KR20120055715A

KR20120055715A - 광원 제어를 위한 인지 식별자 할당

Info

Publication number: KR20120055715A
Application number: KR1020127007685A
Authority: KR
Inventors: 팀 코닐 빌헬무스 쉔크; 요한 코넬리스 탈스트라; 헨드리쿠스 데오도루스 제라르두스 마리아 페닝 데 브라이어스; 로렌조 페리
Original assignee: 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2012-05-31
Also published as: JP2013503539A; WO2011024126A2; RU2012111690A; WO2011024126A3; CA2772009A1; CN102577623A; EP2471345A2; BR112012003852A2; US20120153838A1

Abstract

광원들의 향상된 제어를 가능하게 하며 광원들을 이용하여 정보를 송신하기 위해 코딩된 광이 제안되었다. 다른 광원으로부터의 간섭에 강건한 코딩된 조명 제어 시스템을 동작시키도록 구성된 시스템들, 디바이스들 및 방법들이 제안된다. 방법은, 리모트 컨트롤 디바이스에 의해 광을 감지하는 것, 및 감지 결과에 기초하여 상이한 광원들에 의해 이용되는 식별자들을 적응시키는 것에 기초한다. 광 수신기에 의해 수신된 광에 기초하여 광원에 코드 식별자를 할당함으로써, 코드 식별자들은 광원 식별자들과 간섭하는 광의 영향이 완화될 수 있도록 선택될 수 있다.

Description

광원 제어를 위한 인지 식별자 할당{COGNITIVE IDENTIFIER ASSIGNMENT FOR LIGHT SOURCE CONTROL}

본 발명은 조명 제어 시스템을 동작시키는 것에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은, 코딩된 광을 각각 방출할 수 있는 복수의 광원들을 포함하는 조명 제어 시스템을 동작시키기 위한 방법들 및 디바이스들에 관한 것이다.

광원들의 선택 및 향상된 제어를 위한 가시광(VL) 및 적외선(IR) 통신들의 이용은 앞서 제안되었으며, 코딩된 광(CL: coded light)으로 언급될 것이다. CL의 송신을 위해, 주로 발광 다이오드들(LEDs)이 고려되는데, 이는 적당한 높은 변조 대역폭을 허용한다. 이는 다음에 제어 시스템의 빠른 응답을 야기할 수 있다. 다른 광원 타입들(백열, 할로겐, 형광 및 HID(high-intensity discharge) 램프들)의 광에 식별자들을 임베딩하기 위한 실행가능성도 또한 제시되었다.

이들 광원 식별자들 또는 코드들은 커미셔닝(commissioning), 광원 선택 및 인터랙티브 신 설정(interactive scene setting)과 같은 애플리케이션들을 허용한다. 이들 애플리케이션들은 예를 들어 가정, 오피스, 상점 및 병원에서의 용도를 갖는다. 광원 식별자들은 조명 시스템의 단순하며 직관적인 제어 동작을 가능하게 하는데, 이는 그렇지 않은 경우에 매우 복잡할 수 있다.

가시광(VL) 주파수 대역의 조절이 존재하지 않기 때문에, 코딩된 조명 시스템들을 동작시키기 위한 방법들 및 디바이스들은 일반적으로 특정의 간섭하는 광원들에 민감하다. IR에 대해, 예를 들어 주로 오디오 및 비디오 리모트 컨트롤에 이용되는 바와 같이, 간섭으로부터 비교적 "영향을 받지 않는(clean)" 상태로 유지되는 협대역이 존재한다. 그러나, 이 대역은 고려된 시스템들에 대해 충분한 광원들을 수용하기에 충분히 넓지 않다. 또한, 이들 IR 기반 리모트 컨트롤 디바이스들은 고려된 코딩된 조명 시스템들에 대해 간섭을 생성할 수 있다. 따라서, IR 주파수 대역들에 대해서도, 다른 광원들로부터의 잠재적인 간섭이 존재한다. 또한, 간섭원은 매우 위치 및 시간 의존적일 수 있다는 것에 주목한다.

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 극복하며, 국부적 및 현재의 광 간섭에 대한 선택 성능의 의존성을 완화하는 방법 및 시스템 개념을 제공하기 위한 것이다.

일반적으로, 전술한 목적들은 첨부된 독립 청구항에 따른 리모트 컨트롤러에 의해 달성된다.

제1 양태에 따르면, 전술한 목적들은 코딩된 조명 시스템(coded lighting system)에서 광원에 코드 식별자를 할당하기 위한 리모트 컨트롤러에 의해 달성되는데, 이 리모트 컨트롤러는, 광 수신기; 광 수신기에 의해 수신된 광에 기초하여 광원에 코드 식별자를 할당하도록 구성된 프로세싱 유닛 - 코드 식별자는 코딩된 광을 방출하기 위해서 광원에 의해 이용될 코드를 식별하며, 광의 존재 시에 구별할 수 있음 -; 및 광원에 코드 식별자를 송신하도록 구성된 송신기를 포함한다.

이것은 식별자들을 할당하는 경우에 수신된 광을 고려하는 리모트 컨트롤러를 제공한다. 광 수신기에 의해 수신된 광에 기초하여 광원에 코드 식별자를 할당함으로써, 코드 식별자들은 광원 식별자들과 간섭하는 광의 영향이 완화될 수 있도록 선택될 수 있다. 그에 따라, 코딩된 광에 대한 코드 식별자들의 개선된 할당이 달성될 수 있다. 할당은 예를 들어 수신된 광(간섭을 포함함)에 보다 강건한 식별자들을 야기할 수 있다.

