JP2010505227A - 抽象的な記述から照明雰囲気を合成するための方法およびデバイス、並びに照明雰囲気合成システム - Google Patents

Abstract

【課題】抽象的雰囲気から照明雰囲気を合成すること。
【解決手段】本発明は、抽象的雰囲気から照明雰囲気、例えばＸＭＬ（拡張自在なマークアップ言語）で指定された照明雰囲気を合成することに関し、ここで、照明雰囲気は、抽象的記述から所望する照明雰囲気を自動的にレンダリングすることにより、数個の照明デバイスによって発生される。抽象的記述は、所定のセマンティック時間にて所定のセマンティックロケーションで望まれる所定の照明パラメータにより光のタイプを記述する。この抽象的雰囲気の記述は照明システム（１４、１６、１８）の特定のインスタンスへ自動的に転送される。照明雰囲気またはシーンの定義をする作業は、特に多数の照明デバイスを含む大規模で複雑な照明システムを用いた場合は、極めて時間がかかり、手間のかかる作業であるが、本発明は、これら作業を必要とすることなく、単一の照明ユニットまたはデバイス（またはそれらのグループ）に対し、強度、カラーなどを設定することにより、照明雰囲気またはシーンを定めることなく、高い抽象レベルで光シーンまたは照明雰囲気を発生できるという主要な利点を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、抽象的記述から照明雰囲気、例えばＸＭＬ（拡張自在なマークアップ言語）で指定された照明雰囲気を合成することに関し、ここで、照明雰囲気は抽象的記述から所望する照明雰囲気を自動的にレンダリングすることにより、数個の照明デバイスによって発生される。

部屋において、所定の雰囲気を作成するには、照明は不可欠な要素であり、従って毎日の状況または家庭においても、所定雰囲気またはシーンを形成するには複雑な照明システムが次第に重要となっている。所定の照明雰囲気またはシーンを合成するためにいくつかの照明パラメータ、例えば強度およびカラーを制御するので、この種の照明は、エフェクト照明とも称される。エフェクト照明のための照明システムは既に店舗、ホテルのロビー、ホテルの客室、レストランなどで見ることができる。これら照明システムは、比較的多数の照明ユニットまたは照明デバイス、例えば数百個または数千個ものＬＥＤ（発光ダイオード）、または蛍光、白熱（ハロゲン）光源のような異なる技術の光源から成り、これら光源は、これら光源が使用される部屋における所定の照明雰囲気を生じさせるのに共に使用される。エフェクト照明のための現在の照明システムでは、個々の各ライト（光）ユニット／光ユニットのグループに対してこれら光ユニット／光ユニットのグループの強度、カラーなどを決定することによって、光シーンまたは雰囲気が形成される。

このようなことは、光ユニットの数が多いために極めて時間がかかり、かつ費用のかかる作業となっている。時間と共に変化するようなダイナミックシーンまたは雰囲気の場合、状況は更に悪くなる。この場合、状況ごと、または時間内のポイントごとに、どの光ユニットの強度、カラーなども決定またはプログラムしなければならない。

米国特許出願第US2005/0248299A1号は、半導体に基づく照明ユニットを使用する照明ショーの便利なオーサリングおよび実行のための、特に多数の照明デバイスを有する照明ユニットのためのライトシステムマネージャー、ライトショーコンポーザー、ライトシステムエンジンおよび関連するシステムを開示している。この米国特許出願第US2005/0248299A1号に開示されている本発明の一実施形態によれば、ライトショーコンポーザーを実施するオーサリングコンピュータにより、ライトショーを作成できる。作成されたライトショーはＸＭＬドキュメントとして具現化された簡単なスクリプトにコンパイルでき、このライトショーは、照明デバイスまたはユニットを制御するライトシステムエンジンに送信できる。ライトショーを送信するために、ＸＭＬドキュメントを使用することにより、このライトショーと、例えば別のコンピュータシステム、例えばサウンドシステムのための別のタイプのプログラミング命令とを組み合わせることが可能となる。複数の照明システムを使ってユーザーは、ライトショーを作成するのをより容易にするために複数のライトシステムのロケーションをマッピングするために、ライトシステムマネージャーのマッピング設備を設けることができる。特にこのマッピング設備は、ユーザーが照明ユニットをロケーションにマッピングするようアシストするグラフィカルユーザーインターフェースを含むことができる。
従って、本発明の目的は、照明雰囲気を合成するための改良された方法、デバイスおよびシステムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、
抽象的雰囲気の記述から照明雰囲気を合成するための方法であって、
所定のセマンティック時間で所定のセマンティックロケーションで望まれる所定の照明パラメータにより、光のタイプを記述することによって、照明雰囲気の抽象的雰囲気の記述を提供するステップと、
前記抽象的雰囲気の記述を照明システムの特定のインスタンスへ転送するステップとを備える、照明雰囲気を合成するための方法を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は、
抽象的雰囲気の記述から照明雰囲気を合成するための方法であって、
所定のセマンティック時間における所定のセマンティックロケーションで望まれる所定の照明パラメータにより、光のタイプを記述することによって、照明雰囲気の抽象的雰囲気の記述を提供するための手段と、
前記抽象的雰囲気の記述を照明システムの特定のインスタンスへ転送するための手段とを備える、照明雰囲気を合成するためのデバイスを更に提供する。

