JP5112452B2 - 制御可能な照明システム、このようなシステムのためのポインティングデバイス及び照明制御の方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の導入部に記載のシステムに関する。

本発明は、請求項７の導入部に記載の方法、及び、前記システム又は方法で使用するポインティングデバイスにも関する。

国際公開第２００６／１１１９３０号パンフレットは、照明システムを制御するための照明制御を開示している。照明システムは、コントローラ、検出装置、並びに、光源及び変調光源を有する照明ユニットを有する。検出装置は、変調光パターンを検出する。コントローラは、測定された変調に依存して光源を制御する。斯様な照明制御は、光源により照射される空間中に検出装置を移動させて、その位置を照射する光源を直接的又は間接的に制御することによりその位置での照明を変化させることを可能にする。既知のシステムの欠点は、これが必ずしも使い勝手が良いとは限らないことである。特に、ユーザ又は少なくとも検出装置が前記空間内に存在しなければならないことは、例えば危険な環境において面倒になり得る。また、アートディレクタ、カメラマン等の人々は、シーン又はエリアの全体を見ることを望むかもしれない一方で、既知のシステムは、シーン又はエリアに存在すべきことを彼らに要求する。これは、彼らが行き来しなければならないことを意味する。

本発明の目的は、特に、要求された位置にいることを必要としないことにより、より使い勝手が良い上述した種類のシステムを提供することにある。

本発明の前記目的は、請求項１に記載のシステム、特に制御可能な照明システムで達成され、当該システムは、制御コマンドを受信し、空間内の少なくとも１つの光源を制御する制御ユニットと、前記空間を照射し、前記制御ユニットにより制御可能な少なくとも１つの光源と、前記空間内の位置で知覚可能な視覚的ポインタを形成するために光ビームを放出するポインティングデバイスと、前記位置を決定する位置検出器とを有し、前記ポインティングデバイスは、決定された前記位置で前記空間の照射を制御することが可能かどうかを示すために、空間内の前記位置に応じて、放出された前記光ビームを変化させる。

本発明のシステムによれば、要求された位置を遠隔のユーザ位置から確認することが可能になる。原理上、ユーザは、自身の位置を変える必要なくスペース又はエリアの種々の位置を確認することができる。例えば、照明が任意の態様において制御され得る位置から、照明が全く制御できない位置にポインタが移動される場合には、ポインティングデバイスは、放出されたポインタを変化させ得る。斯様な変化に基づいて、ユーザは、エリア又はオブジェクトを照射する可能性についての印象を得ることができ、実際に照明を変化させるような適切な行動をとることができる。全体的な利点は、ユーザにとってより直感的且つ容易な、特定の位置で照明制御が可能かどうかについてのユーザに対する視覚的フィードバックである。そして、ポインティングデバイス自身に斯様なフィードバックを提供することが可能であるが、このフィードバックがポインタ自身に与えられる場合にはユーザにとってより容易になり、従って、ポインティングする場所とポインティングデバイスとの間で目を前後させて見る必要がなくなる。ある程度似た発想が、マウスカーソルを例えば矢印から手に変化させることにより、ウェブページ上のリンクを強調するときに用いられることに留意されたい。しかしながら、遠隔のポインティングデバイスが用いられるときでさえも、場合によりポインタに関する決定された位置に基づいて変化されるのがポインタではなく、ディスプレイの一部だけである。斯様なシステムは、ディスプレイに完全に制限されることは明らかである。これに対し、本発明は、斯様なディスプレイから独立しており、２次元空間及び特に３次元空間の双方において用いられ得る。

