CN108781494B - 用于表征目标表面光照的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于测量由照明单元（10）对照明环境（100）内的目标表面（50）的光照的方法（300），包括下列步骤：利用照明单元的光源（12）照射（320）目标表面；利用光传感器（32）检测（330）目标表面的多个位置的光强度；检测（340）照明环境的参数；基于照明环境的检测到的参数，通过照明单元的控制器选择（350）多个光强度的子集；并且使用所选择的光强度的子集估计（360）目标表面的勒克斯。

Description

用于表征目标表面光照的方法

技术领域

本公开总体涉及用于表征照明环境内的目标表面的光照的方法和系统。

背景技术

传感器驱动的照明单元利用传感器监测环境特性，并利用传感器数据来控制照明单元的光源。传感器驱动的照明单元最常见的示例是使用测量环境光水平的集成光电管（photocell）来监测光水平的系统。例如，夜灯使用环境光，以在环境光水平降低时接通，并在环境光水平增加时切断。类似地，智能街道照明使用检测到的环境光来确定何时接通和切断光源。最经常的是，由指向天空的光电管来监测光水平，从而观察环境光条件。光电管指向哪个方向，或利用哪个表面或区块用于光水平监测，主要由产品设计驱动。在大多数装置中，监测环境光水平的表面或区块与要照射的目标表面之间没有关系。

另外，在传统的传感器驱动的照明单元中利用的一个或多个光电管不能提供被照射的目标表面的空间光分布。因此，这些系统将所有进入的检测到的光集成到单个值中。结果，照明单元可能被从诸如树顶、移动通过光束的物体、以及可以例如在目标表面上或附近投射阴影的其他物理障碍之类的障碍物反射的光不利地影响。因此，传统的传感器驱动的照明单元提供次优的光水平监测，从而导致差的系统性能。

因此，本领域一直需要测量和表征照明环境内的目标表面的光照的方法和系统，以便提供更准确的光轮廓（profile）。

发明内容

本公开涉及用于测量照明环境内的目标表面的光照的发明方法和设备。本文的各种实施例和实施方式涉及具有光度计的照明单元，该光度计测量目标表面的多个部分的光强度。诸如相机、飞行时间相机、多光谱成像仪、占用传感器、热成像仪和/或麦克风之类的另一传感器被利用于表征照明环境的一个或多个参数。然后，照明单元基于所表征的照明环境选择所测量的光强度的子集，并利用那个信息来估计目标表面的更准确的勒克斯（lux）。这消除了照明环境内可能影响光轮廓的阴影、障碍物、占用者和其他要素。此外，照明单元然后可以利用更准确的勒克斯估计来调整由照明单元的光源发射的光的一个或多个特性。

通常，在一个方面，一种用于测量由照明单元对照明环境内的目标表面的光照的方法包括下列步骤：利用照明单元的光源照射目标表面；利用光传感器检测目标表面的多个位置的光强度；检测照明环境的参数；基于照明环境的检测到的参数，通过照明单元的控制器选择多个光强度的子集；并且使用所选择的光强度的子集来估计目标表面的勒克斯。

根据一实施例，利用第二传感器检测照明环境的参数。

根据一实施例，检测到的参数是光源和反射表面之间的距离。

根据一实施例，检测到的参数是照明环境的至少一部分的二维图像。

根据一实施例，检测到的参数是照明环境的至少一部分的多光谱图像。

根据一实施例，检测到的参数是照明环境的至少一部分的三维图像。

根据一实施例，该方法包括使用检测到的参数来检测位于光源和目标表面之间的照明环境中的障碍物的步骤，控制器配置为选择多个光强度的子集。

根据一实施例，该方法还包括基于目标表面的所估计的勒克斯来调整照明单元的参数的步骤。

根据一实施例，检测到的参数是照明环境内的占用者，控制器配置为至少部分地基于关于检测到的占用者的信息来选择多个光强度的子集。

根据一实施例，检测到的参数是照明环境的至少一部分的热谱图。

根据一实施例，检测到的参数是照明环境内的声音。

通常，在另一方面，一种配置为照射照明环境内的目标表面的照明单元包括：光源；光传感器，配置为检测目标表面的多个位置的光强度；传感器，配置为检测照明环境的参数；以及控制器，配置为基于照明环境的检测到的参数选择多个光强度的子集，并使用所选择的光强度的子集来确定目标表面的勒克斯。

