DE202007008363U1

DE202007008363U1 - Illumination control device, has sensor instrument with detected motion and presence of detection object e.g. person in recording region and electronic evaluation unit is assigned for detection of produced signal for activated lighting unit

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Publication number: DE202007008363U1
Application number: DE202007008363U
Authority: DE
Original assignee: Steinel GmbH and Co KG
Current assignee: Steinel GmbH and Co KG
Priority date: 2006-06-09
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2017-06-12

Abstract

The device has a sensor instrument (10) with detected motion and presence of detection object e.g. person in recording region and electronic evaluation unit (16) is so assigned, that detection signal is produced for activated lighting unit. The one electronic image signal includes a digital image in an image portion distinct from other electronic image signal which is temporally spaced digital image and related to the image portion. An independent claim is also included for a presence capturing device e.g. for lighting control and arranged on recording area, has sensor housing.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beleuchtungssteuerung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie eine Anwesenheits-Erfassungsvorrichtung, die bevorzugt zum Einsatz in einer solchen Vorrichtung zur Beleuchtungssteuerung ausgebildet ist.The The present invention relates to a lighting control apparatus according to the preamble of the main claim and a presence detection device, the preferred for use in such a device for lighting control is trained.

Gattungsgemäße Vorrichtungen zur Beleuchtungssteuerung sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt; so werden für den Innen- sowie Außenbereich in großer Stückzahl bewegungssensorgesteuerte Leuchten in den Verkehr gebracht, welche, neben entsprechend dem Einsatz- und Beleuchtungszweck eingerichteten Leuchtmitteln, bekannte Sensortechnologien zur Erfassung von Bewegung eines Erfassungsobjekts (typischerweise einer zu detektierenden Person) in einem Erfassungsbereich vor dem jeweiligen Sensor nutzen. Eine gängige, derartige Technologie ist die Verwendung sog. PIR-(Passiv-Infrarot-)Sensoren, nämlich Sensorvorrichtungen zur Erfassung von Wärmestrahlung von sich im Erfassungsbereich bewegenden Personen, wobei das mittels einer Infrarotoptik auf ein solches PIR-Sensorelement abgebildete Objektbild ein elektrisches Signal erzeugt und in seinem Änderungsverhalten zur Bewegungsdetektion ausgewertet wird.Generic devices for lighting control are well known in the art known; so be for the indoor and outdoor area in big quantity movement sensor-controlled luminaires marketed which, set up according to the use and lighting purpose Illuminants, known sensor technologies for detecting movement a detection object (typically one to be detected Person) in a detection area in front of the respective sensor. A common, Such technology is the use of so-called PIR (Passive Infrared) sensors, namely Sensor devices for detecting heat radiation from within the detection range Moving persons, which by means of an infrared optics on a such PIR sensor element imaged object image an electrical Signal generated and in its change behavior is evaluated for motion detection.

Während eine solche infrarotbasierte Technologie technologisch ausgereift und insbesondere auch in der Großserie gut beherrscht wird, ist eine solche Sensorik – prinzipbedingt – im Einsatz nicht unkritisch. So basiert das Erfassungsprinzip, wie oben beschrieben, auf dem Auswerten abgebildeter Temperaturschwankungen; dies führt dazu, dass typischerweise Personen, die sich in einer Bewegungsrichtung auf einen PIR-Sensor zu bewegen, wesentlich schlechter erfasst werden (also der Sensor unempfindlicher ist), als würde dieselbe Person in einer Tangentialrichtung zu dieser Richtung sich bewegen. Zudem verfälschen andere, uner wünschte Wärmequellen häufig das Erfassungsergebnis, etwa (vor allem im Außenbereich relevant) Luftströmungen, Bewegungen von Bäumen od.dgl. oder Wolkenbewegungen am Himmel. Hinzu kommt der Umstand, dass kleine Erfassungsobjekte relativ nah zum Sensor (also z.B. als Detektorobjekt unerwünschte Hunde od.dgl. Tiere) in derselben Weise ein Sensordetektionssignal auslösen, wie ein Mensch in relativ größerer Entfernung.While one such infrared based technology is technologically mature and especially in mass production is well mastered, is such a sensor - in principle - in use not uncritical. So the detection principle, as described above, is based on the interpretation of mapped temperature fluctuations; this leads to, that typically persons who are moving in one direction to move to a PIR sensor, are detected much worse (So the sensor is less sensitive), as if the same person in one Tangential direction to move this direction. In addition, others falsify unwanted heat sources often the detection result, such as (especially in the outdoor area relevant) air flows, Movements of trees or the like. or cloud movements in the sky. Added to this is the circumstance small detection objects are relatively close to the sensor (e.g. as detector object unwanted dogs or the like. Animals) trigger a sensor detection signal in the same manner as a human being at a relatively greater distance.

