CN101825697B - 基于光线强度的定位方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于光线强度的定位方法及系统,此定位系统包括照明系统、感测回馈装置与定位模块。其中,照明系统中包括至少三个点光源,其会依序调整点光源的照度以照射目标物。感测回馈装置配置于目标物上,而用以搜集照明系统照射于目标物上的光线的光度资讯。定位模块则可依据光度资讯,计算各个点光源与目标物间的距离,并依据各个点光源所在的位置以及与目标物间的距离,计算目标物的定位位置。据此,使用者只需将感测回馈装置放置于目标物上,本发明的定位系统即可推算出目标物的位置,并据以调整照明系统的位置及照度。
Description
技术领域
本发明涉及一种定位方法及系统,且特别是涉及一种基于光线强度的定位方法及系统。
背景技术
目前的定位技术可分为室外定位与室内定位两种类型,其中室外定位技术最常利用的是全球定位系统(Global Position System,GPS),GPS已被广泛地使用于移动装置,其可在室外任何可以收得到卫星信号的场所定位出人或车辆的位置,而提供使用者精确的位置资讯,其精确度依硬件设备的不同而有数公尺到数十公尺的差别。
另一方面,目前的室内定位技术可分为两种类型:一种为由外而内;另一种为由内而外。其中,由外而内的技术例如是根据无线信号的强弱进行三角定位,其是假设信号传送端的信号强度固定,而利用接收端测量到的信号衰减幅度来估计信号传送端和接收端之间的距离,再利用这些距离的资讯定位出接收端的位置;由内而外的技术则例如是在接收器上配置一具激光测距仪,以扫描环境中的特征并比较其与内建地图的差异性,进而估测出接收器在空间中的位置。
然而,由于室内环境相对于室外环境来说是属于一个比较小范围的空间,其格局相对稠密,所以对于定位系统的准确度要求更高。但无论是上述的由外而内或是由内而外的室内定位技术,其误差仍然相当大且无法满足准确度的要求,因此至今仍没有一套可广为大众所使用的室内定位系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于光线强度的定位方法,通过搜集照明系统照射于目标物上的光线的光度资讯,可计算出目标物的定位位置。
本发明提供一种基于光线强度的定位系统,通过在目标物上配置感测回馈装置以计算目标物的定位位置,进而控制照明系统调整其位置及照度。
本发明提出一种基于光线强度的定位方法,其包括依序调整照明系统的至少三个点光源的照度,并搜集此照明系统照射于目标物上的光线的光度资讯,据以计算各个点光源与目标物间的距离,最后再依据各个点光源所在的位置以及与目标物间的距离,计算目标物的定位位置。
在本发明的一实施例中,上述依序调整照明系统的至少三个点光源的照度,并搜集照明系统照射于目标物上的光线的光度资讯的步骤包括先将其中一个点光源的照度调整为第一照度,再侦测目标物所接收的光线的第一光度,接着将点光源的照度调整为第二照度,再次侦测目标物所接收的光线的第二光度,最后则重复上述步骤,依序调整其他点光源的照度,以获得目标物所接收的光线的多个光度值来作为光度资讯。
在本发明的一实施例中,在上述依据各个点光源所在的位置以及与目标物间的距离,计算目标物的定位位置的步骤包括先以各个点光源所在的位置为中心、与目标物间的距离为半径,求得一个圆球方程式,然后计算所述三个点光源的圆球方程式的两个交点,最后则选择位于照明系统正面的交点来做为目标物的定位位置。
在本发明的一实施例中,在上述计算目标物的定位位置的步骤之后,更包括接收使用者输入的光度值,据以调整照明系统的位置以及照明系统中各个点光源的照度,使得目标物所接收的光线的光度符合使用者所输入的光度值。其例如是根据各个点光源与目标物间的距离,调整照明系统的点光源的照度,使得最接近目标物的点光源的照度大于其他点光源的照度。
