提供主动眩光控制的照明系统和方法
【专利说明】提供主动眩光控制的照明系统和方法
[0001]相关申请
本申请要求2013年4月24日提交的美国临时专利申请序号61/815715以及2014年4月23日提交的序号14/259778的优先权益，通过引用将其结合到本文中。
【背景技术】
[0002]眩光是自然界和许多照明情况中的常见问题。有时，眩光是光源物理极接近于待观察物体的结果。其他时间，光源不是在物理上靠近物体，而是在其背后，使得源相对观察者处于与物体相同的视场中。人和某些动物具有面部形状和特征例如眉毛，其形成自然眩光屏蔽，使得高角度光(相对水平面形成高角度的光)不是视觉上讨厌的。例如，在晴天的较早时间或较晚时间在户外易于观察到眩光的效果。当观察者或摄影师面向太阳时，眩光可以是讨厌的，并且物体可因太阳与在其阴影侧所看到的物体之间的高对比度而难以观察/拍照。当观察者/摄影师背向太阳时，所有物体看来采光好，并且观察者/摄影师无需屏蔽或掩蔽其眼睛/照相装置以免受到阳光的直接眩光。
[0003]主要向下定向高角度光的灯具可能不向没有直接向上看灯具的观察者呈现眩光，但是这类灯具可能仅照射小面积。将光定向到大角度或低角度的其他灯具可照射较大面积，但是可向远处的观察者呈现眩光。在某些情况中，观察者必须注视光源附近的物体，使得来自光源的光可能处于观察者的视场中。
【发明内容】
[0004]在实施例中，提供主动眩光控制的范围激活调光灯具包括:第一可调光光源，用于向下照射活动端接在支承表面处的活动体积；以及测距仪，在操作上与第一可调光光源耦合，用于确定第一可调光光源与活动体积内的物体顶部之间的距离；以及控制器，用于基于该距离来确定顶部与支承表面之间的高度，并且配置成当高度超过第一阈值距离时调暗第一可调光光源。
[0005]在另一个实施例中，用于照射活动体积并且提供主动眩光控制的照明系统包括:第一灯具，其具有用于照射活动体积的第一部分的第一光源和用于照射活动体积中与第一部分不同的第二部分的可调光光源；传感器，用于捕获活动体积的数据；以及控制器，用于(a)从数据来确定端接活动体积的支承表面上的活动位置，和(b)当活动位置处于第二部分之内时调暗可调光光源。
[0006]在另一个实施例中，用于采用主动眩光控制来照射活动体积的方法包括:使用相应的第一和第二光源同时照射端接在支承表面处的活动体积的第一和第二部分，第一和第二部分是不同的；确定支承表面上的至少一个活动位置；以及当活动位置处于第二部分之内时调暗第二光源。
【附图说明】
[0007]图1示意图示实施例中提供主动眩光控制的范围激活灯具。
[0008]图2示意图示实施例中提供主动眩光控制的另一个范围激活灯具。
[0009]图3A是实施例中包括单独光源的灯具的示意仰视平面图。
[0010]图3B是图3A的灯具的示意截面图。
[0011]图4是图示实施例中的范围激活灯具的测距仪的视场的示意平面图。
[0012]图5是实施例中在考虑到图4所描绘的布置的测距仪的视场的示意图示。
[0013]图6A是照射表面的现有技术灯具的示意图示。
[0014]图6B是间隔开以便更强烈地和/或连续地照射图6A的表面的一部分的现有技术灯具的示意图示。
图6C示出现有技术灯具，并且其配置用于比图6A和图6B的灯具更少向下准直照射并且因而形成较大被照明区域。
图7是实施例中提供主动眩光控制从而照射表面的灯具的示意图示。
图8A是实施例中提供主动眩光控制的灯具的示意仰视平面图。
[0015]图8B是图8A的灯具的示意截面图。
[0016]图9A是实施例中提供主动眩光控制的“从”灯具的示意仰视平面图。
[0017]图9B是图9A的灯具的示意截面图。
[0018]图10示意图示实施例中调整被传递光的灯具1000。
[0019]图11不意图不实施例中有利地使用图10的灯具的照明情形。
图12是实施例中由例如可以是图10的灯具的灯具的系统所照射的路面的示意图。
【具体实施方式】
[0020]本公开可参照结合下面简洁描述的附图进行的以下详细描述来理解。要注意，为了说明的清楚起见，附图中的某些元件可能没有按比例绘制。
图1示意图示实施例中提供主动眩光控制的范围激活灯具100。灯具100包括可调光光源110和测距仪120。可调光光源110照射端接在支承表面40处的附近的活动体积。如图1所图示，可调光光源110照射虚线A与A’之间端接在支承表面40处的体积。图1内，携带被装载到存放架10中的物体30的铲车20位于活动体积内。来自光源110的光112一般处于虚线A、A’之间的角度照射132 ;但是由本文中的灯具所发射的光可通过比图1所示更大或更小的照射角来发射，并且可能没有形成如线条A、A’所表明的准确限定边缘。测距仪120识别例如对向15度的截面角的窄视场130内从灯具100到最接近物体的顶部的距离(并且相应地测量物体的高度)。相应地，测距仪120可具有比可调光光源110的角度照射窄的视场130。
