KR20120042978A

KR20120042978A - 인텔리전트 조명장치

Info

Publication number: KR20120042978A
Application number: KR1020127003792A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 제이. 크냅
Original assignee: 파이어플라이 그린 테크놀로지스 인코퍼레이티드
Priority date: 2009-07-12
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2012-05-03
Also published as: EP2454922A2; WO2011008251A3; CN102577622A; JP2012533164A; CN102577622B; JP5847711B2; WO2011008251A2; EP2454922A4

Abstract

하나 이상의 다양한 조명 기능을 저렴한 비용으로 실시하도록 LED 조명의 소자를 이용하는 인텔리전트 조명장치를 개시한다. 빛을 생성하는 LED는 주기적으로 사람이 눈으로 감지할 수 없는 시간 동안 순간적으로 꺼질 수 있고, 이는 빛이 명령을 광학적으로 수신하기 위해서이다. 광학적으로 전송된 명령은 예를 들어 원격 제어장치를 이용하여 조명에 전송될 수 있다. 조명장치는, 데이터를 수신하고 그 다음에 빛을 형성하기 위해서 또는 빛을 측정하기 위해서 보통 꺼져 있는 LED를 사용할 수 있다. 이러한 빛은 광검출 기능에 대해서는 주위의 빛일 수 있고, 아니면 컬러의 조합을 조정하기 위해 조명장치의 다른 LED로부터 나오는 빛일 수도 있다.

Description

인텔리전트 조명장치{INTELLIGENT ILLUMINATION DEVICE}

본 출원은 아래의 가출원에 대해 우선권을 주장한다: INTELLIGENT ILLUMINATION DEVICE라는 제목으로 2009년 7월 12일에 출원된 미국가출원 제61/224,904호, 이 가출원은 참고하기 위해 그 전체를 본 출원에 포함시킨다.

본 발명은 조명장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 조명장치를 제어하는 것에 관한 것이다.

종래에는 조명으로서 백열등과 형광등을 사용해왔으나, 최근 청색 LED가 발명됨으로써 LED 조명을 사용하게 되었다. LED 조명은 초기 비용이 부담되나, 시간이 흘러갈 수록 전력이 절감되기 때문에 실질적으로는 조명에 대하여 드는 비용이 전반적으로 줄어들게 된다. 전력효율이 우수한 LED 조명의 가격이 비싼 이유 중에 하나는 전력공급원으로부터 LED에 일정한 전류를 생성하는데 특별한 전자장치가 필요하기 때문이다. 그러나, 이 특별한 전자장치가 있으면, 약간의 추가 비용만으로 조명과 관련하여 리모콘, 조도조절, 포토-센싱, 타이밍 및 컬러 조정과 같은 특징을 구현할 수 있다. 종래의 조명에 있어서 이러한 특징들은 조명을 켜고 끄는 별도의 전자 유닛에 의해서 실행되는데, 이 경우 비용이 증가되고 구성이 복잡해진다.

오늘날 대부분의 LED 조명은 직렬 및/또는 병렬로 함께 연결된 다중 LED로 구성되어 있고, 스위칭 전원공급부에 의해 구동된다. AC 주전력이 연결된 조명에서, 전원공급부는 85-240V인 주전력 전압을 LED용 전류로 변환시키고, 배터리로 작동되는 조명의 전력공급부는 배터리 전압을 LED용 전류로 변환시킨다. 주전력과의 연결을 위해 OnSemi 및 Supertex와 같은 회사들이 관련 회로를 공급하고 있으며, 배터리로 전원을 공급하기 위해서는 Maxim과 같은 회사가 관련 회로를 공급하고 있다.

성능이 떨어지는 LED 조명은 단순히 LED를 직렬 저항을 통해서 전원공급부에 연결시킨다. 값은 싸지만, 저항은 전력을 상당히 소산시키고, AC 공급부에 연결된 경우 조명은 낮은 전력 지수(power factor)를 갖고 있다. AC 파형에서 최대출력(peak)에 있는 동안 LED만 전도성을 띠므로 전력 지수는 좋지 않다.

조명의 LED는 흰색을 포함하여, 어떤 컬러이든 아니면 컬러를 조합한 것이든 모든 컬러로 될 수 있다. 흰색 LED는 보통 어떤 유형의 노란 인광체(phosphor)에 커버되는 청색 LED로 제조된다. LED의 청색광의 대부분은 인광체에 의해 흡수되고, 녹색, 노란색, 약간의 적색에 해당하는 더 낮은 주파수로 다시 발산된다. 이러한 방법이 갖는 이점은 비용이 싸며 더 자연스러운 연속 스펙트럼 광이 이루어질 수 있다는 점이다. 단점으로는 인광체에서 손실 때문에 효율이 낮고, LED로부터 푸르스름한 컬러가 나오고, 인광체의 열화(degradation) 되어 신뢰도가 떨어진다는 점이다. Cree Lighting 및 Nichia와 같은 회사들은 밝기가 좋은 LED를 팔고 있다.

Cree의 제품의 스펙트럼을 보면, LED가 생성하는 청색 광이 450nm 부근에서 날카로운 피크로 되어 있고, 인광체로부터 나오는 노란색이 550 내지 600nm 부근에서 넓은 피크로 되어 있다는 것을 알 수 있다. 500nm 및 700nm에서, 출력 전력은 최대 전력(peak power)의 20%정도이다. 대조적으로, 태양광의 스펙트럼은 500nm 바로 밑에서부터 700nm 바로 위까지 거의 평평하다.

스펙트럼의 적색 단부에서 에너지가 부족한 점을 극복하기 위해, Cree Lighting은 인광체가 코팅된 청색 LED의 스트링과 함께 적색 LED의 스트링을 포함하는 이색 컬러(two color) 오버헤드 LED 램프를 생산하고 있다. RGB 광원과, Cree의 흰색 LED와 적색 LED를 결합한 솔루션과, 백열전구에서 나오는 표준출력이 생성하는 스펙트럼을 비교해 보면, 흰색하고 적색을 합한 조명이 다양하게 응용할 수 있도록 비용과 성능을 보장할지라도, RGB의 스펙트럼이든 흰색하고 적색을 합한 조명의 스펙트럼이든 백열등 또는 태양광 스펙트럼과 잘 매칭되지 않는다.

컬러 스펙트럼 관점에서 이상적인 LED 조명은, 백열광 또는 태양광과 비슷한 광을 생성하도록 상이한 전력 레벨에서 작동하는 여러가지 상이한 컬러를 갖는 LED로 구성되는 것이다. 적색, 노랑, 녹색 및 청색을 조합하는 것이 아마 최소의 컬러가 된다. 이러한 방법은 우수한 스펙트럼을 가지며 더욱 에너지 효율이 좋고 신뢰할 수 있을지라도, 각각의 컬러에서 상대적인 파워 레벨을 조절하는 것은 현재의 기술로는 실제로 어려울 뿐만 아니라 비용이 많이 든다.

프로세스 변화, 온도, 노화 등에 대하여 컬러를 제어하는 세 개의 컬러(RGB) LED 조명을 만들기 위해 많은 시도가 있어왔다. 일부의 기술은, 세 개의 광학적으로 필터링된 포토 다이오드를 통해, RGB 드라이버 회로에 피드백을 가하는 것이다. 각각의 포토 다이오드는 각 LED의 컬러에 맞추어져 있고, IC의 신호 검출 및 신호 처리 기능에 연결되어 있다. 이에 따라, 신호처리장치는 적색, 녹색 및 청색 구동 전류를 제어한다. 이러한 컬러 필터 포토 다이오드는 Hamamatsu가 공급하고 있는데 비교적 비싸고, 보드 공간(board space)을 소비하는데 그 외에는 빛을 수신하는 대신 빛을 생성하도록 되어 있다.

National Semiconductor는 LCD 디스플레이 백라이트를 위해 RGB LED 드라이버를 공급한다. 이 회사의 LP5520은 LED 광학 출력에서 초기 변화값을 조절하고, 그 후 온도에 대하여 조정할 수 있다. 그러나, 노화(aging)에 대해서는 조치를 취할 수 없다. 일부 LED의 출력 파워가 시간이 지남에 따라 증가하고 일부는 내려가기 때문에, 조치를 취할 수 있는 유일한 수단은 각각의 조명 요소에 대하여 광학 파워를 실제로 측정하는 것이다.

Cree의 흰색과 적색을 결합한 LED 램프는, 총 36개의 LED에 대하여, 6개의 흰색 LED의 두 체인과, 하나의 병렬/직렬 조합으로 이루어진 30개의 적색 LED를 포함한다. 또한, 미국특허출원 제2008-0309255호에 공개된 것처럼 컬러를 유지하기 위해, 포토 검출기와 온도 센서를 포함한다. 파장 선택 포토 검출기는 짧은 방출 파장(녹색 및 더 짧은 파장)을 모니터링하고, 이에 응답하여 적색 LED의 밝기를 조절한다. 이와 같이, 온도는 온도 감지 소자로 모니터링하며, 온도가 증가하면서 밝기가 저하되는 것을 보상하기 위해 구동 전류를 적색 LED 쪽으로 조절하는데 사용된다. 적색 LED가 생성하는 광학 파워나 녹색보다 파장이 더 긴 흰색 LED가 생성하는 광학 파워는, 측정할 수 없다. 사용하는 동안 적색 LED의 밝기가 변화되는 것은 보상할 수 없다. 컬러를 잘 식별하면서 추가되는 포토 검출기와 온도 센서에 대하여 비용 및 설치 공간의 문제 없이, 상이한 컬러의 LED를 구동하고 제어함에 있어서 비용적으로 효과적인 해결책이 있다면 매우 유용할 것이다.

