提供主動(dòng)眩光控制的照明系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】提供主動(dòng)眩光控制的照明系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)要求2013年4月24日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序號(hào)61/815715以及2014年4月23日提交的序號(hào)14/259778的優(yōu)先權(quán)益，通過(guò)引用將其結(jié)合到本文中。
【背景技術(shù)】
[0002]眩光是自然界和許多照明情況中的常見問(wèn)題。有時(shí)，眩光是光源物理極接近于待觀察物體的結(jié)果。其他時(shí)間，光源不是在物理上靠近物體，而是在其背后，使得源相對(duì)觀察者處于與物體相同的視場(chǎng)中。人和某些動(dòng)物具有面部形狀和特征例如眉毛，其形成自然眩光屏蔽，使得高角度光(相對(duì)水平面形成高角度的光)不是視覺(jué)上討厭的。例如，在晴天的較早時(shí)間或較晚時(shí)間在戶外易于觀察到眩光的效果。當(dāng)觀察者或攝影師面向太陽(yáng)時(shí)，眩光可以是討厭的，并且物體可因太陽(yáng)與在其陰影側(cè)所看到的物體之間的高對(duì)比度而難以觀察/拍照。當(dāng)觀察者/攝影師背向太陽(yáng)時(shí)，所有物體看來(lái)采光好，并且觀察者/攝影師無(wú)需屏蔽或掩蔽其眼睛/照相裝置以免受到陽(yáng)光的直接眩光。
[0003]主要向下定向高角度光的燈具可能不向沒(méi)有直接向上看燈具的觀察者呈現(xiàn)眩光，但是這類燈具可能僅照射小面積。將光定向到大角度或低角度的其他燈具可照射較大面積，但是可向遠(yuǎn)處的觀察者呈現(xiàn)眩光。在某些情況中，觀察者必須注視光源附近的物體，使得來(lái)自光源的光可能處于觀察者的視場(chǎng)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在實(shí)施例中，提供主動(dòng)眩光控制的范圍激活調(diào)光燈具包括:第一可調(diào)光光源，用于向下照射活動(dòng)端接在支承表面處的活動(dòng)體積；以及測(cè)距儀，在操作上與第一可調(diào)光光源耦合，用于確定第一可調(diào)光光源與活動(dòng)體積內(nèi)的物體頂部之間的距離；以及控制器，用于基于該距離來(lái)確定頂部與支承表面之間的高度，并且配置成當(dāng)高度超過(guò)第一閾值距離時(shí)調(diào)暗第一可調(diào)光光源。
[0005]在另一個(gè)實(shí)施例中，用于照射活動(dòng)體積并且提供主動(dòng)眩光控制的照明系統(tǒng)包括:第一燈具，其具有用于照射活動(dòng)體積的第一部分的第一光源和用于照射活動(dòng)體積中與第一部分不同的第二部分的可調(diào)光光源；傳感器，用于捕獲活動(dòng)體積的數(shù)據(jù)；以及控制器，用于(a)從數(shù)據(jù)來(lái)確定端接活動(dòng)體積的支承表面上的活動(dòng)位置，和(b)當(dāng)活動(dòng)位置處于第二部分之內(nèi)時(shí)調(diào)暗可調(diào)光光源。
[0006]在另一個(gè)實(shí)施例中，用于采用主動(dòng)眩光控制來(lái)照射活動(dòng)體積的方法包括:使用相應(yīng)的第一和第二光源同時(shí)照射端接在支承表面處的活動(dòng)體積的第一和第二部分，第一和第二部分是不同的；確定支承表面上的至少一個(gè)活動(dòng)位置；以及當(dāng)活動(dòng)位置處于第二部分之內(nèi)時(shí)調(diào)暗第二光源。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1示意圖示實(shí)施例中提供主動(dòng)眩光控制的范圍激活燈具。
[0008]圖2示意圖示實(shí)施例中提供主動(dòng)眩光控制的另一個(gè)范圍激活燈具。
[0009]圖3A是實(shí)施例中包括單獨(dú)光源的燈具的示意仰視平面圖。
[0010]圖3B是圖3A的燈具的示意截面圖。
[0011]圖4是圖示實(shí)施例中的范圍激活燈具的測(cè)距儀的視場(chǎng)的示意平面圖。
