基于用戶行為的自適應(yīng)室外照明控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】基于用戶行為的自適應(yīng)室外照明控制系統(tǒng)
[0001]本發(fā)明基本上針對室外照明網(wǎng)絡(luò)(OLN)的照明控制/管理以及使用室外照明網(wǎng)絡(luò)的信息管理。更具體地，本文所公開的各種創(chuàng)新方法和裝置涉及用于基于用戶的行為分析集成光照的室外照明網(wǎng)絡(luò)的集成控制，其中行為分析包括確定用戶/車輛運動軌跡/所估計的位置、速度和環(huán)境光水平和/或其改變，以及用于使用前述內(nèi)容的方法。照明網(wǎng)絡(luò)包括室外燈單元的陣列，以及用于監(jiān)測和管理該陣列和/或分析從陣列所收集的傳感器信息以用于目標照明控制的網(wǎng)絡(luò)裝置、硬件和軟件。
[0002]已經(jīng)介紹用于室外照明網(wǎng)絡(luò)(OLN)的管理的系統(tǒng)。例如，OLN的照明單元可以遠程地管理以提供對照明行為的控制(例如照明單元的開/關(guān)次數(shù)的調(diào)度和/或設(shè)定照明單元的調(diào)光水平)。室外照明網(wǎng)絡(luò)的管理可以向顧客(例如市政當局)提供一個或多個益處，諸如能量節(jié)省、減少的維護成本和/或減少的照明污染等。
[0003]這樣的系統(tǒng)中的一個問題是提供找到舒適性、安全性/生產(chǎn)率和成本之間平衡的照明解決方案。在舒適性和/或安全性方面的最佳可預(yù)見照明解決方案提供如24小時每周7天所需要的那么多光。在該情況下，當需要的時候，燈總是接通的，并且安全性/舒適性處于其最佳處。然而，該解決方案的能量成本是相當大的；因而采取措施以減少能量消耗而同時維持滿意的舒適性/安全性水平，例如通過使用相機來測量交通量和速度。當傳感器讀數(shù)或預(yù)測的汽車位置不正確并且燈關(guān)斷而人仍舊在道路上時，控制照明的傳感器的引入減少舒適性/安全性。在針對越來越低的能量消耗的當前努力中，照明控制變得越來越智能，從而增加舒適性/安全性損失的風險，并且增加針對測量當前照明解決方案的舒適性/安全性水平的需求。
[0004]本公開內(nèi)容針對用于室外照明網(wǎng)絡(luò)的管理和控制的創(chuàng)新方法和裝置。本發(fā)明是包括室外照明網(wǎng)絡(luò)(OLN)的系統(tǒng)，該室外照明網(wǎng)絡(luò)(OLN)包括室外燈單元的陣列、傳感器和/或其它集成或連接的電氣設(shè)備(在此之后稱為“燈單元”)、中央管理系統(tǒng)(CMS)、有線/無線網(wǎng)絡(luò)，包括用于監(jiān)測和管理OLN的軟件、固件，以及經(jīng)由OLN的信息管理。OLN包括多個室外燈單元，其可以主要在其中調(diào)光、感測、通信和控制過程發(fā)生于各個燈單元之間的獨立模式中操作。另外的通信和控制可以提供于燈單元和CMS之間，從而進行事件報告(例如交通、道路危險等)。系統(tǒng)可以綁定到互聯(lián)網(wǎng)以用于借助于多個燈單元搜集的數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)分析的分發(fā)，或者借助于集成到燈單元中的元件通過燈單元向用戶的數(shù)據(jù)或者用戶經(jīng)由用戶設(shè)備(例如智能電話)所傳送/接收的通信消息的分發(fā)。
[0005]中央管理系統(tǒng)(CMS)可操作成:接收和處理燈單元信息，具體地傳感器單元數(shù)據(jù)；確定照明策略(例如照明特性、使用用戶的行為分析的調(diào)光/光照要求，例如通過確定用戶控制的光使用的量(例如汽車或閃光燈中的高射束或低射束)，環(huán)境光水平或其改變，物體的運動/速度和軌跡);確定/更新照明策略，例如亮度模型；根據(jù)照明策略協(xié)調(diào)所標識的照明單元的操作；以及將操作指令發(fā)送給多個照明控制裝置以便引導(dǎo)所標識的燈單元依照所述操作指令進行操作。
[0006]本發(fā)明的另一方面提供連接到CMS的OLN中的燈單元，所述燈單元包括處理器；可操作地連接到處理器的存儲器；感測單元；以及可操作地連接到處理器以用于與CMS和其它照明單元通信的通信模塊。傳感器可以是用于感測任何環(huán)境條件的任何傳感器。處理器可操作成:接收感測數(shù)據(jù)，并且在具有或者沒有CMS的情況下確定各種條件，包括交通、車輛速度、環(huán)境照明條件等；通過通信模塊將傳感器數(shù)據(jù)傳送給CMS ;通過通信模塊從CMS接收用于燈單元的操作的操作指令；以及引導(dǎo)燈單元依照操作指令進行操作。
