專(zhuān)利名稱(chēng)：可實(shí)現(xiàn)位置遙控的照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明裝置和包括許多所述照明裝置的照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知照明系統(tǒng)包括許多照明裝置，其使各個(gè)燈的方向可以調(diào)整，這樣可獲得需要的照明效果。按常規(guī)，這種照明裝置的方向用手工調(diào)整，但這需要體力并消耗時(shí)間?，F(xiàn)有技術(shù)讓這種調(diào)整自動(dòng)操作和遠(yuǎn)距離控制。但是，在生產(chǎn)這種自動(dòng)系統(tǒng)時(shí)存在一些問(wèn)題，自動(dòng)系統(tǒng)具有調(diào)整各個(gè)選擇燈的簡(jiǎn)單和彈性的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面是提供一種照明裝置，包括許多單獨(dú)可移動(dòng)的燈；用于調(diào)整所述燈位置的電機(jī)裝置；根據(jù)接收到的控制信號(hào)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸給所述電機(jī)裝置的控制裝置；用于各個(gè)所述燈相對(duì)應(yīng)的光檢測(cè)器連接所述控制裝置，使得所述光檢測(cè)器之一接收調(diào)制光后會(huì)提供信號(hào)給所述控制裝置，調(diào)整相應(yīng)燈的位置。


現(xiàn)在僅通過(guò)示例、參照附圖來(lái)描述本發(fā)明，其中圖1示出包括兩個(gè)照明裝置和便攜式遙控裝置的照明系統(tǒng)；圖2更詳細(xì)地示出圖1中的遙控裝置；圖3示出圖2的另一遙控裝置；圖4示意性地示出圖2的遙控裝置的主要部件；圖5示出圖1中照明單元101的等比例視圖；圖6示出從照明軌移動(dòng)下來(lái)的圖1的照明裝置101；圖7示出在照明裝置101主體內(nèi)部件的大概物理線(xiàn)路圖；圖8A和8B分別示出轉(zhuǎn)速盤(pán)712和光學(xué)傳感器714的側(cè)視圖和端視圖；圖9A和9B分別示出主遮光板715和相應(yīng)傳感器716的側(cè)視圖和端視圖；圖10示出照明裝置101的主要電元件和電子元件；圖11示出照明裝置101的微控制器操作流程圖；圖12更詳細(xì)地示出對(duì)應(yīng)于從紅外檢測(cè)器接收控制信號(hào)的步驟1104；圖13更詳細(xì)地示出對(duì)應(yīng)于“位置選擇”控制信號(hào)的步驟1106；圖14示意性地示出圖4的另一遙控裝置的主要部件；圖15示意性地示出另一照明裝置的主要電元件和電子元件，適于從圖14的遙控裝置接收命令；具體實(shí)施方式
圖1圖1示出照明系統(tǒng)。照明系統(tǒng)包括兩個(gè)照明裝置101和102，和便攜式遙控裝置103。照明裝置101和102相似，各照明裝置分別有燈座111和112，其分別支撐燈121和122。這個(gè)實(shí)施例的燈是鹵素?zé)鬚AR36。但是，可以使用其它產(chǎn)生光束的電燈。
照明裝置101和102連接到傳統(tǒng)的照明軌104上，它們從照明軌接收主電。照明軌104自安裝在室內(nèi)的天花板上，由系統(tǒng)的操作員105操作。照明系統(tǒng)適于任何需要照射的區(qū)域。例如，系統(tǒng)適用于餐廳、藝術(shù)館等。從下面的描述可以明白，操作員105為了調(diào)整室內(nèi)的照明只需要很少的技術(shù)知識(shí)。
各照明裝置101和102包含電機(jī)，通過(guò)電機(jī)它們能夠分別搖動(dòng)和傾斜各個(gè)燈。此外，裝置包括電力控制電路，使供給它們燈的電力單獨(dú)變化，即燈可調(diào)暗或關(guān)閉。操作員105用遙控裝置103控制各燈的搖動(dòng)、傾斜和調(diào)暗。
為了保證遙控裝置103和照明裝置101和102之間的有效通信，遙控裝置發(fā)射兩種不同的輻射，照明裝置具有用于檢測(cè)這些輻射的傳感器。第一種輻射是調(diào)制光，在這個(gè)實(shí)施例中，以調(diào)制的激光形式出現(xiàn)。本實(shí)施例中的第二種輻射是調(diào)制和編碼的紅外線(xiàn)。
兩種輻射具有兩種不同的用途。操作員用窄光束選擇具體要調(diào)整的燈。在選擇燈時(shí)，相應(yīng)的照明裝置進(jìn)入激活模式，此時(shí)它接收并響應(yīng)經(jīng)過(guò)編碼紅外線(xiàn)的命令。紅外線(xiàn)用于將命令編碼傳輸?shù)剿x擇的照明裝置進(jìn)行燈的移動(dòng)、位置和調(diào)暗等相應(yīng)的操作。
例如，為了調(diào)整選擇燈的方向，在這種情況下或者是燈121或者是燈122，首先，必須選擇燈，將相應(yīng)的照明裝置調(diào)到激活模式。為了操作這些，操作員按壓遙控裝置103的按鈕，結(jié)果在遙控裝置中產(chǎn)生窄光束的調(diào)制光。在這個(gè)例子中，遙控裝置103包含用于產(chǎn)生光束的激光二極管。操作員105將這種調(diào)制光束照射到位于選擇照明裝置下面的光檢測(cè)傳感器上。傳感器接收調(diào)制光，照明裝置點(diǎn)亮綠色發(fā)光二極管(LED)，以指示操作員燈已經(jīng)選擇好，照明裝置進(jìn)入激活模式。
因此，用于選擇燈的光束必須足夠窄，這樣可以照射到具體的傳感器，而不點(diǎn)亮相應(yīng)于燈附近的其它光傳感器。
當(dāng)觀(guān)察到點(diǎn)亮的綠色LED時(shí)，操作員選擇和按壓遙控裝置的第二按鈕。通過(guò)按壓相應(yīng)的按鈕，操作員可以命令照明裝置按順時(shí)針?lè)较蚧蚰鏁r(shí)針?lè)较驌u動(dòng)選擇的燈、向上或向下傾斜燈、將燈調(diào)亮或調(diào)暗，開(kāi)啟或關(guān)閉。在調(diào)整燈的位置時(shí)，如果操作員觀(guān)察燈產(chǎn)生的光束而不是燈本身，操作通常會(huì)更容易。例如，如果照明裝置是用于藝術(shù)館，操作員可以觀(guān)察移向雕塑品的光束。出于這個(gè)原因，遙控裝置103傳輸?shù)募t外線(xiàn)是寬光束，當(dāng)將遙控裝置指向照明裝置時(shí)，允許操作員不必太精確調(diào)整。
