AT16112U1 - Beleuchtungssystem mit Sprachsteuerung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem mit zumindest einer Leuchte (5A, 5B), einem Empfangsmittel (1) zum Empfangen eines akustischen Signals, einem Detektionsmittel (2) zur Detektion von Sprache in dem erfassten akustischen Signal, wobei einem Lokalisierungsmittel (2) zum Bestimmen einer Empfangsrichtung des die Sprache aufweisenden akustischen Signals vorgesehen ist, sowie einem Mittel (2, 3) zum Genieren einer Steuerinformation basierend auf der bestimmten Empfangsrichtung und einem Ausgabemittel (4) zum Ausgeben der Steuerinformation an die Leuchte (5A, 5B) .

Description

Beschreibung

BELEUCHTUNGSSYSTEM MIT SPRACHSTEUERUNG [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem mit Sprachsteuerung und ein Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems. Die Erfindung betrifft insbesondere die Anwesenheitsdetektion von Personen mittels Sprache.

[0002] Sensoren zur Anwesenheitsdetektion werden oft in der Beleuchtungstechnik eingesetzt, um die Beleuchtung in Abhängigkeit von An- und Abwesenheit von Personen automatisch zu schalten. Solche Sensoren nutzen zur Personendetektion hauptsächlich die Passiv-Infrarot (PIR) oder die Radar-Technologie.

[0003] Die PIR-Technologie benötigt zur Realisierung eines praktikablen Erfassungsbereichs eine Linse. Diese Linse stellt insbesondere optisch eine Unschönheit im Design von Leuchten dar, da diese eine bestimmte Größe für die korrekte Funktionalität benötigt. Zudem sind PIR Elemente relativ teuer und die PIR-Technologie ist auf eine bestimmte Temperatur des zu erfassenden Objekts angewiesen.

[0004] Die Radar-Technologie benötigt eine durch die Antenne und die Sende- und Empfangselektronik (RF-Elektronik) bedingte Baugröße. Die Aussendung von Radarstrahlen stößt bei vielen Menschen auf Abneigung.

[0005] Beide Technologien haben einen eingeschränkten Erfassungsbereich, welcher von der Umgebung des Sensors abhängt. Gegenstände im Erfassungsbereich können das zu erfassende Objekt verdecken, so dass das Licht nicht oder zu spät einschaltet. Das Einschalten insbesondere im Außenbereich kann auch von Tieren ausgelöst werden, was meist unerwünscht ist.

[0006] DE 10 2010 032 761 A1 offenbart eine Beleuchtungsanlage, bei der die Anwesenheit, Position und die Bewegung einer Person in einem Raum mittels einer Kamera erfasst und die Beleuchtung in dem Raum in Abhängigkeit der erfassten Position und/oder der Bewegung der Person gesteuert wird.

[0007] Auch hier können Gegenstände im Erfassungsbereich der Kamera die zu erfassende Person verdecken, so dass die Anwesenheit, Position und die Bewegung einer Person nicht oder zu spät erfasst wird.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen und Verfahren anzugeben, die die beschriebenen Probleme verringern. Aufgabe ist es insbesondere, ein Beleuchtungssystem und ein Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems bereitzustellen, die eine genaue Detektion von Personen und eine gut integrierbare und kostengünstige Ausgestaltung erlauben.

[0009] Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die Erfindung wird durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche weitergebildet.

[0010] Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Beleuchtungssystem zumindest eine Leuchte, Empfangsmittel zum Empfangen eines akustischen Signals, Detektionsmittel zur Detektion von Sprache in dem erfassten akustischen Signal, Lokalisierungsmittel zum Bestimmen einer Empfangsrichtung des die Sprache aufweisenden akustischen Signals, Mittel zum Generieren einer Steuerinformation basierend auf der bestimmten Empfangsrichtung, und Ausgabemittel zum Ausgeben der Steuerinformation an die Leuchte auf.

[0011] Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Sensorik der Beleuchtungssteuerung und Heimautomatisierung auf kleinstem Raum, stromsparend und mit einem großen Erfassungsbereich zu realisieren. Die Genauigkeit der Anwesenheitsdetektion von Personen kann erhöht werden, da nicht nur die Präsenz eines Sprachsignals sondern auch die Empfangsrichtung des die Sprache aufweisenden Signals bestimmt wird. Auf diese Weise können Sprachsignale von in einem Raum anwesenden Personen von Sprachsignalen von in dem Raum angeordneten Rundfunkgeräten unterschieden werden. Eine Spracherkennung, die gesproche1 /14

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Patentamt nen Inhalt erkennt, ist hierzu nicht zwingend notwendig.

[0012] Die Leuchte kann in Abhängigkeit der ermittelten Empfangsrichtung gesteuert werden. Weist das Beleuchtungssystem mehrere Leuchten auf, können die Leuchten jeweils einzeln in Abhängigkeit der ermittelten Empfangsrichtung angesteuert werden. So ist es zum Beispiel möglich, bei einer Veranstaltung eine Person aus dem Publikum, welche eine Frage stellt, gezielt zu beleuchten, indem eine Leuchte entsprechend der Empfangsrichtung automatisch ausgerichtet wird oder in dem eine sich in der Nähe der Person befindliche Leuchte aktiviert wird.

