CN110915301A - 使用周围温度估计补偿来自照明器的模拟信号数据的系统、方法和设备 - Google Patents

Abstract

所描述的实施例涉及用于基于周围温度估计补偿来自照明器的传感器数据的系统、方法和设备，周围温度估计是根据照明器的操作特性生成的。传感器数据可以从连接到照明器的传感器（诸如被动红外传感器）提供，并且，通过补偿传感器数据，可以根据传感器数据生成更精确的度量。例如，经补偿的传感器数据可以用于生成占用度量，占用度量可以用作控制可以被区域占用者影响的照明器或其他装置的网络的基础。经补偿的传感器数据还可以用于校准传感器。

Description

使用周围温度估计补偿来自照明器的模拟信号数据的系统、 方法和设备

技术领域

本公开总体针对处理来自一个或多个照明器的传感器数据。更具体地，各种实施例涉及用于根据周围温度的估计补偿模拟信号数据的系统、方法和设备。

背景技术

数字照明技术，即基于半导体光源（诸如发光二极管（LED））的光照，为传统荧光灯、HID和白炽灯提供了可行的替代方案。LED的功能优势和益处包括高能量转换和光学效率、耐用性、较低的操作成本以及许多其他优势和益处。LED技术的最新进展已经提供了高效和鲁棒的全光谱照明源，其能够在许多应用中实现各种照明效果。一些照明装置可以并入用于收集关于照明装置的环境的数据的传感器。然而，通过并入这种传感器，照明装置可能变得更容易发生故障。更进一步地，向装置添加组件可能增加制造照明装置所涉及的劳动量。作为结果，在不并入可能潜在地导致更多问题的附加部件的情况下，可能存在更少的改善照明装置的功能的方法。

发明内容

本公开针对用于使用从照明器的某些操作特性生成的周围温度的估计来提供经补偿的传感器数据的系统、方法和设备。在一些实现中，阐述了由一个或多个处理器实现的方法。该方法可以包括诸如致使照明器网络根据操作设置进行操作的步骤。照明器网络中的照明器可以包括发光二极管（LED）阵列和被动红外传感器。该方法还可以包括至少基于照明器的操作设置来确定LED阵列的至少一个操作特性，并且根据LED阵列的至少一个操作特性来确定温度估计。温度估计可以与照明器网络的环境相关联。该方法还可以包括从照明器的被动红外传感器接收对应于来自照明器网络的环境的热辐射的模拟信号，并且使用温度估计根据模拟信号生成经补偿的响应信号。温度估计可以对应于照明器的周围温度，并且该方法可以还包括根据经补偿的响应信号确定环境中的占用者的数量的估计。该至少一个操作特性可以是LED阵列的功耗的实时测量。更进一步地，确定至少一个操作特性包括确定LED阵列的LED结温。该至少一个操作特性可以是照明器的散热器处的热阻的实时测量。在一些实现中，该方法可以包括致使基于温度估计来校准不同照明器的单独的被动红外传感器。

在又一些实施例中，系统被阐述为包括照明器网络、一个或多个处理器以及被配置为存储指令的存储器，当指令被一个或多个处理器执行时，致使一个或多个处理器执行包括从照明器网络中的一个或多个照明器接收操作特性数据的步骤。操作特性数据可以包括不同于温度的变量。该步骤还可以包括从连接到照明器网络的一个或多个被动红外传感器接收模拟信号数据，并且至少根据操作特性数据生成周围温度的估计。附加地，该步骤可以包括基于经补偿的模拟信号数据操作照明器网络，该经补偿的模拟信号数据可以根据模拟信号数据和周围温度的估计生成。该步骤还可以包括使用经补偿的模拟信号数据来确定与周围温度相关联的区域的占用的估计。操作特性数据可以是一个或多个照明器的发光二极管（LED）阵列的正向偏置电压。在一些实现中，该步骤可以包括基于经补偿的模拟信号数据生成由照明器网络照射的区域的占用率、占用总和或占用分布的估计。照明器网络可以进一步基于由照明器网络照射的区域的占用率、占用总和或占用分布来操作。

在又一些实现中，计算装置被阐述为包括发光二极管（LED）阵列、被配置为提供模拟响应信号的传感器、一个或多个处理器以及存储器。存储器可以被配置为存储指令，当该指令被一个或多个处理器执行时，致使该一个或多个处理器执行包括根据来自LED阵列的环境的外部刺激生成模拟响应信号的步骤。该步骤还可以包括确定LED阵列的一个或多个操作特性。一个或多个操作特性可以与LED阵列的亮度相关联。该步骤还可以包括至少基于操作特性生成环境度量的估计，基于环境度量的估计生成经补偿的模拟响应信号，以及至少基于经补偿的模拟响应信号修改一个或多个操作特性。一个或多个操作特性可以至少包括LED阵列的调光水平。环境度量可以是周围温度，并且一个或多个操作特性可以包括LED阵列的正向偏置电压或正向偏置电流。外部刺激可以包括来自由LED阵列照射的环境的一个或多个占用者的红外辐射。