Im Stand der Technik werden daher schon seit längerem alternative Detektionsverfahren zur Bewegungserfassung erprobt und auch in Produkten realisiert, die anstelle der Infrarotstrahlung Mikrowellen oder Ultraschallsignale zur Bewegungsdetektion auswerten. Auch hier gibt es jedoch wiederum jeweils systembedingte Probleme. So ist vor allem bei Radarsensoren in gängigen Mikrowellen-Frequenzbereichen ein Erfassungsbereich oft schlecht abgrenzbar, insbesondere als Mikrowellen auch (unerwünscht) Wände oder Türen unter gewissen Umständen durchdringen, wiederum mit dem unerwünschten Effekt von Fehlschaltungen. Dagegen sind Ultraschallsensoren aus anderen Gründen störungsempfindlich, reagieren wiederum nur auf gewisse Bewegungsmuster und besitzen häufig nur eine begrenzte maximale Erfassungsentfernung.in the The prior art has therefore long been an alternative detection method tested for motion detection and also realized in products, instead of infrared radiation microwaves or ultrasonic signals to evaluate motion detection. Again, there are again each systemic problems. This is especially true with radar sensors in common Microwave frequency ranges a detection range often poor demarcated, especially as microwaves also (unwanted) walls or Doors under certain circumstances penetrate, again with the undesirable effect of false circuits. In contrast, ultrasonic sensors are susceptible to interference for other reasons, react again only on certain patterns of movement and often have only a limited maximum detection distance.

Damit besteht insbesondere vor dem Hintergrund der (klassischen) Beleuchtungssteuerung im Innen- und Außenbereich das Bedürfnis nach einer verbesserten, insbesondere im Hinblick auf Zuverlässigkeit und Sicherheit der Detektion gegen Fehlschaltungen, Erfassungssensorik für ein zu detektierendes Objekt, insbesondere eine Person, im gewünschten Erfassungsbereich. Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Beleuchtungssteuerung im Hinblick auf Zuverlässigkeit, Präzision und Abgrenzbarkeit der Detektion zu verbessern. Auch soll im Rahmen dieser Aufgabenstellung eine verbesserte Sensorik geschaffen werden, welche sich für weitergehende, ggf. über die Beleuchtungssteuerung hinausgehende Steuerungs- bzw. Aktivierungsaufgaben eignet.In order to exists in particular against the background of (classic) lighting control indoors and outdoors the need for an improved, in particular with regard to reliability and safety of detection against faulty circuits, detection sensors for a object to be detected, in particular a person, in the desired Coverage. Accordingly, it is the task of the present Invention, a generic device for lighting control in terms of reliability, precision and To improve the delimitation of the detection. Also, in the context this task, an improved sensors are created, which are for further, possibly over the lighting control beyond control or activation tasks is suitable.

Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs sowie des unabhängigen Anspruchs 12 gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The The object is achieved by the device having the features of the main claim as well as the independent one Claim 12 solved; advantageous developments of the invention are described in the subclaims.

In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise sind dabei im Rahmen der erfindungsgemäßen Sensormittel Mittel zur digitalen elektronischen Bilderfassung vorgesehen, welche digitale elektronische Bildsignale entsprechend erfassten digitalen Bildern erzeugen und einer nachfolgenden Auswertung zuführen können, wobei das Auswerteprinzip auf einem Bildvergleich zeitlich aufeinanderfolgender elektronischer Bilder und der darin enthaltenen Bildinformationen beruht und das gewünschte Detektionssignal insbesondere dann erzeugt wird, wenn zumindest in einem Teilbereich des ersten bzw. zweiten digitalen Bildes eine hinreichend signifikante, dem zu erfassenden Detektionsobjekt entsprechende Änderung festgestellt wird.In According to the invention advantageously Means are in the context of the sensor means according to the invention means for digital electronic image capture provided which digital electronic image signals corresponding to captured digital images generate and submit to a subsequent evaluation, the evaluation principle on an image comparison time-sequential electronic Images and the image information contained therein is based and the desired Detection signal is generated, in particular if at least in a partial area of the first and second digital image, respectively detected sufficiently significant change corresponding to the detection object to be detected becomes.

Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang, dass damit das klassische Vorgehen einer Bewegungserfassung überschritten wird und im eigentlichen Sinne eine Erfassung auf Anwesenheit des Erfassungsobjekts im Erfassungsbereich stattfindet: Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommt es nämlich zunächst nicht darauf an, dass sich das Erfassungsobjekt durch den Erfassungsbereich hindurch bewegt (auch insoweit müssen die zu vergleichenden elektronischen Bilder auch nicht etwa entsprechend zeitnah einander beabstandet sein), vielmehr ist es zur Realisierung der vorliegenden Erfindung ausreichend, wenn ermöglicht wird, dass eine elektronische Bildinformation zu einem späteren Zeitpunkt erkennen lässt (etwa dadurch, dass eine Person als Detektionsobjekt im Rahmen des zweiten elektronischen Bildes „fotografiert" wird), dass die zugehörige Bildinformation von der im ersten elektronischen Bild enthaltenden Bildinformation eines leeren Erfassungsbereichs abweicht und so das Detektionssignal ausgelöst werden kann.In this context, it should be emphasized that the classical procedure of motion detection is exceeded and, in the actual sense, a detection of the presence of the detection object in the detection area takes place. In the context of the present invention, it is not important that the detection object passes through the detection area moved (in this respect, too, the electronic images to be compared also do not correspond rather, it is sufficient for realizing the present invention to allow electronic image information to be recognized at a later time (such as "photographing" a person as a detection object in the frame of the second electronic image) ) that the associated image information of the image information contained in the first electronic image of an empty detection range deviates and so the detection signal can be triggered.

