CN111586950A - 一种互动式照明灯及互动式照明方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种互动式照明灯及互动式照明方法，属于照明供给的技术领域，用于解决现有照明灯无法与人互动的问题，该互动式照明灯和互动式照明方法均能够检测若干指定区域是否有人、并在一指定区域有人时启动与该指定区域对应的照明方式，从而照明方式根据人位置的移动而变化，实现了照明方式与人互动，增加了趣味性，降低了人对照明方式下产生审美疲劳的可能，满足了智能化城市建设的需要。

Description

一种互动式照明灯及互动式照明方法

技术领域

本发明涉及照明供给的技术领域，尤其是涉及一种互动式照明灯及互动式照明方法。

背景技术

照明供给即在自然光源光线不足时采用照明灯代替自然光源进行光线补充，照明灯即供给照明的灯，照明灯根据实际场景的应用需要设计为多种形式，如以固定颜色进行照明、以固定图案进行照明、以固定变化形式的照明方式进行照明，广泛应用于道路、家居、歌厅舞厅等各种场景的照明。

以路灯为例进行说明：常见的路灯一般为发出固定颜色的照明光对道路的指定区域进行照明，以为经过指定区域的行人供给照明；一些路灯还会加装投影装置，进行一些广告内容等图案的投射，路灯投射图案一方面能够对图案的内容如广告内容进行宣传，另一方面在供给照明的同时还能够降低行人对固定照明光的审美疲劳，提高行人的体验。

但是，现有的照明灯无论是以何种照明方式进行照明，其照明方式均为固定或以固定方式进行变化，无法与人进行互动，满足智能化城市建设的需要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一是提供一种互动式照明灯，其能够与人进行互动。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种互动式照明灯，包括：

人体检测模块，用于检测若干指定区域是否有人、以响应于一指定区域有人对应输出一人体检测信号；

互动照明模块，包括若干与所述指定区域一一对应的照明方式，耦接所述人体检测模块、接收所述人体检测信号、以响应于人体检测信号启动对应的照明方式。

通过采用上述技术方案，在互动式照明灯进行照明时，存在若干指定区域，在一指定区域有人时，人体检测模块会输出一对应的人体检测信号，以使互动照明模块启动一对应的照明方式，即该互动式照明灯的照明方式会根据人处于不同的区域做出不同的变化，实现了与人互动的照明方式，脱离了现有照明灯相对固定的照明方式，降低人产生审美疲劳的可能，也满足了智能化城市建设的需要。

进一步地，所述人体检测模块包括若干与所述指定区域一一对应的人体检测单元，所述人体检测单元响应于对应的所述指定区域有人输出所述人体检测信号。

通过采用上述技术方案，若干人体检测单元分别对若干指定区域进行检测的多线程工作方式降低了人体检测模块集成检测压力，单个人体检测单元损坏以致检测失效不会影响其余人体检测单元对相应指定区域的检测，从而提高了检测的稳定性。

进一步地，所述人体检测单元设置为雷达探测器。

通过采用上述技术方案，超声波人体传感器能够满足检测指定区域所需的范围性探测，不同的超声波人体传感器能够对互有交集的指定区域进行检测而不会相互干涉。

进一步地，所述互动照明模块包括若干与所述照明方式一一对应的图案照明单元。

通过采用上述技术方案，若干图案照明单元分别对应一种照明方式，降低了互动照明模块集中切换照明方式的压力，单个图案照明单元损坏以致对应照明方式失效不会影响其余图案照明单元以对应的照明方式进行照明，从而提高了照明的稳定性。

进一步地，所述互动照明模块还包括持续供给照明的主照明单元。

通过采用上述技术方案，由于图案照明单元需要有对应的指定区域内有人才会启动相应的照明方式，而对于照明灯来说有些应用场合需要长期供给照明，主照明单元的设置在保持照明灯与人互动的基础上满足了某些应用场合下照明灯长期供给照明的需要。

进一步地，所述照明方式的照明范围一致，所述指定区域位于所述照明范围内。

通过采用上述技术方案，指定区域位于照明范围内，即人在照明灯的照明范围内移动时照明灯的照明方式就会改变，人能够直接位于变化的照明方式的照明范围内，即单人也能够使照明灯的照明方式改变且该人能够直接感受照明方式的变化。