[0013] Mit der vorliegenden Erfindung können Personen detektiert werden, die nicht im direkten Sichtfeld des Sensors bzw. des Empfangsmittels liegen. Der Sensor kann „um die Ecke“ hören. Die Sprache von Personen und die Geräusche von Tieren oder Geräusche von anderen Objekten (z.B. Maschinen) können unterschieden werden, so dass nur eine Ausgabe des Steuerbefehls bei Anwesenheit von Personen erfolgt.

[0014] Es werden weniger komplexe elektronische Bauteile benötigt. Da es sich um ein passives System, das keine Strahlung aussendet, handelt, wird sehr wenig Energie zum Betrieb benötigt und die Akzeptanz von Radarstrahlen gegenüber kritisch eingestellten Menschen ist gegeben.

[0015] Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Ursprungsort des die Sprache abweisenden akustischen Signals bestimmt und die Steuerinformation basierend auf dem bestimmten Ursprungsort generiert werden. Dies kann eine genauere Anwesenheitsdetektion und eine gezieltere Ansteuerung der Leuchten ermöglichen.

[0016] Das Lokalisierungsmittel kann alternativ oder zusätzlich dazu ausgebildet sein, die Sprachrichtung einer Person aus dem die Sprache aufweisenden akustischen Signal zu bestimmen, um, zum Beispiel, Leuchten/Bereiche hinter der sprechenden Person abzudunkeln und/oder Leuchten/Bereiche vor der sprechenden Person aufzuhellen. Diese Information der Sprachrichtung kann auch dazu genutzt werden, andere, nicht zur Beleuchtung gehörende Geräte zu steuern. So können in Sprachrichtung einer Person angeordnete Geräte, wie Türen oder Projektoren, aktiviert bzw. Geräte, die sich entgegen der Sprachrichtung befinden, deaktiviert werden.

[0017] Das Empfangsmittel kann aus zumindest zwei Mikrofonen zum Empfangen des akustischen Signals ausgebildet sein. Die Leuchte kann eine längliche Form aufweisen, wobei jeweils eines der zumindest zwei Mikrofone vorteilhafterweise an einem Ende in Längsrichtung der Leuchte angeordnet ist.

[0018] Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Speichermittel zum Speichern von Datensätzen von Sprachlokalisierungsinformationen vorgesehen sein, wobei die Datensätze zumindest verschiedene Empfangsrichtungen für Sprache aufweisende akustische Signale einschließen und jeder Empfangsrichtung eine Steuerinformation zugeordnet ist. Das Mittel zum Generieren einer Steuerinformation kann dazu ausgebildet sein, eine der bestimmten Empfangsrichtung zugeordnete Steuerinformation aus dem Speichermittel für die Ausgabe durch das Ausgabemittel an die Leuchte zu lesen.

[0019] Die Datensätze können vorab, z.B. vom Hersteller, in dem Speichermittel abgelegt werden und/oder es können Mittel zum Eingeben, Speichern und/oder Ändern von Datensätzen für den Anwender, z.B. eine Schnittstelle, vorgesehen sein.

[0020] Alternativ oder zusätzlich können die Datensätze auch mittels Sprachbefehle konfiguriert werden. Dabei kann das Beleuchtungssystem mit einem definierten Sprachbefehl in einen Programmiermodus versetzt werden.

[0021] Das Beleuchtungssystem kann zusätzlich oder alternativ dazu ausgebildet sein, selbstständig zu lernen, welchem Sprachsignal bzw. dessen Empfangsrichtungen eine bestimmte Steuerinformation zuzuordnen ist. Hierfür weist das Beleuchtungssystem Mittel zum Empfangen einer Steuerinformation für die zumindest eine Leuchte auf, wobei das Lokalisierungsmittel

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Patentamt ausgebildet ist, zumindest die Empfangsrichtung eines Sprache aufweisenden akustischen Signals, das während der empfangenen Steuerinformation oder innerhalb einer bestimmten Zeitspanne vor oder nach der empfangenen Steuerinformation erfasst wurde, zu bestimmen und das Speichermittel ausgebildet ist, die Empfangsrichtung in Verbindung mit der empfangenen Steuerinformation in einem Datensatz zu speichern.

[0022] Das Beleuchtungssystem kann mehrere zu steuernde Leuchten aufweisen, wobei die Datensätze Steuerinformationen, denen jeweils bestimmte Sprachlokalisierungsinformationen zugeordnet sind, für jede der Leuchten enthalten und das Ausgabemittel ausgebildet ist, die der von dem Lokalisierungsmittel bestimmten Lokalisierung des die Sprache aufweisenden akustischen Signals zugeordnete Steuerinformation an die Leuchten auszugeben.

[0023] Alternativ oder zusätzlich können Mittel zur Erkennung von Sprachbefehlen in dem die Sprache aufweisenden akustischen Signal vorgesehen sein, wobei in den Datensätzen jeder Leuchte eine Sprachlokalisierung zugeordnet ist und die Datensätze Steuerinformationen, denen jeweils ein bestimmter Sprachbefehl zugeordnet ist, für die Leuchten enthalten, und das Ausgabemittel dazu ausgebildet ist, eine einem bestimmten Sprachbefehl zugeordnete Steuerinformation an die Leuchte auszugeben, welche der von dem Lokalisierungsmittel bestimmten Lokalisierung des die Sprache aufweisenden akustischen Signals zugeordnet ist. Die Sprachbefehle können Befehle zur Steuerung der Beleuchtung und Befehle zur Steuerung anderer mit dem Beleuchtungssystem verbundener Geräte einschließen.

