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(duì)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(yùn)動(dòng)軌跡/所估計(jì)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(cè)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(biāo)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(yuǎn)程地管理以提供對(duì)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(dāng)局)提供一個(gè)或多個(gè)益處，諸如能量節(jié)省、減少的維護(hù)成本和/或減少的照明污染等。
[0003]這樣的系統(tǒng)中的一個(gè)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(shí)每周7天所需要的那么多光。在該情況下，當(dāng)需要的時(shí)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(dāng)大的；因而采取措施以減少能量消耗而同時(shí)維持滿意的舒適性/安全性水平，例如通過使用相機(jī)來測(cè)量交通量和速度。當(dāng)傳感器讀數(shù)或預(yù)測(cè)的汽車位置不正確并且燈關(guān)斷而人仍舊在道路上時(shí)，控制照明的傳感器的引入減少舒適性/安全性。在針對(duì)越來越低的能量消耗的當(dāng)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(fēng)險(xiǎn)，并且增加針對(duì)測(cè)量當(dāng)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(duì)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(cè)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(gè)室外燈單元，其可以主要在其中調(diào)光、感測(cè)、通信和控制過程發(fā)生于各個(gè)燈單元之間的獨(dú)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(jìn)行事件報(bào)告(例如交通、道路危險(xiǎn)等)。系統(tǒng)可以綁定到互聯(lián)網(wǎng)以用于借助于多個(gè)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(yùn)動(dòng)/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(biāo)識(shí)的照明單元的操作；以及將操作指令發(fā)送給多個(gè)照明控制裝置以便引導(dǎo)所標(biāo)識(shí)的燈單元依照所述操作指令進(jìn)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(chǔ)器；感測(cè)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(cè)任何環(huán)境條件的任何傳感器。處理器可操作成:接收感測(cè)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(jìn)行操作。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供用于包括多個(gè)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(gè)室外燈單元包括至少一個(gè)傳感器類型，其中每一個(gè)燈單元與至少一個(gè)其它燈單元通信，至少一個(gè)用戶輸入/輸出設(shè)備與所述室外燈單元中的一個(gè)或多個(gè)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(gè)或多個(gè)，一個(gè)傳感器類型測(cè)量傳感器范圍內(nèi)的車輛的速度，并且另一個(gè)傳感器類型測(cè)量傳感器范圍內(nèi)的環(huán)境光水平。每一個(gè)燈單元處的車輛的速度和環(huán)境光水平被測(cè)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(jì)的位置或軌跡來適配隨后的(多個(gè))燈單元處的光特性(例如調(diào)光)。通過使用每一個(gè)燈單元的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，系統(tǒng)愈加為動(dòng)態(tài)且能量高效的。然而，這還引入過多地對(duì)燈進(jìn)行調(diào)光的風(fēng)險(xiǎn)。為了找到由于對(duì)燈進(jìn)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(gè)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(dòng)地優(yōu)化其控制以確保安全性而同時(shí)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(diǎn)將從結(jié)合附圖閱讀的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述變得進(jìn)一步明顯。詳細(xì)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(shí)施例的描述，其在結(jié)合以下附圖考慮時(shí)將展示出以上指出的特征和優(yōu)點(diǎn)，以及另外的特征和優(yōu)點(diǎn)。在以下描述中，出于解釋而非限制的目的，闡述說明性細(xì)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(xì)節(jié)的其它實(shí)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(xì)描述，以便不使本系統(tǒng)的描述模糊。應(yīng)當(dāng)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(biāo)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(diǎn)放在說明本發(fā)明的原理上。
[0010]圖1是依照本系統(tǒng)的實(shí)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(shí)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(shí)施例的過程的流程圖。
[0011]還應(yīng)當(dāng)理解到，感測(cè)單元的傳感器可以是用于感測(cè)任何環(huán)境條件的任何傳感器，其范圍從任何電磁信號(hào)到聲學(xué)信號(hào)到生物或化學(xué)信號(hào)到其它信號(hào)。實(shí)例包括IR檢測(cè)器、相機(jī)、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器、臭氧檢測(cè)器、一氧化碳檢測(cè)器、其它化學(xué)檢測(cè)器、接近度檢測(cè)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(shí)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(duì)接，以控制常規(guī)照明系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分。另外，本系統(tǒng)的實(shí)施例可以并入針對(duì)天氣、交通檢測(cè)技術(shù)、公共安全性/安全信息的自動(dòng)信息檢索，以確定一個(gè)或多個(gè)照明策略/設(shè)置和/或依照所確定的一個(gè)或多個(gè)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(shí)施例可以經(jīng)由任何適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)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(lán)牙?網(wǎng)絡(luò)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)網(wǎng)絡(luò)等)來獲得諸如過去和/或當(dāng)前條件和/或預(yù)報(bào)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(dāng)前和/或?qū)淼臈l件來確定一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)置或系統(tǒng)配置。另外，依照本系統(tǒng)的實(shí)施例，一個(gè)或多個(gè)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(xué)傳感器(例如圖像捕獲設(shè)備，諸如相機(jī)等)、基于雷達(dá)(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(gè)或多個(gè)位置、燈單元中等。例如，一個(gè)或多個(gè)傳感器可以并入到室外燈單元中，并且可以使用任何適當(dāng)?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(xué)、大氣溫度、云層、降水等的圖像。
[0013]依照本系統(tǒng)的實(shí)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(gè)或多個(gè)時(shí)間或時(shí)段處確定對(duì)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(huì)場(chǎng)、公共街道、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所、娛樂地