用于创建人造氛围的系统和方法

摘要

照明系统(100)包括：至少一个可控光源(125)，其被配置成提供具有至少一种属性的光；图像再现器(135)，其被配置成再现至少一幅图像；以及系统控制器(110)，其被配置成选择与选定属性对应的图像。所述系统控制器(110)可以被配置成接收至少一个脚本，其与不同光属性诸如不同的光强或亮度级别相关联并且依照所述脚本响应于所述光属性的变化改变所述图像。

说明书

本发明涉及照明系统和方法，尤其是涉及用于在私人空间以及公 共场所创建人造氛围的系统和方法，所述公共场所例如火车和汽车站、 机场、飞机、公交、火车、船舶、剧院和其他娱乐设施等等。

自从爱迪生发明灯泡以来，照明系统已经成为人们日常生活不可 或缺的部分。在当今社会，照明系统正处于持续不断的开发之中。

现有技术给出了许多改进的照明系统。例如，美国专利申请公开 No.2005/0041161公开了基于娱乐(游戏)的方法以及包括视频显示器 和照明设施的设备，其中计算机视频显示器是所述设备结构的必要部 分，该文献通过引用完全合并于此。与照明系统一起使用的屏幕以这 样的方式来提供，使得其能够反射由照明系统产生的照明。

另一个通过引用将内容全部并入本文的美国专利申请公开 No.2005/0023996描述了一种控制系统，该控制系统包括：处理器，其 用于接收来自至少一个输入设备的控制信号；计算机相关程序代码， 其允许处理器基于这些控制信号产生输出信号；与处理器关联的接口， 所述接口对调控若干发光设备的至少一个调控器进行配置。该文献提 到所述系统可以用于场景控制，“例如将大房间中的照明从社交氛围 改变成在墙壁上的艺术展示”，即将照明调暗以便于观看投影到墙壁 上的艺术。

由通过参照全文引用于此的国际公开WO 01/05195所给出的另一 种解决方案，专注于用于创建和设计照明序列的系统和方法，其包括 处理器、软件接口，该软件接口用于创建可以包括若干能够由照明控 制器执行的照明序列的程序，所述照明控制器控制若干照明单元。所 述序列从存储在存储器中的、代表照明效果的对象组合而成，或者也 可以包括来自模拟的、数字的、手动的或另一种外部源(例如用户、 传感器、声级检测设备)的输入、RF或IR信号、来自照明系统的反馈。

现有技术还给出了一种真实世界再现系统，在通过引用全部合并 于此的国际公开WO 02/092183中公开了这种系统，其包括一组标记语 言使能设备，每个设备提供一个或多个参数，例如音频和视频特性。 这些标记语言使能设备可以包括：不同的显示、照明、音频和加热设 备；配备有显示功能的墙壁和地板；仿人类的(animatronic)、电子 的或机器人设备；以及交互式图片。这些设备中的至少一个可以接收 标记语言指令集形式的真实世界描述，并且这些设备依照所述描述来 操作。真实世界描述通过广播信号、网络链接等被传送到这些设备。 这些设备还包括一种控制器，其在WO 02/092183中称为“调节装置”， 用于调节这些设备的物理参数。这些设备由允许读取描述的浏览器部 分布置(furnish)。该公开教导了“如果真实世界描述为<FOREST>、 <SUMMER>、<EVENING>，那么浏览器部分......将其解释成与色调和亮度 级别有关的具体指令。”

已知照明级别还影响人的健康、情绪和心情。例如，光疗特别是 在人们很少接触阳光的时间期间用于改善心情和减轻压力。一般地， 使用特定波长/强度的光源。此外，照明在包括住宅和商业建筑(例如 零售店)的内部设计中是必不可少的，以便提供希望的功能和美感以 及健康效益，例如降低眼睛疲劳和改善心情。

