CN101849435A - 光控制系统和用于自动呈现照明气氛的方法 - Google Patents

光控制系统和用于自动呈现照明气氛的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及利用照明系统自动呈现照明场景，特别地涉及对该呈现的控制。本发明的基本思想是通过将待呈现的照明气氛分解成基本光效果、将基本光效果分类、以及调整利用所述照明系统的分类光效果的实现来执行对照明场景的呈现。本发明的实施例提供了用于利用照明系统自动呈现照明气氛的光控制系统(10)，其中光控制系统(10)适于将待呈现的照明气氛分解成基本光效果(14；S10)、将基本光效果分类为光效果组(16；S12)、以及调整利用所述照明系统的所述光效果组的实现(18；S14-S26)。本发明使得自动光控制系统能够自主地确定照明系统的光模块所需的照明配置设置以实现期望的照明气氛，同时协调地呈现它的基本照明效果。

Description

光控制系统和用于自动呈现照明气氛的方法
技术领域
本发明涉及利用照明系统自动呈现照明气氛，特别地涉及对该呈现的控制。
背景技术
照明模块的技术发展(例如固态照明)允许创建精致的照明气氛，这受益于增强的如颜色、(相关的)色温、可变的束宽等等的照明特征的使用。为了有效地控制这些照明模块的众多控制参数，开发了高级光控制系统，其能够辅助终端用户配置照明模块的设置。这些高级光控制系统也能够在房间中例如根据包含某些照明气氛的抽象描述的XML文件自动呈现某些照明气氛，该XML文件被自动处理以生成用于实在的照明基础设施的照明模块的控制值或参数。一般地，照明气氛可以被定义为在空间和时间中协调地同时发生的照明效果的集合，例如以创建人工室内照明。
以前，人工室内照明主要(primarily)是指起到阳光的作用并且使得人们能够通过提供适当的(adequate)照度级来开发任务(developtask)。室内照明中的所谓环境照明和任务照明情况清楚地例证了这些功能。随后，此外，人工室内照明也已经用于装饰的目的。该应用的清楚范例是重点照明。照明气氛(可被定义为精致(elaborated)的在空间和时间中同时发生的照明效果组)的实现要求两类效果协调的综合。一方面，由环境照明和任务照明引起的光效果不应当妨碍由于重点照明引起的美化不被欣赏，而使用重点照明的结果不应当妨碍功能照明需求的实现。
到目前为止，所述协调是通过照明设计的专业人员的专门技术来实现。他们手动调节一个照明场景中所包含的所有光源的级别。而且，他们的调节是以他们的知识和感知为基础而不是以紧密地遵循功能需求为基础，因此他们的调节偏向美学而不是偏向环境和任务照明的功能需求。当前，该手动调谐步骤仍然可以是切合实际的(sensible)，因为当前照明系统通常既不以太多的冗余性(即大量的自由度)为特征，也不以配置的自由为特征。然而对于将来的照明系统来说情况不会是这样的，并且由于该原因设计下面的方案是明智的：
1.通过实现预期的建立照明场景的光效果来协调地综合所提出的这两个范例
2.通过最小化所需的人和需要技巧的干预来节省手动调整(tweaking)当前的照明硬件所投入的时间
US2006/0076908 A1涉及包括多个基于LED的照明单元的照明网络和利于控制这种网络的用户接口。照明网络的照明单元可以被配置为生成可变颜色光、可变强度光和可变色温白光中的一个或多个。由照明网络提供光所在的环境的不同区域可以被分成各个照明带，并且照明网络的照明单元的一些或所有可以被配置为使得在一个或多个这样的照明带中提供可控照明。一个或多个用户接口被配置为使得允许手动地(实时)或经由一个或多个用户可选择的预定照明程序相对简化和直观地控制照明网络。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善的光控制系统和用于自动呈现照明场景的方法。
