CN102656403B - 照明装置以及控制照明装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种照明装置(10)，其包括设置在三维主体(12)的表面(20)中的多个定向光源(22)及用于控制该照明装置(10)的操作状态的控制器(28)。该控制器(28)包括三维触敏表面(24)。该触敏表面(24)上的每一点被分配至主体表面(20)的位置，使得在该主体表面(20)的位置处的至少一个光源(22)的操作状态可通过触碰该触敏表面(24)上的分配至该位置的点而改变。用于控制照明装置(10)的相应方法包括以下步骤：探测在三维触敏表面(24)上的点(38)处的触碰并且改变至少一个光源(22)的操作状态，所述至少一个光源位于主体表面(20)的一位置处，所述位置分配至触敏表面(24)上的触点(38)。

Description

照明装置以及控制照明装置的方法

技术领域

本发明涉及一种包括设置在三维主体的表面中的多个定向光源的照明装置，以及涉及用于控制这种照明装置的方法。

背景技术

已知照明装置具有多种设计，它们配备有许多光源以照亮房间并产生舒适的氛围。不同种类的光源可被提供用于不同的任务。例如，照明装置可包括用作阅读灯的一个或多个定向光源和/或产生环境光以照亮房间的另一光源。可通过对应的控制装置独立地控制照明装置的这些不同光源。

在多数情况下，用于这类照明装置的控制装置提供具有接通/断开开关或调暗/调亮装置的简单构造以改变不同光源的光强度。随着光源数目的增加，控制装置的构造必然变得更复杂，从而使得如期望般控制照明装置变得较为困难，尤其是在光源的操作状态的额外参数（例如，色彩、色调及饱和度）应当被控制时。将多种照明功能并入到照明装置中，如各种任务灯和用于产生氛围的灯的整合，几乎必然伴随着控制复杂性的增加。然而，期望容易地控制整合到照明装置中的任务灯的方向。在LED作为定向光源的情形下尤为如此，在该情形提供多种功能以改变这些灯条件。

另一方面，用户友好度是在消费者市场中的重要性不断增加的一项。特别在针对老年人的年长者市场中，提供可依直观方式容易地控制的产品是极其重要的。甚至在欲讨论中的装置的许多复杂功能被控制时，用于控制此类产品的用户界面应基于简单的概念。已知的照明装置不能满足这些需求，因为随着光源、可能的照明方向及操作参数的数目的增加，控制器的使用变得复杂。美国专利申请US 2005213317A1公开了一种利用接触传感器开关LED的闪光灯。

因此，本发明的一个目的是提供一种在其中可通过简单的用户界面来控制大量功能的照明装置，该简单的用户界面能够以直观的方式实现照明装置的照明功能的控制。另一目的在于：针对所描述种类的照明装置，尤其是包括用于不同目的的多种照明功能的照明装置，产生一种简单而直观的控制方法。

发明内容

通过一种照明装置实现上述目的，该照明装置包括设置在三维主体的表面中的多个定向光源以及用于手动地控制该照明装置的操作状态的控制器，所述控制器包括三维触敏表面，该触敏表面上的每一点被分配至主体表面上的位置，从而使得在该主体表面的位置处的至少一个光源的操作状态可通过触碰该触敏表面上的被分配至此位置的点而改变。

该三维触敏表面表示用以依非常直观的方式控制照明装置的不同功能的用户界面。例如，用户可通过触碰该触敏表面上的对应点来简单地选择接通一个光源。通过选择相应的光源，用户也根据该光源的位置而选择光发射的方向。例如，通过将许多LED设置为指向不同方向的定向光源，覆盖该三维主体的表面的大量光源提供多种照明可能性。用户可容易地选择不同的照明功能，例如，不同种类的任务灯或用于产生不同氛围的环境照明。除了接通或断开外，在该触敏表面的帮助下亦可控制相应的光源的其他操作参数。例如，光强度可与触碰的持续时间一起增加。可通过触碰该触敏表面的不同方式来控制光源的其它光属性，其中该控制器能够识别这些触碰方式并相应地控制光源。

同从传统照明装置已知的多个开关或类似物相比，对应于光源位于其中的三维主体的表面的三维触敏表面的提供代表了更加直观的用户界面。触敏表面还可在减小移动性的情况下被老年人控制，使得根据本发明的照明装置的用户友好度得到提高。

根据本发明的一个优选实施例，触敏表面是半透明的且覆盖光源位于其中的主体表面，所述触敏表面的每一个触点直接位于其所分配到的该主体表面的位置上。

这是一个更直观的方式，其中可将触敏表面的触点直接设置在它们的要被控制的光源的分配位置上。用户可通过简单地触碰相应位置处的照明装置的表面来控制一个光源的功能。通过提供半透明的触敏表面，光发射不受用户界面影响。