如本文针对本公开的目的所使用的，术语“LED”应该理解为包括任何电致发光二极管或者能够响应于电信号生成辐射的其他类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流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）、电致发光条等。特别地，术语LED是指所有类型的发光二极管（包括半导体和有机发光二极管），其可以被配置为生成在红外光谱、紫外光谱和可见光谱（一般地包括从大约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的辐射。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（下面将进一步讨论）。还应当领会，LED可以被配置和/或控制来针对给定光谱（例如，窄带宽、宽带宽）生成具有各种带宽（例如，半峰全宽或FWHM）以及在给定的一般颜色分类中的各种主波长的辐射。

例如，被配置为生成基本上白光的LED（例如，白色LED）的一个实现可以包括多个管芯，这些管芯分别发射不同光谱的电致发光，这些电致发光组合在一起混合形成基本上白光。在另一实现中，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成不同的第二光谱。在该实现的一个示例中，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，磷光体材料进而辐射具有稍微宽一些的光谱的较长波长的辐射。

还应当理解，术语LED不限制LED的物理和/或电气封装类型。例如，如上所述，LED可以指具有多个管芯的单个发光装置，这些管芯被配置为分别发射不同光谱的辐射（例如，可以是或可以不是单独可控的）。此外，LED可以与磷光体相关联，磷光体被认为是LED的组成部分（例如，一些类型的白色LED）。一般而言，术语LED可以指封装LED、非封装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、包括某个类型的包封和/或光学元件（例如漫射透镜）的LED等。

术语“照明器材”或“照明器”在本文中用来指特定形状因子、组件或封装中的一个或多个照明单元的实现或布置。术语“照明单元”在本文用来指包括一个或多个相同或不同类型的光源的设备。给定的照明单元可以具有各种（多个）光源的安装布置、外壳/壳体布置及形状和/或电气及机械连接配置中的任何一种。附加地，给定的照明单元可选地可以与和（多个）光源的操作相关的各种其他组件（例如，控制电路）相关联（例如，包括、耦合到和/或封装在一起）。“基于LED的照明单元”是指包括一个或多个如上所述的基于LED的光源（单独地或与其他非基于LED的光源组合地）的照明单元。“多通道”照明单元是指包括至少两个光源的基于LED或非基于LED的照明单元，该至少两个光源被配置为分别生成不同光谱的辐射，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”。

术语“控制器”在本文中用于一般性地描述与一个或多个光源的操作相关的各种设备。控制器可以以多种方式实现（例如，诸如使用专用硬件），以执行本文讨论的各种功能。“处理器”是控制器的一个示例，其采用一个或多个微处理器，可以使用软件（例如，机器代码）对这些微处理器进行编程，以执行本文讨论的各种功能。控制器可以在采用或不采用处理器的情况下实现，并且也可以实现为执行一些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器（例如，一个或多个经编程的微处理器和相关联的电路）的组合。可以在本公开的各种实施例中采用的控制器组件的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路（ASIC）和现场可编程门阵列（FPGA）。

在各种实现中，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、致密盘、光盘、磁带等）相关联。在一些实现中，存储介质可以用一个或多个程序编码，当在一个或多个处理器和/或控制器上执行该一个或多个程序时，其执行本文讨论的功能中的至少一些功能。各种存储介质可以固定在处理器或控制器内，或者可以是便携式的，使得存储在其上的一个或多个程序可以被加载到处理器或控制器中，以便实现本文讨论的本发明的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文中以一般意义使用，指可以被采用来对一个或多个处理器或控制器进行编程的任何类型的计算机代码（例如，软件或机器代码）。

术语“可寻址的”在本文用于指被配置为接收针对包括其自身在内的多个装置的信息（例如数据）并选择性地响应针对其的特定信息的装置（例如，一般的光源、照明单元或器材、与一个或多个光源或照明单元相关联的控制器或处理器、其他非照明相关的装置等）。术语“可寻址的”通常与联网环境（或“网络”，将在下面进一步讨论）结合使用，其中多个装置通过一个或多个通信介质耦合在一起。

在一个网络实现中，耦合到网络的一个或多个装置可以充当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）。在另一实现中，联网环境可以包括一个或多个专用控制器，其被配置为控制耦合到网络的装置中的一个或多个装置。一般地，耦合到网络的多个装置中的每一个装置都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”，因为它被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/或向网络传送数据）。

本文使用的术语“网络”是指两个或更多个装置（包括控制器或处理器）的任何互连，其促进耦合到网络的任何两个或更多个装置之间和/或多个装置之间的信息（例如，用于装置控制、数据存储、数据交换等的信息）的传输。如应当容易领会的，适合于互连多个装置的网络的各种实现可以包括各种网络拓扑中的任一种网络拓扑，并且可以采用各种通信协议中的任一种通信协议。附加地，在根据本公开的各种网络中，两个装置之间的任何一个连接可以表示两个系统之间的专用连接，或者可替代地，表示非专用连接。除了承载针对该两个装置的信息之外，这种非专用连接还可以承载不一定针对该两个装置中的任一个的信息（例如，开放式网络连接）。更进一步地，应当容易领会，本文所讨论的各种装置网络可以采用一个或多个无线、有线/线缆和/或光纤链路来促进贯穿该网络的信息传输。