本发明提供一种基于光线强度的定位系统,其包括照明系统、感测回馈装置与定位模块。其中,照明系统中包括至少三个点光源,其会依序调整此三个点光源的照度以发出光线。感测回馈装置是用以搜集由照明系统所发出的光线的光度资讯。定位模块则可依据感测回馈装置所搜集的光度资讯,计算各个点光源与目标物间的距离,并依据各个点光源所在的位置以及与目标物间的距离,计算目标物的定位位置。
在本发明的一实施例中,上述的定位模块包括计算第一光度与第二光度之间的光度差,并依据光度与距离平方呈反比关系,计算各个光度差所对应的距离,以作为各个点光源与感测回馈装置间的距离。
在本发明的一实施例中,上述的定位模块包括以各个点光源所在位置为中心、与感测回馈装置间的距离为半径,求得一个圆球方程式,并计算所述三个点光源的圆球方程式的两个交点,而选择位于照明系统正面的交点做为感测回馈装置的定位位置。
在本发明的一实施例中,上述的定位模块包括配置于感测回馈装置中,而感测回馈装置则包括光度感测器与数据传输模块。其中,光度感测器是用以侦测照明系统所发出的光线的光度资讯,以提供给定位模块,而数据传输模块则是用以将定位模块所计算的定位位置传送至照明系统。
在本发明的一实施例中,上述的定位模块包括配置于照明系统中,而感测回馈装置则包括一个光度感测器与数据传输模块。其中,光度感测器是用以侦测照明系统所发出的光线的光度资讯,以提供给定位模块,而数据传输模块则是用以将所搜集的光度资讯传至照明系统,以供定位模块计算目标物的定位位置。
基于上述,本发明的基于光线强度的定位方法及系统通过在目标物上配置感测回馈装置以搜集照明系统照射于目标物上的光线的光度资讯,而可利用光度与距离平方成反比的关系计算出目标物的定位位置。而照明系统还可根据此定位位置,调整其位置及照度,以使其照射在目标物上的光线的光度增加或符合使用者所需。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明一实施例所绘示的基于光线强度的定位系统的情境示意图;
图2是依照本发明一实施例所绘示的基于光线强度的定位方法流程图;
图3是依照本发明一实施例所绘示的点光源至感测回馈装置的距离的示意图;
图4是依照本发明一实施例所绘示的三个点光源至感测回馈装置的距离的示意图;
图5是依照本发明一实施例所绘示的基于光线强度的定位方法流程图;
图6是依照本发明一实施例所绘示的依据目标物的定位位置来移动照明系统的范例;
图7是依照本发明一实施例所绘示的基于光线强度的定位方法流程图;
图8是依照本发明一实施例所绘示的基于光线强度的定位系统的方块图;
图9是依照本发明一实施例所绘示的基于光线强度的定位系统方块图。
主要元件符号说明
100、800:定位系统
110、810、910:照明系统
120、620、820、920:感测回馈装置
610:台灯
612:灯座
614:灯具
811、812、813、911、912、913:点光源
814、923:定位模块
815、914:控制单元
816、823、915、924:数据传输单元
821、921:光度感测器
822、922:输入单元
S210~S230:本发明一实施例的基于光线强度的定位方法的各步骤
S510~S546:本发明一实施例的基于光线强度的定位方法的各步骤
S710~S750:本发明一实施例的基于光线强度的定位方法的各步骤
具体实施方式
本发明利用光源可调控强弱的特性,一方面由照明系统提供使用者所需的照明强度,而另一方面通过微调照明系统中至少三个点光源的照度,并测量目标物所接收的光线的光线强度,而能够依据此光线强度的变化来推算目标物的位置。此外,上述计算所得的定位位置还可用来调整照明系统的位置、照射角度或照度,使得照射在目标物上的光线的强度可符合使用者输入的光度值。为了使本发明的内容更为明了,以下则分别就本发明的定位系统及方法各举一实施例,说明其详细的实施方式。
图1是依照本发明一实施例所绘示的基于光线强度的定位系统的情境示意图。请参照图1,本实施例的定位系统100主要分为两项元件:照明系统110与感测回馈装置120。其中,照明系统110具有多个点光源,这些点光源可将光线平均地发送至各个方向,且皆可独立调控其照度,以提供使用者所需的光线强度。其中,所述的点光源例如是发光二极管(Light EmittingDiode,LED)灯源或其他灯源,本实施例不限定其范围。
