DE112019004336T5 - Innenraum mensch-erfassung und -bewegungsverfolgung mittelslichtreflexionen - Google Patents

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DE112019004336T5
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Yang Li
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Abstract

Es werden Techniken offenbart, um die Anwesenheit von Menschen zu erfassen und Bewegungen innerhalb eines gegebenen Bereichs mittels Lichtreflexionen zu verfolgen. Die Aktivität wird erfasst, indem Licht empfangen wird, das mit Lichtquellen-identifizierenden Daten kodiert ist, die von dem Bereich reflektiert werden, und Änderungen, die durch die Anwesenheit von Menschen in dem Bereich verursacht werden, von einer zuvor festgelegten Basislinie im Lichtreflexionsprofil für den Bereich erfasst werden. Die Basislinie wird im Laufe der Zeit basierend auf der menschlichen Bewegung und/oder wenn sich der Bereich ändert, aktualisiert. Ortbezogene Änderungen in der aktuellen Basislinie, die größer als ein bestimmter Schwellenwert sind, geben eine Änderung des Belegungsstatus dieses Orts an. In einigen Ausführungsformen werden Lichtleiter verwendet, um ein spezifisches Sichtfeld für die Sensoren zu definieren. Durch die Kombination eines bekannten Sichtfelds und einer bekannten reflektierten Lichtquelle kann der Ort der Aktivität jedes Besuchers innerhalb des Bereichs verfolgt werden. Die Belegung kann anhand der Aktivität erkannt oder abgeleitet werden, die beim Betreten des Bereichs verfolgt wird, gefolgt vom Fehlen eines Verlassen-Ereignisses.

Description

  • QUERVERWEIS auf VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Die vorliegende Anmeldung ist eine internationale Anmeldung der US-Anmeldung Nr. 16/119,256 eingereicht am 15. August 2018 mit dem Titel „INDOOR HUMAN DETECTION AND MOTION TRACKING USING LIGHT REFLECTIONS“, die hierin durch Referenz in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist und deren Priorität beansprucht wird.
  • Gebiet der Offenbarung
  • Diese Offenbarung betrifft Anwesenheits- und Bewegungserfassungstechniken und insbesondere Systeme und Verfahren, die in der Lage sind, die Anwesenheit und Bewegung von Menschen mittels Reflexionen mit sichtbarem Licht zu erfassen und zu verfolgen.
  • HINTERGRUND
  • In Belegungssystemen können Signale wie Licht und/oder Ton verwendet werden, um eine menschliche Anwesenheit und Bewegung in einem abgetasteten Raum zu erfassen. Das genaue Erkennen einer menschlichen Anwesenheit und Bewegung ohne aufdringliche Kameras oder von Personen-getragene Vorrichtungen ist mit einer Reihe nicht-trivialer Herausforderungen verbunden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes menschliches Bewegungserfassungssystem 10 unter Verwendung einer lichtbasierten Kommunikation (LCom) veranschaulicht, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingerichtet ist.
    • 2A ist ein Blockdiagramm, das eine LCom-fähige Leuchte 100a veranschaulicht, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingerichtet ist.
    • 2B ist ein Blockdiagramm, das eine LCom-fähige Leuchte 100b veranschaulicht, die gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingerichtet ist.
    • 3 veranschaulicht ein beispielhaftes Senden und Empfangen von Licht, das mit einer Lichtquellen-ID kodiert ist, wie es von einer LCom-fähigen Leuchte 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gesendet und/oder empfangen werden kann.
    • 4 veranschaulicht ein Verfahren zur Mensch-Erfassung und - Bewegungsverfolgung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 5A und 5B veranschaulichen ein Beispielszenario mittels reflektierten Lichts zum Erfassen der Anwesenheit und des Ortes von Menschen innerhalb eines Bereichs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 6A veranschaulicht eine Ansicht von oben nach unten eines beispielhaften Mensch-Erfassungs- und Verfolgungssystems mittels reflektierten Lichts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 6B und 6C veranschaulichen jeweils eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Mensch-Erfassungs- und Verfolgungssystems mittels reflektierten Lichts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 7A und 7B veranschaulichen jeweils eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Mensch-Erfassungs- und Verfolgungssystems mittels reflektierten Lichts zu einem Zeitpunkt T = 1 (7A) und ein Diagramm, das Sensordatenablesungen von der Leuchte 604 bei T = 1 (7B) veranschaulicht, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 8A und 8B veranschaulichen jeweils eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Mensch-Erfassungs- und Verfolgungssystems mittels reflektierten Lichts zu einem Zeitpunkt T = 2 (8A) und ein Diagramm, das Sensordatenablesungen von der Leuchte 604 bei T = 2 (8B) veranschaulicht, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 9A und 9B veranschaulichen jeweils eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Mensch-Erfassungs- und Verfolgungssystems mittels reflektierten Lichts zu einem Zeitpunkt T = 3 (9A) und ein Diagramm, das Sensordatenablesungen von der Leuchte 604 bei T = 3 (9B) veranschaulicht, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 10A und 10B veranschaulichen jeweils eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Mensch-Erfassungs- und Verfolgungssystems mittels reflektierten Lichts zu einem Zeitpunkt T = 4 (10A) und ein Diagramm, das Sensordatenablesungen von der Leuchte 604 bei T = 4 (10B) veranschaulicht, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Sensordatenablesungen von allen Leuchten in einem gegebenen Raum zu einem gegebenen Zeitpunkt veranschaulicht, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 12 ist eine Oszilloskop-Kurve, die ein reflektiertes Lichtsignal veranschaulicht, wie es von einem Fotosensor einer LCom-fähigen Leuchte aus einem unbelegten Bereich empfangen wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 13 ist eine Oszilloskop-Kurve, die ein reflektiertes Lichtsignal veranschaulicht, wie es von einem Fotosensor einer LCom-fähigen Leuchte aus einem von einer Person belegten Bereich empfangen wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Es werden Techniken zum Erfassen der Anwesenheit von Menschen und zum Verfolgen von Bewegungen innerhalb eines gegebenen Bereichs mittels Lichtreflexionen offenbart. Die Aktivität wird erfasst, indem Licht empfangen wird, das mit Lichtquellen-identifizierenden Daten kodiert ist, das von dem Bereich reflektiert wird, und Änderungen des Basislinienreflexionsprofils, die durch die Anwesenheit von Menschen in dem Bereich verursacht werden, von einer zuvor festgelegten Basislinie im Lichtreflexionsprofil erfasst werden. Insbesondere durch Vergleichen der zuletzt empfangenen Signal-Daten des reflektierten Lichts mit einem aktuellen Basisliniensignal kann das System Änderungen in den erfassten Reflexionen ermitteln, die das Vorhandensein (in einem zuvor unbelegten Bereich) oder die Bewegung (von einem Ort zum anderen innerhalb des Bereichs) angeben. Die Basislinie wird im Laufe der Zeit basierend auf der menschlichen Bewegung und/oder wenn sich der Bereich ändert, aktualisiert. Die Identifikation des Orts der Leuchte, aus der das erfasste Licht stammt, ermöglicht es, die Aktivität zu und von spezifischen Orten innerhalb des Bereichs zu verfolgen. In einigen Ausführungsformen wird durch Lichtleiter ein spezifisches Sichtfeld für die Sensoren bereitgestellt. Der Lichtleiter begrenzt effektiv den physikalischen Bereich, von dem der Sensor reflektiertes Licht empfangen kann. Durch die Kombination eines bekannten Sichtfelds und einer bekannten Lichtquelle des reflektierten Lichts ermöglicht den Ort der Aktivität innerhalb des Bereichs zu verfolgen. Die Belegung kann basierend auf der Aktivität, die beim Betreten des Bereichs verfolgt wird, erkannt oder abgeleitet werden.
  • Allgemeine Übersicht
  • Wie zuvor erläutert, können Signale, beispielsweise Licht und/oder Schall, verwendet werden, um eine menschliche Anwesenheit und Bewegung in einem abgetasteten Raum zu erfassen, wobei diese Systeme jedoch häufig auf speziellen, teuren und aufdringlichen Mittel zum Erfassen der menschlichen Anwesenheit basieren. Beispielsweise können einige Systeme Kameras oder Sensoren verwenden, die entweder getragen oder anderweitig an einer Person getragen werden, oder eine relativ aggressive Nachrüstung von Vorrichtungen in den abgetasteten Raum erfordern. Solche Systeme neigen dazu, unter übermäßiger Rechenkomplexität, geringer Genauigkeit, Datenschutzbedenken und/oder relativ hohen Bereitstellungskosten zu leiden. Beispielsweise werfen kamerabasierte Ansätze Bedenken hinsichtlich der Privatsphäre der Besitzer auf, und Bildgebungssysteme sind relativ teuer und rechenintensiv. Bewegungsverfolgungssysteme, die Bekleidungsbasierte oder an-Personen-tragbare Sensoren oder Sender verwenden, wie z.B. Aktivitätsverfolgungsgeräte wie Smartphones, drahtlose Armbänder und RSSI-Sender (engl. received signal strength indicator), sind leistungsstark, erfordern jedoch separate Geräte für alle zu überwachenden Menschen und können auch als belastend und die Privatsphäre verletzend empfunden werden. Darüber hinaus führt die Skalierung zu einem relativ starken Anstieg der Kosten und der Komplexität. Darüber hinaus führen Personen-tragbare Geräte zu weiteren potenziellen Fehlerquellen, da separate Stromquellen erforderlich sind. Einige Systeme, wie z.B. RSSI- und Radiofrequenz (RF)-Reflexions-Tracking erfordern möglicherweise zusätzliche Spezialgeräte, die im abgetasteten Raum installiert sind, was zu hohen Bereitstellungskosten führt. Darüber hinaus ist RSSI anfällig für eingeschränkte Genauigkeit und erfordert die Installation mehrerer Empfänger mit bekanntem Ort im gesamten Raum. RF-Systeme sind relativ rechenintensiv und erfordern mehrere RF-Funkgeräte und -Empfänger mit Richtantennen, die RF-Störungen ausgesetzt sind.
  • Somit werden hier verbesserte Techniken zur Erfassung und Verfolgung menschlicher Anwesenheit offenbart. Die Erfassung der Anwesenheit des Menschen und die Verfolgung der Bewegung werden mittels Lichtreflexionen durchgeführt. Im Detail werden Lichtquellen-identifizierende Daten (Lichtquellen-ID) in dem Licht, das von jeder einer Anzahl von Lichtquellen (z.B. Leuchten) in einen Bereich emittiert wird, kodiert. Das emittierte Licht kann sichtbares und/oder nicht sichtbares Licht sein. Lichtsensoren, die den Lichtquellen zugeordnet sind (z.B. Fotosensoren, die in oder auf andere Weise neben den Leuchten angeordnet sind, beispielsweise Fotodioden, Fotozellen, Fototransistoren und/oder Fotovervielfacher), empfangen Licht von den Lichtquellen, das von einer Oberfläche in dem Bereich reflektiert wird, um Sensordaten zu erzeugenden. Die im reflektierten Licht kodierte Lichtquellen-ID ermöglicht es einem Prozessor, jedes Auftreten von reflektiertem Licht einer spezifischen Lichtquelle und damit einem spezifischen Ort innerhalb des Bereichs zuzuordnen. Daher können Änderungen der Sensordaten, die Änderungen der Reflexionen aufgrund menschlicher Aktivität in dem Bereich angeben, verwendet werden, um die Anwesenheit und Bewegung von Menschen in dem Bereich zu erfassen.
  • In einigen Ausführungsformen können die Sensordaten periodisch sowohl aus statischen Umgebungen (ohne menschliche Anwesenheit) als auch aus dynamischen Umgebungen (mit menschlicher Anwesenheit) gesammelt werden, um ein aktuelles oder laufendes Basisliniensignal oder -profil für jede der Lichtquellen an jedem der Lichtsensoren zu erzeugen. Nachfolgende Signale von reflektiertem Licht können somit abgetastet und mit korrespondierenden Basisliniensignalen verglichen werden, um die menschliche Anwesenheit (wenn der Vergleich einen Wechsel von einer statischen zu einer dynamischen Umgebung angibt) und eine Bewegung (wenn der Vergleich einen Wechsel von einer ersten dynamischen Umgebung zu einer zweiten dynamischen Umgebung angibt) innerhalb des Bereichs zu ermitteln. So kann beispielsweise eine lokal an einem spezifischen Ort innerhalb des Bereichs erfolgende Aktivität basierend auf den Sensoren und den Lichtquellen, die basierend auf einer Abweichung von der aktuellen Basislinie, die zu diesem Ort korrespondiert, eine Bewegung in diesen Ort hinein oder aus diesem heraus, gemäß einer Ausführungsform erfasst werden. Die Basislinie kann aktualisiert werden, sobald die Bewegung erkannt wurde, um eine fortlaufende Erfassung nachfolgender Bewegungen auf relative Weise zu ermöglichen. Wie angesichts dieser Offenbarung zu erkennen ist, ermöglicht die regelmäßige Aktualisierung der Basislinie unter anderem die Unterscheidung zwischen einem Menschen, der sich in einen Bereich hinein oder aus diesem heraus bewegt, und einem Menschen, der in diesem Bereich relativ stationär ist. Wie weiter zu erkennen ist, erfasst die regelmäßige Aktualisierung der Basislinie alle Änderungen an der statischen/unbelegten Umgebung, wie z.B. einen bewegten Stuhl oder das Hinzufügen eines Pakets auf einer Schreibtischoberfläche oder eines anderen Objekts, das dem Bereich hinzugefügt wurde.
  • In einigen Ausführungsformen werden Lichtleiter verwendet, so dass die Sensoren und/oder Lichtquellen zu spezifischen Orten innerhalb des zu überwachenden Bereichs korrespondieren (z.B. Raum oder Boden eines Bürogebäudes). Zum Beispiel kann ein geformter Kegel oder eine geformte Kappe mit einem gegebenem Sensor gekoppelt werden, um ein spezifisches Sichtfeld (engl. field of view, FOV) dieses Sensors zu definieren, wodurch das reflektierte Licht, das der Sensor empfangen kann, auf Licht von einem gegebenen bekannten Ort innerhalb des Bereichs begrenzt wird. Der Kegel oder die Kappe oder ein anderer Lichtleiter kann so geformt oder anderweitig eingerichtet sein, dass er räumlich zu einem gegebenen Raum innerhalb des Bereichs korrespondiert. Beispielsweise ist in einer beispielhaften Ausführungsform jede Deckenleuchte mit einem nach unten gerichteten Lichtleiter in der Nähe des Sensors eingerichtet. Die Lichtleiter können so geformt und angeordnet sein, dass sie gemeinsam eine vollständige Sensorabdeckung des zu überwachenden Bereichs bereitstellen, wie hier erläutert. Es ist zu beachten, dass Lichtleiter so geformt sein können (z.B. rund, quadratisch, rechteckig, polygonal oder unregelmäßig), sodass sie zu der Form des Bereichs korrespondieren, der von dem korrespondierenden Sensor überwacht werden soll. Es ist ferner zu beachten, dass sich die FOVs der Lichtleiter miteinander überlappen können, und das ist in Ordnung, da eine solche Überlappung die Verfolgung eines Besuchers von einem Ort in dem Bereich zu einem anderen unterstützt.
  • In solchen Fällen können Änderungen der Amplitude des reflektierten Lichts relativ zu einer aktuellen Basislinie verwendet werden, um Änderungen in dem vom FOV abgedeckten Bereich anzugeben. Die Veränderungen geben direkt die Anwesenheit und Bewegung des Menschen an. Sobald eine menschliche Anwesenheit erkannt wurde, kann diese Anwesenheit weiterhin abgeleitet werden (selbst wenn der Mensch vollkommen still ist), bis sich der Mensch entweder bewegt oder den Bereich verlässt, wodurch eine weitere Abweichung von der aktuellen Basislinie verursacht wird. Wie weiter zu erkennen ist, erlauben die hierin bereitgestellten Techniken die Verfolgung über den Bereich durch Identifizieren von Bewegungen über mehrere gegebene Orte innerhalb des Bereichs im Laufe der Zeit unter Verwendung mehrerer Lichtquellen und Sensoren, die verschiedenen Orten zugeordnet sind.
  • Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Techniken unter Verwendung einer lichtbasierten Kommunikation (LCom) implementiert werden können, wie beispielsweise eines Systems, das LCom-fähige Lichtquellen (z.B. Leuchten) enthält, die operativ mit Fotosensoren und einem Prozessor gekoppelt sind. LCom-fähige Lichtquellen können relativ einfach in vorhandene Leuchten installiert werden und bieten ein allgegenwärtiges, kostengünstiges und nicht störendes System. Wie weiter zu erkennen ist, ermöglichen die hierin offenbarten Techniken die Erfassung der Belegung und Verfolgung von Besucher, ohne die Privatsphäre der Besucher zu beeinträchtigen und ohne dass Personen-getragene Sensoren oder Geräte erforderlich sind. Wie zuvor erwähnt, kann das in LCom verwendete Licht ein beliebiges sichtbares oder sonstiges Spektralband aufweisen und kann eine beliebige Intensität aufweisen, wie dies für eine vorgegebene Zielanwendung oder Endanwendung gewünscht ist.
  • In einigen Ausführungsformen wird LCom mit sichtbarem Licht mittels Kommunikation mit sichtbarem Licht (engl. visual light communication, VLC) implementiert. Sichtbares Licht liegt im Allgemeinen im Frequenzband zwischen etwa 428 THz und etwa 750 THz. In mindestens einer Ausführungsform sind die Lichtquelle und der Fotosensor in oder auf dem Gehäuse der Leuchte gepackt oder anderweitig enthalten, was zu einer relativ kostengünstigen, in sich geschlossenen LCom-fähigen Vorrichtung führt. Zu diesem Zweck ist zu beachten, dass einige hierin bereitgestellte Ausführungsformen für die vorhandene Beleuchtungsinfrastruktur ausgelegt sind und eine Lösung mit geringen Bereitstellungskosten bieten. Es ist weiter zu erkennen, dass die Verwendung von VLC es den Lichtquellen ermöglicht, den Bereich zu beleuchten, während gleichzeitig kodiertes Licht zur Verwendung bei der Belegungserfassung und - verfolgung bereitgestellt wird, wie hierin diskutiert. Darüber hinaus stört VLC das kaum verfügbare Funkspektrum (Wi-Fi, Bluetooth, Mobilfunkgeräte usw.) nicht und empfängt es auch nicht. Außerdem wird ein VLC-Signal effektiv von den Wänden des beleuchteten Bereichs (basierend auf der Sichtlinie) zurückgehalten, was die Kommunikationssicherheit erhöht, indem die Fähigkeit zum Abfangen von VLC-Kommunikationen außerhalb des gegebenen Bereichs eingeschränkt wird. Wie zuvor erläutert, können andere Ausführungsformen nicht-sichtbares Licht (z.B. Infrarot) verwenden.
  • So wird im Betrieb gemäß einer beispielhaften Ausführungsform sichtbares Licht, das mit einer Lichtquellen-ID kodiert ist, in den Bereich übertragen, der sowohl beleuchtet als auch überwacht wird. Das Licht wird ausnahmslos von den Oberflächen, Objekten und möglicherweise den Besuchern in dem Bereich reflektiert und wird von Licht-geleiteten Fotosensoren empfangen. Jegliches reflektierte Licht außerhalb des FOVs eines gegebenen Fotosensors wird durch den korrespondierenden Lichtleiter blockiert, und auf diese Weise empfängt der Fotosensor nur reflektiertes Licht innerhalb seines Ziel-FOVs innerhalb des Bereichs. Da das reflektierte Licht mit der Lichtquellen-ID kodiert ist, kann das empfangene Licht dekodiert und einer gegebenen bekannten Lichtquelle zugeordnet werden. Somit kann eine Basislinie oder -profil des Lichts zwischen diesem Lichtquellen/Fotosensor-Paar bei jedem gegebenen Belegungszustand erstellt werden. Dies ermöglicht wiederum Änderungen des Belegungszustands innerhalb des spezifischen Ortes, der von diesem Lichtquellen- und Fotosensorpaar abgedeckt wird, unabhängig davon, ob es sich um eine Änderung handelt: von unbelegt zu belegt; oder belegt zu belegt (andere Basislinie, aber immer noch belegt); oder von belegt zu unbelegt. Bei einem Netzwerk solcher Lichtquellen/Fotosensor-Paare kann jedes Paar, das zu einem spezifischen Ort innerhalb des überwachten Bereichs korrespondiert, die Bewegung von jeglichen Besuchern verfolgt werden. Wenn beispielsweise der Belegungszustand eines ersten Orts von belegt zu unbelegt wechselt und der Belegungszustand eines benachbarten zweiten Orts von unbelegt zu belegt wechselt, kann der Besucher als vom ersten zum zweiten Ort gewechselt verfolgt werden.
  • Zusätzlich zum Erfassen der Belegung und Verfolgen der Bewegung von einem Ort zum nächsten in einem gegebenen Bereich kann in einigen weiteren Ausführungsformen die Form des vom Fotosensor erzeugten Erfassungssignals (wie beispielsweise auf einem Oszilloskop gesehen und gemessen) verwendet werden, um zusätzliche Informationen zu extrahieren, die die Art der Bewegung (z.B. langsam, schnell, verweilen), die der Besucher ausführt, identifizieren können. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit des Besuchers, der durch einen gegebenen Bereich geht, aus der Änderung der Signalamplitude über die Zeit extrahiert werden oder auf andere Weise ermittelt werden. Ebenso kann die Zeitdauer, die ein Besucher an einem spezifischen Ort verbleibt (verweilt), basierend auf der Dauer der geänderten Signalamplitude ermittelt werden.
  • In jeder solcher Ausführungsformen können von der Innenraum-Umgebung reflektierte Signale gesammelt, verarbeitet und in einer lokalen oder entfernten (Cloud-basierten) Datenbank gespeichert werden, um eine Basislinien-Referenz, die den Zustand der aktuellen Umgebung für jede Lichtquelle, die den Bereich beleuchtet, identifiziert, zu erzeugen, wenn der Bereich nicht belegt ist. Beispielsweise kann eine Basislinie einer gegebenen Umgebung Signale aufweisen, die von stationären und quasistationären Gegenständen wie Stühlen, Schreibtischen und Bücherschränken und anderen Möbeln, Wänden und anderen solchen Inhalten des Bereichs reflektiert werden. Solche Gegenstände sind größtenteils statisch und bewegen sich relativ wenig oder gar nicht. Darüber hinaus können Signale verwendet werden, die von der derzeit festgelegten Basislinie solcher statischer Gegenstände abweichen, um ein dynamisches Ereignis in der Umgebung anzugeben, beispielsweise einen Menschen, der in die Umgebung geht, wodurch Änderungen im Profil des reflektierten sichtbaren Lichts verursacht werden. Sobald eine solche Belegung ermittelt wurde, kann die Basislinie aktualisiert werden, um das Vorhandensein und den Ort des aktuellen Besucher(s)/der aktuellen Besucher widerzugeben und auf diese Weise kann das System weitere Änderungen von dieser aktualisierten Basislinie ermitteln, einschließlich Änderungen, die die Umgebung wieder an die ursprüngliche (statische) Basislinie zurückführen und Änderungen, die einen neuen dynamischen Zustand in der Umgebung verursachen, z.B. wenn Besucher von einem Ort zum anderen wechseln. Die Basislinie kann periodisch aktualisiert werden, beispielsweise alle 1 Sekunde, 5 Sekunden, 10 Sekunden oder ein anderes geeignetes Intervall, wobei die Periode in einigen Ausführungsformen konfigurierbar ist. Änderungen in der Basislinie, die eine Änderung des Zustands an einem spezifischen Ort innerhalb des Bereichs angeben, wie z.B. eine Änderung von belegt zu unbelegt oder umgekehrt, können durch Vergleichen der aktuellen Fotosensorsignalwerte mit der aktuellen Basislinie für ein spezifisches Lichtsignalquelle/Fotosensor-Paar erkannt werden. In einigen Ausführungsformen kann ein minimale Änderungsschwelle verwendet werden, um falsche Anzeichen von Anwesenheit herauszufiltern.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform wird, wenn durch eine Leuchte eine Bewegung erfasst wird, das Erfassungssignal an eine zentrale Entscheidungseinheit übertragen (die beispielsweise ein oder mehrere Prozessoren, die kommunikativ mit der Leuchte gekoppelt sind, beispielsweise ein Cloud-basiertes Computergerät, sein kann oder in einer lokalen Leuchte mit Hauptsteuerungsstatus sein kann). Die zentrale Entscheidungseinheit verarbeitet das Erfassungssignal, um den Belegungsstatus für den korrespondierenden Ort zu ermitteln. Alternativ kann die Leuchte das Erfassungssignal lokal verarbeiten und die Belegungsstatusermittlung an die zentrale Entscheidungseinheit übertragen. In einigen Ausführungsformen ist die zentrale Entscheidungseinheit eingerichtet, um beispielsweise die Bewegungsrichtung und die Anzahl der Besucher zu ermitteln, indem die Belegungszustände aller Leuchten, die den Raum überwachen, aggregiert werden. In einigen solchen Fällen kann die zentrale Entscheidungseinheit keine Belegung für Leuchten annehmen, die keine Änderung des Belegungsstatus übertragen (d.h. Keine Bewegung in den korrespondierenden Ort hinein oder aus diesem heraus erfassen). Wie zuvor erläutert, können die Belegungszustände jedes Orts in einer Datenbank gespeichert werden und können verwendet werden, um eine Echtzeitverfolgung von Besuchern innerhalb des Bereichs durch zeitlichen Vergleich zwischen aufeinanderfolgenden Signalablesungen und/oder Daten zu ermöglichen.
  • Die hierin bereitgestellten Techniken können die Steuerung von Gebäudesystemen (z.B. Beleuchtung, HLK, Sicherheit/Alarm, Überwachung/Beobachtung) ermöglichen, indem Anwesenheits- oder Verfolgungsdaten verwendet werden, um zu ermitteln, wann Systeme ein-, ausgeschaltet oder auf andere Weise gesteuert werden sollten. Beispielsweise kann die Beleuchtung kurz nach einer Feststellung der Nichtbelegung ausgeschaltet werden. In einem anderen Beispiel kann eine Klimaanlage gesteuert werden, um eine größere Kühlung bereitzustellen, wenn die Verfolgungsdaten das Vorhandensein einer Anzahl von Besuchern in einem Raum angeben, die einen gegebenen Schwellenwert überschreitet. Systeme, die zumindest teilweise durch die belegungsbasierten Daten gesteuert werden, können daher im Vergleich zu herkömmlichen Systemen automatisch mit einem höheren Grad an Finesse gesteuert werden und bieten daher neben anderen Vorteilen eine erhöhte Energieeffizienz.
  • Systemarchitektur und Betrieb
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes menschliche Bewegung-Erfassungssystem 10 unter Verwendung einer lichtbasierten Kommunikation (LCom) veranschaulicht, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingerichtet ist. Wie zu sehen ist, weist das System 10 eine oder mehrere LCom-fähige Leuchten 100 auf, die für die kommunikative Kopplung mit einem Prozessor, beispielsweise eine Rechenvorrichtung 200, eingerichtet sind. Wie weiter zu sehen ist, senden die verschiedenen Leuchten 100 Licht in die Umgebung aus und empfangen reflektiertes Licht zurück. Nur die Leuchte #1 (ganz links) ist dargestellt, reflektiertes Licht zu empfangen, aber jede Leuchte 100 kann solche Reflexionen empfangen, wie dies im Lichte dieser Offenbarung zu erkennen ist. Das reflektierte Licht wird verarbeitet und verwendet, um die Belegung innerhalb der Umgebung zu ermitteln, und kann ferner verwendet werden, um einen oder mehrere Besucher von einem Ort zum nächsten innerhalb der Umgebung zu verfolgen. Die Umgebung kann ein beliebiger Bereich sein, in dem die eine oder die mehreren Leuchten 100 eingesetzt werden können, beispielsweise ein Büroraum, ein Haus, ein Lagerhaus, eine medizinische Einrichtung oder ein Wohnhaus, um nur einige Beispiele zu nennen. Ferner ist zu beachten, dass die Umgebung eine mehrstöckige Struktur sein kann, mit Treppenhäusern oder Treppenaufgängen zwischen Etagen, Aufzügen, Konferenzräumen, Büros, Schlafzimmern, Wohnbereichen usw., wobei jeder dieser verschiedenen Orte von einer oder mehreren LCom-fähigen Leuchten 100 überwacht werden kann.
  • Die kommunikative Kopplung zwischen der Rechenvorrichtung 200 und den Leuchten 100 kann unidirektional oder bidirektional sein und kann über beliebige geeignete Kommunikationsverfahren erfolgen, wie LCom (sichtbar und/oder nicht-sichtbar), drahtgebundene Verbindungen (z.B. Ethernet, Kabel, Glasfaser-Optik usw.), drahtlose Verbindungen mit großer Reichweite (z.B. RF-Verbindungen), drahtlose Verbindungen mit kurzer Reichweite (z.B. 802.11-Verbindung, Bluetooth-Verbindung) oder eine proprietäre Kommunikationsverbindung. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Rechenvorrichtung 200 lokal für die Leuchten 100 und kommuniziert mit einem Cloud-basierten Server 300 über ein großflächiges Netzwerk wie das Internet oder ein campusweites Netzwerk. In solchen Fällen kann zumindest ein Teil der Speicherung und/oder Verarbeitung auf dem Server 300 ausgeführt werden. In anderen Ausführungsformen wird die gesamte Verarbeitung und/oder Speicherung auf der Rechenvorrichtung 200 ausgeführt. In einigen Fällen, in denen das System 10 eine Vielzahl von LCom-fähige Leuchten 100 aufweist, können alle (oder ein Teil davon) der Leuchten 100 für eine kommunikative Kopplung untereinander eingerichtet sein, um eine Kommunikation zwischen Leuchten bereitzustellen (beispielsweise über eine LCom-Verbindung oder eine drahtgebundene Verbindung oder eine drahtlose Verbindung).
  • In einer beispielhaften Ausführungsform erzeugt jede der Leuchten 100 ein eindeutiges ID-Signal, das die Leuchte 100 als Quelle des Signals identifiziert. In einigen solchen Fällen gibt beispielsweise jede Leuchte sichtbares Licht, das mit ihrem eindeutigen ID-Signal kodiert ist, an die Umgebung ab. In anderen Ausführungsformen wird nicht-sichtbares kodiertes Licht getrennt vom sichtbaren Licht der Leuchte emittiert, jedoch eng neben und parallel zum Leuchtenlicht oder auf andere Weise so angeordnet, dass das nicht-sichtbare kodierte Licht einen ähnlichen Reflexionsweg wie das sichtbare Licht aufweist. Es versteht sich, dass jede Leuchte 100 einem physischen Ort innerhalb der Umgebung zugeordnet ist. Wenn die von der Umgebung reflektierte Lichtquelle identifiziert werden kann, können räumliche Ermittlungen über dieses Licht vorgenommen werden.
