CN108353482B - 基于灯地点的空间光效果 - Google Patents

Abstract

一种用于在由用户占据的环境中提供照明场景的照明系统，该系统包含：多个照射源，每个源具有各自地点传感器，其布置成探测各自源相对于独立于该照明场景定义的至少一个点的地点，并且该源的至少一个还具有下述中的至少一个：布置成探测该至少一个源的取向的取向传感器，和布置成探测该至少一个源的类型的灯具类型传感器；和控制器，其布置成将控制信号提供至该多个源以便控制该源渲染该照明场景；其中该控制器布置成，基于所述至少一个源的所探测取向和所探测灯具类型中的至少一个以及所探测地点，确定来自该至少一个源的照射效果的效果地点，以及基于该至少一个源的所探测源地点和所确定效果地点调适控制命令，由此相对于所述至少一个点渲染该照明场景。

Description

基于灯地点的空间光效果

技术领域

本公开涉及用于控制照明设备以在环境中渲染照明场景的系统和方法。

背景技术

电子设备正在变得越来越连接的。“连接的”设备指的是诸如用户终端、或者家庭或者办公室装置或者类似物的设备，其经由无线或者有线连接被连接至一个或者多个其他这种设备以便允许对于该设备的控制的更多可能性。例如，讨论中的设备经常被连接至一个或者多个其他设备作为有线或者无线网络（诸如Wi-Fi、ZigBee或者蓝牙网络）的部分。该连接例如可以允许从该一个或者多个其他设备其中的一个控制该设备，例如，从在诸如智能电话、平板或者膝上型计算机的用户终端上运行的app（应用程序）控制该设备；和/或可以允许在设备之间共享传感器信息或者其他数据以便提供更加智慧和/或分布式的自动化控制。

近年来，连接设备的数目已经剧烈增长。照明系统是朝向连接的基础设施的这个移动的部分。传统的连接的照明系统由固定的光源组成，该固定的光源可以通过安装于壁的开关、调光器或者具有预编程的设置和效果的更先进控制面板被控制，或者甚至从在诸如智能电话、平板或者膝上型计算机的用户终端上运行的app被控制。例如，这可以允许用户使用宽范围的颜色照明、调光选项和/或动态效果创造气氛。就控制而言最常见方式是利用提供对照明的拓展控制的基于智能电话的app（例如Philips hue、LIFX等）替代光开关。

GB2440784A公开由一个或者多个便携式节点组成的光图案化系统，该一个或者多个便携式节点通常采用由个体承载的发光棒或者灯的形式，该发光棒或者灯可以被致使响应于由控制系统和/或由周围便携式节点发射的命令信号而以各种不同颜色照射。控制系统可以包括多个固定节点以充当信号中继器，以形成所述控制系统的部分或者充当独立控制系统。

发明内容

在渲染照明场景时考虑到灯具位置的照明系统通常是已知的。然而，发明人已经意识到，如果一些效果受照明场景本身在其中被定义的坐标系以外的参考系影响，这会是期望的。例如，受用户和光源在空间中呈现的相对地点影响，或者受光源相对于地球的位置（例如，它们在房间的东侧还是西侧）影响，或者受光场景中的光效果的位置相对于创造这种光效果的光源的位置影响。

本发明的目的是处理上述问题或者类似问题的一个或者多个。

因此，根据此处公开的一个方面，提供一种用于在由用户占据的环境中提供照明场景的照明系统，其包含：多个照射源，该照射源的每个各自一个具有各自地点传感器，该地点传感器布置成探测各自照射源相对于独立于该照明场景定义的至少一个点的各自地点；和包含一个或者多个控制单元的控制器，其布置成将控制信号提供至该多个照射源以便控制该照射源渲染该照明场景；其中该控制器布置成基于该灯具的所探测地点调适控制命令，由此相对于所述至少一个点渲染该照明场景。该照射源中的一个照射源可以具有布置成探测各自照射源的各自取向的取向传感器，并且该控制器可以进一步布置成基于该一个照射源的所探测地点和所探测取向确定由该一个照射源创造的照射的效果地点，其中该效果地点可以进一步被使用以渲染该照射场景。

在实施例中，每个各自照射源的所述各自地点是相对于地球的绝对地点。

在实施例中，所述至少一个点通过探测所述用户的设备的地点被隐含地指定。

在实施例中，所述至少一个点由所述用户提供的输入明确地指定。

在实施例中，该照明场景由一描述指定，该描述指定位于贯穿所述环境中一区域的不同空间位置处的不同颜色和/或强度，并且每个该照明源中的该传感器布置成探测在所述区域内的各自地点。