根据另一个优选实施例，控制器被配置成探测触敏表面上的触碰的持续时间，并且根据所探测到的持续时间改变至少一个光源的操作状态。

在另一个优选实施例中，控制器被配置成探测触敏表面上的触碰的序列，并且根据所探测到的序列改变至少一个光源的操作状态。

此种序列可包括通过无触碰时间间隔分隔开的具有不同持续时间的许多触碰。正如一个示例，包括在这种触碰序列中的每个触碰可对应于光源的一个照明步骤，所述光源在多个分离步骤中逐渐照亮。

根据另一个优选实施例，控制器被配置成改变一组照明光源的尺寸，所述光源位于被分配到触敏表面的触点的位置处。

例如，伴随触碰的持续时间的不断增加，包含于位于主体表面的对应位置处的一组中的光源数目增加，从而增加了该位置处的照明装置的照明。

优选地，控制器被配置成改变至少一个光源的至少一个属性，所述属性包括强度、色彩、色调及饱和度其中的一个。

根据另一个优选实施例，所述定向光源被提供为指向不同方向的LED。

一种根据本发明用来控制包括设置在三维主体的表面中的多个定向光源的照明装置的方法，其包括下列步骤：在三维触敏表面上的触点处探测，并且改变在分配到所述触敏表面上的触点的该主体表面的位置处的至少一个光源的操作状态。

根据此方法的一个优选实施例，触敏表面是半透明的且覆盖光源位于其中的主体表面。

根据一个优选实施例，此方法包括探测触敏表面上的触碰的持续时间，并且根据所探测到的持续时间改变至少一个光源的操作状态。

优选地，此方法包括探测触敏表面上的触碰的序列，以及根据所探测到的序列改变至少一个光源的操作状态。

根据另一个优选实施例，根据本发明的方法包括改变一组照明光源的尺寸，所述光源位于被分配到触敏表面上的触点的位置处。

根据另一个优选实施例，此方法进一步包括改变所述至少一个光源的至少一个属性，所述属性包括强度、色彩、色调及饱和度中的至少一个。

自下文中提供的详细描述，本发明的其它方面和益处将显而易见。应当了解，虽然详细描述和特定示例指示本发明的示例性实施例，但其目的仅旨在阐释而非限定本发明的范围。

附图说明

上述提及的本发明的特征、方面以及优势将通过以下的参考附图的描述得到更好的理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的示意图，并且

图2是包含于根据图1所示的照明装置中的光源的驱动电路的示意图。

具体实施方式

图1所示的照明装置10基本上包括两个主体部分，即球体12以及支撑球体12的基座14。基座14作为支架用于将照明装置10放置于房间中的平坦地面上。基座14在其底部包括平坦搁置表面16。电力电缆18自基座14通向电力连接器（未示出）以便与电源连接。

球体12的球面20被若干LED覆盖，若干LED的其中之一在图1中通过参考标记22标识。LED并排布置以便从照明装置10以不同方向发光。可能的是，邻近的LED 22指向相同方向或几乎相同方向。然而，存在指向不同方向的至少多个LED 22群组，使得光可自照明装置10的球体12发射以便照亮围绕照明装置10的房间的不同部分。

每一个LED 22可通过位于照明装置10的基座14内或球体12中的控制器寻址以便被接通或断开。控制器能够根据用户在用户界面中的输入来寻址单个LED 22或LED 22群组，这将在下文中进行描述。

用户界面被提供为触敏表面24，其覆盖球体12的表面20中的LED 22阵列。也就是说，触敏表面24具有对应于球体12的三维球面形状。触敏表面24是半透明的，从而使得自LED 22发出的光可无实质损耗地通过该触敏表面24。触敏表面24的工作原理是公知的。例如，触敏表面24可以是由两层而构成的电阻式触敏面板，上述两层被间隙分隔开。当将所述两层一起按压时，所述层在触点处变成连接，并且所述面板形成具有连接输出的一对分压器。这被记录为触碰事件，其被传递到照明装置10内部的控制器以用于进一步处理。被实现在照明装置10中的触敏表面24的其它示例为基于表面声波(SAW)技术、电容性面板、声脉冲识别或其它的触敏面板。像这样的三维触敏表面24的操作原理并非本发明的部分。如果触敏表面24上的触点可被定位以便通过控制器进行进一步处理，则在本发明的范围内可使用任何触敏表面24。

