用于照明控制的控制單元和方法
【專利摘要】一種用于控制空間（3）中的亮度的控制單元（9），其中該控制單元被配置成：估計作為時間的函數的至少一個目標（8）的三維地點，并且基于估計的所述至少一個目標的三維地點控制空間中的亮度。
【專利說明】用于照明控制的控制單元和方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于照明控制的控制單元和方法。
【背景技術】
[0002]實現實用或美觀的效果的人工照明的使用在不斷增加。對于室內和室外設置二者而言，存在許多用于辦公室、餐館、博物館、廣告牌、家庭、商店、櫥窗等等的照明系統(tǒng)實例，包括例如燈泡、LED和聚光燈。
[0003]不管是室內還是室外設置中的合適/方便的照明對于存在于該環(huán)境中的人而言都是非常有益的，因為該照明可能例如有助于他/她的舒適度、生產力、幸福感等等。光源的人工控制可以改善照明，例如因為一個人可以依照他/她的偏好控制房間中的照明。例如，這個人可以在到達時接通燈并且在離開房間時關斷燈。然而，照明的人工控制同時可能是不希望的、低效的和/或繁瑣的。舉例而言，對于例如商店中的照明而言，有利的是照明控制單元能夠在沒有客戶的操作下關斷或者接通光源。舉另一個實例而言，避免照明的人工控制可能在一些情況下，例如在存在多個光源并且這些光源置于房間中的不同地點處時是特別有利的。接通或者關斷所述多個燈中的每一個的人工操作在這種情況下可能是不方便的。
[0004]鑒于上面的觀察，存在增長的對于可以為用戶提供合適的照明的自動照明系統(tǒng)的需求。
[0005]在專利文件W0-2005/069698中，公開了一種涉及占用者的檢測的照明控制。在每個局部區(qū)域中發(fā)射的光被唯一地調制以便標識該相應的區(qū)域。調制的光由局部區(qū)域中的可穿戴占用檢測器檢測，這些檢測器進而將檢測器-定位器信號發(fā)送至照明控制單元，從而標識哪些局部區(qū)域被占用。這些信號也可以唯一地標識各檢測器，從而使得照明系統(tǒng)控制器能夠確定每個局部區(qū)域中的檢測器的數量和身份。
[0006]然而，用于照明的可替換和/或補充的解決方案可能是令人感興趣的，從而提供一種更合適的照明。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是減輕上面的問題并且提供一種設備和方法，這種設備和方法提供改善的照明。
[0008]這個和其他目的通過提供一種具有如獨立權利要求中所限定的特征的控制單元和方法來實現。從屬權利要求中限定了優(yōu)選的實施例。
[0009]因此，依照本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于控制空間中的亮度的控制單元。該控制單元被配置成估計作為時間的函數的目標三維地點。此外，該控制單元被配置成基于估計的目標三維地點控制空間中的亮度。
[0010]依照本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于控制空間中的亮度的方法。該方法包括估計作為時間的函數的目標三維地點的步驟。此外，該方法包括基于目標三維地點控制空間中的亮度的步驟。
[0011]因此，本發(fā)明基于以下思想:提供一種用于估計目標三維(3D)地點并且基于該估計的目標3D地點控制亮度的控制單元。換言之，亮度可以根據估計的目標3D地點進行控制。
[0012]本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，控制單元提供了一種與通過其他現有技術系統(tǒng)獲得的照明相比對于目標更合適/方便的照明。由于本發(fā)明的控制單元能夠估計目標3D地點，因而光源的照明功能可以根據估計的目標3D地點進行適應性調節(jié)，從而在空間中提供更合適/方便的照明。
[0013]應當理解的是，本發(fā)明人已經認識到，可以提供一種關于作為時間的函數的目標3D地點控制空間中的亮度的控制單元和方法。本發(fā)明的有利之處在于，它方便地提供了根據估計的目標3D地點對照明的控制/適應性調節(jié)。形成對照的是，基于例如房間中人的存在性檢測的現有技術系統(tǒng)可能僅在感測到人的存在時才調節(jié)光。然而，這些系統(tǒng)次于本發(fā)明之處例如在于，這些系統(tǒng)沒有基于作為時間的函數的這個人的或者這個人(目標)的部分的任何三維中的位置的任何知識設置光?，F有技術系統(tǒng)由此涉及許多缺陷之處例如在于，對于目標而言照明未被方便地設置，和/或照明不是能量高效的。相反地，本發(fā)明的控制單元和方法是非常有利的，因為它們基于估計的作為時間的函數的目標3D地點高效地且方便地控制空間中的亮度。
