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CN1950791A - 具有用于灯光控制的用户接口的照明设备 - Google Patents

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CN1950791A CNA2005800142995A CN200580014299A CN1950791A CN 1950791 A CN1950791 A CN 1950791A CN A2005800142995 A CNA2005800142995 A CN A2005800142995A CN 200580014299 A CN200580014299 A CN 200580014299A CN 1950791 A CN1950791 A CN 1950791A
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Abstract

本发明涉及包括照明单元(2)和用于控制照明单元的照明颜色和/或强度的用户接口(3)的照明设备(1)。用户接口(3)包括具有大量传导元件(6)的传感器(5)，传感器(5)响应于传导对象的邻近，例如人手指指向用户接口(3)。用户接口(3)可以基于邻近感测或基于触摸控制。在这两种情况下，选择用户接口(3)的外表面(4)上对应于照明单元(2)的可选颜色和/或强度之一的元件(6)。所选元件(6)产生向处理单元(9)发送的输出信号，处理单元(9)将此输出信号转换成适于驱动电路(8)驱动光源(7)的驱动信号。

Description

具有用于灯光控制的用户接口的照明设备
本发明涉及包括照明单元和用于控制照明单元的照明颜色和/或强度的接口的照明设备。
本发明还涉及用于控制照明设备的用户接口、照明单元与通过这种用户接口进行控制的处理单元的组件，并涉及用于控制照明设备的方法。
当今的光源大体上只包括一种照明颜色，并且这些光源可以通过开、关或通过调暗进行控制。在不久的将来，能够产生整个光谱的彩色光的光源将变得很平常，并在每个家庭中也变得很平常。这种光源将能够根据将要照明的房间或地点，创造出差不多全部的颜色和氛围。
因此，这种光源的控制将变得更加复杂，因为除了灯光的强度或强度以外，颜色方面还必须得到控制。因为许多人并不熟悉改变照明颜色，所以重要的是这种控制单元应该易于使用。
现有技术的缺点在于它不提供用于控制宽光谱的光源的容易方法。
本发明的目的在于提供一种可以用容易和直观的方式进行控制的照明设备。
根据本发明，通过包括照明单元和用于控制照明单元的用户接口的照明设备来实现此目的，所述用户接口具有：外表面，其装备有可选照明颜色和/或强度的映射；以及传感器，用于感测产生用户接口的输出信号的用户操作，所述输出信号控制照明单元的照明颜色和/或强度。
本发明基于这样的考虑，即对于普通人而言，非常容易和直观，仅仅通过指向对象就控制室内的照明条件，所述对象包含具有可以通过照明单元调节的全部可能的颜色和强度的映射。
在优选实施例中，传感器是包括多个传导元件的邻近传感器，每个元件被安排成控制具体的照明颜色和/或强度。
此实施例能够进行非常容易的控制，因为它甚至不需要任何接触用户接口。趋近它并隔开一定距离指向它就足以。2～10cm的距离看来是实际的。
在另一实施例中，传导元件工作时具有确定电荷，通过传导对象的邻近而引起这种传导元件电荷的变化，从而控制对应于所述传导元件的照明颜色和/或强度的设置。
这里，通过趋近传感器，控制基于具体传导元件上的电荷的变化。此变化被测量，并确定哪个传导元件被趋近，籍此确定照明单元的设置。
另一实施例的特征在于传感器是包括多个电阻元件的触控式设备，而每个电阻元件被安排成工作时在对应的电阻元件受到传导对象的触摸时，控制具体的照明颜色和/或强度。