Dieser prinzipielle Unterschied ist auch insoweit bedeutsam, als etwa bei traditionellen, eingangs beschriebenen Detektionsverfahren (und dies gilt sowohl für die PIR-Technologie, als auch für radarbasierte Sensoren) die nutzbare Signalstärke von der Bewegung bzw. Bewegungsgeschwindigkeit eines Objektes abhängig ist, was insbesondere dazu führt, dass ein sich extrem langsam bewegendes Objekt bei traditioneller gattungsbildender Sensortechnologie die beabsichtigte Erfassung unterläuft. Dagegen ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Frage der Gestaltung eines der beiden elektronischen Bilder (z.B. des ersten Bildes) als Referenzbild, wie und auf welche Weise die Detektion erfolgt. Mit anderen Worten, es steht zu erwarten, dass durch die vorliegende Erfindung die Betriebs-, Erfassungs- und Steuersicherheit gegenüber. traditionellen, gattungsbildenden Technologien deutlich erhöht werden kann.This principal difference is also significant insofar as at traditional, initially described detection methods (and this applies to both the PIR technology, as well as for radar-based sensors) the usable signal strength from the movement or movement speed dependent on an object is what leads in particular to that an extremely slow-moving object in traditional generic form Sensor technology undercuts the intended detection. On the other hand is It is a matter of design in the context of the present invention one of the two electronic pictures (for example the first picture) as a reference image, how and how the detection is done. With In other words, it is expected that by the present Invention over the operating, detection and control security. traditional, generic technologies can be significantly increased.

In der praktischen Realisierung der Erfindung bietet es sich an, die erfindungsgemäßen Sensormittel geeignet mit einem CCD-Bildaufnahmesensor zu realisieren; nicht nur ist diese Technologie etabliert, preisgünstig auch für Großserienanwendungen realisierbar, auch existiert Schaltungsperipherie für einen solchen Sensor (etwa in Form zugehöriger Bildspeicher od.dgl.), mit welchem sich dann die vorliegende Erfindung mit geringem Aufwand umsetzen lassen kann.In the practical realization of the invention, it lends itself to the Sensor means according to the invention suitable to realize with a CCD image sensor; Not only this technology is well-established, reasonably priced even for high-volume applications feasible, also exists circuit peripherals for one such sensor (in the form of associated image memory or the like.), with which then the present invention with little effort can implement.

Da es für die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise erforderlich ist, sämtliche erfassten Bilddetails bzw. Einzeldaten, welche mittels eines CCD-Sensors erfassbar sind, auszuwerten, ist es gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung günstig, sich auf einen einfach dem Bildsignal zu entnehmenden Parameter zu konzentrieren – – etwa die Helligkeitsinformation für einen jeweiligen Pixel oder eine Pixelgruppe – und dann diese Information zur Anwesenheitserfassung auszuwerten (und weitere elektronische Bilddaten, etwa die Farbinformation, können dann unberücksichtigt bleiben; alternativ ist es auch im Rahmen der Erfindung möglich und vorgesehen, diese Daten zusätzlich oder anstelle von Helligkeitsinformationen zu verwenden).There it for the present invention is not necessarily required all recorded image details or individual data, which by means of a CCD sensor are detectable, evaluate, it is according to a preferred embodiment favorable to the invention, refers to a parameter which is simply to be taken from the image signal to concentrate - - about the brightness information for one respective pixel or group of pixels - and then this information to evaluate attendance (and other electronic Image data, such as the color information, can then be disregarded stay; Alternatively, it is also possible within the scope of the invention and provided this data in addition or to use brightness information instead).

Insbesondere dann, wenn weiterbildungsgemäß das elektronische Detektionssignal auf der Basis eines Unterschieds der Bildhelligkeiten zwischen den vergleichenden Bildern im relevanten Teilbild erzeugt wird, ist üblicherweise eine Kompensation der (selbst ja auch Schwankungen unterliegenden) Umgebungshelligkeit notwendig, etwa im Hinblick auf Sonnenschein oder Dämmerung im Außenbereich, oder das von einer angesteuerten Beleuchtungseinheit erzeugte Eigenlicht. Entsprechend sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, die Bildhelligkeit (geeignet über das gesamte aufgenommene Bild) zu erfassen, um damit einen Normierungs- bzw. Normwert zu erzeugen, welcher dann der Bilderfassung zugrunde gelegt wird, wobei die tatsächlich erfassten Bilder dann entsprechend um den Normwert bzw. mit diesem Normwert berichtigt (korrigiert) werden.Especially then, if further education the electronic Detection signal based on a difference in image brightness generated between the comparative images in the relevant field is, is usually a compensation of (even subject to fluctuations) Ambient brightness necessary, for example with regard to sunshine or dusk in the outdoor area, or the self-light generated by a controlled lighting unit. Accordingly, a development of the invention, the image brightness (suitable over the entire recorded image) in order to obtain a normalization or standard value, which then forms the basis for image acquisition is placed, where the actual captured images then according to the standard value or with this Normal value corrected (corrected).