本発明に係わる特徴事項は、照明雰囲気を抽象的方法で、例えば照明システムまたは部屋の具体的なインスタンスとは独立して記述できるという利点を提供する。換言すれば、抽象的記述は、部屋および照明インフラストラクチャーとは独立しているので、所定の照明雰囲気の１つの記述だけを使用することが可能であり、この記述は照明システムまたは部屋の異なる多くの特定のインスタンスに転送できる。従って、照明雰囲気デザイナーは所望する照明雰囲気を得るために照明システムの特定のインスタンスを調節するというやっかいで、かつ費用のかかる作業から解放される。

本明細書で使用する「照明雰囲気」なる用語は、異なる照明パラメータ、例えば照明の異なるスペクトル成分の強度、照明内に含まれるカラー、すなわちスペクトル成分、カラー勾配、照明の指向性または同様なパラメータの、特定の部屋内の空間的および時間的分布を意味する。

照明雰囲気の「抽象的雰囲気の記述」なる用語は、照明システムのうちの個々の照明デバイスまたはユニットの強度、カラーなどの設定の記述よりも抽象性のより高いレベルでの雰囲気の記述を意味する。この用語は、例えば「拡散周辺照明」、「合焦されたアクセント照明」または「ウォールウォッシング」のような照明のタイプの記述および所定の照明パラメータの記述、例えば所定のセマンティックロケーション、所定のセマンティック時間における強度、カラーまたはカラー勾配、例えば「朝のキャッシュレジスターにおける低強度の青色」または「全ショッピングエリアでの、ディナータイムにおける中間強度の暗い赤色」も意味する。

「セマンティックロケーション」および「セマンティック時間」なる用語は、ロケーションまたは時間、例えば座標もしくは正確な時間表現による時間を有するロケーションの具体的な記述とは対照的なショップ内の「キャッシュレジスター」または「ランチ時間」を意味する。

照明雰囲気の抽象的な記述は、照明システムの特定のインスタンスに関する具体的な情報、例えば使用される照明ユニットまたはデバイスの数およびロケーションおよびそれらのカラー並びに利用できる強度を含まないと理解すべきである。ＸＭＬで示された本発明の具体的な実施形態の説明から、抽象的雰囲気の記述によって正確に意味されるものを良好に理解できよう。

「照明システムの特定のインスタンス」なる用語は、特定の部屋における照明システムの具体的な実現例、例えば所定のショップ、ホテルのロビーまたはレストランに使用される照明システムの特定のインスタンスを意味する。

本明細書で使用する「転送」なる用語は、本発明を実施するコンピュータプログラムによって実行される複雑なアルゴリズム、または本発明を実施する特定のハードウェアによって一般的に実行されるような特定の照明システムのインスタンスに対する、抽象的記述の転送の自動プロセスを意味する。複数の照明ユニットまたはデバイスを使用する最新の照明システムの複雑さに起因し、マニュアルでの転送は、費用が高くなり過ぎるので、本発明によって実行されるように、抽象的照明記述を転送する自動プロセスが必要である。

「照明システム」なる用語は、特に数個の照明ユニット、例えば複数のＬＥＤ（発光ダイオード）または他の照明デバイス、例えばハロゲン電球を含む照明のための複雑なシステムを含む。一般にかかる照明システムは、数十個または数百個のこれら照明デバイスを使用するので、各単一の照明デバイスの特性を別々に制御することにより、所定の照明雰囲気を合成するには、コンピュータ化された照明制御機器を必要とする。

本発明の一実施形態によれば、前記抽象的雰囲気の記述を照明システムの特定のインスタンスへ転送する前記ステップは、部屋のレイアウトに依存すると共に、照明インスタンスから独立した記述を含む雰囲気モデルとなるように、前記雰囲気の記述をコンパイルするステップを含むことができる。

本発明の別の一実施形態によれば、前記コンパイルするステップは、前記抽象的記述内の前記所定のセマンティックロケーションを部屋内の物理ロケーションに置換するステップを含むことができる。

本発明の更に別の一実施形態によれば、前記コンパイルするステップは、前記抽象的記述内の前記所定のセマンティック時間を実際の時間に置換するステップを含むことができる。

本発明の更に別の一実施形態によれば、前記コンパイルするステップは、前記抽象的記述内の前記所定のセマンティックセンサを、部屋内に位置する実際のセンサに置換するステップを含むことができる。

本発明の一実施形態によれば、本方法は、前記雰囲気モデルからダイナミックス、時間およびスイッチまたはセンサへの依存性を除くと共に、時間内の所定のポイントでの照明雰囲気のスナップショットおよび時間内の所定のポイントでの所定のセンサの表示を形成することにより、前記雰囲気モデルをターゲットにレンダリングするステップを更に含むことができる。

本発明の別の一実施形態によれば、本方法は、照明システムの特定のインスタンスの照明デバイスに対する実際の制御値に、前記ターゲットをマッピングするステップを更に含むことができる。

本発明の更に別の一実施形態によれば、前記マッピングするステップは、前記照明デバイスのパラメータおよび所定の物理ロケーションにおける照明に対する前記照明デバイスの寄与分を受信するステップと、
前記受信したパラメータおよび寄与分並びにターゲットに基づき、照明デバイスに対する前記実際の制御値を計算するステップとを含むことができる。

本発明の更に別の一実施形態によれば、前記マッピングするステップは、更に
センサの値を受信するステップと、
前記受信したセンサの値に基づき、閉フィードバックループにより前記照明デバイスを制御するステップとを更に含むことができる。