[0024] Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems mit zumindest einer Leuchte die Schritte: Empfangen eines akustischen Signals; Detektieren von Sprache in dem erfassten akustischen Signal; Ermitteln einer Empfangsrichtung des die Sprache aufweisenden akustischen Signals; Genieren einer Steuerinformation basierend auf der bestimmten Empfangsrichtung; und Ausgeben der Steuerinformation an die Leuchte auf.

[0025] Das Verfahren kann zusätzlich die Schritte: Ermitteln eines Ursprungsorts des die Sprache aufweisenden akustischen Signals; Vergleichen des ermittelten Ursprungsorts mit gespeicherten Ursprungsorten für Sprache aufweisende akustische Signale, wobei jedem gespeicherten Ursprungsort eine Steuerinformation zugeordnet ist; und Ausgeben der dem ermittelten Ursprungsort zugeordneten Steuerinformation aufweisen.

[0026] Das Verfahren kann zusätzlich oder alternativ die Schritte: Ermitteln einer Sprachrichtung einer Person aus dem die Sprache aufweisenden akustischen Signal; Vergleichen der ermittelten Sprachrichtung mit gespeicherten Sprachrichtungen für Sprache aufweisende akustische Signale, wobei jeder gespeicherten Sprachrichtung eine Steuerinformation zugeordnet ist; und Ausgeben der der ermittelten Sprachrichtung zugeordneten Steuerinformation aufweisen.

[0027] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

[0028] Fig. 1 schematisch den Aufbau eines Beleuchtungssystems nach einem Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung und [0029] Fig. 2 ein Beleuchtungssystem nach einem Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung und, [0030] Fig. 3 in einem Flussdiagram das Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems nach einem Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.

[0031] Fig. 1 zeigt ein mit einem Sensor S zur Anwesenheitsdetektion versehenes Beleuchtungssystem nach einem Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. Das in Fig. 1 gezeigte System weist den mit gestrichelter Linie gekennzeichneten Sensor S zur Anwesenheitsdetektion, welcher drei Mikrofone 1A, 1B, 1C zum Erfassen von Sprachsignalen, eine Steuerschaltung 2, eine Speichereinrichtung 3 sowie eine Schnittstelle 4 zum Ein- und Ausgeben von Steuerinformationen oder Steuerbefehlen umfasst, und weist zwei mit der Schnittstelle

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Patentamt verbundene Leuchten 5A, 5B auf.

[0032] Das Leuchtmittel der Leuchten 5A, 5B kann eine Leuchtdiode (LED) oder mehrere LEDs umfassen. Die LEDs können anorganische oder organische LEDs sein. Die mehreren LEDs können in Serie oder parallel geschaltet sein. Die mehreren LEDs können auch in komplexeren Anordnungen verschaltet sein, beispielsweise in mehreren zueinander parallel geschalteten Reihenschaltungen. Die Leuchten 5A, 5B können eine Schaltung zum Betreiben der LEDs aufweisen.

[0033] Die Mikrofone 1A, 1B, 1C sind vorteilhaft an verschiedenen Positionen und so weit voneinander angeordnet, dass eine gute Lokalisierung der Richtung und der Position der Person bzw. des Sprachsignals bezüglich der Mikrofone 1A, 1B, 1C möglich ist. Während beispielhaft drei Mikrofone 1A, 1B, 1C dargestellt sind, kann das System auch nur zwei Mikrofone oder mehr als drei Mikrofone aufweisen. Es kann auch ein Mikrofonarray, eine akustische Antenne, verwendet werden, bei dem die Mikrofone auf einer ebenen Fläche ringförmig, kreuzförmig, linear, spiralförmig oder quasi-zufallsverteilt angeordnet sind.

[0034] Die Speichereinrichtung 3 kann ein Wechselspeicher, wie eine Speicherkarte, sein oder könnte in die Steuerschaltung 2 integriert sein. In der Speichereinrichtung 3 können Empfangsrichtungen von verschiedenen zu erfassenden Sprachsignalen, Positionen oder Bereiche, in denen sich sprechende Person aufhalten können, und Sprachrichtungen (Richtungen in die eine Person spricht), gespeichert sein. Es können auch Sprachbefehle zur Steuerung des Beleuchtungssystems und der mit dem Beleuchtungssystem verbundenen Geräte in der Speichereinrichtung 3 gespeichert sein.

[0035] Den gespeicherten verschiedenen Empfangsrichtungen, Positionen (Bereiche), Sprachrichtungen und Sprachbefehlen können jeweils ein oder mehrere Steuerbefehle und/oder Steuerinformationen in einem Datensatz zugeordnet sein. Es ist auch möglich jeweils einer Kombination aus einer bestimmten Empfangsrichtung oder Position und einer bestimmten Sprachrichtung und/oder eines bestimmten Sprachbefehls ein oder mehrere Steuerbefehle bzw. Steuerinformationen zuzuordnen.