应当领会，下面更详细讨论的前述概念和附加概念的所有组合（假设这些概念不相互矛盾）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。还应该领会，本文明确采用的，也可能出现在通过引用并入的任何公开中的术语应该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，贯穿所有不同的视图，相同的附图标记一般地指代相同的部分。此外，附图不一定是按比例绘制的，而是一般地将重点放在说明本发明的原理上。

图1图示了用于提供经补偿的传感器数据以便生成与照明器的环境相关的精确度量的系统。

图2提供了说明传感器信号的峰间电压可以如何受传感器的环境的温度影响的曲线图。

图3A和3B分别图示了基于来自照明器的被动红外传感器的未补偿和经补偿的模拟信号的第一数据和第二数据。

图4图示了使用周围温度的估计来补偿来自传感器的响应信号的方法。

图5图示了根据从照明器网络中的至少一个照明器的操作特性生成的周围温度估计来操作照明器网络的方法。

具体实施方式

所描述的实施例涉及使用电路的操作特性来补偿模拟信号的系统、方法和设备，以便生成与照明器的操作相关的更精确的数据。具体地，本文提供的实施例涉及使用周围温度的估计来补偿来自被动红外传感器的模拟信号。周围温度的估计可以根据照明器中的电路的操作特性生成。

被动红外传感器可以被并入到各种不同的照明装置和照明系统中。例如，照明系统可以采用一些被动红外传感器，以便生成占用相关数据，诸如对由照明系统照射的区域中有多少人的估计。更进一步地，可以使用多个被动红外传感器对人的位置进行三角测量来估计人的位置。通常，为了提供这样的估计，来自被动红外传感器的模拟信号被转换成二进制形式。然而，将模拟信号转换成二进制形式可能去除被动红外传感器的模拟响应，使得模拟信号的二进制形式不精确。

被动红外传感器的模拟响应可以用于生成关于位置的若干度量，例如占用者定位、占用估计和空间优化。被动红外传感器的模拟响应可以取决于多种因素，包括周围温度。例如，模拟响应的幅值可以与物体温度和物体四周的周围温度之间的差成比例。因此，使用周围温度的估计来补偿模拟响应信号可以提高从模拟响应信号生成的数据的精确性，尤其是与信号的二进制版本相比。然而，将温度传感器并入到照明器中以跟踪周围温度可能对改善照明器的操作无效。例如，将另一个传感器添加到照明器可能为制造照明器增加更多步骤，并可能创建照明器可能发生故障的其他机制。

为了补偿被动红外传感器的模拟响应而不并入指定的温度传感器，照明器的现有电路可以用于生成周围温度的估计。具体地，电路的操作特性可以用作估计照明器处或附近的周围温度的基础。在一些实例中，周围温度测量可以从将操作功率和/或正向偏置电压转换成周围温度的热逆模型生成。正向偏置电压可以通过将发射照明二极管（LED）阵列的功率除以调光水平和标称正向偏置电流的乘积来计算。正向偏置电压然后可以用于计算LED阵列的结温，该结温然后可以用于估计周围温度。根据结温估计周围温度可能涉及使用诸如散热器热阻、LED封装电阻和LED总数的变量。这样，可以估计周围温度，而不需要附加的传感器，并且因此，被动红外传感器的模拟响应可以针对现有照明器被补偿。例如，被动红外传感器的峰间电压和/或增益可以基于周围温度被校准，使得从周围温度生成的度量可以更精确。

图1图示了系统100，其用于提供经补偿的传感器数据，以便生成与照明器的环境相关的精确度量。传感器可以连接到照明器，以便可以从传感器数据生成某种环境度量。然而，当传感器数据被从模拟形式转换为二进制形式时，与传感器的模拟响应相关的数据通常会丢失，导致从二进制数据生成的任何后续度量不精确。此外，模拟响应可能因某些环境条件（诸如温度）而变得不精确。系统100通过使用某种环境条件的估计补偿传感器数据而不采用附加的环境传感器，来克服传感器数据收集的这些问题。

在一些实现中，照明器116网络连接到网关装置114，作为建筑物118的局域网的一部分。每个照明器116可以包括控制器（即计算装置），该控制器连接到一个或多个传感器（例如被动红外传感器），用于收集关于照明器116的操作和/或照明器116的环境的数据。例如，照明器116可以包括被动红外传感器122，被动红外传感器122可以收集用于确定建筑物118的占用的数据。被动红外传感器122可以监控区域126，区域126可以对应于人可以移动通过的路径。在一些实现中，被动红外传感器122可以连接到透镜124（例如菲涅耳透镜），以修改被动红外传感器122的焦距。

