KR20100099174A - 초음파를 갖는 방향 제어 가능한 조명 유닛 - Google Patents

Abstract

조명 시스템에서 이용하기 위한 방향 제어 가능한 조명 유닛(10)이 설명된다. 조명 유닛(10)의 광 방출은, 예를 들면, 기계적으로 움직일 수 있는 엘리먼트(14, 60)를 이용하여, 상이한 방향들로 유도될 수 있다. 적어도 2개의 초음파 송신기들(20a, 20b) 또는 초음파 수신기들(21a, 21b)은, 그것들이 위치에서, 또는 공간 강도 분포 또는 수신 감도의 공간 분포의 방향 또는 형상에서 다르도록 조명 유닛(10)에 배치된다. 이동 제어 엘리먼트(46)는 적어도 하나의 대응하는 초음파 송신기 또는 수신기(50)를 갖는다. 방향 제어 가능한 조명 유닛(10)과 제어 엘리먼트(46)의 상대적인 방향을 결정하기 위해, 및 그에 따라 조명 유닛(10)의 방향을 제어하기 위해, 다수의 수신기들에서 수신된 송신기로부터의 신호, 또는 단일 수신기에서 수신된 다수의 송신기들의 신호 사이의 차이가 이용된다.

Description

초음파를 갖는 방향 제어 가능한 조명 유닛{DIRECTION CONTROLLABLE LIGHTING UNIT WITH ULTRASOUND}

본 발명은 조명 유닛 및 그의 제어에 관한 것으로, 특히 방향 제어 가능한 조명 유닛, 적어도 하나의 방향 제어 가능한 조명 유닛을 포함하는 제어 가능한 조명 시스템, 및 적어도 하나의 방향 제어 가능한 조명 유닛을 갖는 조명 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이다.

방향 제어 가능한 조명 유닛들이 알려져 있고, 예를 들면, 나이트클럽 및 극장에서와 같은, 엔터테인먼트 목적을 위한 조명에서 사용된다. 본 문맥에서, 용어 "방향 제어 가능한"은 유도된 광 방출(directed light emission)을 갖는, 즉, 등방성(isotropic) 광 방출(예를 들면, 스포트 라이트)에 대립되는 것으로서 특정한 방향을 갖는 조명 유닛들을 나타내기 위해 이용될 것이고, 여기서 이 광 방출의 방향은 자동으로(비수동으로) 제어 가능하다.

WO 2007/072314는 리모트 컨트롤 장치 및 조명 설비들(light fixtures) 내의 조명 유닛들을 갖는 조명 시스템을 개시하고 있다. 리모트 컨트롤 장치는 그 안의 트랜스시버를 통해 신호를 송신한다. 신호를 수신하는 즉시, 조명 설비들은 응답 신호들을 송신한다. 리모트 컨트롤은 그 후, 예를 들면, 팬(pan) 또는 틸트(tilt) 동작을 위한 모터 또는 필터 장치의 제어에 의해, 가장 가까운 광원의 빔(beam) 방향과 같은, 그 광원의 다양한 파라미터들을 제어하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 리모트 컨트롤은, 예를 들면, 삼각 측량, 신호 강도, 비행 시간(time of flight) 또는 빔 방향을 통하여, 조명 설비들에 관한 그것의 위치 또는 거리를 산출한다. 트랜스시버를 통한 통신은 예를 들면 지그비(Zigbee) 또는 블루투스(Bluetooth)와 같은 라디오일 수 있지만, RFID 또는 초음파 태그(ultrasound tag)일 수도 있다. 리모트 컨트롤은 예를 들면 방향을 변경하는 것에 의해 그것의 위치 쪽으로 램프들의 방향성을 제어하도록 구성될 수 있다.

[발명의 개요]

본 발명의 목적은 방향 제어, 특히 자동 방향 제어를 용이하게 하는 방향 제어 가능한 조명 유닛을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 청구항 1에 따른 방향 제어 가능한 조명 유닛, 청구항 5에 따른 조명 시스템, 및 청구항 10에 따른 조명 시스템을 제어하는 방법에 의해 해결된다. 종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타낸다.

본 발명자들은 종래의 방향 제어 가능한 조명 유닛들 및 제어 시스템들은 자동 방향 제어를 위해 적절하게 이용될 수 있는 정보를 거의 제공하지 않는다는 것을 인지하였다. 그러므로, 본 발명의 기본적인 아이디어는, 그들의 초음파 방출(송신기들) 또는 초음파 수신(수신기들)이 다르도록 배열되는, 적어도 2개의 초음파 송신기 및/수신기 유닛들을 조명 유닛에 제공하는 것이다. 그러므로 대응하는 조명 유닛은 그 조명 유닛의 광 방출의 방향을 소망의 방식으로 제어하기 위해 유리하게 이용될 수 있는 초음파 신호들을 송신 및/또는 수신할 수 있다.

본 발명에 따른 조명 유닛은 방향 제어 가능하고, 그러므로 광 방출을 상이한 방향들로 유도하는 수단을 포함한다. 다음의 상세한 설명에서 명백해지는 바와 같이, 그러한 광 유도 수단은 광 방출 방향을 변경하기에 적합한, 예를 들면, 방출된 광 다발(light bundle) 또는 빔의 강도의 중심으로서 정의된 광학 축의 각도를 변경하기에 적합한 임의의 수단을 포함하는 것으로 폭넓게 이해될 수 있다. 그러한 수단은 (예를 들면, 전압 감응성(voltage sensitive) 광학 장치들을 이용하는) 전기적 수단뿐만 아니라 기계적 수단(예를 들면 광원 설비들을 위한 또는 광학 소자, 예를 들면, 회전 가능한 렌즈의 모터)을 포함한다. 또한, 본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 방향 제어 가능한 조명 유닛은 또한 상이한 고정된 방향으로 향하고 있는 복수의 광원들 및 상대적인 강도를 변경하고 그것에 의해 결과적인 요약된 광 방출의 방향에 영향을 미치도록 이 광원들을 제어하는 대응하는 구동 수단을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 적어도 2개의 초음파 송신기 및/또는 수신기 유닛들을 포함하는 조명 유닛에 제공된 제1 초음파 수단이 존재한다. 이것들은 조명 유닛에서 그것들이 상이한 공간 수신 또는 방출 특징들을 갖도록 배열된다.

이것은, 송신기들의 경우에, 그것들은 상이한 초음파 방출들을 제공한다는 것을 의미한다. 이 상이한 송신들은 송신기들을 상이한 위치들에, 즉 서로 어떤 거리를 두고, 또는 - 유도된, 즉, 비등방성 방출 패턴의 경우에는 - 그것들이 어떤 각도로 배열되도록, 상이한 방향으로 배열하는 것에 의해 달성될 수 있다. 또한, 초음파 방출들은 형상이 다를 수 있고(예를 들면 폭이 좁은 방출/폭이 넓은 방출), 또는 전술한 차이들 중 임의의 것이 조합될 수 있다. 따라서, 송신기들의 경우에, 수신 위치들에서 2개의 송신기들에 의해 방출된 초음파 신호가, 예를 들면, 진폭 및/또는 위상에 관하여, 다르게 수신되도록, 방출된 초음파는 다를 것이다.