应当指出的是，美感特别来源于人类的直观感觉。因此，以将希 望的照明物理特性与人们对于日光的感知相结合的方式来设计人工照 明系统变得越来越重要，所述日光通常与太阳、天空、绿叶以及其他 自然现象的图像关联。

在前述所有解决方案以及许多其他解决方案中，常规的照明系统 实现它们的主要功能，即提供具有一定级别、颜色和配置的照明。存 在许多种类的手动的、电子的以及其他输入设备，以便调控照明的程 度。

所希望的是，提供一种创建人造氛围的直观方式以及用于其物理 实现的系统。据此，提供了一种用于产生人造氛围的照明系统，其中 照明级别对应于例如太阳、天空等等的各种特定的图像、包括希望的 音频的静止或流式视频。当特定照明级别被产生或被改变时或仅在开 关/图像控制器位置被改变时，这些图像基本上同时投影到或显示在适 当的显示装置(例如天花板、地板、墙壁、监视屏等等)上。

这种照明系统和方法基于这样的认识，即如果特定照明级别的每 一个对应于被显示的合意或希望的图像，那么可以为用户创建更佳的 美感和健康效果，所述合意或希望的图像例如太阳、月亮、蓝天、绿 叶、花、鸟、山脉、丘陵、瀑布的图像和其他自然图像，和/或由该终 端用户选择或提供的个人或其他图像。应当理解，这里讨论的图像或 图片包括一幅或一系列静止图像/图片和/或流式视频，其还可以包含 希望的音频。

举例说来，场景图像包括太阳在其中处于不同坐标位置、优选地 具有不同亮度以便再现白昼日光的各个阶段的图像，以及诸如天空、 月光、绿色植物、鸟、水源、不同种类的地理风景之类的其他自然现 象图像。这些图像可以以脚本(script)列表的形式或者以其他形式 存储在存储器(硬驱、芯片、卡等等)中。

提供了一种适当的输入设备，例如可旋转的或可滑动的手柄 (knob)或开关，或者任何其他可以由硬件、软件或固件实现的、例 如用于改变光照级别和/或被显示图像的用户接口，所述用户接口包括 例如图形用户界面，其可以是独立的、或与任何类型的适当控制设备 或显示器(例如计算机、个人数字助理(PDA)、遥控器)有关或为其 一部分。例如，用户接口可以是触敏屏、键盘、鼠标等等。照明/图像 系统被配置成响应于来自输入设备的信号而改变光照级别并且基本上 同时地显示与选定级别(例如选定光照级别或者选定图像)关联的图 像。例如，可以由与光照/图像级别关联的脚本选择和控制图像，其中 设定特定光照/图像级别也导致依照所述脚本显示与该特定光照/图像 级别关联的图像。终端用户可以选择特定的脚本来将特定图像与特定 光照/图像级别关联(例如通过调节由用户安装的旋转或可滑动手柄的 位置来设定)，使得响应于提供或选择一定的光照/图像级别，而显示 希望的有关图像。

本发明可应用的其他领域根据下面提供的详细描述将变得显而易 见。应当理解，所述详细的描述以及特定的实例虽然表示了本发明的 示例性实施例，但其仅仅用于说明的目的而不是要限制本发明的范围。 根据下列描述、随附的权利要求以及附图，本发明的设备和方法的这 些和其他特征、方面和优点将得到更好的理解，在附图中：