在照明器116处收集的数据可以通过网关装置114或网络112（例如，互联网）传送到远程装置120。远程装置120可以是计算装置102，用于收集、存储和/或处理由建筑物118中的照明器116的传感器收集的传感器数据106。

计算装置102还可以存储照明器规范104，计算装置102可以使用照明器规范104来创建一个或多个温度模型108。计算装置102可以采用温度模型108来确定特定照明器116如何受到温度或任何其他环境条件的影响。例如，建筑物118的周围温度可以影响来自每个照明器116的被动红外传感器的传感器数据106。具体地，被动红外传感器的模拟响应的幅值可以与物体温度和物体四周的周围温度之间的差成比例。因此，采用使用周围温度来补偿传感器数据的温度模型108可以提高被动红外传感器的精度。

温度模型108可以使用基于照明器规范104的周围温度的估计和/或其他传感器数据106来补偿传感器数据106。例如，照明器116消耗的功率量可以在照明器116处测量，或者以其他方式从照明器116外部的源估计（例如，公用事业数据）。功率P_LED的值可以用于估计照明器116中的LED的正向偏置电压的值。在一些实现中，用于估计正向偏置电压

的等式可以包括下面的等式（1），其中P_LED是照明器116的LED阵列的操作功率，l是照明器116的调光水平，

是LED阵列的标称正向偏置电流。

（1）

在一些实现中，标称正向偏置电流可以是测量值或估计值。此外，因为标称正向偏置电流可能受到照明器116的温度的影响，所以标称正向偏置电流可以提供合适的基础，根据该基础来计算周围温度的估计。等式（1）处估计的正向偏置电压可以用于从标称结温

估计结温

。例如，下面的等式（2）可以被求解，以便提供结温估计

。

（2）

参数

可以在照明器规范104中提供，以便补偿结温估计和标称温度估计之间的差异。更进一步地，标称结温

可以在照明器规范104中提供，或者以其他方式从能够确定照明器116处的标称温度的外部源提供。温度模型108可以使用等式（3）至少基于结温估计

来估计周围温度。

（3）

在等式（3）中，

和

可以是照明器116的散热器的热阻和LED封装热阻。例如，

可以是所测量的从LED封装到周围环境的热阻，

可以是所测量的从焊盘或热焊盘到LED结的热阻。热阻值可以从照明器规范104和/或照明器的操作规范的任何其他源提供。值m可以代表照明器116中的LED的总数。变量T_a可以是周围温度，其可以被求解，以便计算装置102的度量生成引擎110可以使用周围温度以便补偿传感器数据106，来生成与照明器116的操作相关联的度量。

用于评估等式（1）-（3）的示例场景可以包括照明器，该照明器包括48个串联LED，从而使得等式（3）中的值“m”等于48。等式（2）的参数

可以等于-2.4，该值可以在LED数据表中提供。散热器热阻值

可以是0.5，并且结到焊盘的热阻

可以等于6。另外地，根据该示例，标称结温

可以是85摄氏度。如果V_f的测量值是2.9 V，那么根据等式（2），

的值是85.1667摄氏度。更进一步地，至少基于这些值，周围温度T_a可以是42摄氏度。随着照明器老化，V_f的值可能改变，因此预测随时间变化的V_f的模型可以改善对周围温度的估计。

在一些实现中，周围温度可以被例如度量生成引擎110用来补偿来自照明器116的被动红外传感器的模拟信号。周围温度可能影响模拟信号的峰间电压，因此，对周围温度进行补偿可以导致来自被动红外传感器的更精确的信号。峰间电压可以用于根据被动红外传感器122的给定操作增益来表征移动通过区域126的物体的距离。在一些实现中，被动红外传感器122的操作增益可以基于周围温度估计来调整，以便被动红外传感器将报告更精确的值。例如，计算装置102可以调整增益，作为在照明器116上执行的周期性校准的一部分。在一些实现中，多个传感器可以用于三角测量，以便确定建筑物118的一个或多个占用者的准确位置。

此后，经补偿的模拟信号可被度量生成引擎110用来提供与房间或建筑物中的总占用（即，总人数）、占用模式、占用率、能量移动、热效率和/或可以使用被动红外传感器数据计算的任何其他度量相关的估计。更进一步地，经补偿的模拟信号可以用于校准被动红外传感器122。例如，经补偿的模拟信号可以为校准被动红外传感器122的峰间电压和/或被动红外传感器122的增益提供基础。

在一些实现中，照明器116可以连接到包括多个占用者（例如，穿过建筑物118的人）的建筑物118，并且照明器116可以包括响应来自占用者的身体热量的被动红外传感器。被动红外传感器可以向照明器的控制器或计算装置提供信号，以便照明器116基于信号控制照明器116的输出。例如，当占用者的数量达到阈值时，照明器116可以增加或减少照明器116的LED阵列的流明输出。这种受控操作可以通过在远程装置120处执行的处理而成为可能。例如，照明器116可以从被动红外传感器向网关装置114传送数据，网关装置114可以在网络112上并向远程装置120发送数据。度量生成引擎110可以使用建筑物118中的周围温度的估计来补偿数据，并且，或者将经补偿的数据传送回照明器116，或者从经补偿的数据生成一个或多个度量。在一些实现中，照明器116的控制器可以接收经补偿的数据，并基于经补偿的数据确定如何照射建筑物。在其他实现中，度量生成引擎110可以计算度量，诸如总占用，并将度量传送到照明器116，使得照明器116的控制器可以通过不必计算这样的度量来节省计算资源。