[0014]由于目標3D地點是作為時間的函數而估計的，因而本發(fā)明的進一步有利之處在于，可以估計目標的豎直移動/運動。更特別地，可以估計目標的速度和/或加速度?；谠撔畔?，可以甚至更加改善對空間中的亮度的控制。
[0015]應當理解的是，術語“三維地點”(3D)在本文中可以被解釋為空間地點，例如通過基本上任何坐標系(例如極坐標或者笛卡爾坐標)限定的空間中的地點。此外，應當理解的是，術語“估計”在本文中可以被解釋為“測量”、“確定”、“預測”或者任何其他類似的術語。例如，所述控制單元可以包括用于感測目標3D地點的構件(例如傳感器)。
[0016]依照本發(fā)明的一個實施例，所述控制單元可以進一步被配置成基于方位角、仰角以及到目標的距離估計三維地點。因此，目標3D地點可以基于極坐標和到目標的距離。當前實施例的有利之處在于，控制單元由此可以方便地估計作為時間的函數的目標空間/3D地點。
[0017]依照本發(fā)明的一個實施例，所述控制單元可以進一步被配置成基于三維地點的估計標識目標的活動，并且基于目標的活動控制空間中的亮度。應當理解的是，措辭“標識活動”可以被解釋為識別目標的3D地點和/或3D運動的模式/方案以使得目標的活動可以被標識。當前實施例的有利之處在于，控制單元首先標識目標的活動(基于作為時間的函數的目標3D地點)，并且其次依照該活動控制亮度，使得亮度適當地/方便地適于這種活動。因此，所述亮度基于目標從事的活動而提供了改善的視覺條件。例如，控制單元可以被配置成基于在第一時間段和/或在所述空間的第一部分一個或多個目標的一個或多個3D地點/運動標識第一活動，并且依照該活動控制亮度。類似地，目標的第二活動可以在第二時間段和/或在所述空間的第二部分標識，等等，使得控制單元相應地適應性調節(jié)亮度。
[0018]可以由控制單元標識的活動基本上可以是目標的任何活動/行動/鍛煉。例如，如果目標是人，那么活動可以包括站立、行走、跑步、跳躍、就座、騎車等等。此外，控制單元可以基于目標/人的3D地點標識甚至更加特定的活動,例如體育活動(例如足球、排球、網球、籃球等等)或者日?；顒?例如閱讀、書寫、打字、談話、縫紉、演奏樂器等等)。而且，控制單元可以被配置成標識一個或多個目標的活動的任意組合，例如站立和閱讀、行走且然后就座、就座目標(例如觀眾)坐在站立目標(例如演員)之前等等。
[0019]依照本發(fā)明的一個實施例，所述控制單元可以進一步被配置成基于三維地點的估計與目標的三維地點限度的比較標識目標的活動。應當理解的是，術語“限度”可以被解釋為界限、邊界、閾值等等。此外，兩個或更多限度可以提供區(qū)間、區(qū)塊、面元(bin)等等。換言之，“三維地點限度”可以被解釋為空間的劃分/分割，并且用作用于標識目標的活動的限度和/或區(qū)間。例如，控制單元可以被配置成關于第一豎直或水平限度/區(qū)間估計第一目標3D地點，關于第二豎直或水平限度/區(qū)間估計第二目標3D地點，等等。如果控制單元估計目標存在于某個3D地點限度/區(qū)間處，或者目標運動至另一個3D地點/區(qū)間(例如因為傳感器信號超過閾值)，那么控制單元可以基于3D地點的估計與目標的3D地點限度的比較標識目標的活動。當前實施例的有利之處在于，控制單元可以基于目標3D地點的估計與3D地點限度/區(qū)間的比較更加精確地標識目標的活動。結果，控制單元可以提供對于空間中的亮度的甚至更加改善的控制。
[0020]依照本發(fā)明的一個實施例，所述控制單元可以進一步被配置成基于三維地點的估計與代表特定活動的模型的比較標識目標的活動。應當理解的是，術語“模型”可以被解釋為與特定活動對應的作為時間的函數的目標3D地點的典型模式/方案。換言之，如果作為時間的函數的一個或多個目標的3D地點與特定活動模型的目標的典型3D地點對應，那么控制單元可以將目標的活動標識為該特定活動。例如，如果頭、手和/或單腳/多腳的3D地點與諸如例如行走、就座、踢足球等等之類的目標活動對應，那么控制單元可以標識目標的這種活動。