  • Zusätzlich weist gemäß einigen solchen Ausführungsformen jede der Leuchten 100 ferner mindestens einen Fotosensor auf oder ist auf andere Weise diesem zugeordnet, um die reflektierte Ausgabe einer oder mehrerer Leuchten 100 (derselben Leuchte und/oder einer oder mehrerer verschiedener Leuchten) zu ermitteln. In einigen Fällen ist jede Leuchte weiter eingerichtet, um die Lichtquelle des reflektierten emittierten Lichts unter Verwendung des korrespondierenden ID-Signals zu identifizieren. Wenn sich die Umgebung aufgrund menschlicher Belegung und Bewegung ändert, wird das Licht anders von der Umgebung reflektiert, was wiederum zu unterschiedlichen Eigenschaften des von dem/den Fotosensor/en erfassten reflektierten Lichtsignals führt. In einigen Fällen ist jede Leuchte 100 ferner eingerichtet, um basierend auf dem erfassten reflektierten Lichtprofil den Belegungszustand des Ortes in der Umgebung zu ermitteln, der diesem reflektierten Licht entspricht. In anderen Fällen werden Daten, die das erfasste reflektierte Lichtprofil repräsentieren, zusammen mit der identifizierten Lichtquellen-ID an die Rechenvorrichtung 200 oder an eine Hauptleuchte 100 oder an beide weitergeleitet, und die Belegungszustandsermittlung wird durch die Rechenvorrichtung 200 und/oder die Hauptleuchte durchgeführt. In noch anderen Ausführungsformen werden Daten, die sowohl die Lichtquellen-ID als auch das erfasste reflektierte Lichtprofil repräsentieren, an die Rechenvorrichtung 200 oder an eine Hauptleuchte 100 oder an beide weitergeleitet, und sowohl die Lichtquellen-ID als auch die Belegungszustandsermittlungen werden durch Vorrichtung 200 und/oder die Hauptleuchte 100 durchgeführt.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Rechenvorrichtung 200 eingerichtet, Sensordaten von einer Leuchte 100 zu verarbeiten, Belegungszustände für jeden überwachten Ort innerhalb der Umgebung basierend auf den empfangenen Sensordaten zu ermitteln und eine Datenbank von aktuellen Belegungszuständen für jeden solchen Ort zu verwalten. Wenn sich die Belegungszustände von einem Ort zum anderen ändern, kann auch eine Verfolgungsermittlung vorgenommen werden. Zum Beispiel kann der Eintritt eines Besuchers anfänglich basierend auf Änderungen des Profils des reflektierten Lichts in der Nähe eines Eingangs zur Umgebung erfasst werden. Dann kann die Bewegung des Besuchers verfolgt werden, wenn der anfängliche Ort geräumt wird und ein benachbarter zweiter Ort belegt wird, gefolgt davon, dass der zweite Ort geräumt wird und ein benachbarter dritter Ort belegt wird, und so weiter. Jede dieser Bewegungen des Besuchers kann basierend auf korrespondierenden Änderungen des Lichtprofils entsprechend dem anfänglichen, zweiten und dritten Ort erfasst werden.
  • Zu diesem Zweck kann die Rechenvorrichtung 200 eine aus einer Vielzahl von mobilen oder anderen Rechenplattformen sein. Beispielsweise kann gemäß einigen Ausführungsformen die Rechenvorrichtung 200 teilweise oder ganz sein: Desktop-Computer; ein Laptop/Notebook-Computer; ein Tablet-Computer; ein Smartphone, oder ein persönlicher digitaler Assistent (PDA). Andere geeignete Konfigurationen für die Rechenvorrichtung 200 hängen von einer gegebenen Anwendung ab und werden im Lichte dieser Offenbarung ersichtlich. Die Rechenvorrichtung 200 kann einen Speicher, mindestens einen Prozessor und ein Kommunikationsmodul aufweisen. Ebenso kann der Server 300 (falls vorhanden) mit Standard-Serverhardware und -software implementiert sein. In solchen Fällen können die Rechenvorrichtung 200 und/oder der Server 300 so programmiert oder auf andere Weise eingerichtet werden, dass sie einen oder mehrere Prozesse ausführen, wie sie hierin gemäß verschiedenen Ausführungsformen unterschiedlich bereitgestellt sind.
  • Die Kommunikationsnetzwerke zwischen dem Server 300 und der Rechenvorrichtung 200 sowie zwischen der Rechenvorrichtung 200 und den Leuchten 100 können beliebige geeignete öffentliche und/oder private Kommunikationsnetzwerke sein. Beispielsweise kann das Netzwerk zwischen dem Server 300 und der Rechenvorrichtung 200 ein privates lokales Netzwerk (LAN) sein, das betriebsmäßig mit einem WAN (Wide Area Network), beispielsweise dem Internet, verbunden ist. In einigen Fällen kann das Netzwerk zwischen der Rechenvorrichtung 200 und den Leuchten 100 ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) (z.B. Drahtlos-Wi-Fi-Datenkommunikationstechnologien) aufweisen. In einigen Fällen kann das lokale Netzwerk drahtlose Bluetooth-Datenkommunikationstechnologien aufweisen. In einigen Fällen kann die Rechenvorrichtung 200 eingerichtet sein, um beispielsweise Daten vom Server 300 zu empfangen, was dazu dient, LCom-Daten zu ergänzen, die von der Rechenvorrichtung 200 von einer gegebenen LCom-fähigen Leuchte 100 empfangen werden. In einigen Fällen kann die Rechenvorrichtung 200 eingerichtet sein, Daten (z.B. Position, ID und/oder andere Daten, die sich auf eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 beziehen) vom Server 300, der die Navigation in Innenräumen über eine oder mehrere LCom-fähige Leuchten 100 erleichtern, zu empfangen. In einigen Fällen kann die Rechenvorrichtung 200 und/oder der Server 300 eine oder mehrere Datenbanken aufweisen oder anderweitig Zugriff darauf haben, beispielsweise eine Datenbank mit Reflexionsprofilen für jeden Ort innerhalb einer zu überwachenden Umgebung. In einem solchen Fall ist jedem Ort ein anfängliches Reflexionsprofil oder ein Basislinienwert (oder gegebenenfalls ein Satz von Werten) zugeordnet, der diesen Ort in seinem unbelegten Zustand in Bezug auf eine spezifische Lichtquelle repräsentiert, und ein aktuelles Reflexionsprofil oder Basiswert (oder gegebenenfalls Satz von Werten), der diesen Ort in seinem aktuellen Zustand (der belegt oder unbelegt sein kann) in Bezug auf diese spezifische Lichtquelle repräsentiert, zugeordnet. Die Datenbank kann beispielsweise nach Lichtquellen-ID indiziert sein. Angesichts dieser Offenbarung werden zahlreiche Datenbankkonfigurationen ersichtlich sein.
  • 2A ist ein Blockdiagramm, das eine LCom-fähige Leuchte 100a veranschaulicht, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingerichtet ist. 2B ist ein Blockdiagramm, das eine LCom-fähige Leuchte 100b veranschaulicht, die gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingerichtet ist. Zur Konsistenz und zum leichteren Verständnis der vorliegenden Offenbarung können LCom-fähige Leuchten 100a und 100b im Folgenden zusammenfassend allgemein als LCom-fähige Leuchten 100 bezeichnet werden, sofern nicht anders angegeben.
  • Wie zu sehen ist, kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 gemäß einigen Ausführungsformen eine oder mehrere Festkörper-Lichtquellen 110 aufweisen. Die Menge, Dichte und Anordnung der Festkörper-Lichtquellen 110, die in einer gegebenen LCom-fähigen Leuchte 100 verwendet werden, kann nach Wunsch für eine gegebene Zielanwendung oder Endanwendung angepasst werden. Eine gegebene Festkörper-Lichtquelle 110 kann einen oder mehrere Festkörperemitter aufweisen, bei denen es sich um einen beliebigen aus einer Vielzahl von Halbleiter-Lichtquellenvorrichtungen handeln kann, wie zum Beispiel: (1) eine Leuchtdiode (LED); (2) eine organische Leuchtdiode (OLED); (3) eine Polymer-Leuchtdiode (PLED); und/oder (4) eine Kombination von einer oder mehreren davon. Ein gegebener Festkörperemitter kann eingerichtet sein, um elektromagnetische Strahlung (z.B. Licht) beispielsweise von dem sichtbaren Spektralband und/oder anderen Teilen des elektromagnetischen Spektrums, die nicht auf das Infrarot (IR) -Spektralband und/oder das UV-Spektralband beschränkt sind, zu emittieren, wie für eine bestimmte Zielanwendung oder Endanwendung gewünscht ist. In einigen Ausführungsformen kann ein gegebener Festkörperemitter für Emissionen einer einzelnen korrelierten Farbtemperatur (engl. correlated color temperature,CCT) (z.B. einer weißen lichtemittierenden Halbleiterlichtquelle) eingerichtet sein. In einigen anderen Ausführungsformen kann jedoch ein gegebener Festkörperemitter für farbabstimmbare Emissionen eingerichtet sein. Beispielsweise kann in einigen Fällen ein gegebener Festkörperemitter eine mehrfarbige (z.B. zweifarbige, dreifarbige usw.) Halbleiterlichtquelle sein, die für eine Kombination von Emissionen eingerichtet ist, wie zum Beispiel: (1) Rot -grün-blau (RGB); (2) rot-grün-blau-gelb (RGBY); (3) Rot-Grün-Blau-Weiß (RGBW); (4) zweifach weiß; und/oder (5) eine Kombination von einem oder mehreren davon. In einigen Fällen kann ein gegebener Festkörperemitter als Halbleiterlichtquelle mit hoher Helligkeit eingerichtet sein. In einigen Ausführungsformen kann ein gegebener Festkörperemitter mit einer Kombination einer oder mehrerer der oben genannten beispielhaften Emissionsfähigkeiten versehen sein. In jedem Fall kann ein gegebener Festkörperemitter nach Wunsch gepackt oder nicht-gepackt sein und in einigen Fällen auf einer Leiterplatte (PCB) oder einem anderen geeigneten Substrat bestückt sein, wie dies im Lichte dieser Offenbarung ersichtlich ist. In einigen Fällen können Strom- und/oder Steuerverbindungen für einen gegebenen Festkörperemitter nach Wunsch von einer gegebenen Leiterplatte zu einem Treiber 120 (nachstehend erörtert) und/oder anderen Geräten/Komponenten geleitet werden. Andere geeignete Konfigurationen für den einen oder die mehreren Festkörperemitter einer gegebenen Festkörper-Lichtquelle 110 hängen von einer gegebenen Anwendung ab und sind im Lichte dieser Offenbarung ersichtlich.
  • Eine gegebene Festkörper-Lichtquelle 110 kann auch eine oder mehrere Optiken aufweisen, die optisch mit ihrer einen oder mehreren Festkörperemitter(n) gekoppelt ist/sind. Gemäß einigen Ausführungsformen können die Optik(en) einer gegebenen Festkörper-Lichtquelle 110 so eingerichtet sein, dass sie die eine oder mehrere interessierenden Wellenlängen des von der Festkörper-Lichtquelle emittierten Lichts (z.B. sichtbar, UV, IR usw.), die optisch damit gekoppelt sind, übertragen. Zusätzlich oder alternativ können die Optik(en) eingerichtet sein, um Licht von einer gegebenen Festkörper-Lichtquelle 110 direkt zu übertragen (z.B. zu fokussieren und/oder zu kollimieren), damit diese Lichtquelle 110 einen spezifischen Ort innerhalb der Umgebung beleuchten kann. Zu diesem Zweck können die Optik(en) eine optische Struktur (z.B. ein Fenster, eine Linse, eine Kuppel usw.) aufweisen, die aus einem breiten Bereich optischer Materialien gebildet ist, wie zum Beispiel: einem Polymer wie Poly(Methylmethacrylat) (PMMA) oder Polycarbonat; eine Keramik wie Saphir (Al2O3) oder Yttriumaluminiumgranat (YAG); ein Glas; und/oder eine Kombination von einem oder mehreren davon. In einigen Fällen können die Optik(en) einer gegebenen Festkörper-Lichtquelle 110 aus einem einzelnen (z.B. monolithischen) Stück optischen Materials gebildet werden, um eine einzelne kontinuierliche optische Struktur bereitzustellen. In anderen Fällen können die Optik(en) aus mehreren optischen Materialstücken gebildet sein, um eine mehrteilige optische Struktur bereitzustellen. In einigen Fällen können die Optik(en) optische Merkmale aufweisen, wie zum Beispiel: eine Antireflex (AR)-Beschichtung; einen Reflektor; einen Diffusor; einen Polarisator; einen Helligkeitsverstärker; ein Leuchtstoffmaterial (das z.B. das dadurch empfangene Licht in Licht einer anderen Wellenlänge umwandelt); und/oder eine Kombination von einem oder mehreren davon. Andere geeignete Typen, optische Übertragungseigenschaften und Konfigurationen für die Optik(en) hängen von einer gegebenen Anwendung ab, wie zu erkennen ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen können die eine oder mehreren Festkörper-Lichtquellen 110 einer gegebenen LCom-fähigen Leuchte 100 elektronisch mit einem Treiber 120 gekoppelt sein. In einigen Fällen kann der Treiber 120 ein elektronischer Treiber sein (z.B. einkanalig; mehrkanalig), eingerichtet zum Beispiel zur Verwendung beim Steuern eines oder mehrerer Festkörperemitter einer gegebenen Festkörper-Lichtquelle 110. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen der Treiber 120 eingerichtet sein, um den EIN-/AUS-Zustand, den Dimmpegel, die Emissionsfarbe, die korrelierte Farbtemperatur (CCT) und/oder die Farbsättigung eines gegebenen Festkörper-Emitters (oder einer Gruppe von Emittern) zu steuern. Zu diesem Zweck kann der Treiber 120 einen aus einer Vielzahl von Treiber-Technologien verwenden, einschließlich beispielsweise: eines Pulsweitenmodulations (PWM) -Dimmprotokolls; ein Strom-Dimmprotokoll; eine Triode für das Wechselstrom-Dimmprotokoll (TRIAC); einen Konstantstrom-Reduktion (engl. Constant Current Reduction, CCR) - Dimmprotokoll; ein Pulsfrequenzmodulations (PFM) -Dimmprotokoll; ein Pulscodemodulation (PCM) -Dimmprotokoll; ein Netzdimmprotokoll (z.B. wird der Dimmer vor dem Eingang des Treibers 120 angeschlossen, um die Wechselspannung an den Treiber 120 anzupassen); und/oder eine Kombination von einem oder mehreren davon. Andere geeignete Konfigurationen für Treiber 120 und Lichtsteuerungs-/Treiber-Technologien hängen von einer gegebenen Anwendung ab und sind ersichtlich.
  • Eine gegebene Festkörper-Lichtquelle 110 kann auch andere Schaltungen/Komponenten aufweisen oder auf andere Weise betriebsmäßig mit diesen gekoppelt sein, die beispielsweise bei der Festkörperbeleuchtung verwendet werden können. Zum Beispiel kann eine gegebene Festkörper-Lichtquelle 110 (und/oder die LCom-fähige Host-Leuchte 100) so eingerichtet sein, dass sie beliebige aus einer Vielzahl elektronischer Komponenten hostet oder auf andere Weise betriebsmäßig mit diesen gekoppelt ist, beispielsweise: eine Stromwandler-Schaltung (z.B. eine elektrische Vorschalt-Schaltung, um ein Wechselstromsignal in ein Gleichstromsignal mit einem gewünschten Strom und einer gewünschten Spannung umzuwandeln, um eine gegebene Festkörper-Lichtquelle 110 zu bestromen); eine Konstantstrom-/Spannungstreiberkomponente; eine Sender- und/oder Empfängerkomponente (z.B. Sendeempfänger); und/oder lokale Verarbeitungskomponenten. Falls vorgesehen, können solche Komponenten beispielsweise auf einer oder mehreren Treiber 120 - Platinen angeordnet sein, gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Wie aus der 2A -FIG.2B ersichtlich ist, kann die LCom-fähige Leuchte 100 einen Speicher 130 und einen oder mehrere Prozessoren 140 aufweisen. Der Speicher 130 kann von einem beliebigen geeigneten Typ sein (z.B. RAM und/oder ROM, Flash-Speicher, Festplatten-Laufwerk oder ein anderer maschinenlesbarer Speicher) und einer beliebigen geeigneten Größe und kann mit einem flüchtigen Speicher, einem nichtflüchtigen Speicher oder einer Kombination davon implementiert sein. Der Prozessor 140 kann ein beliebiger geeigneter Prozessor sein (z.B. ein Mikroprozessor oder eine CPU oder ein kundenspezifischer Prozessor) und ist in einigen Ausführungsformen programmiert oder anderweitig eingerichtet, um beispielsweise Operationen einer gegebenen LCom-fähigen Host-Leuchte 100 und einem oder mehreren der zugeordneten Modul(en) (z.B. innerhalb des Speichers 130 oder anderswo) auszuführen. In einigen Fällen kann der Speicher 130 so eingerichtet sein, dass er beispielsweise für den Prozessorarbeitsbereich und/oder eine Erweiterung des integrierten Prozessorcaches (z.B. für einen oder mehrere Prozessoren 140) verwendet wird und/oder Medien, Programme, Anwendungen speichert und/oder Inhalt auf einer LCom-fähigen Host-Leuchte 100 vorübergehend oder dauerhaft speichert.
