TWI398745B - 基於光線強度的定位方法及系統 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種定位方法及系統,且特別是有關於一種基於光線強度的定位方法及系統。
目前的定位技術可分為室外定位與室內定位兩種類型,其中室外定位技術最常利用的是全球定位系統(Global Position System,GPS),GPS已被廣泛地使用於行動裝置,其可在室外任何可以收得到衛星訊號的場所定位出人或車輛的位置,而提供使用者精確的位置資訊,其精確度依硬體設備的不同而有數公尺到數十公尺的差別。
另一方面,目前的室內定位技術可分為兩種類型:一種為由外而內;另一種為由內而外。其中,由外而內的技術例如是根據無線訊號的強弱進行三角定位,其係假設訊號傳送端的訊號強度固定,而利用接收端測量到的訊號衰減幅度來估計訊號傳送端和接收端之間的距離,再利用這些距離的資訊定位出接收端的位置;由內而外的技術則例如是在接收器上配置一具雷射測距儀,以掃描環境中的特徵並比較其與內建地圖的差異性,進而估測出接收器在空間中的位置。
然而,由於室內環境相對於室外環境來說是屬於一個比較小範圍的空間,其格局相對稠密,所以對於定位系統的準確度要求更高。但無論是上述的由外而內或是由內而
外的室內定位技術,其誤差仍然相當大且無法滿足準確度的要求,因此至今仍沒有一套可廣為大眾所使用的室內定位系統。
本發明提供一種基於光線強度的定位方法,藉由搜集照明系統照射於目標物上之光線的光度資訊,可計算出目標物的定位位置。
本發明提供一種基於光線強度的定位系統,藉由在目標物上配置感測回饋裝置以計算目標物的定位位置,進而控制照明系統調整其位置及照度。
本發明提出一種基於光線強度的定位方法,其包括依序調整照明系統之至少三個點光源的照度,並搜集此照明系統照射於目標物上之光線的光度資訊,據以計算各個點光源與目標物間的距離,最後再依據各個點光源所在的位置以及與目標物間之距離,計算目標物的定位位置。
在本發明之一實施例中,上述依序調整照明系統之至少三個點光源的照度,並搜集照明系統照射於目標物上之光線的光度資訊的步驟包括先將其中一個點光源的照度調整為第一照度,再偵測目標物所接收之光線的第一光度,接著將點光源的照度調整為第二照度,再次偵測目標物所接收之光線的第二光度,最後則重覆上述步驟,依序調整其他點光源的照度,以獲得目標物所接收之光線的多個光度值來作為光度資訊。
在本發明之一實施例中,在上述依據各個點光源所在之位置以及與目標物間之距離,計算目標物之定位位置的步驟包括先以各個點光源所在之位置為中心、與目標物間之距離為半徑,求得一個圓球方程式,然後計算所述三個點光源之圓球方程式的兩個交點,最後則選擇位於照明系統正面之交點來做為目標物的定位位置,其中該照明系統正面為該照明系統面對發射光線之方向。
在本發明之一實施例中,在上述計算目標物之定位位置的步驟之後,更包括接收使用者輸入之光度值,據以調整照明系統之位置以及照明系統中各個點光源的照度,使得目標物所接收之光線的光度符合使用者所輸入之光度值。其例如是根據各個點光源與目標物間之距離,調整照明系統之點光源的照度,使得最接近目標物之點光源的照度大於其他點光源的照度。
本發明提供一種基於光線強度的定位系統,其包括照明系統、感測回饋裝置與定位模組。其中,照明系統中包括至少三個點光源,其會依序調整此三個點光源的照度以發出光線。感測回饋裝置係用以搜集由照明系統所發出之光線的光度資訊。定位模組則可依據感測回饋裝置所搜集的光度資訊,計算各個點光源與目標物間的距離,並依據各個點光源所在之位置以及與目標物間之距離,計算目標物的定位位置。
在本發明之一實施例中,上述之定位模組包括計算第一光度與第二光度之間的光度差,並依據光度與距離平方
呈反比關係,計算各個光度差所對應之距離,以作為各個點光源與感測回饋裝置間的距離。
在本發明之一實施例中,上述之定位模組包括以各個點光源所在位置為中心、與感測回饋裝置間之距離為半徑,求得一個圓球方程式,並計算所述三個點光源之圓球方程式的兩個交點,而選擇位於照明系統正面之交點做為感測回饋裝置之定位位置,其中該照明系統正面為該照明系統面對發射光線之方向。
