CN102273322A - 用于控制一个或多个可控设备源的控制系统和用于实现这种控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及被配置用于控制至少一个可控设备的控制系统。所述设备已被分配了对应的标识符并且被配置用于传输包括该设备的标识符的识别信号。该控制系统包括用于显示控制项目的显示器，该控制项目被配置用于控制可控设备。该控制系统还包括被配置用于无线地接收包括标识符的识别信号的接收器。该控制系统被配置用于将控制项目在显示器上的位置分配给借助于所述接收的标识符识别的设备。

Description

用于控制一个或多个可控设备源的控制系统和用于实现这种控制的方法

技术领域

本发明涉及一个或多个可控设备（特别是照明系统中的照明源）的控制的领域。更特别地，本发明涉及使得用户能够在一个或多个有形（tangible）设备已被安装后以用户所期望的直观且容易的方式控制这些设备的领域。

背景技术

在最近几十年期间，多种类型的设备的远程控制已经变成普通技术。众所周知的实例包括视听设备，比如电视和盘播放器。许多更多的设备可以被配置为远程可控的，包括门和帘（curtain）。

远程可控的设备的特别受关注的领域涉及照明源。

光设计是一门艺术，因而它依赖于用户或光设计者的创造力。该过程不能用电子装置代替，而是很大程度上取决于用户或光设计者的创造力和知识。

在构思阶段期间，光场景创建在头脑中和用户或设计者的计划中，构思阶段之后是安装阶段，这时包括照明源的光基础设施被放置在合适位置处。最后，来到映射阶段，在映射阶段期间，用户或光设计者将所计划的光场景或光概念（concept）移植（port）到物理基础设施中。这是至关重要的阶段，因为它代表用户或设计者的构思与用户或消费者享用（fruition）之间的桥梁。

现今，所述映射可以借助于光用户操作允许访问安装在光基础设施中的所有设备（即照明源）的复杂的控制面板来发生。

利用当前可用的工具执行所述映射是非常麻烦的任务。典型的照明基础设施包括至少十个照明源。实际上，用户或光设计者已经依照空间和照明设想了光场景，但是所有已受到控制的是充满大量（数字，如果以软件实现）操纵杆（lever）的控制面板。与光场景的交互作用是不直观的，因为首先旋钮与照明源之间的映射不是完全清楚的并且必须被弄清楚（figure out）。而且，难以判断改变立在固定控制位置的所述按钮之一的设置的影响，因为来自不同侧的影响可能是十分不同的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种允许更好地且更直观地控制照明基础设施的控制系统和方法。

公开了一种被配置用于控制至少一个可控设备的控制系统。该设备已被分配了对应的标识符并且被配置用于传输包括该设备的标识符的识别信号（identification signal）。该控制系统包括用于显示被配置用于控制可控设备的控制项目的显示器。该控制系统还包括被配置用于无线地接收包括标识符的识别信号的接收器。该控制系统被配置用于将控制项目在显示器上的位置分配给借助于所述接收的标识符识别的设备。

而且，公开了一种允许使用控制系统控制至少一个可控设备的方法。该设备已被分配了对应的标识符并且被配置用于传输包括该设备的标识符的识别信号。该设备的标识符被接收并且控制项目在显示器上的位置被分配给因此识别的设备。控制项目被显示在所分配的显示器的位置上。控制项目被配置用于允许控制可控设备。

还公开了被配置用于执行该方法的计算机程序产品或产品的集合（collection）。

所述至少一个可控设备可以是照明基础设施的组件，比如照明源、包括多个这样的源的设备或者被配置用于控制一个或多个这种照明设备的控制器（例如开关或显示器）。

可以使用例如光（IR、可见光）或声音（超声）将设备的标识符单独地从每个设备传送到控制系统。

控制系统可以是包括集成的接收器的单个便携式设备。该接收器可以包括一个或多个用于获得设备的标识符的图像传感器（例如照相机）。

该控制系统和方法允许所识别的设备与用于控制该设备的控制项目成对并且将该控制项目定位在控制系统的显示器上的直观位置上。用户可以容易地找到与期望被控制的设备相关联的控制项目并且随后通过该控制项目控制该设备。

