控制空間的功能的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及在空間內(nèi)的生物的感測(cè)，以及根據(jù)該感測(cè)提供那個(gè)空間的功能。例如感測(cè)可用于根據(jù)在房間、走廊或其它戶內(nèi)或戶外空間內(nèi)的檢測(cè)到的占有來(lái)控制一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備；或用于其它感測(cè)應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]照明系統(tǒng)一般包括檢測(cè)任何人是否存在于某個(gè)區(qū)域中的存在檢測(cè)器。存在檢測(cè)器可通過(guò)關(guān)掉沒(méi)有存在被檢測(cè)到的區(qū)域中的光源來(lái)幫助減少能量消耗。
[0003]一般，光照系統(tǒng)的存在檢測(cè)系統(tǒng)將合并“寬限期”定時(shí)器。每當(dāng)存在檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到存在(例如檢測(cè)到在辦公室中的占有者的運(yùn)動(dòng))時(shí)，它就重置寬限期定時(shí)器。當(dāng)定時(shí)器到期時(shí)，這指示在寬限期期間沒(méi)有存在被檢測(cè)到，且光照系統(tǒng)的燈被關(guān)掉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本文的公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了用于與接收所發(fā)射的信號(hào)的回波的接收器一起使用的控制器?？刂破靼?用于基于所述回波來(lái)感測(cè)在空間中的生物、配置成根據(jù)該感測(cè)來(lái)提供空間的功能的控制模塊；以及配置成防止在所述感測(cè)的結(jié)果之后的一段時(shí)期內(nèi)功能的狀態(tài)的改變的定時(shí)器?？刂颇K還配置成動(dòng)態(tài)地測(cè)量由接收器接收的擾動(dòng)的估計(jì)并基于所估計(jì)的擾動(dòng)來(lái)調(diào)整所述時(shí)期。
[0005]例如，可在照明系統(tǒng)中使用該控制器，照明系統(tǒng)包括布置成接收所發(fā)射的信號(hào)的回波的接收器、布置成發(fā)射信號(hào)的發(fā)射器和布置成光照空間的一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備。在這種情況下，該功能包括操作一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備以在感測(cè)到空間中的生物時(shí)提供光，且狀態(tài)的改變的防止包括防止一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備在所述時(shí)期內(nèi)被調(diào)暗或關(guān)掉。
[0006]根據(jù)另一方面，可提供用于基于所發(fā)射的信號(hào)的回波來(lái)執(zhí)行感測(cè)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上且配置成當(dāng)在處理器上執(zhí)行時(shí)執(zhí)行根據(jù)本文公開(kāi)的任何傳感器特征的操作的代碼。
【附圖說(shuō)明】
[0007]為了更好地理解本公開(kāi)并示出實(shí)施例可如何被實(shí)施，參考附圖，其中:
圖1是在空間內(nèi)的感測(cè)區(qū)的示意性圖示，
圖2示意性圖示一系列時(shí)隙，
圖3是具有傳感器的照明設(shè)備的示意性方框圖，
圖4是具有分布式傳感器系統(tǒng)的照明設(shè)備的示意性方框圖，
圖5是示意性圖示具有噪聲的傳感器信號(hào)的簡(jiǎn)圖，
