用于日光結(jié)合的照射控制的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種被設(shè)置用于確定對組合照射水平的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的光檢測器，其中所述人造光包括單獨(dú)的光編碼調(diào)制。該檢測器包括：-光電傳感器，被設(shè)置用于檢測在其位置處的照射水平并產(chǎn)生照射信號；以及-計(jì)算器，與所述光電傳感器連接用于接收所述照射信號，并被設(shè)置用于計(jì)算所述日光貢獻(xiàn)和所述人造光貢獻(xiàn)并輸出對應(yīng)的日光和人造光信號。所述計(jì)算器包括：-電子濾波器，被設(shè)置用于為所述日光和人造光貢獻(xiàn)的估計(jì)準(zhǔn)備所述照射信號；-日光部分和人造光部分，分別被連接到所述電子濾波器。所述人造光部分包括人造光DC分量估計(jì)器，并且所述日光部分包括總DC分量估計(jì)器，以及連接到所述總DC分量估計(jì)器和所述人造光DC分量估計(jì)器的減法器，該減法器被設(shè)置用于確定作為它們的輸出之差的所述日光貢獻(xiàn)。所述人造光DC分量估計(jì)器被設(shè)置用于在它的估計(jì)的基礎(chǔ)上包含有關(guān)所述光編碼調(diào)制的目前發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)據(jù)。
【專利說明】用于日光結(jié)合的照射控制的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光檢測器、包括至少一個(gè)這樣的光檢測器和至少一個(gè)發(fā)光設(shè)備的照明系統(tǒng)，以及控制照明系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人們已作出努力來通過控制房間內(nèi)可調(diào)光的照明器(例如可調(diào)光的發(fā)光二極管(LED )發(fā)光設(shè)備)的調(diào)光水平來節(jié)省能源。當(dāng)大量日光或其它外部光進(jìn)入該房間時(shí)，通常不需要照明器全功率運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面，通過關(guān)閉照明器照射水平時(shí)常變得過低。通過適當(dāng)?shù)乜刂瓢l(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平，有可能提供部分照射，當(dāng)它與已由日光提供的照射組合時(shí)呈現(xiàn)例如就用戶需要或照明標(biāo)準(zhǔn)而言充足的總照射。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)分布式照明系統(tǒng)的日光結(jié)合控制，必須在照射呈現(xiàn)的不同目標(biāo)地點(diǎn)對來自日光和發(fā)光設(shè)備這二者的光貢獻(xiàn)作分解估計(jì)。目標(biāo)地點(diǎn)典型地可以在工作空間平面中。這些貢獻(xiàn)之后需要在照明控制器中被得知?；谶@種知悉，發(fā)光設(shè)備的光輸出之后可以被適配以便得到在這樣的目標(biāo)地點(diǎn)處所期望的照射水平。
[0004]已經(jīng)提出有基于在目標(biāo)位置處的照射確定來控制照明器調(diào)光水平即光輸出水平的不同解決方案。最新的控制方法已發(fā)表在2011年出版的第43期《Energy andBuildings》的第 944-950 頁上由 Ashish Pandharipande 和 David Caicedo 撰寫的題為“Daylight integrated illumination control of LED systems based on enhancedpresence sensing (基于增強(qiáng)的存在感測的對LED系統(tǒng)的日光結(jié)合的照射控制)” 一文中。在天花板上裝配有多個(gè)照明器和一起設(shè)置的傳感器。照明器通過它們發(fā)射的光的編碼被單獨(dú)地識別。最初，照明器被開啟在預(yù)先確定的調(diào)光水平，并且在許多目標(biāo)位置照射被測量的位置和在天花板處執(zhí)行試運(yùn)轉(zhuǎn)?；跍y量計(jì)算映射表，其中在目標(biāo)位置處的照射值被映射到天花板處的照射值。在接下來的正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，借助天花板處的傳感器重復(fù)地檢測該照射，并借助映射表確定針對多個(gè)目標(biāo)位置的對應(yīng)的照射值。該照射被分成日光部分和發(fā)光設(shè)備部分。