CN101627663A - 可控照明系统，因而指示设备以及照明控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可控照明系统，其中控制单元(10)控制位于空间内的光源(13－1，13－2)照亮空间，所述光源由所述控制单元(10)控制，指示设备(1)发射光束(2)以形成一在所述空间内某一位置可见的可视指示器(3)，并且，位置检测器确定所述指示器(3)的位置。该指示设备(1)设置于使发射光束(2)作为所述空间内位置的函数而变化，以显示控制对所述确定位置处空间的照明是否可行。这样一来，因为用户能够看到指示器并且看到在照明控制中何为可能，所以得到可以以更自然且更可靠的方式控制的照明系统。本发明还提供了一种控制照明系统的方法和指示设备。

Description

可控照明系统，因而指示设备以及照明控制方法

技术领域

本发明涉及权利要求1的前序部分所述的一种系统。

本发明也涉及权利要求7的前序部分所述的一种方法，以及用在该系统或方法中的指示设备。

背景技术

文件WO2006/111930公开了一种用于控制照明系统的发光控制。该照明系统包括控制器，检测设备以及包括光源和调制的光源的发光单元。该检测设备检测调制的光图形。该控制器基于测得的调制对所述光源进行控制。这样的发光控制允许移动所述检测设备通过光源所照亮的空间，并且通过直接或间接地控制光源照亮该位置来改变该位置的照明。

已知系统的一个缺点是它并不总是用户友好的。尤其是它可能较为笨重，例如在危险的环境中，用户或至少检测设备必须置于空间中。同样地，比如布景师、摄影师等等这些人可能想要获取某个布景或者区域的全景，这时已知的系统就要求他们必须置身在所述布景或区域中，这意味着他们必须来回走动。

发明目的

本发明的一个目的在于提供上述的一种系统，该系统更加用户友好，尤其是不再需要处于所要求的位置。

发明内容

本发明的上述目的通过如权利要求1所述的系统实现，尤其是一种可控照明系统，其包括控制单元，其设置为接收控制命令并且控制至少一个处于空间内的光源；至少一个用于照明空间的光源，该至少一个光源由所述控制单元控制；指示设备，该设备设置成发射一束光以形成在所述空间内某一位置处可见的视觉指示器(pointer)；以及位置检测器，设置成确定所述位置，其中该指示设备设置于使得发射的光束作为所述空间内位置的函数而变化，以指示控制所述确定位置处的空间的照明是否可能。

利用如本发明所述的系统，可以根据远程用户的位置核对需要的位置。原则上，用户能够核对空间或区域内的不同位置而不必改变他自己的位置。例如，如果所述指示器从可以从其任何方面对照明进行控制的位置移动到照明完全不可控的位置，该指示设备会改变发射的指示器。在这样的改变的基础上，用户可以获得关于照明一个区域或目标的可能性的印象，从而采取恰当的行动，比如实际改变照明。一般的好处是将在某个位置的照明控制是否可行可视化地反馈给用户，这对于用户来说更直观和简单。尽管可以在所述指示设备本身上提供这样的反馈，但如果这个反馈是在指示器本身中提供的，则对用户来说将更简单，因为他于是不再需要在他所指之处和指示设备之间来回查看。应当注意，在加亮网页上的链接时，通过将鼠标指针例如由箭头改变为手形来利用有点相似的想法。然而，即使当采用了远程指示设备，改变的不是指示器，而只是显示(display)的一部分，这可能基于所确定的指示器位置。清楚的是，这样的系统完全被限制在显示中。相反，本发明独立于这样的显示，并且既可用于二维空间中，也特别可用于三维空间中。

上述目标也可以通过如权利要求7所述的方法实现，尤其是控制可控照明系统的方法，该系统包括控制单元，其设置成接收控制命令和控制空间内的至少一个光源；至少一个光源，用于照亮该空间，所述至少一个光源受所述控制单元控制；指示设备，该设备设置成发射光束以形成在所述空间内某个位置可见的视觉指示器；以及位置检测器，设置成确定所述位置，所述方法包括将所述指示器指向空间内所期望的位置，通过位置检测器来确定所述位置，改变发射的光束以指示控制至少一个光源在确定位置处的空间照明是否可能。

