CN101822127A - 使用反向反射器检测经过编码的光 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种照明器，该照明器包括发射输出光的光源以及探测器单元，该探测器单元布置成探测源于所述输出光的远程反射的接收光，其中该探测器单元包括第一识别器，该第一识别器布置成识别该接收光的远程引入的反射器识别光编码。本发明还涉及一种用于在远程位置处确定光的属性的方法。

Description

使用反向反射器检测经过编码的光

技术领域

本发明涉及一种照明系统，该照明系统采用光编码技术用于光环境控制目的，例如控制特定位置处的光效应。

背景技术

这类照明系统的一个实例公开于2006年10月26日公布的国际申请WO 2006/111927。照明系统包括安装在房间内的若干个照明布置。照明布置在主控制设备的控制下发射使用单独识别码来调制的光。此外，该系统包括用户控制设备。通过(i)使用该用户控制设备在不同位置测量光，(ii)基于照明布置的单独识别码导出来自每个照明布置的贡献，以及(iii)将代表所测量的光的光数据传输到主控制设备，该系统建立从所发射的光到该主控制设备的反馈回路。主控制设备随后基于反馈光数据和附加的用户输入来调节到照明布置的驱动数据。借助于计算机程序，该主控制设备确定主控制驱动数据的特定变化对在当前位置的所导出的光数据的影响或效应，且该主控制设备特别地学习如何获得在特定位置的期望光效应。

期望提供一种就用户控制设备而言更为简单的照明系统。

发明内容

本发明的目的是提供这样的解决方案，其提供一种能够确定在期望位置的光效应而无需在该位置的局部处理节点的照明系统。

此目的通过如权利要求1、8和10中所限定的根据本发明的照明器、照明系统和方法来实现。

因此，根据本发明的第一方面，提供了一种照明器，其包括发射输出光的光源，以及探测器单元，该探测器单元布置成探测源于所述输出光的远程反射的接收光(received light)。该探测器单元包括第一识别器，该第一识别器布置成识别该接收光的远程引入的反射器识别光编码。

根据本发明第二方面，提供了一种照明系统，其包括多个具有就在前文所述的结构的照明器，以及反向反射器(retro-reflector)。该反向反射器布置成提供所述远程反射，且包括第二光编码器，该第二光编码器布置成借助反射器识别光编码来编码所反射的光，以及中央控制单元，该中央控制单元与该照明器连接。该中央控制单元布置成处理该照明器的每一个探测器的输出信号以确定该输出信号的至少一种光属性。

根据本发明第三方面，提供了一种用于在远程位置确定光的属性的方法，包括：

-在照明器处产生光；

-从该照明器发射所产生的光作为输出光；

-在该照明器处接收源于所述输出光的远程反向反射的光；

-识别该接收光的远程引入的反射器识别光编码；以及

-确定所述接收光的光属性。

因此，借助使用从一个或多个照明器发射的光的反射，借助增加与反射位置关联的编码，以及借助提供在一个或多个照明器探测所反射的光的能力，可以消除在该位置的处理能力。由于在照明器处接收到的光被直接反向反射到其来源，这是反向反射器的特定属性，以及由于光使用与反射对象关联的码来编码，可以确定该探测器接收到的所有光的哪一部分是来自上文提及位置。来源于其它光源或者来源于该照明器但在上文提及的位置以外的位置被反射的任何其它环境光被选出。反向反射器从光线的来源将该光线反向反射，而与入射角无关。

应注意，为上文定义照明系统的一部分的光调制反向反射器的使用本身从与此处不相关的其它技术领域是已知的。例如，在美国专利No.6,493,123中提到一种应用，其中反向反射器被用于识别车辆。激光源产生光束，且安装在车辆上的反向反射器反射该光束，同时用识别信息来调制反射光束的偏振。偏振调制被用作识别，以使得能够确定车辆的位置。然而，如已经澄清的，此现有技术涉及完全不同的技术领域，首先寻找所讨论的本专利并且意识到这类反射器对于获得上述目的将是有用的，这一点需要创造性的技巧。

根据如权利要求2中限定的照明器的实施例，该照明器进一步具有光编码器，该光编码器布置成借助单独编码来编码该照明器的输出光，探测器单元包括第二识别器，该第二识别器布置成识别该单独编码。此实施例增加了探测光的重要性，以确保它是来自探测照明器本身。

根据如权利要求3中限定的照明器的实施例，该光编码器包括振幅调制器，以及该第一识别器包括频率解调器、CDMA解调器、以及开/关键控解调器之一。这些备选代表用于光的双编码的有利的技术组合。即由照明器发射的光的编码和光被反射部分的反射识别编码，后者在第一识别器处处理。

