用于体育场的照明系统的制作方法

文档序号:11162616阅读:609来源:国知局
用于体育场的照明系统的制造方法与工艺

本发明一般涉及光或照明系统和方法,并且特别涉及具有与运动场(arena)或体育场照明系统相兼容的照明强度均匀性控制的照明系统。



背景技术:

在类似于Philips Arena Vision产品的高端运动场(场地、球场或体育场)照明中,大量的灯具被分布在运动场或体育场周围,以尝试在场地或球场上创建统一光强度。例如,足球场可以具有照明计划或设计,其中照明系统包含100以上的灯具,每一个灯具位于体育场上并在球场上具有期望瞄准点,以尝试提供合适的照明效果。在体育场和运动场中,体育运动区利用所谓的球场照明来照明,以创建良好照明的环境。尤其对于类似于奥运会或者足球或橄榄球的世界锦标赛的广播事件来说,(与观众定位(position)相关的,但是对于照相机定位来说,甚至更重要的)来自各个角度的照明的均匀性是设计中的关键要求。典型地,照明系统规划师生成光计划,其包含每一个灯具的信息诸如灯具的类型、灯具的安装位置和方位(orientation)以及瞄准点(典型地,相对于体育运动区的中心而言)。这个照明计划尝试生成统一的或均匀的照明效果。均匀性要求典型地利用从各个角度覆盖整个场地或体育运动区的具有窄的和较宽的光束角度的灯具的组合来满足。灯具布局和角度的设计当前是利用软件工具来支持的手工活动,其中软件工具基于灯具、其相对于体育运动区的定位(X,Y,Z)、其确切方向以及所采用的光学器件来计算球场上的平均、最小和最大光级别(level)。利用尽可能少的灯具来创建良好的均匀球场照明仍是专家的创造性艺术。

基于照明计划,安装者将灯具安装在体育场设施中。在这个阶段中,安装者也必须使用照明计划中所定义的照明计划方位值将灯具指向场地中的期望瞄准位置。

从灯具位置中,安装者具有场地的清晰概览,但是很难精准地确定瞄准地点(spot)。灯具的对准容易出错,并且利用这些灯具所生成的光束图案可能难以对准和组合来提供预期或期望的均匀照明效果。已具有若干方案来尝试克服这样的问题。美国专利US5586015例如通过为HID灯具提供反射器解决了在体育场地上创建照明的均匀性的同一问题,其中利用灯在反射器内的方位和定位,生成实质上椭圆形的光图案。在被投射在体育场地的比赛表面(playing surface)上时,椭圆形的光图案转换成实质上圆形的图案,这虑及多个光输出在比赛场地级别上的更统一且有效的重叠。然而,这样的方法并不启用所实现的照明计划的微调来提供均匀的照明效果。此外,这样的系统一旦被实现将难以控制。



技术实现要素:

上面的担忧利用如通过权利要求书所定义的发明来解决。

根据本发明的实施例,提供一种用于体育场的光系统,该光系统包括:至少一个传感器,其被配置成确定体育场内的多个位置的光强度值;多个电子可控灯具,其中至少一个电子可控灯具被配置成基于所接收的控制参数来生成指向体育场内的多个位置中的至少一个位置的光;控制器,其被配置成从至少一个传感器接收光强度值,进一步被配置成基于来自体育场内的多个位置的光强度值来确定光强度差,并被配置成基于光强度差来挑选至少一个电子可控灯具并为至少一个电子可控灯具生成控制参数,以尝试减少光强度差。

在这样的实施例中,光系统可以利用被配置成使用合适的控制参数来控制电子可控灯具的控制器来克服可能的光强度均匀性差。基于以来自多个体育场位置的光强度值为基础的光强度值差来生成控制参数。以这样的方式,用于控制光系统的控制环路可以就地克服照明失败和故障以及启用实际上实现的照明系统的微调。本文所述的示例表征多个位置和以来自多个位置的光强度值为基础的光强度差。来自任何多个位置的光强度差或光强度导数(derivation)此外可以定义体积或面积。将明白:光强度差值可以利用所测量的光强度值之间的差来计算或通过利用将所测量的光强度值与绝对或参考值进行比较而确定差值来计算。

光强度差可以是通过组合配对的光强度值之间的光强度差所生成的面积或体积光强度差。以这样的方式,多个位置的光强度差可以用于生成其中跨越利用传感器所监视的整个面积或体积来控制体育场照明的闭环系统。此外,在这样的实施例中可以增强相邻位置光差或误差的效果。

控制器可以被配置成通过组合基于来自体育场内数量大于两个的位置的光强度值的多个光强度差来确定组合的光强度差,并且进一步被配置成基于组合的光强度差来为照亮体育场内的这些位置的电子可控灯具生成控制参数。

每一个位置的光强度值可以包括代表分别从两个分开的方向感测到的光强度的至少两个方向分量,并且光强度差以来自每一个方向的每一个位置的光强度值的组合之间的差为基础。

来自每一个方向的每一个位置的光强度值的组合可以包括:每一个位置的光强度值的线性或非线性组合,以便为每一个位置生成单个光强度值;每一个位置的光强度值的添加(appending),以便为每一个位置生成光强度值方向分量的阵列。在本文所述的这样的实施例中,传感器和控制器被配置成基于定向照明强度差而非一般照明强度来控制灯具的操作并因此能够控制照明,以致来自不止单个方向或视角的照明强度是均匀的并因此能够校正生成特定的定向效应的阴影和反射表面。

至少一个传感器可以包括至少两个照相机,每一个照相机位于体育场内不同的已知定位上并被配置成从不同的查看方位来查看多个位置,以致每一个照相机被配置成为每一个位置确定光强度值方向分量。以这样的方式,通过从体育场内的不同视角捕获图像,每一个位置可以具有与多个位置中的每一个位置相关联的多个光强度值,从而准许执行更复杂的光均匀性控制。

