록 광원들을 셋업하기 위해 제어 코드를 조명 시스템의 모든 광원들로 방송한다. 제어 코드는 조명 시스템의 각각의 어드레싱된 램프(1, 2)가 예를 들어 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 벽(4) 상에 공간 광 패턴을 생성하게 한다.
핸드헬드 장치(3)는 정의된 감지 영역(31) 내의 광 효과(도 1 및 도 6)의 집중을 허가하는 센서를 갖는다. 정의된 감지 영역(31)은 핸드헬드 장치(3)의 광학 수단에 의존하며, 포토 카메라와 유사하게 생성된 공간 광 패턴을 완전히 커버하여 도 1의 실시예에 도시된 바와 같은 공간 광 패턴의 빠른 캡처링을 허가할 수 있거나, 바코드 스캐닝 장치와 유사하게 공간 광 패턴이 예를 들어 좌에서 우로 스캐닝될 수 있는 도 6의 실시예에 도시된 바와 같은 제한된 스폿만을 커버할 수 있다. 도 1 및 도 6의 임의의 실시예에서, 핸드헬드 장치(3)는 사용자의 제어 하에 월워시 램프들(1, 2)에 의해 벽(4) 상에 투영된 공간 광 패턴을 캡처한다. 이러한 캡처링은, 예를 들어 커미셔닝을 활성화하고, 장치가 한 번의 샷으로 공간 광 패턴을 캡처하기 전에 눌러져야 하는 단일 버튼을 누름으로써(도 1) 또는 공간 광 패턴 위를 선형으로 스캐닝함으로써(도 6; 사용자는 버튼을 누름으로써 스캐닝 프로세스를 개시할 수 있거나, 사용자가 버튼을 누르는 동안에 스캐닝 프로세스가 수행될 수 있다) 사용자에 의해 개시될 수 있다. 캡처링 프로세스 동안에, 핸드헬드 장치(3)는 벽 상에 "보이는" 광 코드들의 시퀀스를 기록한다.
이어서, 캡처된 공간 광 패턴은 월워시 램프들(1, 2)의 모든 속성들 또는 특성들, 특히 조명 시스템 내의 그들의 (고유) 어드레스들 및 그들의 램프 타입을 디코딩함으로써 핸드헬드 장치(3)에서 처리된다. 이어서, 디코딩된 속성들 또는 특성들은 무선 통신 링크(32, 52)(도 4)를 통해 핸드헬드 장치(3)로부터 램프 시스템 제어기(5)로 전송된다.
전송된 속성들 또는 특성들의 수신 후에, 램프 시스템 제어기(5)는 도 4에 도시된 바와 같이 최초 선택된 램프로부터 최종 선택된 램프로 시작하는 커미셔닝된 램프들(1, 2)의 표(51)를 생성한다. 표(51)는 열(511)에 램프를 액세스하기 위한 어드레스들을 그리고 열(512)에 그 램프에 (할당되는) 특성, 특히 램프 타입을 포함한다. 대안으로서, 각각의 램프(1, 2)로부터 검출된 특성들도 표(51)에 저장되어, 예를 들어 조명 장면 설정 보간들을 지원할 수 있다. 조명 시스템의 정상 동작 동안, 광원들은 사용자가 프로그래밍한 조명 장면을 표시할 것이다. 따라서, 정상 동작 동안, 전술한 바와 같은 램프들의 식별은 일반적으로 가능하지 않지만, 원칙적으로는 가능해질 수 있다. 전술한 바와 같이, 핸드헬드 장치는 광 패턴 내에 공간적으로 매립된 정보를 디코딩하기 위하여 광 효과들을 차례로 얻기 위한 카메라 또는 기계 스캐너도 포함할 수 있다.
전술한 실시예들에서, 공간적으로 코딩된 광의 기술은 월워시 응용들을 위한 셋업 프로토콜에 통합될 수 있다. 그러나, 설명되는 사용자 상호작용은 월워싱으로 한정되는 것이 아니라, 선형으로 배열된 다른 타입의 라인 소스들에 대한 커미셔닝 및 제어도 가능하게 한다.
본 발명의 실시예들은 위에서 조명 시스템의 광원들 또는 램프들의 커미셔닝에 대해 설명되었지만, 본 발명은 커미셔닝에 대해서만 적용될 수 있는 것으로 한정되는 것이 아니라, 복잡한 조명 시스템에서의 조명 장면들의 설정에 또는 조명 시스템의 조작에도 적용될 수 있다. 일반적으로, 본 발명은 조명 시스템의 제어에 적용될 수 있으며, 그러한 제어는 조명 시스템의 임의 종류의 조작을 포함한다.