根据如权利要求4中限定的照明器的实施例，该光编码器包括脉冲宽度调制器、以及脉冲宽度调制器和CDMA调制器组合之一，其中所述第一识别器包括高频解调器。这些是进一步有利的编码组合。

根据如权利要求5中限定的照明器的实施例，该光编码器包括脉冲宽度调制器和CDMA调制器，其中所述第一识别器包括低频解调器。这又是另一个有利的备选。

根据如权利要求6中限定的照明器的实施例，该探测器单元进一步包括光属性确定装置，该光属性确定装置布置成确定该接收光的至少一种光属性。这对于确定装置而言是有利的位置，该确定装置可备选地布置在照明器的外部，如下文所描述。通过为照明器配备这种能力，该照明器有点成为自动实体。确定装置可根据需要而实施为从相当简单的微控制器到全中央处理器的任何装置。

根据如权利要求7中限定的照明器的实施例，该照明器进一步包括发送器，该发送器与所述探测器单元连接用于发送该探测器单元的输出信号。借助该发送器，探测的信号或值可转发到外部装置，举例而言，诸如控制多个照明器的中央控制器、人机接口、或者某类监测或者光属性确定设备。

根据如权利要求9中限定的照明系统的实施例，该中央控制单元进一步布置成，基于所述至少一种光属性评估在该反向反射器位置处的当前光效应，并控制该照明器，从而在所述位置获得期望的光效应。此实施例代表由该照明系统获得的控制可能性的有利应用。

根据如权利要求11中限定的方法的有利实施例，该所产生的光用单独编码来编码，以及在该接收光中，除了该反射器识别编码之外，该单独编码被辨别。

本发明的这些和其它方面、特征和优点将从下文描述的实施例显而易见并结合其得以阐述。

附图说明

本发明现在将更详细地且参考附图予以描述，其中：

图1和2为根据本发明的照明器的实施例的示意性框图；

图3为根据本发明的照明系统的实施例的示意性框图；

图4为根据本发明的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

参考图1，照明器100包括光源102、光编码器104和探测器单元106。探测器单元106包括第一识别器108和第二识别器110。如下文所进一步解释，光编码器104布置成借助单独编码来编码照明器的输出光，即由光源102产生的光。输出光可以是白色或者彩色的，例如是由包括在光源中的基色(红色、绿色、蓝色、琥珀色等)光发射部件所产生的。该光发射部件可以实施为(气体放电)灯泡和/或LED。此外，单独编码可以在光源102级上进行，或者备选地在构成部件级上进行，使得基色是可识别的。探测器106布置成探测源于所述输出光的远程反射的接收光。如下文将进一步解释，该远程反射典型地是借助反向反射器来获得的。更具体而言，探测器106的第一识别器108布置成识别该接收光的远程引入的反射器识别光编码。“反射器识别”是指这样的编码，该编码使得可以辨别该反射是在反射器处发生，而不是在例如地板、壁或任何其它对象处发生。第二识别器110布置成识别单独编码，即识别照明器本身并将其与其它照明器的其它单独编码区分开的编码。应注意，在照明器的基础实施例中，不采用单独编码，即省略光编码器104和第二光识别器110。如下文所进一步描述，光的识别于是依赖于由远程反向反射器引入的光调制。

借助照明器进行的方法的实施例包括在照明器处产生光，如图4中的框401所说明。此外该方法包括借助单独编码来编码所产生的光，框403；从该照明器发射因此单独编码的光，框405；在该照明器处接收源于所述单独编码的光的远程反射的光，框407；识别接收光的远程引入的反射器识别光编码，框409；以及识别所述单独编码，框411。与上文结合照明器所解释的相一致，在该方法的更简单实施例中，单独编码可以省略。

作为备选，照明器100进一步包括发送器112，该发送器112与探测器106连接，且该发送器112布置成发送光数据到外部设备。在所说明的实施例中，光数据由下述组成或者至少包括：表示经识别的接收光的数据(诸如光的量、光的色点、其光谱内容等)，该数据因此可以在照明器外部被进一步处理。

在照明器200的另一实施例中，其包括与上文结合第一实施例所描述相似的单元，且附加地，探测器106包括由确定装置214提供的计算能力，该确定装置在此处为微控制器。微控制器214能够确定所接收和识别的光的至少一种光属性。例如，该光属性可以是振幅或者光功率。微控制器布置成控制照明器的输出，由此获得期望水平的光属性。该期望水平是预定的。备选地，照明器200附加地包括用于将关于所述光属性的信息发送到外部装置216的发送器212。备选地，发送器216为收发器。于是发送器216能够接收控制数据，该控制数据已经在外部装置处被设定。该连接可以是如所示的无线的，或者是有线的。