종래의 조도 스위치는 트라이액(triac) 회로를 사용하는데, 이 회로에 의하면 주전력 AC 전압이 사이클의 일부의 기간 동안 백열등의 빛에 가해질 수 있다. 예를 들어, 절반의 파워로 설정되어 있는 경우, 빛 쪽으로 통과하는 전압 신호는

사인곡선의 전압의 첫 번째 90도에 대해 0이고, 최대진폭으로 점프한 후 두 번째 90도에 대해 사인곡선을 따라 0으로 내려가고, 그 다음의 90도에 대해 0을 유지하며, 최종적으로 음의 최대 전압으로 점프하여 다시 사인곡선을 따라 0이 된다. 이러한 방법은 소비자의 입장에서 저항 백열전구의 조도를 조절하는데 값이 싸고 효과적인 방법이 된다.

트라이액 조도 조절기는 전구에서 소모되는 전력을 감소시키지만, 전기사업소가 생성해야만 하는 전력을 감소시키지는 않는다. 전기회사는 전압과 위상이 맞는 전류를 생성한다. 전압이 올라가면, 전류도 올라간다. 전력 생성 플랜트에서의 전체 부하가 트라이액으로 50%로 조도가 조절된 전구로 구성되어 있다면, 양의 사이클과 음의 사이클 중 최초 절반에 해당하는 기간 동안 생성되는 전류는 전구로 가지 않고, 어딘가로 보내져야만 한다. 전기사업소는 전구가 완전히 켜져 있든 조도가 조절된 경우든 동일한 양의 전력을 생성해야만 하고, 잠재적으로 위험성이 있는 배전망의 과도전류에 대처해야만 한다.

구동전류를 감소시키거나 펄스폭변조(PWM)라는 것을 이용하여 전류가 가해지는 시간을 감소시킴으로써 LED로부터 나오는 빛을 줄일 수 있다. 전류는 눈으로 볼 수 있는 것보다 더 빨리 켜지고 꺼지며, 듀티 사이클은 원하는 광 출력에 비례한다. LED가 생성하는 빛의 파장은 구동 전류에 따라 변하기 때문에, 종종 PWM 조도조절이 선호된다. 백열등 빛을 LED 빛으로 교체하는 경우, 트라이액 조도 조절기는 여전히 전력 공급원을 빛에 맞추어 조절한다. PWM 조도조절을 실시하기 위해서, LED 광 회로는 전력 공급원을 필터링하고, 전력 공급원의 듀티 사이클을 감지하고, 이에 따라 PWM 듀티 사이클을 조절해야만 하는데, 이러한 과정은 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 복잡한 과정을 야기한다.

포토센서는 보통 실내의 빛 또는 외부의 빛을 측정하고, 측정된 값에 따라 램프의 밝기를 조절하는 데 사용된다. 외부의 램프는 해가 지고 뜰때 각각 켜지고 꺼질 수 있고, 실내 램프는 창문을 통해 들어오는 빛과 램프를 통해 들어오는 빛을 합한 것이 일정하게 유지되도록 조도가 조절될 수 있다. 현재의 기술에 있어서, 이러한 포토센서는 램프에서 나오는 빛이 포토센서를 방해하지 않도록 램프와 멀리 떨어져 있어야 한다. 보통, 포토센서는 별개의 전자장치로 되어 있어 따로 설치해야 한다. 램프에서 나오는 빛에 영향을 받지 않고 배선을 바꿀 필요가 없는, 빌트인 방식의 포토센서를 갖는 램프가 유용할 것이다. 나아가, 포토센서 없이도 이러한 기능을 발휘할 수 있는 램프가 있다면 더욱 유용할 것이다.

조명을 켜고 끄는 타이머는 보통 벽 소켓에 플러그인 되어, 부착된 전구에 시각에 따라 전원을 넣기도 하고 끊기도 한다. 이러한 장치는 보통 부피가 있어 다루기가 곤란하다. 설치된 조명 소켓은 배선을 크게 바꾸지 않고는 타이머로 변경될 수 없다. 타이머 기능이 빌트인 되어 있는 교체 전구라면, 비용이 더 들지 않을 것이고 배선을 바꾸는 일도 없어서, 유용할 것이다.

신축된 집이나 건물에 있는 전기 배선 및 조명 스위치는 건축비용과 관련하여 상당한 부분을 차지한다. 또한, 조도조절기가 있는 조명 스위치는 단순히 껐다 켰다 하는 스위치보다 훨씬 더 많은 비용이 들고, 따라서 자주 사용되지 않는다. 예를 들어 TV 리모콘과 같은 장치로 원격조정할 수 있는 조명은 배선 비용을 크게 줄일 수 있고 부가적인 기능도 제공할 수 있어서, 유용할 것이다.

개발도상국은 선진국의 세계적인 기술을 뛰어넘고 있다. 예를 들면, 태양열 발전식 가옥들이 개발도상국(즉, 케냐, 인도 등등)에서 널리 퍼지고 있다. 전통적으로 장작에 의해 최근에는 석유에 의해 조명이 제공되고 있는데, 효율이 끔직하게 좋지 않다. 솔라 패널과 자동차 배터리와 LED 조명을 결합하게 되면 훨씬 더 좋은 해결책이 나오게 된다. 낮에는 솔라 패널이 배터리를 충전시키고 밤에는 LED 조명이 전력을 소모한다. 재충전 시스템의 효율성에 의해 시스템의 유용성이 결정된다. 태양열 전력 효율을 개발하는 것은 큰 의미가 있다. LED는 광감응성으로서 빛에 노출되는 경우 전력을 생성할 수 있다. 이러한 에너지를 이용한다면 매우 유익한 것이 될 것이다.

여러가지 실시예로 기술되는 본 발명은 상술한 문제점을 해결하는 방안을 제공한다.

한 실시예로서, 개선된 조명장치는 LED 램프의 소자들을 이용하여 매우 낮은 비용으로 위에서 언급한 기능들의 일부 또는 전부를 수행할 수 있다. 램프가 광학적으로 명령을 수신할 수 있도록, 빛을 생성하는 LED는 주기적으로 잠시 꺼질 수 있는데, 예를 들어 사람이 눈으로 인식할 수 없는 정도의 기간동안 순간적으로 꺼질 수 있다. 예를 들면 리모콘 장치를 이용하여, 광학적으로 전송되는 명령은 램프에 전송될 수 있다. 조명장치는, 데이터를 수신하고 그 다음에 조명을 형성하도록 또는 빛을 측정하기 위해서 현재 꺼져 있는 LED를 사용할 수 있다. 이러한 빛은 포토센서 기능에 대하여 주위의 빛일 수 있고, 아니면 컬러의 혼합을 조정하도록 조명장치 내의 다른 LED로부터 나오는 빛일 수 있다.

한 실시예에서, 조명장치는 LED를 사용하여, 빛을 생성하고 종래의 조명으로는 불가능한 전력 절약 기능을 구현하는 제어장치에 양방향 통신을 제공할 수 있다. 조명장치는 예를 들어 리모콘으로부터 나오는 변조된 빛으로 켜고 끄고, 밝기 또는 색상을 조정하고, 나아가 주위의 빛의 변화나 타이머 카운트 값에 대응하여 켜지고 꺼지도록, 프로그램되어 있을 수 있다. 일반적으로 작동하는 동안 조명을 생성하는 LED는 사람의 눈으로 감지할 수 없는 매우 짧은 간격으로 제어장치로부터 나오는 변조된 빛을, 주기적으로 수신하도록 사용될 수 있다. 리모콘에서 나오는 명령에 대한 응답으로, 조명장치는 데이터로 변조된 빛을 생성할 수 있다. 또한, 리모콘이 꺼져 있고 태양광에 노출되어 있을 때, 제어기의 LED는 완충된 배터리 전력을 유지하도록 조금씩 나오는 충전 전류를 제공할 수 있다.

한 특징으로서, 본 발명은 인텔리전트 조명장치의 시스템을 제공하는데, 일부 경우에는 리모콘도 포함되어 있다. 조명장치는 보통 AC 주전력 전원공급부에 연결되어 있는데, 리모콘에서 나오는 명령을 빛을 통해서 수신할 수 있고, 이 리모콘은 보통 배터리로 구동된다. 리모콘은 타이머를 위해 또는 광감응성 동작을 위해 램프를 프로그래밍한다. 예를 들어, 해질녘에 램프가 켜지고 그 다음에 꺼질 수 있고, 전력이 온으로 스위칭되면 조명이 켜지고 정해진 시간이 지나면 꺼지고, 조명이 정해진 시간에 켜지고 꺼지고, 아니면 조명이 해질녘에 켜지고 새벽에 꺼질 수도 있다. 조도조절도 또한 작동하는 상태로 되거나 작동하지 않는 상태로 될 수 있고, 아니면 주위의 빛에 따라 자동으로 조절될 수도 있다.

