用于使用聲音調(diào)試照明的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】公開了用于使用聲音自動(dòng)調(diào)試電器具的系統(tǒng)和方法。電器具（140-149）探測由根據(jù)建筑規(guī)劃（100）沿著通過安裝器具的路徑（300）移動(dòng)的聲音發(fā)生器所產(chǎn)生的聲音。通過使探測到的聲音與沿著路徑的聲音發(fā)生器的位置相關(guān)，每個(gè)電器具可以與建筑規(guī)劃中的映射器具位置相關(guān)聯(lián)。
【專利說明】用于使用聲音調(diào)試照明的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地針對電子設(shè)備的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)。更具體地，本文所公開的各種發(fā)明方法和裝置涉及根據(jù)建筑規(guī)劃調(diào)試聯(lián)網(wǎng)的照明器具。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字照明技術(shù)(即基于諸如發(fā)光二極管(LED)之類的半導(dǎo)體光源的光照)提供了對傳統(tǒng)熒光燈、HID燈和白熾燈的可行替換。LED的功能優(yōu)勢和益處包括高能量轉(zhuǎn)換和光效率、耐久性、較低的操作成本等等。LED技術(shù)中的最新進(jìn)展已經(jīng)提供了高效并且魯棒的全頻譜照明源，其使得能夠在許多應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)各種照明效果。
[0003]隨著數(shù)字照明技術(shù)的到來，創(chuàng)建基于LED的照明設(shè)備的照明網(wǎng)絡(luò)正變得日益普及。這些照明系統(tǒng)一般通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，其中包含信息分組的數(shù)據(jù)流被傳送到照明設(shè)備。照明設(shè)備中的每一個(gè)可以看到所有的信息分組，但是僅響應(yīng)于被尋址到特定設(shè)備的分組。一旦恰當(dāng)尋址的信息分組到達(dá)，照明設(shè)備可以讀取和運(yùn)行命令。這種布置要求照明設(shè)備中的每一個(gè)具有地址并且這些地址需要關(guān)于網(wǎng)絡(luò)上的其它照明設(shè)備唯一。
[0004]用于大型建筑的照明控制一般由建筑管理系統(tǒng)(BMS)操控，其控制除照明之外的其它方面(例如HVAC)。照明由照明控制系統(tǒng)(LCS)控制，其通常是BMS的組件。常常使用線總線將每個(gè)照明器具以菊花鏈形式連接回到LCS。LCS監(jiān)視建筑內(nèi)的照明器具的狀態(tài)并且例如通過適當(dāng)放置的運(yùn)動(dòng)傳感器、開關(guān)和其它開關(guān)節(jié)點(diǎn)來允許這些照明器具的遠(yuǎn)程控制。它收集關(guān)于光和動(dòng)力使用的統(tǒng)計(jì)量并且可以標(biāo)識失效的光源或者臨近其工作壽命的末尾的光源。當(dāng)需要服務(wù)時(shí)，LCS可以被用來自動(dòng)通知維護(hù)團(tuán)隊(duì)。
[0005]照明器具典型地由電工根據(jù)規(guī)劃安裝在大型建筑中，所述規(guī)劃指定每一個(gè)燈或設(shè)備類型、其定位和其到線控制總線的連接。然而，所安裝的照明器具中的每一個(gè)的身份初始對于LCS而言不是已知的。因此，安裝必須跟隨有調(diào)試操作，即用于標(biāo)識建筑中的每個(gè)照明器具、開關(guān)和傳感器的一組過程，其具有在它們之間設(shè)立適當(dāng)?shù)目刂七B接的目的。
[0006]控制器可以例如通過通信網(wǎng)絡(luò)與照明器具通信，其中控制器通過傳輸包含標(biāo)識目標(biāo)照明器具的信息的命令來控制光器具。控制器必須知悉目標(biāo)器具的標(biāo)識信息以便向目標(biāo)器具發(fā)送命令。然后，調(diào)試可以牽涉將物理器具與映射器具位置相關(guān)聯(lián)。例如，每個(gè)器具可以具有與它相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)地址，而建筑規(guī)劃將邏輯標(biāo)識符指派給每個(gè)器具。調(diào)試過程將網(wǎng)絡(luò)地址(諸如器具的數(shù)字標(biāo)識符碼)與用于建筑規(guī)劃上的器具的邏輯標(biāo)識符相關(guān)聯(lián)。
[0007]可以手動(dòng)地執(zhí)行調(diào)試。在安裝期間，電工可以安裝物理器具并且然后在建筑規(guī)劃上手動(dòng)地記錄器具的標(biāo)識符。然后，可以通過將記錄的標(biāo)識符輸入到將每個(gè)物理標(biāo)識符與建筑規(guī)劃中的器具相關(guān)聯(lián)的器具數(shù)據(jù)庫中來調(diào)試器具。可替換地，可以使用測試信號來使每個(gè)燈的功率電平依次輪轉(zhuǎn)。安裝者或者類似的專業(yè)人員然后在建筑周圍走動(dòng)直到燈被標(biāo)識并且匹配到規(guī)劃。這樣重復(fù)直到所有燈被標(biāo)識。然后，將每個(gè)照明單元指派到一個(gè)或多個(gè)有關(guān)控制器是可能的。
[0008]不幸的是，這樣的手動(dòng)調(diào)試典型地是耗費(fèi)時(shí)間的。另外，器具的手動(dòng)供應(yīng)可能造成差錯(cuò)，例如數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤。在具有許多層的大型建筑的調(diào)試期間，可能存在許多調(diào)試差錯(cuò)。這樣的調(diào)試差錯(cuò)可能造成控制器向錯(cuò)誤的器具發(fā)送命令，或者發(fā)送看似沒有效果的命令。在這樣的實(shí)例中，可能需要專業(yè)人員對系統(tǒng)進(jìn)行排錯(cuò)以使它如照明設(shè)計(jì)師所意圖地那樣工作。這可以牽涉附加的時(shí)間和費(fèi)用。
[0009]已經(jīng)存在使調(diào)試過程自動(dòng)化的嘗試。例如，一種用于調(diào)試所安裝的建筑服務(wù)設(shè)備的方法使用建筑服務(wù)設(shè)備之間的無線射頻(RF)通信來通過信號的三角測量確定每個(gè)設(shè)備相對于三個(gè)或更多參考節(jié)點(diǎn)的空間定位。每個(gè)設(shè)備的所確定的空間定位的坐標(biāo)被傳輸?shù)浇ㄖ?wù)調(diào)試系統(tǒng)，其生成設(shè)備的空間定位地圖。然后，該地圖可以與建筑服務(wù)規(guī)劃進(jìn)行比較來獲取用于每個(gè)設(shè)備的配置數(shù)據(jù)?；谠撆渲脭?shù)據(jù)，可以向每個(gè)設(shè)備發(fā)布配置命令以調(diào)試系統(tǒng)。
[0010]RF調(diào)試可能是有問題的，因?yàn)榭韶?fù)擔(dān)的大規(guī)模生產(chǎn)RF芯片的測距準(zhǔn)確度過大；基于信號強(qiáng)度測量典型地大于2-5m (ZigBee/WiFi)。具有較好準(zhǔn)確度(大約50cm)的RF芯片(例如可以利用飛行時(shí)間測量的超寬帶(UWB)無線電)在非常小的體積中可用并且是昂貴的。另外，目前存在UWB無線電的粗劣的標(biāo)準(zhǔn)化，使得不同芯片供應(yīng)商之間的互操作性成問題。另外，照明電子設(shè)備經(jīng)常收納在屏蔽RF信號的金屬照明外殼的鎮(zhèn)流器中，從而需要外部天線，這為系統(tǒng)添加了另外的費(fèi)用、復(fù)雜性和邏輯困難。
[0011]因此，用于根據(jù)建筑規(guī)劃調(diào)試照明器具的已知技術(shù)通常是昂貴、易出錯(cuò)和/或耗費(fèi)時(shí)間的。
[0012]因此，本領(lǐng)域中存在對以最小的費(fèi)用和復(fù)雜性可靠調(diào)試聯(lián)網(wǎng)照明器具的需要。而且，期望使調(diào)試能夠比常規(guī)調(diào)試方法完成得更快并且更準(zhǔn)確。另外，期望調(diào)試由專業(yè)技能少于例如有經(jīng)驗(yàn)的電工或照明設(shè)計(jì)師的個(gè)人可靠地執(zhí)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本公開針對用于使用聲音自動(dòng)調(diào)試電器具的發(fā)明方法和系統(tǒng)。例如，裝配有麥克風(fēng)的電器具可以探測由沿著通過根據(jù)建筑規(guī)劃安裝的電器具的規(guī)定路徑移動(dòng)的聲音發(fā)生器所產(chǎn)生的聲音。每個(gè)麥克風(fēng)記錄針對每個(gè)探測到的聲音的時(shí)間戳。最靠近聲音發(fā)生器的麥克風(fēng)將首先探測到聲音，隨后是第二靠近的麥克風(fēng)，等等。每個(gè)麥克風(fēng)探測到的聲音的相對計(jì)時(shí)被比較并用來確定從每個(gè)麥克風(fēng)離聲音源的相對距離。然后，通過根據(jù)每個(gè)麥克風(fēng)處的每個(gè)聲音的到達(dá)時(shí)間中的差異使每個(gè)探測到的聲音的時(shí)間戳與聲音發(fā)生器沿著規(guī)定路徑的位置相關(guān)，可以將每個(gè)電器具與建筑規(guī)劃中的映射電器具相關(guān)聯(lián)。
[0014]一般地，在第一方面中，本發(fā)明預(yù)期一種用于根據(jù)具有第一映射位置和第二映射位置的建筑規(guī)劃自動(dòng)調(diào)試具有第一麥克風(fēng)的第一器具和具有第二麥克風(fēng)的第二器具的方法。所述方法包括以下步驟:在第一位置處生成第一聲音，通過第一麥克風(fēng)并且通過第二麥克風(fēng)探測第一聲音，在第二位置處生成第二聲音，通過第一麥克風(fēng)并且通過第二麥克風(fēng)探測第二聲音；以及將第一器具與第一映射位置相關(guān)聯(lián)。
[0015]在第一方面的第一實(shí)施例下，所述方法包括將第二器具與第二映射位置相關(guān)聯(lián)的步驟。第一實(shí)施例的版本包括以下步驟:當(dāng)?shù)谝畸溈孙L(fēng)探測到第一聲音時(shí)記錄第一時(shí)間，當(dāng)?shù)诙溈孙L(fēng)探測到第一聲音時(shí)記錄第二時(shí)間，當(dāng)?shù)谝畸溈孙L(fēng)探測到第二聲音時(shí)記錄第三時(shí)間，以及當(dāng)?shù)诙溈孙L(fēng)探測到第二聲音時(shí)記錄第四時(shí)間，其中將第一器具與第一映射位置相關(guān)聯(lián)部分地是基于第一、第二、第三和第四時(shí)間。
[0016]另一個(gè)變體包括以下步驟:基于第一時(shí)間確定第一麥克風(fēng)與第一位置之間的第一距離，基于第三時(shí)間確定第一麥克風(fēng)與第二位置之間的第三距離，基于第二時(shí)間確定第二麥克風(fēng)與第一位置之間的第二距離，以及基于第四時(shí)間確定第二麥克風(fēng)與第二位置之間的第四距離。第一位置和第二位置可以沿著任意的路徑，或者沿著預(yù)定的路徑。第一聲音可以是第一腳步聲，并且第二聲音可以是第二腳步聲。第一器具可以是第一照明裝置，并且第二器具可以是第二照明裝置。第一器具還可以包括第一時(shí)鐘，并且第二器具還可以包括第二時(shí)鐘。步驟可以包括使第一時(shí)鐘與第二時(shí)鐘同步。
[0017]在第一方面的第二實(shí)施例下，所述方法包括利用第一照明裝置的可見響應(yīng)確認(rèn)將第一器具與第一映射位置相關(guān)聯(lián)的步驟。另外的步驟可以包括生成第三聲音，其中第三聲音可聽地不同于第一聲音和第二聲音，以及利用第一麥克風(fēng)探測第三聲音，其中第一聲音可聽地與第二聲音基本上難以區(qū)分?？蛇x的步驟可以是，響應(yīng)于探測到第三聲音，使第一器具與第一映射位置去關(guān)聯(lián)，或者響應(yīng)于探測到第三聲音，結(jié)束自動(dòng)調(diào)試方法。
[0018]一般地，在第二方面中，本發(fā)明涉及一種用于根據(jù)具有第一映射位置和第二映射位置的建筑規(guī)劃自動(dòng)調(diào)試具有第一麥克風(fēng)的第一器具和具有第二麥克風(fēng)的第二器具的方法，所述方法包括以下步驟:在第一位置處利用音調(diào)發(fā)生器生成基本上固定頻率的音調(diào)，通過第一麥克風(fēng)并且通過第二麥克風(fēng)探測音調(diào)，將音調(diào)發(fā)生器移動(dòng)到第二位置，通過第一麥克風(fēng)探測音調(diào)的多普勒頻移，以及將第一器具與第一映射位置相關(guān)聯(lián)。
[0019]一般地，在第三方面中，本發(fā)明涉及一種用于根據(jù)具有第一映射位置和第二映射位置的建筑規(guī)劃自動(dòng)調(diào)試器具的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:照明控制系統(tǒng)，其與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信；第一器具，其包括與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的第一麥克風(fēng)，其中第一器具被配置成將多個(gè)聲音中的每一個(gè)的探測通知傳輸?shù)秸彰骺刂葡到y(tǒng)；以及第二器具，其包括與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的第二麥克風(fēng)，其中第二器具被配置成將多個(gè)聲音中的每一個(gè)的探測通知傳輸?shù)秸彰骺刂葡到y(tǒng)。照明控制系統(tǒng)被配置成基于從第一器具和第二器具接收多個(gè)聲音的探測來將第一器具與第一映射位置相關(guān)聯(lián)并且將第二器具與第二映射位置相關(guān)聯(lián)。
[0020]在第三方面的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以是有線網(wǎng)絡(luò)。有線網(wǎng)絡(luò)可以通過電力線傳送數(shù)據(jù)，所述電力線向第一器具、第二器具和照明控制系統(tǒng)提供動(dòng)力。可替換地，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以是無線網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)第三方面，多個(gè)聲音可以是腳步聲。
[0021]一般地，在第四方面中，計(jì)算機(jī)可讀媒體被配置成施行用于根據(jù)具有第一映射位置和第二映射位置的建筑規(guī)劃自動(dòng)調(diào)試具有第一麥克風(fēng)的第一器具和具有第二麥克風(fēng)的第二器具的方法。所述方法包括以下步驟:接收多個(gè)聲音中的每一個(gè)通過第一器具的探測的通知，接收多個(gè)聲音中的每一個(gè)通過第二器具的探測的通知，以及基于從第一器具和第二器具接收多個(gè)聲音的探測而將第一器具與第一映射位置相關(guān)聯(lián)并且將第二器具與第二位置相關(guān)聯(lián)。
[0022]術(shù)語“光源”應(yīng)被理解為指各種輻射源中的任何一個(gè)或多個(gè)，包括但不限于基于LED的源、白熾源(例如白熱絲燈、鹵素?zé)?、熒光源、磷光源、高強(qiáng)度放電源(例如鈉蒸汽、汞蒸汽和金屬鹵化物燈)、激光、其他類型的電致發(fā)光源、高溫發(fā)光源(例如火焰)、燭發(fā)光源(例如汽燈罩、碳弧輻射源)、光致發(fā)光源(例如氣體放電源)、使用電子飽和的陰極發(fā)光源、電發(fā)光源、晶體發(fā)光源、顯像管發(fā)光源、熱電發(fā)光源、摩擦發(fā)光源、聲致發(fā)光源、輻射致發(fā)光源和發(fā)光聚合物。
[0023]術(shù)語“照明器具”和“照明裝置”在本文中可互換地用來指以特定形狀因子、組裝或封裝的一個(gè)或多個(gè)照明單元的實(shí)現(xiàn)或布置。術(shù)語“照明單元”在本文中被用來指包括相同或不同類型的一個(gè)或多個(gè)光源的裝置。給定的照明單元可以具有各種用于(多個(gè))光源的安裝布置、外殼/殼體布置和形狀、和/或電氣和機(jī)械連接配置中的任意一種。此外，給定的照明單元可以可選地與涉及(多個(gè))光源的操作的各種其它組件(例如，控制電路)相關(guān)聯(lián)(例如，包括、耦合到和/或與其一起封裝)?！盎贚ED的照明單元”指單獨(dú)地或與其它非基于LED的光源結(jié)合地包括如上所討論的一個(gè)或多個(gè)基于LED的光源的照明單元。
[0024]術(shù)語“控制器”在本文中一般地用于描述涉及一個(gè)或多個(gè)光源的操作的各種裝置?？刂破骺梢砸栽S多方式(例如利用專用硬件之類)來實(shí)現(xiàn)，以執(zhí)行本文所討論的各種功能?！疤幚砥鳌笔强刂破鞯囊粋€(gè)示例，其采用可以使用軟件(例如微代碼)編程以執(zhí)行本文所討論的各種功能的一個(gè)或多個(gè)微處理器?？刂破骺梢杂锰幚砥骰虿挥锰幚砥鱽韺?shí)現(xiàn)，并且也可以實(shí)現(xiàn)為執(zhí)行一些功能的專用硬件和執(zhí)行其他功能的處理器(例如，一個(gè)或多個(gè)編程的微處理器和相關(guān)聯(lián)的電路)的組合。在本公開的各種實(shí)施例中可以采用的控制器組件的示例包括但不限于常規(guī)的微處理器、專用集成電路(ASIC)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。
[0025]在各種實(shí)現(xiàn)中，處理器或控制器可以與一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)媒體(在本文中一般地被稱為“存儲(chǔ)器”，例如，易失性和非易失性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，諸如RAM、PROM、EPROM以及EEPR0M、軟盤、壓縮盤、光盤、磁帶等)相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)現(xiàn)中，存儲(chǔ)媒體可以用一個(gè)或多個(gè)程序來編碼，所述一個(gè)或多個(gè)程序當(dāng)在一個(gè)或多個(gè)處理器和/或控制器上運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行本文中所討論的功能中的至少一些。各種存儲(chǔ)媒體可以固定在處理器或控制器內(nèi)或者可以是可移動(dòng)的，使得存儲(chǔ)在其上的一個(gè)或多個(gè)程序能夠被加載到處理器或控制器中以便實(shí)現(xiàn)本文中所討論的本發(fā)明的各個(gè)方面。術(shù)語“程序”或“計(jì)算機(jī)程序”在本文中以通用意義被用來指能夠被用于對一個(gè)或多個(gè)處理器或控制器進(jìn)行編程的任何類型的計(jì)算機(jī)代碼(例如，軟件或微代碼)。
[0026]術(shù)語“可尋址的”在本文中被用來指一種設(shè)備(例如，通常的光源、照明單元或器具、與一個(gè)或多個(gè)光源或照明單元相關(guān)聯(lián)的控制器或處理器、其它非照明相關(guān)設(shè)備等)，其被配置成接收意在用于多個(gè)設(shè)備(包含它本身)的信息(例如，數(shù)據(jù))并且選擇性地對意在用于它的特定信息做出響應(yīng)。術(shù)語“可尋址的”通常結(jié)合聯(lián)網(wǎng)環(huán)境(或下面進(jìn)一步討論的“網(wǎng)絡(luò)”)使用，其中多個(gè)設(shè)備經(jīng)由一些通信介質(zhì)或媒體耦合在一起。
[0027]在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)中，耦合到網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備可以充當(dāng)用于耦合到網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)其它設(shè)備的控制器(例如，以主/從的關(guān)系)。在另一種實(shí)現(xiàn)中，聯(lián)網(wǎng)環(huán)境可以包括被配置成控制耦合到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)的一個(gè)或多個(gè)專用控制器。一般地，耦合到網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)設(shè)備中的每一個(gè)都可以訪問存在于通信介質(zhì)或媒體上的數(shù)據(jù)；然而，給定設(shè)備可以是“可尋址的”因?yàn)樗慌渲贸苫诶缰概山o它的一個(gè)或多個(gè)特定標(biāo)識符(例如，“地址”)來選擇性地與網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)(即，從網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)和/或向網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù))。
[0028]本文中所使用的術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)”是指便于信息在耦合到網(wǎng)絡(luò)的任何兩個(gè)或更多設(shè)備之間和/或多個(gè)設(shè)備之中的輸送(例如，用于設(shè)備控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)交換等)的兩個(gè)或更多設(shè)備(包括控制器或處理器)的任何互連。如應(yīng)當(dāng)容易領(lǐng)會(huì)的，適于互連多個(gè)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)的各種實(shí)現(xiàn)可以包括各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械娜我粋€(gè)并且采用各種通信協(xié)議中的任一個(gè)。此夕卜，在根據(jù)本公開的各種網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)設(shè)備之間的任何一個(gè)連接可以表示兩個(gè)系統(tǒng)之間的專用連接，或者可替換地表示非專用連接。除了承載意在用于這兩個(gè)設(shè)備的信息之外，這樣的非專用連接可以承載未必意在用于這兩個(gè)設(shè)備中的任一個(gè)的信息(例如，開放網(wǎng)絡(luò)連接)。另外，應(yīng)當(dāng)容易領(lǐng)會(huì)，如本文中所討論的設(shè)備的各種網(wǎng)絡(luò)可以采用一個(gè)或多個(gè)無線、有線/電纜、和/或光纖鏈路來便于遍及網(wǎng)絡(luò)的信息輸送。
[0029]應(yīng)領(lǐng)會(huì)，前述的概念與下文更詳細(xì)地討論的附加概念的所有組合(假如這樣的概念并不相互矛盾)被預(yù)期作為本文中所公開的發(fā)明主題的一部分。特別地，在本公開結(jié)尾處出現(xiàn)的所要求保護(hù)的主題的所有組合被預(yù)期作為本文中所公開的發(fā)明主題的一部分。還應(yīng)領(lǐng)會(huì)，也可能出現(xiàn)在通過引用并入的任何公開中的本文明確采用的術(shù)語應(yīng)當(dāng)被賦予與本文中所公開的特定概念最一致的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]在附圖中，貫穿不同視圖的相似參考符號一般是指相同部分。而且，附圖未必按照比例繪制，而是一般將重點(diǎn)放在圖示本發(fā)明的原理上。
[0031]圖1是用于兩個(gè)房間建筑的繪制了電器具的簡化建筑規(guī)劃的示意圖。
[0032]圖2是圖示了調(diào)試專業(yè)人員與照明裝置之間的空間關(guān)系的示意圖。
[0033]圖3圖示了疊加在簡化的建筑規(guī)劃上的規(guī)定調(diào)試路徑的示例性實(shí)施例。
[0034]圖4A-4C是圖示了從聲源到多個(gè)器具的飛行時(shí)間的計(jì)時(shí)圖。
[0035]圖5是照明控制系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的示意圖。
[0036]圖6是用于沿著規(guī)定調(diào)試路徑利用聲音調(diào)試照明的示例性方法的流程圖。
[0037]圖7是圖示了當(dāng)調(diào)試聲源經(jīng)過照明裝置下方時(shí)飛行時(shí)間路徑的幾何結(jié)構(gòu)的圖。
[0038]圖8A是針對用于照明調(diào)試的連續(xù)信號的所探測的多普勒頻移的頻率圖。
[0039]圖SB是用于照明調(diào)試的連續(xù)信號的計(jì)時(shí)圖。
[0040]圖9圖示了疊加在簡化的建筑規(guī)劃上的任意路徑的示例性實(shí)施例。
[0041]圖10是用于沿著任意路徑利用聲音調(diào)試照明的示例性方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]一般地， 申請人:已認(rèn)識并且領(lǐng)會(huì)到，通過探測穿過由建筑規(guī)劃表示的區(qū)域的人員或設(shè)備所生成的聲音來自動(dòng)調(diào)試照明系統(tǒng)將是有益的。
[0043]鑒于上文，本發(fā)明的各種實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)針對使用聲音來調(diào)試照明系統(tǒng)的元件。一般而言，描述了用于調(diào)試的系統(tǒng)的示例性實(shí)施例，隨后是用于使用聲音調(diào)試的方法以及其中可以規(guī)定聲源的路徑和/或其中路徑可以任意的方法的示例性實(shí)施例的描述，所述用于使用聲音調(diào)試的方法包括使用其中探測元件同步的有限持續(xù)時(shí)間的聲音、使用其中探測元件可能不同步的有限持續(xù)時(shí)間的聲音、使用連續(xù)和/或半連續(xù)的聲音。
[0044]參考圖1，在第一示例性實(shí)施例中，建筑規(guī)劃100包括第一房間110中的多個(gè)照明裝置140-149和控制器120，以及第二房間150中的照明控制系統(tǒng)(LCS) 160。控制器120控制多個(gè)照明裝置140-149，并且可以是，例如但不限于，開關(guān)或調(diào)光器。每個(gè)照明裝置140-149包括麥克風(fēng)。麥克風(fēng)可以是但不限于動(dòng)態(tài)麥克風(fēng)、電容式麥克風(fēng)或者接觸式麥克風(fēng)。當(dāng)然，可以使用其它麥克風(fēng)類型。類似地，控制器120可以包括麥克風(fēng)。[0045]多個(gè)照明裝置140-149、控制器120和照明控制系統(tǒng)160通過在圖1中用虛線描繪的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170來連接。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170可以使用硬連線連接，或者可以是無線網(wǎng)絡(luò)。硬連線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170可以使用專用數(shù)據(jù)線，或者可以通過電力線(例如，用于向多個(gè)照明裝置140-149提供動(dòng)力的電力線)傳送數(shù)據(jù)。無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170可以使用例如RF、藍(lán)牙、ZigBee、WiFi等。每個(gè)照明裝置140-149被配置成通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170使用例如數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口或控制器來傳送數(shù)據(jù)，如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟悉的。通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170傳送的數(shù)據(jù)可以包括但不限于命令、信號、狀態(tài)信息以及數(shù)字和/或模擬聲音。
[0046]通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170進(jìn)行通信的設(shè)備(諸如照明裝置140-149和控制器120)可以被稱為網(wǎng)絡(luò)元件。網(wǎng)絡(luò)元件可以使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(例如，TCP/IP)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170進(jìn)行通信。第一實(shí)施例中的網(wǎng)絡(luò)元件包括多個(gè)照明裝置140-149、控制器120和LCS 160。為了讓數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170上的網(wǎng)絡(luò)元件通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170進(jìn)行通信，可以向每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件指派網(wǎng)絡(luò)地址。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件可以具有硬件標(biāo)識符。硬件標(biāo)識符可以是例如mac地址。硬件標(biāo)識符還可以包括諸如設(shè)備類型之類的信息字段。然后，調(diào)試可以牽涉將網(wǎng)絡(luò)地址與每個(gè)硬件標(biāo)識符相關(guān)聯(lián)，并且還將每個(gè)硬件標(biāo)識符與建筑規(guī)劃100上的網(wǎng)絡(luò)元件相關(guān)聯(lián)。應(yīng)指出，雖然在本文中實(shí)施例一般是指照明裝置的調(diào)試，但是不存在對使用類似技術(shù)調(diào)試照明規(guī)劃中所描繪的其它元件(例如控制器和/或傳感器)的反對。
[0047]圖1中所示的建筑規(guī)劃100的第一示例性實(shí)施例是簡化的建筑規(guī)劃。雖然建筑規(guī)劃100包括10個(gè)照明裝置140-149和一個(gè)控制器120，但是不存在對更多或更少的照明裝置和控制器的反對。類似地，不存在對建筑規(guī)劃中的諸如傳感器(未示出)之類的附加元件的反對。
[0048]可以使用聲音來調(diào)試多個(gè)照明裝置140-149。在第一實(shí)施例下，調(diào)試建筑規(guī)劃的人員(以下被稱為“調(diào)試者”)穿過第一房間110，生成一系列短持續(xù)時(shí)間的聲音，例如但不限于脈沖聲音(以下被稱為“調(diào)試聲音”)。如圖2中所示，第一實(shí)施例下的調(diào)試聲音是調(diào)試者200在第一房間110的地板210上的腳步聲。對第一照明裝置140和第二照明裝置141進(jìn)行定位，使得它們各自的麥克風(fēng)在地面上方3米。第一照明裝置和第二照明裝置間隔開3米。
[0049]在圖2所示的示例中，調(diào)試者200在第一照明裝置140正下方生成腳步聲。聲音從腳步聲源行進(jìn)到第一照明裝置140的距離是3米，而聲音從腳步聲源行進(jìn)到第二照明裝置141的距離大致4.25米。因此，腳步聲在它到達(dá)第二照明裝置141之前到達(dá)第一照明裝置 140。
[0050]如圖3所示，調(diào)試者200 (圖2)根據(jù)規(guī)定的調(diào)試路徑300行進(jìn)通過第一房間110。雖然第一實(shí)施例描述了當(dāng)調(diào)試者200 (圖2)跟隨規(guī)定的調(diào)試路徑300時(shí)的調(diào)試，但是調(diào)試者200 (圖2)還可以經(jīng)由任意路徑行進(jìn)通過第一房間110，如以下所描述的。
[0051]參考圖3，每個(gè)照明裝置140-149中的麥克風(fēng)可以探測調(diào)試聲音。以下，照明裝置140-149探測聲音的描述應(yīng)當(dāng)是指照明裝置140-149中的麥克風(fēng)探測聲音。類似地，照明裝置140-149傳送數(shù)據(jù)的描述應(yīng)當(dāng)是指照明裝置140-149內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)接口通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170(圖1)來傳送數(shù)據(jù)。
[0052]每個(gè)照明裝置140-149可以配置有聲音閾值，使得具有低于聲音閾值的振幅的聲音被忽略，而具有在聲音閾值處或高于聲音閾值的振幅的聲音被處理。另外，每個(gè)照明裝置140-149可以被配置成對探測到的聲音進(jìn)行濾波，使得僅指定的頻率范圍內(nèi)的聲音被處理。例如，動(dòng)態(tài)濾波可被用于增加對調(diào)試聲音相關(guān)的聲音頻譜的區(qū)域。在第一實(shí)施例下，可以對頻譜進(jìn)行濾波以增強(qiáng)對腳步聲的探測。
[0053]每個(gè)照明裝置140-149對每個(gè)調(diào)試聲音的探測一般導(dǎo)致照明裝置140-149通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170 (圖1)將信號發(fā)送到例如照明控制系統(tǒng)160。信號可以是例如探測通知消息，除了其它數(shù)據(jù)之外，其包括例如時(shí)間戳、指示設(shè)備類型的設(shè)備ID (諸如照明裝置140-149)、指示聲音的探測的操作碼、聲音水平以及聲音持續(xù)時(shí)間。
[0054]調(diào)試者200 (圖2)可以基本上沿著根據(jù)建筑規(guī)劃100的規(guī)定的調(diào)試路徑300走動(dòng)。調(diào)試者200 (圖2)沿著規(guī)定的調(diào)試路徑300所邁出的每一步生成腳步聲。腳步聲由局部照明裝置140-149所標(biāo)識，使得可以例如通過比較每個(gè)照明裝置140-149處探測到的聲音的到達(dá)時(shí)間來標(biāo)識最近的照明裝置140-149。每個(gè)照明裝置140-149的位置可以根據(jù)建筑規(guī)劃100匹配到對應(yīng)的照明裝置140-149以使得能夠?qū)崿F(xiàn)要被調(diào)試的正確的控制連接，從而使得所調(diào)試的照明裝置能夠經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170 (圖1)被控制。
[0055]腳步聲取決于若干因素，例如地板的材料和調(diào)試者200 (圖2)穿著的鞋襪。在典型的應(yīng)用中，調(diào)試者200 (圖2)穿著鞋子，并且地板材料是硬的，例如木材、乙烯基材料、石材或瓷磚，這在工作場所和公共空間處是常見的。麥克風(fēng)信號的處理可以牽涉噪聲降低(例如基于背景噪聲的模型的噪聲降低)和動(dòng)態(tài)濾波以增加對步伐聲音相關(guān)的頻譜區(qū)域。實(shí)際的聲音探測方法可以是基于環(huán)境聲音識別領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員已知的若干可替換技術(shù)之一 O
[0056]甚至來自遠(yuǎn)距離的照明裝置的腳步聲和走動(dòng)的可靠識別也是可能的。距離可以基于例如鞋子類型、調(diào)試者200 (圖2)的單獨(dú)的走動(dòng)風(fēng)格以及由其它衣物(例如褲子腿)產(chǎn)生的聲音中的差異而變化。
[0057]當(dāng)調(diào)試者200 (圖2)在照明裝置140-149下面沿著規(guī)定路徑300走動(dòng)通過第一房間110時(shí)，制造了一系列離散的腳步聲，每個(gè)腳步典型地例如分開0.Sm。然而，不存在對更近或更遠(yuǎn)的腳步間距或無規(guī)律的腳步間距的反對。第一腳步310、第二腳步320和第三腳步330沿著規(guī)定路徑300來標(biāo)注。調(diào)試者200 (圖2)可以沿著規(guī)定路徑300以穩(wěn)定速度在照明裝置140-149下面從容不迫地走動(dòng)。每個(gè)腳步提供可由一個(gè)或多個(gè)照明裝置140-149聽到的聲音的點(diǎn)源。針對探測每個(gè)腳步310、320、330的每個(gè)照明裝置140-149記錄時(shí)間參考。腳步310、320、330離每個(gè)照明裝置越近，腳步聲從腳步310、320、330的位置行進(jìn)到照明裝置140-149花費(fèi)的時(shí)間越短。
[0058]兩個(gè)或更多的測量可以使得能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)照明裝置140-149的定位的建立。如下文進(jìn)一步描述的，可以使用使得能夠?qū)崿F(xiàn)到達(dá)的時(shí)間差的技術(shù)來計(jì)算每個(gè)照明裝置140-149的定位。
[0059]由沿著向下一連串照明裝置140-149的規(guī)定路徑300走動(dòng)的調(diào)試者200 (圖2)產(chǎn)生的腳步的調(diào)試聲音可以標(biāo)識其中照明裝置140-149的順序?？梢酝ㄟ^比較每個(gè)腳步的到達(dá)時(shí)間來確定每個(gè)位置。到腳步最近的照明裝置140-149探測到最早的到達(dá)時(shí)間，此后發(fā)生其它照明裝置140-149的探測。
[0060]典型的辦公室安裝可以使燈分離開3m。這種幾何結(jié)構(gòu)在圖2中示出，其中照明裝置140、141沿著3m高的天花板分開3m。從調(diào)試者200的腳步定位到相鄰燈的距離中的差異在O與1.25m之間變化。聲音的速度以340m/s行進(jìn)，所以從腳到照明裝置140、141的飛行時(shí)間中的1.25m差異導(dǎo)致到達(dá)時(shí)間中的3.7ms差異，其易于可探測。
[0061]圖3示出了用于要被調(diào)試的辦公室的照明規(guī)劃100。如先前所指出的，所指示的照明裝置140-149中的每一個(gè)配備有麥克風(fēng)。天花板的高度是在地板以上3m。調(diào)試者200(圖2)根據(jù)規(guī)定的調(diào)試路徑300在一連串照明裝置140到144下面走動(dòng)直到大體在末尾的照明裝置144下方，然后轉(zhuǎn)向走動(dòng)到照明裝置145并且轉(zhuǎn)向朝照明裝置149往回走通過辦公室。在該示例中，在3m分隔的網(wǎng)格中布置燈。當(dāng)調(diào)試者200 (圖2)沿著規(guī)定路徑300走動(dòng)時(shí)，腳步聲在離聲源7m范圍以上是可聽地可區(qū)分的。
[0062]第一腳步310、第二腳步320和第三腳步330沿著調(diào)試路徑300來指示。應(yīng)指出，第一腳步310和第二腳步320可能不是連續(xù)的。換言之，在第一腳步310與第二腳步320之間可能存在一個(gè)或多個(gè)介入腳步，但是從該分析省略了任何這樣的介入腳步以簡化描述。類似地，在第二腳步320與第三腳步330之間可能存在介入腳步。
[0063]在第一實(shí)施例下，提前知悉調(diào)試路徑300。因此，腳步310、320、330聲音的到達(dá)時(shí)間可以被用于在調(diào)試者200 (圖2)在每個(gè)照明裝置140-149下面走動(dòng)時(shí)并且最靠近每個(gè)探測到的腳步的照明裝置140-149明顯變得可區(qū)分時(shí)依次標(biāo)識照明裝置140-149。
[0064]優(yōu)選地，要被調(diào)試的每個(gè)照明裝置140-149可以向調(diào)試者200 (圖2)指示它已被標(biāo)識。例如，照明裝置140-149可以變暗或斷開以向調(diào)試者200 (圖2)指示它已被標(biāo)識。這還可以指示哪些照明裝置140-149已被調(diào)試以及哪些仍要被標(biāo)識。這樣，可以調(diào)試建筑規(guī)劃100上的每個(gè)照明裝置140-149。
[0065]圖4A-4C示出了三個(gè)實(shí)例，其圖示了在照明裝置140-149 (圖3)附近的第一腳步310、第二腳步320和第三腳步330的探測聲音的計(jì)時(shí)。每幅圖的右側(cè)是示出在這一連串照明裝置140-149 (圖3)下 面走動(dòng)的調(diào)試者200 (圖2)的定位的圖像。每幅圖的左側(cè)是如由照明裝置140-149所接收的每個(gè)腳步310、320、330的聲音的計(jì)時(shí)圖，其中Ttl表示腳步310、320,330的聲音抵達(dá)照明裝置140的時(shí)間，T1表示腳步310、320、330的聲音抵達(dá)照明裝置141的時(shí)間，并且1~2表示腳步310、320、330的聲音抵達(dá)照明裝置142的時(shí)間。類似地，!^表示腳步310、320、330的聲音抵達(dá)照明裝置148 (圖3)的時(shí)間，并且T9表示腳步310、320、330的聲音抵達(dá)照明裝置149 (圖3)的時(shí)間，盡管照明裝置定位148 (圖3)和149 (圖3)未在圖4A-4C中描繪。
[0066]如圖4A所示，第一腳步310由照明裝置140,141以及照明裝置149 (圖3)探測?；诼曇舻牡竭_(dá)時(shí)間，如由在時(shí)間T1和時(shí)間T9之前探測到的時(shí)間Ttl所示，照明裝置140明顯是最近的照明裝置。注意，其余照明裝置142-148可能不探測第一腳步310，或者第一腳步310的聲音水平可能不滿足照明裝置142-148的聲音閾值。
[0067]如圖4B所示，第二腳步320由照明裝置140、141、142以及照明裝置148 (圖3)、149 (圖3)探測。基于聲音的到達(dá)時(shí)間，如由在時(shí)間！\之前不久被探測的時(shí)間Ttl所示，照明裝置140最靠近第二腳步320。第二腳步320的聲音還在稍后的時(shí)間T9、T8和T2處被探測到，其對應(yīng)于位于比照明裝置140和141離第二腳步320相對更遠(yuǎn)的距離處的照明裝置149,148和142。其余照明裝置143-147不探測第二腳步320。圖4Β中的計(jì)時(shí)指示第二腳步320沿著調(diào)試路徑300 (圖3)剛好位于兩個(gè)照明裝置140、141之間的中點(diǎn)距離之前。
[0068]如圖4C所示，第三腳步330由照明裝置140、141、142以及照明裝置148 (圖3)、149 (圖3)探測?；诼曇舻牡竭_(dá)時(shí)間，如由在時(shí)間Ttl之前被探測的時(shí)間T1所示，照明裝置141現(xiàn)在最靠近第三腳步330。第三腳步330的聲音在稍后的時(shí)間T8、T9和T2處被探測至丨J，其對應(yīng)于位于離第三腳步320相對較大距離處的照明裝置148、149和142。其余照明裝置143-147不探測第三腳步330。圖4C中的計(jì)時(shí)指示第三腳步330沿著調(diào)試路徑300 (圖3)位于兩個(gè)照明裝置140、141之間的中點(diǎn)距離之后。
[0069]返回到圖3，通過比較沿著調(diào)試路徑300的每個(gè)腳步被照明裝置140-149所接收的相對時(shí)間，照明裝置140-149的位置可以與建筑規(guī)劃100上的定位相關(guān)。
[0070]圖4示出了多個(gè)測量可被用于發(fā)展以下理解:調(diào)試者200 (圖2)趨近每個(gè)照明裝置140-149，在每個(gè)照明裝置下方走動(dòng)(其中可以做出指派)并且然后調(diào)試者200 (圖2)在其它的照明裝置140-149變得更靠近聲源時(shí)后退。因此，單個(gè)測量可能不足以做出調(diào)試指派，但是每個(gè)相繼測量可以遞增地支持調(diào)試者200 (圖2)的移動(dòng)的理解。
[0071]調(diào)試聲音(例如腳步聲)可以被稱為初級調(diào)試聲音?？梢岳缡褂迷谧邉?dòng)期間產(chǎn)生特性聲音的特定鞋子來創(chuàng)建初級調(diào)試聲音。返回圖3，如果照明裝置140-149在調(diào)試者200(圖2)經(jīng)過照明裝置140-149時(shí)沒有發(fā)信號通知它已被標(biāo)識，那么調(diào)試者200 (圖2)可以創(chuàng)建次級調(diào)試聲音。例如，調(diào)試者200 (圖2)可以在照明裝置140-149下面停止并且在地板上跺腳或在該地點(diǎn)走動(dòng)。類似地，如果發(fā)生差錯(cuò)并且錯(cuò)誤的照明裝置140-149被指派，那么調(diào)試者200 (圖2)可以制造次級調(diào)試聲音(或者可替換地制造三級調(diào)試聲音)以停止該過程或者撤銷過去的指派。例如，調(diào)試者200 (圖2)可以第一次擊掌來撤銷指派，將其自身重定位并且第二次擊掌以在適當(dāng)定位處重啟調(diào)試過程，從而修正未預(yù)料到的或者出錯(cuò)的調(diào)試指派。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，不同的可區(qū)分的聲音可以被用于發(fā)信號通知在調(diào)試過程期間可能發(fā)生的各種事件或狀況。
[0072]第一實(shí)施例的變體可以使用不同的調(diào)試聲音。例如，雖然將腳步聲用作調(diào)試聲音來描述第一實(shí)施例，但是不存在對使用其它調(diào)試聲音發(fā)生器的反對，所述其它調(diào)試聲音發(fā)生器例如哨子、小型手持揚(yáng)聲器或蜂窩電話或智能電話。對于智能電話而言，調(diào)試聲音的回放可以是連續(xù)或者重復(fù)的聲音、由用戶交互所觸發(fā)的聲音，或者由某個(gè)測量所觸發(fā)的聲音，例如將使聲音發(fā)射與人員在走動(dòng)期間的移動(dòng)同步的加速度計(jì)讀數(shù)。
[0073]使用在較靠近揚(yáng)聲器的地板以上升高的聲源，使得聲音發(fā)生器離麥克風(fēng)的橫向位移成比例地大于垂直位移可能存在幾何優(yōu)勢。另外的幾何優(yōu)勢可以通過將調(diào)試聲音發(fā)生器定位在較靠近照明裝置的高處來實(shí)現(xiàn)，例如將調(diào)試聲音發(fā)生器承載在桿上。使用腳步聲作為調(diào)試聲音可能存在優(yōu)勢。例如，腳步聲不是移動(dòng)的聲源，因此可以在探測過程中忽視多普勒效應(yīng)。特別地，如由所有照明裝置所探測的，調(diào)試聲音的頻率將基本上是類似的，而不管調(diào)試者200 (圖2)正在移動(dòng)與否或者調(diào)試者200 (圖2)關(guān)于每個(gè)照明裝置140-149正在移動(dòng)的方向如何。此外，腳步聲總是從固定高處、地板發(fā)出，這可以簡化在比較來自不同位置中的腳步的聲波所行進(jìn)的距離中牽涉的幾何結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)指出，調(diào)試聲音之間的時(shí)間間隔不必是規(guī)律或已知的。
[0074]不存在對除腳之外的身體的其它部分(例如手)產(chǎn)生調(diào)試聲音的反對。調(diào)試者200(圖2)還可以攜帶特別是安裝在其鞋子之一上或者其鞋子之一中的聲音發(fā)生器，使得地板的紋理對于創(chuàng)建特定的調(diào)試聲音無關(guān)緊要。而且，可以制造特別設(shè)計(jì)的鞋子，使得走動(dòng)的動(dòng)作導(dǎo)致鞋子制造機(jī)械聲音(例如啁啾聲)，其在音調(diào)和振幅上一致并且比腳步聲更易于探測。[0075]系統(tǒng)
用于施行本文所描述的功能性的系統(tǒng)可以是計(jì)算機(jī)，其示例在圖5的示意圖中示出。系統(tǒng)500可以包括在照明控制系統(tǒng)160 (圖3)中，或者可以從照明控制系統(tǒng)160 (圖3)分離。系統(tǒng)500包含處理器502、存儲(chǔ)設(shè)備504、具有存儲(chǔ)在其中的限定上述功能性的軟件508的存儲(chǔ)器506、輸入和輸出(I/O)設(shè)備510 (或外圍設(shè)備)，以及局部總線，或者允許系統(tǒng)500內(nèi)的通信的本地接口 512。本地接口 512可以是，例如但不限于，一個(gè)或多個(gè)總線或其它的有線或無線連接，如本領(lǐng)域中已知的。本地接口 512可以具有附加的元件，其為了簡化而被省略，諸如控制器、緩沖器(高速緩存)、驅(qū)動(dòng)器、中繼器以及接收器，以使得能夠?qū)崿F(xiàn)通信。另外，本地接口 512可以包括地址、控制和/或數(shù)據(jù)連接以使得能夠?qū)崿F(xiàn)前述組件之中的適當(dāng)通信。
[0076]處理器502是用于運(yùn)行特別是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器506中的軟件的硬件設(shè)備。處理器502可以是任何定制的或者商業(yè)上可得到的單核或多核處理器、中央處理單元(CPU)、與本系統(tǒng)500相關(guān)聯(lián)的若干處理器之中的輔助處理器、基于半導(dǎo)體的微處理器(以微芯片或芯片集的形式)、宏處理器或者一般地用于運(yùn)行軟件指令的任何設(shè)備。
[0077]存儲(chǔ)器506可以包括以下中的任何一個(gè)或組合:易失性存儲(chǔ)器元件(例如，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，諸如DRAM、SRAM、SDRAM等))以及非易失性存儲(chǔ)器元件(例如，ROM、硬驅(qū)動(dòng)、磁帶、CDROM等)。此外，存儲(chǔ)器506可以并入電子、磁性、光學(xué)和/或其它類型的存儲(chǔ)媒體。注意，存儲(chǔ)器506可以具有分布式架構(gòu)，其中各種組件彼此遠(yuǎn)程地安置，但是可以由處理器502訪問。
[0078]依照本發(fā)明，軟件508限定由系統(tǒng)500執(zhí)行的功能性。存儲(chǔ)器506中的軟件508可以包括一個(gè)或多個(gè)分離的程序，其中的每一個(gè)包含用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)500的邏輯功能的可執(zhí)行指令的有序表，如下文所描述的。存儲(chǔ)器506可以包含操作系統(tǒng)(0/S)520。操作系統(tǒng)本質(zhì)上控制系統(tǒng)500內(nèi)的程序的運(yùn)行，并且提供調(diào)度、輸入-輸出控制、文件和數(shù)據(jù)管理、存儲(chǔ)器管理以及通信控制和有關(guān)的服務(wù)。
[0079]I/O設(shè)備510可以包括輸入設(shè)備，例如但不限于，鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、麥克風(fēng)等。另夕卜，I/O設(shè)備510還可以包括輸出設(shè)備，例如但不限于，打印機(jī)、顯示器等。最后，I/O設(shè)備510還可以包括經(jīng)由輸入和輸出二者通信的設(shè)備，例如但不限于，調(diào)制器/解調(diào)器(調(diào)制解調(diào)器；用于訪問另一設(shè)備、系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò))、射頻(RF)收發(fā)器或其它的收發(fā)器、電話接口、網(wǎng)橋、路由器或其它設(shè)備。
[0080]當(dāng)系統(tǒng)500在操作中時(shí)，處理器502被配置成運(yùn)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器506內(nèi)的軟件508，以將數(shù)據(jù)傳送至存儲(chǔ)器506和從存儲(chǔ)器506傳送數(shù)據(jù)，并且依據(jù)軟件508 —般地控制系統(tǒng)500的操作，如上文所解釋的。
[0081]數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口 530與局部總線512通信。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口 530可以與例如照明控制系統(tǒng)160 (圖1)通信，并且傳送由照明控制系統(tǒng)從照明裝置140-149 (圖1)和控制器120(圖1)在通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170 (圖1)傳送時(shí)積累的數(shù)據(jù)?？商鎿Q地，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口 530可以與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170 (圖1)通信，并且因此直接與同數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170 (圖1)通信的任何設(shè)備通信，例如，照明裝置140-149 (圖1)和控制器120 (圖1)。
[0082]照明裝置位置計(jì)算可以由集中處理器502執(zhí)行，或者可以由可以本地于彼此或沿網(wǎng)絡(luò)分布的使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口 530進(jìn)行通信的兩個(gè)或更多處理器502來執(zhí)行。[0083]由于與每個(gè)照明裝置140-149(圖3)處的調(diào)試聲音的探測時(shí)間(大約幾毫秒)相比，調(diào)試聲音之間的時(shí)間典型地非常長(大約幾秒)，因此區(qū)分不同的脈沖聲音事件是相對簡單的?？梢杂?jì)算每個(gè)照明裝置140-149 (圖3)離調(diào)試聲音的位置的相對距離。在第一實(shí)施例中，其中規(guī)定了調(diào)試路徑300 (圖3)，每個(gè)相繼聲音事件基本上沿著調(diào)試路徑300 (圖3)發(fā)生。當(dāng)處理器確定照明裝置140-149 (圖3)相對于建筑規(guī)劃100 (圖3)的位置時(shí)，由定位的照明裝置140-149 (圖3)所探測的所有未來聲音可以用作已知的參考點(diǎn)，這進(jìn)一步簡化了針對到目前為止尚未定位的照明裝置的位置計(jì)算。
[0084]利用同步的照明裝置探測沿著規(guī)定路徑的有限持續(xù)時(shí)間的調(diào)試聲音的調(diào)試方法 用于根據(jù)建筑規(guī)劃利用聲音調(diào)試照明裝置的示例性方法的第一實(shí)施例假定調(diào)試者正
在生成一系列有限持續(xù)時(shí)間的調(diào)試聲音(例如腳步聲)，同時(shí)沿著對應(yīng)于建筑規(guī)劃的規(guī)定路徑行進(jìn)。每個(gè)照明裝置的位置基于計(jì)算每個(gè)調(diào)試聲音到照明裝置的飛行時(shí)間來確定，其中假定最靠近每個(gè)調(diào)試聲音的照明裝置最先探測到調(diào)試聲音。
[0085]返回圖1，第一實(shí)施例假定照明裝置140-149被同步到公共時(shí)間源。照明裝置140-149可以每一個(gè)具有本地處理器，其中本地處理器與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)170中的其它處理器同步，使得指派到探測到的聲音的時(shí)間戳相對于彼此是同步的。可替換地，時(shí)間戳可能并不由本地處理器添加。而是，每個(gè)照明裝置140-149可以生成到例如在照明控制系統(tǒng)160中的集中處理器的消息，其指示照明裝置140-149已探測到調(diào)試聲音，并且集中處理器然后將時(shí)間戳附到所接收的消息。消息標(biāo)識發(fā)送照明裝置，例如照明裝置的物理地址。在這種情況下，照明裝置探測到聲音與照明裝置將消息發(fā)送到集中處理器的時(shí)間之間的相對延遲可以非常小，或者可以跨所有麥克風(fēng)非常一致以保持來自每個(gè)器具的相對計(jì)時(shí)。
[0086]圖6是第一示例性調(diào)試方法的流程圖600。應(yīng)當(dāng)指出，流程圖中的任何過程描述或塊應(yīng)當(dāng)理解為表示包括用于實(shí)現(xiàn)過程中的特定邏輯功能的一個(gè)或多個(gè)指令的模塊、段、代碼部分或步驟，并且可替換的實(shí)現(xiàn)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，其中功能可以脫離所示出或討論的順序來施行，包括基本上同時(shí)或以相反順序，這取決于所牽涉的功能性，如將由本發(fā)明的領(lǐng)域中的技術(shù)人員所合理理解的。
[0087]調(diào)試者200 (圖2)沿著規(guī)定的路徑走動(dòng)，如塊610所示。規(guī)定的路徑優(yōu)選地將調(diào)試者200 (圖2)引導(dǎo)接近要被調(diào)試的器具。如先前所指出的，器具可以是，例如但不限于，照明裝置、光控制和/或傳感器。調(diào)試者200 (圖2)周期性地生成例如腳步聲的調(diào)試聲音。如塊620所示，每個(gè)器具探測器具的鄰近區(qū)域中的調(diào)試聲音，并且將對應(yīng)探測時(shí)間的時(shí)間戳指派給調(diào)試聲音。標(biāo)識和比較對應(yīng)于特定調(diào)試聲音的最早的兩個(gè)時(shí)間戳，如塊630所示。如果最早的兩個(gè)時(shí)間之間的差超過時(shí)間閾值，那么調(diào)試聲音可以被認(rèn)為是已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)最靠近沿著規(guī)定路徑的建筑規(guī)劃中的第一器具，如決定塊640所示。相反，如果前兩個(gè)時(shí)間戳之間的時(shí)間差低于時(shí)間閾值，那么調(diào)試聲音最靠近哪個(gè)器具可能是不清楚的，并且可以忽視對應(yīng)于調(diào)試聲音的數(shù)據(jù)而以后續(xù)調(diào)試聲音取代。
[0088]對應(yīng)于沿著調(diào)試路徑的下一個(gè)未指派器具的建筑規(guī)劃中的器具與探測到具有最早時(shí)間戳的調(diào)試聲音的器具相關(guān)聯(lián)，如塊650所示。該器具從而被認(rèn)為已被調(diào)試，并且然后該器具例如通過變暗或關(guān)斷來在視覺上指示指派，如塊660所示。如果所有器具已被指派，如決定塊670所示，那么過程結(jié)束。如果一個(gè)或多個(gè)器具尚未被指派，那么調(diào)試者200 (圖2)沿著調(diào)試路徑前進(jìn)，如塊610所示。[0089]利用不同步的照明裝置探測沿著規(guī)定路徑的有限持續(xù)時(shí)間的調(diào)試聲音的調(diào)試方法
第一示例性方法假定探測調(diào)試聲音的器具之間的時(shí)間同步。使用同步來使得每個(gè)接收到的聲音的到達(dá)時(shí)間可以被報(bào)告給中央處理器，其然后可以直接處理所測量的時(shí)間戳以計(jì)算出照明器具的物理關(guān)系。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟悉的，可以通過若干措施(例如使用主時(shí)鐘或使用獨(dú)立時(shí)鐘)來完成同步。然而，如果每個(gè)器具中的獨(dú)立時(shí)鐘與所有其它器具中的那些不同步，那么可能實(shí)現(xiàn)足夠的計(jì)時(shí)精度以準(zhǔn)確地比較在不同的器具處所測量的事件并不可能。
[0090]用于根據(jù)規(guī)定的路徑利用聲音調(diào)試器具的第二示例性方法實(shí)施例并不假定器具是同步的。第二實(shí)施例利用以下事實(shí):用于在該相同器具處測量的其它事件的任何時(shí)間戳是可比較的，而即便由相鄰器具測量的事件也不是可比較的。這假定用于每個(gè)器具的時(shí)鐘的漂移在調(diào)試過程的時(shí)期內(nèi)是可忽略的。換言之，沒有特定的時(shí)鐘滴答地走得顯著快于或慢于其它時(shí)鐘，即便它們被預(yù)期為示出不同的時(shí)間。作為類比，示出華盛頓和東京中的本地時(shí)間的時(shí)鐘將被預(yù)期示出不同于格林威治中的類似時(shí)鐘的時(shí)間，然而據(jù)推測，盡管如此，但是所有三個(gè)時(shí)鐘以相同速率滴答地走。
[0091]在第二實(shí)施例下，由于用于每個(gè)器具的時(shí)鐘以相對于彼此基本上相同的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，因此在每個(gè)分離的器具處接收到的調(diào)試聲音之間的間隔可以被測量并且與由具有獨(dú)立時(shí)鐘的相鄰器具測量的間隔進(jìn)行比較。
[0092]當(dāng)調(diào)試者200 (圖2)向特定的器具移動(dòng)時(shí)，在離該器具某個(gè)距離處，其中所述距離顯著地大于該器具在地板上方的高度，到達(dá)器具處的相繼腳步聲之間的時(shí)間間隔小于由腳步產(chǎn)生的聲音處的間隔。這是因?yàn)楫?dāng)調(diào)試者200 (圖2)趨近器具時(shí)聲音行進(jìn)的距離隨著每個(gè)相繼腳步而降低。
[0093]相反地，當(dāng)調(diào)試者移動(dòng)遠(yuǎn)離器具超出顯著大于器具在地板上方的高度的距離時(shí)，到達(dá)器具的聲音之間的間隔變得稍微大于產(chǎn)生聲音處的間隔。
[0094]當(dāng)調(diào)試者經(jīng)過特定的器具下方時(shí)(參見圖7)，間隔從小于生成間隔轉(zhuǎn)變成大于生成間隔。
[0095]可以通過比較相繼聲音之間的間隔的每個(gè)器具的測量來建立器具的相對定位?？梢岳缤ㄟ^中央控制器或者通過自身成對或成組地操作的器具來做出該比較。例如，如果第一器具測量到小于由第二器具所測量的第二間隔的第一間隔，那么可以確定調(diào)試者正向第一器具移動(dòng)并且遠(yuǎn)離第二器具。
[0096]當(dāng)調(diào)試者在房間周圍移動(dòng)時(shí)，這些比較結(jié)果根據(jù)調(diào)試者去的地方而改變。如果調(diào)試者經(jīng)過燈的序列下面，那么每個(gè)燈將依次在走向和遠(yuǎn)離條件之間轉(zhuǎn)變，從而允許序列被確定。這允許照明布局被建立，即使調(diào)試者跟隨先前不被處理器所知悉的任意路徑。
[0097]如果針對每個(gè)腳步的間隔以從最小到最大的順序列出，那么靠近列表的一端的那些器具可以被假定為遠(yuǎn)離列表的另一端處的那些而定位。當(dāng)調(diào)試者前進(jìn)時(shí)，一些器具將從例如列表的小端向大端或者從列表的大端向列表的小端轉(zhuǎn)變，其指不從列表的一端移動(dòng)到另一端的器具在接近做出類似的最新轉(zhuǎn)變的其它器具。
[0098]在間隔的分類表的中間的器具在一些實(shí)例中可以是當(dāng)調(diào)試者經(jīng)過器具下方或附近時(shí)正經(jīng)歷轉(zhuǎn)變的設(shè)備。更常見地，這樣的器具要到調(diào)試者的當(dāng)前路徑的一側(cè)或另一側(cè)，這樣的相對運(yùn)動(dòng)是附帶的(tangential)。
[0099]例如，對于遠(yuǎn)離或者向著在天花板高度的十倍附近的距離處的器具的直接運(yùn)動(dòng)而言，腳步聲到達(dá)之間的間隔以大致15ms變化。這恰好在實(shí)際的、便宜的處理設(shè)備的測量能力之內(nèi)。
[0100]探測沿著規(guī)定路徑的連續(xù)聲音的調(diào)試方法
第一和第二實(shí)施例描述了使用飛行時(shí)間計(jì)算來定位可以一般描述為有限持續(xù)時(shí)間的聲音的調(diào)試聲音。這樣，在第一和第二實(shí)施例下，通過比較從聲源到器具的調(diào)試聲音的飛行時(shí)間來定位器具。在第三示例性方法實(shí)施例下，采用生成基本上連續(xù)的已知頻率的音調(diào)的聲音發(fā)生器。根據(jù)建筑規(guī)劃沿著通過器具的規(guī)定路徑移動(dòng)聲音發(fā)生器。應(yīng)當(dāng)指出，雖然第三實(shí)施例下的聲音發(fā)生器一般被描述為生成連續(xù)的音調(diào)，但是不存在對創(chuàng)建不連續(xù)的音調(diào)(例如周期性音調(diào))的聲音發(fā)生器的反對，只要音調(diào)的頻率是固定的即可。
[0101]第三實(shí)施例使用恒定的音調(diào)振蕩器來影響多普勒效應(yīng)。根據(jù)多普勒效應(yīng)，如果聲源趨近接收器，那么音調(diào)的感知音高(頻率)較高，并且如果聲源移動(dòng)遠(yuǎn)離接收器，那么其較低。在第三實(shí)施例下，器具探測恒定音調(diào)的頻率中的改變而不是探測如在第一和第二實(shí)施例下的有限持續(xù)時(shí)間的聲音的到達(dá)時(shí)間。
[0102]用于音調(diào)的感知頻率的一般方程由等式3給出，..C土 V./=——二爲(wèi)(等式3)
【權(quán)利要求】
1.一種用于根據(jù)具有第一映射位置和第二映射位置的建筑規(guī)劃(100)自動(dòng)調(diào)試具有第一麥克風(fēng)的第一器具(140)和具有第二麥克風(fēng)的第二器具(141)的方法,所述方法包括以下步驟: 在第一位置(310)處生成第一聲音； 通過所述第一麥克風(fēng)并且通過所述第二麥克風(fēng)探測所述第一聲音； 在第二位置(320)處生成第二聲音； 通過所述第一麥克風(fēng)并且通過所述第二麥克風(fēng)探測所述第二聲音；以及 將所述第一器具與所述第一映射位置相關(guān)聯(lián)。
2.權(quán)利要求1的方法，還包括將所述第二器具與所述第二映射位置相關(guān)聯(lián)的步驟。
3.權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟: 當(dāng)所述第一麥克風(fēng)探測到所述第一聲音時(shí)記錄第一時(shí)間； 當(dāng)所述第二麥克風(fēng)探測到所述第一聲音時(shí)記錄第二時(shí)間； 當(dāng)所述第一麥克風(fēng)探測到所述第二聲音時(shí)記錄第三時(shí)間；以及 當(dāng)所述第二麥克風(fēng)探測到所述第二聲音時(shí)記錄第四時(shí)間； 其中所述將所述第一器具與所述第一映射位置相關(guān)聯(lián)部分地是基于所述第一、第二、第三和第四時(shí)間。
4.權(quán)利要求3的方法，還包括以下步驟: 基于所述第一時(shí)間，確定所述第一麥克風(fēng)與所述第一位置之間的第一距離； 基于所述第二時(shí)間，確定所述第二麥克風(fēng)與所述第一位置之間的第二距離； 基于所述第三時(shí)間，確定所述第一麥克風(fēng)與所述第二位置之間的第三距離；以及 基于所述第四時(shí)間，確定所述第二麥克風(fēng)與所述第二位置之間的第四距離。
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述第一位置和所述第二位置沿著任意路徑。
6.權(quán)利要求4的方法，還包括部分地基于所述第一、第二、第三和第四時(shí)間確定所述第一麥克風(fēng)與所述第二麥克風(fēng)之間的第五距離的步驟。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一位置和所述第二位置基本上沿著預(yù)定路徑。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一聲音是第一腳步聲，并且所述第二聲音是第二腳步聲。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一器具包括第一照明裝置，并且所述第二器具包括第二照明裝置。
10.權(quán)利要求8的方法，還包括利用通過所述第一照明裝置的可見響應(yīng)來確認(rèn)所述將所述第一器具與所述第一映射位置相關(guān)聯(lián)的步驟。
11.權(quán)利要求3的方法，其中所述第一器具還包括第一時(shí)鐘，并且所述第二器具還包括第二時(shí)鐘。
12.權(quán)利要求11的方法，還包括將所述第一時(shí)鐘與所述第二時(shí)鐘同步的步驟。
13.權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟: 生成第三聲音，其中所述第三聲音可聽地不同于所述第一聲音和所述第二聲音；以及 利用所述第一麥克風(fēng)探測所述第三聲音； 其中所述第一聲音可聽地與所述第二聲音基本上難以區(qū)分。
14.權(quán)利要求13的方法，還包括以下步驟:響應(yīng)于所述探測所述第三聲音，使所述第一器具與所述第一映射位置去關(guān)聯(lián)和/或結(jié)束所述自動(dòng)調(diào)試方法。
15.一種用于根據(jù)具有第一映射位置和第二映射位置的建筑規(guī)劃(100)自動(dòng)調(diào)試具有第一麥克風(fēng)的第一器具(140)和具有第二麥克風(fēng)的第二器具(141)的方法,所述方法包括以下步驟: 在第一位置(310)處利用音調(diào)發(fā)生器生成基本上固定頻率的音調(diào)； 通過所述第一麥克風(fēng)并且通過所述第二麥克風(fēng)探測所述音調(diào)； 將所述音調(diào)發(fā)生器移動(dòng)到第二位置(320)； 通過所述第一麥克風(fēng)探測所述音調(diào)的多普勒頻移；以及 將所述第一器具與所述第一映射位置相關(guān)聯(lián)。
16.一種用于根據(jù)具有第一映射位置和第二映射位置的建筑規(guī)劃(100)自動(dòng)調(diào)試器具(140-149)的系統(tǒng)，包括: 照明控制系統(tǒng)(160)，其與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(170)通信； 第一器具(140)，其包括與所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的第一麥克風(fēng)，其中所述第一器具被配置成將多個(gè)聲音(310，320，330)中的每一個(gè)的探測通知傳輸?shù)剿稣彰骺刂葡到y(tǒng)；以及 第二器具(141 )，其包括與所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的第二麥克風(fēng)，其中所述第二器具被配置成將所述多個(gè)聲音中的每一個(gè)的探測通知傳輸?shù)剿稣彰骺刂葡到y(tǒng)； 其中所述照明控制系統(tǒng)被配置成基于從所述第一器具和所述第二器具接收所述多個(gè)聲音的所述探測來將所述第一器具與所述第一映射位置相關(guān)聯(lián)并且將所述第二器具與所述第二映射位置相關(guān)聯(lián)。
17.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是被配置用于通過電力線傳送數(shù)據(jù)的有線網(wǎng)絡(luò)，所述電力線向所述第一器具、所述第二器具和所述照明控制系統(tǒng)提供動(dòng)力。
18.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是無線網(wǎng)絡(luò)。
19.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)聲音是腳步聲。
20.計(jì)算機(jī)可讀媒體，其被配置成施行用于根據(jù)具有第一映射位置和第二映射位置的建筑規(guī)劃(100)自動(dòng)調(diào)試具有第一麥克風(fēng)的第一器具(140)和具有第二麥克風(fēng)的第二器具(141)的方法，所述方法包括以下步驟: 接收多個(gè)聲音中的每一個(gè)通過所述第一器具的探測的通知； 接收所述多個(gè)聲音中的每一個(gè)通過所述第二器具的探測的通知；以及基于從所述第一器具和所述第二器具接收所述多個(gè)聲音的所述探測來將所述第一器具與所述第一映射位置相關(guān)聯(lián)并且將所述第二器具與所述第二位置相關(guān)聯(lián)。
【文檔編號】G01S11/16GK103947296SQ201280059145
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月30日
【發(fā)明者】P.R.西蒙斯, A.J.達(dá)維伊, A.S.赫馬, S.M.皮徹爾斯, R.M.亞爾特斯 申請人:皇家飛利浦有限公司