在实施例中，所述照明场景是由3D描述描述的3D照明场景，并且该控制器控制该照射源以基于接收和处理该3D描述而渲染该场景。

在实施例中，该地点传感器探测各自照射源的各自3D地点。

在实施例中，所述3D描述是由用户设计的3D照明设计。

在实施例中，所述多个照射源包含多个便携和/或自支撑的灯具。

在实施例中，该照射源的每个各自一个附加地具有下述中的至少一个：布置成探测各自照射源的各自取向的各自取向传感器；布置成探测各自照射源的各自距离的各自距离传感器；布置成探测各自照射源的各自类型的灯具类型传感器；或者布置成探测各自照射源的各自光输出的光传感器。照射源的取向和/或灯具的类型对于确定由该照射源创造的照射的尺寸、形状、取向、3D分布和/或效果地点会是重要的。

在实施例中，所述照明场景是静态照明场景。

在实施例中，所述照明场景是动态照明场景。

在实施例中，每个照射源是可操作的以将中央命令发射至一个或者多个相邻照射源，从而控制该一个或者多个相邻照射源的照射性能以生成该动态照明场景。

根据此处公开的另一方面，提供一种在由用户占据的环境中渲染照明场景的计算机实施方法，其包含：访问定义待渲染的照明场景的数据；独立于所述照明场景的定义，在控制器接收定义至少一个点的数据；和通过将该照明场景映射至该环境中的多个照射源的照射效果以由此基于照射源在该环境中的地点调适从该控制器至该照射源的控制命令，相对于所述至少一个点渲染该照明场景。

根据此处公开的另一方面，提供一种用于控制照明系统以在由用户占据的环境中渲染照明场景的计算机程序产品，该计算机程序产品包含代码，该代码被实施在计算机可读存储介质上并且被配置从而当在该照明系统的一个或者多个控制单元上运行时执行下述操作：访问定义待渲染的照明场景的数据；独立于所述照明场景的定义，在控制器接收定义至少一个点的数据；和通过将该照明场景映射至在该环境中的多个照射源的照射效果以由此基于照射源在该环境中的地点调适从该控制器至该照射源的控制命令，相对于所述至少一个点渲染该照明场景。

在下文描述的实施例中，该系统使照明场景能够从独立地可定义的地点被渲染。也就是说，用户希望实施的照明场景可以从特定地点被更好地观察（例如，日出效果将被更好地实施成远离用户开始，由于真实日出在地平线开始）。通常，用户会希望实施相对于一地点或者多个地点的特定照明场景。例如，“森林火焰”照明效果会被约束至房间的特定部分，该用户可以使用个人设备或者专用信标指示该特定部分。

附图说明

为了辅助理解本公开并且示出实施例可以如何落实，通过示例的方式参考附图，在附图中：

图1是示出在一环境内的照明场景的两个示例的示意图。

图2是示出照明设备的示意图。

图3图示本发明可以被安装的示例环境。

图4示出示例照明场景和其在房间内的渲染。

图5图示更加复杂照明场景的2D示例。

具体实施方式

本发明提出用于创造空间静态和/或动态照明效果的照明系统。在这个系统内，每个单独照明设备具有探测光源相对于效果区块的地点的传感器。对所创造光效果具有影响并且在照明设备所及范围内的其他被感测环境性能（例如，灯具取向、灯具类型、到效果表面的距离、环境光条件、在效果区块上的摄像机视野等）也可以被使用。

可以与传感器及其他设备集成的连接的照明的商业引入正开创（利用传统灯技术是不可能的）在创造静态和动态光效果中的新可能性。

图1示出在一环境内的动态照明场景（也被称作照明效果）的两个示例。理解，这个概念也是容易可应用至静态照明场景（不随着时间改变的照明场景）。通常，照明场景可以被指定为位置和/或时间的函数。也就是说，该照明场景指定在空间中多个点的每个处的颜色（色调、饱和度和强度的组合），该颜色可以随着时间改变（对于动态场景）。

照明场景可以是或者3D或者2D并且使用任何合适的坐标系（例如笛卡尔坐标、球坐标、柱坐标等）以指定在其中的地点。照明场景可以随着时间改变或者不随着时间改变。照明场景可以覆盖在一环境内的所有点，或者可以仅仅覆盖在该环境内的空间子部分。照明场景是通过指定在环境内的每个空间点的颜色（以及，如果是动态的，它如何随着时间改变）而定义。每个空间点（或者体积）可以落在一个或者多个灯的照射区块内。

如在图1中示出，“日出”效果照明场景101例如可以被定义为一3D体积，该3D体积以在地面水平的（即，低于用户的水平或者在用户的水平的）所有灯被激活开始，并且随着时间发展以激活在用户之上的灯（依赖于照明基础设施，该系统可以基于该体积中的最靠近像素的当前颜色而激活每个灯）。该体积由像素定义，每个像素可以与一灯或多余一个灯关联，照射区块在该像素处重叠。这个场景行为可以被指定为位置和时间的函数：f(t,x,y, z)。用户位置示出在103，日出效果从他的视角中被看到。

