被配置用于眩光检测和控制电动窗上用品的可见光传感器制造技术

技术编号:27890613 阅读:19 留言:0更新日期:2021-03-31 02:13
一种传感器和/或系统控制器可以在多个分辨率下多次处理图像以检测眩光状况。用于确定是否存在眩光状况的眩光状况阈值可以基于所述图像的分辨率。当所述图像的所述分辨率较高时,所述眩光状况阈值可能较高。所述传感器和/或系统控制器可以将具有类似强度的一个或多个相邻像素组织成像素组。所述像素组的大小和/或形状可变化。所述传感器和/或系统控制器可以确定所述像素组的代表性组光亮度(例如,组中的像素的平均光亮度)。所述传感器和/或系统控制器可以确定组眩光状况阈值,其可以用于确定所述像素组是否存在眩光状况和/或可以基于所述组的所述大小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】被配置用于眩光检测和控制电动窗上用品的可见光传感器相关申请的交叉引用本申请要求2018年6月14日提交的美国临时专利申请第62/684,951号的权益,该临时专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
技术介绍
例如,可以使用各种类型的负载控制系统来配置用户环境,诸如住宅或办公楼。照明控制系统可以用于控制在用户环境中提供人造光的照明负载。电动窗上用品控制系统可以用于控制提供给用户环境的自然光。HVAC系统可以用于控制用户环境中的温度。每个负载控制系统可以包括各种控制装置,包括输入装置和负载控制装置。负载控制装置可以从输入装置中的一个或多个接收用于控制电气负载的数字消息,其可以包括负载控制指令。负载控制装置可能能够直接控制电气负载。输入装置可能能够经由负载控制装置间接地控制电气负载。负载控制装置的示例可以包括照明控制装置(例如,调光器开关、电子开关、镇流器或发光二极管(LED)驱动器)、电动窗上用品、温度控制装置(例如,恒温器)、AC插入式负载控制装置等。输入装置的示例可以包括远程控制装置、占用传感器、日光传感器、眩光传感器、色温传感器、温度传感器等。远程控制装置可以接收用于执行负载控制的用户输入。占用传感器可以包括用于基于用户的移动来检测空间的占用/空置的红外(IR)传感器。日光传感器可以检测在空间内接收到的日光水平。色温传感器基于光的波长和/或频率确定用户环境内的色温。温度传感器可以检测空间的当前温度。窗传感器(例如,眩光传感器)可以面向建筑物的外部(例如,在窗上或建筑物的外部)定位,以测量在建筑物外部检测到的自然光的总量和/或检测眩光状况。一些现有技术的负载控制系统已经控制了电动窗上用品,以防止在建筑物内部的眩光状况(例如,由照耀至建筑物中的直射阳光所引起的眩光状况)。负载控制系统可以包括系统控制器,其用于基于太阳的预测位置(例如,使用一年和一天中的当前时间,建筑物的位置和/或取向等)来确定用于控制电动窗上用品的遮蔽织物以防止眩光状况的位置。负载控制系统可以根据太阳的估计位置全天自动地控制电动窗上用品。负载控制系统还可以包括窗传感器,其被配置为检测弱光状况(例如,在阴天)和/或强光状况(例如,在非常亮的日子),以使系统控制器能够对电动窗上用品在阴天和晴天的自动控制实现超控。然而,这种负载控制系统需要复杂的配置程序和高级系统控制器来适当地进行操作。这些系统还基于已知条件(例如,一年和一天中的当前时间,建筑物的位置和/或取向等)和/或在给定的传感器的位置处感测到的日光的总量来执行日光眩光的估计。这种负载控制系统的示例在2012年10月16日发布的标题为METHODOFAUTOMATICALLYCONTROLLINGAMOTORIZEDWINDOWTREATMENTWHILEMINIMIZINGOCCUPANTDISTRACTIONS的美国专利第8,288,981号中进行了描述,该专利的全部公开内容以引用方式并入本文。在某些情况下,可能在建筑物外部检测到眩光状况,但其可能不会导致建筑物内部的眩光状况。例如,当眩光状况的大小很小并且眩光状况的强度很高时,可能在建筑物的外部检测到眩光状况,但其可能不会导致内部的眩光状况。这种类型的眩光状况可能被认为是“噪声”,并且可能导致负载控制系统不必要地和/或不正确地控制电动窗上用品。例如,这种源可能是由窗外部的小表面上的反射、水体中的波纹以及窗上的雨滴引起的。因此,当检测眩光状况和/或确定电动窗上用品的位置时,负载控制系统可以对这种“噪声”进行过滤。
技术实现思路