Besonders geeignet ist es zudem, als Referenzbild eines der zu vergleichenden digitalen Bilder (z.B. das erste elektronische Bild) so zu erfassen und dann für den Vergleich mit dem zweiten Bild zu speichern, dass das erste Bild einen Erfassungsbereich frei vom Detektionsobjekt aufweist. Dies ist im praktischen Betrieb nicht notwendigerweise trivial, denn, bei typischer Betriebsposition der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer Wand oder Decke, würde eine eine solche Einstellung vornehmende Bedienperson fast zwangsläufig auch von den Sensormitteln erfasst werden, so dass ein wirklich unbeeinträchtigtes Bild schwer zu erzeugen ist. Dementsprechend ist gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung eine ferngesteuerte Erzeugung und Speicherung des ersten Bildsignals vorgesehen, idealerweise mittels einer drahtlosen (z.B. mittels Funksignalen arbeitenden) Fernsteuereinheit, welche von der einstellenden Bedienperson aus einer Position außerhalb des Erfassungsbe reichs betätigt werden kann, so dass insoweit einfach und elegant das erste elektronische Bild als Referenzbild (mit dem zugehörigen Bildsignal) erzeugt werden kann.Especially it is also suitable as a reference image of one of the to be compared digital images (e.g., the first electronic image) and then for to save the comparison with the second picture, that the first one Image has a detection area free of the detection object. This is not necessarily trivial in practical operation, because, in typical operating position of the device according to the invention on a wall or ceiling, one would such an attitude-taking operator almost inevitably be detected by the sensor means, leaving a really undisturbed Picture is hard to produce. Accordingly, according to a Development of the present invention, a remote-controlled generation and storing the first image signal, ideally by means of a wireless (operating for example by means of radio signals) Remote control unit, which from the hiring operator a position outside of the coverage area so that in this respect simple and elegant the first electronic Image as a reference image (with the associated image signal) are generated can.

Insbesondere im Zusammenhang mit (selbst üblicherweise infrarotempfindlichen) CCD-Sensoren zur Realisierung der Mittel zur digitalen elektronischen Bilderfassung ist es zudem weiterbildungsgemäß vorgesehen, der Vorrichtung eine Lichtquelle zuzuordnen, welche in den Erfassungsbereich hinein strahlt, so dass bei dunklen Umgebungslichtverhältnissen (damit wären keine sinnvoll auswertbaren Bildaufnahmen möglich) gleichwohl eine Beleuchtung einer Person im Erfassungsbereich stattfinden kann, mit der Wirkung, dass die Reflexion an diesem Erfassungsobjekt dann ein zur Detektion ausreichendes Bildsignal ermöglicht. Infrarot-Strahlungsquellen, insbesondere eine Infrarot-LED, bieten den zusätzlichen Vorteil, dass diese für das menschliche Auge unsichtbar sind, insoweit auch nicht störend bzw. irritierend wirken und i.ü. nur minimale zusätzliche elektrische Leistung benötigen.Especially in connection with (itself usually infrared-sensitive) CCD sensors for realizing the means For digital electronic image acquisition, it is also provided according to further education, the device to assign a light source, which in the detection area shines in, so in dark ambient light conditions (that would be no meaningfully evaluable image recordings possible) nevertheless a lighting a person in the field of coverage, with the effect of that the reflection on this detection object then a for detection sufficient picture signal allows. Infrared radiation sources, in particular an infrared LED, provide the additional Advantage of that for the human eye are invisible, so far not disturbing or irritating and i.ü. only minimal additional need electrical power.

Durch den Umstand, dass gemäß der vorliegenden Erfindung, etwa realisiert mittels einer CCD-Bildaufnahmevorrichtung, Mittel zur Erfassung eines recht genauen, detaillierten und in Bild-Teilbereiche aufteilbaren Bildes existieren, ist weiterbildungsgemäß vorgesehen, zusätzlich Mittel zur Bildmustererkennung einzusetzen, um das erfasste Detektionsobjekt ggf. näher klassifizieren oder analysieren zu können. Insbesondere angesichts des eingangs beschriebenen Problems einer Abgrenzung von (zu detektierenden) Personen gegenüber (unerwünscht erfassten und nicht zu detektierenden) Kleintieren könnte daher eine solche Bildmustererkennung, die mittels ansonsten bekannter Algorithmen im Bildvergleich das erfasste Objekt charakterisiert (und insoweit etwa eine Erfassungsschwelle, bezogen auf eine Objektgröße, ermöglicht) und im Hinblich auf eine Lösung dieses Problems eingesetzt werden.By the fact that according to the present Invention, realized by means of a CCD image pickup device, Means to capture a fairly accurate, detailed and in image sections divisible image exist, is provided according to further education, additionally Use means for image pattern recognition to the detected detection object possibly closer classify or analyze. Especially given of the problem described at the outset of delimiting (to be detected) Persons opposite (undesirable detected and not detected) small animals could therefore Such image pattern recognition by means of otherwise known Algorithms in image comparison characterizes the detected object (and insofar as about a detection threshold, based on an object size, allows) and in the meantime, a solution to be used for this problem.

