ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ОТКРЫТОГО УЧАСТКА
PERSONALIZED LIGHTING OF OPEN SITE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Варианты осуществления настоящего изобретения, в общем, относятся к области освещения, а более конкретно, к осветительной системе, а также к способу, устройству, контроллеру и компьютерному программному продукту для управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
На открытом участке, например, в офисе с открытой планировкой или на заводе, существует, как правило, несколько источников света, размещенных для общего освещения. Традиционно, источники света, такие как светильники, крепятся в предопределенных положениях к потолку. Когда осветительная система смонтирована с использованием таких источников света, источники света, как правило, установлены неподвижно и имеют мало возможностей для изменения.
Свет для целевой зоны, например, на небольшой площади, как правило, падает от нескольких светильников. Таким образом, положения светильников будет влиять на освещенность целевой зоны. Кроме этого, распределение освещения светильников будет оказывать влияние на освещенность целевой зоны. Еще одним фактором, который будет дополнительно влиять на освещенность целевой зоны, является уровень выходной мощности каждого из светильников.
На практике, в случае, когда человек, который работает на открытом участке, хочет уменьшить освещенность своего рабочего места без снижения освещенности других мест на открытом участке, это трудно выполнить в традиционной осветительной системе. В другом случае, когда человек хочет увеличить освещенность своего рабочего места, не влияя на освещенность других мест на открытом участке, человек может использовать только дополнительные лампы для достижения эффекта персонализированного освещения так, как он этого хочет. Соответственно, человеку неудобно достичь персонализированного освещения на открытом участке.
С учетом вышеизложенного, в данной области техники существует потребность в решении задачи управления освещенностью с целью достижения персонализированного освещения открытого участка.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для того, чтобы выполнить персонализированное освещение открытого участка и, таким образом, решить вышеупомянутую задачу, в настоящем изобретении предложено новое решение для управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе.
В первом аспекте варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают способ управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе, в котором осветительная система содержит по меньшей мере один источник света, и каждый из по меньшей мере одного источника света содержит множество световых модулей, причем каждый из множества световых модулей регулируется независимым образом. Способ содержит этапы, на которых: выбирают по меньшей мере один световой модуль, который связан с освещенностью целевой зоны, из по меньшей мере одного источника света на основании позиционного взаимного расположения между по меньшей мере одним источником света и целевой зоной и распределения освещения каждого из по меньшей мере одного источника света; и регулируют по меньшей мере один из выбранного по меньшей мере одного светового модуля.
Во втором аспекте варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают устройство для управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе, в котором осветительная система содержит по меньшей мере один источник света и каждый из по меньшей мере одного источника света содержит множество световых модулей, причем каждый из множества световых модулей регулируется независимым образом. Устройство содержит: селектор, выполненный с возможностью выбора по меньшей мере одного светового модуля, который связан с освещенностью целевой зоны, из по меньшей мере одного источника света на основании позиционного взаимного расположения между по меньшей мере одним источником света и целевой зоной и распределения освещения каждого из по меньшей мере одного источника света; и регулятор, выполненный с возможностью регулировки по меньшей мере одного из выбранного по меньшей мере одного светового модуля.
В третьем аспекте варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают контроллер для управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе, причем осветительная система содержит по меньшей мере один источник света, и каждый из по меньшей мере одного источника света содержит множество световых модулей, при этом каждый из множества световых модулей регулируется независимым образом. Контроллер содержит устройство согласно настоящему изобретению.
В четвертом аспекте варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают компьютерный программный продукт, содержащий компьютерную программу, которая материально осуществлена на машиночитаемом носителе. Компьютерная программа выполнена с возможностью осуществления способа согласно настоящему изобретению.
В пятом аспекте варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают осветительную систему. Осветительная система содержит: по меньшей мере один источник света, причем каждый из по меньшей мере одного источника света, содержит множество световых модулей, и каждый из множества световых модулей регулируется независимым образом; и контроллер, выполненный с возможностью управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе, содержащей устройство согласно настоящему изобретению.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения раскрыто решение задачи освещения с помощью только общего освещения (типа потолочной осветительной решетки), но которое позволяет людям адаптировать или персонализировать освещение своей собственной рабочей зоны и с учетом собственных предпочтений и деятельности, не мешая коллегам, находящимся поблизости. Соответственно, можно значительно и эффективно повысить уровень удобства для пользователя, а также выполнения возможной работы.
Другие отличительные признаки и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения также будет понятны из последующего описания конкретных примерных вариантов осуществления после прочтения совместно с сопровождающими чертежами, которые иллюстрируют, в качестве примера, принципы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Варианты осуществления настоящего изобретения будут представлены в виде примеров, и их преимущества объяснены ниже более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 - блок-схема высокого уровня, иллюстрирующая осветительную систему в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 3 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 4 - схема, иллюстрирующая пример распределения освещения источника света в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 5 - схема, иллюстрирующая управление освещенностью целевой зоны в осветительной системе в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 6 - схема, иллюстрирующая пример в трех измерениях распределения освещения источника света в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 7 - схема, иллюстрирующая вид спереди и вид сбоку распределения освещения в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 8 - схема, иллюстрирующая поперечное сечение распределения освещения на виде спереди в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 9 - схема, иллюстрирующая поперечное сечение распределения освещения на виде сбоку в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 10 - схема, иллюстрирующая управление освещенностью целевой зоны в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 11 - схема, иллюстрирующая управление освещенностью между целевой зоной и источником света в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 12 - схема, иллюстрирующая устройство для управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения; и
фиг. 13 - схема, иллюстрирующая примерный результат освещенности в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения и желаемый результат освещенности.