적용된 기법은 단지 리모트 컨트롤러에서 구현될 필요가 있다. 다시 말하면, 청구된 리모트 컨트롤러를 이용함으로써, 조명 제어 시스템의 나머지 컴포넌트들은 변경되지 않은 채로 유지될 수 있다. 이것은 단순한 구현을 제공한다.

제안된 리모트 컨트롤러는 상이한 광 간섭이 발생할 수 있는 상이한 환경들에서 이용될 수 있다. 특히, 그것은 학교, 극장, 오피스, 가정, 옥외 및 호텔과 같은 상이한 환경에서 적용될 수 있는데, 여기서 통상적으로 상이한 타입의 광 간섭이 존재할 수 있다. 유리하게는, 광원들 및 리모트 컨트롤러들은 또한 하나의 환경에서 다른 환경으로 이동될 수 있으며, 여전히 올바르게 기능할 수 있다.

리모트 컨트롤러 및 관련 광원들은 코딩된 조명 시스템에 대해 광 간섭을 생성하는 알려지지 않은 다른 광원들을 핸들링할 수 있다. 이러한 광원들이 존재하는 경우, 시스템은 감지된 광에 기초하여 코드 식별자들을 할당함으로써 조정될 수 있다.

리모트 컨트롤러는 최종 사용자의 개입 없이 자동으로 코드 식별자를 선택하며 할당한다. 이것은 에러 가능성을 감소시키며, 시스템의 사용자에 대해 단순한 해결책을 제공한다.

프로세싱 유닛은 수신된 광과 복수의 (미리 정의된) 광원 식별자 사이의 상관에 기초하여 코드 식별자를 할당하도록 구성될 수 있다. 이것은 할당 절차의 단순한 구현을 제공한다.

복수의 광원 식별자 중에서, 코드 식별자는 수신된 광과 최소 상관을 갖는 광원 식별자에 대응할 수 있다. 이것은, 수신된 광에 "가장 직교하는" 광원 식별자가 선택될 수 있다는 것을 제공한다.

프로세싱 유닛은 복수의 광원 식별자의 서브세트에 대하여 상관을 결정하도록 구성될 수 있다. 따라서, 복수의 광원 식별자 중의 서브세트만을 이용함으로써, 계산 복잡도가 감소될 수 있다. 또한, 코드 식별자들 선택은 보다 단시간에 달성될 수 있다.

필터 뱅크(filter bank)가 상관을 결정하는데 이용될 수 있다. 필터 뱅크의 이용은 상관의 구현을 더 단순하게 할 수 있다. 예를 들어, 필터 뱅크는 주파수 도메인에서의 프로세싱을 이용하여, 푸리에 변환을 이용하여 구현될 수 있다.

수신기는 광원으로부터 코딩된 광을 수신하도록 구성될 수 있으며, 할당은 수신되는 코딩된 광에 기초할 수 있다. 이것은, 리모트 컨트롤러가, 코딩되지 않은 광(un-coded light)이 코딩된 광과 간섭하지 않도록 코딩된 광과 코딩되지 않은 광을 모두 방출하는 광원에 식별자를 할당할 수 있다는 것을 제공한다.

수신된 광은 적어도 하나의 추가 광원으로부터 적어도 부분적으로 유래하는 광을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 추가 광원은 코딩된 조명 시스템으로부터 배제될 수 있다. 이러한 추가 광원은 임의의 다른 자연 또는 인공 광원일 수 있다. 이것은, 리모트 컨트롤러가, 할당 중에, 조명 제어 시스템의 부분이 아닌 알려지지 않은 광원들로부터 유래하는 광을 고려할 수 있다는 것을 제공한다.

조명 시스템은 복수의 광원을 포함할 수 있고, 프로세싱 유닛은 수신된 광에 기초하여 복수의 광원에 복수의 코드 식별자를 할당하도록 구성될 수 있으며, 송신기는 복수의 광원에 복수의 코드 식별자를 송신하도록 구성될 수 있다. 이것은, 리모트 컨트롤러가, 단일의 수신된 광 측정에 기초하여 복수의 코드 식별자를 동시에 할당하도록 구성될 수 있다는 것을 제공한다. 그에 따라, 고속 할당 절차가 달성될 수 있다.

프로세싱 유닛은 수신된 광의 전력 레벨을 추정하도록 구성될 수 있으며, 이 전력 레벨은 프로세싱 유닛에서 검출 임계값을 설정하는데 이용될 수 있다. 프로세싱 유닛은 수신된 광의 스펙트럼 프로파일(spectral profile) 및 시간적 프로파일(temporal profile)로 이루어지는 그룹으로부터 프로파일을 추정하도록 구성될 수 있다. 프로파일은 프로세싱 유닛에서 필터 응답을 설정하는데 이용될 수 있다. 수신기의 적어도 하나의 설정은 코드 식별자에 기초할 수 있다. 수신기의 설정, 필터 응답 및/또는 검출 임계값의 설정은 프로세싱 유닛에 의해 생성된 결과를 개선할 수 있는데, 그 이유는 프로세싱 유닛이 보다 정확한 계산들을 수행할 수 있기 때문이다. 이것은, 리모트 컨트롤러가 수신된 광에 기초하여 그 설정들을 적응시킬 수 있다는 것을 제공하는데, 그에 따라 식별자들의 개선된 할당을 용이하게 한다. 부가적으로, 이것은 광원들의 실제 제어에서 개선된 성능을 초래할 것인데, 그 이유는 광원들의 보다 신뢰성있는 식별이 달성될 것이기 때문이다.

