CN101849432B - 灯具和控制灯具的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括OLED设备的灯具，其中所述OLED设备的光检测功能被应用于借助于携带命令信息的控制光信号从远程位置向所述灯具发送光设置命令。所述控制光信号具有能被所述灯具识别的并且使其准备好接收命令的报头部分，和随后的控制命令部分。

Description

灯具和控制灯具的方法

技术领域

本发明涉及照明系统，更特别地，涉及一种包括可借助于灯具(luminaire)的光照远程控制的OLED设备(即有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode)设备)的灯具以及一种控制灯具的方法。

背景技术

认识到除了它的发光模式(light emitting mode)外，LED还可被设置为光感测模式(light sensing mode)，在该模式下它感测(sense)入射光，并通过生成电流进行响应。该功能被应用于照明应用，用以远程控制灯具开/关。主要地，它要采取的一切操作是周期地在短时间间隔期间将LED设置在光感测模式中，并在这段时间间隔期间执行由该LED生成的电流的阈值检测。通过照亮该LED，将检测到超过该阈值的电流，如果该LED是关着的，它将被打开。通过第二次照亮该LED，它将被关闭，等等。

对于方便的提供例如调光、颜色可调谐性等的更复杂的可能性的用户交互，简单的开/关切换是不够的。现有的解决方案使用例如基于RF的远程控制，其具有集成在灯具中的接收器结构和具有增强的功能的驱动器。一个近来的例子是飞利浦的“LivingColors LED灯”。

然而，由于用于照明应用的OLED可以制造成具有极端的属性，例如特别小的厚度或透明度，因此可获得许多新的和独特的应用，这使得上述接收机结构不方便或者甚至妨碍了一些应用。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种灯具和一种控制灯具的方法，该方法减轻了现有技术的上述缺点并提供灯具的复杂的遥控。

该目的通过如在权利要求1中限定的根据本发明的灯具和如权利要求7中限定的根据本发明的方法而达到。

本发明基于见解：借助于OLED可以生成和检测携带了若干不同控制命令其中之一的光控制信号。

因此，根据本发明的一个方面，提供了一种灯具，该灯具包括OLED、与该OLED相连接的光设置设备和与该OLED相连接的模式转换单元。该OLED具有发光模式和光感测模式，其中光设置设备包括控制命令取回器(retriever)和OLED控制器。该灯具被设置成借助于处于所述光感测模式的OLED感测远程发射的控制光信号，其中所述控制光信号包括报头部分和跟随所述报头部分的控制命令部分。所述控制命令取回器被设置成识别所述报头部分并取回(retrieve)所述控制命令，并且所述OLED控制器被设置成根据所述控制命令来控制所述OLED。

因此，通过提供控制光信号，将OLED用作单个传感器(sensor)，同时也将其用作光发射器是可能的。报头标识重要的控制信息即将到来并且提醒命令取回器取回该控制信息。

根据灯具的一个实施例，如权利要求2所限定，所述控制命令由表示为信号电平(level)的若干比特的数据组成。这使得简单的电平检测能够作为用于确定接收到什么命令的一种方式。