수신기 유닛들의 경우에, 이것들은 또한 조명 유닛에서 다르게 배열된다. 그것들은 위치에서 및/또는 방향에서(만약 그것들이 유도된, 즉 비등방성 수신 감도를 갖는다면) 다를 수 있다. 다르게는 또는 추가로 그것들은 상이한 형상의 공간 분포의 수신 감도(예를 들면, 폭이 넓은/폭이 좁은)를 가질 수 있다. 따라서 2개의 초음파 수신기들의 경우에 송신기 위치들로부터의 초음파 송신들이 수신기 유닛들에서 다르게, 예를 들면, 상이한 진폭 및/또는 위상으로 수신될 구성이 존재할 것이다.

그렇게 제공된 조명 유닛에서의 제1 초음파 수단은 조명 유닛의 방향을 제어하기 위해 이용될 수 있는 추가적인 정보를 제공하도록 기능한다. 이것은 위에 설명된 것과 같은 적어도 하나의 방향 제어 가능한 조명 유닛 및 조명 유닛의 제1 초음파 수단에 상보적인 제2 초음파 수단을 갖는 이동 제어 엘리먼트(mobile control element)를 갖는 조명 시스템에서 이용될 수 있다(즉, 조명이 송신기들을 갖는다면, 이동 제어 엘리먼트는 적어도 하나의 수신기를 가질 것이고; 조명 유닛이 수신기들을 갖는다면, 이동 제어 엘리먼트는 적어도 하나의 관련된 송신기를 가질 것이다).

이동 제어 유닛의 위치에 관하여 방향 제어 가능한 조명 유닛의 방향을 제어하기 위하여, 초음파 신호가 송신기로부터 송신되어 수신기에 의해 수신된다. 만약 조명 유닛이 2개의 수신기를 갖는다면, 제어 엘리먼트 내의 송신기는 조명 유닛 내의 2개의 수신기 유닛에 의해 수신되는 초음파 신호를 송신한다. 조명 유닛 내의 수신기들의 상이한 배열 또는 수신 특징들로 인해, 그 신호는 2개의 수신기들에 의해 다르게 수신될 것이다. 유사하게, 만약 조명 유닛이 2개의 송신기를 갖는다면, 이들은 양쪽 모두 제어 엘리먼트에서 수신되는 초음파 신호들을 방출한다. 송신기들의 위치들, 방향들 또는 특징들 사이의 차이들로 인해, 초음파 수신기는 2개의 송신기들로부터 다르게 신호들을 수신한다.

그 후, 신호들 사이의 언급된 차이는 이동 제어 유닛의 위치에 관련하여 방향 제어 가능한 조명 유닛의 상대적인 방향을 결정하기 위해 평가된다. 그 후, 제어 가능한 조명 유닛의 방향은 이 정보를 이용하여, 예를 들면, 그 조명 유닛을 제어 엘리먼트의 방향 쪽으로 향하게 하도록, 제어될 수 있다.

간단한 예로, 만약 조명 유닛이 오른쪽으로 향해 있는 제1 초음파 송신기, 및 왼쪽으로 향해 있는 제2 초음파 송신기를 갖는다면, 수신된 초음파를 제1 송신기로부터 오는 것으로 식별하는 관찰자는 이것으로부터 조명 유닛이 그의 왼쪽으로 향해 있다는 정보를 수집할 수 있다. 관찰자가 동시에 양쪽 송신기들로부터 초음파를 수신하는 경우에는, 그 신호들의 수신된 강도들의 비교는 (양쪽 송신기들로부터의 신호들이 동일한 강도로 수신되도록) 조명 유닛이 관찰자 쪽으로 곧장 향해 있는지, 아니면 오프셋이 남아 있는지의 정보를 생성할 수 있다.

그러므로, 본 발명에 따른 조명 유닛은 그 조명 유닛의 방향을 자동으로 제어하는 것에 관련된 임의의 유형의 제어 작업을 매우 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 다양한 바람직한 옵션의 양태들이 존재한다. 조명 유닛의 광원은 당연히 백열 램프, 방전 램프, 형광 램프 또는 LED 램프와 같은 임의의 알려진 유형일 수 있다. 제어 엘리먼트는, 유선 접속될 수 있지만 바람직하게는 무선인, 이동, 바람직하게는 핸드헬드 장치이다. 제어 수단은 조명 유닛 내에, 이동 제어 엘리먼트 내에 또는 어떤 다른 곳에 배열될 수 있다. 그것들은 대응하는 프로그램을 실행하는 마이크로컨트롤러 또는 마이크로프로세서와 같은 적당한 전자 회로들로서 구현될 수 있다. 제어 수단은 반드시 단 하나의 전용 어셈블리일 필요는 없고, 예를 들면, 여러 가지 목적들에 소용이 되는 몇 개의 프로그램들 중 하나로서 제어 프로그램을 실행하는 메인 프로세서와 같은, 많은 작업들 가운데서 제어 목적들에 소용이 되는 어셈블리에 의해서도 구현될 수 있다는 것에 주목해야 한다.

또한, 제어 수단은 광학 센서 및 조명 유닛 양쪽 모두에의 어떤 유형의 접속(예를 들면, 라디오 또는 적외선과 같은 무선뿐만 아니라, 직접 제어 접속들 또는 전력선 등의 케이블)을 구비하는 것이 바람직하다. 제어 수단은 이동 제어 엘리먼트로부터 수신된 정보에 기초하여 (접속을 통하여 그의 유도 수단을 구동하는 것에 의해) 조명 유닛의 방향을 자동으로 제어한다.

바람직한 실시예에 따르면, 조명 유닛에서의 제1 초음파 수단은, 구별 가능한 초음파 신호들을 송신하는, 적어도 2개의 초음파 송신기 유닛들을 포함한다. 그 신호들은 많은 점에서, 예를 들면, 상이한 주파수의 초음파 신호들로서, 구별 가능하다. 또한, 그 초음파 신호들은 다르게, 예를 들면, 진폭 또는 주파수 변조로서, 변조될 수 있다. 이렇게 하여, 식별자가 각 초음파 송신기 유닛과 관련될 수 있고, 그 식별자는 2개의 초음파 송신기들 사이에 상이하다(그리고 위에 설명된 바와 같은 다수의 제어 가능한 조명 유닛들을 포함하는 조명 시스템에서는 바람직하게는 모든 초음파 송신기들 사이에서 유일하다).

그러한 식별자를 제공함으로써, 송신기들로부터 방출된 초음파 신호들은 적당한 관찰자에 의해, 즉, 식별자를 인지할 능력을 갖는 초음파 수신기에 의해, 예를 들면, 주파수를 분석하거나 또는 수신된 신호를 복조하는 것에 의해, 구별 가능하게 된다. 송신기들은 상이한 공간 분포를 갖는 초음파를 방출하도록 설치되기 때문에, 상이한 초음파 신호들의 수신에 관한 정보는 관찰자에 관하여 방향 제어 가능한 조명 유닛의 방향에 관한 정보를 포함한다.