图1为依照本发明用于照明和创建人造氛围的系统的示意图。

特定示例性实施例的下列描述实际上仅仅是示例性的，决不意图 限制本发明、其应用或者使用。

如上所述，如果光照级别对应于终端用户所希望的图像，那么就 可以为用户创建更佳的美感和健康效果，所述图像可以由用户提供或 者由用户从预先定义的图像集合中选择。脚本用于将图像与不同的发 光/图像级别关联。终端用户可以选择不同的脚本或不同的图像，或者 可以按照需要修改脚本和关联的图像以及光照/图像级别。举例而言， 高照明级别对应于包含发出亮光的太阳、明亮的蓝天的晴天的图片， 以及其他相应的图像。从较低的级别增加的中间照明级别可能例如对 应于日出，并且照明级别的增加基本上与图像或其级别的变化同时进 行，或者由图像或其级别的变化跟随，例如对应于太阳到达正午位置 的运动，在该正午位置太阳的图像变得更亮。所述中间照明级别如果 是通过从较高的级别降低光照/图像级别而得到的，那么可能例如对应 于日落和/或太阳朝日落位置的运动。低的照明级别可能对应于夜间的 天空，也许带有湖面上的月光、星光等等。当然，许多不同的图像集 合可以由专业设计者进行设计或者创作并且提供给消费者。自然，消 费者也可以提供任何希望的图像并且将这些图像或其级别与任何希望 的发光/图像级别相关联。

图1图解说明了用于照明和创建人造氛围的系统100的一个实施 例。系统100包括能够由手动开关、可旋转手柄、滑动器或者任何其 他用于改变光照/图像级别的用户接口进行控制的输入设备105，所述 输入设备包括例如触敏屏、键盘、鼠标等等，包括麦克风、定时器和 传感器(例如打开/关闭光源的运动传感器)，与系统控制器110进行 通信。此外，输入设备105可以包括图形用户界面，其可以是与系统 控制器110关联的独立设备，或者是诸如计算机、PDA、遥控设备之类 的显示器。

响应于用户输入或者在房间中检测到存在时或者由例如定时器所 启动时，输入设备105发出选择信号115，其指示了由用户选定的光照 /图像级别或者例如先前设定的级别。选择信号115提供给灯控制器 120以便选择或控制光源或灯125(例如照明器具中的灯)的照明的级 别和配置。

选择信号115可以用于控制从照射源125发射的光的各种属性， 以及通过图像再现器135显示希望的图像或图像级别。光源125可以 是任何类型的光源，例如白炽灯、荧光灯、高强度放电(HID)灯以及 发光二极管(LED)。灯控制器120可以与例如某些或全部光源125相 关联，并且可以是任何类型的控制器，例如现有技术中已知的用于特 定类型灯的镇流器。灯控制器120可以例如是输入设备105的一部分， 例如可旋转或可滑动手柄，其被配置成响应于手柄的运动而改变光强 级别。灯控制器120被配置成发送照明信号130，以控制灯125发射的 光的各种属性，例如强度、颜色、色调、饱和度等等，其中LED非常 适合于提供具有不同属性的光。

响应于所述的选择信号115，灯控制器120向灯125发送照明信号 130以改变从那里发射的光的属性。为了简单起见，光属性指的是为光 的级别或强度，但是应当理解，可以改变或控制任何光属性。此外， 当提及一个灯控制器和一个灯时，应当理解，一个灯控制器可以控制 不止一个灯，或者若干灯控制器可以用来控制若干灯或若干组灯，其 中一个脚本与这些灯控制器中的希望的一个相关联。当然，不同的脚 本可以与不同的灯控制器和灯关联，使得例如，根据与特定灯控制器 和有关的灯和/或图像再现器135相关联的脚本，不同的图像显示在不 同的表面上或者显示器上。

来自输入设备105的选择信号115还提供给系统控制器110，该系 统控制器110被配置成控制至少一个包括播放设备、显示器和/或投影 仪的再现设备135，以便在表面或显示设备150上显示图像。当然，可 以使用不止一个而不是单个再现设备135，并且可以通过例如包括因特 网或内联网的局域或广域网的网络从本地或远程存储设备下载所述图 像。可替换地或者附加地，这些图像可以存储在磁性、固态、光学或 者任何其他类型存储器的存储介质(例如DVD)上。

基本上与例如激励光/图像强度或其他光属性的级别同时，系统控 制器110控制再现设备135显示与该光级别关联的图像。可以使用将 图像与不同光照/图像级别关联的脚本，其中响应于经由输入设备105 (例如包括手动开关、麦克风、传感器、定时器等等)的用户选定光 照/图像级别，通过再现设备135显示与该对应的照明级别关联的一幅 图像或一组图像。可以从预先设计的集合，其与所述照明级别的范围 内的预定照明级别相关联，选择每幅图像或者一组图像。