На всех чертежах одинаковые или аналогичные ссылочные позиции обозначают одинаковые или аналогичные элементы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Различные варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны со ссылкой на чертежи. Блок-схемы последовательностей операций и блок-схемы на фигурах иллюстрируют устройство, способ, а также архитектуру, функции и операции, исполняемые компьютерным программным продуктом согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. В связи с этим, каждый блок на блок-схемах последовательностей операций или блок-схем может изображать модуль, программу или часть кода, которая содержит одну или более исполняемых инструкций для выполнения специфических логических функций. Следует отметить, что в некоторых альтернативах, функциях, показанных в блоках, могут встречаться в порядке, который отличается от порядка, который иллюстрирован на фигурах. Например, два блока, иллюстрированные последовательно, можно фактически выполнить параллельно или в обратном порядке, что зависит от соответствующих функций. Следует также отметить, что блок-схемы и/или каждый блок на блок-схемах последовательностей операций и их комбинацию можно реализовать с помощью специальной системы на основе аппаратных средств для выполнения специфических функций/операций или с помощью комбинации специализированных аппаратных средств и компьютерных инструкций.
В общем, варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают осветительную систему и предусматривают способ, устройство, контроллер и компьютерный программный продукт для управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе. Теперь, со ссылкой на чертежи, будут описаны некоторые примерные варианты осуществления настоящего изобретения.
Обратимся сначала к фиг. 1, где показана блок-схема высокого уровня, иллюстрирующая осветительную систему 100 в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения осветительная система может содержать по меньшей мере один источник света и контроллер для управления им. Как показано на фиг. 1, осветительная система содержит пять источников 110, 120, 130, 140 и 150 света (например, 5 светильников), а также контроллер 160. В этой осветительной системе 100 каждый из источников света может содержать множество световых модулей (не показаны и, например, 10 световых модулей), и каждый из множества световых модулей можно регулировать независимым образом.
В некоторых вариантах осуществления уровень выходной мощности каждого светового модуля в источнике света можно регулировать независимо от других световых модулей. Соответственно, при регулировке уровня выходной мощности светового модуля, уровни выходной мощности других световых модулей не будут меняться. Как должно быть понятно специалистам в данной области техники, направление освещения или другой подходящий фактор светового модуля в источнике света можно также регулировать независимым образом.
В некоторых вариантах осуществления светоизлучающие диоды (СИД) могут служить в качестве светоизлучающих элементов в световом модуле. Альтернативно или дополнительно, органические светоизлучающие диоды (ОСИД) или флуоресцентные лампы можно использовать совместно с вариантами осуществления настоящего изобретения.
В некоторых вариантах осуществления источники света, которые вносят вклад в освещенность целевой зоны, рассматриваются как связанные с целевой зоной. В отношении варианта осуществления, показанного на фиг. l, световой пучок, излучаемый источниками 110, 120, 130, 140 и 150 света будет освещать целевую зону 101, которая может быть предопределенной на открытом участке, где смонтирована осветительная система 100. Как можно увидеть, источники 110, 120, 130, 140 и 150 света связаны с освещенностью целевой зоны.
Следует отметить, что хотя на фиг. 1 показано пять источников света, можно предусмотреть один или более источников света, то есть, число источников света может быть меньше или больше, пяти и не ограничиваться пятью. Следует также отметить, что целевая зона в настоящем изобретении, может представлять собой рабочее место, учебное место, целевой объект или любое другое место, используемое человеком.
Контроллер 160 можно выполнить с возможностью управления освещенностью целевой зоны 101 в осветительной системе 100. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения контроллер 160 может содержать устройство (не показано) для управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения устройство может содержать селектор и регулятор. Селектор может выбирать по меньшей мере один световой модуль, который связан с освещенностью места, из по меньшей мере одного источника света, который основан на позиционном взаимном расположении между по меньшей мере одним источником света и целевой зоной, и распределения освещения каждого из по меньшей мере одного источника света; и регулятор может регулировать по меньшей мере один из выбранного по меньшей мере одного светового модуля. Детали устройства будет описаны ниже со ссылкой на фиг. 12.
Следует отметить, что контроллер согласно настоящему изобретению, например, контроллер 160, можно выполнить с возможностью реализации функциональных возможностей, как описано со ссылкой на способ и устройство согласно настоящему изобретению. Поэтому особенности, обсужденные в отношении способа согласно настоящему изобретению, применимы к соответствующим компонентам в контроллере 160. Дополнительно следует отметить, что контроллер 160 можно осуществить в виде аппаратных средств, программного обеспечения, программно- аппаратных средств и/или любой их комбинации. Например, контроллер 160 можно реализовать с использованием схемы, реализованной в виде аппаратных средствах, процессора, компьютера или сервера с компьютерными программами, сконфигурированными для выполнения способа согласно настоящему изобретению, или любого другого подходящего устройства, реализованного в виде аппаратных средств или программного обеспечения. Специалистам в данной области техники будет понятно, что вышеуказанные примеры предназначены только для иллюстрации, а не ограничения.