하나의 실시예에 따르면, 제어 가능한 조명 유닛은 광 방출을 유도하기 위한 기계적으로 움직일 수 있는 엘리먼트를 포함한다. 이것은 하나 이상의 광원들이 그 위에 설치되는 움직이는 구조일 수 있다. 다르게는 그 움직일 수 있는 엘리먼트는, 그것의 움직임에 의해 하나 이상의 조명 유닛들로부터의 광을 상이한 방향들로 유도하는, 렌즈 또는 반사기와 같은, 광학 소자인 것도 가능하다. 초음파 수단을 조명 유닛에서 고정된 위치에 배열하는 것이 가능하지만, 바람직한 실시예에 따르면 그것들은 움직일 수 있는 엘리먼트와 함께 움직이도록 배치된다. 이것은 이동 제어 엘리먼트 및 조명 유닛의 위치의 상대적인 방위에 관한 정보뿐만 아니라, 대신에 제어 목적을 위해, 특히 피드백 제어를 위해 더 용이하게 이용될 수 있는, 이동 제어 엘리먼트의 위치 및 현재의 램프 방향의 상대적인 방위에 관한 정보를 획득하기 위해 위에 언급된 수단을 이용하는 것을 허용한다.

조명 유닛의 광 방출이 기계적으로 움직일 수 있는 엘리먼트 없이 유도되는, 대안 실시예들에서는, 제1 초음파 수단이 조명 유닛에서 고정된 위치들에 배열되는 것이 바람직하다. 위에 설명된 수신된 신호들 사이의 차이의 처리를 이용함으로써, 이동 제어 엘리먼트 및 조명 유닛의 위치의 상대적인 방위에 관한 정보를 획득하고, 그에 따라서 광 방출의 방향을 제어하는 것이 가능하다.

기계적으로 움직이는 부분들이 없는 방향 제어 가능한 조명 유닛의 예로서, 상이한 고정된 방향들로 향하고 있는 복수의 광원들이 제공될 수 있다. 결과적인 총계 광 방출(sum light emission)은 그 광원들로부터의 광 방출의 상대적인 강도를 제어하는 것에 의해 유도될 수 있다. 따라서, 그 광 방출은 예를 들면 제1 레벨의 강도를 갖는 제1 광원 및 제2 레벨의 강도를 갖는 제2 광원을 구동하는 것에 의해 제1 방향으로, 및 제3 레벨의 강도를 갖는 제1 광원 및 제4 레벨의 강도를 갖는 제2 광원을 구동하는 것에 의해 제2 방향으로 유도될 수 있다. 만약 제1 및 제2 레벨의 몫이 제3 및 제4 레벨의 몫과 다르다면, 결과적인 총계 광 방출들은 상이한 방향들로 향할 것이다.

추가적인 발전들에 따르면, 평가된 차이는 수신된 신호들의 위상 및/또는 진폭과 관련이 있다. 예를 들면, 상대적인 위치 또는 방위에 관한 정보를 획득하기 위해 위상 차이 및/또는 진폭 몫이 평가될 수 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 제1 초음파 수단은 구별 가능한 초음파 신호들을 방출하는 송신기들을 포함하고 이동 제어 엘리먼트에서 수신된 결과적인 초음파 신호가 분석되어 그 신호들 사이의 위상 및/또는 진폭 차이에 의존하는 파라미터를 결정한다. 그 신호들은 CDMA, TDMA 또는 FDMA와 같은 다중 접속 기술을 이용하는 것에 의해 구별 가능한 것이 특히 바람직하다.

이동 제어 엘리먼트에 관하여 조명 유닛을 제어하는 동안에 이동 제어 엘리먼트의 위치를 참조로서만 이용하고, 광원을 그 위치에 의존하는, 그러나 정확히 그 이동 제어 엘리먼트를 겨냥하지는 않는 방향으로 향하게 하는 것은 당연히 가능하다. 그러나, 제어의 처리를 용이하게 하기 위하여 제어 가능한 조명 유닛은 이동 제어 엘리먼트의 위치로 향하도록 조정되는 것이 바람직하다. 이런 식으로, 사용자가 예를 들면 이동 제어 엘리먼트를 소망의 위치들에 배치하는 것에 의해 조명 스포트들(light spots)을 그 소망의 위치들에 향하도록 유도하는 것은 매우 용이하다. 시스템에 포함된 다수의 조명 유닛들은 개별적으로, 모두 함께 또는 선택된 그룹들로 제어될 수 있다. 추가적인 특징으로서, 제1 초음파 수단은 조명 유닛의 방향 제어 모드에서만 활성화되고, 차후의 통상의 조명(동작 모드)에서는 비활성화되는 것이 가능하다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적들, 특징들 및 이점들은 바람직한 실시예들에 대한 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 방향 제어 가능한 램프의 제1 실시예의 개략적인 측면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 조명 유닛의 엘리먼트들의 전기 접속에 대한 개략적인 표현을 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 것과 같은 방향 제어 가능한 조명을 포함하는 조명 시스템을 나타낸다.
도 4는 도 3의 시스템의 이동 제어 엘리먼트를 개략적인 형태로 나타낸다.
도 5는 방향 제어 가능한 램프의 제2 실시예의 개략적인 측면도를 나타낸다.
도 6은 도 3의 조명 유닛의 엘리먼트들의 전기 접속에 대한 개략적인 표현을 나타낸다.
도 7은 방향 제어 가능한 램프의 제3 실시예의 개략적인 측면도를 나타낸다.
도 8은 방향 제어 가능한 램프의 제4 실시예의 개략적인 측면도를 나타낸다.
도 9a, 9b는 방향 제어 가능한 램프들의 다른 실시예들을 나타낸다.
도 10은 다수의 방향 제어 가능한 램프들을 포함하는 조명 시스템의 추가적인 실시예를 나타낸다.

도 1은 방향 제어 가능한 조명 유닛(발광체)(10)의 제1 실시예를 측면도로 나타낸다. 조명 유닛은 설치 부분(mounting part)(12) 및 모터 구동되는 조인트(motor-driven joint)(16)에서 설치 부분(12)에 관하여 기계적으로 움직일 수 있는 설비물(fixture)(14)을 포함한다.

설비물(14)은 광원(18) 및 초음파 수단들을 포함하고, 초음파 수단들은 제1 실시예의 예에서 초음파 송신기들(20a, 20b)이다. 광원(18)은 중심 광학 축(23)의 주위에 유도된 광의 빔(22)(스포트 라이트)을 방출하고, 그것의 방향 분포(입체각(solid angle))는 (도시되지 않은) 적합한 반사기에 의해 달성된다.