리모트 컨트롤러는 이전에 수행된 코드 식별자(들)의 할당에 관한 데이터를 저장하기 위한 메모리를 더 포함할 수 있으며, 코드 식별자(들)는 이 데이터에 기초하여 할당될 수 있다. 따라서, 이전의 할당들 및 그 결과들을 고려함으로써, 리모트 컨트롤러는 할당 프로세스를 반복적으로 적용하도록 구성될 수 있고, 그에 따라 개선된 식별자들을 달성한다.

제2 양태에 따르면, 전술한 목적들은 코딩된 조명 시스템에서 광원에 코드 식별자를 할당하는 방법에 의해 달성되는데, 이 방법은, 광을 수신하는 단계; 수신된 광에 기초하여 광원에 코드 식별자를 할당하는 단계 - 코드 식별자는 코딩된 광을 방출하기 위해서 광원에 의해 이용될 코드를 식별하며, 광의 존재 시에 구별할 수 있음 -; 및 광원에 코드 식별자를 송신하는 단계를 포함한다.

제3 양태에 따르면, 전술한 목적들은 코딩된 광을 방출할 수 있는 광원 및 리모트 컨트롤러를 포함하는 코딩된 조명 시스템을 동작시키는 방법에 의해 달성되는데, 이 방법은, 위에 개시된 방법에 따라 광원에 코드 식별자를 할당하는 단계; 및 코드에 기초하여 코딩된 광을 광원으로부터 방출하는 단계를 포함한다.

따라서, 코딩된 광(VL 및 IR) 기반 조명 제어 시스템들의 신뢰성 및 간섭 강건성을 개선하는 방법은, 광을 감지하여, 광 간섭을 특성화하는 단계, 국부적으로 경험되는 간섭에 최소로 민감한 광 식별자(들)(의 세트)를 선택하는 단계, 및 광원(들)에 이/이들 식별자(들)를 통신하는 단계 - 그 이후에, 광원(들)은 다음의 코딩된 광 송신에서 이/이들 식별자(들)를 적용함 - 를 포함하는 것으로서 요약될 수 있다.

본 발명은 특허청구범위에 기재된 특징들의 모든 가능한 조합들에 관한 것임에 주목한다.

이하, 본 발명의 실시예(들)를 도시하는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 이들 양태들 및 다른 양태들이 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 조명 시스템이다.
도 2는 일 실시예에 따른 광원이다.
도 3은 종래 기술에 따른 리모트 컨트롤러이다.
도 4는 일 실시예에 따른 리모트 컨트롤러이다.
도 5 및 도 6은 실시예들에 따른 흐름도들이다.

아래의 실시예들은, 본 개시물이 철저하고 완전해지며 본 발명의 범위를 당업자에게 충분히 전달하도록 예로서 제공된다. 유사한 참조 번호들은 본 명세서 전체에 걸쳐 유사한 요소들을 가리킨다.

도 1은 참조 번호(102)로 개략적으로 표시된 적어도 하나의 광원을 포함하는 조명 시스템(100)을 예시한다. 광원(102)은 조명 제어 시스템의 부분일 수 있다. "광원"이라는 용어는 룸의 물체들을 조명하기 위해 룸에 광을 제공하는데 이용되는 디바이스를 의미한다는 것에 주목해야 한다. 이러한 광 제공 디바이스들의 예들에는, 조명 디바이스들 및 조명 기구들(luminaires)이 포함된다. 룸은 이 컨텍스트에서 통상적으로 아파트의 룸 또는 오피스의 룸, 체육관 홀, 공공 장소에서의 룸, 또는 거리의 일부와 같은 옥외 환경의 일부이다. 각각의 광원(102)은 화살표(108)로 개략적으로 예시된 바와 같이 광을 방출할 수 있다. 방출된 광은 광원 식별자를 포함하는 코딩된 광과 연관되는 변조된 부분을 포함한다. 광원 식별자는 코드 식별자를 이용함으로써 선택된다. 방출된 광은 또한 조명 기여(illumination contribution)와 연관되는 변조되지 않은 부분을 포함할 수 있다. 각각의 광원(102)은, 특히 방출된 광의 컬러, 컬러 온도 및 세기와 같이 광원의 조명 기여에 관한 다수의 조명 설정과 연관될 수 있다. 일반적인 용어들에서, 광원의 조명 기여는 광원(102)에 의해 방출된 광의 시간 평균화된 출력(time-averaged output)으로서 정의될 수 있다.

시스템(100)은 조명 제어 시스템의 부분이 아닌 하나 이상의 부가적인 광원(104)을 더 포함할 수 있다. 다시 말하면, 광원들(104)은 조명 제어 시스템으로부터 배제된다고 말할 수 있다. 하나 이상의 부가적인 광원(104)은 태양과 같은 자연 근원일 수 있다. 대안적으로, 그것들은 조명 제어 시스템의 광원(102)과 동일한 특성들을 가질 수 있지만, 이 점에 있어서 외부의 또는 간섭하는 광원들로서 간주된다. 즉, 광원(104)으로부터 방출된 광은 변조되지 않은 부분뿐만 아니라 변조된 부분을 포함할 수 있다. 일례로서, 조명 제어 시스템의 광원들(102)은 펄스폭 변조에 기초한 광원 식별자들을 이용할 수 있는 한편, 조명 제어 시스템으로부터 배제된 광원들(104)은 주파수 분할 변조에 기초한 광원 식별자들을 이용할 수 있다. 광원 식별자들이 상이한 변조 기법들에 기초하기 때문에, 조명 제어 시스템으로부터 배제된 광원들(104)의 광원 식별자들은 이러한 경우에 조명 제어 시스템의 디바이스들에 의해 검출가능하지 않을 수 있다. 따라서, 조명 제어 시스템의 관점에서, 하나 이상의 부가적인 광원(104)에 의해 방출된 광은 조명 기여만을 포함하는 것으로 고려된다.