[0021]依照本發(fā)明的一個實施例，所述控制單元可以進一步被配置成基于三維地點的估計標識目標。當前實施例的有利之處在于，控制單元可以提供關于目標可能是什么的增強理解，并且從而在甚至進一步的程度上改善對于空間中的亮度的控制。換言之，控制單元可以基于作為時間的函數的其3D地點識別/標識目標。例如，其3D地點被估計為相對靠近房間的地板的目標可以例如為單腳/多腳、腿等等。類似地，控制單元將其估計為處于中間3D地點處的目標可以例如為手和/或手持目標(例如工具、體育器材等等)。而且，控制單元可以基于其在豎直方向上的運動、速度和/或加速度識別/標識目標。例如，以擺動方式運動的目標可以例如被標識為行走的人的單腳/雙腳、腿、手。因此，當前實施例提供了以下優(yōu)點:有助于標識/識別目標，從而進一步改善對于空間中的亮度的控制。
[0022]依照本發(fā)明的一個實施例，所述控制單元可以進一步被配置成基于返回信號估計三維地點，其中該返回信號通過碰觸(against)目標反射的探測信號的反射生成。當前實施例的有利之處在于，控制單元可以容易地且方便地根據探測和返回信號估計3D地點，其中提到的信號可以發(fā)送/接收自控制單元本身或者發(fā)送/接收自用于發(fā)送/接收信號的構件，例如收發(fā)器和/或包括發(fā)送器/接收器的任何感測構件。
[0023]依照本發(fā)明的一個實施例，所述控制單元可以進一步被配置成基于探測信號和返回信號估計靜態(tài)元件的地點。當前實施例的有利之處在于，控制單元可以基于其定位靜止元件的配置甚至進一步改善目標的一個或多個3D地點的估計。換言之，控制單元可以依照與靜態(tài)/靜止元件/對象(例如桌子)相比運動的目標(例如人的頭、手和/或腳)的一個或多個3D地點控制亮度。當前實施例的進一步有利之處在于，控制單元可以估計靜態(tài)元件的地點，使得目標運動地點的估計可能不可行，其中靜態(tài)元件在空間中提供(例如書架)。
[0024]依照本發(fā)明的一個實施例，所述控制單元可以進一步被配置成基于探測信號和/或返回信號確定經過的時間、相移和頻率變化?！敖涍^的時間”表示從探測信號(例如從發(fā)送器)發(fā)送時的時間到返回信號(例如由多個接收器)接收時的時間流逝的時間。此外，“相移”在這里表示返回信號的相移，即對于例如多個接收器的返回信號之間的相位差。而且，目標的速度可以借助于接收的返回信號上的從探測信號的頻移(稱為多普勒效應)估計。當前實施例的有利之處在于，控制單元可以甚至更加精確地確定目標的3D地點，導致對于空間中的亮度的甚至更加改善的控制。
[0025]依照本發(fā)明的一個實施例，所述控制單元可以進一步被配置成估計作為時間的函數的目標水平范圍。應當理解的是，術語“水平范圍”可以被解釋為所述空間的水平方向上的區(qū)間、區(qū)塊、面元等等。例如，“水平范圍”可以被解釋為所述空間在水平方向上的劃分/分割。當前實施例的有利之處在于，控制單元可以估計目標在所述空間的平面內的地點/位置，導致對于空間中的亮度的甚至更加改善的控制。此外，通過估計目標的水平范圍，控制單元可以更加精確地估計目標水平地點/位置，從而可以由控制單元提供對于空間中的亮度的甚至更加改善的控制。當前實施例的甚至進一步有利之處在于，可以實現目標3D地點的甚至更加精確的估計，導致對于空間中的亮度的甚至進一步改善的控制。此外，所述更加精確的3D估計甚至進一步有助于標識目標，使得當前實施例甚至進一步改善對于空間中的亮度的控制。而且，目標地點的所述更加精確的3D估計可以甚至進一步有助于控制單元標識目標的活動，導致控制單元能夠甚至進一步控制/適應性調節(jié)空間中的亮度。
[0026]依照本發(fā)明的一個實施例，所述控制單元可以進一步被配置成估計目標的速度，使得目標的軌跡作為時間的函數而被估計，并且其中控制單元進一步被配置成依照該軌跡控制亮度。術語“估計速度”在這里表示該速度可以作為時間的函數例如通過推導從估計的目標地點中估計。而且，術語“軌跡”在這里表示目標的在一維、二維或者三維中的路徑、路線或者路途。當前實施例的有利之處在于，控制單元在甚至更高的程度上能夠基于估計的目標軌跡控制/適應性調節(jié)空間中的亮度。例如，根據估計的目標的地點和速度，控制單元可以通過積分估計后來的時間的目標地點?；谶@種對于(未來的)目標地點的估計，控制單元可以甚至進一步控制空間中的亮度。而且，估計的一個或多個目標軌跡可以有助于標識目標的活動。例如，控制單元可以基于目標(例如手、腳、頭)的一個或多個軌跡標識例如站立、行走、跑步、跳躍、就座、騎車等等，體育活動(例如足球、排球、網球、籃球等等)，日?；顒?例如閱讀、書寫、打字、談話、縫紉、演奏樂器等等)，或者所提到的(或者其他)活動的任意組合。因此，通過當前實施例，控制單元可以甚至更加方便地控制空間中的亮度。
