СВЕТИЛЬНИК Российский патент 2017 года по МПК H05B37/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к светильнику, который активируется в ответ на присутствие человека, обнаруженного внутри области обнаружения, такой как пешеходная или автомобильная дорога.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Установленные на стенах светильники или осветители для освещения наружных зон часто оснащены детекторами движения, которые при обнаружения перемещения включают лампу. Этот детектор, как правило, является инфракрасным датчиком, который обнаруживает испущенное телом инфракрасное излучение, но они могут быть также ультразвуковыми датчиками, которые испускают высокочастотные волновые импульсы и "прислушиваются" к эхо, чтобы обнаружить физические изменения в окружающем пространстве. В любом случае принцип заключается в том, чтобы обнаруживать присутствие человека и автоматически активировать свет, чтобы осветить какую-то площадь, так чтобы человек мог видеть свое окружение, или чтобы другие были предупреждены об его присутствии, если этот свет используется в целях обеспечения безопасности.

Общая проблема состоит в том, что трудно эффективно расположить эти лампы, так чтобы осветить требуемую площадь, такую как дорожка или внутренний двор, не направляя свет в направлении и прямо в глаза человека, когда он идет в направлении света. Хотя осветитель может быть расположен и сориентирован так, чтобы он не светил непосредственно в глаза приближающегося человека, тогда он может неэффективно освещать требуемую площадь.

Из ЕР 1408276 А2 известно, как обеспечить систему со множеством источников света и датчиков, которые определяют положение человека. Источники света управляются таким образом, чтобы создавать максимальную освещенность в месте нахождения человека.

Из US2010/0301767 известно, как обеспечить интерактивную осветительную систему для вешалки для одежды, в которой светильник управляется в зависимости от расстояния человека до вешалки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением предложен светильник, содержащий источник света, датчик и контроллер. Контроллер сконфигурирован для изменения светового параметра источника света по разному в зависимости от того, обнаруживает ли датчик движение человека в направлении источника света или от него.

В предпочтительном варианте исполнения источник света содержит множество светоиспускающих элементов, причем, контроллер сконфигурирован для управления по меньшей мере некоторыми из этих светоиспускающих элементов с целью изменения светового параметра, когда датчик обнаруживает движение человека в направлении этого источника света. Это делается для того чтобы предупредить ухудшение зрение человека, обращенного к источнику света, вследствие ослепления или избыточного света, светящего непосредственно в его глаза.

Контроллер может быть сконфигурирован для изменения светового параметра посредством деактивации некоторых из упомянутых светоиспускающих элементов, когда датчик (3) обнаруживает движение человека в направлении этого источника (2) света. Деактивация некоторых из светоиспускающих элементов представляет собой простой способ уменьшения интенсивности света без необходимости управления уровнями мощности.

Контроллер может быть сконфигурирован для изменения количества светоиспускающих элементов, которые деактивированы, в зависимости от расстояния человека от источника света. Поэтому количество осветителей, которые могут быть деактивированы, может быть бульшим, когда человек более близок к источнику света, по сравнению с тем, когда они находятся дальше от него, и когда испущенный из источника света свет вызовет раздражение с большей вероятностью.

Контроллер может быть сконфигурирован для уменьшения мощности, подаваемой на по меньшей мере некоторые из упомянутых светоиспускающих элементов, когда датчик обнаруживает движение человека в направлении этого источника света. Вместо деактивации светоиспускающих элементов или в дополнение к этому, может быть более предпочтительным просто уменьшить уровень мощности, подаваемой на некоторые из них или на все.

Контроллер может быть сконфигурирован для изменения мощности, подаваемой на по меньшей мере некоторые из упомянутых светоиспускающих элементов в зависимости от расстояния человека от источника света. Следовательно, когда человек более близок к светоиспускающим элементам, может быть использовано большее уменьшение мощности, с тем, чтобы минимизировать ослепление.

Светильник, предпочтительно, включает в себя объектив, расположенный перед некоторыми из упомянутых светоиспускающих элементов, для того чтобы направлять свет, испущенный упомянутыми светоиспускающими элементами, в другом направлении по отношению к направлению, в котором свет направлен другими источниками света. Это позволяет направлять свет по разным направлениям, то есть, свет, который направлен посредством объектива, может быть сфокусирован в конкретном направлении.