该目的是通过独立权利要求实现的。其他实施例由从属权利要求示出。
本发明的基本思想是：通过将待呈现的照明气氛分解成基本光效果、将基本光效果进行分类以及调整利用照明系统的分类光效果的实现来改善对照明场景的呈现。根据本发明的实施例，令人视觉舒适的复杂室内照明气氛的基本光效果可以被分类成不同的种类，其具有不同的功能作用和目标，即环境照明、任务照明和重点照明。本发明使得自动光控制系统能够自主地确定照明系统的光模块所需的照明配置设置以实现期望的照明气氛，同时协调地呈现照明气氛的基本效果。
本发明的实施例提供了一种用于利用照明系统自动呈现照明气氛的光控制系统，其中该光控制系统适于：
-将待呈现的照明气氛分解成基本光效果，
-将该基本光效果分类为光效果组，以及
-调整利用照明系统的所述光效果组的实现。
可以特别地根据优先化(prioritisation)标准在不同的时间标度(time-scale)处调整所述实现。借助这种系统，将协调地呈现照明气氛的问题根据照明系统中可用的照明类别的不同功能而分解为多个子问题。所述子问题是光效果组，这些光效果可以通过用于根据光效果自动地呈现照明气氛的算法来更好地处理。特别地，照明气氛的协调呈现可以以这样的方式执行：使得用户不会在照明气氛中观察到任何闪烁或其他突变以及亮度或颜色的令人烦恼的变化。
特别地，在本发明的实施例中，所述基本光效果可以包括下列效果的至少两个：
-环境光效果，将由照明系统的环境照明模块提供；
-任务光效果，将由照明系统的任务照明模块提供；
-重点光效果，将由照明系统的重点照明模块提供。
环境、任务和重点光效果在照明气氛的组成中具有不同的功能作用和目标，并且因此适合通过分解而被分离。
而且，根据本发明的实施例，一组光效果可以包括环境和任务光效果，而另一组光效果可以包括重点光效果。一方面的环境和任务光效果和另一方面的重点光效果是在照明气氛中具有不同功能作用的不同效果。例如，环境和任务光效果不应当妨碍由于重点光效果引起的美化可不被欣赏，而使用重点光效果的结果不应当妨碍由环境和任务光效果执行的功能照明需求的实现。
在本发明的另一个实施例中，对所述光效果组的实现的调整可以包括：
-计算用于利用照明系统实现每一组光效果的配置设置的初始估计，以及
-针对不同组的光效果使用不同的时间标度以闭环方式逐步改进(refine)所述不同的配置设置。
所计算的初始估计可以是期望的照明气氛的第一呈现，以便创建针对所述进一步的逐步改进过程和获得第一测量值作为该改进过程的输入的起点。
在本发明的实施例中，对用于利用照明系统实现每一组光效果的配置设置的初始估计的计算包括：
-选择第一组光效果作为第一目标，
-计算用于第一目标的配置设置，使得仅仅评估与第一目标的光效果相关联的性能指标并且切断针对不包含在第一目标中的光效果提供的照明系统的光模块，
-选择第二组光效果作为第二目标，以及
-计算用于第二目标的配置设置，使得仅仅评价与第二目标的光效果相关联的性能指标并且将所计算的用于第一目标的配置设置应用到照明系统的相应光模块。
例如，第一选择的组可以是具有环境和任务光效果的组，而所选的第二组可以是具有重点光效果的组。为了计算用于第二目标(组)的配置设置，所计算的用于第一目标(组)的配置设置充当边界条件以计算在由例如环境和任务光效果构成的整个照明气氛中呈现例如重点光效果所需的设置。
第一计算可以例如通过本发明的实施例中的下列近似方法之一来执行：逐点照明法；使用等照度线的方法。这些方法在计算上不是代价高的并且允许快速估计合理的起点解。
根据本发明的实施例，使用不同的时间标度以闭环的方式逐步改进不同的配置设置可以包括：