Während die vorliegende Erfindung vor allem im Zusammenhang mit der Beleuchtungssteuerung – im Innen- und Außenbereich – Vorteile bietet und existierende Probleme elegant überwindet, ist gleichwohl die Erfindung nicht auf die Beleuchtungssteuerung beschränkt. Vielmehr eignet sich die gemäß der Erfindung vorgesehene Anwesenheits-Erfassungsvorrichtung auch für weitere Erfassungsaufgaben von zu erfassenden Objekten, insbesondere Personen, bei denen traditionelle, primär bewegungsbasiert wirkende Sensorvorrichtungen Mängel aufweisen. So ist eine solche Vorrichtung etwa im Bereich der Aktivierung von Türen od. dgl. denkbar, ebenso wie im Kraftfahrzeugbereich (z.B. bei der Detektion von auf einem Fahrzeugsitz befindlichen Personen) od.dgl..While the present invention particularly in the context of lighting control - indoor and outdoors - benefits offers and elegantly overcomes existing problems, is nevertheless the Invention is not limited to the lighting control. Much more is suitable according to the invention provided presence detection device for others Acquisition tasks of objects to be detected, in particular persons, where traditional, primary motion-based sensor devices have defects. That's one Such device od approximately in the field of activation of doors. Likewise conceivable, as well as in the automotive field (for example, in the detection of persons sitting on a vehicle seat) or the like.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen inFurther Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of preferred embodiments and by reference the drawings; these show in

1: ein Blockschaltbild zum Verdeutlichen der wesentlichen Funktionskomponenten der Vorrichtung zur Beleuchtungssteuerung gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 1 FIG. 2 is a block diagram illustrating the essential functional components of the lighting control apparatus according to a first preferred embodiment of the present invention and FIG

2: ein Detail-Blockschaltbild zum Verdeutlichen der Funktionskomponenten des digitalen Signalprozessors gemäß 1 sowie zum Verdeutlichen der Interaktion der Funktionskomponenten untereinander. 2 a detailed block diagram for clarifying the functional components of the digital signal processor according to 1 and to clarify the interaction of the functional components with each other.

Ausgestaltet als anwesenheitsgesteuerte Sensorleuchte für den Büro- und/oder Objektbereich weist die in 1 schematisch dargestellte Vorrichtung in Form einer Deckenleuchte eine CCD-Kameraeinheit 10 auf, welche in einem (nicht gezeigten) zur Deckenmontage vorgesehenen Gehäuse befestigt und auf einen hinsichtlich Anwesenheit (auch Bewegung) zu überwachenden Abschnitt des Raums gerichtet ist. Ausgangseitig weist die Sensorleuchtenvorrichtung schematisch dargestellte Schaltmittel 12 auf, welche zum Aktivieren oder Deaktivieren eines wiederum schematisch gezeigten Leuchtmittels 14 eingerichtet und beschaltet sind; bei der beispielsgemäßen Ausgestaltung als Deckenleuchte sind sämtliche in 1 gezeigten Aggregate, eingeschlossen eine zwischen den Einheiten 10 und 12 zwischengeschaltete digitale Signalprozessorelektronik 16 (sowie weitere, nicht gezeigte Einheiten zur Stromversorgung oder dgl.) in einem geeigneten Deckenleuchtengehäuse vorgesehen, welches einen Sockel zur Aufnahme des Leuchtmittels 14, ebenso wie eine geeignete Optik für die Kameraeinheit 10 anbietet.Designed as a presence-controlled sensor light for the office and / or object area, the in 1 schematically illustrated device in the form of a ceiling light a CCD camera unit 10 which is mounted in a housing (not shown) intended for ceiling mounting and directed towards a presence (also movement) to be monitored portion of the room. On the output side, the sensor lamp device schematically illustrated switching means 12 on, which for activating or deactivating a again schematically shown illuminant 14 are set up and wired; in the exemplary embodiment as a ceiling light are all in 1 shown aggregates, including one between the units 10 and 12 intermediate digital signal processor electronics 16 (And other, not shown units for power supply or the like.) Provided in a suitable ceiling lamp housing, which has a base for receiving the bulb 14 as well as suitable optics for the camera unit 10 offering.

