СПОСОБ ДЛЯ ВЫБОРА УПРАВЛЯЕМОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2015 года по МПК G08C17/02 H05B37/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к способу для выбора по меньшей мере одного из множества управляемых устройств. Настоящее изобретение также относится к управляющему устройству, использующему такой способ, и к системе, содержащей такое управляющее устройство и множество управляемых устройств.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В современных системах освещения, включающих в себя многочисленные источники света, выбор и управление источниками света обычно происходит с помощью стационарных устройств, например настенных панелей, содержащих переключатели. Переключатели используются для управления источниками света, например, чтобы включать/выключать их или уменьшать их яркость. В случае когда пользователь хочет изменить какое-либо освещение, пользователь должен вернуться к настенной панели. Конечно, пользователю нужно знать, какой переключатель управляет каким источником света. Однако часто у пользователя нет этой информации, так как переключатели или источники света не промаркированы. Такая ситуация особенно проблематична в случае многочисленных источников света и многочисленных переключателей, где переключатель, который управляет нужным источником света, обнаруживается методом проб и ошибок.

Последние разработки создали устройства дистанционного управления, излучающие направленный луч отбора, пригодный для выбора и регулирования источников света. Однако использование устройств дистанционного управления создает опасность случайного выбора устройства (например, источника света), отличного от нужного устройства. Поэтому нужно найти компромисс между простотой выбора устройства (предпочитая широкий луч отбора из пульта дистанционного управления) и предотвращением опасности выбора многочисленных устройств (предпочитая узкий луч отбора из пульта дистанционного управления).

US2003/0107888 раскрывает дистанционно управляемую модульную систему освещения, использующую направленный беспроводной пульт дистанционного управления для выборочной регулировки и программирования отдельных модулей освещения. Отдельные модули освещения могут выбираться для регулировки путем мгновенного указания пультом дистанционного управления на модуль освещения, который нужно регулировать. Последующие регулировки могут выполняться без наведения на лампу, позволяя сосредоточить внимание операторов на освещаемом объекте. Регулировки могут включать в себя включение/выключение, уменьшение яркости, изменение цвета и наведение света из источника света (то есть регулировку распределения света). Если модули освещения расставлены плотно, так что многочисленные модули выбираются направленным лучом отбора, то пульт дистанционного управления содержит дополнительное свойство, позволяющее пользователю циклически перемещаться по выбранным лампам путем многократного нажатия на кнопку выбора, пока светится индикатор на нужном ламповом модуле.

Однако может быть желательно предоставить улучшенный способ выбора по меньшей мере одного управляемого устройства, такого как источник света, из множества управляемых устройств.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с аспектом изобретения, вышеупомянутое по меньшей мере частично выполняется с помощью способа для выбора по меньшей мере одного из множества управляемых устройств, в котором каждое из управляемых устройств приспособлено для передачи различимого сигнала. Способ содержит этапы приема сигналов от множества управляемых устройств посредством множества приемных модулей, содержащихся в управляющем устройстве, таком как устройство дистанционного управления, где каждый приемный модуль отдельно обнаруживает вклад сигналов; определения ширины и угла падения для каждого из сигналов с использованием корреляции между разными вкладами сигнала; сравнения ширины и угла падения для каждого из сигналов с набором заранее установленных критериев и выбора по меньшей мере одного из множества управляемых устройств, лучше всего соответствующего набору заранее установленных критериев.

Неопубликованная заявителем заявка PCT/IB2009/052363, полностью включенная путем ссылки, раскрывает способ для выбора управляемого устройства из множества управляемых устройств путем: передачи сигнала от каждого из управляемых устройств в устройство дистанционного управления; определения углового отклонения между устройством дистанционного управления и каждым из управляемых устройств на основе угла падения сигнала, который принят управляемым устройством; и выбора управляемого устройства на основе углового отклонения. Однако когда множество управляемых устройств размещается в некотором строении, например, в комнате, сигналы могут отражаться, например, от стен. Поэтому иногда сигналы не только принимаются управляющим устройством по линии прямой видимости к управляемым устройствам, но также и из других направлений из-за зеркальных и/или ламбертовских отражений сигналов. Таким образом, если управляющее устройство выбирает управляемое устройство на основе угловых отклонений между управляющим устройством и различными управляемыми устройствами, то управляющее устройство может указывать в направлении, которое соответствует зеркальному отражению на стене, тогда как управляющее устройство "думает", что оно указывает на управляемое устройство, от которого исходит сигнал. Например, если первое управляемое устройство размещается рядом с отражением сигнала, исходящего от второго управляемого устройства, то может возникнуть ситуация, когда пользователь указывает управляющим устройством на первое управляемое устройство, а управляющее устройство случайно выбирает второе устройство, поскольку угол между управляющим устройством и отражением, ассоциированным со вторым управляемым устройством, меньше угла между управляющим устройством и сигналом от первого устройства.