[0021]灯具100包括控制器，其进行操作以在测距仪120确定物体处于灯具100附近时调暗光112，因而在物体朝灯具升起时降低铲车操作员视场中的眩光。例如，每当测距仪120发现视场130内具有高于地面40的测量高度的任何物体时，或者换言之，当物体30的顶部超过离支承表面40的第一阈值距离140时，灯具100可调暗光112。在这个意义上，灯具100可将支承表面40看作是用于调暗光112的一个高度阈值。在另一个示例中，灯具100配置成仅当物体的测量高度超过第一高度阈值140 (其高于典型行人车辆(例如人或者不是故意升高的车辆))时，才调暗光112。图1中，物体30在处于测量高度Η处来示出，该高度超过第一高度阈值140，因此相应地将会调暗光112。 灯具100可逐渐地或者相对视场130内的物体的高度来调暗光112。也就是说，每当测距仪120确定任何物体的测量高度超过第一高度阈值140时，灯具100可将光112调暗到单个预定亮度。备选地，测距仪120可提供高度测量，其随后经过处理，以确定将要在光源110上所实现的调光程度。当灯具100相对物体的高度来调暗光112时，这种调光可增加，直到光源110处于最小亮度级。例如，最小亮度级可对应于:光源110完全关断；或者光源110可在有效降低眩光的等级保持接通；或者可在某个很低等级(例如其全亮度的1%至10%)保持接通。灯具100还可相对物体的测量高度来调暗光112，直至物体达到第二高度阈值150，但是然后当物体的测量高度超过第二高度阈值150时可以不进一步调暗光112。光源110可具有可调光的任何类型；具体来说，基于发光二极管(LED)的光源110可提供在亮度的大范围是能效高和可调光的益处，而没有损害可靠性或能量效率。
[0022]图2示意图示实施例中提供主动眩光控制的灯具200。灯具200包括光源210A和210B以及测距仪220。光源210B例如可围绕光源210A的周边延伸，并且可作为单个操作的光源或者通过共同起作用的多个源(如图3A、图3B所示)来形成。光源210A、210B分别将光116、114发射到端接在支承表面40处的附近的体积中。例如，第一可调光光源210A可照射虚线C与C’之间的活动体积；以及第二光源210B可照射活动体积外部(或者线条B与C以及B’与C’之间)。线条C与C’之间的活动体积又可包括携带被装载到存放架10中的物体的铲车20。
光116在高角度范围、即可处于垂直相对地面40大约45度之内的范围进行发射。换言之，在高角度范围所发射的光116具有在从图2内的光源210A的法线大约45度之内朝下指向的光辐射图案。在某些实施例中，来自第一可调光光源210A的光116在与31球面度对应的立体角进行发射。但是，在没有背离其范围情况下，光源210A可在更大或更小的立体角或者在不同辐射图案进行发射。
[0023]光114在(一个或多个)低角度范围(其基本上在来自第一可调光光源210A的光116的角度照射外部一即在一个示例中从垂直超过大约45度)进行发射。换言之，在低角度范围所发射的光114具有大于从光源210A的法线大约45度所指向的光辐射图案。相应地，图2内，光114大致在虚线B与C、B’与C’之间(因此在活动体积外部的低角度)进行发射，以及光116大致在虚线C与C’(因此在活动体积中的高角度)进行发射。要理解，具有包含比图2所示更大或更小的角度照射的辐射图案的光114、116可被发射，并且可能没有形成如线条B、B’、C和C’所表明的准确限定边缘。例如，光114的角度照射范围可部分重叠光116的角度照射范围。测距仪220识别例如对向15度的截面角的窄视场230 (例如，视场230可比光源210A的视场窄)内从灯具200到最接近物体的距离(并且相应地测量物体的高度)。
[0024]灯具200包括控制器，其进行操作以在测距仪120确定物体处于灯具200附近时有选择地调暗可调光光源210A，因而在物体朝灯具升起时降低铲车操作员视场中的眩光。可调光光源210的操作类似于以上相对于由测距仪220如与高度阈值140’、150’相比所确定的测量高度所述的灯具100的光源110的操作。但是，在光源210A调暗光116的同时，光源210B以全强度保持接通。因此，光114继续提供活动体积外部的低角度照射，例如以便当操纵负荷30进入存放架10的升高部分时用作铲车20的操作员的局部任