EP4593532A1 - Leuchtensystem mit kamerabasierten sensoren zur objekterkennung und verfolgung - Google Patents

Leuchtensystem mit kamerabasierten sensoren zur objekterkennung und verfolgung

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Publication number
EP4593532A1
EP4593532A1 EP24154230.7A EP24154230A EP4593532A1 EP 4593532 A1 EP4593532 A1 EP 4593532A1 EP 24154230 A EP24154230 A EP 24154230A EP 4593532 A1 EP4593532 A1 EP 4593532A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
camera
based sensor
objects
recorded
areas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24154230.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lars Bornemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siteco GmbH
Original Assignee
Siteco GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siteco GmbH filed Critical Siteco GmbH
Priority to EP24154230.7A priority Critical patent/EP4593532A1/de
Publication of EP4593532A1 publication Critical patent/EP4593532A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/105Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/115Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings
    • H05B47/125Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings by using cameras

Definitions

  • the invention relates to a method for setting up a camera-based sensor of a luminaire as well as a computer method therefor and a control device for a luminaire with a camera-based sensor.
  • sensor systems for detecting objects and controlling the luminaire are essential.
  • sensor systems for detecting objects and controlling the luminaire are essential.
  • camera systems that capture a visible image are increasingly being used.
  • the detection range of the sensor system must be adjusted during luminaire installation. This can be a complex undertaking.
  • One option for setting up luminaires with camera-based sensor systems is to transmit the image data from the sensor to an external location in order to use the image data to externally adjust the detection range of the camera-based sensor system used to operate the luminaire.
  • the goal is to exclude areas with interference or unwanted movements, which should not cause a change in the lighting level caused by the luminaire, when setting up the sensor's detection range.
  • This is possible in principle by evaluating the sensor image at an external location and defining the detection range from there.
  • this is a very complex process and requires high-bandwidth data transmission from the location of the camera-based sensor system to the external location.
  • the aim of the present invention is to further simplify the commissioning of a luminaire with a camera-based sensor, in particular to eliminate the need for manual adjustments by a user.
  • the object is achieved by a method according to claim 1 and by a computer program according to claim 8 and a control device according to claim 9.
  • the method of the present invention is carried out fully automatically by a control device of a luminaire with a camera-based sensor at the location of the luminaire during setup of the camera-based sensor system.
  • the positions and movements of objects are recorded using the camera-based sensor within a detection range of the camera-based sensor.
  • This detection range still includes the maximum possible detection range of the camera-based sensor.
  • the aim of the setup is to limit this detection range to an area used during operation of the luminaire. To do this, the area must be determined in which moving objects are to be detected, which should trigger a change in the lighting level of the luminaire.
  • the method according to the invention provides, after the initial commissioning of the camera-based sensor at the location of the luminaire, for recording positions and movements in the entire detection range of the camera-based sensor, analyzing the recorded object positions and object movements with regard to the frequency of position changes of the objects, and determining an activity level of the objects based on the frequency of position changes. The position and activity level of each object are recorded.
  • This recording is also referred to as creating a heat map. From these recordings, active and inactive movement areas can be determined. Areas in which objects with frequent position changes are detected are defined as active motion areas, while areas in which there are no or rarely moving objects are defined as inactive motion areas. To define active and inactive motion areas, the object positions of objects with an activity level above a predetermined threshold (which can vary depending on the type of luminaire) are recorded and defined as active motion areas. The remaining areas of the maximum detection range of the camera-based sensor system are defined as inactive motion areas. This recording and analysis of object positions and activity levels is carried out for a predetermined period of time, e.g., over several hours or several days, over many iterations.
  • a predetermined threshold which can vary depending on the type of luminaire
  • the camera-based sensor system is set to only detect movements in the active motion area.
  • the remaining inactive motion areas are hidden from motion detection so that during subsequent regular operation of the luminaire, movements are only detected in the active motion areas.
  • the luminaire is set automatically in the camera-based sensor system, i.e. without manual access to the control system.
  • it is possible to restart this process by resetting the luminaire e.g. if the luminaire with the camera-based sensor system is moved to another location or if the area to be illuminated, e.g. the traffic area, is redesigned.
  • traffic routes e.g. in public traffic areas.
  • the process is also applicable indoors.
  • the camera-based sensor when lighting office spaces, it is often desired that the camera-based sensor only detects those areas in which people move, e.g. along corridors, when the luminaire is in operation, while adjacent areas are not to be detected.
  • the principle for setting up the luminaire is the same as described previously for traffic routes.
  • the step of analyzing the recorded object positions and movements with respect to the frequency of position changes of the objects is repeated at a time interval of at least one minute or after recording at least 1,000 data sets concerning the position and movement of objects, and the step of recording the position and activity level of each object is repeated according to the repeated Analysis is adapted.
  • the large number of data sets allows for a statistically reliable determination of the frequency of position changes of objects that are typical for the area to be illuminated.
  • an automatic plausibility check is additionally performed, which determines position jumps of the object based on the recorded movement data of the object.