В некоторых вариантах осуществления настоящего раскрытия, контроллер согласно настоящему изобретению, например, контроллер 160 может содержать по меньшей мере один процессор. По меньшей мере один процессор подходящий для использования с вариантами осуществления настоящего раскрытия, может включать в себя, посредством примера, процессоры общего и специального назначения, которые уже известны или будут разработаны в будущем. Контроллер 160 может дополнительно содержать по меньшей мере одну память. По меньшей мере одна память может включать в себя, например, полупроводниковые устройства памяти, например, устройства памяти RAM, ROM, EPROM, EEPROM, и устройства флэш-памяти. По меньшей мере одну память можно использовать для хранения программ компьютерно-исполняемых инструкций. Программу можно написать на любых компилируемых или интерпретируемых языках программирования низкого уровня и/или высокого уровня. В соответствии с вариантами осуществления компьютерно-исполняемые программы можно выполнить с помощью по меньшей мере одного процессора, с возможностью побуждения контроллера 160 по меньшей мере выполнять способы согласно настоящему изобретению.
В некоторых вариантах осуществления настоящего раскрытия контроллер согласно настоящему изобретению может выполнять беспроводное управление или проводное управление источником(ами) света в осветительной системе. Как будет понятно специалистам в данной области техники, беспроводное управление может принимать целый ряд беспроводных технологий, включающих в себя, например, Wi-Fi, Low-Power WiFi, Bluetooth, EnOcean, Z-Wave, и аналогичные технологии, которые позволяют поддерживать связь на малой дальности.
Обратимся теперь к фиг. 2, где представлена блок-схема, иллюстрирующая способ 200 управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Осветительная система может представлять собой осветительную систему 100, как показано на фиг. 1, которая содержит по меньшей мере один источник света, причем каждый из по меньшей мере одного источника света содержит множество световых модулей, и каждый из множества световых модулей регулируется по отдельности.
На этапе S201 по меньшей мере один световой модуль, который связан с освещенностью целевой зоны, выбирают из по меньшей мере одного источника света на основании позиционного взаимного расположения между по меньшей мере одним источником света и целевой зоной и распределения освещения каждого из по меньшей мере одного источника света.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, позиционное взаимное расположение между по меньшей мере одним источником света и целевой зоной обычно представляет собой зависимость между положением по меньшей мере одного источника света и положением целевой зоны. В частности, позиционное взаимное расположение может содержать информацию о положении, касающуюся по меньшей мере одного источника света и целевой зоны, например, информацию о трехмерных координатах, которая содержит координату по меньшей мере одного источника света и координату целевой зоны. Позиционное взаимное расположение может также содержать информацию о направлении, касающуюся по меньшей мере одного источника света и целевой зоны, например, один или более дирекционных углов, которые представляют собой углы между по меньшей мере одним источником света и целевой зоной.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения позиционное взаимное расположение можно сохранить заранее в памяти. В некоторых вариантах осуществления позиционное взаимное расположение может включать в себя связь между целевой зоной и одним или более источниками света. В некоторых вариантах осуществления, позиционное взаимное расположение может включать в себя связь между целевой зоной и одним или более световыми модулями в источниках света. Выполняя поиск в сохраненном позиционном взаимном расположении, можно определить по меньшей мере один световой модуль, который связан с целевой зоной.
Позиционное взаимное расположение можно получить на основании положений целевой зоны и по меньшей мере одного источника света. В частности, в примерном варианте осуществления по меньшей мере относительное направление целевой зоны можно вычислить из по меньшей мере одного источника света, и позиционное взаимное расположение между по меньшей мере одним источником света и целевой зоной можно, можно получить на основании по меньшей мере одного относительного направления.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения распределение освещения относится к интенсивности света, излучаемого из источника света в соответствующих направлениях в пространстве. Распределение освещения источника света можно представить в форме треугольника, капли, сектора или любой другой подходящей форме. Распределение освещения может содержать множество частей (например, N частей, где N≥2), и каждая часть может соответствовать одному из множества световых модулей в источнике света.
1
2
3
8
9
10
i
Обратимся теперь к фиг. 4, где показана схема, иллюстрирующая пример распределения освещения источника света в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Видно, что иллюстрированное распределение освещения представлено в каплевидной форме. Только для целей иллюстрации, источник света примерно содержит 10 световых модулей. Как показано на фиг. 4, распределение освещения содержит 10 частей (то есть N=10), которые обозначены как Ι, Ι, Ι,.., Ι, Ι, Ι, соответственно. В варианте осуществления настоящего изобретения часть I (i=1, 2, 3,..., N) можно выразить в виде:
i
i-0
i
I=I F(θ), где I=1,2,3,..., N (1)
i-0
i
i
i
i
i
n
Здесь I можно использовать для описания уровня выходной мощности каждого светового модуля источника света; θ - параметр, который служит для описания направления рабочего места от каждого светового модуля источника света. F(θ) - функция от θ, и ее можно выразить в различном виде. Например, для ламбертовского распределения освещения, F(θ) может иметь вид F(θ)=cos(θ). В качестве другого примера, для некоторого типа каплевидного распределения освещения F(θ)=cos(θ), где n=2,3,4... и т.д. В качестве еще одного примера, F(θ) также можно выразить в виде некоторой другой числовой функции.
В свете вышеизложенного, распределение освещения источника света (обозначенное как I(θ)) можно выразить в виде:
1
2
3
8
9
10
I(θ)=[Ι,Ι,Ι,..,Ι,Ι,Ι]
1-0
1
2-0
2
9-0
9
10-0
10
=[I·F(θ),I·F(θ),..,I·F(θ),I·F(θ)],
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, один или более световых модулей можно выбрать из по меньшей мере одного источника света различными способами. В частности, в некоторых примерных вариантах осуществления один или более источников света можно выбрать посредством: получения, из позиционного взаимного расположения, относительного направления целевой зоны из источника света; получения, из распределения освещения источника света, направлений освещения из множества световых модулей, излучающих из источника света; сравнения относительного направления с направлениями освещения; и выбора одного светового модуля из множества световых модулей источника света на основании результатов сравнения. В некоторых других примерных вариантах осуществления один или более световых модулей, которые связаны с освещенностью целевой зоны можно определить заранее на основании позиционного взаимного расположения между по меньшей мере одним источником света и целевой зоной и распределения освещения каждого по меньшей мере одного источника света и сохранить в памяти или запоминающем устройстве, включающем в себя, например, полупроводниковые устройства памяти, например, RAM, ROM, EPROM, EEPROM, и устройства флэш-памяти. Таким образом, один или более световых модулей, которые связаны с освещенностью целевой зоны, можно выбрать из по меньшей мере одного источника света путем отыскания в памяти или запоминающем устройстве.
