CN105042345B - 包括非接触式控制装置的便携式灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括非接触式控制装置的便携式灯。一种具有光功率控制的便携式灯，例如头灯，所述便携式灯包括：‑电源模块，其用于给一个或多个光源供电；‑第一接近检测器，其用于检测沿着第一轴线X‑X’的一个方向或另一方向靠近灯的例如手指的物体；‑控制模块，其用于接收由所述第一接近检测器生成的信息，所述控制模块配置成根据所述物体的运动方向生成用于接通、断开、或调节光功率的强度水平的控制信息。

Description

包括非接触式控制装置的便携式灯
技术领域
本发明涉及便携式电灯领域，特别地涉及一种装备有光束亮度的非接触式控制的头灯。
背景技术
已知有相当多的有效技术来控制常规的电气装置(例如落地灯)的操作。但是这些常规技术并非适当地适于控制通常通过按钮或旋转开关来控制的便携式灯(例如头灯)。
然而，需要改进头灯的人体工程学，这也正是本发明的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种便携式灯，例如具有改进的用户界面的头灯，该用户界面不仅允许控制灯的通电或断电，而且允许控制它的亮度。
本发明的另一目的是提供一种头灯，该头灯尤其紧凑的且没有任何手动开关，尽管如此，其允许控制和调节光通量。
本发明的另一目的是提供一种头灯的无接触式控制，其配备有有效的机构来避免不需要的接通/断开。
最后，本发明的第四个目的是获得用于控制头灯的通电、头灯的断电以及由头灯产生的光的亮度、甚至它的漫射能力的方法。
这些目的和其他目的是由具有光功率控制的便携式灯来实现，其包括：
-用于给一个或多个光源供电的电源模块；
-第一接近检测器，其用于检测靠近该灯的物体(例如，手指)；
-控制模块，其接收由所述第一接近检测器生成的信息，所述控制模块配置成检测所述对象沿着第一轴线(X-X’)的运动方向(正向或负向)，且用于从这种信息得出控制接通、断开或调节光功率的强度。
优选地，为了确定是否增加或减少光通量的强度水平，控制模块利用了该对象的移动方向，其中用户可以将该灯放置在他的头上，而无须注意该灯的定位的有利的一面。
在一个特定的实施方式中，便携式灯、所有的接近检测器位于所述光源的一侧处的同一轴线X-X’上。
优选地，第一接近检测器分别包括天线，所述天线配置成当物体接近于所述检测器时改变振荡器的振荡频率。可替选地，该第一接近检测器可以基于配置用于检测接近于所述灯的物体的接近的超声传感器。
在一个特定的实施方式中，该灯包括：
-第一接近检测器，其配置用于检测和区分沿着第一水平轴线X-X’的左-右运动或右-左运动；
-第二接近检测器，其配置用于检测和区分沿着基本上竖直的第二轴线Y-Y’的上-下运动或下-上运动。
在一个特定的实施方式中，该灯包括位于光源前方的光电装置，例如提供透明度/不透明度的电气控制的光电漫射元件，以及第二接近检测器配置用于控制光束的漫射。
优选地，聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC)元件执行光束的漫射控制，其中该PDLC元件被所述控制模块根据由检测物体沿着所述轴线Y-Y’运动的所述第二接近检测器生成的信息来控制。
本发明还获得了用于控制便携式灯的方法，该方法包括以下步骤：
-检测左/右类型的第一接近运动或右/左类型的第一接近运动并控制所述灯的接通；
-启动计数器，以建立用于允许调节光束强度的时间窗，所述时间窗在预定持续时间期间是打开的；
-在所述时间窗的打开期间检测第二接近运动；
-当第二接近运动的方向与第一接近运动的方向相同时，增加该灯的光强度；
-当所述第二接近运动的方向与所述第一接近运动的方向相反时，减少该灯的光强度；
-针对在关闭所述时间窗后检测到的任何接近运动而断开该灯。
本发明特别适合于实现头灯，不管该灯在用户头上位于哪一侧，其接通/断开可以被用户容易地控制。
附图说明
在阅读参考所附附图仅以非限制性的示例给出的说明和以下附图时，本发明的其他特征、目的和优点将很明显。
图1示出了根据本发明的紧凑头灯的实施方式的透视前视图。
图2示出了图1的灯的透视后视图，其突出用于给电池充电的USB端口。
图3示出了配备有通电/断电以及光通量的亮度的非接触式控制的便携式头灯的第一实施方式。
图4示出了头灯的第二实施方式，其中接近检测电路基于天线。