Настоящее изобретение основывается на понимании того, что когда сигнал отражается на поверхности, например стене, это будет влиять на ширину сигнала (которая воспринимается приемником в управляющем устройстве). В частности, ширина будет увеличиваться после отражения. Проведены исследования отражений различных типов источников света на стенах путем съемки изображения источника света с помощью фотокамеры (то есть когда свет принимается по линии прямой видимости), а затем съемки изображения отражения того же источника света. Эти исследования показали, что отражения, как правило, имеют ширину, составляющую 40° в диаметре или больше, где ширина может измеряться, например, как угловое расстояние между точками, где интенсивность падает до 50% относительно максимума или полная ширина на половине максимума (FWHM), либо, если распределение света соответствует гауссову распределению, ширина может описываться стандартным отклонением последнего. Это обычно справедливо для указания местоположений, где пользователь стоит не слишком близко (>1 м) к стене, на которую указывает. С другой стороны, сами источники света обычно имеют ширину, равную лишь нескольким градусам или меньше в диаметре на расстояниях >0,5 м (то есть в поле зрения управляющего устройства источник света образует угол только в несколько градусов и соответственно имеет малую ширину). Таким образом, ширина отраженного сигнала обычно будет значительно шире аналогичного сигнала, принятого непосредственно от источника света (то есть по траектории линии прямой видимости). Соответственно, учитывая ширину принятых сигналов, можно подавить отражения в отношении самих устройств.

Сигналы могут быть, например, оптическими сигналами (например, инфракрасными), радиочастотными сигналами (например, 60 ГГц) или ультразвуковыми (>20 кГц). Предпочтительно, чтобы сигналы достаточно отличались от фонового шума, используя, например, псевдослучайные числовые последовательности. Кроме того, сигналы могут содержать ортогональные или квазиортогональные идентифицирующие коды, предоставляющие возможность использования идентифицирующих кодов со специальными свойствами взаимной корреляции для различения сигналов, которые исходят из разных управляемых устройств, посредством этого сокращая или устраняя помехи. Дополнительно в случае, когда управляемое устройство является лампой или светильником, содержащим набор светоизлучающих элементов, свет, исходящий из светоизлучающих элементов, может использоваться в качестве сигнала, посредством этого устраняя потребность в отдельном передатчике для этих сигналов.

Сравнение с набором заранее установленных критериев может быть таким, что выбирается управляемое устройство, имеющее сигнал малой ширины. Например, сравнение с набором заранее установленных критериев может быть таким, что не является выбираемым никакое управляемое устройство, имеющее сигнал с шириной, превышающей заранее установленное пороговое значение. Используя подходящее пороговое значение, можно исключить любое управляемое устройство, имеющее сигнал, который был отражен. В силу этого можно идентифицировать управляемые устройства, которые фактически располагаются в направлении указания управляющего устройства. Затем можно выбрать по меньшей мере одно из этих управляемых устройств в соответствии с одним или более дополнительными критериями. Пороговое значение может устанавливаться, например, для исключения управляемых устройств, имеющих сигнал с шириной, которая превышает 10°, или предпочтительнее с шириной, которая превышает 20°, например шириной, превышающей 40°.

В соответствии с вариантом осуществления, заранее установленное пороговое значение может быть функцией уровня сигнала у принятого сигнала, или, другими словами, сравнение с набором заранее установленных критериев может отдавать предпочтение управляемому устройству, имеющему сигнал с высоким уровнем сигнала. Преимущество состоит в том, что пороговое значение может быть приспособлено к типу сигнала, который передается управляемым устройством. Это дает возможность использовать способ также для сигналов, которые являются относительно широкими (также при неотраженных сигналах). Примером такого сигнала был бы свет, излученный "настенным светильником".

Сравнение с набором заранее установленных критериев может предпочтительно выбирать управляемое устройство, имеющее сигнал с малым углом падения. Например, критерием может быть то, что выбирается управляемое устройство, которое имеет сигнал с наименьшим углом падения (из числа управляемых устройств, которые являются выбираемыми). Преимущество состоит в том, что измеренные углы падения можно сделать нечувствительными к амплитуде сигналов. Следовательно, затухание сигнала (сигналов), например, из-за препятствий, таких как абажуры, не вредит возможности получать подходящую информацию об углах падения.

В соответствии с вариантом осуществления, каждый из приемных модулей может включать в себя фотодиод. В качестве альтернативы приемные модули могут быть пикселями в схемах формирования изображений, например, в фотокамере, такой как датчик на основе CCD (прибор с зарядовой связью) или датчик на основе CMOS (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник). Это дает возможность определять угол и ширину с использованием простых способов распознавания объектов.

