JP6692799B2 - 照明の制御 - Google Patents

Description

本開示は、照明デバイス等の１つ又は複数の制御可能なデバイスを制御するための技法に関し、特に、どのデバイスが制御されるべきかを識別することに関する。

例えばライトをオン及びオフに切り替える、光レベルを増光及び減光する、放出される光の色設定を設定する、又は照明デバイスにステータス情報をリクエストするために、部屋又は他の環境を照光する照明器具等の１つ又は複数の照明デバイスをユーザが制御することができる幾つかの技法が存在する。

１つの技法は、スマートフォン、タブレット、又はラップトップ若しくはデスクトップコンピュータ等のユーザ端末で動作するアプリケーションを使用することである。有線又は無線通信チャネルが、ユーザ端末と照明デバイスの制御装置との間に提供され、この通信チャネルは、典型的には、モバイルユーザ端末の場合にはWi-Fi（登録商標）、ZigBee（登録商標）、又はBluetooth（登録商標）チャネル等のＲＦチャネルである。アプリケーションは、このチャネルを使用して、ユーザ端末で動作するアプリケーションに入力されたユーザ入力に基づいて、照明制御リクエストを制御装置に送信するように構成される。しかし、これが機能するためには、ユーザがどの照明デバイスを制御したいかについても決定しなければならない。１つの可能性は、アプリケーションによって提示されるリストから望みの照明デバイスをユーザが単に選択することであるが、これは、あまりユーザフレンドリーではない。別の例では、アプリケーションは、ユーザ端末の内蔵カメラ（例えば背面スマートフォンカメラ）を使用して、照明デバイスによって放出される光に埋め込まれた（即ち、人間に実質的に知覚不能であるほど十分に高い周波数で光に変調された）符号化光信号を検出することが可能である。この技術に基づいて、対象のシステム内の各照明デバイスは、システム内で一意である異なるそれぞれのＩＤ（例えば異なるコード又は変調周波数）を埋め込まれた光を放出するように構成される。このとき、ユーザは、制御したい照明デバイス又はシーンにカメラを向けることができ、アプリケーションは、カメラによって捕捉された光内で検出された埋め込まれたＩＤに基づいて、関連の照明デバイスの識別子を自動的に決定する。これは、リストから選択するよりはユーザフレンドリーであり得るが、それにもかかわらず、ユーザには依然として使いにくい、分かりにくい、又は不自然である。なぜなら、ユーザが、普通は行わない明示的なアクションを行う（カメラを持ち上げる）ことを必要とするからである。また、幾つかのシナリオでは、ユーザ端末を全く必要とせずに照明デバイスを制御又は少なくとも選択することが望ましいことがある。

照明デバイスを制御するための別の技法は、ジェスチャコントロールである。ジェスチャコントロールを採用するシステムでは、システムは、適切なセンサ機器、例えば、２Ｄビデオカメラ、ステレオビデオカメラ、奥行き知覚（測距）ビデオカメラ（例えば飛行時間型カメラ）、赤外線若しくは超音波ベースの検知デバイス、又はウェアラブルセンサデバイス（例えば、１つ又は複数の加速度計及び／又はジャイロセンサを組み込む衣服又はアクセサリ）を設けられる。照明制御装置で動作するジェスチャ認識アルゴリズムは、センサ機器から入力を受信し、この入力に基づいて、ユーザによって行われる所定のジェスチャを認識し、これらのジェスチャを照明制御リクエストにマッピングする。これは、ユーザにとってより自然であるが、ユーザがどの照明デバイスを制御したいかを決定することが依然として残る。１つの提案される着想は、照明デバイスに対してユーザの顔又は身体が向いている方向を決定することを試みるために画像認識を使用することである。これに関して、ユーザが見ている方向を決定するために、眼球追跡又は視線追跡が使用され得る。しかし、これは、ユーザの意図を常に最良に示すわけではないことがある。

ユーザが制御したい１つ又は複数の照明デバイスを識別するための代替技術を見出すことが望まれる。

角膜イメージングは、新たに出現した技術であり、この技術では、人の高解像度ピクチャがカメラによって捕捉され、その人の目の中で見られる反射が抽出されて、視野内に何があるかを決定する。本発明者等は、この（既知の）技術が、特にユーザがユーザ入力を行うときにどの照明デバイスが制御されるべきかを識別するために、照明制御に適用されることを認識している。

従って、本明細書で開示される一態様によれば、１つ又は複数の制御可能なデバイスの構成を制御するための制御装置であって、ユーザによって行われる手動ユーザ入力の指示を受信することと；カメラによって捕捉される、ユーザの少なくとも１つの角膜の少なくとも一部からカメラに反射された光によって形成される角膜像を表す画像データを受信することと；角膜像に基づいて、制御可能な照明デバイスの１つ又は複数を識別することと；手動ユーザ入力に応答して、１つ又は複数の識別された制御可能なデバイスを制御することとを行うように構成された制御装置が提供される。本明細書で開示される更なる態様によれば、対応するシステム、方法、及びコンピュータプログラム製品が提供される。

角膜イメージングは、（もしあれば）どの照明デバイスが完全な角膜像内にあるか、（もしあれば）どの照明デバイスが、角膜像内のユーザの視野（ＦｏＶ）内にあるか、及び／又は（もしあれば）どの照明デバイスをユーザが直接（角膜像の中心で）見ているかを決定するために使用され得る。任意選択的に、角膜像はまた、（もしあれば）どの照明デバイスが、物体（例えばユーザの視野内の壁）で反射される間接光を提供しているか、従ってその人の目に間接的に達するかを表すことができる。眼球追跡及び視線追跡の分野で、目の画像が使用されて、例えばユーザの頭部に対する目の相対位置を決定して、人が左を向いているか右を向いているかを決定し；又はユーザの環境に対する目の相対位置を決定して、ユーザの環境内のどの領域をユーザが見ているかを決定する。これらの技術を使用してユーザがどの物体を見ているかを決定するためには、ユーザの環境のマップを必要とする。更に、ユーザの目、即ち瞳孔の中心の位置の検出が、ユーザの視線を決定する。これは角膜イメージングとは異なり、角膜イメージングでは、制御可能なデバイスの１つ又は複数を識別することが、これらのデバイスが角膜像内に直接現れていること、又は角膜像を形成する光に対してそれらのデバイスが間接的に寄与していることに基づく。