應(yīng)該注意兩個(gè)照明裝置做得不能區(qū)別，并且用于接收和響應(yīng)相同的調(diào)制光、相同紅外線(xiàn)、由相同的紅外線(xiàn)進(jìn)行相同的編碼。然而，因?yàn)楦鳠敉ㄟ^(guò)調(diào)制激光選擇，各燈的移動(dòng)和亮度單獨(dú)控制。
而且，現(xiàn)在應(yīng)明白，如果要求增加照明裝置，與裝置101和102相似的裝置連接照明軌或室內(nèi)的其它照明軌，使用相同的遙控操作各個(gè)燈座。不需要照明裝置或遙控裝置201的重寫(xiě)或重新編程就能操作，因?yàn)橄到y(tǒng)中諸如101的所有照明裝置響應(yīng)相同種類(lèi)的調(diào)制光和相同的紅外線(xiàn)編碼。即，照明裝置在裝入系統(tǒng)之前識(shí)別編碼不用采用相同的可識(shí)別的編碼來(lái)編程，。因此，照明系統(tǒng)可以擴(kuò)展到包括無(wú)限數(shù)量的照明裝置。
除了控制燈移動(dòng)等之外，按壓遙控裝置103的其它按鈕，操作員還可以存儲(chǔ)限定燈當(dāng)前方向的信息，或?qū)粢频酱鎯?chǔ)信息限定的位置。例如，操作員105頻繁地要求燈121重新定位到一個(gè)或多個(gè)具體方向，因此，將燈定位到認(rèn)為是有用的方向，操作員可以命令照明裝置存儲(chǔ)限定方向的信息。那么，將來(lái)當(dāng)再需要相同方向時(shí)，操作員可以命令照明裝置讀取存儲(chǔ)的信息，使照明裝置將燈移到所述方向。
圖2圖2詳細(xì)地示出圖1的遙控裝置103。遙控裝置103的尺寸和重量使它易于用手操作。激光二極管(在圖2中未示出)和紅外LED(在圖2中未示出)安裝在遙控裝置的前端201，所以，當(dāng)激活時(shí)，它們各自的光束從所述前端向前射出。遙控裝置103具有一個(gè)按鈕202，按壓它激活激光二極管，當(dāng)操作員將激光束射向選擇燈的傳感器時(shí)按下它。在按鈕202的附近有用于順時(shí)針搖動(dòng)的按鈕203、用于反時(shí)針搖動(dòng)的按鈕204、用于向上傾斜的按鈕205和用于向下傾斜的按鈕206。此外，有用于調(diào)亮的按鈕207、用于調(diào)暗的按鈕208和開(kāi)啟和關(guān)閉的開(kāi)關(guān)209。
因此，如果選擇燈的方向要調(diào)整，操作員簡(jiǎn)單地按壓激光按鈕202并將激光束射向相應(yīng)選擇燈的傳感器，然后從被選擇照明裝置的LED觀(guān)察，操作員按壓相應(yīng)的四個(gè)位置按鈕202至205之一。
在遙控裝置103的上面還有四個(gè)按鈕210、211、212和213連接存儲(chǔ)和讀取有用燈的方向和亮度設(shè)定。遙控裝置還有液晶顯示器(LCD)214，其便于這四個(gè)按鈕的使用。照明裝置101和102都能存儲(chǔ)限定23種燈的不同方向/亮度控制調(diào)整的信息。因此，當(dāng)燈被操縱到有用的位置，這個(gè)位置被存儲(chǔ)，首先，操作員必須選擇識(shí)別位置的1到23之間的數(shù)字。通過(guò)適當(dāng)?shù)匕磯侯A(yù)設(shè)向上按鈕210或預(yù)設(shè)向下按鈕211進(jìn)行數(shù)字選擇。這些按鈕的按壓引起LCD 214顯示的數(shù)字在1-23的范圍內(nèi)分別增大或減小。當(dāng)選擇并在LCD 214上顯示需要的數(shù)字時(shí)，操作員按壓記錄預(yù)設(shè)按鈕212。這個(gè)動(dòng)作具有將控制器調(diào)到記錄模式的作用。然后，操作員按壓發(fā)射預(yù)設(shè)按鈕213，使遙控裝置201將編碼紅外線(xiàn)傳輸?shù)疆?dāng)前激活的照明裝置，命令裝置存儲(chǔ)將目前方向和亮度控制調(diào)整的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)，存儲(chǔ)的位置由選擇的數(shù)字來(lái)識(shí)別。
用這種方式存儲(chǔ)位置數(shù)據(jù)，操作員即可以借助于激光通過(guò)首先選擇燈，然后對(duì)所選擇的燈來(lái)重新定位，通過(guò)用按鈕210、211和LCD 214選擇相應(yīng)數(shù)字來(lái)選擇存儲(chǔ)器位置，然后，按壓發(fā)射預(yù)設(shè)按鈕213。在按壓按鈕213時(shí)，遙控裝置201傳輸編碼紅外線(xiàn)，其命令照明裝置從它的相應(yīng)存儲(chǔ)器位置讀取位置數(shù)據(jù)和亮度控制數(shù)據(jù)，然后，將選擇的燈移到限定的位置并按要求調(diào)整亮度設(shè)定。
即使它們不通過(guò)調(diào)制光來(lái)選擇時(shí)，照明裝置101和102設(shè)置成接收紅外碼。但是，直到照明裝置的燈被選擇后，照明裝置才響應(yīng)接收的命令。同通過(guò)接收調(diào)制光來(lái)進(jìn)行選擇一樣，當(dāng)紅外傳感器接收“選擇全部”碼時(shí)，燈也會(huì)被選擇。因?yàn)閭鬏敿t外線(xiàn)有比較廣角度的光束，這就意味著一次可以選擇多個(gè)或所有照明裝置。照明裝置設(shè)置成這樣，如果它們用這種方式選擇，它們將響應(yīng)從它們的存儲(chǔ)器中讀取位置數(shù)據(jù)的命令，將它們的燈移到相應(yīng)的預(yù)定位置。
出于這個(gè)目的，一對(duì)“選擇全部”按鈕215和216位于遙控裝置103相反兩側(cè)。當(dāng)同時(shí)按壓“選擇全部”按鈕215和216時(shí)，遙控裝置103通過(guò)它的紅外LED傳輸“選擇全部”碼。