前記目的は、請求項７に記載の方法、特に制御可能な照明システムを制御する方法でも達成され、前記システムは、制御コマンドを受信し、空間内の少なくとも１つの光源を制御する制御ユニットと、前記空間を照射し、前記制御ユニットにより制御可能な少なくとも１つの光源と、前記空間内の位置で知覚可能な視覚的ポインタを形成するために光ビームを放出するポインティングデバイスと、前記位置を決定する位置検出器とを有し、当該方法は、前記空間内の所定位置に前記ポインタをポイントするステップと、前記位置検出器により前記位置を決定するステップと、少なくとも１つの光源により、決定された前記位置で前記空間の照明を制御することが可能かどうかを示すために、放出された前記光ビームを変化させるステップとを有する。

更に、本発明は、本発明のシステム及び／又は方法で使用され得る請求項１０に記載のポインティングデバイスも提供する。

本発明の種々の態様の実施形態が各従属項及び以下の説明で述べられる。

特に、ポインティングデバイスは、前記決定された位置で前記空間の照明を制御するタイプを示すために、空間内の前記位置に応じて、前記放出された光ビームを変化させる。これは、所望位置での照明の制御性に関してより多くの情報を提示する。例えば、スポットライトが配置され得る位置から、そうでない位置にポインタが移動される場合には、ポインティングデバイスは、放出されたポインタを変化させ得る。それ故、ユーザは、独奏者（soloist）がいる位置を制限する等のような、適切な行動をとることができる。

特に、制御するタイプは、照明の強度及び／又は色を有する。上述したように、スポットライトは、特にスポットライトが移動可能である場合に、強度が変化する光源の一例である。更に、光源は、強度を変化させるために、調光可能（dimmable）であるか、又は、少なくともオン若しくはオフにされ得る。更に、幾つかの光源は、調光されるときに色（温度）を変化させるか、又は、例えば調節可能なカラーフィルタを有する。照明の色を制御し得るかどうかを知ることが重要であり得、これは、ポインタによっても示され得る。

実施形態において、ポインティングデバイスは、放出されたビームの色、強度、形状及び／又は時間依存性のバリエーションを変化させる。別個又は組み合わせのいずれかで得られた変化させるための斯様な可能性は、どの種類の制御性が所望位置で利用可能であるかを示すための実用的なツールボックスを提供する。例えば、制御が全くできない場合には、明るく赤く点滅した十字が放出され得る。輝度制御が可能である場合には、ポインタは、例えば、実現可能な相対輝度変化を示す径（diameter）をもつ緑色のドットに変化され得る。多くのバリエーションが本発明の範囲内において当業者の頭に思い浮かぶことは明らかであろう。

ポイントして照明の制御性のフィードバックを得るための少なくとも２つの基本的な手法が存在することに留意されたい。第１は、前記説明で用いられたものであり、これは、その位置の照明が制御可能であるかどうか及びどのような態様で可能であるかを理解するために、所望の空間位置をポイントすることである。第２の基本的な態様は、光源自身が制御可能であるかどうか及びどのような態様で可能であるかを理解するために、光源をポイントすることである。双方は、以下で更に明らかになるだろう。

特に、制御ユニットは、選択された光源により所望位置で照明を制御することが可能であるかどうか、及び、有利には制御タイプを示すために、前記少なくとも１つの光源のうちの一の光源を選択する。これは、特定の光源が確認されるべき場合に有利であり得る。何故なら、斯様な場合においては、他の光源の制御性は無関係であり、ユーザを迷わすだけだからである。一例は、上述したスポットライトであり得る。

本発明のシステムをより理解するために、幾つかの一般的背景がここで与えられる。空間内又は光源上において、特定の位置でポインタをポイントするときには、位置検出器は、以下に説明される手法でその位置を決定するだろう。この位置は、制御ユニットに通信される。そして、制御ユニットは、この決定された位置を位置の参照テーブル（look-up table）のような既知の位置と比較し、対応する制御性データを読み取る。これらのデータに基づいて、制御ユニットは、特定タイプのポインタに関する特定タイプの光ビームを放出するようにポインティングデバイスを制御する。本発明のシステムにおいて、"制御ユニット"、"位置検出器"及び"ポインティングデバイス"のようなパーツは、厳密に別個のパーツである必要がないことが理解されるべきである。むしろ、一部の場合においては、１又はそれ以上のパーツは、分散されたパーツ、即ち、システムの２又はそれ以上の物理的に分離したアイテム中に存在するパーツとなるように構成され得る。