然后算術(shù)地執(zhí)行針對所有目標(biāo)位置公共的優(yōu)化，以及，最后，設(shè)置照明器對應(yīng)的調(diào)光水平。這是一種好方法，它不需要任何在第二水平上用于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的傳感器，并且提供了多個(gè)照明器公共的優(yōu)化設(shè)置。然而，這樣的映射未必是唯一的，并且可能不會導(dǎo)致最佳的控制。被檢測到的疊加的光具有作為日光和人造照明的結(jié)果的DC分量和完全由于人造照明產(chǎn)生的AC分量。被用來估計(jì)人造光貢獻(xiàn)的來自發(fā)光設(shè)備的光信號的波動(即AC分量通常遠(yuǎn)小于DC分量。因此，需要由于直接信號處理而特別能勝任并因此昂貴的電路以便避免諸如量子化噪聲之類的破壞性的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供光檢測器和基于該光檢測器的減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述問題的照明系統(tǒng)控制。
[0006]該目的通過根據(jù)如權(quán)利要求1中所限定的本發(fā)明的光檢測器和根據(jù)如權(quán)利要求8中所限定的本發(fā)明的照明系統(tǒng)來達(dá)成。
[0007]因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光檢測器，被設(shè)置用于確定對組合照射水平的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)，其中人造光包括光編碼調(diào)制，該光編碼調(diào)制識別發(fā)射該光的單獨(dú)的發(fā)光設(shè)備。該檢測器包括:
-光電傳感器，被設(shè)置用于檢測它的位置處的照射水平，并輸出對應(yīng)的照射信號；以及-計(jì)算器，與該光電傳感器的輸出連接以便接收照射信號，并被設(shè)置用于計(jì)算日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)以及輸出對應(yīng)的日光和人造光信號。
[0008]該計(jì)算器包括電子濾波器，被設(shè)置用來為照射信號的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的估計(jì)準(zhǔn)備該照射信號；分別連接至該電子濾波器的日光部分；以及人造光部分。該人造光部分包括人造光DC分量估計(jì)器。該日光部分包括總DC分量估計(jì)器，以及連接至總DC分量估計(jì)器和人造光DC分量估計(jì)器的減法器。該日光部分被設(shè)置用于通過從由總DC分量估計(jì)器估計(jì)的總DC分量減去由人造光DC分量估計(jì)器估計(jì)的人造光DC分量來確定日光貢獻(xiàn)。該人造光DC分量估計(jì)器被設(shè)置用于基于它的估計(jì)包含目前發(fā)光設(shè)備調(diào)光水平數(shù)據(jù)和關(guān)于光編碼調(diào)制的調(diào)制深度數(shù)據(jù)。
[0009]本計(jì)算器為同時(shí)確定日光照射水平和來自不同發(fā)光設(shè)備的照射貢獻(xiàn)提供了簡單、低成本的解決方案。具有電子濾波器以用于為估計(jì)準(zhǔn)備照射信號的本檢測器結(jié)構(gòu)為這樣的簡單的解決方案做準(zhǔn)備。此外，對來自日光和來自人造光的DC分量的分別確定和隨后對結(jié)果的組合為日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的精確確定做準(zhǔn)備。額外地，通過在估計(jì)人造光DC分量時(shí)使用目前的調(diào)光水平和調(diào)制深度，提高了結(jié)果的精確度。所述/每個(gè)發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平和調(diào)制深度的信息使得由此能夠獲得人造光貢獻(xiàn)的分解估計(jì)。然而，該信息一般簡單可得到。
[0010]根據(jù)該光檢測器的一個(gè)實(shí)施例，電子濾波器包括DC抑制濾波器。這是一種準(zhǔn)備用于估計(jì)的照射信號的方式，它使得在日光部分和人造光部分之間共享一些諸如用于模數(shù)轉(zhuǎn)換之類的信號處理電路成為可能，無需使用上述的昂貴的電路。
[0011]根據(jù)該光檢測器的一個(gè)實(shí)施例，它進(jìn)一步包括被連接到DC抑制濾波器的輸出的信號處理裝置，其中信號處理裝置由日光部分和人造光部分共享。
[0012]根據(jù)該光檢測器的一個(gè)實(shí)施例，電子濾波器包括低通濾波器和高通濾波器，其中日光部分與該低通濾波器的輸出連接，并且人造光部分與該高通濾波器的輸出連接。相比于使用DC抑制濾波器的上述實(shí)施例，DC估計(jì)的精確度稍微有所改善。