因此，對(duì)于具體的照明配置，操作員105，例如可以在存儲(chǔ)器位置數(shù)字10內(nèi)存儲(chǔ)在單獨(dú)燈座上的各照明裝置的位置數(shù)據(jù)。然后，當(dāng)再需要相同的照明配置時(shí)，操作員通過(guò)按壓“選擇全部”按鈕215和216來(lái)選擇全部照明裝置，然后，在按壓發(fā)射預(yù)設(shè)按鈕213之前，選擇LCD 214上的數(shù)字10。因此，全部照明裝置可以同時(shí)返回到預(yù)設(shè)位置。
在另一個(gè)照明系統(tǒng)中，照明裝置設(shè)置成在識(shí)別為1-10的存儲(chǔ)器位置存儲(chǔ)10組位置數(shù)據(jù)和亮度調(diào)整控制數(shù)據(jù)。但是，其它的存儲(chǔ)器位置用于存儲(chǔ)涉及移動(dòng)次序的時(shí)間間隔。例如，識(shí)別為“11”的存儲(chǔ)器位置存儲(chǔ)10秒的時(shí)間間隔，而存儲(chǔ)器位置“12”存儲(chǔ)12秒的時(shí)間間隔等。如果這種照明裝置從遙控裝置接收命令讀取預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)“11”，它認(rèn)為這個(gè)命令是通過(guò)許多存儲(chǔ)器位置移動(dòng)的命令。照明裝置從存儲(chǔ)器位置“11”找回10秒的時(shí)間周期，然后，它從存儲(chǔ)器位置1-10找回?cái)?shù)據(jù)，并通過(guò)相應(yīng)位置移動(dòng)燈，在各移動(dòng)之間有10秒的延時(shí)。類(lèi)似地，如果接收到讀取預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)“12”的命令，燈再次移過(guò)存儲(chǔ)器位置1-10數(shù)據(jù)限定的位置，但是，在燈移動(dòng)之間有20秒的延時(shí)。通過(guò)這種方式能將照明裝置的燈移過(guò)預(yù)定位置，該系統(tǒng)能夠產(chǎn)生動(dòng)態(tài)照明效果。
圖3圖3中示出與圖2相似的另一遙控裝置301。除了它沒(méi)有LCD、或用于存儲(chǔ)和讀取位置數(shù)據(jù)的四個(gè)按鈕、或“選擇全部”按鈕之外，遙控裝置301的外表與裝置103相似。因此，它只有激光激活按鈕302，四個(gè)移動(dòng)控制按鈕303、304、305和306，調(diào)亮按鈕307，調(diào)暗按鈕308和開(kāi)關(guān)按鈕309，它們與裝置103的相應(yīng)按鈕202-209有相似功能。
遙控裝置301還可以與圖1的照明系統(tǒng)一起使用，即，與諸如101和102的照明裝置，在這種情況下對(duì)控制器要求更簡(jiǎn)單。例如，操作員105負(fù)責(zé)設(shè)定預(yù)設(shè)位置并使用遙控裝置103，而其他更不熟練的操作員使用更簡(jiǎn)單的控制裝置301來(lái)調(diào)整單個(gè)照明裝置。
圖4圖4示意性地示出圖2的遙控裝置103的主要部件。遙控裝置103包括8比特(bit)有RISC特征的微控制器401，其具有包含裝置操作指令的內(nèi)置程序存儲(chǔ)器PROM(可編程序的只讀存儲(chǔ)器)和160字節(jié)的內(nèi)置RAM(隨機(jī)存儲(chǔ)器)。合適的微控制器是由Holtek出售的，零件號(hào)為HT48R50A-1。微控制器401接收從包括14個(gè)按鈕202-213、215和216的按鈕開(kāi)關(guān)陣列402的輸入。根據(jù)從按鈕陣列接收到的輸入，微控制器提供合適的輸出信號(hào)給LCD 214、激光二極管模塊403或紅外LED 404。
本實(shí)施例中的激光二極管模塊403是Eubon技術(shù)有限公司出售的LM-01激光模塊，在操作過(guò)程中，它接收來(lái)自微控制器401的信號(hào)，使它以1kHz(千赫茲)的頻率開(kāi)啟和關(guān)閉。即，它傳輸以1kHz頻率調(diào)制的激光。
紅外LED 404是Vishay出售的IR LED型TSUS540。微控制器401通過(guò)編碼38kHz調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)，這些控制信號(hào)用紅外LED轉(zhuǎn)換成紅外光束，并傳輸。
圖5在圖5的等比例圖中更詳細(xì)地示出圖1的照明裝置101。照明裝置包括主體501，其用驅(qū)動(dòng)軸連接燈座，用第二驅(qū)動(dòng)軸連接照明軌502。照明裝置101通過(guò)照明軌連接器502連接照明軌104。在這個(gè)實(shí)施例中，照明軌由Eutrac制造。
除了從照明軌104接收主電源，連接器502還支承照明裝置101的重量。而且，當(dāng)固定到照明軌上時(shí)，連接器502具有主體501和燈座112可以繞它旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)器，因此，進(jìn)行燈112的搖動(dòng)。燈112的傾斜通過(guò)燈座相對(duì)主體501轉(zhuǎn)動(dòng)簡(jiǎn)單地進(jìn)行。
圖5中示出的照明裝置101稱(chēng)為它的“主”位置，它的主體平行于軌道104并且它的燈座向下指向燈。下面將要描述燈設(shè)置成能夠自己定向到“主”位置，并相對(duì)這個(gè)位置來(lái)確定存儲(chǔ)的位置數(shù)據(jù)。
扁平窗口503位于主體501的下面。窗口503對(duì)遙控裝置103的激光二極管和紅外LED傳輸波長(zhǎng)的可見(jiàn)光和紅外光透明。因此，窗口503讓進(jìn)入的激光和紅外光到達(dá)位于窗口后面的傳感器。
當(dāng)位于主體501下面的燈112被選擇時(shí)，綠色LED 504被點(diǎn)亮。
在另一個(gè)實(shí)施例中，窗口503以特定的形狀來(lái)限定一對(duì)并排設(shè)置的透鏡，將進(jìn)入的射線(xiàn)聚焦到兩個(gè)傳感器上。
