专利名称：超音波灯具及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种超音波灯具及其控制方法，且特别涉及一种防止不正确动作的超 音波灯具及其控制方法。
背景技术：
超音波由于其高频特性而被广泛地应用于例如军事、医疗或工业等诸多领域。然 而，随着科技的进步，超音波灯具亦成为新兴的超音波应用之一。通过持续发射脉冲，超音 波灯具可检测脉冲打到反射物而反射回来的回波的时间，根据时间的长短进行各种的控制 动作。然而，当同一空间中存在两个或更多超音波灯具时，在发射脉冲频率相近的情况下常 会因为彼此回波的互相干扰而导致超音波灯具产生误动作。请参照图1，其绘示两个超音波灯具Ll及L2的回波干扰的时序图。在图1中，110、 112及114为超音波灯具Ll发射的脉冲，而120、122及124为其对应的回波。另外，130、 132及134为另一超音波灯具L2发射的脉冲，而140、142及144为其对应的回波。一般而 言，超音波灯具会根据所接收的反射的第一个回波来判断物体所在的位置，但是由于超音 波灯具Ll及L2位于同一空间且超音波灯具Ll及L2于不同时间发射脉冲，故超音波灯具 Ll可能会接收到超音波灯具L2发射脉冲的回波，例如，超音波灯具Ll可能在发射脉冲110 后的固定时段At内接收到灯具L2发射脉冲130所产生的回波140，由于灯具Ll第一个接 收到的回波140非其本身所应接收的回波120，因此超音波灯具Ll会判断进入控制模式而 使得灯具Ll产生误动作的情形。
发明内容
本发明涉及一种超音波灯具及其控制方法，利用相同频率的时间差以错开错误的 回波，故得以避免产生误动作。根据本发明的第一方面，提出一种超音波灯具的控制方法，包括下列步骤。超音波 灯具发射一第一脉冲，并检测于紧接着第一脉冲的一固定时段内是否接收到一第一回波。 如果接收到第一回波，超音波灯具忽略第一回波并发射一第二脉冲。超音波灯具检测于紧 接着第二脉冲的固定时段内是否接收到一第二回波。如果接收到第二回波，则超音波灯具 进入一控制模式。根据本发明的第二方面，提出一种超音波灯具，包括一微处理器、一超音波传送器 以及一超音波接收器。超音波传送器及超音波接收器分别耦接至微处理器。其中，微处理 器驱动超音波传送器发射一第一脉冲，并检测超音波接收器于紧接着第一脉冲的固定时段 内是否接收到一第一回波。如果超音波接收器接收到第一回波，微处理器忽略第一回波并 驱动超音波传送器发射一第二脉冲，微处理器并检测超音波接收器于紧接着第二脉冲的固 定时段内是否接收到一第二回波。如果超音波接收器接收到第二回波，则微处理器使得超 音波灯具进入一控制模式。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下
图1绘示两个超音波灯具Ll及L2的回波干扰的时序图。图2绘示依照本发明优选实施例的超音波灯具的示意图。图3绘示依照本发明优选实施例的超音波灯具的功能方块图。图4绘示依照本发明优选实施例的超音波灯具的控制方法的流程图。图fe 图5d绘示依照本发明优选实施例的超音波灯具的控制方法的不同脉冲与 回波的时序图。
具体实施例方式本发明提出一种超音波灯具及其控制方法，利用相同频率的时间差以错开错误的 回波，以先接收到正确的回波，避免误动作的产生。请参照图2，其绘示依照本发明优选实施例的超音波灯具的示意图。超音波灯具 200持续的发射脉冲，并通过脉冲打到反射物而反射回来的回波来判断是否进行各种的控 制动作，如控制灯光亮度、颜色、照射范围等。如果反射物210处于非控制区，例如天花板， 脉冲的回波会间隔较长的时间才会收到。反之，如果反射物220(如人的手)处于靠近超音 波灯具200的控制区内，则脉冲的回波会在间隔较短的时间内即收到，亦即在一预设的固 定时段At内收到，超音波灯具200判断在固定时段At内收到回波时会进入控制模式，以 供使用者控制灯光特性。请参照图3，其绘示依照本发明优选实施例的超音波灯具的功能方块图。超音波灯 具200包括一微处理器202、一超音波传送器(ultrasoniCtransmitter)204以及一超音波 接收器(ultrasonic receiver) 206。超音波传送器204耦接至微处理器202，用以接收微 处理器202的驱动信号以发射脉冲。超音波接收器206耦接至微处理器202，用以接收脉冲 的回波(echo)并回馈给微处理器202。