CN1751286A - 控制照明参数的方法、控制装置、照明系统 - Google Patents

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Abstract

用于控制照明参数的控制装置(1)与多盏灯(70)相连接。控制装置(1)包括控制元件(20)，它由用户放置在接触表面(11)上。每盏灯(70)的照明参数是基于接触表面(11)上的控制元件(20)的位置来确定的，于是用户能够简单地通过控制所述的位置来控制照明参数。控制装置(1)包括用于感测接触表面(11)上的控制元件(20)相对于参考系统的位置的传感装置。有关所述位置的信息被包含在输入信号中，此输入信号被从传感装置传输给处理器，以便基于该输入信号和在所述处理器中规定的算法来产生输出信号。

Description

控制照明参数的方法、控制装置、照明系统
本发明涉及一种控制至少一个参数的方法，尤其是与照明相关的参数。
本发明进一步涉及一种控制这种参数的控制装置。
本发明进一步涉及一种包括这种控制装置的照明系统。
通常，人们在房间中家照明的方式取决于具体情况。例如，当想读报纸时，人们打开阅读灯，并使报纸位于该阅读灯的光线可以达到的位置。在这种情况下，照明以功能方式使用。在另一种情况下，例如当有客人时，为了营造舒适的气氛，人们就要打开各种台灯。
有两个主要问题与上述日常操作有关。首先，大多数情况下，由于需要打开多盏灯，并且所有灯需要单独操作，所以为了获得合适的光设置，人们需要执行若干动作。其次，为了得到对于特定情况的合适的光设置，人们不得不采取主动，并且记着哪些灯需要打开、哪些灯不应使用或者不需使用。
依照本发明的方法允许人们即时、直觉地控制多盏灯来得到特定光设置，其中所有灯都能够同时操作。
依照本发明的一个重要方面，至少一个控制元件被相对于参考平面定位，并且该控制元件相对于参考平面的位置被确定。在本发明的范围内，该控制元件能够被定位，从而建立起控制元件和接触表面之间的接触，其中参考平面与接触表面相关。
关于控制元件位置的信息用于确定至少一个参数，例如光强度。通过相对于参考平面简单地移动控制元件直到得到预想的光设置，这样人们就能够控制光设置。
现在参考附图对本发明进行更详细的解释，其中类似部件用相同的附图标记表示，其中：
图1是依据本发明的包括一个控制元件的控制装置的透视图；
图2是依据本发明的包括两个控制元件的控制装置的透视图；
图3是表示依据本发明的控制装置的组件的图；
图4是表示将图1中所示的控制装置与多盏灯连接的第一优选方式的图；
图5是表示将图1中所示的控制装置与多盏灯连接的第二优选方式的图；
图6是表示如图1和2中所示的控制装置的接触表面的第一优选分类的图；
图7是表示如图1和2中所示的控制装置的接触表面的第二优选分类的图；
图8是表示如图1和2中所示的控制装置的接触表面的第三优选分类的图。
图1表示依据本发明的控制装置1，它包括传感器圆盘10和一个控制元件20。传感器圆盘10包括接触表面11。在图示的例子中，传感器圆盘10为圆柱形，其中接触表面11由传感器圆盘10的一个端面形成，并且因此呈圆形。此外，在图示的例子中，控制元件20为球形。
图2表示依据本发明的控制装置2。控制装置2和上述的控制装置1的一个重要的不同点在于，控制装置2包括一个额外的控制元件30。
图3表示传感器圆盘10的组件。在接触表面11上，传感器圆盘10包括矩阵传感器40，它能够探测位于接触表面11上的一个或多个物体的存在和位置。矩阵传感器40适于与具有计算器51、表读取器52和存储介质53的处理器50连接。优选地，传感器圆盘10进一步包括编程装置60。然而依照本发明，这种装置不是控制装置1、2的基本元件，因此可以省去。
当控制元件20、30位于接触表面11上时，在控制元件20、30与接触表面11接触的位置上，矩阵传感器40由控制元件20、30所施加的压力激活，此位置将在下文称为接触位置。矩阵传感器40产生并向处理器50传输一个包含有关接触位置信息的输入信号。例如此信息包括两个坐标，通过所述坐标就能够精确地确定控制元件20、30相对于参考系统的位置。
在接触表面11根本未被任何控制元件20、30接触的情况下，矩阵传感器40产生一个默认输入信号。在两个或更多控制元件20、30同时位于接触表面11上的情况下，就产生包含有关所有控制元件20、30的位置的信息的输入信号。
在处理器50中，当所述输入信号包含源于超过一个控制元件20、30的信息时，计算器51用于计算一个平均值。例如，在两个控制元件20、30位于接触表面11上的情况下，输入信号包括两组坐标。在这种情况下，计算器51计算一组平均坐标。