本発明の更に別の一実施形態によれば、前記マッピングするステップは、更に
センサの値を受信するステップと、
前記受信したセンサの値に基づき、開フィードバックループにより前記照明デバイスを制御するステップとを更に含むことができる。

本発明の更に別の一実施形態によれば、前記マッピングステップは、古典的な最適化、ニューラルネットワークまたはジェネティックアルゴリズムを実行することによって、それぞれ前記照明デバイスを制御できる。

本発明の一実施形態によれば、本方法は、
前記抽象的雰囲気記述を照明システムの特定のインスタンスに転送する前に、前記照明システムを較正するステップを更に含むことができる。

本発明の別の実施形態によれば、前記較正するステップは、
すべての照明デバイスを除勢するステップと、
現在の照明効果を測定すると共にそれらの測定値をダーク光値として記憶するステップと、
前記照明デバイスのための制御値の代表的な組を使用することにより、前記照明システムの照明デバイスを１つずつ附勢するステップと、
附勢された各照明デバイスの照明効果が安定するまで待つステップと、
数個の異なる物理ロケーションにおいて、各照明デバイスの効果を測定するステップと、
各照明デバイスの効果の前記測定値から前記記憶されたダーク光値を減算することにより、環境に対する照明効果を照明デバイスごとに計算するステップと、
各照明デバイスに対する対応する制御値と共に、前記計算された照明効果を記憶するステップとを含むことができる。

本発明の更に別の実施形態によれば、コンピュータによって実行されたときに、本発明に係わる方法を実行するためにイネーブルされるコンピュータプログラムが提供される。

本発明の一実施形態によれば、本発明に係わるコンピュータプログラムを記憶する記録キャリア、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリカード、フロッピー（登録商標）ディスク、または同様な記憶媒体を提供できる。

本発明の別の実施形態によれば、態は、本発明に係わる方法を実行するためにプログラムでき、照明システムと通信するためのインターフェースを含むことができるコンピュータを提供する。この通信は、例えばインターフェースと照明システムとの間の有線ラインまたは無線通信接続を通して実行できる。無線通信接続の場合、インターフェースは無線周波数（ＲＦ）通信モジュール、例えばＷＬＡＮおよび／またはブルートゥース（登録商標）および／またはジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）モジュールを含むことができ、これらモジュールは照明システムのそれぞれのカウンター部分との通信接続を確立できる。

本発明の別の実施形態によれば、照明雰囲気合成システムは、前記コンピュータと、このコンピュータによって処理される抽象的雰囲気の記述を受信するための受信手段とを備えることができる。

本発明の別の実施形態によれば、前記受信手段は、コンピュータネットワーク、特にインターネットを通して、更に前記抽象的雰囲気の記述を受信することができる。

本発明の更に別の実施形態によれば、前記受信手段は、リモートコンピュータに自動的にログインし、前記リモートコンピュータから前記抽象的雰囲気の記述をダウンロードすることができる。

本発明の更に別の実施形態によれば、前記受信手段は、前記抽象的雰囲気の記述を前記リモートコンピュータから前記受信手段へアップロードするよう、前記リモートコンピュータからのログインを可能にすることができる。

本発明に係わる抽象的な記述から照明雰囲気を合成するためデバイスの一実施形態によれば、
前記転送するための手段は、本発明に係わる方法を実行する。

本発明の別の実施形態によれば、抽象的な記述から照明雰囲気を合成するための前記デバイスは、
更に前記抽象的雰囲気の記述を照明システムの特定のインスタンスへ転送する前に、前記照明システムを較正する。

本発明の一実施形態によれば、抽象的な記述から照明雰囲気を合成するため前記デバイスは、
更に上記のように本発明に係わる方法に従って前記照明システムを更に較正することができる。

本発明の別の実施形態によれば、本発明に係わる方法、システムまたはデバイスと共に使用するための照明雰囲気合成コンパイルモジュールは、
部屋のレイアウトに依存する記述を含む雰囲気モデルとなるように、抽象的雰囲気の記述をコンパイルすることができる。

本発明の別の実施形態によれば、本発明に係わる方法、システムまたはデバイスと共に使用するための照明雰囲気合成レンダリングモジュールを提供でき、このモジュールは、前記雰囲気モデルからダイナミックス、時間およびスイッチまたはセンサへの依存性を除くと共に、時間内の所定のポイントにおける照明雰囲気のスナップショットおよび時間内の所定のポイントにおける所定のセンサの表示を形成することにより、前記雰囲気モデルをターゲットにレンダリングする。

本発明の別の実施形態によれば、本発明に係わる方法、システムまたはデバイスと共に使用するための照明雰囲気合成マッピングモジュールを提供でき、このモジュールは、照明システムの特定インスタンスの照明デバイスのための、実際の制御値となるように、ターゲットをマッピングする。