在本發明之一實施例中,上述之定位模組包括配置於感測回饋裝置中,而感測回饋裝置則包括光度感測器與資料傳輸模組。其中,光度感測器是用以偵測照明系統所發出之光線的光度資訊,以提供給定位模組,而資料傳輸模組則是用以將定位模組所計算之定位位置傳送至照明系統。
在本發明之一實施例中,上述之定位模組包括配置於照明系統中,而感測回饋裝置則包括一個光度感測器與資料傳輸模組。其中,光度感測器是用以偵測照明系統所發出之光線的光度資訊,以提供給定位模組,而資料傳輸模組則是用以將所搜集的光度資訊傳至照明系統,以供定位模組計算目標物的定位位置。
基於上述,本發明之基於光線強度的定位方法及系統藉由在目標物上配置感測回饋裝置以搜集照明系統照射於目標物上之光線的光度資訊,而可利用光度與距離平方成反比的關係計算出目標物的定位位置。而照明系統還可根
據此定位位置,調整其位置及照度,以使其照射在目標物上之光線的光度增加或符合使用者所需。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
本發明利用光源可調控強弱之特性,一方面由照明系統提供使用者所需的照明強度,而另一方面藉由微調照明系統中至少三個點光源之照度,並測量目標物所接收之光線的光線強度,而能夠依據此光線強度的變化來推算目標物的位置。此外,上述計算所得的定位位置還可用來調整照明系統的位置、照射角度或照度,使得照射在目標物上之光線的強度可符合使用者輸入的光度值。為了使本發明之內容更為明瞭,以下則分別就本發明之定位系統及方法各舉一實施例,說明其詳細的實施方式。
圖1是依照本發明一實施例所繪示之基於光線強度的定位系統之情境示意圖。請參照圖1,本實施例之定位系統100主要分為兩項元件:照明系統110與感測回饋裝置120。其中,照明系統110具有多個點光源,這些點光源可將光線平均地發送至各個方向,且皆可獨立調控其照度,以提供使用者所需的光線強度。其中,所述的點光源例如是發光二極管(Light Emitting Diode,LED)燈源或其他燈源,本實施例不限定其範圍。
另一方面,感測回饋裝置120可感測其所在位置的光
線強弱,並以無線傳輸方式將所測得的光度資訊回傳至照明系統110,而由照明系統110根據此光度資訊來計算感測回饋裝置120的位置。
值得一提的是,感測回饋裝置120可配置在任意的目標物上,而用以測得目標物所接收之光線的光度,並提供給照明系統110來計算目標物的位置。舉例來說,感測回饋裝置可做成一個電子書籤,照明系統例如是一個桌上型檯燈,則定位系統可做為一監控與提醒閱讀面的護眼檯燈系統,其可利用光度來定出閱讀面之確切位置,進而調整照明系統之角度與照度。此外,定位系統也可應用於醫師手術時之照明系統,感測回饋裝置可附加於手術刀上,而照明系統即可隨著手術需求自動調整照明面與其光度,讓醫師能夠擁有充足的照明來完成手術。當然,除了上述的情境之外,本實施例之定位技術還可應用於其他小規模之系統上,在此並不限制其範圍。
圖2是依照本發明一實施例所繪示之基於光線強度的定位方法流程圖。請參照圖2,本實施例提出了一套光度定位演算法,此演算法藉由感測回饋裝置將目前之光度值回報至照明系統,再藉由照明系統來計算感測回饋裝置的位置。此定位演算法共可分為搜集光度資訊、計算感測回饋裝置至點光源之距離,以及計算感測回饋裝置之位置等三個階段,以下則分述各個階段之詳細步驟:首先,在搜集光度資訊的階段中,本實施例之定位系統會由照明系統依序調整其中至少三個點光源的照度,並
由感測回饋裝置搜集由照明系統所發出之光線的光度資訊(步驟S210)。
詳細地說,本實施例係由一個感測回饋裝置週期性的將目前感測到的光線強度回報給照明系統。其中,照明系統可以將其中一個點光源的照度調整為第一照度I1
,而由感測回饋裝置偵測照明系統所發出之光線的第一光度L1
。接著,照明系統再將此點光源的照度調整為第二照度I2
,例如增加一照度△I,而由感測回饋裝置偵測照明系統所發出之光線的第二光度L2