图5a示出了用于体现第二实施方式的接近检测器的电子电路的示例。
图5b示出了头灯的第三实施方式，其中接近检测器基于超声传感器。
图6a和图6b分别示出了沿着轴线XX’的接近检测装置的各自的天线的布置的两个示例。
图7示出了根据相互垂直的两个轴线XX’和YY’的天线的布置的另一示例，以便实现检测物体沿着两个垂直轴线的运动。
图8示出了用于控制配备有接近检测器的头灯的通电、亮度调节、以及断电的方法的实施方式。
图9示出了头灯的第四实施方式，其还包括光束漫射的非接触式控制。
图10示出了用于控制光功率和光束漫射的方法的实施方式。
具体实施方式
现在将描述便携式灯(例如头灯)的实施方式，其可以有利地包含有效的非接触式控制机构，该非接触式控制机构不仅允许摆脱传统的机械开关，而且还能够增强灯的稳健性和紧固性。
因此，可以实现尤其紧凑的头灯，例如图1中示出的，其刚刚大于它包含的通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)，如图2所示，且尤其用于给电池充电。
以下描述的实施方式主要涉及头灯。然而，很明显地是，本领域技术人员也可以容易地将本发明的原理适用于实现下文中描述的任何便携式灯和它们的控制机构。
图3示出了在图1和图2中示出的灯的第一实施方式的细节，并且该灯实现了对通电、断电、甚至调节光功率的非接触式控制。
如图所示，灯100包括与控制模块10相关联的电源模块20、和包括在合适的情况下具有它们自己的聚焦系统的一个或多个LED的光源30。为了简洁，在图3的示例中呈现了单个LED 31以及它的光学模块32。LED 31借助连接于电源模块20的导线33供电。该配置清晰地实现了相当紧凑的头灯结构。然而，在不是主要期望紧凑性的情况下，可以在同一光学聚焦系统内布置一组多个二极管或者甚至组合成多个光学系统，以增加灯的亮度或用于增大该头灯使用的可能性。特别地，可以考虑使用较大的多芯片型LED(Cree XLM2)，结合不太紧凑的光学系统以便实现更复杂的头灯结构。
在具体实施方式中，在控制模块10生成的控制信息或控制信号Vc的控制下，借助导线33执行LED二极管31的供电。
电源模块20具体包括常规地存在于LED灯中用于产生具有高强度的光束的所有组件，并且通常基于脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)，这为本领域技术人员所熟知，且与在D类音频电路中熟知的类似。该PWM调制通过控制信号Vc控制。通常来讲，将注意到，上面所提到的术语“信号”指的是用于控制电源模块20的电量(电流或电压)，特别地为用于给LED二极管31供电的PWM调制。然而这仅为一个特定的实施方式，可以用“控制信息”来替代“控制信号Vc”，例如逻辑信息，该逻辑信息可以存储在寄存器或存储器中，因此通过任何合适的方式传输至电源模块20以便控制光通量的亮度。在一个特定的实施方式中，甚至可以考虑到，控制模块10和电源模块20可以集成在单一模块中或集成电路中。
因此，本领域的技术人员将容易地理解，当涉及“控制信号Vc”时，同样会想到利用基于电控制变量(电流或电压)的实施方式以及通过传达给电源模块20的逻辑信息来执行控制的实施方式。出于该原因，以下将任意地讨论控制信号或控制信息。
一般来说，组成电源模块20的组件、开关和电路，例如双极型晶体管、场效应晶体管(FET)或金属氧化物半导体(MOS)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)为本领域技术人员所熟知，在该点上为了简洁将有意地缩短描述。类似地，读者可以参考PWM调制的各个方面的一般文献。
在图3示出的优选的实施方式中，控制模块10具有基于微处理器的构造，其包括借助常规的地址、数据和控制总线19与存储装置以及输入/输出(I/O)电路通信的处理器11，存储装置例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)12、闪速存储器13、只读存储器(ROM)或电可擦可编程存储器(EEPROM)等。图3示出了具有两个I/O电路(分别为14和15)的一个实施方式，当合适时其可以组合成单个电路，在一端用于连接(interface)接收控制信息Vc的电源模块20，在另一端连接一组n个接近检测器50-1至50-n(n大于或等于2)。