-向每一组光效果分配周期值，其中所有组的光效果的周期值在它们的长度方面是不同的，
-在每个周期值处，用光电检测器获取与与实际周期值相关联的光效果组的光效果相关的光度量的读数和导出的其指标，并评估实际呈现的照明气氛的光效果与预期的照明气氛的光效果之间的偏差(divergence)，以及
-基于所评估的偏差，调节用于利用照明系统实现每一组光效果的配置设置。
周期值定义了用于调节配置设置的时间标度。因此，每一组光效果都具有其自己的时间标度并且可以被单独地调节。典型地，周期值表示用于取所呈现的照明气氛的样本(即光度量的读数)并且评估所取的样本的取样周期。
根据本发明的另一个实施例，对所述配置设置的调节可以包括根据所评估的偏差来评估每一组光效果的性能指标并且基于对性能指标的评估应用控制算法以调节配置设置。
在本发明的实施例中，所述控制算法可以包括应用随机优化技术作为基础来递归地评估表示合适的配置设置的数值参数。
在本发明的实施例中，随机优化技术的应用可以包括应用基于同步扰动随机逼近的方法。
根据本发明的实施例，所述控制算法还可以包括基于模型的预测控制。
在本发明的实施例中，对于不同配置设置的逐步改进可以包括配置设置调适步骤，选择配置设置使得照明气氛的变化对视觉感知而言是平滑的并且防止了亮度的突然变化。这例如可以意味着当照明系统的照明单元被调节以便改进所呈现的照明气氛时，上述周期值或取样周期被仔细地选择以避免闪烁样的感知效果。
根据本发明的另一个实施例，逐步改进的过程的每次迭代的照明强度的所容许的变化中的最大变化可以在幅度方面被限制。这有助于防止可被不愉快地感知的照明强度的急剧变化。
本发明的另一个实施例提供用于利用照明系统自动呈现照明气氛的光控制方法，该方法包括：
-将待呈现的照明气氛分解成基本光效果，
-将所述基本光效果分类为不同组的同等分类的光效果，以及
-调整利用照明系统的所述同等分类光效果组的实现。
根据本发明的另一个实施例，可以提供一种计算机程序，其在被计算机执行时能够执行上述根据本发明的方法。
根据本发明的另一个实施例，可以提供一种存储根据本发明的计算机程序的记录载体，例如CD-ROM、DVD、存储卡、磁盘或适于存储计算机程序以便电子存取的类似的数据载体。
最后，本发明的实施例提供一种计算机，其被编程以执行根据本发明的方法并且包括用于与照明系统通信的接口。
通过参照下面所描述的实施例，本发明的这些和其他方面将是清楚的并且被阐明。
下面将参照示范性实施例更详细地描述本发明。然而，本发明不限于这些示范性实施例。
附图说明
图l根据本发明的用于自动呈现照明场景的方法的实施例的流程图；以及
图2根据本发明的用于自动呈现照明场景的系统的实施例的结构图。
下面，功能相似或相同的元件可以具有相同的附图标记。而且，在下面的描述中，术语“照明气氛”和“照明场景”可以同义地使用。
具体实施方式
本发明的实施例使得自动照明控制系统能够及时地评估合适的照明配置设置，使得环境(任务)照明和重点照明光效果可以由所安装的照明系统协调地呈现。
为此目的，考虑两组光效果的不同作用(即一个是工作的而另一个是装饰的)以及所安装的照明硬件的布局和功能，两组光效果彼此适配。
迄今为止，该协调仅仅可以通过手动调整(tweaking)所得的照明气氛来执行。由于照明设计专业人员通常倾向于强调场景的装饰性方面并且他们不会倾向于紧密地遵循照明工程建筑及维护规则(因为通常它们不容易检查)，所以他们可以忽视对功能要求的服从。
另外，本发明允许防止过度照明，同时本发明隐含地提供日光收获(即，日光可以被利用作为附加的、免费的照明源)并且本发明因此可以是高能效的。
本文所提出的本发明的实施例可以将下列中的一个或多个综合为主要元素：
-使得能够根据给定的光效果规范评估照明控制命令的方法。