  • Auf das eine oder die mehreren im Speicher 130 gespeicherten Module kann beispielsweise von dem einen oder den mehreren Prozessoren 140 zugegriffen und ausgeführt werden. Gemäß einigen Ausführungsformen kann ein gegebenes Modul des Speichers 130 in einem beliebigen geeigneten Standard und/oder einer benutzerdefinierten/proprietären Programmiersprache implementiert sein, wie zum Beispiel: C; C++; objektbasiertes C; JavaScript; und/oder andere geeignete benutzerdefinierte oder proprietäre Befehlssätze. Die im Speicher 130 kodierten Module bewirken, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren 140 ausgeführt werden, dass die entsprechende Funktionalität teilweise oder vollständig ausgeführt wird. Andere Ausführungsformen haben möglicherweise keine Prozess-Speicher-Software-Anordnung an sich; beispielsweise können einige beispielhafte Ausführungsformen mit sämtlicher Hardware wie einer Gate-Ebene-Logik oder einer anwendungsgegebenen integrierten Schaltung (ASIC) oder einem Chipsatz oder einer anderen solchen zweckgebauten Logik implementiert sein. Einige Ausführungsformen können mit einem Mikrocontroller mit Eingabe-/Ausgabefähigkeit (z.B. Eingaben zum Empfangen von Benutzereingaben; Ausgaben zum Steuern anderer Komponenten) und einer Anzahl eingebetteter Routinen zum Ausführen der Gerätefunktionalität implementiert sein. In einem allgemeineren Sinne kann die Funktionalität, die durch die Ausführung von Softwaremodulen im Speicher 130 (z.B. Anwendungen 132) durch einen oder mehrere Prozessoren 140 bereitgestellt wird, in Hardware, Software und/oder Firmware implementiert sein, wie zu erkennen ist.
  • Gemäß den veranschaulichten Ausführungsformen hat der Speicher 130 eine oder mehrere Anwendungen 132 darin gespeichert (oder hat auf andere Weise Zugriff darauf). In einigen Fällen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 eingerichtet sein, um Eingaben beispielsweise über eine oder mehrere Anwendungen 132 (z.B. ein Beleuchtungsmuster oder andere Lichtsteuerungsdaten sowie Fotosensordaten oder Daten, die für Fotosensordaten, Basislichtreflexionsprofile oder andere Daten repräsentativ sind, die für lichtbasierte Belegungsermittlungen verwendet werden können, wie hierin verschiedenartig bereitgestellt) zu empfangen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann eine Softwareroutine, die das in 4 bereitgestellte Verfahren veranschaulicht, in den Anwendungen 132 enthalten sein und von einem oder mehreren Prozessoren 140 ausgeführt werden. Andere geeignete Module, Anwendungen und Daten, die in dem Speicher 130 gespeichert sein können (oder anderweitig für eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 zugänglich sein können) hängen von einer gegebenen Anwendung ab und werden im Lichte dieser Offenbarung ersichtlich.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen können die eine oder mehreren Festkörper-Lichtquellen 110 elektronisch gesteuert werden, um beispielsweise Licht auszugeben und/oder Licht, das mit LCom-Daten (z.B. einem LCom-Signal) kodiert ist, auszugeben. Zu diesem Zweck kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 gemäß einigen Ausführungsformen eine oder mehrere Steuervorrichtungen 150 aufweisen oder auf andere Weise kommunikativ mit dieser/diesen gekoppelt sein. In einigen solchen Ausführungsformen, wie der in 2A dargestellten, kann eine Steuervorrichtung 150 von einer gegebenen LCom-fähigen Leuchte 100 gehostet und betriebsmäßig (z.B. über einen Kommunikationsbus/eine Zwischenverbindung) mit der einen oder den mehreren Festkörper-Lichtquellen 110 (1 - N) dieser LCom-fähigen Leuchte 100 gekoppelt sein. In diesem Beispielfall kann die Steuervorrichtung 150 ein Steuersignal an eine oder mehrere der Festkörper-Lichtquellen 110 ausgeben und kann dies beispielsweise basierend auf der Eingabe tun, die von einer gegebenen lokalen Quelle (z.B. einer Anwendung 132) und/oder einer entfernten Quelle (z.B. einem Server 300) empfangen wurde. Infolgedessen kann eine gegebene Leuchte 100 so gesteuert werden, dass eine beliebige Anzahl von Ausgangsstrahlen (1 - N) ausgegeben wird, die Licht- und/oder LCom-Daten (z.B. ein LCom-Signal) aufweisen können.
  • In anderen Ausführungsformen, wie der in 2B dargestellten, kann eine Steuervorrichtung 150 teilweise oder vollständig von einer gegebenen Festkörper-Lichtquelle 110 einer gegebenen LCom-fähigen Leuchte 100 gehostet und betriebsmäßig (z.B. über einen Kommunikationsbus/eine Zwischenverbindung) mit der einen oder den mehreren Festkörper-Lichtquellen 110 gekoppelt sein. Wenn eine gegebene Leuchte 100 eine Vielzahl solcher Festkörper-Lichtquellen 110, die ihre eigenen Steuervorrichtungen 150 hosten, aufweist, kann jede dieser Steuervorrichtungen 150 in gewisser Weise als eine Ministeuervorrichtung betrachtet werden, welche dieser Leuchte 100 verteilte Steuervorrichtungen 150 bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Steuervorrichtung 150 beispielsweise auf einer oder mehreren Leiterplatten der Host-Lichtquelle 110 angeordnet sein. In diesem Beispielfall kann die Steuervorrichtung 150 ein Steuersignal an eine zugeordnete Festkörper-Lichtquelle 110 der Leuchte 100 ausgeben und kann dies beispielsweise basierend auf einer Eingabe tun, die von einer gegebenen lokalen Quelle und/oder entfernten Quelle empfangen wird, wie zuvor in Bezug auf 2A erläutert wurde. Infolgedessen kann die Lichtquelle 110 so gesteuert werden, dass eine beliebige Anzahl von Ausgangsstrahlen (1 - N) ausgegeben wird, die Licht- und/oder LCom-Daten (z.B. ein Lichtquellen-identifizierendes Signal) aufweisen können.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine gegebene Steuervorrichtung 150 ein oder mehrere Lichtsteuermodule hosten und kann programmiert oder auf andere Weise eingerichtet sein, um ein oder mehrere Steuersignal(e) auszugeben, um beispielsweise den Betrieb des Festkörperemitter(s) einer spezifischen Lichtquelle 110 einzupassen. Beispielsweise kann in einigen Fällen eine gegebene Steuervorrichtung 150 eingerichtet sein, um ein Steuersignal auszugeben, um zu steuern, ob der Lichtstrahl eines gegebenen Festkörperemitters EIN/AUS ist. In einigen Fällen kann eine gegebene Steuervorrichtung 150 eingerichtet sein, um ein Lichtsteuersignal auszugeben, das bewirkt, dass eine eindeutige Lichtquellen-ID in das von einem gegebenen Festkörperemitter emittierte Licht kodiert wird, indem dieses Licht moduliert wird. Ebenso kann eine gegebene Steuervorrichtung 150 eingerichtet sein, um ein Steuersignal auszugeben, um die Intensität/Helligkeit (z.B. Dimmen; Aufhellen) und/oder die Farbe (z.B. Mischen; Einstellen) des von einem gegebenen Festkörperemitter emittierten Lichts zu steuern. Es ist zu beachten, dass in einigen Fällen, wenn eine gegebene Festkörper-Lichtquelle 110 zwei oder mehr Festkörperemitter enthält, die eingerichtet sind, um Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu emittieren, die bereitgestellten Steuersignale verwendet werden können, um die relative Helligkeit der verschiedenen Festkörperemitter einzustellen, um die gemischte Farbausgabe durch diese Festkörper-Lichtquelle 110 zu ändern. In einigen Ausführungsformen kann die Steuervorrichtung 150 eingerichtet sein, um ein Steuersignal an den Kodierer 172 (nachstehend erörtert) auszugeben, um das Kodieren von LCom-Daten, die das Lichtquellen-identifizierende Signal aufweisen, für die Übertragung durch eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 zu erleichtern. In einigen Ausführungsformen kann die Steuervorrichtung 150 eingerichtet sein, um ein Steuersignal an den Modulator 174 (nachstehend erörtert) auszugeben, um die Modulation eines LCom-Signals zur Übertragung durch eine gegebene Leuchte 100 zu erleichtern. Andere geeignete Konfigurationen und Steuersignalausgaben für eine gegebene Steuervorrichtung 150 einer gegebenen LCom-fähigen Leuchte 100 hängen von einer gegebenen Anwendung ab und werden im Lichte dieser Offenbarung ersichtlich.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 einen oder mehrere Kodierer 172 aufweisen. In einigen solchen Ausführungsformen ist der Kodierer 172 beispielsweise eingerichtet, um LCom-Daten zur Vorbereitung der Übertragung in die Umgebung und/oder zu einer anderen LCom-fähigen Leuchte 100 zu kodieren. Zu diesem Zweck kann der Kodierer 172 mit jeder geeigneten Konfiguration, die zum Kodieren von Licht geeignet ist, bereitgestellt sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 einen oder mehrere Modulatoren 174 aufweisen. In einigen Ausführungsformen ist der Modulator 174 beispielsweise eingerichtet, um ein LCom-Signal zur Vorbereitung der Übertragung in die Umgebung und/oder zu einer anderen LCom-fähigen Leuchte 100 zu modulieren. Der Modulator 174 kann ein einkanaliger oder mehrkanaliger elektronischer Treiber (z.B. Treiber 120) sein, der beispielsweise zur Verwendung bei der Steuerung der Ausgabe des einen oder der mehreren Festkörperemitter einer gegebenen Festkörper-Lichtquelle 110 eingerichtet ist. In einigen Ausführungsformen kann der Modulator 174 eingerichtet sein, um den EIN/AUS-Zustand, den Dimmpegel, die Farbe der Emissionen, die korrelierte Farbtemperatur (CCT) und/oder die Farbsättigung eines gegebenen Festkörperemitters (oder einer Gruppierung von Emittern) zu steuern. Zu diesem Zweck kann der Modulator 174 eine aus einer Vielzahl von Treiber-Technologien verwenden, wie sie zuvor in Bezug auf den Treiber 120 beschrieben wurden. Andere geeignete Konfigurationen für den Modulator 174 hängen von einer gegebenen Anwendung ab und sind im Lichte dieser Offenbarung ersichtlich. Es ist zu beachten, dass das Kodieren und Modulieren aus ähnlichen Gründen verwendet werden kann und somit austauschbar ist und beide nicht in allen Ausführungsformen erforderlich sind, während andere Ausführungsformen beide verwenden können. Beispielsweise kann eine Lichtquellen-ID kodiert werden und Lichtsteuerungsparameter können moduliert werden oder umgekehrt. Alternativ kann nur die Lichtquellen-ID kodiert oder moduliert werden, wenn für eine gegebene Anwendung keine LCombasierten Lichtsteuerungsparameter erforderlich sind. Angesichts dieser Offenbarung werden zahlreiche Variationen offensichtlich sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 einen oder mehrere Multiplikatoren 176 aufweisen. Der Multiplikator 176 kann auf standardmäßige Weise implementiert sein und ist in einigen beispielhaften Ausführungsformen eingerichtet, um eine von einem vorgeschalteten Modulator 174 empfangene Eingabe mit einer Eingabe, die von einem sichtbares Licht-Sensor 165 oder einem nicht-sichtbares Licht-Sensor 181 (nachstehend erörtert) empfangen wird, zu kombinieren. Im allgemeineren Sinne ist der Multiplikator 176 so eingerichtet, dass er die Amplitude eines durchgelassenen Signals in Abhängigkeit von den in den Multiplikator 176 eingegebenen Signalen erhöht und/oder verringert. Es ist zu beachten, dass der Multiplikator 176 eine beliebige Anzahl von Eingängen haben kann. Zahlreiche Konfigurationen und Verwendungen für den Multiplikator 176 werden offensichtlich sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 einen oder mehrere Addierer 178 aufweisen. Der Addierer 178 kann auf eine Standardweise implementiert sein und ist in einigen beispielhaften Ausführungsformen eingerichtet, um eine von einem vorgeschalteten Multiplikator 176 empfangene Eingabe mit einer DC-Pegel-Eingabe zu kombinieren. Im allgemeineren Sinne ist der Addierer 178 so eingerichtet, dass er die Amplitude eines durch ihn hindurchgehenden Signals in Abhängigkeit von den in den Addierer 178 eingegebenen Signalen erhöht und/oder verringert. Es ist zu beachten, dass der Addierer 178 eine beliebige Anzahl von Eingängen haben kann. Zahlreiche Konfigurationen und Verwendungen für den Addierer 178 werden offensichtlich sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 eine Wandlerschaltung 180 aufweisen, die einen oder mehrere Digital-AnalogWandler (DAC) und/oder Analog-Digital-Wandler (ADC) aufweisen kann. Wie allgemein bekannt ist, ist ein DAC eingerichtet, um ein digitales Signal in ein analoges Signal umzuwandeln, und ein ADC ist eingerichtet, um ein analoges Signal in ein digitales Signal umzuwandeln. Die resultierenden analogen und/oder digitalen Signale können abhängig von der Art des konvertierten Signals auf eine beliebige Anzahl nützlicher Arten angelegt werden. Beispielsweise ist in einigen beispielhaften Ausführungsformen das resultierende Signal, das durch die Wandlerschaltung 180 erzeugt wird, eine analoge Version eines digitalen Lichtsteuersignals. Das digitale Lichtsteuersignal kann beispielsweise von einem oder mehreren der Treiber 120, dem Kodierer 172, dem Modulator 174, dem Multiplikator 176 und/oder dem Addierer 178 erzeugt werden. In solchen Fällen wird das resultierende analoge Lichtsteuersignal, das durch die Digital-Analog-Wandlung erzeugt wurde, auf eine gegebene Festkörper-Lichtquelle 110 der Host-LCom-fähigen Leuchte 100 angewendet werden, wodurch eine gewünschte Lichtausgabe erzeugt wird, die beispielsweise sichtbares Licht, um einen spezifischen Ort zu beleuchten, sowie ein oder mehrere LCom-Signale (z.B. Lichtsignal, das mit der Lichtquellen-ID kodiert ist) aufweisen kann. In anderen Fällen ist das resultierende Signal, das von der Wandlerschaltung 180 erzeugt wird, eine digitale Version eines analogen Sensorerfassungssignals. Das analoge Sensorerfassungssignal kann beispielsweise durch den sichtbares Licht-Sensor 165 oder den nicht-sichtbares Licht-Sensor 181 erzeugt werden. In solchen Fällen kann das resultierende digitale Erfassungssignal, das durch die Analog-Digital-Umwandlung erzeugt wird, nach Bedarf verarbeitet werden, falls erforderlich (z.B. gefiltert) und in einer Belegungszustandsermittlung verwendet werden, wie hierin auf verschiedene Weise bereitgestellt ist. Wie angesichts dieser Offenbarung weiter zu erkennen ist, können Eingabesignale, die der Wandlerschaltung 180 bereitgestellt werden, auch nach Bedarf (falls erforderlich) (z.B. verstärkt und/oder gefiltert) vor der gewünschten Wandlung von einer Domäne in die andere vorverarbeitet werden.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 einen oder mehrere Verstärker 182 aufweisen. Wie allgemein bekannt ist, ist ein Verstärker eingerichtet, um ein gegebenes Eingabesignal basierend auf der Vorwärtsverstärkung dieses Verstärkers, die auf eine gegebene Anwendung oder einen gegebenen Zweck zugeschnitten werden kann, zu verstärken (oder gegebenenfalls zu dämpfen). Beispielsweise in einigen beispielhaften Ausführungsformen die Erfassungssignale, erzeugt von irgendeinem der Sensoren 160, wie dem sichtbares Licht-Sensor 165 und/oder dem nicht-sichtbares Licht-Sensor 181. In solchen Fällen bereitet die vom Verstärker 182 bereitgestellte Verstärkung (oder Dämpfung) das Erfassungssignale zur weiteren Verarbeitung durch Einstellen der Größe dieser Signale auf einen geeigneten Bereich vor.