一种传感器(例如,可见光传感器)和/或系统控制器可以处理图像以确定眩光源的位置并且控制电动窗上用品以防止眩光源影响房间的占用者。所述传感器(例如,可见光传感器)和/或系统控制器可以处理图像的像素以确定是否存在眩光状况。所述传感器和/或系统控制器可以将图像中的像素的光亮度与眩光状况阈值进行比较,以确定是否存在眩光状况。例如,如果像素的光亮度大于眩光状况阈值,那么传感器和/或系统控制器可以确定存在眩光状况。可见光传感器可以处理图像以解释小的高强度眩光状况。例如,可见光传感器可以降低图像的分辨率和/或将具有类似强度的相邻像素分组为像素组。传感器和/或系统控制器可以在多个分辨率下多次处理图像。用于确定是否存在眩光状况的眩光状况阈值可以基于图像的分辨率。例如,当图像的分辨率较高时,眩光状况阈值可能较高。类似地,当图像的分辨率较低时,阈值可能较低。传感器和/或系统控制器可以组织一个或多个相邻像素以形成像素组。例如,传感器和/或系统控制器可以对具有类似强度的像素进行分组。像素组的大小可以变化。传感器和/或系统控制器可以确定代表性组光亮度,其可以是表示该组中像素的光亮度值的值。例如,代表性光亮度值可以是该组中像素的平均光亮度。传感器和/或系统控制器可以确定组眩光状况阈值,其可以用于确定针对该像素组是否存在眩光状况。例如,传感器和/或系统控制器可以基于组大小来确定组眩光状况阈值。例如,大像素组可以具有大组眩光检测阈值。在确定存在眩光状况之后,传感器和/或系统控制器可以确定眩光源的廓形角。传感器和/或系统控制器可以使用廓形角来识别在一个或多个电动窗上用品处可以控制遮蔽水平达到的用于防止眩光状况影响房间的占用者的位置。如本文所述,用于检测眩光的传感器可以包括:可见光感测电路,其被配置为记录一个或多个图像;以及控制电路,其被配置为计算图像(例如,非扭曲图像)的多个像素的相应光亮度,并且响应于像素中的至少一个像素的光亮度来检测眩光状况。在计算多个像素中的每一个的相应光亮度时,控制电路可以被配置为在非扭曲图像的底行像素上的第一像素处开始,并且在向上步进至底行上一行的像素之前步进通过底行上的多个像素中的每一个。当控制电路检测到眩光状况时,控制电路可以通过不计算非扭曲图像的剩余像素中的每一个的相应光亮度来停止处理非扭曲图像。附图说明图1是具有可见光传感器的示例性负载控制系统的图。图2是具有可见光传感器的示例性空间的侧视图。图3是示例性可见光传感器的框图。图4示出了示例性眩光检测程序的流程图。图5A和图5B示出了可以由可见光传感器的控制电路执行的示例性眩光检测程序的流程图。图6示出了用于确定背景光亮度的示例性程序的流程图。图7A示出了可以由可见光传感器和电动窗上用品执行的示例性眩光检测程序的序列图。图7B示出了可以由可见光传感器、系统控制器和电动窗上用品执行的示例性眩光检测程序的序列图。图8A和图8B是用于眩光检测的非扭曲图像的示例。图9A和图9B示出了用于检测眩光状况的示例性程序的流程图。图10示出了用于对相邻像素进行分组并且检测眩光状况的示例性程序的流程图。图11是示例性系统控制器的框图。图12是示例性控制目标装置的框图。具体实施方式图1是用于控制从交流(AC)电源(未示出)输送到一个或多个电气负载的功率量的示例性负载控制系统100的简图。负载控制系统100可以安装在建筑物本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于检测眩光状况的位置以及用于控制电动窗上用品的遮蔽位置的传感器,所述传感器包括:/n可见光感测电路,所述可见光感测电路被配置为记录一个或多个图像;以及/n控制电路,所述控制电路被配置为:/n在多个分辨率下处理至少一个图像,/n确定在所述多个分辨率中的每一个下在所述至少一个图像中是否存在眩光状况,其中当在所述至少一个图像中的像素的光亮度值超过针对所述多个分辨率中的每一个的相应眩光状况阈值时,确定在所述分辨率下的所述眩光状况,以及/n生成用于控制所述电动窗上用品的所述遮蔽位置至对应于在所述多个分辨率中的一个下检测到的所述眩光状况的位置的位置的控制指令。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180614 US 62/684,9511.一种用于检测眩光状况的位置以及用于控制电动窗上用品的遮蔽位置的传感器,所述传感器包括:
可见光感测电路,所述可见光感测电路被配置为记录一个或多个图像;以及
控制电路,所述控制电路被配置为:
在多个分辨率下处理至少一个图像,
确定在所述多个分辨率中的每一个下在所述至少一个图像中是否存在眩光状况,其中当在所述至少一个图像中的像素的光亮度值超过针对所述多个分辨率中的每一个的相应眩光状况阈值时,确定在所述分辨率下的所述眩光状况,以及
生成用于控制所述电动窗上用品的所述遮蔽位置至对应于在所述多个分辨率中的一个下检测到的所述眩光状况的位置的位置的控制指令。