На этапе S202 регулируют по меньшей мере один из выбранного по меньшей мере одного светового модуля.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения выбранный по меньшей мере один световой модуль можно регулировать различными способами. Например, выбранный по меньшей мере один световой модуль можно регулировать зависимым или независимым образом по отношению друг к другу. В качестве другого примера, можно регулировать поднабор выбранного по меньшей мере одного светового модуля.
В примерном варианте осуществления можно получить требования к освещению для целевой зоны, и выбранный по меньшей мере один световой модуль можно регулировать пропорционально или независимо для того, чтобы удовлетворить требования к освещению.
Альтернативно, в примерном варианте осуществления можно получить требования к освещению для целевой зоны, и можно отрегулировать часть или всё из выбранного по меньшей мере одного светового модуля для того, чтобы удовлетворить требования к освещению.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, световой модуль может содержать по меньшей мере один светоизлучающий элемент. Светоизлучающий элемент может представлять собой СИД, ОСИД, флуоресцентную лампу или любой другой подходящий элемент.
Обратимся теперь к фиг. 3, где показана блок-схема, иллюстрирующая способ 300 управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Осветительная система может представлять собой осветительную систему 100, которая иллюстрирована на фиг. 1, которая содержит по меньшей мере один источник света, причем каждый из по меньшей мере одного источника света содержит множество световых модулей, и каждый из множества световых модулей регулируется независимым образом.
На этапе S301 получают требования к освещению для целевой зоны.
В некоторых вариантах осуществления, требования к освещению можно предварительно определить или ввести с помощью пользователя согласно своему предпочтению или опыту. Существует несколько способов получения требований к освещению. Например, в случае, когда требования к освещению предварительно определены, требования к освещению можно сохранить заранее в памяти, которая может представлять собой, например, полупроводниковые устройства памяти (например, RAM, ROM, EPROM, EEPROM и т.д.), устройства флэш-памяти и т.д.; и требования к освещению можно получить в случае, когда необходимо регулировать освещенность целевой зоны. В качестве другого примера, в случае, когда пользователем вводит в реальном времени требования к освещению, требования к освещению можно получать из интерфейса, находящегося между пользователем и осветительной системой, и интерфейс может представлять собой графический пользовательский интерфейс (GUI), удаленный контроллер, портативное устройство, компьютер или любое другое подходящее устройство, доступное для специалистов в данной области техники для того, чтобы вводить свои требования для освещенности места.
На этапе S302 относительное направление целевой зоны из источника света получают из позиционного взаимного расположения.
Ai
Ai
А1
А2
А3
А4
А5
-го
-го
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения относительное направление представляет собой параметр, который описывает направление рабочего места от источника света. Только в целях иллюстрации предполагается, что осветительная система содержит 5 источников света, и каждый источник света содержит 10 световых модулей, которые иллюстрированы на фиг. 5. Обратимся теперь к фиг. 5, где показана схема, иллюстрирующая управление освещенностью целевой зоны 501 в осветительной системе в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, и где осветительная система содержит 5 источников 510, 520, 530, 540 и 550 света, которые обозначены как A1, A2, A3, А4 и А5 в целях краткости изложения. Как показано, относительное направление целевой зоны из источника света иллюстрировано в качестве примера как θ, где I=1, 2,..., 5. В частности, предполагая, что первая линия находится от I источника света до зоны, и вторая линия находится от I источника света до земли и перпендикулярно к земле, то θ можно вычислить в качестве угла между первой линией и второй линией. Соответственно, θ, θ, θ, θ и θ, представляющие собой относительные направления целевой зоны от источников А1, А2, А3, А4 и А5 света, можно получить, соответственно.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения позиционное взаимное расположение можно получить несколькими способами. В некоторых вариантах осуществления позиционное взаимное расположение можно получить путем первого вычисления по меньшей мере одного относительного направления целевой зоны из по меньшей мере одного источника света, и затем получения позиционного взаимного расположения на основании по меньшей мере одного относительного направления. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, поскольку положения источников света и целевой зоны изменяются не легко, позиционное взаимное расположение между источником света и целевой зоной можно получить заранее и сохранить в памяти или запоминающем устройстве для дальнейшего использования. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения позиционное взаимного расположение можно вычислить в реальном времени в процессе выполнения способа согласно настоящему изобретению.
На этапе S303 направления освещения из множества световых модулей, излучающих из источника света получают из распределения освещения источника света.
А1
А2
А3
А4
А5
А4
Следует отметить, что во время этапа S302 любое из относительных направлений θ, θ, θ, θ и θ можно получить из позиционного взаимного расположения. Только с целью иллюстрации, предполагается, что на этапе S302 относительное направление, например, θ целевой зоны из источника 540 света, то есть A4, получается из позиционного взаимного расположения. Таким образом, на этапе S303 направления освещения из множества световых модулей, излучающих из источника 540 света, можно получить из распределения освещения источника 540 света.