従って、幾つかの実施形態では、制御装置は、識別が、直接的に角膜像内に現れている制御可能なデバイスの１つ又は複数を識別することを含み；制御が、手動ユーザ入力に応答して、直接的に角膜像内に現れているものとして識別された制御可能な照明デバイスを制御することを含むように構成され得る。代替として又は追加として、制御装置は、識別が、制御可能なデバイスのうち、間接的に角膜像を形成する光に寄与している制御可能な照明デバイスを識別することを含み；制御が、手動ユーザ入力に応答して、制御可能な照明デバイスのうち、間接的に光に寄与しているものとして識別された制御可能な照明デバイスを制御することを含むように構成され得る。

幾つかの実施形態では、制御装置は、角膜像内でユーザの視野を決定するように構成され得て、識別が、ユーザの視野内に現れている及び／又は視野内の光に寄与している制御可能な照明デバイスの１つ又は複数を識別することを含んでいてよく、制御が、手動ユーザ入力に応答して、制御可能な照明デバイスのうち、視野内に現れている及び／又は視野内の光に寄与しているものとして識別される制御可能な照明デバイスを制御することを含んでいてよい。幾つかの実施形態では、制御装置は、識別が、中心領域内に現れている及び／又は中心領域内の光に寄与している制御可能な照明デバイスの１つ又は複数を識別することを含み、制御が、手動ユーザ入力に応答して、照明デバイスのうち、中心領域内に現れている及び／又は中心領域内の光に寄与しているものとして識別される照明デバイスを制御することを含むように構成され得る。代替として又は追加として、制御装置は、識別が、周辺領域内に現れている及び／又は周辺領域内の光に寄与している制御可能な照明デバイスの１つ又は複数を識別することを含み、制御が、手動ユーザ入力に応答して、照明デバイスのうち、周辺領域内に現れている及び／又は周辺領域内の光に寄与しているものとして識別される照明デバイスを制御することを含むように構成され得る。

幾つかの実施形態では、制御装置は、制御が、（ａ）直接的に角膜像内に現れている又は間接的に角膜像を形成する光に寄与しているものとして識別されるかどうか；（ｂ）ユーザの視野内又は視野外に現れているものとして識別されるかどうか；（ｃ）ユーザの視野内又は視野外の光に寄与しているものとして識別されるかどうか；（ｄ）ユーザの視野の中心領域又は周辺領域に現れているものとして識別されるかどうか；及び／又は（ｅ）ユーザの視野の中心領域又は周辺領域内の光に寄与しているものとして識別されるかどうかの１つ又は複数に応じて、１つ又は複数の識別された照明デバイスの制御を適合させることを含むように構成され得る。

幾つかの実施形態では、制御は、１つ又は複数の識別された照明デバイスの光放出を、更新後の設定に設定することを含んでいてよく、新たな設定は、手動入力に基づいて決定される。代替として、制御装置は、更新後の設定を自動的に決定するように構成されるが、手動ユーザ入力に応答してトリガされるように構成され得る。例えば、決定は、角膜像でのコントラストの尺度に基づいていてよい。

角膜像内の照明デバイスは、放出される光に基づいて（例えば符号化光又は光の色を使用して）識別され得て、又は（例えば画像を捕捉するカメラ（これも角膜像内に見える）に対する）照明デバイスの位置に基づいて識別され得る。この識別ステップに基づいて、制御装置は、ユーザが関連の照明デバイスを制御できるようにする。

照明デバイスの制御は、従来のユーザインターフェース（例えばスマートフォン）やジェスチャコントロール（これは、同じ撮像システムを使用することができる；人の画像又は角膜像を使用する）等、任意の手段を使用して実施され得る。

更に、手動ユーザ入力を角膜像から識別されたデバイスと関連付ける技法、及び本明細書で開示されるその任意の実施形態は、照明デバイスだけでなく、他の種類の制御可能なデバイスを識別及び制御することに拡張され得る。例えば、本明細書で開示される技法は、代替として又は追加として、１つ又は複数の空気調和ユニット、加熱器、テレビジョン、セットトップボックス、ゲームコンソール、ＤＶＤプレーヤ、調理器、電子レンジ、冷蔵庫、冷凍庫、及び／又はトースタ等、１つ又は複数の他の種類の機器に関して適用され得る。

本開示の理解を助け、実施形態が実施され得る様子を示すために、例として添付図面を参照する。

照明システム及びユーザを含む環境の概略図である。 ランプの角膜反射を含むユーザの目の概略図である。 照明デバイスを手動で制御する方法の流れ図である。

ここ数十年、より高解像度のセンサが利用可能になり、撮像は進化している。例えば、現在、幾つかの現代のスマートフォンは、洗練されたレンズシステムと共に、４０メガピクセルを超える解像度を提供している。画素解像度の増加は、角膜イメージングを実現可能にする助けとなる。角膜イメージングは、ターゲット画像が角膜の小さな面積のみから（しばしばある距離から）反射されるので、高い画素解像度を必要とする。角膜イメージングは、コロンビア大学他によって文書化されている。例えば、以下の文献を参照されたい。