-光度特性曲线或其模型，其表征了所安装的照明硬件的性能(behaviour)。它们提供了光模块的配置设置与光模块在参考测量点或工作面处的(预期)输出之间的关系。
-合适的光传感器，其在照明系统的运行时间期间收集与光有关的幅度在参考测量点(工作面)处(上)的读数。
-处理单元，其利用前项来评估适于指定的光场景的照明配置设置。
-通信技术和网络基础设施，以使得信息在所有涉及的传感器、处理器和致动器中的交换成为现实。
图1示出根据本发明的用于自动呈现照明场景的方法的流程图。该方法包括下列基本步骤：
步骤S10：将待呈现的照明气氛分解成基本光效果。该照明气氛可以被系统读取为例如照明气氛的XML抽象描述。随后，读取的描述可以针对所包含的光效果来分析。所分析的光效果可以形成下一步骤的输入。
步骤S12：将基本光效果分类为光效果组。该步骤意味着在前一步中分析的光效果被分配到光效果的不同类，特别是分配到环境、任务和重点光效果的类。然后，这些类形成光效果的不同组，或者可以进一步集合成(group into)一组光效果。例如，环境和任务光效果可以被不同地分类，但是由于它们对照明气氛的整体感知的相似的影响，它们可以集合成一组环境和任务光效果，而重点光效果可以集合成特有的一组光效果，因为这种光效果对照明气氛的整体感知的影响较小。
在下面的步骤中，计算照明系统的初始配置，稍后改进(refine)该初始配置以便改善所呈现的照明气氛的感知。
步骤S14：选择所述环境和任务光效果组作为第一目标来呈现照明气氛。目标是指针对所选的光效果组计算配置设置，而另一组光效果用作边界。
步骤S16：计算用于第一目标的配置设置，其中该计算通过仅仅评估与第一目标的光效果相关联的性能指标来执行。照明系统的光模块(其被提供用于不包含在第一目标中的光效果)被切断以便避免对第一目标光效果(即环境和任务光效果)的呈现的任何影响。
步骤S18：选择所述重点光效果组作为第二目标。
步骤S20：计算用于第二目标的配置设置，其中该计算通过仅仅评估与第二目标的光效果相关联的性能指标来执行。所计算的用于第一目标的配置设置被应用到照明系统的各个光模块，使得在由环境和任务照明效果构成的照明气氛中呈现重点光效果。
在下面的步骤中，先前计算的初始配置设置被进一步改进。
步骤S22：将第一周期值分配给环境和任务光效果组且将第二周期分配给重点光效果组。第一和第二周期值在它们的时间长度方面是不同的。因此，创建了用于改进这两组光效果的两个不同的时间标度。
步骤S24：在每个周期值处，用光电检测器获取与与实际周期值相关联的光效果组的光效果相关的光度量的读数和导出的其指标。另外，评估实际呈现的照明气氛的光效果与预期的照明气氛的光效果之间的偏差。因此可以确定实际呈现和感知的照明气氛与期望的照明气氛之间的不同。
步骤S26：基于所评估的偏差，调节用于利用照明系统实现两组光效果的配置设置。对所述配置设置的调节包括根据所评估的偏差来评估环境和任务光效果组和重点光效果组的性能指标；以及基于对所述性能指标的评估应用控制算法来调节所述配置设置。
下面，关于本发明的若干实施例更详细地描述应用双时间标度的方法来调整两组光效果的实现。如上所述，假定待呈现的照明场景或气氛由两个子场景组成，一个由与环境和任务照明相关联的光效果限定而另一个由与重点照明相关联的光效果定义。
根据对用于整个照明场景的配置设置的初始估计，使用两个不同的时间标度以闭环的方式逐步改进相应的两组配置设置，参考上述步骤S22、S24、S26。该方法可以被认为是以两个(虚拟)控制器为特征的分布式决策问题的实例，所述两个(虚拟)控制器代表两类照明并且具有自己的目标(objective)，其可能彼此冲突。于是，根据博弈论的定义，所述控制过程可以被认为是重复的博弈(game)。根据参与者(player)的定义(即固定装置组的操作角色(operational role))，假定照明场景已经至少以合理的方式定义(例如，环境(任务)照明的照度级未被定义得如此之高以至于冲掉房间中的任何重点照明效果)，以适度合作的方式参与(play)。如果是这样，则预期的博弈结果应当是产生用于两组光模块的几乎最优配置的纳什均衡，其根据所安装的固定装置的能力以其最佳状态实现了期望的照明气氛。