。照明系統可藉由上述方式依序調整其他點光源的照度,並取得感測回饋裝置在點光源照度改變之前及之後所測得的光度以作為光度資訊。
每當感測回饋裝置測量完一個點光源之第一光度L1
與第二光度L2
之後,照明系統即將此點光源的照度恢復為原先的照度I1
,例如將目前的照度I2
減去先前增加的照度△I。然後,照明系統再繼續調整另一個點光源的照度,而由感測回饋裝置測量點光源的光度資訊,以此類推,本實施例需要測量至少三個點光源的光度資訊。
接著,依據感測回饋裝置所量測的光度資訊,計算各個點光源與目標物間的距離(步驟S220)。詳細地說,在取得光度資訊後,即可針對各個點光源調整前後所測得的第一光度與第二光度,計算此第一光度與第二光度之間的光度差,然後再依據一光度與距離平方呈反比關係,計算此光度差所對應之距離,並用以作為點光源與目標物間的距離。
舉例來說,圖3是依照本發明一實施例所繪示之點光源至感測回饋裝置之距離的示意圖。請參照圖3,藉由照度(單位為流明(Lux
))之定義,可得下列的方程式(1):
在此假設照明系統的高度為H
,任取一個點光源S i
,其所發出之光線的照度差為△I i
,與感測回饋裝置之間的距離為D i
,與感測回饋裝置所放置平面之法線的相對角度為θ i
,而感測回饋裝置所偵測到的光度差為△L i
,其中i
代表第i
個點光源。將這些條件代入方程式(1),可得下列的方程式(2):
上述方程式(2)再化簡後可得下列的方程式(3):
在方程式(3)中,由於高度H
可於事前測量得知,而照度差△I i
與光度差△L i
也已得知,故可藉由此方程式(3)計算出點光源S i
至感測回饋裝置之距離D i
。
值得注意的是,若僅利用一個點光源與感測回饋裝置之距離,只能畫出一顆三度空間之圓球,並無法決定出感測回饋裝置之正確位置。故本實施例還需重複上述步驟,以計算出至少三個點光源至感測回饋裝置之距離。
在計算出三個點光源與感測回饋裝置之間的距離後,接著即可依據各個點光源所在位置以及與目標物間之
距離,來計算目標物的定位位置(步驟S230)。詳細地說,此步驟是分別以各個點光源所在位置為中心、與目標物間之距離為半徑,求得一個圓球方程式,接著計算這三個點光源之圓球方程式的兩個交點,最後再選擇位於照明系統正面的交點來做為目標物的定位位置,其中該照明系統正面為該照明系統面對發射光線之方向。
舉例來說,圖4是依照本發明一實施例所繪示之三個點光源至感測回饋裝置之距離的示意圖。請參照圖4,在此假設三個點光源至感測回饋裝置之距離D 1
、D 2
與D 3
。,而以此三個點光源的位置做為中心,以其與感測回饋裝置之距離D 1
、D 2
與D 3
做為半徑,可畫出三個圓球,且此三顆圓球會交於兩點。由於感測回饋裝置必定位於照明系統的正面,因此可確定感測回饋裝置之正確位置為B(x,y,z)。
在此需強調的是,在上述的定位系統及方法中,照明系統可能包括三個或三個以上的點光源,然而在進行定位時,僅需在同一時間內微調其中一個點光源的照度,並維持其他點光源的照度不變,因此不會影響到照明系統整體的照度,也不容易被人查覺。值得一提的是,在計算出感測回饋裝置的定位位置後,本發明還可繼續利用此定位位置來調整照明系統的照射角度、位置及照度,而能夠以最省電的方式提供相同強度的光線給目標物,以下則再舉一實施例詳細說明。
圖5是依照本發明一實施例所繪示之基於光線強度的定位方法流程圖。請參照圖5,本實施例利用上述實施例
所述之光度定位演算法來計算感測回饋裝置的位置,並利用此位置來調整照明系統的照射角度,其詳細步驟如下:
首先,由照明系統依序調整照明系統中至少三個點光源的照度,並利用感測回饋裝置搜集照明系統所發出之光線的光度資訊(步驟S510)。接著,依據光度資訊,計算各個點光源與目標物間的距離(步驟S520)。然後,依據各個點光源所在位置以及與目標物間的距離,計算目標物的定位位置(步驟S530)。以上步驟S510~S530係與前述實施例之步驟S210~S230相同或相似,故其詳細內容在此不再贅述。