在此实施例中，用户必须实实在在触摸用户接口的传感器，以便选择照明单元所需的颜色和强度设置。
根据本发明的用户接口可以用作对室内照明单元的遥控，但是还可以制成照明设备，而该照明设备的外表面是用户接口的一部分。在此情况下，用户接口和照明单元被结合成一整体，而灯光可以通过感测照明单元本身得到控制。例如，这种照明设备的示例可以是适用于桌子上的电灯。
倘若用户接口是照明单元的遥控装置，则用户接口可以装备有光源，例如白炽灯或LED，其给出了对用户希望在室内调节的灯光的照明颜色和强度的指示。在此情况下，用户接口的光源应该优选具有比它控制的照明单元低的强度。
在优选实施例中，照明单元包括用于产生照明基色红、绿和蓝的光源。
在1931-CIE的色度图中，这些基色将形成三角形，并且在此三角形之内的所有颜色可以通过调节这三个基色光源的强度比率来产生。具体而言，这能够选择大范围的白光色温，从冷光(如卤素类型电灯的光)到暖光(如常规灯泡的光)。
在另外的实施例中，用户接口被成型为具有多边形底座的棱椎，所述棱椎具有垂直于多边形底座定向的对称轴，或被成型为具有底座和垂直于底座定向的对称轴的圆柱体或被平截的椭圆球体。
在这些实施例中，颜色和/或强度的映射可以具有两个独立的方向，颜色按照围绕对称轴的旋转来映射，而强度在对称轴的方向上来映射。
可见这些实施例的优点在于用户可以用非常容易的方法调节照明单元。照明颜色通过围绕用户接口旋转得到控制。强度在此示例中将取决于用户趋近用户接口的高度，例如接近底座给出低强度，而走向顶端增大强度。
本发明还涉及用于控制这种照明设备的照明单元的用户接口、照明单元与通过这种用户接口进行控制的处理单元的组件，并涉及用于控制该照明单元的方法。
本发明的这些及其他方面将参照附图和以下描述的实施例，通过非限定示例被显现出来并得以阐明。
在附图中：
图1是根据本发明的照明设备的示意图；
图2给出了根据本发明的第一实施例；
图3给出了根据本发明的第二实施例。
在图1中，给出了根据本发明的照明设备1的不同元件的示意概观。照明设备1包括照明单元2和用户接口3。用户接口3的外表面4具有颜色映射，其可以用于选择照明单元2所需的照明颜色和/或强度。此选择过程通过外表面4上提供的传感器5进行控制。通过趋近或触摸外表面4，此位置被登记。这产生了用户接口3的输出信号，而输出信号具有选择期望的颜色和强度所必需的信息。此输出信号被转换成适于驱动电路8驱动光源7的信号。此转换，即从输出信号转换成对照明单元2颜色和/或强度的选择，由处理单元9(例如个人计算机)完成，处理单元9可以是独立的实体，但它还可以被集成到用户接口3或照明单元2中。
光源7可以是不同颜色的LED，但是也可以使用其他光源，例如常规的电灯。
现在将根据不能被认为是限制本发明的示例描述本发明。
图2中示出了用户接口3被成型为具有多边形底座10和对称轴11的棱椎。传感器5在用户接口3的外表面4上提供。在此示例中，传感器5由二维阵列组成，而二维阵列由不等边四边形元件6组成，不等边四边形元件6完全充满棱椎的三角形侧面。此传感器5基于称为邻近感测的技术，并通过重新分配这些元件6中一个或若干元件上的电荷进行工作。元件6可以在导电箔上提供，其在用户接口工作时被充电，这对用户是完全安全的方式。当用户在某个位置用传导对象，例如他的手指，趋近用户接口3时，传感器5上的电荷将重新分配。因此，用户接口3将感测传导对象的邻近。登记被指向的位置，而这确定了照明单元2的照明颜色和/或强度的所需设置。
组成可选照明颜色和/或强度的映射的二维阵列的元件6，例如可以被定义如下。通过围绕对称轴11旋转，颜色发生变化；所以，某个旋转角与某个颜色相对应。如果照明单元2包括基色红、绿、蓝，则可以选择这三种颜色的各种混合。用户可以选择他喜欢选择的颜色，以映射在用户接口3上；原则上他可以通过加入基色来挑选1931-CIE色度图的基色三角形所包围的全部颜色。照明单元2可以具有LED、白炽灯或其他光源。