[0027]所述控制單元可以進一步被配置成基于先前估計的目標軌跡控制空間中的亮度。這是有利的，因為控制單元可以基于在一個或幾個早先的時間段估計的一個或多個軌跡控制空間中的亮度，從而導致目標軌跡的甚至更加精確的估計。此外，目標軌跡可以基于目標地點的當前估計進一步改善。此外，目標的速度可以基于一個或多個先前預測的目標地點和/或速度進行估計。此外，控制單元可以甚至避免估計當前軌跡，并且基于先前估計的目標軌跡控制空間中的亮度。[0028]依照本發(fā)明的一個實施例，所述目標是對象的部分，并且控制單元進一步被配置成基于該對象控制亮度。換言之，目標可以構成對象的部分。例如，對象可以是人體，并且所述一個或多個目標可以是人體的末端(extremity)，例如手、腳、頭。本發(fā)明的有利之處在于，亮度的控制可以在該控制基于包括目標的對象的情況下改善。例如，控制單元可以基于行走的人控制亮度，其中這個人的目標可以是腳、手和/或頭。而且，提到的目標的3D地點可以針對行走并且然后就座的人(對象)、跑步的人等等進行估計?？刂茊卧纱丝梢曰趯ο罂刂普彰?，其中目標3D地點被估計，這甚至進一步改善了對于空間中的亮度的控制。
[0029]所述控制單元可以進一步包括用于接收涉及空間的信息并且被配置成基于該信息控制亮度的構件?？梢栽诂F場獲得涉及空間的信息，例如與空間本身的形狀和/或空間中布置的家具有關的信息。可替換地，可以事先獲得涉及空間的信息(例如制圖、設計和/或規(guī)劃)。這是有利的，因為該信息甚至進一步改善了對于空間中的亮度的控制，例如因為該信息可以有助于估計目標3D地點。例如，該信息可以指示所述空間是什么(例如體育館、影劇院、音樂廳等等)，這進一步改進了對于亮度的控制。例如，體育館可以指示許多目標(例如手、腳、頭、臂和/或諸如例如球之類的裝備)3D地點的估計，而在影劇院中，控制單元可以被配置成基于行走到其相應地方、在播放期間就座并且然后走出影劇院的人控制照明。由涉及空間的信息提供的另一優(yōu)點(與所述空間的任何先前提供的信息相比)在于，該信息可以包括空間中的可能變化(例如重新裝備)。這是有益的，因為對于空間中的亮度的控制可以基于關于空間的當前結構/外觀的信息。此外，相關性可以基于關于空間和/或家具的結構如何在空間中投射陰影的信息。涉及空間的信息可以由用于發(fā)送和接收信號的構件(例如傳感器和接收器)獲得?？商鎿Q地，該構件可以是用于接收涉及空間的信息的任何圖片記錄系統(tǒng)(例如照相機或者膠片照相機)。
[0030]依照本發(fā)明的一個實施例，提供了一種用于控制光源的照明功能的照明控制系統(tǒng)。該照明控制系統(tǒng)包括至少一個用于在發(fā)送范圍內發(fā)送至少一個探測信號的發(fā)送器以及多個用于接收返回信號的接收器，其中返回信號是碰觸發(fā)送范圍內存在的目標反射的探測信號的部分?？刂茊卧c所述多個接收器通信以便估計作為時間的函數的目標三維地點。當前實施例的有利之處在于，該照明控制系統(tǒng)方便地且高效地發(fā)送/接收信號，這些信號其后由控制單元用于估計作為時間的函數的目標三維地點。
[0031]應當理解的是，上面參照控制單元描述的特定實施例和任何附加的特征同樣地適用于依照本發(fā)明第二方面的方法以及可與該方法相結合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]現在參照示出本發(fā)明的當前優(yōu)選實施例的附圖更詳細地描述本發(fā)明的這些和其他方面，在附圖中:
圖1為依照本發(fā)明一個實施例的照明控制系統(tǒng)的示意圖，
圖2a_c為依照本發(fā)明一個實施例的空間中的控制單元的示意圖，以及 圖3為依照本發(fā)明一個實施例的目標軌跡的視圖。
【具體實施方式】
[0033]在以下描述中，參照控制空間中的亮度的控制單元以及用于控制光源的照明功能的照明控制系統(tǒng)描述本發(fā)明。