В соответствии с другим вариантом исполнения светоиспускающие элементы позади объектива активируются контроллером тогда, когда датчик обнаруживает, что человек приближается к источнику света, причем, упомянутый объектив сконфигурирован с возможностью направления света, испущенного упомянутыми светоиспускающими элементами, в направлении вниз по отношению к свету, испущенному упомянутыми другими светоиспускающими элементами, которые деактивированы контроллером, когда датчик обнаруживает человека, приближающегося к этому источнику света.

Другой вариант исполнения содержит отражатель, установленный для того чтобы направлять свет, испущенный из упомянутых светоиспускающих элементов позади объектива, в направлении в сторону упомянутого объектива. Отражатель препятствует тому, чтобы рассеянный свет от светоиспускающих элементов позади объектива обходил объектив.

В другом варианте исполнения объектив является первом объективом, а другие источники света расположены позади по меньшей мере одного дополнительного объектива, при этом этот или каждый дополнительный объектив может работать с возможностью направления зоны рассеяния света, испущенного из упомянутых других светоиспускающих элементов, в выбранном направлении, когда упомянутые другие светоиспускающие элементы освещены. Объектив может направлять или фокусировать свет в различных направлениях, так что свет может управляться активацией или деактивацией светоиспускающих элементов, расположенных позади одного или более объективов.

Перед некоторыми из светоиспускающих элементов может быть расположен экран, а контроллер является сконфигурированным для деактивации всех светоиспускающих элементов, за исключением тех, которые расположены позади этого экрана, когда датчик обнаруживает, что человек приближается к источнику света. Этот экран направляет свет, который в противном случае вызвал бы ослепление человека, приближающегося к свету, в сторону от этого человека.

В соответствии с одним вариантом исполнения контроллер сконфигурирован для включения всех светоиспускающих элементов, когда датчик обнаруживает, что человек удаляется от источника света. Если человек удаляется от источника света, то свет не будет светить прямо ему в глаза, так что в этом примере могут быть активированы все светоиспускающие элементы. Светоиспускающие элементы могут содержать светодиоды. Поскольку они небольшие и маломощные, то внутри одного корпуса светильника легко может быть встроено множество светодиодов. Датчик может быть ультразвуковым датчиком.

Дополнительно, в соответствии с настоящим изобретением предложен способ управления светильником, который содержит источник света, датчик и контроллер. Способ включает в себя этап конфигурирования контроллера для изменения светового параметра источника света различно в зависимости от того, обнаруживает ли датчик движение человека в направлении источника света или от него.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Ниже описаны предпочтительные варианты исполнения, посредством только лишь примеров, со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг. 1 показывает схематическую диаграмму изобретения.

Фиг. 2 показывает схематическую диаграмму изобретения по фиг. 1.

Фиг. 3 показывает схематическую диаграмму изобретения по фиг. 1 и 2, в которой множественные светильники развернуты одновременно.

Фиг. 4 показывает схематическую диаграмму источника света по фиг. с 1 по 3.

Фиг. 5 показывает другую схематическую диаграмму источника света по фиг. 4.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствующей области техники известно использование ультразвуковых датчиков для измерения расстояния: пьезоэлектрический преобразователь испускает волновой импульс управляемой длительности и частоты, а затем датчик обнаруживает возвращенные эхо-волны. Преобразователь может быть и датчиком, однако если преобразователь и датчик представляют собой раздельные компоненты, то для того чтобы получить точные измерения, они должны быть расположены вблизи друг друга. Эхо-волны являются ультразвуковыми волнами, испущенными преобразователем, которые отразились назад от каких-либо объектов к датчику. Датчик сконфигурирован с возможностью определения разницы во времени между испусканием волны и обнаружением эхо-волны. Это время, скомбинированное со знанием скорости волны в воздухе, позволяет определить расстояние от датчика до объекта. Подходящей ультразвуковой волновой импульсной посылкой могут быть около 20 импульсов на частоте 40 кГц. Ультразвуковые датчики этого типа хорошо известны в области техники и не составляют часть настоящего изобретения. По этой причине их дальнейшее подробное описание сюда не включено.

Обращаясь к чертежам, фиг. 1 и 2 показывают схематические диаграммы светильника 1, который содержит источник 2 переменного света и ультразвуковой датчик 3. Показан также движущийся объект 4, в данном случае человек, выгуливающий свою собаку.

Фиг. 1 показывает светильник 1, в то время как человек и его собака 4 движутся в направлении источника 2 света и датчика 3. Ультразвуковой датчик направлен в сторону освещаемой зоны 5 и испускает ультразвуковые волновые импульсы 6, а затем прослушивает изменения в отраженных эхо-волнах 7, свидетельствующих о движущемся объекте 4, и контролирует расстояние от датчика 3 до движущегося объекта 4. Это позволяет светильнику 1 определить направление перемещения человека 4.

