JP2014086420A

JP2014086420A - Ｌｅｄライトの照明制御システム及びその方法

Info

Publication number: JP2014086420A
Application number: JP2013217128A
Authority: JP
Inventors: Kuo-Hsiung Tsai; 国雄蔡
Original assignee: Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2014-05-12
Also published as: US20140117855A1; US8901855B2; TW201419944A; CN103781232A

Abstract

【課題】本発明は、電気エネルギーを節約することができるＬＥＤライトの照明制御システム及びその方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るＬＥＤライトの照明制御システム及び方法は、人が室内に入って来た時に、天井の全てのＬＥＤライトが点灯されると、有人地面画像を撮影し、且つ撮影された有人地面画像と格納された無人地面画像とを比較することにより、人の位置に対応するＬＥＤライトを点灯し、他の位置に対応するＬＥＤライトを消灯する。従って、人が位置する場所のみの照明を確保することができる。さらに、人が室内の任意の位置に移動した時、ＬＥＤライトの照明制御システムは、移動した後の人が位置する場所に対応するＬＥＤライトを自動的に点灯する。これにより、電気エネルギーを大幅に節約することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明制御システム及びその方法に関し、特にＬＥＤライトの照明制御システム及びその方法に関するものである。

近年来、ＬＥＤライトは、高輝度、低消費電力等の多くの利点を有しているため、現在広く利用されている。しかし、従来のＬＥＤライトは、一般的に、ユーザが手動でスイッチをオン又はオフすることによって、全てのＬＥＤライト或いは一部のＬＥＤライトを制御する。しかしこの動作は、ユーザにとても不便であり、且つ最良の節電効果を得ることができない。

前記課題を解決するために、本発明は、電気エネルギーを節約することができるＬＥＤライトの照明制御システム及びその方法を提供する。

本発明に係るＬＥＤライトの照明制御システムは、電子装置内に応用される。前記電子装置は撮影ユニットと複数のＬＥＤライトとにそれぞれ接続される。前記撮影ユニットは、室内の天井の中央に配置され、室内の天井下の地面の画像を撮影するために用いられ、前記ＬＥＤライトは室内の天井に均一に分布され、前記電子装置は天井のサイズを格納するための記憶ユニットを備え、全てのＬＥＤライトが点灯されると、前記撮影ユニットによって無人地面画像が撮影され、且つ無人地面画像に画像処理を行ってマトリクス分布を呈する画像座標が生成され、前記ＬＥＤライトの照明制御システムは、人が室内に入って来た時、天井の全てのＬＥＤライトを点灯するＬＥＤライト制御モジュールと、室内の有人地面画像を撮影するように撮影ユニットを制御し、且つ撮影された有人地面画像を前記記憶ユニットに格納する撮影制御モジュールと、特定のアルゴリズムによって現時点での撮影された有人地面画像及び格納された無人地面画像に画像処理を行う画像処理モジュールと、現時点で撮影された有人地面画像と格納された無人地面画像との間の異なる部分を取得するようにこの２つの画像を比較する画像比較モジュールと、現時点で撮影された画像のサイズを計算して、格納された画像座標に基づいて画像内における異なる部分の座標範囲を取得し、且つ現時点で撮影された画像のサイズと格納された天井のサイズとの比に基づいて人が位置する場所に対応する天井における照明区域を確定し、且つ制御信号を生成する位置決定モジュールと、を備え、ＬＥＤライト制御モジュールは、位置決定モジュールからの制御信号に基づいて人が位置する場所に対応する天井における照明区域内のＬＥＤライトの照明を維持し、且つ他のＬＥＤライトを消灯する。