以下に記載する実施形態を参照し、本発明の上記およびそれ以外の特徴について説明するので、これらは明らかとなろう。

以下、実施形態を参照し、本発明についてより詳細に説明するが、本発明はこれら実施形態だけに限定されるものではない。

本発明に係わる抽象的雰囲気の記述からショップ内の照明雰囲気を合成するための方法の一実施形態のフロー図を示す。 いくつかの照明デバイスによって発生される光を測定するためのカメラおよびセンサによる照明システムのセットアップの一実施形態を示し、測定値は、本発明に従って抽象的雰囲気の記述から照明雰囲気を合成するための方法によって処理できる。 本発明に従い、抽象的雰囲気の記述から照明雰囲気を合成するための方法によって処理するための照明システムの特定のインスタンスの物理ロケーションを定めるときに使用できるよう、コンピュータのポインティングデバイスにより、写真内に示されたショップ内の所定の物理ロケーションおよび実際のショップの写真を示す。 本発明に係わる抽象的雰囲気の記述の一実施形態として、ＸＭＬファイルを示し、このファイルは、ショップ内の照明雰囲気の抽象的記述を含む。 本発明に係わる抽象的雰囲気の記述の一実施形態として、ＸＭＬファイルを示し、このファイルは、ショップ内の照明雰囲気の抽象的記述を含む。 本発明に係わる抽象的雰囲気の記述の一実施形態として、ＸＭＬファイルを示し、このファイルは、ショップ内の照明雰囲気の抽象的記述を含む。 本発明に係わる抽象的雰囲気の記述の一実施形態として、ＸＭＬファイルを示し、このファイルは、ショップ内の照明雰囲気の抽象的記述を含む。 本発明に係わる抽象的雰囲気の記述の一実施形態として、ＸＭＬファイルを示し、このファイルは、ショップ内の照明雰囲気の抽象的記述を含む。 本発明に係わる抽象的雰囲気の記述の一実施形態として、ＸＭＬファイルを示し、このファイルは、ショップ内の照明雰囲気の抽象的記述を含む。 本発明に係わる照明システムのための較正方法の一実施形態のステップの詳細なシーケンスを示す。 本発明に係わる抽象的雰囲気の記述から照明雰囲気を合成するためのデバイスの一実施形態を示し、この抽象的雰囲気は、デバイスによりダウンロードするためにインターフェース内のサーバーコンピュータに記憶される。

次の説明では、「照明デバイス」、「照明ユニット」、「光ユニット」および「ランプ」なる用語は、同義語として用いる。本明細書では、これら用語は任意の種類の電気的に制御可能な照明デバイス、例えば半導体に基づく照明ユニット、例えばＬＥＤ、ハロゲン電球、蛍光ランプ、光電球を意味する。更に、図中の（機能的に）類似するか、または同一の要素は同じ参照番号で表示する。

図１には、抽象的記述から、ショップ用の照明雰囲気を合成するための、本発明の方法に係わるフローの概略が示されている。あるデザインプロセス１１により、例えばグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）と共に照明雰囲気合成コンピュータプログラムを使用することにより、抽象的雰囲気の記述１０（図１ではab atmoss desc（抽象的雰囲気）とも表示されている）が作成される。この抽象的雰囲気の記述は、図１の底部に示されている相互対話方法のうちの１つからも発生できる。この抽象的記述１０は、所定のセマンティックロケーション、所定のセマンティック時間／機会における照明効果の記述を含むだけである。これら照明効果は、所定のパラメータと共に光のタイプによって記述される。抽象的記述１０は、ショップのレイアウトおよび照明システムから独立している。従って、この抽象的記述は特定の照明システムおよび照明環境、例えば部屋のレイアウトに関する知識のない照明デザイナーでも作成できる。照明デザイナーは、照明環境のセマンティックロケーション、例えば靴屋またはファッションショップにおける「キャッシュレジスター」または「シューボックス１」、「シューボックス２」、「試着室」、「コート掛け」について知っているだけでよい。抽象的記述１０を作成するためにＧＵＩを使用するとき、例えばセマンティックロケーションを含むショップのレイアウトテンプレートをロードすることができる。次に、照明デザイナーは例えば利用できる照明デバイスのパレットからドラッグアンドドロップ技術により、照明効果および雰囲気を作成できる。ＧＵＩによるコンピュータプログラムの出力は、抽象的記述１０を含むＸＭＬファイルとなり得る。

図４Ａ〜４Ｃには、かかる抽象的雰囲気の記述を含むＸＭＬファイルの一例が示されている。抽象的雰囲気の記述では、ショップ内のセマンティック（機能的）ロケーションに光雰囲気の記述の要素がリンクしている。図４Ａ〜４Ｃから分かるように、属性「areaselector（エリアセレクタ）」によりセマンティックロケーションが導入される。このセマンティックロケーションにおける照明雰囲気は、グネーム「lighteffecttype」によって導入される。照明パラメータを有する光のタイプは、タグネーム「architectural」および「picturewallwash」を使用することによるピクチャーとして、または「lightdistribution」としてタグネーム「ambient（周辺）」、「accent（アクセント）」、「architectural（アーキテクチャ）」および「wallwash」によって記述される。これらパラメータは、属性、例えば2000（lux/nit）の「intensity」および例えばｘ＝０.３、ｙ＝０.３の「color」によって記述される。ピクチャーウォールウォッシング効果の場合、示されるピクチャーは属性「pngfile」およびその強度によって特定される。光分布の場合、強度が特定され、エリアのコーナーにおけるカラーおよび可能な場合にはパラメータは、勾配のｓ曲線を特定する。更に一部のライトに対しては、属性、すなわち「fadeintime」および「fadeouttime」によってフェードインおよびフェードアウトを特定できる。

異なる照明デバイスまたはユニット、すなわち照明システムのうちの特定インスタンスのランプ（図１ではランプ設定２４としてデノミネートされている）に対し、かかる抽象的記述は、３つのステージで制御値となるように自動的に変換される。