1
2
3
8
9
10
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, распределение освещения источника 540 света может иметь каплевидную форму, как показано на фиг. 4. Аналогичным образом, распределение освещения источника 540 света может также содержать 10 частей, обозначенных как Ι,Ι,Ι,..,Ι,Ι,Ι, соответственно, где каждая часть соответствует каждому светового модуля в источнике 510 света. В некоторых вариантах осуществления каждый световой модуль излучает свет и, соответственно, имеет границы освещения, которые соответствуют диапазону углов. Таким образом, можно получить направления освещения всех световых модулей в источнике 540 света.
I1_max
1
I1_min
1
Направление освещения светового модуля, излучающего из источника света, представляет собой, например, диапазон углов. Максимум в диапазоне углов может представлять собой угол (обозначенный как θ на фиг. 4) между световым пучком 420 (который является самым дальним световым пучком, излученным из первого светового модуля, соответствующего части I) и перпендикулярной линией 410 источника света. Минимум в диапазоне углов может представлять собой угол (обозначенный как θ на фиг. 4) между световым пучком 430 (который является самым близким световым пучком, излученным из первого светового модуля, соответствующего части I) и центральной перпендикулярной линией 410 источника света.
На этапе S304 сравнивают относительное направление с направлениями освещения.
А4
Согласно предположению, сделанному на этапе S304, относительное направление, например, θ целевой зоны из источника 540 света, можно сравнить с соответствующим направлением освещения 10 световых модулей, излучающих из источника 540 света. Основываясь на этом сравнении, легко определить относительное направление, которое будет наиболее вероятным по отношению к направлению освещения светового модуля в источнике 540 света.
А4
1
2
10
А4
I1_max
I1_min
А4
Например, относительное направление θ можно сравнить с направлением освещения первого светового модуля (соответствующего части I) в источнике 540 света, с направлением освещения второго светового модуля (соответствующего части I) в источника 540 света,..., с направлением освещения десятого светового модуля (соответствующего части I) в источнике 540 света. В ответ на относительное направление, θ попадает в диапазон от θ-θ, поэтому можно определить, что первый световой модуль, который соответствует части I1, вносит вклад в освещение места. Другими словами, относительное направление θ является наиболее вероятным по отношению к части I1.
На этапе S305 один световой модуль выбирают из множества световых модулей источника света, основываясь на результатах сравнения.
А4
Например, как показано на фиг. 5, относительное направление, например, θ является наиболее вероятным по отношению к части I1, таким образом световой модуль, который соответствует части I1, в источнике 540 света можно выбрать из множества световых модулей источника света.
5
2
9
10
Следует отметить, что на этапах S302-S305, источник 540 света выбран, например, в качестве источника света, приведенного на этих этапах только в целях иллюстрации, поэтому специалисты в данной области техники поймут, что любой один из источников 510, 520, 530, 540 и 550 света можно применить в процессе этапов S302-S305. Таким образом, выполнив этапы S302-S305, световой модуль (например, соответствующий части I) можно выбрать из источника 510 света, световой модуль (например, соответствующий части I) можно выбрать из источника 520 света, световой модуль (например, соответствующий части I) можно выбрать из источника 530 света, и световой модуль (например, соответствующий части I) можно выбрать из источника 550 света.
На этапе S306 по меньшей мере один из выбранных световых модулей регулируют пропорционально или независимо для того, чтобы удовлетворить требования к освещению.
5
2
9
1
10
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения требования к освещению для целевой зоны позволяет определить желательное освещение зоны. Желательное освещение можно получить из требования к освещению, и затем можно отрегулировать уровень выходной мощности по меньшей мере одного из выбранных световых модулей, основываясь на зависимости между уровнем выходной мощности и освещением для того, чтобы удовлетворить требования к освещению. Уровень выходной мощности светового модуля можно регулировать различными способами, например, путем увеличения или уменьшения напряжения или тока светового модуля, или путем любого другого средства, известного в технике. В некоторых вариантах осуществления зависимость между уровнем выходной мощности и освещением может иметь различную форму в зависимости от конкретного сценария осветительной системы. Например, по отношению к осветительной системе, как иллюстрировано на фиг. 5, для целевой зоны 501, пять световых модулей (соответствующих I в А1, I в А2, I в А3, I в А4 и I в А5) выбирают из источников А1, А2, А3, А4 и А5 света, зависимость между уровнем выходной мощности и освещенностью (обозначенной как "Е") можно определить следующим образом:
,
А1-5
А1
5
А2-2
А2
2
А3-9
А3
9
А4-1
А4
1
А5-10
А5
10
А1
А2
А3
А4
А5
где H - высота каждого источника света по отношению к земле; Ι (θ) - уровень выходной мощности части I в распределении освещения источника А1 света; Ι (θ) - уровень выходной мощности части I в распределении освещения источника А2 света; Ι (θ) - уровень выходной мощности части I в распределении освещения источника А3 света; Ι (θ) - уровень выходной мощности части I в распределении освещения источника А4 света; Ι (θ) - уровень выходной мощности части I в распределении освещения источника А5 света; и θ, θ, θ, θ и θ- относительные направления целевой зоны из источников А1, A2, A3, A4 и A5 света, соответственно.
Как может быть понятно специалистам в данной области техники, может существовать много других форм для зависимости между уровнем выходной мощностью и освещенностью, и приведенное выше уравнение (3) показано в целях иллюстрации, а не ограничения.