作为一个实施例，LED 22可嵌入于玻璃层中，该玻璃层形成作为三维主体的球体12的表面20。表面20的玻璃层可被形成触敏表面24的层所涂覆。

位于触敏表面24上的每个点被分配到主体表面20的位置，即分配到主体表面20的直接位于相应的触点之下的位置。当用户的手指或类似物触碰该触敏表面24上的触点时，位于表面20的分配位置处的LED 22的操作状态被改变。例如，可通过在直接位于相应的LED 22之上的触点处触碰所述触敏表面24来接通或断开位于该主体表面20的位置处的LED 22，所述触点被分配至LED 22 的所述位置。实际上，控制器探测触敏表面24上的触点并且将该触点分配至主体表面20的位置。接着，位于该位置处的对应LED 22改变其操作状态。

通过触碰触敏表面24来改变LED 22的其它操作状态可包括由LED发出的光强度、其色彩、色调及饱和度。可提供若干方法来区分LED 22的不同种类的控制。例如，控制器可被配置成探测触敏表面24上的触碰的持续时间以及根据探测到的持续时间改变LED 22的操作状态。一个典型的示例可以是随着触碰的持续时间的增加而增加由 LED 22发射的光强度。另一示例是提供能够探测触敏表面24上的触碰序列的控制器。于触敏表面24上的一个触点上轻敲多次可逐步增加由对应的LED 22发射的强度，该触点上的每一次轻敲对应于一个强度阶。

控制嵌入于球体12的表面20中的LED 22的操作状态的另一可能性在于不仅控制被分配至触敏表面24上的触点的位置处的一个LED 22，而且控制位于被分配至所述触点的位置处的LED 22群组的操作状态。例如，在一个触点处触碰触敏表面24可改变以直接位于该触碰点之下的LED 22为中心的LED 22群组的操作状态。控制器可被编程以增加位于被分配至该触敏表面24上的触点的位置处的照明LED 22群组的大小。在此情形下，用户可以以极短的时段触碰该触敏表面24一次以便仅点亮直接位于被分配的位置处的一个LED 22。当用户触碰该触点达较长时段时，位于触点周围的其它LED 22也被照亮。照明LED群组的尺寸也可通过在所需触点处的用户的触碰序列来得到改变，从而逐步增加照明LED 22群组的尺寸。

图1示意性地示出了这种LED 22群组的三个示例。在球体12的表面20上的右上区域中，七个LED 22的群组26被标记，其可通过触碰直接位于该群组26的中心LED 22的位置上的触点进行照亮。如上所述，控制器可被编程以便通过增加围绕该群组26的邻近LED 22来扩大该LED 22群组26，使得球体12的表面20上的较大区域被照亮。在球体12的表面20的较低部分中示出了这种较大群组27的一个示例，该较大群组27包括十九个LED 22。

可在球体12的表面20的不同位置处同时照亮不同的LED 22或LED 22群组，用于在不同位置处照亮球体12。LED 22或LED 22群组形成光锥作为自该球体12径向定向的任务光。例如，该照明LED 22或LED 22群组可用作一个用户的阅读灯。为提供额外的阅读灯，可触碰该触敏表面24上的不同点来照亮另一个LED 22群组。因为在球体12的表面中嵌有大量LED 22，所以存在很多变化以提供不同的照明情境。

额外的用户装置，例如遥控器可被配置以辅助触敏表面24。例如，可使用额外的用户界面来改变LED 22的操作参数，其难以仅通过触敏表面24进行控制。这种用户装置也可被控制以接通或断开整个照明装置10以使其与电源连接或自电源断开连接。

图2 示出了用于寻址嵌入于表面20中的不同LED 22的电路的一个示例。

在此图中，为了简单起见，将表面20的小切块示意性地示出为平坦表面。事实上，该切块具有略微凸出的形状，因为其是球面20的一部分。LED 22嵌入于形成表面20的玻璃材料中。图2仅示出了四个LED 22，然而可通过一个单一控制器控制较大数目的LED 22。

控制器28被配置以产生电流控制信号来控制电流源30的操作，例如来设定不同的LED 22的光输出。LED 22被设置成串联结构，每个LED 22被围绕相应的LED 22形成电流旁路的开关32控制。当开关32闭合，来自于电流源30的电流不通过LED 22并且该LED 22被切断。开关32可以被提供为晶体管。

控制器28产生开关控制信号以控制相应的开关32，从而单独地控制对应LED 22的光输出。此外，控制器28产生电流控制信号以控制电流源30的操作。除了在接通/断开照明状态之间简单地切换LED 22之外，开关32也可被控制通过足够快地切换它们的供电（例如，大于25Hz）以应用接通/断开占空比来调暗LED 22的光输出。