圖6圖6中示出脫離照明軌的圖1的照明裝置101。照明裝置101是獨(dú)立的模塊，其通過(guò)連接器502能容易地連接和脫離照明軌。因此，如上所述，這種包括軌道照明系統(tǒng)在內(nèi)的裝置數(shù)量可以簡(jiǎn)單調(diào)整。此外，如果出于某種原因照明裝置需要更換，通過(guò)從軌道上摘下一個(gè)裝置并裝上一個(gè)新裝置，非常簡(jiǎn)單而快捷地完成。而且，因?yàn)檫B接器502是傳統(tǒng)型，不需要進(jìn)一步改變系統(tǒng)，照明裝置101可以用于代替現(xiàn)有照明系統(tǒng)內(nèi)的現(xiàn)有靜態(tài)照明裝置。
圖7圖7示出在照明裝置101內(nèi)的部件大概物理線(xiàn)路圖。在主體501內(nèi)電纜701連接連接器502的終端和供電線(xiàn)路702。電纜701通過(guò)中空驅(qū)動(dòng)軸703進(jìn)入主體501，其將連接器502連接到主體上。供電線(xiàn)路702將控制電壓供給控制電路704，它還包含變壓器，用電纜通過(guò)第二中空驅(qū)動(dòng)軸753給燈121供電。
出于簡(jiǎn)單和清楚的目的，圖7中省略了其它電連接，在后面的圖9中會(huì)更詳細(xì)提供。
如上所述，綠色指示LED 504位于主體501的下壁，紅外傳感器706和光傳感器707位于窗口503的后面。
驅(qū)動(dòng)軸703位于軸承內(nèi)，這樣可以相對(duì)主體501旋轉(zhuǎn)，它剛性連接連接器502。因此，通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸703旋轉(zhuǎn)來(lái)操作主體。軸703支撐齒輪708，其與驅(qū)動(dòng)齒輪709嚙合，所以，驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)軸703被驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)齒輪709本身經(jīng)過(guò)減速齒輪711被電機(jī)710驅(qū)動(dòng)。電機(jī)710和減速齒輪711是一個(gè)裝置，其設(shè)置成接收12伏電壓時(shí)，以大約8轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪709。除了提供所需的力矩之外，當(dāng)從電機(jī)710撤除電力時(shí)，齒輪711還保證燈不搖動(dòng)。
開(kāi)槽轉(zhuǎn)速盤(pán)712剛性地安裝在從電機(jī)710后面伸出的后軸713上。轉(zhuǎn)速盤(pán)712位于連接控制電路704的光學(xué)傳感器714內(nèi)。當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，光學(xué)傳感器714將搖動(dòng)信息提供給控制電路。
單槽盤(pán)715，稱(chēng)為主遮光板，剛性地連接驅(qū)動(dòng)軸703的端部。當(dāng)軸703旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二光學(xué)傳感器716定位成主遮光板旋轉(zhuǎn)通過(guò)它，同通過(guò)軸703的旋轉(zhuǎn)一樣。通過(guò)光學(xué)傳感器716和主遮光板715，使得被限定的旋轉(zhuǎn)位置信息提供給控制電路，這樣控制電路能將軸703旋轉(zhuǎn)到主位置。
驅(qū)動(dòng)軸753與驅(qū)動(dòng)軸703相似，用于傾斜燈122，因此，同樣有相應(yīng)于帶有光學(xué)傳感器766的主遮光板765，由驅(qū)動(dòng)齒輪759驅(qū)動(dòng)的齒輪758，驅(qū)動(dòng)齒輪本身由電機(jī)760經(jīng)過(guò)減速齒輪驅(qū)動(dòng)，電機(jī)后軸763支撐與光學(xué)傳感器764相連的轉(zhuǎn)速盤(pán)762。同齒輪711相似、減速齒輪761提供需要的力矩來(lái)傾斜電機(jī)電力驅(qū)動(dòng)下的燈，而當(dāng)電機(jī)不驅(qū)動(dòng)時(shí)，防止進(jìn)一步傾斜。
圖8A和8B圖8A和8B分別詳細(xì)地示出轉(zhuǎn)速盤(pán)712和光學(xué)傳感器714側(cè)視圖和端視圖。連接到后軸713的轉(zhuǎn)速盤(pán)712是圓形盤(pán)，其具有10個(gè)從它的外邊緣向內(nèi)放射狀地延伸的槽801并限定10個(gè)放射狀的輪輻802。傳感器714包括LED 803和光電二極管804，它們面對(duì)面地位于盤(pán)712的相反側(cè)。當(dāng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪輻802在LED 803和光電二極管804之間內(nèi)經(jīng)過(guò)，光電二極管產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)供給控制電路704?？刂齐娐?04接收信號(hào)提供電機(jī)710旋轉(zhuǎn)的信息。
圖9A和9B圖9A和9B分別詳細(xì)地示出主遮光板715和相應(yīng)傳感器716的側(cè)視圖和端視圖。傳感器716的型號(hào)與傳感器714相同，具有LED 903和光電二極管904，它們面對(duì)主遮光板715的相反側(cè)。
固定在軸703端部的主遮光板715呈盤(pán)的形式，將其外部區(qū)域去除一半。因此，盤(pán)具有很小半徑的一半905和較大半徑的另一半906。二等分的半徑不同，當(dāng)遮光板715旋轉(zhuǎn)時(shí)，遮光板的較大一半906進(jìn)入LED903和光電二極管904之間進(jìn)行一半的轉(zhuǎn)動(dòng)，而沒(méi)有東西進(jìn)入它們之間進(jìn)行另一半的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，光電二極管根據(jù)軸的位置給控制電路供電。而且兩邊緣717和718限定盤(pán)從較小半徑到較大半徑改變半徑的位置，通過(guò)監(jiān)視來(lái)自光電二極管904的電壓檢測(cè)這些邊緣。因此，根據(jù)這些邊緣之一即可選擇軸703的主位置和照明裝置的主位置。