“Corneal Imaging System: Environment from Eyes”; KO NISHINO, Department of Computer Science, Drexel University, 3141 Chestnut Street, Philadelphia, PA 19104; and SHREE K.NAYAR, Department of Computer Science, Columbia University, 1214 Amsterdam Avenue MC 0401, New York, NY 10027; Published April 2006; Springer Science + Business Media, Inc.; International Journal of Computer Vision 70(1), 23-40, 2006; DOI 10.1007/s11263-006-6274-9。例えば、この引用文献の図１、１５、１７、１８、及び１９は、現在、現代の技法を使用して角膜から捕捉され得るレベル詳細の着想を与える。

“Eyes for Relighting”, Ko Nishino and Shree K Nayer, Department of Computer Science, Columbia University, 2004, ACM 0730-0301/04/0800-0704も参照されたい。

更に、角膜イメージングは、本明細書で認識されるような照明制御を含めた様々な市場分野にわたって多くの製品化の可能性がある。

従って、以下では、１人又は数人のユーザの角膜で反射されたシーンの画像の全体又は一部に基づいて照明システムを制御するための制御装置、システム、コンピュータプログラム、及び方法を開示する。そのような機能は、反射されたシーンが取得されるように、高解像度カメラを使用してユーザの角膜を撮像することによって得られる。

次いで、反射されたシーン内の照明デバイス（例えば照明器具又は個々のランプ）が識別され、この識別は、後でこれらの照明デバイスがアドレス指定され得て、照明デバイスの制御設定が変更され得るように、照明デバイスそれぞれの一意の識別子を確認することを含む。

反射されたシーンでの新たな光設定は、ユーザによってリクエストされた新たな設定の結果でよい。そのような設定は、例えば、（ｉ）ジェスチャの使用（例えば、ジャスチャは、独立したジェスチャ認識システム、又はユーザの角膜でのジェスチャの反射された画像を決定する撮像システムによって捕捉される）、又は（ｉｉ）スマートフォン若しくは他のデバイスでのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）の使用によってリクエストされ得る。代替として、新たな光設定は、例えばシーンでのコントラストに基づいて自動的に導出され得て、ここで、特徴付けられたレベル未満にコントラスト（従ってグレア）が下がるまで照明デバイスを適合させることがある。

複数のユーザの場合、光設定において各ユーザの選好が考慮されるように各ランプの設定を適合させるために、調停アルゴリズムが使用され得る。

一般に、実際には角膜像全てがユーザによって見られるわけではない。即ち、角膜は、瞳孔を通ってユーザの網膜に投影されるよりも多くを反射している。従って、幾つかの実施形態では、１人又は数人のユーザに関する視野が計算され得て、照明デバイスは、視野内にあるときに、視野外にあるときとは異なる様式で制御される。幾つかの実施形態では、（ユーザが見ているものを決定するために）ユーザの視野の中心領域内の画像が計算され得て、照明デバイスは、ユーザの中心視野領域内にあるときに、周辺視野にあるときとは異なる様式で制御される。

シーン内のコントラストを自動的に適合させるとき、シーン内の画像のコントラストが計算され、所定の最大コントラスト比から外れている照明デバイスが識別される。次いで、シーンの全体のコントラスト比が減少されるように、域外の照明デバイスに関して新たな照明設定が計算され得る。

図１は、本開示の幾つかの実施形態による例示的な照明システムを示す。このシステムは、環境２内に設置又は配設され、そのような環境２は、例えば、１つ又は複数の部屋及び／又は廊下を備える建物の屋内空間、庭や公園等の屋内空間、又は東屋等の一部覆われた空間、又は実際には、車両の車室等の任意の他の空間である。システムは、制御装置９と、無線及び／又は有線接続を介して制御装置９に結合された１つ又は複数の制御可能な照明デバイス４とを備え、制御装置９は、無線及び／又は有線接続を介して照明デバイス４を制御することができる。図１には例として３つの照明デバイス４ａ、４ｂ、及び４ｃが示されているが、他の実施形態では、システムは、制御装置９の制御中に、１個から数十、数百、更には数千個の照明デバイスといった、他の数の照明デバイス４を備えていてもよいことを理解されたい。幾つかの実施形態では、各照明デバイス４は、環境２を照光するための様々な照明器具、又は照明器具の様々な個別に制御可能な光源（ランプ）を表し、各光源は、ＬＥＤ等、１つ又は複数の照明素子を備える（照明器具は、光源と、任意の関連のハウジング及び／又はソケットとを含む照明設備である。多くの場合、照明器具当たりに１つの光源が存在するが、所与の照明器具が複数の独立して制御可能な光源を備え得ることも除外されない）。例えば、各照明器具又は光源４は、ＬＥＤのアレイ、フィラメント電球、又はガス放電ランプを含んでいてよい。

制御装置９は、１つ又は複数の物理的位置に１つ又は複数の物理的制御装置ユニットの形態で実装され得る機能要素を表す。例えば、制御装置９は、照明ネットワークを介して光源４に接続された単一の中央制御装置として実装されても、例えば各照明デバイス４に一体化された別個の制御装置ユニットの形態で分散型制御装置として実装されてもよい。制御装置９は、環境２内にローカルで実装されても、遠隔から、例えばインターネット等のネットワークを介して照明デバイス４と通信するサーバから実装されてもよく、又はこれらの任意の組合せで実装されてもよい。更に、制御装置９は、ソフトウェア、専用ハードウェア回路構成、ＰＧＡやＦＰＧＡ等の構成可能若しくは再構成可能な回路構成、又はそのような手段の任意の組合せで実装されてもよい。ソフトウェアの場合、これは、１つ又は複数のコンピュータ可読記憶媒体に記憶され、制御装置９の１つ又は複数のプロセッサで実行されるように構成されたコードの形態を取る。例えば、コンピュータ可読記憶装置は、例えば、ハードディスク等の磁気媒体、ＥＥＰＲＯＭや「フラッシュ」メモリ等の電子媒体、ＣＤ−ＲＯＭ等の光学媒体、又はそのような媒体の任意の組合せの形態を取ることができる。