[0036] Die den verschiedenen Empfangsrichtungen, Positionen, Sprachrichtungen und Sprachbefehlen zugeordneten Steuerbefehle (Steuerinformationen) können einen Einschaltbefehl, einen Ausschaltbefehl und/oder einen Dimmbefehl, Farbwechselbefehl, Betriebsmodus-Wechselbefehl (Programmiermodus, Normalbetrieb) für eine oder beide der Leuchten 5A, 5B, umfassen.

[0037] Alternativ kann, insbesondere wenn nur ein einziger Steuerbefehl, wie ein Einschaltbefehl, ausgegeben werden soll, von der Steuerschaltung 2 beim Auftreten/Erfassen eines Sprachsignals aus einer bestimmten Empfangsrichtung, Position, Sprachrichtung oder eines Sprachbefehls zum Einschalten aus einer bestimmten Empfangsrichtung, einer bestimmten Position oder einer bestimmten Sprachrichtung der Einschaltbefehl von der Steuerschaltung 2 für das Leuchtmittel 5 ausgegeben werden. Das Ausschalten des Leuchtmittels 5 kann nach dem Ablauf einer bestimmten Einschaltdauer von der Steuerschaltung 2 oder nach Verstummen des Sprachsignals ausgelöst werden. Eine Zuordnung des einen Steuerbefehls zu der bestimmten Empfangsrichtung, Position, Sprachrichtung oder des Sprachbefehls zum Einschalten aus der bestimmten Empfangsrichtung, aus der bestimmten Position oder der bestimmten Sprachrichtung der in der Speichereinrichtung 3 ist dann nicht notwendig.

[0038] Die Steuerschaltung 2 kann eine integrierte Halbleiterschaltung sein oder eine integrierte Halbleiterschaltung umfassen. Die Steuerschaltung 4 kann als ein Prozessor, ein Mikroprozessor, ein Controller, ein Mikrocontroller oder eine anwendungsspezifische Spezialschaltung (ASIC) oder eine Kombination der genannten Einheiten ausgestaltet sein.

[0039] Die von zumindest zwei der Mikrofone 1A, 1B, 1C erfassten Schallwellen (akustisches Signal) werden in ein elektrisches Signal umgewandelt und der Steuerschaltung 2 zugeführt. Die Steuerschaltung 2 detektiert in dem elektrischen Signal Sprache oder sprachähnliche Laute bzw. Gesang, bestimmt zumindest die Empfangsrichtung des akustischen Signals bei erfolgrei

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Patentamt eher Sprachdetektion und vergleicht die bestimmte Empfangsrichtung mit den in der Speichereinrichtung 3 gespeicherten Empfangsrichtungen bzw. den gespeicherten Datensätzen. Zusätzlich können eine Bestimmung der Position, Sprachrichtung und/oder eines in dem akustischen Signal enthaltenen Sprachbefehls und ein entsprechender Vergleich mit den gespeicherten Datensätzen bei erfolgreicher Sprachdetektion erfolgen.

[0040] Techniken zur Bestimmung der Empfangsrichtung eines Sprachsignals, der Ursprungsposition eines Sprachsignals und der Sprachrichtung, die Ausbreitungsrichtung des Schallsignals ausgehend von der Sprachquelle, und Techniken zur Detektion von Sprache in einem akustischen Signal sind, zum Beispiel, aus Woelfel, Matthias et al.: „Distant Speech Recognition“, 2009 Wiley & Sons, ISBN 978- 0-470-51704-8 bekannt.

[0041] Für die Bestimmung der Empfangsrichtung und Position kann die Zeitdifferenz, die ein Puls in dem akustischen Signal benötigt um die verschiedene Mikrofone 1A, 1B, 1C zu erreichen (ITD), oder der Lautstärkenunterschied (ILD) an den verschiedenen Mikrofonen 1A, 1B, 1C ausgewertet werden. Die unterschiedliche Winkelabhängigkeit der Schallwelle bei verschiedenen Frequenzen kann genutzt werden, um die Sprachrichtung zu bestimmen.

[0042] Wird eine Übereinstimmung oder ein bestimmter Ähnlichkeitsgrad der Empfangsrichtung, Position, und/oder der Sprachrichtung des erfassten Sprachsignals mit einer vorgegebenen Empfangsrichtung, Position bzw. Sprachrichtung festgestellt, gibt die Steuerschaltung 2 den Steuerbefehl (Einschaltbefehl) über die Schnittstelle 4 aus bzw. ermittelt zunächst den Steuerbefehl (Einschalten, Dimmen oder Ausschalten der Leuchten 5A, 5B, Farbwechselbefehl, Betriebsmodus-Wechselbefehl (Programmiermodus, Normalbetrieb)) durch Auslesen des der gespeicherten Empfangsrichtung, Position, und/oder der Sprachrichtung zugeordneten Steuerbefehls aus der Speichereinrichtung 3.

[0043] Der für eine Bewertung der Übereinstimmung zu verwendende Ähnlichkeitsgrad kann von der Empfangsrichtung, Position, Sprachrichtung und/oder dem Steuerbefehl abhängen und kann in der Speichereinrichtung 3 gespeichert oder von der Steuerschaltung 2 ermittelt werden. [0044] Ist keine Übereinstimmung oder keine bestimmte Ähnlichkeit der Empfangsrichtung, Position, und/oder der Sprachrichtung des erfassten Sprachsignals mit vorgegebenen (gespeicherten) Empfangsrichtungen, Positionen bzw. Sprachrichtungen festzustellen, wird kein Steuerbefehl an die Leuchten 5A, 5B ausgegeben.