[0012]圖5是實(shí)施例中在考慮到圖4所描繪的布置的測(cè)距儀的視場(chǎng)的示意圖示。
[0013]圖6A是照射表面的現(xiàn)有技術(shù)燈具的示意圖示。
[0014]圖6B是間隔開以便更強(qiáng)烈地和/或連續(xù)地照射圖6A的表面的一部分的現(xiàn)有技術(shù)燈具的示意圖示。
圖6C示出現(xiàn)有技術(shù)燈具，并且其配置用于比圖6A和圖6B的燈具更少向下準(zhǔn)直照射并且因而形成較大被照明區(qū)域。
圖7是實(shí)施例中提供主動(dòng)眩光控制從而照射表面的燈具的示意圖示。
圖8A是實(shí)施例中提供主動(dòng)眩光控制的燈具的示意仰視平面圖。
[0015]圖8B是圖8A的燈具的示意截面圖。
[0016]圖9A是實(shí)施例中提供主動(dòng)眩光控制的“從”燈具的示意仰視平面圖。
[0017]圖9B是圖9A的燈具的示意截面圖。
[0018]圖10示意圖示實(shí)施例中調(diào)整被傳遞光的燈具1000。
[0019]圖11不意圖不實(shí)施例中有利地使用圖10的燈具的照明情形。
圖12是實(shí)施例中由例如可以是圖10的燈具的燈具的系統(tǒng)所照射的路面的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本公開可參照結(jié)合下面簡(jiǎn)潔描述的附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)描述來(lái)理解。要注意，為了說(shuō)明的清楚起見，附圖中的某些元件可能沒(méi)有按比例繪制。
圖1示意圖示實(shí)施例中提供主動(dòng)眩光控制的范圍激活燈具100。燈具100包括可調(diào)光光源110和測(cè)距儀120?？烧{(diào)光光源110照射端接在支承表面40處的附近的活動(dòng)體積。如圖1所圖示，可調(diào)光光源110照射虛線A與A’之間端接在支承表面40處的體積。圖1內(nèi)，攜帶被裝載到存放架10中的物體30的鏟車20位于活動(dòng)體積內(nèi)。來(lái)自光源110的光112一般處于虛線A、A’之間的角度照射132 ;但是由本文中的燈具所發(fā)射的光可通過(guò)比圖1所示更大或更小的照射角來(lái)發(fā)射，并且可能沒(méi)有形成如線條A、A’所表明的準(zhǔn)確限定邊緣。測(cè)距儀120識(shí)別例如對(duì)向15度的截面角的窄視場(chǎng)130內(nèi)從燈具100到最接近物體的頂部的距離(并且相應(yīng)地測(cè)量物體的高度)。相應(yīng)地，測(cè)距儀120可具有比可調(diào)光光源110的角度照射窄的視場(chǎng)130。
[0021]燈具100包括控制器，其進(jìn)行操作以在測(cè)距儀120確定物體處于燈具100附近時(shí)調(diào)暗光112，因而在物體朝燈具升起時(shí)降低鏟車操作員視場(chǎng)中的眩光。例如，每當(dāng)測(cè)距儀120發(fā)現(xiàn)視場(chǎng)130內(nèi)具有高于地面40的測(cè)量高度的任何物體時(shí)，或者換言之，當(dāng)物體30的頂部超過(guò)離支承表面40的第一閾值距離140時(shí)，燈具100可調(diào)暗光112。在這個(gè)意義上，燈具100可將支承表面40看作是用于調(diào)暗光112的一個(gè)高度閾值。在另一個(gè)示例中，燈具100配置成僅當(dāng)物體的測(cè)量高度超過(guò)第一高度閾值140 (其高于典型行人車輛(例如人或者不是故意升高的車輛))時(shí)，才調(diào)暗光112。圖1中，物體30在處于測(cè)量高度Η處來(lái)示出，該高度超過(guò)第一高度閾值140，因此相應(yīng)地將會(huì)調(diào)暗光112。 燈具100可逐漸地或者相對(duì)視場(chǎng)130內(nèi)的物體的高度來(lái)調(diào)暗光112。也就是說(shuō)，每當(dāng)測(cè)距儀120確定任何物體的測(cè)量高度超過(guò)第一高度閾值140時(shí)，燈具100可將光112調(diào)暗到單個(gè)預(yù)定亮度。備選地，測(cè)距儀120可提供高度測(cè)量，其隨后經(jīng)過(guò)處理，以確定將要在光源110上所實(shí)現(xiàn)的調(diào)光程度。