시스템(100)은, 조명 제어 시스템의 외부의 광원(104)에 의해 방출된 광뿐만 아니라 광원(102)에 의해 방출되는 광원 식별자를 포함하는 코딩된 광과 같은 광을 검출하며 수신하기 위한 장치(106)(리모트 컨트롤러로 지칭됨)를 더 포함한다.

도 1을 참조하면, 사용자는 리모트 컨트롤러(106)로 조명 제어 시스템에서 광원(102)을 선택하며 제어하기를 원할 수 있다. 이를 위해, 광원들(102)은 가시광(108)을 통해 고유 식별자를 방출한다. 리모트 컨트롤(106)은, 포인팅하면서 상이한 광원들의 광 기여들을 구별하며 관련 광원(102)을 선택할 수 있는 (지향성 광학) 수신기를 갖는다. 이 광원(102)은 그 다음에 예를 들어 ZigBee에 기초하여 통신 링크(예를 들어, 무선 주파수 링크(110))를 통해 제어된다. 그러나, 리모트 컨트롤러(106)에 의한 광원(들)(102)의 선택은 다른 광원들(104)에 의해(또는 광원들(102) 자체에 의해) 방해될 수 있다. (외부) 광원들(104)은 발광 다이오드들(LEDs), FL(fluorescent light) 광원들, HID(high-intensity discharge) 램프들 및 모니터들과 같은 이차 광원들일 수 있다. 대안적으로, 그것들은 태양, 달 또는 양초와 같은 주변 광원들일 수 있다. (외부) 광원들(104)은 잠재적으로 선택 성능의 심각한 열화를 초래할 수 있다. 즉, 수용할 수 없는 사용자 경험을 생성하는 잘못된 광원들(102)이 선택될 수 있다. 또한, 광원(102) 자체의 조명 기여와 같은 특성들은 선택 프로세스 중에 교란 기여(disturbance contribution)를 발생시킬 수 있다. 본 발명의 하나의 목적은 (간섭하는) 광원들의 존재에 대한 선택 성능의 의존성을 제거하는 것이다.

도 2는 전술한 도 1의 광원(102)과 같은 광원(200)의 내부 컴포넌트들을 개략적으로 예시한다. 따라서, 광원(200)은 코딩된 광뿐만 아니라 조명 광을 방출하도록 구성될 수 있고, 코딩된 광은 광원(200)의 광원 식별자를 포함한다. 광원은 코딩된 광을 방출하기 위한 방출기(202)를 포함한다. 방출기(202)는 하나 이상의 LED를 포함할 수 있지만, 그것은 또한 하나 이상의 FL 또는 HID 소스들 등도 포함할 수 있다. IR의 경우에, 통상적으로 IR LED는 일차 광원의 근처에 배치될 것이다. 일차 광원은 광원의 조명 기능과 연관되며(즉, 조명 광을 방출하기 위한 것이며) 임의의 광원일 수 있고, 이차 광원은 광원 식별자와 연관된다(즉, 코딩된 광을 방출하기 위한 것이다). 바람직하게는, 이러한 이차 광원은 LED이다. 광원(200)은, 광원(200)에 수정된 광원 식별자를 할당하기 위해서 코드 식별자와 같은 정보를 수신하기 위한 수신기(208)를 더 포함한다. 수신기(208)는 코딩된 광을 수신하도록 구성된 수신기일 수 있다. 수신기(208)는 적외선 광을 수신하기 위한 적외선 인터페이스를 포함할 수 있다. 대안적으로, 수신기(208)는 무선으로 송신된 정보를 수신하기 위한 무선 수신기일 수 있다. 또한 대안적으로, 수신기(208)는 유선으로 송신된 정보를 수신하기 위한 커넥터를 포함할 수 있다. 유선은 전력선 케이블일 수 있다. 유선은 컴퓨터 케이블일 수 있다. 광원(200)은 프로세싱 유닛(204) 및 메모리(206)와 같은 다른 컴포넌트들을 더 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛(204)은 중앙 프로세싱 유닛(CPU)을 포함할 수 있다. 특히, 프로세싱 유닛(204)은 수신기(208), 메모리(206), 및 방출기(202)에 동작가능하게 접속될 수 있다. 프로세싱 유닛(204)은 광원(200)에 식별자를 할당하는 것에 관한 정보를 수신기(208)로부터 수신할 수 있다. 이 정보에 기초하여, 프로세싱 유닛(204)은, 방출기(202)에 의해 방출되는 코딩된 광이 식별자를 포함하도록 코딩된 광의 인코딩을 변경할 수 있다. 코드 식별자들 및 코드 파라미터들과 같은 식별자들에 관한 정보는 메모리(206)에 저장될 수 있다. 조명 기구(도시되지 않음)는 적어도 하나의 광원(200)을 포함할 수 있고, 각각의 광원에는 개별적인 광원 식별자들이 할당될 수 있다. 대안적으로, 조명 기구에 포함된 모든 광원들에는 동일한 식별자가 할당될 수 있다 - 따라서 이 식별자는 사실상 조명 기구를 식별한다.