  • the method further comprises: deleting recorded data records that contain implausible movement data of an object, wherein implausible movement data is movement data in which position jumps above a predetermined limit have been detected, and updating the recordings of the positions and the activity level of each object only taking into account the non-deleted data records.
  • the plausibility check excludes measurement artifacts. A position jump cannot occur for a normally moving object. It is therefore predominantly likely that this is a measurement error. The plausibility check eliminates these erroneous data records.
  • the deletion of data records containing implausible movement data of an object occurs after at least 24 hours or after at least 50,000 data records concerning the position and movement of objects have been recorded using the camera-based sensor.
  • the deletion of implausible movement data occurs only at longer intervals to obtain a more reliable statistical result.
  • the step of determining active and inactive movement ranges from the object positions and activity levels occurs after at least 48 hours or after at least 100,000 recorded data sets concerning the position and movement of objects using the camera-based sensor.
  • the determination of the active and inactive movement ranges only occurs after a large number of iterations to improve the reliability of the result.
  • erroneous data is eliminated, or individual incorrect measurements are averaged out using statistics.
  • the step of recording positions and movements of objects using the camera-based sensor further comprises: recording light values in the detection area using the camera-based sensor; and after at least one minute or after at least 1,000 recorded data sets of the light values, analyzing changes in the light values and comparing them with recorded object positions.
  • the light values can be used to assign a weighting value to the recorded data set. If little light is measured, the weighting is low, so that this data set is given a correspondingly lower weighting in the subsequent evaluation.
  • the method further comprises providing a user application configured to allow a user to enter limit values that are used in the analysis of the recorded object positions and movements in order to discard data records that exceed the defined limit values.
  • the user application requires manual settings by the user, the presetting can reduce the time required to set up the luminaire using the method according to the invention and/or improve the result of the determination because a rough preselection for the active movement areas to be determined is already specified by entering limit values into the user application.
  • a further aspect of the invention relates to a computer program configured to carry out the above-described method using a computer. It should be understood that the computer is connected to the camera-based sensor via an interface, so that the images captured by the camera-based sensor can be processed in the computer.
  • a further aspect of the invention relates to a control device for a luminaire with a camera-based sensor, wherein the control device is configured to automatically carry out the previously described method.
  • the control device can be integrated together with the camera-based sensor at the location of the luminaire or in the luminaire itself.
  • a camera-based sensor can be installed in an office space
  • a sensor can be provided that controls multiple lights in the office space. It is also possible for a camera-based sensor to control multiple traffic lights.
  • the one or more lights to be controlled are preferably installed within sight of the camera-based sensor.
  • FIG. 1 A method according to an embodiment of the present invention is shown. The method is carried out fully automatically in a control device of a camera-based sensor of a luminaire.
  • the method includes recording the positions (in particular, X, Y values in an area) and an activity level of each object within a detection range of the camera-based sensor.
  • the object can be, for example, a person or any other moving object.
  • An activity level for each object is determined based on the frequency of the respective object's position change.
  • step S20 light values detected by the camera-based sensor in the detection area are recorded.
  • the recorded positions, activity levels, and light values are stored as data records in a memory. Storing these data records for the positions (X, Y) is also referred to below as heatmap creation.
  • step S30 the heatmap image is selected depending on a customer application.
  • a customer can set limit values using a computer-supported user application. which are taken into account when recording the data records. Data records at positions outside the defined limits are discarded during recording.
  • the heatmap of the object position is recorded in combination with the measured light values.
  • step S50 which is performed every minute or after every 1,000 data sets.
  • the analysis may include a plausibility check. In particular, position jumps above a threshold or unusual trajectories can be detected, and the corresponding data sets are discarded.
  • the object positions are analyzed with regard to the duration of the position and the change in position in order to determine an activity level for the object. Finally, the light value change is analyzed and the object positions are compared. Based on these analyses, the heatmap data is adjusted.
  • step S60 The preceding steps are performed several times in succession until an analysis is performed in step S60 after 50,000 data records or after 24 hours. During this analysis, implausible data records are deleted. Furthermore, individual data points are analyzed using parameter sets based on the previously defined thresholds in the user application. Data records outside the defined thresholds are also discarded. The heatmap data is adjusted according to the analysis.
  • the preceding steps are performed several times in succession until, in the next step S70, after 100,000 data sets or after 48 hours, a final assessment of the plausibility of the recorded heatmap is performed.
  • edges are formed from the active object movements to calculate regions. This adjusts the heatmap data and generates active and inactive regions.
  • the active regions are image areas in which object movements with an activity level above a specified threshold were recorded, while the remaining regions are stored as inactive movement regions.
  • that the areas are formed by regular or irregular polygons with smooth edges.
  • step S80 the plausibility of the heatmap is checked.
  • the plausibility assessment is performed based on recorded object movement data. Object movements with position jumps above a defined limit or object movements with a trajectory that deviates from a defined norm, e.g., with regard to straightness or continuity of movement, are marked as implausible movement data. If a limit for implausible movement data is exceeded, the heatmap result is determined to be implausible, and the process is repeated starting from step S10. If the plausibility assessment is positive, the active and inactive movement areas are saved in step S90. For the subsequent control operation of the luminaire, only the active movement areas are monitored by the camera-based sensor system in order to use this monitoring to control the luminaire.