2.如权利要求1所述的传感器,其中所述控制电路被配置为:
在第一分辨率下处理所述至少一个图像以检测第一眩光状况;
基于所述第一分辨率确定第一眩光状况阈值;
基于所述第一眩光状况阈值,确定在所述第一分辨率下在所述至少一个图像中的所述第一眩光状况的第一位置;
在低于所述第一分辨率的第二分辨率下处理所述至少一个图像以检测第二眩光状况;
基于所述第二分辨率确定第二眩光状况阈值;
基于所述第二眩光状况阈值,确定在所述第二分辨率下在所述至少一个图像中的所述第二眩光状况的第二位置;以及
确定基于所述眩光状况中的每一个的所述相应位置检测到的所述第一眩光状况和所述第二眩光状况中的最低者。


3.如权利要求2所述的传感器,其中所述至少一个图像包括在所述第一分辨率下的第一多个像素以及在所述第二分辨率下的第二多个像素。


4.如权利要求3所述的传感器,其中所述控制电路被配置为通过从所述至少一个图像的底部朝向顶部开始处理所述至少一个图像的所述第一多个像素来在所述第一分辨率下处理所述至少一个图像,直到所处理的像素的光亮度值超过所述第一眩光状况阈值为止;并且
其中所述控制电路被配置为通过从所述至少一个图像的底部朝向顶部开始处理所述至少一个图像的所述第二多个像素来在所述第二分辨率下处理所述至少一个图像,直到所处理的像素的光亮度值超过所述第二眩光状况阈值为止。


5.如权利要求4所述的传感器,其还包括:
存储器;
其中所述控制电路被配置为将超过所述第一眩光状况阈值的所述所处理的像素的第一位置存储在所述存储器中,以及将超过所述第二眩光状况阈值的所述所处理的像素的第二位置存储在所述存储器中。


6.如权利要求2所述的传感器,其中所述控制电路被配置为检索在所述第一分辨率下的第一图像并且处理所述第一图像以检测所述第一眩光状况,所述控制电路还被配置为随后检索在所述第二分辨率下的第二图像并且处理所述第二图像以检测所述第二眩光状况。


7.如权利要求2所述的传感器,其中所述控制电路被配置为检索在所述第一分辨率下的第一图像并且处理所述第一图像以检测所述第一眩光状况,所述控制电路还被配置为随后将所述第一图像的所述分辨率降低至所述第二分辨率并且处理第二图像以检测所述第二眩光状况。


8.如权利要求1所述的传感器,其中所述控制电路被配置为从底行像素至顶行像素在每个分辨率下处理所述至少一个图像直到检测到针对所述分辨率的最低眩光状况为止,并且其中针对所述至少一个图像的每个分辨率的所述最低眩光状况是第一像素具有超过针对所述分辨率的所述眩光状况阈值的光亮度值。


9.如权利要求1所述的传感器,其中所述控制电路还被配置为:
从所述可见光感测电路检索所述至少一个图像;以及
在处理之前对所述至少一个图像进行扭曲修正。


10.如权利要求1所述的传感器,其中所述控制电路还被配置为将所述至少一个图像转换成所述多个分辨率。


11.如权利要求1所述的传感器,其中所述可见光感测电路被配置为记录在所述多个分辨率下的所述一个或多个图像。


12.如权利要求1所述的传感器,其中所述相应眩光状况阈值与所述分辨率直接相关。


13.如权利要求1所述的传感器,其中所述控制电路还被配置为基于所述第一眩光状况和所述第二眩光状况中的最低者的位置确定廓形角,并且其中所述电动窗上用品的所述遮蔽位置是基于所述廓形角。