通常，在另一方面，一种配置为照射照明环境内的目标表面的照明系统包括：照明单元，包括光源和控制器；光传感器，配置为检测目标表面的多个位置的光强度；以及传感器，配置为检测照明环境的参数；其中，控制器配置为基于照明环境的检测到的参数选择多个光强度的子集，并且使用所选择的光强度的子集来估计目标表面的勒克斯。

如本文中出于本公开的目的所使用的，术语“LED”应当被理解为包括任何电致发光二极管或能够响应于电信号而生成辐射的其他类型的载流子注入/基于结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流而发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管（OLED）、电致发光带等。特别地，术语LED指的是可以配置为在红外光谱、紫外光谱和可见光谱（通常包括从大约400纳米到大约700纳米的辐射波长）的各个部分中的一个或多个中生成辐射的所有类型的发光二极管（包括半导体和有机发光二极管）。LED的一些示例包括但不限于各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED（下面进一步讨论）。还应当领会，可以配置和/或控制LED以生成具有对于给定光谱（例如，窄带宽、宽带宽）的各种带宽（例如，半高全宽，或FWHM）以及给定的一般颜色分类中的各种主波长的辐射。

例如，配置为生成基本上白光的LED（例如，白色LED）的一种实施方式可以包括多个管芯，其分别发射组合地混合以形成基本上白光的不同的电致发光光谱。在另一实施方式中，白光LED可以与磷光体材料相关联，该磷光体材料将具有第一光谱的电致发光转换为不同的第二光谱。在此实施方式的一个示例中，具有相对短波长和窄带宽光谱的电致发光“泵浦”磷光体材料，其反过来辐射具有稍微更宽光谱的更长波长的辐射。

还应该理解，术语LED不限制LED的物理和/或电封装类型。例如，如上文所讨论的，LED可以指具有多个管芯的单个发光装置，该多个管芯配置为分别发射不同的辐射光谱（例如，其可以是或可以不是可单独控制的）。而且，LED可以与被认为是LED（例如，一些类型的白色LED）的组成部分的磷光体相关联。通常，术语LED可以指封装的LED、非封装的LED、表面安装LED、板上芯片LED、T封装安装LED、径向封装LED、功率封装LED、包括一些类型的外壳和/或光学元件（例如，漫射透镜）的LED等。

术语“光源”应该被理解为是指各种辐射源中的任何一个或多个，包括但不限于基于LED的源（包括如上定义的一个或多个LED），白炽源（例如，灯丝灯、卤素灯）、荧光源、磷光源、高强度放电源（如钠蒸气、汞蒸气和金属卤化物灯）、激光、其他类型的电致发光源、高温发光源（如火焰）、蜡烛发光源（例如，气灯罩、碳弧辐射源）、光致发光源（例如气体放电源）、使用电子饱和的阴极发光源、电流发光源、晶体发光源、显像管发光源、热发光源、摩擦发光源、声致发光源、辐射发光源和发光聚合物。

给定光源可以配置为在可见光谱内、可见光谱外或两者的组合中生成电磁辐射。因此，术语“光”和“辐射”在本文中可互换使用。另外，光源可以包括一个或多个滤光器（例如，滤色器）、透镜或其他光学部件作为组成部件。而且，应该理解，光源可以被配置用于各种应用，包括但不限于指示、显示和/或光照。“光照源”是特别配置为生成具有足够强度的辐射以有效地照射内部或外部空间的光源。在此上下文中，“足够强度”是指在空间或环境中生成的用于提供环境光照（即，可以间接感知的、并且可能例如在被全部或部分感知之前从各种中间表面中的一个或多个反射掉的光）的可见光谱中足够的辐射功率（就辐射功率或“光通量”而言，单位“流明”通常被采用来表示从光源在所有方向上的总光输出）。

术语“照明器材”在本文中用于指以特定形状因子、组件或封装的一个或多个照明单元的实施方式或布置。术语“照明单元”在本文中用于指包括相同或不同类型的一个或多个光源的设备。给定的照明单元可以具有针对（多个）光源、外壳/壳体布置和形状、和/或电气和机械连接配置的各种安装布置中的任何一种。另外，给定的照明单元可选地可以与涉及（多个）光源的操作的各种其他部件（例如，控制电路）相关联（例如，包括、耦合到和/或与其一起封装）。“基于LED的照明单元”是指包括如上文所讨论的一个或多个基于LED的光源（单独或与其他非基于LED的光源组合）的照明单元。“多通道”照明单元是指包括配置为分别生成不同的辐射光谱的至少两个光源的基于LED或非基于LED的照明单元，其中每个不同的源光谱可以被称为多通道照明单元的“通道”。