也在图1中示出，“波浪”效果照明场景102可以使用球形表示而定义，在该球形表示中用户可以被定位在中央104。在这个情况中，有可能将照明场景描述为简单函数，其中每个像素（灯）的颜色由到用户的距离（r）和时间（t）定义：f(t,r)。

灯可以被实施为灯具。图2示出根据本发明的灯具201的示意图。灯具包含光源202、驱动器203、逻辑单元204、通信单元205和地点传感器206。光源202可操作地耦合至驱动器203。驱动器203可操作地耦合至逻辑单元204。逻辑单元204可操作地耦合至通信单元205和地点传感器206。

驱动器203将驱动信号供给至光源202用于控制由光源202生成的光输出207。这个光输出可以是简单的接通/切断，但是光源202也可以能够生成更加复杂光输出。例如，该光输出可以就颜色而言被控制。如此处使用，术语“颜色”被理解为包括一颜色的单独分量。例如色调、饱和度、和强度，不过可以使用诸如色度和亮度的其他颜色分量。因此，驱动器203可以分开地控制该光输出的单独颜色分量。有此类型控制的能力的光源是已知的，例如Philips Hue。

地点传感器206布置成探测灯具201相对于一点的地点。这可以以多种方式实现。例如，传感器206可以包含用于探测来自专用户内定位网络的锚节点的信标信号（例如RF、红外或者超声信标信号）的传感器。在这个情况中，逻辑单元204可以配置成使用该信标以执行诸如三角定位、三边定位、多边定位或者指纹识别过程的定位计算，以便探测灯具201例如在地图或者平面图上的坐标。

作为另一个示例，逻辑单元204可以基于来自灯具201的多个不同灯具和/或其他这种RF节点的多种RF信号（诸如Wi-Fi信标或者其他Wi-Fi、ZigBee或者蓝牙信号）执行诸如三角定位、三边定位、多边定位或者指纹识别过程的地点计算以计算灯具201的坐标，并且然后与灯具201的一个或者多个其他灯具的已知坐标比较。作为又一示例，诸如三角定位、三边定位、多边定位或者指纹识别的地点计算可以基于来自固定光源的编码光信号被执行，或者基于来自移动蜂窝网络（诸如3GPP网络）的蜂窝塔的信号被执行。

将理解，这些仅是示例，并且各种其他地点确定技术对本领域技术人员将是熟悉的。上述和/或其他技术的组合也可以被使用以提升精确度。

通信单元可以被实施为或者有线或者无线连接用于接收控制信号。在一些实施例中，通信单元205可以是允许灯具201接收和发射信号的双向通信单元。例如，这将允许灯具201将地点数据发射至中央控制器。

逻辑单元可以使用CPU或者其他处理手段被实施，并且布置成根据所接收控制信号控制驱动器203（和因此光源202）。逻辑单元204也布置成从地点传感器206接收地点数据。在实施例中，逻辑单元204也布置成从取向传感器接收取向数据。

图3示出部署在环境301（诸如房间或者办公室）中的根据本发明的照明系统，不过应理解该照明系统可以被安装在任何环境中。该系统包含控制器和多个灯具302a、302b、302c。也示出的是在该环境内的用户303。

控制器布置成将控制命令提供至多个灯具302a、302b、302c，以便控制灯具302a、302b、302c渲染照明场景。控制器可以实施于例如用户303的个人移动设备304，但是也可以实施于诸如安装于壁的控制设备305的专用控制设备。在实施例中，控制器也可以全部地或者部分地以分布样式被实施。例如，控制器功能的部分可以实施于灯具的逻辑单元。

在该环境中存在的每个灯具贡献于由用户303看到的整体照明效果。来自每个灯具302a、302b、302c的光输出通常照射与灯具302a、302b、302c的其他灯具的光输出不同的空间区域（不过应理解，光输出可以部分地或者整个地重叠）。例如，灯具302c示出为指向壁的聚光灯并且因此基本上仅仅照射壁上的一区块。另一方面，灯302b示出为具有漫射光输出的环境光灯，该漫射光输出基本上照射环境301的全部。

在实施例中，每个灯具302a、302b、302c可以包括附加传感器。例如，灯具302a可以仅仅需要地点感测，然而灯具302b可能需求地点和距离数据，并且灯具302c可能需求地点、取向和距离数据。注意，不是每个灯具302a、302b、302c可以从包括每个类型传感器受益。因此，不一定每个灯具302a、302b、302c包括相同的传感器集合。如此处使用，术语“传感器”被用于描述灯具302a、302b、302c通过其可以获得与灯具的特性相关的信息的任何手段。例如，传感器可以探测灯具类型（例如聚光灯、漫射光灯等）。可替换地，灯具可以被预配置有与它的类型相关的信息。可以被采用在灯具302a、302b、302c中的各种类型传感器在下文中描述。

