一种基于区域定位功能的分区矩阵照明系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于区域定位功能的分区矩阵照明系统及方法，包含区域照明和通信设备和手持定位控制设备。所述手持定位控制设备中的目标效果输入模块用于接收外部输入的目标照明效果图片的控制信号；所述手持定位控制设备中的通信、定位和环境检测模块用于定位手持定位控制设备的位置及检测其所处区域的光环境。通过短距离无线通信模块将控制信号传输到区域照明设备中，实现所需要的整体目标平面的照明效果和手持定位控制设备所在位置的小区域的智能照明。本发明专利技术可用于办公室、展厅、舞台等多种照明场所，提供多亮度、多色彩、动静态结合的智能照明。

Divisional matrix lighting system and method based on region positioning function

The invention discloses a divisional matrix lighting system and method based on a region positioning function, comprising a region lighting and communication device and a handheld positioning control device. The handheld positioning control goal input module in equipment control signal for the target picture lighting effect receiving external input; the handheld positioning control communication, localization and detection equipment and detection module is used for location positioning handheld positioning control device of the light environment of the region. The control signal is transmitted to the area lighting equipment through short distance wireless communication module, intelligent lighting small area lighting effect of the whole target plane needed to achieve the positioning control and handheld device location. The invention can be used in various illumination places, such as offices, exhibition halls, stage, etc., and provides intelligent illumination with multi brightness, multi colors, dynamic and static combination.

【技术实现步骤摘要】
一种基于区域定位功能的分区矩阵照明系统及方法
本专利技术涉及一种基于区域定位功能的分区矩阵照明系统及方法，属于照明设计技术。
技术介绍
分区照明是现代办公室照明的基本原则，它进一步的将背景照明和任务照明进行了统一规划，实现了高质量的照明设计和更有效的使用照明，在减少电量的消耗和二氧化碳的排放中起到了重要的作用。智能高效分区照明的研究与实现，是现代社会在满足安全舒适的办公、生活环境的同时，通过智能化设计，进一步的实现节能减排，健康、绿色生产、生活的发展方向。随着高效智能办公室分区照明系统在办公室、会议中心、学习、家庭等场所的普及，在为用户节约大量电能的同时也给其带来了舒适、新奇的体验。现有的分区照明的解决方法主要通过是将多个LED格栅灯盘、LED筒灯、LED天花射灯等安置在不同的位置进行照明，来照亮不同的区域，提高舒适感，营造优良的办公环境。这带来的问题是成本比较高，系统的体积往往会比较大，给安装和维护带来一定的困难；而且由于每个灯照明的区域一般是固定的，使得产品的照明区域控制不灵活，限制了区域照明的应用优势。在专利技术专利201210438899.6中描述了一种利用集成成像原理，通过控制电信号实现对投射光斑和光束控制的方法，但该方法中没有明确光源阵列和目标平面分区域的对应关系，目标效果输入装置中也不能自动定位目标效果输入装置的位置。因此迫切需要一种照明解决方案可以通过定位人们所需的照明区域，并结合分区照明方法，进行智能化分区照明。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于区域定位功能的分区矩阵照明系统及方法，本专利技术可以动态控制照明光束的空间分布，同时该系统可通过对控制者位置的定位，自动调整照明区域，并通过检测所处场景光照环境，自动调整照明强度，为所处场景提供智能的区域照明环境。