システムは更に、ローカル又はリモートの有線及び／又は無線接続を介して制御装置９に結合された高解像度カメラ１０を備える。このカメラ１０は、スタンドアローンデバイスでも、モバイルデバイスやテレビジョン等、別の製品に組み込まれていてもよい。何れにせよ、カメラ１０は、（人間）ユーザ６が存在するとき、ユーザ６の少なくとも１つの目１２の少なくとも一部がピクチャ内で見えるように；特に、ピクチャがユーザ６の少なくとも１つの角膜１８の少なくとも一部の画像を含むように、環境２の少なくとも１つのピクチャを捕捉するのに適した位置及び向きに位置決めされる。幾つかの実施形態では、より広い環境を網羅するためにそのようなカメラが複数使用され得るが、以下では、例として１つのカメラ１０について説明する。

図２は、人間の目１２の簡略図である。目１２は、強膜（白目）１６、虹彩２０、瞳孔２２、及び角膜１８を含む。目１２は、瞼１５によって一部覆われ得る。角膜１８は、虹彩２０及び瞳孔２２（並びに、虹彩２０及び瞳孔２２の前に位置するが角膜１８の後ろに位置する前眼房（図示せず））を覆う目の透明な部分である。角膜１８は、目の網膜（図示せず）に像を形成するために、瞳孔２２を通る光を屈折する役割を一部担う眼１２の光学的部位である。角膜１８は、高い反射性も有する。角膜１８が、反射性でない強膜１６を覆っては広がっていないことに留意されたい。角膜１８は、角膜輪部によって強膜１６から分離される（及び強膜１６に取り付けられる）。

以下でより詳細に例示するように、カメラ１０が制御装置９によって使用されて、角膜１８の撮像を行い、角膜１８から反射されたシーンが取得される。状況（例えば、カメラ１０からユーザ６までの距離、及びカメラ１０に対するユーザの角膜１８の角度を与える）に関して十分に高い解像度のカメラ１０を用いて、シーン内の個々の物体の詳細を解像することができる。例えば、ここでも、上で引用したNishino及びNayerによる刊行物を参照されたい。従って、照明デバイス４の１つ又は複数が角膜１８によって反射された立体角内にある場合、これらの照明デバイス４が角膜像内で見られる。例として、図２は、角膜１８からそれぞれ反射された照明デバイス４ｂ及び４ｃの２つの反射４ｂ’及び４ｃ’を示す。

従って、角膜像から、制御装置９は、（もしあれば）照明デバイス４のどれが角膜像内に存在するか、及び／又は照明デバイス４のどれが角膜像内のユーザの視野、ユーザの中心視野領域、及び／又はユーザの周辺視野内に存在するかを推定することが可能である。幾つかの実施形態では、画像のコントラストが計算され、シーン内の照明デバイス４が識別されて特徴付けられる。これを、以下でより詳細に論じる。

図１を再び参照すると、システムは、ユーザ６からの手動入力を受信するための少なくとも１つのユーザインターフェースを更に備える。手動入力は、ユーザによって明示的に、即ち選択された行為をリクエストするために意図的に行われる入力である。更に、本明細書における「手動入力」は、角膜イメージング以外の手段によって検出される、単なる角膜の方向以外の機能によってユーザによって行われる入力を表す。

例えば、幾つかの実施形態では、ユーザ６がユーザ端末８を所有しており、ユーザ端末８は、例えばスマートフォン、タブレット、又はラップトップ若しくはデスクトップコンピュータであり、照明制御アプリケーションをインストールされ、制御装置９と通信するためのＲＦチャネル（例えば、Wi-Fi（登録商標）、ZigBee（登録商標）、又はBluetooth（登録商標））等の適切な有線又は無線チャネルを利用可能にする。アプリケーションは、ユーザ６が、ユーザデバイス８の手動ユーザインターフェース（例えばタッチスクリーンインターフェース等のＧＵＩ）を介して１つ又は複数の照明制御リクエストを入力できるようにし、その入力に応答して、リクエストが制御装置９に通信される。

別の例として、ユーザインターフェースは、ジェスチャコントロールを採用してもよい。この場合、ユーザは、自分の身体部位１４の１つ又は複数を用いてジェスチャすることによって、１つ又は複数の照明制御リクエストをサブミットすることが可能である。ジェスチャは、角膜イメージングに関して使用されるのと同じカメラ１０によって（角膜像又はより広く、環境２の動画から）、又は別個のセンサデバイス（例えば、別個の飛行時間型カメラ、ステレオカメラ、赤外若しくは超音波センサ、又はウェアラブルデバイス）によって検出され得る。

ユーザインターフェースが実装される手段によらず、ユーザインターフェースは、静止画又は動画内の角膜反射の全体又は一部にわたって、絶対又は相対尺度を使用して、識別された照明デバイス４の設定を制御するために使用され得る。幾つかの実施形態では、ユーザによる照明制御リクエストは、ユーザによって望まれる新たな設定又は設定の変更を明示的に指定し得る。代替として、静止画又は動画内の角膜反射の全体又は一部にわたる絶対又は相対尺度を使用して、識別されたランプに関する設定を自動的に決定するために、反射されたシーンでのコントラスト等の自動尺度が使用され得る。この場合、ユーザによる照明制御リクエストは、新たな設定又は変更をトリガするが、新たな設定の値又は変更の度合は、制御装置９によって自動的に決定される。

次に、制御装置９の動作を、図３の流れ図に関してより詳細に論じる。

ステップＳ１０で、制御装置９は、高解像度カメラ１０を使用して、ユーザ６の角膜１８からの角膜反射を撮像する。制御装置９は、角膜１８を追跡し、例えばNishino及びNayerによって開示されている技法を使用して、角膜１８の画像内で反射されたシーンを計算する。