１．抽象的記述１０を雰囲気モデル２０へコンパイルするステージ（１４）：このコンパイルステージ１４では、抽象的（ショップのレイアウトおよびライトのインフラストラクチャからは独立している）雰囲気の記述１０は、ショップのレイアウトに依存する雰囲気の記述に変換される。このことは、セマンティックロケーション１２は、ショップ内の実際のロケーション（物理ロケーション）に置き換えられることを意味する。この置き換えをするには、最小限、物理ロケーションの１つの表示を有するショップのあるモデルが必要であり、各物理ロケーションごとにそのロケーションはセマンティックな意味を有する（例えば１つのショップは２つ以上のキャッシュレジスターを有し得る。これらすべては異なる名称を有するが、同じセマンティックを有する）。これら情報は、ショップのレイアウトで利用できる。セマンティックロケーションの他に、時間のセマンティック表記（例えば開店時間）は、実際の値（例えば9:00-18:00）に置き換えられる。この情報はショップタイミングで利用できる。更にセンサの表示値に依存する光効果に対し、抽象的センサは、ショップ内の実際のセンサ（の識別子）に置換される。これらショップに依存する値はショップおよび使用される照明システムの特定のパラメータを含むショップ定義のファイル１２内に含まれる。これらショップの定義は、抽象的雰囲気、ショップレイアウトおよびショップタイミングで利用できるボキャブラリを含む。コンパイラーステージの出力は、いわゆる雰囲気モデル２０（atmos model）であり、このモデルはダイナミックス、時間依存性およびセンサ依存性も含む。

２．雰囲気モデル２０をターゲット２２にレンダリングするステージ（１６）：このレンダリングステージでは、雰囲気モデル２０からすべてのダイナミックス、時間依存性およびセンサ依存性が除かれる。このように、レンダリングステージは時間内のあるポイントでの光雰囲気のスナップショットおよび時間内のあるポイントでの所定のセンサ表示値を生じさせる。このレンダリングステージの出力は、ターゲット２２と称される。このターゲット２２は、１つ以上のビューポイント（暗室較正を参照）およびビューポイントごとのカラー分布、強度分布、ＣＲＩ（カラーレンダリングインデックス）分布....から構成できる。

３．照明デバイス、例えばランプのためにターゲット２２を実際の制御値２４にマッピングするステージ（１８）：このマッピングステージは、ターゲット２２を実際のランプ制御値２４（lamp settings）に変換する。これら制御値２４を計算するために、マッピングループは次のものを必要とする。
ａ．ランプのタイプ、カラースペース....と同じような、照明システムで利用できるランプ２６の定義
ｂ．どのランプが所定の物理ロケーションの照明にどのように寄与するかを記述する、いわゆるアトミック効果２６。これらアトミック効果がどのように発生されるかについて、以下説明する。
ｃ．閉フィードバックループによりライトを制御する場合、発生する光を測定するためのセンサ値２８
これら入力２６および２８、並びにターゲット２２に基づき、マッピングループ１８は、発生する光がターゲット２２からできるだけわずかにしか異ならないように、ランプユニットまたはランプをそれぞれ制御するためのアルゴリズムを使用する。古典的な最適化、ニューラルネットワーク、ジェネティックアルゴリズムなどと同じように、種々の制御アルゴリズムを使用できる。

既に示したように、マッピングプロセス１８は、レンダリングプロセス１６からのターゲット光の「scene」を受信する。ターゲット２２にできるだけ近似する光を発生するのに必要なランプ設定２４を計算するために、マッピングプロセス１８は所定の物理ロケーションの照明にどのランプがどのように寄与しているかについて知らなければならない。このことは、環境における照明デバイスまたはランプの効果をそれぞれ測定できるセンサを導入することによって達成される。代表的なセンサは、照明強度を測定するようになっているフォトダイオードであるが、かかるセンサの特定の例として、カメラ（静止画、ビデオ）も検討できる。

できるだけ近似してターゲット２２にマッチングした正確なマッピングの結果を得るために、実際のランプ制御設定２４へ抽象的雰囲気の記述１０を転送する前に、いわゆる暗室較正を行ってもよい。この較正プロセスは、光ユニットを１つずつ駆動することによって行う。カメラおよび／またはセンサが環境上の単一光ユニットの効果を測定し、各カメラまたはセンサは、１つのビューポイントに対応する。このように効果を測定することにより、壁のカラー、家具、カーペットなどの影響を自動的に考慮する。各光ユニットの効果を測定する他に、どの物理ロケーションを測定するかを、どのカメラおよびセンサに対しても表示しなければならない。カメラに関する限り、ショップの物理ロケーションを表示するのに、カメラのビュー自身を使用できる。

図２は、１つのカメラ５２および数個のセンサ５４による照明システム５０を較正するための可能なセットアップを示す。ここに示されている照明システム５４は、次のものを含む。
制御可能な光ユニット５４。
環境上で光ユニット５４が形成した光の効果を測定できる数個の（光）センサ５３およびカメラ５２のインフラストラクチャ。
光ユニット５４を駆動し、カメラ５２およびセンサ５３が取り込んだ測定値を解釈できる照明管理システム５６。この照明管理システム５４は、例えばパソコン（ＰＣ）により実行されるコンピュータプログラムによって実現できる。
ビューをディスプレイし、照明管理システム５６のインストーラーと相互対話するために使用される管理コンソール５８。ビューのサブエリアを選択し、ターゲット環境の物理ロケーションに関連付けることができる。この管理コンソール５８は、ターゲット環境内の近くに位置させることができるが、（例えばチェーンヘッドクォーター内で）照明管理システムから離間していてもよい。管理コンソール５８が離間して位置する場合、照明管理システム５６は管理コンソール５８を介してリモート管理できるようにインターネットのようなコンピュータネットワークに接続される。
この管理コンソール５８には環境上の異なるビューがディスプレイされる。これらビューでは、インストーラーは例えばポインティングデバイス、マウス、タブレットにより物理ロケーションを表示する。このことは、図３に示されており、図３は、実際のショップの写真および管理コンソール５８上のインストーラーによって写真に表示されたショップ内の所定の物理ロケーション（shoebox1、shoebox2、isleX）を示す。