在处理器50的存储介质53中，将各组坐标和各输出信号的组合作为一个表来存储。表读取器52用于在所存储的表中查找哪个输出信号与给定的一组坐标有关。在此过程中，为了得到此输出信号，可以使用外插(extrapolation)技术。
控制装置1、2的用户可以根据自身的愿望通过编程装置60来调整所存储的表，在用户给出的输入的基础上，此编程装置能够将一个编程信号传输给存储介质53。
依照本发明，例如控制装置1、2可以用于控制至少一盏灯70的光强度。在图4和5中，表示了其中四盏灯70通过电源线或专用总线与控制装置1连接的例子。应当认识到，灯70的数量能够在本发明的范围内自由选择。如图4中所示，在操作过程中，能够通过电线71将输出信号传输给灯70。如图5中所示，另一种可能性是灯70和控制装置1间的连接是无线的。
在本发明的范围内，每盏灯70单独地与控制装置1相连是可能的。这种可能性可通过图5表示出来，其中如图所示，每盏灯70有它自身的接收器72，用来接收由控制装置1的发射器73传输的输出信号。另一可能性是灯70与控制装置1并联。这种可能性在图4中表示，如图所示，灯70作为一组与控制装置1相连。
每盏灯70具有唯一的地址，于是能够单独地控制灯70。在这种情况下，输出信号包含每盏特定灯70的特定信息。
有关至少一个控制元件20、30位置的信息能够用于控制仅仅一个参数，例如灯70的光强度。这种可能性在图6中表示出来，其中接触表面11上的接触位置和灯70的光强度之间的关系通过箭头LI表示。在此例中，当控制元件20、30移向接触表面11的圆周时，灯70的光强度增强，并且当控制元件20、30移向接触表面11的中心时，灯70的光强度减弱。
使用球形控制元件20、30是很有好处的，因为这种控制元件20、30能够很容易地沿着接触表面11向期望位置滚动。在了解了这两个参数间的关系的情况下，基于接触表面11上控制元件20、30的位置，用户能够判断光强度的当前设置。当然，通过查看灯70和感受安装了灯70的房间的光设置，用户也可判断光强度的当前设置。只通过感受控制元件20、30沿着接触表面11移动的效果，用户能够直觉地控制灯70的光强度，而不用实际查看控制装置1、2。
有关至少一个控制元件20、30位置的信息也能够用于同时控制两个参数，例如光强度和灯70的颜色。这种可能性通过图7表示出来，其中接触位置和灯70的光强度间的关系由箭头LI概略地表示，并且其中接触位置和灯70颜色间的关系由箭头C概略地表示。在此例子中，灯70的光强度由控制元件20、30关于接触表面11中心的位置确定，并且灯70的颜色由穿过接触位置的径线相对于参考径线r的角位移确定，其中径线被定义为从接触表面11中心向接触表面11圆周延伸的线。
在本发明的另一实施例中，按照图8中所示的例子对控制装置1、2的接触表面11进行分类。在此例中，接触表面11的每四分之一对应于某一光设置，例如舒适的光设置或功能性的光设置。另外，能够通过让控制元件20、30向着以及远离接触表面11的中心移动来调整光强度。由于光设置可由一个以上参数来表征，通过应用图示的接触表面11，能够同时控制两个以上的参数。优选地，不同设置间的转换是平滑的，于是不同光设置间的突然改变将不会发生。
应当认识到，有比所描述的三个例子更多的对接触表面11进行分类的可能性。为了帮助用户找到期望的光设置，所述分类可以在接触表面11上表示出来。
将对接触表面11的分类规定在存储于存储介质53内的表中。在控制装置1、2包括编程装置60的情况下，对接触表面的分类60可由用户更改。有利的是，将两个或更多表存储在存储介质53中，于是用户能够从多个预先确定的分类中进行选择。
下面描述控制过程的步骤，当使用具有一个控制元件20的控制装置1时，就采取这些步骤：
-在接触表面11上某一位置处，在控制元件20和接触表面11之间建立接触，该位置被称作接触位置。
-控制元件20在接触表面11上施加压力。此压力激活矩阵传感器40，该传感器传输一个包含有关接触位置的信息的输入信号。例如，该接触位置可由关于参考系统的两个坐标来表示。
-该输入信号由处理器50接收。表读取器52将有关接触位置的输入信号的信息与存储在存储介质53内的表中的信息相比较，直到依靠例如外插技术找到或计算出一个匹配。然后在表中找到或基于表计算出输出信号的相关特性。
-将输出信号发送到与控制装置1相连接的灯70。
在操作过程中重复这些步骤。由于控制装置的输出信号是根据该接触位置确定的，所以用户能够通过改变接触表面11上的控制元件20的位置来改变光设置。