距离传感器可以被包括用于探测表面与灯具201的距离。被提供至控制器的这种距离信息可以允许控制器确定由灯具201产生的效果的地点。例如，利用向上照的灯具，距离传感器可以提供一信息，该信息将给出效果的相对于灯具的地点。也就是说，从灯具到天花板的距离。这允许控制器估计效果的尺寸（如果光输出形状/扩散角度例如从照明器类型是已知的）。

取向传感器可以被包括用于通过采用例如罗盘仪和加速度计探测灯具302a、302b、302c的取向。当灯具302a、302b、302c的光输出是显著地非各向同性时，取向传感器是特别地重要的。例如，通过探测聚光灯（诸如灯具302c）的取向，由该光输出照射的方向是已知的。对于在所有方向上基本上等同地照射的环境光或者漫射光，这是不那么重要的。在另外实施例中，这个取向数据可以与距离数据结合。例如，灯具302c可以包括距离传感器和取向传感器两者（除了地点传感器外）。这然后允许由控制器确定由灯具302c生成的效果的地点。

每个灯具可以预配置有灯具类型（例如照明器类型、灯泡类型）信息，可以包括灯具类型传感器以探测灯具类型，或者可以由用户提供。在连接的灯具（例如Philips HueBeyond、Hue Go等）的情况中，灯具可以将这个信息提供至灯控制器。在任何情况中，知晓灯具的类型对于确定由照射源创造的照射的尺寸、形状、取向、3D分布和/或效果地点会是重要的。例如，包括具有暗影的Philips E27 Hue灯泡的灯具将创造与其中灯泡是开放的（没有阴影的）相似灯具非常不同的效果。

光传感器可以被包括用于探测在环境中存在的灯具和/或其他灯具的光效果。例如，灯具中的光传感器可以探测效果区块的颜色和/或强度。这个信息可以允许控制器推断灯具的效果区块。作为特定示例，由多个灯具实施的照明效果可以由贯穿房间的“红色”照射组成，该房间具有“黄色”单个角落。在这个情况中，可以推断，具有探测“黄色”的光传感器的灯具提供在所述单个角落中的照明效果。因此，除了知晓灯具本身的地点外，那个灯具的照明效果的地点然后被知晓。

光传感器可以被使用的另一方式可以是用于补偿不良校准或者未校准的光输出。例如，控制器可以基于所感测地点控制给定灯具以合适地贡献于渲染一场景。然而，如果灯具实际地仅仅输出例如期望输出功率的一半，则这可以由光传感器探测并且由灯具或者控制器合适地补偿。也就是说，光传感器可以提供反馈。

通常地，提高嵌入在给定灯具中的不同传感器的数目可以提升那个灯具的光效果的地点确定，但是对于一些类型的光源，只具有地点数据可以是足够的（例如，由基于ZigBee地点确定所感测的）。

图4图示照明系统可以如何实施在房间401中的示例照明场景402。如上文关于图1描述，照明场景为环境内的每个空间点指定颜色。为了清楚，图4仅仅示出静态照明场景的单一示例，不过应理解该概念也应用于动态照明场景。房间401包括三个安装于天花板的灯具403a、403b、403c和两个自支撑灯具404a、404b，不过应理解此处描述的概念可应用于任何数目的灯具。

示例照明场景402由在房间401的一侧（左）上的红色褪变至另一侧（右）上的黄色（以灰阶示出）组成。因此，照明场景402通过将在房间401内的地点（体积）映射至颜色值被定义。例如，在房间401的左壁上的所有地点映射至颜色“红色”并且在右壁上的所有地点映射至颜色“黄色”。在这两个壁之间的地点映射至落在位于红色和黄色之间的连续体上的颜色，更靠近左那些地点是更加“红色”并且在右的那些地点是更加“黄色”。关于光场景如何被创造的细节在后文给出。

为了渲染照明场景402，控制器使用每个灯具403a、403b、403c、404a、404b的各自地点（如由各自地点传感器206感测）以使用照明场景402的映射确定合适的颜色值。每个各自灯具的各自驱动器203然后驱动各自光源202以创造用于那个灯具的合适光输出。因此，在图4中示出的示例中，存在的五个灯渲染照明场景401的红色—黄色褪变效果。

图5示意性地图示多个灯具503可以如何被用于渲染更加复杂照明场景。为了清楚而示出2D表示，但是应理解，相同概念通常也应用于3D照明场景。

如在图5中图示的照明场景由根据移动向量502在环境内移动的“红色”区块501组成。因此，红色区块501内的所有点映射至“红色”颜色并且红色区块501外部的所有点映射至不同颜色（其可以被“切断”）。存在这种场景可以被创造的不同方式：（1）该场景可以由专家以与创造3D视频片段类似的方式或者以体积3D显示的内容被创造的方式（例如，使用任何3D游戏引擎）被创造，（2）该场景可以由将定义光参数随着时间改变的简单函数定义，（3）该场景可以通过将2D图像（视频帧）彼此“堆积”而创造，有效地创造3D颜色体积，动态方面可以被添加为这些2D层的重组或者修改。

