가변 칼라 조명을 위한 방법 및 시스템 document_id A220623107726

빛이 점점 단순한 조명이 아니라 분위기를 만들기 위해 사용되는 것이 현재의 조명의 경향이다. "분위기 제공자"로서 적합한 조명 솔루션들은 상이한 칼라의 빛을 방출하는 것은 물론, 강도에 있어서 가변적(감광 가능)일 수 있어야 한다. 이상적으로는, 조명 솔루션들은 사람의 눈으로 인식할 수 있는 전체 칼라 삼각형(예를 들어, CIE XYZ 시스템의 xy 평면에서)을 통해 가변적이어야 한다. 그러나, 실제로는, 칼라 가변 조명 솔루션은 칼라 삼각형의 일부에만 미칠 수 있다. 특정 칼라 가변 조명 솔루션에 대해, 이러한 칼라 삼각형의 일부는 조명 솔루션의 칼라 범위로서 지칭된다. 더욱이, 상이한 조명 솔루션들은 일반적으로 상이한 칼라 범위들을 갖는다. US 5 384 519는 원하는 칼라의 광을 방출하기 위해 적어도 3개의 감광 가능(dimmable) 모노-칼라 광원으로부터의 광이 혼합되는 가변 칼라 조명 배열의 일례를 개시하고 있다. 임의의 가변 칼라 조명 솔루션의 칼라 범위는 칼라 삼각형의 일부에만 미치므로, 사용자가 조명 솔루션의 칼라 범위 밖의 칼라의 광을 요청할 수 있는 가능성이 항상 존재한다. 또한, 가변 칼라 조명 시스템은 주어진 시간에 지정 칼라 범위 내에 있는 칼라의 광을 방출하지 못할 수 있다. 이것은 조명 시스템에 포함된 광원들의 시간, 온도 등에 따른 변화들로 인해 발생할 수 있다. 따라서, 요청된 범위외 칼라 포인트들을 만족스러운 방식으로 처리할 수 있는 개량된 가변 칼라 조명 시스템이 필요하다. 003c#발명의 요약003e# 종래 기술의 상기 및 다른 결점에 비추어, 본 발명의 일반적인 목적은 개량된 가변 칼라 조명 시스템을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은 가변 칼라 조명 시스템의 칼라 범위 외의 요청된 칼라의 처리를 가능하게 하는 데 있다. 본 발명의 제1 양태에 따르면, 이들 및 다른 목적들은 칼라 범위 내의 광을 방출할 수 있는 가변 칼라 조명 시스템의 칼라 출력을 제어하기 위한 방법으로서, 타겟 칼라에 대한 요청을 수신하는 단계; 상기 타겟 칼라를 조명 시스템 제어 파라미터들의 세트로 변환하는 단계; 및 상기 조명 시스템 제어 파라미터들의 세트를 적용하여 상기 조명 시스템의 칼라 출력을 제어하는 단계를 포함하는 방법을 통해 달성된다. 상기 변환 단계는 상기 타겟 칼라에 대응하는 조명 시스템 제어 파라미터들의 타겟 세트를 결정하는 단계; 상기 조명 시스템 제어 파라미터들의 타겟 세트를 허용 가능 제어 파라미터들의 범위에 관해 평가하여 상기 타겟 칼라가 상기 칼라 범위 내에 있는지를 판정하는 단계; 및 상기 타겟 칼라가 상기 칼라 범위 밖에 있을 때, 제어 파라미터들의 근사 세트를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 근사 세트는 상기 칼라 범위 내의 출력 칼라에 대응하고, 상기 출력 칼라는 상기 타겟 칼라의 근사치이다. n개의 광원에 대한 아래의 관계에 따라서, 칼라 공간 내의 소정 포인트 (x, y, z)가 조명 시스템 제어 파라미터들 (D1 - Dn)과 관련된다. 여기서, 3xn 행렬은 광원들을 색도 좌표들에 관련짓는 조명 디바이스 고유 정보를 포함한다. 본 출원과 관련하여, "허용 가능 제어 파라미터들의 범위"는 조명 시스템에 포함된 조명 디바이스들에 의해 설정되는 제한들에 의해 결정되는 제어 파라미터들의 범위로서 이해되어야 한다. 본 발명에 따른 방법을 통해, 조명 시스템 제어 파라미터들의 타겟 세트가 가변 칼라 조명 시스템의 칼라 범위 내의 타겟 칼라에 대응하는지를 판정하기 위해 상기 타겟 세트가 능동적으로 평가된다. 