CN107077013B - 用于发光分布的不用手配置的系统、方法和计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

公开了系统（100），其包括头戴式眼睛跟踪传感器（116）、被耦合到所述眼睛跟踪传感器的处理器（110）和在所述处理器的控制下的至少一个光源（120、120'），其中，所述至少一个光源被布置成向眼睛跟踪传感器的穿戴者的视场中生成可配置发光分布（10、20）；并且所述处理器适合于响应于从所述眼睛跟踪传感器获得的眼睛跟踪数据而配置所述发光分布。还公开了一种控制此类系统的方法和用于实现此类方法的计算机程序产品。

Description

用于发光分布的不用手配置的系统、方法和计算机程序产品

技术领域

本发明涉及用于发光分布的不用手配置的系统。

本发明进一步涉及一种控制此类系统的方法。

本发明还进一步涉及用于一种当在此类系统的处理器上执行时用于实现此类方法的计算机程序产品。

背景技术

在各种专业领域中，低光照（illumination）是给定的，而这些专业人员仍需要识别特定位置、导航到这些位置并执行与其角色有关的操作。这可以适用于例如诸如照明系统之类的系统的建筑维护操作员和安装者。其它领域包括救火、警察监视、断电修复、搜索和救援、夜晚时间摄影等。通常，这些专业人员要求利用其两只手来完成他们的任务，并且因此不能使用或握持便携式光源。

例如，对于照明维护专业人员而言，这要求将线缆、开关、传感器、连接器、电源点定位于吊顶拼块之上，后面是在这些位置中的一个或多个处执行手动任务以修理或替换有故障的装置或线缆。当前这些专业人员通常被提供灯笼、火把、头戴式光源以执行这些任务。后一类光照装置帮助在允许不用手控制的同时提供定向光。然而，其不会在低光条件下适应于工作者的变化的任务。为此，需要对区域中的光的量和形状的完全控制以支持其任务，特别是在针对注意力区域的扫描与在所述注意力区域中执行局部化任务（其中以不用手的方式需要定向的局部照明）之间无缝地切换。

诸如具有透视显示器的智能眼镜之类的可穿戴智能装置当前正在进入市场。在US2013/0063486 A1中提供了此类装置的示例。在专业领域中，预见到可以当在现场执行麻烦的手动任务时增强生产力和工作者安全的应用。此空间中的一个挑战和机会是在其中外部光源不容易可用（例如办公室假天花板、救火情况、诸如直升飞机之类的运载工具中的低光监视等）且其中需要手以用于其它任务（例如维护任务）的低光条件中提供光的直观（不用手）控制。

EP 1134491 A2公开了一种注视点光照装置，其具有光源、用于改变光源的照明方向的方向改变机构、用于检测用户的注视线的方向的注视方向检测器和用于改变对应于检测到的注视方向的照明方向的控制器。当使用LED作为光源且光源被附着到用户所戴的护目镜时，护目镜本身可以是有用的注视点光照装置，即使其不包括注视点或方向检测器，因为人们正常地向前直接看，除其中他/她有目的移开他/她的注视的不平常情况之外。在实施例中，在护目镜的左端和右端处提供LED面板。

发明内容

本发明设法提供一种促进此类用户的视场中的发光分布的不用手配置的系统。

本发明进一步设法提供一种控制此类系统的方法。

本发明又进一步设法提供一种计算机程序产品，其包括用于当在此类系统的处理器上执行时实现此类方法的计算机程序代码。

根据一方面，提供了一种系统，该系统包括头戴式眼睛跟踪传感器、被耦合到所述眼睛跟踪传感器的处理器和在所述处理器的控制下的至少一个光源，其中，所述至少一个光源被布置成向眼睛跟踪传感器的穿戴者的视场中生成可配置发光分布；并且所述处理器适合于响应于从所述眼睛跟踪传感器获得的眼睛跟踪数据而配置所述发光分布。

本发明是基于如下洞察：可以使用眼睛跟踪数据（诸如例如瞳孔反应、注视方向、聚焦程度和斜视程度（即眼睛闭合度）中的至少一个）作为眼睛跟踪传感器的穿戴者的视场中的发光分布可能要求调整的指示符。因此，通过跟踪穿戴者的（一只或两只）眼睛，可以确定关于穿戴者的视场中的光照条件的质量的信息并用将该信息来控制一个或多个光源，以便利用不用手方式来配置穿戴者的视场中的发光分布。

在实施例中，所述至少一个光源包括用于响应于眼睛跟踪数据而产生所述可配置发光分布的可变形波束成形元件。例如，此类可变形波束成形元件可以用来将光源从宽波束切换至窄波束或者相反，以便根据眼睛跟踪数据来调整发光分布。