當(dāng)燈具100相對(duì)物體的高度來(lái)調(diào)暗光112時(shí)，這種調(diào)光可增加，直到光源110處于最小亮度級(jí)。例如，最小亮度級(jí)可對(duì)應(yīng)于:光源110完全關(guān)斷；或者光源110可在有效降低眩光的等級(jí)保持接通；或者可在某個(gè)很低等級(jí)(例如其全亮度的1%至10%)保持接通。燈具100還可相對(duì)物體的測(cè)量高度來(lái)調(diào)暗光112，直至物體達(dá)到第二高度閾值150，但是然后當(dāng)物體的測(cè)量高度超過(guò)第二高度閾值150時(shí)可以不進(jìn)一步調(diào)暗光112。光源110可具有可調(diào)光的任何類型；具體來(lái)說(shuō)，基于發(fā)光二極管(LED)的光源110可提供在亮度的大范圍是能效高和可調(diào)光的益處，而沒(méi)有損害可靠性或能量效率。
[0022]圖2示意圖示實(shí)施例中提供主動(dòng)眩光控制的燈具200。燈具200包括光源210A和210B以及測(cè)距儀220。光源210B例如可圍繞光源210A的周邊延伸，并且可作為單個(gè)操作的光源或者通過(guò)共同起作用的多個(gè)源(如圖3A、圖3B所示)來(lái)形成。光源210A、210B分別將光116、114發(fā)射到端接在支承表面40處的附近的體積中。例如，第一可調(diào)光光源210A可照射虛線C與C’之間的活動(dòng)體積；以及第二光源210B可照射活動(dòng)體積外部(或者線條B與C以及B’與C’之間)。線條C與C’之間的活動(dòng)體積又可包括攜帶被裝載到存放架10中的物體的鏟車20。
光116在高角度范圍、即可處于垂直相對(duì)地面40大約45度之內(nèi)的范圍進(jìn)行發(fā)射。換言之，在高角度范圍所發(fā)射的光116具有在從圖2內(nèi)的光源210A的法線大約45度之內(nèi)朝下指向的光輻射圖案。在某些實(shí)施例中，來(lái)自第一可調(diào)光光源210A的光116在與31球面度對(duì)應(yīng)的立體角進(jìn)行發(fā)射。但是，在沒(méi)有背離其范圍情況下，光源210A可在更大或更小的立體角或者在不同輻射圖案進(jìn)行發(fā)射。
[0023]光114在(一個(gè)或多個(gè))低角度范圍(其基本上在來(lái)自第一可調(diào)光光源210A的光116的角度照射外部一即在一個(gè)示例中從垂直超過(guò)大約45度)進(jìn)行發(fā)射。換言之，在低角度范圍所發(fā)射的光114具有大于從光源210A的法線大約45度所指向的光輻射圖案。相應(yīng)地，圖2內(nèi)，光114大致在虛線B與C、B’與C’之間(因此在活動(dòng)體積外部的低角度)進(jìn)行發(fā)射，以及光116大致在虛線C與C’(因此在活動(dòng)體積中的高角度)進(jìn)行發(fā)射。要理解，具有包含比圖2所示更大或更小的角度照射的輻射圖案的光114、116可被發(fā)射，并且可能沒(méi)有形成如線條B、B’、C和C’所表明的準(zhǔn)確限定邊緣。例如，光114的角度照射范圍可部分重疊光116的角度照射范圍。測(cè)距儀220識(shí)別例如對(duì)向15度的截面角的窄視場(chǎng)230 (例如，視場(chǎng)230可比光源210A的視場(chǎng)窄)內(nèi)從燈具200到最接近物體的距離(并且相應(yīng)地測(cè)量物體的高度)。
[0024]燈具200包括控制器，其進(jìn)行操作以在測(cè)距儀120確定物體處于燈具200附近時(shí)有選擇地調(diào)暗可調(diào)光光源210A，因而在物體朝燈具升起時(shí)降低鏟車操作員視場(chǎng)中的眩光?？烧{(diào)光光源210的操作類似于以上相對(duì)于由測(cè)距儀220如與高度閾值140’、150’相比所確定的測(cè)量高度所述的燈具100的光源110的操作。但是，在光源210A調(diào)暗光116的同時(shí)，光源210B以全強(qiáng)度保持接通。因此，光114繼續(xù)提供活動(dòng)體積外部的低角度照射，例如以便當(dāng)操縱負(fù)荷30進(jìn)入存放架10的升高部分時(shí)用作鏟車20的操作員的局部任