特定の例において、ポインティングデバイスは、以下で更に説明されるように、位置検出器を有する。ポインタと位置検出器との間の直接結合を伴う簡素なシステムがその結果である。斯様な場合において、位置検出器の視界は、基本的にはポインタそのものと同一の経路をたどるので、邪魔され得ないことに留意されたい。斯様な場合において、ポインティングデバイスに制御ユニットの少なくとも一部、例えば、参照テーブル及び更なるデータをもつ部分を含めることが更に可能になり得る。更に、位置検出器は、制御ユニットにも部分的に組み込まれ得る。問題になるものは、本発明によるシステムについて述べられたパーツは、一部の実施形態においては当てはまるかもしれないが、必ずしも別個の物理的アイテムである必要はなく、全体的なシステムの機能として構成されるべきことである。

上述したように、位置検出器により決定された位置は、制御ユニット（又はシステムの対応するパーツ）に通信される。その後、ポインタを制御するための制御コマンドがポインティングデバイス（又は、再び、システムの関連するパーツ）に通信される。ＲＦ，ＩＲ，映像トランスミッタ等のトランスミッタ、レシーバ及び同様のもののような対応する通信手段がシステムに提供される。

実施形態において、位置検出器は、少なくとも１つのカメラ及びカメラ信号処理手段を有する。斯様な検出器は、二次元の照明空間、又は実質的に二次元の空間、例えば単一の視点から見られるべきシーンのような種々の環境において十分である。単純なグラフィカル処理が、ポインタの位置を決定するのに十分であり、斯様なシステムの詳細は、当業者に十分知られると見なされる。また、制御性を確認するために光源をポイントするためにシステムが用いられる場合においては、この単一のカメラシステムで十分である。例えば、視覚的に読み取り可能及び処理可能なコードが制御可能な光源に供給される場合には、このコードは、カメラにより読み取られるか又は見られて、適宜処理され得る。斯様なコードの良く知られた例はバーコードである。それぞれの制御可能な光源は、色、輝度及びこれらのバリエーション等の情報を含み得る斯様なバーコードを具備し得る。バーコードへのポイントは、全ての要求された情報を検索するのに十分であり、これは、ポインタにより視覚化され得る。これは、人が全てのランプ及びこれらの機能性を記憶する必要がないことから、例えばシーン又はエリアの照明に関与する人の作業を簡素化する。前記１カメラのシステムは、ポインティングデバイスに組み込まれ得る位置検出器の一例であることに留意されたい。更に、その画像を幾つかの画像プロセッサに送信するカメラだけを組み込むことが可能である。１カメラの位置検出器の他の例は、カメラ画像内のオブジェクトが認識されるものである。例えば、光源又はシーン内の特定のパーツが認識された場合には、ポインタの位置も推定され得る。更に他の例は、ポインティングデバイスの絶対的な位置、光ビームを放出する方向、及び、ビームの飛行時間からスタートする、デッドレコニング（dead-reckoning）に基づくものである。他のタイプの位置検出器が除外されるものではない。特に、１よりも多いカメラを有する位置検出器は、これらのカメラ画像から空間的な位置を決定することができることから有用である。

照射されるべき空間内の制御性についてのデータを決定する種々の手法が存在する。第一に、空間は、制御性及びその態様についてサンプリングされ、サンプリングデータは、後の参照用に参照テーブルに格納され得る。強度及び色のような光源の特性に基づいてこれらのデータを計算することも可能である。有利には、照射されるべき空間内の１又はそれ以上のオブジェクトの特性、例えば、反射、スクリーニング又は影も、計算に考慮される。