[0045] Die Ausgabe des Steuerbefehls kann von weiteren Faktoren beeinflusst werden. So kann die Ausgabe des Steuerbefehls von einem Helligkeitssignal abhängen, das von einem Dämmerungssensor (nicht gezeigt) an die Steuerschaltung 2 über die Schnittstelle 4 übermittelt wird. Die Steuerschaltung 2 könnte ab einer bestimmten Helligkeit die Ausgabe eines Einschaltbefehls trotz positiver Spracherkennung unterdrücken oder anstelle eines Einschaltbefehls der Leuchten 5A, 5B mit maximaler Helligkeit einen Dimmbefehl für einen Betrieb der Leuchten 5A, 5B mit verringerter Helligkeit ausgeben.

[0046] Das in Fig. 1 gezeigte Beleuchtungssystem kann als ein eigenständiges Gerät, eine einzelne Leuchte mit einer oder mehreren Leuchtmitteln, ausgebildet sein. Über die Schnittstelle 4 können entfernte Geräte, zu Beispiel andere Leuchten, mittels der Steuerbefehle gesteuert oder geregelt werden.

[0047] Die Schnittstelle 4 kann hierfür mehrerer Ausgänge zum Anschluss von Geräten aufweisen, wobei jedem Ausgangsanschluss ein bestimmtes Gerät, ein bestimmter Steuerbefehl, eine bestimmte Empfangsrichtung eines Sprachsignals, ein bestimmter Personenbereich (Ort), in dem ein Sprachsignal auftritt, und/oder eine bestimmte Sprachrichtung zugeordnet ist.

[0048] Fig. 2 zeigt ein Beleuchtungssystem 6 nach einem Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung und eine unterhalb des Beleuchtungssystems 6 laufende Person 7, wobei sich die Person 7 an aufeinander folgenden Zeiten t1 und t2 an verschieden Positionen unterhalb des Beleuchtungssystems 6 befindet. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beleuchtungssystem 6 sind zwei Leuchten 5A, 5B und ein zwischen den zwei Leuchten 5A und 5b angeordnetes

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Patentamt

Mikrofonarray 1 in einem Gehäuse untergebracht. Das von dem Mikrofonarray 1 von der Person 7 empfangene Sprachsignal ist mit gestrichelten Pfeilen gekennzeichnet.

[0049] Wie in Fig. 2 gezeigt, empfängt das Mikrofonarray 1 das Sprachsignal von der Person 7 zum Zeitpunkt t1 aus einer ersten Richtung und zum Zeitpunkt t2 aus einer zweiten Richtung. Entsprechend dem Wechsel der Empfangsrichtung kann die Steuerschaltung 2 (nicht gezeigt) die Leuchte 5A zum Zeitpunkt t1 einschalten, wenn das Sprachsignal aus der ersten Richtung empfangen wird und sich die Person 7 unterhalb der Leuchte 5A befindet, und danach die Leuchte 5B zum Zeitpunkt t2 einschalten, wenn das Sprachsignal aus der zweiten Richtung empfangen wird und sich die Person 7 unterhalb der Leuchte 5B befindet. Die Leuchte 5A könnte zum Zeitpunkt t2 ausgeschaltet werden.

[0050] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass Steuerbefehle (Steuerinformationen) und/oder die von dem Mikrofonarray 1 bzw. den Mikrofonen 1A, 1B, 1C aufgenommen akustischen Signale, beispielsweise über die Schnittstelle 4 mit einem Internet Protokoll (IP) 9 (oder einem anderen Protokoll) an weitere Steuereinheiten oder Aktoren 8 (Türöffner, Lüfter, Heizungen oder Alarmanlagen) eines Gebäudes übermittelt werden.

[0051] Insbesondere kann das von den Mikrofonen 1A, 1B, 1C aufgenommene akustische Signal, das durch eine Leuchte erfasst wird, Auswirkungen auf eine andere Leuchte in einem gleichen Raum oder in dem gleichen Gebäude haben, die funktional mit der das akustische Signal erfassende Leuchte verbunden ist (drahtgebunden oder drahtlos, beispielsweise IP Protokoll oder Bussysteme).

[0052] Hinsichtlich der Ortsauflösung durch die mehreren Mikrofone 1A, 1B, 1C ist es bevorzugt, wenn diese möglichst weit voneinander beabstandet an oder in der Leuchte angebracht sind, beispielsweise in den beiden Endbereichen einer länglichen Leuchte. Werden die von den Mikrofonen 1A, 1B, 1C aufgenommen Signale mittels eines Bussystems übertragen, ist sicherzustellen, dass eine Übertragung der Signale zeitlich synchronisiert wird, wozu eine zusätzliche drahtlose oderdrahtgebundene Kommunikation zwischen den Mikrofonen 1A, 1B, 1C und/oder einem Taktgenerator (Prozessor) nötig sein kann.

[0053] Wie oben beschrieben kann die ermittelte Position und/oder Richtung genutzt werden, um die Genauigkeit der Erfassung von Personen zu erhöhen, in dem Sprachsignale von Positionen und/oder Richtungen herausgefiltert werden, an/in denen sich keine Personen sondern nur Fernsehgeräte, Radio oder andere Audiogeräte befinden. Außerdem ist es möglich, Steuerbefehle nur an diejenigen Leuchten oder Einrichtungen zu senden, welche sich in Richtung der sprechenden Person oder in deren Nähe befinden.