在一个特定实施方式中，头灯还包括USB端口(如图2所示)，其可以借助于位于控制模块10内的USB模块16访问，且其与地址、数据和控制总线19通信。该USB控制接口不仅可以用于给存在于头灯中的电池(例如，Li-离子电池)40充电，而且还可以用于允许在头灯内存储调节参数和配置文件(profile)的配置数据的交换。
通过这样，控制模块可以与数据处理系统通信以配置该头灯，该数据处理系统例如计算机、笔记本电脑、触摸板、个人助理甚至常规的智能手机。然而应当注意地是，该USB端口仅为可以用在头灯和计算机/触摸板/智能手机之间的多种通信可能性的示例性的示例。本领域技术人员也可以考虑使用任何其他通信装置，特别是无线通信装置(蓝牙、wifi等)。在一个特定实施方式中，头灯存储它自己的因特网协议(IP)地址以便允许例如借助专用的网络服务器而方便的配置。
这种通信特别对于交换配置信息(例如，“配置文件”)是特别有利的，该交换可以视情况而根据它的用户对它的预期用途用于将调节数据和设置存储在头灯的存储器中。特别地，配置数据可以被存储在头灯内以设定以下描述的控制方法的特定的个性化，且尤其是灯设置窗的参数。可替选地或附加地，该“配置文件”可以用于允许特定程序或操作模式的激活，包括允许灯亮度的自动控制的所谓的“反应”模式或“动态”模式，基于所选择的特定的配置文件而具有去激活(静态的)或激活(动态的)该调节的可能性。
通常来讲，接近检测器50-1至50-n允许检测物体的接近或邻近，例如接近于头灯的手指。每一接近检测电路产生表示该邻近的信息，该信息分别借助电路54-1至电路54-n传输至位于控制模块10内的输入/输出模块15。
因此，控制模块10接收由接近检测器50-1至50-n生成的一组数据/信息，该信息可通过基于存储在它的存储器中的程序代码的适当算法进行处理，以便从该信息中获得物体沿着第一轴线XX’的运动方向(尤其在图6a、图6b以及图7中示出)，以将该运动转变成有效的通电/断电控制指令或用于控制亮度水平的指令。
图4示出了头灯的第二实施方式，其中每一接近检测器例如接近检测器50-1(相应地50-2...50-n)基于连接于振荡电路52-1(相应地52-2...52-n)的天线51-1(相应地51-2...51-n)。接近天线51-1(相应地51-2...51-n)的手指或任何其他物体的存在具有降低振荡器52-1(相应地52-2...52-n)的振荡频率的效果，该降低由对应的传感器53-1(相应地53-2...53-n)检测到，然后传感器将相应的信息借助导线54-1(相应地54-2...54-n)传输至控制模块10。
为了说明，图5a特别地示出了接近检测器50-1的一个实际的实施方式，其可以用在图4示出的第二实施方式中。
可以看到天线51-1借助电容器101连接至施密特触发器类型的与非(NAND)门102的第一输入端，与非门102的第二输入端连接至表示逻辑电平“1”的Vcc电势。电阻器103连接在与非门102的第一输入端和它的输出端之间，使得元件101-103的组合实现了在由电阻器103的值和电容值101的乘积所确定的频率(例如，大约500000Hz)时的振荡电路。与非门102的输出端连接至分频器集成电路104的输入端以产生具有较低频率的方波信号(例如，大约几百赫兹)，该方波信号之后被传输至触发器电路105的时钟输入端(clock input，CK)，触发器电路105的D输入端连接至对应于逻辑电平“1”的Vcc电压。触发器105的Q输出端连接至电阻器106的第一端子和二极管109的阴极，二极管109的阳极连接至电阻器108的第一端子。电阻器108具有第二端子，该第二端子连接至电阻器106的第二端子且还连接至电容器107的第一端子和连接至锁存器105的重置输入端(重置)。最后，电容器107的第二端子接地。
锁存器105包括互补输出端，该互补输出端连接至与非门110的第一输入端，与非门110的第二输入端接收由分频器集成电路104的输出产生的时钟信号。
电路操作如下说明。分频器电路104在其输出端处生成具有大约几百赫兹的频率的方波，其中，当物体(例如，手指)接近于天线时该频率减小。
当电路104的输出产生上升沿时，存在于锁存器105的“D”输入端处的逻辑电平“1”被传输至输出端Q，由此引起通过串联连接的电阻器106而对电容器107充电。二极管109反向连接。当电容器107的电势达到触发器105的重置输入端的触发值时，触发器105重置为零，从而导致在Q输出端处的低逻辑电平且相应地在互补输出端处的“1”电平。此时，电容器107借助二极管109和其电阻值小于电阻器106的电阻值的电阻器108迅速地放电，以便准备在触发器105的时钟输入端处的下一个上升沿的处理。