[0013]根據(jù)該光檢測器的一個(gè)實(shí)施例，該人造光部分包括發(fā)光設(shè)備照射估計(jì)器，被設(shè)置用于為每個(gè)發(fā)光設(shè)備估計(jì)照射分量。
[0014]根據(jù)該光檢測器的一個(gè)實(shí)施例，它進(jìn)一步包括無線發(fā)射器，被設(shè)置用于傳輸日光信號和人造光信號。這可以被體現(xiàn)為將結(jié)果傳送給所涉及的發(fā)光設(shè)備的簡單卻可靠的方式。
[0015]根據(jù)該光檢測器的一個(gè)實(shí)施例，它進(jìn)一步包括無線接收器，被設(shè)置用于接收目前的發(fā)光設(shè)備調(diào)光水平數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)指出的是，被設(shè)置用于檢測照射水平的光電傳感器同樣可以被用作該無線接收器，或者可以使用合適種類的分離的接收器。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了包括至少一個(gè)根據(jù)前述的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的檢測器和至少一個(gè)可調(diào)光的發(fā)光設(shè)備的照明系統(tǒng)。該照明系統(tǒng)顯示出上述與該光檢測器有關(guān)的相同優(yōu)勢。
[0017]根據(jù)該照明系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，所述至少一個(gè)發(fā)光設(shè)備中的每個(gè)發(fā)光設(shè)備包括控制器，被設(shè)置用于接收來自所述至少一個(gè)檢測器中的每個(gè)檢測器的日光信號和人造光信號，并在其基礎(chǔ)上控制該發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平。由于該光檢測器為每個(gè)發(fā)光設(shè)備產(chǎn)生照射分量，每個(gè)發(fā)光設(shè)備接收具有來自所述/每個(gè)光檢測器的人造光信號的單獨(dú)的值，控制器在其基礎(chǔ)上具有信息來根據(jù)組合或不組合一個(gè)或更多單獨(dú)值的模型執(zhí)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)光水平的確定。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了確定對組合照射水平的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的方法，其中人造光包括光編碼調(diào)制，其中光編碼調(diào)制識別發(fā)射該光的單獨(dú)的發(fā)光設(shè)備，該方法包括:
-檢測照射水平并產(chǎn)生對應(yīng)的照射信號；
-接收涉及發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)據(jù)；
-借助該照射信號確定調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)據(jù)、來自單獨(dú)的發(fā)光設(shè)備的對照射水平的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)，并產(chǎn)生對應(yīng)的日光和人造光信號；以及
-傳輸單獨(dú)編碼的日光信號和人造光信號來識別傳輸檢測器，所述對日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的確定包括:
-對該照射信號濾波來使其為日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的估計(jì)做準(zhǔn)備；以及 -確定總DC分量和人造光DC分量，并提供作為總DC分量和人造光DC分量之差的日光
-Tj.士 [>貝獻(xiàn)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種控制包括多個(gè)發(fā)光設(shè)備和多個(gè)檢測器的照明系統(tǒng)的可調(diào)光發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平的方法，其中該多個(gè)檢測器被設(shè)置在工作空間平面的多個(gè)目標(biāo)位置處，該方法包括:
-發(fā)射來自發(fā)光設(shè)備的光編碼調(diào)制的光，其中光編碼調(diào)制識別發(fā)射該光的單獨(dú)的發(fā)光設(shè)備；