进一步的，本发明还提供了如权利要求10所述的一种指示设备，该设备用于本发明的系统和/或方法中。

本发明不同方面的实施例在相关从属权利要求和以下的说明书中提及。

尤其是，所述指示设备用于使发射的光束作为所述空间内位置的函数而变化，以指示一种控制确定位置处的空间的照明的类型。这为所期望位置处的照明的可控性提供了更多知识。例如，如果指示器从聚光灯定位的位置移动到不是这种情况的位置，则该指示设备可以改变所述发射的指示器。用户因而可以采取恰当的行动，比如将位置限定于独奏者(soloist)所处的位置等等。

尤其是，控制的类型包括照明强度和/或颜色。如上所述，聚光灯是强度变化光源的例子，尤其是如果聚光灯可移动。进一步地，光源是可调的，或至少可以打开或关闭以便改变强度。另外，当一些光源调暗时会改变颜色(温度)，或者例如，包括可调滤色器。知道照明的颜色是否可以控制很重要，而这也可以通过指示器来显示。

在实施例中，指示设备设置成改变发射的光束的颜色、强度、形状和/或时间相关的变化。这样的单独或联合发生变化的可能，为指示在所期望位置可得到何种可控性提供了有用的工具箱。例如，如果毫无控制的可能，将发射明亮、红色、闪烁的十字。如果能够控制亮度，指示器将变化为绿点，例如该点的直径显示了所达到的相对亮度变化。本发明范围内的许多变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。

注意到，至少有两种基本方法指示和获得照明可控性的反馈。第一种是采用上文所解释的方法指示所期望的空间位置，看该位置处的照明是否可控，以及如果可能的话如何实现可控。第二种基本方法是指向光源，看光源本身是否可控，以及如果可能的话如何实现可控。两种方法都将在下文说明。

尤其是，所述控制单元设置成选择至少一个光源的光源，以指示控制所选光源在期望位置处的照明是否可能，还有利地指示控制的类型。如果将核查特定光源，那么这便是有利的，因为在这样的情况下，其他光源的可控性是不相关的，且只会使用户的注意力转移。上述的聚光灯便是一个例子。

为更好地理解本发明的系统，在这提供一些大体背景。当将指示器指向特定位置时，在空间内或在光源上，位置检测器将以下文所说明的方式确定所述的位置。该位置被传送至控制单元。然后控制单元将该已确定的位置与已知位置(例如位置的查找表)进行比较，并且读取相关的可控性数据。在这些数据基础上，控制单元控制指示设备以针对某种类型的指示器发射某种类型的光束。在本发明的系统中，应该要理解诸如“控制单元”、“位置检测器”以及“指示设备”的部件不需要是严格分离部件。反而在某些情况下一个或多个部件可构建成分布式的部件，分布式部件是以两个或多个物理分离的系统项目的形式存在。

在一个特别例子中，指示设备包括位置检测器，如下面进一步的描述。在指示器和位置检测器之间进行直接耦合的简单系统是结果。注意在这种情况下，因为位置检测器基本上跟随与指示器本身相同的路径，所以位置检测器的视野不会被阻挡。在这种情况下，进一步可能包括指示设备中的控制单元的至少一部分，例如具有查找表和其他数据的部分。此外，位置检测器也可以部分地构建在控制单元内。重要的是，根据本发明的系统中提及的部件应该作为整个系统的功能来构建，而不必作为单独的物理项目，尽管在一些实施例中可能是这种情况。

如上所述，由位置检测器所确定的位置被传送至控制单元(或系统的相关部分)。而后，控制指示器的控制命令被传递给指示设备(或者，再是系统的相关部分)。应该理解，相关的通信装置，例如发射机、接收机以及类似设备都在系统中提供，包括RF、IR、电视发射机等等。