如权利要求2和9中所限定的本发明的实施例允许用户或设计者将控制项目放置在显示器上的期望位置处。用户可以例如通过使接收器指向（pointing）设备（例如通过使图像传感器指向光源）来选择设备以孤立该设备。然后该控制系统将接收设备的标识符并且用户或设计者随后将能够选择因此识别的设备的控制项目在显示器上的位置。该设备的其他（控制）特征可以针对控制项目手动地或自动地被添加，其他（控制）特征例如是用于控制照明源的方向、射束形状、强度、颜色等等的控制特征。

如权利要求3和10所限定的本发明的实施例允许用户通过使接收器指向一个或多个设备来立刻选择这些设备。所述控制系统被配置用于确定设备在接收器的接收范围（field）中的相对位置并且确定这些设备中每一个的标识符。随后，根据所确定的设备的相对位置在显示器上定位控制项目以获得控制显示器（control display），其中这些控制项目自动地被提供在用户/设计者所期望的位置上。

权利要求4和11的实施例允许在显示器上在（例如通过拍摄房间的快照获得的）设备的图像处或附近显示控制项目以进一步为用户/设计者澄清应当操作哪个控制项目以控制特定的设备（组）。

权利要求5和12的实施例允许通过将照明源的标识符嵌入在照明源出于照明目的而发射的可见光中来传输该照明源的标识符。标识符的嵌入可以通过以用户不可见的但可被接收器检测到的方式调制可见光来执行。经调制的光可以用于传送照明源的其他（控制和/或状态）信息。

然而，应当理解，所述设备还可以包括专用传输元件（例如红外光源、rf源（射频）或超声源）以便向控制系统传输标识符且可能地传输控制和/或状态信息。控制设备的接收器被配置用于接收这样的识别信号。

考虑到设备与控制系统之间的直接信道的带宽限制（例如，如果使用照明源的可见光），优选地只有设备标识符是从设备自身直接获得的，而其他信息使用标识符（或其派生物）作为用于取回（retrieved）该信息的关键或索引来取回，如权利要求6和13的实施例所限定的。

由于控制系统与设备之间的直接信道可能不是双向的，所以权利要求7和14的实施例提供被配置用于接收控制命令的中央装置并且可能地在处理之后根据控制系统的显示器上控制项目的操作来向设备提供控制命令。在一个实施例中，单向光信道被用于传输设备的标识符，而双向射频信道被用于实际地控制设备。

本发明的特别有利的应用是在建筑物或其他空间中的照明基础设施领域中。例如，所述控制系统可以用于控制被配置用于发光的一个或多个可控照明源以获得建筑物或空间中的光场景。每一个照明源通过可被控制系统使用一个或多个图像传感器（例如照相机）作为接收器记录的标识符来识别。优选地，该标识符是从由照明源本身发射的光中获得的。所述控制系统包括显示器。该控制系统被配置用于在显示器上提供用户界面。该控制系统进一步被配置用于生成场景图像和控制图像。该场景图像经由接收器而获得并且可以包括照明源的图像和/或由这些照明源发射的光的图像。该控制图像包含控制项目并且可能地进一步包含所述识别的照明源中的一个或多个的控制信息。用户界面包括场景图像和控制图像的组合图像，其中取决于场景图像中照明源发射的光和/或照明源的位置而在用户界面上定位控制项目，使得控制项目和照明源成对。

以此方式，对于用户/设计者而言，直观清楚的是，应当操作哪个控制项目以用于控制特定的照明源（组）以便获得期望的光场景。结合控制图像示出照明源和/或其所发射的光的真实场景图像（优选地以覆盖方式）的显示器使用户/设计者能够直观地控制照明基础设施。场景图像和控制图像经由照明源的标识符而关联。控制图像提供对各个照明源的控制选项的直接洞察（insight）以用于调适光场景。场景图像可以提供关于控制照明源的结果的立即反馈。

