專利名稱：控制照明參數(shù)的方法、控制裝置、照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制至少一個參數(shù)的方法，尤其是與照明相關(guān)的參數(shù)。
本發(fā)明進一步涉及一種控制這種參數(shù)的控制裝置。
本發(fā)明進一步涉及一種包括這種控制裝置的照明系統(tǒng)。
通常，人們在房間中家照明的方式取決于具體情況。例如，當想讀報紙時，人們打開閱讀燈，并使報紙位于該閱讀燈的光線可以達到的位置。在這種情況下，照明以功能方式使用。在另一種情況下，例如當有客人時，為了營造舒適的氣氛，人們就要打開各種臺燈。
有兩個主要問題與上述日常操作有關(guān)。首先，大多數(shù)情況下，由于需要打開多盞燈，并且所有燈需要單獨操作，所以為了獲得合適的光設置，人們需要執(zhí)行若干動作。其次，為了得到對于特定情況的合適的光設置，人們不得不采取主動，并且記著哪些燈需要打開、哪些燈不應使用或者不需使用。
依照本發(fā)明的方法允許人們即時、直覺地控制多盞燈來得到特定光設置，其中所有燈都能夠同時操作。
依照本發(fā)明的一個重要方面，至少一個控制元件被相對于參考平面定位，并且該控制元件相對于參考平面的位置被確定。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，該控制元件能夠被定位，從而建立起控制元件和接觸表面之間的接觸，其中參考平面與接觸表面相關(guān)。
關(guān)于控制元件位置的信息用于確定至少一個參數(shù)，例如光強度。通過相對于參考平面簡單地移動控制元件直到得到預想的光設置，這樣人們就能夠控制光設置。
現(xiàn)在參考附圖對本發(fā)明進行更詳細的解釋，其中類似部件用相同的附圖標記表示，其中

圖1是依據(jù)本發(fā)明的包括一個控制元件的控制裝置的透視圖；圖2是依據(jù)本發(fā)明的包括兩個控制元件的控制裝置的透視圖；圖3是表示依據(jù)本發(fā)明的控制裝置的組件的圖；圖4是表示將圖1中所示的控制裝置與多盞燈連接的第一優(yōu)選方式的圖5是表示將圖1中所示的控制裝置與多盞燈連接的第二優(yōu)選方式的圖；圖6是表示如圖1和2中所示的控制裝置的接觸表面的第一優(yōu)選分類的圖；圖7是表示如圖1和2中所示的控制裝置的接觸表面的第二優(yōu)選分類的圖；圖8是表示如圖1和2中所示的控制裝置的接觸表面的第三優(yōu)選分類的圖。
圖1表示依據(jù)本發(fā)明的控制裝置1，它包括傳感器圓盤10和一個控制元件20。傳感器圓盤10包括接觸表面11。在圖示的例子中，傳感器圓盤10為圓柱形，其中接觸表面11由傳感器圓盤10的一個端面形成，并且因此呈圓形。此外，在圖示的例子中，控制元件20為球形。
圖2表示依據(jù)本發(fā)明的控制裝置2?？刂蒲b置2和上述的控制裝置1的一個重要的不同點在于，控制裝置2包括一個額外的控制元件30。
圖3表示傳感器圓盤10的組件。在接觸表面11上，傳感器圓盤10包括矩陣傳感器40，它能夠探測位于接觸表面11上的一個或多個物體的存在和位置。矩陣傳感器40適于與具有計算器51、表讀取器52和存儲介質(zhì)53的處理器50連接。優(yōu)選地，傳感器圓盤10進一步包括編程裝置60。然而依照本發(fā)明，這種裝置不是控制裝置1、2的基本元件，因此可以省去。
當控制元件20、30位于接觸表面11上時，在控制元件20、30與接觸表面11接觸的位置上，矩陣傳感器40由控制元件20、30所施加的壓力激活，此位置將在下文稱為接觸位置。矩陣傳感器40產(chǎn)生并向處理器50傳輸一個包含有關(guān)接觸位置信息的輸入信號。例如此信息包括兩個坐標，通過所述坐標就能夠精確地確定控制元件20、30相對于參考系統(tǒng)的位置。
在接觸表面11根本未被任何控制元件20、30接觸的情況下，矩陣傳感器40產(chǎn)生一個默認輸入信號。在兩個或更多控制元件20、30同時位于接觸表面11上的情況下，就產(chǎn)生包含有關(guān)所有控制元件20、30的位置的信息的輸入信號。
在處理器50中，當所述輸入信號包含源于超過一個控制元件20、30的信息時，計算器51用于計算一個平均值。例如，在兩個控制元件20、30位于接觸表面11上的情況下，輸入信號包括兩組坐標。在這種情況下，計算器51計算一組平均坐標。