另一方面,感测回馈装置120可感测其所在位置的光线强弱,并以无线传输方式将所测得的光度资讯回传至照明系统110,而由照明系统110根据此光度资讯来计算感测回馈装置120的位置。
值得一提的是,感测回馈装置120可配置在任意的目标物上,而用以测得目标物所接收的光线的光度,并提供给照明系统110来计算目标物的位置。举例来说,感测回馈装置可做成一个电子书签,照明系统例如是一个桌上型台灯,则定位系统可做为一监控与提醒阅读面的护眼台灯系统,其可利用光度来定出阅读面的确切位置,进而调整照明系统的角度与照度。此外,定位系统也可应用于医师手术时的照明系统,感测回馈装置可附加于手术刀上,而照明系统即可随着手术需求自动调整照明面与其光度,让医师能够拥有充足的照明来完成手术。当然,除了上述的情境之外,本实施例的定位技术还可应用于其他小规模的系统上,在此并不限制其范围。
图2是依照本发明一实施例所绘示的基于光线强度的定位方法流程图。请参照图2,本实施例提出了一套光度定位演算法,此演算法通过感测回馈装置将目前的光度值回报至照明系统,再通过照明系统来计算感测回馈装置的位置。此定位演算法共可分为搜集光度资讯、计算感测回馈装置至点光源的距离,以及计算感测回馈装置的位置等三个阶段,以下则分述各个阶段的详细步骤:
首先,在搜集光度资讯的阶段中,本实施例的定位系统会由照明系统依序调整其中至少三个点光源的照度,并由感测回馈装置搜集由照明系统所发出的光线的光度资讯(步骤S210)。
详细地说,本实施例是由一个感测回馈装置周期性的将目前感测到的光线强度回报给照明系统。其中,照明系统可以将其中一个点光源的照度调整为第一照度I1,而由感测回馈装置侦测照明系统所发出的光线的第一光度L1。接着,照明系统再将此点光源的照度调整为第二照度I2,例如增加一照度ΔI,而由感测回馈装置侦测照明系统所发出的光线的第二光度L2。照明系统可通过上述方式依序调整其他点光源的照度,并取得感测回馈装置在点光源照度改变之前及之后所测得的光度以作为光度资讯。
每当感测回馈装置测量完一个点光源的第一光度L1与第二光度L2之后,照明系统即将此点光源的照度恢复为原先的照度I1,例如将目前的照度I2减去先前增加的照度ΔI。然后,照明系统再继续调整另一个点光源的照度,而由感测回馈装置测量点光源的光度资讯,以此类推,本实施例需要测量至少三个点光源的光度资讯。
接着,依据感测回馈装置所量测的光度资讯,计算各个点光源与目标物间的距离(步骤S220)。详细地说,在取得光度资讯后,即可针对各个点光源调整前后所测得的第一光度与第二光度,计算此第一光度与第二光度之间的光度差,然后再依据一光度与距离平方呈反比关系,计算此光度差所对应的距离,并用以作为点光源与目标物间的距离。
举例来说,图3是依照本发明一实施例所绘示的点光源至感测回馈装置的距离的示意图。请参照图3,通过照度(单位为流明(Lux))的定义,可得下列的方程式(1):
在此假设照明系统的高度为H,任取一个点光源Si,其所发出的光线的照度差为ΔIi,与感测回馈装置之间的距离为Di,与感测回馈装置所放置平面的法线的相对角度为θi,而感测回馈装置所侦测到的光度差为ΔLi,其中i代表第i个点光源。将这些条件代入方程式(1),可得下列的方程式(2):
上述方程式(2)再化简后可得下列的方程式(3):
在方程式(3)中,由于高度H可于事前测量得知,而照度差ΔIi与光度差ΔLi也已得知,故可通过此方程式(3)计算出点光源Si至感测回馈装置的距离Di。
值得注意的是,若仅利用一个点光源与感测回馈装置的距离,只能画出一颗三度空间的圆球,并无法决定出感测回馈装置的正确位置。故本实施例还需重复上述步骤,以计算出至少三个点光源至感测回馈装置的距离。