总之，如本领域技术人员所熟知，时钟信号具有50/50的工作周期，在第一半周期期间具有高电平，而在另一半周期期间具有低电平。结果，在第一半周期期间，与非门110的第一输入端处于逻辑电平1。在电容器107充电期间，互补输出端Q处于低电平，从而与非门110的输出端保持高态。
组件的值被选择以防止在无物体接近于天线51-1且由此被检测的“正常情况”下在第一半周期期间锁存器105的重置，以至于与非门110的输出端恒定地处于高态。
相反，如果物体接近于天线51-1，则振荡频率在不改变工作周期的情况下趋于减小，这明显地增加了第一半周期的持续时间，在该持续时间期间CK输入时钟处于电平1。
如果频率足够地下降，这引起了在第一半周期期间重置触发器105的可能性。这引起了与非门110的切换，这将借助电路54-1产生用于注意头灯的控制模块10的警报信号。
如所见到的，触发器105和与非门110的组合实现了频率检测器，其允许当振荡频率足够地降低时生成逻辑信号。清晰可见，这仅为实施方式的特定示例，本领域技术人员可以改进和修改以适于多种需要。
而且，频率检测仅为一个可行的实施方式，图5b示出了第三实施方式，其包含了用于确定是否有实体接近于该灯的超声检测器，而这不需要任何机械接触。为此，基于压电式转换器的超声波发射器111产生超声波，该超声波在附近的物体上反射并可以由产生表示接收到的声音振动的电压的接收器112接收。由于这为本领域技术人员所熟知，超声检测器由此可以根据发送声波和接收由物体反射的回波之间的时间估算用于确定距物体或实体的距离。
因此，图5b中示出的特定检测电路113可以分析在接收器112的输出端处产生的信号，以便获得表示检测到的物体的信息，该信息之后可以借助导体54-1被传输至控制模块10。
明显地，图5b的实施方式也为特定的非限制性的示例，本领域技术人员可设想其他的实施方式，尤其基于检测磁场的变化或可变的电容器的值的改变等。
为了说明，图6a示出了由头灯100上的对应于同样数目(未示出)的接近检测器的一组三根天线51-1、51-2和51-3采取的一个可行的位置布置。明显地，图6a中示出的位置仅仅为了示出目的而给出，通常并未出现在市场上的最终产品上，因此，这示出了特别吸引人的美学设计。
在图6a的头灯中，因此可以看出三根天线相对于光源(在右侧)而布置在同一侧且在轴线XX’上对齐，允许检测物体(例如，手指)沿着该轴线XX'的运动。在实际中，为了实现对灯的稳健且有效的控制，控制模块10执行一组由处理器11实施的算法，以便实现分别地由每一接近检测器电路50-1、50-2、和50-3传输的信息的数据处理。在一个特定实施方式中，该处理将检查每一接近检测器产生的电信号的切换的合理性，包括出于是否验证该信息的目的检查该切换之间的延迟。由于天线等距地布置在同一轴线XX’上，因此该算法可以检查到图6a的灯100前方的手指运动引起由每一接近检测器传输的信号的完美的线性排序，那将验证由控制模块10中的处理器11实施的处理算法。
图6b示出了灯的另一实施方式，其示出了天线位于光源的每一侧的布置，其中两根天线51-1和天线51-2位于光源的左边而其他两根天线51-3和天线51-4位于光源的右边。
明显地，可以根据轴线来设想任何其他布置，需要区别物体/手指沿着该轴线的运动(例如，图6b中示意性示出的轴线YY’)。
因此，图7示出了在矩阵700(3×3定位点形成)中提供一组新的天线的另一示例，示出了两个轴线XX’和YY’互相垂直，以便允许区别物体沿着该两个轴线XX’和YY’的运动。
如图7所示，借助天线的布置执行的接近检测允许控制灯的接通和断开，其根据以下步骤：
-检测灯前方的物体/手指的第一接近运动，并识别左/右或右/左的运动类型，然后接通该灯；
-启动产生用于调节由灯产生的光的强度的时间窗的计数器；
-在所述调节窗期间，检测在灯前方运动的所述物体/手指的第二接近运动，
-比较第二运动的方向与第一运动的方向；以及
-当识别出第二运动与引起了灯的接通的第一运动具有相同的方向时，增大由灯产生的光的强度；
-当识别出第二运动与引起了灯的接通的第一运动具有相反的方向时，减小由灯产生的光的强度；
-响应于检测到在所述调节窗之后发生的所述物体/手指的任何接近运动而断开该灯。