根据灯具的一个实施例，如权利要求3所限定，报头部分不仅用来单纯地识别光控制信号，还用来校准控制命令取回器以便确保信号电平将被正确地识别。

根据灯具的一个实施例，如权利要求4所限定，所述报头部分还被附加地用于同步目的。

根据灯具的一个实施例，如权利要求5所限定，该灯具有益地具有感测处于光感测模式的OLED的输出电流的电流传感器。

根据灯具的一个实施例，如权利要求6所限定，OLED重复地在发光模式和光感测模式间转换，从而便于光控制信号的识别。

根据本发明的另一个方面，如权利要求7所限定，提供了一种控制灯具的方法，该灯具包括OLED，该方法包括：

-交替地将OLED设置为发光模式和光感测模式；

-当OLED处于光感测模式时：

-感测远程发射的控制光信号，该控制光信号包括报头部分和跟随该报头部分的控制命令部分；

-识别所述报头部分；和

-从所述控制命令部分取回控制命令；和

-当OLED处于发光模式时：

-根据所述控制命令控制该OLED。

上述关于灯具所说的对于该方法及其实施例同样正确。

参考下述实施例，本发明的这些和其他方面、特征和优点将变得清楚明白并且得以阐述。

附图说明

现在将参考附图更详细地描述本发明，其中：

图1是根据本发明的灯具的一个实施例的示意框图；

图2是可与所述灯具一起使用的远程控制器的一个实施例的示意性框图；

图3是根据本发明的用于控制灯具的方法的一个实施例的流程图；

图4-6是图示在根据发明照明系统的不同实施例中涉及的信号形态的时序图。

具体实施方式

参考图1和2，示出了分别包括灯具100和远程控制设备的实施例的照明系统的实施例。灯具100包括OLED设备102、包括控制命令取回器104的光设置设备以及OLED控制器110。该OLED设备包括至少一个OLED。控制命令取回器104包括与OLED设备102的输出端相连接的电流传感器106和与该电流传感器106的输出端以及OLED控制器110的输入端相连接的命令检测器108。OLED控制器进一步与OLED设备102的输入端相连接。该灯具进一步包括与OLED控制器110的输入端相连接的模式转换电路112、与OLED控制器110的另一个输入端相连接的复位脉冲单元114和与模式转换单元112的输入端、复位脉冲单元114的输入端以及命令检测器108的输入端相连接的频率发生器116。

如图2所示，遥控设备200的一个实施例包括控制光信号发生器202、与控制光信号发生器202的输出端相连接的发射器单元204、与控制光信号发生器202的第一输入端相连接的用户接口206、与控制光信号发生器202的第二输入端相连接的存储器208和与控制光信号发生器202的第三输入端相连接的频率发生器210。发射器单元包括诸如具有合适准直光学器件(例如简单的透镜系统)以获得适度窄的光束(beam)的激光器或者发光二极管(LED)之类的光源。为了OLED设备102中好的吸收(absorption)和最终电流生成，所述光源的波长优选地在可见频谱的短波长/高能量侧，例如在400nm-450nm范围内(蓝色)。

灯具100如下操作，如图3的流程图所示。借助于模式转换电路112，OLED设备102被设置于发光模式和光感测模式其中之一，如该流程图的框301处所示。更特别地，在该实施例中，OLED设备102由OLED控制器110根据从模式转换单元112接收的输入信号在发光模式和光感测模式之间以预定的频率连续地转换。该频率又由频率发生器116生成，频率发生器116将频率信号馈送至模式转换电路112。

在发光模式下，OLED设备102根据由OLED控制器110施加的驱动功率所确定的其设置来发射光。在光感测模式下，驱动功率被切断，OLED设备102能够感测接收的光并生成对应于所接收光强度的电流。因此，在感测模式下，OLED设备102在框302处感测远程发射的控制光信号，即由远程控制设备200生成的控制光信号。使用上述的转换使得每次OLED设备102处于感测模式时，它检测至少部分控制光信号。如图4所示，该信号具有报头部分和跟随该报头部分的控制命令部分。在本照明系统中使用的这个和其它信号将在下文进行进一步的描述。然而至于该控制光信号，它由多个连续的比特组成。在该实施例中，报头部分由两个比特表示，命令部分由三个比特表示。每次OLED设备102被设置于感测模式时，它检测其中的一个比特。因此，在感测模式下要花费5个周期来检测整个控制光信号。每个比特是一个多电平比特，并且在这个特殊的实施例中，有4个不同的电平。控制光信号已经借助于控制光信号发生器202生成并且借助于发射器单元204发送，即发射。然后在框303处所接收的控制光信号的报头部分由控制命令取回器104识别。更特别地，电流传感器106感测所接收的信号在OLED设备102中感应的电流，并将该电流的电平与一组不同的预定电平中的一个相关联。然后该电流传感器将关于所选择的预定电平的信息转发给命令检测器108，命令检测器108被设置成将报头部分识别为两个比特即两个电平的特定组合。当命令检测器检测到报头部分时，在框304处它从控制命令部分取回控制命令。即，命令检测器108知道跟随两个报头比特的3个比特表示命令。取决于电平的组合，命令检测器108将3个比特组合与一组若干命令中的一个特定的命令相关联。为了便于识别操作，尤其是为命令检测器108提供时钟的频率发生器生成与远程控制设备200的频率发生器210相同的频率。下文将详细描述。