在计算出三个点光源与感测回馈装置之间的距离后,接着即可依据各个点光源所在位置以及与目标物间的距离,来计算目标物的定位位置(步骤S230)。详细地说,此步骤是分别以各个点光源所在位置为中心、与目标物间的距离为半径,求得一个圆球方程式,接着计算这三个点光源的圆球方程式的两个交点,最后再选择位于照明系统正面的交点来做为目标物的定位位置。
举例来说,图4是依照本发明一实施例所绘示的三个点光源至感测回馈装置的距离的示意图。请参照图4,在此假设三个点光源至感测回馈装置的距离D1、D2与D3。,而以此三个点光源的位置做为中心,以其与感测回馈装置的距离D1、D2与D3做为半径,可画出三个圆球,且此三颗圆球会交于两点。由于感测回馈装置必定位于照明系统的正面,因此可确定感测回馈装置的正确位置为B(x,y,z)。
在此需强调的是,在上述的定位系统及方法中,照明系统可能包括三个或三个以上的点光源,然而在进行定位时,仅需在同一时间内微调其中一个点光源的照度,并维持其他点光源的照度不变,因此不会影响到照明系统整体的照度,也不容易被人查觉。值得一提的是,在计算出感测回馈装置的定位位置后,本发明还可继续利用此定位位置来调整照明系统的照射角度、位置及照度,而能够以最省电的方式提供相同强度的光线给目标物,以下则再举一实施例详细说明。
图5是依照本发明一实施例所绘示的基于光线强度的定位方法流程图。请参照图5,本实施例利用上述实施例所述的光度定位演算法来计算感测回馈装置的位置,并利用此位置来调整照明系统的照射角度,其详细步骤如下:
首先,由照明系统依序调整照明系统中至少三个点光源的照度,并利用感测回馈装置搜集照明系统所发出的光线的光度资讯(步骤S510)。接着,依据光度资讯,计算各个点光源与目标物间的距离(步骤S520)。然后,依据各个点光源所在位置以及与目标物间的距离,计算目标物的定位位置(步骤S530)。以上步骤S510~S530是与前述实施例的步骤S210~S230相同或相似,故其详细内容在此不再赘述。
在此需强调的是,本实施例还包括在取得目标物的定位位置之后,由照明系统调整其各个点光源的照射角度,使得这些点光源均正对于目标物(步骤S540),此步骤可再细分为下列子步骤:
首先,根据各个点光源的位置以及目标物的定位位置,分别计算出各个点光源相对于目标物的相对角度(步骤S542),此处所述的相对角度是指空间上目标物所在位置相对于点光源位置的角度。
接着,分别计算各个点光源的相对角度与照射角度间的夹角(步骤S544)。其中,一般在使用点光源照明时,其正面的照度最大,因此当目标物正对此点光源的正面(朝向某照射角度)时,其所接收的光线强度也会是最大。然而,实际情况是,目标物通常不会位于点光源的正面,而是与点光源的正面存在着的一个夹角。
据此,照明系统即可根据此相对角度与照射角度间的夹角,移动点光源,使得这些点光源的正面朝向目标物(步骤S546)。通过上述做法,即可在不改变点光源照度的情况下,提高目标物所接收的光线的光度,而能够提供更充足的光源给目标物。
除了上述调整点光源照射角度的方式之外,本发明也可依据目标物的定位位置来移动照明系统,使得其中各个点光源与目标物间的平均距离为最短,而提供更充足的光源给目标物。
举例来说,图6是依照本发明一实施例所绘示的依据目标物的定位位置来移动照明系统的范例。请参照图6,本实施例是以台灯610做为照明系统,其包含灯座612及灯具614。灯座612位于点O(0,0,0),而灯具614位于点O(0,0,0)之上高度H之处,且朝方向延伸,其中配置了多个点光源。本实施例假设用以计算感测回馈装置620的位置的点光源为S1、S2与S3,其位置分别为S1(x1,y1,z1)、S2(x2,y2,z2)与S3(x3,y3,z3),且与感测回馈装置620的距离分别为D1、D2与D3。值得注意的是,本实施例的灯具614所朝的方向与感测回馈装置620相对于灯具614的相对方向中间有隔一个α角,此α角可通过计算方向与方向的夹角而得。照明系统610在取得此α角,即可对应将其灯具614旋转此α角,使得其点光源S1、S2、S3与感测回馈装置620的平均距离D=(D1+D2+D3)/3为最短。