-單獨(dú)地傳輸來自發(fā)光設(shè)備的編碼調(diào)光水平數(shù)據(jù)和與光編碼調(diào)制有關(guān)的調(diào)制深度數(shù)
據(jù)；
在每個(gè)檢測器處根據(jù)剛才提到的方面確定對組合照射水平的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)，
以及
在每個(gè)發(fā)光設(shè)備處:
-檢測來自檢測器的日光信號和人造光信號；以及 -在日光和人造光信號的基礎(chǔ)上確定該發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平。
[0020]根據(jù)該方法的一個(gè)實(shí)施例，日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的確定包括:
-對照射信號濾波使其為日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的估計(jì)做準(zhǔn)備；
-確定總DC分量和人造光DC分量，并提供作為總DC分量和人造光DC分量之差的日光
-Tj.士 [>貝獻(xiàn)。
[0021]根據(jù)該方法的一個(gè)實(shí)施例，該濾波包括:
-對照射信號的低通濾波和對照射信號的高通濾波；
-提供低通濾波的結(jié)果作為確定日光貢獻(xiàn)的基礎(chǔ)；以及 -提供高通濾波的結(jié)果作為確定人造光貢獻(xiàn)的基礎(chǔ)。[0022]本發(fā)明的這些和其它方面以及優(yōu)勢將通過參考下文中描述的實(shí)施例而被闡明并
變得清楚明白。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]現(xiàn)在，本發(fā)明將參考附圖被更詳細(xì)地描述，在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的示意框圖；
圖3和4是根據(jù)本發(fā)明的光檢測器的實(shí)施例的示意框圖；以及 圖5是該光檢測器的一部分的示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參考圖1，照明系統(tǒng)的第一個(gè)實(shí)施例100包括被設(shè)置在房間的天花板處的若干發(fā)光設(shè)備102，以及被設(shè)置在該房間的工作空間平面106的目標(biāo)位置處的若干光檢測器104。例如該目標(biāo)位置可以在桌子上。每個(gè)發(fā)光設(shè)備包括傳感器108、與該傳感器108連接的控制器110、與該控制器110連接的驅(qū)動器112，以及與該驅(qū)動器112連接的光源114。該控制器110被設(shè)置用于經(jīng)由傳感器108接收來自光檢測器104的信號，并經(jīng)由驅(qū)動器112控制光源114。
[0025]根據(jù)如圖3所示的光檢測器的第一個(gè)實(shí)施例300，它包括光電傳感器302，被設(shè)置用于檢測在它的位置處的照射水平，并輸出對應(yīng)的照射信號，以及計(jì)算器304，與該光電傳感器302的輸出連接用于接收該照射信號。計(jì)算器304包括電子濾波器306，被設(shè)置用于為照射信號的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的估計(jì)準(zhǔn)備該照射信號。該電子濾波器包括低通濾波器(LPF) 308和高通濾波器(HPF) 310。該計(jì)算器304進(jìn)一步包括與低通濾波器308連接以用于接收該照射信號的DC內(nèi)容的日光部分312。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說已知的是，術(shù)語“DC內(nèi)容”被理解為頻率在從O到截止頻率的范圍的信號，它被看作是低的。這里合適的截止頻率可以選在約IOHz和約IOOHz之間。日光部分312被設(shè)置用于計(jì)算日光對照射信號的貢獻(xiàn)，并輸出對應(yīng)的日光信號。
[0026]計(jì)算器304進(jìn)一步包括人造光部分314，它與高通濾波器310連接以用于接收該照射信號的AC內(nèi)容。高通濾波器310典型地通過高于低通濾波器截止頻率的頻率。高通濾波器的截止頻率(即最低界限)例如可以約為150Hz。人造光部分被設(shè)置用于計(jì)算人造光對照射信號的貢獻(xiàn)，并輸出對應(yīng)的人造光信號。