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 ein oder mehrere Filter 184 aufweisen. Wie allgemein bekannt ist, kann ein Filter eingerichtet sein, um unerwünschte Komponenten eines gegebenen Signals oder Spektrums herauszufiltern, und kann in der analogen oder digitalen Domäne mit einer beliebigen Anzahl geeigneter Konfigurationen (z.B. Tiefpassfilter, Hochpassfilter, Bandpassfilter, Notch-Filter, bimodale Filter, multimodale Filter, Kammfilter, FFT-Filter usw.) implementiert werden. Die gefilterte(n) (entfernten oder verminderten) Komponente(n) können beispielsweise Niederfrequenzrauschen, Hochfrequenzrauschen und/oder andere unerwünschte Signalfrequenzen umfassen. Beispielsweise können in einigen beispielhaften Ausführungsformen die reflektierten Signale, die vom sichtbares Licht-Sensor 165 und/oder vom nicht-sichtbares Licht-Sensor 181 empfangen werden, mit linsenbasierten Filtern gefiltert werden, um unerwünschte Lichtbereiche zu beseitigen. Auf ähnliche Weise können die vom sichtbares Licht-Sensor 165 und/oder vom nicht-sichtbares Licht-Sensor 181 erzeugten Erfassungssignale mit schaltungsbasierten Filtern (analog und/oder digital) gefiltert werden, um ein Rauschsignal zu eliminieren oder auf andere Weise das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 einen oder mehrere Demodulatoren 186 aufweisen. Wie allgemein bekannt ist, ist ein Demodulator eingerichtet, um ein moduliertes Signal, das gemäß einem von einem vorgeschalteten Modulator implementierten Modulationsschema erzeugt wurde, zu demodulieren. Gemäß einigen Ausführungsformen wird ein moduliertes LCom-Signal, das von einem Modulator 174 einer übertragenden Leuchte 100 erzeugt wird, vom sichtbares Licht-Sensor 165 und/oder vom nicht-sichtbares Licht-Sensor 181 empfangen und schließlich an den Demodulator 186 weitergeleitet (z.B. direkt weitergeleitet oder nach Analog-Digital-Wandlung, Verstärkung und/oder Filterung weitergeleitet). In solchen Fällen ist der Demodulator 186 eingerichtet, um dieses LCom-Signal zu demodulieren, um die Lichtquellen-ID der übertragenden Leuchte 100 zu erhalten. Zusätzlich oder alternativ kann der Demodulator 186 eingerichtet sein, um den EIN/AUS-Zustand, den Dimmpegel, die Farbe der Emissionen, die korrelierte Farbtemperatur (CCT) und/oder die Farbsättigung eines empfangenen Signals zu interpretieren. Zu diesem Zweck kann der Demodulator 186 eine aus einer Vielzahl von Modulationstechniken interpretieren, einschließlich der zuvor in Bezug auf den Treiber 120 beschriebenen Modulationsschemata. Zahlreiche Modulations-/Demodulationsschemata können verwendet werden, wie dies im Lichte dieser Offenbarung zu erkennen ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 einen oder mehrere Dekodierer 188 aufweisen. Wie allgemein bekannt ist, ist ein Dekodierer eingerichtet, um ein kodiertes Signal zu dekodieren, das gemäß einem Kodierungsschema erzeugt wurde, das von einem vorgeschalteten Kodierer implementiert wurde. Gemäß einigen Ausführungsformen wird ein kodiertes LCom-Signal, das von einem Kodierer 172 einer übertragenden Leuchte 100 erzeugt wird, vom sichtbares Licht-Sensor 165 und/oder vom nicht-sichtbares Licht-Sensor 181 empfangen und schließlich an den Dekodierer 188 weitergeleitet (z.B. direkt weitergeleitet oder nach Analog-Digital-Wandlung, Verstärkung und/oder Filterung weitergeleitet). In solchen Fällen ist der Dekodierer 188 eingerichtet, um dieses LCom-Signal zu dekodieren, um die Lichtquellen-ID der übertragenden Leuchte 100 zu erhalten. Zusätzlich oder alternativ kann der Dekodierer 188 eingerichtet sein, um den EIN/AUS-Zustand, den Dimmpegel, die Farbe der Emissionen, die korrelierte Farbtemperatur (CCT) und/oder die Farbsättigung eines empfangenen Signals zu interpretieren. Zu diesem Zweck kann der Dekodierer 188 eine Vielzahl von Kodierungstechniken interpretieren, einschließlich der zuvor in Bezug auf den Treiber 120 beschriebenen. Es sei daran erinnert, dass das Modulieren und Kodieren (zusammen mit demodulieren und Dekodieren) hierin austauschbar verwendet werden kann. Beispielsweise können digitale Daten durch Modulieren der Trägeramplitude, der Trägerfrequenz oder der Trägerphase oder einer Kombination von Trägersignalparametern kodiert werden. Es können zahlreiche Kodierungs-/Dekodierungsschemata verwendet werden, wie dies im Lichte dieser Offenbarung zu erkennen ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 einen oder mehrere Sensoren 160 aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 einen Höhenmesser 161 aufweisen. Wenn enthalten, kann der Höhenmesser 161 auf standardmäßige Weise implementiert sein und ist in einigen beispielhaften Ausführungsformen eingerichtet, bei der Ermittlung der Höhe einer LCom-fähigen Host-Leuchte 100 in Bezug auf ein gegebenes festes Niveau (z.B. einen Boden, eine Wand, den Erdboden oder eine andere Oberfläche) helfen. In einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 einen geomagnetischen Sensor 163 aufweisen. Wenn enthalten, kann der geomagnetische Sensor 163 auf standardmäßige Weise implementiert sein und ist in einigen beispielhaften Ausführungsformen eingerichtet, die Ausrichtung und/oder Bewegung einer LCom-fähigen Host-Leuchte 100 relativ zu einem geomagnetischen Pol (z.B. geomagnetischer Norden) oder einer anderen gewünschten Richtung, die nach Wunsch für eine gegebene Zielanwendung oder Endanwendung angepasst werden kann, zu ermitteln.
  • In einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 einen oder mehrere sichtbares Licht-Sensoren 165 und/oder nicht-sichtbares Licht-Sensoren 181 aufweisen. Solche Sensoren können auf standardmäßige Weise implementiert sein und sind in einigen beispielhaften Ausführungsformen zum Erfassen und Messen von sichtbaren (165) und/oder nicht-sichtbaren (181) Lichtpegeln in der Umgebung der LCom-fähigen Host-Leuchte 100, einschließlich des von dieser Umgebung reflektierten kodierten Lichts, eingerichtet. Wie angesichts dieser Offenbarung zu erkennen ist, kann die Belegung eines spezifischen Ortes innerhalb der Umgebung Änderungen des reflektierten Lichts verursachen, das von diesem Ort von den Sensor(en) 165 und/oder 181 empfangen wird. Somit können die Ausgabe(n) des Sensors/der Sensoren 165 und/oder 181 verwendet werden, um Belegungsermittlungen für diesen Ort vorzunehmen. Beispielsweise sind in einigen solchen Fällen die Sensoren 165 und/oder 181 so eingerichtet, dass sie unter anderem Änderungen der Reflexionen des sichtbaren Lichts erfassen und ein Erfassungssignal zur weiteren Verarbeitung, wie beispielsweise die Verstärkung durch den Multiplikator 176 oder Verstärker 182, Filtern durch Filter 184 und/oder Umwandlung durch Wandlerschaltung 180, ausgeben. Die Sensordaten können lokal für die Leuchte 100 und/oder von einem entfernten Server oder einer Rechenvorrichtung verarbeitet werden, die kommunikativ mit der Leuchte 100 gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen weist die an der Leuchte 100 durchgeführte Verarbeitung jede erforderliche Filterung und Verstärkung zusammen mit dem Vergleichen des Sensorsignals mit einem Basissignal auf, um zu ermitteln, ob sich der Belegungszustand dieses Ortes geändert hat. Der Vergleich kann beispielsweise durch einen Prozessor 140 durchgeführt werden. In anderen Ausführungsformen kann der Vergleich durch die Rechenvorrichtung 200 oder den Server 300 durchgeführt werden. Andere Rechenschemata sind offensichtlich.
  • In einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 einen Gyroskop-Sensor 167 aufweisen. Wenn enthalten kann der Gyroskop-Sensor 167 auf standardmäßige Weise implementiert sein und kann in einigen beispielhaften Ausführungsformen eingerichtet sein, die Ausrichtung (z.B. Rollen, Neigen und/oder Gieren) der LCom-fähigen Host-Leuchte 100 zu ermitteln. In einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 einen Beschleunigungsmesser 169 aufweisen. Wenn enthalten, kann der Beschleunigungsmesser 169 auf standardmäßige Weise implementiert sein und kann in einigen beispielhaften Ausführungsformen eingerichtet sein, eine Bewegung der LCom-fähigen Host-Leuchte 100 zu erfassen.
  • In jedem Fall kann ein gegebener Sensor 160 einer gegebenen LCom-fähigen Host-Leuchte 100 eine mechanische Komponente und/oder Festkörperkomponente aufweisen, wie dies für eine gegebene Zielanwendung oder Endanwendung erwünscht ist. Es sollte auch angemerkt werden, dass die vorliegende Offenbarung nicht nur auf diese beispielhaften Sensoren 160 beschränkt ist, da zusätzliche und/oder unterschiedliche Sensoren 160 bereitgestellt werden können, wie dies für eine gegebene Zielanwendung oder Endanwendung gemäß einigen anderen Ausführungsformen gewünscht ist. Angesichts dieser Offenbarung werden zahlreiche Konfigurationen ersichtlich sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine gegebene LCom-fähige Leuchte 100 ein Kommunikationsmodul 170 aufweisen, das nach Wunsch für drahtgebundene Kommunikation (z.B. Universal Serial Bus oder USB, Ethernet, FireWire usw.) und/oder drahtlose Kommunikation (z.B. Wi-Fi, Bluetooth usw.) eingerichtet sein kann. Gemäß einigen Ausführungsformen kann das Kommunikationsmodul 170 eingerichtet sein, um lokal und/oder entfernt unter Verwendung eines aus einer Vielzahl von drahtgebundenen und/oder drahtlosen Kommunikationsprotokollen zu kommunizieren, einschließlich zum Beispiel: einem digitalen Multiplexer (DMX) -Schnittstellenprotokoll; einem Wi-Fi-Protokoll (z.B. IEEE 802.11), einem Funkfrequenz (RF) - Kommunikationsprotokoll; einem Bluetooth-Protokoll; einem DALI (Digital Addressable Lighting Interface) -Protokoll; einem ZigBee-Protokoll; und/oder einer Kombination von einem oder mehreren davon. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die vorliegende Offenbarung nicht nur auf diese beispielhaften Kommunikationsprotokolle beschränkt ist, sondern im allgemeineren Sinne und gemäß einigen Ausführungsformen jedes/jeder geeignete drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikationsprotokoll, Standard und/oder benutzerdefiniert/proprietär vom Kommunikationsmodul 170 verwendet werden kann, wie es für eine gegebene Zielanwendung oder Endanwendung gewünscht wird. In einigen Fällen kann das Kommunikationsmodul 170 eingerichtet sein, um die Inter-Leuchten Kommunikation zwischen LCom-fähigen Leuchten 100 zu erleichtern. Zu diesem Zweck kann das Kommunikationsmodul 170 eingerichtet sein, um beliebige geeignete drahtgebundene und/oder drahtlose Übertragungstechnologien (z.B. Funkfrequenz (oder RF)-Übertragung, Infrarot (oder IR)-Lichtmodulation usw.), wie für eine gegebene Zielanwendung oder Endanwendung gewünscht. Andere geeignete Konfigurationen für das Kommunikationsmodul 170 hängen von einer gegebenen Anwendung ab und werden im Lichte dieser Offenbarung ersichtlich.
  • 3 veranschaulicht ein beispielhaftes Senden und Empfangen von Licht, das mit einer Lichtquellen-ID kodiert ist, wie es von einer LCom-fähigen Leuchte 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung übertragen und empfangen werden kann. Wie zu sehen ist, verwendet die übertragende Leuchte 100 (links in 3 dargestellt) einen Modulator 174, um die Lichtquellen-ID (100101011) in das vom Treiber 120 erzeugte Ansteuersignal zu kodieren, was wiederum bewirkt, dass die Lichtquelle 110 mit der Lichtquellen-ID kodiertes Licht emittiert. Wie weiter zu sehen ist, verwendet die empfangende Leuchte 100 (rechts in 3 dargestellt) einen Fotosensor 181, um reflektierte Instanzen des von der übertragenden Leuchte emittierten kodierten Lichts zu erfassen. In dieser beispielhaften Ausführungsform werden die Erfassungssignale durch den Verstärker 182 verstärkt, durch das Filter 184 gefiltert und durch den Demodulator 186 demoduliert, um die Lichtquellen-ID (100101011) aus den empfangenen kodierten Lichtreflexionen zu dekodieren. In anderen Ausführungsformen ist zu beachten, dass die Modulations- oder Kodierungsfunktion, die von der Komponente 174 (und/oder ggfs. 172) bereitgestellt wird, direkt in dem Treiber 120 (z.B. programmierbares Ansteuersignal) integriert sein kann. Ebenso kann der Fotosensor 181 (und/oder ggfs. der Sensor 165) in anderen Ausführungsformen direkt in der Signalverarbeitungsschaltung wie 182, 184 und 186 (und/oder 188) integriert sein. Zahlreiche solcher Variationen werden offensichtlich sein. Das reflektierte Lichtsignal wird von einem Teil der Umgebung und/oder einem oder mehrere Besucher(n) auf dem Pfad des übertragenen und/oder reflektierten Lichts reflektiert.
  • Es ist zu beachten, dass das Pulsieren des Ansteuersignals ausreicht, um logische Einsen (z.B. Lichtquelle 110 ein) und Nullen (z.B. Lichtquelle 110 aus) zu kodieren oder auf andere Weise bereitzustellen, um die Lichtquellen-ID innerhalb des emittierten Lichts darzustellen, dies jedoch ist auch ausreichend schnell, um immer noch zu bewirken, dass die Lichtquelle 110 in einer Weise angesteuert wird, in der die Lichtausgabe für das durchschnittliche menschliche Auge konstant zu sein scheint (d.h. die Besucher werden kein Flackern der Lichtquelle 110 wahrnehmen). In noch anderen Ausführungsformen ist das kodierte Licht nicht-sichtbares Licht, und daher gibt es kein vom Menschen wahrnehmbares Flackern. Ferner ist zu beachten, dass die Anzahl der Bits, die die Lichtquellen-ID repräsentieren, in Abhängigkeit von der Anzahl der Lichtquellen 110, die eindeutig repräsentiert werden sollen, variieren kann. Beispielsweise weist die Lichtquellen-ID in dieser beispielhaften Ausführungsform 9 Bits auf, die bis zu 512 eindeutige Lichtquellen-IDs bereitstellen, und kann daher verwendet werden, um 512 eindeutige Lichtquellen 110 oder Leuchten 100 zu identifizieren. Ferner ist zu beachten, dass die empfangende Leuchte wie zuvor erläutert einen Lichtleiter aufweisen kann, um das den Sensoren 165 und/oder 181 zugeordnete FOV anzupassen.
  • Methodik
  • 4 veranschaulicht ein Verfahren zur Mensch-Erfassung und - Bewegungsverfolgung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie zuvor erläutert, kann das Verfahren direkt in einer gegebenen Leuchte ausgeführt werden oder zwischen einer Leuchte und einem Computersystem verteilt sein, das lokal zu der Leuchte und/oder einem von den Leuchten entfernten Computersystem ist, sich jedoch von dieser unterscheidet. Die Methodik kann beispielsweise in einem oder mehrere nicht-flüchtigen maschinenlesbaren Medien enthalten sein, die mit Anweisungen kodiert sind, die, wenn sie von einem oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden, bewirken, dass ein Prozess zur Mensch-Erfassung und - Bewegungsverfolgung ausgeführt wird. Zahlreiche Variationen werden offensichtlich sein.
