提供主動眩光控制的照明系統和方法
【專利說明】提供主動眩光控制的照明系統和方法
[0001]相關申請
本申請要求2013年4月24日提交的美國臨時專利申請序號61/815715以及2014年4月23日提交的序號14/259778的優先權益，通過引用將其結合到本文中。
【背景技術】
[0002]眩光是自然界和許多照明情況中的常見問題。有時，眩光是光源物理極接近于待觀察物體的結果。其他時間，光源不是在物理上靠近物體，而是在其背后，使得源相對觀察者處于與物體相同的視場中。人和某些動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(相對水平面形成高角度的光)不是視覺上討厭的。例如，在晴天的較早時間或較晚時間在戶外易于觀察到眩光的效果。當觀察者或攝影師面向太陽時，眩光可以是討厭的，并且物體可因太陽與在其陰影側所看到的物體之間的高對比度而難以觀察/拍照。當觀察者/攝影師背向太陽時，所有物體看來采光好，并且觀察者/攝影師無需屏蔽或掩蔽其眼睛/照相裝置以免受到陽光的直接眩光。
[0003]主要向下定向高角度光的燈具可能不向沒有直接向上看燈具的觀察者呈現眩光，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，但是可向遠處的觀察者呈現眩光。在某些情況中，觀察者必須注視光源附近的物體，使得來自光源的光可能處于觀察者的視場中。
【發明內容】
[0004]在實施例中，提供主動眩光控制的范圍激活調光燈具包括:第一可調光光源，用于向下照射活動端接在支承表面處的活動體積；以及測距儀，在操作上與第一可調光光源耦合，用于確定第一可調光光源與活動體積內的物體頂部之間的距離；以及控制器，用于基于該距離來確定頂部與支承表面之間的高度，并且配置成當高度超過第一閾值距離時調暗第一可調光光源。
[0005]在另一個實施例中，用于照射活動體積并且提供主動眩光控制的照明系統包括:第一燈具，其具有用于照射活動體積的第一部分的第一光源和用于照射活動體積中與第一部分不同的第二部分的可調光光源；傳感器，用于捕獲活動體積的數據；以及控制器，用于(a)從數據來確定端接活動體積的支承表面上的活動位置，和(b)當活動位置處于第二部分之內時調暗可調光光源。
[0006]在另一個實施例中，用于采用主動眩光控制來照射活動體積的方法包括:使用相應的第一和第二光源同時照射端接在支承表面處的活動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活動位置；以及當活動位置處于第二部分之內時調暗第二光源。
【附圖說明】
[0007]圖1示意圖示實施例中提供主動眩光控制的范圍激活燈具。
[0008]圖2示意圖示實施例中提供主動眩光控制的另一個范圍激活燈具。
[0009]圖3A是實施例中包括單獨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是圖示實施例中的范圍激活燈具的測距儀的視場的示意平面圖。
[0012]圖5是實施例中在考慮到圖4所描繪的布置的測距儀的視場的示意圖示。
[0013]圖6A是照射表面的現有技術燈具的示意圖示。
[0014]圖6B是間隔開以便更強烈地和/或連續地照射圖6A的表面的一部分的現有技術燈具的示意圖示。
圖6C示出現有技術燈具，并且其配置用于比圖6A和圖6B的燈具更少向下準直照射并且因而形成較大被照明區域。
圖7是實施例中提供主動眩光控制從而照射表面的燈具的示意圖示。
圖8A是實施例中提供主動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是實施例中提供主動眩光控制的“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示意圖示實施例中調整被傳遞光的燈具1000。
[0019]圖11不意圖不實施例中有利地使用圖10的燈具的照明情形。
圖12是實施例中由例如可以是圖10的燈具的燈具的系統所照射的路面的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]本公開可參照結合下面簡潔描述的附圖進行的以下詳細描述來理解。要注意，為了說明的清楚起見，附圖中的某些元件可能沒有按比例繪制。
圖1示意圖示實施例中提供主動眩光控制的范圍激活燈具100。燈具100包括可調光光源110和測距儀120。可調光光源110照射端接在支承表面40處的附近的活動體積。如圖1所圖示，可調光光源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，攜帶被裝載到存放架10中的物體30的鏟車20位于活動體積內。來自光源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射的光可通過比圖1所示更大或更小的照射角來發射，并且可能沒有形成如線條A、A’所表明的準確限定邊緣。測距儀120識別例如對向15度的截面角的窄視場130內從燈具100到最接近物體的頂部的距離(并且相應地測量物體的高度)。相應地，測距儀120可具有比可調光光源110的角度照射窄的視場130。