本発明に係るＬＥＤライトの照明制御方法は、電子装置に応用される。前記電子装置は撮影ユニットと複数のＬＥＤライトとにそれぞれ接続され、前記撮影ユニットは、室内の天井の中央に配置され、室内の天井下の地面の画像を撮影するために用いられ、前記ＬＥＤライトは室内の天井に均一に分布され、前記電子装置は天井のサイズを格納するための記憶ユニットを備え、全てのＬＥＤライトが点灯されると、前記撮影ユニットによって無人地面画像は撮影され、且つ無人地面画像に画像処理を行ってマトリクス分布を呈する画像座標が生成され、前記ＬＥＤライトの照明制御方法は、人が室内に入って来た時、室内の天井の全てのＬＥＤライトを点灯するステップと、室内の有人地面画像を撮影し、且つ撮影された有人地面画像を記憶ユニットに格納するステップと、特定のアルゴリズムによって現時点で撮影された有人地面画像及び格納された無人地面画像に画像処理を行うステップと、現時点で撮影された有人地面画像と格納された無人地面画像との間の異なる部分を取得するようにこの２つの画像を比較するステップと、現時点で撮影された画像のサイズを計算し、且つ格納された画像座標に基づいて画像内における異なる部分の座標範囲を取得し、且つ現時点で撮影された画像のサイズと格納された天井のサイズとの比に基づいて、人が位置する場所に対応する天井における照明区域を確定し、且つ制御信号を生成するステップと、前記制御信号に基づいて人が位置する場所に対応する天井における照明区域内のＬＥＤライトの照明を維持し、且つ他のＬＥＤライトを消灯するステップと、を備える。

従来の技術と比べて、本発明に係るＬＥＤライトの照明制御システム及びその方法は、人が部屋に入って来た時に、天井の全てのＬＥＤライトが点灯されると、有人地面画像を撮影し、且つ撮影された有人地面画像と格納された無人地面画像とを比較することにより、人が位置する場所に対応するＬＥＤライトを点灯し、他の位置に対応するＬＥＤライトを消灯する。従って、人が位置する場所のみの照明を確保することができる。さらに、人が室内の任意の位置に移動した時、ＬＥＤライトの照明制御システムは、移動した後の人が位置する場所に対応するＬＥＤライトを自動的に点灯する。従って、有人位置のみで点灯すること及び人の移動に伴って点灯の位置を調整することを実現することができる。これにより、電気エネルギーを大幅に節約することができる。

本発明の実施形態に係るＬＥＤライトの照明制御システムを応用した電子装置のブロック図である。図１に示したＬＥＤライトの照明制御システムのブロック図である。本発明の実施形態に係るＬＥＤライトの照明制御方法のフローチャートである。本発明の実施形態に係るＬＥＤライトの照明制御方法の図３の後続のフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１を参照すると、本発明の実施形態に係るＬＥＤライトの照明制御システム１０は、電子装置（図示せず）内に応用される。該電子装置は、検出ユニット１１と、撮影ユニット１２と、複数のＬＥＤライト１４と、にそれぞれ接続される。電子装置は、例えば教室、オフィス、工場等の室内に応用される。検出ユニット１１は、室内の環境をリアルタイムに検出するために用いられる。即ち、人が室内に入って来たか否かを検出する。本実施形態において、検出ユニット１１は、温度センサであり、室内の温度をリアルタイムに検出するために用いられる。一般的には、室内に人が存在しない場合、室内の温度は変化しないため、全てのＬＥＤライト１４は消灯する。人が部屋に入って来た場合、人の体温が室内の温度上昇を引き起こすため、検出ユニット１１は、室内の温度が上昇したことを検出すると、検出信号を生成する。

他の実施形態において、検出ユニット１１は、機械的なスイッチであっても良い。該スイッチはドアの近くに位置し、スイッチが人によってオンされた場合、トリガー信号を生成し、全てのＬＥＤライト１４が点灯される。これは人が部屋に入って来たことを意味する。

撮影ユニット１２は、室内の天井の中央に配置され、室内における天井下の地面の画像を撮影するために用いられる。本実施形態において、撮影ユニット１２は広角レンズである。全てのＬＥＤライト１４は、室内の天井に均一に分布して設置される。しかも、天井の面積或いは天井と地面との間の距離に基づいてＬＥＤライト１４を分布しても良い。

前記電子装置は、記憶ユニット１３をさらに備える。該記憶ユニット１３は室内の天井のサイズを格納するために用いられる。全てのＬＥＤライト１４が点灯された場合、撮影ユニット１２によって無人地面画像を撮影し、且つ無人地面画像に画像処理を行ってマトリクス分布を呈する画像座標を生成する。該画像座標は、画像処理によって予め生成することができる。例えば、無人地面画像座標は、無人地面画像の画素数によって座標位置を定義することができる。