또한, 요청된 타겟 칼라 포인트가 조명 시스템의 칼라 범위 밖에 위치하는 것으로 밝혀지는 경우, 제어 파라미터들의 근사 세트가 결정된다. 이에 따라, 칼라 범위 밖의 요청된 칼라의 근사치가 가변 칼라 조명 시스템에 의해 방출될 수 있다. 본 발명에 따른 방법을 통해, 사용자가 범위외 칼라가 요청되었음을 종종 인식하지 못하도록 칼라 범위 밖의 요청된 칼라가 근사화될 수 있다. 이러한 결과는 조명 시스템에 포함된 조명 디바이스에 의해 도달할 수 없는 출력에 대응하는 칼라 요청이 수신될 때 단지 수동적으로 조명 디바이스가 채도를 높이는 것을 허용하는 것에 의해서는 얻을 수 없다. 본 발명에 따른 방법은 또한 "불가능한", 즉 xy 평면 내의 칼라 삼각형 밖에 있는 요청된 칼라 포인트들의 검출을 가능하게 한다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 조명 시스템의 광원들 및 다른 기능 부분들의 특성들의 경시적 변화, 또는 온도 등의 환경 요인들의 변화로 인한 칼라 범위의 변화의 처리를 가능하게 한다. 이러한 기능은 예를 들어 조명 시스템 내에 온도 센서 등의 하나 또는 여러 개의 센서를 포함시키고, 환경 및 다른 파라미터들의 변화 후에 그리고/또는 소정 시간의 경과 후에 새로운 칼라 범위를 계산하도록 조명 시스템 내에 포함된 제어기를 적응시킴으로써 구현될 수 있다. 상기 근사 세트를 결정하는 단계는 상기 조명 시스템의 칼라 범위 내의 칼라에 대응하는 조명 시스템 칼라 파라미터들의 정정 세트를 선택하는 단계; 및 상기 타겟 세트와, 정정 인자를 곱한 상기 정정 세트를 조합함으로써 상기 근사 세트를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 전술한 접근법을 통해, 조명 시스템의 칼라 범위 내의 정정 칼라 포인트의 적절한 선택 및 간단한 계산에 따라서, 요청된 타겟 칼라의 근사화가 달성될 수 있다. 정정 칼라 포인트는 모든 근사화를 위해 사용되는 유니버설 칼라 포인트이거나, 요청된 타겟 칼라 포인트의 위치에 따라 선택될 수 있다. 근사 세트는 아래의 관계에 따라 바람직하게 형성될 수 있다. 여기서, DA는 근사 세트이고, DT는 타겟 세트이고, DC는 정정 세트이고, a는 정정 인자이다. 제어 파라미터들의 각 세트는 조명 시스템에 포함된 적어도 3개의 광원에 대한 듀티 사이클들의 세트에 대응할 수 있다. 0-100%의 듀티 사이클은 특정 광원에 대한 모든 이용 가능 출력 강도를 커버한다. 소정의 듀티 사이클은 예를 들어 대응하는 양의 전력을 광원에 공급하거나, "온" 상태의 상대 시간이 듀티 사이클에 대응하도록 광원을 "오프" 상태와 "온" 상태 사이에서 빠르게 스위칭함으로써 실현될 수 있다. 이 경우, 이용 가능 칼라 범위 외의 타겟 칼라는 타겟 세트 내에 포함된 듀티 사이클들 중 음의 값을 갖는 적어도 하나의 듀티 사이클에 의해 지시될 수 있다. 광원은 명확히 음의 듀티 사이클에서는 동작할 수 없으므로, 요청된 타겟 칼라 포인트가 칼라 범위 밖에 있는지는 쉽게 그리고 불필요한 계산 없이 결정될 수 있다. 전술한 정정 인자는 근사 세트 내에 포함된 모든 듀티 사이클이 0 이상이 되도록 결정될 수 있다. 이러한 접근법을 통해, 근사 세트가 이용 가능 칼라 범위 내의 칼라에 대응하는 것이 보증된다. 바람직하게는, 정정 인자는 가장 음인 타겟 듀티 사이클을 가진 광원에 0%의 듀티 사이클이 할당되도록 결정된다. 이에 따라, 근사 칼라 포인트는 이용 가능 칼라 범위의 에지 상에, 그리고 타겟 칼라 포인트와 정정 칼라 포인트 사이의 칼라 공간 내의 라인 상에 위치한다. 이에 따라, 요청된 타겟 칼라의 양호한 근사치가 얻어진다. 