所述至少一个光源可以包括用于配置发光分布的多个空间分离光源。所述多个的不同光源可以被布置成通过致动所述多个的不同光源而产生不同波束形状以便创建不同的发光分布。例如，处理器可以适合于响应于所述眼睛跟踪数据而选择所述多个光源的至少子集，以便通过致动光源的所述选择来实现到所述视场中的期望发光分布。在此类实施例中，可以使用单独地产生不可配置发光输出的光源来配置发光分布，但是其中，可以通过形成此类光源的不同组合来配置发光分布。

所述光源可以在空间上分布在空间内的定义位置上， 所述系统还包括用于捕捉视场的图像的图像传感器，其中，所述处理器适合于分析来自所述图像传感器的数据以从所述视场识别所述空间内的位置；以及基于已识别位置来选择所述多个光源的所述至少子集。在本实施例中，所述光源不需要与眼睛跟踪传感器的穿戴者的视场对准，而是替代地可以形成意识到例如空间内的对象的位置和光源相对于此类位置的定位的照明系统的一部分，使得可以选择适当的光源以配置穿戴者视场中的发光分布。

可替换地，所述系统可以包括头戴式装置，该头戴式设备包括所述头戴式眼睛跟踪传感器和与所述视场的至少一部分对准的所述至少一个光源，使得可以在不要求分离光源的情况下配置发光分布。这增加系统的灵活性和适用性。头戴式装置可以是头戴式计算装置，该头戴式计算装置还包括处理器以提供自包含式可穿戴系统。

在实施例中，所述至少一个光源包括红外光源，并且所述系统还包括在所述处理器的控制下的至少一个头戴式显示模块；以及适合于检测所述视场中的红外光的红外图像传感器，其中，所述处理器适合于将来自所述红外图像传感器的数据转换成所述视场的可见图像，以便在所述至少一个头戴式显示模块上显示。这例如允许在特别有挑战性的照明条件下的头戴式显示模块的穿戴者的视场的可视化，其中，所述穿戴者可以选择使用红外光源来将视场可视化，例如以在所述至少一个头戴式显示模块上创建夜视图像或热图像。

系统还可以包括用于检测可见光的光传感器，其中，所述处理器可以适合于在所述光传感器产生指示所述视场中的可见光水平在定义阈值以下的信号时致动所述红外光源。这允许当穿戴者的视场中的照明条件特别有挑战性（例如在定义阈值以下）时，在所述至少一个头戴式显示模块上自动地生成此类夜视图像或热图像。

在又另一实施例中，系统还包括一种用于测量到所述视场中的对象的距离的测距传感器，其中，所述处理器适合于响应于所述眼睛跟踪传感器和所述测距传感器而配置所述发光分布。这例如具有优点，即在根据眼睛跟踪数据确定检测到感兴趣对象时，可以使用所述测距传感器来在对象上产生聚焦光波束，这例如在穿戴者想要从发现对象（其通常要求宽视场）切换至对对象执行维护（其通常要求窄视场）的情况下可以是有用的。

可替换地或另外，所述系统还包括用于检测用户输入的输入传感器，其中，所述处理器适合于响应于所述用户输入而进一步配置所述发光分布。此类输入传感器例如可以是形成用户接口的一部分的触摸传感器以及用于检测说出指令的音频传感器、用于检测头部移动的诸如加速度计或陀螺仪之类的移动传感器等。用户输入可以例如包括用于配置发光分布的指令，这例如在穿戴者想要判定何时在不同发光分布之间进行切换的情况下可能是期望的。

根据另一方面，提供了一种控制根据上述实施例中的一个或多个的系统的方法，该方法包括：在所述处理器上从所述眼睛跟踪传感器接收眼睛跟踪数据；在所述处理器上处理眼睛跟踪数据；以及根据已处理的眼睛跟踪数据而用用于所述至少一个光源的所述处理器来生成发光分布控制信号。此类方法可以用来控制根据本发明的实施例的系统。

根据又另一方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括体现计算机程序代码的计算机可读介质，该计算机程序代码用于当在根据任何上述实施例的任何一个的系统的处理器上执行时实现上述方法的步骤。

附图说明

参考附图更详细地且以非限制性示例的方式描述本发明的实施例，在所述附图中：

图1示意性地描绘了根据实施例的系统；

图2示意性地描绘了图1的系统的细节；

图3示意性地描绘了用根据实施例的系统生成的可配置发光分布；

图4示意性地描绘了根据另一实施例的系统；

图5示意性地描绘了根据又另一实施例的系统；以及

图6描绘了控制根据实施例的系统的方法的流程图。

具体实施方式

应理解的是，附图仅仅是示意性且并未按比例描绘。还应理解的是遍及各图使用相同的参考标号来还是相同或类似部分。

本发明的实施例涉及一种系统，其中可以响应于来自将被系统的用户穿戴的头戴式眼睛跟踪传感器的眼睛跟踪数据而配置一个或多个光源的发光输出。此用户也将称为穿戴者。

在某些实施例中，系统是包括一个或多个光源的可穿戴系统。此类可穿戴系统可以是模块化系统，其中，除头戴式眼睛跟踪传感器之外，可以在穿戴者的身体的不同部分上（例如在手臂或腿上或者围绕着穿戴者的腰、在穿戴者所穿的衣服内等）穿戴模块化系统的不同部分，其中，模块化系统的不同模块被以有线或无线方式相互通信耦合。在实施例中，可穿戴系统可以是头戴式计算装置，其中系统的所有组件当在使用时被安装在穿戴者的头上。