図２を参照すると、ＬＥＤライトの照明制御システム１０は、ＬＥＤライト制御モジュール２１と、撮影制御モジュール２２と、画像処理モジュール２４と、タイムモジュール２５と、画像比較モジュール２６と、位置決定モジュール２７と、を備える。

検出ユニット１１が、人が部屋に入って来たことを検出すると、ＬＥＤライト制御モジュール２１は、検出ユニット１１からの検出信号に応じて室内の天井の全てのＬＥＤライト１４を点灯する。そのため、室内にいる人はＬＥＤライト１４から出射した光を利用して目的地まで到達することができる。

撮影制御モジュール２２は、人が存在する時の室内の地面画像を撮影するように撮影ユニット１２を制御し、且つこの撮影された画像を記憶ユニット１３に格納する。この画像は、全てのＬＥＤライト１４が点灯された下で撮影された有人地面画像である。画像処理モジュール２４は、特定のアルゴリズムによって現時点で撮影された有人地面画像及び格納された無人地面画像に対して画像処理を行う。画像比較モジュール２６は、現時点で撮影された有人地面画像と格納された無人地面画像との間の異なる部分を取得するようにこの２つの画像を比較する。この２つの画像の異なる部分とは、画像内における人が位置する場所を指す。例えば、画像処理モジュール２４は、カラーアルゴリズムに基づいて画像に色処理を行って画像の色を取得し、画像比較モジュール２６は、処理された有人地面画像の色と無人地面画像の色とを比較して、この２つの画像の異なる部分を取得する。

位置決定モジュール２７は、現時点で撮影された画像の大きさを計算し、且つ格納された画像座標に基づいて、画像内における異なる部分の座標範囲（即ち、画像内での人の座標範囲）を取得する。位置決定モジュール２７は、さらに現時点で撮影された画像と天井とのサイズ比に基づいて、室内に入ってきた人が位置する場所に対応する天井における照明区域を確定し、且つ制御信号を生成する。ＬＥＤライト制御モジュール２１は、さらに前記制御信号に基づいて人が位置する場所に対応する天井における照明区域内のＬＥＤライト１４の照明を維持し、且つ他のＬＥＤライト１４を消灯する。

人が室内で移動する可能性があるため、タイムモジュール２５は、前記制御信号に応じて時間計測を開始する。撮影制御モジュール２２は、所定の時間間隔で地面画像を撮影するように撮影ユニット１２を制御する。例えば、撮影制御モジュール２２は、３０秒ごとに地面画像を撮影する。

画像比較モジュール２６は、前に撮影された画像と現時点で撮影された画像とを比較して、２つの画像の類似度を取得する。類似度が設定値より小さい（例えば、類似度が６０％より小さい）場合、２つの画像は差異が大きい。つまり、点灯されたＬＥＤライト１４下に位置する人が点灯していない室内の他の場所に移動したことを意味する。この際、ＬＥＤライト制御モジュール２１は、天井の全てのＬＥＤライト１４を再度点灯し、撮影ユニット１２は、人が移動した後の地面画像を再度撮影し、位置決定モジュール２７は、移動した後の人に対応する天井の照明区域を再度確定し、且つ制御信号を生成し、ＬＥＤライト制御モジュール２１は、この制御信号に基づいて、移動した後の人が位置する場所に対応する天井の照明区域内のＬＥＤライト１４の照明を維持し、且つ他のＬＥＤライト１４を消灯する。

以上により、本発明のＬＥＤライトの照明制御システム１０は、人が部屋に入って来た時に、天井の全てのＬＥＤライト１４が点灯されると、有人地面画像を撮影し、且つ撮影された有人地面画像と格納された無人地面画像とを比較することにより、人が位置する場所に対応するＬＥＤライト１４を点灯し、他の位置に対応するＬＥＤライト１４を消灯する。従って、人が位置する場所のみの照明を確保することができる。さらに、人が室内の任意の位置に移動した時、ＬＥＤライトの照明制御システム１０は、移動した後の人が位置する場所に対応するＬＥＤライト１４を自動的に点灯する。従って、有人位置のみで点灯すること及び人の移動に伴って点灯の位置を調整することを実現することができる。これにより、電気エネルギーを大幅に節約することができる。