초음파 송신기들(20a, 20b)은 중심축들(26a, 26b)을 갖는 공간 강도 분포들을 갖는 초음파 신호들(24a, 24b)을 송신하기 위해 설비물(14)에 배열된다. 따라서 초음파 송신기들(20a, 20b)의 초음파 방출들(24a, 24b)은 공간 강도 분포에서 다르다. 도시된 바람직한 예에서, 그것들은 위치 및 방출 방향 양쪽 모두에서 다른데, 즉, 축들(26a, 26b)은 각도 α로 배열된다. 또한, 초음파 송신기들(20a, 20b)의 초음파 방출들(24a, 24b)은 광원(18)으로부터의 광 방출(22)의 방향과 다른데, 즉, 축들(26a, 26b)과 주 광원(18)의 광 방출(22)의 중심 광학 축(23) 사이에 각도 β가 존재한다.

다르게는, 초음파 송신기들(20a, 20b)이 도시된 바와 같이 어떤 거리를 두고 배열되지만, 평행한 방향들로 초음파를 방출하는 것도 가능할 것이다. 이것은 도 7에 도시되어 있다. 도 8에 도시된 추가적인 대안으로서, 그 방출들은, 비록 상이한 형상, 예를 들면, 제1의 폭이 넓은 방출(24a) 및 제2의 폭이 좁은 방출(24b)을 가질지라도, 동일한 방향이 될 수 있고, 동일한 축(26)을 가질 수도 있다.

여기에 도시된 제어 가능한 조명 유닛(10)은 단지 개략적으로 나타내어졌다는 것에 주목해야 한다. 모터 구동되는 조인트(16)는 상세히 도시되지 않았다. 조명 유닛들의 여러 가지 종류의 모터 구동되는 움직일 수 있는 설치가 그 자체로 숙련자에게 알려져 있다. 광원(18)의 유형은, 그것들이 조명 목적으로 적합하기만 하면, 즉, 특정한 영역, 예를 들면, 방의 부분들을 조명하기에 족할 만큼 높은 강도로 가시 광을 제공하기만 하면, 백열 램프, 아크 방전 램프, 형광 램프 및 고출력 LED와 같은 이용 가능한 광원들 중에서 매우 다르게 선택될 수 있다. 또한, 예를 들면, LED들의 어레이, 다수의 백열 램프들 또는 심지어 상이한 유형들의 광원들의 조합들과 같은, 주 광원(들)으로서 제공되는 다수의 광원들이 존재할 수 있다.

도 1의 예에서, 조명 유닛의 움직임은 하나의 축, 즉 조인트(16)의 축 주위의 회전으로서만 도시되어 있다는 것에 주목해야 한다. 따라서, 움직임은 광원(18)의 중심 광학 축(23)과 수평 방향 사이에 정의될 수 있는, 평면각 γ로서 기술될 수 있다. 그의 방향이 도시된 바와 같이 하나의 차원(dimension)에서만 제어 가능한 조명 유닛(10)을 제공하는 것이 가능하지만, 숙련자에게는 기초적인 개념은 당연히, 방향들이 평면각보다는 입체각들에 의해 정의될 수 있도록, 다차원 움직임까지 확장된다는 것이 명백할 것이다. 이것은 당연히 광원(18)의 광학 축(23)에 관해서뿐만 아니라 서로에 관한 초음파 송신기들(20a, 20b)의 배열(축들(26a, 26b) 사이의 각도)에도 적용된다.

도 2는 초음파 송신기들(20a, 20b) 및 광원(18)을 갖는 설비물(14)의 단순화된 개략도를 나타낸다. 전기 에너지를 공급하는 전기 접속(28)이 제공된다. 구별 가능한 초음파 신호들을 제공하기 위하여, 송신기들은 동일한 기본 초음파 주파수에서 작동되지만, 상이한 변조로 작동된다. 이것을 달성하기 위해, 변조 방식에 따라 송신기들(20a, 20b)을 구동하는 변조 드라이버 회로들(30a, 30b)이 제공된다.

변조는 송신기들(20a, 20b)의 단순한 온/오프 제어일 수 있다. 그러나, 방출되는 초음파 신호들은 "코드 분할 다중 접속"(CDMA)으로 알려진 확산 스펙트럼 기술을 이용하여 변조되는 것이 특히 바람직하다. 여기에서 각각 "A" 또는 "B"로 지시될 수 있는, 개별 코드들은 서로 직교인데, 즉, 한 코드의 자기상관(autocorrelation)의 값은 2개의 상이한 코드들의 상호 상관(cross correlation)의 값보다 현저히 높다. 따라서, 복조기는 상이한 소스들(20a, 20b)에 의한 변조된 초음파 신호들의 동시 송신들을 구별하기 위해 미리 결정된 코드들을 이용할 수 있다. 또한, 바람직한 실시예에서는 PN(pseudo-noise) 시퀀스들과 같은 비동기식 CDMA 코드들이 적용될 수 있는데, 그 이유는 그것들은 상이한 송신기들에 대하여 공통의 클록을 요구하지 않기 때문이다. 한층 더 나아간 해법에서는 상이한 송신기들에 대한 신호들은 "시분할 다중 접속"(TDMA) 또는 "주파수 분할 다중 접속"(FDMA)을 각각 이용하여 시간 또는 주파수 영역에서 구별될 수 있다.

따라서 드라이버 유닛들(30a, 30b)은 송신기들(20a, 20b)의 초음파 방출(24a, 24b)을, 그것들이 상이한 식별 코드들을 포함하도록, 변조한다. 예를 들면, 제1 송신기(20a)에 의해 방출된 신호(24a)는 코드 "A"를 포함할 수 있는 반면, 제2 송긴기(20b)에 의해 방출된 신호(24b)는 코드 "B"를 포함한다.

다수의 광원들을 갖는, 예를 들면 방 안의, 조명 시스템(40)을 나타내는 도 3에 관련하여, 상이한 방향들(26a, 26b)로 향하고 있는 설명된 변조된 송신기들(20a, 20b)을 갖는 제어 가능한 조명 유닛(10)의 이용이 설명될 것이다. 종래의 고정된 광원(42)이 방의 천장에 제공, 예를 들면, 설치된다. 또한, 제어 가능한 조명 유닛(10)이 또한 거기에 설치된다. 조명 유닛(10)은 제어 유닛(44)이, 위에 설명된 바와 같이 이 예에서 각도 γ에 의해 기술될 수 있는, 광 방출의 방향을 제어할 수 있도록, 제어 유닛(44)에 접속된다.

조명 유닛(10)에 의해 조명될 수 있는 영역 내에 이동 제어 엘리먼트(46)가 배열된다. 이 제어 엘리먼트(46)는 제어 유닛(44)에 접속된다.

도 4는 제어 엘리먼트(46)를 개략적인 형태로 나타낸다. 그것은 초음파 신호를 수신하고 대응하는 전기 신호를 생성하는 초음파 수신기(마이크)(50)를 포함한다. 그 전기 신호는 코드들 "A" 및 "B"에 따라 변조되어 있는 수신된 신호의 부분들을 추출하기 위해 복조 유닛(52)에 의해 복조된다. 복조 유닛(52)은 신호의 대응하여 복조된 부분들을 측정 장치들(54a, 54b)에 전달하고, 측정 장치들(54a, 54b)은 코드들 "A" 및 "B"로 각각 변조된 수신된 신호 부분의 위상 및/또는 진폭을 나타내는 값을 전달한다. 그 값들을 그 후 인터페이스 유닛(56)에 전달되고 제어 유닛(44)에 전달된다.