在某些可替换实施例中，系统的至少一个或多个光源可能不是可穿戴的，但是可以替代地，在系统的可穿戴组件外部。例如，可以将一个或多个光源附着到可以被穿戴者控制的运载工具，其中，一个或多个光源被布置成当控制运载工具时向穿戴者的视场中投射光。可替换地，可以将一个或多个光源分布在跨穿戴者出现在其中的空间的已知位置上，其中，可以使用穿戴者的视场中的此类位置或被链接到此类位置的信息的检测，来配置光源以在视场中产生期望的发光输出。

在本申请的上下文中，头戴式计算装置是一种可以戴在其用户的头上并为用户提供计算功能的装置。头戴式计算装置可以被配置成执行特定计算任务，该特定计算任务在可以从因特网或另一计算机可读介质检索的软件应用（app）中指定。此类头戴式计算装置的非限制性示例包括智能头饰，例如眼镜、护目镜、头盔、帽子、帽舌、头带或者可以支撑在穿戴者的头上或从穿戴者的头支撑的任何其它装置等。

图1示意性地描绘了此类头戴式计算装置形式的系统100的实施例。头戴式计算装置100包括用于跟踪头戴式计算装置的穿戴者的眼睛运动的眼睛跟踪传感器116。眼睛跟踪传感器可以跟踪可以通过跟踪瞳孔的尺寸和取向来确定的聚焦和注视方向中的至少一个，这一点本身是众所周知的。可替换地或另外，眼睛跟踪传感器116可以被布置成检测穿戴者的眼睛的打开程度，即斜视的程度，因为此类斜视可以指示穿戴者正在努力识别其视场中的对象或特征，该对象或特征可以是视场中的非最佳发光条件的指示，或者可替换地可以被解释为用户有意识地或下意识地指示特定发光配置；例如，斜视程度可以指示期望波束角，较高的斜视程度要求较窄或较宽的波束角。任何适当的眼睛跟踪传感器可以被用于此目的；由于许多不同的眼睛跟踪传感器本身是众所周知的（以非限制性示例的方式，参见例如WO 2011/106798 A1），所以仅仅为了简洁起见将不会更详细地解释眼睛跟踪传感器116。

眼睛跟踪传感器116被通信耦合到用于处理眼睛跟踪传感器116的传感器数据的处理器110。在实施例中，眼睛跟踪传感器116可以被布置成对传感器数据执行某些预处理，使得眼睛跟踪传感器116为处理器110提供可以被处理器110用来配置发光分布的眼睛跟踪信息，这稍后将更详细地解释。可替换地，眼睛跟踪传感器116可以被布置成向处理器110提供原始传感器数据，该数据被处理器110处理以从原始数据导出眼睛跟踪信息。

系统100还包括至少一个光源120，该光源被通信耦合到处理器110以便响应于由处理器110响应于眼睛跟踪数据提供的控制信号而生成可配置发光分布。所述至少一个光源120可以是任何适当光源，例如，诸如LED之类的一个或多个固态元件。在单个光源120的情况下，光源120通常包括可对处理器110进行响应以用于改变由光源120产生的波束形状的可配置波束成形元件121。此类可配置波束成形元件121（例如，诸如可变形透镜之类的可配置透镜元件）可以以非限制性示例的方式用电活性聚合物透镜或任何其它适当的波束配置元件来实现。此类可配置波束成形元件本身是众所周知的，并且因此将仅仅为了简洁起见而不会更详细地描述。

在包括多个光源120的系统100的情况下，光源120可以被布置成将其相应的发光输出引导到穿戴者的视场的不同部分中，使得可以通过光源120的不同子集的选择来配置视场中的发光分布。例如，光源120可以被放置在与所述视场的光轴的不同角度下，以促进通过选择光源120的不同子集来创建可配置波束角。可替换地或另外，此类实施例中的光源120中的至少某些可以包括可配置波束成形元件121，以提供对将在此视场中创建的发光分布的进一步控制程度。

在实施例中，一个或多个光源120可以提供用以使发光分布沿着特定轴宽或窄成形的能力。这例如可以用来形成与由要修理的损坏照明灯具（诸如产生椭圆形发光分布的荧光灯管）所产生的发光分布相对应的发光分布，其中，由系统100生成的发光分布可以帮助定位损坏照明灯具。