Сравнение с набором заранее установленных критериев может быть таким, что не является выбираемым никакое управляемое устройство, которое имеет сигнал, для которого по меньшей мере один из вкладов сигнала ниже заранее установленного шумового порога. Это может подавить влияние источников шума, присутствующих в системе, например дробовой шум в фотодиодах, тепловой шум в схемах, усиливающих сигнал от фотодиода, и окружающий оптический или радиочастотный шум в комнате.

В соответствии с вариантом осуществления, ширина и/или угол падения сигнала могут определяться путем сопоставления целевого распределения (например, гауссова распределения), параметризованного углом смещения и шириной (и при желании амплитудой), с вкладами сигнала. Это дает возможность определять ширину и угол падения также из малого числа (например, трех) разных вкладов сигнала. Дальнейшее обсуждение в отношении сопоставления будет приведено ниже.

В соответствии с другим аспектом изобретения, предоставляется управляющее устройство для использования с множеством управляемых устройств, где каждое из управляемых устройств приспособлено для передачи различимого сигнала, при этом управляющее устройство содержит: множество приемных модулей, где каждый приемный модуль приспособлен для отдельного обнаружения вклада сигналов; и блок управления, выполненный с возможностью выполнения вышеописанного способа для выбора по меньшей мере одного из множества управляемых устройств. Этот аспект изобретения обеспечивает аналогичные преимущества, которые обсуждались выше относительно предыдущего аспекта изобретения. Кроме того, управляющее устройство в соответствии с настоящим изобретением может преимущественно включаться в систему, дополнительно содержащую множество управляемых устройств, приспособленных для передачи различимого сигнала.

В соответствии с одним вариантом осуществления, управляемые устройства могут быть источниками света, например лампами или светильниками, содержащими один или более светоизлучающих элементов. В таком варианте осуществления различимый сигнал может передаваться преимущественно посредством светоизлучающих элементов. Это устраняет потребность в отдельном передатчике.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения, предоставляется способ для использования в системе, содержащей управляющее устройство и множество управляемых устройств, где управляющее устройство приспособлено для передачи сигнала, содержащего множество вкладов различимого сигнала. Способ содержит этапы приема упомянутого сигнала посредством приемников, размещенных в множестве управляемых устройств; определения для каждого управляемого устройства, которое приняло сигнал, ширины и угла падения принятого сигнала с использованием корреляции между вкладами различимого сигнала; сравнения ширины и угла падения для принятых сигналов с набором заранее установленных критериев и выбора по меньшей мере одного из множества управляемых устройств, имеющего принятый сигнал, лучше всего соответствующий набору заранее установленных критериев. Набор заранее установленных критериев может быть аналогичен критериям, рассмотренным выше. Этот аспект изобретения соответствует предыдущим аспектам и обеспечивает аналогичные преимущества. Однако идея изменяется так, что управляющее устройство снабжается средством для передачи сигнала, содержащего множество вкладов сигнала, и этот сигнал может быть принят приемником в каждом управляемом устройстве, где ширина и угол падения принятого сигнала могут определяться управляемыми устройствами или совместно с управляющим устройством. Кроме того, этот аспект входит в основную идею изобретения, то есть определение ширины и угла падения принятого сигнала и сравнение ширины и угла с набором заранее установленных критериев.

В соответствии с вариантом осуществления, способ может дополнительно содержать этап передачи управляющему устройству информации о ширине и угле падения для последующего использования при выборе по меньшей мере одного управляемого устройства. Это означает, что вычисление угла и/или ширины может происходить в управляемых устройствах.

В соответствии с другим вариантом осуществления, способ соответственно может дополнительно содержать этап передачи управляющему устройству информации о вкладах различимого сигнала для последующего использования при определении ширины и угла падения принятого сигнала. Преимущество при этом состоит в том, что в типичном применении для освещения управляющее устройство может быть выполнено с возможностью иметь большую вычислительную мощность, нежели управляемые устройства.

Этот способ может преимущественно использоваться в системе, содержащей управляющее устройство и множество управляемых устройств, где управляющее устройство приспособлено для передачи сигнала, содержащего множество вкладов различимого сигнала.

Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными при изучении прилагаемой формулы изобретения и нижеследующего описания. Квалифицированный специалист понимает, что разные признаки настоящего изобретения могут объединяться для создания вариантов осуществления, отличных от описанных ниже, без отклонения от объема настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Различные аспекты изобретения, включая его конкретные признаки и преимущества, станут полностью понятны из нижеследующего подробного описания изобретения и прилагаемых чертежей, на которых:

Фиг.1а схематически иллюстрирует систему в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

Фиг.1b схематически иллюстрирует управляющее устройство в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

Фиг.2 схематически иллюстрирует характеристику типичного фильтра, который может использоваться для ограничения поля зрения приемного модуля;

Фиг.3 - блок-схема алгоритма способа для выбора управляемого устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фигуры 4a, 4b, 4c схематически иллюстрируют, как можно определить ширину и угол падения для сигнала путем сопоставления гауссова распределения с набором вкладов сигнала;

Фиг.5 схематически иллюстрирует систему в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Настоящее изобретение в дальнейшем будет описываться более полно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны предпочтительные в настоящее время варианты осуществления изобретения. Однако данное изобретение может быть реализовано во многих различных формах и не должно толковаться как ограниченное вариантами осуществления, изложенными в этом документе; скорее, эти варианты осуществления предоставляются для законченности и полноты и полностью передают объем изобретения квалифицированному специалисту. По всему тексту одинаковые номера позиций относятся к одинаковым элементам.