在实施例中，位置检测器包括至少一个摄像机以及摄像机信号处理装置。这种位置检测器能满足各种环境的需要，例如二维照明空间，或者实质上的二维空间，例如从单视点观察到的景象。简单的图像处理足以确定指示器的位置，并且这种系统的细节认为是本领域技术人员充分知晓的。另外，在使用系统用于指向光源以检查可控性的情况下，单个摄像系统足以应付。例如，如果视觉可读和可处理代码提供在可控光源(一个或多个)上，则该代码可以由摄像机读取或观看，并且进行相应处理。这种代码所公知的一个例子是条形码。每一个可控的光源可设有这样的条形码，该条形码包含有关颜色、亮度及其变化等的信息。指向条形码足以找回所有所需的信息，通过指示器实现可视化。这就简化了例如负责场景或区域照明的人的任务，因为他不再需要记住所有的灯和灯的功能。注意上述的单摄像机系统是位置检测器的一个实例，其可以安装在指示设备内。此外，还可以只安装向一些图像处理器传送其图像的摄像机。另一个单摄像机位置检测器的实例是在其中识别摄像机图像中的物体的位置检测器。例如，如果识别出光源或者场景中的特别部件，那么也就可以推断出指示器的位置。然而另一个例子是基于推算定位，开始于该指示设备的绝对位置，它发射光束的方向和光束的飞行时间。其它类型的位置检测器并未排除。特别是，具有不止一个摄像机的位置检测器是有用的，因为它们能从它们的拍摄图像中确定空间位置。

存在确定有关被照明空间中的可控性数据的各种各样的方式。首先，空间关于可控性和它的形貌采样，并且采样数据可存贮在查找表中以备以后参考。还可以基于光源的性质计算这些数据，例如强度和颜色。有利的是，被照明的空间中一个或多个物体的性质也可以在计算时予以考虑，例如考虑反射或者屏蔽或者阴影。

有利的是，指示设备设置为用于向控制单元传送控制命令的远程控制装置。在这种情况下，可以利用指示设备本身来控制光源及其他。这样的功能性的联合允许更紧凑的设计，并且确保系统总体上有更少的错误和更简单的操作。在这种情况下，附加远程控制的指示设备将具有与控制单元的双向通信。然而，并不排除其它的配置。例如，也可以提供单独的远程控制装置，例如也达到其它目的的普通远程控制装置，例如电视的远程控制装置等。此外，还可以提供例如语音控制，它不需要用户和某个控制设备物理接触。

本发明还提供了一种控制可控照明系统的方法，该系统包括控制单元，设置成接收控制命令以及控制空间中的至少一个光源；至少一个用于照明所述空间的光源，该至少一个光源受控制单元控制；指示设备，设置成发射光束以形成在所述空间内某个位置可见的视觉指示器；以及位置检测器，设置成确定所述位置。所述方法包括将所述指示器指向空间内所期望的位置，通过位置检测器来确定所述位置，改变发射的光束以指示控制至少一个光源在确定的位置处对空间的照明是否可能。这是本发明系统的方法对应物。它相对于现有技术的优点基本上相同并且不需要重复。

在该方法的实施例中，改变发射的光束包括改变颜色、强度、形状和/或与时间有关的变化。这些都是重要且容易控制的照明参数。

在实施例中，所述方法进一步包括选择光源的步骤，针对该光源确定控制所述选择的光源在确定位置处对空间的照明是否可能。这实现了对特殊方位的照明进行更好、更严格的控制。

本发明进一步提供了分别用在根据本发明的可控照明系统和方法中的指示设备，该指示设备包括发射光束的光束源，响应与位置相关的控制信号而改变发射的光束的颜色、强度、形状和/或与时间相关的变量的光束改变装置。要注意，这个控制信号不是用户定义的控制信号(于是这意味着指示设备只是远程控制装置)，而是由独立控制单元基于光束的位置即指示器的位置确定的控制信号。