在各种实施方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质（本文统称为“存储器”，例如，易失性和非易失性计算机存储器（诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM）、软盘、压缩盘、光盘，磁带等）相关联。在一些实施方式中，存储介质可用一个或多个程序编码，该一个或多个程序在一个或多个处理器和/或控制器上执行时履行本文所讨论的至少一些功能。各种存储介质可以固定在处理器或控制器内，或可以是便携的，使得存储在其上的一个或多个程序可以加载到处理器或控制器中，以便实施本文讨论的本发明的各个方面。本文使用的术语“程序”或“计算机程序”在一般意义上是指可以被采用于编程一个或多个处理器或控制器的任何类型的计算机代码（例如，软件或微代码）。

在一个网络实施方式中，耦合到网络的一个或多个装置可以用作针对耦合到网络的一个或多个其他装置的控制器（例如，以主/从关系）。在另一实施方式中，联网环境可以包括一个或多个专用控制器，其配置为控制耦合到网络的装置中的一个或多个。通常，耦合到网络的多个装置各自可以访问存在于一个或多个通信介质上的数据；然而，给定装置可以是“可寻址的”之处在于，它配置为基于例如分配给它的一个或多个特定标识符（例如，“地址”）选择性地与网络交换数据（即，从网络接收数据和/或向网络发射数据）。

如在本文中使用的术语“网络”是指促进在任何两个或更多个装置之间、和/或耦合到网络的多个装置之中的信息的传输（例如，用于装置控制、数据存储、数据交换等）的两个或更多个装置（包括控制器或处理器）的任何互连。如应该容易领会的，适合于互连多个装置的网络的各种实施方式可以包括各种网络拓扑中的任一种，并采用各种通信协议中的任一种。另外，在根据本公开的各种网络中，在两个装置之间的任何一个连接可以表示在两个系统之间的专用连接、或可替换地是非专用连接。除了携带旨在用于两个装置的信息之外，这种非专用连接可以携带不一定旨在用于两个装置中的任一个的信息（例如，开放网络连接）。此外，应该容易领会的是，如本文所讨论的装置的各种网络可以采用一个或多个无线、有线/线缆和/或光纤链路来促进整个网络的信息传输。

应当领会的是，前述概念和下面更详细讨论的附加概念的所有组合（假设这些概念不相互不一致）被认为是本文公开的发明主题的一部分。特别地，出现在本公开结尾处的所要求保护的主题的所有组合被认为是本文公开的发明主题的一部分。还应当领会的是，也可以出现在通过引用并入的任何公开内容中的本文明确采用的术语应当被赋予与本文公开的特定概念最一致的含义。

附图说明

在附图中，相同的附图标记贯穿不同视图通常指相同的部分。而且，附图不一定按比例，而是通常重点被放在说明本发明的原理。

图1是根据一实施例的照明单元的示意表示。

图2是根据一实施例的照明系统的示意表示。

图3是根据一实施例的用于测量照明环境内的目标表面的光照的方法的流程图。

具体实施方式

本公开描述了照明单元的各种实施例，该照明单元配置为更准确地估计被照射的目标表面的勒克斯。更一般地，申请人已经认识并领会，提供测量目标表面的光强度并测量照明环境的另一特性（诸如障碍物、阴影、存在占用者和照明环境的其他要素）的照明单元、器材或系统将是有益的。利用本公开的某些实施例的特定目标是从目标表面的无障碍部分选择光强度，以便创建目标表面的更准确的勒克斯。

鉴于前述内容，各种实施例和实施方式涉及具有光度计的照明单元或系统，该光度计测量目标表面的多个部分的光强度。诸如能够拍摄二维和/或三维图像的相机、飞行时间相机、多光谱成像仪、占用传感器，热成像仪和/或麦克风之类的另一传感器被利用于表征照明环境的一个或多个参数。然后，照明单元基于所表征的照明环境选择所测量的光强度的子集，并利用那个信息来估计目标表面的更准确的勒克斯。

参考图1，在一个实施例中，提供照明单元10，其包括一个或多个光源12，其中光源中的一个或多个可以是基于LED的光源。此外，基于LED的光源可以具有一个或多个LED。可以通过一个或多个光源驱动器24驱动光源发射预定特点（即，颜色强度、色温）的光。适配成生成各种不同颜色的辐射的许多不同数量和各种类型的光源（所有基于LED的光源、基于LED的光源和非基于LED的光源单独或组合等）可以在照明单元10中采用。根据一实施例，照明单元10可以是任何类型的照明器材，包括但不限于夜灯、路灯、台灯或任何其他内部或外部照明器材。