有利には、ポインティングデバイスは、制御コマンドを制御ユニットに送信する遠隔制御デバイスとして設けられる。斯様な場合においては、ポインティングデバイス自身で光源等を制御することが可能となる。制御性の斯様な組み合わせは、よりコンパクトな設計を可能にし、より少ないエラー、及びシステム全体のより容易な動作を保証する。斯様な場合において、ポインティングデバイス付属の遠隔制御は、制御ユニットとの双方向通信を有するだろう。しかしながら、他の構成が除外されるものではない。例えば、ＴＶの遠隔制御等の他の目的も提供する一般的な遠隔制御のような、別個の遠隔制御を提供することも可能である。また、一部の制御デバイスへのユーザによる物理的な接触を要求しない例えば音声制御を提供することも可能である。

本発明は、制御可能な照明システムを制御する方法も提供し、前記システムは、制御コマンドを受信し、空間内の少なくとも１つの光源を制御する制御ユニットと、前記空間を照射し、前記制御ユニットにより制御可能な少なくとも１つの光源と、前記空間内の位置で知覚可能な視覚的ポインタを形成するために光ビームを放出するポインティングデバイスと、前記位置を決定する位置検出器とを有し、当該方法は、前記空間内の所望位置に前記ポインタをポイントするステップと、前記位置検出器により前記位置を決定するステップと、決定された前記位置で少なくとも１つの光源により前記空間の照明を制御することが可能かどうかを示すために、放出された前記光ビームを変化させるステップとを有する。これは、本発明のシステムに相当する方法である。従来技術を超えるその利点は、概して同一であり、ここで繰り返される必要はない。

方法の一実施形態において、放出されたビームを変化させるステップは、これらの色、強度、輝度及び／又は時間依存性のバリエーションを変化させるステップを有する。これは、重要で且つ照明の容易に制御されたパラメータである。

実施形態において、方法は、前記決定された位置で、選択された光源により前記空間の照明を照らす制御を行うことが可能かどうかを決定しなければならない光源を選択するステップを更に有する。これは、照明の特定の態様に渡ってより良好でよりタイトな制御を可能にする。

本発明は、本発明による制御可能な照明システム及び方法のそれぞれで用いるポインティングデバイスを更に提供し、光ビームを放出する光ビーム源と、位置依存型制御信号に応答して、放出されたビームの色、強度、形状及び／又は時間依存性のバリエーションを変化させるビーム変化手段とを有する。ここで、この制御信号は、ユーザ定義された制御信号（ポインティングデバイスが遠隔制御に過ぎないものであることを意味する）ではなく、ビームの位置、即ちポインタに基づいて、独立した制御ユニットにより決定される制御信号であることに留意すべきである。

本発明のこの態様に関する種々の有利な特徴は、本発明のシステムの説明で述べられたものに対応し、ここに挿入されたと見なされる。

これら及び本発明の他の態様は、後述する実施形態から明らかになり、後述する実施形態を参照して説明されるだろう。

本発明のシステムの一実施形態の透視図を示している。 位置検出器に関する詳細を伴う一実施形態を示している。

図１は、本発明のシステムの一実施形態の透視図を非常に概略的に示している。

ここで、１は、本発明によるものでもあり、ポインタ３を形成するビーム２を放出するポインティングデバイスであり、一方で、４は、受信アンテナを示している。

１０は、制御信号１２を発する送信アンテナ部１１を備えた制御ユニットを示している。

２つの光源１３−１及び１３−２は、光パッチ１５−１及び１５−２をそれぞれ形成する光ビーム１４−１及び１４−２をそれぞれ放出する。これらのパッチは、オーバーラップエリア１６でオーバーラップする一方で、非照射エリア１７では、パッチが存在しない。