켜져 있을 때 조명장치는 주기적으로 LED를 꺼서 어떤 명령이 전송되었는지 여부를 결정하거나 주위의 빛을 측정할 수 있다. 리모콘은 이러한 순간적인 "빛이 꺼지는" 기간에 동기화되어, 사용자가 지시하면 명령을 송신한다. 명령으로는 온/오프, 조도, 타이머, 포토 셀, 컬러 등등이 있을 수 있다. 조명이 리모콘에 의해 꺼져 있을 때, AC 전력은 여전히 작동하고 있다. 장치는 낮은 전력 모드로 들어간다. 리모콘이 조명을 키면, 입사광이 LED에 전력을 공급하여, 조명이 켜지게 된다. 조명은 또한 AC 전력을 제거하면 꺼지고, AC 전력을 키면 켜질 수 있다. 특정 시퀀스의 순환하는 전력은 조명을 초기 상태로 리셋시킬 수 있다.

한 실시예로서, 조명장치는 광감응성 LED(즉, 적색 LED)를 사용하여 조명의 출력이 순간적으로 꺼져 있는 간격의 시간 동안 수신된 데이터 또는 DC 조명을 감지할 수 있다. 여러 색상의 조명의 경우, 조명장치는 가장 긴 파장의 LED(즉, 적색 LED)의 체인을 사용하여, 다른 컬러의 출력 파워를 감지할 수 있다. 가장 긴 파장의 LED의 두 체인에 대하여, 각각의 체인은 다른 체인의 출력 파워를 측정하고, 따라서 피드백 루프에 의해 각각의 컬러의 출력파워와 혼합된 컬러의 출력파워를 제어할 수 있다.

조명장치(즉 "램프")가 조도 조절 스위치에 연결되어 있을 수도 아닐 수도 있는 소켓에 설치되면, 리모콘으로 조명장치의 조도를 조절할 수 있다. 리모콘은 명령을 보내어 짧은 "오프" 기간 동안 출력 광의 레벨을 증가시키거나 감소시킨다. 조도 조절 기능은 스위칭 조절기의 주파수로 고정된 스위칭 주파수에서 LED 구동 전류를 펄스폭변조함으로써 이루어지거나, 아니면 단순히 LED 구동 전류를 조정함으로써 이루어질 수 있다.

광검출이 실행되면, 빛이 꺼져 있는 짧은 기간동안, 가장 긴 파장의 LED 체인을 사용하여 주위의 빛을 측정할 수 있다. 이렇게 하기 위해, LED를 광발전 모드로 구성할 수 있고, 입사광에 비례하여 전압을 생성할 수 있다. 전압이 명령을 통해 특정된 레벨 이상이 되면, 이에 반응하여 램프는 꺼질 수 있다. 전압이 특정 레벨 이하로 떨어지면, 램프는 켜질 수 있다. 이러한 메커니즘에 의해, 밤에는 빛이 켜지고 낮에는 꺼질 수 있다. 타이머를 결합하면, 해질녘에 빛이 켜지고 특정 시간이 지난 후에 꺼질 수 있다.

타이머가 작동가능한 상태에 있을 때, 램프는 낮에 여러 시간대에 켜지고 꺼질 수 있거나, 켜지고 나서 소정의 시간이 경과한 후에 꺼질 수도 있다. 램프는 리모콘에 의해, 또는 스위치를 통해 전력을 공급하거나 아니면 광검출 기능에 의해 켜질 수 있다. 주전력이 연결된 경우, 타이머는 정확한 주파수를 참조하도록 AC 주파수에 동기화되어 있다.

배터리를 전원으로 사용하는 경우, 광감응성 LED 체인은 조금씩 전류를 공급하여 배터리를 재충전할 수 있다. 30개의 적색 LED로 이루어진 체인(예를 들어, CREE 램프)은 자주 사용하지 않는 비상조명과 같은 장치에 있는 재충전 배터리를 계속 충전시킬 수 있는 거의 1mW의 전력을 생성할 수 있다. 개발도상국가에서 흔히 쓰이는 태양열발전 오프-그리드(off-grid) 시스템과 같은 기술분야와 관련하여, 램프의 충전성능은 솔라 패널의 성능을 증가시킬 수 있다.

첨부된 도면을 참고하면, 당업자는 본 발명을 더욱 잘 이해할 수 있고, 또한 여러가지 목적, 특징 및 이점을 알 수 있다.
도 1은 조명장치 및 리모콘으로 이루어진 시스템을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2는 조명장치가 수행할 수 있는 기능을 예시적으로 열거한 리스트이다.
도 3은 조명장치와 리모콘 사이에서 이루어지는 데이터 통신의 타이밍을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 조명장치와 리모콘 사이에서 데이터를 전송하기 위한, 비트 타이밍 및 코딩 기법의 타이밍을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 조명장치 블록 다이어그램의 한 실시예이다.
여러 도면에서 사용된 동일한 도면부호는 비슷하거나 동일한 구성을 나타낸다. 본 발명은 여러가지 다른 형태로 변형되거나 대체될 수 있는데, 특정 실시예를 도면에 예시적으로 도시하고 있으며 아래에서 구체적으로 설명할 것이다. 하지만, 이러한 도면과 상세한 설명은 본 발명을 어떤 특정한 형태로 제한하는 것은 아니며, 본 발명은 청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 사상 및 범위에 속하는 모든 유형의 변형된 구성, 균등한 구성 및 대체 구성을 포함한다는 점을 이해하여야 한다.

도면을 보면, 도 1은 조명장치(11)와 리모콘(12)을 포함하는 인공지능 조명장치 시스템(10)의 한 예를 나타내고 있다. 리모콘(12)은 바람직하게 플래쉬라이트 또는 TV 리모콘 처럼 배터리로 구동되며, 모듈 조명으로 조명장치(11)를 프로그래밍하는데 사용된다. 전기소켓(예를 들어 에디슨 베이스 소켓)의 교류전원입력부가 조명장치(11)에 전원을 공급할 때, 리모콘(12)으로 조명장치(11)를 제어할 수 있다. 조명장치(11)가 빛을 생성(즉, "켜짐" 또는 "빛을 생성")할 수 있도록 될 때, 조명장치(11)는 리모콘(12)으로부터 명령을 감지하기 위해 또는 주변으로부터 주위의 빛을 감지하기 위해, 아니면 다색 조명장치(11)의 색상을 조정하기 위해, 잠시동안 그리고 주기적으로 빛을 발산하는 것을 멈춘다. 조명장치(11)에 교류전원입력부가 전력을 공급하지만, 아직 빛을 생성할 수 없을 때(즉, "꺼짐"), 조명장치는 전력이 낮은 상태가 된다. 이 상태에서 조명장치(11)는 리모콘(12)의 명령을 감지할 수 있다. 조명장치(11)는 데이터로 조절되는 빛을 순간적으로 생성함으로써 리모콘(12)에 반응을 한다. 조명장치(11)를 초기상태로 리셋시키기 위해, 조명장치(11)에 대한 전원은 특정 시퀀스로 순환된다.

도 1은 단지 여러가지로 존재하는 인텔리전트 조명장치 시스템의 하나의 예이다. 예를 들어, 조명장치(11)에는 배터리로 전원을 공급할 수 있고, 리모콘(12)에는 교류전원입력부로 전원을 공급할 수 있다. 다른 예로서, 조명장치를 디자인하거나 생산할 때 프로그래밍하는 경우, 리모콘(12)은 필요 없을 수도 있다. 예를 들어 미리 프로그래밍된 장치는 미리-세팅된 야간등(night light) 또는 켜진 후 약 1시간 후에(또는 다른 지연시간이 경과한 후) 자동으로 꺼지는 조명을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 조명장치의 기능은 줄어들 수 있다.

또 다른 예로서, 리모콘(12)에서 나오는 빛이, 프로그래밍 중에 빛을 이용하여 전원이 꺼져있는 조명장치(11)에 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 소비자는 리모콘을 포함하는 전구 대체물을 구입할 수 있다. 소비자는 리모콘에 대하여 전구를 고정시키고, 켜진 후에 35분이 지나면 꺼지도록 설정하고, 프로그래밍된 전구를 잡고 소켓에 나사식으로 끼울 수 있다. 스스로 전력을 공급받는 변형된 형태가 없다면, 프로그래밍을 하기 위해 에너지를 받는 소켓에 전구를 나사식으로 끼울 필요가 있고, 이는 가능할지 모르지만 다소 불편한 점이 있다.