然而，随着红色区块501移动穿过环境，场景被定义，该控制器能够确定哪些灯具503对应于在红色区块501“内部”的地点和哪些灯具503对应于在红色区块501“外部”的地点。因此，控制器能够调适控制信号以控制多个灯具503分别输出合适颜色。

在一些实施例中，每个灯具将由它的地点传感器确定的它的地点通信至控制器。诸如灯具的高度（在地板之上的距离）、取向、灯/束类型、能力以及其他所感测参数的其他信息也可以被通信至控制器。当用户选择特定动态光场景时，她需要指定该效果是否应该相对于用户地点（其例如可以由可穿戴设备或者智能电话的地点定义）或者相对于用户可以明确地指示的某一些其他地点（例如，通过选择应该是在效果的中央的光源）被渲染。当如在下文更加详细地描述的渲染效果时，系统将这些参数考虑在内。

通常，上文提及的地点可以被认为是独立于照明场景定义的参考点（至少一个）。就此而言，词语“独立地”意思是参考点不是场景本身中的点，而是可以与场景的定义分开地设置。因此，参考点贯穿环境自由移动。确实，参考点可以在环境外部。参考点可以由一用户指定，该用户为与场景的创建者不同的人。参考点可以在与场景被定义或者首次渲染的时间不同的时间被指定。参考点可以由在照明场景正在已经被渲染的时间期间在环境内的用户指定。这个用户可以明确地（例如，通过选择其地点是该点的灯具，或者通过在期望点安放专用“信标”，等）或者隐含地（例如，参考点是用户本身的地点，或者用户的个人设备可以被用作该点）指定参考点。附加地，该系统可以配置成默认假定一地点以用作参考点。

鉴于所有上文内容，在通常情况中，动态照明场景可以被描述为3D体积，其中每个点具有特定的依赖时间的颜色并且还存在独立于照明场景被定义的一点。这种描述还可以包括相对于动态照明场景将在其中被渲染的空间或者相对于地理（例如，对于渲染诸如日出的自然效果）的取向。可替换地，颜色改变可以被描述为时间和相对于用户的地点的函数。光源相对于该点的地点与来自单独灯具的类型、取向和其他输入结合以渲染动态的空间光效果，其中该光效果本身可以以相似术语（即，时间的和空间的）被描述。

在实施例中，照明系统可以使用集中方式实施。在这些实施例中，控制器接收地点/取向/灯具类型信息、照明场景数据和（多个）点的地点。

从每个灯具201接收由每个灯具201的各自传感器206探测的地点/取向/灯具类型信息。

照明场景数据可以被本地存储于在控制器处的存储器，或者可以经由控制器的有线或者无线通信界面从外部地点（例如互联网）接收。在任一情况中，用户可以使用用户界面（或者在控制器处实施或者在用户的个人设备上实施）选择期望的照明场景。

（多个）点的相对于场景待渲染的点的地点可以由控制器从外部地点接收。例如，由用户经由在控制器处的界面或者经由用户的个人设备明确地输入，或者隐含地指定为当前用户地点或者安放在环境内的（多个）专用信标的（多个）地点。可替换地，控制器可以在存储器中存储默认（多个）点。例如，此默认点可以是先前使用的点的地点。

具有如上所述的地点/取向/灯具类型信息的控制器然后能够如下文所概括将合适控制信号提供至每个灯具。

注意，在这一点，照明场景仅仅是用于环境的期望照射的抽象表示；照明场景可以包含照明系统不能够完全地渲染的高空间分辨率细节。例如，在图4中图示的照明系统将不能够精确地渲染包含比如说一百种不同颜色的照明场景。添加更多灯具可以提高渲染的精确度，但是通常照明场景将是所期望照射的“理想的”表示。

（多个）参考点的地点被用于取向该照明场景。这意思是场景根据参考点的地点被转变（例如，旋转/镜像）。例如，图4中的照明场景可以指定该点指示“红色”壁的地点。如果用户选择使用他的地点作为该点，在这个示例中，控制器将然后穿过x轴“翻转”照明场景。因此，这个“取向的”照明场景再一次为环境内的每个地点指定颜色值，差异是场景现在相对于该（多个）点取向。