본 발명에 따른 핸드헬드 장치(3)의 실시예들이 도 7a 및 도 7b에 도시되어 있다. 도 7a에 도시된 핸드헬드 장치(3)는 사용자와 상호작용하기 위한 다수의 버튼을 포함한다. 2개 그룹의 버튼들이 존재한다. 그룹(33)은 "선택" 버튼(331) 및 컬러(332), 채도(333) 및/또는 휘도(334)용 조정 버튼들을 포함한다. 시퀀스 섹션(34)은 새로운 장면 설정을 개시하거나 커미셔닝을 개시하기 위한 버튼 "처음"(341)을 포함한다. 또한, 커미셔닝 또는 장면 설정을 종료하기 위해 "다음" 버튼(342) 및 버튼 "실행"(343)이 사용된다. 도 7b는 핸드헬드 장치의 일 실시예의 블록도를 나타낸다. 장치(3)는 캡처링 영역(32)에서 광 패턴을 캡처할 수 있는 광 패턴 캡처링 유닛(35)을 포함한다. 유닛(35)은 예를 들어 디지털 포토 카메라들 내에 구현되는 바와 같은 CCD 또는 CMOS 센서, 광학계를 갖는 광 다이오드, 또는 영역(31) 위를 스캐닝하는 기계 스캐닝 장치, 또는 광을 검출할 수 있는 바코드 스캐닝 유닛일 수 있다. 장치(3)는 광 패턴 처리 및 디코딩 유닛(34), 예컨대 유닛(35)의 디지털 출력 신호들을 처리하고, 캡처된 광 패턴에서 디코딩된 광원들의 속성들을 디코딩하도록 구성되는 마이크로제어기를 더 포함한다. 마이크로제어기는 예컨대 제어기의 내부 메모리에 저장된 소프트웨어를 실행하며, 이 소프트웨어는 특히 공간 광 패턴들을 디코딩하여, 예컨대 바코드와 같은 공간 광 패턴들을 디코딩하도록 되어 있는 이미지 처리 절차를 구현한다. 더욱이, 장치(3)는 통신 유닛(32), 예컨대 조명 시스템 제어기와의 통신 링크를 개시하고, 링크를 통해 디지털 데이터, 특히 광원들의 어드레스들과 같은 디코딩된 속성들 등의 임의의 디코딩된 값들을 조명 시스템 제어기로 전송할 수 있는 무선 신호 송신기를 포함한다.
이제, 도 4에 도시된 시스템의 커미셔닝 모드에서 사용자와 핸드헬드 장치(3)의 상호작용이 도 1 및 도 6에 도시된 상황들과 관련하여 상세히 설명된다. 장치(3)는 사용자가 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같은 월워시 램프들(1, 2)에 의해 벽(4) 상에 투영된 공간 광 패턴(11, 12, 21, 22)의 좌측 에지에서 시작할 때 누르는 시작 버튼 "처음"(341)을 갖는다. 각각의 후속 램프에 대해, 사용자는 "선택" 버튼(331)을 누른다. 장치(3)는 클릭마다 "보이는" 코드들의 디코딩을 시작하고, 사용자가 시퀀스를 중지하는 버튼을 누를 때까지 이들을 장치(3)의 비전 필드(31) 내의 새로운 코드들의 시퀀스 내에서 메모리에 저장한다. 이것은 커미셔닝을 종료하기 위한 버튼 "실행"(343)일 수 있다. 램프들이 단일 라인이 아니라 행렬로 배열되는 경우, 사용자는 "다음" 버튼(342)을 눌러 좌측으로부터 다시 램프들의 다음 행에서 시작할 수 있다.
개량된 실시예에서, 사용자는 램프마다 "선택" 버튼(331)을 누를 필요가 없다. 그러나, 버튼 "처음"(341)을 누른 후에, 사용자는 처음 공간 광 패턴으로부터 사용자가 행 중에서 커미셔닝하기를 원하는 최종 공간 광 패턴으로 장치(3)를 웨이빙한다. 예를 들어, 제1 램프가 월워시 설비의 가장 좌측 램프인 경우, 사용자는 우측으로 웨이빙하고, 핸드헬드 장치는 모든 코드들을 기록하며, 각각의 새로운 코드에 대해, 커미셔닝된 램프들에 대한 새로운 램프 엔트리가 표(51)(도 5) 내에서 이루어진다. 사용자가 효과들의 우측 에지에 도달한 때, 기록을 중지하기 위해 버튼 "실행"(343)이 눌려진다. 대안으로, 버튼 "다음"(342)은 램프들의 다음 행에서 시작하는 것을 허가할 수 있다. 커미션은 곧은 수평선에서 공간 광 패턴들 또는 광 효과들을 검출하는 것으로 한정되지 않는다. 벽이 상부, 중간 및 바닥 영역에서 조명되고, 각각의 영역이 여러 광 효과를 갖는 경우, 사용자는 벽을 가로질러 대각선으로 또는 곡선으로도 웨이빙할 수 있다. 이어서, 그 경로가 저장되고, 광 분포(예를 들어, 어둠에서 밝음으로의 전이)가 그 경로에 할당될 수 있다. 이러한 커미셔닝 절차의 결과로서, 도 5에 도시된 바와 같이 처음 선택된 램프로부터 최종 선택된 램프로 시작하는 커미셔닝된 램프들의 표(51)가 생성된다.