为了示出由本发明提供的很多的可能性，图8示出了用于控制配备有接近传感器的头灯的通电、或调节由该灯产生的光或还控制它的断电的方法的实施方式的细节。
该方法开始于步骤801，其包括激活位于轴线XX’上的检测器。
之后，该方法进行步骤802的步骤，其中控制模块执行捕获/感测特别地位于轴线XX’上的检测器50-1至50-n产生的信息。
之后，在步骤803，该方法进行分析这些检测信息，以进行该信息的验证并最终确定该灯的前方的运动的存在以及实际的运动方向。如较早时所提到的，该验证通过各种检查来进行，例如由位于XX’的一系列三个直线相接的检测器所报告的可能性检测，并由此将进一步检测切换该振荡频率。明显地，用于核实和验证的多个算法是可行的，且可以由本领域技术人员自主决定。
之后，在步骤804中，该方法执行测试以确定是否已经检测到且验证从左到右的运动，在从左到右的运动的情况下，该方法继续到步骤811，否则进行到步骤805。
在步骤811中，该方法进行到接通该灯，且将该该灯初始化以将左右方向视为用于确定增大光强度的正方向的基准。
之后，在步骤812中，为了建立时间窗以允许用户调节由灯产生的光束的功率，该方法启动了计时器。
之后，该方法继续到步骤813，类似于前面的步骤802，其中控制模块10执行捕获/感测由接近检测器50-1至50-n给出的检测信息。
之后，该方法进行到步骤814(类似于步骤803)来检测和验证可能由检测器50-1至50-n检测到的接近运动的方向。
步骤815是测试，其设计成比较第二检测中识别的运动方向与在测试804期间确定且作为基准的运动方向。
因此，如果第二运动识别为从左到右的运动，然后该方法进行步骤816，否则进行步骤817。
在步骤816中，该方法进行到通过传输至电源电路20的指令或合适的控制信号Vc来增大灯的光强度。然后，该方法进行步骤819。
在步骤817中，该方法测试第二潜在的识别运动，且确定该运动是否为从右到左的运动，如果为从右到左的运动，则该方法进行步骤818，否则进行步骤819。
在步骤818中，控制模块10控制由灯产生的光强度的减小。之后，该方法继续步骤819。
如所见到的，由于上述步骤的有利的组合，物体/手指的运动的用于接通该灯的第一方向于是被用作用于确定光强度变化的正方向的基准。
结果对于用户具有显著的优势，在不注意灯是如何定位的情况下，用户不必担心可以固定在他的头部上的灯(尤其是在紧凑灯的情况下)的精确定位，同时保持了用户使用同样的“姿势”和手指运动来控制该灯的可能性。
因此，通过在左-右方向的手指运动用户控制灯的接通，且在继续进行相同的推进(sweeping)运动的情况下，可以增大光束的强度。当在相反方向上推进时，光减小了光束的功率。
因此，可以实现对灯的特别有效和人体工程学的控制，而不需要手动切换。
回到图8示出的方法中，可以看到的是，步骤819为确定它是否到达对应于步骤812中设置的时间窗的终止的计数的终点的测试。
如果不是它的计数的终点，则该方法返回到步骤813，由此允许用户继续通过合适的手指运动来调节该灯。
相反，在例如在30秒之后发生的时间窗的终止处，该方法继续步骤830，该步骤为允许用户断开该灯的最后步骤序列831-833的第一步骤。
如果步骤804的测试未显示出物体/手指从左到右的运动，则该方法继续步骤805，该步骤相反地为用于确定从右到左的反向运动是否被识别和验证的测试，在从右到左的反向运动的情况下，该方法进行步骤821，否则返回到步骤802。
通常，步骤821-829对应于前述的以前步骤811-819。
在步骤821中，该方法进行到接通该灯且将该该灯初始化，其中右-左运动作为基准以将来与沿着轴线XX’的潜在的新运动相比较。
在步骤822中，启动计数器，以建立用于允许调节光功率的时间窗。
之后，该方法进行到步骤823，其中控制模块10执行捕获由接近检测器50-1至50-n报告的信息。
之后，在步骤824中，该方法继续验证该信息，以便确定新的接近运动的发生，该新的接近运动的方向在步骤825中测试。
如果在步骤825中新的接近运动与从右到左的运动一致，则该方法继续步骤826，否则进行步骤827。
在步骤826中，控制模块10产生被传输至电源模块20的合适的控制信息或控制信号，以便增大或增加至由灯产生的光的预定分数(fraction)。之后该方法继续到步骤829。
在步骤827中，该方法确定该识别的运动是否为从左到右的运动，在为从左到右运动的情况下，该方法继续步骤828，否则进行步骤829。