在系统100将与系统的不同部分或者与在系统外部的组件进行无线通信的情况下，系统100可以可选地包括用于与远程目标（诸如系统100的远程组件或者在系统100外面的组件）进行无线通信的无线通信接口102。任何适当的无线通信协议可以被用于系统100与远程组件之间的任何无线通信，该无线通信协议例如红外链路、Zigbee、蓝牙、诸如根据IEEE 802.11标准的无线局域网协议、2G、3G或4G电信协议等。

系统100可以可选地包括用于与另一远程系统（例如无线LAN）进行无线通信的另一无线通信接口104，通过该无线通信接口104，头戴式计算装置100可以访问远程数据源（诸如因特网）。可替换地，头戴式计算装置100可以包括能够与（多个）远程组件和诸如另一网络之类的另一远程目标通信的一个无线通信接口。处理器110可以进一步适合于控制无线通信接口102和（如果存在的话）无线通信接口104。

系统100可以可选地包括至少一个头戴式透视或透明显示模块106，该头戴式透视或透明显示模块106可以被处理器110或者被通信耦合到处理器110的专用显示控制器（未示出）控制。在某些实施例中，显示模块106被布置成覆盖穿戴者的视场，例如通过具有覆盖穿戴者的两只眼睛的单个显示模块106，通过具有每个覆盖穿戴者的一只眼睛的一对显示模块106。如稍后将更详细地解释的，所述至少一个显示模块106可以用来显示器穿戴者的视场的热图像或夜视图像。

系统100可以可选地包括用于从用户接收输入的用户接口108。用户接口108可以包括例如触控板、键区、按钮、扩音器和/或其它输入装置。处理器110可以基于通过用户接口108接收到的输入，来控制头戴式计算装置100的功能中的至少某些。

系统100可以可选地包括用于处理器110的数据储存器112（例如适当类型的存储器），该数据储存器112可以用来存储计算机程序代码以供处理器110执行。

系统100可以可选地包括传感器布置130，该传感器布置包括增强系统100的功能的一个或多个传感器。在图2中示出了传感器布置130的示例性实施例，其中以非限制性示例的方式，传感器布置130包括四个传感器。此外应注意的是，传感器布置130的传感器仅仅以非限制性示例的方式被置于图2中的阵列中，并且可以设想系统100内的此类传感器的任何适当布局。

在图2中，传感器布置130包括光传感器131，该光传感器可以用任何适当方式（例如光电二极管等）来实现。传感器布置130还包括用于捕捉穿戴者的视场的图像的图像传感器132，该图像传感器132可以构成相机的一部分。图像传感器132可以被布置成使得当图像传感器构成头戴式计算设备的一部分并且该头戴式计算设备被按照意图穿戴时，图像传感器132与其穿戴者的眼睛对准，即产生对应于其穿戴者的视场的面朝前传感器信号。可以将任何适当图像传感器用于此目的。

传感器布置130还可以包括一个或多个移动传感器133（例如一个或多个加速度计和/或陀螺仪等），该移动传感器可以用来捕捉穿戴者的头部移动，例如以将此类头部移动解释为指令，这本身众所周知的。可以将任何适当类型的移动传感器用于此目的。例如，系统100可以被配置成将预定义头部移动（诸如穿戴者的头的摇头或点头）识别为用以重配置穿戴者的视场中的发光分布的指令。这例如可以在如下情形中是有用的，其中系统100已将一个或多个光源120配置成基于眼睛跟踪数据而产生空间上宽的发光分布，所述空间上宽的发光分布是使得穿戴者能够识别视场中的对象的空间上宽的发光分布，穿戴者想要使发光分布聚焦在该对象处，例如以对对象执行维护任务，这可以由此类头部移动而发信号通知。可替换地，例如在此类维护任务完成时，穿戴者可能想要将窄发光分布重配置成宽发光分布，这再次可以由此类头部移动触发。

然而应理解的是，由穿戴者发出的此类重配置指令可以用任何适当形状或形式来发出，例如作为例如可以被系统的扩音器（未示出）捕捉的可听指令（诸如说出的指令或者预定声音，诸如汽笛声）、例如可以被图像传感器132捕捉并在处理由图像传感器132捕捉的数据时被处理器110识别的基于手势的指令、通过穿戴者与用户接口108交互的触觉指令等。

传感器布置130还可以包括距离传感器134，该距离传感器例如由一个或多个超声波换能器实现，以用于测量系统100与穿戴者的视场中的对象之间的距离。此类距离传感器例如可以用来测量从系统100到穿戴者的视场的特定部分（诸如视场中的对象）的距离，该测量距离可以被处理器110用来重配置由一个或多个光源120产生的发光分布，以便在视场的此特定部分上保持聚焦光照。换言之，在本实施例中，可以根据系统100与视场的此特定部分之间的距离，来调整发光分布。