[0027]日光部分312包括被連接到電子濾波器306的信號處理單元316，以及總DC分量估計(jì)器318。人造光部分314包括被連接到電子濾波器306的類似的信號處理單元320，以及發(fā)光設(shè)備照射估計(jì)器322，它被設(shè)置用于為每個(gè)發(fā)光設(shè)備估計(jì)照射分量，并產(chǎn)生人造光信號。發(fā)光設(shè)備照射估計(jì)器322包括人造光DC分量估計(jì)器324，它經(jīng)由發(fā)光設(shè)備照射估計(jì)器322和信號處理單元320連接到電子濾波器306，并估計(jì)人造光的DC分量。人造光DC分量估計(jì)器324被設(shè)置用于以它的估計(jì)為基礎(chǔ)，包含有關(guān)它目前的調(diào)光水平的目前的發(fā)光設(shè)備調(diào)光水平數(shù)據(jù)和有關(guān)它目前的發(fā)射光的光編碼調(diào)制的調(diào)制深度的調(diào)制深度數(shù)據(jù)。該調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)據(jù)由包括在光檢測器300中的光電傳感器302或作為替換地，由另外的光電傳感器或另一種無線接收器(盡管更昂貴)接收自發(fā)光設(shè)備102，并且調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)據(jù)借助包括在每個(gè)發(fā)光設(shè)備102中的發(fā)射器116被發(fā)送。調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)據(jù)的通信以類似來自光源114的發(fā)射光那樣被單獨(dú)編碼。
[0028]DC分量輸出信號被提供給減法器328，該減法器328與總DC分量估計(jì)器318和人造光DC分量估計(jì)器324連接。該減法器328被設(shè)置用于通過從由總DC分量估計(jì)器318估計(jì)的總DC分量中減去由人造光DC分量估計(jì)器324估計(jì)的人造光DC分量來確定日光貢獻(xiàn)。
[0029]該人造光DC分量和總DC分量按照如下方式確定。每個(gè)發(fā)光設(shè)備102的調(diào)制深度被定義為該發(fā)光設(shè)備102的光輸出功率波動的幅度(在這個(gè)意義上意味著峰值)與最大光輸出功率的比。每個(gè)發(fā)光設(shè)備102的調(diào)光水平被定義為用于該發(fā)光設(shè)備的平均光輸出功率與最大光輸出功率的比。調(diào)制深度和調(diào)光水平的值的范圍這二者因此都在O和I之間。
[0030]根據(jù)對應(yīng)于每個(gè)發(fā)光設(shè)備的接收到的信號的AC分量,應(yīng)歸于每個(gè)發(fā)光設(shè)備的信號波動幅度(對于第i個(gè)發(fā)光設(shè)備用Xi來表示)被估計(jì)。應(yīng)當(dāng)指出，^的值在這個(gè)意義中被定義為峰值。
[0031]然后，利用調(diào)制深度(對于第i個(gè)發(fā)光設(shè)備用&來表示)和調(diào)光水平(對于第i個(gè)發(fā)光設(shè)備用(Ii來表不)的信息,應(yīng)歸于第i個(gè)發(fā)光設(shè)備的人造光DC分量(用(Jci來表不)被估計(jì)為 Ofci= XiZai)* di。
[0032]總DC分量可以通過簡單平均總DC分量估計(jì)器318所接收到的信號來獲得。
[0033]日光信號和人造光信號借助無線發(fā)射器330被傳輸至發(fā)光設(shè)備102，并由發(fā)光設(shè)備102借助它們的傳感器108接收。例如，出于低成本解決方案的目的，使用低功率LED來實(shí)現(xiàn)發(fā)射器330。
[0034]參考圖4，在光檢測器的第二個(gè)實(shí)施例400中，許多部分都類似于上面第一個(gè)實(shí)施例300的那些部分，并且因此這里的描述將關(guān)注它們的區(qū)別，而類似的部分僅被簡要提到。簡而言之，區(qū)別的地方是這里電子濾波器406為DC抑制濾波器，以及信號處理單元408對于日光部分410和人造光部分412這二者是公共的。單個(gè)信號處理單元的結(jié)構(gòu)使得它相比于第一個(gè)實(shí)施例中的光檢測器300是更低廉的替換方案。另一方面，DC抑制濾波器導(dǎo)致DC估計(jì)稍微地變得不精確。然而，該較不精確的估計(jì)仍然足夠精確來成為真正的替換方案。
[0035]因此，概要地說，光檢測器的第二個(gè)實(shí)施例400包括光電傳感器402和計(jì)算器404。該計(jì)算器包括與該光電傳感器402連接的DC抑制濾波器406、與該DC抑制濾波器406連接的信號處理單元408、與該信號處理單元408連接的總DC分量估計(jì)器414、與同一個(gè)信號處理單元408連接的發(fā)光設(shè)備照射估計(jì)器416、與該發(fā)光設(shè)備照射估計(jì)器416和該光電傳感器402連接的人造光DC分量估計(jì)器418、與該總DC分量估計(jì)器414和人造光DC分量估計(jì)器418連接的減法器420，以及與該減法器420和發(fā)光設(shè)備照射估計(jì)器416連接的發(fā)射器424。與第一個(gè)實(shí)施例相似，該光電傳感器402被設(shè)置用于檢測在它的位置處的照射水平以及來自該發(fā)光設(shè)備102的調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)據(jù)。