在步骤828中，控制模块10产生用于减小灯的光强度的合适的控制信息或控制信号，然后该方法进行到步骤829。
如关于步骤819的之前的描述，步骤829为确定允许调节光功率的时间窗的终止的测试。事实上，如果计数结束，则该方法继续步骤830，否则方法返回到步骤823以允许用户继续调节灯的功率。
在后续的步骤830-833中，关闭用于设置参数的时间窗，因此任何新运动，无论是从左到右的运动还是在相反方向上的运动，将仅引起灯的断电，如通过下文描述的步骤序列所描述的。
更具体地，步骤830对应于控制单元10捕获由接近检测器50-1至50-n检测到的信息。
之后，在步骤831中，该信息被分析并验证以确定接近运动。
步骤832为确定接近运动的类型(或为右-左或为左-右)的测试，在何种情况下该方法继续到步骤833中的灯的断电。
图9示出了头灯的第四实施方式，其还包括光束的几何形状的非接触控制，尤其是光束的漫射系数的控制。
为了简化表示，类似于那些已经描述的组件的组件保留它们的附图标记。因此，图9的头灯仍包括电池40；具有处理器11的控制模块10，该处理器11借助地址/数据/控制总线与RAM存储器12、闪速存储器13以及输入电路/输出电流(I/O)14和15通信。
类似地，电源控制模块20允许借助导体33供电至光源30，尤其是LED 31或多个LED31。
灯包括产生光束的光源30，例如光源30通过一个或多个LED产生光束。光源30可以设置有用于提供第一准直器的主光学元件以便允许形成相对窄束。
可选地，如需要可以设置第二透镜32以提高光源的准直，因此视情况而增大窄束的几何形状。
灯还包括布置在光源前方的光电装置34，例如，允许电控制透明度/不透明度的光电漫射器，以便控制由LED产生的光束的几何形状。
优选地，光电装置34包括聚合物分散液晶(PDLC)，其为本领域技术人员所熟知基于液晶在聚合物基体内通过不均匀分散的特殊实施。
PDLC膜可以有利地替代玻璃，该玻璃通常布置在光源的前方且保护光源。PDLC膜包括用于接收控制信号的极化的两个电极35和36，该控制信号例如为在输入/输出模块I/O14的输出处产生的控制电势。这提供了特定窄光源和可以电控制以便产生各种形状的光束(从最窄光束(当PDLC膜完全透明时)到其中的光在所有方向上漫射的最大漫射，如图9所示)的光电漫射器PDLC的有利的组合。利用该特别有利的布置，因此，可以通过具有窄光束的单一光源产生多个可能的漫射角度。在显著地降低该灯的尺寸同时将提供这些新的特征，因为在最好的情况下，仅需要单个LED产生多种光束，其将同样产生完美的均匀的颜色。
在图9的实施方式中，示出了通过I/O电路15与控制模块10通信的两组不同的接近检测器的布置，分别是第一组由检测器50-x1和50-x2示出，以及第二组由检测器50-y1和50-y2示出，如图6b或如图7的灯中所示出的，该两组检测器实现了沿着两条垂直的轴线XX’和YY’的接近运动的检测。
第一组接近检测器(由检测器50-x1和50-x2示出)用于产生被控制模块10转发并处理的用于检测沿着轴线XX’的接近运动的信息和/或信号。
相反地，第二组接近检测器(由检测器50-y1和50-y2示出)旨在产生被控制模块10转发并处理的用于检测沿着与轴线XX’垂直的轴线YY'的接近运动的信息和/或信号。
这样，由于由接近检测器产生的信息的分析处理和适当的算法，控制模块10能够产生被电源模块20转发和处理的用于自动控制灯和/或电源灯的接通/断开控制信息或控制信号Vc。而且，控制模块10还能够产生传输至PDLC膜34的端子35和端子36的为了控制通过PDLC膜的光束的漫射的一组两个控制电压。
更具体地，漫射控制使得在端子35和端子36之间不存在任何电压的情况下，由PDLC膜34产生的漫射水平处于它的最大值，从而在所有方向上产生光线(如图9所示)。相反地，当控制模块10在两个端子35和端子36之间产生明显的电压时(大约几十伏特)，PDLC膜证明是完全地或几乎完全地透明，使得便携式灯最终仅仅产生窄光束。
因此，可以显著地改善具有复杂功能性的灯的控制。甚至通过包含如由本专利申请的申请人递交的专利申请WO2009/133309中描述的可电气控制的PDLC，可以修改本发明的教导以便于将它的原理应用到本领域中的熟知的所谓的“动态”灯或“反应”灯。
图10示出了用于控制光功率以及光束的漫射功率的方法的实施方式。