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于区域定位功能的分区矩阵照明系统，包括区域照明设备(1)和手持式定位控制设备(2)，所述手持式定位控制设备(2)，用于接收目标平面的整体照明效果信息、定位手持式定位控制设备(2)在目标平面中的位置、检测手持式定位控制设备(2)位置处的光环境，根据手持式定位控制设备(2)位置处的光环境产生手持式定位控制设备(2)位置处的区域照明效果信息，然后将整体照明效果信息和区域照明效果信息发送给区域照明设备(1)。所述区域照明设备(1)，用于根据定位手持式定位控制设备(2)发送的整体照明效果信息和区域照明效果信息对目标平面进行整体照明和/或区域照明，其中：所述手持式定位控制设备(2)包括通信、定位和环境检测模块(2.1)和目标照明效果输入模块(2.2)，所述通信、定位和环境检测模块(2.1)包括短距离无线通信发送模块(2.1.1)、光通信模块(2.1.2)和环境光检测模块(2.1.3)，所述目标照明效果输入模块(2.2)用于接收外部输入的整体照明效果信息。光通信模块(2.1.2)，用于接收手持式定位控制设备(2)位置处的低频低占空比光脉冲信号，并根据低频低占空比光脉冲信号处判断接收手持式定位控制设备(2)在目标平面中的位置。环境光检测模块(2.1.3)，用于检测手持式定位控制设备(2)位置处的光环境，并根据该位置处的光环境产生相应的区域照明效果信息。短距离无线通信发送模块(2.1.1)，用于向短距离无线通信接收模块(1.3)发送整体照明效果信息和区域照明效果信息。所述区域照明设备(1)包括光源阵列单元(1.1)、透镜阵列单元(1.2)、短距离无线通信接收模块(1.3)、照明效果与光源阵列驱动映射转换模块(1.4)、光源阵列驱动装置(1.5)和电源模块(1.6)。光源阵列单元(1.1)，用于提供照明所需的光源。透镜阵列单元(1.2)，用于调整光源阵列单元(1.1)中光源的光路，进行光斑整形。短距离无线通信接收模块(1.3)，用于接收短距离无线通信发送模块(2.1.1)发出的整体照明效果信息和区域照明效果信息。照明效果与光源阵列驱动映射转换模块(1.4)，用于将整体照明效果信息和区域照明效果信息分别转换成光源阵列单元(1.1)的光源驱动信号。光源阵列驱动装置(1.5)，根据光源驱动信号分别驱动光源阵列单元(1.1)实现整体照明效果和区域照明效果，同时向目标平面发送携带位置信息的低频低占空比光脉冲信号，将目标平面进行区域划分，发送到不同区域的低频低占空比光脉冲信号分别调制。优选的：所述目标照明效果输入模块(2.2)包括真彩液晶触摸屏(2.2.1)、点亮全部光源阵列按钮(2.2.2)、关闭全部光源阵列按钮(2.2.3)、设置定位按钮(2.2.4)、亮度调高按钮(2.2.5)、亮度调低按钮(2.2.6)和USB接口(2.2.7)。真彩液晶触摸屏(2.2.1)，用于显示目标平面的整体照明效果信息和区域照明效果信息。点亮全部光源阵列按钮(2.2.2)，用于开启区域照明设备(1)。关闭全部光源阵列按钮(2.2.3)，用于关闭区域照明设备(1)。设置定位按钮(2.2.4)，用于开启光通信模块(2.1.2)。亮度调高按钮(2.2.5)，用于调高照明亮度。亮度调低按钮(2.2.6)，用于调低照明亮度。优选的：所述区域照明设备(1)还包括电源模块(1.6)，用于对区域照明设备(1)进行供电。优选的：所述光源阵列单元(1.1)为单色点光源阵列、多基色光源阵列或单色点光源与多基色光源的混合阵列。优选的：所述透镜阵列单元(1.2)为单层透镜阵列单元或两层以上透镜阵列单元阵列。优选的：所述透镜阵列单元(1.2)为焦距可调的透镜阵列单元。优选的：所述透镜阵列单元(1.2)为平凸透镜阵列单元或菲涅尔透镜阵列单元。一种基于区域定位功能的分区矩阵照明系统的照明方法，包括以下步骤：步骤1，对目标平面进行分区得到子分区，并对各个子分区进行编号。步骤2，根据各个子分区的信息，利用光源与子分区目标光斑的对应关系，确定各个光源的位置：其中，AB表示光源中心到目标光斑中心的水平距离，CD表示目标光斑中心到光源穿过透镜照射在目标平面上的光照区域中心的距离，AE表示光源中心到凸透镜内主平面中心的距离，EF表示凸透镜的厚度，n表示透镜的折射率，FC表示凸透镜外主平面中心到目标光斑中心的距离。步骤3，手持式定位控制设备(2)接收其所在位置处的低频低占空比光脉冲信号，并根据低频低占空比光脉冲信号处判断接收手持式定位控制设备(2)在目标平面中的位置。同时检测所处位置处的光环境，并根据该位置处的光环境产生相应的区域照明效果信息。步骤4，手持式定位控制设备(2)将检测到的区域照明效果信息和输入得到的整体照明效果信息相区域照明设备(1)发送。步骤5，区域照明设备(1)将整体照明效果信息和区域照明效果信息分别转换成光源阵列单元(1.1)的光源驱动信号，根据光源驱动信号分别驱动光源阵列单元(1.1)实现整体照明效果和区域照明效果，同时向目标平面发送携带位置信息的低频低占空比光脉冲信号，发送到不同子区域的低频低占空比光脉冲信号分别调制。