5
2
9
1
10
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один световой модуль регулируется пропорционально для того, чтобы удовлетворить требования к освещению. В частности, например, уровни выходных мощностей пяти световых модулей (соответствующих I в А1, I в А2, I в А3, I в А4 и I в А5) можно умножить на параметр, где параметр меньше 1 в случае, когда существует необходимость уменьшить освещение места, и параметр превышает 1, когда необходимо увеличить освещенность места. Как должно быть понятно специалистам в данной области техники, конкретное значение параметра зависит от нескольких факторов, таких как вид зависимости между уровнем выходной мощности и освещенностью, и параметр можно подобрать в зависимости от конкретного сценария.
5
2
9
1
10
5
2
9
1
10
5
9
2
9
1
10
В альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один световой модуль регулируется независимым образом для того, чтобы удовлетворить требования к освещению. В частности, уровень(уровни) выходной мощности одного или более из пяти световых модулей (соответствующих I в А1, I в А2, I в А3, I в А4 и I в А5) можно уменьшить или увеличить, когда существует необходимость уменьшить или увеличить освещенность места. Например, регулируют только уровень выходной мощности светового модуля, соответствующего I в А1, и оставшиеся четыре световых модуля (соответствующих I в А2, I в А3, I в А4 и I в А5) остаются неизменными. В качестве другого примера регулируют только уровни выходных мощностей световых модулей, соответствующих I в А1, и световой модуль, соответствующий I в А3, и оставшиеся три световых модуля (соответствующих I в А2, I в А3, I в А4 и I в А5) остаются неизменными. Можно регулировать любым одним или более из выбранных световых модулей, и вышеупомянутые примеры приведены только для иллюстрации.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что по меньшей мере один световой модуль можно регулировать различными способами, чтобы удовлетворить требования к освещению; например, часть (или все) световых модулей можно регулировать согласно требованиям к освещению. Таким образом, вышеупомянутые варианты осуществления являются иллюстративными и примерными, но не служат для целей ограничения.
Обратимся теперь к фиг. 6, где показана схема, иллюстрирующая пример в трех измерениях распределения освещения источника света в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 6, распределение освещения источника света может иметь форму капли в трех измерениях (3D).
Обратимся теперь к фиг. 7, где показана схема, иллюстрирующая вид спереди и вид сбоку распределения освещения в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. В частности, вид спереди обозначен как 701, и вид сбоку обозначен как 702, как показано на фиг. 7.
Обратимся теперь к фиг. 8, где показана схема, иллюстрирующая поперечное сечение распределения освещения на виде спереди в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
1
2
3
8
9
10
1
2
8
1
2
1
2
2
1
2
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, распределение освещения на виде спереди можно разделить на несколько частей (например, которые могут быть аналогичны Ι, Ι, Ι,.., Ι, Ι, Ι, как показано на фиг. 4), и каждая часть соответствует каждому световому модулю в источнике света. В некоторых вариантах осуществления, источник света содержит множество световых модулей, и световой модуль излучает свет и, соответственно, имеет границы освещения, которые соответствуют диапазону углов θ. Таким образом, распределение освещения на виде спереди можно равномерно разделить на несколько частей (например, 8 частей), при этом каждая часть соответствует световому модулю в источнике света. Угол θ можно иллюстрировать как θ, θ,... θ. Для упрощения представления на фиг. 8 показаны только θ и θ, где, например, 0°<θ≤15°, и -15°<θ<0°; и специалисты в данной области техники легко поймут диапазон других углов. Следует отметить, что в этом примере, угол θ симметричен углу θ по отношению к центральной перпендикулярной линии 810 источника света, таким образом, значение θ является отрицательным.
Обратимся теперь к фиг. 9, где показана схема, иллюстрирующая поперечное сечение распределения освещения на виде сбоку в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
1
2
6
1
2
1
2
2
1
2
Аналогично варианту осуществления, показанному на фиг. 8, световой модуль излучает свет и, соответственно, имеет границы освещения, которые соответствуют диапазону углов φ, и распределение освещения на виде сбоку можно равномерно разделить на несколько частей (например, 6 частей), при этом каждая часть соответствует световому модулю в источнике света. Угол ϕ можно иллюстрировать как ϕ, ϕ,... ϕ. Для упрощения представления на фиг. 9 показаны только углы φ и φ, где, например, 0°<ϕ и ≤20°, и -20°<ϕ≤0°; и специалисты в данной области техники легко поймут диапазон других углов. Следует отметить, что в этом примере угол φ симметричен углу ϕ относительно центральной перпендикулярной линии 910 источника света, таким образом, значение угла φ является отрицательным.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения ? [чего-то не хватает здесь]
С учетом вышеизложенного, если источник света содержит N световых модулей, в трех измерениях, часть (обозначенная как Ι(θ,ϕ)), соответствующую каждому световому модулю в распределении освещения, можно выразить следующим образом:
i
i
i
Ι(θ,ϕ)=Ι⋅F(θ,ϕ), где i=1,2,3,..., N. (4)
Соответственно, распределение освещения источника света (обозначенное как I (β,ϕ)) можно выразить в виде:
1
2
N
Ι(θ,ϕ)=[Ιθ,ϕ),Ι(θ,ϕ),...,Ι(θ,ϕ)] (5)
Обратимся теперь к фиг. 10, где показана схема, иллюстрирующая управление освещенностью целевой зоны, в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как видно из фиг. 10, целевая зона обозначена поз.1001, и источник света обозначен поз.1002. Ниже приводится описание по отношению к выбору светового модуля, который связан с освещенностью целевой зоны 1001, из источника света источник 1002 света на основании позиционного взаимного расположения между источником света и целевой зоной 1001 и распределения освещения источника 1002 света.