따라서, 도 3의 조명 시스템(40) 내의 이동 제어 엘리먼트(46)는 송신기들(20a, 20b) 외에 다른 소스들로부터의 초음파 신호 기여들을 수신할 수 있지만, 제어 유닛(44)에 전달된 신호는 제어 가능한 조명 유닛(10)으로부터의 변조된 신호들(24a, 24b)의 수신된 강도들에 관한 정보만을 포함한다.

이것은 제어 유닛(44)이 조명 유닛(10)의 방향을 제어하는 것을 허용한다. 예를 들면, 제어 엘리먼트(46)의 위치로 향하도록 조명 유닛(10)을 유도하는 것이 바람직할 수 있다. 도 3에 나타내어진 바와 같은 조명 유닛(10)의 위치에서는, 조명 유닛이 오른쪽으로 너무 멀리 유도되어 있는 것이 명백하다. 이것은 코드 "A"에 따라 변조되어 있는, 제1 초음파 송신기(20a)로부터의 비교적 강한 입사 신호(24a)를 초래하는 반면, 제2 초음파 송신기(20b)로부터 코드 "B"로 변조된 신호가 수신되지 않거나 작은 신호만이 수신된다. 제어 유닛(44)에 송신된, 이 정보로부터, 유닛(44)은 조명 유닛(10)이 오른쪽으로 너무 멀리 유도되어 있다는 것을 결정할 수 있다. 수신된 강도들의 몫은 심지어 정렬불량(misalignment)의 각도 값의 어떤 측정치를 산출할 것이다.

따라서 제어 유닛(44)은 조명 유닛(10)을 왼쪽으로 어떤 거리만큼 움직이도록 모터 조인트(16)에 대응하는 제어 명령들을 송신한다. 그 후, 제어 유닛(44)이 정렬이 이제 정확한지(동일한 초음파 방출들(24a, 24b)이 수신되는지), 또는 왼쪽으로의 추가적인 정정이 필요한지(방출(24a)이 더 강한지) 또는 오른쪽으로의 추가적인 정정이 필요한지(방출(24b)이 더 강한지)를 나타내는 정보를 수신하도록, 제어 엘리먼트(46)에 의해 초음파 신호들의 진폭들의 추가적인 측정이 실행된다. 따라서 제어 유닛(44)은 조명 유닛(10)의 광학 축(23)이 제어 엘리먼트(46)의 위치로 유도되도록 조명 유닛(10)을 정확히 유도하기 위해 폐루프 제어를 채용할 수 있다.

다르게는, 제어 엘리먼트(46)는 소스들(20a 및 20b)로부터의 신호들 사이의 위상 차이를 평가할 수 있다. 위상 차이가 최소화될 때, 램프는 제어 유닛으로 향하고 있다.

도 5는 조명 유닛(11)의 대안 실시예를 나타낸다. 조명 유닛(11)은 대부분 도 1과 관련하여 설명된 조명 유닛(10)에 대응한다. 같은 부분들은 같은 번호들에 의해 참조된다. 이하에서는, 다른 부분들만이 더 설명될 것이다.

제1 실시예에서와 같이 2개의 초음파 송신기들 대신에, 제2 실시예에 따른 조명 유닛(11)은 2개의 초음파 수신기들(마이크들)(21a, 21b)을 포함한다. 본 예에서 도시된 수신기들은, 그들의 수신 감도가 등방성이 아니고, 방향에 따라 다르도록, 유도된 수신 특징들을 갖는다. 이러한 방향 특징들은 도 5에서 수신 영역들(23a, 23b)로서 상징적으로 도시되어 있다. 마이크의 실제 방향 수신 특징들은 3차원 형상에 의해 정의된다는 것은 숙련자에 의해 당연히 이해된다. 각 수신 영역(23a, 23b)에 대하여, 정의된 중심 축(26a, 26b)이 존재할 수 있다.

도 5의 예에서, 초음파 수신기들(21a, 21b)은 기계적으로 움직이는 설비물(14) 상에 서로 어떤 거리를 두고 배열되어 있다. 또한, 그것들은 상이한 방향들로, 즉, 그들의 중심 축들(26a, 26b)이 어떤 각도로 배열되도록, 배열되어 있다.

이 결과로, 송신기 위치들로부터의 초음파 신호들이 양쪽 수신기들(21a, 21b)에서 수신되는 방식은 일반적으로 다를 것이다(도시된 예에서는, 중심 축(23) 상의 위치들로부터 방출된 초음파 신호들만이 양쪽 수신기들에 의해 동등하게 수신될 것이다). 이것은 (도시되지 않은) 이동 제어 유닛이 단일 초음파 방출기를 갖는, 조명 시스템에서 조명 유닛(11)의 자동 제어를 실행하기 위해 이용된다.

초음파 방출기는 일정할 수 있는 또는, 예를 들면, 식별자 또는 코드로, 변조될 수 있는 초음파 신호를 방출한다.

조명 시스템의 제1 예에서와 같이, 이 경우, 초음파 송신기를 갖는, 이동 제어 엘리먼트는 조명 유닛(11)에 의해 조명될 수 있는 영역 내에 배치된다. 송신기로부터의 초음파 신호는 양쪽 수신기들(21a, 21b)에 의해 수신된다. 조명 유닛(11) 내에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 전기 접속(28)에 접속된 처리 회로(27)가 배열되어 있다. 처리 회로(27)는 수신기들(21a, 21b)에서 수신된 신호들을, 그 양쪽 신호들에서 - 가능한 잡음 사이에서 - 송신기로부터의 기여를 식별하고 이 2개의 신호들을 비교하는 것에 의해 그 신호들을 처리한다.

만약 방출된 초음파 신호가 코드로 변조되어 있다면, 그것은 다른 초음파 신호들 또는 잡음 영향들로부터 더 잘 구별될 수 있다. 이 경우, 수신된 신호들을 이전에 알려진 코드와 상관시킴으로써 도 6에 나타내어진 것과 같은 처리 회로(27)에서 실행되는 복조가 있을 수 있다. 이것은 다른 신호 기여들을 억제하고 관련된 신호만을 포함하는 차후의 비교를 위한 신호들을 산출할 것이다. 당연히, 변조되지 않은 초음파 신호의 경우에는, 처리 회로(27) 내의 상관기 유닛들은 생략될 수 있다.

제1 변형에서, 상기 비교는 신호들의 진폭과 관련이 있을 수 있다. 진폭 몫이 결정되고 제어 유닛(29)에 전달된다. 제어 유닛(29)은 이 몫의 값에 따라서 방향 제어 수단 - 본 예에서는 모터 구동되는 조인트(16) - 을 제어한다. 예를 들면, 만약 수신기(21a)에서 수신된 신호의 진폭을 수신기(21b)에서 수신된 신호의 진폭으로 나눈 몫이 1보다 높다면, 조명 유닛은 수신기(21b)의 방향으로(즉, 도 5의 예에서는 오른쪽으로) 이동되고, 그렇지 않다면 반대 방향으로 이동된다. 이것은 그 몫이 1의 값에 도달할 때까지 반복되고, 그에 따라 (초음파 송신기가 중심 축(23) 상에 위치하도록) 이제 조명 유닛(11)이 이동 제어 엘리먼트로 곧장 향하게 된다.