下面，考虑照明气氛，其将在某个房间中被呈现。假定该气氛源自自动化照明或光控制系统的操作，该系统自动地计算所安装的照明硬件或照明单元所需的配置设置以在房间的所关注的不同区域处呈现期望的光分布。给所述光控制系统的输入应当表示所述光分布，其在于颜色位图、色温、亮度(luminance)或亮度图等等。
进一步假设所考虑的房间中存在的光模块或单元已经被分成两个不同的类别。一方面第一类别中的光单元或固定装置意欲提供环境和任务照明，即确保执行特定视觉任务所需的照明级和质量所需的光。另一方面，第二类别包括意欲提供重点照明(即主要为装饰目的而使用的光)的光模块或单元。
同样，构成预期的照明气氛的光效果的集合可以被分成相同的两个类别。因此，也被认为理当如此的是，由所述自动照明控制系统使用的用来评估所述设置的方法使得它使用优值(figure of merit)的集合来估计针对照明系统的任何配置而预期的照明场景关于期望的照明场景的实现程度。因此，用于估计性能的那些指标也被分成所述的两个类别。
预期用于第一类别(环境和任务照明)的照明场景的元素被考虑为自动照明控制系统的第一目标。于是可以计算所述配置设置使得：
-刚好评估与环境和任务照明相关联的性能指标以及：
-作为约束，强制切断所有的重点照明固定装置(这实际上是十分明智的假设，因为通过定义，重点照明被设计为局部地增强区域并且不在大范围上照明。因此其对场景的环境和任务照明元素的总的影响被预期是可忽略的)。
如果需要，由于计算时间的关注和做出响应的环境和任务照明的操作要求，该初始计算可以以估计合理的起点解的近似(approximated)(非计算代价高的)方法(例如逐点照明方法或使用等照度线)来执行。
接下来，预期用于第二类别(重点照明)的光场景的元素被认为是自动照明控制系统的第二目标。于是可以计算所述配置设置使得：
-刚好评估与重点照明相关联的性能指标以及：
-作为约束，强制环境和任务照明固定装置应用先前步骤中所计算的配置设置(如所指示的，环境和任务照明的操作需要是响应度(responsivity)。因此，如果需要，分成两个步骤允许环境和任务照明场景迅速实现，而可以使得场景中补充的重点照明元素的(条件)计算更慢，这是由于其装饰本性造成的)。
这样，源自初始估计的配置设置的(环境和任务)照明场景充当边界条件以计算在整个光气氛中呈现重点照明元素所需的设置的第一估计。其原因是：房间中工作面(来自这两组光模块的光效果在其上相互作用或重叠)的存在十分可能。
可以应用许多可替代的过程来计算该第二组中的光单元的设置。例如，一般照明的贡献可以通过称为暗室校准(DRC)的过程来表征，从而集成在第二计算中。因此，通过由处于给定位置的照明器导致的(某)初级光效果的光度传感器和摄影传感器进行的测量将被扩展到第一组中的照明器。因此，借助于识别的模型，第一阶段中计算的设置可以被量化并合并到第二组光单元的设置的计算中。
一旦已经计算了两组光模块的配置设置的初始估计，它就被馈送到(fed into)该照明装备中并且呈现类似于用户期望的光场景的光场景。为了进一步改进所述设置并且协调所述两组光单元的联合作用(joint action)，遵循闭环方法。为此目的，已经部署在感兴趣区域上的光电检测器获取(与期望的场景)相关的光度量的读数和导出的其指标(例如颜色坐标、照度或亮度值、照度比等等)。然而，本文中感觉的测量被限于照明气氛中的环境和任务照明元素。