应理解的是可以选择系统100的上述可选组件的任何组合，以定义根据本发明的实施例的系统100。此外，可以将系统100的各种组件在任何适当位置上置于系统100内；例如，可以将隔室中的至少某些安装在包括如图1中所示的头戴式计算装置的系统100的支撑框125上或者容纳在其中，。

图3示意性地描绘了根据实施例的使用系统100的发光分布重配置（在这里为波束形状）。在本实施例中，可以基于由眼睛跟踪传感器116提供的眼睛跟踪信息，将由一个或多个光源120产生的发光分布在第一配置10与第二配置20之间切换。然而，如上文已解释的，发光分布的更细致的重配置同样是可行的，特别是当系统100包括多个光源120时。此外，在响应于眼睛跟踪信息进行的发光分布的初始配置时，可以通由用户使用如先前所解释的适当指令来重配置发光分布。

图4示意性地描绘了根据另一实施例的系统100，其中，系统100被以非限制性示例的方式示意性地描绘为头戴式计算装置。再次地，同样可行的是，系统100是其中各种模块是可穿戴模块或者其中模块中的至少某些是不可穿戴的模块化系统。

在图4中，系统100包括一个或多个光源120和一个或多个光源120'，其被布置成将其相应的发光输出引导到至少眼睛跟踪传感器116的穿戴者的视场中。一个或多个光源120被布置成产生可见光，即主要具有在400—700 nm范围内的波长的光，并且一个或多个光源120'被布置成产生（近）红外光，即主要具有在700—1,000 nm范围内的波长的光。一个或多个光源120和一个或多个光源120'中的每一个可以被布置成在单个方向上产生其发光输出，并且可以可选地包括如之前所解释的可配置波束成形元件121。

在本实施例中，传感器布置130至少包括用于确定穿戴者的视场中的光强度的传感器（诸如光传感器131）和用于捕捉视场的图像的传感器（诸如图像传感器132）。光传感器131和图像传感器132两者可以存在于传感器布置130中；可替换地，图像传感器132可以被布置成确定光强度以及捕捉视场的图像。图像传感器132至少能够在电磁波谱的红外部分中捕捉图像，例如至少对从700—1,000 nm范围内的波长敏感。在优选实施例中，图像传感器132对电磁波谱的可见光和红外部分两者都敏感，例如至少对从400—1,000 nm范围内的波长敏感。

在实施例中，穿戴者可以将系统100配置成参与一个或多个可见光源120或者一个或多个红外光远120'或者参与一个或多个可见光源120和一个或多个红外光源120'的两者。穿戴者可以用任何适当方式来选择此配置，例如通过为系统100提供适当指令（诸如头部移动、手势、说出的指令、触觉指令等）。随后可以基于由眼睛跟踪传感器116（在图4中未示出）产生的眼睛跟踪数据，来配置被这样参与的光源，以便如先前所解释的那样配置发光分布，例如通过选择被参与光源的特定子集和/或致动所选光源120和/或120'的特定可配置波束成形元件121。在系统100参与一个或多个红外光源120'的情况下，图像传感器132通常被配置成在电磁波谱的红外部分中捕捉穿戴者的视场的图像，该图像被处理器110或者被控制所述至少一个显示模块106的另一处理器处理，以便产生视场的热图像或夜视图像以便在所述至少一个显示模块106上显示。

在特别有利实施例中，系统100可以被进一步配置成例如使用光传感器131或图像传感器132来确定穿戴者的视场中的光条件（例如光强度水平），其中，系统100可以在确定的光水平下降至指示可见光水平正在变得临界地低的预定义阈值以下时，自动地参与一个或多个红外光源120'。例如可以基于来自由一个或多个被致动可见光源120形成的发光分布（例如光波束）的反射光的量，来确定可见光水平。一个或多个红外光源120'的自动参与可以是除一个或多个可见光源120的参与之外的或者作为其替换。

可替换地，可以使用所确定光条件来从其中使用一个或多个红外光源120'来创建可配置发光简档的默认配置切换至其中一个或多个可见光源120被致动的配置。此类切换例如可以是用户控制的，例如通过穿戴者为系统100提供适当指令以激活一个或多个可见光源120。

如前所述，可以将系统100提供为可以是模块化系统的可穿戴系统，其包括一个或多个光源120，或者可以替换地提供为混合式模块化系统，其中某些组件是可穿戴的，该组件诸如头戴式眼睛跟踪传感器116，但是其中其它组件可以与头戴式眼睛跟踪传感器116的穿戴者分开。例如，处理器110可以是被通信耦合到系统100的可穿戴部分的外部处理器，使得在系统100的可穿戴部分外部，执行信号处理中的至少某些。这例如具有优点，即系统100的可穿戴部分显示出减少的能量消耗，这可以改善对系统100的可穿戴部分供电的电池的寿命。