该取向的照明场景（相对于上述的（多个）点取向）然后被控制器与地点/取向/灯具类型信息组合使用以确定灯具控制信号。这可以通过采用具体灯具地点并且确定在位于该取向的照明场景内的那个地点处的颜色值而实现。控制器然后能够相应地控制那个灯具以输出合适的颜色。对于一些类型的灯具（例如聚光灯），控制器也必须考虑到灯具的取向。这是因为灯具的地点不一定与光输出被观察的地点重合（例如，安装于天花板的朝向下的聚光灯在低于其的地板上生成照明效果，尽管它的位置在天花板中）。因此，对于这些类型的灯具，控制器将不确定在灯具地点处的颜色值。控制器而是将确定在效果地点（效果被生成的地点）处的颜色值。

上述布置的替换方案是控制器确定该取向的照明场景以及将此发射至每个灯具。在这个情况中，灯具将不需要把它们的地点/取向/类型信息发射至控制器，并且相反每个灯具将接收该取向的照明场景数据并且每个灯具的各自逻辑单元将确定合适的光输出（以与上文关于控制器所描述的相同方式）。

为了渲染动态空间场景，控制器需要知晓每个灯具相对于参考点的相对地点，另外对于一些类型的光源，取向也是重要的（例如聚光灯）。在一基础实施例中，传感器206可以使用ZigBee信号强度探测灯具201的相对地点，并且灯具201的类型可以由灯具201通信至控制器。用户可以然后人工地指定效果是否应该相对于用户地点（例如，可以由可穿戴设备的地点定义，或者由用户个人随身携带的诸如智能电话或者平板计算机的移动用户设备的地点定义）被渲染，或者相对于用户可以明确地指示的某一固定地点（例如，通过选择应该在效果的中央的光源）被渲染。在这个情况中，控制器可以将每个灯具安放在3D坐标系中，并且然后照明场景描述具有表现为穿过空间行进的光性能（RGB值或者范围）的体积。当体积与灯具的坐标相交时，灯具在来自控制器的控制命令中接收RGB值。再一次注意，照明场景是用于环境的期望照射的抽象表示。因此，照明场景本身占据“虚拟的”环境，其中细节可以是任意高的并且颜色安放/移动不以任何方式被约束（参照照明场景在其中待渲染的“真实”环境受限于现在灯具的渲染能力）。在上文情况中，体积是在照明场景内存在的理想化模型。例如，照明场景可以使用3D游戏图形指定（在该3D游戏图形中3D“球”移动贯穿虚拟环境）。“真实”环境中的照明场景然后生成这个虚拟环境的渲染。

也可能定义一曲线图，其中每个灯具是一节点并且连接至一些其他灯具。在控制命令中将RGB值发送至灯具发起动态效果。RGB值可以从发起灯具（而不是从中央控制器）以与神经网络类似的方式被依次发射至相邻节点。然后可能基于照明效果的地点创造连接，并且用在照明效果之间的方向注释该连接。通过也给定RGB值一方向，并且将此与该连接的方向匹配（例如，向量乘法），系统可以确定去往下一个节点的RGB的数量。

在控制器被提供有关于每个灯具的更多信息（例如，灯具的取向和发射光谱形状，或者如上所述由传感器提供的任何其他数据）的实施例中，控制器可以能够确定由每个灯具生成的发射/效果的地点（而不是只有灯具本身的地点）。这实际上允许控制器在确定控制信号时使用所生成的效果的地点。例如，聚光灯可以物理地位于映射至场景的“红色”区块的地点，但是生成位于场景的“黄色”区块的照明效果。在这个情况中，控制器能够使用效果地点（而不是灯具地点）以控制灯具输出“黄色”，尽管灯具本身是在“红色”区域内的事实。这可以由控制器通过创造每个灯具的发射与该灯具的ZigBee范围的叠加而实现。此叠加给出有关灯具的光在3D空间中哪个位置被创造的系统信息（即，由灯具的光输出照射的环境中的地点）。ZigBee信号的所接收信号强度与灯的相对地点一起然后变成由灯具在3D空间中创造的光的指示符。在至少三个灯具的ZigBee信号重叠的那些区块中，灯具的相对地点已知。灯具的取向和由此在3D空间中灯具的发射可以使用在灯具中的取向传感器被确定。

对上文的一替换方案是控制器访问环境配置数据（例如环境的3D模型），其例如来自存储器、互联网或者由用户提供。在这个情况中，控制器可能通过考虑灯具在环境内的地点而确定每个灯具的照明效果/发射的地点。例如，在这个情况中，聚光灯将不需求距离传感器，因为从聚光灯到在环境内的产生效果的表面的距离将是可计算的（给定取向数据）。实现这个的方法在本领域中是已知的。

另一个替换方案是每个灯具的效果地点在调试步骤中被校准。例如，通过临时地将摄像机添加至灯具将允许灯具的效果区块被直接地观察。可替换地，用户可以使用摄像机（例如他的移动设备的摄像机）以校准效果。此信息然后可以被提供至控制器。