[0036]參見圖5,每個(gè)信號處理單兀500包括包括噪聲抑制電路、反混疊濾波器和信號放大器的第一單元502，以及與該第一單元502連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器504。
[0037]關(guān)于控制該照明系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種控制包括多個(gè)發(fā)光設(shè)備和多個(gè)檢測器的照明系統(tǒng)的可調(diào)光發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平的方法，其中該檢測器被設(shè)置在工作空間平面內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)位置，該方法包括:、
-從該發(fā)光設(shè)備發(fā)射光編碼調(diào)制的光，其中光編碼調(diào)制識別發(fā)射該光的單獨(dú)的發(fā)光設(shè)備;
-單獨(dú)地傳輸來自該發(fā)光設(shè)備的有關(guān)光編碼調(diào)制的編碼調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)
據(jù)；
在每個(gè)檢測器中:
-確定對組合照射水平的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)，以及 在每個(gè)發(fā)光設(shè)備中:
-接收來自檢測器的日光信號和人造光信號；以及 -在該日光和人造光信號的基礎(chǔ)上確定該發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平。
[0038]對組合照射水平的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的確定按照如下方式執(zhí)行。假設(shè)人造光包括光編碼調(diào)制，該光編碼調(diào)制識別發(fā)射該光的單獨(dú)的發(fā)光設(shè)備。該確定包括:
-檢測照射水平并產(chǎn)生對應(yīng)的照射信號；
-接收涉及該發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)據(jù)；
-借助該照射信號確定調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)據(jù)、來自該單獨(dú)的發(fā)光設(shè)備的對照射水平的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)，并產(chǎn)生對應(yīng)的日光和人造光信號；以及-傳輸單獨(dú)編碼的日光信號和人造光信號來識別傳輸檢測器，
所述確定日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)包括:
-對照射信號濾波來使其為日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的估計(jì)做準(zhǔn)備；以及 -確定總DC分量和人造光DC分量，并提供作為總DC分量和人造光DC分量之差的日光
-Tj.士 [>貝獻(xiàn)。
[0039]為了協(xié)調(diào)分布式照明系統(tǒng)中的所有發(fā)光設(shè)備的光輸出或調(diào)光水平，在上述的多個(gè)發(fā)光設(shè)備/控制器和檢測器之間必須存在連接。設(shè)置諸如無線電無線通信網(wǎng)絡(luò)之類的額外的通信網(wǎng)絡(luò)在實(shí)踐中成本高昂。相反地，發(fā)送自該檢測器的信號被單獨(dú)地編碼并在發(fā)光設(shè)備中可譯碼，發(fā)送自該發(fā)光設(shè)備的光和數(shù)據(jù)這二者被單獨(dú)地編碼。
[0040]應(yīng)當(dāng)指出的是，來自光源和用于傳送上述其它數(shù)據(jù)的發(fā)射器的發(fā)射光的所有單獨(dú)編碼優(yōu)選地是不可見的。換句話說，發(fā)射光的調(diào)制以一種不會被人眼檢測為閃爍的方式完成。