根据一实施例，照明单元10包括控制器22，控制器22被配置或编程为输出一个或多个信号以驱动一个或多个光源12a-d并生成来自光源的光的变化的强度、方向和/或颜色。例如，控制器22可以被编程或配置为针对每个光源生成控制信号，以独立地控制由每个光源生成的光的强度和/或颜色、以控制光源组、或一起控制所有光源。根据另一方面，控制器22可以控制其他专用电路，诸如光源驱动器24，其反过来控制光源以便改变它们的强度。控制器22可以是或具有例如使用软件来编程以履行本文所讨论的各种功能的处理器26，并且可以与存储器28组合利用。存储器28可以存储数据，包括一个或多个照明命令或用于由处理器26执行的软件程序，以及各种类型的数据，包括但不限于那个照明单元的具体标识符。例如，存储器28可以是非暂时性计算机可读存储介质，该非暂时性计算机可读存储介质包括可由处理器26执行的一组指令，并且其引起系统执行本文描述的方法的步骤中的一个或多个。

控制器22可以被编程、结构化和/或配置为引起光源驱动器24基于预定数据（诸如环境光条件等）调节光源12的强度和/或色温，如将在下面更详细地解释的那样。根据一个实施例，控制器22还可以被编程、结构化和/或配置为引起光源驱动器24基于由无线通信模块34接收的通信来调节光源12的强度和/或色温。

照明单元10还包括电源30，最通常是AC电力，但是其他电源是可能的，包括DC电源、基于太阳能的电源或基于机械的电源等。电源可以与电源转换器可操作地通信，该电源转换器将从外部电源接收的电力转换为可由照明单元使用的形式。为了向照明单元10的各种部件提供电力，它还可以包括AC / DC转换器（例如，整流电路），其从外部AC电源30接收AC电力并且将该AC电力转换成直流电以用于向照明单元的部件供电的目的。另外，照明单元10可以包括能量存储装置，诸如可再充电电池或电容器，其经由到AC / DC转换器的连接而被再充电，并且当到AC电源30的电路开路时可以向控制器22和光源驱动器24提供电力。

另外，照明单元10可以包括光传感器32，诸如光度计，其连接到控制器22的输入，并且收集照明单元10附近的环境光数据，并且可以将代表它收集的环境光数据的数据传送到控制器22，或经由无线通信模块34从外部传送。在诸如图2中描绘的系统200的一些实施例中，传感器32远离照明单元10，并将所获得的传感器数据传送到照明单元的无线通信模块34。无线通信模块34可以是例如Wi-Fi、蓝牙、IR、无线电或近场通信，其定位成与控制器22通信，或可替换地，控制器22可以与无线通信模块集成。

根据一实施例，照明单元10包括第二传感器38，诸如诸如能够拍摄二维和/或三维图像的相机、飞行时间相机、多光谱成像仪、占用传感器、热成像仪、射频传感器和/或麦克风以及其他传感器。传感器38连接到控制器22的输入，并且收集关于照明环境100内的目标表面50的信息，并且可以将代表所收集的信息的数据传送到控制器22，或经由无线通信模块34从外部传送。在诸如图2中描绘的系统200一些实施例中，传感器38远离照明单元10，并将所获得的传感器数据传送到照明单元的无线通信模块34。无线通信模块34可以是例如Wi-Fi、蓝牙、IR、无线电或近场通信，其定位成与控制器22通信，或可替换地，控制器22可以与无线通信模块集成。

根据一实施例，第一传感器32和第二传感器38在空间上相对于彼此定位，使得两个传感器可以实现一个或多个操作目标。这确保了第二传感器38获得信息的照明环境内的区域与光度计的空间观察窗口共同定位或共同扩展。例如，如果第二传感器是飞行时间相机，那么飞行时间相机必须被取向以获得关于光度计获得信息的照明环境内的相同区域、区块或表面的信息。

尽管在图1中将第一传感器32和第二传感器38描绘为单独的传感器，本领域技术人员将认识到可以存在履行两种感测功能的单个传感器。根据一实施例，第一传感器32和第二传感器38仅是一个相机或单个飞行时间相机。在此实施例中，相机将配置为履行光强度检测，而同时和/或顺序地收集关于照明环境内的目标表面的信息。