또 다른 예로서, 리모콘 배터리는 사용하지 않을 때 태양광로 또는 대기중의 빛으로 충전할 수도 있다. 또한, 다중 조명장치(11)들은 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 정부는 사람들이 있는지 없는지에 따라 자동으로 켜지고 꺼지는 인텔리전트 조명을 건물에 사용하도록 하는 규정을 최근에 도입해오고 있다. 일부 대형 조명회사는 동작감지기와 900MHz RF 송수신기를 갖는 램프로 구성되어 있는 시스템을 제공한다. 방에 있는 하나의 램프가 동작을 감지하면, 나머지 조명이 켜지게 된다. 이러한 방법과 관련하여 두 가지 주요 이슈가 있다: (1) 조명이 비싸고, (2) RF 신호는 벽을 통과하여 사람이 없는 다른 방에 전달된다. 본 발명에서 설명하는 장치는 빛을 통해 서로 통신할 수 있는데, 빛은: (1) RF 회로를 구성하는 데 필요한 비용이 들지 않고, (2) 벽을 통과하지 못한다. 또한, 서로 통신하는 램프를 사용함으로써 조도를 조절하거나 색상을 조절하는 기능을 발휘할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 하나의 램프를 프로그래밍할 수 있고, 이 램프는 다른 램프들을 다시 세팅할 수 있다. 나아가, 경비시스템에도 사용할 수 있는데, 이 경우 두 개의 램프가 일정하게 서로 통신을 하게 된다. 침입자가 두 램프를 지나가면서 순간적으로 빛을 차단하는 경우, 램프는 이를 감지하여 일종의 데이지 체인(daisy chain; 직렬로 이어 전송) 방식으로 중앙 경비 시스템에 알리도록 빌딩 내의 다른 램프에 정보를 송신한다.

표 2는 리모콘(12)이 조명장치(11)를 켜고 끄며, 출력 전력을 조절하고, 또한 색상을 세 개의 다른 세팅 중 하나로 변경시키는, 조명장치(11)의 명령(14) 리스트를 예를 들어 보여주고 있다. 또한, 조명장치(11)는 데이 카운터의 시간의 특정 카운트값에 도달하거나 주위의 빛의 특정 레벨 보다 낮게 떨어지는 경우 자동으로 켜지거나, 조명장치(11)가 켜지고 나서 타이머가 특정 카운트값에 도달한 후 또는 주위의 빛이 특정 레벨 보다 높게 올라가는 경우 자동으로 꺼지도록, 구성할 수 있다. 이 예에서, 색상의 혼합은 항상 자동으로 측정되어 정해진 세팅에 맞추어지도록 조정된다. 명령(14) 세트는 4 비트를 사용하여 헥사코드(13)(hex code)를 생성할 수 있다.

바람직하게, 헥사코드(13)는 동기화 패턴(synchronization pattern) 보다 늦게 일어나며, 패리티(parity)가 나중에 일어나고, 8 비트 전송 시퀀스를 생성한다. 또한, 시간을 설정하는 명령 다음에 실제 시간이 따라온다. 하루는 1440 분이므로, 1분의 해상도(resolution)를 갖는 시간은 11 비트가 필요하고, 이러한 비트는 명령이 있은 후에 두 개의 연속하는 전송으로 송신될 수 있다.

표 2는 다양하게 있을 수 있는 세트로 이루어진 명령(14) 및 헥사코드(13)에 대한 하나의 예일 뿐이다. 예를 들어, 다중-컬러 조명에서, 각각의 성분을 흐리게 할 수도 있고, 아니면 컬러 조정을 사용할 수 있게 하고 사용을 금지하게 할 수도 있다. 또 다른 예로서, 데이 카운터의 시간은 또한 주(week)의 날짜를 카운트할 수도 있다. 조명장치(11)는 이러한 기능의 하위 세트(subset), 또는 색상을 섬광과 같이 또는 연속적으로 바꾸는 다른 기능을 가질 수도 있다. 또한, 조명장치(11)의 상태와 레지스터 컨텐츠를 읽을 수도 있다. 나아가, 헥사코드(13)를 명령(14)으로 할당하는 것을 완전히 다르게 할 수도 있고, 명령(14)의 수의 따라 더 많거나 더 적은 비트를 포함할 수도 있다.

도 3은 조명장치(11)가 빛을 생성할 때 조명장치(11)와 리모콘(12) 사이에서 명령(14)을 송수신하는 타이밍 다이어그램의 예를 나타내고 있다. 빛을 생성하지 않을 때, 조명장치(11)의 펄스폭변조 PWM(20)의 빛은 주기적으로 갭(21)에 의해 인터럽트(interrupt)가 걸린다. 이 예에서 갭의 주기(22)는 1초이다. 갭 시간(23)은 주전력 주기(mains period)의 절반에 해당하거나 60Hz에서 8.33mSec이다. 리모콘(12)은 조명장치(11)에서의 PWM(20) 빛의 갭(21)과 동기화되고, 갭(21)에 해당하는 기간 중에 명령 CMD(24)를 송신할 수 있다. 리모콘(12)이 CMD(24)를 송신하고 조명장치(11)가 적절히 CDM(24)를 수신하면, 조명장치(11)는 CMD(24) 이후에 즉시 반응 RSP(25)를 제공한다. 사용자가 다중 조명 장치를 갖는 방에서 특정 조명장치에 리모콘 명령을 보내는 것을 돕기 위해, (플래시라이트와 같이) 리모콘(12)은 좁게 포커싱되는 것이 바람직하다. 사용자는 광선을 볼 수 있고 광선을 직접 하나의 빛에 비출 수 있다. 이로써, 리모콘에서 나오는 빛을 조명장치에 포커싱할 수 있고, 조명장치에서 나오는 빛을 원격으로 감지기에 포커싱할 수 있다.

이 예에서, 조명장치(11)에서 나오는 빛은 주요 주파수의 16배로 또는 교류 60Hz에 대하여 960Hz로 펄스폭변조되어, LED 파장을 바꾸지 않고 조도를 조절할 수 있다. 최대 밝기로 되어 있는 경우, 오프 타임은 매우 짧거나 존재하지 않고, 매우 낮은 레벨에서, 온 타임은 짧다. 펄스의 주파수는 고정된 상태에 있다. 리모콘(12)이 조명장치(11)와 동기화되어 있는 상태를 잃지 않도록, 갭(21) 이전에 조명장치(11)에서 나오는 마지막 펄스는 리모콘(12)이 감지할 수 있는 최소의 폭 보다 낮은 값으로 감소되지 않는 것이 바람직하다.

또 다른 예로서, 조명장치(11)와 리모콘(12)이 첫 번째 CMD(24)와 통신한 후에 1초의 갭 주기(22)는 예를 들어 200msec로 짧아질 수 있고, 따라서 이어지는 명령들과 더 빨리 통신을 할 수 있다. 이는 조도를 조절함에 있어서 매우 중요한데, 그 이유는 파워가 낮을 때와 높을 때의 사이에는 파워 레벨의 단계가 많이 있기 때문이다. 일단 리모콘(12)이 명령을 보내는 것을 중단하게 되면, 갭 주기(22)는 다시 1초의 간격으로 넓어진다.

조명장치(11)가 빛을 생성하지 않을 때, 리모콘(12)은 갭(21)을 감지하지 아니하며 언제든지 명령 CMD(24)를 송신할 수 있다. 도 3의 프로토콜은 조명장치(11)가 트랜잭션(transaction) 전후에 PWM(20)의 빛을 출력하지 않는다는 점을 제외하고는 동일한 상태를 유지한다.

명령 CMD(24)이 송신되지 않거나 또는 조명장치(11)가 빛을 생성하지 않는 갭(21)의 기간 동안에, 조명장치(11)는 주위의 빛을 측정할 수 있다. 명령 CMD(24)가 송신될 때 주위의 빛의 레벨을 수용된 빛에서 빼고, 주위의 빛의 레벨을 사용하여 감광-센서의 기능이 작동상태로 되어 있을 때 조명장치(11)를 언제 켜고 끌지를 결정한다. 더 구체적으로, 조명장치가 명령을 수신할 때, 배경 또는 주위의 빛은 LED(또는 포토다이오드)를 가로질러 선택적으로 유도되는 전압에서 DC 오프셋을 생성한다. 명령이 송신되지 않을 때 갭(21)의 구간이 진행되는 도중에 선택적으로 유도된 전압을 측정하고 명령을 수신할 때 유도된 전압에서 뺌으로서 이러한 DC 오프셋을 제거할 수 있다. 또는, 조명장치의 수신기는 유도된 전압을 고대역 필터링하여, DC 오프셋을 제거할 수 있다. 데이터 전송률은 낮기 때문에, 수신기는 DC 블로킹을 위한(또한 평균화(equalization)를 위한) 디지털 필터를 사용할 수 있다. 명령을 수신하기 전에 DC 오프셋을 아는 경우에는, 이에 대응하여 디지털 필터의 초기 상태를 설정할 수 있고, 세팅 타임을 줄일 수 있다. 감광센서가 작동가능한 상태에 있을 때, 조명장치가 빛을 생성할 때에는 갭(21)의 기간 중에 주위의 빛을 측정하고, 빛을 생성하지 않을 때는 항상 주위의 빛을 측정한다.

또한, 다중-컬러 조명장치(11)에서, 각각의 색상의 강도는 갭(21)의 기간 중에 또는 조명장치(11)가 빛을 생성하지 않을 때 측정할 수 있다. 예를 들어, 조명장치(11)가 켜지면, 조명장치(11)는 원하는 빛을 생성하기 전에 각각의 색상의 강도를 순간적으로 측정할 수 있다. 그 후, 주기적으로 조명장치가 워밍업을 하면서, 갭(21)의 기간 동안 색상을 측정할 수 있다.