此外，需要选择两个周期值。一个被选择来执行对环境和任务照明的读取和调适(T1)。另一个更长的(T2)被选择来执行对重点照明的调节。为了简化起见，第二周期可以被选择为多个第一周期，即T2＝N*T1，其中N为整数。
当回到初始光场景已经被呈现的时间点时，然后在T1秒之后，光检测器收集所需的测量以评估实际呈现的环境和任务照明场景与期望的环境和任务照明场景之间的偏差。随后，根据实际的测量和目标值，评估较早提出的定义用于估计实现程度的性能指标，允许应用控制算法来调节(环境和任务照明)配置设置。
为了实现所提出的控制，若干可替代方案是可能的。例如，随机优化技术可以作为基础应用以递归地评估表示第一组中的模块的合适的控制设置的数值参数，如在Bharath B.和Borkar V.S.，Sadhana的在(Academy Proceedings in Engineering Sciences)，24：425-452，1999中的“Stochastic approximation algorithms：Overview and recent trends”中所描述。更特别地，基于所谓的同步扰动随机逼近(SPSA)的(梯度自由)方法可以非常好地适合于该问题，如在James C.Spall.，JohnsHopkins Apl Technical Digest，19(4)：482-492，1998年4月的“Anoverview of the simultaneous perturbation method for efficientoptimization”所描述。针对该情况，所需的损失函数可以被评估为收集早前提到的性能指标的向量的加权范数，早前提到的性能指标是根据某些参考位置处期望的值和实际测量(或估计)的值之间的差计算的。根据所述方法的定义，通过由下面的公式概括的递归来调适所述设置
θ[k+1]＝θ[k]-α[k](θ[k])·gk(θ[k])        (1)
其中θ[k]表示持有(hold)其值用作表示所应用的照明控制设置的参数的向量的第k次迭代，α[k]代表非负标量步长因子，以及gk(θ[k])为损失函数L(θ)在迭代θ[k]处的梯度的估计。可以通过下面的函数的评估来估计损失函数及其梯度
y ( θ ) = Σ i = 1 P ω i · J i ( θ ) - - - ( 2 )
其中P表示向量θ中分量的数量，标量ωi表示第i个权重因子，Ji(θ)表示所计算的来自当前使用的(环境和任务照明)配置设置的第i个性能指标的值。
可替代地，环境和任务照明调节可以通过应用所谓的基于模型的预测控制(MBPC)作为控制策略来实现。为此目的，应当针对环境和任务照明组中的光模块建立由系统产生的光效果的数学模型，其允许估计作为所提出的输入参数(θ)的函数的所监控的光度量的值。这种模型很可能是关于时间静止的，但是它也可以是动态的。另一方面，它可以是线性或非线性的。在该控制方法中，在每个取样瞬间所述系统输出被视为初始条件。设计参考轨迹以便在有限预测时域上满足由理想的设定点轨迹定义的目标。所述内部模型与干扰模型和先前的元素一起使用以预测未来时刻的系统输出。所预测的输出被用于计算未来控制动作的序列。对控制序列的计算通过优化评估控制器的性能的函数来进行。应用滚动时域(receding horizon)或移动时域策略，仅仅第一预测控制动作实际应用到系统，并且随后通过得到下一个取样周期处的输出来关闭环。进一步的细节可以在Maciejowski J.M.的“Predictive Control with Constraints”(Prentice Hall，Pearson EducationLimited，2002年5月，第1版)中找到，或者在Allgoewer F.，FindneisenR.和Nagy Z.K.的“Nonlinear model predictive control：From theory toapplication”(Journal of Chinese Institute of ChemicalEngineers，35(3)：299-315，2004年3月)中找到。