종래 기술에 따른 리모트 컨트롤러(300)에 대한 기능 블록도가 도 3에 주어진다. 리모트 컨트롤러(300)는, 광원들(102, 104, 200)로부터의 광과 같은 상이한 광원들로부터의 광을 수신하며 수신된 광을 전기 신호로 변환하도록 구성된 포토 센서(302)를 포함한다. 따라서, 이 수신된 광은 조명 제어 시스템에서 광원들(102, 200)의 광원 식별자들을 포함할 수 있지만, 또한 광원들(104)에 의해 방출된 광과 같은 다른 (이차) 광원들로부터의 광도 또한 포함할 수 있다. 리모트 컨트롤(300)은 필터링, 증폭, 디지털화 등을 위한 신호 컨디셔닝 블록(304)을 포함한다. 리모트 컨트롤(300), 시스템에서 광원들에 할당되는 광원 식별자들과 컨디셔닝된 신호를 상관시키기 위한 상관 블록(306)을 더 포함한다. 광원 식별자들은 메모리(308)에 저장된다. 광원의 선택은 이 상관에 기초한다. 프로세싱 블록(312)은 선택된 광원에 관한 정보를 수신하도록 구성된다. 프로세싱 블록(312)은 또한 (예를 들어, 선택된 램프를 70%로 디밍(dim)하라는 커맨드의 형태로) 사용자 입력 유닛(314)으로부터의 사용자 입력과 이 정보를 결합하도록 구성된다. 리모트 컨트롤러(300)는 선택된 광원에 이 커맨드를 통신하기 위한 통신 인터페이스(316)를 포함한다.

시스템을 동작시키는 이러한 방식으로, 광원 식별자들은, 광원들(102)이 조명 제어 시스템에 조인하는 경우에, 즉 한번만 할당된다. 또한, 리모트 컨트롤러(300)의 특별한 구현에서, 다수의 병렬 광학 수신기들(도시되지 않음)이 예를 들어 인입 광의 방향을 추정하기 위해서 적용될 수 있다는 것에 주목한다. 그 다음에, 모든 이들 브랜치들의 출력들은, 브랜치들로부터의 신호들의 조합에 기초하여 선택을 하도록 구성된 후처리 블록(310)으로 피딩될 수 있다.

그러나, 리모트 컨트롤러(300)를 이용하는 경우에, 수신된 광에서 광원 식별자들을 구별하는 것은 여전히 어려울 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 리모트 컨트롤러(400)에 대한 기능 블록도가 도 4에 주어진다. 리모트 컨트롤러(400)는, 리모트 컨트롤러(400)의 수신기(430)에 의해 수신된 광에 기초하여 광원(102)에 코드 식별자를 할당하도록 구성된 프로세싱 유닛(참조 번호(428)에 의해 개략적으로 예시됨)을 포함한다. 코드 식별자는 광의 존재 시에 구별할 수 있는 코딩된 광을 방출하기 위해서 광원(102)에 의해 이용될 코드를 식별한다. 이러한 할당을 달성하기 위해서, 프로세싱 유닛(428)은 다수의 기능을 수행하도록 구성된다. 이들 기능들은 복수의 기능 블록을 참조하여 설명될 것이다.

도 3의 리모트 컨트롤러(300)와 유사하게, 리모트 컨트롤러(400)는 포토 센서(402), 신호 컨디셔닝 블록(404), 상관 블록(406), 식별자들을 포함하는 메모리(408), 후처리 블록(410), 프로세싱 블록(412), 사용자 입력 유닛(414) 및 통신 인터페이스(416)를 포함한다.

부가적으로, 리모트 컨트롤러(400)는 상관 블록(418), 식별자 선택 블록(420), 식별자 북(identifier book)을 포함하는 메모리(422), 간섭 특성화 블록(424) 및 기능 스위치(426)를 포함하고, 그 기능들은 아래에 개시될 것이다. 일반적으로, 신호 컨디셔닝 블록(404), 상관 블록들(406, 418), 후처리 블록(410), 프로세싱 블록(412), 식별자 선택 블록(420) 및 간섭 특성화 블록(424)의 기능들은 프로세싱 유닛(428)에 의해 수행되도록 구현될 수 있다. 포토 센서(402) 및 통신 인터페이스(416)에 의해 수행되는 기능들의 부분들은 또한 프로세싱 유닛(428)에 의해 수행되도록 구현될 수 있다.

이하, 도 5 및 도 6의 흐름도들을 참조하여 리모트 컨트롤러(106, 400)를 이용하는 도 1의 조명 제어 시스템의 동작이 개시될 것이다. 리모트 컨트롤러(400)는 광을 수신한다(단계 502, 단계 602). 광은 광 수신기(430)의 부분인 포토 센서(402)에 의해 수신될 수 있다. 수신된 신호는 그 다음에 필터링, 증폭, 디지털화 등을 위해 신호 컨디셔닝 블록(404)을 통과한다. 광은 하나 이상의 광원(102, 104)으로부터 유래할 수 있다. 이들 광원들 중 하나 이상은 조명 제어 시스템의 부분일 수 있다. 조명 제어 시스템의 광원들(102)로부터 수신된 광은 조명 기여에 부가하여 코딩된 부분을 포함할 수 있다. 조명 제어 시스템의 광원들(102)에 대해, 간섭은 식별자 송신이 아니라 조명 기여를 나타낸다. 예를 들어, 광원(102)의 조명 기여는 광원(102)에 제공되는 전력의 특성들에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 광원(102)이 주전원(mains power)(도시되지 않음)에 접속되는 경우에, 광원(102)에 의해 수신되는 전력은 전류 스파이크들(current spikes) 등을 포함할 수 있다. 이러한 전류 스파이크들은 방출된 광의 플래시들과 같은 바람직하지 않은 특성들을 야기할 수 있다. 광원(102)의 조명 기여는 광원(102) 자체의 하드웨어의 특성들에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 결함들 또는 불순물들이 광원(102)의 제조 프로세스 중에 광 방출기(202)에 도입될 수 있다. 이들 결함들 또는 불순물들은 방출된 광의 특성들에 영향을 미칠 수 있다.