微处理器202根据发射脉冲与接收到回波的时间长 短判断物体与灯具200的距离，当距离在控制区内时(接收到的回波在固定时段At内)， 灯具200会进入控制模式。请配合参照图4及图5，图4绘示依照本发明优选实施例的超音波灯具的控制方 法的流程图，图fe 图5d绘示依照本发明优选实施例的超音波灯具的控制方法的不同脉 冲与回波的时序图。图fe所示为单一超音波灯具所固定发出的脉冲500、502、504及其反 射回波501、503、505，由于其反射回波并不落在固定时段At内，亦即物体并不位于控制区 中，因此灯具不会进入控制模式。请同时参阅图4、图恥及5c，本控制方法在步骤S400中，微处理器202驱动超音 波传送器204发射脉冲500。在步骤S410中，微处理器202检测超音波接收器206于紧接 着脉冲500的固定时段At内是否接收到回波，如果超音波接收器206未接收到回波，则回 到步骤S400，微处理器202驱动超音波传送器204以预定的频率继续发射脉冲502。在步 骤S410中，如果是超音波接收器206接收到回波，则在步骤S420中，微处理器202会忽略 此回波并驱动超音波传送器204发射脉冲506。接着，在步骤S430中，微处理器202检测超 音波接收器206于紧接着脉冲506的固定时段Δ t内是否接收到回波。在步骤S430中，如果是超音波接收器206仍在固定时段接收到回波，则在步骤S440中进入控制模式，如果没 有接收到回波则回到步骤S420，超音波传送器204继续发射脉冲。其中超音波接收器206在步骤S410中所接收到的回波可能为正确的回波(反射 物位于控制区)，如图恥所示，也可能为其他超音波灯具的错误回波，如图5c所示，兹分别 说明如下。在图恥中，如果在步骤S410中的回波为正确的回波510 (反射物位于控制区)，则 在步骤S420发射脉冲506后，在步骤S430中，超音波接收器206在固定时段△ t内仍然会 接收到回波512，于是微处理器202判断反射物的确位于控制区内，因此进入步骤S440，微 处理器202使得超音波灯具200进入一控制模式。当进入控制模式后，接着回到步骤S420， 微处理器202继续驱动超音波传送器204发射脉冲508，并接着在步骤S430中检测超音波 接收器206在固定时段At内是否接收到回波514。如果在步骤S430中，微处理器202检 测超音波接收器206未接收到回波514，代表物体已不在控制区内，则会回到步骤S400以重 新整个流程。如果超音波接收器206接收到回波514，则根据接收回波的时间长短进行灯光 特性的控制。在图5c中，如果在步骤S410中的回波为错误的回波520，例如为另一灯具发射脉 冲后的回波，则在步骤S430中，超音波接收器206于紧接着脉冲504的固定时段At内不 会接收到错误的回波，于是回到步骤S400，微处理器202驱动超音波传送器204发射脉冲 508。因为另一灯具发射脉冲后的回波其间隔时间为固定的，如图1所示，故通过在错误的 回波520之后立即再发射脉冲506，灯具200第一个接收到的回波为脉冲506所产生的回波 507，因此使得之后的错误回波(例如另一灯具在第二次脉冲后产生的回波52 均不会出 现在紧接着脉冲的固定时段At内，故不会导致超音波灯具200因为错误的回波而误进入 控制模式。此外，在图5d中，如果在步骤S410中的回波为错误的回波520，亦即为另一灯具所 产生相同间隔的回波，但在发射出脉冲506且在步骤S430中，超音波接收器206于紧接着 脉冲506的固定时段Δ t内接收到回波516时，由于错误的回波的频率会相同于脉冲的频 率，故回波516不可能为错误的回波，而会被微处理器202视为正确的回波，于是进入步骤 S440中，微处理器202使得超音波灯具200进入控制模式，亦即在发射脉冲506后，物体进 入控制区内产生回波516。接着回到步骤S420，微处理器202继续驱动超音波传送器204 发射脉冲508，并接着在步骤S430中检测超音波接收器206于紧接着脉冲508的固定时段 Δ t内是否接收到回波518。其中，在脉冲506及508之间的错误回波522(另一灯具所产 生的回波)并不会导致微处理器202产生误判，因为灯具200已经根据第一个检测到的回 波516进行判断。此外，本发明的方法并不限定应用于第一个脉冲之后，例如在图5c中，如果超音 波接收器206未在固定时段△ t内接收到回波507，该超音波灯具200发射脉冲508并检测 于紧接着该脉冲508的固定时段At内是否接收到一回波；若接收到回波，该超音波灯具会 忽略该回波并发射另一脉冲。本发明上述实施例所公开的超音波灯具及其控制方法，具有多项优点，以下仅列 举部分优点说明如下本发明的超音波灯具及其控制方法，通过检测在脉冲之后的固定时段内是否接收到回波，并在忽略掉第一个接收的回波之后立即再发射脉冲，故可以利用相同频率的时间 差以错开错误的回波，且可以接收到正确的回波，避免误动作的产生。