圖10圖10示意性地示出照明裝置101的主電元件和電子元件。通過(guò)軌道連接器502接收的主電提供給電力供應(yīng)1001和半導(dǎo)體閘流管電路1002。電力供應(yīng)1001適當(dāng)?shù)貙⒖刂齐妷汗┙o照明裝置101內(nèi)的電子控制電路，包括微控制器1003，電可擦除只讀存儲(chǔ)器(EEFROM)1004和驅(qū)動(dòng)電路1005。
半導(dǎo)體閘流管1002用于控制電壓，響應(yīng)從微控制器1003接收的信號(hào)供給燈變壓器1006。因此，在0和主電壓之間的電壓供給燈變壓器1006。燈變壓器1006設(shè)置成這樣，當(dāng)接收到主電壓時(shí)，它供12伏的電壓給燈121，即，它供給的電壓在燈的額定電壓之內(nèi)。
微控制器1003是8比特(bit)的具有RISC特征、設(shè)計(jì)成多輸入/輸出應(yīng)用的微控制器。合適的微控制器1003由Holtek出售，零件號(hào)為HT48C50A-1。微控制器1003具有160千字節(jié)的內(nèi)置隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。它還有包含操作照明控制裝置101程序指令的可編程的只讀存儲(chǔ)器(PROM)。
倘若電機(jī)710和760的轉(zhuǎn)動(dòng)給微控制器1003提供數(shù)據(jù)，微控制器接收來(lái)自光學(xué)傳感器714和764的信號(hào)和來(lái)自光學(xué)傳感器716和766的信號(hào)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸703和753在主位置時(shí)，指示給微控制器。微控制器還接收來(lái)自紅外傳感器706和光傳感器707的信號(hào)。本實(shí)施例中的光傳感器是Vishay供應(yīng)的光電二極管，零件號(hào)為BPW34，合適的紅外傳感器是由JRC出售的，零件號(hào)為NJL61V380。
微控制器還能將信號(hào)供給EEPROM 1004并能從EEPROM 1004接收信號(hào)。因此，位置數(shù)據(jù)和亮度設(shè)定信息可以存儲(chǔ)在EEPROM中，既使在中斷供電后，還能找回。例如，在使用期間，本照明裝置的亮度設(shè)定存儲(chǔ)在EEPROM中，這樣當(dāng)所述照明裝置首先開(kāi)啟時(shí)，可以查尋最后使用的亮度設(shè)定和施加到亮度半導(dǎo)體閘流管電路1002的相應(yīng)信號(hào)。
微控制器1003還用于輸出信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電路1005。驅(qū)動(dòng)電路1005由響應(yīng)從微控制器接收的信號(hào)，并供給電機(jī)710和760電力的電力晶體管組成。
圖11圖11示出照明裝置101中微控制器的操作流程圖。在步驟1101中接收電力后，微控制器1003從EEPROM1004中找回最后使用的亮度設(shè)定，并且在步驟1102中，將相應(yīng)的信號(hào)供給半導(dǎo)體閘流管電路1002，使半導(dǎo)體閘流管電路將所需的電力供給燈121。因此，當(dāng)照明裝置最初接收到電力時(shí)，照明裝置的燈用亮度設(shè)定開(kāi)啟，其只是在照明裝置關(guān)閉前使用。在步驟1103中，會(huì)問(wèn)一個(gè)問(wèn)題是否從光電二極管707接收到正確的調(diào)制信號(hào)，即，1KHz調(diào)制信號(hào)。如果這個(gè)問(wèn)題的答案是肯定，在進(jìn)入步驟1105之前，微控制器響應(yīng)在步驟1104中從紅外檢測(cè)器706接收的連續(xù)控制信號(hào)。否則，如果在步驟1103的問(wèn)題答案為否，那么直接進(jìn)入步驟1105。
在步驟1105中，會(huì)問(wèn)的問(wèn)題是是否從紅外檢測(cè)器706接收到“選擇全部”碼。如果這個(gè)問(wèn)題的答案為否定，程序直接返回到步驟1102。如果問(wèn)題的答案是肯定，那么在再進(jìn)入步驟1102之前，程序進(jìn)入步驟1106。在步驟1106中，微控制器1003響應(yīng)從紅外檢測(cè)器706接收的“位置選擇”控制信號(hào)。這些信號(hào)使微控制器找回位置數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在EEPROM1004中的亮度設(shè)定數(shù)據(jù)，并用相應(yīng)的方法控制燈的位置和電力設(shè)定。
因此，微控制器可以被光電二極管激活，以在步驟1103中響應(yīng)各個(gè)座上的紅外控制碼，或作為組中一部分，通過(guò)紅外檢測(cè)器激活，以響應(yīng)在步驟1105中其它照明裝置的微控制器。
圖12圖12進(jìn)一步詳細(xì)示出響應(yīng)從紅外檢測(cè)器接收的控制信號(hào)的步驟1104。
在步驟1103中光電二極管接收到調(diào)制光之后，微控制器1003用于響應(yīng)經(jīng)紅外檢測(cè)器接收的控制信號(hào)。但是如果沒(méi)有接收到預(yù)定時(shí)間周期的控制信號(hào)，那么微控制器直到在步驟1103中再激活時(shí)才再次響應(yīng)控制信號(hào)。因此，為了監(jiān)視如何接收當(dāng)前的控制信號(hào)，在步驟1201中啟動(dòng)定時(shí)器。