이어서, 도 4에 도시된 시스템의 장면 설정 모드에서 사용자와 핸드헬드 장치(3)의 상호작용이 도 1 및 도 6에 도시된 상황들과 관련하여 상세히 설명된다.
장면 설정 모드 동안, 모든 램프들이 다시 온되고, 그들의 코드들을 공간 광 패턴들을 통해 계속 전송하도록 변조된다. 원하는 조명 장면을 설정하기 위하여, 사용자는 램프의 소정 공간 광 패턴을 지시하고 "선택" 버튼(331)을 누름으로써 그 패턴을 선택한다. 도구는 사용자가 이제 영역(33) 내의 관련 버튼들을 누름으로써 컬러(332), 채도(333) 및/또는 휘도(334)를 변경할 때 "보이는" 코드의 디코딩을 시작한다. 따라서, 선택된 램프의 특성들이 설정된다. 사용자에게 그러한 효과가 어떻게 보이는지에 대한 느낌을 제공하기 위하여, 어드레싱되는 램프도 그러한 특성들을 갖도록 직접 프로그래밍될 수 있다. 이것은 상호작용적인 특성 선택을 가능하게 한다. 이러한 동안에, 어드레싱된 램프는 이미 어드레싱되었으므로 어떠한 코드도 방출하지 않는 모드로 변경될 수도 있다. 사용자가 더 많은 특성을 설정하기를 원하는 경우, 사용자는 다음 효과를 지시하고, "선택" 버튼(331)을 발한다. 이것은 여러 번 행해질 수 있다. 종료를 위해, 사용자는 버튼 "실행"(343)을 누른다. 이제, 사용자가 지시하지 않은 모든 램프들의 특성들은 효과의 행에서 유연한 변화들을 생성하기 위해 보간된 값들로 계산된다.
다수의 채널을 갖는 램프들에 대해, 지시된 채널의 검출은 조명 특성들의 조정을 위해 단일 채널에 액세스하는 것을 허가하기 위해 시간 코드들 또는 미세 입도의 특수 코드에 의해 검출될 수 있다.
단일 행 내에 커미셔닝된 램프들(1 내지 16)을 갖는 시스템에서의 일례로서, 사용자는 램프(3) 상의 적색 및 램프(12) 상의 황색을 누를 수 있다. 시스템은 램프들(1-3)에 적색을, 램프들(12-16)에 황색을, 그리고 이들 사이의 모든 램프들에 대해 램프 8에서 오렌지색을 지나는 변화를 할당할 것이다. 이러한 방식으로, 2개의 값만을 조정함으로써, 복잡한 16 광원 장면이 자동으로 설정될 수 있다.
제2 실시예에서는, 월워시 영역 상에 현존 장면(예컨대, 컬러 기울기(color gradient))이 표시되는 것으로 가정한다. 과제는 그 장면을 변경하는 것이다. 이를 행하는 하나의 이유는 조명된 영역의 정면에 배치된 물체 뒤에 밝은 백색 광 효과가 요구되는 것일 수 있다.
이제, 핸드헬드 장치(3)가 원하는 위치를 향해 지향되고, "선택 버튼"(331)이 눌러진다. 공간 광 패턴 형태의 코드들이 현존 장면과 중첩된다. 사용자가 지시하는 위치에 충분한 광이 존재하는 경우, 장치(3)는 코드들을 검출하고, 위치를 결정할 수 있을 것이다. 소정 시간 후에 도구가 코드들을 인식하지 못한 경우, 특수 광 효과(예를 들어, 체이싱 광(chasing light) 또는 커미셔닝 동안에 사용되는 시퀀스)를 이용하여 위치를 "발견"할 수 있다.
시스템의 다른 실시예에서, 장치(3)는 보간 모드를 선택하기 위한 버튼들도 포함할 수 있다. 이것은 보간이 색상(HUE) 값 보간만을 이용하고 있는지 또는 보간이 낮은 채도 또는 낮은 휘도를 지나는지를 선택하는 것을 허가할 수 있는데, 그 이유는 이것이 사이에 보라색을 갖지 않고 적색에서 청색으로 가기 위해 권장될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 중간, 차가운, 따뜻한 백색을 갖기 위해 백색에서 더 많이 제어하기 위한 버튼들도 포함될 수 있다. 또는, 수치 디밍 값 또는 컬러 포인트 세팅이 제공된다.
마지막으로, 도 4에 도시된 시스템의 동작 모드에서의 사용자와 핸드헬드 장치(3)의 상호작용이 도 1 및 도 6에 도시된 상황들과 관련하여 상세히 설명된다.
정상 동작 동안, 광원들은 공간 광 패턴들을 방출하는 것을 중지할 수 있다. 사용자가 핸드헬드 장치(3)의 조작을 시작할 때, 램프 시스템 제어기(5)는 상호작용 모드들 중 하나에서 다시 자동으로 진행할 수 있다. 핸드헬드 장치(3)와 통합된 터치 감지 센서, 또는 경사 또는 움직임 센서가 코드들의 전송을 활성화할 수 있다.