図３を参照すると、本発明のＬＥＤライトの照明制御方法は、以下のステップＳ３１〜ステップＳ４１を備える。

ステップＳ３１において、検出ユニット１１は室内の環境をリアルタイム検出する。

ステップＳ３２において、検出ユニット１１は、人が室内に入って来たことを検出すると、ＬＥＤライト制御モジュール２１は、室内の天井の全てのＬＥＤライト１４を点灯する。

ステップＳ３３において、撮影制御モジュール２２は、有人地面画像を撮影するように撮影ユニット１２を制御し、且つ撮影された有人地面画像を記憶ユニット１３に格納する。

ステップＳ３４において、画像処理モジュール２４は、特定のアルゴリズムによって現時点で撮影された有人地面画像及び格納された無人地面画像に画像処理を行う。

ステップＳ３５において、画像比較モジュール２６は、現時点で撮影された有人地面画像と格納された無人地面画像との間の異なる部分を取得するようにこの２つの画像を比較する。

ステップＳ３６において、位置決定モジュール２７は、現時点で撮影された画像の大きさを計算し、且つ事前に定義された画像座標に基づいて画像内における異なる部分の座標範囲を取得する。

ステップＳ３７において、位置決定モジュール２７は、さらに現時点で撮影された画像のサイズと格納された天井のサイズとの比に基づいて、人が位置する場所に対応する天井における照明区域を確定し、且つ制御信号を生成する。

ステップＳ３８において、ＬＥＤライト制御モジュール２１は、前記制御信号に基づいて人が位置する場所に対応する天井における照明区域内のＬＥＤライト１４の照明を維持し、且つ他のＬＥＤライト１４を消灯する。

ステップＳ３９において、タイムモジュール２５は、時間計測を開始し、撮影制御モジュール２２は、所定の時間間隔で地面画像を撮影するように撮影ユニット１２を制御する。

ステップＳ４０において、画像比較モジュール２６は、前に撮影された画像と現時点で撮影された画像とを比較して、２つの画像の類似度を取得する。

ステップＳ４１において、２つの撮影された画像が異なる場合、点灯されたＬＥＤライト１４下に位置する人が、点灯されていない室内の他の場合に移動したことを意味し、ＬＥＤライト制御モジュール２１は、天井における全てのＬＥＤライト１４を再度点灯し、プロシージャはステップＳ３３に戻る。

１０ＬＥＤライトの照明制御システム
１１検出ユニット
１２撮影ユニット
１３記憶ユニット
１４ＬＥＤライト
２１ＬＥＤライト制御モジュール
２２撮影制御モジュール
２４画像処理モジュール
２５タイムモジュール
２６画像比較モジュール
２７位置決定モジュール