  • Wie zu sehen ist, weist das Verfahren das Übertragen von Licht, das mit einem Lichtquellen-identifizierenden (ID) Signal kodiert ist, in dem Bereich in Block 402 auf. Das Kodieren der Lichtquellen-ID kann unter Verwendung einer beliebigen Anzahl von Kodierungs- und/oder Modulationstechniken durchgeführt werden, wie zuvor erläutert. In einigen Ausführungsformen ist das kodierte Licht sichtbares Licht, um auch den Bereich zu beleuchten, aber andere Ausführungsformen können nicht-sichtbares Licht sein, wie zuvor erläutert. Die Übertragung kann von einer Vielzahl von Lichtquellen durchgeführt werden, von denen jede eine eindeutige Lichtquellen-ID aufweist und einen spezifischen Ort in dem zu überwachenden Bereich abdeckt, so dass reflektierte Instanzen eines solchen Lichts einer spezifischen Lichtquelle zugeordnet werden können. Es sei daran erinnert, dass eine Überlappung zwischen den Lichtquellen in Ordnung ist und in einigen Ausführungsformen verwendet wird, um die Bewegungsverfolgung zu erleichtern.
  • Das Verfahren fährt mit dem mittels eines Lichtsensors (ggfs. sichtbare und/oder nicht-sichtbare Lichtsensoren) Empfangen des kodierten Lichts, das von dem Bereich zurückreflektiert wird, fort, wodurch ein Erfassungssignal in Block 404 erzeugt wird. Das von dem überwachten Bereich reflektierte Licht ändert sich aufgrund physischer Änderungen innerhalb des Bereichs, wie z.B. der Platzierung oder Bewegung von Möbeln oder anderen Objekten sowie der Anwesenheit und Bewegung von Menschen. Es sei ferner daran erinnert, dass in einigen Ausführungsformen ein Lichtleiter verwendet wird, um das FOV des Sensors anzupassen, so dass der Licht-geleitete Sensor einem spezifischen Ort oder Unterbereich des Bereichs zugeordnet werden kann. Somit kann die Aktivität innerhalb dieses spezifischen Ortes überwacht werden, um die Bewegung in diesen Ort hinein und aus diesem heraus zu verfolgen. Zu diesem Zweck kann ein gegebener überwachter Ort zu einem gegebenen Zeitpunkt den Status belegt oder unbelegt haben, wie durch Änderungen der Erfassungssignale erfasst wird. In einigen Ausführungsformen können diese Status beispielsweise in einer Datenbank gespeichert werden, die nach Lichtquellen-ID oder Ort indiziert ist, obwohl eine beliebige Anzahl von Speicherschemata verwendet werden kann. Wie wiederum erläutert wird, kann eine solche Datenbank zur effizienten Bewertung der Belegung sowie der Bewegung von Besuchern von einem Ort zum anderen in dem Bereich verwendet werden.
  • Das Verfahren fährt in Block 406 mit der Verarbeitung des Erfassungssignals, das das reflektierte Lichtsignal repräsentiert, fort. Die Verarbeitung kann von einer Ausführungsform zur nächsten variieren und hängt jedoch von Faktoren wie dem verwendeten Lichtsensor und der Qualität des Erfassungssignals ab, weist jedoch in einigen Fällen das Verstärken und Filtern des Erfassungssignals nach Bedarf sowie ein Messen oder anderweitiges Extrahieren verschiedener Parameter des Erfassungssignals auf, um Erfassungssignal-Daten bereitzustellen, die zur Beurteilung des Belegungszustands des korrespondierenden Ortes verwendet werden können. In einigen Ausführungsformen weist diese Bewertung das Vergleichen der Erfassungssignal-Daten mit aktuellen Basisliniendaten auf, wie nachfolgend erläutert wird. Die Erfassungssignal-Daten können zum Beispiel eine oder mehrere Eigenschaften des Erfassungssignals wie Signalamplitude, Frequenz und Modulations- und/oder Kodierungsschema aufweisen.
  • Das Verfahren fährt in Block 408 mit einem Dekodieren oder anderweitigen Extrahieren der Lichtquellen-ID aus dem Erfassungssignal fort. Die Lichtquellen-ID kann verwendet werden, um das reflektierte Licht einer spezifischen Lichtquelle an einem bekannten Ort innerhalb des überwachten Bereichs zuzuordnen. Das Dekodieren kann lokal (z.B. mittels des Prozessors 140 oder der Rechenvorrichtung 200) oder entfernt (z.B. mittels des Servers 300) erfolgen. In einer Ausführungsform weist die Lichtquelle eine LED auf, die moduliertes sichtbares Licht emittiert, obwohl andere Lichtquellen und Lichtspektren verwendet werden können, wie zu erkennen ist. In einigen solchen Ausführungsformen kann die Modulation der LED erreicht werden, indem digitale Signale (logische Einsen und Nullen) an eine abstimmbare Konstantstrom-Stromversorgung angelegt werden, wodurch die Lichtquelle entsprechend mit einer relativ hohen Rate ein- (z.B. logische 1) und ausgeschaltet (z.B. logisch 0) wird, so dass die Lichtquelle für das menschliche Auge konstant eingeschaltet oder auf andere Weise flackerfrei zu sein scheint (wie in dem in 3 dargestellten Beispiel veranschaulicht ist). In jedem Fall ist eine solche Modulation/Kodierung bekannt oder wird auf andere Weise erkannt und der logische Lichtquellen-ID-Code kann ermittelt werden. Es kann eine beliebige Anzahl von Kodierungs-/Modulations- und komplementären Dekodierungs-/Demodulationsschemata verwendet werden. In einem beispielhaften Anwendungsfall ist die Fotodiode oder ein anderer Fotosensor auf den Boden des Bereichs gerichtet und empfängt das vom Boden reflektierte Lichtsignal. Zahlreiche derartige Anwendungsfälle sind im Lichte dieser Offenbarung ersichtlich. In solchen Fällen ist zu beachten, dass das Erfassungssignal, das dem erfassten Signal entspricht, auf einem Oszilloskop im Zeitbereich betrachtet werden kann, um weiter zu erkennen, wie die Lichtquellen-ID erfasst werden kann (basierend auf dem vom Sender verwendeten Modulations-/Kodierungsschema), sowie eine Änderung der Belegung (wie durch den Vergleich der dargestellten 12 und 13 veranschaulicht ist, der der Reihe nach diskutiert wird) erfasst werden kann.
  • Das Verfahren fährt in Block 410 mit dem Vergleichen der Erfassungssignal-Daten mit den aktuellen Basisliniendaten fort und ermittelt in Block 412, ob die Ähnlichkeit zwischen den Erfassungssignal-Daten und den aktuellen Basisliniendaten innerhalb eines Schwellenwerts liegt (oder nicht). Wie fern er ersichtlich ist, kann, wenn die Ermittlung einen Mangel an Ähnlichkeit angibt, das Verfahren in Block 414 ferner das Signalisieren oder anderweitige Angeben einer Änderung des Belegungszustands (Bewegung eines Menschen in diesen Ort oder aus diesem heraus) aufweisen. Dieses Signal oder diese Angabe kann auf unterschiedliche Art und Weise verwendet werden, beispielsweise eine Änderung der Beleuchtungs- und/oder Umgebungssteuerung auszulösen (z.B. je nach Belegung oder Nichtbelegung Licht und Klimaanlage ein- oder ausschalten) oder einen Alarm (z.B. Eindringling-Alarm) auszulösen. In solchen Fällen fährt das Verfahren in Block 417 mit der Aktualisierung der Basislinie fort, um die neuen Erfassungssignal-Daten widerzuspiegeln. Wenn andererseits die Ermittlung eine Ähnlichkeit zwischen den Erfassungssignal-Daten und den aktuellen Basisliniendaten angibt, dann kann der Belegungszustand dieses Ortes als unverändert abgeleitet werden und die Basislinie kann unverändert bleiben. In anderen Ausführungsformen kann jedoch in Block 406, obwohl keine Änderung des Belegungszustands (keine Bewegung) ermittelt wurde, die Basislinie in Block 416 mit den neuesten erhaltenen Daten aktualisiert werden. Dies ist beispielsweise in Fällen hilfreich, in denen sich der aktuelle Besucher noch am Ort befindet, jedoch einen Stuhl oder ein anderes Objekt bewegt hat. Zu diesem Zweck können durch Aktualisieren der Basisliniendaten unabhängig davon, ob sich der Belegungsstatus geändert hat, fortlaufende Vergleiche durchgeführt werden (jeder neue Messwert ist relativ zum vorherigen Messwert).
  • Der Vergleich in Block 410 kann auf verschiedene Weise erreicht werden, wie zu erkennen ist. In einer beispielhaften Ausführungsform weist der Vergleich das Vergleichen einer oder mehrerer Eigenschaften des reflektierten Signals (z.B. der Signalamplitude) mit denen der Eigenschaften des reflektierten Signals der aktuellen Basislinie auf. Die aktuellen Eigenschaften des reflektierten Basisliniensignals sind der Lichtquellen-ID zugeordnet und können gemäß einigen Ausführungsformen unter Verwendung dieser Lichtquellen-ID abgerufen oder auf andere Weise abgerufen werden. Wenn sich beispielsweise die in Block 408 erhaltene reflektierte Signalamplitude ausreichend von der aktuellen Basislinienamplitude unterscheidet (basierend auf einer minimalen Schwellenamplituden-Differenz), kann eine Änderung des Belegungszustands innerhalb des korrespondierenden Ortes abgeleitet werden. Es ist zu beachten, dass die verglichenen Amplituden (oder andere Parameter) jeweils ein Satz von Amplituden sein können. In solchen Fällen können die Amplitudensätze beispielsweise in einem Vektorformat dargestellt werden, um den Vergleich zu erleichtern.
  • Die Ermittlung in Block 412 kann eine beliebige Anzahl von Verfahren zum Ermitteln, ob es einen ausreichenden Unterschied zwischen den aktuellen Signal-Daten und den Basisliniendaten gibt, umfassen. In einigen Ausführungsformen weist diese Ermittlung beispielsweise die Verwendung von Berechnungen mit zwei Datenpunkten (z.B. Amplitude aus Block 406 und in der Basislinie angegebene Amplitude) auf, wie beispielsweise die Berechnung einer prozentualen Änderung (z.B. [(X(aktuelle Daten) - X(Basislinie))]/X(Basislinie) * 100) und Vergleichen mit einer Änderungsschwelle. In anderen Ausführungsformen kann ein Satz von Vergleichen oder ein vektorbasierter Vergleich verwendet werden.
  • Beispielhafte Anwendungsfälle für die Mensch-Erfassung und -Verfolgung
  • 5A und 5B veranschaulichen ein Beispielszenario mittels reflektierten Lichts zum Erfassen der Anwesenheit und des Ortes von Menschen innerhalb eines Bereichs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In diesem Beispiel ist eine Vielzahl von Leuchten 100 (fünf davon mit den Bezeichnungen #1 bis #5 bezeichnet) in der Decke eines Bereichs installiert. Die Leuchten 100 können beispielsweise das Verfahren von 4 ausführen, obwohl andere Variationen und Ausführungsformen im Lichte dieser Offenbarung ersichtlich sind.
  • Die Leuchten 100 übertragen Licht in den Bereich. Zusätzlich weist jede Leuchte 100 einen Licht-geleiteten Fotosensor (z.B. eine Fotodiode mit einem kegelförmigen Lichtleiter, der effektiv das FOV der Fotodiode definiert) auf. Wie weiter zu sehen ist, ist das übertragene Licht mit einer Lichtquellen-ID kodiert. Der Code ist für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar, wird jedoch von den Fotosensoren erfasst. In diesem Beispielfall sendet die Leuchte #1 mit 000001 kodiertes Licht aus, die Leuchte #2 sendet mit 000010 kodiertes Licht aus, die Leuchte #3 sendet mit 000011 kodiertes Licht aus, die Leuchte #4 sendet mit 000100 kodiertes Licht aus und die Leuchte #5 sendet mit 000101 kodiertes Licht aus. Wenn der Raum nicht belegt ist, wird das übertragene Licht von Oberflächen (z.B. Wänden, Türpfosten usw.) und Gegenständen (z.B. Couch) in dem Bereich reflektiert. Es ist zu beachten, dass das reflektierte Licht mit der Lichtquellen-ID kodiert bleibt. Obwohl in diesem Beispiel fünf Leuchten vorgesehen sind, kann eine beliebige Anzahl von Leuchten verwendet werden, um den Bereich zu beleuchten, und der beleuchtete Bereich kann eine beliebige Anzahl von Konfigurationen (z.B. Großraumbüro oder andere Büroräume mit Fluren, einem Haus, einer Gesundheitseinrichtung usw., wie ersichtlich ist) aufweisen. Wie in 5B zu sehen ist, werden ein oder mehrere übertragene Lichtsignale vom Menschen als reflektiertes Licht reflektiert, wenn sich ein Besucher durch den Bereich bewegt. Alternativ kann der Besucher Lichtsignale blockieren, anstatt Lichtsignale zurück zum Sensor zu reflektieren. In beiden Fällen ändert die Anwesenheit eines Besuchers das von den Fotosensoren erfasste reflektierte Licht.
  • 6A veranschaulicht eine Ansicht von oben nach unten eines beispielhaften Mensch-Erfassungs- und Verfolgungssystems mittels reflektierten Lichts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie zu sehen ist, enthält das System mehrere Leuchten (sechs davon mit den Bezeichnungen #1 bis #6), die an der Decke eines Raums installiert sind. Der Raum ist in Bereiche unterteilt, z.B. die Orte A, B, C usw. Die Leuchten senden mit ihren jeweiligen ID-Signalen kodiertes Licht in den Raum. Das Licht der Leuchten kann durch den Raum übertragen oder auf bestimmte Bereiche im Raum beschränkt werden. Zum Beispiel überträgt die Leuchte #4 Licht in den Bereich B und möglicherweise in andere Bereiche, was in Ordnung ist. Wie weiter zu sehen ist, wird das von der Leuchte #4 übertragene Licht von der Umgebung innerhalb des Bereichs B reflektiert, und zumindest ein Teil dieses reflektierten Lichts wird am Fotosensor der Leuchte #1 empfangen. In einigen solchen Ausführungsformen ist der dem Fotosensor der Leuchte #1 zugeordnete Lichtleiter so geformt oder auf andere Weise angeordnet, dass er nur von Bereich B reflektiertes Licht durchlässt und Licht von anderen Bereichen blockiert. Beispielsweise erfasst der Fotosensor der Leuchte #1 mit einem solchen FOV kein von Bereich A oder Bereich C reflektiertes Licht. In einem allgemeineren Sinne kann die Leuchte so eingerichtet werden, dass sie selektiv Licht von einem oder mehreren Bereichen innerhalb des Raums erfasst um den gesamten Raum abzudecken. Auf diese Weise kann die Bewegung in und aus dem Bereich B von der Leuchte #1 und andere Bereiche von anderen Leuchten erfasst werden. Wie zu erkennen ist, können zahlreiche Permutationen vorgenommen werden. Es ist zu beachten, dass die Leuchten, wie z.B. die Leuchte #1, möglicherweise andere Sensoren mit FOVs aufweisen, die auf andere Bereiche innerhalb des Raums beschränkt sind, und daher möglicherweise Bewegungen in mehreren Bereichen erfassen können. Aufgrund der im reflektierten Licht kodierten ID-Signale können Leuchten auch die Lichtquellen des reflektierten Lichts erfassen und dadurch Bewegungen in gegebenen Bereichen des von den Lichtquellen beleuchteten Raums erfassen, selbst wenn das FOV eines Sensors nicht unbedingt durch einen Lichtleiter begrenzt ist.
  • 6B veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Mensch-Erfassungs- und Verfolgungssystems mittels reflektierten Lichts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In diesem Beispiel ist das System wie in 6A beschrieben. Aus dieser Perspektive kann gesehen werden, dass von der Leuchte #4 übertragenes Licht in den Bereich B eintritt und von diesem reflektiert wird. Das reflektierte Licht, das mit dem ID-Signal der Leuchte #4 kodiert ist, wird vom Bereich B zur Leuchte #1 und ihrem Licht-geleiteten Fotosensor reflektiert. In diesem Beispiel begrenzt der Lichtleiter für den Fotosensor der Leuchte #1 das FOV dieses Fotosensors auf Bereich B. Es ist zu beachten, dass die Form eines Lichtleiters (quadratisch, rechteckig, kreisförmig oder eine andere geeignete Form) auf einem Fotosensor effektiv die Form des vom Sensor abgedeckten FOV bestimmt. Hier hat der Lichtleiter eine rechteckige Form und somit ist der Bereich B im Allgemeinen auch rechteckig.