이어서, 시간 가변 공간 광 패턴을 생성함으로써 조명 시스템의 DMX(Digital Multiplex) 설비 내의 광 효과의 위치를 검출하는 것을 허가하는 본 발명의 일 실시예가 상세히 설명된다. 이 실시예는 DMX 데이터 스트림에 기초하여 설명되는데, 그 이유는 이 실시예의 가능성을 입증하기 위해 이용가능한 입증자가 현존 DMX 컴포넌트들에 기초하기 때문이라는 점에 유의해야 한다. 한편, 이 실시예는 DMX로 한정되는 것이 아니라, 1-10V와 같은 다른 제어 인터페이스들과 함께 이용될 수 있다.
아래에 설명되는 실시예는 핸드헬드 장치(3)가 지시하는 위치를 계산하기 위한 간단한 DMX 데이터 스트림 조작 및 검출 알고리즘을 제공한다. 이 실시예의 한 가지 이점은 현존하는 원격 제어가능한 램프들에 대한 애드-온으로서 사용될 수 있다는 것이다. 또한, 신호 생성 및 분석이 덜 복잡하며, 따라서 핸드헬드 장치(3)의 지시 위치를 검출하기 위한 다른 더 비싼 설비들보다 저렴하다.
여기서 설명되는 실시예는 도 4의 램프 시스템 제어기(5)가 특수 조명 기구 제어 신호, 즉 적절한 DMX 커맨드를 생성할 수 있고, 핸드헬드 장치(3)가 핸드헬드 장치(3)에 통합된 시준 광학계를 갖는 광 다이오드에 의해 결과적인 광 효과, 특히 공간 광 패턴을 캡처할 수 있을 것을 요구한다. 이어서, 광 다이오드 신호를 분석함으로써, 조명 기구의 광 효과들 내의 위치가 재계산될 수 있다. 따라서, 소정의 경로를 따라 원하는 위치를 간단히 지시함으로써, 시스템은 사용자가 지시하는 위치를 검출할 수 있다. 이러한 위치 정보는 광 효과의 위치들을 "학습"하고, 광 효과들을 선택된 위치에 할당하는 데 사용될 수 있다. 더욱이, 이것은 현존 조명 기구를 바꾸지 않고도 수행될 수 있다. 전체 기능이 DMX 버스를 통해 실현될 수 있으며, 따라서 현존 조명등들과 함께 이용될 수 있다. 신호 생성기와 검출기 사이의 유선 또는 무선 동기화는 필요하지 않다. 이것은 모두 생성된 DMX 시퀀스에 기초하여 결과적인 광 효과에 포함된다.
전술한 공간 패턴에 더하여, 이 실시예에서의 해법은 방출된 패턴에 기초하여 완전한 다중 채널 조명 기구를 식별하는 것만이 아니라 사용자가 지시하고 있는 조명 기구 내의 개별 광 효과를 검출하는 것을 가능하게 한다. DMX 시퀀스는 전술한 바코드 패턴들과 결합될 수 있으며, 예컨대 커미셔닝 동안에 바코드를 사용하고, 장면 편집 동안에 DMX 시퀀스를 사용할 수 있다.
아래에 설명되는 방법들 및 이용 사례에 적합한 조명등들은 본 출원인의 ColorBlaze72™와 같은 월워셔들이다. 이러한 조명등들은 12개의 RGB 그룹 내에 배열된 총 36개의 제어가능한 채널을 제공한다. 벽을 따라 광 효과를 정렬할 때, 12 컬러 제어가능 "핑거" 또는 스트라이프 광 패턴이 생성될 수 있다. 조명 기구에 대한 제어 인터페이스는 DMX 인터페이스이다. 일반적으로 여러 개의 조명등이 ("유니버스"라고 지칭되는) DMX 버스에 접속되며, 직렬 전송 데이터는 램프들에 의해 그들이 갖는 어드레스들에 기초하여 해석된다. 사용자는 (예를 들어, 스위치들을 통해 또는 업/다운 키들 및 디스플레이를 통해) 기본 어드레스를 선택할 수 있다. 예컨대, ColorBlaze72™ 조명 기구가 어드레스 23으로 설정되는 경우, 데이터 바이트들 23 내지 58(=23 + 35)은 이 조명 기구에 대한 제어 신호들로서 해석된다.
본 실시예에서, 조명 기구는 어드레스 1로 설정되며, 각각의 제어 출력에 대한 반복 DMX 스트림을 생성하도록 구성되는 조명 시스템 제어기(5)의 제어 출력들 각각에 하나의 조명 기구만이 접속된다. 조명 시스템 제어기 대신에, 반복 DMX 스트림을 생성하기 위한 특수 장치가 사용될 수 있다. 제2 조명 기구에 대한 신호들을 생성하기 위해 제2 특수 장치가 사용될 수 있다. 정상 동작 동안, 애드-온 특수 장치로부터의 부정적인 영향이 없어야 한다. 예컨대, 시스템 또는 선택된 램프가 핸드핼드 장치(3)에 의한 광 효과들의 검출이 필요한 모드에 있지 않은 경우, 광 효과를 기술하는 오리지널 데이터가 램프로 전송된다.