Специалистам в данной области техники легко поймут, как вычислить позиционное взаимное расположение между целевой зоной и источником света. Например, в 3D пространстве, позиционное взаимное расположение между целевой зоной 1001 и источником 1002 света может содержать расстояние между точкой О и точкой А на земле (которое также называется как "расстояние ОА"), расстояние между точкой О и точкой B на земле (которое также называется "расстояние OB"). Для описания примерного варианта осуществления вычисления расстояний можно сослаться на фиг. 11, где показана схема, иллюстрирующая позиционное взаимное расположение между целевой зоной 1101 и источником 1102 света, в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Расстояние ОА можно вычислить с помощью Н⋅tan(θ), и расстояния OB можно вычислить Н⋅tan(ϕ).
С учетом вышеизложенного, освещенность (обозначенную как "Е") целевой зоны можно вычислить следующим образом:
,
где H - высота источника 1002 света по отношению к земле 1003.
Обратимся теперь к фиг. 12, где показана схема, иллюстрирующая устройство 1200 для управления освещенностью целевой зоной в осветительной системе в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Осветительная система может представлять собой осветительную систему 100, как иллюстрировано на фиг. 1, которая содержит по меньшей мере один источник света, причем каждый из по меньшей мере одного источника света содержит множество световых модулей, и каждый из множества световых модулей регулируется независимым образом.
Устройство 1200 может содержать два компонента: селектор 1210 и регулятор 1220. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения селектор 1210 можно выполнить с возможностью выбора по меньшей мере одного светового модуля, который связан с освещенностью зоны, из по меньшей мере одного источника света, на основании позиционного взаимного расположения между по меньшей мере одного источника света и целевой зоны и распределения освещения каждого из по меньшей мере одного источника света; и регулятор 1220 можно выполнить с возможностью регулировки по меньшей мере одного выбранного по меньшей мере одного светового модуля.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения селектор 1210 может содержать: вычислительный блок, выполненный с возможностью вычисления по меньшей мере одного относительного направления целевой зоны из по меньшей мере одного источника света; и первый блок получения, выполненный с возможностью получения позиционного взаимного расположения между по меньшей мере одним источником света и целевой зоной на основании по меньшей мере одного относительного направления.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения селектор 1210 может содержать: второй блок получения, выполненный с возможностью получения, из позиционного взаимного расположения, относительного направления целевой зоны из источника света; третий блок получения, выполненный с возможностью получения, из распределения освещения источника света, направления освещения из множества световых модулей, излучающих из источника света; блок сравнения, выполненный с возможностью сравнения относительного направления с направлениями освещения; и блок выбора, выполненный с возможностью выбора одного светового модуля из множества световых модулей источника света на основании результатов сравнения.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения регулятор 1220 может содержать: первый блок регулировки, выполненный с возможностью регулировки пропорциональным и независимым образом по меньшей мере одного светового модуля для того, чтобы удовлетворить требования к освещению.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, распределение освещения источника света может иметь форму треугольника, капли, или сектора.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, световой модуль может содержать по меньшей мере один светоизлучающий элемент. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, светоизлучающий элемент может представлять собой СИД, ОСИД или флуоресцентную лампу.
Следует отметить, что устройство 1200 можно выполнить с возможностью реализации функциональных возможностей, как описано со ссылкой на фиг. 2 и 3. Поэтому признаки, обсужденные по отношению к способам настоящего изобретения, таким как способы 200 и 300, применимы к соответствующим компонентам устройства 1200. Следует дополнительно отметить, что компоненты устройства 1200 можно осуществить в виде аппаратных средств, программного обеспечения, программно-аппаратных средств и/или любых комбинаций. Например, компоненты устройства 1200 можно соответствующим образом реализовать с помощью схемы, процессора или любого другого подходящего устройства. Специалистам в данной области техники будет понятно, что вышеупомянутые примеры представлены только в целях иллюстрации, а не ограничения.
В некоторых вариантах осуществления устройство 1200 содержит по меньшей мере один процессор. По меньшей мере один процессор, подходящий для использования с вариантами осуществления настоящего изобретения, может включать в себя, посредством примера, процессоры общего и специального назначения, которые уже известны или будут разработаны в будущем. Устройство 1200 дополнительно содержит по меньшей мере одну памяти. По меньшей мере одна память может включать в себя, например, полупроводниковые устройства памяти, например, устройства памяти RAM, ROM, EPROM, EEPROM, и устройства флэш-памяти. По меньшей мере одну память можно использовать для хранения программы компьютерно-исполняемых инструкций. Программу можно написать на любых компилируемых или интерпретируемых языках программирования высокого уровня и/или низкого уровня. В соответствии с вариантами осуществления компьютерно-исполняемые инструкции можно сконфигурировать, с помощью по меньшей мере одного процессора, для побуждения устройства 1200 по меньшей мере выполнять способы согласно настоящему изобретению, такие как способы 200 или 300, как обсуждено выше.
Обратимся теперь к фиг. 13, где показана схема, иллюстрирующая примерный результат освещенности в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения и желательный результат освещения.