在实施例中，此类混合模块化系统100可以包括在系统的可穿戴部分外部的一个或多个光源120。这在图5中示意性地描绘，其中，系统100包括可穿戴组件，该组件包括头戴式眼睛跟踪传感器116及用于与系统100的其它组件进行无线通信的无线通信接口102和104中的至少一个。本实施例中的系统100还包括联网照明系统200，该联网照明系统包括通信接口210和被通信耦合到通信接口210的多个光源。在某些实施例中，通信接口210可以包括处理器110。这在图5中未示出。通信接口210通常被布置成响应于与头戴式眼睛跟踪传感器116的通信而向光源120提供控制信号，以便如先前所解释的那样配置由光源120产生的光分布。

在实施例中，可以将光源120设置成与包括头戴式眼睛跟踪传感器116的模块化组件的穿戴者的视场成固定关系。这例如在穿戴者在包括或支持光源120的空间50内或多或少地固定不动的情况下适用。例如，空间50可以是车辆（诸如汽车）或飞行器（诸如飞机或直升飞机），其中用户在操作车辆或飞行器时通常是固定不动的，并且例如通过车辆或飞信器的挡风玻璃使其视场处于相对恒定的取向。在本实施例中，光源120可以被布置成向此视场的至少一部分中产生发光输出，其中，可以通过响应于由眼睛跟踪传感器116产生的眼睛跟踪信息来选择光源120的特定子集而配置此视场中的发光分布。例如，可以将光源120布置在身体中或者车辆或飞行器的顶篷上，其中，如先前针对图4中所示的实施例所解释的，每个光源可以被布置成在唯一方向上产生其发光输出。与穿戴者的视场具有或多或少固定的关系的光源120的此类布置可以例如帮助穿戴者执行监视任务，其中，穿戴者不时地聚焦于其视场中的特定方面，其中可以将由光源120产生的发光输出配置成响应于由眼睛跟踪传感器116产生的眼睛跟踪信息而聚焦于此类特定方面。

在可替换实施例中，光源120可以形成具有分布在空间50上并被通信耦合到通信接口210的光源120的联网照明系统200的一部分，其中，安装在头戴式装置上的头戴式眼睛跟踪传感器116和照明系统200形成系统100的单独部分。头戴式设备还包括用于捕捉穿戴者的视场的图像的图像传感器132和用于与系统100的其它组件（特别是与照明系统200的通信接口）进行无线通信的无线通信接口102和104中的至少一个。无线通信接口可以被配置成将用图像传感器132捕捉的图像数据传送至照明系统200，以便在照明系统200的处理器上进一步处理，该处理器例如可以被包括在通信接口210中或者可以包括在照明系统200的任何其它适当部分中。可替换地，头戴式装置包括用于处理由图像传感器132捕捉的图像数据的处理器110，在这种情况下无线通信接口102（或104）可以将处理结果传送至照明系统200。

照明系统200被布置成分析由图像传感器132捕捉的视场的图像，以便识别空间50内的包括眼睛跟踪传感器116的头戴式装置的位置。此位置可以例如从与来自眼睛跟踪传感器116的眼睛跟踪传感器信息相组合的图像中的对象250的识别而导出，所述眼睛跟踪传感器信息例如可以给出穿戴者与已识别对象的距离的指示（例如从已从眼睛跟踪信息导出的眼睛聚焦信息）和/或可以给出穿戴者观看对象时的角度的指示（例如从已从眼睛跟踪信息导出的眼睛中的瞳孔位置）。

在本实施例中，照明系统200意识到每个光源120的位置和取向，特别是其中光源120产生其相应发光输出的方向。因此，在从眼睛跟踪传感器116接收到眼睛跟踪信息并从图像传感器132接收到图像数据时，照明系统200可以选择适当的光源120，该光源基于根据图像数据和眼睛跟踪信息确定的穿戴者的位置而向穿戴者的视场中生成适当的发光分布，而例如根据由图像传感器132捕捉的另一图像、距离数据和/或眼睛跟踪信息而确定的位置的变化可以触发通过选择光源120的不同子集进行的照明系统200的发光分布的重配置和/或通过可配置波束成形元件121（如果在此类光源上存在的话）的上述控制进行的所选光源120的发光输出的重配置。

在实施例中，光源120中的至少某些可以具有可调整发光输出方向，例如可以被可移动地安装在在空间50内，其中，适当光源120的控制器（其可以是中央控制器或专用于适当光源的控制器）可以调整其中光源120产生其发光输出的方向，以便更准确地使此发光输出与穿戴者的视场内的对象250对准。