도 3은 고려할 수 있는 여러가지 타이밍 다이어그램들 중에 하나의 예이다. 갭의 주기(22)와 갭 시간(23)은 경우에 따라 다를 수 있다. 반응 RSP(25)는 다른 시간에서 송신되거나 아니면 송신이 이루어지지 않을 수 있다. 명령 CMD(24)는 PWM 사이클의 오프 타임의 구간 중에서 송신될 수 있고, 반응 RSP(25)는 PWM 듀티 사이클에서 변화된 값이 될 수 있다. 추가적으로 에러를 보호하기 위해, 실행하기 전에 명령 CMD(24)를 한 번이상 반복할 수 있다. 여러가지 다른 타이밍 다이어그램과 통신 프로토콜을 구현할 수 있다. 배터리나 교류입력전원부 대신에 리모콘(12)에서 나오는 빛으로 구동되는 조명장치(11)와 관련하여, 커패시터에 충분한 전하를 저장하여 예를 들면 조명장치(11)에 전력을 공급하고 데이터 통신을 할 수 있도록, 프로토콜은 조명의 지속기간을 크게 할 수 있다.

도 4는 조명장치(11)가 빛을 생성하고 있을 때 조명장치(11)와 리모콘(12) 사이의 비트 레벨 통신을 보여주는 타이밍 다이어그램의 예이다. 조명장치(11)가 PWM(20) 출력을 중단시키면서 통신이 시작된다. 조명장치 동기화 IDSYNC(30) 펄스는 갭(21) 이전에 조명장치(11)에 의해 생성된 마지막 PWM 펄스이다. IDSYNC(30)의 폭은 리모콘(12)이 감지할 수 있는 최소의 펄스폭 보다 크다. 또한, 짧은 일련의 펄스와 같은 다른 동기화 시퀀스는 각각의 갭(21) 이전에 생성될 수 있다. 리모콘(12)에서 나오는 CMD(24)는 3개의 1로 이루어진 동기화 패턴 SYNC(31)와, 헥사코드(13)와, 2위상 인코딩(biphase encode)된 짝수 패리티 비트(P32)를 포함한다. 이 예에서, 명령(14)은 "라이트 오프(light off)"이다. 조명장치(11)가 CMD(24)를 적절히 수신하면, 반응 RSP(25)는 동일한 2위상 인코딩된 SYNC(31), 헥사 코드(13)와, CDM(24)를 포함한 패리티(P32)를 포함한다.

조명장치(11)가 빛을 생성하지 않을 때, 도 4에 도시된 프로토콜은 트랜잭션 전후에 조명장치가 PWM(20)(또는 IDSYNC(30))을 출력하지 않는다는 점을 제외하고 계속 동일하게 유지된다.

도 4는 여러가지로 고려할 수 있는 비트 타이밍 다이어그램들 중 하나의 예이다. 2위상 인코딩 대신에, 프로토콜은 4b5b, 8b10b, 또는 NRZ와 같은 잘 알려진 여러 코딩 규약 중 하나를 사용할 수 있다. SYNC(31)는 다양한 길이와 시퀀스를 구비할 수 있고, 아무것도 포함하지 않을 수도 있다. 헥사 코드(13)는 더 많은 비트를 가질 수도 있고 더 적은 비트를 가질수도 있으며, 패리티(P32)는 짝수 또는 홀수, 하나 이상의 비트이거나 아무것도 아닐 수 있다. CRC 코드는 에러를 감지하는데 사용할 수 있다. 리모콘(12)에서 나오는 빛에 의해 구동되는 조명장치(11)와 관련하여, 프로토콜은 실질적으로 다를 수 있다. 특히, 조명장치(11)로부터 리모콘(12)에 데이터를 한번에 일 비트씩 전송할 필요가 있고, 리모콘(12)은 예를 들어 조명장치(11)로부터 나오는 비트 사이에서 조명장치(11)에서 커패시터를 재충전하도록 빛을 발산한다. 이렇게 하기 위한 유용한 송수신기와 관련된 기술이, David J. Knapp이 "Fault Tolerant Network Utilizing Bi-Directional Point-to-Point Communications Links Between Nodes"라는 제목으로 2009년 1월 27일에 출원한 미국특허출원 제12/360,467호, David J. Knapp이 "Optical Communication Device, Method and System"이라는 제목으로 2008년 9월5일에 출원한 미국특허가출원 제61/094,595호에, 그리고 David J. Knapp이 "Optical Communication Device, Method and System"라는 제목으로 2009년 9월 1일에 출원한 미국특허출원 제12/584,143호에 설명되어 있으며, 이들은 참고할 목적으로 본 문서에 포함된다.

도 5는 하나의 예시적인 조명장치(11)에 대한 블록다이어그램의 예로서, 상기 조명장치는 EMI 필터 정류기(41)와, AC-DC 컨버터와, 전압분배기와, 집적회로 IC(54) 및 LED 체인(53)을 포함한다. EMI 필터 정류기(41)는 AC 주전력 VAC(40)의 전파정류된(full wave rectified) 버전을 생성하고, 주전력(mains)에서의 일시적인 장애가 정류된 파워에 영향을 미치는 것을 최소화 하고 또한 조명장치의 스위칭 노이즈가 주전력에 영향을 미치는 것을 최소화한다. 전압분배기는 저항 R(42, 43)을 포함하고, IC(54)에 대한 감소된 전압 버전의 정류된 주전력 신호 S(57)를 생성한다. AC-DC 컨버터는 인덕터(44, 45)(인덕터 L(44, 45)이라고도 함)와, 커패시터(46, 47)(커패시터 C(46, 47)라고도 함)와, 다이오드(48)(다이오드 D(48)라고도 함)와, N-채널 스위치 트랜지스터(49)(스위치 N(49)이라고도 함)와, 집적회로(54)(IC 54)의 파워 제어기(62)를 포함한다. 이러한 예는 LED(50)와 LED(51)와 LEDn(52)를 포함하는 LED 체인(53)을 보여주며, LED(52)와 LEDn(53) 사이의 점선은 LED 체인(53)이 다수의 LED를 포함할 수 있다는 것을 나타낸다. 이러한 구조는 보통 인광물질로 코팅된 청색 LED가 생성하는 단색광 또는 백색광에 대한 것이다. 다중-컬러 조명장치는 보통 각각의 색상에 대해 별개의 LED 체인을 가질 것이다.

IC(54)는 메모리 및 제어부(60)와, PLL 및 타이밍(61)과, 파워 제어부(62)와, 수신기(63) 및 출력 드라이버(64)를 포함하고 있다. 메모리 및 제어부(60)는 타이머 또는 광-센서를 구동시키는 것처럼 구조 정보(configuration information)를 저장하는 비휘발성 메모리와, 조도조절과 같이 세팅하기 위한 휘발성(또는 비휘발성) 메모리를 포함한다. 메모리 및 제어부(60)는 또한 리모콘(12)으로, 데이터 전송을 관리하고, 펄스폭변조(PWM) LED 구동신호 S(59)를 생성하며, IC(54)와 조명장치(11)의 전체적인 기능을 제어하는 타이머와 스테이트 머신을 구현하는 로직을 포함하고 있다.

PLL 및 타이밍(61)은 조명장치에 전원을 넣었을 때 S(57)로 위상고정되는 고주파 클럭을 생성하는 위상고정루프를 포함한다. R(42, 43)을 포함하는 전압 분배기는 IC(54)의 전압을 초과하지 아니하며 PLL이 고정되는 저전압의 정류된 주전력 전압 S(57)를 공급한다. IC(54)의 다른 모든 회로부분은 PLL 및 타이밍(61) 출력(도시 안됨)에 동기화되어 있다.

PLL 및 타이밍(61)에 의해 조명장치(11)는 주전력 주파수에 고정함으로써 데이 타이머 기능의 시간에 대하여 정확한 시간 베이스를 유지할 수 있다. 이렇게, 갭의 주기(22)와 갭 시간(23)은 VAC(40) 타이밍에 정확하게 정렬될 수 있다. 이러한 타이밍에 의해, 여러 조명장치(11)들은 빛으로 서로 직접 동조되어 통신할 수 있다. 예를 들어, 여러 조명장치(즉, "IDs")들은 빛을 생성하기 직전에 GAPS(예를 들어 갭(21))를 찾음으로써 서로 동조될 수 있다. 적당한 GAPs가 발견되면, 조명장치는 이에 동조된다. 만일 갭이 발견되지 않으면, 동조는 일어나지 않으며, 조명장치는 켜졌을 때 다른 조명장치들이 고정되는 타이밍 마스터가 된다. 이러한 조명장치는 또한 동조(sync)를 잃고 다시 고정(re-lock)해야하는지 여부를 감지할 수 있다. 조명 장치와 시스템 그리고 가시광선 통신시스템 및 방법에 대한 추가 실시예들이, David J. Knapp이 2010년1월19일에 Illumination Devices and Related Systems and Methods라는 제목으로 출원한 미국가출원 제61/336,242호 및 David J. Knapp외 여럿이 2010년3월2일에 Systems and Methods for Visible Light Communication라는 제목으로 출원한 미국가출원 제61/339,273호에 기술되어 있고, 이들 문헌은 각각 참고를 위해 본 문서에 통합된다. 또한, 디스플레이 관련 시스템 및 방법과, 디스플레이 조정 시스템 및 방법과, LED 조정 시스템 및 방법이, David J. Knapp이 2009년8월5일에 Display and Optical Pointer Systems and Related Methods라는 제목으로 출원한 미국가출원 제61/273,518호와, David J. Knapp이 2009년8월5일에 Display Calibration Systems and Related Methods라는 제목으로 출원한 미국가출원 제61/273,536호와, David J. Knapp이 2009년9월30일에 LED Calibration Systems and Related Methods라는 제목으로 출원한 미국가출원 제61/277,871호와, David J. Knapp이 2009년11월12일에 LED Calibration Systems and Related Methods라는 제목으로 출원한 미국가출원 제61/281,046호에 기술되어 있고, 이들 문헌은 각각 그 전체가 참고를 위해 본 문서에 통합된다.

