專利名稱：照明參數(shù)的多維控制的制作方法
這項發(fā)明涉及照明系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是適用于變化的照明參數(shù)的多維控制系統(tǒng)。
照明對一個環(huán)境的氣氛有非常重要的影響。用于閱讀的環(huán)境通常以明亮燈光照明，浪漫環(huán)境的燈光是微暗的，等等。除了亮度級，顏色內(nèi)容也影響環(huán)境的氛圍。帶紅色或黃色調(diào)的光通常被認(rèn)為比帶藍(lán)色調(diào)的光“更溫暖”。類似的，光的飽和度(白色內(nèi)容)和其它參數(shù)，諸如光的色散程度，也影響環(huán)境。
傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)使用可變的控制開關(guān)設(shè)置參數(shù)以得到理想的照明效果。家庭的環(huán)境中，使用不同的開關(guān)式開關(guān)或可變調(diào)光器來控制每個或每組燈以達(dá)到期望的效果。在戲院環(huán)境里，一般使用有多個滑動或旋轉(zhuǎn)控制旋鈕的控制面板來實現(xiàn)期望的效果。
在歐洲公開的申請0192882，“具有自動可變的色調(diào)、飽和度和光束散度(divergence)的光源”，1985年10月30號提交，公開了一種照明器材，其中，使用不同的過濾器和透鏡相對于白色光源調(diào)節(jié)方向，從而改變投射光的色調(diào)、飽和度和散度，該申請在此引入作為參考。在當(dāng)前技術(shù)的典型實施例中，可變光源的控制面板包括滑動和旋轉(zhuǎn)控制鈕。
越來越多的使用計算機來存儲照明參數(shù)組，這些參數(shù)可以通過單個命令重調(diào)用以實現(xiàn)期望效果。
美國公開的專利申請2003/0057887，“控制照明系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法”，2002年6月13號提交，公開了一種多光系統(tǒng)，其中每個燈或每組燈的顏色和強度通過無線通訊由中央控制器控制，該申請在此引入作為參考。優(yōu)選使用被控制環(huán)境的圖形化表示來選擇和分配每個/組燈的控制參數(shù)。這些參數(shù)被存在文件中，需要時可以“重放”(就是從文件中讀取出來并且傳輸給燈)?！爸胤拧笨梢灾苯佑扇税l(fā)起，也可以被編成程序按特定的時間表發(fā)生。
本發(fā)明的目的是提供用于控制光源的多個參數(shù)的接口。另一個目的是提供與手動和計算機控制的照明系統(tǒng)都兼容的控制光源的多個參數(shù)的接口。本發(fā)明的再一個目的是提供能容易和直觀使用的、并且在使用期間能可選的提供反饋的控制光源的多個參數(shù)的接口。
這些和其它目的是通過提供用于控制照明系統(tǒng)的多個參數(shù)的多維控制器來實現(xiàn)的。例如，使用一種提供三個旋轉(zhuǎn)軸的跟蹤球來控制三個照明參數(shù)中的每一個，如色度、亮度和飽和度。類似的情況，強度、方向、擴散度控制可以用具有三個自由/控制度的設(shè)備控制?？蛇x的，提供強制反饋來根據(jù)已建立的預(yù)設(shè)或推薦的操作條件指示散度。也可以提供開關(guān)和其他控制元件來存儲或重調(diào)用預(yù)設(shè)的參數(shù)，覆蓋預(yù)定的照明設(shè)置，等等。
將參考附圖作為示例，更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。


圖1A到1E示出了本發(fā)明使用的三維跟蹤球的示例實施例。
圖2示出了依照本發(fā)明的照明控制系統(tǒng)的示例結(jié)構(gòu)圖。
圖3示出了依照本發(fā)明的照明控制系統(tǒng)的示例流程圖。
在這些圖中，相同的參考標(biāo)號指相同的元件，或者實現(xiàn)基本相同功能的元件。這些圖是為說明本發(fā)明的目的而不是限制它的范圍。
本發(fā)明包括多維輸入設(shè)備，用來控制照明系統(tǒng)的多個參數(shù)。為了表達(dá)和理解的方便，以跟蹤球作為多維輸入設(shè)備來描繪本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到可以使用任何一種多維輸入設(shè)備，包括，例如，傳統(tǒng)的游戲桿、鼠標(biāo)等等，和一些更高級的設(shè)備，如虛擬現(xiàn)實的手套、衣服、帽盔等等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到雖然跟蹤球類似于鼠標(biāo)是“相對定位”或“基于運動”的輸入設(shè)備，此發(fā)明的原理同樣適用于使用“絕對定位”或“基于位置”的設(shè)備，如圖形輸入板，在那里指示設(shè)備在板表面上的絕對位置定義了一個二維坐標(biāo)。類似的，術(shù)語“維度”在這里是廣泛的意義，并且包括圍繞其能夠檢測到運動的任何可辨別的方面。例如，在三維空間中，維度可以是上下、左右和前后；在球形空間中，維度可以是滾動、俯仰和偏轉(zhuǎn)；在固定空間中，維度可以是應(yīng)力和扭矩，等等。