命令检测器108将关于命令的信息提供给OLED控制器110。在框305处，OLED控制器110根据该命令控制该OLED设备102。这意味着当OLED设备102再次被设置于发光模式时，OLED控制器110将驱动功率施加至OLED设备102，使得OLED设备的光输出对应于在远程控制设备200的用户接口206处接收的用户输入的意图。各种命令是可能的，例如增加强度、降低强度、开或者关以及在一组预定的照明方式中选择一种照明方式。

当用户向控制光信号发生器202输入命令时，它从存储器208取来关于关联的比特模式的信息。然后控制光信号发生器202生成那个模式并将该模式馈送至发射器单元204。

参考图4的时序图，在该实例中频率发生器生成50Hz的参考频率。OLED设备102以该频率在感测模式和发光模式间转换，如该图中的“感测”信号所示。“感测”信号以50Hz在高状态和低状态之间交替，即“感测”周期为20ms，每个状态的持续时间为10ms。当“感测”为低时，OLED设备由OLED控制器110供电，即供给驱动电流/多个驱动电流，并被设置于发光模式；而当“感测”为高时，向OLED设备102供给充分减少的电流或零电流，并且OLED处于感测模式。为了提高OLED设备102的灵敏度，复位脉冲单元114通过OLED控制器110向OLED设备102提供“复位”脉冲，该复位脉冲在“感测”为高时在每个周期的刚开始使OLED设备102短暂地短路。

控制光信号与“感测”信号同步。在“感测”周期期间，控制光信号“控制光”的一个比特由OLED设备102接收。即，OLED设备102在控制光信号的每个比特期间连续地操作于感测模式和发光模式。在“感测”周期的第一半期间，即当“感测”为高时，感应的电流上升到大体上恒定的电平。然而，从“复位”结束直到电流达到它的最大值有一个上升时间，如图4时序图中的“电流”所示，这不得不考虑。因此，实际的测量，即由命令检测器108执行的检测，在“感测”的高状态持续时间的后半期间执行。这由该时序图中的“检测.时间间隔”所示。在该实施例中，对于控制光信号有4个可能的电平，从而对于感应的电流也有4个可能的电平。这提供了64个不同的命令或码。然而，并没有预定何时将发送控制光信号，这由用户需求来掌控。因此，报头部分被用于标识或同步目的。当命令检测器108检测到特定的和预定的两个连续比特电平的组合时，它知道其后紧跟着的3个比特将代表命令。例如，控制光信号的标识可以是具有最高电平的第一比特，具有最低电平的第二比特跟随其后。这将排除将可获得的不同命令数减少至56的命令比特电平的一些组合，这对于照明系统的相当高级的功能来说是足够的。

附加地或者可选地，报头比特可被用于校准目的。可发生偏移操作条件(shifting operational condition)，这将导致有关所检测电平的不确定性。当多个可能的电流电平被用于每个比特时，两个相邻电平之间的距离小。如果感应的电流偏移，该电平可能落在两个电平之间的中间或者与在远程控制设备200处生成的相比甚至更靠近另一个比特电平。因而，如果使用报头比特的电平来校准检测器电平的标度(scale)，则这种错误就可以得以避免或者至少得以最小化。

根据照明系统的另一个实施例，远程控制设备200和灯具100在频率上不同步。则控制光信号的比特可到达相对于检测时间间隔在时间上偏移的灯具100，如图5所示。这引起命令检测器108错误的电平检测，或者命令检测器108甚至可能检测不到报头部分。这可以通过重复传输偏移了与检测时间间隔相等的时间间隔(即感测信号周期的四分之一)的控制光信号来防止，如图6所示。应当注意在该图中偏移由大约处于控制光信号中间的较粗的线段表示。