在處理器50的存儲介質(zhì)53中，將各組坐標和各輸出信號的組合作為一個表來存儲。表讀取器52用于在所存儲的表中查找哪個輸出信號與給定的一組坐標有關(guān)。在此過程中，為了得到此輸出信號，可以使用外插(extrapolation)技術(shù)。
控制裝置1、2的用戶可以根據(jù)自身的愿望通過編程裝置60來調(diào)整所存儲的表，在用戶給出的輸入的基礎(chǔ)上，此編程裝置能夠?qū)⒁粋€編程信號傳輸給存儲介質(zhì)53。
依照本發(fā)明，例如控制裝置1、2可以用于控制至少一盞燈70的光強度。在圖4和5中，表示了其中四盞燈70通過電源線或?qū)Ｓ每偩€與控制裝置1連接的例子。應當認識到，燈70的數(shù)量能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)自由選擇。如圖4中所示，在操作過程中，能夠通過電線71將輸出信號傳輸給燈70。如圖5中所示，另一種可能性是燈70和控制裝置1間的連接是無線的。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，每盞燈70單獨地與控制裝置1相連是可能的。這種可能性可通過圖5表示出來，其中如圖所示，每盞燈70有它自身的接收器72，用來接收由控制裝置1的發(fā)射器73傳輸?shù)妮敵鲂盘枴Ａ硪豢赡苄允菬?0與控制裝置1并聯(lián)。這種可能性在圖4中表示，如圖所示，燈70作為一組與控制裝置1相連。
每盞燈70具有唯一的地址，于是能夠單獨地控制燈70。在這種情況下，輸出信號包含每盞特定燈70的特定信息。
有關(guān)至少一個控制元件20、30位置的信息能夠用于控制僅僅一個參數(shù)，例如燈70的光強度。這種可能性在圖6中表示出來，其中接觸表面11上的接觸位置和燈70的光強度之間的關(guān)系通過箭頭LI表示。在此例中，當控制元件20、30移向接觸表面11的圓周時，燈70的光強度增強，并且當控制元件20、30移向接觸表面11的中心時，燈70的光強度減弱。
使用球形控制元件20、30是很有好處的，因為這種控制元件20、30能夠很容易地沿著接觸表面11向期望位置滾動。在了解了這兩個參數(shù)間的關(guān)系的情況下，基于接觸表面11上控制元件20、30的位置，用戶能夠判斷光強度的當前設置。當然，通過查看燈70和感受安裝了燈70的房間的光設置，用戶也可判斷光強度的當前設置。只通過感受控制元件20、30沿著接觸表面11移動的效果，用戶能夠直覺地控制燈70的光強度，而不用實際查看控制裝置1、2。
有關(guān)至少一個控制元件20、30位置的信息也能夠用于同時控制兩個參數(shù)，例如光強度和燈70的顏色。這種可能性通過圖7表示出來，其中接觸位置和燈70的光強度間的關(guān)系由箭頭LI概略地表示，并且其中接觸位置和燈70顏色間的關(guān)系由箭頭C概略地表示。在此例子中，燈70的光強度由控制元件20、30關(guān)于接觸表面11中心的位置確定，并且燈70的顏色由穿過接觸位置的徑線相對于參考徑線r的角位移確定，其中徑線被定義為從接觸表面11中心向接觸表面11圓周延伸的線。
在本發(fā)明的另一實施例中，按照圖8中所示的例子對控制裝置1、2的接觸表面11進行分類。在此例中，接觸表面11的每四分之一對應于某一光設置，例如舒適的光設置或功能性的光設置。另外，能夠通過讓控制元件20、30向著以及遠離接觸表面11的中心移動來調(diào)整光強度。由于光設置可由一個以上參數(shù)來表征，通過應用圖示的接觸表面11，能夠同時控制兩個以上的參數(shù)。優(yōu)選地，不同設置間的轉(zhuǎn)換是平滑的，于是不同光設置間的突然改變將不會發(fā)生。
應當認識到，有比所描述的三個例子更多的對接觸表面11進行分類的可能性。為了幫助用戶找到期望的光設置，所述分類可以在接觸表面11上表示出來。
將對接觸表面11的分類規(guī)定在存儲于存儲介質(zhì)53內(nèi)的表中。在控制裝置1、2包括編程裝置60的情況下，對接觸表面的分類60可由用戶更改。有利的是，將兩個或更多表存儲在存儲介質(zhì)53中，于是用戶能夠從多個預先確定的分類中進行選擇。
下面描述控制過程的步驟，當使用具有一個控制元件20的控制裝置1時，就采取這些步驟-在接觸表面11上某一位置處，在控制元件20和接觸表面11之間建立接觸，該位置被稱作接觸位置。