핸드헬드 장치(3)에 의한 광 효과의 검출이 필요할 때 생성되는 DMX 스트림은 3 단계의 시퀀스로 구성된다: 단계 또는 타임슬롯 1에서, 조명 기구의 픽셀들(1, 4, 7, 10)은 최대 강도로 설정되고, 나머지는 오프된다. 단계 또는 타임슬롯 2에서, 픽셀들(2, 5, 8, 11)은 최대 강도로 설정되고, 나머지는 오프된다. 마지막으로, 단계 또는 타임슬롯 3에서, 픽셀들(3, 6, 9, 12)은 최대 강도로 설정되고, 나머지는 오프된다. 도 8은 이러한 시퀀스 및 결과적인 광 효과, 즉 DMX 스트림으로 인해 월워셔에 의해 생성된 3개의 상이한 반복 공간 광 패턴을 나타낸다. 이 예에서, 반복 시간은 9 밀리초이며, 따라서 결과적인 효과는 모든 픽셀들 상에서 33%의 강도로 설정되는 월워셔인데, 그 이유는 사람의 눈이 상이한 공간 광 패턴들의 이러한 9 밀리초 반복을 보기에 느리기 때문이다. 한편, 도 8의 사진들을 촬영하는 데 사용되는 바와 같은 3㎳ 미만의 노출 시간을 갖는 광 다이오드 또는 포토 카메라는 이것을 캡처할 만큼 충분히 빠르다.
위치의 검출을 위해, 광 다이오드의 초점은 "외부"로부터 월워셔의 광 효과 영역 내로 이동되어야 한다. 이 경우, 사용자는 좌로부터 또는 우로부터 광 효과 영역 내로의 경로를 선택할 수 있다. 분석 시스템은 (이 예에서는 3 밀리초 폭의) 특성 펄스들을 계속 검색한다. 광 효과 내에 펄스 발진(pulsation)가 존재하며, 따라서 DMX 시퀀스 생성 장치와 광 다이오드를 갖는 검출기 사이의 추가적인 동기화가 필요하지 않다. 이제 설명되는 바와 같이, 펄스들 및 "이력"에 기초하여, 위치가 검출될 수 있다.
광 다이오드의 감도 스폿을 이동시킬 때, 상이한 픽셀들의 광 효과 영역들이 차례로 집중되고 캡처된다. 처음에, 즉 펄스의 최초 발생 후에는 위치에 대한 정보가 알려지지 않는다. 그러나, 초점이 다음 픽셀 위치로 이동하자마자, 시스템은 피크 신호 발생이 하나의 타임슬롯에서 다른 타임슬롯으로 이동한다는 것을 통지한다. 예를 들어, 초점이 좌에서 우로 이동하는 경우, 제1 신호는 도 9에서 측정도의 하부에 또한 도시된 DMX 시퀀스로 인해 조명 기구로부터 생성되는 시간 가변 공간 광 패턴에 의해 유발되는 광 다이오드 신호의 예시적인 측정 트레이스를 나타내는 도 9의 트레이스와 유사할 수 있다. 초점 위치를 변경할 때, 캡처된 신호가 변할 것이다. 이러한 시간에 따른 변화는 사용자가 지시하는 위치에 관한 소정의 정보를 전한다. 단계 1 동안의 신호가 감소하는 반면, 단계 2 동안에 측정된 신호가 증가하는 경우, 초점은 우측으로 이동하여, 최초 위치가 픽셀 1 상에 있었으며, 최초 이동 후에, 핸드헬드 장치(3)의 지시 위치는 픽셀 2를 향한다. 사용자가 우에서 좌로의 경로를 선택하는 경우, (최초 검출된 펄스 전의) 단계 3 동안의 신호는 값이 증가할 것이다. 이어서, 시스템은 최초 위치가 픽셀 12 상에 있었고, 최초 이동 후의 위치가 픽셀 11을 향한다는 것을 알게 된다. 이러한 진입 위치의 최초 검출 후에, 단지 어느 타임슬롯에서 측정치가 증가 또는 감소하는지를 평가함으로써, 추가 포지셔닝이 쉽게 추적될 수 있다. 이것은 가시 광 효과 내의 상대적인 포지셔닝이므로, 핸드헬드 장치(3)는 제어기(5)로부터의 타이밍 정보를 필요로 하지 않는다. 특히, 단계 1, 2 또는 3 동안에 소정의 측정 신호가 커맨드로부터 기인하는지를 알 필요가 없게 된다.