进一步地，所述指定区域大小不同且较小的指定区域位于较大的指定区域范围内。

通过采用上述技术方案，人于较大的指定区域内移动至较小的指定区域内能够同时启动较大的指定区域和较小的指定区域对应的照明方式，即通过单个人即可实现多种照明方式的启动。

进一步地，所述指定区域设置有三个，三所述指定区域为大小不同的三个同心圆，最大所述指定区域的范围为所述照明范围。

通过采用上述技术方案，由于灯光照明的范围一般为圆形，故将最大的指定区域设置为范围与照明范围一致能够充分利用照明范围，增大了指定区域可变化的范围，从而提高了人与灯光互动的活动范围。

进一步地，所述照明方式包括单色染色照明、和/或固定图案照明、和/或动态图案照明。

通过采用上述技术方案，单色染色照明、固定图案照明和动态图案照明均为成熟的现有技术，降低了照明灯的设置成本，提高了照明灯的设置效率。

本发明的发明目的二是提供一种互动式照明方法，其照明方式能够与人进行互动。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种互动式照明方法，用于在上述指定区域内有人时启动对应的上述照明方式。

通过采用上述技术方案，在进行照明时，人能够于不同的指定区域内移动改变照明方式，从而实现了人于照明方式互动，脱离了现有照明灯相对固定的照明方式，降低人产生审美疲劳的可能，也满足了智能化城市建设的需要。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.提供了一种互动式照明灯和照明方法，该照明灯和照明方法均能够实现人与照明方式互动；

2.采用超声波人体传感器对指定区域是否有人进行检测，避免了检测不同指定区域时指定区域范围相互干涉时检测过程相互干涉的可能；

3.变化的照明方式采用成熟的现有技术，降低了设置难度，提高了设置效率。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的实施原理结构示意图；

图2是本发明一种实施方式的电气连接结构示意图。

图中，1、人体检测模块；11、人体检测单元；2、互动照明模块；21、图案照明单元；3、指定区域；4、灯杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参照图1和图2，一种互动式照明灯，包括用于检测若干指定区域3是否有人的人体检测模块1以及包括若干与上述指定区域3一一对应的照明方式并在制定区域内有人时启动对应照明方式的互动照明模块2。

路灯为一种常见的照明灯，在本实施例中以路灯为例进行说明。路灯固定于灯杆4顶部且朝向道路照明，灯杆4固定于道路一侧。路灯的照明范围为圆形。

人体检测模块1包括若干与上述指定区域3一一对应的人体检测单元11，人体检测单元11用于检测对应的指定区域3是否有人、以响应于对应的指定区域3有人时输出人体检测信号。

在一个示例中，人体检测模块1包括三个人体检测单元11，对应的三个指定区域3均设置为同心圆，范围最大的指定区域3a与路灯照明范围一致，优选为零、最小范围指定区域3c的半径、中间大小范围指定区域3b的半径、最大范围指定区域3a的半径呈等差数列设置。

人体检测单元11在本实施例中优选为雷达探测器，雷达探测器埋设于照明范围的地面下且检测方向朝向道路表面，三个雷达探测器分别对应上述三个指定范围。对于雷达探测器的实施原理可参考生命雷达探测器用于探测生命的过程，简单来说，雷达探测器通过范围性雷达波对指定范围进行探测，当指定范围内有人时，雷达探测器能够输出上述人体检测信号。对于雷达探测器探测范围的改变，以一种发出圆锥形范围性雷达波的雷达探测器为例，雷达探测器距离道路表面的竖直距离越远，雷达探测器于地面的探测范围越大。

将人体检测单元11设置为雷达探测器优势在于雷达波的探测过程互不干涉，即雷达探测器的探测范围相互干涉时不同雷达探测器的探测结果互不干涉，一个雷达探测器位于另一个雷达探测器的探测范围内时也不会影响另一个雷达探测器的探测结果，如上述示例中三个雷达探测器完全可以设置于三个指定区域3的圆心正下方的地面下，仅使三个雷达探测器的埋设深度有区别即可将三个雷达探测器的探测范围与上述三个指定范围相对应。