不管所选的控制算法如何，调适步骤对于房间中人的视觉来说应当是平滑的。亮度的突变应当被避免。即，一方面，取样周期T1也应当被仔细地选择以避免调节固定装置时的任何被感知的闪烁样效果。另一方面，每次迭代的强度方面所允许的变化中的最大变化应当在幅度上受到限制。对于这两种所提出的控制方法，可以直接实现最后的条件。一方面，如果应用随机逼近，则可以根据使用中的设置(θ[k])来选择步长因子的合适值(例如，众所周知，当整体强度低时，人的视觉对强度的变化更敏感)。甚至固定的变化步骤可以被采用并且更好地适用于该问题以实现每次迭代处的调适。另一方面，如果遵循使用基于模型的预测控制的方法，则可以自然地对在其计算期间的控制动作强加限制。
在调节环境和任务照明的配置设置之后，检查k*T1是不是T2的倍数，其中如所指出的，k是计数环境和任务照明调节循环的数量的正整数。如果不是T2的倍数，则进行环境和任务照明的新的调节步骤。但如果是，则是调适重点照明的时候了。这可以通过遵循早前针对该组的设置的初始估计所描述的相同步骤来完成。即，与环境和任务照明的当前配置设置相关联的照明子场景充当边界条件(因为那些设置在该调节期间保持不变)，并且与环境光照明、光效果相关联的优值用于评估使新配置设置适合重点照明固定装置。
在调节重点照明模块的配置设置之后，照明气氛的调节的一个迭代循环结束，并且如果需要，通过基于感觉的输入回到环境照明的新调节来启动一个新的迭代循环。
图2示出用于利用照明系统自动呈现照明场景的光控制系统10的结构图。光控制系统10生成了用于照明系统(未示出)的照明模块的配置设置12。
所述光控制系统包括用于将待呈现的照明气氛分解成基本光效果的分解单元14。照明气氛可以被抽象地描述并且加载作为来自分解单元14的数据文件26。分解单元14特别适于执行图1所示的方法的步骤S10。包含在照明气氛中的基本光效果被转发到分类单元16，该分类单元根据光效果的分类形成光效果组。因此，分类单元16特别适合于执行图1中所示的方法的步骤S12。然后，所述光效果组被转发到用于调整和协调地呈现和改进期望的照明气氛的调整单元18。为此目的，调整单元18从位于房间中不同位置并适于在这些不同位置处测量照明参数的传感器20、22和24接收信号。所述传感器可以例如是光电检测器。调整单元14特别适于执行图1中所示方法的步骤S14至S26。因此，调整单元14可以由处理单元实现，该处理单元执行实现步骤S14至S26的软件，特别地可以实现上述算法的一个或多个以完成期望的照明气氛的呈现和改进所涉及的任务。
本文所描述的发明可以应用到室内照明基础设施的自动配置和控制以协调地呈现以所有室内照明分类：环境、任务和重点照明的光效果为特征的复杂照明气氛。
因此，本发明可以被看作用于高度复杂和多功能的装置的高级的、技术上不会过时的(future-proof)照明管理系统的一部分。而且，本文所公开的解决方案可以是对用于根据抽象描述自动呈现照明气氛或场景的方法或系统的理想补充。
本发明的至少一些功能可以由硬件或软件执行。在以软件实现的情况下，单个或多个标准微处理器或微控制器可以用于处理实现本发明的单个或多个算法。
应当注意，文字“包括”不排除其他元件或步骤，并且文字“一”或“一个”不排除多个。而且，权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制本发明的范围。

