JP2016189324A - 照明システムのためのジェスチャー基準の制御技法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】照明システム用のジェスチャー基準の制御技術用の技術及びアーキテクチャが開示される。照明システムは、カメラ及び/又は他の適切なコンポーネントを含み、光出力を制御するためにユーザーにより為されるジェスチャーを解釈する。実行されるジェスチャー及び/又はジェスチャーの場所が、光出力の制御態様を決定する。ジェスチャーは、スマートフォン、タブレット、又は専用光コントローラ装置といったモバイルコンピュータ装置を動かすことにより実行される。コンピュータ装置に含まれる又は動作可能に結合したセンサー(重力センサー、加速度計、ジャイロセンサー等)が用いられて装置の動き及び関連のジェスチャーが検出される。ジェスチャーは、UIをナビゲートするように用いられ、光強度及び色といった光出力の異なる属性を調整することにより光出力を制御することをユーザーに許容する。
【選択図】図4A
Description
光を出力するように構成された少なくとも一つの固体光源を含む照明器具に制御信号を送信するように構成される通信モジュールにして、前記制御信号が、前記プロセッサにより決定された前記ジェスチャーに基づき、また光出力を制御可能である、通信モジュールを備える。
前記コンピュータ装置に動作可能に結合し、前記コンピュータ装置に作用する重力を測定するように構成された重力センサー;
前記コンピュータ装置に動作可能に結合し、前記コンピュータ装置の加速度を測定するように構成された加速度計;及び
前記コンピュータ装置に動作可能に結合し、前記コンピュータ装置の回転を測定するように構成されたジャイロセンサーの少なくとも一つのからの入力に基づく。
コンピュータ装置を動かすことにより為されるジェスチャーに基づく制御信号を受け取り、前記照明器具が、無線通信リンクを介して前記コンピュータ装置に通信可能に結合する;及び
前記制御信号に基づいて前記光出力を調整する、方法。
ユーザー入力に応答して、光を出力するように構成された少なくとも一つの固体光源を含む照明器具からの光出力を制御することをユーザーに許すように構成されたジェスチャーモードを始動し、前記ジェスチャーモードが、1以上の光制御モードを含み、各光制御モードが、前記光出力の固有属性を調整することが可能である;及び
1以上のプロセッサに動作可能に結合したコンピュータ装置の動きにより為されるジェスチャーに基づいて前記ジェスチャーモードをナビゲートすることを含む。
先述のように、照明システムを制御するための技術の開発及び実施を含む、照明システムの設計の困難さに寄与し得る重要な多数の課題がある。特には制御できる光出力の多様な属性の増加につながる固体光源(SSL(solid-state lighting))の広範囲の採用で照明器具及び照明システムの複雑さが増加している。例えば、制御は、輝度、色、照準(aiming)及び集束(focusing)、分布及び広がり、及び色温度及び色レンダリング(color rendering)といった他の光属性に関して増加している。このことは、これらのより複雑な照明器具及び照明システムを制御するための技術開発の必要性に帰結している。一つのそのような既知の技術は、照明器具自体での手により照明器具を物理的に調整するといった、照明器具及び関連の光出力を手動で調整することである。しかしながら、そのような技術例及び他の既知の制御技術は、典型的には、困難であり、時間を消費し、非直感的であり、減じられたユーザー体験につながる。
図1は、本開示の実施形態に係る照明システム10の例を図示する。見て分かるように、照明システム10は、多数の照明器具100及びコンピュータ装置200を含む。照明器具100及びコンピュータ装置200は、例えば、サーバー/ネットワーク300(以降により詳細に記述)を用いて通信可能に結合されるように構成される。照明システム10は任意の数Nの照明器具100を有するように図1に図示されるが、システム10は、たった一つの照明器具100又は多数の照明器具100を含み、各々が、光を出力するように構成される。照明器具100は、照明システム10の例において照明器具内の通信能力を有するように示され、これが、任意の適切な有線及び/又は無線技術を介して提供され、例えば、照明器具100が、本明細書で様々に記述のジェスチャー基準の制御技術に関連したデータといったデータを1以上の他の照明器具100に送信及び/又はそこからデータを受け取ることを許容する。幾つかの実施形態においては、照明器具100は、例えば、サーバー/ネットワーク15を用いて通信可能に結合される。しかしながら、照明器具100は、そのような照明器具内の通信能力を有する必要はない。照明器具100が、図2の参照といったように本明細書でより詳細に記述され、コンピュータ装置200が、図3A〜3Bの参照といったように本明細書でより詳細に記述される。幾つかの実施形態においては、コンピュータ装置200は、本明細書で様々に記述のジェスチャー基準の制御技術を実行するために必要ではない。