После того, как было определено направление перемещения, контроллер изменяет световой параметр источника 2 света, так чтобы освещение освещенной зоны 5 было более подходящим для человека 4, движущегося в направлении источника 2 света. Световым параметром может быть, например, направление света. В этом случае свет 8 направлен вниз на дорожку перед человеком 4. Альтернативно, световым параметром может быть интенсивность света 8, которая уменьшается, когда человек 4 движется в направлении источника 2 света, так что свет 8 не светит прямо в глаза человека, что может ослепить его или ухудшить зрение. Направление света 8 на дорожку перед человеком 4, а не прямо на этого человека 4, дает ему возможность более ясно видеть, куда он идет, без эффекта бликов или ослепления от света, светящего ему в лицо.

Когда к светильнику приближаются или удаляются от него несколько человек и/или объектов, контроллер будет направлять свет, ориентируясь на человека, который ближе всех к светильнику.

Светильник по настоящему изобретению использует в качестве источников света множество светодиодов, и интенсивность света может быть уменьшена посредством выключения некоторых светодиодов. Кроме того, направление света может быть изменено включением светодиодов, которые расположены позади объектива, который перенаправит свет в нужном направлении, то есть, вниз в направлении ног приближающегося человека, а не вверх в его лицо. Более того, направление света может быть изменено посредством использования множества светодиодов с расположенным позади объектива коллимирующим свет элементом, тем самым направление изменяется включением или выключением нескольких светодиодов. Альтернативно, положение объектива может управляться посредством механического средства, такого как электропривод.

Фиг. 2 показывает светильник 1 и человека 4, удаляющегося от источника 2 света и датчика 3. Ультразвуковой датчик 3 обнаружит, что расстояние до движущегося объекта 4 увеличивается, и система 1 придет к заключению, что человек 4 удаляется от источника 2 света. В таком случае световой параметр, то есть, направление и/или интенсивность света 9, будет изменен контроллером таким образом, чтобы область вокруг человека 4 была освещена более эффективно. В этом случае свет 9 может быть направлен в направлении человека 4 и может иметь бульшую интенсивность, потому что он смотрит в другую сторону и не будет подвержен вредному воздействию вследствие увеличения падающего на него света. При этом будет освещаться область вокруг человека 4 и, возможно, дорожка перед ним.

Фиг. 3 показывает, как может быть использовано множество светильников, с тем, чтобы охватить большую освещенную зону 5 более эффективно. На фиг. 3 показан первый светильник 1а и второй светильник 1b, и они являются такими же, как и светильники, описанные со ссылками на фиг. 1 и 2. В этом случае первый и второй светильники 1а, 1b расположены напротив друг друга. По мере того, как человек 4 движется в направлении первого светильника 1а (справа налево, как показано на чертеже), первый светильник 1а направляет свет 8 вниз, не прямо на человека 4, в то время как второй светильник 1b направляет свет 9 так, чтобы он освещал область, непосредственно вокруг человека 4. Таким образом, освещены и дорога перед человеком 4, и область вокруг него. Если бы человеку 4 надо было двигаться в противоположном направлении, в направлении второго светильника 1b, то система поменяла бы направления их освещения. Преимущество настоящего изобретения состоит в том, что свет направлен оптимальным образом, используя множественные светильники, без необходимости какой бы то ни было прямой связи между этими светильниками.

Фиг. 4 и 5 показывают схематические диаграммы источника света 2, который может регулировать направление, в котором испускается свет. Источник света 2 содержит первый светодиодный модуль 10 и второй светодиодный модуль 11, светонаправляющую фольгу 15 и отражатель 12. Светодиодные модули 10 и 11 состоят из одного или более светодиодов с одним или множественными коллимирующими элементами. Один или множественные светодиоды в модулях могут управляться контроллером по отдельности. Светонаправляющая фольга 15 содержит широкоугольный объектив 13 и узкоугольный объектив 14, а первый и второй светодиодные модули 10 и 11 расположены рядом с этими объективами 13 и 14. Свет от первого светодиодного модуля 10 направляется, в основном, на широкоугольный объектив 13, а свет от второго светодиодного модуля 11 направляется, в основном, на узкоугольный объектив 14. Первый светодиодный модуль 10 и широкоугольный объектив 13 расположены над вторым светодиодным модулем 11 и узкоугольным объективом 14. Отражатель 12 расположен сзади и над вторым светодиодным модулем 11 во избежание того, чтобы свет от второго светодиодного модуля 11 достигал широкоугольного объектива 13.

