照明系统技术方案

一种照明系统包含：一光源，用以将电力转换成一光束，其具有例如强度、色彩、色温、方向与光束圆锥角的照明特性；一控制装置，用以调整该光束的照明特性；至少一超声波发射器，用以发射多个超声波信号；多个隔开的超声波接收器，用以接收反射的多个超声波信号；以及一处理装置，用以为各该接收器判断来自该至少一发射器的这些发射信号之间的时间差的多个飞行时间信号，以及来自该接收器接收的反射的多个超声波信号，并用以根据各该接收器的这些飞行时间信号的组合来将多个控制信号传递至该控制装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是有关于一种包含光源与控制装置的照明系统，其中光源将电力转换成具 有例如强度、色彩、色温、方向与波束圆锥角等特性的光束，而控制装置用来调整光束特性。
技术介绍
人们熟知灯光特性的调整是能经由遥控器(Remote Controller, RC)来达成。遥 控器的缺点在于其必须在正确位置上遥控才能改变灯光特性。然而亦有很多不同的遥控器 已经出现于客厅中以供TV、音响、VCR、⑶/DVD、游戏机、记录器等不同设备使用。使用者也 可能会对众多遥控器上的不同按钮有所混淆，在使用上极为不方便。甚至遥控器与其专属 的接收器会造成设备成本的增加。再者，已知有通过使用摄影机与移动检测软件来控制的电器装置，其中使用者可 通过在照相机的前面摆出手势来控制电器装置。然而这些系统需要高负载处理功率，具有 相当长的反应时间，且是相当昂贵的。另外，W02006/056814说明一种照明系统，其包含光源与控制装置，控制装置包含 红外线发射器、红外线接收器及透镜。控制装置测量反射的红外光的强度，并依其强度反应 以改变光源亮度。依此方式，可对光源通电或断电，并可通过在红外光光束中的手部移动而 将光源调暗。然而，这一种配置是相当昂贵且其控制动作具有极大的不正确性，因为反射的 红外线信号的强度大幅取决于在波束中移动的物体的种类，且红外线会受到周遭物体所影 响而发散，使得接收器收到的红外线信号不正确，导致灯光控制异常。此外，在现有的照明应用上，一般需求皆是将整个房间全部照亮。但在多数情况 下，只有房间的一小部分需要被照明，因此其能源利用效率并不佳。再者，在现有的照明应 用上，是以一种机械方式来达成光束聚焦(集中照明)与光束位置偏离(移动照明方向)， 其并不具有弹性且易受机械故障的影响。有鉴于此，有必要发展出一种易于使用的照明控制系统，以改善上述存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种照明系统，对使用者及其环境呈现安全与舒适性，且有 更强健、能源效率高、易于使用及/或弹性特征，并具有改良的便宜可靠且易于使用的照明 用的控制系统。为达到上述目的，本专利技术的技术解决方案是一种照明系统包含一光源，用以将电力转换成一光束，其具有例如强度、色彩、色 温、方向与光束圆锥角的照明特性；一控制装置，用以调整该光束的照明特性；至少一超声 波发射器，用以发射多个超声波信号；多个隔开的超声波接收器，用以接收反射的多个超声 波信号；以及一处理装置，判断这些发射的超声波信号与这些接收器接收的超声波信号之 间的时间差的多个飞行时间信号，并根据各该接收器的这些飞行时间信号的组合来将多个 控制信号传递至该控制装置。依据本专利技术的一个实施例，处理装置决定哪些接收器在一预定周期之内会接收具 有超过一预定阈值的振幅的一反射超声波信号，且根据前述判断结果来将控制信号传递至 控制装置。依据本专利技术的另一个实施例，照明系统包含至少一超声波发射器，用以发射超声 波信号；多个隔开的超声波接收器，用以接收反射的超声波信号；以及一处理装置，为每一 个接收器判断来自前述至少一发射器的发射信号及所接收的反射超声波信号之间的时间 差的飞行时间信号，并根据每一个接收器接收到的飞行时间信号的组合来将控制信号传递 至一控制装置。每一个接收器所接收到的飞行时间信号的组合，是超声波信号反射在二维 平面或三维空间中的物体位置的飞行时间信号的函数。依据本专利技术的另一个实施例，照明系统包含一超声波发射器，用以发射超声波信 号；一超声波接收器，用以接收反射的超声波信号；其中超声波发射器及/或接收器安装于 一可旋转载体上，以使发射器/或接收器与该旋转轴有一距离，其中提供一驱动装置以旋 转载体；以及一处理装置，用以在旋转期间经由发射器于载体的多个角度位置重复传递一 超声波脉冲，并用以在送出每个脉冲之后判断接收器在一预定周期之内是否接收具有超过 一预定阀值的振幅的一反射超声波信号，且根据前述判断结果来将控制信号传递至控制装 置。