除了上述调整调整点光源的照射角度及位置的方式之外,本发明也可依据目标物的定位位置来调整照明系统中各个点光源的照度,使得目标物所接收的光线的光度符合使用者所需,以下则再举一实施例详细说明。
图7是依照本发明一实施例所绘示的基于光线强度的定位方法流程图。请参照图7,本实施例利用上述实施例所述的光度定位演算法计算出感测回馈装置的位置,并利用此位置来调整照明系统中各个点光源的照度,其详细步骤如下:
首先,由照明系统依序调整照明系统中至少三个点光源的照度,并利用感测回馈装置搜集照明系统所发出的光线的光度资讯(步骤S710)。接着,依据光度资讯,计算各个点光源与目标物间的距离(步骤S720)。然后,依据各个点光源所在位置以及与目标物间的距离,来计算目标物的定位位置(步骤S730)。以上步骤S710~S730是与前述实施例的步骤S210~S230相同或相似,故其详细内容在此不再赘述。
在此需强调的是,本实施例还包括在取得目标物的定位位置之后,提供使用者自行输入所需的光度值,而据以调整照明系统的照度。其中,本实施例例如是通过感测回馈装置接收使用者输入的光度值(步骤S740),再据此调整照明系统中各个点光源的照度,而使得目标物所接收的光线的光度符合使用者输入的光度值(步骤S750)。
详细地说,照明系统可根据各个点光源与目标物间的距离,调整其中各个点光源的照度,使得感测回馈装置所接收的光线的光度符合使用者输入的光度值。若将此方法应用于如图6所示的台灯610中,则是将最接近感测回馈装置的点光源的照度调高,并相对调降其他点光源的照度,如此即可以最经济省电的方式提供使用者所需的光线强度。
此外,若将此方法应用于一般室内的照明系统时,则可将感测回馈装置正上方的点光源的照度调高,并相对调降其他位置的点光源的照度,如此不仅可提供相同光度的光线予感测回馈装置,且可将感测回馈装置以外的位置的光线调暗以节省电力。
以上介绍了三种根据目标物的定位位置调整照明系统的方法,其目的均在于期望以最节省电力的方式,提供相同强度的光线,并使照明系统所提供的光线强度符合使用者所需。当然,熟知本领域技术者当可视实际需要,随意调整或结合上述照明系统的调整方式,例如先调整照射角度再调整照度、先调整位置再调整照度,或是先调整照射角度及位置后再调整照度,而使得本实施例的系统能符合使用者的需求。
在上述的定位系统及方法中,目标物定位位置的计算例如是交由照明系统来执行。然而,在另一实施例中,此计算也可交由感测回馈装置来执行。以上两者皆可达到本发明定位目标物并适应性调整照明系统的功效,以下则各举一实施例详细说明。
图8是依照本发明一实施例所绘示的基于光线强度的定位系统的方块图。请参照图8,本实施例的定位系统800包括照明系统810与感测回馈装置820,且包括在照明系统810中配置一个定位模块814,用以计算感测回馈装置820的定位位置,以下则介绍这些元件的详细功能:
照明系统810中配置了至少三个点光源811、812、813、定位模块814、控制单元815及数据传输单元816。其中,照明系统810在执行目标物的定位时,即会通过控制单元815依序调整点光源811、812、813的照度以发出光线。
感测回馈装置820中包括光度感测器821、输入单元822及数据传输单元823。其中,当照明系统810依序调整点光源811、812、813的照度时,感测回馈装置820即会利用光度感测器821侦测在这些点光源调整前后的光度值,并通过数据传输单元823传输至照明系统810的数据传输单元816,以供照明系统810的定位模块814计算感测回馈装置820的定位位置。
简而言之,感测回馈装置820仅单纯地执行光线强度的测量及传输工作,每当侦测到一笔光度资讯后,随即传送至照明系统810,而由照明系统810中的定位模块814进行分析运算,以计算感测回馈装置820的定位位置。其中,定位模块814计算定位位置的方法已于先前实施例中详细,在此不再赘述。