  • In dem Beispiel von 6C ist das System wie in 6A und 6B beschrieben. Wie zu sehen ist, hat sich ein Mensch in den Bereich B bewegt. Die Anwesenheit und Bewegung des Menschen innerhalb des Bereichs B kann von der Leuchte #1 aufgrund von Änderungen des reflektierten Lichts, das am Licht-geleiteten Fotosensor der Leuchte #1 empfangen wird, erfasst werden. Es ist zu beachten, dass der Besucher entweder Licht anders zur Leuchte #1 reflektiert oder Licht daran hindert, zur Leuchte #1 reflektiert zu werden. In jedem Fall bewirkt der Besucher eine Änderung des Profils des reflektierten Lichts.
  • 7A - B bis 10A - B veranschaulichen zusammen einen anderen beispielhaften Anwendungsfall der Mensch-Erfassung und -Verfolgung über einen Zeitraum gemäß einer Ausführungsform anhand von perspektivischen Ansichten und korrespondierenden Diagrammen, die Sensordatenablesungen von den verschiedenen Leuchten in dem Bereich veranschaulichen. Genau wie bei den in den 5A - B und 6A - C dargestellten beispielhaften Anwendungsfällen können die Leuchten beispielsweise das Verfahren von 4 ausführen, obwohl Variationen im Lichte dieser Offenbarung ersichtlich sind.
  • Wie in 7A zu sehen ist, ist das System auf ähnliche Weise eingerichtet, indem es sechs mit #1 bis #6 bezeichnete Leuchten aufweist und der zu überwachende Raum in Bereiche, einschließlich der Bereiche A, B, C, und so weiter, unterteilt ist. Es ist zu beachten, dass sich die Bereiche möglicherweise überlappen oder nicht, und das ist in Ordnung. Es versteht sich, dass ein Überlappungsbereich ermöglicht, dass mehr Daten verwendet werden, um die Belegung dieses Bereichs zu bestätigen. Zusätzlich sind alle Leuchten in dieser beispielhaften Ausführungsform LCom-fähig mit einem oder mehrere Licht-geleiteten Fotosensoren (wie dem sichtbares Licht-Sensor 165 und/oder dem nicht-sichtbares Licht-Sensor 181). So verfügt beispielsweise jede Leuchte über einen Fotosensor mit einer lichtleitenden Kappe, die das erfassende FOV des jeweiligen Sensors auf einen korrespondierenden der mit A, B oder C gekennzeichneten Bereiche begrenzt.
  • Wie in 7A weiter zu sehen ist, ist zum Zeitpunkt T = 1 ein Besucher im Begriff, den Raum zu betreten, hat ihn jedoch noch nicht betreten. Alle sechs Leuchten übertragen Licht, das mit ihrer eigenen eindeutigen Lichtquellen-ID (sichtbar und/oder nicht-sichtbar) kodiert ist, in den Raum, einschließlich in die Bereiche A, B und C, wie in der 6A -C veranschaulicht. Zusätzlich empfangen mindestens einige der Leuchten Licht, das von mindestens einem korrespondierenden Bereich innerhalb des derzeit nicht belegten Raums reflektiert wird. Wie beispielsweise allgemein unter Bezugnahme auf 7B zu sehen ist, erfasst die Leuchte #1 in diesem Beispielfall reflektiertes Licht von den Bereichen A, B und C. Jede der anderen Leuchten (#2 bis #6) kann ein ähnliches Diagramm aufweisen, das Bereiche und Lichtquellen veranschaulicht, von denen diese jeweiligen Leuchten reflektiertes Licht empfangen, sowie die korrespondierenden Sensordaten. Es ist zu beachten, dass es neben A, B und C auch andere Bereiche geben kann, in denen Licht reflektiert werden kann. Es ist ferner zu beachten, dass das Vorhandensein und die Position des Schreibtisches 704 und des Stuhls 702 Lichtreflexionen beispielsweise in Bereich A beeinflussen können. Wie weiter zu erkennen ist, geben die in der Tabelle von 7B angegebenen Sensordaten eine Basislinie für den aktuellen Zustand von Bereichen A, B und C des unbelegten Raums an, wie er vom Fotosensor der Leuchte #1 „„gesehen‟ wird. Es ist ferner zu beachten, dass diese Basislinie die aktuelle Position des Stuhls 702 enthält, der ein bewegliches Objekt ist. Die in der Tabelle aufgeführten Werte können beispielsweise durchschnittliche Intensitätspegel oder Signalamplituden sein, die aus einem oder mehrere vom Fotosensor erzeugten Erfassungssignalen abgeleitet sind, oder ein einzelner Intensitätspegel oder eine einzelne Signalamplitude, wie sie vom Fotosensor erzeugt werden. Diese Werte können in einer Datenbank gespeichert oder anderweitig verwaltet werden, auf die Prozessor(en) zugreifen können, die die Methodik ausführen.
  • Wie aus der 7A - 7B weiter ersichtlich ist, kann die Position der Quellen-Leuchte relativ zur erfassenden Leuchte die Sensormesswert beeinflussen. Beispielsweise sind die Quellen-Leuchten #3 und #6 am weitesten von der erfassenden Leuchte #1 entfernt und daher wird an der Leuchte #1 ein Messwert von 0,0 erhalten, da nicht genügend Licht von den Leuchten #3 und #6 zur Leuchte #1 reflektiert wird. In ähnlicher Weise wird reflektiertes Licht von der Leuchte #5 durch den Lichtleiter blockiert, der dem Empfang der Leuchte #1 zugeordnet ist, und somit wird bei der Leuchte #1 ein Messwert von 0,0 erhalten, da er von der Leuchte #5 empfangen wird. Wie in 7B weiter zu sehen ist, sind die stärksten von der Leuchte #1 erfassten Signale die lichtreflektierten Signale der Leuchte #1 von jedem der Bereiche A, B und C in diesem speziellen Beispielszenario.
  • Wie in 8A veranschaulicht ist, hat der Besucher bei T = 2 nun den überwachten Raum, insbesondere Bereich B, betreten. Wie in 7A erörtert, übertragen alle Leuchten ihre eigene eindeutige ID als Licht in den Raum. Wie sich die Anwesenheit des Besuchers in Bereich B auf das Profil des reflektierten Lichts auswirkt, hängt weitgehend vom Reflexionsvermögen des Besuchers ab (z.B. Kopf und Kleidung des Besuchers). In einigen Fällen kann der Besucher beispielsweise tatsächlich größtenteils reflektiertes Licht blockieren, das normalerweise von der Leuchte #1 empfangen wird, wodurch ein kleineres (geringere Größe/Amplitude) Erfassungssignal verursacht wird. In anderen Fällen kann der Besucher tatsächlich meistens Licht reflektieren, das normalerweise aus größerer Entfernung oder überhaupt nicht zur Leuchte #1 reflektiert wird, wodurch ein größeres (größere Größe/Amplitude) Erfassungssignal verursacht wird. Zum Beispiel und wie in der beispielhaften Änderung der Sensordaten zu sehen ist, die in den 7B und 8B dargestellt sind, ist der Besucher reflektierend und verursacht eine Zunahme in der Stärke des Erfassungssignals (ein Anstieg von 0,5 auf 1,1) basierend auf dem Licht der Leuchte #1, das vom Bereich B zurück zum Licht-geleiteten Fotosensor der Leuchte #1 reflektiert wird. Der Messwert der Quellen-Leuchte 2 hat sich ebenfalls von 0,1 auf 0,3 erhöht. Es ist zu beachten, dass der Messwert von der Quellen-Leuchte 4 von 0,5 auf 0,2 gesunken ist. Diese Abnahme kann noch immer auf eine Belegung in Bereich B aufgrund einer Änderung einer Vielzahl von Faktoren hinweisen, beispielsweise kann der Besucher mehr Licht von der Quellen-Leuchte 4 blockieren, was zu einer Abnahme des reflektierten Lichts, das den Sensor der Leuchte erreicht #1, führt.
  • In solchen Fällen können Änderungen des Basislinienreflexionsprofils, die größer als ein gegebener Schwellenwert für einen gegebenen Bereich sind, verwendet werden, um eine Änderung der Belegung dieses Bereichs anzugeben. Zum Beispiel kann, wie zuvor unter Bezugnahme auf die 1 und 4 erläutert, die Leuchte #1 (oder die Rechenvorrichtung 200 oder der Server 300) die reflektierten Signal-Daten in Bereich B mit zuvor ermittelten Basisliniendaten vergleichen (z.B. 1,1-0,5 = 0,6), ermitteln, dass das reflektierte Licht von Bereich B bei T = 2 nicht innerhalb der Ähnlichkeitsschwelle der Basislinie liegt (z.B. 0,6 ist> Schwelle, wobei der Schwellenwert 0,25 oder weniger beträgt), ein Signal senden, dass die Belegung von Bereich B angibt (z.B. um die sichtbare Beleuchtung oder zusätzliche sichtbare Beleuchtung für Bereich B einzuschalten und die Basislinie mit den aktuellen Sensorwerten bei T = 2 zu aktualisieren (z.B. überschreibe Tabelle aus 8B über Tabelle aus 7B in einer Datenbank).
  • Wie in 9A bei T = 3 veranschaulicht, sitzt der Besucher nun am Schreibtisch 704, der sich in Bereich A befindet. Wie unter Bezugnahme auf 8A - 8B erläutert, kann Licht von dem Besucher reflektiert werden und/oder vom Besucher blockiert werden, was zu unterschiedlichen Messwerten durch Sensoren mit einem FOV in Bereich A führt, wie durch die Methodik erkannt wird (z.B. 4). Die in 9B angegebenen Sensormesswerte veranschaulichen eine Reihe von Dingen. Beispielsweise ist das von der Leuchte #1 aus Bereich B empfangene Reflexionssignal jetzt von 1,1 auf seinen ursprünglichen Basislinienwert von 0,5 zurückgegangen, während das von Leuchte #1 aus Bereich A empfangene Reflexionssignal von 0,5 auf 1,1 gestiegen ist. Dies weist wahrscheinlich darauf hin, dass sich der Besucher von Bereich B zu Bereich A bewegt hat. Es ist zu beachten, dass die Verwendung der Basislinie von T = 1 zu einer falschen Messung der Nichtbewegung in Bereich B führen würde, da in diesem Beispielszenario die statische Umgebung in Bereich B bei T = 3 dieselbe ist wie bei T = 1; zwischen T = 2 und T = 3 bewegte sich der Mensch jedoch aus Bereich B in Bereich A. Somit hat das System nun einen Hinweis auf Bewegung im Raum in Bereich B bei T = 2 und T = 3 und auf Bewegung in Bereich A bei T = 3 erhalten. Auf diese Weise kann das System durch zeitnahe Aktualisierung der Basislinie die Bewegung über den Raum über die Zeit verfolgen. Wenn der Besucher am Schreibtisch 704 bleibt, ohne eine Bewegungserfassung durch Ändern der Lichtreflexionen in Bereich A auszulösen, kann menschliche Anwesenheit abgeleitet werden, da das System die Bewegung in den Bereich A hinein verfolgt, die Bewegung aus dem Bereich A heraus jedoch noch nicht verfolgt hat.
  • Wie in 10A bei T = 4 veranschaulicht, hat der Besucher den Bereich A verlassen und den überwachten Raum durch eine Tür verlassen. Es ist zu beachten daher in der korrespondierenden Tabelle von 10B, dass das von der Leuchte #1 aus Bereich A empfangene Reflexionssignal in diesem Beispielszenario von 1,1 auf seinen ursprünglichen Basislinienwert von 0,5 zurückgegangen ist. Es ist ferner zu beachten, dass der Besucher den Stuhl 702 an einen anderen Ort in Bereich A bewegt hat, als er sich bei T = 1 befand. Daher unterscheiden sich die Sensorwerte an Leuchte #1 für Bereich A bei T = 4 von den Sensorwerten an Leuchte #1 für Bereich A bei T = 1. Diese Änderung wird, wie zuvor erläutert, bei 416 in der Basislinie erfasst. Es ist weiter zu erkennen, dass der Besucher beim Übergang vom Schreibtisch 704 zur Türöffnung als durch den Bereich B und/oder C hindurchgegangen verfolgt worden sein kann, und dass die Verfolgung einer solchen Zwischenbewegung im Lichte dieser Offenbarung offensichtlich ist (z.B. berechnet nach der Methodik von 4). Andererseits haben sich die Messwerte von Licht, das vom Bereich B reflektiert wird, relativ zu T = 3 nicht geändert, und daher kann eine statische Umgebung abgeleitet werden.
  • 11 veranschaulicht einen Satz von Tabellen, die ein Beispiel von Sensordatenablesungen von allen Leuchten eines gegebenen Systems in einem gegebenen Raum zu einem gegebenen Zeitpunkt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Wie zu sehen ist, weist diese beispielhafte Ausführungsform sechs Leuchten (1 bis 6) auf, den jeweils Fotosensoren mit FOVs zugeordnet sind, die auf die Bereiche A, B und C innerhalb des überwachten Raums beschränkt sind. Jede Leuchte 1-6 überträgt Licht, das mit einem Lichtquellen-identifizierenden Signal kodiert ist, in den Raum. Die Werte in den Diagrammen repräsentieren zugeordnete Sensormesswerte des empfangenen reflektierten Lichts an jeder Leuchte für einen gegebenen Belegungszustand (belegt oder unbelegt). Änderungen der Messwerte über die Zeit können verwendet werden, um die Bewegung in dem überwachten Raum zu verfolgen, wie hierin verschiedentlich erklärt wurde. Es ist ferner zu beachten, dass mehrere Besucher innerhalb des Raums identifiziert und verfolgt werden können.
  • 12 ist ein Oszilloskop-Diagramm, das ein reflektiertes Lichtsignal veranschaulicht, wie es vom Fotosensor einer LCom-fähigen Leuchte aus einem unbelegten Bereich gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung empfangen wurde. Das Diagramm 1202 veranschaulicht die Amplitude des empfangenen reflektierten Signals im Zeitbereich, gesehen von einem Oszilloskop, in einer statischen Umgebung (wenn sich niemand innerhalb des Erfassungsbereichs des Fotosensors bewegt). Wie zu sehen ist, bleibt die Amplitude des reflektierten Signals nahezu konstant (die diskrete Änderung zwischen zwei Werten ist auf die Modulation des Lichtquellen-identifizierenden Signals zurückzuführen). 13 ist ein Oszilloskop-Diagramm, das ein reflektiertes Lichtsignal veranschaulicht, wie es vom Fotosensor einer LCom-fähigen Leuchte aus einem Bereich empfangen wird, in dem ein Besucher anwesend ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Diagramm 1302 veranschaulicht deutlich eine nicht triviale Änderung der Amplitude über die Zeit als Reaktion auf Änderungen des Belegungszustands innerhalb des Erfassungsbereichs des Fotosensors, der das reflektierte Signal empfängt. Die Modulation des Lichtquellen-identifizierenden Signals kann in diesem Beispiel auch in den kleineren Änderungen innerhalb des Gesamtsignals gesehen werden.