  • FIG. 2A shows an office room in plan view, in which two desks 2, two desk chairs 1, two shelves 3 and a conveyor belt 4 are arranged in a detection area 5 (corresponds to the maximum possible detection range of the camera-based sensor).
  • Fig. 2B shows the same supervision as Fig. 2A , with a recorded movement profile 6 additionally shown. It can be seen that the movement profile 6 extends predominantly to the areas provided between the furnishings of the office space. Furthermore, it can be seen that movements above the desk chairs 1, and on partial areas of one of the desks 2 and the conveyor belt 4 were also recorded.
  • the movement profile 6 only represents the recorded movement over a limited period of time.
  • a large number of such movement profiles are recorded, and the activity levels of the movement profiles are determined for each of them.
  • the active movement areas are determined from the areas with movement profiles and an increased activity level.
  • Fig. 2C The active movement area 7 is shown.
  • the movement area includes all areas of the office space outside the restricted areas 8.
  • the restricted areas are the areas of the shelves 3 and the desks 2 as well as the area of the conveyor belt 4 and the The area of the conveyor belt 4 facing away from the shelves 3 and the desks 2. No movements or only movements with a low activity level were detected in these areas. Accordingly, they are stored as inactive movement areas, while the areas with a higher activity level are stored as active movement areas 7.
  • the office lighting which can be by one or more luminaires
  • only the active movement areas 7 are monitored by the camera-based sensor system. The remaining areas are not monitored, so that activities in these areas do not lead to any change in the lighting level of the luminaire(s) controlled by the camera-based sensor.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einrichten eines kamerabasierten Sensors einer Leuchte, das Folgendes aufweist: Inbetriebnehmen des kamerabasierten Sensors am Ort der Leuchte, Aufzeichnen von Positionen und Bewegungen von Objekten mittels des kamerabasierten Sensors in einem Erfassungsbereich des kamerabasierten Sensors, Analysieren der aufgezeichneten Objektpositionen und Objektbewegungen in Bezug auf eine Häufigkeit von Positionsänderungen der Objekte, und Festlegen eines Aktivitätslevels der Objekte aus der Häufigkeit von Positionsänderungen, Aufzeichnen der Position und des Aktivitätslevels jedes Objekts, Festlegen von aktiven und nicht aktiven Bewegungsbereichen aus den Objektpositionen und den Aktivitätslevels, wobei Bereiche, in denen Objektpositionen von Objekten mit einem Aktivitätslevel oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes aufgezeichnet wurden, als aktive Bewegungsbereiche festgelegt werden, und die übrigen Bereiche des Erfassungsbereichs des kamerabasierten Sensors als nicht aktive Bewegungsbereiche festgelegt werden, und Begrenzen der Bewegungserfassung durch das kamerabasierte Sensorsystem beim Betrieb der Leuchte auf die aktiven Bewegungsbereiche. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm und eine Steuereinrichtung einer Leuchte mit kamerabasiertem Sensor.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einrichten eines kamerabasierten Sensors einer Leuchte sowie ein Computerverfahren dazu und eine Steuereinrichtung für eine Leuchte mit kamerabasiertem Sensor.
  • Für Leuchten im Innen- und Außenraum, insbesondere für Industrieleuchten und in Verkehrsbeleuchtungssystemen sind Sensorsysteme zum Erkennen von Objekten, um die Leuchte anzusteuern, unverzichtbar. Neben den Standardsystemen wie PIR, Radar, Ultraschall oder Infrarot-Sensoren werden vermehrt auch Kamerasysteme verwendet, die ein sichtbares Bild erfassen. Bei all diesen Systemen ist jedoch der Detektionsbereich des Sensorsystems bei der Installation der Leuchte einzustellen. Dies ist mitunter ein komplexes Unterfangen.
  • Eine Möglichkeit, Leuchten mit kamerabasierten Sensorsystemen einzurichten, besteht in der Weitergabe der Bilddaten von dem Sensor an eine externe Stelle, um mittels der Bilddaten den Erfassungsbereich des kamerabasierten Sensorsystems, der für den Betrieb der Leuchte verwendet wird, extern einzustellen. Ziel dabei ist es, Bereiche mit Störungen oder ungewollten Bewegungen, welche keine Veränderung des Beleuchtungsniveaus durch die Leuchte erzeugen sollen, beim Einrichten des Erfassungsbereichs des Sensors auszuschließen. Dies ist prinzipiell möglich, indem das Bild des Sensors an einer externen Stelle ausgewertet wird und von dort aus der Detektionsbereich festgelegt wird. Dies ist jedoch ein sehr aufwendiges Verfahren und erfordert eine Datenübertragung mit hoher Bandbreite von dem Ort des kamerabasierten Sensorsystems zu der externen Stelle.