-控制元件20在接觸表面11上施加壓力。此壓力激活矩陣傳感器40，該傳感器傳輸一個包含有關(guān)接觸位置的信息的輸入信號。例如，該接觸位置可由關(guān)于參考系統(tǒng)的兩個坐標來表示。
-該輸入信號由處理器50接收。表讀取器52將有關(guān)接觸位置的輸入信號的信息與存儲在存儲介質(zhì)53內(nèi)的表中的信息相比較，直到依靠例如外插技術(shù)找到或計算出一個匹配。然后在表中找到或基于表計算出輸出信號的相關(guān)特性。
-將輸出信號發(fā)送到與控制裝置1相連接的燈70。
在操作過程中重復這些步驟。由于控制裝置的輸出信號是根據(jù)該接觸位置確定的，所以用戶能夠通過改變接觸表面11上的控制元件20的位置來改變光設置。
當使用具有兩個控制元件20、30的控制裝置2時，同時在兩個接觸位置上接觸接觸表面11。因此，矩陣傳感器40傳輸一個包含有關(guān)兩個接觸位置的信息的輸入信號。在這種情況下，計算器51確定一個假想的平均接觸位置，該假想的平均接觸位置由表讀取器52使用，以便基于存儲介質(zhì)53中的表來找到相關(guān)輸出信號。這樣，兩個用戶能夠影響光設置，其中所得到的光設置是期望光設置的平均值。在此方面，使用不同的控制元件20、30是可能的，并且有可能使矩陣傳感器40能夠感測出哪個接觸位置與哪個控制元件20、30相關(guān)。于是所述平均值可能為依據(jù)當前加權(quán)比率的加權(quán)平均值。
依據(jù)本發(fā)明的控制裝置的另一合適的實施例(未示出)包括兩個具有接觸表面11和矩陣傳感器40的單元，其中所述兩個單元都與傳處理器50相連接，并且此實施例也可由兩個用戶使用。在這種控制裝置的操作過程中，處理器50接收兩個輸入信號，每一輸入信號包含有關(guān)接觸表面11之一上的控制元件20、30的位置的信息。在此實施例中，計算器51用于基于輸入信號來計算一個假想的平均接觸位置。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員很清楚的是，本發(fā)明的范圍并不限于前面討論過的例子，因此在不脫離所附的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，若干改進和修改都是可能的。
在前述的本發(fā)明的說明中，已經(jīng)公開了接觸表面上的控制元件20、30的接觸位置確定由控制裝置1、2產(chǎn)生的輸出信號。因此接觸表面能夠作為參考平面，它被定義為相對于它來確定控制元件20、30的位置的平面。在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，參考平面不必與支持控制元件20、30的接觸表面相關(guān)。例如，可以將一個光學傳感器放置在控制元件20、30和接觸表面11上方，其中控制元件20、30相對于該光學傳感器的位置確定輸出信號。在此情況下，參考平面與該光學傳感器而不是與接觸表面相關(guān)。
依照本發(fā)明的控制裝置1、2可包括與圖3中所示的以及前述的元件不同的元件。代替圖示的矩陣傳感器40，用于感測一個或更多控制元件20、30相對于參考平面的位置的任何合適的組件都可被使用。例如前面所描述的那樣，控制裝置1、2可包括光學傳感器。該光學傳感器可包括如CCD的光學矩陣。
當只應用一個控制元件20、30時，可以省略用于確定一個假想平均位置的計算器51。代替使用存儲介質(zhì)53中的表和用于從表中檢索數(shù)據(jù)、并基于該表確定數(shù)據(jù)的表讀取器52，使用一個算術(shù)單元也是可能的，此算術(shù)單元在某種關(guān)系的基礎(chǔ)上確定輸出信號。例如，在依據(jù)圖6、7所示的例子對接觸表面11進行分類的情況下，使用一個關(guān)系而不是表也是非?？赡艿?。
接觸表面11不必完全平坦。此外，接觸表面11可具有圓形之外的形狀，例如矩形。
控制元件20、30可以為球形，如圖示的例子那樣，但是控制元件20、30也可為不同的形狀，例如立方體。控制元件20、30的形狀使得控制元件20、30能夠以穩(wěn)定的方式被放置在接觸表面11上是非常重要的。優(yōu)選地，控制元件20、30是用戶能夠容易持握和移動的物體，并且它能夠容易地相對于接觸表面11被移位。在控制元件20、30移位的過程中，可以維持控制元件20、30和接觸表面11間的接觸，但是從起始位置舉起控制元件20、30并將其放在期望的終止位置而不用同時接觸接觸表面11也是可能的。優(yōu)選地，當接觸在移位過程中中斷時，就在中斷期間采用默認的光設置。當在移位過程中維持接觸時，根據(jù)由處理器應用的用于確定輸出信號的算法，可以連續(xù)地或以離散的步驟改變光設置。