暗室較正中は環境に対する光ユニット５４の効果、従って、その物理ロケーションを測定する。この暗室較正方法では、一定で、かつ測定可能な条件で、異なる光ユニット５４の効果をテストする。最良の条件は、日光が最小となっている（例えばブラインドを閉じた夜間での）条件である。この較正方法は、基本的には次のステップを備える。
まず、照明管理システム５６がすべての光ユニット５４をオフにし、存在する照明効果を測定する。この効果は後にオンとされたライトの測定された効果から減算される。暗室条件では、このようなバックグラウンド効果は皆無か、極めて小さい。
次に、光ユニット５４を１つずつ駆動し、制御値の代表的な組を使用する。この制御値の組は、光ユニット５４の特徴を１つずつ示す。環境に対する効果をどの光ユニット５４および制御設定に対しても記述し、記憶する（アトミック効果）。次に、照明設計における効果を実現するためにアトミック効果を使用する。

図５には、較正プロセスのステップの詳細なシーケンスが示されている。ステップＳ１０では、すべてのランプを除勢、すなわちオフに切り替える。次にステップＳ１２において、現在の照明効果を測定し、測定値をダーク光値として記憶する。その後、ランプに対する制御値の代表的な組を使って、照明システムのうちのランプを１つずつ附勢、すなわちオンに切り換える（ステップ１４）。各ランプが安定するまで、ステップＳ１６において、異なる数個の物理ロケーションにおいて各ランプの効果を測定する。次のステップＳ１８では、各ランプの効果の安定した測定値から、記憶されたダーク光値を減算することによって、環境に対する照明効果をランプごとに計算する。ステップＳ２０では、各ランプに対する制御値の代表的な組に対する照明効果を記憶する。ステップＳ２２では、すべてのランプが既に附勢されたかどうかをチェックする。ＹＥＳ（イエス）であれば、較正プロセスは停止する。ＮＯ（ノー）であれば、プロセスはステップＳ１４にリターンする。

２つのビューポイントで同一の物理ロケーションが生じた場合、ビュー内の照明効果に対する測定値を比較し、照合する。差が生じるにはいくつかの理由があり得る。例えばランプが周辺白色光を発生し、ビューが直交するので、これらは異なるバックグラウンド、恐らくは異なるカラーを有するからである。かかる場合、インストーラーをトリガーし、インストーラーはユーザーとの相互対話を介してアトミック効果を選択または記述しなければならない。

較正されたシステムに光ユニットを追加するとき、サービスディスカバリープロトコルでこれら光ユニットを検出することができ、照明管理システムはこれらランプの特徴を質問する。代表的な制御セットを発生し、（これら光ユニットのためだけの）暗室較正をオンデマンドで、または自動的にスタートすることができる。

図６は、コンピュータプログラムを実行するＰＣ１００により実施される抽象的雰囲気記述から照明雰囲気を合成するためのデバイスを示し、このＰＣ１００は照明雰囲気合成コンパイルモジュール１４と、照明雰囲気合成レンダリングモジュール１６と、照明雰囲気マッピンブモジュール１８とを含む。ＰＣ１００は更に数個の照明ユニット５４を含む照明システムと通信するためのインターフェース１０２を含む。このインターフェース１０２は、通信バス１１２およびＲＦ通信接続１１０を介して照明ユニット５４と通信するようになっている。ＰＣ１００は、照明ユニット、特にそれらの照明強度およびカラーを調節するよう、通信接続１１０および１１２を介して制御値または制御設定を照明ユニット５４に送信する。最後に、ＰＣ１００はインターネット１０６を通してサーバーコンピュータ１０８から抽象的雰囲気の記述１０を受信するようになっている受信手段１０４を含む。この受信手段１０４は、例えば周期的またはオンデマンドで、インターネット１０６を通してサーバーコンピュータ１０８との通信接続を設定すると共に、サーバーコンピュータ１０８から抽象的雰囲気の記述１０をダウンロードするようになっている。この受信手段１０４は更に、サーバーコンピュータ１０８で更新された抽象的雰囲気の記述１０を利用できるかどうかをチェックすると共に、この記述を自動的にダウンロードするようになっている。従って、チェーンヘッドクォーターは、例えば中央でそれらのショップのための照明雰囲気を更新したり、対応する抽象的雰囲気の記述１０をサーバーコンピュータ１０８にアップロードすることができる。更に受信手段１０４が抽象的雰囲気の設定１０をＰＣ１００にアップロードするよう、サーバーコンピュータ１０８からのリモートログインを行うことができるようにすることもできる。