[0054] Alternativ oder zusätzlich kann die zeitliche Entwicklung des Sprachsignals, eine Änderung der Position und/oder eine Änderung der Richtung des Sprachsignals erfasst und die Ausgabe eines Steuerbefehls von der erfassten Änderung abhängig gemacht werden. Beispielsweise könnte das Einschalten oder Dimmen einer Leuchte davon abhängig gemacht werden, ob sich eine erfasste Person bzw. das von der Person verursachte Sprachsignal auf die Leuchte (oder auf ein anderes Objekt) zu bewegt oder von ihr weg.

[0055] Mit einer Erfassung der Änderung der Position eines Sprachsignals kann die Beleuchtung beim Betreten eines Flures eingeschaltet und nach dem Durchqueren des Flures wieder ausgeschaltet werden.

[0056] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erfolgt über die Sprachrichtung, die Lokalisierung der Sprachquelle (bzw. deren zeitlicher Änderung) und ggf. auch über die beispielsweise mittels Dopplereffekt erfasste Geschwindigkeit der Sprachquelle eine Prädiktion der Bewegungsrichtung und/oder der weiteren örtlichen Entwicklung der Sprachquelle. Die Beleuchtung wird entsprechend der Prädiktion gesteuert, wobei beispielsweise eine verstärkte oder ausschließliche Beleuchtung eines Raumes immer in einem gewissen Abstand vor der sich bewegenden Sprachquelle erfolgen kann.

[0057] Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Abgabe von Steuerin

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Patentamt formationen zusätzlich zu dem von den Mikrofonen 1A, 1B, 1C erfassten Sprachbefehl auch von der Position und/oder Richtung des erfassten Sprachbefehls und/oder einer Änderung der Position und/oder der Richtung eines den Sprachbefehl aufweisenden akustischen Signals abhängig. In der Speichereinrichtung 3 kann zu jedem ausführbaren und gespeicherten Sprachbefehl eine oder mehrere Positionen und/oder Richtungen eines zu erfassenden akustischen Signals und/oder Positions- und/oder Richtungsänderungen eines zu erfassenden akustischen Signals zugeordnet sein.

[0058] Die Richtungen, Richtungsänderungen, Positionen, Positionsänderungen, ausführbare Sprachbefehle und deren in einem Datensatz zugeordnete Steuerinformation können vorab, z.B. vom Hersteller, in der Speichereinrichtung 3 abgelegt werden und/oder können von dem Anwender in die Speichereinrichtung 3 mittels der Schnittstelle 4 gespeichert werden.

[0059] Das Beleuchtungssystem 6 kann zusätzlich oder alternativ dazu ausgebildet sein, selbstständig zu lernen, welchen Sprachsignalen bzw. deren Richtungen, Richtungsänderungen, Positionen, Positionsänderungen ein bestimmter Steuerbefehl zuzuordnen ist. Hierfür kann das Beleuchtungssystem 6 von dem Anwender, zum Beispiel nach der Installation, in einen die Richtungen, Richtungsänderungen, Positionen, Positionsänderungen und deren zugeordnete Steuerbefehle in die Speichereinrichtung 3 speichernden Programmiermodus versetzt werden. Das Beleuchtungssystem 6 bzw. der Sensor S könnte einen Schalter (nicht gezeigt) aufweisen, mittels dem der Programmiermodus ein- und ausschaltet werden kann. Alternativ kann der Programmiermodus ständig aktiviert sein oder für eine bestimmte Zeitdauer nach der Installation des Beleuchtungssystems 6 automatisch aktiviert werden.

[0060] In dem Programmiermodus verknüpft die Steuerschaltung 2 erfasste Richtungen, Richtungsänderungen, Positionen, Positionsänderungen mit empfangenen Steuerbefehlen bzw. Steuerinformationen, die in zeitlicher Relation zu den erfassten Richtungen, Richtungsänderungen, Positionen und Positionsänderungen stehen. Hierzu werden akustische Signale von zumindest zwei der Mikrofone 1A, 1B, 1C erfasst und fortwährend aufgezeichnet, wobei die ältesten aufgezeichneten Signalabschnitte des erfassten Signals fortwährend mit den aktuellsten Signalabschnitten überschrieben werden können, um nur das erfasste Signal eines begrenzten zurückliegenden Zeitraums speichern zu müssen.

[0061] Wird ein Steuerbefehl für, zum Beispiel, das Ein- oder Ausschalten einer Leuchte empfangen, sucht die Steuerschaltung 2 nach Sprachsignalen in dem gespeicherten akustischen Signal, das während dem empfangenen Steuerbefehl oder innerhalb einer bestimmten Zeitspanne vor und/oder nach dem empfangenen Steuerbefehl erfasst wurde, ermittelt die Richtung, Richtungsänderung, Position und/oder die Positionsänderung des Sprachsignals beispielsweise mittels Laufzeitunterschieden des erfassten Sprachsignals in den aufgezeichneten akustischen Signalen und der bekannten Positionen der Mikrofone 1A, 1B, 1C zueinander, und speichert die ermittelte Richtung, Richtungsänderung, Position und/oder die Positionsänderung als Lokalisierungsinformation in Verbindung mit dem empfangenen Steuerbefehl in der Speichereinrichtung 3.