Ссылаясь теперь на чертежи и на фигуры 1a-b, в частности, изображена система 100, размещенная в некотором пространстве, например в комнате. Система 100 содержит управляющее устройство 110, например пульт дистанционного управления, и три управляемых устройства 121-123 в виде управляемых светильников.

Управляемые светильники 121-123 здесь являются точечными светильниками, включающими в себя набор светоизлучающих элементов (например, один или более светоизлучающих диодов), выполненных с возможностью излучать свет для освещения комнаты. Первый 121 и второй 122 светильники здесь являются светильниками направленного света, выполненными с возможностью обеспечения прямого освещения комнаты, тогда как третий светильник 123 является подсветкой, выполненной с возможностью предоставления непрямого освещения путем отражения света на потолке, как указано отражением 123'. Все светильники 121-123 излучают свет с одинаковой (исходной) шириной. Однако отражение 123' на потолке шире, чем другие светильники 121, 122, с точки зрения пульта 110 дистанционного управления.

Дополнительно каждый светильник 121-123 снабжается блоком управления с электрическим соединением со светоизлучающими элементами соответствующих светильников 121-123. Каждый из блоков управления в светильниках 121-123 конфигурируется для модулирования излученного света, чтобы тот содержал индивидуальный идентифицирующий код, посредством этого позволяющий различать свет от разных светильников 121-123. Идентифицирующие коды предпочтительно выбираются так, что они являются (квази)ортогональными относительно друг друга, чтобы минимизировать помехи между модулированным светом от разных светильников 121-123.

Пульт 110 дистанционного управления также содержит блок управления с электрическим соединением с приемником 112. Приемник 112 содержит пять (предпочтительно одинаковых) модулей 112a-e приема, здесь являющихся фотодиодами (фотопринимающими диодами). Фотодиоды 112a-e размещаются так, что имеется один фотодиод 112а в центре и четыре окружающих фотодиода 112b-e. Центральный фотодиод 112а предпочтительно указывает в направлении 113 указания устройства 110 дистанционного управления (то есть направлении, в котором пользователь наводит пульт дистанционного управления), тогда как окружающие фотодиоды 112b-e предпочтительно размещаются с постоянным угловым смещением. Здесь каждый из окружающих фотодиодов 112b-e указывает в направлении, которое отклоняется от направления 113 указания устройства 110 дистанционного управления на угол ∆φ. Угол ∆φ может меняться, например, из-за геометрии фотодиодов и их размещения в приемнике 112, но обычно находится в диапазоне от 10° до 15°. Здесь ∆φ составляет примерно 15°. Кроме того, каждый фотодиод 112a-e имеет соответственное поле зрения (FOV), то есть угловой диапазон, где он может обнаруживать падающий свет. Для каждого фотодиода 112a-e может предоставляться угловой фильтр, чтобы ограничивать поле зрения. Фильтр здесь достигается путем размещения трубки 114 поверх фотодиода 112a-e. Однако угловая характеристика фотодиодов 112a-e также может ограничиваться с помощью, например, линз или специально созданных фотодиодов. Характеристика типичного фильтра иллюстрируется на Фиг.2. Как проиллюстрировано, поле зрения каждого из фотодиодов здесь составляет примерно ±15° от центральной оси фотодиода.

Работа системы 100 сейчас будет описываться со ссылкой на блок-схему алгоритма на Фиг.3. Чтобы предоставить четкое и лаконичное описание, ширина и угол падения любых сигналов здесь определяются только для первой (горизонтальной) плоскости с использованием центрального 112а, левого 112b и правого 112c фотодиодов пульта дистанционного управления. Возможное обобщение для трех измерений будет обсуждаться позже.

При работе каждый из управляемых светильников 121-123 передает сигнал в виде модулированного света, содержащего идентифицирующий код для соответствующего светильника 121-123. Сигналы принимаются на этапе 301 приемником 112 в пульте 110 дистанционного управления. Блок управления в устройстве 110 дистанционного управления различает сигналы от различных светильников 121-123 с использованием идентифицирующих кодов и для каждого сигнала определяет вклад сигнала для каждого из фотодиодов 112a-c. Вклад сигнала указывается фототоком от ассоциированного фотодиода 112a-c.