圖6是示意性圖示具有噪聲的傳感器信號(hào)的另一簡(jiǎn)圖，以及圖7是感測(cè)方法的示意性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面的實(shí)施例涉及使用主動(dòng)傳感器(例如超聲傳感器)的存在檢測(cè)，其可用于控制在空間例如辦公室或其它房間中的照明。如所提到的，一般這類(lèi)存在檢測(cè)系統(tǒng)也將合并“寬限期”定時(shí)器以防止光被關(guān)掉，除非在寬限期的持續(xù)時(shí)間期間沒(méi)有存在被檢測(cè)到。以這種方式，用戶在他或她在場(chǎng)但相對(duì)靜止例如坐在桌子處工作時(shí)免于燈太容易關(guān)閉的煩惱。
[0009]可通過(guò)多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)一一包括對(duì)運(yùn)動(dòng)的靈敏度和所謂的錯(cuò)誤觸發(fā)的缺乏一一來(lái)判斷存在檢測(cè)器的性能。在這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之間發(fā)現(xiàn)有精細(xì)的平衡。當(dāng)系統(tǒng)更靈敏時(shí)，它們通常也更可能產(chǎn)生錯(cuò)誤觸發(fā)。寬限期越短，可節(jié)省的能量就越多(例如當(dāng)占有者離開(kāi)辦公室時(shí)，辦公室中的燈將更快關(guān)掉，所以節(jié)省的能量越多)。另一方面，寬限期越短，光照系統(tǒng)的燈就越可能在它們應(yīng)保持亮著時(shí)(例如當(dāng)占有者保持在辦公室中存在但在一段時(shí)間內(nèi)相當(dāng)靜止時(shí))被關(guān)掉。后一種情況可被稱(chēng)為“錯(cuò)誤關(guān)閉”。
[0010]減輕錯(cuò)誤關(guān)閉問(wèn)題的一種方式是增加存在檢測(cè)系統(tǒng)的傳感器的靈敏度。在上面的例子中，如果傳感器靈敏度被設(shè)置得盡可能高(以及如果沒(méi)有背景噪聲)，則占有者將必須保持幾乎完全靜止以避免重置寬限期定時(shí)器，所以錯(cuò)誤關(guān)閉應(yīng)非常罕見(jiàn)。然而，實(shí)際上將總是有一些背景噪聲，所以占有者的一些小運(yùn)動(dòng)將難以(也許不可能)與背景噪聲區(qū)分開(kāi)。明顯的解決方案是基于最壞情況背景噪聲來(lái)設(shè)置傳感器靈敏度，并增加寬限期，直到有很少或沒(méi)有錯(cuò)誤關(guān)閉(這可簡(jiǎn)單明了地確定)為止。因此靜態(tài)系統(tǒng)設(shè)置被設(shè)置以試圖使能量節(jié)省與占有者舒適度(即通過(guò)最小化錯(cuò)誤關(guān)閉)平衡。
[0011]例如，噪聲水平可取決于環(huán)境(即對(duì)于超聲傳感器，空氣流已知是更高噪聲的源)。噪聲水平將確定傳感器的靈敏度將是什么:噪聲水平越高，傳感器就被設(shè)置得越不靈敏。因?yàn)閭鞲衅鲗惭b在哪個(gè)環(huán)境中不是預(yù)先已知的，簡(jiǎn)單明了的解決方案是給傳感器配備大到足以避免在最壞情況情形中的錯(cuò)誤關(guān)閉的定時(shí)器。
[0012]然而，這意味著在大部分情況下將有未開(kāi)發(fā)的潛在能量節(jié)省。
[0013]因此，不是僅僅設(shè)置針對(duì)最低靈敏度和最壞情況噪聲情形的寬限期，本發(fā)明替代地提供配置成根據(jù)在所估計(jì)的背景噪聲水平中的變化來(lái)動(dòng)態(tài)地改變寬限期的控制器。例如，可通過(guò)將(多個(gè))傳感器輸出平均來(lái)得到所估計(jì)的背景噪聲水平。因此提供了在給定所測(cè)量的噪聲水平的情況下確定最佳持續(xù)時(shí)間以便提高能量節(jié)省的技術(shù)。
[0014]圖1圖示包括照明系統(tǒng)的環(huán)境的例子，其中本文公開(kāi)的實(shí)施例可被采用。
[0015]環(huán)境包括戶內(nèi)或戶外空間2，例如辦公室空間、在家里的內(nèi)部空間、實(shí)驗(yàn)室、大帳篷、花園或公園等。空間2包括傳感器6，其安裝或以其它方式布置在使它能夠感測(cè)在空間2或在空間內(nèi)的期望區(qū)12中的生物的位置處。在圖示例子中，傳感器6安裝在辦公室2的天花板8上，以便感測(cè)在地板10上行走的某個(gè)人的存在。在這種情況下，感測(cè)區(qū)12可對(duì)應(yīng)于在地板10上的某個(gè)區(qū)域14。
