[发明专利]照明系统

说明书

技术领域

本发明是有关于一种包含光源与控制装置的照明系统，其中光源用以将电力转换成具有例如强度、色彩、色温、方向与波束圆锥角的特性的光束，而控制装置用以调整光束特性。

背景技术

人们熟知灯光特性的调整能经由遥控器(RemoteController，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、CD/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侦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。

WO 2006/056814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，并反应其强度以改变光源亮度。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作动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。

GB-A-2 291 289说明一种照明系统，其包含一控制装置，用以对光源进行通电、断电与调暗光源，其中压电超音波发射器与接收器是侦测在光源附近的物体的存在，而控制装置是反应物体的存在而控制光源。然而，此种系统不能反应物体的移动来控制光源。

因此有必要发展出一种易于使用的照明控制系统，以改善上述问题。

发明内容

本发明的一个目标是提供一种改良的便宜可靠且易于使用的照明控制系统。本发明的更进一步的目标是提供一种对使用者及其环境呈现安全与舒适的照明系统。

依据本发明的照明系统包含：一光源，包含一阵列的发光二极管，用以将电力转换成一光束，其具有强度、色彩、色温的特性；一控制装置，包含一发光二极管驱动器与一脉冲宽度调变器，用以调整该光束特性；一数字模拟转换器、一超音波驱动器与一超音波发送器，用以将一数字传输信号转换成一超音波脉冲；一超音波接收器与一放大器，用以接收反射的超音波信号并将该超音波信号转换成一电压，以及一比较器，用以在该电压大于一预定临界值的情况下产生一数字接收信号；一处理装置，用以推导出表示在该数字传输与接收信号之间的时间差的一飞行时间信号，并依据该飞行时间信号将一控制信号传递至该控制装置，其中：该处理装置、该脉冲宽度调变器、该数字模拟转换器以及该比较器是整合于单一微控制器芯片中。

由此，使用者可通过在超音波波束中移动物体来调整光源特性。

处理装置分析多个飞行时间信号的动态行为，并根据动态行为来传递控制信号至控制装置。由此，使用者可在超音波波束中摆出手势，而处理装置将辨识此手势并将此手势换算成控制信号以调整光源特性。

附图说明

图1显示利用超音波收发器测量飞行时间的原。

图2为光源及其控制机构的概要立体图。

图3为显示于图2的系统中的手部移动的静态照片，显示飞行时间信号对时间的图，以及由手部移动所导致的各种阶段的光源特性控制的结合图。

图4为图2的光源的概要立体图。

图5为平均手部的概要俯视图。

图6为显示波束半径对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，以及飞行时间对时间的相关图。

图8为超音波收发器与号角的概要剖面图。

图9为显示照明系统的校正程序的流程图。

图10为显示在时间轴上的发射超音波脉冲信号的电压、所接收的反射的信号的电压以及声压位准校正的状态的结合图。

图11A-图11C显示手伸入与伸出波束的概要移动。

图12概要显示花瓶在波束中的移动以及飞行时间对时间与各种控制的相位的关联图。

图13-图18与图20-图21图显示各种控制算法的流程图。

图19概要显示控制范围的判定。

图22概要显示在时间轴上的不同光特性的控制机构。

图23-图28概要显示在各种阶段的不同光特性的控制机构。

图29-图30概要显示手在波束中的移动以及飞行时间对时间的关联图。

图31概要显示LED阵列光源，其显示一信息。