Вклады сигнала для сигнала, принятого от первого светильника 121, схематически иллюстрируются на Фиг.4a. Здесь вклады сигнала, обнаруженные центральным 112а, левым 112b и правым 112c фотодиодами, обозначаются f₀, f_- и f₊ соответственно. Таким образом, фотодиод 112а производит выборку распределения интенсивности при φ=0°, фотодиод 112b производит выборку распределения интенсивности при φ=-Δφ, а фотодиод 112c производит выборку распределения интенсивности при φ=+Δφ. Дополнительно Фиг.4b показывает вклады сигнала для сигнала, принятого от второго светильника 122, тогда как Фиг.4c показывает вклады сигнала для сигнала, принятого от третьего светильника 123 (посредством отражения 123').

Блок управления в пульте 110 дистанционного управления затем определяет ширину и угол падения для каждого сигнала на этапе 302, используя корреляцию между разными вкладами сигнала. Здесь это достигается путем сопоставления гауссова распределения с вкладами сигнала, ассоциированными с сигналом.

Таким образом, для каждого сигнала получается система уравнений:

Эту систему уравнений теперь можно решить для σ, φ₀ и A в показателях известных/измеренных чисел {Δφ, f₀, f_-, f₊}.

Таким образом, стандартное отклонение указывает ширину сигнала, центр указывает угол падения сигнала, тогда как A является амплитудой сигнала. Угол падения здесь является углом между направлением указания управляющего устройства и направлением падающего сигнала.

Гауссово распределение 400а, соответствующее вкладам сигнала f₀, f_- и f₊, ассоциированным с сигналом от первого светильника 121, схематически проиллюстрировано на Фиг.4a. Аналогичным образом гауссово распределение 400b, соответствующее вкладам сигнала f₀, f_- и f₊, ассоциированным с сигналом от второго светильника 122, схематически проиллюстрировано на Фиг.4b, тогда как гауссово распределение 400c, соответствующее вкладам сигнала f₀, f_- и f₊, ассоциированным с сигналом от третьего светильника 123 (посредством отражения 123'), схематически проиллюстрировано на Фиг.4c. Специалист в данной области техники может принять во внимание, что лучшего сопоставления и лучших оценок можно добиться с использованием большего количества фотодиодов (и соответственно, большего количества вкладов сигнала).

На этапе 303-305 блок управления сравнивает ширину и угол падения для каждого из сигналов с набором заранее установленных критериев.

На этапе 303 первый заранее установленный критерий может использоваться для исключения светильников, имеющих сигнал с шириной, которая превышает заранее установленное пороговое значение. Например, заранее установленное пороговое значение может устанавливаться для исключения светильников, для которых принятый сигнал имеет распределение интенсивности света со стандартным отклонением σ, превышающим 20°. Как проиллюстрировано на Фиг.4a-c, сигналы, принятые от первого 121 и второго 122 светильников, имеют относительно небольшую ширину (например, σ≈10°), тогда как сигнал, принятый от третьего светильника 123 посредством отражения в 123', значительно шире (например, σ≈60°). Таким образом, третий светильник 123 будет исключен, и только светильник 121 и светильник 122 останутся выбираемыми.

На этапе 304 второй заранее установленный критерий используется для определения, какой из светильников 121-123 (среди выбираемых светильников 121-122) имеет сигнал с наименьшим углом падения. Как указано на Фиг.4a-b, угол падения (например, φ₀≈10°) сигнала, принятого от первого светильника 121, меньше угла падения (φ₀≈30°) сигнала, принятого от второго светильника 122, и соответственно блок управления в пульте 110 дистанционного управления выберет первый светильник 121 на этапе 304. Как только выбран управляемый светильник, пульт дистанционного управления может использоваться для управления освещением в соответствии со способами, широко известными в данной области техники.

Можно отметить, что угол падения (например, φ₀≈5°) сигнала, принятого от третьего светильника 123 посредством отражения в 123', меньше угла падения (φ₀≈10°) для сигнала, принятого от первого светильника 121. Таким образом, если бы выбор основывался только на угле падения сигнала, то пульт дистанционного управления выбрал бы третий светильник 123 вместо первого светильника 121.

Очевидно, что вместо исключения светильников, имеющих сигнал с большой шириной, на этапе 303 можно использовать функцию, которая конфигурируется так, что с меньшей вероятностью выбирается светильник, имеющий сигнал с большой шириной (и/или с большим углом падения). Например, может использоваться целевая функция, где угол падения взвешивается на основе ширины сигнала, то есть значение целевой функции больше для большего угла падения сигнала и для большей ширины сигнала. Затем может выбираться светильник, который имеет сигнал с наименьшим значением целевой функции.