依照本發(fā)明的控制裝置1、2可以有多種設計可能性，其中控制元件20、30以及接觸表面11可以有任何合適的形狀。例如，控制裝置1、2可包括卵石和圓盤，其中卵石起到控制元件20、30的作用，并且該圓盤包括接觸表面11?？刂圃?0、30可以被設計成使得它可附著到接觸表面11上。
本發(fā)明涉及使用至少一個無源控制元件20、30的情況，以及使用至少一個有源控制元件20、30的情況。有源控制元件20、30的一個重要特征是這種控制元件20、30能夠主動傳輸信號。舉例來說，有源控制元件20、30可發(fā)射紅外光，其中提供一個光學傳感器以接收紅外光信號?？梢岳斫獾氖?，無源控制元件20、30不能夠主動傳輸信號。
控制元件20、30和接觸表面11之間的接觸不必為點接觸。例如，如果控制元件20、30為立方體形狀，則在控制元件20、30和接觸表面11間的接觸區(qū)域呈現(xiàn)為正方形。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，為了確保控制元件20、30和接觸表面11之間的穩(wěn)定接觸，需要采取附加的措施。例如，可以選擇控制元件20、30和接觸表面11的材料，以便通過磁力將使控制元件20、30保持在接觸表面11上的接觸位置處。在這方面，重要的是附加的力相對較小，于是用戶不需用很大的力就能夠打破控制元件20、30和接觸表面11之間的接觸。
依照本發(fā)明的控制裝置1、2可用于控制照明參數(shù)以外的其它參數(shù)。例如，控制裝置1、2可以耦合到音響設備，并可用于控制音響參數(shù)(如音量)。
在前面描述了用于控制至少一個參數(shù)的控制裝置1、2。在一個可能的應用中，控制裝置1、2與多盞燈70相連接?？刂蒲b置1、2包括至少一個控制元件20、30，其由用戶放置在接觸表面11上。基于接觸表面11上的控制元件20、30的位置，確定每盞燈70的照明參數(shù)。
控制裝置1、2包括用于感測接觸表面11上控制元件20、30相對于參考系統(tǒng)的位置的傳感裝置40。有關(guān)所述的位置信息被包含在輸入信號中，此輸入信號被從傳感裝置40傳輸給處理器50，以便基于輸入信號和在所述處理器50中規(guī)定的算法來產(chǎn)生輸出信號。
簡單地通過控制接觸表面11上的控制元件20、30的位置，控制裝置1、2使用戶能夠控制至少一個照明參數(shù)。
權(quán)利要求
1.用于控制至少一個參數(shù)、尤其是有關(guān)照明的參數(shù)的方法，其中相對于參考平面定位至少一個控制元件(20，30)，其中控制元件(20，30)相對于參考平面的位置被確定，并且其中該參數(shù)是基于所述位置來確定的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述控制元件(20，30)和接觸表面(11)之間建立接觸，并且其中所述參考平面與所述接觸表面(11)相關(guān)聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中為了根據(jù)所述控制元件(20，30)相對于參考平面的位置來確定參數(shù)而使用一個表，該表包括一方面表示所述位置的值和另一方面表示所述參數(shù)的值的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中相對于參考平面定位至少兩個控制元件(20，30)，并且其中根據(jù)控制元件(20，30)相對于參考平面的位置而計算出一個假想的平均位置。