另外，本领域技术人员将认识到传感器可以包括一个或多个数据收集单元。第一传感器32和第二传感器38中的任一个或单个传感器（如果第一传感器32和第二传感器38的功能由一个传感器履行）可以包括一个或多个数据收集单元。作为一个示例，第一传感器32可以包括两个或更多个光度计。作为另一示例，第二传感器38可以包括两个或更多个相机、两个或更多个飞行时间相机、两个或更多个多光谱成像仪、两个或更多个占用传感器、两个或更多个热成像仪、和/或两个或更多个麦克风，以及其他传感器。另外，传感器可以包括两个或更多个传感器（诸如相机、麦克风和被动红外传感器）的组合。组合的传感器可以是单个单元，或可以是与照明单元10的处理器通信的多个单元。仅作为一个示例，麦克风传感器可以包括两个或更多个麦克风的阵列，以便利用检测到的噪声能够实现精细的空间对准。

参考图2，在一个实施例中，提供了包括照明单元10的照明系统200。照明单元10可以是本文描述的或以其他方式设想的任何实施例，并且可以包括结合图1描述的照明单元的任何部件，诸如一个或多个光源12、光源驱动器24、控制器22和无线通信模块34、以及其他元件。照明系统200还包括检测部件14，其包括传感器32、传感器38和无线通信模块36、以及其他元件。无线通信模块34和36可以是例如Wi-Fi、蓝牙、IR或近场通信，其定位成彼此通信和/或与无线装置60通信，无线装置60可以是例如网络、计算机、服务器或手持计算装置、以及其他无线装置。

参考图3，在一个实施例中，一流程图图示了根据一实施例的用于测量照明环境内的目标表面的光照的方法300。在步骤310中，提供照明单元10。照明单元10可以是本文描述的或以其他方式设想的任何实施例，并且可以包括结合图1和图2描述的照明单元的任何部件，诸如一个或多个光源12、光源驱动器24、控制器22、光传感器32、传感器38和无线通信模块34、以及其他元件。根据一实施例，照明单元10配置为照射目标表面50的全部或一部分。

在该方法的步骤320，照明单元照射目标表面50的全部或一部分。根据一个实施例，照明单元是街道器材或其他外部照明器材，并且配置为照射诸如街道或人行道之类的目标表面。例如，路灯可以配置为在黄昏和黎明之间照射街道或人行道。因此，光传感器32或一些其他传感器例如可以检测环境光水平并且基于预定阈值可以激活和停用光源。

在该方法的步骤330，光传感器32检测目标表面50内和/或照明环境100内的多个不同位置的光强度。光传感器可以是例如能够测量光强度的任何光传感器。光传感器将光强度信息传递到控制器22，其中可以分析信息和/或可以将信息存储在存储器28中。根据一个实施例，光传感器连续地获得传感器数据。根据另一实施例，光传感器周期性地获得传感器数据，诸如每分钟一次或每分钟多次，以及许多其他时间周期。

在该方法的步骤340，照明单元利用第二传感器38检测照明环境的参数。根据一实施例，照明环境可以包括一个或多个障碍物52或可以影响由照明单元的一个或多个光源创建的光轮廓的其他物体（body）、结构或要素。例如，在图1和图2中，照明环境包括位于光源和光路径中的目标表面之间的障碍物52，其导致目标表面上的阴影。如果光传感器检测到这些阴影并且控制器在估计目标表面和/或照明环境的勒克斯时考虑目标表面的阴影区域，则勒克斯估计将被消极地影响。例如，系统可能确定光轮廓太暗，因为平均勒克斯被阴影降低。

根据另一实施例，第二传感器38是飞行时间相机。飞行时间传感器或相机接收来自照明环境的反射光，并测量在由照明单元的光源发射的光与所接收的光之间的相位。然后，传感器或控制器可以使用平面拟合或其他分析方法来确定传感器和目标表面之间的自由空间。根据一实施例，相位测量和范围数据的准确度取决于照明环境内的物体或表面的光照强度和反射率。另外，传感器还能够检测太阳发射的近红外光谱。在具有在照明环境内的目标和非目标表面两者的路灯的示例中，飞行时间传感器将检测不同的光学性质，并因此检测目标和非目标表面之间的不同距离。照明单元或照明系统可以利用飞行时间传感器数据来检测永久或暂时位于照明单元和目标表面之间的障碍物，诸如树、人或其他物体。根据一个实施例，飞行时间传感器还可以被利用于监测照明单元距目标表面的高度，从而检测照明单元的高度和取向的变化，诸如在风暴期间的移动或在路灯的情况中灯和/或其支撑结构落到地面的状况。

根据一实施例，第二传感器38是多光谱成像仪。多光谱成像仪捕获跨过电磁波谱的两个或更多个具体频率处的图像数据。多光谱成像仪可以利用一个或多个滤光器分离波长，或可以使用两个或更多个传感器，每个传感器对不同的一个或多个波长敏感。在路灯或外部照明器材的示例中，多光谱成像仪获得照明环境的多光谱图像，其可以包括目标和非目标表面两者。可以分析多光谱图像以识别例如图像内是目标表面的一个或多个区域以及是非目标表面的一个或多个区域（如果有的话）。