可旋转载体的转轴最好是在照明系统的光束之内且平行于光束。处理装置最好是被配 置成用以于载体的至少3个、6个或至少12个角度位置上传递一超声波脉冲。依据本专利技术的另一个实施例，照明系统包含多个光源，这些光源是被配置形成同 心多边形或圆形的至少一个内、外阵列，其中每对邻近的光源所发射的光束彼此重迭，其中 该内阵列的光源所发射的光束是互相平行，其中该外阵列的光源所发射的光束与照明系统 的一中央轴线成一角度，且其中该照明系统包含一控制装置，用以单独调整各个光源的光 强度。附图说明图1显示利用超声波收发器测量飞行时间的波形示意图；图2为照明系统及其控制系统的概要立体图；图3为显示于图2的系统中的手部移动及其飞行时间信号对时间的关系图；图4为图2的照明系统的概要立体图；图5为手部的平均尺寸的概要俯视图；图6为显示波束半径对超声波波束角与垂直距离的三维图；图7概要地显示手伸入与伸出波束的移动，以及其飞行时间信号对时间的相关 图；图8为超声波收发器与号角的概要剖面图；图9与10图概要地显示本专利技术的电子硬件实施例；图11为依据本专利技术的照明系统的立体图；图12为本专利技术照明系统的第一与第三实施例的概要俯视图；图13为显示在图12的照明系统中的超声波脉冲回音的时间图；图14A-图14H概要地显示手在图12的照明系统中的移动；图15显示本专利技术照明系统的第二实施例的立体4图16显示图15的照明系统的概要前视图与概要侧视图；图17显示在图15的照明系统中旋转的超声波收发器的概要视图；图18显示在图15的照明系统中的超声波脉冲回音的时间图；图19与图20为本专利技术照明系统的第三实施例的概要视图；图21A C分别概要地显示LED阵列的照明系统的光束的聚焦与偏离；图22显示照明系统的概要横剖面与底视图；图23显示供图22的照明系统用的照明系统驱动器的概要配置；图24A-1、图24A-2 图24G A_l、图24G A-2概要显示图22的照明系统的波束偏 离过程；以及图25A-图25E概要显示图22的照明系统的波束聚焦过程。 具体实施例方式为让本专利技术的内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说 明如下如图2所示，照明系统1包含一光源及一超声波发射器与超声波接收器，光源可包 含多个发光二极管(LED)，而超声波发射器与超声波接收器可整合于一超声波收发器中，例 如压电式超声波收发器。超声波收发器可设置于这些LED的中心。照明系统1亦内建有将 收发器的信号转换成控制信号的一处理装置，以及用以调整光束特性的一控制装置。如果超声波收发器被开启，则其将传递一超声波信号。如果一物体出现在超声波 信号的路径上，则超声波信号将被物体反射并将被在照明系统内部的超声波收发器所接 收。在传送与接收到反射的超声波信号之间的时间差将受到测量，该测量的时间称为飞行 时间。如果在物体与照明系统1之间的距离改变了，则将测量出另一飞行时间值。物体被 检测到的移动为一维移动(此物体必须停留在超声波圆锥波束中)。飞行时间的改变将被 转换算成数字控制信号的改变。此种控制信号将进一步控制光束的特性，比如色彩、强度或 色温等。物体可能是使用者的手2。因此，手2的一维移动，诸如上/下或左/右方向(取 决于照明系统的位置是水平或垂直置放)，可控制光束特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明系统，其特征在于，包含多个光源，这些光源被配置形成同心多边形或圆形的至少一个内、外阵列，其中每对邻近的光源所发射的光束彼此重迭，其中该内阵列的光源所发射的光束是互相平行，其中该外阵列的光源所发射的光束与照明系统的一中央轴线成一角度，且其中该照明系统包含一控制装置，用以单独调整各个光源的光强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤尼彼特凡艾德，陈子南，
申请(专利权)人：建兴电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]