本システムにおいて、ポインティングデバイス１のポインタ３は、三角、四角、丸及び十字で図１に示されるような種々の形状を有し得る。ここで、三角は、ポインタが光源１３−１単独で照らされるエリアにあることを示し、丸は、ポインタが光源１３−２単独で照らされるエリアにあることを示し、四角は、ポインタが双方の光源で照らされるエリアであることを示す。十字は、ポインタが照射エリア又はパッチの外側にあることを示す。それ故、ユーザは、ポインタの照射位置に関する情報を受け取り得る。

種々の追加の機能性が可能である。例えば、ポインタは、制御可能なエリアの外側にいるユーザに更に示すために、エリア１７のような、照明の外側エリアで点滅し得る。ポインタが照射エリアの範囲内にあるが、照明が制御ユニット１０により制御不能である場合には、ポインタが点滅もするか、又は、ポインタが幾つかの他の特徴を示す。これは、関連する光源が制御ユニット１０により制御可能ではない場合に、このケースになり得る。また、ポインタは、その時の位置を照射するために制御され得る光源を示すために、又は、照明の時間依存性若しくは色のような制御性の他の態様を示すために、色を変化させ得る。

制御ユニット１０は、ここでは示されない位置検出器から位置情報を受信する。これらに基づいて、制御ユニットは、ポインタ３が制御可能な照明のエリアの範囲内に配置されているかどうか、及び場合によっては制御性のタイプを決定する。制御ユニットは、制御信号１２を、ポインティングデバイスにより受信されるべき方向に送信アンテナ１１を介して発することにより、対応する特徴がポインタ３に起因するとみなす。

受信アンテナ４は、その受信アンテナ４を介して制御ユニット１０から信号１２を受信する。ポインティングデバイス１は、受信した信号を処理し、必要であれば、所望のポインタ３が形成されるようにビーム２を適応させる。

ポインタ３がユーザにより空間を通って移動されるときには、ポインタ３の可視的な特徴は、ポインタの瞬間的な位置での照明の制御性に応じて変化されるだろう。この態様では、ユーザが、どのように前記照明を影響させるかについての良好な視覚的フィードバックを実現する。

２つの光源が示されているが、単一の光源又は３若しくはそれ以上の光源を提供することも可能であることに留意されたい。単一の光源でさえも、制御性は、強度、色、方向、ビーム幅等のような種々の視覚的特徴に関連し得る。これらの全ては、ポインタ３の視覚的フィードバックに含まれ得る。ポインタは、１よりも多いポインタ部分を有し得る。即ち、ポインタ３は、十分な情報を含めることができるため複雑になり得る。例えば、ポインタ３は、サブポインタの対応する数、又は、視覚的数値を示すことにより現在の位置を照射する光源の数を示し得る。

制御ユニット１０は、示された（示されない）別個の遠隔制御、音声制御若しくは同種のもの、又は、ポインティングデバイス１自身を介して光源１３−１，１３−２を制御するための制御コマンドを受信し得る。後者の場合において、ポインティングデバイス１は、適切なキー又は制御と、制御ユニット１０への幾つかの結合とを有する。例えば、及び有利には、ポインティングデバイス１は、制御ユニット１０と行うようなトランシーバアンテナを有する。このように、制御ユニット１０及びポインティングデバイス１は、無線通信を介して情報及び／又は制御コマンドを交換し得るが、有線通信のような他の形式も可能である。

図２は、本システムの位置検出器に関する詳細を伴う一実施形態を示している。

ここで、システムは、前記と同様にポインティングデバイス１及び制御ユニット１０を有し、３つのカメラ２０−１，２０−２及び２０−３を更に有する。

３つのカメラは、画像認識及びプロセッシングソフトウェアのような任意の既知の方法又は手段、並びに、三角測量（triangulation）等により、ポインタ３の位置を決定するのに役立つ。それに加えて、カメラ２０−１，２０−２及び２０−３からの画像は、トランスミッタ若しくは有線又は同種のものにより、制御ユニット１０、又は場合によっては幾つかの別個の処理ユニットに送信される。制御ユニット１０において、画像は、ポインタ３の位置を決定するために処理される。ここでは、探査されるべき空間内の参照指標等を利用する。