根据一个实施例，第二传感器38是热成像仪。热成像仪捕获照明环境内的一个或多个位置的热图像或热谱图，并且照明单元或系统利用图像来确定环境条件。例如，诸如个体和电子装置之类的物体将具有允许在热图像内识别它们的热签名。在具有自然光的照明环境中，热图像可以被利用于检测由太阳光引起的热区域。可以类似地识别和/或表征照明环境内的其他活动或物体。

根据另一实施例，第二传感器38是占用传感器。占用传感器通常使用红外传感器、超声传感器和/或微波传感器来检测占用者。在使用当前占用或随时间创建的占用图的情况下，照明单元或系统可以识别受到占用者影响的照明环境内的区域以及从不或很少受到占用者影响的区域。

根据一个实施例，第二传感器38是射频传感器。在许多其他可能性中，射频传感器可以确定一个或多个移动装置的存在并对其位置进行三角测量以拒绝在本地化移动装置的区域中的像素。许多其他选择是可能的。

根据又一实施例，第二传感器38是麦克风。麦克风可以获得声音数据，该声音数据通知系统在照明环境内存在个体或其他物体。还可以利用两个或更多个麦克风的麦克风阵列来近似照明环境内的个体或物体的位置。作为一个实施例，经历高于某一水平（诸如例如50dB）的噪声水平的房间或空间，将指示房间或空间中的占用和/或活动。因此，系统然后可以执行预定的动作过程，诸如暂时中止在那个空间中的光强度测量，以及本文描述或以其他方式设想的许多其他可能的动作。

在该方法的步骤350，照明单元基于照明环境的检测到的参数选择多个光强度的子集。作为一个实施例，照明单元或系统分析来自第二传感器的数据以确定优选的目标区域并指示控制器仅利用来自那个区域的光传感器数据用于进一步分析。作为另一示例，照明单元可以分析来自第二传感器的数据以确定适合于获得强度数据的目标区域，并且可以指示光传感器获得仅关于所识别的目标区域的信息。

根据其中第二传感器38是相机的实施例，可以分析由相机获得的图像数据以确定照明环境内的空间光分布。例如，数据可以被利用于确定在照明环境内的目标表面（诸如道路或人行道）和非目标表面（诸如草、树、人、阴影或一些其他表面或物体）。可以通过检查相机图像并从图像确定要监测的区域来手动选择目标区域，或可以由照明单元或系统的控制器选择目标区域。

例如，可以分析或处理由相机或其他成像仪获得的二维或三维图像，以显示、传达或表示所成像场景的视觉表示。可替换地，可以分析或处理由相机或其他成像仪获得的图像以显示、传达或表示更加图像具体的信息，诸如图像中的一个或多个表面或物体的具体强度。所分析或所描绘的强度可以是光谱的任何部分，范围从紫外到可见到红外到近红外到远红外。

根据其中第二传感器38是飞行时间传感器的实施例，可以分析传感器数据以检测照明环境内的在传感器和目标表面之间没有障碍物的区域。在使用路灯作为示例的情况下，照明单元或系统的控制器可以确定哪里有障碍物（诸如树枝、行人或汽车），并且可以确定照明环境内不受该障碍物影响的一个或多个区域，并因此可以被利用于更准确地估计目标表面的勒克斯。

根据其中第二传感器38是多光谱成像仪的实施例，可以分析传感器数据以识别例如图像内是目标表面的一个或多个区域以及是非目标表面的一个或多个区域（如果有的话），其将具有不同的光学性质。

根据其中第二传感器38是热成像仪的实施例，可以分析传感器数据以检测照明环境内具有高热读数的区域，诸如人、电子装置和接收太阳光的表面、以及其他区域或物体。照明单元或系统的控制器将识别具有高热读数的这些非目标区域，并且将仅利用来自所识别的非目标区域之外的区块的光传感器数据，或将指示光传感器仅获得来自所识别的非目标区域之外的区块的传感器数据。

根据其中第二传感器38是占用传感器或从占用传感器数据创建的占用图的实施例，占用信息或图可以被利用于检测照明环境内受占用者影响的区域和/或照明环境内不受占用者影响的区域。照明单元或系统的控制器将识别不受占用者影响的区域，并且将仅利用来自这些所识别的区域的光传感器数据，或将指示光传感器仅获得来自这些所识别的区域的传感器数据。