Фиг. 4 показывает источник 2 света, когда человек 4 удаляется от источника 2 света и датчика 3. Первый и второй светодиодные модули 10, 11 включены, и детектор 15 света направляет свет 9 в требуемом направлении. Широкоугольный объектив 13 направляет свет от первого светодиодного модуля 10 по всей освещенной области 5. Узкоугольный объектив 14, расположенный под широкоугольным объективом 13, направляет свет от второго светодиодного модуля 11 к земле перед источником 2 света.

Фиг. 5 показывает источник 2 света, когда двигающийся объект 4 перемещается в направлении источника 2 света и датчика 3. Первый светодиодный модуль 10, соответствующий широкоугольному объективу 13, выключен, а второй светодиодный модуль11 включен. Свет 8 проходит через узкоугольный объектив 14, который направляет свет 8 под углом в направлении области перед источником 2 света, на дорогу перед движущимся объектом 4.

Ультразвуковой датчик 3 используется для обнаружения присутствия движущегося объекта 4 и определения направления движения этого объекта 4 по отношению к источнику 2 света. Это позволяет соответствующим образом сконфигурировать источник 2 света. Если в течение предопределенного времени никакого движущегося объекта 4 не будет детектировано, источник 2 света будет выключен.

В вышеописанном варианте исполнения источник света сконфигурирован для регулирования направления испущенного света в зависимости от направления перемещения человека в световой зоне. Однако источник света, может быть также или вместо этого, сконфигурирован для изменения интенсивности и/или цвета испускаемого света. Интенсивность света может быть снижена, когда человек движется в направлении этого источника света во избежание отрицательного воздействия на его зрение. Изменение цвета испускаемого света может также уменьшить ослепление или ухудшение зрения человека.

Описанные со ссылками на фиг. с 1 по 5 светильники содержат две световые уставки, соответствующие объекту 4, движущемуся в направлении источника 2 света или от него. Может быть возможно реализовать подобную систему с бульшим количеством светодиодных модулей и с бульшим количеством объективов, которая могла бы направлять свет более чем по двум направлениям. Ультразвуковой датчик может измерять расстояние между датчиком и объектом, а также направление перемещения объекта и, таким образом, может управлять точным направлением света на движущийся объект. При необходимости может быть использовано дополнительное программное обеспечение управления и ультразвуковой датчик с высокими характеристиками.

Вышеописанные варианты исполнения содержат источник 2 света и датчик 3, расположенные в одном и том же месте. В этом нет необходимости, пока система сконфигурирована или калибрована во время ее установки, источник света и датчик могут быть расположены в различных местах.

Объективы светильника могут быть сконфигурированы для направления света в различные стороны для освещения зон, в которых объекты могут не перемещаться в направлении источника света или от него. Например, если светильник используются на боковых стенах узкой дорожки, то датчик может быть направлен в перпендикулярном направлении, чтобы обнаруживать объекты, движущиеся вдоль дорожки, а источники света в этом случае могут быть сконфигурированы для изменения света, испускаемого в боковом направлении через эту дорожку.

Предусмотрено, что обнаружение движения в направлении датчика или от него может быть использовано также для включения других ламп в осветительной системе. Например, когда определено, что человек удаляется от датчика, перед ним могут включаться другие лампы, так чтобы он не был освещен только сзади, и чтобы он не шел в своей собственной тени. В дополнение к управлению интенсивностью света и/или направлением света, испускаемого основным источником света, результатом определения перемещения в направлении к датчику или от него может быть также включение низкоуровнего освещения дорожки в определенном направлении.

Перед светодиодным модулем может быть размещен экран для уменьшения интенсивности света, испускаемого из этого светодиодного модуля, без необходимости регулирования источника питания. Таким образом, когда объект движется в направлении источника света, контроллер выключит те источники света, которые не расположены позади этого экрана.

Следует заметить, что термин "содержащий" не исключает присутствия других элементов или этапов, а признаки единственного числа не исключают множественности. Тот простой факт, что некоторые размеры упоминаются во взаимно различных пунктах формулы изобретения, не означает, что для получения положительного эффекта не может быть использована комбинация этих размеров. Любые ссылочные знаки в пунктах формулы изобретения не должны истолковываться как ограничивающие объем этих пунктов.