  • Im Stand der Technik sind bereits Systeme bekannt, welche das Einrichten des kamerabasierten Sensorsystems am Ort der Leuchte ohne eine Bildübertragung an eine externe Stelle vereinfachen sollen. Beispielsweise ist in der europäischen Patentanmeldung EP 4 102 939 A1 ein Verfahren zum Parametrieren einer Leuchte beschrieben, welches eine geführte Inbetriebnahme der Leuchte mit kamerabasierten Sensorsystem unterstützt. Dabei wird der Erfassungsbereich des Sensors des kamerabasierten Sensors mittels einer grafischen Benutzerschnittstelle am Ort der Leuchte unterstützt. Die Inbetriebnahme der Leuchte mit kamerabasiertem Sensorsystem erfordert dennoch manuelle Einstellungen mittels der grafischen Benutzeroberfläche am Ort der Leuchte, die ein Anwender vornehmen muss.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Inbetriebnahme einer Leuchte mit kamerabasiertem Sensor weiter zu vereinfachen, insbesondere um die Notwendigkeit für manuelle Einstellungen durch einen Anwender überflüssig zu machen.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch ein Computerprogramm nach Anspruch 8 und eine Steuereinrichtung nach Anspruch 9.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird vollautomatisch von einer Steuereinrichtung einer Leuchte mit kamerabasiertem Sensor am Ort der Leuchte beim Einrichten des kamerabasierten Sensorsystems durchgeführt. Nach der Inbetriebnahme des kamerabasierten Sensors am Ort der Leuchte erfolgt ein Aufzeichnen von Positionen und Bewegungen von Objekten mittels des kamerabasierten Sensors in einem Erfassungsbereich des kamerabasierten Sensors. Der Erfassungsbereich umfasst noch den maximal möglichen Erfassungsbereich des kamerabasierten Sensors. Ziel der Einrichtung ist es, diesen Erfassungsbereich auf einen Bereich einzuschränken, der beim Betrieb der Leuchte verwendet wird. Dazu muss der Bereich ermittelt werden, in welchem sich bewegende Objekte erfasst werden sollen, die ein Veränderung des Beleuchtungsniveaus der Leuchte auslösen sollen. Beispielsweise werden Verkehrsflächen überwacht, in denen sich Verkehrsteilnehmer (Fahrzeuge oder Personen) bewegen, während angrenzende Bereiche, in denen z.B. lediglich Pflanzenbewuchs vorherrscht, nicht überwacht werden, so dass durch Windeinfluss sich bewegende Pflanzen keine Veränderung des Beleuchtungsniveaus der Leuchte auslösen. Es ist daher zweckmäßig, den maximal möglichen Erfassungsbereich des kamerabasierten Sensors auf Teilbereiche (im vorhergehenden Beispiel Verkehrswege) zu beschränken. Dazu sieht das erfindungsgemäße Verfahren nach der initialen Inbetriebnahme des kamerabasierten Sensors am Ort der Leuchte ein Aufzeichnen von Positionen und Bewegungen in dem gesamten Erfassungsbereich des kamerabasierten Sensors vor, die aufgezeichneten Objektpositionen und Objektbewegungen in Bezug auf die Häufigkeit von Positionsänderungen der Objekte zu analysieren und aus der Häufigkeit von Positionsänderungen ein Aktivitätslevel der Objekte festzulegen. Die Position und das Aktivitätslevel jedes Objekts werden aufgezeichnet. Diese Aufzeichnung wird auch als Erstellung einer Heatmap bezeichnet. Aus diesen Aufzeichnungen lassen sich aktive und nicht aktive Bewegungsbereiche festlegen. Bereiche, in welchen Objekte mit häufigen Positionsänderungen erfasst werden, werden als aktive Bewegungsbereiche festgelegt, während Bereiche, in denen sich keine oder nur selten sich bewegende Objekte befinden, werden als nicht aktive Bewegungsbereiche festgelegt. Zur Durchführung des Festlegens von aktiven und nicht aktiven Bewegungsbereichen, werden die Objektpositionen von Objekten mit einem Aktivitätslevel oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes (welcher abhängig von der Art der Leuchte unterschiedlich sein kann) aufgezeichnet und als aktive Bewegungsbereiche festgelegt. Die übrigen Bereiche des maximalen Erfassungsbereich des kamerabasierten Sensorsystems werden als nicht aktive Bewegungsbereiche festgelegt. Diese Aufzeichnung und Analyse von Objektpositionen und Aktivitätslevel wird für einen vorbestimmten Zeitraum durchgeführt, z.B. über mehrere Stunden oder mehrere Tage, über viele Iterationen durchgeführt. Zum Abschluss des Verfahrens wird das kamerabasierten Sensorsystem so eingestellt, dass es lediglich Bewegungen in dem aktiven Bewegungsbereich erfasst. Die übrigen nicht aktiven Bewegungsbereiche werden für die Bewegungserfassung ausgeblendet, so dass bei dem anschließenden regulären Betrieb der Leuchte lediglich auf den aktiven Bewegungsbereichen Bewegungen erfasst werden. Dadurch ist die Leuchte in dem kamerabasierten Sensorsystem