  • Zusätzlich und wie zuvor erläutert, kann in einigen Ausführungsformen die Form des vom Fotosensor erzeugten Erfassungssignals (wie beispielsweise auf einem in 13 veranschaulichten Oszilloskop oder einem anderen Signalanalysewerkzeug gesehen und gemessen) verwendet werden, um zusätzliche Informationen, die die Art der Bewegung (z.B. Geschwindigkeit und Verweilzeit) identifizieren können, die dem erfassten Besucher zuzuschreiben sind, zu extrahieren. Zum Beispiel kann die Geschwindigkeit des Besuchers aus der Änderung der Signalamplitude über die Zeit extrahiert werden. Genauer gesagt kann, wie in dem in 13 dargestellten Beispieldiagramm veranschaulicht ist, eine schnellere Bewegung abgeleitet werden, wenn die Senke/der Abfall der Amplitude enger war (in Bezug auf die horizontale Zeitachse). In dem veranschaulichten Beispielfall beträgt der Amplitudenabfall ungefähr 1,5 vertikale Einheiten und überspannt ungefähr 8 horizontale Einheiten. Bei 100 Millisekunden (ms) pro Einheit für die horizontale Zeitachse ist die Breite der Amplitudensenke etwa 800 ms breit. Diese Breite von 800 ms kann beispielsweise mit einer regulären oder durchschnittlichen Schrittgeschwindigkeit korreliert werden. In einem Szenario, in dem der Besucher joggt oder schnell geht, würde der Amplitudenabfall immer noch etwa 1,5 vertikale Einheiten betragen, würde jedoch beispielsweise nur etwa 4 horizontale Einheiten umfassen, um eine Breite von etwa 400 ms bereitzustellen. Diese Breite von 400 ms könnte mit einem Joggen oder einem schnellen Gehen korreliert werden. Solche Korrelationen können beispielsweise basierend auf empirischer oder anekdotischer Daten oder basierend auf theoretischen Modellen und Annahmen berechnet werden.
  • Ebenso kann die Zeit, die ein Besucher an einem gegebenen Ort verweilt oder bleibt, aus der absoluten Breite der Amplitudensenke ermittelt werden, die eine beliebige Zeitdauer (Sekunden bis viele Minuten oder sogar Stunden, abhängig von der Aktivität des Besuchers) sein kann. Dies liegt daran, dass die Amplitude des Sensorsignals so lange in der gesenkten Position verbleibt, wie der Besucher an diesem Ort verbleibt. Diese Dauer kann, wie zu erkennen ist, mit einer Belegungszeit korreliert sein. In anderen Ausführungsformen ist zu beachten, dass die Belegung eher einen aufwärts gerichteten Puls als eine abwärts gerichtete Absenkung auslösen kann, aber dennoch eine vergleichbare Funktionalität zulässt, wie sie hier verschiedentlich bereitgestellt ist. In beiden Fällen kann die Absenk- (oder Puls-)Breite über die Zeit verwendet werden, um die Eigenschaften oder die Art der Bewegung des Besuchers zu ermitteln. Anders gesagt, die Dauer der Amplitudenänderung eines vom Fotosensor erzeugten Erfassungssignals kann, wie zu erkennen ist, mit einer Belegungszeit korreliert sein.
  • Verschiedene hierin offenbarte Implementierungen umfassen ein Belegungserfassungssystem, das eine erste Lichtquelle zum Emittieren von Licht in einen Bereich enthält, einen Fotosensor zum Erfassen eines reflektierten Lichtsignals aus dem Bereich heraus, in dem das reflektierte Lichtsignal emittiertes Licht, das von einer oder mehreren von einer Vielzahl von Lichtquellen emittiert wurde, einschließlich der ersten Lichtquelle enthält und jede der Vielzahl von Lichtquellen eine zugeordnete Identifikation hat und einen Prozessor enthält, der kommunikativ mit der ersten Lichtquelle und dem Fotosensor gekoppelt ist, wobei der Prozessor eingerichtet ist, das von der ersten Lichtquelle emittierte Licht mit ihrer zugehörigen Identifikation zu kodieren, Daten zu ermitteln, die das reflektierte Lichtsignal repräsentieren, wobei die Daten Identifikationen aufweisen, die jeder Lichtquelle, die zum reflektierten Lichtsignal beitragen, zugeordnet sind; die Daten, die das reflektierte Lichtsignal repräsentieren, mit Daten, die eine aktuelle Basislinie repräsentieren, zu vergleichen und eine Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich basierend auf dem Vergleich zu erfassen.
  • In einigen Ausführungsformen ist der Fotosensor eingerichtet, um sichtbares Licht zu erfassen. In einigen Ausführungsformen umfasst die erste Lichtquelle eine oder mehrere Leuchtdioden. In einigen Ausführungsformen ist der Prozessor eingerichtet, um eine Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich basierend auf dem Vergleich zu erfassen, indem ein erster Wert berechnet wird, der das reflektierte Lichtsignal repräsentiert, ein zweiter Wert berechnet wird, der die aktuelle Basislinie repräsentiert, und ermittelt wird, ob eine Differenz zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert einen Schwellenwert überschreitet, und ist eingerichtet, eine Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich zu erfassen, wenn die Differenz zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert den Schwellenwert überschreitet. In einigen Ausführungsformen ist der Prozessor ferner eingerichtet, um die aktuelle Basislinie basierend auf dem reflektierten Lichtsignal zu aktualisieren. In einigen Ausführungsformen ist der Prozessor ferner eingerichtet, um mindestens eine Bewegungsgeschwindigkeit oder eine Belegungsdauer basierend auf dem reflektierten Lichtsignal zu ermitteln. In einigen Ausführungsformen umfasst das System ferner einen Lichtleiter, der eingerichtet ist, um das Sichtfeld des Fotosensors auf einen Teilbereich innerhalb des Bereichs zu beschränken. In einigen Ausführungsformen ist der Prozessor ferner eingerichtet, um ein Gebäudesystem als Reaktion auf das Erfassen einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich zu steuern. In einigen Ausführungsformen umfasst das Gebäudesystem eines von einem Beleuchtungssystem, einem HLK-System, einem Sicherheits-/Alarmsystem und einem Überwachungs-/Beobachtungssystem.
  • Andere hier offenbarte Implementierungen umfassen ein Belegungserfassungsverfahren, einschließlich des Empfangens, von einem Fotosensor, eines reflektierten Lichtsignals innerhalb eines Bereichs, in dem das reflektierte Lichtsignal Licht enthält, das von einer oder mehreren von einer Vielzahl von Lichtquellen enthält, das von einer oder mehreren der Vielzahl von Lichtquellen emittiert wurde, und jede der Vielzahl von Lichtquellen hat eine zugeordnete Identifikation, Ermitteln, durch einen Prozessor, von Daten, die das reflektierte Lichtsignal repräsentieren, wobei die Daten Identifikationen aufweisen, die jeder Lichtquelle, die zum reflektierten Lichtsignal beitragen, zugeordnet sind, und Vergleichen, durch den Prozessor, der Daten, die das reflektierte Lichtsignal repräsentieren, mit Daten, die eine aktuelle Basislinie repräsentieren, und Erfassen, durch den Prozessor, einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich basierend auf dem Vergleich.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner ein Kodieren, durch den Prozessor, eines Lichtsignals, das von einer ersten Lichtquelle in der Vielzahl von Lichtquellen mit ihrer zugehörigen Identifikation emittiert wird. In einigen Ausführungsformen umfasst die erste Lichtquelle eine oder mehrere Leuchtdioden. In einigen Ausführungsformen ist der Fotosensor eingerichtet, um sichtbares Licht zu erfassen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Erfassen einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich basierend auf dem Vergleich das Berechnen, durch den Prozessor, eines ersten Wertes, der das reflektierte Lichtsignal repräsentiert, das Berechnen, durch den Prozessor, eines zweiten Werts, der die aktuelle Basislinie repräsentiert; in Ermitteln, durch den Prozessor, ob eine Differenz zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert einen Schwellenwert überschreitet, und ein Erfassen, durch den Prozessor, einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich, wenn die Differenz zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert den Schwellenwert überschreitet. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner das Aktualisieren, durch den Prozessor, der aktuellen Basislinie basierend auf dem reflektierten Lichtsignal. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner das Ermitteln, durch den Prozessor, einer Bewegungsgeschwindigkeit oder einer Belegungsdauer basierend auf dem reflektierten Lichtsignal. In einigen Ausführungsformen ist der Fotosensor betriebsmäßig mit einem Lichtleiter gekoppelt, der eingerichtet ist, um das Sichtfeld des Fotosensors auf einen Teilbereich innerhalb des Bereichs zu beschränken. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner das Steuern, durch den Prozessor, eines Gebäudesystems als Reaktion auf das Erfassen einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich. In einigen Ausführungsformen umfasst das Gebäudesystem eines von einem Beleuchtungssystem, einem HLK-System, einem Sicherheits-/Alarmsystem und einem Überwachungs-/Überwachungssystem.
  • Andere hierin offenbarte Implementierungen umfassen ein nicht-flüchtiges maschinenlesbares Medium, das mit Anweisungen kodiert ist, die bei Ausführung durch einen oder mehrere Prozessoren bewirken, dass ein Prozess zur Belegungserfassung ausgeführt wird, wobei der Prozess ein Empfangen, von einem Fotosensor, eines innerhalb eines Bereichs reflektierten Lichtsignals umfasst, in dem das reflektierte Lichtsignal Licht enthält, das von einer oder mehreren von einer Vielzahl von Lichtquellen emittiert wird, und jede der Vielzahl von Lichtquellen eine zugeordnete Identifikation umfasst, ein Ermitteln von Daten, die das reflektierte Lichtsignal repräsentieren, in dem die Daten Identifikatoren, die jeder Lichtquelle zugeordnet sind, die zum reflektierten Lichtsignal beitragen, aufweisen, ein Vergleichen der Daten, die das reflektierte Lichtsignal repräsentieren, mit Daten, die eine aktuelle Basislinie repräsentieren, und ein Erfassen einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich basierend auf dem Vergleich.
  • Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Es ist nicht beabsichtigt, erschöpfend zu sein oder die vorliegende Offenbarung auf die genaue offenbarte Form zu beschränken. In Anbetracht dieser Offenbarung sind viele Modifikationen und Variationen möglich. Es ist beabsichtigt, den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht durch diese detaillierte Beschreibung, sondern durch die hier beigefügten Ansprüche zu beschränken.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 16119256 [0001]

Claims (20)

  1. Belegungserfassungssystem, aufweisend: eine erste Lichtquelle zum Emittieren von Licht in einem Bereich; ein Fotosensor zum Erfassen eines reflektierten Lichtsignals aus dem Bereich, wobei: das reflektierte Lichtsignal Licht aufweist, das von einer oder mehreren von einer Vielzahl von Lichtquellen einschließlich der ersten Lichtquelle emittiert wird; und jeder der Vielzahl von Lichtquellen eine Identifikation zugeordnet ist; und einen Prozessor, der kommunikativ mit der ersten Lichtquelle und dem Fotosensor gekoppelt ist, wobei der Prozessor eingerichtet ist, zum: Kodieren des von der ersten Lichtquelle emittierten Lichts mit der zugehörigen Identifikation; Ermitteln von Daten, die das reflektierte Lichtsignal repräsentieren, wobei die Daten Identifikatoren aufweisen, die jeder Lichtquelle zugeordnet sind, die zum reflektierten Lichtsignal beitragen; Vergleichen der Daten, die das reflektierte Lichtsignal repräsentieren, mit Daten, die eine aktuelle Basislinie repräsentieren, und Erfassen einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich basierend auf dem Vergleich.
  2. System nach Anspruch 1, wobei der Fotosensor eingerichtet ist, um sichtbares Licht zu erfassen.
  3. System nach Anspruch 1, wobei die erste Lichtquelle eine oder mehrere Leuchtdioden aufweist.
  4. System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor eingerichtet ist, eine Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich basierend auf dem Vergleich zu erfassen durch: Berechnen eines ersten Wertes, der das reflektierte Lichtsignal repräsentiert; Berechnen eines zweiten Wertes, der die aktuelle Basislinie repräsentiert; Ermitteln, ob eine Differenz zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert einen Schwellenwert überschreitet; und Erfassen einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich, wenn die Differenz zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert den Schwellenwert überschreitet.
  5. System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner eingerichtet ist, die aktuelle Basislinie basierend auf dem reflektierten Lichtsignal zu aktualisieren.
  6. System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner eingerichtet ist, mindestens eine Bewegungsgeschwindigkeit oder eine Belegungsdauer basierend auf dem reflektierten Lichtsignal zu ermitteln.
  7. System nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen Lichtleiter, der eingerichtet ist, das Sichtfeld des Fotosensors auf einen Teilbereich innerhalb des Bereichs zu beschränken.
  8. System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner eingerichtet ist, ein Gebäudesystem in Reaktion auf das Erfassen einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich zu steuern.
  9. System nach Anspruch 8, wobei das Gebäudesystem eines von einem Beleuchtungssystem, einem HLK-System, einem Sicherheits-/Alarmsystem oder einem Überwachungs-/Beobachtungssystem aufweist.
  10. Belegungserfassungsverfahren, aufweisend: Empfangen eines reflektierten Lichtsignals von einem Fotosensor innerhalb eines Bereichs, wobei: das reflektierte Lichtsignal Licht aufweist, das von einer oder mehreren von einer Vielzahl von Lichtquellen emittiert wird; und jeder der Vielzahl von Lichtquellen eine Identifikation zugeordnet ist; Ermitteln, durch einen Prozessor, von Daten, die das reflektierte Lichtsignal repräsentieren, wobei die Daten Identifikatoren aufweisen, die jeder Lichtquelle zugeordnet sind, die zum reflektierten Lichtsignal beitragen; Vergleichen, durch den Prozessor, der Daten, die das reflektierte Lichtsignal repräsentieren, mit Daten, die eine aktuelle Basislinie repräsentieren; und Erfassen, durch den Prozessor, einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich basierend auf dem Vergleich.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, ferner aufweisend: Kodieren, durch den Prozessor, eines Lichtsignals, das von einer ersten Lichtquelle der Vielzahl von Lichtquellen emittiert wird, mit ihrer zugehörigen Identifikation.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die erste Lichtquelle eine oder mehrere Leuchtdioden aufweist.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Fotosensor eingerichtet ist, sichtbares Licht zu erfassen.
  14. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erfassen einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich basierend auf dem Vergleich aufweist: Berechnen, durch den Prozessor, eines ersten Wertes, der das reflektierte Lichtsignal repräsentiert; Berechnen, durch den Prozessor, eines zweiten Wertes, der die aktuelle Basislinie repräsentiert; Ermitteln, durch den Prozessor, ob eine Differenz zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert einen Schwellenwert überschreitet; und Erfassen, durch den Prozessor, einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich, wenn die Differenz zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert den Schwellenwert überschreitet.
  15. Verfahren nach Anspruch 10, ferner aufweisend das Aktualisieren, durch den Prozessor, der aktuellen Basislinie basierend auf dem reflektierten Lichtsignal.
  16. Verfahren nach Anspruch 10, ferner aufweisend das Ermitteln, durch den Prozessor, einer Bewegungsgeschwindigkeit oder einer Belegungsdauer basierend auf dem reflektierten Lichtsignal.
  17. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Fotosensor betriebsmäßig mit einem Lichtleiter gekoppelt ist, der eingerichtet ist, das Sichtfeld des Fotosensors auf einen Teilbereich innerhalb des Bereichs zu beschränken.
  18. Verfahren nach Anspruch 10, ferner aufweisend das Steuern, durch den Prozessor, eines Gebäudesystems als Reaktion auf das Erfassen einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Gebäudesystem eines von einem Beleuchtungssystem, einem HLK-System, einem Sicherheits-/Alarmsystem oder einem Überwachungs-/Beobachtungssystem aufweist.
  20. Nicht-flüchtiges maschinenlesbares Medium, das mit Anweisungen kodiert ist, die bei Ausführung von einem oder mehreren Prozessoren bewirken, dass ein Prozess zur Belegungserfassung ausgeführt wird, wobei der Prozess aufweist: Empfangen, von einem Fotosensor, eines reflektierten Lichtsignals innerhalb eines Bereichs, wobei: das reflektierte Lichtsignal Licht aufweist, das von einer oder mehreren von einer Vielzahl von Lichtquellen emittiert wird; und jeder der Vielzahl von Lichtquellen eine Identifikation zugeordnet ist; Ermitteln von Daten, die das reflektierte Lichtsignal repräsentieren, wobei die Daten Identifikatoren aufweisen, die jeder Lichtquelle, die zum reflektierten Lichtsignal beitragen, zugeordnet sind; Vergleichen der Daten, die das reflektierte Lichtsignal repräsentieren, mit Daten, die eine aktuelle Basislinie repräsentieren; und Erfassen einer Änderung der Belegung und/oder Bewegung in dem Bereich basierend auf dem Vergleich.
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