然后，在步驟1202中被問(wèn)的問(wèn)題是是否接收到移動(dòng)控制信號(hào)。如果接收到移動(dòng)控制信號(hào)，程序進(jìn)入步驟1203，其中驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)较鄳?yīng)電機(jī)，直到不再?gòu)募t外檢測(cè)器接收到移動(dòng)控制信號(hào)。當(dāng)不再接收到移動(dòng)控制信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)終止。此外，在步驟1201中啟動(dòng)的定時(shí)器在進(jìn)入步驟1204之前再次啟動(dòng)。
如果在步驟1202中確定了沒(méi)有接收到移動(dòng)控制信號(hào)，那么程序直接進(jìn)入步驟1204。在步驟1204中，被問(wèn)到的問(wèn)題是接收到的控制信號(hào)是變亮還是變暗，是開(kāi)啟還是關(guān)閉。如果接收到這個(gè)信號(hào)，在步驟1205中相應(yīng)的信號(hào)傳輸?shù)搅炼劝雽?dǎo)體閘流管電路1002，并且在進(jìn)入步驟1206之前重新啟動(dòng)定時(shí)器。否則，直接從步驟1204進(jìn)入步驟1206。
在步驟1206中確定是否從紅外傳感器接收到控制信號(hào)，該信號(hào)命令存儲(chǔ)當(dāng)前位置限定的數(shù)據(jù)。如果沒(méi)有，那么直接進(jìn)入步驟1210，但是如果有，進(jìn)入步驟1207。
在步驟1207中，確定是否已知燈當(dāng)前的方向。該燈的方向，只有在步驟1101中接通電源時(shí)，燈已經(jīng)在主位置的情況下才能知道。這是因?yàn)闊舻奈恢檬且罁?jù)光學(xué)傳感器714和764接收的從燈在主位置的上一時(shí)間開(kāi)始的移動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)。如果已知燈的當(dāng)前位置，那么直接進(jìn)入步驟1209，但是，如果不知道，那么程序在進(jìn)入步驟1209之前先進(jìn)入步驟1208。
在步驟1208中，在微處理器的控制下，信號(hào)供給電機(jī)直到到達(dá)主位置。在移動(dòng)期間通過(guò)監(jiān)視來(lái)自傳感器714和716的數(shù)據(jù)，找到限定“當(dāng)前位置”的數(shù)據(jù)。在確定“當(dāng)前數(shù)據(jù)”之后，燈移回到“當(dāng)前位置”。
在步驟1209中，燈的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)與燈的目前亮度設(shè)定限定的數(shù)據(jù)一起被存儲(chǔ)。
在步驟1210中，被問(wèn)的問(wèn)題是是否接從紅外檢測(cè)器接收到“位置選擇”控制信號(hào)。如果接收到這個(gè)信號(hào)，那么在進(jìn)入步驟1212之前，在步驟1211中微控制器響應(yīng)接收到的“位置選擇”控制信號(hào)。否則，程序從步驟1210直接進(jìn)入步驟1212。步驟1211與步驟1106相似，將參考圖13詳細(xì)描述。
在步驟1212中，被問(wèn)的問(wèn)題是定時(shí)器是否到達(dá)預(yù)定的時(shí)間。如果定時(shí)器到達(dá)預(yù)定時(shí)間，就表明在預(yù)定周期內(nèi)操作員105沒(méi)有用遙控裝置103來(lái)調(diào)整燈的設(shè)定，步驟1104退出。但是，如果通過(guò)定時(shí)器沒(méi)有到達(dá)預(yù)定時(shí)間，那么程序進(jìn)入步驟1213。在步驟1213中，還有問(wèn)題是確定是否接收到表明操作員不再要求微控制器響應(yīng)控制信號(hào)的“分離激活”控制信號(hào)。如果這個(gè)答案是肯定的，那么程序退出步驟1104，否則，重新進(jìn)入步驟1202。
圖13圖13中詳細(xì)地示出響應(yīng)“位置選擇”控制信號(hào)的步驟1106。首先，在步驟1106內(nèi)，在步驟1301中，微處理器從紅外接收器接收“位置選擇”控制信號(hào)，其識(shí)別包含所需的位置數(shù)據(jù)和亮度設(shè)定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器位置。在步驟1302中，從在步驟1301中識(shí)別的存儲(chǔ)器位置找回存儲(chǔ)位置數(shù)據(jù)和亮度設(shè)定數(shù)據(jù)。在步驟1303中，被問(wèn)到的問(wèn)題是是否知道燈的當(dāng)前位置。如果這個(gè)問(wèn)題的答案是肯定，那么直接進(jìn)入步驟1305，否則，程序首先進(jìn)入步驟1304。在步驟1304中，在微控制器的控制下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)诫姍C(jī)，以將燈移到“主”位置。因?yàn)樗恰爸鳌蔽恢?，所以可以知道?dāng)前位置。在步驟1305中，作計(jì)算來(lái)將燈從當(dāng)前位置移到需要的位置需要的移動(dòng)，其通過(guò)在步驟1302找回的數(shù)據(jù)來(lái)限定。在步驟1306中，在微控制器的控制下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)诫姍C(jī)，以將燈移到需要的位置。
相應(yīng)在步驟1302中找回的亮度設(shè)定數(shù)據(jù)，微控制器將信號(hào)傳輸?shù)桨雽?dǎo)體閘流管電路1002，使所述電路供給燈需要電力，因此，產(chǎn)生需要的亮度設(shè)定。當(dāng)步驟1306完成時(shí)，步驟1106完成并且程序重新進(jìn)入步驟1102。
圖14應(yīng)該明白光可用于選擇燈，因?yàn)樗目梢?jiàn)性讓窄光束準(zhǔn)確地射向照明裝置的光電二極管。但是，一旦選擇了照明裝置，那么輻射輸送的理想狀況是由寬光束組成的控制信號(hào)，這樣操作員不需要精確性。在主要的實(shí)施例中，輻射的寬光束是紅外光束。但是，在另外的實(shí)施例中，無(wú)線(xiàn)電波用于代替紅外線(xiàn)。