Хотя ширина и угол падения сигнала здесь определены только в первой (горизонтальной) плоскости с использованием центрального 112а, левого 112b и правого 112c фотодиодов в пульте 110 дистанционного управления, очевидно, что этот способ можно расширить на три измерения. Например, можно определить ширину и угол падения для сигнала во второй (вертикальной) плоскости, используя центральный 112а, верхний 112d и нижний 112е фотодиоды, и затем оценить угол падения и ширину сигнала в трех измерениях как:

и , где

- стандартное отклонение в горизонтальной плоскости;

- стандартное отклонение в вертикальной плоскости;

- угол падения в горизонтальной плоскости и

- угол падения в вертикальной плоскости.

Кроме того, поскольку гауссово распределение обычно стремится переоценить ширину и угол падения примерно на 25-50% для сигналов, имеющих большой угол падения, может применяться коррекция. Коррекция может меняться (например, из-за используемых фотодиодов), но примером коррекции была бы , , где α - некоторая постоянная, например α=30°.

В описанной выше процедуре предполагаемая ширина обычно зависит от собственной ширины сигнала от светильника и поля зрения фотодиодов. Это может затруднить оценку истинной ширины для сигналов, где предполагаемое стандартное отклонение меньше либо равно полю зрения (FOV) фотодиодов.

Поэтому поле зрения фотодиодов должно быть достаточно малым, предпочтительно, чтобы каждый фотодиод имел FOV менее 15° или предпочтительнее менее 10°. С другой стороны, очень малое поле зрения затрудняет "обнаружение" светильника для пользователя (то есть достаточно точное указание на светильник). Этот компромисс можно обеспечить путем добавления большего количества фотодиодов. Таким образом, при проектировании приемника 112 может применяться следующее правило:

необходимая точность наведения человеком , где

N обозначает количество фотодиодов; а

FOV - поле зрения для каждого отдельного фотодиода.

Для некоторого типа светильников излученный свет может иметь относительно большую ширину (также без отражения). Примером такого светильника был бы "настенный светильник". Это светильник, который отбрасывает широкий рисунок на стене для направленного освещения. Например, для настенного светильника шириной в два метра пульт дистанционного управления может воспринять ширину σ=45° на расстоянии в два метра от стены и ширину в σ=6° на расстоянии в десять метров от стены. То есть на близком расстоянии (например, от 1 до 2 метров) ширина света от настенного светильника очень большая, равно как и отражение. Следовательно, чтобы отличить настенный светильник от отражения, можно не полагаться на неизменное заранее установленное пороговое значение.

Настенный светильник от отражения отличает то (когда воспринимаемая ширина настенного светильника большая), что его мощность значительно выше, чем у отражения. Таким образом, используя зависимое от мощности пороговое значение, настенный светильник можно отличить от отражения. Примером такого порогового значения является , где T_i - пороговое значение для светильника i, P_i - должным образом нормализованная мощность для сигнала, принятого от светильника i, а FOV - поле зрения отдельного фотодиода. В типичном применении пороговое значение может меняться между 15° и 50°.

Можно отметить, что пороговое значение обладает нужным свойством в двух режимах. Во-первых, когда пульт дистанционного управления находится на относительно близком расстоянии r от светильника, сила принятого сигнала большая и измеренная ширина больше поля зрения фотодиодов в приемнике. В этом режиме предполагается, что измеренная ширина увеличивается как 1/r, а сила сигнала - как 1/r², то есть , где - ширина для сигнала, принятого от светильника i. Во-вторых, когда пульт дистанционного управления находится на большом расстоянии r от светильника, сила принятого сигнала мала и измеренная ширина приблизительно постоянна, потому что она концентрируется в поле зрения приемника (каждое измеренное распределение света по меньшей мере такое же широкое, как и поле зрения приемника), то есть , где - ширина для сигнала, принятого от светильника i.

Более того, при желании может использоваться один или более дополнительных заранее установленных критериев. Например, может быть заранее установленный шумовой порог, так что могут отклоняться вклады сигнала ниже заранее установленного шумового порога (например, в три раза больше стандартного отклонения шума, в зависимости от нужной вероятности ложного срабатывания). Это подавляет влияние источников шума, присутствующих в системе, например дробовой шум в фотодиодах, тепловой шум в схемах, усиливающих сигнал от фотодиода, и окружающий оптический или радиочастотный шум в комнате.

Другим заранее установленным критерием может быть заранее установленная пороговая величина угла. Некоторые светильники могут создавать более слабый сигнал, потому что они находятся еще дальше или больше ослабляются абажуром. Это подразумевает, что область, в которой "более слабые" светильники создают фототок выше заранее установленного шумового порога (и соответственно область, в которой их потенциально могли бы выбрать), значительно меньше, чем для "более сильных" светильников. Чтобы ограничить это нелогичное поведение, из выбора может исключаться любой светильник, который имеет сигнал с предполагаемым углом падения φ₀, который превышает заранее установленную пороговую величину (например, 25°).