本发明这个方面的各种有利的特征对应于说明书中提及的本发明的系统中的特征，并且认为被插入在本文中。

附图说明

随着下文中参照实施例的阐述，本发明的这些及其他方面特征将变得显而易见。

图中：

图1是本发明系统的实施例的透视图；

图2示出了具有位置检测器细节的实施例。

具体实施方式

图1非常概略地显示本发明系统的一个实施例的透视图。

在此，1是指示设备，其同样与本发明相一致，且发射形成指示器3的光束2，而4表示接受天线。

10表示控制单元，带有发射控制信号12的发射天线部件11。

两个光源13-1和13-2分别发射光束14-1和14-2，光束14-1和14-2分别形成光斑块15-1和15-2。这些光斑块在重叠区域16重叠，而在未照明区域17不存在光斑块。

在当前系统中，指示设备1的指示器3可以具有多种不同的形状，如图1所示的三角形、正方形、圆形和十字形。在此，三角形表明指示器位于由光源13-1单独照亮的区域，圆形表明指示器位于由光源13-2单独照亮的区域，以及正方形表明指示器位于由两个光源同时照亮的区域。而十字形表明指示器位于被照亮的区域或斑块之外。用户因此可以接收到关于指示器位置的照明的信息。

可以存在各种不同的附加功能。例如，指示器可以在照明区域之外如在区域17内闪烁，以进一步指示用户：他位于可控区域之外。如果指示器位于被照亮的区域内，但照明无法被控制单元10控制，那么指示器同样也可以闪烁或显现其它的特征。如果相关光源不受所述控制单元10控制，也是上述情况。指示器同样可以改变颜色以指示可被控制以照亮即时位置的光源(或多个光源)，或者指示可控性的其它方面，例如时间相关性或照明的颜色。

控制单元10从位置检测器接收位置信息，未显示位置检测器。在此基础上，控制单元确定指示器3是否定位于可控的照明区域内，并且可能地确定可控性的类型。所述控制单元经由它的发射天线11发射将由指示设备接收的控制信号12至那一端，通过这样，所述控制单元将对应的特征归因于指示器3。

接收天线4通过它的接收天线4从控制单元10接收信号12。然后指示设备1处理接收到的信号并且如有必要调整光束2以形成所期望的指示器3。

当用户将指示器3移动穿过空间时，指示器3的可视特征将依照指示器的瞬间位置处的照明的可控性发生改变。这样一来，用户便获得关于他如何影响所述照明的良好视觉反馈。

应注意到，尽管图示为两个光源，但也可能提供单个光源，或者三个或更多的光源。即使是单个光源，可控性也与各种不同的可视特征相关，如强度、颜色、方向、束宽度等等。所有这些均包括在指示器3的可视反馈中。所述指示器可包括不止一个指示器部分。换句话说，指示器3可以是复杂的，它能够包括充分的信息。例如，指示器3可以通过示出子指示器的对应数目来示出照亮当前位置的光源的数量，或者可能地甚至作为视觉数字示出。

控制单元10可以接收控制命令来通过(未)示出的单独的远程控制装置经由语音控制等或经由指示设备1自身来控制光源13-1，13-2。在后一种情况下，指示设备1包括适当的按键或控制器，以及还包括与控制单元10的耦合连接。例如，指示设备10有利地包括收发器天线，控制单元10也如此。这样，控制单元10和指示设备1可以通过无线通信交换信息和/或控制命令，虽然也可以采用诸如有线通信之类的其它方式。