体育场内的多个位置可以被分开至少以下之一:水平距离;垂直距离。换句话说,可以在任何合适的方向上并因此在场地或球场的体积而非面积上确定均匀性。

至少一个传感器可以包括基本上在体育场球场表面上安装的照相机,其中照相机可以被配置成捕获包含多个位置的体育场的至少一部分的图像,以及其中图像包括每一个位置的光强度值。照相机因此可以在一些实施例中从用于记录和捕获体育场内的事件的TV照相机的视角中为体育场内的位置生成光强度值。光强度值可以基于图像中的至少一个像素亮度值,图像中的至少一个像素可以与位置相关联。光强度值可以基于图像中的至少一个像素黑色和白色亮度(luma(亮度))值,图像中的至少一个像素可以与位置相关联。在这样的实施例中,图像值的颜色分量对光强度值没有贡献并因而可以虑及诸如具有各种反射系数的多个表面之类的效果。以这样的方式,典型地存在于大多数体育场中的单个照相机可以被采用作为光传感器来确定体育场球场表面的光强度值并因此能够创建系统而不需要部署附加的传感器。此外,光强度值的单个照相机阵列可以采用任何合适的方式来安排。例如,光强度值阵列可以被安排为与5x5平方米的球场表面的网格(grid)相关联的捕获图像的像素的分组。

至少一个传感器包括至少以下之一:至少两个光电传感器,其位于结构上的不同高度上并被配置成为体育场内被分开垂直距离的至少两个位置确定光强度值;和位于人体模型(mannequin)上的同一水平面上的至少两个定向朝向(orientate)的光电传感器,人体模型被配置成在体育场的表面上在多个位置之间进行移动,并且光电传感器被配置成为体育场内被分开水平距离的多个位置确定定向光强度值。在这样的实施例中,至少一个传感器利用至少一个光电传感器或光电检测器来实现。以这样的方式,可以实现更简单且更便宜的控制或校准系统。将明白:具有许多合适类型的光电传感器,诸如光电二极管、根据光强度来改变电阻的光电阻器或光敏电阻(LDR)、在被照亮时产生电压和供应电流的光伏电池以及光电晶体管。此外,光电传感器在一些实施例中可以是可移动来覆盖体育场内的多个位置,或者可以具有被配置成监视多个位置的多个光电传感器。在一些实施例中,光电传感器可以位于结构上的不同高度上,以准许垂直和/或水平位置的多个光强度值并因此能够执行对于空间的体积而非面积上的光强度均匀性的控制。

控制器可以被配置成为至少一个电子可控灯具生成控制参数来最小化光强度差。

控制器可以被配置成组合与体育场中的多个位置中的至少一个位置相关联的光强度值,以生成与体育场内的多个位置中的至少一个位置相关联的组合光强度值,以及其中基于来自体育场内的多个位置的光强度值的光强度差可以基于与多个位置中的至少一个位置相关联的组合光强度值来确定。在这样的实施例中,控制器能够处理或组合来自照相机的位置的多个图像。每一个图像因此可以包括体育场内的位置的光强度值并通过组合与每一个位置相关联的多个光强度值可以生成更复杂的光强度差值。例如,在一些实施例中,基于与取自多个照相机视角上的图像的体育场内的位置相关联的像素亮度值的平均值来生成位置的图像光强度值。此外,在这样的实施例中,该组合可以是线性组合,其中诸如(对于每一个方向)照明强度分量或照明强度差分量之类的方向分量被相加。然而,照明强度分量或照明强度差组合可以被实现为非线性组合,其中第一方向光强度(差)具有比第二方向光强度(差)更高的加权。此外,将明白:光强度差可以是线性差(b1-b2),其中b1和b2是第一和第二位置的强度级别,或者光强度差可以是非线性差诸如平方(欧几里德)差(b12-b22)或对数差。

至少一个电子可控灯具可以包括至少以下之一:可调光灯具;可移动灯具;光束定位可调灯具;和光束宽度可调灯具。

控制器可以包括被配置成存储至少一个电子可控灯具的身份或地址以及与至少一个电子可控灯具相关联的至少一个参数的存储器,其中与至少一个电子可控灯具相关联的至少一个参数包括至少以下之一:至少一个电子可控灯具的当前位置;至少一个电子可控灯具的当前调光级别;至少一个电子可控灯具的光束的当前方向;和至少一个电子可控灯具的光束的当前宽度,并且其中控制器可以被配置成基于光强度差以及与至少一个电子可控灯具相关联的至少一个参数来生成用于至少一个电子可控灯具的控制参数。

控制器可以被配置成基于至少一个电子可控灯具的身份或地址来输出用于至少一个可控灯具的控制参数。将明白:在这样的实施例中,灯具的身份或地址将在照明计划中被定义为识别灯具的定位、灯具的方位以及此外灯具的瞄准点。因此,基于这个信息,控制器可以确定哪一个灯具以及哪一个(些)灯具参数可以被调整来减小或者最小化基于来自这些位置的光强度值的光强度差。

控制器可以被配置成:在生成控制参数之后,从至少一个传感器进一步接收光强度值;基于来自体育场内的多个位置的进一步光强度值,进一步确定附加的光强度差;以及基于附加的光强度差来生成至少一个电子可控灯具的进一步控制参数或进一步电子可控灯具的控制参数,以减少基于来自多个位置的光强度值的光强度差;并且重复进一步接收、进一步确定和生成,直至附加的光强度差低于阈值。将明白:在一些实施例中,阈值可以是任何合适的值并且可以是单个值、绝对值、针对光强度值之一的相对值、具有反映针对从不同方向感测到的照明强度差而言不同的阈值的分量的矢量值。

根据第二方面,提供一种用于控制用于体育场的光系统的方法,该方法包括:使用至少一个传感器来确定体育场内的多个位置的光强度值;基于来自体育场内的多个位置的光强度值来确定光强度差;基于光强度差来挑选至少一个电子可控灯具并为至少一个电子可控灯具生成至少一个控制参数;使用至少一个电子可控灯具、基于至少一个控制参数来生成指向多个位置中的至少一个位置的光,其中至少一个控制参数被生成来尝试减少基于来自多个位置的光强度值的光强度差。

确定光强度差可以包括:通过组合配对的光强度值之间的光强度差来确定面积或体积光强度差。

确定光强度值可以包括为每一个位置确定至少两个方向分量,每一个方向分量可以代表从分开的方向感测到的光强度,以及其中确定光强度差可以包括基于来自每一个方向的每一个位置的光强度值的组合之间的差来确定光强度差。

组合来自每一个方向的每一个位置的光强度值可以包括:生成每一个位置的光强度值的线性或非线性组合,以便为每一个位置生成单个光强度值;每一个位置的光强度值的添加,以便为每一个位置生成光强度值方向分量的阵列。该方法可以进一步包括基于至少一个电子可控灯具的身份或地址来输出用于至少一个电子可控灯具的参数。

生成至少一个控制参数可以包括:生成至少一个电子可控灯具的控制参数,以最小化基于来自多个位置的光强度值的光强度差。

使用至少一个传感器来确定体育场内的多个位置的光强度值可以包括:使用照相机来捕获包含多个位置的体育场的至少一部分的图像,其中图像可以包括多个位置中的每一个位置的光强度值。

光强度值可以基于图像中的至少一个像素亮度值,图像中的至少一个像素可以与位置相关联。光强度值可以基于图像中的至少一个像素黑色和白色亮度(luma)值,图像中的至少一个像素可以与位置相关联。

使用照相机来捕获包含多个位置的体育场的至少一部分的图像可以包括:使用基本上在体育场球场表面上安装的至少一个照相机来捕获图像,其中图像可以包括多个位置中的每一个位置的光强度值,图像可以包括与多个位置相关联的光强度值的阵列。

捕获体育场的至少一部分的图像可以包括分别从至少两个照相机捕获至少两个图像,每一个照相机位于体育场内不同的已知定位上,其中来自各自照相机的每一个图像可以包括来自定义方向的与多个位置中的每一个位置相关联的光强度值。

该方法可以包括:组合与体育场中的多个位置中的至少一个位置相关联的从定义方向感测到的光强度值,以生成与体育场内的多个位置中的至少一个位置相关联的组合光强度值,并且基于来自多个位置的光强度值来生成光强度差可以包括:基于与多个位置中的至少一个位置相关联的组合光强度值来确定光强度差。

使用至少一个传感器来确定体育场内的多个位置的光强度值可以包括以下之一:使用至少两个被配置成在多个位置之间进行移动的定向朝向的光电传感器来确定体育场内的多个位置的定向光强度值;以及使用位于人体模型上的至少两个定向朝向的光电传感器来确定体育场内的多个位置的定向光强度值。

使用至少一个传感器来确定体育场内的多个位置的光强度值可以包括:确定代表分别从两个分开的方向感测到的光强度的至少两个方向分量。

确定基于来自体育场内的多个位置的光强度值的光强度差可以包括:确定包括代表分别从两个分开的方向感测到的光强度之差的至少两个方向差分量的光强度差。

基于光强度差来为至少一个电子可控灯具生成至少一个控制参数可以包括:生成控制参数来最小化基于从第一方向感测到的来自多个位置的光强度值的光强度差和基于从第二方向感测到的来自多个位置的光强度值的光强度差的组合。基于从第一方向感测到的来自多个位置的光强度值的光强度差和基于从第二方向感测到的来自多个位置的光强度值的光强度差的组合可以包括利用第一加权因子和第二加权因子进行的组合,其中第一加权因子与基于从第一方向感测到的来自多个位置的光强度值的光强度差相关联,而第二加权因子与基于从第二方向感测到的来自多个位置的光强度值的光强度差相关联。

体育场内的多个位置可以被分开至少以下之一:水平距离;垂直距离。

至少一个电子可控灯具可以包括至少以下之一:可调光灯具;可移动灯具;光束定位可调灯具;以及光束宽度可调灯具。

该方法可以包括:存储至少一个电子可控灯具的身份或地址;和存储与至少一个电子可控灯具相关联的至少一个参数,其中与至少一个电子可控灯具相关联的至少一个参数可以包括至少以下之一:至少一个电子可控灯具的当前位置;至少一个电子可控灯具的当前调光级别;至少一个电子可控灯具的光束的当前方向;和至少一个电子可控灯具的光束的当前宽度,其中生成至少一个控制参数可以包括:基于光强度差以及与至少一个电子可控灯具相关联的至少一个参数来生成至少一个电子可控灯具的控制参数。

该方法可以包括:基于至少一个电子可控灯具的身份或地址来输出控制参数。

该方法可以包括:在生成控制参数之后,从至少一个传感器接收进一步光强度值;从进一步光强度值中确定基于来自体育场内的多个位置的光强度值的附加光强度差;基于附加光强度差来生成至少一个电子可控灯具的进一步控制参数或进一步电子可控灯具的控制参数;以及重复接收、确定和生成,直至附加光强度差低于阈值。

根据第三方面,提供一种用于体育场的光系统,光系统包括至少一个处理器以及包括一个或多个程序的计算机程序代码的至少一个存储器,至少一个存储器和计算机程序代码被配置成:利用至少一个处理器,导致调试系统至少:使用至少一个传感器来确定体育场内的多个位置的光强度值;基于来自体育场内的多个位置的光强度值来确定光强度差;基于光强度差来挑选至少一个电子可控灯具并为至少一个电子可控灯具生成至少一个控制参数;使用至少一个电子可控灯具、基于至少一个控制参数来生成指向多个位置中的至少一个位置的光,其中至少一个控制参数被生成来尝试减小基于来自多个位置的光强度值的光强度差。

确定光强度差可以导致系统通过组合配对的光强度值之间的光强度差来确定面积或体积光强度差。

确定光强度值可以包括为每一个位置确定至少两个方向分量,每一个方向分量可以代表从分开的方向感测到的光强度,以及其中确定光强度差可以导致系统基于来自每一个方向的每一个位置的光强度值的组合之间的差来确定光强度差。

组合来自每一个方向的每一个位置的光强度值可以导致系统:生成每一个位置的光强度值的线性或非线性组合,以便为每一个位置生成单个光强度值;添加每一个位置的光强度值,以便为每一个位置生成光强度值方向分量的阵列。

该系统可以进一步被导致来基于至少一个电子可控灯具的身份或地址来输出至少一个电子可控灯具的参数。

包括具有计算机可读程序代码的计算机可读存储介质的计算机程序产品当被执行在计算机的至少一个处理器上时可以导致计算机实现本文所述的方法的步骤。

附图说明

现在将参照附图来详细描述本发明的示例,其中:

图1示意性地显示根据一些实施例的示例照明系统;

图2示意性地显示根据一些实施例的包括作为光强度传感器操作的单个照相机的示例照明系统;

图3示意性地显示根据一些实施例的包括作为光强度传感器操作的多个照相机的示例照明系统;

图4示意性地显示根据一些实施例的包括作为光强度传感器操作的光电传感器的示例照明系统;

图5示意性地显示根据一些实施例的示例光电传感器安装;

图6显示根据一些实施例的控制如图1-5所示的照明系统的方法的流程图;和

图7显示根据一些实施例的控制如图1-5所示的照明系统的进一步方法的流程图。

具体实施方式

如所描述的概念提议与个别电子可控(例如个别可调光)的球场或场地照明灯具相组合的照明强度均匀性测量和控制装置的实现方式。虽然已针对体育场或运动场诸如足球体育场描述以下示例,但是将明白:本文所述的装置和方法能够应用于各种大规模照明应用,诸如用于游泳池场馆和自行车馆的照明。因而,在本文的文献和权利要求书内的术语“运动场”或“体育场”应被广义解释来覆盖任何建筑或立面照明系统。这样的建筑或立面照明系统可以照亮表面,而表面可以是地面、水、结构或可以从照明系统接收光照(illumination)的任何其他表面。表面可以是平坦的、弯曲的、倾斜的、粗糙的、光滑的或具有任何特性。表面可以是自然发生的表面或可以是人造的。表面可以包括道路、公路、体育场、停车场、场地、公园、农场、土地、森林、跑道、仓库、港口、炼油厂、钻井架、船舶、加油站、铁路、立交桥、收费广场、集装箱堆场、车店、矫正机构、机场、安全区、体育场所或任何其他表面。可以在室内或室外提供照明系统。在一些实例中,可以在室内高开间应用中使用照明单元。

至于图1,根据一些实施例来显示示例照明系统。图1所示的照明系统包括至少一个光传感器1。光传感器可以是被配置成确定体育场内的多个位置的光强度值的任何传感器、传感器的网格或阵列。在本文所示的示例中,照明系统包括四个光传感器,即第一光传感器1、第二光传感器1a、第三光传感器1b和第四光传感器1c。如本文所述,每一个光传感器可以在一些实施例中被配置成监视或确定体育场内的一个或多个位置的光强度级别。例如,在一些实施例中,每一个光传感器可以确定某范围的位置或单个位置的光强度级别。此外,在一些实施例中,光传感器是全向传感器并因而被配置成确定非相对于方向定义的光强度值。在一些实施例中,光传感器是方向传感器并因而确定相对于方向的光强度值。在一些实施例中,光传感器被配置成确定一个以上的方向的光强度值。将明白:在一些实施例中,至少位置之一可以是“参考”位置,换句话说,具有对照其来监视其他位置的参考光强度值的位置。这个“参考”位置例如可以是(场地或球场的)中心地点。光传感器1可以被配置成根据任何已知的方式将光强度值传递至控制器3。一般地,针对水平和垂直光级别来讨论光级别。意味着:光传感器被适配成在水平或垂直面中感测光级别。在水平光传感器的情况下,xy定位只具有一个值。在垂直光传感器的情况下,它可以取决于传感器所朝向的方向(源自360度)。明白:体育场照明系统的目标是为每一个位置提供良好的水平和垂直光照。垂直光照可以主要针对在球场上和在球场周围使用的各个照相机定位来确定。

在一些实施例中,照明系统包括控制器3。控制器3被配置成从光传感器接收光强度值并基于来自测量位置的光强度值来确定光强度差。在一些实施例中,控制器可以通过比较或确定所测量的光强度值之间的差或通过利用将测量的光强度值对照绝对值或参考值进行比较而确定差值来确定光强度差值。

控制器3在已确定体育场内的多个位置之间的至少一个光强度差之后则可以被配置成基于光强度差来为至少一个电子可控灯具生成控制参数。在一些实施例中,控制参数被配置成减小多个位置之间的光强度差。此外,在一些实施例中,控制参数被生成来最小化多个位置之间的光强度差。

在一些实施例中,控制器3可以包括光强度差确定器31。在一些实施例中,控制器3且具体地光强度差确定器31可以确定或相对光强度差,换句话说,比较体育场内的多个位置的配对或分组。在一些实施例中,通过将光强度值对照参考或绝对值进行比较来确定光强度差。在一些这样的实施例中,参考光强度值被确定或被选择(或被分配给位置之一)并基于这个参考光强度值来确定差值。在一些实施例中,控制器3且具体地光强度差确定器31可以被配置成基于体育场宽或“面积”光强度差值来确定光强度差。这个体育场宽或“面积”光强度差可以通过组合光强度差来确定。光强度差的组合可以生成体育场内的光强度或光强度差的2D或3D映射,从而使得控制器3能够将照明单元或灯具适配成减小这些差。在一些实施例中,通过将配对或分组的所测量的强度值之间的绝对光强度差相加以确定照明均匀度以及是否要求任何调整或控制,可以生成组合例如体育场宽光强度差值。这例如可以通过测量在体育场“表面”或“体积”上的照明强度来实现。在测量之后,则基于在体育场上的测量来确定或量化照明强度的任何局部倾斜或峰值和体育场宽均匀性。随后,在确定局部倾斜或峰值和体育场宽均匀性之后,启用校正或控制来调整局部倾斜或峰值,以增加体育场宽照明强度均匀性,直至满足均匀性阈值。

在一些实施例中,(在球场上的位置上)大量测量中的差值被确定,其中这些差被偏置,以致两个相邻或邻近位置之间的任何光差或误差产生当与远程或遥远位置之间的任何差相比时较大的总体差值。这是因为相邻或邻近误差容易被观察者“看到”。

在一些实施例中,光强度差值是单个(标量)值。例如,控制器3且具体地光强度差确定器31可以被配置成通过从第二位置的光强度值中减去第一位置的一个光强度值来确定光强度差值。然而,将明白:可以根据欧几里德距离来生成该差,换句话说,平方第一光强度值、平方第二光强度值以及随后减去这两个平方的光强度值并且随后可选地对输出执行平方根运算来生成该差。在一些实施例中,基于对数距离来确定该差。

光强度差确定器31此外可以被配置成接收包括方向分量的光强度值或从不同方向测量的位置的光强度值。例如,如果光强度值包括方向分量(X, Y, Z)的矢量,则光强度差值也可以包括方向分量的矢量。在一些实施例中,控制器3且具体地光强度差确定器31可以被配置成组合矢量分量来生成与配对的位置相关联的单个标量光强度差值。在这样的实施例中,通过对这些方向分量应用相等的加权,可以生成方向分量的组合来形成标量光强度差值。然而,通过对方向分量应用不相等的加权可以执行方向分量的组合。例如,与水平方向(X,Y)的光强度差值相比,垂直方向(Z)的光强度差值可以具有较低的加权。光强度差确定器31可以被配置成输出光强度差值至诸如下面所讨论的灯具选择器33。

在一些实施例中,控制器3可以包括灯具选择器33。灯具选择器33可以在一些实施例中接收光强度差值并挑选或选择将要控制的合适灯具。灯具选择器33在一些实施例中可以基于已确定其上的光强度差值的位置(或定位)来挑选或选择合适灯具。这在一些实施例中可以利用被配置成与存储器4通信的灯具选择器33来实现,其中存储器包含照明计划或基于照明计划的信息。在本文所示的示例中,存储器对于控制器而言是外部的,然而将明白:包含照明计划或基于照明计划的信息的存储器或存储装置可以位于控制器内。照明计划或基于照明计划的信息例如可以定义或识别与灯具相关联的身份或地址、灯具瞄准定位或位置、灯具的安装位置和灯具的方位。换句话说,该信息可以确定瞄准点并且此外确定利用灯具所生成的光从中指向的方向。在一些实施例中,存储器4可以进一步包括定义灯具当前操作参数诸如灯具强度(或调光值)、灯具方位(并因此,灯具当前光束瞄准)和灯具光束宽度的信息。灯具选择器33和存储器4因此可以被配置成作为查找表来操作并可以将这个传递至诸如下面讨论的控制参数生成器35,其中在查找表中输入是照明强度差的位置(和方向),而输出是与位置(和方向)相关联的合适灯具以及与灯具相关联的当前操作参数。

在一些实施例中,控制器3可以包括控制参数生成器35。在一些实施例中,控制参数生成器35接收所挑选或所选择的灯具和当前操作参数并生成控制参数来减小或最小化光强度差。能够生成的示例控制参数例如是灯具强度(调光值)、(多个)灯具方位(并因此移动灯具的瞄准地点或位置)、灯具光束宽度和灯具光束形状。控制参数生成器35在一些实施例中可以生成和输出控制参数作为合适的消息。例如,控制参数生成器35可以被配置成根据已知照明控制协议诸如DMX、RDM或Art-Net来生成消息。在一些实施例中,控制参数生成器35可以进一步被配置成与存储器4接口来基于所生成的控制参数输出来更新所选择的灯具的新的操作参数。

在一些实施例中,照明系统包括至少一个灯具5,其可以是任何合适的灯具类型和配置。在图1所示的示例中,显示三个灯具,即第一灯具5、第二灯具5a和第三灯具5b。然而,将明白:可以具有任何合适数量的如本文所述的所采用和所控制的灯具。在以下示例中,描述第一灯具5的控制,然而将明白:相同的方法可以针对位于体育场内的其他灯具来实现。灯具5经由合适的安装点或夹具被安装在体育场内并基于围绕安装点的一个或多个方位而被朝向瞄准点或地点。此外,在一些实施例中,安装点或夹具可以被配置成可调的,以便改变灯具的(多个)方位。这个调整在一些实施例中是一维、二维或三维调整。合适的调整可以是以下的任何组合:围绕水平轴的方位(倾斜调整);围绕垂直轴的方位(平移调整);以及围绕灯具的光轴的方位(滚动调整)。在一些实施例中,灯具5包括(或被耦合至)被配置成提供围绕安装点或夹具的(多个)可调方位的电动机。灯具5或被耦合至灯具5的光学器件可以进一步被配置成产生光束宽度或图案。在一些实施例中,灯具5或被耦合至灯具5的光学器件可以被电子控制来产生可变的或可调的光束宽度或形状。此外,灯具5可以被配置成能够产生可变的或可调的光强度。例如,在一些实施例中,灯具5是可以被调光的LED泛光照明灯具。在一些实施例中,灯具5被耦合至控制器3并被配置成以影响灯具的可变或可调元素中的至少一个的控制参数的形式接收控制信号。

在一些实施例中,控制器3可以在灯具的调整或控制之后此外监视光强度值以及此外监视光强度差值,以确定是否要求任何进一步调整或控制。例如,在一些实施例中,(或用于配对的位置、面积或体积、或者体育场宽的)光强度差对照阈值进行比较。在满足阈值并且光强度差低于阈值(换句话说,已满足足够的均匀性)时,则控制器可以停止或者移动至下一配对、面积或体积。在一些实施例中,控制器在停止之后可以在确定的时间周期之后被重新启动(以检查是否任何灯具已“漂移”离开其预期性能参数并因此导致照明问题),或者可以操作在连续监视任何新的光强度差的待机模式中。虽然本文显示控制器以串行方式(一次一个)控制灯具,但是将明白:在一些实施例中,以并行方式来控制这些灯具,以致在多个位置具有光强度差的情况下,这些灯具在基本上相同的时间接收控制参数。

至于图2-4,显示在诸如图1所示的照明系统内实现的各种光传感器配置。例如,图2显示其中使用头顶(overhead)照相机101来实现至少一个传感器的照明系统。照相机101可以是被配置成捕获图像并将图像传递至控制器3的任何合适的照相机或成像装置。图2显示在其之内具有球场或场地(在这个示例中,足球场)并且照相机101基本上位于头顶的体育场100。照相机101在一些实施例中可以被耦合至固定定位或可移动夹具。在图2所示的示例中,照相机101被配置成捕获球场或场地区域的图像。优选地,照相机101的视野是这样的,以致利用照相机所捕获的图像的中心是场地的中心点或地点。照相机101此外可以被配置有镜头或光学器件来启用照相机的视野的调整,诸如缩放操作,以致照相机被配置成在第一缩放级别上利用较宽的视野来捕获第一图像或图像集合以启用粗调控制,并且在第二缩放级别上利用较窄的视野来捕获第二图像或图像集合以启用微调控制。头顶照相机图像包括确定或定义场地或球场上的位置的光强度值的像素数据。在一些实施例中,图像可以在控制器3之前或在控制器3上进行处理。例如,在一些实施例中,图像被处理来只提取定义黑色和白色亮度值的luma值。将明白:可以实现黑色或白色亮度(或黑色或白色强度)值的使用,其中如同在竞技体育场中的多个表面上生成体育场照明。在这样的实施例中,通过变换至黑与白色强度值,减小由于各个表面的反射系数的影响而产生的差。此外,在一些实施例中,像素数据可以进行组合来针对地区而非单个像素位置产生光强度值。例如,如图2所示,球场或场地可以被分成位置网格,并且与每一个网格元素相关联的像素值被组合来产生光强度值的网格或阵列。这些光强度值随后可以被传递至控制器103。

控制器103可以接收网格或阵列光强度值并确定光强度差。例如,控制器103可以被配置成挑选邻近或相邻网格元素配对并确定配对的强度值之间的光强度差。然而,如本文所述,将明白:光强度差值的确定可以基于任何合适的方案或方法。例如,光强度差值可以通过计算位置和所有邻近网格元素之间总的光强度差来确定。

控制器103随后可以被配置成从照明计划中识别合适灯具并生成(调整)与灯具相关联的控制参数。例如,控制器可以识别和挑选与较亮位置相关联的灯具并生成控制参数来调光所挑选的灯具。所挑选的灯具105随后可以接收控制参数并调光所生成的光强度。

在一些实施例中,这些操作可以被重复或被循环,直至配对的邻近光强度值之间的光强度差值低于所确定的阈值。此外,在一些实施例中,随后可以针对进一步位置来重复或循环这些操作,直至所有的位置或区域具有低于所确定的阈值的光强度差。将明白:阈值可以具有定向偏差。在一些实施例中,这些操作可以针对非邻近位置分组或对照参考或绝对值来执行或附加执行,直至体育场宽光强度差值也低于所确定的阈值。

至于图3,显示照明系统的进一步示例,其中至少一个传感器利用定位在遍及体育场的不同位置上的多个照相机来实现并被配置成从不同的视角且因此从不同的方向来捕获体育场的图像。图3显示体育场200,其类似于体育场100,但是包括三个照相机。第一照相机201a位于球场或场地的角落之一的后面,第二照相机201b位于球场的相邻角落的后面,并且第三照相机201c位于球场的相对端的后面。这些照相机201a、201b、201c中的每一个可以被配置成捕获图像并将这些图像发送至控制器203。每一个图像可以是整个或部分的球场(或体育场)的图像并被配置,以致这些照相机中的至少两个照相机捕获覆盖范围重叠的图像。照相机201a、201b、201c可以被配置有如针对照相机101所描述的类似的光学器件或镜头并且此外在将图像数据发送至控制器之前以本文所述的类似方式来处理图像数据。

控制器203被配置成从照相机201a、201b、201c接收图像。在知道照相机201a、201b、201c的位置和照相机201a、201b、201c的视野的情况下,控制器203可以被配置成从图像内的像素强度(或分组的像素强度)值中映射体育场内的位置的光强度值。此外,控制器203可以从重叠视野中确定其中具有多个光强度值的位置。在一些实施例中,多个光强度值可以进行组合来产生平均光强度值或标量值。这个组合可以是任何合适的组合,诸如线性组合、加权贡献组合、平方或对数组合。在一些实施例中,这个组合将生成矢量值,其中矢量的每一个分量是由照相机(或从照相机位置所定义的方向中)所确定的定位的光强度值。

在已确定体育场中的位置的光强度值的情况下,控制器则可以应用与本文所述的方法相类似的方法来确定光强度差值。在其中光强度值是矢量值的一些实施例中,则光强度差值也可以是具有方向分量的矢量值。例如,对于位置A来说,第一照相机能够确定Xa的强度值,第二照相机能够确定Ya的强度值,并且第三照相机能够确定强度值Za,而在位置B上,第一照相机能够确定Xb的强度,第二照相机能够确定Yb的强度值,并且第三照相机能够确定Zb的强度值。这两个位置之间的光强度差的示例能够是标量值D=(Xa-Xb)+(Ya-Yb)+(Za-Zb)​或矢量值D=(Xa-Xb),(Ya-Yb),(Za-Zb​)。将明白:标量值的生成改进控制处理,这是因为其产生从各个方向或位置中所体验的强度值的平均并因此不限于来自单个视角的感测误差。

已生成光强度差值的控制器随后可以使用光强度差值和光强度差发生在其上的体育场中的位置的知识以及照明计划或基于照明计划的信息的知识来挑选将要控制的合适灯具。矢量值光强度差值的生成此外可以用于选择或挑选合适灯具。由于典型地在各个位置上将具有多个灯具,其中这些灯具具有瞄准体育场中的同一位置或地点的方向,所以光强度差值的定向性可以使得控制器能够挑选在特定方向上生成光的灯具,以便尝试校正发生在特定方向或轴上的光强度差。

已选择合适灯具205的控制器203随后可以生成被输出至灯具的合适的控制参数来调整灯具的输出并因此尝试最小化或减小光强度差值。这在图3中利用控制器203与瞄准利用照相机所监视的位置之一的挑选灯具205进行通信来显示。

在本文针对一个或多个照相机的使用来生成光强度值所描述的示例中,将明白:在一些情形中,光强度值可以通过在体育场内的位置上放置反射标记或装置并确定从反射标记或装置中反射的光来确定。例如,在一些实施例中,(具有确定的反射率)人体模型被定位在体育场内的位置上。利用照相机来捕获从人体模型中反射的光,并且基于从标记中反射的光的光强度值被确定。以这样的方式,有可能从不只是表面反射中控制光强度均匀性并因此能够确定表面层(surface level)光强度差和上表面层(above surface level)光强度差二者。

至于图4,显示照明系统的进一步示例,其中被配置成确定体育场内的多个位置的光强度值的传感器利用位于体育场表面上或位于其上方的光电传感器301来实现。光电传感器301可以被配置成在定义位置上生成合适的光强度值并将这个值输出至控制器303。在图4所示的示例中,单个光电传感器301被显示成定位在单个位置上。在这样的实施例中,光电传感器301被配置成通过将光电传感器从一个位置移动到另一位置来确定体育场内的多个位置的光强度值。例如,光电传感器可以被固定到可以在体育场的表面上移动的结构上,以收集体育场的光强度值。体育场的表面可以是比赛区域,诸如场地或跑道或池面,但是也可以包括或定义体育场内的座位区域或其他区域。将明白:这些位置可以被水平间隔开。换句话说,这些差在X-Y平面上进行确定。在一些实施例中,这些位置可以被垂直间隔开。换句话说,这些位置利用Z轴上的差来分布。这些位置可以被分开水平和垂直位移二者来定义可以在其上监视照明强度值的可变性的体积而非面积。在这样的实施例中,光电传感器或光电检测器可以是任何合适类型的光电传感器,诸如光电二极管、根据光强度来改变电阻的光电阻器或光敏电阻(LDR)、在被照亮时产生电压和供应电流的光伏电池以及光电晶体管。在一些实施例中,光电传感器的运动可以通过在可移动夹具、轮式装置或轨道式装置上安装光电传感器并将夹具或装置从一个位置移动到另一位置来进行自动化或半自动化并且或自主地或远程地进行控制。在一些实施例中,可移动夹具或装置进一步被配备有合适的定位或位置估计装置来在体育场内正确地定位它自己。例如,光电传感器可以被安装在配备有GPS定位装置的轮式装置上并被配置成从一个位置移动到另一位置,从而发送与每一个位置相关联的光强度值。虽然传感器可以被实现为非定向传感器,但是在一些实施例中光电传感器是在开槽外壳内的定向光电传感器或光电传感器,以产生定向光强度值输出。在一些实施例中,在希望进行监视的各个位置上采用多个光电传感器。例如,在一些实施例中,网或网孔(mesh)位于体育场球场的表面上方,该网或网孔具有被安排在网或网孔内的定义定位上的光电传感器,以便在定义位置上提供合适的光强度值。

至于图5,显示示例光电传感器装置。在第一示例中,光电传感器被安排在合适的结构或夹具401上。该结构或夹具401在其上面已安装在表面上方的定义高度上并在X-Y平面中具有四个方向分量的第一分组的光电传感器411以及位于表面层上并在X-Y平面中具有四个方向分量的第二分组的光电传感器421。虽然分组的光电传感器411、421被显示成在X-Y平面中具有方向分量,但是将明白:这些光电传感器可以具有包括Z分量的任何合适的方向分量。此外,图5显示第二示例光电传感器装置451。第二示例装置451是具有位于头部高度上的光电传感器461、位于胸部高度上的光电传感器471和位于表面481上的光电传感器481的假人或人体模型。以这样的方式,可以生成被观察者“体验”的地区的光强度值。将明白:光电传感器可以位于人体模型上的任何合适的高度上。

如本文所示,在一些实施例中,光电传感器可以位于处于结构上的不同高度上以准许垂直和/或水平位置的光强度值并因此能够执行对于空间的体积而非面积上的光强度均匀性的控制。

明白:在一些实施例中,一种以上类型或安排的传感器可以进行组合来提供合适的光强度值。例如,光电传感器可以与照相机图像光强度值进行组合,或者在体育场上方安装的照相机的光强度值可以与来自安装在体育场周围的多个其它照相机(或者可以被认为是在体育场周围安装的多个照相机之一)的光强度值进行组合。

至于图6,显示流程图,其显示实现一些实施例的第一照明系统均匀性控制方法。

至少一个传感器可以被配置成确定体育场内的多个位置的光强度值。

在图6中利用步骤501来显示确定体育场内的多个位置的光强度值的操作。

控制器可以被配置成接收体育场内的多个位置的光强度值并从这些光强度值中生成光强度差值。

在图6中利用步骤503来显示确定体育场内的多个位置的光强度差值的操作。

控制器随后可以基于多个位置和光强度差值来挑选或选择合适灯具。

在图6中利用步骤505来显示挑选或选择合适灯具的操作。

控制器随后可以基于光强度差值来为所挑选的电子可控灯具生成合适的控制参数,以便减小多个位置之间的光强度差。如本文所述,光强度差值可以是局部差值或面积或体育场宽差值。控制参数随后可以被输出至灯具或至被耦合至灯具的控制器来调整灯具的操作参数。