Die 2 verdeutlicht, innerhalb der gestrichelten Umrandung, den Aufbau der Signalprozessorelektronik 16 durch einzelne Funktionskomponenten. Während es im Rahmen der Erfindung liegt, diese Funktionskomponenten diskret und durch Einzelschaltung bzw. -Einheiten zu realisieren, ist es insbesondere auch von der vorliegenden Erfindung umfasst, die nachfolgend zu beschreibenden Funktionseinheiten mittels einer gemeinsamen, generischen Elektronikeinheit (z.B. eine Mikrocontrollereinheit oder einem Einplatinen-Computer) zu realisieren, wobei dann die jeweiligen Funktionalitäten insbesondere auch softwaremäßig durch geeignete Programmierung einer zentralen Prozessoreinheit realisiert sein können.The 2 illustrates, within the dashed border, the structure of the signal processor electronics 16 through individual functional components. While it is within the scope of the invention to realize these functional components discretely and by individual switching or units, it is in particular also encompassed by the present invention to use a common, generic electronic unit (eg a microcontroller unit Computer) to realize, in which case the respective functionalities in particular by software can be realized by appropriate programming of a central processing unit.

Genauer gesagt ist der Kameraeinheit 10 eine erste Videospeichereinheit 18 nachgeschaltet, welche, aktiviert durch eine zentrale Steuereinheit 22, zum Auslesen eines von der Kameraeinheit 10 aufgenommenen Bildes und zum (pixelgetreuen oder komprimierten) Ablegen des CCD-Bildsignals der Kameraeinheit 10 ausgestaltet ist. Wie zudem durch den horizontalen Pfeil in 2 zwischen Einheiten 18 und 20 angedeutet, ist der ersten Bildspeichereinheit 18 eine zweite Bildspeichereinheit 20 nachgeschaltet, welche – ebenfalls als Reaktion auf ein Steuer- bzw. Aktivierungssignal der zentralen Steuereinheit 22 – zum Übernehmen (Auslesen) eines in der ersten Bildspeichereinheit 18 gespeicherten Aufnahmebildes der CCD-Einheit 10 vorgesehen ist (gemäß einer alternativen Realisierungsform kann die zweite Bildspeichereinheit 20 auch unmittelbar der CCD-Einheit 10 nachgeschaltet sein und von dieser ein Bildsignal empfangen). Die Steuereinheit 22 ist dabei so konfiguriert, dass durch geeignete Ansteuerung der Einheiten 18, 20 in diesen zwei Kamerabildern gespeichert vorliegen, welche zu zwei verschiedenen Zeitpunkten aufgenommen sind; entweder können dies kontinuierlich erneuerte Bilder sein (für beide Bildspeichereinheiten), alternativ kann, etwa in der Form einer Referenzbildspeicherung, die Bildspeichereinheit 20 (oder aber die Bildspeichereinheit 18) ein unveränderliches Permanentbildsignal speichern, welches – im Fall einer Anwesenheitserfassung in einem Büro – dann beispielsweise dem Kamera-Erfassungsbild eines leeren, insbesondere ohne Anwesenheit von Personen, aufgenommenem Büros entspricht.More specifically, the camera unit 10 a first video storage unit 18 downstream, which, activated by a central control unit 22 , to read one from the camera unit 10 recorded image and (pixel-true or compressed) storing the CCD image signal of the camera unit 10 is designed. As also indicated by the horizontal arrow in 2 between units 18 and 20 indicated, is the first image storage unit 18 a second image storage unit 20 downstream, which also in response to a control or activation signal of the central control unit 22 - To take over (read) one in the first image storage unit 18 stored recording image of the CCD unit 10 is provided (according to an alternative embodiment, the second image storage unit 20 also directly to the CCD unit 10 be downstream and receive an image signal from this). The control unit 22 is configured so that by suitable control of the units 18 . 20 stored in these two camera images, which are recorded at two different times; either these can be continuously renewed images (for both image storage units), alternatively, such as in the form of a reference image storage, the image storage unit 20 (or the image storage unit 18 ) store an invariable permanent image signal which, in the case of presence detection in an office, then corresponds, for example, to the camera capture image of an empty office, in particular without the presence of persons.

Die Bildsignale der Bildspeicher 18, 20 werden, wie durch Aggregate 24, 26 verdeutlicht, durch jeweilige Funktionseinheiten 24 in ihrer Helligkeit normiert, d.h. ein Bildsignal erzeugt, deren Helligkeitswerte der Einzelpixel bezogen auf einen Standard-Helligkeitswert (welcher beispielsweise mit einem Helligkeitssensor, alternativ auch mittels der Kameraeinheit 10 ermittelt sein kann) normiert sind. Zweck dieser technischen Maßnahme ist es, für das vorliegende Ausführungsbeispiel einer helligkeitsbasierten Anwesenheitserfassung dafür zu sorgen, dass nicht etwa (Umgebungs-)Helligkeitseinflüsse, wie z.B. Sonneneinstrahlung, Wolken, Dämmerung usw., welche für das gesamte aufgenommene Bild die Bildhelligkeit beeinflussen, fehlerhaft als Anwesenheits-Bildsignale interpretiert werden.The image signals of the image memories 18 . 20 be like aggregates 24 . 26 clarified by respective functional units 24 standardized in their brightness, ie an image signal is generated whose brightness values of the individual pixels with respect to a standard brightness value (which, for example, with a brightness sensor, alternatively by means of the camera unit 10 can be determined) are normalized. The purpose of this technical measure is to ensure for the present embodiment of a brightness-based presence detection that not about (ambient) brightness influences, such as sunlight, clouds, dusk, etc., which affect the image brightness for the entire recorded image, erroneously as a presence Image signals are interpreted.