根据其中第二传感器38是麦克风的实施例，麦克风可以确定占用或可以确定照明环境内的个体或其他物体的位置。在使用此信息的情况下，照明单元或系统的控制器将识别目标区域用于强度分析。

在步骤360，照明单元控制器使用所选择的光强度的子集来估计目标表面的照度或勒克斯。所选择的光强度的子集可以例如在已经选择合适的、无障碍的或低热区域用于光强度分析之后通过光传感器获得，或可以从现有的一组光强度中隔离。例如，在其中照明单元是路灯并且相机已经检测到无障碍部分或人行道作为目标表面的示例中，控制器可以仅使用图像中在目标表面内的像素来确定勒克斯。根据另一实施例，控制器指示光传感器仅从所识别的目标区域获得新的强度。可以使用多种方法中的任一种来估计所识别的目标表面的照度。可以通过选择所识别的目标表面内的一个或多个像素或区域来确定照度，或可以通过对所识别的目标表面内的多个像素或区域的所测量的强度进行平均来确定照度。根据一实施例，系统对目标表面估计勒克斯和/或对整个照明环境应用所识别的目标表面的勒克斯估计。

在该方法的可选步骤370，控制器利用所获得的勒克斯信息来调整或以其他方式适配由照明单元或系统发射的光轮廓。根据一实施例，控制器可以调整一个或多个光源的束宽度、角度和/或强度。例如，控制器可以调整一个或多个光源以去除在照明环境内检测到的阴影。该信息还可以被利用于控制一个或多个其他传感器的灵敏度和/或性能，以便减少误触发的影响。类似地，该信息可以被利用于改变系统已控制的照明环境的特征、参数或特性。例如，控制器可以指示窗帘打开或关闭，或可以指示照明环境内的物体从一个位置移动到另一个位置。

虽然本文已经描述和说明了若干发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易设想到用于履行功能和/或获得本文所描述的结果和/或优点中的一个或多个的各种其他装置和/或结构，并且这些变化和/或修改中的每个被认为是在本文所描述的发明实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易领会，本文所描述的所有参数、尺寸、材料和配置意在是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用了发明教导的一个或多个具体应用。在使用不超过常规的实验方法的情况下，本领域技术人员将认识到或能够确定本文所描述的具体发明实施例的许多等同物。因此，要理解，前述实施例仅以示例的方式呈现，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，发明实施例可以按照不同于具体描述和要求保护的方式实施。本公开的发明实施例涉及本文所描述的每个单独的特征、系统、制品、材料、成套工具和/或方法。此外，如果这些特征、系统、制品、材料、成套工具和/或方法不相互矛盾，则两个或更多个这样的特征、系统、制品、材料、成套工具和/或方法的任何组合包括在本公开的发明范围内。

如本文定义和使用的所有定义应当理解为控制字典定义、通过引用并入的文献中的定义、和/或所定义的术语的普通含义。

除非明确相反指示，如本文在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一（a或an）”应当理解为指的是“至少一个”。

如本文在说明书中和在权利要求中使用的短语“和/或”应当被理解成指的是如此结合的要素(即，在一些情况中结合地存在并且在其他情况中分离地存在的要素)中的“任一或两个”。用“和/或”列出的多个要素应当以同样的方式解释，即，如此结合的要素中的“一个或多个”。除了由“和/或”从句具体识别的要素之外的其他要素可以可选地存在，无论与具体识别的那些要素相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，当与诸如“包括”的开放式语言结合使用时，对“A和/或B”的引用可以在一个实施例中仅指代A（可选地包括除了B之外的要素）；在另一个实施例中，仅指代B（可选地包括除了A之外的要素）；在又一个实施例中，指代A和B两者（可选地包括其他要素）；等。

如本文在说明书中和在权利要求书中使用的，“或”应当被理解为具有与如上文定义的“和/或”相同的含义。例如，当分离列表中的项目时，“或”或“和/或”应当被解释为是包括性的，即，包括多个要素或要素列表中的至少一个，但是也包括多于一个，以及可选地附加的未列出的项目。仅明确相反地指示的术语，诸如“…的仅仅一个”或“…的恰好一个”，或当在权利要求中使用时，“由……组成”将指代包括多个要素或要素列表中的恰好一个要素。通常，当前缀以诸如“两者中任何一个”、“其中一个”、“仅仅其中一个”或“恰好其中一个”的排他性术语时，如本文中使用的术语“或”应当仅被解释为指示排他性选择(即，“一个或另一个，但不是两者”)。当在权利要求中使用时，“基本上由......组成”应当具有其如在专利法领域中使用的普通含义。