14.如权利要求1所述的传感器,其还包括:
通信电路;
其中所述控制电路被配置为经由所述通信电路传输用于控制所述电动窗上用品的所述遮蔽位置的所述控制指令。


15.一种用于检测眩光状况的位置以及用于控制电动窗上用品的遮蔽位置的传感器,所述传感器包括:
可见光感测电路,所述可见光感测电路被配置为记录一个或多个图像;以及
控制电路,所述控制电路被配置为:
将所述图像中具有类似强度的一个或多个相邻像素组织成像素组,其中所述像素组包括组大小和代表性组光亮度;
基于所述组大小确定针对所述像素组的眩光状况阈值;
当所述代表性组光亮度超过所述组眩光状况阈值时,检测到眩光状况;以及
响应于检测到所述眩光状况,生成用于控制所述电动窗上用品的所述遮蔽位置至对应于所述组中的最低像素的位置的控制指令。


16.如权利要求15所述的传感器,其中所述代表性组光亮度是所述一个或多个相邻像素的平均光亮度。


17.如权利要求15所述的传感器,其中所述代表性光亮度是在所述一个或多个相邻像素中具有最高光亮度的像素的光亮度。


18.如权利要求15所述的传感器,其中所述组眩光状况阈值与所述组大小成正比。


19.如权利要求15所述的传感器,其中所述控制电路还被配置为基于所述像素组中的所述最低像素的所述位置确定廓形角,其中所述电动窗上用品的所述遮蔽位置是基于所述廓形角。


20.如权利要求15所述的传感器,其还包括:
通信电路;
其中所述控制电路被配置为经由所述通信电路传输用于控制所述电动窗上用品的所述遮蔽位置的所述控制指令。


21.一种检测眩光状况的位置和控制电动窗上用品的遮蔽位置的方法,所述方法包括:
记录一个或多个图像;
在多个分辨率下处理至少一个图像;
确定在所述多个分辨率中的每一个下在所述至少一个图像中是否存在眩光状况,其中当在所述至少一个图像中的像素的光亮度值超过针对所述多个分辨率中的每一个的相应眩光状况阈值时,确定在所述分辨率下的所述眩光状况;以及
生成用于控制所述电动窗上用品的所述遮蔽位置至对应于在所述多个分辨率中的一个下检测到的所述眩光状况的位置的位置的控制指令。


22.如权利要求21所述的方法,其还包括:
在第一分辨率下处理所述至少一个图像以检测第一眩光状况;
基于所述第一分辨率确定第一眩光状况阈值;
基于所述第一眩光状况阈值,确定在所述第一分辨率下在所述至少一个图像中的所述第一眩光状况的第一位置;
在低于所述第一分辨率的第二分辨率下处理所述至少一个图像以检测第二眩光状况;
基于所述第二分辨率确定第二眩光状况阈值;
基于所述第二眩光状况阈值,确定在所述第二分辨率下在所述至少一个图像中的所述第二眩光状况的第二位置;以及
确定基于所述眩光状况中的每一个的所述相应位置检测到的所述第一眩光状况和所述第二眩光状况中的最低者。


23.如权利要求22所述的方法,其中所述至少一个图像包括在所述第一分辨率下的第一多个像素以及在所述第二分辨率下的第二多个像素。


24.如权利要求23所述的方法,其还包括:
通过从所述至少一个图像的底部朝向顶部开始处理所述至少一个图像的所述第一多个像素来在所述第一分辨率下处理所述至少一个图像,直到所处理的像素的光亮度值超过所述第一眩光状况阈值为止;以及
通过从所述至少一个图像的底部朝向顶部开始处理所述至少一个图像的所述第二多个像素来在所述第二分辨率下处理所述至少一个图像,直到所处理的像素的光亮度值超过所述第二眩光状况阈值为止。


25.如权利要求24所述的方法,其还包括:
将超过所述第一眩光状况阈值的所述所处理的像素的第一位置存储在存储器中;以及
将超过所述第二眩光状况阈值的所述所处理的像素的第二位置存储在所述存储器中。


26.如权利要求22所述的方法,其还包括:
检索在所述第一分辨率下的第一图像并且处理所述第一图像以检测所述第一眩光状况;以及
随后检索在所述第二分辨率下的第二图像并且处理所述第二图像以检测所述第二眩光状况。


27.如权利要求22所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·A·凯西B·普罗茨曼
申请(专利权)人:路创技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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