人体检测单元11还可以设置为其他能够检测人体的范围性检测装置如对射式光栅检测装置、重力式人体感应装置或热红外式人体检测装置等，理论上来讲，只要是能够进行范围性检测的装置，在符合上述实施原理的基础上，均能应用于本方案并作为人体检测单元11，在此不对人体检测单元11的其他实施方式作一一列举介绍。

当然，上述若干指定区域3的数量、形状、位置、大小等均为举例说明。即指定区域3不仅可以为圆形，也可以为任意多边形或任意不规则图形，只要能够封闭并作为一指定区域3范围的图形即可；指定区域3的数量也不仅可以为三个，还可以为一个、两个的更少数量或四个、五个等更多数量；若干指定区域3不仅可以为同心圆设置的，也可以设置为于照明范围内相交排布、并列排布、阵列排布等任意排布方式，每个指定区域3的大小也可以任意指定，甚至在某些特殊需要的情况下，指定区域3也可以不设置在照明范围内，排布方式也可以对应拓展为更多方案。总的来说，本方案不对指定区域3作任何限定，只要能够实现人的位置移动时能够引起人体检测单元11的检测结果变化即可。

相应的，人体检测模块1的应用原理也为检测人的位置移动，即人体检测模块1除通过若干人体检测单元11检测人于若干指定区域3之间移动外，还可以直接通过检测人的位置来判断人位置的移动，如应用常用的红外测距装置、超声波装置等测距装置测量人与指定位置的距离来检测人的移动或应用常用的图像采集结合特征分析比对来判断特征“人”于采集图像内的位置来检测人的移动等，能够应用为人体检测模块1的现有装置、技术、程序过多，在本实施例中仅能举例进行说明、无法一一列举介绍，但本方案中人体检测模块1的范围应包括所有符合上述人体检测模块1应用原理的任何现有技术。

互动照明模块2包括若干与上述指定区域3一一对应的照明方式，互动照明模块2在指定区域3有人时启动与该指定区域3对应的照明方式。

在一个与上述示例对应的示例中，互动照明模块2包括三个图案照明单元21，三个图案照明单元21分别设置为单色染色灯21a、固定图案灯21b、动态图案灯21c，单色染色灯21a、固定图案灯21b、动态图案灯21c均设置与灯杆4顶部、朝向道路照明且照明范围均一致。

为了丰富单个照明方式本身的内容，在人体检测模块1和互动照明模块2之间设置PLC控制器，PLC控制器耦接上述人体检测单元11和图案照明单元21，并分别在接收到人体检测单元11a、人体检测单元11b、人体检测单元11c的人体检测信号时触发对应的单色染色灯21a、固定图案灯21b、动态图案灯21c，且PLC控制器内设置有驱动单色染色灯21a、固定图案灯21b、动态图案灯21c以固定方式变化的现有程序，单色染色灯21a在PLC控制器内既定现有程序的控制下向地面投射颜色随机变化的灯光，固定图案灯21b在PLC控制器内既定现有程序的控制下向地面投射图案随机变化的灯光，动态图案灯21c在PLC控制器内既定现有程序的控制下向地面投射动态效果随机变化的灯光。PLC控制器内还设置有现有的互斥原理程序，即在人与互动式照明灯互动时，互动照明模块2中同时仅能有一个图案照明单元21发光。在人未进入与照明方式互动的指定区域时，PLC控制器控制单色染色灯21a、固定图案灯21b、动态图案灯21c同时向地面投射初始图案，初始图案可以为固定图案或以固定方式变化的图案等。

在某些对照明方式本身丰富性要求不高的场合或出于成本等的考虑，可以不设置PLC控制器，而使单色染色灯21a、固定图案灯21b、动态图案灯21c的开关端分别与最大范围、中间范围、最小范围的人体检测单元11电连接。当人移动至最大范围指定区域3a时、单色染色灯21a启动、以进行单色铺底照明，人移动至中间范围指定区域3b时、固定图案灯21b启动、以进行固定图案照明，人移动至最小范围指定区域3c时、动态图案灯21c启动、以进行动态图案照明。应注意，由于最小范围全部位于中间范围内、中间范围全部位于最大范围内，故人在移动至较小的指定范围3内时，较大的指定区域3对应的照明方式也会启动，如人位于最小范围指定区域3c内时，单色染色灯21a、固定图案灯21b、动态图案灯21c均会启动，单色铺底照明、固定图案照明、动态图案照明三种照明方式同时进行，从而达到照明方式叠加的效果，丰富了照明方式的内容。