추가적인 변형에서, 수신 신호들은 위상에 관하여 비교된다. 위상 차이가 결정되고 제어 유닛(29)에 전달된다. 제어 유닛(29)은 위상 차이를 최소화하도록 방향 제어 수단(16)을 제어하고, 이 또한 조명 유닛(11)이 이동 제어 유닛으로 향하게 되는 구성을 초래한다.

제1 실시예에서와 같이, 제2 실시예에 따른 조명 시스템도 적당한 접속을 통하여 실행되는 추가적인 외부 제어, 예를 들면, 전기 공급(28)을 통한 전력선 통신을 이용할 수 있다.

전술한 실시예들에서는 조명 유닛들이 기계적으로 움직일 수 있는 설비물(14)에 의해 방향 조정 가능한 것으로 나타내어져 있지만, 도 9a, 9b에 관련하여 다음에 설명되는 바와 같이, 상이한 방법들로 조명 유닛의 광 방출의 방향 제어를 달성하는 것도 가능하다. 이전의 도면들에서 설명되고 도시된 예들은 모터 조인트를 방향을 제어하는 수단이라고 부를 수 있지만, 이것은 단지 예로서 주어졌고 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다는 것에 주목해야 한다. 대신에, 도시되고 설명된 모터 조인트를 갖는 조명 유닛들을 다음에 설명될 대안적인 조명 유닛들로 교환하는 것이 가능하다.

도 9a에 도시된 바와 같이, 광 방출을 (여기서 -2... 2로 지시된) 상이한 방향들로 유도하는 것은 광원(18)(이 경우에는 LED인 것으로 도시되어 있지만, 광원(18)은 당연히 임의의 다른 유형의 것일 수 있다)의 빔 경로에 배치된 광학 장치(60)의 기계적 움직임, 예를 들면, 회전에 의해 달성될 수 있다. 도시된 광학 장치는, 예를 들면, 렌즈, 또는 확산기일 수 있고, 예를 들면, 모터에 의해 이동될 수 있다. 다르게는, 광학 장치는 반사기일 수 있다. 광학 장치의 위치는 광 방출의 방향을 제어한다. 위에 설명된 설비물(14)의 기계적 움직임의 경우에서와 같이, 도시된 평면에서의 회전뿐만 아니라, 수직 축 주위의 회전도 가능하다.

도 9b에 도시된 추가적인 실시예에서, 조명 유닛(11)은 복수의 개별적으로 제어 가능한 광원들(64)을 포함하고, 그것들은 상이한 방향들로 유도된 광 방출을 방출하도록 공통 바디(66) 상에 설치되어 있다. 조명 유닛(11)으로부터의 가능한 광 방출들의 전체 범위는 도 9b에서 빔 패턴(68)으로서 지시되어 있고, 개별 광원들(64)로부터의 광 방출들을 보더링(bordering)하는 것에 의해 만들어진다. 다르게는, 광 방출들은 오버랩할 수도 있다.

조명 유닛(11)으로부터의 광 방출의 소망의 강도 및 방향에 대한 입력 명령들을 수신하고, 결과적인 총계 출력으로서, 소망의 방출을 달성하도록 개별 광원들(64)을 구동하는 제어 회로(70)가 제공된다. 이것은 조명 유닛(11)의 임의의 부분의 기계적 움직임 없이 달성된다. 예를 들면, 만약 방향 0으로의 방출만이 소망된다면, 제어 장치(70)는 "0" 방향으로 향해 있는 중심 광원을 제외한, 광원들(64)이 모두 오프로 스위칭되도록 광원들(64)을 제어할 수 있다. 유사하게, "-2"의 빔 방향이 소망된다면, 왼쪽의 광원(64)만이 온으로 스위칭될 것이다. 광원들(64)이 제공되어 있는 2개의 방향들 사이에 있는 소망의 광 방출의 경우에, 예를 들면, "-1.5"의 조명 방향에 대하여, 이것은 특정한 광원들(64)을 부분적으로 디밍된 상태(dimmed state)로 조작하는 것에 의해, 예를 들면, 가장 왼쪽의 2개의 LED들을 50% 조명 기여로 조작하는 것에 의해 달성될 수 있다.

따라서, 조명 유닛(11)은 임의의 기계적으로 움직이는 부분들이 없이 상당한 범위(68) 내에서 유도된 조명을 달성할 수 있다.

도시된 광원들(64)은 여기에서, 도면에 도시된 바와 같이, 바람직한 LED들이지만, 다르게는 당연히 다른 바람직한 디밍 가능한 유형의 광원들일 수 있다.

또한 조명 유닛(11)에는 초음파 수단들이 설치되고, 도시된 예에서는 복수의(여기에서는 4개가 도시됨) 초음파 수신기들(21)이 또한 기계적으로 고정된 방법으로 설치되어 있다. 위에 설명된 바와 같이, 초음파 수신기들(21)에 의해 수신된 초음파 신호들은 초음파 송신기 쪽으로의 상대적인 방위를 결정하기 위해 처리되고, 초음파 송신기의 신호는 초음파 수신기들(21) 각각에서 수신된다. 예를 들면, IEEE Signal Processing Magazine, July 1996, pp 67-94의 Hamid Krim 및 Mats Viberg의 논문 "Two Decades of Array Signal Processing Research"에 설명된 것과 같은, 개별 수신기들(21)에서 수신된 신호의 위창 차이들을 이용하는 공지된 어레이 처리 기술들이 이용될 수 있다.

그렇게 초음파 송신기를 갖는 이동 제어 엘리먼트 쪽으로의 상대적인 방위가 결정된 후에, 제어 장치(70)는 그에 따라서 조명 유닛(11)의 광원들(64)을 결정된 방향으로 향하도록 제어할 수 있다.

도 10은 다수의 방향 제어 가능한 조명 유닛들(10, 10')이 어떻게 제어될 수 있는지를 예로 설명하기 위한 추가적인 조명 시스템(80)을 나타낸다. 모터 조인트들에 의해 제어 가능하고, 주 광원으로서 할로겐 램프를 갖고, 제1 초음파 수단으로서 2개의 송신기들을 갖는, 도시된 유형의 방향 제어 가능한 조명 유닛들(10, 10')은 단지 예로서 주어졌고, 당연히 더 설명되는 조명 유닛들, 방향을 제어하는 방법들 및 광원들의 유형들 중 임의의 것으로 대체될 수 있다는 것에 주목해야 한다.

도 10의 조명 시스템(80)에서 도시된 것과 같은 다수의 방향 제어 가능한 조명 유닛들의 경우에, 그 소스들의 초음파 방출에서 임베드된 코드들은 유일하다. 따라서, 제1 방향 제어 가능한 조명 유닛(10)의 왼쪽의 초음파 송신기는 그의 임베드된 코드에 의해 동일한 조명 유닛의 다른 송신기로부터뿐만 아니라, 다른 조명 유닛들의 모든 다른 초음파 송신기들로부터도 구별될 수 있다.