VAC(40)가 꺼지면, 커패시터 C(47)는 소정의 시간동안 IC(54)에 대해 파워를 유지할 수 있다. 이 시간 내에 VAC(40)가 꺼지고 켜지면, IC(54)는 파워를 공급받는 상태를 유지할 수 있다. 조명장치(11)를 초기 상태로 리셋하기 위해, VAC(40)는 소정의 정해진 시간동안 여러번 꺼지고 켜질 수 있다. 예를 들어, 리셋 시퀀스는 짧게 3번 꺼지고 켜진 후, 이어서 3번 길게 꺼지고 켜지고, 마지막으로 3번 더 짧게 꺼지고 켜질 수 있다. PLL 및 타이밍(61)은 신호 S(57)를 모니터링하고, 신호 S(57)가 낮게 유지될 때 낮은 파워 상태로 들어가도록 신호 IC(54)를 보내고, 짧은 VAC(40)의 꺼지고 켜지는 주기의 시간을 측정한다. PLL 및 타이밍(61)이 적절한 VAC(40)의 꺼지고 켜지는 시퀀스를 감지하면, IC(54)는 초기 상태로 리셋된다.

파워 제어부(62)는, 외부 소자인 인덕터 L(44, 45)와, 커패시터 C(46, 47)와, 다이오드 D(48) 및 스위치 N(49)와 함께, 그리고 출력 드라이버(64)로부터 전류 감지 피드백을 통해, AC-DC 컨버터 기능을 수행한다. 이렇게 수행되는 구성은 싱글 엔드 프라이머리 인덕터 컨버터(Single Ended Primary Inductor Converter)(SEPIC)라고 알려져 있다. 스위치 N(49)은 1MHz 정도의 비교적 높은 주파수로 파워 제어부(62)에 의해 켜지고 꺼지며, LED 체인(53)에 흐르는 원하는 전류를 생성하도록 듀티 사이클이 변한다. 스위치 N(49)이 닫히면, L(44, 45)로부터 나오는 전류는 스위치 N(49)을 통해 인출되고, 커패시터 C(46)에 저장된 전하는 전류를 LED 체인(53)에 제공한다. 스위치 N(49)이 열리면, 인덕터 L(44, 45)에 흐르는 전류는 다이오드 D(48)를통해 흘러서 LED 체인(53)과 C(47)로 흐른다.

파워 제어부(62)는 출력 드라이버(64)에서 나오는 전압 피드백 신호 Vfb(65)를 내부 참조 전압과 비교하여, 스위치 N(49)에 연결된 제어신호 S(58)의 듀티 사이클을 조절하는 에러 신호를 생성한다. 신호 Vfb(65)는 출력 드라이버(64)(도시 안됨) 내의 작은 저항을 통과하는 LED 체인(53) 전류에 의해 생성된다. LED 체인(53)이 꺼지면, Vfb(65)는 분할된 버전의 V +55가 되며, 이는 데이터를 수신하고 PWM 조도조절이 꺼져 있을 때 발생한다. 제어 루프는 피드백 분할기를 조절하여, LED 체인(53)이 켜져 있을 때와 동일한 전압에서 V+ 55를 유지한다.

출력 드라이버(64)가 LED 체인(53)에 대한 전류를 켜고 끌때, 파워 제어부(62)가 신호 S(58)의 새로운 듀티 사이클로 조정될 수 있기 전에 큰 과도 전압이 V+ 55에서 발생할 수 있다. LED 체인(53)의 전류가 꺼져있을 때, S(58)의 듀티 사이클이 감소될 때까지 V+ 55는 높아질 것이고, LED 체인(53)의 전류가 켜져있을 때, S(58)의 듀티 사이클이 증가될 때까지 V+ 55는 낮아질 것이다. 이러한 과도현상을 최소화하기 위해, 파워 제어부(62)는 변화가 발생하기 전에 미리 메모리 및 제어부(60)로부터 정보를 수신하고, 변화가 필요한 순간에S(58)의 듀티 사이클을 조절한다. 출력 드라이버(64)가 LED 체인(53)의 전류를 끄기 직전에, 파워 제어부(62)는 S(58)의 듀티 사이클을 측정하고 그 결과를 저장한다. 이러한 듀티 사이클은 V+ 55가 급등하는 것을 막도록 다음에 LED 체인(53) 전류가 꺼질 때 즉시 복원(restore)된다. 이와 같이, LED 전류가 켜져 있을 때 S(58)의 듀티 사이클을 측정하고, 그 결과를 저장하며, V+55 가 급등하는 것을 방지하도록 다시 복원한다.

출력 드라이버(64)는 접지되어 있는(도시 안됨) 스위치로 LED 체인(53) 전류를 켜고 끈다. 전류는 스위치가 켜져 있을 때 LED 체인(53)과 스위치를 통해 V+ 55로부터 그라운드로 흐르고, 스위치가 꺼져 있을 때에는 전류는 흐르지 않는다. 스위치가 켜져 있을 때, 스위치와 직렬로 연결된 작은 저항은 Vfb(65)를 생성한다. 스위치가 켜져 있을 때, 제어 루프는 V+ 55로부터의 가변 전압 분배기의 출력을 Vfb(65)와 비교하고, 출력이 Vfb(65)와 동일하게 될 때까지 전압 분배기를 조정한다. LED 체인(53)의 전류가 오프상태에 있을 때, V+ 55 전압 분배기 루프는 꺼지고 전압 분배기는 고정된 상태를 유지한다. LED 체인(53)의 전류가 오프상태에 있는 동안, V+ 55의 분배된 버전은 Vfb(65)를 통해 파워 제어부(62)로 전달된다.

LED 체인(53)의 전류가 출력 드라이버(64)에 의해 꺼져있을 때, 수신기(63)는 리모콘(12)으로부터 데이터를 수신할 수 있다. 리모콘(12)에서 나오는 변조된 빛은 LED 체인(53)에 의해 전압신호 S(59)로 변환되어, 솔라패널처럼 태양광발전(photo-voltaic) 모드로 작동한다. 수신기(63)는 주위의 빛으로부터 DC 컨텐츠를 차단하고 태양광발전 LED 체인(53)의 낮은 대역폭을 취소하도록, S(59)를 고대역 필터링한다. 이러한 대역폭은 일반적으로 초당 1k 비트(1kbps)까지 지원을 하지만, 적당한 평균 필터(equalization filter)를 통해서 10배 이상 데이터 전송률을 증가시킬 수 있다. 도 3 및 도 4에서 프로토콜을 지원하기 위해, 2kbps 가 필요하다. 신호 S(59)를 평균화하기 위해 수신기(63)는 A/D 컨버터와 디지털 필터를 포함한다. 데이터가 리모콘(12)으로부터 IC(54)가 고정(lock)되는 AC 주전력 주파수에 동시에 전송되기 때문에, 타이밍의 회복은 필요하지 않다. 디지털 필터의 출력은 적절한 시간으로 간단하게 샘플링된다.

조명장치(11)가 빛을 생성하지 않을 때, 리모콘(12)은 갭(21)이 없다는 것을 감지한다. 리모콘(12)은 조명장치(11)로부터 갭(21)에 동기화되지 않기 때문에, 그리고 리모콘(12)은 배터리로 전원을 공급받기 때문에, 리모콘(12)에서 나오는 데이터는 조명장치(11)의 타이밍에 비동기(asynchronous)되어 있다. 리모콘(12)이 수정 진동자(quartz crystal)와 같은 정밀한 발진기를 가지고 있다면, 리모콘(12)과 조명장치(11)의 기준 클럭은 통상적으로, 서로 백만개당 수백 개 내에 있게 될 것이다. 조명장치(11)는 제3의 SYNC(31) 펄스의 하강부(falling edge)에서 고주파수로 클럭된 타이머를 리셋하고, 이 타이머를 이용하여 수신된 데이터를 샘플링하며, 전송되는 데이터를 생성한다. 한 번 전송에 대한 16 msec 주기에 대하여 두 개의 기준 클럭 사이의 드리프트(drift)는 무시할 수 있다.

수신기(63) 내의 A/D 컨버터로 신호 S(59)의 평균 전압을 측정함으로써, 조명장치(11)는 갭(21)의 기간 동안 그리고 조명장치(11)가 빛을 생성하지 않을 때, 주위의 빛을 측정한다. 매우 낮은 빛의 레벨을 측정할 수 있도록, A/D 컨버터는 초퍼 안정화(chopper stabilization) 시스템처럼 작은 DC 에러를 갖도록 구성되어야만 한다.