Как показано на фиг. 13, нижняя часть иллюстрирует желательное распределение освещения для целевой зоны, и верхняя часть иллюстрирует распределение освещения для целевой зоны, которое получено согласно настоящему изобретению. Желательное распределение освещения позволяет уменьшить освещенность целевой зоны таким образом, чтобы освещенность уменьшилась, и целевая зона стала темнее, поддерживая при этом неизменной освещенность других местах. Можно увидеть, что решение настоящего изобретения успешно уменьшает освещенность целевой зоны и поддерживает, по существу, неизменной освещенность других зон.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения выполнен компьютерный программный продукт, содержащий компьютерную программу, которая материально воплощена на машиночитаемом носителе. Компьютерную программу можно сконфигурировать для выполнения способа согласно настоящему изобретению. Например, компьютерная программа может содержать: инструкции для выбора по меньшей мере одного светового модуля, который связан с освещенностью места из по меньшей мере одного источника света на основании позиционного взаимного расположения между по меньшей мере одним источником света и целевой зоной и распределения освещения каждого из по меньшей мере одного источника света; и инструкции для регулировки по меньшей мере одного из выбранного по меньшей мере одного светового модуля.
В рамках вышеприведенного описания специалистам в данной области техники должно быть понятно, что варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают эффективный механизм управления освещенностью целевой зоны в осветительной системе для достижения персонализированного освещения открытого участка. Осветительная система (например, система 100, как показано на фиг. 1) может содержать по меньшей мере один источник света, причем каждый из по меньшей мере одного источника света содержит множество световых модулей, и каждый из множества световых модулей регулируется независимым образом. Осветительная система может дополнительно содержать контроллер, который может содержать устройство согласно настоящему изобретению. При использовании этой конфигурации, можно адаптировать или персонализировать освещенность рабочей зоны пользователя под свои предпочтения и деятельность без нарушения удобства работы, окружающих коллег. Соответственно, можно значительно и эффективно повысить удобства для пользователя, касающиеся освещенности целевой зоны.
В общем, различные примерные варианты осуществления можно реализовать в виде аппаратных средствах или схем специального назначения, программного обеспечения, логики или любой их комбинации. Например, некоторые аспекты можно реализовать в виде аппаратных средств, тогда как другие аспекты можно реализовать в виде программно-аппаратных средств или программного обеспечения, которое можно исполнить с помощью компьютера, микропроцессора или другого вычислительного устройства, хотя настоящее изобретение не ограничивается этим. Хотя различные аспекты примеров осуществления настоящего изобретения можно иллюстрировать и описать в виде блок-схем, блок-схем последовательностей операций или путем использования некоторых других графических изображений, следует понимать, что эти блоки, устройство, системы, технологии и способы, описанные здесь, можно реализовать в виде, но не в виде ограничивающих примеров, аппаратных средств, программного обеспечения, программно-аппаратных средств, схем специального назначения или логики, аппаратных средств общего использования или контроллера или других вычислительных устройств, или некоторой их комбинации.
В частности, различные блоки, показанные на фиг. 2 и 3, можно рассматривать в качестве этапов способа и/или в качестве операций, которые являются результатом работы компьютерного программного кода и/или в качестве множества связанных элементов логической схемы, построенных для выполнения связанной функции (связанных функций). По меньшей мере некоторые аспекты примерных вариантов осуществления изобретения можно осуществить на практике в виде различных компонентов, таких как чипы и модули интегральных схем, и эти примерные варианты осуществления настоящего изобретения можно реализовать в устройства, которое можно осуществить в виде интегральной схемы, FPGA или ASIC, которые выполнены с возможностью работы в соответствии с примерными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Хотя несколько специфических деталей реализации содержится в вышеупомянутых обсуждениях, их не следует истолковывать как ограничения объема любого изобретения или формулы изобретения, а следует рассматривать, скорее, как описания признаков, которые могут быть специфическими для конкретных вариантах осуществления конкретных изобретений. Определенные признаки, которые описаны в данном описании в контексте отдельных вариантов осуществления, можно также реализовать в комбинации с одним вариантом осуществления. Напротив, различные признаки, которые описаны в контексте одного варианта осуществления, можно также реализовать в многочисленных вариантах осуществления отдельно или в любой подходящей подкомбинации. Более того, хотя признаки можно описать выше как действующие в определенных комбинациях и даже как первоначально заявленные, как таковые, один или более признаков из заявленной комбинации можно в некоторых случаях исключить из комбинации, и заявленную комбинацию можно направить в подкомбинацию или изменение подкомбинации.
Аналогичным образом, хотя операции изображены на чертежах в определенном порядке, это не следует понимать как требование того, что такие операции должны выполняться в определенном показанном порядке или в последовательном порядке, или что все иллюстрированные операции должны выполняется для достижения желательных результатов. При определенных обстоятельствах, многозадачность и параллельная обработка могут быть преимущественными. Более того, разделение различных компонентов системы в вариантах осуществления, описанных выше, не следует понимать как требование такого разделения во всех вариантах осуществления, и следует понимать, что описанные компоненты программы и системы можно, в общем, выполнить как единое целое в виде одного программного продукта или упакованного в многочисленные программные продукты.
Различные модификации, адаптации к вышеизложенным примерным вариантам осуществления настоящего изобретения могут быть очевидны специалистам в данной области техники с учетом вышеизложенного описания при прочтении совместно с сопроводительными чертежами. Любые или все модификации будут, по-прежнему, находиться в пределах объема неограничивающих и примерных вариантов осуществления настоящего изобретения. Кроме того, другие варианты осуществления изобретения, изложенные в данном документе, будут подразумевать специалисты в данной области техники, в которых эти варианты осуществления изобретения относятся как имеющие преимущество идей, представленных в вышеизложенных описаниях и связанных чертежах.
Поэтому следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения не должны ограничиваться раскрытыми конкретными вариантами осуществления, и что модификации и другие варианты осуществления предназначены для включения в пределы объема прилагаемой формулы изобретения. Хотя в данном документе используются специфические термины, они используются только в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения.