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熱量感測的制作方法

文檔序號:11890716閱讀:253來源:國知局
熱量感測的制作方法與工藝

本公開涉及室外空間的熱量感測以控制一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備。



背景技術(shù):

在當(dāng)前照明應(yīng)用中,能量效率是越來越重要的主題。減少照明系統(tǒng)的能量消耗的一種可能的方式是在沒有對象(即車輛或行人)存在于空間中時(shí)關(guān)斷或調(diào)暗其一個(gè)或多個(gè)光源,并且相反地在有對象存在于空間中時(shí)接通或調(diào)亮(多個(gè))光源。為了這樣做,必須檢測對象在相關(guān)空間中的存在。存在針對傳感器驅(qū)動的光控制系統(tǒng)的強(qiáng)烈需要,這是因?yàn)樗蛊洌ǘ鄠€(gè))光源的能量消耗降低下來,并且因而改進(jìn)成本節(jié)約和(多個(gè))光源的壽命的優(yōu)點(diǎn)。

常規(guī)熱量傳感器典型地測量某一接觸點(diǎn)的溫度。然而,隨著微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)方面的發(fā)展,熱電堆陣列傳感器可以測量指定區(qū)域的溫度而沒有向?qū)ο蟮娜魏谓佑|。已知的是使用熱電堆陣列傳感器來控制照明系統(tǒng)的(多個(gè))光源。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到,除了使用熱電堆陣列傳感器檢測對象的運(yùn)動以控制(多個(gè))光源之外,熱電堆陣列傳感器的輸出可以再用于確定關(guān)于照明系統(tǒng)周圍的場所的附加信息以提供對(多個(gè))光源的增強(qiáng)控制。

根據(jù)本文公開的一方面,提供了一種控制器,包括:用于控制一個(gè)或多個(gè)室外照明設(shè)備以光照室外環(huán)境的輸出;用于從包括多個(gè)溫度感測元件的溫度傳感器接收溫度信息的輸入;以及控制模塊,其配置成:使用從溫度傳感器所接收的溫度信息來檢測溫度傳感器的感測區(qū)中的運(yùn)動并且基于所檢測的運(yùn)動來控制一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備;以及使用從溫度傳感器所接收的溫度信息來檢測感測區(qū)中的環(huán)境的條件并且進(jìn)一步基于所檢測的條件來控制一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備。

控制模塊還可以配置成將對象分類為多個(gè)對象類型之一并且基于對象類型控制一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備。

在一個(gè)實(shí)施例中,所檢測的感測區(qū)中的環(huán)境的條件包括負(fù)載布局信息,其中控制模塊配置成基于所檢測的負(fù)載布局信息來控制一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備。

在一個(gè)實(shí)施例中,所檢測的感測區(qū)中的環(huán)境的條件包括天氣條件,其中控制模塊配置成:基于溫度傳感器的感測區(qū)中不存在對象時(shí)由溫度傳感器所測量的峰值溫度與溫度傳感器的感測區(qū)中存在對象時(shí)由溫度傳感器所測量的峰值溫度之比來檢測天氣條件;以及基于所檢測的天氣條件來控制一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備。

控制模塊可以配置成基于溫度傳感器的感測區(qū)中不存在對象時(shí)由溫度傳感器所測量的峰值溫度與溫度傳感器的感測區(qū)中存在對象時(shí)由溫度傳感器所測量的峰值溫度之比來適配其運(yùn)動檢測靈敏度。

在一個(gè)實(shí)施例中,控制模塊配置成基于(i)從耦合到控制模塊的另外溫度傳感器所接收的溫度信息或者(ii)從耦合到控制模塊的計(jì)時(shí)器所接收的日時(shí)信息來適配其運(yùn)動檢測靈敏度。

在一個(gè)實(shí)施例中,控制模塊配置成使用從溫度傳感器所接收的溫度信息來檢測感測區(qū)中的環(huán)境中的降雨并且基于所檢測的降雨來控制一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備。

在一個(gè)實(shí)施例中,所檢測的感測區(qū)中的環(huán)境的條件包括感測區(qū)中的表面上的滯水,其中控制模塊配置成基于所檢測的滯水來控制一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備。

在一個(gè)實(shí)施例中,所檢測的感測區(qū)中的環(huán)境的條件包括感測區(qū)中的表面上的水的吸收,其中控制模塊配置成基于所檢測的水吸收來控制一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備。

在一個(gè)實(shí)施例中,溫度傳感器是一維熱電堆陣列傳感器,并且控制模塊還配置成:基于從一維熱電堆陣列傳感器所接收的溫度信息來檢測一維熱電堆陣列傳感器的感測區(qū)中的對象的運(yùn)動;并且基于所檢測的運(yùn)動的方向來控制一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備。

根據(jù)本文公開的另一方面,提供了一種照明系統(tǒng),包括控制器、一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備和溫度傳感器。

溫度傳感器的感測區(qū)的取向可以使用耦合到溫度傳感器的取向控制構(gòu)件而基于所檢測的感測區(qū)中的環(huán)境的條件來控制。

溫度傳感器可以包括用于從遠(yuǎn)程源接收取向信息的輸入;并且基于所接收的取向信息來控制溫度傳感器的感測區(qū)的取向。

溫度傳感器可以例如是熱電堆陣列傳感器。

根據(jù)另外的方面,提供了一種用于控制一個(gè)或多個(gè)室外照明設(shè)備以光照環(huán)境的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括代碼,其體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上并且配置成以便在處理器上執(zhí)行時(shí):從包括多個(gè)溫度感測元件的溫度傳感器接收溫度信息;使用從溫度傳感器所接收的溫度信息來檢測溫度傳感器的感測區(qū)中的運(yùn)動并且基于所檢測的運(yùn)動來控制一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備;以及使用從溫度傳感器所接收的溫度信息來檢測感測區(qū)中的環(huán)境的條件并且進(jìn)一步基于所檢測的條件來控制一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備。

這些和其它方面將從下文中描述的實(shí)施例顯而易見。本公開的范圍不意圖由該發(fā)明內(nèi)容所限制或者限于必要地解決所指出的任何或全部缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方式。

附圖說明

為了更好地理解本公開并且示出實(shí)施例可以如何付諸實(shí)踐,參照附圖,其中:

圖1是照明系統(tǒng)的示意性框圖;

圖2a圖示了示例一維熱電堆陣列傳感器的像素;

圖2b圖示了示例二維熱電堆陣列傳感器的像素;

圖3圖示了二維熱電堆陣列傳感器的感測區(qū);

圖4a圖示了通過二維熱電堆陣列傳感器的車輛運(yùn)動檢測;

圖4b以圖形方式圖示了在車輛運(yùn)動檢測期間來自二維熱電堆陣列傳感器的每一個(gè)像素的溫度數(shù)據(jù)輸出;

圖5a圖示了通過二維熱電堆陣列傳感器的行人運(yùn)動檢測;

圖5b以圖形方式圖示了在行人運(yùn)動檢測期間來自二維熱電堆陣列傳感器的每一個(gè)像素的溫度數(shù)據(jù)輸出;

圖6a圖示了二維熱電堆陣列傳感器的感測區(qū);

圖6b圖示了在某一時(shí)間點(diǎn)來自二維熱電堆陣列傳感器的每一個(gè)像素的溫度數(shù)據(jù)輸出可以如何用于估計(jì)負(fù)載布局信息;

圖6c圖示了在某一時(shí)間段內(nèi)所收集的來自二維熱電堆陣列傳感器的每一個(gè)像素的溫度數(shù)據(jù)輸出可以如何用于估計(jì)負(fù)載布局信息;

圖7a-d圖示了在某一時(shí)間段內(nèi)所收集的來自二維熱電堆陣列傳感器的每一個(gè)像素的溫度數(shù)據(jù)輸出可以如何用于天氣條件;

圖8圖示了來自二維熱電堆陣列傳感器的像素的溫度數(shù)據(jù)輸出在某一時(shí)間段內(nèi)如何由于降雨而受影響;

圖9a和9b圖示了可以如何通過使用二維熱電堆陣列傳感器監(jiān)控場景的熱量特征來檢測道路上的水;

圖10圖示了一維熱電堆陣列傳感器的感測區(qū);以及

圖11以圖形方式圖示了在行人運(yùn)動檢測期間來自一維熱電堆陣列傳感器的每一個(gè)像素的溫度數(shù)據(jù)輸出。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參照圖1,其圖示了照明系統(tǒng)100的示意性框圖。

照明系統(tǒng)100包括耦合到包括多個(gè)溫度感測元件的溫度傳感器2的控制器1,以及以可操作成發(fā)射光來光照照明系統(tǒng)100的室外環(huán)境的一個(gè)或多個(gè)照明器的形式的一個(gè)或多個(gè)室外照明設(shè)備4。圖1將溫度傳感器2示出為熱電堆陣列傳感器。

熱電堆陣列傳感器是被動紅外輻射(IR)檢測器,其包括電氣連接的熱電偶對的序列以將熱量轉(zhuǎn)換成電氣能量。熱電堆陣列傳感器2包括布置為硅芯片上的像素的多個(gè)熱電堆。多個(gè)熱電堆可以布置成行以形成如圖2a中所示的一維熱電堆陣列200(包括像素p1-p4)??商鎿Q地,多個(gè)熱電堆可以布置在網(wǎng)格中以形成如圖2b中所示的二維熱電堆陣列250。網(wǎng)格可以包括例如總共包含16個(gè)像素(p1-p16)的4*4陣列、總共包含64個(gè)像素的8*8陣列、或者任何其它大小的陣列。將領(lǐng)會到,熱電堆陣列傳感器2可以是一維或二維的,包括任何數(shù)目的像素。

熱電堆陣列傳感器2提供表示針對每一個(gè)像素的真實(shí)溫度數(shù)據(jù)的輸出信號。熱電堆陣列傳感器2的輸出接口(輸出接口沒有在圖1中示出)可以包括例如I2C接口。控制器1包括經(jīng)由第一接口6a耦合到熱電堆陣列傳感器2的控制模塊5。因而,控制模塊5配置成經(jīng)由第一接口6a從熱電堆陣列傳感器2接收溫度信息。

控制模塊2還配置成通過經(jīng)由接口6b向(多個(gè))照明器4傳送適當(dāng)控制信號來控制從(多個(gè))照明器4發(fā)射的光的量。(多個(gè))照明器4配置成操作在多個(gè)操作狀態(tài)中,如將在本文中進(jìn)一步詳細(xì)描述的??刂破?的控制模塊5的功能性可以實(shí)現(xiàn)在存儲于包括一個(gè)或多個(gè)存儲介質(zhì)的存儲器上的代碼(軟件)中,并且布置用于在包括一個(gè)或多個(gè)處理單元的處理器上執(zhí)行。代碼配置成以便在從存儲器獲取并在處理器上執(zhí)行時(shí)實(shí)施依照以下討論的實(shí)施例的操作??商鎿Q地,并不排除控制模塊5的一些或全部功能性實(shí)現(xiàn)在專用硬件電路或者比如FPGA這樣的可配置硬件電路中。

如圖3中所圖示的,照明系統(tǒng)100可以放置在室外環(huán)境中,例如一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備4可以是適用于照明停車場和道路等的室外街燈300的組件。盡管圖3示出了完全集成到室外街燈300中的熱電堆陣列傳感器2,但是控制器和熱電堆陣列傳感器2中的一個(gè)或多個(gè)可以容納在與室外街燈300分離的單元中,即使是連接到室外街燈300的一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備4。

熱電堆陣列傳感器2使用透鏡(其可以集成到熱電堆陣列傳感器2中或者耦合到熱電堆陣列傳感器2)來測量與熱電堆陣列傳感器2相關(guān)聯(lián)的感測區(qū)(SR)302內(nèi)的溫度。熱電堆陣列傳感器2可以以某一幀頻率(例如10幀/秒或者1幀/秒)來測量其SR 302內(nèi)的溫度。

現(xiàn)在參照圖4a和4b,其圖示了如何通過包括4*4像素陣列的熱電堆陣列傳感器2來執(zhí)行對象的運(yùn)動檢測。在該示例中,對象是車輛。

場景402,404和406圖示了熱電堆陣列傳感器2的SR 302聚焦在道路上。

在場景402中,車輛在逼近,但是尚未進(jìn)入熱電堆陣列傳感器2的SR 302。在該時(shí)間(t1)處,針對每一個(gè)像素的溫度數(shù)據(jù)的樣本(樣本3)由熱電堆陣列傳感器2捕獲并且經(jīng)由接口6a供應(yīng)給控制模塊5?;诮邮盏皆摐囟葦?shù)據(jù),控制模塊5能夠標(biāo)識對應(yīng)于熱電堆陣列傳感器2的SR 302中不存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的溫度范圍并且控制(多個(gè))照明器4以操作在第一操作狀態(tài)中,在第一操作狀態(tài)期間,(多個(gè))照明器4通過以第一光照水平發(fā)射光來光照照明系統(tǒng)100的環(huán)境(這可以包括當(dāng)(多個(gè))照明器4不發(fā)射光時(shí),即(多個(gè))照明器4被關(guān)斷時(shí))。對本文中所使用的“光照水平”的引用是指來自(多個(gè))照明器4的光輸出的量。光照水平可以根據(jù)照度(以lux為單位)表述,即根據(jù)從(多個(gè))照明器4發(fā)射的入射在感興趣平面(例如道路表面)之上的光的量。將領(lǐng)會到,也可以使用其它光度學(xué)單元來表述來自(多個(gè))照明器4的光輸出的量。

當(dāng)車輛穿過熱電堆陣列傳感器2的SR 302(在場景404中示出)時(shí),針對每一個(gè)像素的溫度數(shù)據(jù)的樣本由熱電堆陣列傳感器2捕獲并且經(jīng)由接口6a供應(yīng)給控制模塊5。如在圖4a中所示,由像素陣列中的像素測量的溫度由于熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的車輛的存在而增大(由較亮陰影表示)。

控制模塊5配置成監(jiān)控從熱電堆陣列傳感器2所接收的溫度數(shù)據(jù)。如果由熱電堆陣列傳感器2的像素陣列的一個(gè)或多個(gè)像素測量的溫度數(shù)據(jù)已經(jīng)達(dá)到預(yù)確定的閾值溫度或者以預(yù)確定的量增大到熱電堆陣列傳感器2的SR 302中不存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度以上,則控制模塊5配置成控制(多個(gè))照明器4以操作在第二操作狀態(tài)中,在第二操作狀態(tài)期間,(多個(gè))照明器4通過以第二光照水平發(fā)射光來光照照明系統(tǒng)100的環(huán)境,第二光照水平高于第一光照水平。

在場景406中,車輛已經(jīng)離開熱電堆陣列傳感器2的SR 302。在該時(shí)間(t5)處,針對每一個(gè)像素的溫度數(shù)據(jù)的樣本(樣本7)由熱電堆陣列傳感器2捕獲并且經(jīng)由接口6a供應(yīng)給控制模塊5。在其期間由像素測量的溫度保持在以上溫度范圍中(沒有對象存在于熱電堆陣列傳感器2的SR 302中)的預(yù)確定時(shí)段之后,控制模塊5控制(多個(gè))照明器4以返回成操作在第一操作狀態(tài)期間,在第一操作狀態(tài)期間,(多個(gè))照明器4通過以第一光照水平發(fā)射光來光照照明系統(tǒng)100的環(huán)境。

圖4b圖示了在多個(gè)樣本之上由熱電堆陣列傳感器2的像素陣列中的十六個(gè)像素中的每一個(gè)所測量的溫度,特別地由像素陣列中的像素測量的溫度響應(yīng)于車輛穿過熱電堆陣列傳感器2的SR 302的增大。

盡管以上參照車輛穿過熱電堆陣列傳感器2的SR 302而描述了由熱電堆陣列傳感器2執(zhí)行的對象的運(yùn)動檢測,但是將領(lǐng)會到,除車輛之外的對象(例如行人)也可以穿過熱電堆陣列傳感器2的SR 302。

圖5a示出了場景502,504和506,其中行人逼近、進(jìn)入和離開聚焦在道路上的熱電堆陣列傳感器2的SR 302。

如在圖5a和5b中所示,行人的運(yùn)動檢測由包括4*4像素陣列的熱電堆陣列傳感器2以與用于檢測車輛的運(yùn)動相同的方式來執(zhí)行。

比較圖4b和5b,可以看出的是,由熱電堆陣列傳感器2在車輛穿過熱電堆陣列傳感器2的SR 302時(shí)所檢測的時(shí)空溫度特征不同于由熱電堆陣列傳感器2在行人穿過熱電堆陣列傳感器2的SR 302時(shí)所檢測的時(shí)空溫度特征。

如圖2中所示,控制模塊5可以耦合到存儲器3。存儲器3可以布置成存儲用于可以穿過熱電堆陣列傳感器2的SR 302的各種對象類型的時(shí)空溫度特征信息。通過比較所檢測的時(shí)空溫度特征與存儲在存儲器3中的時(shí)空溫度特征信息,控制模塊5可以配置成將對象分類為多個(gè)對象類型之一(例如車輛或行人)并且相應(yīng)地控制(多個(gè))照明器4。

例如,響應(yīng)于行人穿過熱電堆陣列傳感器2的SR 302(在場景504中示出),針對每一個(gè)像素的溫度數(shù)據(jù)的樣本由熱電堆陣列傳感器2捕獲并且經(jīng)由接口6a供應(yīng)給控制模塊5。如圖5a中所示,由像素陣列中的像素測量的溫度由于熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的行人的存在而增大??刂颇K5配置成監(jiān)控從熱電堆陣列傳感器2所接收的溫度數(shù)據(jù)。通過比較所檢測的時(shí)空溫度特征與存儲在存儲器3中的時(shí)空溫度特征信息,控制模塊5配置成將對象分類為行人并且由此控制(多個(gè))照明器4以操作在第二操作狀態(tài)中,在第二操作狀態(tài)期間,(多個(gè))控制器4通過以第二光照水平發(fā)射光來光照照明系統(tǒng)100的環(huán)境。

當(dāng)在熱電堆陣列傳感器2的SR 302中檢測到行人時(shí)的第二光照水平可以高于當(dāng)在熱電堆陣列傳感器2的SR 302中檢測到車輛時(shí)的第二光照水平??商鎿Q地,當(dāng)在熱電堆陣列傳感器2的SR 302中檢測到車輛時(shí)的第二光照水平可以高于當(dāng)在熱電堆陣列傳感器2的SR 302中檢測到行人時(shí)的第二光照水平。

因而可以看出的是,控制模塊5配置成取決于熱電堆陣列傳感器2的SR 302中所檢測的對象的類型來控制在檢測到對象時(shí)從(多個(gè))照明器4發(fā)射的光的增大水平。

發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到,除了使用熱電堆陣列傳感器2進(jìn)行如上所述的運(yùn)動檢測和對象分類之外,關(guān)于照明設(shè)施周圍的場景的附加細(xì)節(jié),特別地?zé)犭姸殃嚵袀鞲衅?的SR 302中的環(huán)境的條件,可以具有對照明基礎(chǔ)設(shè)施的直接價(jià)值。也就是說,從熱電堆陣列傳感器2接收的溫度信息可以由控制模塊5再使用以基于所檢測的熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的環(huán)境的條件來提供對(多個(gè))照明器4的增強(qiáng)控制。

在下文概述熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的環(huán)境的各種類型的條件,其可以由控制模塊5基于從熱電堆陣列傳感器2所接收的溫度信息來檢測。

現(xiàn)在參照圖6a,其示出圖示了熱電堆陣列傳感器2的SR 302聚焦在道路和人行道二者上的場景602。

瀝青(道路)和沙石(人行道)的不同材料性質(zhì)導(dǎo)致聚焦在人行道上的熱電堆陣列傳感器2的像素陣列的像素測量與聚焦在道路上的熱電堆陣列傳感器2的像素陣列的像素不同的溫度。

圖6b示出了捕獲在一個(gè)樣本中的熱電堆陣列傳感器2的像素陣列的每一個(gè)像素的所測量溫度。如可以在圖6b中看出的,由像素p14、p15和p16(聚焦在人行道上)測量的溫度低于由熱電堆陣列傳感器2的像素陣列的其余像素所測量的溫度。圖6c通過示出捕獲在多個(gè)樣本中的熱電堆陣列傳感器2的像素陣列的每一個(gè)像素的所測量溫度而圖示了在一段時(shí)間內(nèi)的這種效果。

控制模塊5可以配置成基于從熱電堆陣列傳感器2所接收的溫度數(shù)據(jù)來估計(jì)負(fù)載布局。例如,控制模塊5可以通過標(biāo)識由熱電堆陣列傳感器2的像素陣列的像素所測量的溫度中的差異來估計(jì)負(fù)載布局。

在照明系統(tǒng)100包括多個(gè)室外照明設(shè)備4的情況下,所估計(jì)的負(fù)載布局信息可以由控制模塊5使用以控制多個(gè)照明器。例如,控制模塊5可以控制室外照明設(shè)備4使得一些室外照明設(shè)備4以比其它高的光照水平發(fā)射光,使得入射在人行道上的光處于與入射在道路上的光不同(即更高或更低)的光照水平下。

控制器1可以耦合到具有其SR與熱電堆陣列傳感器2的SR 302的空間映射的一個(gè)或多個(gè)另外的傳感器(在圖1中沒有示出)。所估計(jì)的負(fù)載布局給出交通類型(馬路邊上的行人、道路上的車輛等)、交通速度和行進(jìn)方向的指示。該信息可以由控制模塊5使用以調(diào)諧一個(gè)或多個(gè)另外的傳感器。例如,該信息可以由控制模塊5使用以掩蔽/過濾一個(gè)或多個(gè)另外傳感器的處理,使得一個(gè)或多個(gè)另外傳感器響應(yīng)于僅具有特定/期望模式的對象(檢測在特定方向/速度限定內(nèi)的車輛,或者檢測在不同空間區(qū)域/分區(qū)上不同地運(yùn)動)。

熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的環(huán)境的天氣條件也可以由控制模塊5基于從熱電堆陣列傳感器2所接收的溫度數(shù)據(jù)來檢測。

特別地,控制模塊5能夠基于熱電堆陣列傳感器2的SR 302中不存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度與熱電堆陣列傳感器2的SR 302中存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度之比來標(biāo)識天氣條件。

返回參照圖4b,可以看出的是,在溫暖干燥的日子,控制模塊5可以標(biāo)識熱電堆陣列傳感器2的SR 302中不存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度為大概18.5℃,并且熱電堆陣列傳感器2的SR 302中存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度為大概21.5℃。

相比而言,如在圖7a和7b中所示,在多云的傍晚,控制模塊5可以標(biāo)識熱電堆陣列傳感器2的SR 302中不存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度為大概15℃,并且熱電堆陣列傳感器2的SR 302中存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度為大概19℃。

如在圖7c和7d中所示,在寒冷的清晨,控制模塊5可以標(biāo)識熱電堆陣列傳感器2的SR 302中不存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度為大概9℃,并且熱電堆陣列傳感器2的SR 302中存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度為大概17.5℃。

以上溫度值僅僅提供用于給出溫度讀數(shù)(以及熱電堆陣列傳感器2的SR 302中不存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度與熱電堆陣列傳感器2的SR 302中存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度之比)取決于天氣條件而改變的方式的指示并且不意圖以任何方式限制本公開。

取決于熱電堆陣列傳感器2的SR 302中不存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度與熱電堆陣列傳感器2的SR 302中存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度之比,控制模塊5可以配置成使(多個(gè))照明器4在操作于第一操作狀態(tài)中時(shí)所發(fā)射的光變化(調(diào)節(jié)第一光照水平)。因而,熱電堆陣列傳感器2的SR 302中不存在對象時(shí)由(多個(gè))照明器4發(fā)射的光的光照水平可以取決于熱電堆陣列傳感器2的SR 302的天氣條件而變化。

類似地,取決于熱電堆陣列傳感器2的SR 302中不存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度與熱電堆陣列傳感器2的SR 302中存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度之比,控制模塊5可以配置成使(多個(gè))照明器4在操作于第二操作狀態(tài)中時(shí)所發(fā)射的光變化(調(diào)節(jié)第二光照水平)。因而,熱電堆陣列傳感器2的SR 302中存在對象時(shí)由(多個(gè))照明器4發(fā)射的光的光照水平可以取決于熱電堆陣列傳感器2的SR 302的天氣條件而變化。

發(fā)明人還已經(jīng)認(rèn)識到,室外條件中的對象在一天期間暴露于太陽光的各種條件,由此對控制模塊5檢測熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的對象的運(yùn)動的方式具有影響。換言之,發(fā)明人已經(jīng)標(biāo)識出,熱電堆陣列傳感器2的魯棒性在日出和失落時(shí)段中降低,并且通過控制模塊5對熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的對象的運(yùn)動的可檢測性取決于環(huán)境溫度。這可能導(dǎo)致通過控制模塊5所丟失的運(yùn)動檢測,由此減低照明系統(tǒng)100的性能。

因而為了增大性能,控制模塊配置成基于以上所述的峰值溫度對比率來檢測熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的環(huán)境的天氣條件,并且基于所檢測的天氣條件,選擇必須由熱電堆陣列傳感器2的像素陣列的一個(gè)或多個(gè)像素測量的適當(dāng)閾值溫度以便使控制模塊5檢測熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的運(yùn)動并且控制(多個(gè))照明器4以操作于第二操作狀態(tài)中,在第二操作狀態(tài)期間,(多個(gè))照明器4通過以第二光照水平發(fā)射光來光照照明系統(tǒng)100的環(huán)境。

可替換地,控制模塊5配置成基于以上所述的峰值溫度對比率來檢測熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的環(huán)境的天氣條件,并且基于所檢測的天氣條件,選擇必須由熱電堆陣列傳感器2的像素陣列的一個(gè)或多個(gè)像素測量的適當(dāng)閾值溫度增大(在熱電堆陣列傳感器2的SR 302中不存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度以上)以便使控制模塊5檢測熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的運(yùn)動并且控制(多個(gè))照明器4以操作在第二操作狀態(tài)中,在第二操作狀態(tài)期間,(多個(gè))照明器4通過以第二光照水平發(fā)射光來光照照明系統(tǒng)100的環(huán)境。

因而將領(lǐng)會到,控制模塊5可以配置成基于所檢測的天氣條件來適配其運(yùn)動檢測靈敏度(相比于對象溫度對照場景中的背景溫度)。

盡管已經(jīng)在上文描述了SR 302中不存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度與SR 302中存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度之比可以用于適配運(yùn)動檢測靈敏度,但是控制模塊5可以從除熱電堆陣列傳感器2之外的其它源接收溫度信息。例如,溫度信息可以從耦合到控制模塊5的另外的溫度傳感器(沒有在圖1中示出)來獲取。可替換地,溫度信息可以基于從耦合到控制模塊5的計(jì)時(shí)器(沒有在圖1中示出)接收日時(shí)信息來估計(jì)。另外的溫度傳感器和計(jì)時(shí)器可以是控制器1的內(nèi)部組件。可替換地,另外的溫度傳感器和計(jì)時(shí)器可以在控制器1的外部。

熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的降雨也可以由控制模塊5基于從熱電堆陣列傳感器2所接收的溫度數(shù)據(jù)來檢測。參照圖8描述這一點(diǎn)。

圖8圖示了熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的對象的檢測如何受降雨的影響。特別地,圖8示出在沒有降雨期間以及在降雨期間對象保持在熱電堆陣列傳感器2的SR 302中時(shí)由熱電堆陣列傳感器2的像素陣列中的單個(gè)像素所測量的溫度。

在圖8中可以看出的是,相比于沒有降雨時(shí)的情況,在降雨期間,像素測量較低的溫度??刂颇K5配置成檢測由熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的對象的存在引起的所測量溫度中的增大何時(shí)已經(jīng)增大到比典型地由于熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的對象的存在而報(bào)告的增大溫度范圍低的溫度,以便檢測降雨。

取決于檢測熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的降雨,控制模塊5可以配置成使(多個(gè))照明器4在操作于第一操作狀態(tài)時(shí)所發(fā)射的光變化(調(diào)節(jié)第一光照水平)。因而,熱電堆陣列傳感器2的SR 302中不存在對象時(shí)由(多個(gè))照明器4所發(fā)射的光的光照水平可以取決于熱電堆陣列傳感器2的SR 302中所檢測的降雨而變化。

類似地,取決于檢測熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的降雨,控制模塊5可以配置成使(多個(gè))照明器4在操作于第二操作狀態(tài)中時(shí)所發(fā)射的光變化(調(diào)節(jié)第二光照水平)。因而,熱電堆陣列傳感器2的SR 302中存在對象時(shí)由(多個(gè))照明器4發(fā)射的光的光照水平可以取決于熱電堆陣列傳感器2的SR 302中所檢測的降雨而變化。

在圖8中示出的溫度值僅僅是示例并且不意圖以任何方式限制本公開。

熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的表面(例如道路)上的滯水(即水坑),以及到熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的表面中的水的吸收也可以由控制模塊5基于從熱電堆陣列傳感器2所接收的溫度數(shù)據(jù)來檢測。特別地,通過控制模塊5監(jiān)控表面的升溫/冷卻性質(zhì)。

圖9a圖示了控制模塊5可以如何通過檢測由熱電堆陣列傳感器2的像素陣列的像素集群所測量的溫度在由熱電堆陣列傳感器2的像素陣列的其余像素所測量的溫度范圍以下來檢測熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的表面(例如道路)上的滯水902。在圖9a中圖示的熱量特征圖示了聚焦于滯水902上的像素952如何報(bào)告比沒有聚焦于滯水902上的像素低的溫度(由較暗的陰影表示)。

隨時(shí)間的推移,滯水902將被吸收到熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的表面中。例如,瀝青表面上的水隨時(shí)間而被吸收到瀝青表面中。

水向熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的表面(例如道路)中的吸收也可以通過控制模塊5監(jiān)控從熱電堆陣列傳感器2所接收的溫度數(shù)據(jù)來檢測。

圖9b圖示了控制模塊5可以如何通過監(jiān)控由初始集群像素952所測量的溫度和由與初始像素集群952相鄰的熱電堆陣列傳感器2的像素陣列的像素所測量的溫度如何隨時(shí)間變化來檢測水向熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的表面(例如道路)中的吸收。

取決于檢測熱電堆陣列傳感器2的SR 302的表面上所滯留的水(或者表面中所吸收的水),控制模塊5可以配置成使(多個(gè))照明器4在操作于第一操作狀態(tài)中時(shí)所發(fā)射的光變化(調(diào)節(jié)第一光照水平)。因而,熱電堆陣列傳感器2的SR 302中不存在對象時(shí)由(多個(gè))照明器4所發(fā)射的光的光照水平可以取決于檢測熱電堆陣列傳感器2的SR 302的表面上所滯留的水(或者表面中所吸收的水)而變化。

類似地,取決于檢測熱電堆陣列傳感器2的SR 302的表面中所滯留的水(或者表面中所吸收的水),控制模塊5可以配置成使(多個(gè))照明器4在操作于第二操作狀態(tài)中時(shí)所發(fā)射的光變化(調(diào)節(jié)第二光照水平)。因而,熱電堆陣列傳感器2的SR 302中存在對象時(shí)由(多個(gè))照明器4所發(fā)射的光的光照水平可以取決于檢測熱電堆陣列傳感器2的SR 302的表面上所滯留的水(或者表面中所吸收的水)而變化。

因而,如上文所述,熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的環(huán)境的各種類型條件(道路布局、天氣條件、降雨、道路條件)可以由控制模塊5基于從熱電堆陣列傳感器2所接收的溫度信息來檢測并且用于控制(多個(gè))照明器4。

天氣條件、降雨信息和道路條件信息(即,涉及道路表面上所滯留的水和所吸收的水的信息)可以由控制器1經(jīng)由接口(在圖1中沒有示出)報(bào)告給外部服務(wù)(即,天氣監(jiān)控站或者高速公路管理站)以提醒人們熱電堆陣列傳感器2的環(huán)境中的條件。

熱電堆陣列傳感器2的SR 302可以可選地使用耦合到熱電堆陣列傳感器2的取向控制構(gòu)件(沒有在圖1中示出)可控制,其中取向控制構(gòu)件配置成取決于熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的環(huán)境的條件(道路布局、天氣條件、降雨、道路條件)來控制熱電堆陣列傳感器2的SR 302。取向控制構(gòu)件可以包括一個(gè)或多個(gè)電機(jī)馬達(dá)。

可替換地或者此外,熱電堆陣列傳感器2可以包括輸入(沒有在圖1中示出),可以經(jīng)由該輸入從遠(yuǎn)程源接收取向信息使得熱電堆陣列傳感器2的SR 302可以受監(jiān)控以及校正或補(bǔ)償。

在以上所述實(shí)施例中,熱電堆陣列傳感器2可以是一維或二維的,包括任何數(shù)目的像素。

在某些道路拓?fù)渲校A(yù)期到對象的運(yùn)動在某一方向上。例如,在人行道橫道處預(yù)期到人員在人行橫道的界線內(nèi)運(yùn)動以穿過道路,沿人行道預(yù)期到人員在兩個(gè)預(yù)期方向之一上沿人行道運(yùn)動,以及預(yù)期到車輛在其行駛于高速公路上時(shí)在某一方向上運(yùn)動。

發(fā)明人已經(jīng)標(biāo)識出,當(dāng)與一維熱電堆陣列傳感器2相關(guān)聯(lián)的SR 302聚焦于這樣的道路拓?fù)渖蠒r(shí),一維熱電堆陣列傳感器2可以最佳地取向成使得控制模塊5能夠基于來自一維熱電堆陣列傳感器2的每一個(gè)像素的溫度數(shù)據(jù)輸出來估計(jì)一維熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的運(yùn)動方向(其原本要求二維熱電堆陣列傳感器)。

圖10圖示了在圖2a中示出的一維熱電堆陣列200的SR(包括像素p1-p4)。盡管圖10示出了完全集成到室外街燈1000中的一維熱電堆陣列200,但是控制器1和一維熱電堆陣列200中的至少一個(gè)可以容納在與室外街燈300分離的單元中,即便是連接到室外街燈300的一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備4。

為了圖示出可以如何從來自一維熱電堆陣列傳感器200的每一個(gè)像素的溫度數(shù)據(jù)輸出提取方向信息,我們參照示例場景,其中開始于圖10中的'A'所指示的位置的人員穿過道路到達(dá)圖10中的'B'所指示的位置(在第一方向上),并且然后在相反的方向上返回到位置'A'。

圖11示出了其中開始于位置A的人員穿過道路并且行進(jìn)穿過熱電堆陣列傳感器2的SR 302并到達(dá)位置B的場景1102,1104和1106(要指出的是,圖11沒有示出與人員穿過道路并從位置B返回到位置A有關(guān)的場景)。

左手邊的圖圖示了在多個(gè)樣本之上由一維熱電堆陣列200的像素陣列中的四個(gè)像素(p1-p4)中的每一個(gè)測量的溫度,特別地當(dāng)開始于位置A的人員穿過道路并且行進(jìn)穿過熱電堆陣列傳感器2的SR 302并到達(dá)位置B時(shí)由四個(gè)像素中的每一個(gè)所測量的溫度中的增大及隨后減小。

右手邊的圖圖示了在多個(gè)樣本之上由一維熱電堆陣列200的像素陣列中的四個(gè)像素(p1-p4)中的每一個(gè)所測量的溫度,特別地當(dāng)開始于位置B的人員穿過道路并且行進(jìn)穿過熱電堆陣列傳感器2的SR 302并到達(dá)位置A時(shí)由四個(gè)像素中的每一個(gè)所測量的溫度中的增大及隨后減小。

將領(lǐng)會到,在圖11右手邊的圖中示出的溫度測量結(jié)果比在圖11左手邊的圖中示出的那些較不均勻。這是由于以下事實(shí):在獲取圖11右手邊的圖中示出的溫度信息的實(shí)驗(yàn)中,相比于人員從位置A行進(jìn)到位置B時(shí)的情況,人員以較慢的速度從位置B行進(jìn)到位置A,并且人員在從位置B向位置A穿過道路時(shí)臨時(shí)停頓。

在一個(gè)實(shí)施例中,控制模塊5配置成基于標(biāo)識出陣列的像素報(bào)告所測量溫度中的增大的次序來估計(jì)一維熱電堆陣列傳感器200的SR 302中的運(yùn)動方向。例如,當(dāng)人員從位置A向位置B行進(jìn)時(shí),如在圖11左右邊的圖中所示,像素p4首先報(bào)告所測量溫度中的增大,接著是像素p3,然后是像素p2,并且最后是像素p1。然而,當(dāng)人員從位置B向位置A行進(jìn)時(shí),如在圖11右手邊的圖中所示,像素p1首先報(bào)告所測量溫度中的增大,接著是像素p2,然后是像素p3,并且最后是像素p4。

當(dāng)由像素測量的溫度已經(jīng)達(dá)到預(yù)確定的閾值溫度或者以預(yù)確定的數(shù)量增大到一維熱電堆陣列傳感器200的SR 302中不存在對象時(shí)由像素陣列中的像素所測量的峰值溫度以上時(shí),控制模塊5可以標(biāo)識該像素的所測量溫度的增大。

在該實(shí)施例中,在給定道路拓?fù)涞那闆r下,當(dāng)對象在一維熱電堆陣列傳感器200的SR 302中的對象的(多個(gè))預(yù)期運(yùn)動方向上運(yùn)動時(shí),控制模塊5具有陣列的像素報(bào)告所測量的溫度中的增大的次序的先驗(yàn)知識。控制模塊5配置成僅取決于檢測(多個(gè))預(yù)期方向上的運(yùn)動而控制(多個(gè))照明器4(基于陣列的像素報(bào)告所測量溫度中的增大的次序而標(biāo)識)。

串?dāng)_是指其中在一個(gè)像素處所接收的輻射向外輻射以影響相鄰像素的現(xiàn)象。相鄰像素之間的串?dāng)_影響在像素及其鄰居上觀察溫度讀數(shù)的方式。通常做出努力以最小化該串?dāng)_;然而,發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到,一維熱電堆陣列傳感器200的相鄰像素之間的時(shí)空串?dāng)_可以用于估計(jì)一維熱電堆陣列傳感器200的SR 302中的運(yùn)動方向。

也就是說,發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到,入射輻射的方向使一維熱電堆陣列傳感器200所經(jīng)歷的串?dāng)_變化,特別地串?dāng)_影響從像素輸出的所測量溫度增大的梯度以及從像素輸出的所測量溫度減小的梯度,并且入射輻射的方向使從一維熱電堆陣列傳感器200的像素輸出的所測量溫度增大和溫度減小的梯度變化。

在一個(gè)實(shí)施例中,控制模塊5配置成基于從一維熱電堆陣列傳感器200的像素輸出的所測量溫度增大和溫度減小的梯度來估計(jì)一維熱電堆陣列傳感器200的IR 302中的運(yùn)動方向。

在該實(shí)施例中,在給定道路拓?fù)涞那闆r下,當(dāng)對象在一維熱電堆陣列傳感器200的SR 302中的對象的(多個(gè))預(yù)期運(yùn)動方向上運(yùn)動時(shí),控制模塊5具有從一維熱電堆陣列傳感器200的像素輸出的所測量溫度增大和溫度減小的預(yù)期梯度的先驗(yàn)知識。控制模塊5配置成僅取決于檢測(多個(gè))預(yù)期方向上的運(yùn)動來控制(多個(gè))照明器4(基于從一維熱電堆陣列傳感器200的像素輸出的所測量溫度增大和溫度減小的梯度而標(biāo)識)。

在以上所述實(shí)施例中,為了使得一維熱電堆陣列傳感器200能夠用于估計(jì)一維熱電堆陣列傳感器2的SR 302中的運(yùn)動方向,一維熱電堆陣列傳感器200的取向應(yīng)當(dāng)在任一旋轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)上從其最靈敏的方向(其與預(yù)期方向相同)偏移角度。角度可以取決于一維熱電堆陣列傳感器200的靈敏度/效率而在0°<<90°的范圍中。

將領(lǐng)會到,已經(jīng)僅作為示例而描述了以上實(shí)施例。

盡管已經(jīng)在上文參照作為熱電堆陣列傳感器2的溫度傳感器而描述了實(shí)施例,但是實(shí)施例不限于使用這樣的傳感器作為溫度傳感器2。溫度傳感器2可以是包括多個(gè)溫度感測元件的任何傳感器,其提供表示針對每一個(gè)溫度感測元件的真實(shí)溫度數(shù)據(jù)的輸出信號。例如,溫度傳感器2可以包括級聯(lián)PIR元件的集合(例如在PIR窗簾運(yùn)動檢測器中)。

通過研究附圖、公開內(nèi)容和隨附權(quán)利要求,本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明時(shí),可以理解和實(shí)現(xiàn)對所公開的實(shí)施例的其它變形。在權(quán)利要求中,詞語“包括”不排除其它元件或步驟,并且不定冠詞“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或其它單元將履行在權(quán)利要求中記載的若干項(xiàng)的功能。在相互不同的從屬權(quán)利要求中記載某些措施的僅有事實(shí)不指示這些措施的組合不能用于獲益。計(jì)算機(jī)程序可以存儲/分布在適當(dāng)介質(zhì)上,諸如連同其它硬件一起供應(yīng)或者作為其部分供應(yīng)的光學(xué)存儲介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì),但是也可以以其它形式分布,諸如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或者其它有線或無線電信系統(tǒng)。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)解釋為限制范圍。

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