本专利技术相比现有技术，具有以下有益效果：本专利技术提供的基于区域定位功能的分区矩阵照明系统，利用区域照明设备中的透镜阵列控制光线的方向，建立光源与目标平面每个分区域的对应关系，并利用手持定位控制设备中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于区域定位功能的分区矩阵照明系统，其特征在于：包括区域照明设备(1)和手持式定位控制设备(2)，所述手持式定位控制设备(2)，用于接收目标平面的整体照明效果信息、定位手持式定位控制设备(2)在目标平面中的位置、检测手持式定位控制设备(2)位置处的光环境，根据手持式定位控制设备(2)位置处的光环境产生手持式定位控制设备(2)位置处的区域照明效果信息，然后将整体照明效果信息和区域照明效果信息发送给区域照明设备(1)；所述区域照明设备(1)，用于根据定位手持式定位控制设备(2)发送的整体照明效果信息和区域照明效果信息对目标平面进行整体照明和/或区域照明，其中：所述手持式定位控制设备(2)包括通信、定位和环境检测模块(2.1)和目标照明效果输入模块(2.2)，所述通信、定位和环境检测模块(2.1)包括短距离无线通信发送模块(2.1.1)、光通信模块(2.1.2)和环境光检测模块(2.1.3)，所述目标照明效果输入模块(2.2)用于接收外部输入的整体照明效果信息；光通信模块(2.1.2)，用于接收手持式定位控制设备(2)位置处的低频低占空比光脉冲信号，并根据低频低占空比光脉冲信号处判断接收手持式定位控制设备(2)在目标平面中的位置；环境光检测模块(2.1.3)，用于检测手持式定位控制设备(2)位置处的光环境，并根据该位置处的光环境产生相应的区域照明效果信息；短距离无线通信发送模块(2.1.1)，用于向短距离无线通信接收模块(1.3)发送整体照明效果信息和区域照明效果信息；所述区域照明设备(1)包括光源阵列单元(1.1)、透镜阵列单元(1.2)、短距离无线通信接收模块(1.3)、照明效果与光源阵列驱动映射转换模块(1.4)、光源阵列驱动装置(1.5)和电源模块(1.6)；光源阵列单元(1.1)，用于提供照明所需的光源；透镜阵列单元(1.2)，用于调整光源阵列单元(1.1)中光源的光路，进行光斑整形；短距离无线通信接收模块(1.3)，用于接收短距离无线通信发送模块(2.1.1)发出的整体照明效果信息和区域照明效果信息；照明效果与光源阵列驱动映射转换模块(1.4)，用于将整体照明效果信息和区域照明效果信息分别转换成光源阵列单元(1.1)的光源驱动信号；光源阵列驱动装置(1.5)，根据光源驱动信号分别驱动光源阵列单元(1.1)实现整体照明效果和区域照明效果，同时向目标平面发送携带位置信息的低频低占空比光脉冲信号，将目标平面进行区域划分，发送到不同区域的低频低占空比光脉冲信号分别调制。...

【技术特征摘要】
1.一种基于区域定位功能的分区矩阵照明系统，其特征在于：包括区域照明设备(1)和手持式定位控制设备(2)，所述手持式定位控制设备(2)，用于接收目标平面的整体照明效果信息、定位手持式定位控制设备(2)在目标平面中的位置、检测手持式定位控制设备(2)位置处的光环境，根据手持式定位控制设备(2)位置处的光环境产生手持式定位控制设备(2)位置处的区域照明效果信息，然后将整体照明效果信息和区域照明效果信息发送给区域照明设备(1)；所述区域照明设备(1)，用于根据定位手持式定位控制设备(2)发送的整体照明效果信息和区域照明效果信息对目标平面进行整体照明和/或区域照明，其中：所述手持式定位控制设备(2)包括通信、定位和环境检测模块(2.1)和目标照明效果输入模块(2.2)，所述通信、定位和环境检测模块(2.1)包括短距离无线通信发送模块(2.1.1)、光通信模块(2.1.2)和环境光检测模块(2.1.3)，所述目标照明效果输入模块(2.2)用于接收外部输入的整体照明效果信息；光通信模块(2.1.2)，用于接收手持式定位控制设备(2)位置处的低频低占空比光脉冲信号，并根据低频低占空比光脉冲信号处判断接收手持式定位控制设备(2)在目标平面中的位置；环境光检测模块(2.1.3)，用于检测手持式定位控制设备(2)位置处的光环境，并根据该位置处的光环境产生相应的区域照明效果信息；短距离无线通信发送模块(2.1.1)，用于向短距离无线通信接收模块(1.3)发送整体照明效果信息和区域照明效果信息；所述区域照明设备(1)包括光源阵列单元(1.1)、透镜阵列单元(1.2)、短距离无线通信接收模块(1.3)、照明效果与光源阵列驱动映射转换模块(1.4)、光源阵列驱动装置(1.5)和电源模块(1.6)；光源阵列单元(1.1)，用于提供照明所需的光源；透镜阵列单元(1.2)，用于调整光源阵列单元(1.1)中光源的光路，进行光斑整形；短距离无线通信接收模块(1.3)，用于接收短距离无线通信发送模块(2.1.1)发出的整体照明效果信息和区域照明效果信息；照明效果与光源阵列驱动映射转换模块(1.4)，用于将整体照明效果信息和区域照明效果信息分别转换成光源阵列单元(1.1)的光源驱动信号；光源阵列驱动装置(1.5)，根据光源驱动信号分别驱动光源阵列单元(1.1)实现整体照明效果和区域照明效果，同时向目标平面发送携带位置信息的低频低占空比光脉冲信号，将目标平面进行区域划分，发送到不同区域的低频低占空比光脉冲信号分别调制。2.根据权利要求1所述的基于区域定位功能的分区矩阵照明系统，其特征在于：所述目标照明效果输入模块(2.2)包括真彩液晶触摸屏(2.2.1)、点亮全部光源阵列按钮(2.2.2)、关闭全部光源阵列按钮(2.2.3)、设置定位按钮(2.2.4)、亮度调高按钮(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇宁，王飞霞，翁一士，沈忠文，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32