光编码器104典型地包括脉冲宽度调制器(PWM)218和CDMA(码分多址)调制器220。也就是说，向光源102提供CDMA调制电压，其中CDMA调制被选择为对于照明器200是单独的，即唯一的，因而增加该单独编码。PWM确定所发射光的强度。存在其它备选编码技术，如上文在本发明的发明内容中已经实例性所述的。对于所说明的编码，第二识别器110为CDMA解调器。

照明系统300的实施例包括若干个照明器302。每个照明器302发射单独编码的且因此排他地可识别的光。中央控制器304与照明器302连接。在此实施例中，该连接被说明是有线连接，但是该连接还可以是无线连接。反向反射器306放置在其中期望找到光条件的位置处。每个照明器302的输出光的一部分在反向反射器306处被直接反向反射到其来源。每个照明器302将关于接收光的数据传送到中央控制器304，该中央控制器304进而确定在照明器302处接收到的光的某些感兴趣的光属性，例如振幅。换言之，被采用用于确定每个照明器在该位置的贡献的计算能力集中在中央控制器。反向反射器306具有光调制器308，该光调制器308在此实施例为例如压电换能器的高频调制器。备选实施例已经在上文间接地实例性描述为照明器的第一识别器的属性，且包括低频调制器、CDMA调制器和开/关键控调制器。在反向反射器处的编码器类型的选择部分地依赖于在照明器302中使用的编码器的类型。

以上已经描述了如所附权利要求书中限定的根据本发明的照明器、照明系统和方法的实施例。这些应看作是纯粹非限制性的实例。如技术人员所理解，在本发明范围内的许多修改和备选实施例是可行的。

应注意，出于本申请的目的，且特别是对于所附权利要求书，单词“包括”不排除其它元件或步骤，单词“一”或“一个”不排除多个，这本身对于本领域技术人员而言是显而易见的。

Claims (11)

1.一种照明器，包括发射输出光的光源，以及探测器单元，该探测器单元布置成探测源于所述输出光的远程反射的接收光，其中该探测器单元包括第一识别器，该第一识别器布置成识别该接收光的远程引入的反射器识别光编码。

2.如权利要求1所述的照明器，进一步包括光编码器，该光编码器布置成借助单独编码来编码该照明器的该输出光，其中该探测器单元进一步包括第二识别器，该第二识别器布置成识别所述单独编码

3.如权利要求2所述的照明器，其中所述光编码器包括振幅调制器，其中所述第一识别器包括频率解调器、CDMA解调器、以及开/关键控解调器之一。

4.如权利要求2所述的照明器，其中所述光编码器包括脉冲宽度调制器、以及脉冲宽度调制器和CDMA调制器组合之一，其中所述第一识别器包括高频解调器。

5.如权利要求2所述的照明器，其中所述光编码器包括脉冲宽度调制器和CDMA调制器，其中所述第一识别器包括低频解调器。

6.如前述权利要求任意一项所述的照明器，其中所述探测器单元进一步包括光属性确定装置，该光属性确定装置布置成确定该接收光的至少一种光属性。

7.如前述权利要求任意一项所述的照明器，进一步包括发送器，该发送器与所述探测器单元连接用于发送该探测器单元的输出信号。

8.一种照明系统，包括多个如权利要求1所述的照明器，以及反向反射器，其中该反向反射器布置成提供所述远程反射，且包括第二光编码器，该第二光编码器布置成借助反射器识别光编码来编码所反射的光，以及中央控制单元，该中央控制单元与该照明器连接且布置成处理该照明器的每一个探测器的输出信号以确定该输出信号的至少一种光属性。

9.如权利要求8所述的照明系统，其中所述中央控制单元进一步布置成：基于所述至少一种光属性确定在该反向反射器位置处的当前光效应，并控制该照明器从而在所述位置处获得期望的光效应。

10.一种用于在远程位置处确定光的属性的方法，包括：

-在照明器处产生光；

-从该照明器发射所产生的光作为输出光；

-在该照明器处接收源于所述输出光的远程反向反射的光；

-识别该接收光的远程引入的反射器识别光编码；以及

-确定所述接收光的光属性。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：

-在所述的发射所产生的光之前，借助单独编码来编码所产生的光；以及

-识别该接收光的所述单独编码。

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