[0007]本發(fā)明的一個實施例提供用于包括多個室外燈單元的室外照明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的光管理系統(tǒng)，每一個室外燈單元包括至少一個傳感器類型，其中每一個燈單元與至少一個其它燈單元通信，至少一個用戶輸入/輸出設(shè)備與所述室外燈單元中的一個或多個通信，中央管理系統(tǒng)與燈單元通信，所述中央管理系統(tǒng)將控制命令發(fā)送給所述室外燈單元中的一個或多個，一個傳感器類型測量傳感器范圍內(nèi)的車輛的速度，并且另一個傳感器類型測量傳感器范圍內(nèi)的環(huán)境光水平。每一個燈單元處的車輛的速度和環(huán)境光水平被測量和/或在速度或環(huán)境光水平方面改變(例如來自之前的燈單元傳感器數(shù)據(jù))。這些用于根據(jù)用戶/車輛的所估計的位置或軌跡來適配隨后的(多個)燈單元處的光特性(例如調(diào)光)。通過使用每一個燈單元的準確數(shù)據(jù)，系統(tǒng)愈加為動態(tài)且能量高效的。然而，這還引入過多地對燈進行調(diào)光的風險。為了找到由于對燈進行調(diào)光所致的能量節(jié)省與駕駛員舒適性/安全性之間的平衡，我們利用每一個燈單元處可獲得的光和速度傳感器來觀察駕駛員行為。使用這種觀察到的駕駛員行為，系統(tǒng)可以自動地優(yōu)化其控制以確保安全性而同時優(yōu)化能量節(jié)省。
[0008]本發(fā)明的前述和其它特征和優(yōu)點將從結(jié)合附圖閱讀的當前優(yōu)選實施例的以下詳細描述變得進一步明顯。詳細描述和附圖僅僅是說明本發(fā)明，而不是限制由隨附權(quán)利要求及其等同方案所限定的本發(fā)明的范圍。
[0009]以下是說明性實施例的描述，其在結(jié)合以下附圖考慮時將展示出以上指出的特征和優(yōu)點，以及另外的特征和優(yōu)點。在以下描述中，出于解釋而非限制的目的，闡述說明性細節(jié)，諸如架構(gòu)、接口、技術(shù)、元件屬性等。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，脫離這些細節(jié)的其它實施例仍將被理解為處于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。此外，出于清楚性目的，省略眾所周知的設(shè)備、電路、工具、技術(shù)和方法的詳細描述，以便不使本系統(tǒng)的描述模糊。應(yīng)當明確理解到，附圖是出于說明性目的而包括的并且不表示本系統(tǒng)的范圍。在隨附各圖中，相似附圖標記在不同附圖中可以指代相似元件。此外，附圖未必按照比例，相反一般將重點放在說明本發(fā)明的原理上。
[0010]圖1是依照本系統(tǒng)的實施例的室外照明網(wǎng)絡(luò)(OLN)的示意圖；
圖2是依照本系統(tǒng)的實施例的照明系統(tǒng)的透視圖；
圖3示出圖示了依照本系統(tǒng)的實施例的過程的流程圖。
[0011]還應(yīng)當理解到，感測單元的傳感器可以是用于感測任何環(huán)境條件的任何傳感器，其范圍從任何電磁信號到聲學信號到生物或化學信號到其它信號。實例包括IR檢測器、相機、運動檢測器、臭氧檢測器、一氧化碳檢測器、其它化學檢測器、接近度檢測器、光電傳感器、光導(dǎo)傳感器、光電二極管、光電晶體管、光發(fā)射傳感器、光電磁傳感器、微波接收器、UV傳感器、磁性傳感器、磁電阻傳感器和位置傳感器。
[0012]本系統(tǒng)的實施例可以與諸如城市人行道、街道和/或高速公路照明系統(tǒng)之類的常規(guī)照明基礎(chǔ)設(shè)施對接，以控制常規(guī)照明系統(tǒng)的一個或多個部分。另外，本系統(tǒng)的實施例可以并入針對天氣、交通檢測技術(shù)、公共安全性/安全信息的自動信息檢索，以確定一個或多個照明策略/設(shè)置和/或依照所確定的一個或多個照明策略/設(shè)置來控制和/或配置照明系統(tǒng)。本系統(tǒng)的實施例可以經(jīng)由任何適當?shù)囊粋€或多個網(wǎng)絡(luò)(例如互聯(lián)網(wǎng)、電話網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)(WAN)、局域網(wǎng)(LAN)、專有網(wǎng)絡(luò)、無線保真(WiFi?)網(wǎng)絡(luò)、藍牙?網(wǎng)絡(luò)、點對點(P2P)網(wǎng)絡(luò)等)來獲得諸如過去和/或當前條件和/或預(yù)報之類的交通/天氣/道路/公共安全性/安全相關(guān)信息，并且依照過去、當前和/或?qū)淼臈l件來確定一個或多個照明設(shè)置或系統(tǒng)配置。另外，依照本系統(tǒng)的實施例，一個或多個所確定的系統(tǒng)或照明設(shè)置或相關(guān)信息可以至少部分地基于從系統(tǒng)的傳感器所獲得的傳感器信息，所述傳感器諸如光學傳感器(例如圖像捕獲設(shè)備，諸如相機等)、基于雷達(例如多普勒效應(yīng))的傳感器、雨量傳感器(基于電阻等)、位置傳感器(例如GPS，預(yù)確定的等)、溫度傳感器(例如熱電偶、紅外(IR)、雙金屬、汞等)等，其可以位于諸如燈單元之類的一個或多個位置、燈單元中等。例如，一個或多個傳感器可以并入到室外燈單元中，并且可以使用任何適當?shù)耐ㄐ欧椒ㄏ蛳到y(tǒng)提供傳感器信息。盡管例如在圖1和2中僅示出有限數(shù)目的傳感器，但是還預(yù)期到其它傳感器，諸如衛(wèi)星圖像傳感器，其可以提供地理學、大氣溫度、云層、降水等的圖像。
[0013]依照本系統(tǒng)的實施例，照明系統(tǒng)獲得諸如交通、環(huán)境照明等的各種傳感器信息，其被處理以在一個或多個時間或時段處確定對應(yīng)傳感器附近的特定照明條件。例如，傳感器可以用于收集諸如零售商店、會場、公共街道、運動場所、娛樂地