ステップＳ２０で、制御装置９は、１つ又は複数の照明デバイス４のどれが、ユーザの角膜１８によって結像されたシーン内に存在するかを判断する。システムがただ１つの照明デバイス４を備える実施形態では、これは、その照明デバイスが存在するか否かを判断することに相当する。システムが複数の照明デバイス４を備える実施形態では、これは、複数の照明デバイス４のうちのどれが存在するかを識別することに相当する。反射されたシーン内に存在する照明デバイスは、（例えばシーンにわたる相対強度変化を使用して）画像を処理することによって決定されて識別され、従ってそれらは個別にアドレス指定され得る。これは、幾つかのやり方で実現され得る。

例えば、幾つかの実施形態では、照明デバイス４は、符号化光に基づいて識別され得る。この場合、各照明デバイス４は、システム内で互いに一意である、異なる埋め込まれたＩＤで（幾つかの実施形態では、人間の知覚を超える周波数で）それぞれ変調された光をそれぞれ放出するように構成され、例えば、各光が、異なる変調周波数又は異なるデジタルコードで変調される。このとき、この周波数又はコードは、（複数のフレームにわたる実施形態において）角膜像内に存在する照明デバイス４ｂ、４ｃの各反射４ｂ’、４ｃ’から検出され得る。符号化光信号は、制御装置９によって、又はカメラ１０での埋込み符号化光機能によって復調され得る。

別の例では、角膜像内の照明デバイス４ｂ、４ｃは、角膜像内の照明デバイス４の位置によって識別され得る。例えば、人間の角膜１８の既知の幾何形状を仮定して、制御装置９は、ユーザ６に対する及び／又はカメラ１０に対する、角膜像内に現れている照明デバイス４ｂ、４ｃの位置又は向きを計算することができる。カメラ１０も、角膜像内で反射されて見えることがある。ユーザ６及び／又はカメラ１０の「絶対」位置又は向き（即ち、環境２又は何らかの他の既知の基準枠に対する位置又は向き）の知識を仮定して、制御装置９は、照明デバイス４の絶対位置又は向きを計算することができる。照明デバイス４の絶対位置に対してそのＩＤをマッピングするデータベース又はテーブルを仮定して、制御装置９は、反射されたデバイス４ｂ、４ｃの識別子を決定することができる。

更なる例では、角膜像内の照明デバイス４ｂ、４ｃは、照明デバイス４の異なる特性（例えば、一意の色スペクトルや強度等）によって、又は制御装置９を使用して個々のランプを（おそらく気付かれないうちに）ポーリングすることによって識別され得る。

Nishino及びNayarによれば、「角膜視野」（即ち、角膜１８によって反射された全てからなる完全な角膜像）は、常にユーザの視野（網膜上に投影される角膜像の一部）よりも大きいことに留意されたい。即ち、角膜１８によって反射された全てが瞳孔２２によって屈折されるわけではない。従って、Nishino及びNayarは、角膜像からユーザの視野（ＦｏＶ）を計算するためのアルゴリズムを提供する。

従って、本開示の幾つかの実施形態では、制御装置９は、より一般に、どれが角膜像内に現れているかを識別するのではなく、又はそれに加えて、（もしあれば）照明デバイス４のどれが特にユーザのＦｏＶ内に現れているかを識別するために角膜像を処理するように構成され得る。例えば、制御のために識別される条件は、特に、照明デバイス４がＦｏＶ内にあるが角膜像内にはないということであり得る；又は、代替として、識別されるデバイスが制御される様式が、ＦｏＶ内にあるものとして識別されるか、角膜像内にはあるがＦｏＶ外にあるものとして識別されるかに依存し得る（例えば、ユーザ入力が、角膜像内にはあるがＦｏＶ内ではないデバイスよりも、ＦｏＶ内にあるデバイスに強く影響を及ぼす）。

更に、人間の視野は、中心領域と周辺視野とから構成されており、それらが、網膜の対応する領域内で異なる光受容体密度を有するという点で異なることに留意されたい。異なる生物学的定義が可能であり、例えば、中心領域は、黄斑又は中心窩（網膜の黄斑又は中心窩領域）に対応することがあり、周辺領域は、網膜の残りの部分に対応することがある。従って、本開示の幾つかの実施形態では、制御装置９は、（もしあれば）照明デバイス４のどれが特にユーザの中心視野領域内に現れている及び／又は特に周辺視野領域内に現れているかを識別するために角膜像を処理するように構成され得る。例えば、制御のために識別される条件は、特に、照明デバイス４がユーザのＦｏＶの中心領域内にあるがユーザの周辺視野内にはないということであり得る；又は、代替として、識別されるデバイス４が制御される様式が、ＦｏＶの中心領域内にあるものとして識別されるか、ＦｏＶの周辺領域内にあるものとして識別されるかに依存し得る（例えば、ユーザ入力が、周辺領域内にあるデバイスよりも、中心領域内にあるデバイスに強く影響を及ぼす）。

どの照明デバイス４が角膜像内等に存在する又は現れているかを識別することを述べる本明細書における如何なる箇所でも、これは、代替として又は追加として、ユーザの視野（ＦｏＶ）、ユーザのＦｏＶの中心領域、及び／又はユーザのＦｏＶの周辺視野領域に対応する角膜像の部分内に存在する又は現れているかどうかを決定することにも該当し得る。

更に、幾つかの実施形態では、制御装置９は、角膜像を使用して、照明デバイス４のどれが角膜像、ＦｏＶ、中心領域、及び／又は周辺視野内に直接現れているかだけでなく、照明デバイス４のどれが、角膜１８からカメラ１０に反射される光に間接的に寄与しているかも識別し得る。ここで、「間接的」は、照明デバイス４自体はユーザ６の後方にあり、角膜１８によってカバーされる立体角の外にあるが、それでも、そのデバイス４からの幾らかの光が、白色の壁等、何らかの他の更なる表面での反射（例えば拡散反射）によって到達し、その後、角膜１８で反射されることを意味する。例えば、照明デバイス４が、それらが放出する符号化光、又はスペクトル等の特性によって識別される場合、この情報は、間接的な光からでも検出可能であり得る。

どの照明デバイス４が角膜像、ＦｏＶ、中心視野領域、又は周辺視野領域内等に存在する又は現れているか（即ち直接現れているか）を識別することを述べる本明細書における如何なる箇所でも、これは、代替として又は追加として、角膜像、ＦｏＶ、中心視野領域、及び／又は周辺視野領域内への光にどの照明デバイス４が寄与しているかを識別することにも該当し得る。

角膜像内にある照明デバイス４を識別することは、それらの１つ又は複数の照明デバイス４が角膜像内にあるという事実を識別することと、それらの照明デバイス４の識別子を決定することとの両方を含むことに留意されたい。同様に、ＦｏＶ等の中心領域、中心視野領域、又は周辺視野領域内の照明デバイス４を識別することは、それらの１つ又は複数の照明デバイス４が特定の対象領域内にあることを識別することと、それらの照明デバイス４の識別子を決定することとの両方を含む。

また、照明デバイス４がＦｏＶ、中心領域、又は周辺領域内又は内部にあると識別されるための条件は、その照明デバイス４がＦｏＶ、中心領域、又は周辺領域内に完全に現れていることでよい（その場合、デバイス４のどこかが外にある場合には、デバイス４は外にあるとみなされる）；又は代替として、ＦｏＶ、中心領域、又は周辺領域内又は内部にあると識別されるための条件は、照明デバイス４の少なくとも一部がそれぞれＦｏＶ、中心領域、又は周辺領域内に現れていることでよい（その場合、完全に外にあるときにのみ、外にあるとみなされる）ことに留意されたい。別の代替形態として、識別されるデバイスが制御される様式は、完全にＦｏＶ又は領域内にある、完全に外にある、又は重なっていると識別されるかどうかに応じることがある。

識別のための基準に関わらず、角膜像、ＦｏＶ、中心領域、及び／又は周辺視野領域内の識別された照明デバイス４はそれぞれ、次いで、その関連の設定をタグ付けされる（設定は、照明制御装置９から決定され得るか、又は照明デバイス４を含むシーンの画像から推定され得る）。

ステップＳ３０で、制御装置９は、手動入力を検出する。論じられるように、手動入力は、スマートフォン等のユーザデバイス８からのものでよい（幾つかの実施形態では、これは、ユーザの角膜を撮像するために使用されるカメラ１０を備える同じデバイスでもよい）。ユーザインターフェースは、タッチスクリーンベースのＧＵＩ、ジェスチャ認識インターフェース、又は他のインターフェースタイプを使用し得る。例えば、手動入力は、（例えば）明るさに関するスライダコントロールの形態で、自動コントラスト制御用のオン／オフスイッチでよく、角膜像内の１つ若しくは複数のランプ又はその部分集合に関係し得る。

ステップＳ４０で、制御装置９は、直接的に、メモリから設定を検索する又は照明デバイス４から設定を読み出すことによって、又は間接的に、捕捉された画像から設定を推定することによって、反射されたシーン内の識別された照明デバイス４それぞれの現在の設定を決定する。

ステップＳ５０で、制御装置９は、反射されたシーン内の識別された照明デバイス４に必要とされる変更を計算する。幾つかの実施形態では、これは、手動入力のステータス、及び手動変更が指定されているか自動変更が指定されているかに依存する。手動変更が指定される場合、この場合には、光設定に対する絶対的又は相対的変更を決定するために、ユーザと対話する手動入力コントロールが使用される。自動変更が指定される場合、この場合には、自動変更が行われることを定義するために手動コントロールが使用され、ランプに関する新たな設定が自動的に計算されて、例えばユーザの角膜で見られる最大コントラストを制限する。

ステップＳ６０で、制御装置９は、関連の照明デバイス４に新たな照明設定をロードすることによって設定を適用する。

幾つかの実施形態では、ステップＳ４０及びＳ５０が必ずしも必要とされないことに留意されたい。代替として、設定の変更を指定するのではなく、代わりに、ユーザ入力又は制御装置９は、絶対的設定を指定することがある。例えば、ユーザは、光レベルの特定の増加又は減少（例えば、Ｘ％の増加又は減少）をリクエストするのではなく、光レベルが特定の絶対レベル（例えば、最大のＹ％）に設定されることをリクエストすることがある。

また、前述したように、制御は、１つ又は複数の照明デバイスが識別されているかどうかに依存し得ることにも留意されたい。例えば、ユーザ入力の効果、又は自動的に決定される変更の度合いは、照明デバイス４が角膜像外にあると識別されるか角膜像内にあると識別されるかに応じて異なることがあり、及び／又はユーザのＦｏＶ内にあると識別されるかＦｏＶ外にあると識別されるか応じて異なることがあり、及び／又はユーザの中心視野領域内にある（例えば中心窩又は黄斑内にある）と識別されるか中心視野領域外にあると識別されるかに応じて異なることがある。例えば、ユーザが光レベルの２０％の増加をリクエストする場合、制御装置９は、角膜像内の任意のデバイス４からの光を、リクエストされた２０％だけ増加させ、任意の他の間接的に寄与しているデバイス４からの光をより少ない量、例えば１０％だけ増加させることがある。又は、制御装置９は、ＦｏＶ内の任意のデバイス４からの光を、リクエストされた２０％だけ増加させ、角膜像内にあるがＦｏＶ外にある任意の他のデバイス４からの任意の光をより少ない量、例えば１０％だけ増加させ、任意の他のデバイスには全く影響を及ぼさない、又はおそらく、任意の間接的に寄与しているデバイス４からの光を更に小さい量、例えば５％だけ増加させることがある。別の例として、制御装置９は、ユーザの中心視野領域内の任意のデバイスからの光を、リクエストされた２０％だけ増加させ、周辺領域内の任意のデバイスからの光をより少ない量、例えば１０％だけ増加させ、任意の他のデバイスには全く影響を及ぼさない、又はおそらく、周辺領域外にあるが角膜像内にある及び／又は間接的に光に寄与しているデバイスからの光を更に少ない量、例えば５％、又はそれぞれ５％及び２．５％だけ増加させることがある。