在此需強調的是,本實施例還包括在取得目標物的定位位置之後,由照明系統調整其各個點光源的照射角度,使得這些點光源均正對於目標物(步驟S540),此步驟可再細分為下列子步驟:首先,根據各個點光源的位置以及目標物的定位位置,分別計算出各個點光源相對於目標物的相對角度(步驟S542),此處所述的相對角度係指空間上目標物所在位置相對於點光源位置的角度。
接著,分別計算各個點光源之相對角度與照射角度間的夾角(步驟S544)。其中,一般在使用點光源照明時,其正面的照度最大,因此當目標物正對此點光源的正面(朝向某照射角度)時,其所接收之光線強度也會是最大。然而,實際情況是,目標物通常不會位於點光源的正面,而是與點光源的正面存在著的一個夾角。
據此,照明系統即可根據此相對角度與照射角度間的夾角,移動點光源,使得這些點光源之正面朝向目標物(步驟S546)。藉由上述做法,即可在不改變點光源照度的情況下,提高目標物所接收之光線的光度,而能夠提供更充足的光源給目標物。
除了上述調整點光源照射角度的方式之外,本發明亦可依據目標物的定位位置來移動照明系統,使得其中各個點光源與目標物間的平均距離為最短,而提供更充足的光源給目標物。
舉例來說,圖6是依照本發明一實施例所繪示之依據目標物的定位位置來移動照明系統的範例。請參照圖6,本實施例是以檯燈610做為照明系統,其包含燈座612及燈具614。燈座612位於點O(0,0,0),而燈具614位於點O(0,0,0)之上高度H之處,且朝方向延伸,其中配置了多個點光源。本實施例假設用以計算感測回饋裝置620之位置的點光源為S1
、S2
與S3
,其位置分別為S1
(x1
,y1
,z1
)、S2
(x2
,y2
,z2
)與S3
(x3
,y3
,z3
),且與感測回饋裝置620之距離分別為D 1
、D 2
與D 3
。值得注意的是,本實施例之燈具614所朝之方向S
與感測回饋裝置620相對於燈具614的相對方向中間有隔一個α角,此α角可藉由計算方向與方向之夾角而得。照明系統610在取得此α角,即可對應將其燈具614旋轉此α角,使得其點光源S1
、S2
、S3
與感測回饋裝置620之平均距離=(D 1
+D 2
+D 3
)/3為最短。
除了上述調整調整點光源之照射角度及位置的方式
之外,本發明亦可依據目標物的定位位置來調整照明系統中各個點光源的照度,使得目標物所接收之光線的光度符合使用者所需,以下則再舉一實施例詳細說明。
圖7是依照本發明一實施例所繪示之基於光線強度的定位方法流程圖。請參照圖7,本實施例利用上述實施例所述的光度定位演算法計算出感測回饋裝置的位置,並利用此位置來調整照明系統中各個點光源的照度,其詳細步驟如下:首先,由照明系統依序調整照明系統中至少三個點光源的照度,並利用感測回饋裝置搜集照明系統所發出之光線的光度資訊(步驟S710)。接著,依據光度資訊,計算各個點光源與目標物間的距離(步驟S720)。然後,依據各個點光源所在位置以及與目標物間之距離,來計算目標物的定位位置(步驟S730)。以上步驟S710~S730係與前述實施例之步驟S210~S230相同或相似,故其詳細內容在此不再贅述。
在此需強調的是,本實施例還包括在取得目標物的定位位置之後,提供使用者自行輸入所需的光度值,而據以調整照明系統的照度。其中,本實施例例如是藉由感測回饋裝置接收使用者輸入的光度值(步驟S740),再據此調整照明系統中各個點光源的照度,而使得目標物所接收之光線的光度符合使用者輸入之光度值(步驟S750)。
詳細地說,照明系統可根據各個點光源與目標物間的距離,調整其中各個點光源的照度,使得感測回饋裝置所
接收之光線的光度符合使用者輸入之光度值。若將此方法應用於如圖6所示的檯燈610中,則是將最接近感測回饋裝置之點光源的照度調高,並相對調降其他點光源的照度,如此即可以最經濟省電的方式提供使用者所需的光線強度。
此外,若將此方法應用於一般室內的照明系統時,則可將感測回饋裝置正上方之點光源的照度調高,並相對調降其他位置之點光源的照度,如此不僅可提供相同光度的光線予感測回饋裝置,且可將感測回饋裝置以外之位置的光線調暗以節省電力。