值得一提的是,感测回馈装置820还包括利用输入单元822接收使用者输入的光度值,并通过数据传输单元823传输至照明系统810的数据传输单元816,以供照明系统810的定位模块814参考,而定位模块814则根据此光度值,通过控制单元805调整点光源811、812、813的位置及照度,而使得感测回馈装置820所接收的光线的光度符合使用者的需求。相关的调整方法也已于先前实施例中详述,在此不再赘述。
另一方面,图9是依照本发明一实施例所绘示的基于光线强度的定位系统方块图。请参照图9,本实施例的定位系统900包括照明系统910与感测回馈装置920,且包括在感测回馈装置920中配置一个定位模块923,用以计算目标物的定位位置,以下则介绍这些元件的详细功能:
照明系统910中配置了至少三个点光源911、912、913、控制单元914及数据传输单元915。其中,照明系统910在执行目标物的定位时,即会由控制单元914依序调整点光源911、912、913的照度以发出光线。
感测回馈装置920中包括光度感测器921、输入单元922、定位模块923及数据传输单元924。其中,当照明系统910依序调整点光源911、912、913的照度时,感测回馈装置920即会利用光度感测器921侦测在这些点光源调整前后的光度值,并交由定位模块923进行分析运算,以计算感测回馈装置920的定位位置。而计算出来的定位位置则接着通过数据传输单元924传送至照明系统910的数据传输单元915。其中,定位模块923计算定位位置的方法已于先前实施例中详述,在此不再赘述。
照明系统910在接收到感测回馈装置920的定位位置之后,其控制单元914即会根据定位位置,调整点光源911、912、913的位置及照度,而能够以最经济省电的方式提供更充足的光线强度。
值得一提的是,感测回馈装置920还包括利用输入单元922接收使用者输入的光度值,并通过数据传输单元923将此光度值传输至照明系统910的数据传输单元916。而照明系统910在接收到此光度值后,其控制单元914即会根据此光度值,通过控制单元914调整点光源911、912、913的位置及照度,而使得感测回馈装置920所接收的光线的光度符合使用者的需求。相关的调整方法也已于先前实施例中详细,在此不再赘述。
此外,在又一实施例中,上述根据光度值调整点光源911、912、913的位置及照度的部分也可统一在感测回馈装置920中进行,而照明系统910只需根据感测回馈装置920下达的指令,对应调整点光源911、912、913的位置及照度即可。
综上所述,本发明的基于光线强度的定位方法及系统是使用光线强度做为媒介,利用感测回馈装置感测光线强弱,并以无线传输方式将此资讯回报至照明系统,而由照明系统通过一光度定位演算法来计算感测回馈装置的位置。据此,本发明无需利用额外媒介,仅需侦测光线强弱,即可达到定位的目的。此外,本发明更结合上述的光线定位技术,设计了一套无线感测设备与照明设备,来提供一种能够自动调控灯源强弱以及照射角度与方向的照明系统,以期能避免使用者的眼睛因为亮度过亮或不足而产生疲劳的现象。
虽然结合以上实施例揭露了本发明,然而其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中熟悉此技术者,在不脱离本发明的精神和范围内,可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
Claims (32)
1.一种基于光线强度的定位方法,包括下列步骤:
依序调整一照明系统的至少三个点光源的照度,并搜集该照明系统照射于一目标物上的光线的一光度资讯;
依据该光度资讯,计算各该些点光源与该目标物间的一距离;以及
依据各该些点光源所在的一位置以及与该目标物间的该距离,计算该目标物的一定位位置,
其中依序调整该照明系统的该至少三个点光源的照度,并搜集该照明系统照射于该目标物上的光线的该光度资讯的步骤包括:
调整该些点光源其中之一的照度为一第一照度;
侦测该目标物所接收的光线的一第一光度;
调整该点光源的照度为一第二照度;
侦测该目标物所接收的光线的一第二光度;以及