[0041]此外，使來自不同光源的傳輸信號彼此之間正交是有利的?！罢弧钡谋硎隹梢砸馕吨煌庠丛诓煌臅r(shí)間傳輸，如通過例如CSMA-CA (具有沖突避免的載波偵聽多路訪問)獲得的那樣。然而，它同樣可以意味著不同光源以不同頻率傳輸，如通過FDMA (頻分多址)獲得的那樣，或者意味著不同光源采用諸如Walsh-Hadamard碼之類的正交擴(kuò)展碼，如通過S-CDMA (同步碼分多址接入)獲得的那樣。然而，非正交盡管處理繁重，但是同樣是可能的。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的控制可調(diào)光發(fā)光設(shè)備102 (典型地為LED發(fā)光設(shè)備)的調(diào)光水平的方法的一個(gè)實(shí)施例按照如下方式操作。該方法被采用在上述的照明系統(tǒng)100中，假定日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)信號的通信自光檢測器300，400到發(fā)光設(shè)備102，并且調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)據(jù)自發(fā)光設(shè)備102到光檢測器300，400。這樣的照明系統(tǒng)100保證了在該照明系統(tǒng)中光檢測器和發(fā)光設(shè)備/控制器之間的簡單連接。而且，這樣的系統(tǒng)易于投入運(yùn)行，并且簡化了對發(fā)光設(shè)備102的控制。
[0043]通過嵌入式識別符(即單獨(dú)編碼)提供的所有發(fā)光設(shè)備和光檢測器之間的連接，獲得在所有目標(biāo)位置上的所有發(fā)光設(shè)備和日光的單獨(dú)的光貢獻(xiàn)的信息是可能的。然后，與在這些目標(biāo)位置上的所期望的照射水平組合，有可能計(jì)算出每個(gè)發(fā)光設(shè)備的最佳光水平。
[0044]假設(shè)有N個(gè)發(fā)光設(shè)備和M個(gè)光檢測器，第i個(gè)發(fā)光設(shè)備對第j個(gè)光檢測器的光貢獻(xiàn)當(dāng)該發(fā)光設(shè)備被開到全功率時(shí)為，在第j個(gè)光檢測器處的日光貢獻(xiàn)為/?.，在第j個(gè)光檢測器處的目標(biāo)光水平是&，并且第i個(gè)發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平是K。然后所有的K應(yīng)該被設(shè)置以便
【權(quán)利要求】
1.一種光檢測器，被設(shè)置用于確定對組合照射水平的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)，其中所述人造光包括光編碼調(diào)制，所述光編碼調(diào)制識別發(fā)射該光的單獨(dú)的發(fā)光設(shè)備，其中所述檢測器包括: -光電傳感器，被設(shè)置用于檢測在它的位置處的照射水平，并輸出對應(yīng)的照射信號；以及 -計(jì)算器，與所述光電傳感器的輸出連接，用于接收所述照射信號，并被設(shè)置用于計(jì)算日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)并輸出對應(yīng)的日光和人造光信號； 其中所述計(jì)算器包括: -電子濾波器，被設(shè)置用于為所述照射信號的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的估計(jì)準(zhǔn)備該照射信號； -連接到所述電子濾波器的日光部分；以及 -連接到所述電子濾波器的人造光部分， 其中所述人造光部分包括人造光DC分量估計(jì)器， 其中所述日光部分包括總DC分量估計(jì)器，以及連接到所述總DC分量估計(jì)器和所述人造光DC分量估計(jì)器的減法器，被設(shè)置用于通過從所述總DC分量估計(jì)器估計(jì)的總DC分量中減去所述人造光DC分量估計(jì)器估計(jì)的人造光DC分量來確定所述日光貢獻(xiàn)，并且 其中所述人造光DC分量估計(jì)器被設(shè)置用于在它的估計(jì)的基礎(chǔ)上包含有關(guān)光編碼調(diào)制的目前發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平 數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測器，其中所述電子濾波器包括DC抑制濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光檢測器，進(jìn)一步包括連接到所述DC抑制濾波器的輸出的信號處理裝置，其中信號處理裝置由所述日光部分和所述人造光部分共享。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測器，其中所述電子濾波器包括低通濾波器和高通濾波器，其中所述日光部分與所述低通濾波器的輸出連接，并且所述人造光部分與所述高通濾波器的輸出連接。
5.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光檢測器，其中所述人造光部分包括被設(shè)置用于為每個(gè)發(fā)光設(shè)備估計(jì)照射分量的發(fā)光設(shè)備照射估計(jì)器。