도 10에는, 핸드헬드 장치(3)의 초점이 우측으로 이동할 때의 주요 신호들의 시뮬레이션 결과가 도시되어 있다. 도면의 좌측 부분에는, 여러 시점에서 광 다이오드로부터 캡처된 신호가 도시되어 있다. 최하위 트레이스는 t=t0에서의 초기 상황이다. 위의 트레이스들은 증가된 시간, 즉 t>t0에 대한 것이다. 도면의 우측 부분은 조명 기구에 의해 생성된 광 효과(의 일부) 내의 검출기의 초점의 위치를 나타낸다. 하위 부분은 도면의 좌측 부분 내의 최하위 트레이스에 관련된 초기 위치이고, 상위 부분은 좌측 부분 내의 최상위 트레이스에 관련된 최종 위치이다. 도 10의 화살표들은 초점 위치의 이동 방향 및 진행 시간 양자를 나타낸다. 알 수 있듯이, 타임슬롯 3에서의 신호는 감소하는 반면, 타임슬롯 1의 신호는 증가한다. 도시된 시뮬레이션 결과의 최하위 트레이스는 초기 위치이다. 이어서, 다음 펄스의 높이가 증가하는 반면, 초기 펄스는 감소한다. 최상위 트레이스에서, 초점은 다음 픽셀 위치에 있다.
본 실시예의 신호 분석 작업 흐름이 도 11에 간략히 도시되어 있다. 여러 작업이 병렬로 실행된다. 하나의 작업(10)은 아날로그 입력 신호를 샘플링하는 것이다. 제2 작업(11)은 샘플링 값들의 스트림 내에서 펄스들을 검출하여, 샘플링을 (재)동기화하고, 3개의 타임슬롯에 대한 관련 샘플들을 선택하는 것이다. 이어서, 다음 작업(12)에서, 타임슬롯 신호들이 평가된다. 어느 타임슬롯에서 최대 신호가 발견되는지에 대한 판정에 따라, 작업(13)에서 위치가 추적된다. 마지막으로, 작업(14)에서, 발견된 위치가 디스플레이될 수 있다. 제2 작업(11)은 또한 위치 추적 루프의 초기화를 담당한다. 작업(14)에서 검출 위치를 디스플레이하는 것에 대한 대안으로서, 검출 위치는 바람직하게는 무선 통신 링크를 통해 제어기(5)로 통신될 수 있다. 제어기(5)는 검출 위치에 기초하여 DMX 시퀀스를 변경하여, 예를 들어 검출 위치에 대한 피드백을 제공할 수 있다. 이것은 3 단계 신호와 중첩될 수 있다. 위의 예에서, 픽셀들은 최대 강도로 설정되었다. 상이한 값을 선택한 후에 검출 위치에서 휘도를 증가시키는 것이 가능하다. 사용자는 사용자가 지시하고 있는 위치에서 더 밝은 스폿을 볼 것이다. 전술한 다른 실시예들에 대해 설명된 모든 사용자 상호작용(위치 선택, 컬러 설정 등)은 이러한 검출 방법과 결합될 수 있다.
요컨대, 본 발명은 구체적으로 램프들, 시스템 제어기, 및 반자동 램프 커미셔닝 및 장면 제어를 허가하기 위한 핸드헬드 장치를 포함하는 램프 시스템에 관한 것으로서, 광 패턴들은 램프들 및 이들의 상대 위치를 식별하는 데 사용된다. 램프 시스템은 정의된 영역을 "보고", 커미셔닝될 광 효과들의 시퀀스 위에서 지시되고 스캐닝될 수 있는 광 센서를 포함하는 핸드헬드 장치를 이용할 수 있다. 핸드헬드 장치는 사용자의 어떠한 액션 없이도 영역(예를 들어, 좌에서 우로의 라인)을 스캐닝할 수 있으며, 효과들을 차례로 집중하기 위하여 CCD 또는 CMOS 카메라 시스템 또는 기계 스캐닝 광학계가 사용된다. 램프 시스템은 핸드헬드 장치와 시스템 제어기 사이의 무선 링크를 이용할 수 있다. 램프 시스템은 주어진 시퀀스에 램프들을 기록할 수 있다. 램프 시스템에서, 제한된 수의 램프들에 대한 파라미터들을 설정함으로써 장면 설정이 수행될 수 있으며, 시스템 제어기는 설정된 파라미터들로부터 모든 다른 램프들의 파라미터들을 추론할 수 있다. 램프 시스템에서, 컬러 HUE를 시작 HUE에서 종료 HUE로 바꿈으로써 보간이 수행될 수 있다. 램프 시스템에서, 다수의 램프 행이 한 행씩 커미셔닝될 수 있다. 램프 시스템에서, 램프 파라미터들의 보간은 램프들의 행들에서 그리고 행들 사이에서 수행된다. 램프 시스템에서, 처음 급전될 때 또는 완전한 리셋 후에 커미션 모드가 개시될 수 있다. 