该方法开始于步骤901，其包括激活位于两个轴线XX’和YY’上的检测器。
之后该方法进行步骤902，其中控制模块10执行捕获由位于轴线XX’上的检测器50-x1、50-x2检测到的信息，而且执行捕获由位于轴线YY’上的检测器50-y1、50-y2生成的信息。
之后，在步骤903中该方法进行分析检测到的信息以便验证该检测的信息并最终确定灯前方的接近运动的存在以及该运动的实际方向。
在步骤904中，该方法执行测试来确定是否已经检测到且验证从左到右的运动，在从左到右的运动的情况下，该方法进行步骤911，否则该方法进行步骤905。
在步骤911中，该方法执行接通该灯并且将后者初始化，以便将左-右方向视为用于确定用来增大光强的方向的基准。
之后，在步骤912中，该方法启动计时器以便建立用于允许用户调节由灯产生的光束的功率的时间窗。
该方法之后进行步骤913，其中控制模块10执行捕获由接近检测器50-x1和接近检测器50-x2生成的信息。
之后，该方法继续步骤914，其包括识别和验证由检测器50-x1和检测器50-x2潜在检测到的接近运动。
步骤915为用于比较步骤914中的检测到的第二运动方向与步骤904中测试且作为基准的运动方向的测试。因此，如果第二运动被识别为从左到右的运动，则该方法继续步骤 916，否则进行步骤917。
在步骤916中，该方法通过合适的控制信息或控制信号Vc来增大灯的光强度，该控制信息或控制信号Vc然后被传输至电源模块20。之后，该方法进行步骤919。
在步骤917中，该方法执行测试作为潜在地识别的运动的第二运动，并且确定该运动是否是从右到左的运动，如果是从右到左的运动，则该方法继续步骤918，否则进行步骤 919。
在步骤918中，控制模块10执行由灯产生的光强度的减小。该方法之后继续步骤919。
步骤919为确定被控制模块10报告、分析和验证的信息是否可以识别和验证沿着与轴线XX’垂直的轴线YY'的运动的测试，如果是沿着轴线YY’的运动，则该运动用于改变灯的漫射水平(在步骤920中)。在实际中，当下-上运动被检测并验证时，可以决定进行漫射水平的预定增大。实际上，当用户将灯放置在他的/她的头部上(与方向XX’相反)时不期望在方向YY’上有误差，从而可以考虑将方向下-上视为用于确定灯的漫射水平的正增加的绝对基准。可以保持任何其他的机构。之后该方法继续步骤921。
如果沿着轴线YY’没有识别/验证出接近运动，则该方法进行步骤921，步骤921为确定它是否达到对应于在步骤912中建立的时间窗的关闭的计数的终点的测试。
如不是它的计数的终点，则该方法返回到步骤913，由此允许用户继续调节灯参数，包括灯功率和光束的漫射水平。
相反，例如在30秒之后如果时间窗关闭，则该方法继续步骤950，其为允许用户对灯断电的最后步骤序列950-954的第一步骤。
如果步骤904的测试不能显露出从左到右的接近运动，则该方法继续步骤905，相反地用于确定从右到左的运动是否被识别和验证，如果是从右到左的运动，则该方法进行到步骤931，否则返回至步骤902。
在步骤931中，该方法进行接通该灯且初始化该灯，其中，右-左运动被作为对应于光功率的正增加的基准方向。
在步骤932中，该方法进行起动计数器以便打开可以用于允许调节参数(包括光功率和漫射率)的时间窗。
之后该方法继续步骤933，其中控制模块10捕获由接近检测器50-x1和50-x2以及接近检测器50-y1和50-y2产生的信息。
然后在步骤934中，该方法继续验证该信息以便确定新的接近运动，其方向在步骤 935中测试。
在步骤935中，如果新的运动方向对应于从右到左的运动，则该方法进行步骤936，否则进行步骤937。
在步骤936中，控制模块10产生待被传输至电源模块20的合适的控制信息或控制信号，以便将光强度增大预定分数。该方法之后继续步骤939。
在步骤937中，该方法确定该识别的/验证的接近运动是否为从左到右的运动，如果是从左到右的运动，则该方法进行步骤938，否则进行步骤939。
在步骤938中，控制模块产生控制信息以减小灯的光强度，且该方法之后进行步骤939。
步骤939为确定由控制模块10报告、分析和验证的信息是否可以识别沿着与轴线XX’垂直的轴线YY’的接近运动的测试，如果是沿着轴线YY’的接近运动，则在步骤940中，该运动用于改变由PDLC产生的灯的漫射水平。如先前所述，当下-上运动被识别和验证时，可以进行到漫射系数的预定增大。该方法之后继续步骤941。