在一些实现中，建筑物118中的多个照明器116可以向远程装置120传送单独的传感器数据来用于处理，并且远程装置120可以使用来自多个照明器116的传感器数据106来计算某些度量。例如，远程装置120可以单独补偿来自照明器116的传感器数据106，并且度量生成引擎110可以根据经补偿的传感器数据计算占用分布。占用分布可以指示占用者在建筑物118中位于何处。占用分布数据可以被传送回照明器116，使得每个照明器116可以知道占用者在建筑物中的哪里。以这种方式，照明器116可以根据占用者是否靠近照明器116或者是否朝向或远离照明器116移动来调整它们的流明输出。应当注意，经补偿的数据和度量可以实时生成，使得照明器可以做出关于如何照射建筑物118中的区域的实时决定。

图2提供了曲线图200，其图示了传感器信号的峰间电压可以如何受到传感器的环境的温度的影响。具体地，曲线200图示了对应于来自传感器的传感器信号的第一峰间电压202，该传感器在具有温度“T1”（例如1摄氏度）的环境中操作，如图例208所示。曲线图200还图示了第二峰间电压204，其对应于来自传感器的不同传感器信号，该传感器在具有温度“T2”（例如，20摄氏度）的环境中操作，仍如图例208所示。该传感器可以是例如能够检测一个区域中的人的存在的被动红外传感器。第一峰间电压202和第二峰间电压204中的每一个图示了峰间电压如何随着人相对于被动红外传感器的距离的变化而改变。

被动红外传感器的峰间电压随温度改变，因为来自被动红外传感器的信号的幅值差异指示被动红外传感器检测到的热量差异。换句话说，来自被动红外传感器的信号的幅值可以与物体温度和物体的环境的周围温度之间的差成比例。被动红外传感器的这种温度依赖性有时可能干扰来自被动红外传感器的信号的可靠性。例如，被动红外传感器经历的周围温度可能影响传感器的峰间电压，并从而约束被动红外传感器报告的数据的精确性。作为结果，根据数据计算的某些度量（诸如占用和定位）可能会变得不精确。为了减轻或消除一些被动红外传感器的不精确性，被动红外传感器的周围温度可以从可用的操作数据中估计，并用于补偿来自被动红外传感器的数据，如本文所讨论的。通过这种方式，可以使用更精确的度量来决定与被动红外传感器相关联的照明器或其他装置的操作。更进一步地，这种方法可以消除添加用于测量周围温度的其他硬件的需要，因为周围温度的估计可以从照明器中的现有硬件生成。

例如，在一些实现中，被动红外传感器可以连接到建筑物中的照明器网络。照明器中的一个或多个照明器可以均包括被动红外传感器，用于监控贯穿建筑物的人的移动。与照明器中LED的操作相关的数据可以用于估计影响照明器中的每个照明器的周围温度。由于照明器的被动红外传感器实时提供模拟信号，模拟信号可以基于周围温度进行补偿。例如，可以根据建筑物的房间中的估计的周围温度来补偿来自该房间的照明器的模拟信号。模拟信号可以在照明器、远程装置和/或能够从照明器接收信号的任何其他处理装置处被补偿。经补偿的模拟信号然后可以被照明器或单独的装置用来决定如何执行。例如，第三方装置（诸如由非照明器制造商的单独方制造的空调单元）可以使用经补偿的模拟信号来调整空调单元的操作。这允许空调单元根据占用率的更精确的估计来操作，其可以影响建筑物内的热量分布。例如，当经补偿的模拟信号指示建筑物的占用率降低时，空调单元可以修改操作时间表，使得当建筑物中的人较少时，能量不会浪费在冷却建筑物上。

图3A和3B图示了分别对应于来自照明器的被动红外传感器的未补偿和经补偿的模拟信号的第一数据300和第二数据302。具体地，第一数据300对应于人在建筑物中聚集的区域的热图。第一数据300可以从被动红外传感器收集的峰间电压值编译而来。因为峰间电压值代表房间中人的温度和房间的周围温度/热量的差异，所以第一数据300可以提供房间中人的数量的指示。然而，因为第一数据300基于未补偿的经补偿的模拟信号，所以模糊度304可能存在于第一数据300中。作为结果，模糊度304可能使得呈现基于第一数据300的不精确的任何度量。