[0034]圖1為用于控制光照設備2的照明功能的照明控制系統(tǒng)I的示意圖。在這里，空間3被例示為具有長度1、寬度w和高度h的房間3，并且光照設備2被示為置于房間3的天花板中的單個光源2。然而，應當理解的是，光照設備2可以包括進一步可以分布在空間/房間3內的多個光源2。
[0035]控制單元9布置在空間3中以用于控制亮度，其中控制單元9進一步被配置成估計各目標8a-c的三維(3D)地點(1卜3)(在下文中，為了增加對于附圖的理解，3D地點將在圖中表示為豎直水平/距離。因此，應當理解的是，在一維中描繪的目標3D地點可以進一步包括用于確定目標3D地點的仰角和/或方位角)。在圖1中，3D地點1卜3從房間3的天花板估計。此外，目標8a_c被描繪成在空間3中行走的人的頭8a、手Sb和腳Sc。然而，應當理解的是，任何種類的元件、部分、身體部分等等都可以落入詞語“目標”的含義內。
[0036]各目標8a-c的3D地點1卜3的估計可以如下執(zhí)行:在房間3的天花板中，放置了一個或多個用于在發(fā)送范圍內發(fā)送探測信號5的發(fā)送器4?？拷l(fā)送器4放置了多個接收器6，其中發(fā)送器4和所述多個接收器6可以是分開的?？商鎿Q地，發(fā)送器4和所述多個接收器6可以集成到一個單一發(fā)送器/接收器裝置中。此外，應當理解的是，該發(fā)送器/接收器裝置可以基本上在空間3中的任何地方提供。
[0037]探測信號5可以碰觸發(fā)送范圍內存在的目標8a-c中的一個或多個反射，從而得到一個或多個返回信號7。據此，可以通過控制單元9估計從發(fā)送器/接收器到目標的距離。此外，控制單元9可以確定到目標的方位角和仰角，從而估計目標3D地點。由發(fā)送器4發(fā)送的探測信號5可以是一系列脈沖式正弦曲線。超聲可以是傳感器模態(tài)的一個實例，但是所概述的原理可以擴展到像RF那樣的其他模態(tài)。
[0038]在圖1的示例性實施例中，控制單元9與所述多個接收器6通信，并且被配置成基于所述至少一個返回信號7估計空間3內的目標8a-c的3D地點I1^在一個特定的實施例中，控制單元9可以基于探測信號5和/或返回信號7確定經過的時間、相移和/或頻率`變化。
[0039]然而，應當理解的是，目標8a-c的3D地點1卜3的估計可以以基本上任何其他的方式執(zhí)行。
[0040]此外，在該示例性實施例中，控制單元9與光源2通信以便基于估計的目標8a-c的3D地點1卜3控制空間3中的亮度。例如，控制單元9可以基于作為時間的函數的目標8的頭8a的3D地點I1、手8b的3D地點I2和/或腳8c的3D地點I3控制空間3中的光照。例如，如果目標8跳躍，那么目標8a-c可以減小其各自的3D地點1卜3，并且控制單元9可以相應地控制光源2。
[0041]控制單元9可以被配置成基于其3D地點1卜3的估計標識目標8a_c。例如，控制單元可以在3D地點I1相對靠近空間3的天花板的情況下(例如通過目標與天花板之間的相對較短的距離)將目標8a標識為頭8a，和/或該標識基于作為時間的函數的3D地點I1的運動(例如依照用于目標8a的模式/準則)。類似地，控制單元9可以在3D地點I2處于中間高度(和/或目標8b揭示擺動)的情況下將目標Sb標識為手Sb，和/或在3D地點I3相對靠近空間3的地板(即目標與天花板之間的距離相對較長)和/或目標Sc揭示擺運的情況下目標8c是一只或多只腳Sc。基于估計的目標8a-c的3D地點1卜3控制亮度(光源2)是非常有益的，因為可以在空間3中提供方便的亮度，其中該控制基于作為時間的函數的目標8a_c的運動和/或靜止行為。
[0042]在圖1中，提供了被例示為碗柜13的靜態(tài)元件13?？刂茊卧?進一步被配置成基于探測信號5并且基于返回信號7估計一個或多個靜態(tài)元件13的地點。因此，控制單元9被配置成將碗柜13 (或者空間3中的任何其他靜態(tài)元件13)與目標8區(qū)分。靜態(tài)元件13地點的估計可以包括所謂的基于返回信號7的渡越時間處理，其在評估連續(xù)信號之間的時間差時最終導致(幾乎)零貢獻。可替換地，靜態(tài)元件13地點的估計可以在人工配置步驟中執(zhí)行。