といったように、装置200の各軸(X、Y、Z)に沿うベクトル
として示される。例えば、
それぞれのコンポーネントが、m/s2において制約されず及び測定され、リニア加速度計が、装置に関する動きを追跡することに有用である。しかしながら、リニア加速度計は、どのようにコンピュータ装置200が世界フレームに関係するのかに関する情報を提供しない。例えば、もし装置200が水平面上にその側面の一つが平坦に横たわるならば、
は、装置のどの側面が水平面上にあるのかに関わらず、同一値<0、0、0>を持つだろう。
といった重力ベクトルを生成する。そのような例では、各コンポーネントの範囲が、(−9.81、9.81)で
のように設定可能である。重力センサー(群)は、装置に適用される任意の種類の動きにより影響を受けないことに留意されたい。しかしながら、重力センサー(群)は、世界フレームに関係するため、装置の配向を決定することに用いられる。例えば、もしコンピュータ装置200が、水平面に平坦に横たわるならば、重力の作用力が、直にZ軸上にある。そのような例の場合の
の値は、どの装置の側面が水平面上にあるかに応じて、
又は<0、0、-9.81>である。
ここで、各コンポーネントが、ラジアン毎秒(rad/s)を単位として、装置の慣性軸周りの回転速度である、といったベクトルとして装置200の回転速度を測定する。そのような例の場合、
の各コンポーネントが非制約であり、もし装置が理想の静止にあるならば、
が<0、0、0>に等しくなる。
図4A−Bは、本開示の実施形態に係るジェスチャーを用いて制御可能である照明システム例を図示する。見て分かるように、本実施形態例における照明システムは、光出力410を生成可能である照明器具100を含む。照明器具100は、本実施形態例において、ジェスチャー基準のコマンドを介して制御される複数の特性を有することが可能である複数の固体光源を含む。そのような特性は、幾つかの特性例を挙げれば、例えば、電力状態、光強度又は輝度、分布又は広がり、焦点又は照準、又は照明器具100及び/又はその個別の光源の色を含む。そのような特性は、本開示に照らして理解されるように、機械的、電気的、電気機械的、光学的、又は任意の他の技術を用いて制御され得る。この実施形態例における照明システムは、ユーザー420により為されるジェスチャーを検出するための手段も含み、例えば、カメラ、動き検出器、深さセンサー、又は他の適切なジェスチャー検出装置である。照明システム又は照明器具100は、(例えば、図2を参照して)本明細書に記述のコンポーネントといった、ジェスチャーを検出することに必要な任意の追加のコンポーネントを含む。
が定義されるならば、ここで、もしジェスチャーを実行する前に装置200が平らに持たれ、重力がコンピュータ装置200のz軸上のみに作用するならば、ピッチ角が地面に対する角度を評価する。理想的な動作範囲の
を提供できる。θpitchの連続範囲は、ピッチ角パラメータの増加又は減少により、選択の調整可能な方法内で精度を許容する。この例においては、コンピュータ装置200のZ軸が図3Bに図示されることに留意されたい。
を意味する。更には、
の場合、
が増加するため、
θpitchの計算が誤差の影響を受けやすい。これを保証するため、ピッチ角が、むしろ、
として定義される。そのような場合、
及び
のようである。従って、このピッチ角の第2の定義は、初期定義よりもエラーの影響を受けにくい。加えて、訂正は、本明細書に記述の制御技術のためのピッチジェスチャー510の使用を開始する時の開始ピッチ角を構成(account for)するために為される。本開示に照らして明らかになるように、本明細書に記述の技術のためにピッチジェスチャー510が有用及びロバストなメカニズムであることを確証するべく、他のそのような訂正が可能である。
がリニア加速度計ベクトルとして定義されるならば、以降でより詳述のように、特定の順番で特定の要素が正及び負の閾値を超える時、瞬動ジェスチャー610が検出される。更には、特定軸沿いの素早い動きが、その軸に関して測定可能な急な加速及び減速を経験する。瞬動ジェスチャー610は、更に動きの方向(例えば、左瞬動、右瞬動、上瞬動、下瞬動など)により分類可能であることに留意されたい。