Фиг.5 иллюстрирует альтернативный вариант осуществления изобретения, где идея изменяется так, что пульт дистанционного управления снабжается средством для передачи сигнала, содержащего множество вкладов сигнала, и этот сигнал может быть принят приемником в каждом управляемом устройстве, где ширина и угол падения принятого сигнала могут определяться управляемыми устройствами или совместно с управляющим устройством.

Такой системы можно добиться путем замены фотопринимающих диодов в пульте дистанционного управления в предыдущих вариантах осуществления на фотопередающие диоды 512a-e и размещения приемника, который может быть одиночным фотопринимающим диодом, в каждом из множества управляемых устройств (которые могут быть светильниками). При работе каждый фотопередающий диод 512a-e в пульте дистанционного управления передает вклад различимого сигнала, где предпочтительно, чтобы все вклады сигнала имели одинаковую силу. Вклады различимого сигнала можно рассматривать как набор субсигналов, образующих сигнал, который принимается фотопринимающим диодом в каждом управляемом устройстве. Каждое управляемое устройство тогда может определять ширину и угол падения принятого сигнала на основе силы вкладов различимого сигнала путем сопоставления гауссова или другого распределения с вкладами сигнала, где стандартное отклонение σ у гауссова распределения указывает ширину, а центр φ₀ указывает угол падения. Этого можно достичь аналогичным способом, который описан выше. Информацию о ширине и угле падения затем можно передать управляющему устройству, которое может выбрать управляемое устройство, которое лучше всего соответствует набору заранее установленных критериев, где заранее установленные критерии могут быть аналогичны описанным выше. В качестве альтернативы управляемые устройства могут передавать измеренные вклады различимого сигнала управляющему устройству, где последнее определяет ширину и угол падения принятого сигнала для каждого управляемого устройства путем сопоставления (для каждого управляемого устройства) с гауссовым или другим распределением. Можно отметить, что этот вариант осуществления основывается на таком же принципе, что и описанный выше вариант осуществления, то есть определение ширины и угла падения принятого сигнала и сравнение ширины и угла с набором заранее установленных критериев, чтобы выбрать управляемый светильник.

Хотя изобретение описано со ссылкой на его определенные иллюстрирующие варианты осуществления, многие разные изменения, модификации и т.п. станут очевидными для специалистов в данной области техники. Разновидности раскрытых вариантов осуществления могут подразумеваться и осуществляться квалифицированным специалистом при применении на практике заявленного изобретения, из изучения чертежей, раскрытия изобретения и прилагаемой формулы изобретения. Например, вместо использования сигнала в виде модулированного света, переданного светоизлучающими элементами в управляемом светильнике, может использоваться отдельный передатчик сигнала для передачи сигнала. Такой передатчик может передавать, например, оптические сигналы (такие как инфракрасные (IR)) или радиочастотные (RF) сигналы. Если передатчик является радиочастотным передатчиком, то каждый приемный модуль в пульте дистанционного управления является радиочастотным детектором. Преимущество при этом состоит в том, что можно избежать любого мерцания, воспринимаемого пользователем. Кроме того, управляемые устройства не обязательно являются светильниками, а могут представлять альтернативные устройства, например тенты, переключатели или двери. Кроме того, устройство дистанционного управления может быть одиночным карманным устройством или сочетанием карманного устройства и центрального контроллера. Кроме того, могут использоваться альтернативные конфигурации приемника в пульте дистанционного управления. Также возможно использовать другие способы для оценки ширины и угла падения сигнала. Например, если предполагается, что распределение интенсивности принятого сигнала приблизительно является кругообразно симметричным, то можно использовать направленный приемник с одним центральным приемным модулем и окружающими приемными модулями (например, три модуля, размещенные по углам равностороннего треугольника, либо 2 или более приемных модуля с последовательно большими полями зрения, ориентированными в одинаковом направлении). Обнаруженные вклады сигнала тогда можно сопоставить только в радиальном направлении с целевым распределением в виде трех концентрических колец. Кроме того, приемные модули могут иметь разные поля зрения. Вклады сигнала также могут рассматриваться как выборки в (ненормализованном) распределении вероятностей, в котором среднее и стандартное отклонение этого распределения дали бы оценки угла падения и ширины сигнала. Приемные модули также могут быть пикселями в схемах формирования изображений, например, в фотокамере, такой как датчик на основе CCD (прибор с зарядовой связью) или датчик на основе CMOS (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник). Это позволяет определять ширину и угол падения с использованием способов распознавания объектов.

Кроме того, в формуле изобретения слово "содержащий" не исключает других элементов или этапов и признак единственного числа не исключает множества.