与系统控制器110关联的用户接口112可以被配置成向用户提供 不同脚本的菜单，用于选择一个或多个脚本以及将所述一个或多个脚 本与由一个或多个灯控制器120和/或系统控制器110控制的一个或一 组光源125和/或再现设备135的光照/图像级别相关联。用户接口112 和/或系统控制器110还可以被配置成允许用户对脚本进行改变或重新 编程或者创建新的脚本以便将任何希望的图像与任何光照/图像级别 关联。当然，用户接口112可以是输入设备105的一部分，或者是独 立单元，例如包括可以是触敏的显示器、键盘、鼠标、遥控设备、PDA 等等。

如图1所示，系统控制器110与存储程序的存储器140通信，所 述程序可以以脚本形式来提供(或者可替换地作为可下载Java小程序， 或者使用不同的技术，或者用另一种编程语言来编写)，其中每个脚 本与一定图像或一组图像关联。系统控制器110可以具有其自身的存 储器(例如ROM、RAM等等)以便存储诸如操作系统之类的必需数据， 这在本领域中是已知的。当然，可替换地或者附加地，一些脚本可以 与声音序列相关联，所述声音序列例如水流的潺潺声、鸟儿的鸣叫声 等等，并通过音频再现器或通过组合的音频/视频再现器再现。这些脚 本可以存储在适当的计算机芯片、卡上，作为使用数据库或别的方式 而方便地组织起来的图像文件存储在硬驱上，或者代替存储于存储器 140中或另外还存储在网站上。系统控制器110可以被配置成(例如经 由关联的用户接口112，所述用户接口可以例如是输入设备105的一部 分或者是单独的单元)向用户提供程序选择器和/或修改器，使得用户 可以选择、修改或创建具有图像的脚本，所述图像具有对应的灯125 的对应光照/图像级别。

照明信号130和选择信号115以这样的方式来产生，即用于建立 一定照明级别的每个照明信号系列基本上与最终对应于一定图像或图 像组或者其级别的一定种类(系列)的选择信号相关联(或者可通过 用户而相关联)。

然后，所述预定或选定脚本由系统控制器110进行解释，并且对 应于所述特定光照/图像级别的图像(或图像组)通过图像再现器135 进行再现并经由诸如监视屏之类的显示设备150或者通过投影仪展现 给用户，所述投影仪将所述图像投影到房间的墙壁、地板和/或天花板 上。图像再现器135包括接口，其将由处理器或系统控制器110执行 的程序的输出转换成适当的显示控制信号，所述显示控制信号允许显 示设备150显示或投影所述图像以便在天花板、地板、墙壁或者设置 在私人房间或公共场所中的专用屏幕上进行观看。所述显示是例如与 光源产生照明基本上同时地被提供的，所述照明具有由用户通过输入 设备105输入的希望的照明级别。

在另一个实施例中，选择信号115例如可以包括定时器信号，该 定时器信号与从输入设备105中接收的选择信号115关联并且由用户 通过定时器产生，该定时器可以是输入设备105的一部分或者独立于 输入设备105。响应于这种定时器信号，系统控制器110并且因此图像 再现器135可以限制对当前图像(图像组)的展示，或者可以将所述 图像改变成另一预定图像(图像组)，或者可以以任何希望的方式起 作用。这可以用在图像序列的设计中，所述设计自动地(或者应用户 的要求)改变例如太阳的位置、天空的亮度、花朵随太阳运动的开合、 在白昼阳光的不同阶段而不同的鸟儿的鸣叫声，等等。