在图6中利用步骤507来显示为所挑选或所选择的灯具生成合适控制参数的操作。

控制器在一些实施例中随后可以实现检查或复查(review)操作,其中控制器接收多个位置的新的光强度值、生成光强度差值并确定是否光强度差值在所确定的阈值内。

在图6中利用步骤509来显示在生成控制参数之后复查或检查新的光强度差值的操作。

当新的光强度差值在所确定的阈值内时,则控制器可以对于将要监视的接下来位置(或下一个区域)停止或重复这些操作。

当新的光强度差值大于阈值时,则控制器可以重复或循环返回到基于位置和差值来选择灯具并且进一步生成附加控制参数来进一步尝试减小或最小化基于多个位置中的光强度值的光强度差值。换句话说,在一些实施例中,该方法循环返回或链接到步骤505并随后执行步骤507和509。

至于图7,显示进一步流程图,其显示在体育场宽基础上控制照明系统均匀性的进一步方法。

至少一个传感器可以被配置成确定体育场内的多个位置的光强度值。在这个示例中,至少一个传感器被配置成确定体育场内某范围的位置的光强度值,以便有效地产生体育场的光强度图(map)。

在图7中利用步骤601来显示确定体育场内的光强度值的操作。

控制器在接收到光强度值来产生体育场的光强度图的情况下被配置成确定体育场光强度差值。体育场光强度差值可以通过对照每一个位置的绝对光强度值来确定光强度值的差并随后组合绝对差来生成。以这样的方式,值的差是相对于绝对值而言而非相对值。

在图7中利用步骤603来显示体育场宽光强度差值的确定。

体育场宽光强度差值随后被存储。

在图7中利用步骤605来显示体育场宽光强度差值的存储。

控制器随后可以被配置成选择或挑选灯具。所选择或所挑选的灯具随后被“读取”来确定其当前操作参数,并且控制器生成控制参数来调整当前操作参数。在一些实施例中,基于照明计划或者以照明计划为基础的信息来执行灯具的选择或挑选,然而可以采用任何合适的挑选方法或算法。

在图7中利用步骤607来显示挑选和调整灯具的操作。

所挑选的灯具接收控制参数并基于控制参数来调整其操作参数。此外,至少一个传感器随后基于所调整的灯具操作参数来确定新的光强度值。这些新的光强度值可以被传递至控制器。

在图7中利用步骤609来显示在灯具的调整之后确定新的光强度值的操作。

控制器随后可以被配置成基于新的光强度值来生成新的体育场宽光强度差值。

在图7中利用步骤611来显示生成新的体育场宽光强度差值的操作。

控制器随后可以将新的体育场宽光强度差值与先前的光强度差值进行比较。在图7中利用步骤613来显示比较体育场宽光强度差值的操作。

如果新的光强度差值低于先前的光强度差值(换句话说,已具有光强度均匀性的一般改善),则存储所调整的灯具参数。

在图7中利用步骤615来显示所调整的灯具参数的存储。

控制器随后可以比较新的光强度差值并确定是否其低于所确定的阈值,以便停止进一步控制。

在图7中利用步骤617来显示对照阈值来比较新的光强度差值的操作。

如果新的光强度差值小于阈值,则该操作或控制器可以停止进一步控制操作(换句话说,照明系统已达到所定义级别的均匀性)。

在图7中利用步骤619来显示在新的光强度差值小于阈值的情况下停止进一步控制的操作。

当新的光强度差值大于阈值时,则可以执行进一步挑选和调整操作。换句话说,该操作循环返回到步骤607。

当新的光强度差值大于先前的光强度差值时,则控制器可以丢弃新的所调整的灯具参数和/或将灯具操作参数重新调整到先前的灯具参数。

在图7中利用步骤514来显示丢弃新的灯具操作参数的操作。

该操作随后可以循环返回到步骤607,其中可以执行进一步挑选和调整操作。

此外,一般而言,各个实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中进行实现。例如,一些方面可以在硬件中进行实现,而其他方面可以在可以利用控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件中进行实现,但是这些并不是限制示例。虽然本文所述的各个方面可以被图示并被描述为框图、流程图或使用某一其他图形表示来图示和描述,但是众所周知的是:本文所述的这些方框、装置、系统、技术或方法可以在作为非限制示例的硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或者其他计算设备或其某种组合中进行实现。

本文所述的实施例可以利用由诸如在处理器实体中的装置的数据处理器可执行的计算机软件或利用硬件或者利用软件与硬件的组合来实现。进一步,在这方面,应该注意:附图中的逻辑流程的任何方框可以代表程序步骤或互连的逻辑电路、方框和功能或者程序步骤与逻辑电路、方框和功能的组合。软件可以被存储在物理媒体诸如内存芯片、在处理器内实现的内存块、磁媒体诸如硬盘或软盘以及光学媒体诸如例如DVD及其数据变体CD上。

存储器可以具有适合于本地技术环境的任何类型并且可以使用任何合适的数据存储技术诸如基于半导体的存储设备、磁存储设备和系统、光存储设备和系统、固定存储器和可移除存储器来实现。数据处理器可以具有适合于本地技术环境的任何类型并且作为非限制示例可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、门级电路和基于多核处理器体系结构的处理器之中的一个或多个。

本文讨论的实施例可以在各种组件诸如集成电路模块中进行实践。集成电路的设计大体上是高度自动化处理。复杂且强大的软件工具可用于将逻辑级设计变换为准备在半导体衬底上蚀刻和形成的半导体电路设计。

通过研究附图、公开内容和所附的权利要求书,本领域技术人员可以在实践所请求保护的发明中明白和实施针对所公开实施例的其它变体。在权利要求书中,词“包括”并不排除其他的元素或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”并不排除多个。在相互不同的从属权利要求中阐述某些措施的纯粹事实并不指示不能有利使用这些措施的组合。权利要求书中的任何参考符号不应被解释为限制该范畴。在枚举若干装置的设备权利要求中,这些装置之中的若干装置可以利用同一项硬件来体现。在相互不同的从属权利要求中阐述某些措施的纯粹事实并不指示不能有利使用这些措施的组合。此外,在所附的权利要求书中,包括“至少以下之一:A;B;和C”的列表应该被解释为(A和/或B)和/或C。

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