Zusätzlich wird mittels der Einheiten 26 das Bildsignal der Bildspeicher 18 bzw. 20 komprimiert; dies geschieht beispielsweise dadurch, dass – zum Zweck der vereinfachten Bildauswertung mittels der nachgeschalteten Vergleichereinheit 28 – eine typische Bildspeicherauflösung der Einheiten 18, 20 (von z.B. 480 × 640 oder 240 × 320 Pixel) dergestalt in der Bildauflösung verkleinert wird, dass etwa jeweils vier einander benachbarte Pixel zu einem neuen mittleren Pixelwert komprimiert werden. Normierung und/oder Kompression können auch durch (gemeinsame) Aggregate erfolgen, die unmittelbar der Kameraeinheit 10 nachgeschaltet sind.In addition, by means of the units 26 the image signal of the image memory 18 respectively. 20 compressed; This happens, for example, in that - for the purpose of simplified image analysis by means of the downstream comparator unit 28 A typical image memory resolution of the units 18 . 20 (For example, 480 × 640 or 240 × 320 pixels) is reduced in the image resolution such that each four adjacent pixels are compressed to a new average pixel value. Scaling and / or compression can also be done by (common) aggregates directly to the camera unit 10 are downstream.

Im Ergebnis liegen dann an der Vergleichseinheit (Komparator) 28 zwei komprimierte und hinsichtlich der Umgebungshelligkeit normierte Bildsignale an, welche im Hinblick auf Anwesenheit (typischerweise eine Person) in dem Erfassungsbereich der Kameraeinheit 10 verglichen werden. Typischerweise geschieht dies dadurch, dass eine zu detektierende Person als Objekt zu einem Helligkeitsunterschied zwischen mindestens einem (komprimierten) Pixel des Bildspeichers 18 (im Vergleich zum Differenzbild des Bildspeichers 20) an der entsprechenden Bildposition, wo sich die Person aufhält, führt (typischerweise erstreckt sich eine derartige Helligkeitsdifferenz über eine Mehrzahl benachbarter komprimierter Pixel). Entsprechend würde dann eine Addition der Helligkeitsdifferenzen und ein Vergleich des addierten Differenzwerts mit einem (einstellbaren oder vorbestimmten) Schwellwert eine vergleichsweise einfache, gleichwohl elegante Schlussfolgerung darüber zu lassen, ob sich etwa eine Person in dem zu überwachenden Bildbereich aufhält. Der erwähnte Schwellwert gestattet zudem die Abgrenzung bzw. Feststellung, ob lediglich kleinere, nicht zu detektierende Bildänderungen vorliegen (z.B. wie Gegenstände auf dem Schreibtisch, ein Haustier), so dass mit der beschriebenen, vergleichsweise einfachen Vorgehensweise eine durchaus zuverlässige Anwesenheitserfassung möglich ist.The result is then at the comparison unit (comparator) 28 two compressed and normalized in terms of ambient brightness image signals, which in terms of presence (typically a person) in the detection range of the camera unit 10 be compared. Typically, this is done by having a person to be detected as an object to a brightness difference between at least one (compressed) pixel of the image memory 18 (compared to the difference image of the image memory 20 ) at the corresponding image position where the person resides (typically, such brightness difference extends over a plurality of adjacent compressed pixels). Accordingly, an addition of the brightness differences and a comparison of the added difference value with a (adjustable or predetermined) threshold value would leave a comparatively simple, yet elegant conclusion as to whether a person is staying in the image area to be monitored. The threshold mentioned also allows the delimitation or determination of whether there are only minor, not to be detected image changes (eg, such as objects on the desk, a pet), so that with the described, relatively simple approach a very reliable presence detection is possible.