도 5는 고려할 수 있는 여러 조명장치(11)의 블록 다이어그램 중 하나를 예를 들어 나타낸 것이다. 예를 들어, 다중-컬러 빛에 대한 조명장치(11)의 구성은 각각의 색상에 대하여 LED 체인(53)과 출력 드라이버(64)를 포함할 수 있다. 컬러는 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색으로, 또는 적색, 노랑, 녹색 및 청색으로, 또는 적색 및 흰색으로 조합하여 구성할 수 있다. 갭(21)의 기간 동안 그리고 조명장치(11)가 빛을 생성하지 않을 때, 낮은 빛 주파수 LED는 서로에 대한 빛의 강도와 더 높은 빛 주파수의 LED의 강도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 적색 및 흰색 조명 장치에서, 갭(21)의 기간 동안, 흰색 LED 체인은 빛을 생성하고 적색 LED 체인은 수신기에 연결되어 빛의 세기를 측정할 수 있다. 적색 LED가 별개의 출력 드라이버를 갖는 두 개의 별개의 체인으로 구성되어 있는 경우, 하나의 적색 LED 체인이 나머지 적색 LED 체인의 빛의 세기를 측정할 수 있다. 각각의 LED 체인에서 빛의 세기를 측정함으로써, 조명장치는 다른 LED 체인에 대한 전류를 조절하여, 예를 들어 LED 변화, 온도 변화 및 LED 수명에 대해 하나의 특정 컬러 포인트를 유지할 수 있다. 하나의 수신기(63)를 공유하여 다른 LED 체인에 여러 번 연결시킬 수 있고, 아니면 여러 수신기(63)를 사용할 수도 있다.

구성(configuration)되는 동안 리모콘(12)에 의해 전원을 공급받을 수 있는 조명장치에 대한 또 다른 조명장치(11)의 블록 다이어그램은 제2의 매우 낮은 전력 수신기를 포함할 수 있다. 제2 수신기는 변조된 빛을 수신하는 LED 체인에 의해 전력을 공급받고, 또한 비휘발성 메모리에 구성(configuration) 정보를 저장할 수 있다. 빛에 의해 LED 체인에서 유도되는 평균 전압은 보통, 동일한 LED 체인으로부터 빛을 생성하는데 필요한 전압보다 현저히 낮다. 유도된 전압은 커패시터 C(47)를 통해 저장되며, LED 체인(53)의 더 작은 세그먼트가 출력 드라이버(64)에 연결되어 리모콘(12)에 응답을 보낼 수 있다. 각각 빛의 펄스를 방출한 후에 커패시터 C(47)가 다시 충전될 수 있도록, 전력이 공급되지 않을 때 조명장치(11)를 구성하는 통신 프로토콜은 도 3과 다를 수 있다. 이렇게 하기 위한 유용한 기술은 앞서 언급한 미국특허출원 제12/360,467호 및 미국특허가출원 제61/094,595호에 설명되어 있다.

AC 주전력(mains) 대신에 배터리로 전력을 공급받는 조명장치(11)에 대한 블록 다이어그램은 배터리를 구비하고 있고, 또한 널리 알려져 있는 벅(buck), 부스트(boost), 부스트 벅(boost buck) 또는 플라이백(flyback)과 같은 다른 유형의 스위칭 전력공급원을 구비하고 있다. 재충전이 가능한 배터리의 경우, LED에 입사되는 주위의 빛 또는 태양광은 전력을 생성하여 배터리를 재충전할 수 있다. 이러한 조명장치(11)에 대한 블록 다이어그램은 배터리 충전기를 관리하는 제1의 전력 제어부(62)를 구비할 수 있다. AC 주전력에 의해 전력을 공급받는 조명장치는 부스트 벅(boost buck) 또는 플라이백(flyback)과 같은 여러가지 유형의 AC-DC 컨버터 중에서 하나를 구비할 수 있다. 이러한 조명장치는 또한 백업 재충전 배터리를 구비할 수 있고, 이 배터리에 의하면 조명장치는 파워가 꺼질 때 데이 카운터의 시간을 유지시킬 수 있다. 조명장치(11)의 타이밍은 또한 예를 들어 주전력 주파수 대신에 지역 수정 발진기(crystal oscillator)에 기초하여 이루어질 수도 있다.

또 다른 실시예로서, 예를 들어 데이터를 수신하기 위해 LED 대신에 실리콘 포토다이오드를 사용하는 조명장치에 대한 실리콘 블록 다이어그램은, LED 체인(53) 대신에 포토다이오드에 연결된 수신기(63)를 가지고 있다. 이러한 구조는 특히 태양광발전(photo-voltaic) 모드에서 잘 작동하지 않는 인광체 (phosphor)가 코팅된 흰색 LED만 사용하는 조명장치에 매우 유용하다. 실리콘 포토다이오드는 리모콘(12)으로부터 명령(24)을 수신하고, 대기중의 빛을 측정하고, LED 체인에서 나오는 빛을 측정할 수 있다.

다중 조명장치는 또한 서로 통신할 수 있다. 이 실시예의 경우, 조명장치(11)는 다른 조명장치와 동기화되고 전송 대역폭을 조정하기 위해 프로토콜을 실행할 수 있다. 켜져 있을 때, 조명장치(11)는 주위의 빛을 모니터링하고, 적당한 갭의 주기(22)와 갭 시간(23)을 갖는 갭(21)을 검색하고, 이 갭을 발견한 경우 갭(21)에 동기화될 수 있다. 만일 모든 조명장치가 AC 주전력에 연결되어 있다면, 매우 정밀하게 동기화가 일어날 수 있다. 조명장치는 널러 알려진 다수의 중재 프로토콜 중 하나에 따른 대역폭에 대해 조정할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 조명장치가 동시에 전송을 하는 경우에는, 양쪽 조명장치는 충돌을 감지하고, 다시 통신을 시도하기 전에 소정의 시간을 기다린다. 또 다른 예로서, CMD(24)는 충돌시 어느 조명장치가 전송을 중단할지를 지시하는 우선 코드를 포함할 수 있다.

여기에서 사용하는 조명장치는 보통 사람이 인지할 수 있는 일반적인 빛을 생성하는 것으로 고려하고 있지만, 적외선이나 다른 파장도 생성할 수 있다. 앞서 설명하였듯이, 갭의 기간 그리고 PWM 신호에서 오프-타임의 기간에서 처럼, 광원이 순간적으로 "오프"상태가 되어 실제로 빛을 방사하지 않는 매우 짧은 기간이 있을 지라도, 빛을 생성할 수 있는(즉 "켜져있음") 조명장치는 "온-상태"로 설정되어 있다(즉, 조명의 상태를 온-상태로 설정). 조명장치의 온-상태와 오프-상태는 상술한 문장에서 그 의미가 명확하며, 실제 광원의 온-오프 상태와 혼동해서는 안된다.

조명장치에 전원의 공급/중단을 하는 것(조명장치가 삽입되는 전구 소켓에 에너지를 공급하는 것처럼)과 같은 여러 번의 이벤트를 통해서, 타이머 이벤트를 통해서, 주위의 빛을 제어함으로써, 그리고 원격 명령을 통해서, 조명장치는 온-상태 또는 오프-상태로 설정될 수 있다.

블록 다이어그램을 예시적으로 제시하고 있다. 그러나, 조명 장치의 다른 블록 파티션을 제공할 수 있다. 여기에서, 조명장치의 특성값은 조명장치의 작동 상태 또는 구조 매개변수를 나타낸다. 예를 들면, 조명 상태, 타이머 세팅, 지연 세팅, 조명 장치 내에서 하나 이상의 광원 각각에 대한 컬러 세팅, 포토센싱 모드 세팅, 조도 세팅, 시각 등등이 있다.

본 발명은 여러가지 변형된 형태 또는 다른 형태로 이루어질 수 있지만, 특정 실시예만 예시적으로 도시하고 기술하고 있다. 그러나, 도면과 발명의 상세한 설명은 본 발명을 개시되어 있는 특정 형태로 제한을 하는 것이 아니라는 점에 유의해야 한다.