在另一个实施例中，代替激励可旋转或可滑动手柄或开关的是(或 者除此之外还有)，输入设备105可以从麦克风接收用户的语音命令， 这些语音命令然后可以由适当公知转换装置合成为计算机应用命令， 所述转换装置诸如语音识别模块之类并提供在输入设备105中，所述 麦克风可以是输入设备105的一部分或者独立于输入设备105。举例而 言，这些语音命令包括“高”、“中”、“低”。可替换地或者附加 地，这些语音命令可以是例如从1到10的数值，以便提供光照/图像 级别的更精细的等级，其中例如1与低照明级别关联，10与高照明级 别关联。代替语音的是，输入设备可以响应声音来打开/关闭光源。

这些语音命令可以例如提供给语音识别模块并且转换成影响选择 信号115和照明信号130的信号，以便控制或选择用户所希望的(如 命令中所描述的)照明级别，其中选择信号115还被发送到系统控制 器110进行处理，以便控制再现器135以得到希望的/关联的图像的显 示。选择信号115还可以激活用户接口112，以便选择与任何希望的图 像或图像强度级别关联的任何希望的光照级别，或者由用户选择和/或 修改脚本，以便例如选择对应于所述照明级别的图像。实现这些任务 中的一些的一种方法是使用国际公开WO 02/092183中公开的前述真实 世界再现系统(real world representation system)。

上述实施例提供了图像和照明序列的静止或动态内容。在静止内 容的情况下，该内容总是以由从输入设备105中接收的命令决定的可 预测方式产生效果。可以提供图像或其序列的动态内容，使得用户感 受不可预测并且更加令人兴奋的感觉。例如，所述系统可以结合用于 产生基于XML的标记语言文档的方法来工作，国际公开WO 03/100548 公开了这种方法，其通过参照在此全部引用。这种方法通过将活动标 记语言片断收集在池中、访问该池、使用至少一个预定因素(时间、 内容等等)处理这些片断并且产生动态内容标记(markup)语言文档， 来提供动态的内容。

为了建立这样的片断，例如来自于手动开关、麦克风(用户语音 命令)、定时器和传感器的到达输入设备105的不同输入(包括室温、 开始照度等等)，可以由输入设备105变换成特定的选择信号115，其 进一步由例如前述WO 03/100548中所描述的、与存储于存储器140中 的程序耦合的接口装置转换成与所述输入设置的特定实例参数关联的 这样的片断。这些片断进一步由系统控制器110依照上述方法(例如 将内容作为所述预定因素)进行解析、汇合和处理。结果，所述系统 产生动态内容文档，该动态内容文档进一步由图像再现器135进行解 释和再现，并且由显示设备150以动态变化图像的形式来显示。通过 这种方式，可以“不停地(on-the-fly)”改变图像的位置、配置、 颜色以及这些图像本身，以便产生与照明级别对应的大量不可重复场 景。

应当理解并意识到，用户接口112和系统控制器110可以是专门 为该应用而设计的常规单一目的照明控制面板，或者可替换地，用户 接口112和系统控制器110可以按照需要来编程以便实现希望的照明 控制逻辑的个人计算机的形式来提供。

这样的脚本或其他软件，包括用于系统控制器110的操作系统和 其他数据，当然可以包含在计算机可读介质上，诸如集成芯片、外设 或者系统控制器110的存储器或耦合到系统控制器110的存储器之类， 系统控制器可以包括用于依照本发明来执行的专用处理器，或者可以 是通用处理器，其中许多功能中只有一个功能操作用于依照本发明来 执行。该处理器可以利用程序部分、多程序片断来操作，或者可以是 利用专用或多用途集成电路的硬件设备。用于光照/图像控制的上述系 统中的每一种可以与另外的系统结合使用。

输入设备105不需要控制光源125，可以通过系统控制器110而仅 仅控制图像再现器135。例如，输入设备105可以被配置成，例如通过 旋转、滑动或者拾取(例如通过使用任何指向设备(如鼠标、指针、 手指)、使用键盘或可以是触敏的屏幕等等来指向)硬件、软件或固 件实现的开关的特定位置，来提供开和关状态以及开和关状态之间的 中间状态。