应当注意，光场景内的区域与控制信息的关联不必意味着在用户界面中在该区域的顶部上提供控制信息。也可以设想其他变形，包括连接线、颜色、菜单等的使用。

应当理解，控制图像可以包括一个或多个可选择的作为控制信息的快捷方式（shortcut），其中该快捷方式被配置用于在选择这些快捷方式时提供其他控制选项。以此方式，如果特定照明源的控制不是所期望的，则控制信息几乎不隐藏场景图像，同时用于控制照明源的控制信息保持可容易访问。

在下文中，本发明的实施例将被进一步详细地描述。然而，应当理解，这些实施例不能被解释为限制本发明的保护范围。

附图说明

在附图中：

图1A和1B是包括根据本发明的实施例的控制系统和设备配置的系统的示意性图示；

图2是设有将使用根据本发明的一个实施例的控制系统控制的照明基础设施的房间的示意性图示；

图3A和3B是图1的房间的场景图像和根据本发明的一个实施例的控制图像的示意性图示；

图4是用户界面的示意性图示，在用户界面中图3B的控制图像覆盖图3A的场景图像；以及

图5是图4的用户界面的控制信息的示意性图示。

具体实施方式

图1A和1B是包括可控设备1A、1B、1C的系统的示意性图示，每个可控设备1A、1B、1C借助于标识符ID1、ID2、ID3来识别并且被配置用于将包括该标识符的识别信号传输到外部系统。设备1A、1B、1C可以是相似的或不同的设备，比如照明源或帘。

控制设备2被提供用于控制可控设备1A、1B、1C。控制设备2优选地是包括能够显示一个或多个控制项目C的显示器3的便携式设备（例如膝上型计算机、遥控器、便携式通信设备（如移动电话）、PDA或其他手持设备）。可以使用触摸屏直接在显示器上操作控制项目C或通过操作外围装备（equipment）（比如键盘、鼠标或其他操作装置）操作控制项目C。

控制设备2包括被配置用于从可控设备1A-1C接收识别信号的接收器4。识别信号可以包括（超）声信号或光信号，例如使用在可控设备上提供的红外发光二极管。接收器可以包括一个或多个图像传感器（例如照相机）以便获得（多个）设备的（多个）标识符。

控制系统2包括被设置为以本领域技术人员已知的方式存储并运行计算机程序的存储装置和处理器（未示出）。控制系统2提供有能够获得下面所述功能的一个或多个计算机程序。

控制系统2被配置用于将控制项目C1-C3在显示器3上的位置分配给借助于标识符ID1-ID3识别的设备1A-1C。该控制系统允许识别的设备1A-1C与用于控制这些设备的控制项目C1-C3 C成对并且将该控制项目C1-C3 C定位在控制系统2的显示器3的直观位置上。用户可以容易地找到与期望被控制的设备1A-1C相关联的控制项目并且随后通过控制项目C1-C3控制设备1A-1C。

在图1A的实施例中，接收器4被导向到设备1B的方向以孤立并接收设备1B的包括ID2的识别信号。控制项目C2借助于标识符ID2与设备1B成对。分配了控制项目C2的设备1B的位置可以由用户选择，如箭头A所示。控制项目C2包括或取回（retrieve）允许控制设备1B的其他控制属性。其他控制信息和/或属性也可以由用户手动地添加。

在图1B的实施例中，接收器4的视场使得多个设备1A-1C的识别信号可以被接收并且所述相对位置（例如设备1A-1C的分布）可以被确定。控制系统2被配置成使得根据所确定的设备1A-1C的相对位置控制项目C1-C3在显示器3上的位置被分配给设备1A-1C，其中借助于标识符ID1-ID3区分单独的设备。

控制项目C1-C3可以在接收和处理识别信号之前呈现在显示器3上或者可以响应于接收识别信号而生成。

如上所述，控制系统2的特别有利的应用在于控制照明基础设施。下文中，将进一步详细描述这种应用。

图2是设有包括多个照明源1A、1B、1C和控制设备10的照明基础设施的房间R的示意性图示。控制设备10允许针对照明源1A-1C中的每一个进行手动控制（例如开/关、操纵（steering）、编程等）。控制设备10可以包括具有控制项目C的触摸屏，这将在下文进一步详细地解释。