如果沿着轴线YY’未识别到运动，则该方法之后进行步骤941，步骤941为用于确定在步骤932中开始且对应于被建立的时间窗的计数器的终止的测试。
如果该计数结束，则该方法继续步骤950，否则该方法返回到允许用户继续调节灯的参数的步骤933。
在步骤950中，控制模块10执行捕获由接近检测器50-x1和50-x2以及接近检测器50-y1和50-y2产生的信息。
之后，在步骤951中，该信息被分析和验证以确定例如沿着轴线XX’的接近运动。
步骤952为确定右-左或左-右类型的接近运动是否被识别和验证的测试，在如果是右-左或左-右类型的接近运动，则该方法继续步骤953中的灯的断电。
从上述的不同示例中可以看出，因此可以实现对灯的相当特别复杂的控制，而不需要任何手动开关。由于由包括在控制模块10中的算法执行的多个阶段的分析和验证，例如，那些步骤903、步骤913、步骤934、步骤951等中的分析和验证，则获得了有限次数的不需要的接通/断开。
这也是由本发明所呈现的很大的优势。

Claims (12)

1.一种具有光功率的控制的便携式灯，包括：
-电源模块，所述电源模块用于给一个或多个光源供电；
-第一接近检测器，所述第一接近检测器用于检测沿着第一轴线X-X’的一个方向或另一方向靠近所述便携式灯的物体；
-控制模块，所述控制模块用于接收由所述第一接近检测器生成的信息，所述控制模块配置成根据所述物体的沿着所述第一轴线X-X’的运动方向生成用于接通、断开、或调节所述光功率的强度水平的控制信息，
其中，所述第一接近检测器首次检测到的所述物体沿着所述第一轴线X-X’的运动方向被用作用于接通所述便携式灯的方向，所述用于接通所述便携式灯的方向被用作用于确定增大光强度的方向的基准，与所述用于接通所述便携式灯的方向相反的方向被用作用于确定减小光强度的方向的基准。
2.如权利要求1所述的便携式灯，其中，所有的第一接近检测器位于在所述光源的一侧的同一轴线X-X’上。
3.如权利要求1所述的便携式灯，其中，所有的第一接近检测器位于在所述光源的两侧定位的同一轴线X-X’上。
4.如权利要求1所述的便携式灯，其中，所述第一接近检测器分别包括天线，所述天线配置成当物体靠近所述第一接近检测器时修改振荡器的振荡频率。
5.如权利要求1至3中任一项所述的便携式灯，其中，所述第一接近检测器包括超声传感器，所述超声传感器配置成检测靠近所述便携式灯的物体的接近。
6.如权利要求1至3中任一项所述的便携式灯，还包括第二接近检测器，其中：
-所述第一接近检测器配置成检测和区分沿着水平的第一轴线X-X’的左-右运动或右-左运动；
-所述第二接近检测器配置成检测和区分沿着基本上竖直的第二轴线Y-Y’的上-下运动或下-上运动。
7.如权利要求6所述的便携式灯，其中，所述控制模块配置成根据所述第一接近检测器的检测结果生成用于控制所述光强度、和/或所述便携式灯的接通和断开的控制信息；以及
所述控制模块还配置成根据所述第二接近检测器的检测结果生成用于控制光束的漫射的控制信息。
8.如权利要求7所述的便携式灯，其中，聚合物分散液晶元件执行所述光束的漫射的控制，所述聚合物分散液晶元件被所述控制模块根据检测所述物体沿着所述第二轴线Y-Y’运动的所述第二接近检测器生成的信息进行控制。
9.如权利要求1所述的便携式灯，其中，所述便携式灯为头灯。
10.如权利要求1所述的便携式灯，其中，所述物体为手指。
11.一种用于控制如权利要求1至5中任一项所述的便携式灯的方法，所述方法包括以下步骤：
-检测左/右类型的第一接近运动或右/左类型的第一接近运动并控制所述便携式灯的接通；
-启动计数器以建立用于允许调节光束的强度的时间窗，所述时间窗在预定持续时间期间是打开的；
-在所述时间窗的打开期间检测第二接近运动；
-比较所述第二接近运动的方向和所述第一接近运动的方向，以及，
-当所述第二接近运动的方向与所述第一接近运动的方向相同时，增加所述便携式灯的光强度；
-当所述第二接近运动的方向与所述第一接近运动的方向相反时，减少所述便携式灯的光强度；
-针对在关闭所述时间窗后检测到的任何接近运动而断开所述便携式灯。
12.如权利要求11所述的用于控制便携式灯的方法，还包括如下步骤：检测沿着垂直的轴线Y-Y’的运动，以控制通过包括聚合物分散液晶元件的光学系统的光束的漫射水平。
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