[0043]圖2a示意性地示出了空間/房間3的側視圖。第一對象(人)20和第二對象21(人)存在于房間3中，其中對象20和21在水平方向X上分開。作為一個數值實例，對象20位于/置于X=-1m處，而對象21位于/置于x=3m處。第一對象20的目標20a_c的3D地點1卜3以及第二對象21的目標21a-c的3D地點14_6作為時間的函數表示為星號，其中各目標在這個實例中為頭(a)、手(b)和腳(C)。作為一個數值實例，對象20、21的頭20a、21a和腳20c,21c位于/置于水平I1=IJ 3m以及13=16=3.Sm處。發(fā)送器/接收器裝置23(傳感器)在房間3的天花板中提供以用于各目標20a-c和21a-c的3D地點檢測。
[0044]如圖2a中所示，第一對象20的目標20a_c的3D地點1卜3不顯著地隨著時間而變化。換言之，3D地點1卜3保持在例如豎直方向上的小范圍內。本發(fā)明的控制單元9 (圖2a中未示出)被配置成基于估計的目標20a-c的3D地點1卜3控制空間3的子空間3a中的光源2a。因此，在該實例中，控制單元9依照目標20a_c的小/有限運動控制亮度。例如，在對象20的子空間3a中可以將光源2a調暗，或者將其設置/控制成使得亮度與目標20a_c的高運動的可能情形相比至少沒有那么亮。
[0045]控制單元9可以進一步被配置成基于對象20的3D地點1卜3的估計標識第一對象20的活動，并且基于該活動控制空間3的子空間3a中的亮度。在其中目標20a-c的3D地點1卜3保持在豎直方向上的小范圍內(即第一對象20的頭20a、手20b和腳20c保持相對靜止)的當前實例中，控制單元9可以標識第一對象20的活動為“站立”。此外，控制單元9可以基于各3D地點之間的任何關系(例如與3D地點差I2-13相比的3D地點差I1-12)標識第一對象20的活動。
[0046]類似于上面針對第一對象20的實例，控制單元9進一步估計第二對象21的目標2la-c的3D地點14_6。如圖2中所示，第二對象20的目標21a_c的3D地點14_6隨著時間而變化，即3D地點14_6在豎直方向上變化。在空間3的靠近對象21的子空間3b中，本發(fā)明的控制單元9可以依照目標20a-c中的一個或多個的相對較高的運動控制光源2b。例如，在對象21的子空間3b中可以將亮度控制為明亮的亮度，或者至少與目標21a-c的相對較低的運動的情形相比更亮。
[0047]此外，控制單元9可以基于3D地點14_6的估計將第二對象21的活動標識為“演講”，并且基于該活動控制光源2b (即空間3的子空間3b中的亮度)。更特別地，在當前實例中，控制單元9可以基于手21b的相對變化的3D地點I2 (演講時活潑的姿勢)估計對象21正在“演講”，而頭21a的3D地點I4以及腳21c的3D地點I6不在相同的程度上變化。
[0048]因此，對于圖2a中的本發(fā)明的示例性實施例而言，控制單元9可以控制亮度，例如使得在對象21 (“演講者”)的子空間3b中設置更強烈/明亮的光，而在對象20 (“站立者”)的子空間3a中設置更暗淡的光。
[0049]應當理解的是，如圖2a中所示的“站立”和“演講”的本發(fā)明實施例純粹是示例性的，并且任何目標/對象運動/活動是可行的。此外，應當理解的是，用于控制單元9估計目標的3D地點/運動(和活動)的任何模型/準則/功能都是可能的。
[0050]圖2b示意性地示出了空間/房間3的側視圖。第一三維地點限度25(在圖2b中為了增強理解在一維中示出)由近似在空間3的中間、離天花板近似2m的兩條水平平行線限定。類似地，第二 3D地點限度26被表示為由空間3的離天花板近似3m的水平線和地板限定?？刂茊卧? (圖2b中未示出)可以被配置成基于用于返回信號7的閾值估計3D地點限度/區(qū)間25和/或3D地點限度/區(qū)間26?？刂茊卧?可以基于目標Sc (例如腳)的3D地點I3和/或目標8a (例如頭)的3D地點I1與3D地點限度25、26的比較標識目標的活動。在其中作為時間的函數的目標8a和8c的3D地點I1和I3被表示為星號的圖2b中，目標8a和8c作為時間的函數分別保持在范圍25和26內。目標8a和8c在返回信號7的信號功率超過檢測閾值的情況下被估計為分別存在于3D地點限度25和26中，其中該閾值可以根據(適于)環(huán)境噪聲條件進行選擇。