在图2的实例中，照明基础设施包括两个被设置在房间R的天花板处的可操纵的聚光灯1A、1B和在房间R的地面处提供的包括多个光源的照明器材1C。这些光源可以被单独控制。

照明源1A-1C将光发射到房间R的侧壁，从而获得由照明源1A-1C中每一个的一个或多个覆盖区（footprint）或照明区域F构成的光场景。

当照明基础设施已被安装时，设计者可以使用如图2中所示的控制系统2控制该照明基础设施的一个或多个组件以便获得预期的光场景。

控制系统2包括便携式计算机设备11、膝上型计算机和作为接收器操作的图像传感器阵列4（在当前实施例中为照相机）。应当注意，图像传感器阵列4不必是控制系统2的单独组件，而是可以集成在计算机设备11中。还应当注意，少数的图像传感器（例如三个）可能足够用于接收照明源1A-1C的标识符。计算机设备11包括用于提供参照图4更详细描述的用户界面的显示器3，该用户界面允许使用控制项目来控制照明源1A-1C和控制设备10。

照明源1A-1C和控制设备10的控制可以通过操作计算机设备11、外围装备（比如鼠标）或通过使用触摸屏设备而使用控制项目C（见图3B和4）来实现。在使用用户界面执行这样的操作时，控制命令通过控制网络12无线地传输到连接到照明源1A-1C和控制设备10的控制集线器（hub）13。控制网络12可以例如是ZigBee网络、DALI网络、DMX网络或等价物。控制集线器13可以被配置用于管理照明源1A-1C的网络。照明源1A-1C和控制设备10被配置用于处理控制命令并且根据控制命令调适它们的特性/设置。当然，控制集线器13可以被旁路并且照明源1A-1C直接根据控制系统2来控制。

计算机设备11包括被设置用于以本领域技术人员已知的方式存储并运行计算机程序的存储装置和处理器（未示出）。计算机设备11提供有一个或多个能够获得下文参照图3A-3B、4和5描述的功能的计算机程序。在该实施例中，所述软件包包括Windows型设计环境，其包括作为控制项目的图标并且使用命令菜单，该命令菜单包括公知的项目，如文件、编辑、视图等。

计算机设备11被编程为使用图像传感器4记录（register）如图3A所示的场景图像20。在本实施例中，场景图像20包含照明基础设施的基础设施组件1A-1C、10和由照明源1A-1C发射的光产生的覆盖区F这二者的图像，并且同样提供基础设施的真实图片。

计算机设备11还被编程为生成第二图片，第二图片具有根据参照图1B所述实施例的控制项目，第二图片在图3B中示意性示出，且在下文中被称为控制图像30。控制图像30包括控制项目C，其允许控制照明源2和控制设备3。在图3B的实施例中，控制项目被设置为快捷方式，快捷方式的位置反映照明源1A-1C和控制设备10的相对位置。注意，在图3B中，控制图像30包括允许控制设备1C的所有光源的组快捷方式（group short-cut）CG和用于单独地控制每个光源的各个快捷方式。

如下获得控制图像30。房间R中的每个照明源1A-1C具有可被以多种方式传送到控制系统2的标识符ID1-ID3。照明源1A-1C可以包括红外光源（未示出），以便将标识符传输到控制系统2。图像传感器阵列4可以用于通过IR链路（link）接收标识符。

在图2的实施例中，照明源1A-1C的标识符被嵌入在所发射的光内，该光被图像传感器阵列4记录。计算机设备11被编程为从所发射的光获得标识符，由此允许控制项目C的位置被分配给照明源1A-1C。