为了将第一数据300转换成更精确的数据，第一数据300可以用基于收集第一数据300的一个或多个照明器的某种操作度量的周围温度估计来补偿。例如，照明器的LED的正向偏置电流和/或正向偏置电压可以用于生成周围温度的估计。第二数据302可以表示在基于周围温度补偿之后的第一数据300。作为补偿的结果，来自第一数据300的模糊度304可以被转换成组306，该组306可以被计数，来用于确定占用、占用率、占用者位置、和/或可以与被动红外传感器相关联的任何其他度量的目的。组306可以对应于其热签名被照明器的被动红外传感器捕获的一组人。由于允许差异在第二数据302中显现的补偿，组306中的每个人之间的差异可以更容易地从第二数据302中识别。

在一些实现中，第一数据300和第二数据302之间的差异可以基于从在不同方向捕获人的热签名的多个照明器生成的经补偿的模拟信号。例如，照明器可以位于建筑物的多个层，并且照明器的一些照明器的被动红外传感器可以观察相同位置处的热签名。最靠近该位置的照明器可以用于聚集数据，来用于估计该位置处的周围温度。然后，最靠近该位置的照明器所经历的周围温度可以被估计并与周围的照明器分享。观察该位置的其他照明器然后可以补偿来自它们的被动红外传感器的信号，或者致使远程装置使用周围温度估计来补偿来自它们的被动红外传感器的信号。然后，可以分析来自多个被动红外传感器的经补偿的模拟信号，以生成与该位置的占用相关联的估计。该过程可以在多个照明器上执行，以便可以为整个建筑物或其他区域编译周围温度热图，使得在建筑物或其他区域捕获的热签名可以更精确。

图4图示了使用周围温度的估计来补偿来自传感器的响应信号的方法400。方法400可以由计算装置、控制器和/或能够分析传感器信号的任何其他设备执行。方法400可以包括致使照明器网络根据操作设置来操作的块402。照明器网络可以是连接在诸如建筑物、电网的位置和/或能够支持照明器网络的任何其他位置的位置内的一个或多个照明器。操作设置可以是照明器可以根据其操作的任何设置，例如调光水平。调光水平可以控制和/或指示照明器的照度或亮度，并且可以影响照明器使用的功率量。在一些实现中，操作设置可以是照明器网络中一个或多个照明器的电流、功率和/或电压设置。可以调整操作设置，以便适应可能移动通过一位置的人，或者以其他方式针对特定目的而提供光。

方法400可以包括基于操作设置确定照明器网络中的照明器的LED阵列的至少一个操作特性的块404。照明器的操作特性可以包括正向偏置电流、正向偏置电压、功耗、标称电流、标称电压和/或可以与装置相关联的任何其他操作规范。操作特性和/或操作设置可以用于生成环境度量，可以根据该环境度量补偿传感器信号。例如，操作特性和/或操作设置可以用于生成周围温度估计，其可以用于补偿温度相关的传感器信号，诸如被动红外传感器信号。

方法400可以包括根据照明器的LED阵列的操作特性确定周围温度估计的块406。在一些实现中，操作特性是LED阵列的一个或多个LED的正向偏置电流或正向偏置电压。操作特性可以由照明器的部件测量，或者从照明器内操作的多个部件收集。操作特性可以实时测量，以便信号补偿也可以实时执行，或者以最小的时延执行。

方法400可以包括从照明器的红外传感器接收对应于来自照明器网络的环境的热辐射的信号（例如，模拟或数字信号）的块408。环境可以包括一个或多个发射一定量的身体热量的人，这些热量可以由被动红外传感器捕获。因此，从照明器的红外传感器接收的信号可以响应于位于红外传感器附近的人发射的身体热量。在一些实现中，块408可以包括从照明器网络中的照明器接收多个不同信号，该照明器网络还包括用于检测热辐射的红外传感器。

方法400还可以包括使用周围温度估计从接收信号生成经补偿的响应信号的块410。经补偿的响应信号可以通过将周围温度估计转换成电压值或可以被推导或以其他方式用于平衡接收信号的其他数据值来生成。在一些实现中，可以分析接收信号，以找到最类似于转换后的周围温度值的电压值，以便可以修改所识别的电压值，来强调接收信号中突出于周围温度的特征。例如，一个人的身体热量可以不同于周围温度，因此，识别周围温度可以允许生成更精确的占用度量。当模拟信号数据被丢弃或以其他方式过滤掉（例如，转换成数字）时，这种占用度量可能最终不太精确。因此，方法400可以通过保持模拟响应数据并并入基于周围温度估计的补偿来提供更精确的数据。

图5图示了根据周围温度估计来操作照明器网络的方法500，其中周围温度估计是根据照明器网络中的至少一个照明器的操作特性生成的。方法500可以由计算装置、控制器和/或能够向照明器提供信号的任何其他装置来执行。方法500可以包括接收模拟信号数据的块502，该模拟信号数据基于来自布置成照射一区域的照明器网络的信号。例如，该区域可以是建筑物中的房间，或者以其他方式受到占用变化的影响的区域。模拟信号数据可以由单独连接到照明器网络中的照明器的传感器生成。传感器可以包括温度传感器、红外传感器、视频传感器、触摸传感器和/或任何其他可能受温度变化影响的传感器。模拟信号数据可以由照明器网络中的照明器或者能够分析来自照明器的模拟信号数据的远程装置（诸如服务器）接收。