[0051]此外，控制單元9進一步被配置成估計作為時間的函數的目標8a和Sc的水平范圍27，其中水平范圍由沿著水平軸的兩條平行豎直線限定。目標8a和Sc的水平范圍27可以例如通過確定方位角和仰角由平行于空間3的天花板的平面中的角度確定。該確定可以通過所謂的到達方向(DoA)算法執(zhí)行。關于DoA的細節(jié)可以見諸例如E.Tuncer andB.Friedlander (2009) Classical and modern direction-of-arrival estimation,ISBN-13: 978-0-12-374524-8，并且這樣的細節(jié)通過引用合并于此。
[0052]因此，在圖2b中控制單元9被配置成估計目標8a和8c的3D地點I1和I3的3D地點限度25和26,并且此外被配置成估計作為時間的函數的目標8a和8c水平范圍27。在這里，目標8a和8c保持在3D地點限度/區(qū)間25和26內，而水平范圍27 (角位置)如星號所示隨著時間而變化。而且，控制單元9可以估計目標8a的3D地點I1處于空間3的中間范圍(即離空間3的天花板相對較短的距離處)，而目標Sc的3D地點I3處于靠近空間3的地板的范圍(即離空間3的天花板相對較長的距離處)。基于該信息，控制單元9可以被配置成將該活動標識為“行走”(在圖2b中表示為人在空間3中從左向右行走)，并且控制單元9可以基于該活動控制空間3中的光源2。此外，控制單元可以基于3D地點I1和/或I3的估計標識目標8a和Sc例如為目標8 (A)的頭8a和單腳/雙腳Sc，這甚至進一步改善了目標8活動的標識。為了進一步改進控制單元9的標識過程，一個或多個人行走模型可以用于活動的改善的剖析。
[0053]應當理解的是，如圖2b中所示的估計的“行走”活動純粹是示例性的，并且目標/對象8的基本上任何運動/活動都是可行的。例如，如果一個或多個目標8a-c基本上不隨著時間而變化，那么控制單元9可以將目標8的活動標識為“站立”。如果目標8的手Sb的3D地點變化，而目標8a (例如頭)和Sc (例如腳)不變化，那么可以將該活動標識為“在討論模式下站立”。而且，“行走”+ “就座”可以由控制單元9通過前述“行走”的標識，接著是“就座”的標識而標識，例如其中頭8a的3D地點I1 (例如通過離天花板的距離)增大和/或在頭8a和腳Sc的3D地點之間存在更小的差異。此外，“就座”+ “打字/閱讀”可以由控制單元9通過前述“行走”的標識，接著是“就座”的標識而標識，例如其中手8b的3D地點變化，而目標8的頭8a和腳Sc保持基本上靜止。
[0054]圖2c示意性地示出了空間/房間3的側視圖，其中y軸表示離天花板的距離并且X軸表示時間。在圖2c的左邊，即在初始時間，對象8的目標8a (例如頭)和目標Sc (例如單腳/雙腳)的3D地點I1和I3被估計為近似在I1=L 5m和13=3.2m處。控制單元9 (圖2c中未示出)分別基于目標8a和8c的3D地點I1和I3控制空間3中的光源2。在該實例中，控制單元9可以依照作為時間的函數的目標8a、8c的小/有限運動控制亮度。此外，控制單元9可以進一步被配置成基于3D地點I1U3的估計標識對象8的活動并且基于該活動控制空間3中的亮度。在其中目標8a、8c的3D地點I1U3作為時間的函數保持在豎直方向上的小范圍內的當前實例中，控制單元9可以標識對象8的活動為“站立”。
[0055]在近似五秒鐘之后，控制單元9估計3D地點I1 (離天花板的距離)增大到近似
2.5m,而3D地點I3增大到近似3.3m?？刂茊卧?基于I1和/或I3控制光源2，即在于將亮度設置為與圖2c左邊的“站立”活動相比更亮的光(可替換地不那么亮的光)。此外，控制單元9可以進一步被配置成基于例如3D地點Ip I3的估計將對象8的活動標識為“就座”，并且相應地控制空間3中的亮度。在近似十五秒鐘之后，控制單元9估計3D地點I1 (離天花板的距離)減小到近似1.5m,并且I3減小到對象8的3.2m?？刂茊卧?可以估計對象8的活動為“站立”，并且相應地控制亮度。
[0056]圖3為近似4.5m長和3m寬的房間3中的目標/對象8的軌跡11的視圖。所述一個或多個發(fā)送器4和所述多個接收器6位于房間3左手側的墻壁中間。靠近所述多個接收器6提供了光源2。
[0057]如由若干星星標記的軌跡11所示，被描繪為人的目標8從房間3的長邊的近似中間，或者以圖3中的坐標表示從x=2.8,y=-l.4進入房間3。這個人接著左轉并且朝著房間3的短端行走到房間3左側x=0.5,y=0處。目標8從那里右轉并且沿著與這個人進入房間3的長邊相對的房間3的長邊行走。目標8然后在房間3右側的x=4.5,y=0.5處離開房間3。