[0062] Die gespeicherte Lokalisierungsinformation und der dieser Lokalisierungsinformation zugeordnete empfangene Steuerbefehl können sofort bei der Anwesenheitsdetektion oder erst nach der Beendigung des Programmiermodus verwendet werden. Eine Freigabe der Verwendung für die Anwesenheitsdetektion kann aber auch erst dann erfolgen, wenn diese Kombination aus Sprachlokalisierung und Steuerbefehl wiederholt detektiert wurde, d.h., die Steuerschaltung 2 muss demselben zu unterschiedlichen Zeiten empfangenen Steuerbefehl wiederholt die gleiche Sprachlokalisierung zugeordnet haben. Die Anzahl der Wiederholungen für die Freigabe kann vom Nutzer vorgegeben sein oder von der Art des Steuerbefehls abhängen.

[0063] Das eigenständige Zuordnen von Sprachlokalisierung zu Steuerbefehlen durch den Sensor S ermöglicht eine hohe Genauigkeit bei der Anwesenheitsdetektion, da im dem Programmiermodus folgenden Betriebsmodus der Anwesenheitsdetektion die gespeicherten Geräusche in derselben Umgebung erfasst und von dem gleichen Sensor S detektiert werden.

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Patentamt [0064] Ein Steuerbefehl kann das Einschaltsignal eines Lichtschalters einer Leuchte und/oder ein über die Schnittstelle 4 an einem bestimmten Ausgangsanschluss empfangenes Signal oder ein Sprachbefehl sein. Das Einschalten einer Leuchte könnte auch mittels des Dämmerungssensors erfasst werden.

[0065] Fig. 3 zeigt das Verfahren zur Anwesenheitsdetektion nach einem Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. In dem ersten Schritt S1 erfolgt die Erfassung von akustischen Signalen mit zumindest zwei Mikrofonen 1A, 1B, 1C. Die erfassten Signale können für eine Verarbeitung in einem Pufferspeicher zwischengespeichert werden. Die Steuerschaltung 2 führt in dem Schritt S2 in zumindest einem der erfassten Signale eine fortwährende Sprachdetektion durch. Sobald in dem Schritt S2 ein Sprachsignal erkannt wird, erfolgt in dem Schritt S3 die Ermittlung der Richtung und ggf. auch der Position des erkannten Sprachsignals durch die Ermittlung der Laufzeitunterschiede des Sprachsignals bezüglich der Erfassung von den zumindest zwei Mikrofonen 1A, 1B, 1C. In dem Schritt S4 wird, wenn der erkannten Richtung ein Steuerbefehl zugeordnet ist, dieser Steuerbefehl ausgegeben.

[0066] Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es für die Anwesenheitsdetektion und die Steuerung des Beleuchtungssystems 6 und anderer Einrichtungen nicht notwendig, dass eine Person für die Steuerung gezielt einen Sprachbefehl abgibt. Die Steuerung kann mit einem unspezifischen Sprachsignal, das erzeugt wird, wenn eine Person redet, erfolgen.

[0067] Bei der Verwendung von Sprachbefehlen, wie „Licht einschalten“, „Dimmen“ oder „Licht ausschalten“, bei der Steuerung des Beleuchtungssystems 6 mit mehreren Leuchten 5A, 5B können die Sprachbefehle mittels der Information der Empfangsrichtung des Sprachbefehls bzw. des Sprachsignals einer gewünschten Leuchte 5A, 5B zugeordert werden, ohne diese Leuchte 5A, 5B mit dem Sprachbefehl („Leuchte 5A Dimmen“) adressieren zu müssen.

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Claims (14)

1. Ansprüche

   1. Beleuchtungssystem mit zumindest einer Leuchte (5A, 5B);

   Empfangsmittel (1) zum Empfangen eines akustischen Signals;

   Detektionsmittel (2) zur Detektion von Sprache in dem erfassten akustischen Signal; dadurch gekennzeichnet, dass ein Lokalisierungsmittel (2) zum Bestimmen einer Empfangsrichtung des die Sprache aufweisenden akustischen Signals vorgesehen ist; und ein Mittel (2, 3) zum Generieren einer Steuerinformation basierend auf der bestimmten Empfangsrichtung; und ein Ausgabemittel (4) zum Ausgeben der Steuerinformation an die Leuchte (5A, 5B).
2. 2. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lokalisierungsmittel (2) ausgebildet ist, den Ursprungsort des die Sprache aufweisenden akustischen Signals zu bestimmen; und dass das Mittel (2, 3) zum Genieren einer Steuerinformation ausgebildet ist, die Steuerinformation basierend auf dem bestimmten Ursprungsort zu generieren;