图案照明单元21与人体检测单元11的具体连接方式除通过导线电连接外，还可采用无线模块如WiFi模块、蓝牙模块等或通信系统如4G、5G移动通信系统等链接，即图案照明单元21与人体检测单元11的信号连接方式在本方案中也不作具体限定，最终选择的信号连接方式可根据图案照明单元21和人体检测单元11采用的实际装置或实际应用场景的需要设置。

可以理解的，上述图案照明单元21采用的具体照明方式、照明范围形状大小、照明方式个数、照明范围之间的关系等也均为举例说明，也可根据实际应用需要作出适应性调整如照明方式为现有颜色变化、图案随机变化、动态效果随机变化的固定变化方式，在互动照明模块2的单一照明方式存在固定变化时，仅通过上述单色染色灯、固定图案灯、动态图案灯等现有照明装置无法独立实现，一般配备有装载有现有程序的控制器如PLC控制器。另外，互动照明模块2也可以设置为若干图案照明单元21之外的其他方式如采用单个具有多种照明方式的照明装置如投影灯、多色灯等结合控制器以进行照明装置进行照明方式的改变，还可以采用常规的机械结构或装置来实现如控制驱动件动作以驱动染色玻璃移动使灯光穿过或不穿过染色玻璃来改变灯光颜色、驱动透光图案动作以使固定图案灯变为动态图案灯等，即能够支持本方案实施的现有技术和/或常规技术组合而成的互动照明模块2均应包含于本方案的保护范围内。

在某些应用场合如用于道路照明、家居照明等需要长期长期供给照明。长期供给照明除可采用上述PLC控制器控制图案照明单元21以初始图案照明外，还可以采用其他方式，如不设置PLC控制器时，采用一个持续供给照明的主照明单元进行持续的照明供给。

主照明单元可以为固定设置于灯杆4顶部的常用照明装置如白炽灯、节能灯等，图案照明单元21的照明范围一致小于并包含于主照明单元的照明范围应内。在实际应用过程中，为了避免主照明单元和图案照明单元21在照明过程中相互干涉，采用将主照明单元设置与中心、图案照明单元21均匀周设于主照明单元的周围的设置方式。当然，此处说明的主照明单元具体设置方式以及其与图案照明单元21之间的相对位置关系也为示例说明，具体应用时还需根据具体应用需要进行进行适应性调整。另外，在任一图案照明单元21启动后，为避免主照明单元影响图案照明单元21的照明方式，一般会将主照明单元关闭，主照明单元当然可以采用上述PLC控制器等控制器结合现有程序控制启闭，除此之外，还可以采用多输入或门、继电器等模拟元件实现。

本方案中包含大量的现有技术，如单色染色灯等图案照明单元21接收到一个信号触发开始工作、雷达探测器等人体检测单元11检测到人体后的信号处理过程等，一些更为细致之处如单色染色灯的发光颜色以及固定图案灯如何投射固定图案、动态图案灯如何投射动态图案等，或一些装置的安装方式如灯与灯杆4的安装、雷达探测器埋设于地面灯，出于说明书的篇幅考虑，对本方案中的现有技术不作详细公开，审查员应理解本领域技术人员能够依照本方案结合现有技术或常规适应性调整来实现本方案，符合本方案设计理念的所有设置、应用、等效变形或一些细微之处的适应性调整均应包含于本方案的保护范围内。

实际应用该互动式照明灯时，为了考虑实际应用过程中的其他问题，还可根据需要作出其他常规方案拓展，如应用于道路照明时为了避免行人不能清楚该互动式照明灯的应用方式或互动方式可以在地面上对指定区域3进行划分、标识、说明等，应用于歌厅舞厅时照明范围跟随顾客于指定区域3之间移动进行照明范围的移动、闪烁、大小变化等，应用为路灯时夜晚自动开始工作、白天自动停止工作，在人流量较大的时间如19点到20点30分互动照明模块2启动人与照明方式互动、夜晚其余时间进行正常功能照明等，一些基于本方案原理进行的一些常规拓展也应包含于本方案的保护范围内。