上述用于从照明源2获得标识符的实施例也可以用于直接从照明源1C获得其他信息，比如控制或状态信息，以便允许使用控制项目C控制。

然而，在有利实施例中，至少一部分控制信息不是直接从照明源2接收的，而是使用标识符作为用于取回的索引或关键从其他地方取回（retrieve）。控制信息可以例如存储在控制系统2内并且可以使用由控制系统2接收的照明源1A-1C的标识符取回。控制信息还可以响应于接收标识符并使用该标识符来下载外部存储的控制信息而通过网络（例如从中央集线器12或通过互联网）从外部获得。

图4示出允许由用户/设计者进行控制的用户界面UI的实施例，其中场景图像20和控制图像30已被组合。特别地，控制图像30覆盖（overlay）场景图像20，使得每个控制项目C的位置已被分配给特定设备1A-1C，即在控制项目C与对应的照明源1A-1C之间获得直观成对。这样的实施例提供照明源1A-1C与控制项目C之间的直观且清楚的关联（link）。

结合控制图像30示出所发射的光的真实场景图像20的显示器3使得用户/设计者能够通过单独地操作并观看用户界面UI来控制照明基础设施的组件。控制图像20通过将控制项目C关联到设备或场景图像20的覆盖区F将对照明源的控制选项的直接洞察提供给用户/设计者以便调适光场景。真实场景图像20可以提供关于控制照明源1A-1C的结果的立即反馈。

如果图像传感器阵列4移动以记录房间R的不同部分（例如，当设计者绕控制系统2行走时），接收器4的视图变化改变并且所显示的控制项目相应地改变。

用户界面UI包括一个或多个作为控制项目C的可选择的快捷方式。快捷方式C被配置用于在选择这些快捷方式时提供其他的控制选项，如图5中所示。快捷方式后面的控制信息允许实际控制与快捷方式31相关联的照明源1A-1C，例如选择照明源的色点并且选择照明源的方向。根据该详细的控制信息，有可能通过选择适当的按钮返回到用户界面。以此方式，如果特定照明源的控制不是所期望的，则控制项目几乎不隐藏场景图像20，同时用于控制照明源的控制信息保持可容易通过选择快捷方式C访问。

控制信息也可以直接表现在场景图像20上，即不使用快捷方式。这样，用户/光设计者可以读取关于设备的信息并且直接在主用户界面上控制它们（不点击任何快捷方式图标）。

用户界面使用户/光设计者能够独立地设置每个照明源1A、1B、1C和控制设备10的性能。一旦所有期望的设备被设置，则光设计者可以将所有这些设置分组、给它命名并且将它存储在控制系统2中以供随后使用。这是创建（光）场景的过程。更多场景可以以此方式来创建。为了允许简单地选择场景而不使用控制系统2，用户可以将用户界面移植（port）到控制设备10。该操作可以经由控制系统12来执行。各种方法是可能的。例如，一旦场景被创建，可以经由它的弹出式窗口上的控制工具将该场景关联到控制设备10。在另一个实施例中，可以经由拖拉并放下控制快捷方式（的快捷方式图标）最上面的相对设备来将场景关联到控制设备10。

在另一个实施例中，一旦场景被创建，代表性场景图标可能出现在控制系统2的显示器3的用户界面上。在此情况下，可以通过拖拉并放下期望的控制快捷方式（的快捷方式图标）上的场景图标来将该场景关联到控制设备10。

在另一个实施例中，用户/设计者可以通过选择场景图像上的（多个）区并且限定期望的（多个）光效果的特征（例如，尺寸、颜色、强度、时间变化等等）来创建光效果。在所述实施例之一中，这可以通过在待控制的照明源1A-1C组周围绘制圆来完成。编辑软件包的特别工具允许该类型的方法。在此情况下，运行在计算机设备11上的软件程序借助于智能映射算法再现所需要的光效果。这些算法控制（光）设备以便最优地再现所需要的光效果。

Claims (15)