を意味する。例えば、幾つかのそのような場合、装置200は、瞬動ジェスチャー610を実行する時に回転させられる。そのような回転が、瞬動ジェスチャー610を追跡するためのセンサー要素の不信頼性を生じさせる。例えば、図6Dは、プロット640を含み、これが、同時にY軸周りに装置200を回転させながら、右瞬動ジェスチャーの過程でリニア加速度計Lxセンサーの挙動を示す。プロット640に見られるように、加速度(m/s2)が時間(秒)の関数としてプロットされ、閾値が±8m/s2に設定され、ただ低い/負の閾値が超えられる(この右瞬動ジェスチャーの例では、2回)。この実施形態例について記述の基準を用いると、右瞬動ジェスチャーが認識されない。なぜなら、プロット640に見られるように、上/正の閾値が超えられないためである。
と定義でき、ここで、L(t)が、特定軸沿いに経験されるリニア加速度であり、δが時間遅延定数である。更には、この例の場合、瞬動ジェスチャーは、次の表で提供のように定義可能である:
が傾斜角(例えば、傾斜ジェスチャー710の角度)として定義されるならば、四象限逆タンジェント関数が、
のための動作範囲を構成するために使用可能であり、ここで、
が、装置が平らに持たれることに対応する。更には、装置200が装置の慣性系Y軸周りに反時計回りに回転させれると、θ傾斜がπに近づき、装置200が装置の慣性系Y軸周りに時計回りに回転させれると、θ傾斜が−πに近づく。この特定の逆タンジェント関数が、さもなければ
付近で生じ得る漸近の不連続点(asymptotic discontinuities)を避けることに役立つ。
図8は、本開示の実施形態に係る照明システムを制御するための方法例を図示する。記述の簡便さのため、ジェスチャー技術510、610、及び710(各々、ピッチジェスチャー、瞬動ジェスチャー、及び傾斜ジェスチャー、)及びコンピュータ装置200を用いて、方法が、本明細書で記述される。しかしながら、方法は、そのように限定されるように意図されず、本開示に照らして明らかになるように、任意の他の適切なジェスチャー技術及び装置がその方法と共に使用可能である。図8は、幾つかのモード例を提供すれば、光強度モード、色温度モード、色レンダリングモード、カラーピッカー(picker)モード、及びユーザープリセットモードといった光制御に関連した多数のモードと同様、照明システムを制御するための方法の機能性を実行するように構成されたジェスチャーモードといった、複数のモードを含むジェスチャー基準の自然なユーザーインターフェースも図示することに留意されたい。方法論は、例えば、アクティブ光制御モード間での切り替え(例えば、瞬動ジェスチャー610といったトリガージェスチャーを用いる)、光制御モードが制御する光出力属性の調整(例えば、ピッチジェスチャー510といった選択ジェスチャーを用いる)、光出力属性への選択された調整の適用、又は初期の調整/前回の設定の調整への復帰(例えば、傾斜ジェスチャー710といった確認ジェスチャーを用いる)を、ジェスチャーモードを通じてナビゲートするための技術を含み得る。
Claims (20)
- コンピュータ装置により為されるジェスチャーを決定するように構成されるプロセッサにして、ジェスチャーの決定が、コンピュータ装置の動きに基づく、プロセッサ;及び
光を出力するように構成された少なくとも一つの固体光源を含む照明器具に制御信号を送信するように構成される通信モジュールにして、前記制御信号が、前記プロセッサにより決定された前記ジェスチャーに基づき、また光出力を制御可能である、通信モジュールを備える、コンピュータ装置。 - 前記ジェスチャーの決定が、
前記コンピュータ装置に動作可能に結合し、前記コンピュータ装置に作用する重力を測定するように構成された重力センサー;
前記コンピュータ装置に動作可能に結合し、前記コンピュータ装置の加速度を測定するように構成された加速度計;及び
前記コンピュータ装置に動作可能に結合し、前記コンピュータ装置の回転を測定するように構成されたジャイロセンサーの少なくとも一つのからの入力に基づく、請求項1に記載のコンピュータ装置。 - 前記ジェスチャーが、ピッチ角の連続範囲を提供する角度付いた前記コンピュータ装置の上げ及び下げにより行われるピッチジェスチャーであり、前記制御信号は、ピッチ角に基づくものである、請求項1に記載のコンピュータ装置。
- 前記ピッチ角は、少なくとも、前記コンピュータ装置に動作可能に結合し、前記コンピュータ装置に作用する重力を測定するように構成された重力センサーを用いて決定される、請求項3に記載のコンピュータ装置。