除红-绿-蓝的颜色映射之外，其他种类的颜色映射也是可以的，例如黑体曲线。在此情况下，可选颜色全部处于暖白光(低色值温度)到冷白光(高色值温度)的黑体曲线上。
此二维映射的第二个独立方向可以用于选择照明单元2的强度。例如，通过在低电平指向用户接口3，即接近底座10，强度是低的。通过沿着相同列的元件6向上走，强度将上升，但是颜色将不变。
用户接口3可以用作室内某处照明单元2的遥控装置。为了便于调节所需的颜色和/或强度，用户接口3可以用透明材料制成，并且可以装备有一组例如红色、绿色和蓝色的LED。在选择所需颜色和强度的期间，这些LED将发射表示用户所选颜色和/或强度的光。通过用户接口3发射的光的强度优选比为照亮房间所选的强度低得多。所以，在照明被关掉的情况下，用户接口3的照明也被关掉。当照明被接通时，用户接口3只发射一种颜色的光，即选择用于照明单元2的颜色。
作为替换，用户接口3可以在其外表面4上提供整个颜色映射。实现此目的的最容易的方法是无源方法，即为外表面4上的所有元件6提供对应于可以通过所述元件6选择颜色的颜色。此外，可以用有源的方法实现此目的，使用将能表示可以通过照明单元2产生的颜色的光源和/或滤色器。
作为第二种选择，用户接口3和照明单元2可以结合成一整体，以形成照明设备1。例如，台灯可以用这种方法制作。
用户接口3的外表面4此刻也是照明单元2的外表面；所以，通过触摸外表面4，可以选择期望的照明颜色和/或强度，一体化照明设备1开始发射所期望的光。
图3A给出了基于多边形的棱椎的替换实施例。图3A的用户接口3被成型为圆柱体，其置于它的底座10上。它装备有二维阵列的元件6，形成与图2实施例相似方式的传感器5。完成此实施例的方法与基于多边形的棱椎相同。
图3B给出了具有二维阵列元件的实施例的变型。外表面4装备有一对三角形的元件。每对具有尖头朝上的元件12u、13u，以及具有尖头朝下的元件12d、13d。一对12u、12d或13u、13d对应于一种可选颜色。强度信息此刻从顺着这一对的高度中导出。这可以通过比较尖头朝上的元件12u、13u与尖头朝下的元件12d、13d之间信号的变化来完成。例如，从底座开始，强度等于零，并且只有尖头朝上的元件12u、13u将感测传导对象如人手指的邻近。上升将增强强度，并且尖头朝下的元件12d、13d的影响将逐渐增强，而尖头朝上的元件12u、13u的影响将逐渐减弱。在全强度时，只有尖头朝下的元件12d、13d在工作。为外表面4提供这些成对的三角形元件，使得用于检测哪个照明颜色和强度中选的电子仪器更加简单，因为元件的数目少得多。每个所选颜色的强度感测只需要两个元件。
这些传感器5全都基于邻近感测的原理。但是，也可以制造基于触摸控制的系统。例如，在电阻触控式系统中，可以在外表面4上元件提供这些元件，采用与邻近感测相同的结构，但是每个元件本身交替有条纹和隔板的结构。触摸这样一个元件改变了元件的电阻率，并且这确定了所选的照明颜色和/或强度。显然，也可以采用其他类型的触控式系统。
显然，本发明不限于具有所述多边形底座的棱椎或圆柱体的示例。用户接口3的其他形式，例如被截断了一半的椭圆球体就是具体的示例，也可以被采用并可以提供有相同的功能。
总之，本发明涉及包括照明单元2和用于控制照明单元2的照明颜色和/或强度的用户接口3的照明设备1。用户接口3包括具有大量传导元件6的传感器5，传感器5响应传导对象的接近，例如人手指指向用户接口3。用户接口3可以基于邻近感测或基于触摸控制。在这两种情况下，选择用户接口3外表面4上对应于照明单元2的可选颜色和/或强度之一的元件6。所选元件6产生向处理单元9发送的输出信号，处理单元9将此输出信号转换成适于驱动电路8驱动光源7的驱动信号。