정정 세트는 흑체 곡선 상의 백색 포인트에 대응할 수 있다. 이러한 방식으로 정정 세트를 선택함으로써, 타겟 칼라는 백색 포인트를 향해 효과적으로 채도가 낮아질 수 있다. 이러한 방식으로, 타겟 칼라로서 인식될 수 있는 근사 출력 칼라가 얻어진다. 대안으로, 정정 세트는 단위 벡터일 수 있다. 이 분야의 전문가가 이해하듯이, 여러 다른 적절한 정정 세트가 존재한다. 이러한 적절한 정정 세트는 예를 들어 D50, D55, D65 및 D75 중 어느 하나와 같은 주간 조명, 또는 조명 A 내지 D에 대응할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 본 발명의 방법은 타겟 칼라가 칼라 범위 밖에 있는 경우에 범위외 경고 및 출력 칼라를 나타내는 칼라 좌표들을 적어도 제2 조명 시스템에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 가변 칼라 조명 시스템들은 다양한 상이한 광원에 의해 구현될 수 있다. 이러한 광원들은 LED, 필터링된 할로겐 램프, 및 칼라 형광 램프를 포함한다. 조명 네트워크를 형성하기 위해 다수의 조명 시스템이 상호 연결될 수 있으며, 이러한 네트워크를 형성하는 조명 시스템들은 상이한 칼라 범위를 가질 수 있다. 이들 조명 시스템 중 하나가 범위외 타겟 칼라 포인트에 대한 요청을 수신하는 경우, 본 발명에 따르면, 그 조명 시스템은 네트워크 상의 다른 조명 시스템들에게 경고하고, 또한 가능하게는 그 조명 시스템에 의해 결정된 근사 출력 칼라에 대한 칼라 좌표들을 전송한다. 이러한 전송은 다른 조명 시스템들이 특정 타겟 칼라 요청에 대해 유사한 방식으로 응답하는 것을 가능하게 하여, 사용자가 동일 요청의 결과로서 조명 네트워크 내의 상이한 조명 시스템들로부터 상이한 출력을 얻지 않도록 해준다. 본 발명의 제2 양태에 따르면, 상기 및 다른 목적들은 적어도 2개의 조명 디바이스를 포함하는 가변 칼라 조명 시스템의 칼라 출력을 제어하기 위한 제어기로서, 타겟 칼라에 대한 요청을 수신하고, 상기 타겟 칼라를 조명 시스템 제어 파라미터들의 세트로 변환하고, 상기 조명 시스템 제어 파라미터들의 세트를 상기 조명 디바이스들에 적용하여, 상기 조명 시스템의 칼라 출력을 제어하도록 구성되고, 상기 타겟 칼라에 대응하는 조명 시스템 제어 파라미터들의 타겟 세트를 결정하고, 상기 조명 시스템 제어 파라미터들의 타겟 세트를 허용 가능 제어 파라미터들의 범위에 관하여 평가하여, 상기 타겟 칼라가 상기 칼라 범위 밖에 있는지를 판정하고, 상기 타겟 칼라가 상기 칼라 범위 밖에 있을 때, 제어 파라미터들의 근사 세트를 결정하도록 더 구성되고, 상기 근사 세트는 상기 칼라 범위 내의 출력 칼라에 대응하고, 상기 출력 칼라는 상기 타겟 칼라의 근사치인 제어기에 의해 달성된다. 본 발명의 제2 양태를 통해 얻어지는 추가 효과들은 본 발명의 제1 양태와 관련하여 전술한 것들과 대부분 유사하다. 본 발명의 제3 양태에 따르면, 상기 및 다른 목적들은 칼라 범위 내의 광을 방출할 수 있는 가변 칼라 조명 시스템으로서, 주요 칼라(원색)의 광을 제어 가능하게 방출하도록 각각 배열된 적어도 2개의 조명 디바이스, 및 본 발명에 따른 제어기를 포함하는 가변 칼라 조명 시스템에 의해 달성된다. 본 발명의 제4 양태에 따르면, 상기 및 다른 목적들은 본 발명에 따른 복수의 가변 칼라 조명 시스템을 포함하는 조명 네트워크에 의해 달성되는데, 상기 가변 칼라 조명 시스템들은 상기 조명 네트워크를 통해 통신하도록 배열된다. 본 발명의 제5 양태에 따르면, 상기 및 다른 목적들은 청구항 1의 단계들을 수행하기 위해 가변 칼라 조명 시스템 내의 제어기 상에서 실행되도록 적응되는 컴퓨터 프로그램 모듈에 의해 달성된다.