ダウンロードされるか、またはアップロードされた抽象的雰囲気の記述１０は、制御値の一組を得るために、ＰＣ１００内で処理され、制御値の組は接続１１０および１１２を通して照明ユニット５４へ伝送することができる。記述１０を処理する作業は、異なるソフトウェアモジュール１４、１６および１８によって実行される。従って、照明雰囲気合成コンパイルモジュール１４は、レイアウトに依存し、照明インフラストラクチャに依存しない記述を含むモデルとなるように抽象的雰囲気１０をコンパイルするようになっている。モジュール１４は、ＰＣ１００内のデータベース１１４から部屋のレイアウト（ショップのレイアウト）、ショップ固有のタイミング情報（ショップタイミング）およびインフラストラクチャ固有のデータおよびパラメータをロードする。次に雰囲気モデルは雰囲気モデルからダイナミックス、時間およびセンサの依存性を除き、照明雰囲気合成レンダリングモジュール１６により、所定時間における、あるポイントの照明雰囲気のスナップショットおよび所定時間における所定ポイントの所定のセンサ表示を生じさせることにより、雰囲気モデルをあるターゲットにレンダリングする。最後に、照明雰囲気合成マッピンブモジュール１８は、照明システムの照明ユニット５４のための実際の制御値にターゲットをマッピングし、これら実際の制御値は通信接続１１０および１１２を介して、照明ユニット５４へ送信される。

本発明は効果だけでなく、機能的照明のためにも使用される（比較的大規模な）照明システム内で使用される。本発明の重要な特徴は、例えば全ショップチェーンに対し、照明シーンまたは雰囲気を１回記述するだけでよいということである。ローカルな状況での自動レンダリングにより全チェーンを通して均一な照明が可能となる。照明記述の部屋および照明インフラストラクチャに対する依存性により、この光記述をサービスモデルでも使用できる。例えばサービスプロバイダは、照明シーンをレンダリングしなければならないレイアウトまたは照明システムに関する正確な知識を必要とすることなく照明シーンを提供できる。代表的なセマンティックロケーションに関する情報しか必要としない。

照明雰囲気またはシーンの定義をする作業は、特に多数の照明デバイスを含む大規模で複雑な照明システムを用いた場合は、極めて時間がかかり、手間のかかる作業であるが、本発明は、これら作業を必要とすることなく、単一の照明ユニットまたはデバイス（またはそれらのグループ）に対し、強度、カラーなどを設定することにより、照明雰囲気またはシーンを定めることなく、高い抽象レベルで光シーンまたは照明雰囲気を発生できるという主要な利点を有する。換言すれば、抽象的雰囲気の記述は、部屋および照明インフラストラクチャからは独立しているので、多くの異なる部屋または照明インフラストラクチャで１つの照明記述を使用することを可能にする。特に本発明は、光のタイプ、例えば拡散周辺照明、合焦アクセント照明、ウォールウォッシングなどを記述すると共に、更に所定の照明パラメータ、例えば所定の時間および機会におけるショップのキャッシュレジスターのような所定のセマンティックロケーションで望まれる強度、カラー、カラー勾配を記述することによって、照明雰囲気およびシーンを記述することを可能にする。この抽象的記述は、部屋および照明システムの特定のインスタンスに関して自動的にレンダリングできる。自動レンダリングのプロセスの良好な結果を得るために、本発明は較正機能を提供する。

本発明の機能の少なくとも一部、例えば抽象的な雰囲気の記述を照明システムの特定のインスタンスに転送することは、ハードウェアまたはソフトウェアによって実行できる。ソフトウェアで実行する場合、単一または多数の標準的マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを使って、本発明を実施する単一または多数のアルゴリズムを処理してもよい。

「含む」、「備える」なる用語は、別の要素またはステップが存在することを否定するものでなく、「ある」または「１つの」なる用語は複数存在することを否定するものでないと理解すべきである。更に、特許請求の範囲に記載した参照符号は、発明の範囲を限定すると見なしてはならない。

１０ 抽象的雰囲気の記述
１１ デザイン
１２ ショップの定義
１４ コンパイル
１８ マップ
２０ 雰囲気モデル
２４ ランプ設定
２６ アトミック効果
２８ センサ値
５２ カメラ
５４ 光ユニット
５６ 照明管理システム
５８ 管理コンソール

Claims (27)