[0016]如在圖3中示意性圖示的，傳感器6包括控制器15和超聲收發(fā)器18，超聲收發(fā)器18包括耦合到控制器15的超聲發(fā)射器20和超聲接收器22?？刂破?5可以用存儲(chǔ)在包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)器上并布置成在包括一個(gè)或多個(gè)處理單元的處理器上執(zhí)行的代碼(軟件)實(shí)施。代碼配置成使得當(dāng)被從存儲(chǔ)器取出并在處理器上執(zhí)行時(shí)根據(jù)下面討論的實(shí)施例執(zhí)行操作。替代地，并不排除一些功能在專(zhuān)用硬件電路或可配置的硬件電路(例如FPGA )中實(shí)施。
[0017]在本文公開(kāi)的教導(dǎo)的示例性應(yīng)用中，空間2包括以可操作來(lái)發(fā)射光的一個(gè)或多個(gè)照明裝置的形式的一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備4。傳感器6的控制器5耦合到（多個(gè)）照明裝置4用于根據(jù)存在被檢測(cè)到而控制燈被打開(kāi)或關(guān)掉或調(diào)暗。（多個(gè))照明裝置4可布置成直接由控制器15所輸出的感測(cè)結(jié)果，或由向單獨(dú)的控制單元報(bào)告感測(cè)結(jié)果的控制器15例如負(fù)責(zé)控制多個(gè)照明裝置的中央控制器來(lái)控制。
[0018]在實(shí)施例中，控制器15、發(fā)射器20和接收器22 —起集成到同一單元(例如同一殼體）內(nèi)以形成完備的傳感器單元。例如，控制器15可采取存儲(chǔ)在傳感器6的嵌入式存儲(chǔ)器上并布置成在傳感器6的嵌入式處理器上執(zhí)行的代碼的形式。此外，在一些實(shí)施例中，傳感器6可一起集成到與照明裝置4相同的單元(相同的殼體)內(nèi)，以形成完備的、自主地控制的照明單元。
[0019]在如圖4所示的替代實(shí)施例中，收發(fā)器18不需要是完備的和/或不需要包括與接收器22相同數(shù)量的發(fā)射器20。相反可以提供分布在空間22周?chē)⒂晒灿械陌l(fā)射器22服務(wù)的多個(gè)接收器22。替代地或此外，控制器16 (或其一些元件)可遠(yuǎn)離發(fā)射器20和/或接收器22，例如作為處理來(lái)自多個(gè)接收器的信號(hào)的中央控制器的部分。通常，集成或分布式部件的任何組合是可能的。
[0020]發(fā)射器20布置成發(fā)射超聲信號(hào)。在實(shí)施例中，信號(hào)以某個(gè)頻率(例如40kHz)的一系列脈沖的形式被發(fā)射，但它也可以是通過(guò)它的頻率(例如再次是40kHz)可識(shí)別的連續(xù)波。收發(fā)器18還包括用于接收所傳輸?shù)男盘?hào)例如所傳輸?shù)拿}沖的后回波的接收器22?？苫诿}沖(或更一般地，信號(hào)）從生物回射(反射）的檢測(cè)，例如通過(guò)基于在所傳輸?shù)男盘?hào)和接收的回波之間的多普勒頻移檢測(cè)運(yùn)動(dòng)來(lái)感測(cè)存在。用于基于反射的回波來(lái)感測(cè)存在的技術(shù)本身是本領(lǐng)域中的技術(shù)人員熟悉的。
[0021]圖2圖示用于發(fā)射脈沖并檢測(cè)那些脈沖的回波以便執(zhí)行感測(cè)的方案。在這里，傳感器6布置成根據(jù)基于時(shí)隙的方案來(lái)操作，由此，傳感器6被分配方案的某個(gè)時(shí)隙T1，在該時(shí)隙T1中它執(zhí)行它的感測(cè)。時(shí)隙T i隨著時(shí)間的過(guò)去在重復(fù)的實(shí)例處例如在時(shí)間上有規(guī)律地出現(xiàn)。在實(shí)施例中，在給定時(shí)隙T1的連續(xù)實(shí)例(例如以有規(guī)律的間隔出現(xiàn)的時(shí)隙T i的實(shí)例）之間也有距離。例如，方案可包括一序列多個(gè)排他的連續(xù)時(shí)隙T1…Tn，且傳感器6可以是在相同的環(huán)境中操作的多個(gè)傳感器之一，每個(gè)傳感器配置成使用時(shí)隙T1…Tn中的不同相應(yīng)時(shí)隙。在這種情況下，該序列隨著時(shí)間的過(guò)去而重復(fù)，每個(gè)傳感器在周