代わりに、ポインティングデバイス１は、例えば周囲エリア内のポインタ３を撮像し、これを、ポインティングデバイス１に格納された既知のエリアの特徴と比較する内蔵カメラの形式で、自己の位置検出器を有してもよい。類似の画像処理ソフトウェアがこの目的のために用いられてもよい。また、ポインティングデバイスは、例えばＧＰＳ又は他の位置決定デバイス、並びに、ポインティングデバイス１に対するポインタ３の位置を決定する手段を有してもよい。この目的を達成するために、ポインティングデバイスは、放出されたビーム２の絶対的な方向を決定するために、ジャイロスコープ又は同種のものを有してもよい。更に、移動時間検出器が、ポインティングデバイス１へのポインタ３の絶対的な距離を計算するために、ポインタに関する帰還"飛行時間"を決定するために用いられてもよい。この情報を組み合わせることにより、ポインタの位置決定も可能になり得る。

Claims (10)

1. 制御可能な照明システムであって、
   制御コマンドを受信し、空間内の少なくとも１つの光源を制御する制御ユニットと、
   前記空間を照射し、前記制御ユニットにより制御可能な少なくとも１つの光源と、
   前記空間内の位置で知覚可能な視覚的ポインタを形成するために光ビームを放出するポインティングデバイスと、
   前記位置を決定する位置検出器とを有し、
   前記ポインティングデバイスは、決定された前記位置で前記空間の照明を制御することが可能かどうかを示すために、空間内の前記位置に応じて、放出された前記光ビームを変化させる、照明システム。
2. 前記制御ユニットは、前記少なくとも１つの光源のうちの一の光源を選択し、選択された前記光源により所望の前記位置で照明を制御することが可能であるかどうかを示す、請求項１に記載の照明システム。
3. 前記ポインティングデバイスは、前記放出された光ビームの色、強度、形状及び／又は時間依存性のバリエーションを変化させる、請求項１又は請求項２に記載の照明システム。
4. 前記ポインティングデバイスは、位置検出器を有する、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の照明システム。
5. 前記位置検出器は、少なくとも１つのカメラ及びカメラ信号処理手段を有する、請求項４に記載の照明システム。
6. 前記ポインティングデバイスは、前記制御ユニットに制御コマンドを送信する遠隔制御デバイスとして設けられる、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の照明システム。
7. 制御コマンドを受信し、空間内の少なくとも１つの光源を制御する制御ユニットと、前記空間を照射し、前記制御ユニットにより制御可能な少なくとも１つの光源と、前記空間内の位置で知覚可能な視覚的ポインタを形成するために光ビームを放出するポインティングデバイスと、前記位置を決定する位置検出器とを有する、制御可能な照明システムを制御する方法であって、
   前記空間内の所望位置に前記ポインタをポイントするステップと、
   前記位置検出器により前記位置を決定するステップと、
   少なくとも１つの光源により、決定された位置で前記空間の照明を制御することが可能かどうかを示すために、放出された前記光ビームを変化させるステップとを有する、方法。
8. 前記放出された光ビームを変化させるステップは、これらの色、強度、形状及び／又は時間依存性のバリエーションを変化させるステップを有する、請求項７に記載の方法。
9. 選択された光源により、前記決定された位置で前記空間の照明を制御することが可能かどうかを決定しなければならない光源を選択するステップを更に有する、請求項７又は請求項８に記載の方法。
10. 請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の制御可能な照明システム、及び、請求項７〜９のうちいずれか一項に記載の方法のそれぞれで用いるポインティングデバイスであって、
    光ビームを放出する光ビーム源と、
    位置依存型制御信号に応答して、放出されたビームの色、強度、形状及び／又は時間依存性のバリエーションを変化させるビーム変化手段とを有する、ポインティングデバイス。

Images