5.用于控制至少一個參數(shù)、尤其是有關(guān)照明的參數(shù)的控制裝置(1，2)，包括至少一個控制元件(20，30)和一個參考平面，以及用于感測控制元件(20，30)相對于參考平面的位置的傳感裝置(40)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置(1，2)，進一步包括一個用于根據(jù)輸入信號來確定所述參數(shù)的處理器(50)，其中該輸入信號由傳感裝置(40)產(chǎn)生，并表示控制元件(20，30)相對于參考平面的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制裝置(2)，包括至少兩個控制元件(20，30)，其中所述處理器(50)包括一個用于根據(jù)所述控制元件(20，30)相對于參考平面的位置來計算一個假想平均位置的計算器(51)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制裝置(1，2)，其中所述處理器(50)包括一個其中存儲了一個表的存儲介質(zhì)(53)以及一個表讀取器(52)，該表包括一方面表示控制元件(20，30)相對于參考平面的位置的值和另一方面表示所述參數(shù)的值的組合，該表讀取器(52)用于在所存儲的表中查找哪一個表示所述參數(shù)的值與所給出的表示控制元件(20，30)相對于參考平面的位置的值相關(guān)聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制裝置(1，2)，其中所述存儲介質(zhì)(53)是可編程的，其進一步包括一個用于調(diào)整所存儲表的編程裝置(60)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制裝置(1，2)，其中所述處理器(50)包括一個算術(shù)單元，其中規(guī)定了一個關(guān)系，以用于根據(jù)所給出的表示控制元件(20，30)相對于參考平面的位置的值來確定一個表示該參數(shù)的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制裝置(1，2)，其中所述算術(shù)單元是可編程的，其進一步包括一個用于調(diào)整該算術(shù)單元中規(guī)定的關(guān)系的編程裝置(60)。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置(1，2)，其中所述控制元件(20，30)為球形。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置(1，2)，其中所述控制元件(20，30)為卵石形，并且其中支撐控制元件(20，30)的接觸表面(11)是圓盤(10)的一部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置(1，2)，其中所述傳感裝置包括一個矩陣傳感器(40)。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置(1，2)，其中所述傳感裝置包括一個光學傳感器。
16.包括依照權(quán)利要求5-15中的任一權(quán)利要求所述的控制裝置(1，2)以及至少一盞與所述控制裝置(1，2)相連接的燈(70)的照明系統(tǒng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的照明系統(tǒng)(1，2)，其中所述燈(70)和控制裝置(1，2)之間的連接是無線的，并且其中控制裝置(1，2)包括發(fā)送器(73)，燈(70)包括接收器(72)。
全文摘要
用于控制照明參數(shù)的控制裝置(1)與多盞燈(70)相連接?？刂蒲b置(1)包括控制元件(20)，它由用戶放置在接觸表面(11)上。每盞燈(70)的照明參數(shù)是基于接觸表面(11)上的控制元件(20)的位置來確定的，于是用戶能夠簡單地通過控制所述的位置來控制照明參數(shù)。控制裝置(1)包括用于感測接觸表面(11)上的控制元件(20)相對于參考系統(tǒng)的位置的傳感裝置。有關(guān)所述位置的信息被包含在輸入信號中，此輸入信號被從傳感裝置傳輸給處理器，以便基于該輸入信號和在所述處理器中規(guī)定的算法來產(chǎn)生輸出信號。
文檔編號G06F3/0354GK1751286SQ200480004197
公開日2006年3月22日 申請日期2004年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月14日
發(fā)明者E·M·A·迪伊德里克斯, J·H·埃格根, J·I·范庫伊克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司