以上介紹了三種根據目標物的定位位置調整照明系統的方法,其目的均在於期望以最節省電力的方式,提供相同強度的光線,並使照明系統所提供的光線強度符合使用者所需。當然,熟知本領域技術者當可視實際需要,隨意調整或結合上述照明系統的調整方式,例如先調整照射角度再調整照度、先調整位置再調整照度,或是先調整照射角度及位置後再調整照度,而使得本實施例之系統能符合使用者的需求。
在上述的定位系統及方法中,目標物定位位置的計算例如是交由照明系統來執行。然而,在另一實施例中,此計算也可交由感測回饋裝置來執行。以上兩者皆可達到本發明定位目標物並適應性調整照明系統的功效,以下則各舉一實施例詳細說明。
圖8是依照本發明一實施例所繪示之基於光線強度之
定位系統的方塊圖。請參照圖8,本實施例之定位系統800包括照明系統810與感測回饋裝置820,且包括在照明系統810中配置一個定位模組814,用以計算感測回饋裝置820的定位位置,以下則介紹這些元件的詳細功能:
照明系統810中配置了至少三個點光源811、812、813、定位模組814、控制單元815及資料傳輸單元816。其中,照明系統810在執行目標物的定位時,即會藉由控制單元815依序調整點光源811、812、813的照度以發出光線。
感測回饋裝置820中包括光度感測器821、輸入單元822及資料傳輸單元823。其中,當照明系統810依序調整點光源811、812、813的照度時,感測回饋裝置820即會利用光度感測器821偵測在這些點光源調整前後的光度值,並透過資料傳輸單元823傳輸至照明系統810的資料傳輸單元816,以供照明系統810的定位模組814計算感測回饋裝置820的定位位置。
簡而言之,感測回饋裝置820僅單純地執行光線強度的測量及傳輸工作,每當偵測到一筆光度資訊後,隨即傳送至照明系統810,而由照明系統810中的定位模組814進行分析運算,以計算感測回饋裝置820的定位位置。其中,定位模組814計算定位位置的方法已於先前實施例中詳細,在此不再贅述。
值得一提的是,感測回饋裝置820還包括利用輸入單元822接收使用者輸入的光度值,並透過資料傳輸單元823
傳輸至照明系統810的資料傳輸單元816,以供照明系統810的定位模組814參考,而定位模組814則根據此光度值,透過控制單元805調整點光源811、812、813的位置及照度,而使得感測回饋裝置820所接收之光線的光度符合使用者的需求。相關的調整方法亦已於先前實施例中詳述,在此不再贅述。
另一方面,圖9是依照本發明一實施例所繪示之基於光線強度的定位系統方塊圖。請參照圖9,本實施例之定位系統900包括照明系統910與感測回饋裝置920,且包括在感測回饋裝置920中配置一個定位模組923,用以計算目標物的定位位置,以下則介紹這些元件的詳細功能:
照明系統910中配置了至少三個點光源911、912、913、控制單元914及資料傳輸單元915。其中,照明系統910在執行目標物的定位時,即會由控制單元914依序調整點光源911、912、913的照度以發出光線。
感測回饋裝置920中包括光度感測器921、輸入單元922、定位模組923及資料傳輸單元924。其中,當照明系統910依序調整點光源911、912、913的照度時,感測回饋裝置920即會利用光度感測器921偵測在這些點光源調整前後的光度值,並交由定位模組923進行分析運算,以計算感測回饋裝置920的定位位置。而計算出來的定位位置則接著透過資料傳輸單元924傳送至照明系統910的資料傳輸單元915。其中,定位模組923計算定位位置的方法已於先前實施例中詳述,在此不再贅述。
照明系統910在接收到感測回饋裝置920的定位位置之後,其控制單元914即會根據定位位置,調整點光源911、912、913的位置及照度,而能夠以最經濟省電的方式提供更充足的光線強度。