如本文在说明书中和在权利要求书中使用的，在引用一个或多个要素的列表中的短语“至少一个”应当被理解为是指从该要素列表中的任何一个或多个要素中选择的至少一个要素，但是不一定包括在该要素列表中具体列出的每个和各个要素中的至少一个，并且不排除在该要素列表中的要素的任何组合。此定义还允许可以可选地存在除了在短语“至少一个”所指代的要素列表中具体识别的要素之外的要素，无论与具体识别的那些要素相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，“A和B中的至少一个”（或等效地，“A或B中的至少一个”，或等效地，“A和/或B中的至少一个”）可以在一个实施例中指代至少一个、可选地包括多于一个A，不存在B（并且可选地包括除了B之外的要素）；在另一个实施例中，指代至少一个、可选地包括多于一个B，不存在A（并且可选地包括除了A之外的要素）；在又一个实施例中，指代至少一个、可选地包括多于一个A，以及指代至少一个、可选地包括多于一个B（并且可选地包括其他要素）；等。

还应当理解，除非明确相反指示，在包括多于一个步骤或动作的本文所要求保护的任何方法中，该方法的步骤或动作的次序不一定限于该方法的该步骤或动作被叙述的次序。

在权利要求中以及在上文说明书中，诸如“包含”、“包括”、“承载”、“具有”、“含有”、“涉及”、“拥有”、“包括有”等的所有过渡性短语要被理解为开放式的，即，指的是包括但不限于。仅仅过渡性短语“由……组成”和“基本上由……组成”应当分别是封闭或半封闭的过渡性短语，如在美国专利局专利审查指南第2111.03节所阐述。

Claims (14)

1.一种测量由照明单元对照明环境内的目标表面的光照的方法，所述方法包括下列步骤：

利用所述照明单元的光源照射所述目标表面；

利用光传感器（32）检测所述目标表面的多个位置的光强度；

检测所述照明环境的参数；

使用检测到的参数来检测位于所述光源和所述目标表面之间的所述照明环境中的障碍物；

基于所述照明环境的检测到的参数和检测到的障碍物，通过所述照明单元的控制器（22）选择多个光强度的子集；并且

使用所选择的光强度的子集来估计所述目标表面的勒克斯。

2.根据权利要求1所述的方法，其中利用第二传感器（38）检测所述照明环境的参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述检测到的参数是所述光源和反射表面之间的距离。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述检测到的参数是所述照明环境的至少一部分的二维图像。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述检测到的参数是所述照明环境的至少一部分的三维图像。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述目标表面的所估计的勒克斯来调整所述照明单元的参数的步骤。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述检测到的参数是所述照明环境内的占用者，另外其中所述控制器配置为至少部分地基于关于检测到的占用者的信息来选择所述多个光强度的子集。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述检测到的参数是所述照明环境的至少一部分的热谱图。

9.一种配置为照射照明环境内的目标表面的照明单元，所述照明单元包括：

光源；

光传感器（32），配置为检测所述目标表面的多个位置的光强度；

第二传感器（38），配置为检测所述照明环境的参数；其中所述照明单元配置为使用检测到的参数来检测位于所述光源和所述目标表面之间的所述照明环境中的障碍物；以及

控制器（22），配置为基于所述照明环境的检测到的参数和检测到的障碍物选择多个光强度的子集，并使用所选择的光强度的子集来确定所述目标表面的勒克斯。

10.根据权利要求9所述的照明单元，其中所述检测到的参数是所述光源和所述目标表面之间的距离。

11.根据权利要求9所述的照明单元，其中所述检测到的参数是所述照明环境的至少一部分的三维图像。

12.根据权利要求9所述的照明单元，其中所述控制器还配置为基于所述目标表面的所估计的勒克斯来改变所述照明单元的参数。

13.一种配置为照射照明环境内的目标表面的系统，所述系统包括：

照明单元，包括光源和控制器（22）；

光传感器（32），配置为检测所述目标表面的多个位置的光强度；以及

第二传感器（38），配置为检测所述照明环境的参数；

其中所述系统配置为使用检测到的参数来检测位于所述光源和所述目标表面之间的所述照明环境中的障碍物；

其中所述控制器配置为基于所述照明环境的检测到的参数和检测到的障碍物选择多个光强度的子集，并且使用所选择的光强度的子集来估计所述目标表面的勒克斯。

14.根据权利要求13所述的配置为照射照明环境内的目标表面的系统，其中所述控制器还配置为基于所述目标表面的所估计的勒克斯来改变所述照明单元的参数。

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