重复上述步骤,依序调整其他点光源的照度,以获得该目标物所接收的光线的光度来作为该光度资讯。
2.如权利要求1所述的基于光线强度的定位方法,其中依据该光度资讯,计算各该些点光源与该目标物间的一距离的步骤包括:
计算该第一光度与该第二光度之间的一光度差;
依据一光度与距离平方呈反比关系,计算各该些光度差所对应的该距离,以作为各该些点光源与该目标物间的该距离。
3.如权利要求1所述的基于光线强度的定位方法,其中依据各该些点光源所在的该位置以及与该目标物间的该距离,计算该目标物的该定位位置的步骤包括:
以各该些点光源所在的该位置为中心、与该目标物间的该距离为半径,求得一圆球方程式;
计算所述三个点光源的圆球方程式的两个交点;以及
选择位于该照明系统正面的该交点做为该目标物的该定位位置。
4.如权利要求1所述的基于光线强度的定位方法,其中在计算该目标物的该定位位置的步骤之后,还包括:
调整该照明系统的各该些点光源的一照射角度,使得该些点光源正对该目标物。
5.如权利要求4所述的基于光线强度的定位方法,其中调整该照明系统的各该些点光源的该照射角度,使得该些点光源正对该目标物的步骤包括:
根据各该些点光源的该位置与该目标物的一定位位置,分别计算各该些点光源相对于该目标物的一相对角度;
分别计算对应于各该些点光源的该相对角度与该照射角度间的一夹角;以及
将各该些点光源移动对应的该夹角,使得该些点光源的正面朝向该目标物。
6.如权利要求1所述的基于光线强度的定位方法,其中在计算该目标物的该定位位置的步骤之后,还包括:
移动该照明系统的位置,使得该些点光源与该目标物间的一平均距离为最短。
7.如权利要求1所述的基于光线强度的定位方法,其中在计算该目标物的该定位位置的步骤之后,还包括:
接收一使用者输入的一光度值;
调整该照明系统中各该些点光源的照度,使得该目标物所接收的光线的光度符合该使用者所输入的该光度值。
8.如权利要求7所述的基于光线强度的定位方法,其中在调整该照明系统中各该些点光源的照度的步骤之前,还包括:
调整该照明系统的该些点光源的一照射角度,使得该些点光源正对该目标物。
9.如权利要求7所述的基于光线强度的定位方法,其中在调整该照明系统中各该些点光源的照度的步骤之前,还包括:
移动该照明系统的位置,使得该些点光源与该目标物间的一平均距离为最短。
10.如权利要求7所述的基于光线强度的定位方法,其中调整该照明系统中各该些点光源的照度的步骤包括:
根据各该些点光源与该目标物间的该距离,调整该照明系统的该些点光源的照度,使得最接近该目标物的该点光源的照度大于其他点光源的照度。
11.一种基于光线强度的定位系统,包括:
一照明系统,包括至少三个点光源,依序调整该至少三个点光源的照度以发出一光线;
一感测回馈装置,搜集该照明系统所发出的光线的一光度资讯;以及
一定位模块,依据该感测回馈装置所搜集的该光度资讯,计算各该些点光源与该感测回馈装置间的一距离,并依据各该些点光源所在的一位置以及与该感测回馈装置间的该距离,计算该感测回馈装置的一定位位置,
其中该照明系统包括调整该些点光源其中之一的照度为一第一照度,而由该感测回馈装置侦测该照明系统所发出的该光线的一第一光度,之后该照明系统再调整该点光源的照度为一第二照度,而由该感测回馈装置侦测该照明系统所发出的该光线的一第二光度。
12.如权利要求11所述的基于光线强度的定位系统,其中该照明系统包括重复调整其他点光源的照度,而由该感测回馈装置侦测该照明系统所发出的光线的光度,以作为该光度资讯。
13.如权利要求11所述的基于光线强度的定位系统,其中该定位模块包括计算该第一光度与该第二光度之间的一光度差,并依据一光度与距离平方呈反比关系,计算各该些光度差所对应的该距离,以作为各该些点光源与该感测回馈装置间的该距离。
14.如权利要求11所述的基于光线强度的定位系统,其中该定位模块包括以各该些点光源所在的该位置为中心、与该感测回馈装置间的该距离为半径,求得一圆球方程式,并计算所述三个点光源的圆球方程式的两个交点,而选择位于该照明系统正面的该交点做为该感测回馈装置的该定位位置。