值得一提的是,感測回饋裝置920還包括利用輸入單元922接收使用者輸入的光度值,並透過資料傳輸單元923將此光度值傳輸至照明系統910的資料傳輸單元916。而照明系統910在接收到此光度值後,其控制單元914即會根據此光度值,透過控制單元914調整點光源911、912、913的位置及照度,而使得感測回饋裝置920所接收之光線的光度符合使用者的需求。相關的調整方法亦已於先前實施例中詳細,在此不再贅述。
此外,在又一實施例中,上述根據光度值調整點光源911、912、913之位置及照度的部分也可統一在感測回饋裝置920中進行,而照明系統910只需根據感測回饋裝置920下達的指令,對應調整點光源911、912、913的位置及照度即可。
綜上所述,本發明之基於光線強度的定位方法及系統係使用光線強度做為媒介,利用感測回饋裝置感測光線強弱,並以無線傳輸方式將此資訊回報至照明系統,而由照明系統藉由一光度定位演算法來計算感測回饋裝置之位置。據此,本發明無需利用額外媒介,僅需偵測光線強弱,即可達到定位之目的。此外,本發明更結合上述的光線定位技術,設計了一套無線感測設備與照明設備,來提供一
種能夠自動調控燈源強弱以及照射角度與方向的照明系統,以期能避免使用者的眼睛因為亮度過亮或不足而產生疲勞之現象。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、800‧‧‧定位系統
110、810、910‧‧‧照明系統
120、620、820、920‧‧‧感測回饋裝置
610‧‧‧檯燈
612‧‧‧燈座
614‧‧‧燈具
811、812、813、911、912、913‧‧‧點光源
814、923‧‧‧定位模組
815、914‧‧‧控制單元
816、823、915、924‧‧‧資料傳輸單元
821、921‧‧‧光度感測器
822、922‧‧‧輸入單元
S210~S230‧‧‧本發明一實施例之基於光線強度的定位方法之各步驟
S510~S546‧‧‧本發明一實施例之基於光線強度的定位方法之各步驟
S710~S750‧‧‧本發明一實施例之基於光線強度的定位方法之各步驟
圖1是依照本發明一實施例所繪示之基於光線強度的定位系統之情境示意圖。
圖2是依照本發明一實施例所繪示之基於光線強度的定位方法流程圖。
圖3是依照本發明一實施例所繪示之點光源至感測回饋裝置之距離的示意圖。
圖4是依照本發明一實施例所繪示之三個點光源至感測回饋裝置之距離的示意圖。
圖5是依照本發明一實施例所繪示之基於光線強度的定位方法流程圖。
圖6是依照本發明一實施例所繪示之依據目標物的定位位置來移動照明系統的範例。
圖7是依照本發明一實施例所繪示之基於光線強度的定位方法流程圖。
圖8是依照本發明一實施例所繪示之基於光線強度之
定位系統的方塊圖。
圖9是依照本發明一實施例所繪示之基於光線強度的定位系統方塊圖。
S210~S230‧‧‧本發明一實施例之基於光線強度的定位方法之各步驟
Claims (34)
- 一種基於光線強度的定位方法,包括下列步驟:依序調整一照明系統之至少三個點光源的照度,並搜集該照明系統照射於一目標物上之光線的一光度資訊;依據該光度資訊,計算各該些點光源與該目標物間的一距離;以及依據各該些點光源所在之一位置以及與該目標物間之該距離,計算該目標物之一定位位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之基於光線強度的定位方法,其中依序調整該照明系統之該至少三個點光源的照度,並搜集該照明系統照射於該目標物上之光線的該光度資訊的步驟包括:調整該些點光源其中之一的照度為一第一照度;偵測該目標物所接收之光線的一第一光度;調整該點光源的照度為一第二照度;偵測該目標物所接收之光線的一第二光度;以及重覆上述步驟,依序調整其他點光源的照度,以獲得該目標物所接收之光線的光度來作為該光度資訊。
- 如申請專利範圍第2項所述之基於光線強度的定位方法,其中依據該光度資訊,計算各該些點光源與該目標物間的一距離的步驟包括:計算該第一光度與該第二光度之間的一光度差;依據一光度與距離平方呈反比關係,計算各該些光度差所對應之該距離,以作為各該些點光源與該目標物間的 該距離。