- 前記プロセッサは、前記ピッチジェスチャーの精度を高めるべく、前記ピッチ角を決定する時に少なくとも一つの訂正を実行するように構成される、請求項3に記載のコンピュータ装置。
- 各モードがユーザー入力に応答して前記光出力の固有属性を調整するように構成される少なくとも2つの光制御モードを含むユーザーインターフェースを更に備える、請求項1に記載のコンピュータ装置。
- 所定時間に前記光出力を制御するために単一モードのみがアクティブになることができ、ある方向の平行移動により前記コンピュータ装置を動かすことにより実行される瞬動ジェスチャーが、その瞬動方向に基づいてアクティブモードを切り替えるために用いることができる、請求項6に記載のコンピュータ装置。
- 前記瞬動方向が、少なくとも、前記コンピュータ装置に動作可能に結合し、前記コンピュータ装置の加速度を測定するように構成された加速度計を用いて決定される、請求項7に記載のコンピュータ装置。
- 前記プロセッサは、前記瞬動ジェスチャーの精度を高めるべく、前記瞬動方向を決定する時、少なくとも一つの訂正を実行するように構成される、請求項7に記載のコンピュータ装置。
- 前記光出力の固有属性が、少なくとも2つの選択可能オプションを有し、前記コンピュータ装置の主軸周りの方向に前記コンピュータ装置を回転することにより為される傾斜ジェスチャーが、傾斜方向に基づいて、選択されたオプションを適用すること、及び前回の選択されたオプションに復帰することの少なくとも一つを生じさせるために用いることができる、請求項6に記載のコンピュータ装置。
- 前記傾斜方向は、前記コンピュータ装置に動作可能に結合し、前記コンピュータ装置の回転を測定するように構成された少なくとも一つのジャイロセンサーを用いて決定される、請求項10に記載のコンピュータ装置。
- 前記プロセッサは、前記傾斜ジェスチャーの精度を高めるべく、前記傾斜方向を決定する時に少なくとも一つの訂正を実行するように構成される、請求項10に記載のコンピュータ装置。
- 前記制御信号は、光強度及び光色の少なくとも一つを制御することが可能である、請求項1に記載のコンピュータ装置。
- 請求項1に記載のコンピュータ装置及び照明器具を備える照明システム。
- 照明器具からの光出力の制御方法であって、前記照明器具が、光を出力するように構成された少なくとも一つの固体光源を含み、前記方法は、
コンピュータ装置を動かすことにより為されるジェスチャーに基づく制御信号を受け取り、前記照明器具が、無線通信リンクを介して前記コンピュータ装置に通信可能に結合する;及び
前記制御信号に基づいて前記光出力を調整する、方法。 - 前記光出力を調整することが、光強度及び光色の少なくとも一つを調整することを含む、請求項15に記載の方法。
- 1以上のプロセッサで実行される時にプロセスの実行を生じさせる指令でエンコードされた非一時的なコンピュータプログラムであって、前記プロセスが、
ユーザー入力に応答して、光を出力するように構成された少なくとも一つの固体光源を含む照明器具からの光出力を制御することをユーザーに許すように構成されたジェスチャーモードを始動し、前記ジェスチャーモードが、1以上の光制御モードを含み、各光制御モードが、前記光出力の固有属性を調整することが可能である;及び
1以上のプロセッサに動作可能に結合したコンピュータ装置の動きにより為されるジェスチャーに基づいて前記ジェスチャーモードをナビゲートすることを含む、コンピュータプログラム。 - ピッチ角の連続範囲を提供する角度付いた前記コンピュータ装置の上げ及び下げにより行われるピッチジェスチャーが、前記ピッチ角に基づいて前記光出力を調整するために用いられる、請求項17に記載のコンピュータプログラム。
- ある方向における平行移動により前記コンピュータ装置を動かすことにより実行される瞬動ジェスチャーが、その瞬動方向に基づく前記光制御モード間の切り替えのために用いられる、請求項17に記載のコンピュータプログラム。
- 前記光出力の固有属性が、少なくとも2つの選択可能オプションを有し、前記コンピュータ装置の主軸周りの方向に前記コンピュータ装置を回転することにより為される傾斜ジェスチャーが、傾斜方向に基づいて、選択されたオプションを適用すること、及び前回の選択されたオプションに復帰することの少なくとも一つを生じさせるために用いることができる、請求項17に記載のコンピュータプログラム。
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