[发明专利]使用分裂波束照明器的距离估计

说明书

技术领域

本发明的实施例总体上涉及光照系统领域，并且更具体地，涉及一种用于估计到分裂波束照明器的距离的方法和系统。

背景技术

随着发光二极管（LED）的效能（以流明每瓦测量）和光通量（以流明测量）继续增加并且价格继续下降，LED光照和基于LED的照明器正变成迄今占主导的用于提供大面积光照的常见灯泡或者基于管发光的灯的可行替代方案且处于和它们有竞争力的水平。

通过使用LED，有可能减少能耗——非常符合当前环境趋势的要求。此外，作为具有甚至在使用紧凑的LED时也提供明亮的光的可能性的结果，提出了大大不同于包括常见灯泡的标准照明系统的若干照明系统。与此相符且借助于使用LED代替灯泡，也给予用户对于例如与强度调光控制或者波束方向有关的照明系统光照功能的更加灵活的控制。

WO 2011/039690中公开了这样的照明系统的一个实例，描述了如图1中所示包括两个发光部分102和104的模块化照明器100。这两个部分可单独地控制，并且被配置成提供互补的波束样式（pattern）。部分102包括光源106并且适于生成照射窄的任务区域的相对较窄的光束。部分104包括光源108并且适于生成相对较宽的蝙蝠翼型光束，该光束提供围绕任务区域的背景区域的周围光照。除了提供与常规办公室照明器相比较低成本和较高舒适水平的优点之外，这样的分裂波束照明器允许实现具有更高的节能的局部调光照明解决方案，因为它允许选择性地对不在占用的任务区域正上方的照明器具进行调光。然而，即使对于这样的高级照明器，也总是希望设法甚至进一步降低能耗。

发明内容

依照本发明的一个方面，提供了一种用于确定从传感器到照明器的距离的方法。该照明器为分裂波束照明器，包括被配置成发射具有不同波束样式的光束的至少两个光源。该照明器的第一光源被配置成发射适于照射预定义区域的第一光束，并且第二光源被配置成发射适于照射围绕预定义区域的背景区域的第二光束。可以例如包含在另一个照明器内的传感器被配置成检测向后反射的第一光束和向后反射的第二光束。该方法包括至少部分地基于指示检测的向后反射的第一光束的信号强度的信息与指示检测的向后反射的第二光束的信号强度的信息的比较确定从传感器到照明器的距离。

当在本文中使用时，术语光源的“波束样式”指的是给出所有空间方向上的每立体角的通量的光源的强度分布。

第一光源可以被配置成发射具有相对较窄的波束样式（所谓的“任务波束”）的光束，适于照射预定义区域，例如2x25 - 2x35度半高全宽（FWHM）。通过这种方式，任务波束可以在典型的办公室布局中覆盖与单个照明器关联的区域。任务波束的波束样式优选地限制在近似2x50度的截止角度内，以便避免任务波束照射相邻照明器之下的区域。

第二光源可以被配置成发射具有相对较宽的波束样式（所谓的“周围波束”）的光束，适于照射围绕利用任务波束照射的预定义区域的背景区域。周围波束的波束样式优选地为中空状的，例如在0度处具有低强度并且在30度与45度之间具有峰值强度的波束样式，其中当在本文中使用时，措辞“中空状光束”指的是在中心留下相对较暗的区域的光束。周围波束的波束样式优选地用来照射近似2x20度（以便与任务波束具有平滑的重叠）与2x60度（大约65度是欧洲办公室照明器的典型截止角度，以便避免间接眩光）之间的区域。在世界的其他地区，关于眩光的规范通常不太严格。对于这些地区而言，峰值强度和波束截止可以移到更大的角度。

此外，当在本文中使用时，措辞“光源的向后反射的波束”、“光源的向后反射的信号”及其变型涉及不是作为光源直接照射传感器的结果，而是作为光源生成的一个主要方向上的波束在基本上相反的方向上被反射的结果而入射到传感器上的波束。图2A和图2B示意性地图示出传感器的直接或向前反射的光照与向后反射的光照之间的差异。如图2A中所示，安装在办公室空间202的天花板201中的照明器200包括发射第一光束204（任务波束）的第一光源203和发射第二光束206（周围波束）的第二光源205。安装在例如办公室空间202的地板或者工作平面区域207上的传感器216被第一光束204直接照射。传感器216也被波束208照射，该波束是第二光束206从例如墙壁209的点A或者某个其他物体向前反射的结果。点A处的反射很可能是漫射的，其在图2A中利用起源于点A的多个波束示出，波束208在这些波束之中。当然，点A处的反射也可以是镜面的，其中只有波束208是最终得到的向前反射的波束。