6.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光檢測器，進(jìn)一步包括被設(shè)置用于傳輸所述日光信號和所述人造光信號的無線發(fā)射器。
7.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光檢測器，進(jìn)一步包括被設(shè)置用于接收目前的發(fā)光設(shè)備調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度的無線接收器。
8.一種照明系統(tǒng)，包括至少一個(gè)根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的檢測器和至少一個(gè)可調(diào)光的發(fā)光設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的照明系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)發(fā)光設(shè)備中的每個(gè)發(fā)光設(shè)備包括控制器，被設(shè)置用于接收來自所述至少一個(gè)檢測器中的每個(gè)檢測器的所述日光信號和所述人造光信號，并以其為基礎(chǔ)控制所述發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平。
10.一種確定對組合照射水平的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的方法，其中所述人造光包括光編碼調(diào)制，其中光編碼調(diào)制識別發(fā)射所述光的單獨(dú)的發(fā)光設(shè)備，所述方法包括: -檢測照射水平并產(chǎn)生對應(yīng)的照射信號； -接收與所述發(fā)光設(shè)備相關(guān)的調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)據(jù)；-借助所述照射信號、所述調(diào)光水平數(shù)據(jù)和所述調(diào)制深度數(shù)據(jù)，確定來自所述單獨(dú)的發(fā)光設(shè)備對所述照射水平的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)，并產(chǎn)生對應(yīng)的日光和人造光信號；以及-傳輸單獨(dú)編碼的所述日光信號和所述人造光信號來識別所述傳輸檢測器， 所述對日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)的確定包括: -對所述照射信號濾波使其為所述日光貢獻(xiàn)和所述人造光貢獻(xiàn)的估計(jì)做準(zhǔn)備；以及-確定總DC分量和人造光DC分量，并提供作為所述總DC分量和所述人造光DC分量之差的所述日光貢獻(xiàn)。
11.一種控制包括多個(gè)發(fā)光設(shè)備和多個(gè)檢測器的照明系統(tǒng)的可調(diào)光發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平的方法，其中所述檢測器被設(shè)置在工作空間平面的目標(biāo)位置，所述方法包括: -發(fā)射來自所述發(fā)光設(shè)備的光編碼調(diào)制的光，其中光編碼調(diào)制識別發(fā)射所述光的單獨(dú)的發(fā)光設(shè)備； -傳輸來自所述發(fā)光設(shè)備的有關(guān)所述光編碼調(diào)制的單獨(dú)編碼的調(diào)光水平數(shù)據(jù)和調(diào)制深度數(shù)據(jù)， 在每個(gè)檢測器中根據(jù)權(quán)利要求10確定對組合照射水平的日光貢獻(xiàn)和人造光貢獻(xiàn)，并且 在每個(gè)發(fā)光設(shè)備中: -檢測來自所述檢測器的日光信號和人造光信號；并且 -在所述日光和人造光信號的基礎(chǔ)上確定所述發(fā)光設(shè)備的調(diào)光水平。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中所述濾波包括: -對所述照射信號的低通濾波和對所述照射信號的高通濾波； -提供所述低通濾波的結(jié)果作為確定所述日光貢獻(xiàn)的基礎(chǔ)；以及 -提供所述高通濾波的結(jié)果作為確定所述人造光貢獻(xiàn)的基礎(chǔ)。
【文檔編號】H05B37/02GK103477717SQ201280019421
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月21日
【發(fā)明者】H.楊, A.V.潘德哈里潘德, H.T.G.M.彭寧德維里伊斯 申請人:皇家飛利浦有限公司