方法500可以包括使用该区域内的照明器的至少一个操作特性来生成周围温度估计的块504。操作特性可以是可以作用或以其他方式影响照明器的操作的任何变量。例如，在一些实现中，操作特性可以是照明器中的一个或多个LED的正向偏置电流和/或正向偏置电压。在一些实现中，操作特性可以是照明器的部件（诸如散热器部件）的估计温度。如本文所讨论的，周围温度估计可以根据一个或多个操作特性值生成。

方法500可以包括使用周围温度估计来补偿来自照明器网络的模拟信号数据的块506。经补偿的模拟信号数据可以基于来自多个照明器的模拟信号数据和与单个照明器相关联的周围温度估计。例如，单个照明器可以位于也在由其他照明器的被动红外传感器观察的位置处。因此，来自其他照明器的被动红外传感器的传感器信号可以受益于基于与观察到的位置相关联的周围温度估计的补偿。

方法500还可以包括使用经补偿的模拟信号数据为该位置生成一个或多个占用相关度量的块508。占用相关度量可以包括总占用、占用率、噪声水平、平均占用、预测占用和/或可以与占用相关联的任何其他度量。在一些实现中，可以通过一种或多种图像处理算法来确定占用，所述图像处理算法能够分割热图数据中的个体并对个体进行计数，以便生成区域中的占用估计。

方法500可以包括致使照明器网络中的不同照明器基于占用相关度量来改变操作设置的可选块510。例如，可以根据经补偿的模拟信号数据计算该区域的总占用。总占用可以从照明器或远程装置传送到照明器网络中的其他照明器和/或该区域中的其他装置。这样，照明器和/或其他装置可以使用总体占用值来调整操作或设置。例如，由照明器照射的区域可以包括图形显示器，并且图形显示器可以根据该区域中有多少人而改变。可替代地，照明器可以根据区域的总占用来改变它们的调光水平设置。

虽然本文已经描述和图示了若干发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易设想用于执行本文描述的功能和/或获得本文描述的结果和/或优点中的一个或多个优点的各种其他装置和/或结构，并且这种变化和/或修改中的每一个都被认为在本文描述的发明实施例的范围内。更一般地，本领域的技术人员将容易理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置都意在是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于本发明教导用于的一个或多个具体应用。本领域的技术人员将认识到，或者能够仅使用常规实验来确定本文描述的具体发明实施例的许多等同物。因此，应该理解的是，前述实施例仅通过示例的方式给出，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，本发明的实施例可以以不同于具体描述和要求保护的方式来实践。本公开的发明实施例针对本文描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。此外，如果这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不是相互不一致的，则该两个或多个这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合都包括在本公开的发明范围内。

本文定义和使用的所有定义应理解为凌驾于字典定义、通过引用并入的文档中的定义和/或所定义术语的普通含义之上。

除非明确指示为相反，否则如本文在说明书和权利要求中使用的不定冠词“一”（“a”或“an”）应理解为意指“至少一个”。

如本文在说明书和权利要求中使用的短语“和/或”应该理解为是指如此结合的元件中的“一个或两个”，即在一些情况下结合存在而在其他情况下分离存在的元件。用“和/或”列出的多个元件应该以相同的方式解释，即如此结合的元件中的“一个或多个”。除了由“和/或”子句具体标识的元件之外，可以可选地存在其他元件，无论与具体标识的那些元件相关还是无关。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”的提及在一个实施例中，可以仅指A（可选地包括除B以外的元件）；在另一个实施例中，可以仅指B（可选地包括除A以外的元件）；在又一个实施例中，可以指A和B（可选地包括其他元件）；等等。

如本文在说明书和权利要求中使用的，“或”应理解为具有与上面定义的“和/或”相同的含义。例如，当分离列表中的项目时，“或”或者“和/或”应被解释为包括性的，即包括多个元件或元件列表中的至少一个，但也包括多于一个元件，以及可选地，包括附加的未列出的项目。只有明确指示为相反的术语（诸如“……中的仅一个”或“……中的恰好一个”，或者在权利要求中使用时的“由……组成”）将指包括多个元件或元件列表中的恰好一个元件。一般而言，如本文使用的术语“或”仅应在其前面是排他性（诸如“任一”、“……中的一个”、“……中的仅一个”或“……中的恰好一个”）的术语时被解释为指示排他性的替代方案（即，“一个或另一个但不是两者”）。“基本上由……组成”在权利要求中使用时，应具有其在专利法领域中使用的普通含义。