综上所述，虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本 发明所属领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因 此，本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种超音波灯具的控制方法，包括该超音波灯具发射一第一脉冲，并检测于紧接着该第一脉冲的一固定时段内是否接收 到一第一回波；若接收到该第一回波，该超音波灯具忽略该第一回波并发射一第二脉冲； 该超音波灯具检测于紧接着该第二脉冲的固定时段内是否接收到一第二回波；以及 若接收到该第二回波，则该超音波灯具进入一控制模式。
2.如权利要求1所述的超音波灯具的控制方法，还包括若未接收到该第一回波，该超音波灯具发射一第三脉冲并检测于紧接着该第三脉冲的 固定时段内是否接收到一第三回波；以及若接收到该第三回波，该超音波灯具忽略该第三回波并发射一第四脉冲。
3.如权利要求1所述的超音波灯具的控制方法，还包括若未接收到该第二回波，该超音波灯具发射一第三脉冲并检测于紧接着该第三脉冲的 固定时段内是否接收到一第三回波；以及若接收到该第三回波，该超音波灯具忽略该第三回波并发射一第四脉冲。
4.如权利要求1所述的超音波灯具的控制方法，还包括当该超音波灯具接收到该第二回波并进入该控制模式，该超音波灯发射一第五脉冲并 检测于紧接着该第五脉冲的固定时段内是否接收到一第五回波；以及若接收到该第五回波，则该超音波灯具根据接收到该第五回波的时间改变灯光特性。
5.一种超音波灯具，包括 一微处理器；一超音波传送器，耦接至该微处理器；以及 一超音波接收器，耦接至该微处理器；其中，该微处理器驱动该超音波传送器发射一第一脉冲，并检测该超音波接收器于紧 接着该第一脉冲的固定时段内是否接收到一第一回波，如果该超音波接收器接收到该第一 回波，该微处理器忽略该第一回波并驱动该超音波传送器发射一第二脉冲，并检测该超音 波接收器于紧接着该第二脉冲的固定时段内是否接收到一第二回波，如果该超音波接收器 接收到该第二回波，则该微处理器使得该超音波灯具进入一控制模式。
6.如权利要求5所述的超音波灯具，其中若该超音波接收器未接收到该第一回波，该 微处理器驱动该超音波传送器发射一第三脉冲，并检测该超音波接收器于紧接着该第三脉 冲的固定时段内是否接收到一第三回波，如果该超音波接收器接收到该第三回波，该微处 理器忽略该第三回波并驱动该超音波传送器发射一第四脉冲。
7.如权利要求5所述的超音波灯具，其中若该超音波接收器未接收到该第二回波，该 微处理驱动该超音波传送器发射一第三脉冲，并检测该超音波接收器于紧接着该第三脉冲 的固定时段内是否接收到一第三回波，如果该超音波接收器接收到该第三回波，该微处理 器忽略该第三回波并驱动该超音波传送器发射一第四脉冲。
8.如权利要求5所述的超音波灯具，其中当该超音波灯具进入该控制模式，该微处理 驱动该超音波传送器发射一第五脉冲，并检测该超音波接收器于紧接着该第五脉冲的固定 时段内是否接收到一第五回波，如果该超音波接收器接收到该第五回波，则该微处理器根 据接收该第五回波的时间改变灯光特性。
全文摘要
一种超音波灯具及其控制方法，该超音波灯具的控制方法包括下列步骤超音波灯具发射一第一脉冲，并检测于紧接着第一脉冲的一固定时段内是否接收到一第一回波。如果接收到第一回波，超音波灯具忽略第一回波并发射一第二脉冲。超音波灯具检测于紧接着第二脉冲的固定时段内是否接收到一第二回波。如果接收到第二回波，则超音波灯具进入一控制模式。
文档编号H05B37/02GK102098827SQ200910259009
公开日2011年6月15日 申请日期2009年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者李宜忠, 胡肇文 申请人:建兴电子科技股份有限公司