조명 시스템(80)을 제어하기를 원하는 사용자는 다음과 같이 진행한다:

첫째로, 그의 방향이 먼저 제어되어야 하는 방향 조명 유닛이 식별된다. 이것은, 예를 들면, 이동 제어 유닛(46)을 조명 유닛의 초음파 방출 부분에 가까이 유지하여, 제어 유닛(46)이 이제 방출된 코드들을 식별하여 조명 유닛을 식별하도록 하는 것에 의해 행해질 수 있다. 다른 방법은 제어 가능한 조명 장치들을 식별하는 사용자 인터페이스 장치를 이용하는 방법이다. 선택된 조명 유닛은 점멸(flashing)을 시작할 수 있고, 따라서 사용자는 현재 선택된 조명 유닛을 식별할 수 있다.

다른 방법은 제어 장치를 그 스포트(spot)의 광 빔에 두는 것일 것이다. 코드들/식별자들/신호들의 쌍들의 진폭/위상의 차이에 기초하여, 장치는 제어될 램프, 예를 들면, 2개의 소스들로부터의 신호들이 최저 위상/진폭 차이를 갖는 램프를 선택할 수 있다.

선택이 실행된 후에, 제어 엘리먼트(46)는 방향 광원으로부터의 방출된 광원이 목표로 하는 것으로 추정되는 위치에 배치된다. 사용자는 그 후 자동 제어를 시작하고, 그에 따라 제어 유닛(44)은 선택된 조명 유닛(10)을 이 위치로 향하도록 자동으로 조정한다.

제어는 위에 설명된 바와 같이 제어 엘리먼트(46)에서 수신된 신호에서 개별적으로 코딩된 초음파 방출들의 기여를 측정하고 그 복조된 정보를 제어 유닛(44)에 통신하는 것에 의해 실행된다. 여기서 조명 유닛(10)의 소망의 방향은 현재의 측정에 기초하여, 또는 이전의 측정들의 세트와 함께, 폐루프 제어 알고리즘에 의해 계산된다. 이 방향은 방향 제어 가능한 조명 유닛(10)에 통신되고, 그에 따라 조명 유닛(10)은 그 통신된 제어 데이터에 기초하여 그의 방출 방향을 변경한다(그 변경은 예를 들면 위에 설명된 실시예들 중 하나에 따라 실행될 수 있다).

위에 설명된 측정 및 조정 단계들은 만족스러운 결과가 달성될 때까지 반복된다.

제어 유닛(44) 내에서, 제어는 각 단계에서 조명 유닛(10)의 새로운 방향을 산출하는 제어 알고리즘에 따라 그렇게 실행된다. 제어 알고리즘의 예는 별개의 가능한 방향들의 세트를 시도하고 평가 기준에 따라 가장 높은 점수를 갖는 것을 선택할 수 있다. 다른 방법들은 적응 필터링(LMS, RLS 알고리즘) 또는 그 자체로 숙련자에게 공지된 다른 최적화 기술들에 기초할 수 있다.

제1 조명 유닛(10)의 방향이 그렇게 조정된 후에, 사용자는 이제 제2 제어 가능한 조명 유닛(10')의 방향을 조정하기 시작할 수 있다. 이 조명 유닛은 동일한 위치로 유도될 수 있고, 또는 제어 엘리먼트(46)는 제2 조명 유닛(10')을 다른 위치로 유도하기 위해 이동될 수 있다.

다르게는, 조명 시스템(80) 내의 방향 조정 가능한 조명 유닛들이 모두 광학 센서(46)의 위치로 유도되도록, 그것들 양쪽 모두를(또는 추가적인 이용 가능한 조명 유닛들의 경우에, 모두를, 또는 적어도 적어도 부분 집합을) 동시에 제어하는 것도 가능하다.

위에 설명된 예들에서는 방향 제어가 2D 평면에서만 실행되지만, 그 개념은 당연히 3차원에도 적용된다.

본 발명은 도면들 및 전술한 설명에서 상세히 도시되고 설명되었다. 그러한 도시 및 설명은 제한적인 것이 아니라 설명적인 또는 예시적인 것으로 간주되어야 하고; 본 발명은 그 개시된 실시예들에 제한되지 않는다.

다음과 같은, 가능한 복수의 추가적인 특징들이 존재한다.

- 이동 제어 엘리먼트에의 오프셋을 갖는 스포트들의 정렬

상기 예들에서는 어떻게 조명 유닛들이 곧장 제어 엘리먼트(46)로 향하도록 제어될 수 있는지가 제시되었다. 당연히 소정의 - 고정된 또는 가변적으로 선택된 - 오프셋 각도를 갖는 조명 방향을 자동으로 획득하는 것도 가능하다는 것에 주목해야 한다. 예를 들면, 조작자는 제어 엘리먼트(46)의 위치보다 소정의 각도, 예를 들면 10°위로 향하도록 스포트를 조정하기로 결정할 수 있다.

- 초음파 신호들이 송신되는 시간들

전술한 텍스트에서는, 조명 유닛들 및 초음파 송신기들은 제어를 용이하게 하기 위해 초음파 신호들을 방출하거나 수신하는 그들의 특수한 특징에 관련하여 설명되었다. 당연히, 조명 유닛들의 주요 목적은 여전히 소망의 조명을 제공하는 것이다. 따라서, 제어가 성공적으로 실행된 후에, 위에 설명된 송신기들은 변조된 초음파 신호들을 계속해서 방출할 수 있고, 바람직하게는 새로운 방향 제어 모드에 들어가는 것에 의해 다시 활성화될 때까지 초음파 수단들이 무력화(disable)되는, 동작 모드에 있을 것이다.

사실상, 복수의 조명 유닛들을 갖는 시스템에서, 각 조명 유닛의 초음파 송신기들은 그것들의 조명 유닛이 제어를 위해 특별히 선택되는 경우에만 초음파 신호들을 방출하도록 조작될 수 있다. 따라서, 조작자는 제어를 위해 제한된 수의, 또는 심지어 단 하나의 조명 유닛을 선택할 수 있다. 제어 유닛은 그 후 선택된 조명 유닛(들)의 송신기들에 코드들을 할당할 것이다. 이것은, 효과적인 제어를 위해 코드들이 유일할 필요가 있기 때문에, 코드들의 취급을 상당히 용이하게 할 것이다. 만약 코드들이 그 결과 특별히 요구되는 경우에만 이용된다면, 제한된 수의 코드들로 충분할 수 있다. 복수의 조명 유닛들 각각에서 송신기들이 동시에 조작(제어)되지 않는 것이 보장된다면 그 송신기들이 동일한 코드를 갖는 것도 가능하다.