圖14示意性地示出圖4的另一遙控裝置的主要部件。除了用無(wú)線(xiàn)頻率發(fā)生器1401、調(diào)制器電路1402和天線(xiàn)1403代替紅外LED 404之外，圖14的遙控裝置基本上與圖4的遙控裝置相同。調(diào)制器電路1402用于使用從微控制器401接收到的控制信號(hào)調(diào)制從無(wú)線(xiàn)電頻率發(fā)生器1401接收到的無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)，從而，產(chǎn)生調(diào)制無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)。然后，無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)經(jīng)過(guò)天線(xiàn)1403傳輸?shù)秸彰餮b置。
圖15圖15示意性地示出適于從圖14的遙控裝置接收命令的另一照明裝置的主要電元件和電子元件。除了用天線(xiàn)1501和接收器電路1502代替紅外接收器706之外，圖15的照明裝置基本上與圖10的照明裝置101相同。因此，圖15的照明裝置的部件與圖10中有相同附圖標(biāo)記的那些部件相同。
接收器電路1502從天線(xiàn)1501接收調(diào)制無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)，并由這個(gè)信號(hào)找回調(diào)制信號(hào)，即，控制信號(hào)。然后，調(diào)制信號(hào)傳輸?shù)轿⒖刂破?003，在此處被解碼。
圖14的遙控裝置和圖15的照明裝置的其它操作分別與遙控裝置103和照明裝置101相同。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，照明裝置具有第二獨(dú)立可移動(dòng)的燈和相應(yīng)的第二光電二極管連接到微控制器，用于接收1KHz的調(diào)制光。照明裝置根據(jù)對(duì)應(yīng)于兩個(gè)光電二極管中任一個(gè)的調(diào)制光的接收進(jìn)入它的激活模式，但是，只有相應(yīng)于接收光電二極管的燈被選擇。因此，當(dāng)被激活時(shí)，照明裝置從紅外檢測(cè)器接收控制信號(hào)，通過(guò)對(duì)接收調(diào)制光的相應(yīng)光電二極管的燈進(jìn)行移動(dòng)、亮度調(diào)不整等進(jìn)行響應(yīng)。
因此，象主要實(shí)施例的照明裝置一樣，它設(shè)置成這樣，任何它的獨(dú)立可移動(dòng)的燈可以通過(guò)光傳感器接收的調(diào)制光來(lái)選擇，然后，根據(jù)以編碼的紅外線(xiàn)形式接收到的控制信號(hào)來(lái)定向。這種簡(jiǎn)單操作通過(guò)規(guī)定相應(yīng)光傳感器用于各個(gè)獨(dú)立可移動(dòng)的燈而很容易實(shí)現(xiàn)。
在另一照明系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括除了諸如裝置201的遙控裝置或圖14的遙控裝置之外的其它遙控裝置。其它遙控裝置用于以與遙控裝置相同的方式傳輸“選擇全部”和“位置選擇”命令，即，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信傳輸?shù)木幋a或通過(guò)紅外線(xiàn)作為合適的方式。但是，裝置也配置成為可以編程，以存儲(chǔ)在它的鍵區(qū)輸入或從在總線(xiàn)系統(tǒng)上的遙控計(jì)算機(jī)接收的移動(dòng)次序。一旦編程，另一遙控裝置用于周期性地將命令傳輸?shù)较到y(tǒng)的照明裝置，由此通過(guò)編程的移動(dòng)次序移動(dòng)照明裝置，而不需要人或計(jì)算機(jī)輸入。裝置還用于將命令傳輸?shù)巾憫?yīng)命令的照明裝置，它從總線(xiàn)系統(tǒng)上的遙控計(jì)算機(jī)接收。
在說(shuō)明書(shū)的開(kāi)頭提到例如鹵素?zé)鬚AR36的標(biāo)準(zhǔn)燈可以分別用作燈座111、112內(nèi)的燈121、122。這樣以未調(diào)制形式給出白光，或在燈附近放置附加的濾光片可選擇提供彩色光，例如紅光、綠光和藍(lán)光。濾光片可移動(dòng)并由圖10所示的微控制器1003響應(yīng)從遙控裝置輸入的編碼控制。
從照明裝置提供不同顏色光的可選擇方法是采用離散燈代替離散濾光片。至于照明裝置的最佳距離要取決于燈，這些燈可以小于孤立使用的燈，并可以象提到那樣有不同色彩-紅、綠和藍(lán)。用于代替標(biāo)準(zhǔn)型燈，可以采用發(fā)光二極管(LEDs)。無(wú)論使用的燈是什么形式，它們都用微控制器來(lái)控制，既使是在用可移動(dòng)濾光片的情況下。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，包括一組單獨(dú)可移動(dòng)的燈；用于調(diào)整所述燈的位置的電機(jī)裝置；根據(jù)接收到的控制信號(hào)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸給所述電機(jī)裝置的控制裝置；和對(duì)應(yīng)于各所述燈，一個(gè)相應(yīng)的光檢測(cè)器，連接所述控制裝置，這樣所述光檢測(cè)器之一接收調(diào)制光，并向所述控制裝置提供指令，指示相應(yīng)燈將要被調(diào)整到的對(duì)應(yīng)位置。
2.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中所述裝置還包括用于接收編碼輻射并根據(jù)接收的編碼輻射產(chǎn)生所述控制信號(hào)的輻射接收裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其中所述單獨(dú)可移動(dòng)燈的數(shù)量是一個(gè)單獨(dú)可移動(dòng)燈。