automatisch, d.h. ohne manuelles Zugreifen auf die Steuerung, eingestellt. Prinzipiell ist es möglich, durch einen Reset der Leuchte dieses Verfahren auch wieder neu zu starten, z. B. wenn die Leuchte mit dem kamerabasierten Sensorsystem an einen anderen Ort gebracht wird oder wenn die zu beleuchtende Fläche, z.B. die Verkehrsfläche, neugestaltet wird. Das vorhergehende Beispiel bezog sich auf Verkehrswege, z.B. im öffentlichen Verkehrsraum. Das Verfahren ist aber ebenso auch in Innenräumen anwendbar. Beispielsweise ist für die Beleuchtung von Büroflächen häufig gewünscht, lediglich die Bereiche beim Betrieb der Leuchte durch den kamerabasierten Sensor zu erfassen, in denen sich Personen bewegen, z.B. entlang von Gängen, während angrenzende Flächen nicht erfasst werden sollen. Das Prinzip zum Einrichten der Leuchte erfolgt in der gleichen Weise wie vorhergehend für die Verkehrswege beschrieben.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt des Analysierens der aufgezeichneten Objektpositionen und Bewegungen in Bezug auf die Häufigkeit der Positionsveränderungen der Objekte in einem zeitlichen Abstand von wenigstens einer Minute oder nach dem Aufzeichnen von wenigstens 1.000 Datensätzen betreffend die Position und die Bewegung von Objekten wiederholt und der Schritt des Aufzeichnens der Position und des Aktivitätslevel jedes Objekts wird entsprechend der wiederholten Analyse angepasst. Durch die Vielzahl der Datensätze wird ein statistisch zuverlässiges Ermitteln der Häufigkeit von Positionsveränderungen von Objekten, die für den zu beleuchtenden Bereich typisch sind, erzielt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt bei der wiederholten Analyse der aufgezeichneten Objektpositionen und Bewegungen zusätzlich eine automatische Plausibilitätsbetrachtung, welche aufgrund der aufgezeichneten Bewegungsdaten des Objekts Positionssprünge des Objekts ermittelt, und das Verfahren umfasst ferner: Löschen von aufgezeichneten Datensätzen, die nicht-plausible Bewegungsdaten eines Objekts enthalten, wobei nicht plausible Bewegungsdaten Bewegungsdaten sind, in welchen Positionssprünge oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes festgestellt worden sind, und Aktualisieren der Aufzeichnungen der Positionen und des Aktivitätslevels jedes Objekts nur unter Berücksichtigung der nicht gelöschten Datensätzen. Durch die Plausibilitätsbetrachtung werden Artefakte der Messung ausgeschlossen. Ein Positionssprung kann für ein normales sich bewegendes Objekt nicht auftreten. Es ist daher überwiegend wahrscheinlich, dass es sich um einen Messfehler handelt. Durch die Plausibilitätsbetrachtung werden diese fehlerhaften Datensätze eliminiert.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Löschen der Datensätze, die nicht-plausible Bewegungsdaten eines Objekts enthalten, nach wenigstens 24 Stunden oder nach dem Aufzeichnen von wenigstens 50.000 Datensätze betreffend die Position und die Bewegung von Objekten mittels des kamerabasierten Sensors. Das Löschen der nicht plausiblen Bewegungsdaten erfolgt nur in größeren Abständen, um ein zuverlässigeres statistisches Ergebnis zu erlangen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Schritt des Festlegens von aktiven und nicht-aktiven Bewegungsbereichen aus den Objektpositionen und den Aktivitätslevels nach wenigstens 48 Stunden oder nach wenigsten 100.000 aufgezeichneten Datensätzen betreffend die Position und die Bewegung von Objekten mittels des kamerabasierten Sensors. Das Festlegen der aktiven und nicht aktiven Bewegungsbereiche erfolgt erst nach einer Vielzahl von Iterationen, um die Zuverlässigkeit des Ergebnisses zu verbessern. Insbesondere werden in Verbindung mit der Plausibilitätsanalyse fehlerhafte Daten eliminiert, bzw. einzelne Fehlmessungen werden durch die Statistik ausgemittelt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schritt des Aufzeichnens von Positionen und Bewegungen von Objekten mittels des kamerabasierten Sensors ferner: Aufzeichnen von Lichtwerten im Erfassungsbereich mittels des kamerabasierten Sensors; und nach wenigstens einer Minute oder nach wenigstens 1.000 aufgezeichneten Datensätzen der Lichtwerte, Analysieren von Veränderungen der Lichtwerte und Abgleichen mit aufgezeichneten Objektpositionen. Die Lichtwerte können dazu dienen, den aufgenommenen Datensatz mit einem Gewichtungswert zu versehen. Wenn wenig Licht gemessen wird, ist die Gewichtung gering, so dass dieser Datensatz bei der nachfolgenden Auswertung entsprechend geringer gewichtet wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner ein Bereitstellen einer