在上文中已描述了如所附权利要求书中限定的根据本发明的灯具和方法的实施例。这些应当仅仅被视为非限制性的实例。如本领域技术人员理解的那样，在本发明的范围内很多修改和替换实施例都是可能的。

例如频率可在时间间隔内改变。太高的频率导致信号电平的检测中的不确定性，以及光生成的问题。太低的频率将导致OLED设备的光输出的调整太慢，这会让用户不耐烦。

进一步地可改变电平数和比特数等。

因此，如上所例示的，本发明涉及一种包括OLED设备的灯具，其中OLED设备的光检测功能被应用于借助于携带命令信息的控制光信号从远程位置向灯具发送光设置命令。控制光信号具有可被灯具识别并使其准备好接收命令的报头部分，以及随后的控制命令部分。

出于本申请的目的、特别地关于附加的权利要求书，应当注意，单词“包括”并不排除其他元件或步骤，单词“一”或“一个”并不排除多个，这本身对于本领域技术人员而言是清楚明白的。

Claims (13)

1.一种灯具，其包括OLED、与所述OLED相连接的光设置设备和与所述OLED相连接的模式转换单元，其中所述OLED具有发光模式和光感测模式，其中所述光设置设备包括控制命令取回器和OLED控制器，其中所述灯具被设置成借助于处于所述光感测模式的所述OLED感测远程发射的控制光信号，所述控制光信号包括报头部分和跟随所述报头部分的控制命令部分，其中所述控制命令取回器被设置成识别所述报头部分并取回所述控制命令，并且其中所述OLED控制器被设置成根据所述控制命令来控制所述OLED。

2.根据权利要求1的灯具，其中所述控制命令基于信号电平来定义，并且由若干比特的数据组成。

3.根据权利要求2的灯具，其中所述报头部分由多个电平校准比特组成。

4.根据权利要求2或3的灯具，其中所述报头部分由多个同步比特组成。

5.根据权利要求1-3中任意一项的灯具，其中所述控制命令取回器包括感测处于所述光感测模式的所述OLED的输出电流的电流传感器。

6.根据权利要求1-3中任意一项的灯具，其中所述模式转换单元被设置成在所述发光模式和所述光感测模式之间转换所述OLED。

7.一种控制灯具的方法，所述灯具包括OLED，该方法包括：

-交替地将所述OLED设置为发光模式和光感测模式；

-当所述OLED处于所述光感测模式时：

-感测远程发射的控制光信号，该控制光信号包括报头部分和跟随所述报头部分的控制命令部分；

-识别所述报头部分；和

-从所述控制命令部分取回控制命令；

和

-当所述OLED处于所述发光模式时：

-根据所述控制命令控制所述OLED。

8.根据权利要求7的方法，其中所述感测远程发射的控制光信号包括感测信号电平，并且一旦感测到多个连续信号电平的预定组合便确定已接收到报头部分。

9.根据权利要求8的方法，其中所述感测远程发射的控制信号包括借助于所述多个连续信号电平来校准控制命令的取回。

10.根据权利要求7至9中任意一项的方法，其中所述光感测模式持续预定持续时间并且同时进行重复，并且其中该方法进一步包括使用空闲周期重复所述控制光信号，所述空闲周期的持续时间对应于所述光感测模式的持续时间的一小部分。

11.根据权利要求7至9中任意一项的方法，包括在所述发光模式和所述光感测模式之间转换。

12.一种照明系统，其包括至少一个根据权利要求1的灯具，和被设置成生成并发射所述远程发射的控制光信号的远程控制设备。

13.根据权利要求12的照明系统，其中所述远程控制设备包括控制光信号发生器、与所述控制光信号发生器相连接的发射器单元和与所述控制光信号发生器相连接的用户接口。

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