[0021]燈具100包括控制器，其進行操作以在測距儀120確定物體處于燈具100附近時調暗光112，因而在物體朝燈具升起時降低鏟車操作員視場中的眩光。例如，每當測距儀120發現視場130內具有高于地面40的測量高度的任何物體時，或者換言之，當物體30的頂部超過離支承表面40的第一閾值距離140時，燈具100可調暗光112。在這個意義上，燈具100可將支承表面40看作是用于調暗光112的一個高度閾值。在另一個示例中，燈具100配置成僅當物體的測量高度超過第一高度閾值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，才調暗光112。圖1中，物體30在處于測量高度Η處來示出，該高度超過第一高度閾值140，因此相應地將會調暗光112。 燈具100可逐漸地或者相對視場130內的物體的高度來調暗光112。也就是說，每當測距儀120確定任何物體的測量高度超過第一高度閾值140時，燈具100可將光112調暗到單個預定亮度。備選地，測距儀120可提供高度測量，其隨后經過處理，以確定將要在光源110上所實現的調光程度。當燈具100相對物體的高度來調暗光112時，這種調光可增加，直到光源110處于最小亮度級。例如，最小亮度級可對應于:光源110完全關斷；或者光源110可在有效降低眩光的等級保持接通；或者可在某個很低等級(例如其全亮度的1%至10%)保持接通。燈具100還可相對物體的測量高度來調暗光112，直至物體達到第二高度閾值150，但是然后當物體的測量高度超過第二高度閾值150時可以不進一步調暗光112。光源110可具有可調光的任何類型；具體來說，基于發光二極管(LED)的光源110可提供在亮度的大范圍是能效高和可調光的益處，而沒有損害可靠性或能量效率。
[0022]圖2示意圖示實施例中提供主動眩光控制的燈具200。燈具200包括光源210A和210B以及測距儀220。光源210B例如可圍繞光源210A的周邊延伸，并且可作為單個操作的光源或者通過共同起作用的多個源(如圖3A、圖3B所示)來形成。光源210A、210B分別將光116、114發射到端接在支承表面40處的附近的體積中。例如，第一可調光光源210A可照射虛線C與C’之間的活動體積；以及第二光源210B可照射活動體積外部(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、即可處于垂直相對地面40大約45度之內的范圍進行發射。換言之，在高角度范圍所發射的光116具有在從圖2內的光源210A的法線大約45度之內朝下指向的光輻射圖案。在某些實施例中，來自第一可調光光源210A的光116在與31球面度對應的立體角進行發射。但是，在沒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行發射。
[0023]光114在(一個或多個)低角度范圍(其基本上在來自第一可調光光源210A的光116的角度照射外部一即在一個示例中從垂直超過大約45度)進行發射。換言之，在低角度范圍所發射的光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。相應地，圖2內，光114大致在虛線B與C、B’與C’之間(因此在活動體積外部的低角度)進行發射，以及光116大致在虛線C與C’(因此在活動體積中的高角度)進行發射。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可被發射，并且可能沒有形成如線條B、B’、C和C’所表明的準確限定邊緣。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。測距儀220識別例如對向15度的截面角的窄視場230 (例如，視場230可比光源210A的視場窄)內從燈具200到最接近物體的距離(并且相應地測量物體的高度)。
[0024]燈具200包括控制器，其進行操作以在測距儀120確定物體處于燈具200附近時有選擇地調暗可調光光源210A，因而在物體朝燈具升起時降低鏟車操作員視場中的眩光。可調光光源210的操作類似于以上相對于由測距儀220如與高度閾值140’、150’相比所確定的測量高度所述的燈具100的光源110的操作。但是，在光源210A調暗光116的同時，光源210B以全強度保持接通。因此，光114繼續提供活動體積外部的低角度照射，例如以便當操縱負荷30進入存放架10的升高部分時用作鏟車20的操作員的局部任