图6是根据实施例的控制系统100的方法600的流程图。方法600在步骤610中例如通过将系统100初始化开始，然后本方法前进至步骤620，其中由眼睛跟踪传感器116生成眼睛跟踪信息。眼睛跟踪信息被处理器110处理，该处理器110可以是可穿戴系统100的集成处理器，或者可以是在系统100的可穿戴部分外部的处理器，例如照明系统200或者通过无线通信接口102和/或104被通信耦合到系统100的任何其它系统的处理器。

如先前所解释的，眼睛跟踪信息被处理以便导出用于控制系统100的一个或多个光源120的信息，以便如先前所解释的那样配置系统100的发光输出。在步骤640中，生成光源调整信号并提供给适当的一个或多个光源120，该一个或多个光源在步骤650中根据提供的调整信号进行调整，以便根据获得的眼睛跟踪信息来配置发光输出。

在步骤660中检查系统100是否应继续跟踪头戴式眼睛跟踪传感器116的穿戴者的眼睛，使得系统100可以继续根据已更新眼睛跟踪信息来调整由系统100产生的发光输出。如果情况是这样，则方法600返回参考步骤620。否则，方法600在步骤670中终止。

基于本发明的各种实施例的先前描述，将显而易见的是可以根据这些不同实施例来扩展本方法600。例如，在配置系统100的发光输出时，本发明还可以包括使用（多个）测距传感器134来获得距离信息，以进一步根据获得的距离信息来配置由系统100产生的发光输出。

例如，如上文所解释的，可以响应于利用光传感器131或图像传感器132获得的光条件来进一步调整光源，以便启用红外光源120'并从用在穿戴者的视场中利用图像传感器132捕捉的成像数据，在系统100的所述至少一个显示模块106上生成热图像或夜视图像，该视场至少部分地被一个或多个被启用的红外光源120'而照亮。

例如，如上文所解释的，可以响应于用户命令来进一步调整光源以便反转或者以其他方式调整响应于眼睛跟踪信息而配置的发光分布。

根据前述内容，对方法600的其它可能扩展对于技术人员而言将是显而易见的。

可以将本发明的各方面体现为系统、方法或计算机程序产品。该系统可以是部分可穿戴的，即可以是分布式系统，或者可以是完全可穿戴系统，该系统可以单独地戴在头上或者在其中不同的模块被以有线或无线方式相互通信耦合的模块化系统的情况下戴在在身体的不同部分上。本发明的各方面可以采取计算机程序产品的形式，该计算机程序产品体现在具有在其上面体现的计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读介质中。

可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或装置或前述各项的任何适当组合。此类系统、设备或装置可以是可通过任何适当网络连接访问的；例如，系统、设备或装置可以可通过网络访问以便通过网络检索计算机可读程序代码。此类网络例如可以是因特网、移动通信网络等。计算机可读存储介质的更特定示例（非穷举列表）可以包括以下各项：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式压缩磁盘只读存储器（CD-ROM）、光学存储装置、磁存储装置或前述各项的任何适当组合。在本申请的上下文中，计算机可读存储介质可以是任何有形介质，该有形介质可以包含或存储程序以供指令执行系统、设备或装置使用或与之相结合地使用。

计算机可读信号介质可以包括传播数据信号，该传播数据信号具有在其中体现（例如在基带中或者作为载波的一部分）的计算机可读程序代码。此类传播信号可以采取各种形式中的任何一个，包括但不限于电磁、光学或其任何适当组合。计算机可读信号介质可以是任何计算机可读介质，该计算机可读介质并非计算机可读存储介质且可以传送、传播或传输程序以供指令执行系统、设备或装置使用或者与之相结合地使用的。

可以使用任何适当的介质来发送在计算机可读介质上体现的程序代码，该适当的介质包括但不限于无线、有线、光纤线缆、RF等或前述各项的任何适当组合。

可以用一个或多个编程语言的任何组合来编写用于通过在处理器110上执行而执行本发明的方法的计算机程序代码，该编程语言包括诸如Java（TM）、Smalltalk、C++等面向对象编程语言和诸如"C"编程语言或类似编程语言的常规过程编程语言。程序代码可以完全地作为独立软件包（例如应用）在处理器110上执行，并且可以部分地在处理器110上执行且部分地在远程服务器上执行。在后一种情形中，可以通过任何类型的网络（包括局域网（LAN）或广域网（WAN））将远程服务器连接到头戴式计算装置100，或者可以例如使用因特网服务提供商通过因特网实现到外部计算机的连接。

上面参考根据本发明的实施例的方法、设备（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明的各方面。将理解的是，可以用将整体地或部分地在系统100的处理器110上执行的计算机程序指令来实现流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中的方框的组合，使得指令创建用于实现在流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的部件。这些计算机程序指令还可以被存储在计算机可读介质中，该计算机程序指令可以引导命令系统100以特定方式运行。