15.如权利要求11所述的基于光线强度的定位系统,其中该定位模块配置于该感测回馈装置中。
16.如权利要求15所述的基于光线强度的定位系统,其中该感测回馈装置包括:
一光度感测器,侦测该照明系统所发出的光线的一光度资讯,以提供给该定位模块;以及
一数据传输模块,传送该定位模块所计算的该定位位置至该照明系统。
17.如权利要求16所述的基于光线强度的定位系统,其中该照明系统还包括:
一第一控制单元,根据该感测回馈装置的该定位位置,调整各该些点光源的一照射角度,使得该些点光源正对该感测回馈装置。
18.如权利要求17所述的基于光线强度的定位系统,其中该第一控制单元包括根据各该些点光源的该位置与该感测回馈装置的一定位位置,分别计算各该些点光源相对于该感测回馈装置的一相对角度,并计算对应于各该些点光源的该相对角度与该照射角度间的一夹角,而将各该些点光源移动对应的该夹角,使得该些点光源的正面朝向该感测回馈装置。
19.如权利要求16所述的基于光线强度的定位系统,其中该照明系统还包括:
一第二控制单元,移动各该些点光源的该位置,使得该些点光源与该感测回馈装置间的一平均距离为最短。
20.如权利要求16所述的基于光线强度的定位系统,其中该感测回馈装置还包括:
一输入单元,接收一使用者输入的一光度值。
21.如权利要求20所述的基于光线强度的定位系统,其中该数据传输模块还包括传送该输入单元所接收的该光度值至该照明系统。
22.如权利要求21所述的基于光线强度的定位系统,其中该照明系统还包括:
一第三控制单元,调整各该些点光源的照度,使得该感测回馈装置所接收的光线的光度符合该使用者所输入的该光度值。
23.如权利要求22所述的基于光线强度的定位系统,其中该第三控制单元包括根据各该些点光源与该感测回馈装置间的该距离,调整该些点光源的照度,使得最接近该感测回馈装置的该点光源的照度大于其他点光源的照度。
24.如权利要求11所述的基于光线强度的定位系统,其中该定位模块配置于该照明系统中。
25.如权利要求24所述的基于光线强度的定位系统,其中该感测回馈装置包括:
一光度感测器,侦测该照明系统所发出的光线的一光度资讯,以提供给该定位模块;以及
一数据传输模块,传送所搜集的该光度资讯至该照明系统,以供该定位模块计算该感测回馈装置的该定位位置。
26.如权利要求25所述的基于光线强度的定位系统,其中该照明系统还包括:
一第四控制单元,根据该感测回馈装置的该定位位置,调整各该些点光源的一照射角度,使得该些点光源正对该感测回馈装置。
27.如权利要求26所述的基于光线强度的定位系统,其中该第四控制单元包括根据各该些点光源的该位置与该感测回馈装置的一定位位置,分别计算各该些点光源相对于该感测回馈装置的一相对角度,并计算对应于各该些点光源的该相对角度与该照射角度间的一夹角,而将各该些点光源移动对应的该夹角,使得该些点光源的正面朝向该感测回馈装置。
28.如权利要求25所述的基于光线强度的定位系统,其中该照明系统还包括:
一第五控制单元,移动各该些点光源的该位置,使得该些点光源与该感测回馈装置间的一平均距离为最短。
29.如权利要求25所述的基于光线强度的定位系统,其中该感测回馈装置还包括:
一输入单元,接收一使用者输入的一光度值。
30.如权利要求29所述的基于光线强度的定位系统,其中该数据传输模块还包括传送该输入单元所接收的该光度值至该照明系统。
31.如权利要求30所述的基于光线强度的定位系统,其中该照明系统还包括:
一第六控制单元,调整各该些点光源的照度,使得该感测回馈装置所接收的光线的光度符合该使用者所输入的该光度值。
32.如权利要求31所述的基于光线强度的定位系统,其中该第六控制单元包括根据各该些点光源与该感测回馈装置间的该距离,调整该些点光源的照度,使得最接近该感测回馈装置的该点光源的照度大于其他点光源的照度。
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