Claims

조명장치가 온-상태로 설정되어 있을 때 조명을 제공하는 광원; 및
조명장치의 외부에서 발생하는 입사광에 반응하여 상기 광원을 제어하는 광 제어 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제1항에 있어서,
상기 광 제어 회로는 입사광이 전달하는 광학적으로 변조된 명령에 응답하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제1항에 있어서,
상기 조명장치가 온-상태로 설정되어 있을 때, 상기 광 제어 회로는 특정 시간에 순간적으로 광원을 끄고;
상기 광 제어 회로는 상기 광원이 꺼져 있을 때 특정 시간 동안 상기 입사광에 반응하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제3항에 있어서,
상기 광 제어 회로는 상기 입사광이 전달하는 광학적으로 변조된 명령을 감지하도록 상기 조명장치의 외부에서 발생하는 입사광을 복조하는 수신기 블록을 포함하고;
상기 수신기 블록은 상기 광원이 꺼져 있을 때 특정 시간 동안 상기 입사광에 반응하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제1항에 있어서,
상기 광 제어 회로는 상기 입사광이 전달하는 대기중의 빛에 반응하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제3항에 있어서,
상기 광 제어 회로는 상기 광원이 꺼져 있을 때 특정 시간 동안 대기중의 빛에 반응하고, 상기 조명장치가 수신한 대기중의 빛의 레벨에 따라 상기 조명장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제1항에 있어서,
상기 광원은 발광 다이오드(LED) 장치를 포함하고; 상기 LED 장치는 간헐적으로 상기 광 제어 회로의 광 센서로서 작동하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제1항에 있어서,
상기 광 제어 회로에 연결된 광 센서를 더 포함하고, 상기 광 센서는 상기 광원과 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제1항에 있어서,
상기 광 제어 회로는 상기 조명장치를 순간적으로 제어하도록 타이머 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제9항에 있어서,
상기 타이머 블록은 하나 이상의 지정된 시간에 상기 조명장치의 조명 상태를 변환하도록 연동되어 있는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제9항에 있어서,
상기 타이머 블록은 특정 이벤트 다음에 제어할 수 있는 딜레이가 경과한 후 조명장치의 조명 상태를 변환하도록 연동되어 있는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제11항에 있어서,
상기 조명 상태는 온-상태로 설정된 다음 특정 딜레이가 경과한 후 오프-상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제12항에 있어서,
상기 조명 상태는 에너지를 공급받아 온-상태로 설정된 다음 특정 딜레이가 경과한 후 오프-상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제12항에 있어서,
상기 조명장치는 켜라는 디지털 명령을 수신하여 온-상태로 설정된 다음 특정 딜레이가 경과한 후 오프-상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제1항에 있어서,
업계표준 베이스를 포함하는 하우징을 더 포함하여, 업계표준 전등 소켓에서 사용할 수 있도록 이전모델과 호환되는 장치를 형성하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제3항에 있어서,
상기 광 제어 회로는:
조명장치가 온-상태로 설정되어 있을 때 광원을 펄스폭변조하고 또한 조명장치가 온-상태로 설정되어 있을 때 특정 시간에 순간적으로 광원을 끄는 광원 제어 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제16항에 있어서,
상기 광원 제어 회로는 수신한 데이터 명령에 응답하여, 조도를 조절할 수 있도록 광원의 펄스폭변조를 변화시키는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제16에 있어서,
상기 광원 제어 회로는, 조명장치가 온-상태에 있는 동안 광원이 순간적으로 꺼지는 각각의 특정 시간 이전에 동기화 시퀀스로 광원을 변조하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제18항에 있어서,
상기 동기화 시퀀스는, 리모콘으로 감지할 수 있는 최소 폭의 펄스 보다 더 큰 폭을 갖는 단일 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제7항에 있어서,
입사광에 반응하여 상기 LED가 생성하는 전력에 반응하는 전력 생성 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제20항에 있어서,
상기 전력 생성 블록은 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제20항에 있어서,
광학적으로 변조된 명령을 전달하는 입사광에 의해서만 전력을 공급받을 때 상기 전력 생성 블록은 광 제어 블록을 작동시키고, 광학적으로 변조된 명령을 수신하고 디코딩하여, 조명장치를 구성하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제3항에 있어서,
AC 전압원으로부터 전력을 공급받아 작동할 수 있고 상기 광 제어 회로와 광원에 전력을 공급하는 전력 공급원 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제23항에 있어서,
상기 광원이 꺼지는 시간은 AC 주전력과 동기화되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제3항에 있어서,
상기 광원 제어 회로는 외부 장치와 통신하도록 광원을 제어하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제25항에 있어서,
상기 외부 장치는 제2 조명장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제25항에 있어서,
상기 외부 장치는 리모콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제3항에 있어서,
상기 광원은 사람이 눈으로 감지할 수 없는 시간 동안 순간적으로 꺼지는 것을 특징으로 하는 조명장치.
조명장치가 온-상태로 설정되어 있을 때, 제1 시간에 조명을 제공하도록 광원과 결합하고, 제2 시간에 순간적으로 광원을 끄는 단계;와
상기 광원이 꺼져 있는 제2 시간 동안에 상기 조명장치의 외부에서 발생하는 입사광을 감지하는 단계; 및
상기 입사광에 반응하여 조명장치를 제어하는 단계;를 포함하는 조명장치를 작동하는 방법.
제29항에 있어서,
AC 전압원을 이용하여 조명장치에 전력을 공급하는 단계;와
AC 전압원의 주파수에 상기 제2 시간을 동기화시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제29항에 있어서,
입사광을 감지하기 위해 간헐적으로 상기 광원을 광 검출기로서 이용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제31항에 있어서,
상기 광원은 LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제29항에 있어서,
입사광이 전달하는 광학적으로 변조된 데이터 명령을 디코딩하기 위해 입사광을 복조하는 단계; 및
입사광으로부터 디코딩된 데이터 명령에 응답하여 조명장치의 속성(attribute)을 변경하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제33항에 있어서,
데이터 명령을 수신한 후 확인응답을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제33항에 있어서,
지정된 시퀀스로 조명장치를 파워사이클링(power cycling)하여 속성을 재설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제33항에 있어서,
상기 속성은 조명장치 내의 하나 이상의 광원의 컬러 조절 세팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제33항에 있어서,
상기 속성은 특정 이벤트 이후 제어할 수 있는 시간 딜레이가 경과한 후 조명상태의 변화를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제37항에 있어서,
상기 조명상태의 변화는 조명장치를 오프-상태로 설정하는 것을 포함하고,
상기 특정 이벤트는, 켜진 후에 조명장치의 자동 꺼짐 딜레이를 달성하도록 사용자에 의해 상기 조명장치가 온-상태로 설정되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제37항에 있어서,
상기 조명 상태의 변화는 조명장치를 오프-상태로 설정하는 것을 포함하고,
상기 특정 이벤트는, 켜진 후에 조명장치의 자동 꺼짐 딜레이를 달성하도록 조명장치가 수신한 대기중의 빛의 특정 레벨에 의해 온-상태로 설정되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제29항에 있어서,
상기 조명장치의 외부에서 발생하는 입사광은 대기중의 빛을 포함하고;
상기 제어하는 단계는 대기중의 빛의 양에 따라 조도를 조정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제29항에 있어서,
조명장치에 전력을 공급하거나 배터리를 충전하도록 상기 조명장치가 꺼져 있을 때 입사광으로부터 전력을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제33항에 있어서,
상기 광원이 꺼져 있는 제2 시간 동안에 상기 조명장치로부터 나오는 빛의 주기적인 갭에 상기 명령을 동기화시키는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제29항에 있어서,
상기 조명장치의 외부에서 발생하는 입사광은 제2 조명장치에서 나오는 빛을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제29항에 있어서,
상기 조명장치의 외부에서 발생하는 입사광은 리모콘에서 나오는 빛을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제29항에 있어서,
외부장치와 통신하도록 상기 광원을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제45항에 있어서,
상기 외부장치는 제2 조명장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제45항에 있어서,
상기 외부장치는 리모콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
제29항에 있어서,
상기 광원은 사람이 눈으로 인식할 수 없는 시간 동안 순간적으로 꺼지는 것을 특징으로 하는 조명장치를 작동하는 방법.
조명장치가 온-상태로 설정되어 있을 때 조명을 제공하는 광원; 및
상기 광원이 조명을 제공하지 않는 특정 시간 동안에 빛을 감지하는 광 검출기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제49항에 있어서,
상기 광원은 조명을 제공하는 제1 LED를 포함하고, 상기 제1 LED는 제1 LED가 조명을 제공하지 않는 특정 시간 동안에는 광 검출기가 되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제50항에 있어서,
제2 LED를 더 포함하고, 상기 제1 LED는 제2 LED로부터 나오는 빛을 감지하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제51항에 있어서,
조명장치가 생성하는 빛의 컬러를 조정하는 제어 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제52항에 있어서,
컬러를 조정하기 위해, 제1 LED 또는 제2 LED 또는 제1 및 제2 LED가 생성하는 빛을 조절하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
조명장치가 온-상태로 설정되어 있을 때, 조명을 제공하도록 광원에 연결시키는 단계; 및
광원이 조명을 제공하지 않는 특정 시간 동안에 빛을 감지하도록 광 검출기를 사용하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치의 작동방법.
제54항에 있어서,
상기 연결시키는 단계는 조명을 제공하도록 제1 LED를 연결시키는 것을 포함하고, 상기 사용하는 단계는 제1 LED가 조명을 제공하지 않는 특정 시간동안 빛을 검출하도록 제1 LED를 사용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치의 작동방법.
제55항에 있어서,
상기 사용하는 단계는 제2 LED에서 나오는 빛을 감지하도록 제1 LED를 사용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치의 작동방법.
제56항에 있어서,
상기 조명장치가 생성하는 빛의 컬러를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치의 작동방법.
제57항에 있어서,
상기 조정하는 단계는 컬러를 조정하기 위해, 제1 LED 또는 제2 LED 또는 제1 및 제2 LED 모두가 생성하는 빛을 조정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치의 작동방법.