- 如申請專利範圍第1項所述之基於光線強度的定位方法,其中依據各該些點光源所在之該位置以及與該目標物間之該距離,計算該目標物之該定位位置的步驟包括:以各該些點光源所在之該位置為中心、與該目標物間之該距離為半徑,求得一圓球方程式;計算所述三個點光源之圓球方程式的兩個交點;以及選擇位於該照明系統正面之該交點做為該目標物之該定位位置,其中該照明系統正面為該照明系統面對發射光線之方向。
- 如申請專利範圍第1項所述之基於光線強度的定位方法,其中在計算該目標物之該定位位置的步驟之後,更包括:調整該照明系統之各該些點光源的一照射角度,使得該些點光源沿著發射光線之方向正對該目標物。
- 如申請專利範圍第5項所述之基於光線強度的定位方法,其中調整該照明系統之各該些點光源的該照射角度,使得該些點光源沿著發射光線之方向正對該目標物的步驟包括:根據各該些點光源的該位置與該目標物的一定位位置,分別計算各該些點光源相對於該目標物的一相對角度;分別計算對應於各該些點光源之該相對角度與該照射角度間的一夾角;以及將各該些點光源移動對應之該夾角,使得該些點光源 沿著發射光線之方向朝向該目標物。
- 如申請專利範圍第1項所述之基於光線強度的定位方法,其中在計算該目標物之該定位位置的步驟之後,更包括:移動該照明系統之位置,使得該些點光源與該目標物間的一平均距離為最短。
- 如申請專利範圍第1項所述之基於光線強度的定位方法,其中在計算該目標物之該定位位置的步驟之後,更包括:接收一使用者輸入之一光度值;調整該照明系統中各該些點光源的照度,使得該目標物所接收之光線的光度符合該使用者所輸入之該光度值。
- 如申請專利範圍第8項所述之基於光線強度的定位方法,其中在調整該照明系統中各該些點光源的照度的步驟之前,更包括:調整該照明系統之該些點光源的一照射角度,使得該些點光源沿著發射光線之方向正對該目標物。
- 如申請專利範圍第8項所述之基於光線強度的定位方法,其中在調整該照明系統中各該些點光源的照度的步驟之前,更包括:移動該照明系統之位置,使得該些點光源與該目標物間的一平均距離為最短。
- 如申請專利範圍第8項所述之基於光線強度的定位方法,其中調整該照明系統中各該些點光源的照度的步 驟包括:根據各該些點光源與該目標物間之該距離,調整該照明系統之該些點光源的照度,使得最接近該目標物之該點光源的照度大於其他點光源的照度。
- 一種基於光線強度的定位系統,包括:一照明系統,包括至少三個點光源,依序調整該至少三個點光源的照度以發出一光線;一感測回饋裝置,搜集該照明系統所發出之光線的一光度資訊;以及一定位模組,依據該感測回饋裝置所搜集的該光度資訊,計算各該些點光源與該感測回饋裝置間的一距離,並依據各該些點光源所在之一位置以及與該感測回饋裝置間之該距離,計算該感測回饋裝置之一定位位置。
- 如申請專利範圍第12項所述之基於光線強度的定位系統,其中該照明系統包括調整該些點光源其中之一的照度為一第一照度,而由該感測回饋裝置偵測該照明系統所發出之該光線的一第一光度,之後該照明系統再調整該點光源的照度為一第二照度,而由該感測回饋裝置偵測該照明系統所發出之該光線的一第二光度。
- 如申請專利範圍第13項所述之基於光線強度的定位系統,其中該照明系統包括重覆調整其他點光源的照度,而由該感測回饋裝置偵測該照明系統所發出之光線的光度,以作為該光度資訊。
- 如申請專利範圍第13項所述之基於光線強度的定 位系統,其中該定位模組包括計算該第一光度與該第二光度之間的一光度差,並依據一光度與距離平方呈反比關係,計算各該些光度差所對應之該距離,以作為各該些點光源與該感測回饋裝置間的該距離。
- 如申請專利範圍第12項所述之基於光線強度的定位系統,其中該定位模組包括以各該些點光源所在之該位置為中心、與該感測回饋裝置間之該距離為半徑,求得一圓球方程式,並計算所述三個點光源之圓球方程式的兩個交點,而選擇位於該照明系統正面之該交點做為該感測回饋裝置之該定位位置,其中該照明系統正面為該照明系統面對發射光線之方向。
- 如申請專利範圍第12項所述之基於光線強度的定位系統,其中該定位模組配置於該感測回饋裝置。