Хотя пункты формулы изобретения в этой патентной заявке сформулированы в соответствии с конкретными комбинациями признаков, следует понимать, что раскрытый объем настоящего изобретения включает в себя также и любые признаки, обладающие новизной, а также любые новые комбинации явно или неявно раскрытых здесь признаков или их обобщений, независимо от того, относится ли это к такому же изобретению, как заявленное настоящим в любом пункте его формулы, или нет, и независимо от того, устраняет ли это хоть какие или все из таких же технических проблем, что и делает это первичное изобретение, или нет. Таким образом, заявители отмечают, что при рассмотрении дела по настоящей заявке на патент или любой последующей заявки, производной от данной, относительно таких признаков и/или комбинаций признаков могут быть сформулированы новые пункты формулы изобретения.

Специалистам в данной области будут очевидны другие модификации и изменения, остающиеся в рамках объема приложенных далее пунктов формулы изобретения.

Изобретение относится к светильнику, который активируется в ответ на присутствие человека, обнаруженного внутри области обнаружения. Техническим результатом является предупреждение ухудшения зрения человека, обращенного к источнику света, вследствие ослепления или избыточного света, светящего непосредственно в его глаза. Результат достигается тем, что светильник (1а, 1b) содержит источник (2) света и ультразвуковой датчик (3). Ультразвуковой датчик (3) обнаруживает присутствие и направление перемещения человека (4) по отношению к источнику (2) света. Контроллер изменяет световой параметр света, испущенного из источника (2) света в зависимости от того, движется ли человек (4) в направлении источника (2) света или от него. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Светильник, содержащий источник (2) света, датчик (3) и контроллер, при этом источник света содержит первый светодиодный модуль (10) для первичного направления света в направлении широкоугольного объектива (13) и второй светодиодный модуль (11) для первичного направления света в направлении узкоугольного объектива (14), причем узкоугольный объектив (14) установлен с возможностью направления света, испущенного вторым светодиодным модулем (11), в направлении вниз по отношению к направлению, в котором свет, испущенный первым светодиодным модулем (10), направлен широкоугольным объективом (13), причем контроллер сконфигурирован для управления первым и вторым светодиодными модулями для изменения светового параметра источника (2) света по разному в зависимости от того, обнаруживает ли датчик (3) движение объекта (4) в направлении источника (2) света или от него,

в котором, когда датчик (3) обнаруживает, что объект (4) удаляется от светильника, контроллером активируется по меньшей мере первый светодиодный модуль (10), и в котором, когда датчик (3) обнаруживает, что объект (4) движется в направлении светильника, первый светодиодный модуль (10) контроллером деактивируется, а второй светодиодный модуль (11) контроллером активируется.

2. Светильник по п. 1, в котором контроллер сконфигурирован для изменения количества светоиспускающих элементов (10, 11), которые деактивированы, в зависимости от расстояния человека (4) от источника (2) света.

3. Светильник по п. 1, в котором контроллер сконфигурирован для уменьшения мощности, подаваемой на по меньшей мере некоторые из упомянутых светоиспускающих элементов (10, 11), когда датчик (3) обнаруживает движение человека (4) в направлении этого источника (2) света.

4. Светильник по п. 3, в котором контроллер сконфигурирован для изменения мощности, подаваемой на по меньшей мере некоторые из упомянутых светоиспускающих элементов (10, 11) в зависимости от расстояния человека (4) от источника (2) света.

5. Светильник по п. 1, содержащий отражатель (12), установленный для того, чтобы направлять свет, испущенный из упомянутых светоиспускающих элементов (11) позади объектива (14) в направлении к упомянутому объективу.

6. Светильник по любому из предыдущих пунктов, в котором объектив является первом объективом (13), а другие источники света расположены позади по меньшей мере одного объектива (14), при этом этот или каждый дополнительный объектив может работать с возможностью направления зоны рассеяния света, испущенного из упомянутых других светоиспускающих элементов, в выбранном направлении, когда упомянутые другие светоиспускающие элементы включены.

7. Светильник по п. 1, содержащий экран, расположенный перед некоторыми из светоиспускающих элементов (10, 11), а контроллер сконфигурирован для деактивации всех светоиспускающих элементов, за исключением тех, которые расположены позади этого экрана, когда датчик (3) обнаруживает, что человек приближается к источнику (2) света.

8. Светильник по п. 1, в котором контроллер сконфигурирован для включения всех светоиспускающих элементов (10, 11), когда датчик (3) обнаруживает, что человек удаляется от источника света (2).

9. Светильник по п. 1, в котором светоиспускающие элементы (10, 11) содержат светодиоды.

10. Светильник по п. 1, в котором датчик (3) представляет собой ультразвуковой датчик.