下面以一个示例中的路灯的具体工作过程为例对本实施例的实施原理进行具体说明：

夜晚降临路灯自动开启照明，PLC控制器基于内置时钟在19点时关闭功能照明模式并开启互动照明模式，互动照明模块2向地面投射初始图案，当行行人行走至路灯下方并步入最大范围指定区域3a后，PLC控制器控制单色染色灯21a启动且单色染色灯21a在PLC控制器既定现有程序的控制下向地面投射颜色随机变化的灯光，行人开始与路灯互动；行人步入中间范围指定区域3b后，PLC控制器控制单色染色灯21a关闭、固定图案灯21b启动且固定图案灯21b在PLC控制器既定现有程序的控制下向地面投射随机变化的固定图案；行人步入最小范围指定区域3c后，PLC控制器控制单色染色灯21a和固定图案灯21b关闭、动态图案灯21c启动且动态图案灯21c在PLC控制器既定现有程序的控制下向地面投射动态效果随机变化的图案；在行人逐渐走出最小范围指定区域3a、中间范围指定区域3b、最大范围指定区域3c路灯进行上述照明方式变换的逆变换过程。即行人能够通过自身位置的改变来改变路灯的照明方式，从而实现与路灯照明方式的互动。

这种人与照明方式互动的互动式照明灯脱离了现有照明灯固定式或固定变化式的照明方式，使照明方式能够根据人不同的移动方式作出相应的改变，增加了趣味性，降低了人产生审美疲劳的可能，增加了适用范围，能够满足更多的具体应用场合如道路照明、家居照明、娱乐场所照明、广场照明等，迎合了智能化建设的需要。

实施例二：

一种互动式照明方法，用于在实施例一中的指定区域3内有人时启动实施例一中对应的的照明方式。该互动式照明方法为对实施例一中互动式照明灯设计理念的总结概括，具体方法步骤可根据实施例一中的详细介绍作原理变换，在此不作重复叙述，但实施本方法或基于本方法原理设计的程序、存储或执行本方法对应程序的装置均应包含于本方法的保护范围内。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种互动式照明灯，其特征在于，包括：

人体检测模块(1)，用于检测若干指定区域(3)是否有人、以响应于一指定区域(3)有人对应输出一人体检测信号；

互动照明模块(2)，包括若干与所述指定区域(3)一一对应的照明方式，耦接所述人体检测模块(1)、接收所述人体检测信号、以响应于人体检测信号启动对应的照明方式。

2.根据权利要求1所述的一种互动式照明灯，其特征在于，所述人体检测模块(1)包括若干与所述指定区域(3)一一对应的人体检测单元(11)，所述人体检测单元(11)响应于对应的所述指定区域(3)有人输出所述人体检测信号。

3.根据权利要求2所述的一种互动式照明灯，其特征在于，所述人体检测单元(11)设置为雷达探测器。

4.根据权利要求1所述的一种互动式照明灯，其特征在于，所述互动照明模块(2)包括若干与所述照明方式一一对应的图案照明单元(21)。

5.根据权利要求4所述的一种互动式照明灯，其特征在于，所述互动照明模块(2)还包括持续供给照明的主照明单元。

6.根据权利要求1任意一条所述的一种互动式照明灯，其特征在于，所述照明方式的照明范围一致，所述指定区域(3)位于所述照明范围内。

7.根据权利要求6所述的一种互动式照明灯，其特征在于，所述指定区域(3)大小不同且较小的指定区域(3)位于较大的指定区域(3)范围内。

8.根据权利要求7所述的一种互动式照明灯，其特征在于，还包括：所述指定区域(3)设置有三个，三所述指定区域(3)为大小不同的三个同心圆，最大所述指定区域(3)的范围为所述照明范围。

9.根据权利要求1-7中任意一条所述的一种互动式照明灯，其特征在于，所述照明方式包括单色染色照明、和/或固定图案照明、和/或动态图案照明。

10.一种互动式照明方法，用于在权利要求1-9中任意一条所述的指定区域(3)内有人时启动对应的权利要求1-9中任意一条所述的照明方式。

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