   und/oder dass das Lokalisierungsmittel (2) ausgebildet ist, die Sprachrichtung einer Person aus dem die Sprache aufweisenden akustischen Signal zu bestimmen; und dass das Mittel (2, 3) zum Genieren einer Steuerinformation ausgebildet ist, die Steuerinformation basierend auf der bestimmten Sprachrichtung zu generieren.
3. 3. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (5A, 5B) eine längliche Form aufweist; und dass das Empfangsmittel (1A, 1B, 1C) zumindest zwei Mikrofone zum Empfangen des akustischen Signals aufweist, wobei jeweils eines der zumindest zwei Mikrofone an einem länglichen Ende der Leuchte angeordnete ist.
4. 4. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speichermittel (3) zum Speichern von Datensätzen von Sprachlokalisierungsinformationen vorgesehen ist, wobei die Datensätze zumindest verschiedene Empfangsrichtungen für Sprache aufweisende akustische Signale einschließen und jeder Empfangsrichtung eine Steuerinformation zugeordnet ist; wobei das Mittel (2, 3) zum Generieren einer Steuerinformation ausgebildet ist, eine der bestimmten Empfangsrichtung zugeordnete Steuerinformation aus dem Speichermittel für die Ausgabe durch das Ausgabemittel (4) an die Leuchte (5a, 5B) zu lesen;

   und/oder dass ein Speichermittel (3) zum Speichern von Datensätzen von Sprachlokalisierungsinformationen vorgesehen ist, wobei das Beleuchtungssystem, durch ein definiertes akustisches Signal in einen Programmiermodus versetzbar ist und die Datensätze mit akustischen Signalen konfigurierbar sind;

   und/oder dass ein Mittel zum Empfangen von Steuerinformationen für die zumindest eine Leuchte vorgesehen ist; wobei das Lokalisierungsmittel (2) ausgebildet ist, zumindest die Empfangsrichtung eines Sprache aufweisenden akustischen Signals, das während der empfangenen Steuerinformation oder innerhalb einer bestimmten Zeitspanne vor oder nach den empfangenen Steuerinformationen erfasst wurde, zu bestimmen; und das Speichermittel (3) ausgebildet ist, die Empfangsrichtung in Verbindung mit der empfangenen Steuerinformation in einem Datensatz zu speichern.

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5. 5. Beleuchtungssystem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungssystem mehrere Leuchten (5A, 5B) aufweist;

   dass die Datensätze Steuerinformationen, denen jeweils bestimmte Sprachlokalisierungsinformationen zugeordnet sind, für jede der Leuchten (5A, 5B) enthalten; und dass das Ausgabemittel (4) ausgebildet ist, die der von dem Lokalisierungsmittel (2) bestimmten Lokalisierung des die Sprache aufweisenden akustischen Signals zugeordnete Steuerinformation an die Leuchten auszugeben.
6. 6. Beleuchtungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel (2) zur Erkennung von Sprachbefehlen in dem die Sprache aufweisenden akustischen Signal vorgesehen ist; wobei in den Datensätzen jeder Leuchte (5A, 5B) eine Sprachlokalisierung zugeordnet ist und die Datensätze Steuerinformationen, denen jeweils ein bestimmter Sprachbefehl zugeordnet ist, für die Leuchten (5A, 5B) enthalten; und dass das Ausgabemittel (4) ausgebildet ist, eine einem bestimmten Sprachbefehl zugeordnet Steuerinformation an die Leuchte (5a, 5B) auszugeben, welche der von dem Lokalisierungsmittel (2) bestimmten Lokalisierung des die Sprache aufweisenden akustischen Signals zugeordnet ist.
7. 7. Beleuchtungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel (2) zur Erkennung von Sprachbefehlen in dem die Sprache aufweisenden akustischen Signal; wobei in den Datensätzen jeder Leuchte (5A, 5B) eine Sprachlokalisierung zugeordnet ist und die Datensätze Steuerinformationen, denen jeweils ein bestimmter Sprachbefehl zugeordnet ist, für weitere Steuereinheiten oder Aktoren; und dass das Ausgabemittel (4) ausgebildet ist, eine einem bestimmten Sprachbefehl zugeordnet Steuerinformation an die weiteren Steuereinheiten oder Aktoren auszugeben, welche der von dem Lokalisierungsmittel (2) bestimmten Lokalisierung des die Sprache aufweisenden akustischen Signals zugeordnet ist.
8. 8. Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems mit zumindest einer Leuchte, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: Empfangen (S1) eines akustischen Signals;

   Detektieren (S2) von Sprache in dem erfassten akustischen Signal;

   Ermitteln (S3) einer Empfangsrichtung des die Sprache aufweisenden akustischen Signals; Genieren (S4) einer Steuerinformation basierend auf der bestimmten Empfangsrichtung; und

   Ausgeben (S4) der Steuerinformation an die Leuchte.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist:

   Ermitteln (S3) eines Ursprungsorts des die Sprache aufweisenden akustischen Signals; Vergleichen (S4) des ermittelten Ursprungsorts mit gespeicherten Ursprungsorten für Sprache aufweisende akustische Signale, wobei jedem gespeicherten Ursprungsort eine Steuerinformation zugeordnet ist; und

   Ausgeben (S4) der dem ermittelten Ursprungsort zugeordneten Steuerinformation.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ermitteln einer Sprachrichtung einer Person aus dem die Sprache aufweisenden akustischen Signal;

    Vergleichen der ermittelten Sprachrichtung mit gespeicherten Sprachrichtungen für Spra

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    Patentamt ehe aufweisende akustische Signale, wobei jeder gespeicherten Sprachrichtung eine Steuerinformation zugeordnet ist; und

    Ausgeben der der ermittelten Sprachrichtung zugeordneten Steuerinformation.

    Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
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