- 如申請專利範圍第17項所述之基於光線強度的定位系統,其中該感測回饋裝置包括:一光度感測器,偵測該照明系統所發出之光線的一光度資訊,以提供給該定位模組;以及一資料傳輸模組,傳送該定位模組所計算之該定位位置至該照明系統。
- 如申請專利範圍第18項所述之基於光線強度的定位系統,其中該照明系統更包括:一第一控制單元,根據該感測回饋裝置的該定位位置,調整各該些點光源的一照射角度,使得該些點光源沿著發射光線之方向正對該感測回饋裝置。
- 如申請專利範圍第19項所述之基於光線強度的定位系統,其中該第一控制單元包括根據各該些點光源的該位置與該感測回饋裝置的一定位位置,分別計算各該些點光源相對於該感測回饋裝置的一相對角度,並計算對應於各該些點光源之該相對角度與該照射角度間的一夾角,而將各該些點光源移動對應之該夾角,使得該些點光源沿著發射光線之方向朝向該感測回饋裝置。
- 如申請專利範圍第18項所述之基於光線強度的定位系統,其中該照明系統更包括:一第二控制單元,移動各該些點光源的該位置,使得該些點光源與該感測回饋裝置間的一平均距離為最短。
- 如申請專利範圍第18項所述之基於光線強度的定位系統,其中該感測回饋裝置更包括:一輸入單元,接收一使用者輸入之一光度值。
- 如申請專利範圍第22項所述之基於光線強度的定位系統,其中該資料傳輸模組更包括傳送該輸入單元所接收之該光度值至該照明系統。
- 如申請專利範圍第23項所述之基於光線強度的定位系統,其中該照明系統更包括:一第三控制單元,調整各該些點光源的照度,使得該感測回饋裝置所接收之光線的光度符合該使用者所輸入之該光度值。
- 如申請專利範圍第24項所述之基於光線強度的定位系統,其中該第三控制單元包括根據各該些點光源與該 感測回饋裝置間之該距離,調整該些點光源的照度,使得最接近該感測回饋裝置之該點光源的照度大於其他點光源的照度。
- 如申請專利範圍第12項所述之基於光線強度的定位系統,其中該定位模組配置於該照明系統。
- 如申請專利範圍第26項所述之基於光線強度的定位系統,其中該感測回饋裝置包括:一光度感測器,偵測該照明系統所發出之光線的一光度資訊,以提供給該定位模組;以及一資料傳輸模組,傳送所搜集的該光度資訊至該照明系統,以供該定位模組計算該感測回饋裝置的該定位位置。
- 如申請專利範圍第27項所述之基於光線強度的定位系統,其中該照明系統更包括:一第四控制單元,根據該感測回饋裝置的該定位位置,調整各該些點光源的一照射角度,使得該些點光源沿著發射光線之方向正對該感測回饋裝置。
- 如申請專利範圍第28項所述之基於光線強度的定位系統,其中該第四控制單元包括根據各該些點光源的該位置與該感測回饋裝置的一定位位置,分別計算各該些點光源相對於該感測回饋裝置的一相對角度,並計算對應於各該些點光源之該相對角度與該照射角度間的一夾角,而將各該些點光源移動對應之該夾角,使得該些點光源沿著發射光線之方向朝向該感測回饋裝置。
- 如申請專利範圍第27項所述之基於光線強度的定 位系統,其中該照明系統更包括:一第五控制單元,移動各該些點光源的該位置,使得該些點光源與該感測回饋裝置間的一平均距離為最短。
- 如申請專利範圍第27項所述之基於光線強度的定位系統,其中該感測回饋裝置更包括:一輸入單元,接收一使用者輸入之一光度值。
- 如申請專利範圍第31項所述之基於光線強度的定位系統,其中該資料傳輸模組更包括傳送該輸入單元所接收之該光度值至該照明系統。
- 如申請專利範圍第32項所述之基於光線強度的定位系統,其中該照明系統更包括:一第六控制單元,調整各該些點光源的照度,使得該感測回饋裝置所接收之光線的光度符合該使用者所輸入之該光度值。
- 如申請專利範圍第32項所述之基於光線強度的定位系統,其中該第六控制單元包括根據各該些點光源與該感測回饋裝置間之該距離,調整該些點光源的照度,使得最接近該感測回饋裝置之該點光源的照度大於其他點光源的照度。
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