当使用具有两个控制元件20、30的控制装置2时，同时在两个接触位置上接触接触表面11。因此，矩阵传感器40传输一个包含有关两个接触位置的信息的输入信号。在这种情况下，计算器51确定一个假想的平均接触位置，该假想的平均接触位置由表读取器52使用，以便基于存储介质53中的表来找到相关输出信号。这样，两个用户能够影响光设置，其中所得到的光设置是期望光设置的平均值。在此方面，使用不同的控制元件20、30是可能的，并且有可能使矩阵传感器40能够感测出哪个接触位置与哪个控制元件20、30相关。于是所述平均值可能为依据当前加权比率的加权平均值。
依据本发明的控制装置的另一合适的实施例(未示出)包括两个具有接触表面11和矩阵传感器40的单元，其中所述两个单元都与传处理器50相连接，并且此实施例也可由两个用户使用。在这种控制装置的操作过程中，处理器50接收两个输入信号，每一输入信号包含有关接触表面11之一上的控制元件20、30的位置的信息。在此实施例中，计算器51用于基于输入信号来计算一个假想的平均接触位置。
对于本领域的技术人员很清楚的是，本发明的范围并不限于前面讨论过的例子，因此在不脱离所附的权利要求书所限定的本发明的范围的情况下，若干改进和修改都是可能的。
在前述的本发明的说明中，已经公开了接触表面上的控制元件20、30的接触位置确定由控制装置1、2产生的输出信号。因此接触表面能够作为参考平面，它被定义为相对于它来确定控制元件20、30的位置的平面。在本发明的范围之内，参考平面不必与支持控制元件20、30的接触表面相关。例如，可以将一个光学传感器放置在控制元件20、30和接触表面11上方，其中控制元件20、30相对于该光学传感器的位置确定输出信号。在此情况下，参考平面与该光学传感器而不是与接触表面相关。
依照本发明的控制装置1、2可包括与图3中所示的以及前述的元件不同的元件。代替图示的矩阵传感器40，用于感测一个或更多控制元件20、30相对于参考平面的位置的任何合适的组件都可被使用。例如前面所描述的那样，控制装置1、2可包括光学传感器。该光学传感器可包括如CCD的光学矩阵。
当只应用一个控制元件20、30时，可以省略用于确定一个假想平均位置的计算器51。代替使用存储介质53中的表和用于从表中检索数据、并基于该表确定数据的表读取器52，使用一个算术单元也是可能的，此算术单元在某种关系的基础上确定输出信号。例如，在依据图6、7所示的例子对接触表面11进行分类的情况下，使用一个关系而不是表也是非常可能的。
接触表面11不必完全平坦。此外，接触表面11可具有圆形之外的形状，例如矩形。
控制元件20、30可以为球形，如图示的例子那样，但是控制元件20、30也可为不同的形状，例如立方体。控制元件20、30的形状使得控制元件20、30能够以稳定的方式被放置在接触表面11上是非常重要的。优选地，控制元件20、30是用户能够容易持握和移动的物体，并且它能够容易地相对于接触表面11被移位。在控制元件20、30移位的过程中，可以维持控制元件20、30和接触表面11间的接触，但是从起始位置举起控制元件20、30并将其放在期望的终止位置而不用同时接触接触表面11也是可能的。优选地，当接触在移位过程中中断时，就在中断期间采用默认的光设置。当在移位过程中维持接触时，根据由处理器应用的用于确定输出信号的算法，可以连续地或以离散的步骤改变光设置。
依照本发明的控制装置1、2可以有多种设计可能性，其中控制元件20、30以及接触表面11可以有任何合适的形状。例如，控制装置1、2可包括卵石和圆盘，其中卵石起到控制元件20、30的作用，并且该圆盘包括接触表面11。控制元件20、30可以被设计成使得它可附着到接触表面11上。
本发明涉及使用至少一个无源控制元件20、30的情况，以及使用至少一个有源控制元件20、30的情况。有源控制元件20、30的一个重要特征是这种控制元件20、30能够主动传输信号。举例来说，有源控制元件20、30可发射红外光，其中提供一个光学传感器以接收红外光信号。可以理解的是，无源控制元件20、30不能够主动传输信号。
控制元件20、30和接触表面11之间的接触不必为点接触。例如，如果控制元件20、30为立方体形状，则在控制元件20、30和接触表面11间的接触区域呈现为正方形。
在本发明的范围内，为了确保控制元件20、30和接触表面11之间的稳定接触，需要采取附加的措施。例如，可以选择控制元件20、30和接触表面11的材料，以便通过磁力将使控制元件20、30保持在接触表面11上的接触位置处。在这方面，重要的是附加的力相对较小，于是用户不需用很大的力就能够打破控制元件20、30和接触表面11之间的接触。