複数のユーザの場合、照明デバイス４の設定において各ユーザの選好が考慮されるように、各ランプの設定を適合させるために調停アルゴリズムが使用され得る。従って、幾つかの実施形態では、制御装置９は、複数のユーザの角膜像に基づいて制御可能な照明デバイス４の１つ又は複数を識別し、複数のユーザそれぞれからの手動ユーザ入力の指示を受信し、複数のユーザからの手動ユーザ入力に依存して、上記制御可能な照明デバイスのうち、複数のユーザの角膜像に基づいて識別された制御可能な照明デバイスを制御するように調停を行うように構成され得る。

例えば、そのような調停アルゴリズムは、以下の規則の任意の１つ又は複数に基づいて調停を行うように構成され得る。一実施形態では、調停アルゴリズムは、異なるユーザに関するマッチング選好が存在するかどうか決定することがある。例えば、２人のユーザが存在し、各ユーザが４０％の減光レベルを好み、従ってこれが、設定される減光レベルである。幾つかの実施形態では、調停アルゴリズムは、異なるユーザに関して重なり合う選好範囲が存在するかどうか決定することができる。例えば、３人のユーザが存在し、第１のユーザは、３０％〜６０％の間の減光レベルを好み、第２のユーザは、４０％〜８０％の間の減光レベルを好み、第３のユーザは、５０％〜１００％の間の減光レベルを好み、従って、減光レベルは、５０％〜６０％の重畳範囲内で選択される。例えば、この範囲内での減光レベルの選択は、全３人のユーザの平均減光レベル選好に基づくことがある。更なる実施形態では、アルゴリズムは、互いに異なるユーザ選好の間で仲裁することがある。例えば、第１のユーザは、２０％〜５０％の間の減光レベルを好み、第２のユーザは、７０％〜１００％の間の減光レベルを好み、設定される減光レベルは、第１のユーザの上限と第２のユーザの下限との中間である。更なる実施形態では、アルゴリズムは、選好の相違を解消するためにユーザフィードバックをリクエストしてもよく、例えば、ユーザに、自分たちの選好を適応させるようにリクエストする。更なる実施形態では、アルゴリズムは、ランキングに基づいてユーザ選好に優先順位を付けてもよく、例えば、ホーム位置にいるユーザが、その位置でゲストであるユーザよりも優先権を有する。これらは、幾つかの例にすぎない。ユーザ選好は、減光レベル、光の色、照明される領域等に関するものでよい。

上記の実施形態は例として述べているにすぎないことを理解されたい。

例えば、上では、部屋又は他の環境を照光するための照明器具等の照明デバイスに関して述べてきたが、本明細書で開示される技法は、角膜像から他のタイプのデバイスを識別して制御することに拡張され得る。例えば、角膜像に基づいて識別及び制御される１つ又は複数の制御可能なデバイスは、例えば以下のような他のタイプのユーザ機器でよい：ＨＶＡＣ機器（加熱、換気、及び／又は空気調和）；メディア機器（例えば、ＴＶ、セットトップボックス、ゲームコンソール、ＤＶＤプレーヤ、及び／又はステレオ）；及び／又はキッチン用品又は「白物家電」（例えば、調理器、電子レンジ、及び冷蔵庫）。そのような場合、デバイスは、様々なやり方で識別され得る。例えば、デバイスは、その外面又はハウジング、又は画面からの光又はデバイスのインジケータライトを認識することによって角膜像内で識別され得る；又は、デバイスは、間接的に角膜像に寄与している光、例えば反射されたその画面からの光又はインジケータライトから識別され得る。例えば、ＤＶＤプレーヤが、符号化光を放出するＬＥＤを有することがあり、又はＴＶが、画像分析によって識別され得る。角膜像内に複数のデバイスが存在する場合、ユーザがどれを見ているか（即ちどのデバイスが制御されるべきか）を決定するために画像内のデバイスの位置（又は視線追跡等）が使用され得る。

開示される実施形態に対する他の変形は、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から当業者によって理解され、特許請求される発明を実践する際に実施され得る。特許請求の範囲において、用語「備える」は、他の要素又はステップを除外せず、「１つの」は、複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、特許請求の範囲に記載される幾つかの要素の機能を実現し得る。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されていることだけでは、これらの手段の組合せが有利に使用され得ないことを示さない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に供給される、又は他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体やソリッドステート媒体等の適切な媒体に記憶／分散されてよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介する形態等、他の形態で分散されてもよい。特許請求の範囲内の任意の参照符号は、範囲を限定するものとみなされるべきではない。

Claims (14)