如果前述移动体积进入灯具的发射重叠的ZigBee范围，那么那个灯具将被控制以采用由移动体积指示的RGB值。当若干灯具的发射重叠时，那么由ZigBee信号强度指示的到灯具的距离被系统使用以确定为了在那个地点创造期望光效果，在每个灯具中所需求的相对亮度水平。

替代ZigBee信号，系统可以或者在安装期间被调试，或者在使用编码光渲染效果前被调试，其中每个灯具可以通信它的性能（除了编码光信号外）。如果系统知晓灯具的取向和灯具的发射，则使用编码光信号的信号强度可以提供灯具的相对地点和在3D空间中光效果的估计。

存在控制器可以如何接收照明场景数据的不同方式。在任何情况中，控制器将控制信号提供至多个灯具以渲染照明场景。控制器可以包含有线/无线的通信界面，用于从例如互联网接收照明场景数据；照明场景然后可以被自动地渲染，或者在来自用户经由用户界面的输入时被渲染。可替换地，照明场景可以由用户经由用户界面明确地输入至控制器。另一个替换方案是光场景数据本地存储于在控制器处的存储器；用户然后能够从存储器选择待渲染的照明场景。

存在每个灯具如何获取/设置期望光设置的不同方式。三种可能性是：

- 中央控制器收集关于单独照明设备的地点、取向和照射区块性能的输入，并且基于此信息控制灯具以创造期望的空间的动态光效果。

- 中央控制器不一定从单独灯具收集地点/取向/照射区块，而是控制器功能可以被分布的。也就是说，控制器功能的部分可以实施于每个灯具的逻辑单元。在这个情况中，控制器可以将期望照明场景转变为它流向所有照明设备的一系列光设置和关联空间条件。仅仅当照明设备满足期望空间条件时，单独照明设备然后激活所接收的光设置（例如，空间条件：卧室、东侧、高度<100cm，光条件：柔软的暖白色等）。在这个情况中，控制器也可以是外部照明服务，例如，用户可以告诉所有她的卧室灯具订阅“日出”光内容流，并且灯具将调谐至这个流并且仅仅在空间条件被满足时行动。

- 控制器功能可以被完全地分布在（多个）灯具的（多个）逻辑单元中。在这个情况中，每个灯具接收照明场景数据和独立点数据，并且然后基于其传感器数据调适其光输出。

独立点可以被指定的方式在上文中被概述并且在此处不重复。

再次参照图1，点被示为用户地点103（不过鉴于上文公开应理解，点可以是任何任意地点）。此点在环境内的地点影响照明场景。这允许与现有技术照明系统相比的许多优点。例如，当（照明实施的）“日出”在环境/房间的远侧上开始时，日出效果被最好地渲染和观察，从而为用户给出更逼真的“地平线”视野。这是通过使控制器考虑用户地点作为额外输入参数（该点）而实现。也就是说，控制器然后可以确定房间的离该用户更远的那侧，并且相应地调适控制信号以在该侧上渲染“日出”。

另一示例在图1中图示为波浪效果。用户会希望创造包含向内/向外辐射的圆的波浪效果。通过引入独立于照明场景本身定义的点，本发明允许用户多得多的自由度。例如，波浪效果可以是以用户为中央，不管当用户发布效果时她恰好在哪里。

用户可以以许多方式与照明系统交互。例如，用户可以具有遥控设备（例如智能电话），用户在该遥控设备上创造照明场景或者选择预定义照明场景（例如日落、烟花、移动的云彩等）。通过在激活照明场景的时刻确定遥控设备的地点，这个被用作附加地点参考点（先前提及的“点”）并且激活照明场景的空间渲染被调适到此参考地点。

在更先进UI解决方案中，用户也可以指示所选择照明效果应该在哪个方向上被创造。例如，用户可以简单地将她的智能电话指向一具体方向或者地点，其中光场景应该在该具体方向或者地点被渲染，或者空间照明效果应该在该具体方向或者地点具有它的开始或者结束点。

创造空间光效果的更加复杂和有趣方式将是使用用户可以将其安放在环境中的物理信标。例如，用户可以在房间内安放两个信标，然后选择将在那些信标之间渲染的或者从信标1朝向信标2移动的动态效果（例如森林火焰）。

可选地，可以使用与房间内的用户或者社交设置相关的另外输入和/或参考点。例如，用户的当前地点、用户输入设备、社交设置等。空间照明效果的各方面然后可以被调整至此（例如，效果的取向、地点、尺寸、强度）。

将理解，上文实施例仅仅以示例的方式已经被描述。通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和达成对所公开实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包含”不排除其他要素或者步骤，并且不定冠词“一（a或者an）”不排除多个。单个处理器或者其他单元可以履行在权利要求中叙述的若干项目的功能。某些措施被叙述在相互不同的从属权利要求中的纯粹事实不表明这些措施的组合不能够被有利地使用。计算机程序可以被存储和/或分布于与其他硬件一起或者作为其他硬件的部分被供给的适当介质（诸如光学存储介质或者固态介质），但是也可以以其他形式分布，诸如经由互联网或者其他有线或者无线的电信系统。在权利要求中的任何附图标记不应该被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种用于在由用户占据的环境中提供照明场景的照明系统，包含：