Nutzerapplikation, welche dafür eingerichtet ist, dass ein Benutzer Grenzwerte eingibt, welche bei der Analyse der aufgezeichneten Objektpositionen und Bewegungen verwendet werden, um Datensätze, welche die definierten Grenzwerte überschreiten, zu verwerfen. Die Nutzerapplikation erfordert zwar manuelle Einstellungen durch den Anwender. Allerdings kann durch die Voreinstellung der Zeitraum, der zur Einrichtung der Leuchte durch das erfindungsgemäße Verfahren benötigt wird, verringert werden und/oder das Ergebnis der Ermittlung verbessert werden, weil bereits eine grobe Vorauswahl für die zu bestimmenden aktiven Bewegungsbereiche durch die Eingabe von Grenzwerten in die Nutzerapplikation vorgegeben wird.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, mittels eines Computers das vorhergehend beschriebene Verfahren durchzuführen. Dabei ist zu verstehen, dass der Computer über eine Schnittstelle mit dem kamerabasierten Sensor verbunden ist, so dass die von dem kamerabasierten Sensor erfassten Bilder im Computer verarbeitet werden können.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung einer Leuchte mit kamerabasiertem Sensor, wobei die Steuereinrichtung dafür eingerichtet ist, dass vorhergehend beschriebene Verfahren automatisch durchzuführen. Die Steuerungseinreichung kann zusammen mit dem kamerabasierten Sensor am Ort der Leuchte oder in der Leuchte selbst integriert sein. Es ist aber auch denkbar, den kamerabasierten Sensor zusammen mit der Steuereinrichtung an einem Ort unterzubringen und die Leuchte oder ggf. mehrere Leuchten mit der Steuereinrichtung zu verbinden. Beispielsweise kann ein kamerabasierter Sensor in einer Bürofläche vorgesehen sein, welcher mehrere Leuchten in dem Büroraum steuert. Ebenso ist möglich, dass ein kamerabasierter Sensor mehrere Verkehrsleuchten steuert. Bevorzugt ist/sind die eine oder die mehreren zu steuernde(n) Leuchte(n) jedoch in Sichtweite des kamerabasierten Sensors eingerichtet.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen deutlich, die in Verbindung mit den Figuren gegeben wird. In den Figuren ist Folgendes dargestellt.
  • Fig. 1
    zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
    Fig. 2A - 2C
    zeigen die Aufsicht auf eine Bürofläche, die gleiche Aufsicht mit Bewegungsprofilen, und die gleiche Aufsicht mit einem erlaubten Bewegungsbereich.
  • Bezugnehmend auf Fig. 1 ist ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Verfahren wird vollautomatisch in einer Steuereinrichtung eines kamerabasierten Sensors einer Leuchte durchgeführt.
  • Das Verfahren umfasst im Schritt S10 das Aufzeichnen von Positionen (insbesondere X, Y-Werte in einer Fläche) und eines Aktivitätslevels von jedem Objekt in einem Erfassungsbereich des kamerabasierten Sensors. Das Objekt kann z.B. eine Person oder jedes andere sich bewegende Objekt sein. Ein Aktivitätslevel für jedes Objekt wird aus der Häufigkeit der Positionsänderung des betreffenden Objekts festgelegt.
  • Im Schritt S20 werden Lichtwerte, die der kamerabasierte Sensor im Erfassungsbereich erfasst, aufgezeichnet.
  • Die aufgezeichneten Positionen, Aktivitätsniveaus und Lichtwerte werden als Datensätze in einem Speicher abgelegt. Das Ablegen dieser Datensätze für die Positionen (X, Y) wird nachfolgend auch als Heatmap-Bildung bezeichnet.
  • Im Schritt S30, welcher lediglich optional ist, erfolgt eine Auswahl der Heatmap-Abbildung in Abhängigkeit von einer Kundenapplikation. Dazu kann vorgesehen sein, dass ein Kunde mittels einer computerunterstützten Nutzerapplikation Grenzwerte eingibt, welche bei der Aufzeichnung der Datensätze berücksichtigt werden. Datensätzen an Positionen außerhalb der definierten Grenzwerte werden bei der Aufzeichnung verworfen.
  • Im nächsten Schritt S40 wird die Heatmap der Objektposition in Kombination mit den gemessenen Lichtwerten aufgezeichnet.
  • Die vorhergehenden Schritte werden mehrfach hintereinander durchgeführt bis im Schritt S50 eine Analyse erfolgt, die jede Minute oder nach jeweils 1.000 Datensätzen durchgeführt wird. Die Analyse kann eine Plausibilitätsbetrachtung umfassen. Insbesondere können Positionssprünge oberhalb eines Grenzwertes oder ungewöhnliche Trajektorien erfasst werden und die entsprechenden Datensätze verworfen werden. Ferner erfolgt ein Analysieren der Objektpositionen in Bezug auf die Dauer der Position und die Änderung der Position, um ein Aktivitätslevel für das Objekt festzulegen. Schließlich erfolgt eine Analyse der Lichtwertveränderung und ein Abgleichen der Objektpositionen. Aufgrund dieser Analysen erfolgt eine Anpassung der Heatmap-Daten.