커미셔닝이 마무리된 후에는, 완전한 리셋에 의하여 모든 정보를 소거함에 의해서만 커미셔닝이 재활성화될 수 있다. 또한, 램프들, 시스템 제어기, 및 반자동 램프 커미셔닝 및 장면 제어를 허가하기 위한 핸드헬드 장치를 포함하는 램프 시스템이 제공되며, 포인트 및 제어 상호작용이 이용된다. 이러한 램프 시스템은 정의된 영역을 "보고", 선택될 효과를 향해 지시될 수 있는 광 센서를 포함하는 핸드헬드 장치를 이용할 수 있다. 효과 내에서 공간 코딩된 광을 검출하고, 코드들을 사용자 커맨드들과 함께 조명 시스템 제어기로 전송하는 핸드헬드 장치가 제공될 수 있다. 이러한 램프 시스템에서, 각각의 램프 또는 램프 효과 시퀀스 방향을 지시함으로써 커미셔닝이 수행될 수 있고, 시스템은 주어진 시퀀스에서 램프들을 기록하며, 제한된 수의 램프들에 대한 파라미터들을 설정함으로써 장면 설정이 수행될 수 있고, 시스템 제어기는 설정된 파라미터들로부터 모든 다른 램프들의 파라미터들을 추론한다. 램프 시스템에서, 컬러 HUE를 시작 HUE에서 종료 HUE로 바꿈으로써 보간이 수행될 수 있다. 램프 시스템에서, 다수의 램프 행이 한 행씩 커미셔닝될 수 있다. 램프 시스템에서, 램프 파라미터들의 보간은 램프들의 행들에서 그리고 행들 사이에서 수행될 수 있다. 더욱이, 2개 상호작용 모드 커미셔닝 및 장면 설정 동안에만 코딩 광이 생성될 수 있는 램프 시스템이 제공된다. 동작 동안에는 코드가 생성되지 않을 수도 있다. 램프 시스템에서, 선택 버튼을 발한 후에, 시스템은 코드를 판독하려고 시도할 수 있으며, 코드를 캐치할 수 없는 타임아웃 후에, 선택된 램프를 찾기 위해 일부 또는 모든 램프들의 휘도를 증가시키기 시작할 수 있다. 또한, 소정의 신호를 조명 기구로 전달되는 데이터 스트림으로 변조하도록 되어 있는 광 장비 제어 인터페이스 중계기 장치가 제공될 수 있으며, 결과적인 데이터 스트림은 이 조명 기구에 대한 수신된 커맨드 및 소정의 변조에 기초한다. 이 장치는 수신된 커맨드들의 일부를 취하고, 더 높은 반복률로 데이터 스트림을 조명 기구로 전달하도록 되어 있을 수 있다. 장치는 데이터 스트림이 상이한 내용을 갖는 데이터 패킷들의 유한 시퀀스, 바람직하게는 3개 패킷의 시퀀스, 바람직하게는 패킷 내의 소정 위치들의 세트를 통해 소정의 서브 패킷을 시프트시킴으로써 생성되는 패킷 내의 데이터에 기초하는 선택가능 동작 모드를 갖도록 되어 있을 수 있다. 인터페이스 중계기 장치의 기능은 조명 시스템 제어기 내에 통합될 수 있다. 전술한 장치에 의해 요구되는 조명 기구의 광 효과를 검출하도록 되어 있는 전용 초점을 갖는 광 수신기를 구비하는 분석 장치도 제공될 수 있다. 이 장치는 전술한 바와 같이 생성되는 서브세트들의 시퀀스에 대한 조명 기구의 광 응답에 동기화하기 위한 수단을 구비할 수 있다. 장치는 검출기의 초점이 수신되는 광 결과의 변화들에 따라 조준되는 광 효과의 위치를 추적하도록 되어 있을 수 있다.
본 발명은 복수의 광원을 갖는 임의의 조명 시스템에, 예컨대 가정, 숍 및 사무실 응용들에서의 조명 시스템들에 적용될 수 있다. 본 발명은 광원들의 쉬운 커미셔닝을 위해, 월워셔 조명등들 상의 광 효과 위치를 검출하기 위해, 그리고 조명 시스템 내의 핸드헬드 장치를 이용하는 응용들을 지시하고 제어하는 데에 특히 적합하다.
본 발명의 기능의 적어도 일부는 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 수행될 수 있다. 소프트웨어 구현의 경우, 단일 또는 다수의 표준 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기 또는 디지털 신호 프로세서를 이용하여, 본 발명을 구현하는 단일 또는 다수의 알고리즘을 처리할 수 있다.