多个照射源，

该照射源的每个各自一个具有各自地点传感器，该地点传感器布置成探测各自照射源相对于独立于该照明场景定义的至少一个点的各自地点；和

该照射源的至少一个还具有下述中的至少一个：布置成探测该至少一个照射源的取向的取向传感器、布置成探测该至少一个照射源的类型的灯具类型传感器、和布置成探测效果表面与该至少一个照射源的距离的距离传感器，和

包含一个或者多个控制单元的控制器，其布置成将控制信号提供至该多个照射源以便控制该照射源渲染该照明场景；

其中该控制器布置成

基于所述至少一个照射源的所探测取向和所探测灯具类型和所探测的该效果表面与该至少一个照射源的距离中的至少一个以及所探测地点，确定来自该照射源的该至少一个的照射效果的效果地点，

基于该至少一个照射源的所探测照射源地点和所确定效果地点调适控制命令，由此相对于所述至少一个点渲染该照明场景。

2.根据权利要求1所述的照明系统，其中每个各自照射源的所述各自地点是相对于地球的绝对地点。

3.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述至少一个点通过探测所述用户的设备的地点被隐含地指定。

4.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述至少一个点由所述用户提供的输入明确地指定。

5.根据前述权利要求中任一项所述的照明系统，其中该照明场景由一描述指定，该描述指定位于贯穿所述环境中一区域的不同空间位置处的不同颜色和/或强度，并且每个该照明源中的该传感器布置成探测在所述区域内的各自地点。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的照明系统，其中所述照明场景是由3D描述描述的3D照明场景，并且该控制器控制该照射源以基于接收和处理该3D描述而渲染该场景。

7.根据权利要求6所述的照明系统，其中该地点传感器探测各自照射源的各自3D地点。

8.根据权利要求6所述的照明系统，其中所述3D描述是由该用户设计的3D照明设计。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的照明系统，其中所述多个照射源包含多个便携和/或自支撑的灯具。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的照明系统，其中该照射源的每个各自一个附加地具有下述中的至少一个：

布置成探测各自照射源的各自取向的各自取向传感器；

布置成探测各自照射源的各自距离的各自距离传感器；

布置成探测各自照射源的各自类型的灯具类型传感器；或者

布置成探测各自照射源的各自光输出的光传感器。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的照明系统，其中所述照明场景是静态照明场景。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的照明系统，其中所述照明场景是动态照明场景。

13.根据权利要求12所述的照明系统，其中每个照射源是可操作的以将中央命令发射至一个或者多个相邻照射源，从而控制该一个或者多个相邻照射源的照射性能以生成该动态照明场景。

14.一种在由用户占据的环境中渲染照明场景的计算机实施方法，包含：

访问定义待渲染的照明场景的数据；

独立于所述照明场景的定义，在控制器接收定义至少一个点的数据；和

接收多个照射源的每个各自一个的照射源相对于该至少一点的地点；

从该照射源的至少一个接收下述中的至少一个：该至少一个照射源的取向、该至少一个照射源的类型、和效果表面与该至少一个照射源的距离；

基于所接收取向、灯具类型和所探测距离中的至少一个以及所接收地点，确定来自该多个照射源的至少一个照射源的照射效果的效果地点；

通过将该照明场景映射至该环境中的多个照射源的照射效果以由此基于该照射源在该环境中的照射源地点和照射效果地点调适从该控制器至该照射源的控制命令，相对于所述至少一个点渲染该照明场景。

15.一种用于控制照明系统以在由用户占据的环境中渲染照明场景的计算机可读存储介质，其上体现有包括代码的计算机程序产品，并且该代码被配置从而当在该照明系统的一个或者多个控制单元上运行时执行下述操作：

访问定义待渲染的照明场景的数据；

独立于所述照明场景的定义，在控制器接收定义至少一个点的数据；和

接收多个照射源的每个各自一个的照射源相对于该至少一点的地点；

从该照射源的至少一个接收下述中的至少一个：该至少一个照射源的取向、该至少一个照射源的类型、和效果表面与该至少一个照射源的距离；

基于所接收取向、灯具类型和所探测距离中的至少一个以及所接收地点，确定来自该多个照射源的至少一个照射源的照射效果的效果地点；

通过将该照明场景映射至在该环境中的多个照射源的照射效果以由此基于该照射源在该环境中的照射源地点和照射效果地点调适从该控制器至该照射源的控制命令，相对于所述至少一个点渲染该照明场景。

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