计算机程序指令可以被加载到处理器110中以促使在处理器110上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现过程，使得在处理器110上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的过程。计算机程序产品可以构成系统100的一部分，例如可以安装在系统100上。

应注意的是，上述实施例举例说明而不是限制本发明，并且在不脱离所附权利要求的范围的情况下，本领域的技术人员将能够设计许多可替换实施例。在权利要求中，不应将放入括号内的任何参考标号理解为限制权利要求。术语“包括”不排除在权利要求中列出的那些之外的元件或步骤的存在。在元件前面的单词“一”或“一个”不排除多个此类元件的存在。可以借助于包括多个不同元件的硬件来实现本发明。在枚举多个部件的设备权利要求中，可以用硬件的一个以及同一个项目来体现这些部件中的多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有事实并不指示这些措施的组合不能被用来获益。

Claims (9)

1.一种用于配置发光分布的系统（100），该系统包括头戴式眼睛跟踪传感器（116）、被耦合到所述眼睛跟踪传感器的处理器（110）和在所述处理器的控制下的多个空间分离的光源（120），其中：

所述多个空间分离的光源（120）的至少一个光源被布置成向眼睛跟踪传感器的穿戴者的视场中生成可配置发光分布（10、20）；并且

所述处理器适合于响应于从所述眼睛跟踪传感器获得的眼睛跟踪数据而配置所述发光分布，

其中来自所述多个空间分离的光源（120）的每个光源适合于产生不可配置的发光输出，

其中所述处理器（110）适合于响应于所述眼睛跟踪数据而选择所述多个空间分离的光源（120）的至少子集，以便通过致动光源的所述选择来实现到所述视场中的期望发光分布，并且

其中所述多个空间分离的光源（120）在空间上分布在空间（50）内的定义位置上，所述系统还包括用于捕捉视场的图像的图像传感器（132），其中所述处理器（110）适合于：

分析来自所述图像传感器的数据以从所述视场识别所述空间内的位置；以及

基于已识别位置来选择所述多个光源的所述至少子集。

2.权利要求1的系统（100），其中，所述眼睛跟踪数据包括眼睛闭合度，该眼睛闭合度用作指示眼睛跟踪传感器的穿戴者的视场中的发光分布要求调整的指示符。

3.权利要求2的系统（100），其中，该眼睛闭合度指示期望的波束角，且所述至少一个光源包括可变形光束成形元件，其适于将光源从宽光束切换到窄光束，或者反之亦然，以便根据期望的波束角来调整该发光分布。

4.权利要求1至3中的任一项的系统（100），所述系统还包括红外光源（120'）；和

在所述处理器（110）的控制下的至少一个头戴式显示模块（106）；以及

其中所述图像传感器（132）包括红外图像传感器，其适合于检测所述视场中的红外光，其中，所述处理器适合于将来自所述红外图像传感器的数据转换成所述视场的可见图像以便在所述至少一个头戴式显示模块上显示。

5.权利要求4的系统（100），还包括用于检测可见光的光传感器（131），其中，所述处理器（110）适合于在所述光传感器产生指示所述视场中的可见光水平在定义阈值以下的信号时致动所述红外光源（120'）。

6.权利要求1至3中的任一项的系统（100），还包括头戴式装置，其包括所述头戴式眼睛跟踪传感器（116），所述头戴式装置还包括用于捕捉所述头戴式装置的穿戴者的头部移动的传感器布置（130），并且所述处理器进一步适合于基于捕捉的头部移动来重配置视场中的期望发光分布。

7.权利要求6的系统（100），其中，所述处理器进一步适合于通过光源的不同子集和/或波束形状的选择基于从所述眼睛跟踪传感器（116）获得的眼睛跟踪数据，来重配置视场中的期望发光分布。

8.一种控制根据权利要求1至7中的任一项的系统（100）的方法（600），所述方法包括：

在所述处理器（110）上从所述眼睛跟踪传感器（116）接收（620）眼睛跟踪数据；

在所述处理器上处理（630）所述眼睛跟踪数据以确定视场；

根据已处理眼睛跟踪数据来选择所述多个空间分离的光源（120）的至少子集以便实现到所述视场中的期望发光分布；以及

用所述处理器生成（640）发光分布控制信号，以便致动所述多个空间分离的光源（120）的所述至少一个子集；

该方法还包括：用图像传感器（132）来捕捉视场的图像，其中所述处理器（100）适合于：

分析来自所述图像传感器的图像以从所述视场识别所述空间内的位置；以及

基于已识别位置来选择所述多个空间分离的光源的所述至少子集。

9.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质体现用于当在根据权利要求1—7中的任一项所述的系统（100）的所述处理器（110）上执行时实现权利要求8的所述方法（600）的步骤的计算机程序代码。

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