- 강도 및 색의 추가적인 제어

이 방법의 기술들에 의해, 조명 유닛들의 방향에 더하여, 광 방출의 강도 및/또는 색을 제어하는 것도 가능할 수 있다. 이것은 예를 들면 제어 엘리먼트(46)에 위치하는 사용자 인터페이스에서 수동으로 행해질 수 있고, 또는 제어 유닛(44)을 통하여 실행되는 자동 제어에 의해 행해질 수 있다. 예를 들면, 강도는 목표 위치에서 일정한 광 강도를 달성하기 위해 조명 유닛의 방위의 함수로서 증가된다.

청구항들에서, 단어 "comprising"은 다른 엘리먼트들을 배제하지 않고, 부정관사 "a" 또는 "an"은 복수를 배제하지 않는다. 특정한 수단들이 서로 다른 종속 청구항들에서 기재되는 단순한 사실은 이러한 수단들의 조합이 유리하게 이용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다. 청구항들에서의 임의의 참조 부호들은 그 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

Claims (10)

1. 방향 제어 가능한 조명 유닛으로서,
   상이한 방향들로 광 방출을 유도(direct)하는 수단(16), 및
   적어도 2개의 초음파 송신기 및/또는 수신기 유닛들을 포함하는 제1 초음파 수단(20a, 20b, 21, 21a, 21b)을 포함하고,
   상기 적어도 2개의 초음파 송신기/수신기 유닛들은 그것들이 위치, 방출의 공간 강도 분포의 방향, 방출의 공간 강도 분포의 형상, 수신 감도의 공간 분포의 방향, 또는 수신 감도의 공간 분포의 형상 중 적어도 하나에서 다르도록 상기 조명 유닛에 배치되는 방향 제어 가능한 조명 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 초음파 수단은 적어도 2개의 초음파 송신기 유닛들(20a, 20b)을 포함하고 상기 초음파 송신기 유닛들은 구별 가능한 초음파 신호들(24a, 24b)을 송신하도록 동작 가능한 방향 제어 가능한 조명 유닛.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 광 방출을 유도하는 수단은 상기 광 방출을 유도하는 기계적으로 움직일 수 있는 엘리먼트(14, 60)를 포함하고,
   상기 초음파 수단(20a, 20b)은 상기 움직일 수 있는 엘리먼트와 함께 움직이기 위해 상기 움직일 수 있는 엘리먼트에 배치되는 방향 제어 가능한 조명 유닛.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 광 방출을 유도하는 수단은 결과적인 총계 광 방출(resulting sum light emission)(68)을 유도하도록 상이한 고정된 방향들로 향하고 있는 복수의 광원들(64)을 제어하는 구동 수단(70)을 포함하고,
   상기 총계 광 방출(68)은 상기 광원들(64)로부터의 광 방출의 상대적인 강도를 제어하는 것에 의해 유도되는 방향 제어 가능한 조명 유닛.
5. 조명 시스템으로서,
   제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 방향 제어 가능한 조명 유닛(10, 10'),
   제2 초음파 수단(50)을 포함하는 이동(mobile) 제어 엘리먼트(46) ― 상기 제1 초음파 수단이 적어도 2개의 초음파 송신기 유닛들(20a, 20b)을 포함하고 상기 제2 초음파 수단이 적어도 하나의 초음파 수신기 유닛(50)을 포함하거나, 또는 상기 제1 초음파 수단이 적어도 2개의 초음파 수신기 유닛들(21, 21a, 21b)을 포함하고 상기 제2 초음파 수단이 적어도 하나의 초음파 송신기 유닛을 포함함 ―, 및
   적어도 하나의 수신기 유닛(21a, 21b, 21, 50)에서 수신된 신호를 평가하는 제어 수단(44) ― 상기 방향 제어 가능한 조명 유닛(10)과 상기 제어 엘리먼트(46)의 상대적인 방향을 결정하기 위해, 및 상기 상대적인 방향에 따라 상기 제어 가능한 조명 유닛(10)의 방향을 제어하기 위해, 동일한 수신기 유닛(50)에서 수신된 상이한 송신기 유닛들(20a, 20b)의 신호들 사이의 차이, 또는 동일한 송신기로부터 상이한 수신기들(21, 21a, 21b)에 의해 수신된 신호들 사이의 차이가 이용됨 ―
   을 포함하는 조명 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제어 수단(44)은 상기 제어 가능한 조명 유닛(10)을, 그것의 방향이 상기 이동 제어 엘리먼트(46)의 위치로 향하도록 조정되도록 제어하기 위해 배치되는 조명 시스템.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 제어 수단(46)은 상기 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나에 관한 상기 차이를 평가하기 위해 배치되는 조명 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 초음파 수단은 적어도 2개의 초음파 송신기 유닛들(20a, 20b)을 포함하고,
   상기 초음파 송신기 유닛들은 구별 가능한 초음파 신호들(24a, 24b)을 송신하도록 동작 가능하고, 상기 신호들 양쪽 모두는 상기 수신기 유닛(50)에서 수신되고,
   상기 제어 수단(44)은 상기 신호들 사이의 차이에 관한 적어도 하나의 파라미터를 분석하기 위해 배치되고, 상기 파라미터는 상기 신호들의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나에 의존하고,
   상기 신호들은 시간, 코드 및/또는 주파수 다중 접속 기술에 의해 구별 가능한 조명 시스템.
9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어 수단(44)은, 상기 방향이 조정되어야 하는, 상기 조명 유닛(10)의 방향 제어 모드에서만 상기 제1 초음파 수단을 활성화하고,
   상기 조정된 방향이 조명 동작을 위해 일정하게 유지되는 동작 모드에서 상기 제1 초음파 수단을 비활성화하기 위해 배치되는 조명 시스템.
10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 방향 제어 가능한 조명 유닛(10), 및 제2 초음파 수단(50)을 포함하는 이동 제어 엘리먼트(46) ― 상기 제1 초음파 수단이 적어도 2개의 초음파 송신기 유닛들(20a, 20b)을 포함하고 상기 제2 초음파 수단이 적어도 하나의 초음파 수신기 유닛(50)을 포함하거나, 또는 상기 제1 초음파 수단이 적어도 2개의 초음파 수신기 유닛들(21, 21a, 21b)을 포함하고 상기 제2 초음파 수단이 적어도 하나의 초음파 송신기 유닛을 포함함 ― 를 포함하는 조명 시스템을 제어하는 방법으로서,
    상기 수신기 유닛(50) 또는 유닛들에서 수신된 상기 송신기 유닛 또는 유닛들(20a, 20b)로부터의 신호를 평가하는 단계,
    동일한 송신기 유닛로부터 상이한 수신기 유닛들(21a, 21b, 21)에서 수신된 신호들 사이의 차이, 또는 동일한 수신기 유닛(50)에서 수신된 상이한 송신기 유닛들(20a, 20b)의 신호들 사이의 차이를 결정하는 단계,
    상기 차이를 이용하여 상기 방향 제어 가능한 조명 유닛(10)과 상기 제어 엘리먼트(46)의 상대적인 방향을 결정하는 단계, 및
    상기 결정된 상대적인 방향에 따라 상기 제어 가능한 조명 유닛(10)의 방향을 제어하는 단계
    를 포함하는 조명 시스템의 제어 방법.

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