기능 스위치(426)가 그 하부 위치에 설정되는 경우, 리모트 컨트롤러는 도 3의 리모트 컨트롤러(300)의 동작과 유사한 제1 동작 모드로 동작한다. 리모트 컨트롤러(400)는 또한 제2 동작 모드와 연관되며, 기능 스위치(426)는 그 상부 위치에 설정된다. 기능 스위치(426)의 동작은 아래에서 더 개시될 것이다.

제2 동작 모드에서(즉, 기능 스위치가 그 상부 위치에 설정되는 경우), 리모트 컨트롤러(400)는, 광원들(102)이 그 광원 식별자들을 송신하고 있지 않을 때에, 즉 수신된 광이 조명 기여만을 포함할 때에 또한 광을 수신하도록 구성된다. 다시 말하면, 그 순간에 관측된 신호는 따라서 광원 식별자들의 수신에 대한 간섭으로 고려될 수 있다. 예를 들어, 할당 프로세스 중에, 조명 제어 시스템의 광원들(102)은, 코딩된 광 송신 중에 모두 동일한 "더미 코드"를 이용하도록, 결코 코딩된 광을 방출하지 않도록, 또는 심지어 완전히 스위치 오프되도록 명령받을 수 있다. 그에 따라, (있다면) 수신된 광은 조명 제어 시스템의 부분이 아닌 광원들(104)로부터 유래하도록 보장된다.

그 다음에, 수신된 신호는 상관 블록(418)에서 식별자 북(422)에 저장된 모든 M(여기서, M은 정수임)개의 가능한 광원 식별자들과 상관된다. 대안적으로, 조명 제어 시스템의 M1개의 광원들에 대한 N1>M1(여기서, N1 및 M1은 정수들이며, M>N1임)개의 식별자들이 선택될 수 있다. 나머지 M-N1개의 할당되지 않은 식별자들은 예를 들어 새로운 상관 동작을 요구하지 않고 나중에 조명 제어 시스템에 조인하는 새로운 광원들에 할당될 수 있다. 또한 대안적으로, 아래에서 더 개시되는 바와 같이, 수신된 신호는 상관 블록(418)에서 메모리(422)에 저장된 식별자 북으로부터의 광원 식별자들의 서브세트와 상관될 수 있다.

식별자들이 주파수 분할 다중화(FDM) 변조에 기초하는 경우에, 수신된 신호는 모든 가능한 변조 주파수들과 상관될 수 있다. 상관 블록(418)의 기능은 이산 또는 고속 푸리에 변환(DFT/FFT) 연산을 이용하여 효율적으로 구현될 수 있다. 그 다음에, 상관의 출력은 식별자 선택 블록(420)에서 이용되는 선택 기준에 따르는 M개의 가능한 식별자들 중에서 N2<M(여기서, N2는 정수임)개의 가장 적합한 식별자들의 세트를 선택하는데 이용될 수 있다. 양호한 기준은 예를 들어 참조 부호 "e"에 의해 표시되는 최저 상관값을 갖는 식별자들의 선택일 수 있다. 따라서, 이들 식별자들은 경험된 간섭에 가장 직교하는 것으로 고려될 수 있고, 간섭 성분들의 최고 억제를 초래할 수 있다. 그에 따라, N2개의 식별자들이 동시에 선택될 수 있고, 따라서 복수의 광원(102)에 식별자들이 제공될 수 있다.

감지의 복잡도를 감소시키기 위해서, 상관은 또한 코드 북의 N3<M(여기서, N3은 정수임)개의 식별자들의 서브세트에 대해 적용될 수 있다. 예를 들어 FDM의 경우에, 2개의 이웃 주파수들 중 하나만이 감지를 위해 적용될 수 있다. 이 동작은 더 낮은 해상도 DFT를 이용하여 구현될 수 있다. 그 다음에, 하나의 식별자에 대한 감지 결과는 그 식별자와 그 이웃이 모두 이용되어야 하는지를 판정하는데 이용될 수 있다.

광원 식별자들의 길이가 변하는 경우에, 대안적인 상관 절차가 적용될 수 있다. 예를 들어, 정규화된 상관 절차가 적용될 수 있다. 정규화된 상관 절차에 따르면, 상관 출력은 광원 식별자의 길이에 의해 정규화된다. 이러한 절차의 하나의 이점은, 요구되는 경우에 가장 긴 광원 식별자만이 선택된다는 것이다. 대안적으로, 위에 개시된 바와 같은 "정규" 상관 절차가 적용된다. 그러나, "정규" 상관 절차가 동일하지 않은 길이의 광원 식별자들에 적용되는 경우, 통상적으로 가장 긴 광원 식별자들이 선택된다. 짧은 광원 식별자들과 비교하여, 긴 광원 식별자들은 수신기에 의한 식별자들의 수신 시에 더 긴 지연을 야기시킬 수 있다. 따라서, 임계값보다 작은 N4<M(여기서, N4는 정수임)개의 값들의 세트가 선택될 수 있다. 임계값은, 그것이 조명 제어 시스템의 실제 선택 또는 다른 제어 중에 신뢰성있는 동작을 허용하도록 결정될 수 있다.

전술한 바와 같이, 수신된 광은 광원(102)의 광원 식별자들을 포함할 수 있다. 즉, 할당 절차(즉, 기능 스위치(426)가 그 상부 위치에 설정되는 경우)는 또한 광원들이 그 식별자들을 방출할 때에 조명 제어 시스템의 소위 "정규" 동작 중에 적용가능하다. 그 다음에, 단지 할당된 식별자들과의 상관 대신에, 전체 식별자 북과의 상관이 적용될 수 있다. 식별을 위해 이용되지 않은 식별자들은 그 다음에 간섭의 감지에 이용될 수 있다.