响应于选定的开关状态，图像再现器(135)通过系统控制器110 进行控制，以便例如再现具有例如特定强度或亮度级别的特定图像。 举例而言，响应于关或低照明级别状态的第一图像包括低强度图像， 或者具有例如夜景、日出、日落、有星星的夜晚之类的第一场景的图 像，或者带有闷燃余烬的壁炉的图像；响应于开或高照明级别状态的 第二图像包括比所述低强度图像强度更高的较高强度图像，或者具有 例如昼景、明亮的太阳之类的第二场景的图像，或者带有熊熊烈火的 壁炉的图像。第三被再现图像(或者许多中间图像)可以响应所述中 间状态中的一种(或多种)或者输入设备(105)的位置。所述中间图 像具有所述低强度和较高强度之间的强度，或者具有例如太阳位于不 同位置具有不同强度(例如对应于比高强度更晚的白天时间但是比低 强度更早的白天时间的不同白天时间，所述低强度例如黄昏、日落等 等)之类的、与输入设备(105)的中间位置关联的中间场景的图像， 或者具有变化的火焰强度、闪烁等的壁炉图像。

当然，代替与低强度关联的黄昏或日落，日出可以与其关联，在 这种情况下，所述中间强度和/或场景(例如太阳位于不同位置具有不 同强度)对应于比高强度更早但是比低强度更晚的白天时间的不同白 天时间(例如日出等等)，其与输入设备(105)的中间位置关联，或 者对应于具有变化的火焰强度、闪烁等的壁炉图像。

系统控制器110和输入设备105或氛围开关甚至可以被配置成控 制环境状态，例如温度和/或空气调节，以便按照从输入设备105选定 的光照级别来产生环境变化。因而，例如当把输入设备105设成最大 值以便除了明亮的太阳和/或壁炉图像中的熊熊烈火的被显示关联图 像之外还提供亮光时，该温度系统可以被调高以便暖和环境和/或被调 低的气温以减少冷意。相反地，除了将被显示图像改变成夜空、日出/ 日落或者具有燃烧木块残留物或闷熄的余烬的壁炉之外，例如可以响 应于将输入设备105降低到更低的级别而将温度调得更低(和/或降低 增高的空气温度以便提供进一步的冷却)，以便提供更低的光强级别 和更凉爽的温度。

中间场景和/或强度可以取决于当前中间状态之前的状态。例如， 当通过从低状态增加而达到中间状态(即该低状态(或者低于中间状 态的任何状态)是紧接着中间状态之前的状态)时，第一中间图像被 再现，和/或所述中间图像的强度从较低的强度增加。类似地，当通过 从高于中间状态的状态降低而达到中间状态时(例如当紧接着中间状 态之前的状态是高于该中间状态的状态时)，第二中间图像被再现， 和/或所述中间图像的强度从较高的强度降低。

最后，上述讨论仅仅用于说明本发明，并且不应当被视为将所附 权利要求限制到任何特定的实施例或实施例组。因此，尽管已经参照 本发明的具体示例性实施例特别详细地描述了本发明，但是还应当理 解的是，可以对其做出许多修改和变化，而不脱离随附权利要求中陈 述的本发明的更宽广以及所主张的精神和范围。相应地，应当认为这 些说明和附图处于举例说明的方式，并不意图限制所附权利要求的范 围。

在解释这些随附的权利要求时，应当理解的是：

a)措词“包括”并不排除存在给定权利要求中未列出的其他元件 或动作；

b)元件之前的措词“一”或“一个”并不排除存在多个这样的元 件；

c)权利要求中的任何附图标记并没有限制其范围；

d)若干“装置”可以由同一项目或硬件或软件实现的结构或功能 来表示；

e)每个所公开的元件都可以包括硬件部分(例如分立的电子电 路)、软件部分(例如计算机编程)及其任意组合。