图2示出了具有关于本系统的位置检测器的细节的实施例。

此处系统包括如上的控制单元10和指示设备1，且还包括三个摄像机20-1，20-2和20-3。

这三台摄像机用于通过任何已知的方法或手段(例如图像识别和处理软件、通过三角测量方法等等)确定指示器3的位置。另外，来自摄像机20-1，20-2和20-3的图像借助于发射机或电线等传送到控制单元10或者可能地传送到某个单独的处理单元。在控制单元10中，对这些图像进行处理以确定指示器3的位置。在此，可以利用将探测的空间中的参考标记等等。

可选地，指示设备1可以例如以内置摄像机的形式包括其自身的位置检测器，所述内置摄像机对周围区域中的指示器3成像并且将它与已知区域进行比较，已知区域的特征存储在指示设备1中。为达到这个目的可以采用类似的图象处理软件。此外，指示设备可包括例如GPS或其它的位置确定设备，以及用于确定指示器3相对于指示设备1的位置的装置。为此，指示设备可包括陀螺仪等，以确定发射的光束2的绝对方向。此外，行程时间检测器可以用于确定指示器的回程-“飞行时间”，从而计算指示器3到指示设备1的绝对距离。通过结合这些信息，指示器的位置的确定也是可能的。

Claims (10)

1、一种可控照明系统，包括控制单元(10)，其设置为用于接收控制命令并且控制至少一个位于空间中的光源(13-1，13-2)；至少一个用于照明空间的光源(13-1，13-2)，所述至少一个光源(13-1，13-2)可由所述控制单元(10)控制；指示设备(1)，该设备设置成发射光束(2)以形成在所述空间内某个位置可见的视觉指示器(3)；以及位置检测器(20-1，20-2，20-3)，设置成确定所述位置，其中所述指示设备(1)设置于使得所述发射的光束(2)作为空间内所述位置的函数而变化，以指示控制所述确定位置处空间的照明是否可能。

2、如权利要求1所述的系统，其中所述控制单元(10)设置成选择至少一个光源(13-1，13-2)中的光源(13-1，13-2)，以指示控制所选光源(13-1，13-2)在所期望位置处的照明是否可能。

3、如上任意一项权利要求所述的系统，其中所述指示设备(1)设置成改变发射光束(2)的颜色、强度、形状和/或时间相关的变化。

4、如上任意一项权利要求所述的系统，其中所述指示设备(1)包括位置检测器(20-1，20-2，20-3)。

5、如上任意一项权利要求所述的系统，其中所述位置检测器(20-1，20-2，20-3)包括至少一个摄像机(20-1，20-2，20-3)以及摄像机信号处理装置。

6、如上任意一项权利要求所述的系统，其中所述指示设备(1)设置成向所述控制单元(10)传送控制命令的远程控制设备。

7、一种控制可控照明系统的方法，该系统包括控制单元(10)，其设置成接收控制命令并控制空间内的至少一个光源(13-1，13-2)；至少一个用于照明所述空间的光源(13-1，13-2)，所述至少一个光源(13-1，13-2)受所述控制单元(10)控制；指示设备(1)，该设备设置成发射光束(2)以形成在所述空间内某个位置可见的视觉指示器(3)；以及位置检测器(20-1，20-2，20-3)，其设置成确定所述位置，所述方法包括：

-将所述指示器(3)指向空间内所期望的位置；

-通过位置检测器(20-1，20-2，20-3)来确定所述位置；

-改变发射的光束(2)以指示控制所述至少一个光源(13-1，13-2)在所述确定的位置处的空间的照明是否可能。

8、如权利要求7所述的方法，其中改变发射的光束(2)包括改变颜色、强度、形状和/或其与时间相关的变化。

9、如权利要求7或8所述的方法，还包括选择光源(13-1，13-2)的步骤，针对该光源确定控制所选择的光源(13-1，13-2)在所述确定位置处的空间照明是否可能。

10、如上任意一项权利要求所述的分别用于所述可控照明系统和方法中的指示设备(1)，该指示设备包括用于发射光束(2)的光束源；用于响应于与位置相关的控制信号改变发射的光束(2)的颜色、强度、形状和/或其与时间相关的变化的光束改变装置。

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