1. 環境を照光するための光を放出する１つ又は複数の照明器具の構成を制御するための制御装置であって、
   ユーザによって行われる手動ユーザ入力の指示を受信することと、
   カメラによって捕捉される、前記ユーザの少なくとも１つの角膜の少なくとも一部から前記カメラに反射された光によって形成される角膜像を受信することと、
   前記照明器具からの前記光に基づいて、前記１つ又は複数の前記照明器具のうち、直接的に前記角膜像内に現れている、又は間接的に前記角膜像を形成する光に寄与している照明器具を識別することと、
   前記手動ユーザ入力に応答して、前記１つ又は複数の識別された照明器具の照明を制御することと
   を行う、制御装置。
2. 前記識別することが、前記１つ又は複数の照明器具のうち、直接的に前記角膜像内に現れている照明器具を識別することを含み、
   前記制御が、前記手動ユーザ入力に応答して、前記照明器具のうち、直接的に前記角膜像内に現れているものとして識別された照明器具を制御することを含む、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記識別することが、前記１つ又は複数の照明器具のうち、間接的に前記角膜像を形成する光に寄与している照明器具を識別することを含み、
   前記制御が、前記手動ユーザ入力に応答して、前記照明器具のうち、間接的に前記光に寄与しているものとして識別された照明器具を制御することを含む、請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記制御装置が、前記角膜像内で前記ユーザの視野を決定し、
   前記識別することが、前記１つ又は複数の照明器具のうち、前記ユーザの視野内に現れている及び／又は前記視野内の光に寄与している照明器具を識別することを含み、
   前記制御が、前記手動ユーザ入力に応答して、前記照明器具のうち、前記視野内に現れている及び／又は前記視野内の光に寄与しているものとして識別される照明器具を制御することを含む、請求項１乃至３の何れか一項に記載の制御装置。
5. 前記ユーザの視野が、中心領域及び周辺領域を備え、
   前記識別することが、前記１つ又は複数の前記照明器具のうち、前記中心領域内に現れている及び／又は前記中心領域内の光に寄与している照明器具を識別することを含み、
   前記制御が、前記手動ユーザ入力に応答して、前記照明器具のうち、前記中心領域内に現れている及び／又は前記中心領域内の光に寄与しているものとして識別される照明器具を制御することを含む、請求項４に記載の制御装置。
6. 前記ユーザの視野が、中心領域及び周辺領域を備え、
   前記識別することが、前記１つ又は複数の照明器具のうち、前記周辺領域内に現れている及び／又は前記周辺領域内の光に寄与している照明器具を識別することを含み、
   前記制御が、前記手動ユーザ入力に応答して、前記照明器具のうち、前記周辺領域内に現れている及び／又は前記周辺領域内の光に寄与しているものとして識別される照明器具を制御することを含む、請求項４に記載の制御装置。
7. 前記制御が、
   直接的に前記角膜像内に現れている又は間接的に前記角膜像を形成する光に寄与しているものとして識別されるかどうか、
   前記ユーザの視野内若しくは視野外に現れているものとして識別されるかどうか、
   前記ユーザの視野内若しくは視野外の光に寄与しているものとして識別されるかどうか、
   前記ユーザの視野の中心領域若しくは周辺領域に現れているものとして識別されるかどうか、及び／又は
   前記ユーザの視野の中心領域若しくは周辺領域内の前記光に寄与しているものとして識別されるかどうか
   の１つ又は複数に応じて、前記１つ又は複数の識別された照明器具の前記制御を適合させることを含む、請求項２乃至６の何れか一項に記載の制御装置。
8. 前記手動ユーザ入力が、
   ユーザ端末を介して入力される入力、及び／又は
   前記ユーザによって行われる身体ジェスチャ
   の１つ又は複数を含む、請求項１乃至７の何れか一項に記載の制御装置。
9. 前記制御装置が、
   それぞれの前記照明器具によって放出される符号化光信号，
   前記それぞれの照明器具のスペクトル、及び／又は
   角膜像内に現れているときの前記それぞれの照明器具の位置
   の１つ又は複数に基づいて、１つ又は複数の識別された前記照明器具それぞれを識別する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の制御装置。
10. 前記制御が、前記１つ又は複数の識別された照明器具の光放出を、更新後の設定に設定することを含み、新たな設定が、前記手動ユーザ入力に基づいて決定される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の制御装置。
11. 前記制御が、前記１つ又は複数の識別された照明器具の光放出を、更新後の設定に設定することを含み、前記制御装置が、前記更新後の設定を自動的に決定するが、前記手動ユーザ入力に応答してトリガされる、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の制御装置。
12. 前記決定が、前記角膜像でのコントラストの尺度に基づく、請求項１１に記載の制御装置。
13. 環境を照光するための光を放出する１つ又は複数の照明器具の構成を制御する方法であって、
    ユーザによって行われる手動ユーザ入力の指示を受信するステップと、
    カメラによって捕捉される、前記ユーザの少なくとも１つの角膜の少なくとも一部から前記カメラに反射された光によって形成される角膜像を受信するステップと、
    前記照明器具からの前記光に基づいて、前記１つ又は複数の照明器具のうち、直接的に前記角膜像内に現れている、又は間接的に前記角膜像を形成する前記光に寄与している照明器具を識別するステップと、
    前記手動ユーザ入力に応答して、前記１つ又は複数の識別された照明器具の照明を制御するステップと
    を含む、方法。
14. 環境を照光するための光を放出する１つ又は複数の照明器具の構成を制御するためのコンピュータプログラムであって、コードを備え、前記コードが、１つ又は複数のコンピュータ可読記憶媒体に具現化され、１つ又は複数のプロセッサで実行されるときに、
    ユーザによって行われる手動ユーザ入力の指示を受信することと、
    カメラによって捕捉される、前記ユーザの少なくとも１つの角膜の少なくとも一部から前記カメラに反射された光によって形成される角膜像を受信することと、
    前記照明器具からの前記光に基づいて、前記１つ又は複数の照明器具のうち、直接的に前記角膜像内に現れている、又は間接的に前記角膜像を形成する前記光に寄与している照明器具を識別することと、
    前記手動ユーザ入力に応答して、前記１つ又は複数の識別された照明器具の照明を制御することと
    を行う、コンピュータプログラム。