In den Fig. nicht gezeigt ist ein Helligkeitssensor (der auch identisch mit dem zur Normierung der Bildhelligkeit verwendeten, s. o. sein kann), dessen der Umgebungshelligkeit entsprechendes Sensorsignal von der Steuereinheit 22 verarbeitet und zur Entscheidung darüber verwendet wird, ob die Beleuchtungseinheit überhaupt aktiviert wird, insbesondere bei heller Umgebungshelligkeit unterdrückt diese zusätzliche Funktionskomponente die Aktivierung der Beleuchtungseinheit. Weiterhin in den Fig. nicht gezeigt ist eine (z. B. mittels der Steuereinheit realisierte) Zeitsteuerung, die als Reaktion auf die Aktivierung die Beleuchtungseinheit eine vorbestimmte Zeit (Mindesteinschaltzeit) aktiviert lässt und danach (ohne dass weitere Bewegung der Anwesenheit erfasst wurde) deaktiviert.Not shown in the figures is a brightness sensor (which may also be identical to the one used for normalizing the image brightness), the sensor signal corresponding to the ambient brightness from the control unit 22 processed and used to decide whether the lighting unit is activated at all, especially in bright ambient brightness suppressed this additional functional component activation of the lighting unit. Also not shown in the figures is a timing control (implemented, for example, by the control unit) which, in response to the activation, leaves the lighting unit activated for a predetermined time (minimum on-time) and then deactivates it (without detecting any further movement of the presence) ,

Die vorliegende Erfindung lässt sich auch zur Bewegungserfassung verwenden, wobei hierfür insbesondere dann der Abstand der jeweils aufzunehmenden und auszuwertenden Bilder von Bedeutung ist. Insbesondere wenn, entsprechend einer anzunehmenden Bewegungsgeschwindigkeit einer zu detektierenden Person als Aufnahmeobjekt im Kamera-Erfassungsbereich, die Bilder für die Bildspeicher 18, 20 zeitnah und periodisch jeweils erzeugt werden und auch entsprechend dynamisch der Vergleich und die Auswertung auf Bildunterschiede erfolgte, ist eine Bewegungserfassung – über die vorstehend beschriebene Anwesenheitserfassung – möglich; gerade im Fall der Anwesenheitserfassung dürfte dagegen das Vorsehen eines statischen Bildes als Referenzbild (Bildspeicher 20), gegebenenfalls getriggert durch eine externe Fernsteuereinheit, ein einfacher Vorgehensweg sein.The present invention can also be used for detecting movement, in which case the distance of the respective images to be recorded and evaluated is of particular importance. In particular, if, according to an assumed movement speed of a person to be detected as a recording object in the camera detection area, the images for the image memory 18 . 20 a timely and periodic each generated and also correspondingly dynamic comparison and the evaluation was done on image differences, a motion detection - on the above-described presence detection - possible; in the case of presence detection, on the other hand, the provision of a static image as reference image (image memory 20 ), optionally triggered by an external remote control unit, may be a simple procedure.

Claims

Apparatus for controlling lighting in response to a sensor means ( 10 ) detected movement and / or presence of a detection object, in particular a person, in a detection range activatable lighting unit ( 14 ), characterized in that the sensor means ( 10 ) for the digital electronic image acquisition of the detection area, which electronic evaluation means ( 16 ) are assigned so that a detection signal for activating the illumination unit is generated when a first electronic image signal of a first acquired digital image at least in one image portion different from a second electronic Image signal of a second, temporally spaced detected digital image based on at least the image portion is.

Device according to claim 1, characterized in that in that the sensor means comprise an image acquisition sensor with a plurality of photosensitive subareas, in particular CCD sensor, and the first and the second Image signal has a brightness information.

Device according to Claim 1 or 2, characterized that the electronic evaluation means are designed such that they depend on the detection signal from an image brightness difference in the first and second, respectively generate electronic picture signal.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electronic evaluation means means ( 24 ) for detecting and normalizing an image brightness in the detection area, which are designed to generate an electronic brightness normal value corresponding to a current ambient brightness and to correct the first and the second electronic image signal by means of the brightness standard value.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized by means ( 20 ) for permanently storing the first image signal, wherein the first image signal corresponds to a signal state generated free from the detection object in the detection area.

Apparatus according to claim 5, characterized by Means for preferably remote-controlled generation and storage of first image signal in response to an operation by an operator.

Device according to claim 6, characterized in that that the means for remote generation and storage of the first image signal as operable by the operator wireless remote control, in particular radio remote control formed are.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized that the sensor means a radiating into the detection area Light source is assigned to an at least partially outside of the human perception lying, preferably invisible light emitted by the Means for electronic image capture as a reflection on the object to be detected receive images and record.

Device according to claim 8, characterized in that that the light source as an infrared radiator, preferably by means of a Infrared LED, is formed.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the electronic evaluation means comprise means for image pattern recognition , which are formed so that the generation of the detection signal only occurs when a difference between the first and the second electronic image signal a detection object of a predetermined Minimum size corresponds.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized that the means for electronic image capture and electronic Evaluation in a trained for wall and / or ceiling mounting casing are provided.

Presence detection device, in particular for lighting control, with a detection range, for detecting a detection object and for generating a detection signal in response thereto and by means of a sensor housing a carrier, in particular wall or ceiling of a structure, attachable sensor means, characterized in that the sensor means comprise means for digital have electronic image capture of the detection area, which electronic evaluation means are associated so that the detection signal is generated when a first electronic image signal of a first detected digital image at least in a picture sub-area different from a second electronic image signal of a second, laterally spaced digital image related to at least the Image section is.