1. 抽象的雰囲気の記述から照明雰囲気を合成するための方法であって、
   所定のセマンティック時間で所定のセマンティックロケーションで望まれる所定の照明パラメータにより、光のタイプを記述することによって、照明雰囲気の抽象的雰囲気の記述を提供するステップと、
   前記抽象的雰囲気の記述を照明システムの特定のインスタンスへ転送するステップとを備える、照明雰囲気を合成するための方法。
2. 前記転送するステップは、
   部屋のレイアウトに依存すると共に、照明インスタンスから独立した記述を含む雰囲気モデルとなるように、前記雰囲気の記述をコンパイルするステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記コンパイルするステップは、
   前記抽象的記述内の前記所定のセマンティックロケーションを部屋内の物理ロケーションに置換するステップを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記コンパイルするステップは、
   前記抽象的記述内の前記所定のセマンティック時間を実際の時間に置換するステップを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記コンパイルするステップは、
   前記抽象的記述内の前記所定のセマンティックセンサを、部屋内に位置する実際のセンサに置換するステップを含む、請求項３または４に記載の方法。
6. 前記雰囲気モデルからダイナミックス、時間およびスイッチまたはセンサへの依存性を除くと共に、時間内の所定のポイントでの照明雰囲気のスナップショットおよび時間内の所定のポイントでの所定のセンサの表示を形成することにより、前記雰囲気モデルをターゲットにレンダリングするステップを更に含む、請求項２〜５のうちのいずれか１項に記載の方法。
7. 照明システムの特定のインスタンスの照明デバイスに対する実際の制御値に、前記ターゲットをマッピングするステップを更に含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記マッピングするステップは、前記照明デバイスのパラメータおよび所定の物理ロケーションにおける照明に対する前記照明デバイスの寄与分を受信するステップと、
   前記受信したパラメータおよび寄与分並びにターゲットに基づき、照明デバイスに対する前記実際の制御値を計算するステップとを含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記マッピングするステップは、更に
   センサの値を受信するステップと、
   前記受信したセンサの値に基づき、閉フィードバックループにより前記照明デバイスを制御するステップとを更に含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記マッピングするステップは、更に
    センサの値を受信するステップと、
    前記受信したセンサの値に基づき、開フィードバックループにより前記照明デバイスを制御するステップとを更に含む、請求項８に記載の方法。
11. 前記閉フィードバックループまたは前記開フィードバックループ制御は、古典的な最適化、ニューラルネットワークまたはジェネティックアルゴリズムを実行することによって、それぞれ前記照明デバイスを制御する、請求項９または１０に記載の方法。
12. 前記抽象的雰囲気記述を照明システムの特定のインスタンスに転送する前に、前記照明システムを較正するステップを更に含む、請求項１〜１１のうちのいずれか１項に記載の方法。
13. 前記較正するステップは、
    すべての照明デバイスを除勢するステップと、
    現在の照明効果を測定すると共にそれらの測定値をダーク光値として記憶するステップと、
    前記照明デバイスのための制御値の代表的な組を使用することにより、前記照明システムの照明デバイスを１つずつ附勢するステップと、
    附勢された各照明デバイスの照明効果が安定するまで待つステップと、
    数個の異なる物理ロケーションにおいて、各照明デバイスの効果を測定するステップと、
    各照明デバイスの効果の前記測定値から前記記憶されたダーク光値を減算することにより、環境に対する照明効果を照明デバイスごとに計算するステップと、
    各照明デバイスに対する対応する制御値と共に、前記計算された照明効果を記憶するステップとを備える、請求項１２に記載の方法。
14. コンピュータによって実行されたときに、請求項１〜１３のうちのいずれか１項に記載の方法を実行するためにイネーブルされるコンピュータプログラム。
15. 請求項１４に記載のコンピュータプログラムを記憶する記録キャリア。
16. 照明システムと通信するためのインターフェースを備え、請求項１〜１３のうちのいずれか１項に記載の方法を実行するようにプログラムされたコンピュータ。
17. 請求項１６に記載のコンピュータを備え、このコンピュータによって処理される抽象的雰囲気の記述を受信するための受信手段とを備える照明雰囲気合成システム。
18. 前記受信手段は、コンピュータネットワーク、特にインターネットを通して、更に前記抽象的雰囲気の記述を受信する、請求項１７に記載の照明雰囲気合成システム。
19. 前記受信手段は、リモートコンピュータに自動的にログインし、前記リモートコンピュータから前記抽象的雰囲気の記述をダウンロードする、請求項１７または１８に記載の照明雰囲気合成システム。
20. 前記受信手段は、前記抽象的雰囲気の記述を前記リモートコンピュータから前記受信手段へアップロードするよう、前記リモートコンピュータからのログインを可能にするようになっている、請求項１７、１８または１９に記載の照明雰囲気合成システム。
21. 抽象的雰囲気の記述から照明雰囲気を合成するための方法であって、
    所定のセマンティック時間における所定のセマンティックロケーションで望まれる所定の照明パラメータにより、光のタイプを記述することによって、照明雰囲気の抽象的雰囲気の記述を提供するための手段と、
    前記抽象的雰囲気の記述を照明システムの特定のインスタンスへ転送するための手段とを備える、照明雰囲気を合成するためのデバイス。
22. 前記転送するための手段は、請求項２〜１１のうちのいずれか１項の方法を実行する、請求項２１に記載のデバイス。
23. 更に前記抽象的雰囲気の記述を照明システムの特定のインスタンスへ転送する前に、前記照明システムを較正する、請求項２１または２２に記載のデバイス。
24. 更に請求項１３に記載の方法に従って前記照明システムを較正する、請求項２３に記載のデバイス。
25. 部屋のレイアウトに依存する記述を含む雰囲気モデルとなるように、抽象的雰囲気の記述をコンパイルするようになっており、請求項１〜２４のうちのいずれか１項に記載の方法、システムまたはデバイスと共に使用するための照明雰囲気合成コンパイルモジュール。
26. 前記雰囲気モデルからダイナミックス、時間およびスイッチまたはセンサへの依存性を除くと共に、時間内の所定のポイントにおける照明雰囲気のスナップショットおよび時間内の所定のポイントにおける所定のセンサの表示を形成することにより、前記雰囲気モデルをターゲットにレンダリングするようになっている請求項１〜２７のうちのいずれか１項に記載の方法、システムまたはデバイスと共に使用するための照明雰囲気合成レンダリングモジュール。
27. 照明システムの特定インスタンスの照明デバイスのための、実際の制御値となるように、ターゲットをマッピングするようになっている、請求項１〜２７のうちのいずれか１項に記載の方法、システムまたはデバイスと共に使用するための照明雰囲気合成マッピングモジュール。

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