如本文在说明书和权利要求中使用的，指向一个或多个元件的列表的短语“至少一个”应理解为意指从元件列表中的元件中的任何一个或多个元件中选择的至少一个元件，但不一定包括元件列表中具体列出的每个元件中的至少一个，并且不排除元件列表中的元件的任何组合。该定义还允许可以可选地存在短语“至少一个”所指向的元件列表中具体标识的元件之外的元件，无论与那些具体标识的元件相关还是无关。因此，作为非限制性示例，“A和B中的至少一个”（或者等同地，“A或B中的至少一个”，或者等同地，“A和/或B中的至少一个”），在一个实施例中，可以指至少一个、可选地包括多于一个A，不存在B（并且可选地包括除B以外的元件）；在另一个实施例中，可以指至少一个、可选地包括多于一个B，不存在A（并且可选地包括除A以外的元件）；在又一个实施例中，可以指至少一个、可选地包括多于一个A，以及至少一个、可选地包括多于一个B（并且可选地包括其他元件）；等等。

还应该理解，除非明确指示为相反的情况，否则在本文要求保护的包括多于一个步骤或动作的任何方法中，该方法的步骤或动作的顺序不一定限于该方法的步骤或动作被记载的顺序。

在权利要求以及以上说明书中，诸如“包括”、“包含”、“承载”、“具有”、“含有”、“涉及”、“保持”、“组成有”等的所有过渡短语应理解为开放式的，即意指包括但不限于。根据美国专利局的专利审查程序手册的第2111.03节的规定，只有过渡短语“由……组成”和“基本上由……组成”应分别是封闭的或半封闭的过渡短语。应当理解，依据专利合作条约（“PCT”）的规则6.2（b）的在权利要求中使用的某些表述和附图标记并不限制范围。

Claims (15)

1.一种由一个或多个处理器实现的方法，所述方法包括：

致使一个或多个照明器（116）根据操作设置来操作，其中所述一个或多个照明器中的给定照明器包括发光二极管（LED）阵列和被动红外传感器（122）；

至少基于所述给定照明器的操作设置（118）确定所述LED阵列的至少一个操作特性；

根据所述LED阵列的至少一个操作特性来确定温度估计，其中所述温度估计与所述一个或多个照明器的环境相关联；

从所述给定照明器的所述被动红外传感器接收对应于来自所述一个或多个照明器的环境的热辐射的模拟信号；和

使用所述温度估计根据所述模拟信号生成经补偿的响应信号，

基于所述经补偿的响应信号操作所述一个或多个照明器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述温度估计对应于所述环境的周围温度，并且所述方法进一步包括：

根据所述经补偿的响应信号确定所述环境中的占用者（306）的数量的估计。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个操作特性是所述LED阵列的功耗的实时测量。

4.根据权利要求3所述的方法，其中确定所述至少一个操作特性包括确定所述LED阵列的LED结温。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述至少一个操作特性是所述给定照明器的散热器处的热阻的实时测量。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

致使基于所述温度估计校准不同照明器的单独的被动红外传感器。

7.一种系统，包括：

一个或多个照明器（116）；

一个或多个处理器；和

存储器，被配置为存储指令，当所述指令被所述一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器执行包括以下的步骤：

从所述一个或多个照明器中的给定照明器接收操作特性数据，其中所述操作特性数据包括不同于温度的变量；

从连接到所述一个或多个照明器的一个或多个被动红外传感器（122）接收模拟信号数据；

至少根据所述操作特性数据来生成周围温度的估计；和

基于从所述模拟信号数据和所述周围温度的估计生成的经补偿的模拟信号数据来操作所述一个或多个照明器。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述步骤进一步包括：

使用所述经补偿的模拟信号数据来确定与所述周围温度相关联的区域的占用的估计。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述操作特性数据是所述一个或多个照明器的发光二极管（LED）阵列的正向偏置电压。

10.根据权利要求7所述的系统，其中所述步骤进一步包括：

基于所述经补偿的模拟信号数据，生成由所述一个或多个照明器照射的区域（118）的占用率、占用总和或者占用分布的估计。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述一个或多个照明器包括照明器网络，进一步基于由所述照明器网络照射的所述区域的所述占用率、所述占用总和或者所述占用分布来操作所述照明器网络。

12.一种计算装置，包括：

发光二极管（LED）阵列（116）；

传感器（122）,被配置为提供模拟响应信号；

一个或多个处理器；和

存储器，被配置为存储指令，当所述指令被所述一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器执行包括以下的步骤：

根据来自所述LED阵列的环境（118）的外部刺激来生成所述模拟响应信号；

确定所述LED阵列的一个或多个操作特性，其中所述一个或多个操作特性与所述LED阵列的照度相关联；

至少基于一个操作特性生成环境度量的估计；

基于所述环境度量的估计来生成经补偿的模拟响应信号；和

至少基于所述经补偿的模拟响应信号修改所述一个或多个操作特性。

13.根据权利要求12所述的计算装置，其中所述一个或多个操作特性至少包括所述LED阵列的调光水平。

14.根据权利要求12所述的计算装置，其中所述环境度量是周围温度，并且所述一个或多个操作特性包括所述LED阵列的正向偏置电压或正向偏置电流。

15.根据权利要求12所述的计算装置，其中所述外部刺激包括来自由所述LED阵列照射的所述环境中的一个或多个占用者的红外辐射。

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