"포함한다"("comprise")라는 단어는 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않으며, "하나"("a" 또는 "an")라는 단어는 복수를 배제하지 않는다는 점에 유의해야 한다. 더욱이, 청구항들 내의 임의의 참조 부호들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

Claims (15)

  1. 복수의 광원(1, 2)을 갖는 조명 시스템을 제어하기 위한 시스템으로서,
    - 상기 광원들(511)의 하나 이상의 속성(512)을 코딩하는 공간 광 패턴(11, 12, 21, 22)이 생성되는 상기 광원들을 제어하기 위한 조명 시스템 제어기(5),
    - 상기 생성된 공간 광 패턴을 캡처하며, 상기 조명 시스템 제어기(5)와 통신(32, 52)하여, 상기 캡처된 공간 광 패턴에 기초하여 하나 이상의 광원의 제어를 가능하게 하기 위한 광 패턴 캡처링 장치(3)
    를 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조명 시스템 제어기(5)는 또한 상기 공간 광 패턴(11, 12, 21, 22)을 생성하도록 상기 광원들을 셋업하기 위해 제어 코드를 상기 광원들로 전송함으로써 상기 광원들을 제어하도록 되어 있는 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조명 시스템 제어기(5)는 또한 상기 광원들 각각의 고유 식별자가 코딩되는 상기 공간 광 패턴을 생성하기 위해 상기 광원들을 제어하도록 되어 있는 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 캡처된 공간 광 패턴의 처리가 제공되고,
    - 상기 캡처된 공간 광 패턴의 처리는 상기 광원들 각각의 고유 식별자들을 디코딩하는 것을 포함하며,
    - 상기 조명 시스템 제어기와의 통신은 상기 디코딩된 고유 식별자들을 상기 광 패턴 캡처링 장치로부터 상기 조명 시스템 제어기로 전송하는 것을 포함하는 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명 시스템 제어기(5)는 또한 사전 결정된 기간 동안에 상이한 공간 광 패턴들이 생성되는 시간 가변 공간 광 패턴들을 생성하기 위해 상기 광원들을 제어하도록 되어 있는 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    - 상기 생성된 공간 광 패턴의 캡처링은 상기 사전 결정된 기간 동안에 상기 생성된 공간 광 패턴들을 스캐닝하는 것을 포함하고,
    - 상기 캡처된 공간 광 패턴들의 처리는, 상기 스캐닝된 공간 광 패턴들을 분석함으로써 상기 광 패턴 캡처링 장치의 지시 위치를 검출하는 것을 포함하며, 상기 지시 위치를 검출하기 위하여 연속적인 공간 광 패턴들 사이의 차이들이 처리되는 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 광 패턴 캡처링 장치의 다수의 지시 위치를 선택하여 상기 위치들에서의 광 효과를 조정하는 것, 및
    - 상기 선택된 지시 위치들 사이에 위치된 상기 광원들에 대한 보간된 광 설정 파라미터들을 계산하는 것을 더 포함하는 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명 시스템 제어기와의 통신은, 상기 캡처된 공간 광 패턴에 기초하여 상기 조명 시스템 내의 광원들을 커미셔닝하도록 상기 조명 시스템 제어기에 명령하는 사용자 커맨드를 전송하는 것을 포함하는 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명 시스템 제어기와의 통신은, 상기 캡처된 공간 광 패턴 및 사용자 입력들에 기초하여 상기 조명 시스템 내의 광원들로 원하는 조명 장면을 생성하도록 상기 조명 시스템 제어기에 명령하는 사용자 커맨드를 전송하는 것을 포함하는 시스템.
  10. 광원(1, 2)으로서,
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 시스템에서 적용하도록 되어 있으며, 조명 시스템 제어기로부터의 제어 코드의 수신 시에 상기 광원의 속성들을 코딩하는 공간 광 패턴을 생성하는 광 패턴 생성기를 포함하는 광원.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광 패턴 생성기는 또한 상기 생성된 공간 광 패턴에 상기 광원의 어드레스를 코딩하도록 되어 있는 광원.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 시스템에서 적용하도록 되어 있는 광 패턴 캡처링 장치(3)로서,
    - 하나 이상의 광원에 의해 생성되는 공간 광 패턴을 캡처(31)하도록 되어 있는 공간 광 패턴 캡처링 유닛(35),
    - 상기 캡처된 광 패턴에 디코딩된 상기 광원들의 속성들을 디코딩하도록 되어 있는 광 패턴 처리 및 디코딩 유닛(34), 및
    - 디코딩된 속성들을, 수신된 속성들과 관련되는 상기 광원들을 제어하기 위한 조명 시스템 제어기로 통신하도록 되어 있는 통신 유닛(32)
    을 포함하는 광 패턴 캡처링 장치.
  13. 복수의 광원을 갖는 조명 시스템을 제어하는 방법으로서,
    - 상기 광원들의 하나 이상의 속성을 코딩하는 공간 광 패턴을 생성하도록 상기 광원들을 셋업하기 위해 상기 광원들을 제어하는 단계, 및
    - 상기 생성된 공간 광 패턴을 캡처하며, 상기 캡처된 공간 광 패턴에 기초하여 상기 광원들을 제어하는 단계
    를 포함하는 방법.
  14. 프로세서가 제13항에 따른 방법을 수행할 수 있게 하는 컴퓨터 프로그램.
  15. 제14항에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하는 레코드 캐리어.
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