Claims

電子装置内に応用されるＬＥＤライトの照明制御システムであって、前記電子装置は撮影ユニットと複数のＬＥＤライトとにそれぞれ接続され、前記撮影ユニットは、室内の天井の中央に配置され、室内の天井下の地面の画像を撮影するために用いられ、前記ＬＥＤライトは室内の天井に均一に分布され、前記電子装置は天井のサイズを格納するための記憶ユニットを備え、全てのＬＥＤライトが点灯されると、前記撮影ユニットによって無人地面画像が撮影され、且つ無人地面画像に画像処理を行ってマトリクス分布を呈する画像座標が生成される、前記ＬＥＤライトの照明制御システムは、
人が室内に入って来た時、天井の全てのＬＥＤライトを点灯するＬＥＤライト制御モジュールと、
室内の有人地面画像を撮影するように撮影ユニットを制御し、且つ撮影された有人地面画像を前記記憶ユニットに格納する撮影制御モジュールと、
特定のアルゴリズムによって現時点での撮影された有人地面画像及び格納された無人地面画像に画像処理を行う画像処理モジュールと、
現時点で撮影された有人地面画像と格納された無人地面画像との間の異なる部分を取得するようにこの２つの画像を比較する画像比較モジュールと、
現時点で撮影された画像のサイズを計算して、格納された画像座標に基づいて画像内における異なる部分の座標範囲を取得し、且つ現時点で撮影された画像のサイズと格納された天井のサイズとの比に基づいて人が位置する場所に対応する天井における照明区域を確定し、且つ制御信号を生成する位置決定モジュールと、を備え、
ＬＥＤライト制御モジュールは、位置決定モジュールからの制御信号に基づいて人が位置する場所に対応する天井における照明区域内のＬＥＤライトの照明を維持し、且つ他のＬＥＤライトを消灯することを特徴とするＬＥＤライトの照明制御システム。
前記電子装置はさらに温度センサと接続され、人が室内に入って来ると、人の体温が室内の温度変化を引き起こすため、前記温度センサが室内の温度が変化することを検出すると、検出信号を生成し、前記ＬＥＤライト制御モジュールはこの検出信号に基づいて天井の全てのＬＥＤライトを点灯することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライトの照明制御システム。
前記電子装置はさらにスイッチと接続され、該スイッチは部屋のドアの近くに位置し、スイッチが人によってオンされると、トリガー信号を生成し、前記ＬＥＤライト制御モジュールはこのトリガー信号に基づいて、天井の全てのＬＥＤライトを点灯することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライトの照明制御システム。
前記ＬＥＤライトの照明制御システムは、タイムモジュールをさらに備え、人が位置する場所に対応するＬＥＤライトが点灯され、且つ他のＬＥＤライトが消灯されると、前記タイムモジュールは時間計測を開始し、この際、前記撮影制御モジュールは、所定の時間間隔で地面画像を撮影するように撮影ユニットを制御し、前記画像比較モジュールは、さらに前に撮影された画像と現時点で撮影された画像とを比較して、２つの画像の類似度を取得し、２つの撮影された画像が異なる場合には、前記ＬＥＤライト制御モジュールは、天井の全てのＬＥＤライトを再度点灯し、前記位置決定モジュールは、人が位置する場所に対応する天井における照明区域を再度確定し、且つ制御信号を生成し、前記ＬＥＤライト制御モジュールは、再度この制御信号に基づいて人が位置する場所に対応する天井における照明区域内のＬＥＤライトの照明を維持し、且つ他のＬＥＤライトを消灯することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤライトの照明制御システム。
前記画像処理モジュールは、カラーアルゴリズムに基づいて画像に色処理を行って画像の色を取得し、前記画像比較モジュールは、処理された有人地面画像の色と無人地面画像の色とを比較して、この２つの画像の異なる部分を取得することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライトの照明制御システム。
電子装置に応用されるＬＥＤライトの照明制御方法であって、前記電子装置は撮影ユニットと複数のＬＥＤライトとにそれぞれ接続され、前記撮影ユニットは、室内の天井の中央に配置され、室内の天井下の地面の画像を撮影するために用いられ、前記ＬＥＤライトは室内の天井に均一に分布され、前記電子装置は天井のサイズを格納するための記憶ユニットを備え、全てのＬＥＤライトが点灯されると、前記撮影ユニットによって無人地面画像は撮影され、且つ無人地面画像に画像処理を行ってマトリクス分布を呈する画像座標が生成され、前記ＬＥＤライトの照明制御方法は、
人が室内に入って来た時、室内の天井の全てのＬＥＤライトを点灯するステップと、
室内の有人地面画像を撮影し、且つ撮影された有人地面画像を記憶ユニットに格納するステップと、
特定のアルゴリズムによって現時点で撮影された有人地面画像及び格納された無人地面画像に画像処理を行うステップと、
現時点で撮影された有人地面画像と格納された無人地面画像との間の異なる部分を取得するようにこの２つの画像を比較するステップと、
現時点で撮影された画像のサイズを計算し、且つ格納された画像座標に基づいて画像内における異なる部分の座標範囲を取得し、且つ現時点で撮影された画像のサイズと格納された天井のサイズとの比に基づいて、人が位置する場所に対応する天井における照明区域を確定し、且つ制御信号を生成するステップと、
前記制御信号に基づいて人が位置する場所に対応する天井における照明区域内のＬＥＤライトの照明を維持し、且つ他のＬＥＤライトを消灯するステップと、
を備えることを特徴とするＬＥＤライトの照明制御方法。