  • Die vorhergehenden Schritte werden mehrfach hintereinander durchgeführt bis im Schritt S60 eine Analyse nach 50.000 Datensätzen oder nach 24 Stunden erfolgt. Bei dieser Analyse werden nicht plausible Datensätze gelöscht. Ferner werden einzelne Datenpunkte mittels Parametersätzen in Abhängigkeit der vorhergehend definierten Grenzwerte in der Benutzerapplikation analysiert. Datensätze außerhalb der definierten Grenzwertbenutzerapplikation werden ebenfalls verworfen. Die Heatmap-Daten werden entsprechend der Analyse angepasst.
  • Die vorhergehenden Schritte werden mehrfach hintereinander durchgeführt bis im weiteren Schritt S70 nach 100.000 Datensätzen oder nach 48 Stunden eine abschließende Bewertung der Plausibilität der aufgezeichneten Heatmap erfolgt. Bei der Bewertung werden aus den aktiven Objektbewegungen Kanten zur Berechnung von Bereichen gebildet. Damit erfolgt die Anpassung der Heatmap-Daten und die Generierung von aktiven und nicht aktiven Bereichen, wobei die aktiven Bereiche Bildbereiche sind, in welchen Objektbewegungen mit einem Aktivitätsniveau oberhalb eines vorgegebenen Grenzwerts aufgezeichnet wurden, während die übrigen Bereiche als nicht aktive Bewegungsbereiche gespeichert werden. Optional ist dabei vorgesehen, dass die Bereiche durch regelmäßige oder unregelmäßige Vielecke mit glatten Kanten gebildet werden.
  • Im Schritt S80 erfolgt eine Abfrage der Plausibilität der Heatmap. Die Plausibilitätsbetrachtung erfolgt aufgrund von aufgezeichneten Bewegungsdaten der Objekte. Objektbewegungen mit Positionssprüngen oberhalb eines definierten Grenzwertes oder Objektbewegungen mit einer Trajektorie, welche von einer definierten Norm, z.B. bezüglich der Gradlinigkeit oder der Stetigkeit der Bewegung, abweicht, werden als nicht-plausible Bewegungsdaten gekennzeichnet. Bei Überschreiten eines Grenzwertes bezüglich nicht plausibler Bewegungsdaten wird das Ergebnis der Heatmap als nicht plausibel ermittelt und das Verfahren wird ab dem Schritt S10 erneut durchgeführt. Wenn die Plausibilitätsermittlung positiv ausfällt, werden die aktiven und nicht aktiven Bewegungsbereiche im Schritt S90 gespeichert. Für den nachfolgenden Regelbetrieb der Leuchte werden lediglich die aktiven Bewegungsbereiche von dem kamerabasierten Sensorsystem überwacht, um mit dieser Überwachung die Leuchte zu steuern.
  • Die Figuren 2A bis 2C zeigen ein Beispiel, wie eine zu beleuchtende Fläche beim Einrichten des kamerabasierten Sensors der Leuchte erfolgen kann. Die Fig. 2A zeigt einen Büroraum in der Aufsicht, in welchem in einem Detektionsbereich 5 (entspricht dem maximal mögliche Erfassungsbereich des kamerabasierten Sensors) zwei Schreibtische 2, zwei Schreibtischstühle 1, zwei Regale 3 sowie ein Förderband 4 angeordnet sind. Die Fig. 2B zeigt die gleiche Aufsicht wie Fig. 2A, wobei zusätzlich ein aufgezeichnetes Bewegungsprofil 6 eingezeichnet ist. Es ist zu erkennen, dass das Bewegungsprofil 6 sich vorwiegend auf die Bereiche erstreckt, welche zwischen den Einrichtungen der Bürofläche vorgesehen sind. Ferner ist zu erkennen, dass auch Bewegungen über den Schreibtischstühlen 1, und auf Teilflächen eines der Schreibtische 2 und des Förderbands 4 aufgezeichnet wurden. Das Bewegungsprofil 6 stellt jedoch nur die aufgezeichnete Bewegung über einen beschränkten Zeitraum dar. Für die Analyse werden eine Vielzahl derartiger Bewegungsprofile aufgezeichnet und jeweils Aktivitätslevel der Bewegungsprofiele ermittelt. Aus den Bereichen mit Bewegungsprofilen und erhöhtem Aktivitätslevel werden die aktiven Bewegungsbereiche festgelegt. In der Fig. 2C ist der aktive Bewegungsbereich 7 dargestellt. Der Bewegungsbereich umfasst alle Bereiche der Bürofläche außerhalb der gesperrten Bereiche 8. In diesem Beispiel sind die gesperrten Bereiche die Bereiche der Regale 3 und der Schreibtische 2 sowie der Bereich des Förderbandes 4 und der von den Regalen 3 und den Schreibtischen 2 abgewandte Bereich des Förderbandes 4. In diesen Bereichen wurden keine Bewegungen oder nur Bewegungen mit geringem Aktivitätslevel erfasst. Demgemäß werden sie als nicht aktive Bewegungsbereiche gespeichert, während die Bereiche mit erhöhtem Aktivitätslevel als aktive Bewegungsbereiche 7 gespeichert werden. Beim Betrieb der Büroraumbeleuchtung, welcher durch eine oder auch durch mehrere Leuchten erfolgen kann, mittels des kamerabasierten Sensorsystems werden nur die aktiven Bewegungsbereiche 7 überwacht. Die übrigen Bereiche werden nicht überwacht, so dass Aktivitäten in diesen Bereichen zu keiner Veränderung des Beleuchtungsniveaus der Leuchte(n) durch die Steuerung mittels des kamerabasierten Sensors führen.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Einrichten eines kamerabasierten Sensors einer Leuchte, das Folgendes aufweist:
    Inbetriebnehmen des kamerabasierten Sensors am Ort der Leuchte,
    Aufzeichnen von Positionen und Bewegungen von Objekten mittels des kamerabasierten Sensors in einem Erfassungsbereich des kamerabasierten Sensors,
    Analysieren der aufgezeichneten Objektpositionen und Objektbewegungen in Bezug auf eine Häufigkeit von Positionsänderungen der Objekte, und Festlegen eines Aktivitätslevels der Objekte aus der Häufigkeit von Positionsänderungen, Aufzeichnen der Position und des Aktivitätslevels jedes Objekts,
    Festlegen von aktiven und nicht aktiven Bewegungsbereichen aus den Objektpositionen und den Aktivitätslevels, wobei Bereiche, in denen Objektpositionen von Objekten mit einem Aktivitätslevel oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes aufgezeichnet wurden, als aktive Bewegungsbereiche festgelegt werden, und die übrigen Bereiche des Erfassungsbereichs des kamerabasierten Sensors als nicht aktive Bewegungsbereiche festgelegt werden, und
    Begrenzen der Bewegungserfassung durch das kamerabasierte Sensorsystem beim Betrieb der Leuchte auf die aktiven Bewegungsbereiche.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Analysierens der aufgezeichneten Objektpositionen und Bewegungen in Bezug auf die Häufigkeit der Positionsveränderungen der Objekte in einem zeitlichen Abstand von wenigstens einer Minute oder nach dem Aufzeichnen von wenigstens 1.000 Datensätzen betreffend die Position und die Bewegung von Objekten wiederholt wird und der Schritt des Aufzeichnens der Position und des Aktivitätslevel jedes Objekts entsprechend der wiederholten Analyse angepasst wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei bei der wiederholten Analyse der aufgezeichneten Objektpositionen und Bewegungen zusätzlich eine automatische Plausibilitätsbetrachtung erfolgt, welche aufgrund der aufgezeichneten Bewegungsdaten des Objekts Positionssprünge des Objekts ermittelt, und das Verfahren ferner umfasst:
    Löschen von aufgezeichneten Datensätzen, die nicht-plausible Bewegungsdaten eines Objekts enthalten, wobei nicht plausible Bewegungsdaten Bewegungsdaten sind, in welchen Positionssprünge oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes festgestellt worden sind, und
    Aktualisieren der Aufzeichnungen der Positionen und des Aktivitätslevels jedes Objekts nur unter Berücksichtigung der nicht gelöschten Datensätzen.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Löschen der Datensätze, die nicht-plausible Bewegungsdaten eines Objekts enthalten, nach wenigstens 24 Stunden oder nach dem Aufzeichnen von wenigstens 50.000 Datensätze betreffend die Position und die Bewegung von Objekten mittels des kamerabasierten Sensors erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Festlegens von aktiven und nicht-aktiven Bewegungsbereichen aus den Objektpositionen und den Aktivitätslevels nach wenigstens 48 Stunden oder nach wenigsten 100.000 aufgezeichneten Datensätzen betreffend die Position und die Bewegung von Objekten mittels des kamerabasierten Sensors erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Aufzeichnens von Positionen und Bewegungen von Objekten mittels des kamerabasierten Sensors ferner umfasst:
    Aufzeichnen von Lichtwerten im Erfassungsbereich mittels des kamerabasierten Sensors; und
    nach wenigstens einer Minute oder nach wenigstens 1.000 aufgezeichneten Datensätzen der Lichtwerte, Analysieren von Veränderungen der Lichtwerte und Abgleichen mit aufgezeichneten Objektpositionen.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner umfasst:
    Bereitstellen einer Nutzerapplikation, welche dafür eingerichtet ist:
    Eingabe von Grenzwerten, welche bei der Analyse der aufgezeichneten Objektpositionen und Bewegungen verwendet werden, um Datensätze, welche die definierten Grenzwerte überschreiten, zu verwerfen.
  8. Computerprogramm, welches Befehle umfasst, die, wenn sie auf einem Computer in Verbindung mit einem kamerabasierten Sensor ausgeführt werden, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausführen.
  9. Steuerungseinrichtung einer Leuchte mit kamerabasiertem Sensor, wobei die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012137046A1 (en) * 2011-04-04 2012-10-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Adaptive illumination
WO2019023760A1 (en) * 2017-08-03 2019-02-07 Vaboss Pty Ltd METHOD, SYSTEM AND CONTROL DEVICE
EP4102939A1 (de) 2021-06-09 2022-12-14 Siteco GmbH Geführte inbetriebnahme einer leuchte mit kamerabasiertem sensorsystem

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