FDM 및 코드 분할 다중화(CDM) 기반 식별자들에 대하여, 각각, 상이한 식별자들은 상당히 상이한 스펙트럼을 가질 수 있다. 리모트 컨트롤러(400)에서의 이들 식별자들과의 상관은 이들 식별자들에 관련되지 않은 주파수 성분들의 억제를 초래할 것이다. FDM의 경우에, 이것은 고려된 주파수 주위의 협대역 필터링과 등가이다. 필터 뱅크(예를 들어, 단지 각각의 식별자의 기본 주파수들을 관측하도록 구성됨)가 효율적인 협대역 필터링을 제공하도록 구현될 수 있다. 상관 블록(418)의 출력에서의 신호는 따라서 고려된 식별자에 관련되는 간섭 레벨로서 고려될 수 있다. 따라서, 출력이 낮을수록, 식별자의 수신에 대한 간섭의 영향은 낮아질 것이다.

선택된 식별자들은 후속하여 상이한 광원들에 선택된 식별자들을 할당하도록 구성되는 프로세싱 블록(412)에 통신된다. 선택된 식별자들은 코드 식별자를 이용함으로써 광원들에 할당된다. 수신된 광에 기초하는 코드 식별자는, 수신된 광의 존재 시에 구별할 수 있는 코딩된 광을 방출하기 위해서 광원(102)에 의해 이용될 코드를 식별한다. 따라서, 코드 식별자는 수신된 광에 기초하여 광원에 할당된다(단계 504, 단계 602). 선택된 광원 식별자는 통상적으로 메모리(408)에 저장된다. 메모리(408)에 저장된 식별자들은 아래에 설명되는 바와 같이 반복 프로세스 중에 업데이트될 수 있다.

광원 식별자를 식별하는 코드가 광원에 송신된다(단계 506, 단계 602). 따라서, 선택된 코드 식별자들은 송신기(432)의 부분인 통신 인터페이스(416)를 이용함으로써 광원들(102)에 그리고 가능하게는 다른 제어 및 감지 디바이스들(도시되지 않음)에 통신될 수 있다. 그 다음에, 광원(102)은 수신된 코드 식별자에 기초하여 코딩된 광을 방출할 수 있다(단계 604).

또한, 리모트 컨트롤러(400)의 기능 블록들은 할당된 식별자들에 관한 정보로 업데이트될 수 있다. 복수의 광원 식별자 중 어느 것이 현재 이용 중인지를 인식함으로써, 광원 식별자들의 개선된 검출이 리모트 컨트롤러(400)에서 달성될 수 있다.

수신된 광의 전력 레벨은 간섭 특성화 블록(424)에 의해 추정될 수 있다. 전력 레벨은 후처리 블록(410)에서 검출 임계값을 설정하는데 이용될 수 있다. 후처리 블록(410)은 따라서 프로세싱 블록(412)을 통해 그 파라미터들의 조정들에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 후처리 블록(410)은, 도 4에서 블록들(424 및 410) 사이에 대시와 점으로 이루어진 선으로 표시된 바와 같이, 간섭 특성화 블록(424)으로부터 직접 이 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 그 다음에, 이 전력 레벨은, 광원(102)이 실제로 관측되는지 또는 수신된 광이 잡음 및/또는 간섭으로 인한 것일 가능성이 있는지를 판정하기 위해서 이용될 수 있다. 또한, 수신된 광의 스펙트럼 프로파일은 간섭 특성화 블록(424)에 의해 추정될 수 있으며, 예를 들어 필터 응답을 조정함으로써 신호 컨디셔닝 블록(404)의 일부 파라미터들을 조정하는데 이용될 수 있다. 스펙트럼 프로파일은 수신된 광에서의 변조의 주파수 프로파일에 관련된다. 따라서, 주파수 프로파일은 수신된 광의 시간적 프로파일의 푸리에 변환에 대응한다. 따라서, 신호 컨디셔닝 블록(404)은, 도 4에서 블록들(412 및 404) 사이에 대시와 점으로 이루어진 선으로 표시된 바와 같이, 프로세싱 블록(412)으로부터 그 파라미터들의 조정들에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.

감지 및 식별자 할당(즉, 기능 스위치(426)가 그 상부 위치에 설정되는 경우)은 리모트 컨트롤러(400)가 동작될 때마다 적용될 수 있다. 이것은 조명 제어 시스템의 응답 시간을 감소시킬 수 있다. 따라서, 다른 가능성들은 다음에 따라 감지 및 식별자 할당을 수행하는 것(즉, 기능 스위치(426)를 그 상부 위치에 설정하는 것)을 포함할 수 있다: (ⅰ) 조명 제어 시스템이 스위치 온되는 경우; (ⅱ) 규칙적인 스케줄로(예를 들어, 5분마다 한번 또는 10번의 선택마다 한번); (ⅲ) 선택이 더 이상 신뢰성있지 않은 경우(조명 제어 시스템에 의해 잘못된 광원이 선택되었거나 어떠한 광원도 선택되지 않았기 때문에, 예를 들어 적절한 확인응답(acknowledgement)을 수신하지 않고 광원을 선택하고자 하는 사용자에 의해 표시됨); 또는 (ⅳ) 새로운 광원이 조명 제어 시스템에 조인하는 경우. 따라서, 기능 스위치(426)는, 도 4에서 프로세싱 블록(412)과 기능 스위치(426) 사이에 대시와 점으로 이루어진 선으로 표시되는 바와 같이, 프로세싱 블록(412)에 의해 또는 타이밍 블록(도시되지 않음)에 의해 트리거될 수 있다.