Изобретение относится к способу для выбора по меньшей мере одного из множества управляемых устройств, в котором каждое из управляемых устройств приспособлено для передачи различимого сигнала. Технический результат - возможность выбора управляемого устройства из множества управляемых устройств посредством определения ширины и угла падения испускаемого им сигнала. Способ содержит этапы: приема сигналов от множества управляемых устройств посредством множества приемных модулей, содержащихся в управляющем устройстве, где каждый приемный модуль отдельно обнаруживает вклад сигналов; определения ширины и угла падения для каждого из сигналов с использованием корреляции между разными вкладами сигнала; сравнения ширины и угла падения для каждого из сигналов с набором заранее установленных критериев и выбора по меньшей мере одного из множества управляемых устройств, лучше всего соответствующего набору заранее установленных критериев. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ для выбора по меньшей мере одного из множества управляемых устройств (121-123), в котором каждое из упомянутых управляемых устройств (121-123) приспособлено для передачи различимого сигнала, причем способ содержит этапы, на которых:
принимают (301) сигналы от множества управляемых устройств посредством множества приемных модулей, содержащихся в управляющем устройстве (110), причем каждый приемный модуль отдельно обнаруживает вклад упомянутых сигналов;
определяют (302) угловую ширину (σ) и угол падения (φ₀) для каждого из упомянутых сигналов с использованием корреляции между разными вкладами сигнала;
сравнивают (303-304) угловую ширину и угол падения для каждого из упомянутых сигналов с набором заранее установленных критериев; и
выбирают (305) по меньшей мере одно из множества управляемых устройств, лучше всего соответствующее набору заранее установленных критериев.

2. Способ по п. 1, в котором сравнение с набором заранее установленных критериев выполнено с возможностью выбора управляемого устройства, имеющего сигнал с малой угловой шириной (σ).

3. Способ по п. 1 или 2, в котором сравнение с набором заранее установленных критериев состоит в том, что не является выбираемым никакое управляемое устройство, имеющее сигнал с угловой шириной (σ), превышающей заранее установленное пороговое значение.

4. Способ по п. 3, в котором упомянутое заранее установленное пороговое значение является функцией силы сигнала у принятого сигнала.

5. Способ по п. 1 или 2, в котором сравнение с набором заранее установленных критериев выполнено с возможностью выбора управляемого устройства, имеющего сигнал с малым углом падения (φ₀).

6. Способ по п. 1 или 2, в котором сравнение с набором заранее установленных критериев состоит в том, что не является выбираемым никакое управляемое устройство, имеющее сигнал, для которого по меньшей мере один из вкладов сигнала ниже заранее установленного шумового порога.

7. Способ по п. 1 или 2, в котором по меньшей мере одно из угловой ширины (σ) и угла падения (φ₀) сигнала определяется путем сопоставления целевого распределения, параметризованного углом и шириной, с вкладами сигнала.

8. Управляющее устройство (110) для использования с множеством управляемых устройств (121-123), причем каждое из упомянутых управляемых устройств (121-123) приспособлено для передачи различимого сигнала, при этом упомянутое управляющее устройство содержит:
множество приемных модулей (112a-e), причем каждый приемный модуль (112a-e) приспособлен для отдельного обнаружения вклада упомянутых сигналов; и
блок управления, выполненный с возможностью выполнения способа по любому из пп. 1-7 для выбора по меньшей мере одного из множества управляемых устройств (121-123).

9. Управляющее устройство по п. 8, в котором каждый из приемных модулей (112a-e) содержит фотодиод.

10. Управляющее устройство по п. 8 или 9, в котором приемные модули являются пикселями в схемах формирования изображений.

11. Система (100) для выбора по меньшей мере одного из множества управляемых устройств, содержащая:
множество управляемых устройств (121-123), приспособленных для передачи различимого сигнала; и
управляющее устройство (110) по любому из пп. 8-10.

12. Система по п. 11, в которой упомянутые управляемые устройства (121-123) являются источниками света, содержащими один или более светоизлучающих элементов, и в которой упомянутый различимый сигнал передается посредством упомянутых светоизлучающих элементов.

13. Способ для выбора по меньшей мере одного из множества управляемых устройств для использования в системе, содержащей управляющее устройство и множество управляемых устройств, причем упомянутое управляющее устройство приспособлено для передачи сигнала, содержащего множество вкладов различимого сигнала, при этом способ содержит этапы, на которых:
принимают упомянутый сигнал посредством приемников, размещенных в упомянутом множестве управляемых устройств;
определяют для каждого управляемого устройства, которое приняло сигнал, угловую ширину (σ) и угол падения (φ₀) принятого сигнала с использованием корреляции между вкладами различимого сигнала;
сравнивают угловую ширину и угол падения для принятых сигналов с набором заранее установленных критериев; и
выбирают по меньшей мере одно из множества управляемых устройств, имеющее принятый сигнал, лучше всего соответствующий набору заранее установленных критериев.

14. Способ по п. 13, дополнительно содержащий этап, на котором передают управляющему устройству информацию об угловой ширине (σ) и угле падения (φ₀).

15. Способ по п. 13, дополнительно содержащий этап, на котором передают управляющему устройству информацию о вкладах различимого сигнала.