触敏表面24的两个层34和36覆盖球体12的主体表面20。上述层34和36被狭窄间隙（图2未示出）分隔开。当在触点处按压触敏表面24时，层34与层36连接，如分压器般工作以改变通过导电层的电流。此触碰事件被探测并且被控制器28记录，使得触敏表面24上的触点被定位并且被分配至直接位于该触点之下的LED 22的位置。

例如，当用户在由参考标记38标识的点处触碰该触敏表面24时，此触点38的位置被控制器记录并且被分配到直接定位于该触点38之下的LED 22，在此情形下，该LED 22为图2所示的LED 22行中的左边的LED 22。

也就是说，控制器28能够将每一个触点38分配至其中定位有LED 22的表面20内的对应位置。根据控制器28的程序设计，该控制器28能够通过操作对应的开关32来照亮对应的LED 22。

值得注意的是，如图2所示的电路仅代表控制位于表面20中的LED 22的简化形式。可提供更复杂的电路来改变除简单地接通或断开上述LED 22之外的LED 22的其它操作状态，例如改变LED 22的照明或任何其他照明参数。

以上描述旨在仅阐释本发明而不应当解释为将所附的权利要求限定于任意特定实施例或实施例群组。虽然已参考本发明的特定示例性实施例详细描述了本发明，但是在不偏离如权利要求中所阐述的本发明精神和范围的情况下，可对本发明进行不同的修改和改变。相应地，以说明性的方式看待说明书和附图并且说明书和附图不旨在限定权利要求的范围。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。权利要求中的任何参考标记不应当解释为对所述范围的限定。

Claims (13)

1. 一种照明装置(10)，其包括：

设置在三维主体（12）的表面（20）中的多个定向光源（22）；以及

控制器（28），其用于手动地控制该照明装置（10）的操作状态，

其特征在于，所述控制器（28）包括三维触敏表面（24），

该触敏表面（24）上的每一点被分配到主体表面（20）的一位置，使得在该主体表面（20）的位置处的至少一个光源（22）的操作状态可通过触碰该触敏表面（24）上的分配给该位置的点而改变。

2. 如权利要求1所述的照明装置，其中所述触敏表面（24）是半透明的且覆盖在其中定位有光源（22）的主体表面（20），

所述触敏表面（24）的每一触点（38）被直接位于其被分配到的主体表面（20）的位置上。

3. 如权利要求1或2所述的照明装置，其中所述控制器（28）被配置成探测触敏表面（24）上的触碰的持续时间，并且根据所探测到的持续时间改变至少一个光源（22）的操作状态。

4. 如权利要求1或2所述的照明装置，其中所述控制器（28）被配置成探测触敏表面（24）上的触碰序列，并且

根据探测到的序列改变至少一个光源（22）的操作状态。

5. 如权利要求1或2所述的照明装置，其中所述控制器被配置成改变位于被分配到触敏表面（24）上的触点（38）的位置处的照明光源（22）群组（26，27）的大小。

6. 如权利要求1或2所述的照明装置，其中所述控制器（28）被配置成改变所述至少一个光源（22）的至少其中一个属性，所述属性包括强度、色彩、色调及饱和度的至少其中一个。

7. 如权利要求1或2所述的照明装置，其中所述定向光源（22）被提供为指向不同方向的LED。

8. 用于控制照明装置（10）的方法，该照明装置（10）包括设置在三维主体（12）的表面（20）中的多个定向光源(22)，所述方法包括以下步骤：

探测三维触敏表面（24）上的点（38）的触碰；以及

改变在分配至所述触敏表面（24）上的触点（38）的主体表面（20）的位置处的至少一个光源（22）的操作状态。

9. 如权利要求8所述的方法，其中所述触敏表面（24）是半透明的且覆盖在其中定位有光源（22）的主体表面（20）。

10. 如权利要求8或9所述的方法，其进一步包括：

探测该触敏表面（24）上的触碰的持续时间；以及

根据所探测的持续时间改变至少一个光源（22）的操作状态。

11. 如权利要求8或9所述的方法，其进一步包括：

探测该触敏表面（24）上的触碰的序列；以及

根据所探测到的序列改变至少一个光源（22）的操作状态。

12. 如权利要求8或9所述的方法，其进一步包括：

改变位于分配至触敏表面（24）上的触点的位置处的照明光源（22）群组的大小。

13. 如权利要求8或9所述的方法，其进一步包括：

改变所述至少一个光源（22）的至少其中一个属性，所述属性包括强度、色彩、色调及饱和度的至少其中一个。

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