Claims (17)

1.一种照明设备(1)，其包括照明单元(2)和用于控制照明单元(2)的照明颜色和/或强度的用户接口(3)，所述用户接口(3)具有外表面(4)，其装备有可选照明颜色和/或强度的映射；以及传感器(5)，用于感测产生用户接口(3)输出信号的用户操作，所述输出信号控制照明单元(2)的照明颜色和/或强度。
2.如权利要求1所述的照明设备(1)，其特征在于传感器(5)是包括多个传导元件(6)的邻近传感器，而每个传导元件(6)被安排成控制具体的照明颜色和/或强度。
3.如权利要求2所述的照明设备(1)，其特征在于传导元件(6)工作时具有确定电荷，通过传导对象的邻近而引起这种传导元件(6)电荷的变化，从而控制对应于所述传导元件(6)的照明颜色和/或强度的设置。
4.如权利要求1所述的照明设备(1)，其特征在于传感器(5)是包括多个电阻元件的触控式设备，而每个电阻元件被安排成工作时在对应的电阻元件受到传导对象的触摸时控制具体的照明颜色和/或强度。
5.如权利要求3或4所述的照明设备(1)，其特征在于传导对象是人的手。
6.如权利要求1、2、3、4和5所述的照明设备(1)，其特征在于用户接口(3)作为照明单元(2)的遥控装置。
7.如权利要求1、2、3、4和5所述的照明设备(1)，其特征在于将用户接口(3)和照明单元(2)集成在一起。
8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的照明设备(1)，其特征在于用户接口(3)包括指示所需照明颜色的光源。
9.如前述任一权利要求所述的照明设备(1)，其特征在于照明单元(2)包括用于产生照明基色红、绿和蓝的光源(7)。
10.如前述任一权利要求所述的照明设备(1)，其特征在于照明单元(2)包括LED。
11.如前述任一权利要求所述的照明设备(1)，其特征在于用户接口(3)被成型为具有多边形底座(10)的棱椎，所述棱椎具有垂直于多边形底座(11)定向的对称轴(11)。
12.如前述任一权利要求所述的照明设备(1)，其特征在于用户接口(3)被成型为具有底座(10)和垂直于底座(10)定向的对称轴(11)的圆柱体。
13.如前述任一权利要求所述的照明设备(1)，其特征在于用户接口(3)被成型为被平截的椭圆球体，所述椭圆球体具有底座和垂直于底座定向的对称轴。
14.如权利要求11、12或13所述的照明设备(1)，其特征在于颜色和/或强度的映射具有两个独立的方向，颜色按照围绕对称轴(11)的旋转进行映射，而强度在对称轴(11)的方向上进行映射。
15.一种用于控制照明单元(2)的用户接口(3)，具有配备有可选照明颜色和/或强度的映射的外表面(4)，所述外表面(4)还包括传感器(5)，用于感测产生用户接口(3)的输出信号的用户操作，所述输出信号控制照明单元(2)的照明颜色和/或强度。
16.一种照明单元(2)和处理单元(9)的组件，其特征在于所述处理单元(9)被安排成接收由权利要求15的用户接口(3)传送的输出信号，并将此输出信号转换成照明单元(2)的输入值。
17.一种控制照明设备(1)的照明颜色和/或强度的方法，所述照明设备包括照明单元(2)和用户接口(3)，而用户接口(3)具有装备有全部可选照明颜色和/或强度的映射的外表面(4)，所述外表面(4)还包括传感器(5)，所述方法包括以下步骤：感测选择所需照明颜色和/或强度的用户操作；产生用户接口(3)的输出信号；向处理器单元(9)发送输出信号，该处理器单元(9)产生用于驱动照明单元(2)以调节所需照明颜色和/或强度的信号。
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