Claims (17)

1.用于利用照明系统自动呈现照明气氛的光控制系统(10)，其中该光控制系统(10)适于：
-将待呈现的照明气氛分解成基本光效果(14；S10)，
-将所述基本光效果分类为光效果组(16；S12)，以及
-调整利用照明系统的所述光效果组的实现(18；S14-S26)。
2.权利要求1的系统，其中所述基本光效果包括下列效果的至少两个：
-环境光效果，将由照明系统的环境照明模块提供；
-任务光效果，将由照明系统的任务照明模块提供；
-重点光效果，将由照明系统的重点照明模块提供。
3.权利要求2的系统，其中一组光效果包括环境和任务光效果，而另一组光效果包括重点光效果。
4.权利要求1、2或3的系统，其中对所述光效果组的实现的调整包括：
-计算对用于利用所述照明系统实现每一组光效果的配置设置的初始估计(S14-S20)，以及
-针对不同组的光效果使用不同的时间标度以闭环方式逐步地改进所述不同的配置设置(S22-S26)。
5.权利要求4的系统，其中计算对用于利用所述照明系统实现每一组光效果的配置设置的初始估计包括：
-选择第一组光效果作为第一目标(S14)，
-计算用于第一目标的配置设置(S16)，使得仅仅评估与第一目标的光效果相关联的性能指标并且切断针对未包含在第一目标中的光效果而提供的照明系统的光模块，
-选择第二组光效果作为第二目标(S18)，以及
-计算用于所述第二目标的配置设置(S20)，使得仅仅评估与第二目标的光效果相关联的性能指标并且将所计算的用于第一目标的配置设置应用到所述照明系统的各个光模块。
6.权利要求5的系统，其中所述第一计算通过下列近似方法之一来执行：逐点照明法；使用等照度线的方法。
7.权利要求4、5或6的系统，其中使用不同的时间标度以闭环的方式逐步改进不同的配置设置包括：
-向每一组光效果分配周期值(S22)，其中不同组的光效果的周期值在它们的长度方面可以不同，
-在每个周期值处，用光电检测器(20-24)获取与与实际周期值相关联的光效果组的光效果相关的光度量的读数和导出的其指标(20-24；S24)，并评估实际呈现的照明气氛的光效果与预期的照明气氛的光效果之间的偏差，以及
-基于所评估的偏差调节用于利用所述照明系统实现每一组光效果的配置设置(S26)。
8.权利要求7的系统，其中对所述配置设置的调节包括根据所评估的偏差来评估每一组光效果的性能指标并且基于对所述性能指标的评估应用控制算法来调节所述配置设置。
9.权利要求8的系统，其中所述控制算法包括应用随机优化技术作为基础来递归地评估表示合适的配置设置的数值参数。
10.权利要求9的系统，其中随机优化技术的应用包括应用基于同步扰动随机逼近的方法。
11.权利要求8的系统，其中所述控制算法包括基于模型的预测控制。
12.权利要求4至11中任一项的系统，其中对不同配置设置的逐步改进包括配置设置的调适步骤，选择配置设置使得照明气氛的变化对视觉感知是平滑的并且防止了亮度的突变。
13.权利要求12的系统，其中逐步改进的过程的每次迭代的照明强度的所容许的变化中的最大变化在幅度方面被限制。
14.用于利用照明系统自动呈现照明气氛的光控制方法，包括：
-将待呈现的照明气氛分解成基本光效果(S10)，
-将所述基本光效果分类为不同组的同等分类光效果(S12)，以及
-调整利用所述照明系统的所述同等分类光效果组的实现(S14-S26)。
15.一种计算机程序，其在被计算机执行时能够执行根据权利要求14的方法。
16.一种存储根据权利要求15的计算机程序的记录载体。
17.一种计算机，其被编程以执行根据权利要求14的方法并且包括用于与照明系统通信的接口。
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