1.一种被配置用于控制至少一个可控设备的控制系统，所述设备被分配对应的标识符并且被配置用于传输包括所述设备的所述标识符的识别信号，所述控制系统包括：

- 显示器，其用于显示被配置用于控制所述可控设备的控制项目，以及

- 接收器，其被配置用于无线地接收包括所述标识符的所述识别信号，

其中所述控制系统被配置用于将所述控制项目在所述显示器上的位置分配给借助于所述接收的标识符识别的所述设备。

2.根据权利要求1的控制系统，其中所述控制系统被配置用于将所述控制项目的可选择位置分配给所述识别的设备。

3.根据权利要求1的控制系统，所述控制系统被配置用于控制多个分布的可控设备，所述设备被配置用于传输包括所述设备的可区别标识符的对应的识别信号，其中所述接收器被配置用于接收所述识别信号和所述分布的设备的位置并且其中所述控制系统被配置用于自动地将所述控制项目在所述显示器上的所述接收的位置分配给所述对应的由所述标识符识别的分布的设备。

4.根据权利要求1的控制系统，其中所述控制系统包括用于在视觉上记录所述至少一个可控设备或其效果的图像传感器以获得场景图像，并且其中所述控制系统被配置为在所述显示器上组合所述场景图像和所述控制项目。

5.根据权利要求1的控制系统，其中所述至少一个可控设备包括被配置用于发射可见光的照明源，所述可见光包含包括所述标识符的所述识别信号，其中所述接收器包括用于接收所述光识别信号的图像传感器并且所述控制系统被配置用于将所述控制项目在所述显示器上的所述位置分配给借助于所述光识别信号中的所述接收的标识符识别的所述照明源。

6.根据权利要求1的控制系统，其中所述控制系统被配置用于从内部或外部控制信息源取回控制信息，所述控制信息经由所述标识符与所述设备相关，并且用于将所述控制信息关联到所述显示器上的所述控制项目。

7.根据权利要求1的控制系统，其中所述控制系统被配置用于通过控制网络控制所述至少一个设备，其中该控制系统被配置用于响应于所述显示器上的控制项目的操作而生成控制命令并且用于通过所述控制网络、可选地经由中央装置将所述控制命令传输到所述设备。

8.一种允许使用控制系统控制至少一个可控设备的方法，所述设备被分配对应的标识符并且被配置用于传输包括所述设备的所述标识符的识别信号，该方法包括步骤：

- 接收所述设备的所述标识符；

- 将控制项目在所述控制系统的显示器上的位置分配给借助于所述接收的标识符识别的所述设备；

- 在所述显示器的所述位置上显示所述控制项目，所述控制项目被配置用于允许控制所述可控设备。

9.根据权利要求8的方法，包括步骤：将所述控制项目的可选择位置分配给所述识别的设备。

10.根据权利要求8的方法，允许对多个分布的可控设备进行控制，所述设备被配置用于传输包括所述设备的可区别标识符的对应的识别信号，该方法包括步骤：

- 接收所述识别信号和所述分布的设备的位置；

- 自动地将所述显示器上的所述控制项目的所述接收的位置分配给所述对应的由所述标识符识别的分布的设备。

11.根据权利要求8的方法，包括步骤：

- 在视觉上记录所述至少一个可控设备或其效果以获得场景图像；

- 在所述显示器上组合所述场景图像和所述控制项目。

12.根据权利要求8的方法，其中所述至少一个可控设备包括被配置用于发射可见光的照明源，所述可见光包含包括所述标识符的所述识别信号，所述方法包括步骤：

- 接收所述光识别信号；

- 将所述控制项目在所述显示器上的所述位置分配给借助于所述光识别信号中的所述接收的标识符识别的所述照明源。

13.根据权利要求8的方法，进一步包括步骤：

- 从内部或外部控制信息源取回控制信息，所述控制信息经由所述标识符与所述设备相关，

- 将所述取回的控制信息关联到所述显示器上的所述控制项目。

14.根据权利要求8的方法，进一步包括步骤：

- 响应于所述显示器上的所述控制项目的操作而生成控制命令，

- 通过控制网络、可选地经由中央装置将所述控制命令传输给所述设备。

15.一种计算机程序产品或产品的集合，其包括软件代码部分，该软件代码部分被配置用于当其在处理器上运行时执行权利要求8-14中的一个或多个的步骤。

Images