依照本发明的控制装置1、2可用于控制照明参数以外的其它参数。例如，控制装置1、2可以耦合到音响设备，并可用于控制音响参数(如音量)。
在前面描述了用于控制至少一个参数的控制装置1、2。在一个可能的应用中，控制装置1、2与多盏灯70相连接。控制装置1、2包括至少一个控制元件20、30，其由用户放置在接触表面11上。基于接触表面11上的控制元件20、30的位置，确定每盏灯70的照明参数。
控制装置1、2包括用于感测接触表面11上控制元件20、30相对于参考系统的位置的传感装置40。有关所述的位置信息被包含在输入信号中，此输入信号被从传感装置40传输给处理器50，以便基于输入信号和在所述处理器50中规定的算法来产生输出信号。
简单地通过控制接触表面11上的控制元件20、30的位置，控制装置1、2使用户能够控制至少一个照明参数。

Claims (17)

1、用于控制至少一个参数、尤其是有关照明的参数的方法，其中相对于参考平面定位至少一个控制元件(20，30)，其中控制元件(20，30)相对于参考平面的位置被确定，并且其中该参数是基于所述位置来确定的。
2、根据权利要求1所述的方法，其中在所述控制元件(20，30)和接触表面(11)之间建立接触，并且其中所述参考平面与所述接触表面(11)相关联。
3、根据权利要求1所述的方法，其中为了根据所述控制元件(20，30)相对于参考平面的位置来确定参数而使用一个表，该表包括一方面表示所述位置的值和另一方面表示所述参数的值的组合。
4、根据权利要求1所述的方法，其中相对于参考平面定位至少两个控制元件(20，30)，并且其中根据控制元件(20，30)相对于参考平面的位置而计算出一个假想的平均位置。
5、用于控制至少一个参数、尤其是有关照明的参数的控制装置(1，2)，包括至少一个控制元件(20，30)和一个参考平面，以及用于感测控制元件(20，30)相对于参考平面的位置的传感装置(40)。
6、根据权利要求5所述的控制装置(1，2)，进一步包括一个用于根据输入信号来确定所述参数的处理器(50)，其中该输入信号由传感装置(40)产生，并表示控制元件(20，30)相对于参考平面的位置。
7、根据权利要求6所述的控制装置(2)，包括至少两个控制元件(20，30)，其中所述处理器(50)包括一个用于根据所述控制元件(20，30)相对于参考平面的位置来计算一个假想平均位置的计算器(51)。
8、根据权利要求6所述的控制装置(1，2)，其中所述处理器(50)包括一个其中存储了一个表的存储介质(53)以及一个表读取器(52)，该表包括一方面表示控制元件(20，30)相对于参考平面的位置的值和另一方面表示所述参数的值的组合，该表读取器(52)用于在所存储的表中查找哪一个表示所述参数的值与所给出的表示控制元件(20，30)相对于参考平面的位置的值相关联。
9、根据权利要求8所述的控制装置(1，2)，其中所述存储介质(53)是可编程的，其进一步包括一个用于调整所存储表的编程装置(60)。
10、根据权利要求6所述的控制装置(1，2)，其中所述处理器(50)包括一个算术单元，其中规定了一个关系，以用于根据所给出的表示控制元件(20，30)相对于参考平面的位置的值来确定一个表示该参数的值。
11、根据权利要求10所述的控制装置(1，2)，其中所述算术单元是可编程的，其进一步包括一个用于调整该算术单元中规定的关系的编程装置(60)。
12、根据权利要求5所述的控制装置(1，2)，其中所述控制元件(20，30)为球形。
13、根据权利要求5所述的控制装置(1，2)，其中所述控制元件(20，30)为卵石形，并且其中支撑控制元件(20，30)的接触表面(11)是圆盘(10)的一部分。
14、根据权利要求5所述的控制装置(1，2)，其中所述传感装置包括一个矩阵传感器(40)。
15、根据权利要求5所述的控制装置(1，2)，其中所述传感装置包括一个光学传感器。
16、包括依照权利要求5-15中的任一权利要求所述的控制装置(1，2)以及至少一盏与所述控制装置(1，2)相连接的灯(70)的照明系统。
17、根据权利要求16所述的照明系统(1，2)，其中所述灯(70)和控制装置(1，2)之间的连接是无线的，并且其中控制装置(1，2)包括发送器(73)，灯(70)包括接收器(72)。
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