전술한 방법(또는 그 부분들)은 반복적으로 적용될 수 있다(단계 508, 단계 606). 일례로서, 이 방법은, 이 방법의 상이한 애플리케이션들에 관한 데이터가 측정되며 저장되는 조명 제어 시스템의 상이한 부분들에 또는 상이한 시점에 적용될 수 있다. 측정들은 그 다음에 결합될 수 있고, 측정들이 동일한 환경에 대해 상이한 시점에 또는 환경의 다른 부분에서 취해졌기 때문에, 전체 환경에서 간섭과 같은 광 특성들의 더 양호한 특성화가 달성될 수 있다. 따라서, 광원 식별자는 저장된 데이터에 기초하여 할당될 수 있다. 그에 따라, 식별자들의 더욱 더 양호한 할당이 달성될 수 있다. 리모트 컨트롤러의 동작을 단순화하기 위해서, 이전의 "감지 동작" 중에 발견된 N5<M(여기서, N5는 정수임)개의 최상의 식별자들에 대한 상관만이 실행될 수 있다. 그에 따라, 리모트 컨트롤러의 계산 요건들이 감소될 수 있다.

당업자라면, 본 발명이 결코 전술한 바람직한 실시예들로 한정되지 않는다는 것을 인식한다. 이에 반해, 첨부된 특허청구범위의 범위 내에서 많은 수정 및 변형이 가능하다.

Claims

코딩된 조명 시스템(coded lighting system)에서 광원(102)에 코드 식별자를 할당하기 위한 리모트 컨트롤러(106, 400)로서,
광 수신기(430);
상기 광 수신기(430)에 의해 수신된 광에 기초하여, 상기 광원(102)에 코드 식별자를 할당하도록 구성된 프로세싱 유닛(428) - 상기 코드 식별자는 코딩된 광을 방출하기 위해서 상기 광원(102)에 의해 이용될 코드를 식별하며, 상기 광의 존재 시에 구별할 수 있음 -; 및
상기 광원(102)에 상기 코드 식별자를 송신하도록 구성된 송신기(432)
를 포함하는 리모트 컨트롤러.
제1항에 있어서,
상기 프로세싱 유닛(428)은, 상기 코드 식별자에 의해 정의된 복수의 광원 식별자들과 상기 수신된 광 사이의 상관에 기초하여, 상기 코드 식별자를 할당하도록 구성되는 리모트 컨트롤러.
제2항에 있어서,
상기 복수의 광원 식별자들 중에서, 상기 코드 식별자는 상기 수신된 광과 최소 상관을 갖는 광원 식별자에 대응하는 리모트 컨트롤러.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 프로세싱 유닛(428)은, 상기 복수의 광원 식별자들의 서브세트에 대하여 상기 상관을 결정하도록 구성되는 리모트 컨트롤러.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세싱 유닛(428)은, 상기 상관을 결정하기 위해서 필터 뱅크(filter bank)를 이용하도록 구성되는 리모트 컨트롤러.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 수신기(430)는 상기 광원(102)으로부터 코딩된 광을 수신하도록 구성되며, 상기 할당은 상기 수신되는 코딩된 광에 기초하는 리모트 컨트롤러.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수신된 광은 적어도 하나의 추가 광원(104)으로부터 적어도 부분적으로 유래하는 광을 포함하는 리모트 컨트롤러.
제7항에 있어서,
상기 적어도 하나의 추가 광원(104)은 상기 코딩된 조명 시스템으로부터 배제되는 리모트 컨트롤러.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 시스템은 복수의 광원들(102)을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛(428)은, 상기 수신된 광에 기초하여 상기 복수의 광원들(102)에 복수의 코드 식별자들을 할당하도록 구성되며, 상기 송신기(432)는, 상기 복수의 광원들(102)에 상기 복수의 코드 식별자들을 송신하도록 구성되는 리모트 컨트롤러.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세싱 유닛(428)은 상기 수신된 광의 전력 레벨을 추정하도록 구성되며, 상기 전력 레벨은 상기 프로세싱 유닛(428)에서 검출 임계값을 설정하는데 이용되는 리모트 컨트롤러.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세싱 유닛(428)은 상기 수신된 광의 스펙트럼 프로파일(spectral profile) 및 시간적 프로파일(temporal profile)로 이루어지는 그룹으로부터 프로파일을 추정하도록 구성되며, 상기 프로파일은 상기 프로세싱 유닛(428)에서 필터 응답을 설정하는데 이용되는 리모트 컨트롤러.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 수신기(430)의 적어도 하나의 설정은 상기 코드 식별자에 기초하는 리모트 컨트롤러.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
이전에 수행된 코드 식별자의 할당에 관한 데이터를 저장하기 위한 메모리(408, 422)를 더 포함하며, 상기 코드 식별자는 상기 데이터에 기초하여 할당되는 리모트 컨트롤러.
코딩된 조명 시스템에서 광원(102)에 코드 식별자를 할당하는 방법으로서,
광을 수신하는 단계(502);
상기 수신된 광에 기초하여, 상기 광원에 코드 식별자를 할당하는 단계(504) - 상기 코드 식별자는 코딩된 광을 방출하기 위해서 상기 광원(102)에 의해 이용될 코드를 식별하며, 상기 광의 존재 시에 구별할 수 있음 -; 및
상기 광원(102)에 상기 코드 식별자를 송신하는 단계(506)
를 포함하는 방법.
코딩된 광을 방출할 수 있는 광원(102) 및 리모트 컨트롤러(106)를 포함하는 코딩된 조명 시스템을 동작시키는 방법으로서,
제14항의 방법에 따라 상기 광원(102)에 코드 식별자를 할당하는 단계(602); 및
코드에 기초하여 코딩된 광을 상기 광원(102)으로부터 방출하는 단계(604)
를 포함하는 방법.