[0058]控制單元9 (圖3中未示出)可以估計目標8的速度，從而作為時間的函數估計目標8的軌跡11，并且依照該軌跡11控制亮度(光源2)。示為若干星號的估計的軌跡12由控制單元9估計。如圖所示，估計的軌跡12緊密跟隨目標8在房間3中的真實軌跡11。因此，控制單元9可以精確地估計/預測目標8的軌跡11，并且依照該軌跡11控制空間3中的亮度。應當理解的是，盡管軌跡11在空間3的平面中繪出，但是軌跡11可能在一維、二維或者三維中估計。估計的目標8的一個或多個軌跡11可以有助于標識目標8的活動。應當理解的是，即使目標8被示為人，該目標8也可以是例如頭、手和單腳/雙腳，從而估計它們的軌跡11。
[0059]雖然參照其特定示例性實施例描述了本發(fā)明，但是許多不同的變型、修改等等對于本領域技術人員而言將變得清楚明白。所描述的實施例因此并不預期限制如所附權利要求書所限定的本發(fā)明的范圍。
[0060]例如，控制單元9可以在房間3之外提供和/或具有與所述多個接收器6和光源2的無線通信。
[0061]此外，目標8的軌跡11以及相應的估計的軌跡12在圖3中作為一個實例示出，并且房間3內的任何其他軌跡可以是可行的。
【權利要求】
1.一種用于控制空間(3)中的亮度的控制單元(9)，該控制單元被配置成: -估計作為時間的函數的至少一個目標(8)的三維地點，并且 -基于估計的所述至少一個目標的三維地點控制空間中的亮度。
2.如權利要求1所述的控制單元，進一步被配置成基于方位角、仰角以及到所述至少一個目標的距離估計三維地點。
3.如權利要求1或2所述的控制單元，進一步被配置成基于三維地點的估計標識所述至少一個目標的活動，并且基于所述至少一個目標的活動控制空間中的亮度。
4.如權利要求3所述的控制單元，進一步被配置成基于三維地點的估計與目標的至少一個三維地點限度(25，26 )的比較標識所述至少一個目標的活動。
5.如權利要求3或4所述的控制單元，進一步被配置成基于三維地點的估計與代表特定活動的模型的比較標識所述至少一個目標的活動。
6.如前面的權利要求中任何一項所述的控制單元，進一步被配置成基于三維地點的估計標識所述至少一個目標。
7.如前面的權利要求中任何一項所述的控制單元，進一步被配置成基于至少一個返回信號(7)估計三維地點，其中該返回信號通過碰觸所述至少一個目標反射的至少一個探測信號(5)的反射生成。
8.如權利要求7所述的控制單元，進一步被配置成基于所述至少一個探測信號和所述至少一個返回信號估計至少一個靜態(tài)元件的地點。
9.如權利要求7或8所述的照明控制單元，其中該控制單元進一步被配置成基于所述至少一個探測信號和/或所述至少一個返回信號確定經過的時間、相移和頻率變化。
10.如前面的權利要求中任何一項所述的控制單元，進一步被配置成估計作為時間的函數的所述至少一個目標的水平范圍(27)。
11.如前面的權利要求中任何一項所述的控制單元，進一步被配置成估計所述至少一個目標的速度，使得所述至少一個目標的軌跡(11)作為時間的函數而被估計，并且其中控制單元進一步被配置成依照該軌跡控制亮度。
12.如前面的權利要求中任何一項所述的控制單元，其中所述至少一個目標是對象的部分，并且其中控制單元進一步被配置成基于所述至少一個對象控制亮度。
13.如權利要求12所述的控制單元，其中對象為人體，并且所述至少一個目標為人體的末端。
14.一種用于控制至少一個光源的照明功能的照明控制系統(tǒng)(1)，包括 -至少一個發(fā)送器(4)，其用于在發(fā)送范圍內發(fā)送至少一個探測信號， -多個接收器(6)，其用于接收至少一個返回信號，所述至少一個返回信號是碰觸發(fā)送范圍內存在的目標反射的所述至少一個探測信號的部分，以及 -如前面的權利要求中任何一項所述的控制單元，該控制單元與所述多個接收器通信以便估計作為時間的函數的所述至少一個目標的三維地點。
15.一種用于控制空間(3)中的亮度的方法，包括步驟: -估計作為時間的函數的至少一個目標(8)的三維地點，以及 -基于所述至少一個目標的三維地點控制空間中的亮度。
【文檔編號】H05B37/02GK103688595SQ201280036357
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年7月19日 優(yōu)先權日:2011年7月22日
【發(fā)明者】A.V.潘德哈里潘德, D.R.蔡塞多弗蘭德茲 申請人:皇家飛利浦有限公司