4.一種如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的照明裝置，其中各所述光檢測(cè)器響應(yīng)相同頻率調(diào)制的光。
5.一種如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的照明裝置，還包括用于調(diào)整所述燈之一的亮度的電力控制電路，其中所述控制裝置用于根據(jù)接收到的控制信號(hào)傳輸信號(hào)給所述電力控制電路。
6.一種如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的照明裝置，還包括位置檢測(cè)裝置，用于確定限定燈位置的位置數(shù)據(jù)；和存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)限定所述燈具體位置的位置數(shù)據(jù)；其中所述控制裝置用于(a)根據(jù)接收到的位置選擇控制信號(hào)，從所述存儲(chǔ)裝置讀取選擇的位置數(shù)據(jù)；和(b)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸給所述電機(jī)裝置，這樣所述燈的位置與所述選擇的位置相對(duì)應(yīng)。
7.如權(quán)利要求6所述的照明裝置，其中所述控制裝置用于根據(jù)接收的存儲(chǔ)位置控制信號(hào)，存儲(chǔ)相應(yīng)于燈當(dāng)前位置的位置數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的照明裝置，其中所述控制裝置用于(a)接收識(shí)別位置次序所要求的編碼；(b)根據(jù)所述接收到的編碼，從所述存儲(chǔ)裝置讀取若干組選擇的位置數(shù)據(jù)；和(c)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸給所述電機(jī)裝置，這樣所述燈的位置對(duì)應(yīng)于按次序的各所述組的所選擇的位置數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求2-8所述的照明裝置，其中當(dāng)所述控制信號(hào)包括選擇所有燈編碼時(shí)，所述控制裝置用于從輻射接收裝置接收控制信號(hào)，并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)剿鲭姍C(jī)裝置，以調(diào)整獨(dú)立可操作燈的位置。
10.一種如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的照明裝置，還包括通過(guò)照明裝置改變光顏色的控制裝置。
11.一種包括若干如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的照明裝置的照明系統(tǒng)，其中在所有所述照明裝置上的檢測(cè)器以相同頻率響應(yīng)調(diào)制光。
12.一種照明系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求2-10的任一項(xiàng)所述的照明裝置；和遙控手動(dòng)輸入裝置用于傳輸調(diào)制的激光，并傳輸所述的編碼輻射，因此，通過(guò)傳輸所述激光選擇所述燈之一，通過(guò)傳輸所述編碼輻射移動(dòng)所選擇的燈。
13.一種照明系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求2-10的任一項(xiàng)所述的照明裝置；和遙控手動(dòng)輸入裝置用于在接收到第一用戶(hù)操作后傳輸調(diào)制的光束，和在接收到第二用戶(hù)操作后傳輸所述編碼輻射。從而，只通過(guò)所述兩個(gè)用戶(hù)操作來(lái)選擇和移動(dòng)所述燈之一。
14.一種照明系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求2-10的任一項(xiàng)所述的照明裝置；和遙控裝置用于存儲(chǔ)限定移動(dòng)次序的一組數(shù)據(jù)，和以預(yù)定周期傳輸相應(yīng)位置控制信號(hào)，因此，命令所述照明裝置通過(guò)一組移動(dòng)序列移動(dòng)所述燈。
15.一種照明裝置，包括用于連接所述照明裝置和照明軌的照明軌連接器；主體旋轉(zhuǎn)地連接到所述照明軌連接器上；和燈旋轉(zhuǎn)地連接到主體上；其中所述主體包含用于使所述主體相對(duì)所述連接器旋轉(zhuǎn)和使所述燈相對(duì)所述主體旋轉(zhuǎn)的電機(jī)裝置；和用于根據(jù)接收到的控制信號(hào)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸給所述電機(jī)裝置的控制裝置。
全文摘要
一種照明裝置包括一個(gè)和多個(gè)燈，用于調(diào)整燈位置的電機(jī)，根據(jù)接收到的信號(hào)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸給電機(jī)的控制器，各燈和相應(yīng)光檢測(cè)器連接到控制器，這樣光檢測(cè)器之一所接收的調(diào)制光指示給控制器，相應(yīng)燈的位置被調(diào)整。與照明裝置一起使用的是遙控裝置，首先，通過(guò)遙控裝置用戶(hù)發(fā)射調(diào)制光來(lái)選擇要移動(dòng)的燈，調(diào)制光優(yōu)選激光，其次，發(fā)射編碼紅外線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)電信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)燈所需的移動(dòng)。
文檔編號(hào)F21Y101/00GK1643301SQ03805860
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月13日
發(fā)明者約瑟夫·亨利·拉斯頓 申請(qǐng)人:遙控?zé)艟哂邢薰?br>