圖1A-1E示出了本發(fā)明使用的三維跟蹤球的示范實施例。圖1A示出了一個示例球100，其可以在方向101、102和103的任意組合中旋轉(zhuǎn)。球100可以包含內(nèi)部慣性傳感器，來報告球100的移動，但在更傳統(tǒng)的實施例中，如圖1B所示，球100被安裝在基底110上，該基底包括分別用來報告在每個方向101、102、103中的運動的傳感器111、112、113。示例傳感器111，112，113包括與球100正切的、在三個正交方向的每個方向旋轉(zhuǎn)的滾輪，和感應(yīng)設(shè)備，例如傳輸與旋轉(zhuǎn)對應(yīng)的脈沖或其它信號的光檢波器。下文進(jìn)一步討論的控制器(圖2中150)接收這些信號，從這些信號可以確定球100移動的幅度。
圖1C示出了本發(fā)明的另一方面，其中在多維輸入設(shè)備中包含反饋元件120。為易于理解，反饋元件120被表示成可以在與球100表面垂直的方向移動，以便施加力量提供對球旋轉(zhuǎn)的阻力。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以使用其它裝置來提供更多的可選反饋例如，阻止球在一個特定方向或方向組合上的運動。類似的，如果虛擬現(xiàn)實手套用作多維輸入系統(tǒng)，手套元件上的張力可以被選擇性控制以阻止或協(xié)助在特定方向的運動。
圖1D示出了本發(fā)明的另一方面，其中多維輸入設(shè)備中包含開關(guān)設(shè)備130。在這個例子中，開關(guān)設(shè)備130可以是位于球100下面的微開關(guān)，并且對用戶在球上施加的垂直壓力起反應(yīng)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其它開關(guān)裝置是顯然的，包括獨立于球100的開關(guān)。
圖1E示出了本發(fā)明的另一方面，其中多維輸入設(shè)備中包含燈元件140。在這個例子中，球100是透明的，燈元件140被配置來基于球100的運動所決定的參數(shù)投射光線到球100。優(yōu)選地，被投射的光線相當(dāng)于該多維輸入設(shè)備正在或?qū)⒁谡鎸嵉沫h(huán)境中產(chǎn)生的照明效果。
圖2示出了依照本發(fā)明的多維照明控制器的示例結(jié)構(gòu)圖?？刂破?50接收來自多維輸入設(shè)備中的運動傳感器111，112等的信號。注意，盡管為了便于理解，圖2中的傳感器的參考標(biāo)號對應(yīng)于圖1的示例跟蹤球的運動傳感器，但是圖2中的這些傳感器對應(yīng)于多維輸入設(shè)備中的任何傳感器，諸如慣性傳感器、張力傳感器、近程傳感器等。
如下面參照圖3繼續(xù)討論的，控制器150處理來自傳感器111、112和任何開關(guān)的信號，以便根據(jù)這些來自輸入設(shè)備的信號確定照明參數(shù)的值。控制器150將這些參數(shù)傳輸給燈光控制器250，燈光控制器250被配置成根據(jù)這些參數(shù)對一個或多個燈211實施適當(dāng)?shù)目刂?。例如，把圖1A的球100在方向101中旋轉(zhuǎn)可以控制燈光的明暗度或亮度，在方向102中旋轉(zhuǎn)可以控制燈光的顏色或色度，在方向103中旋轉(zhuǎn)可以控制燈光的白度或飽和度。如果燈的可控特征多于多維輸入設(shè)備的可用維數(shù)，開關(guān)130可以被配置用于重新分配輸入信號到特定照明參數(shù)的映射。例如，一組控制燈光的閃爍、閃亮或順序的輸入可以通過控制這個輸入設(shè)備上的開關(guān)來激活。
控制器150和250之間的通信，可以通過任何有線或無線的方式，包括直接連接、無線電、紅外線等。在該系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例中，輸入設(shè)備和照明系統(tǒng)與一個家用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議兼容，控制器150，250通過相應(yīng)的家用網(wǎng)絡(luò)通信。在一個獨立的系統(tǒng)中，控制器150、250可以包含在相同的設(shè)備中，并且在一些實施例中，控制器150、250被實現(xiàn)為單個處理設(shè)備，當(dāng)軟件代碼的各個功能塊執(zhí)行時，參數(shù)的通信是通過處理器中的寄存器或存儲元件進(jìn)行的。
控制器150也可被配置來控制反饋設(shè)備120，下文對此進(jìn)行繼續(xù)討論。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，已定義的參數(shù)值的組被存儲為預(yù)設(shè)220，使得用戶能夠快速的設(shè)置燈211以達(dá)到預(yù)定義的效果。這個預(yù)設(shè)選項可以在多維輸入設(shè)備中提供，或者在照明控制中提供。在兩實施例中，多維輸入設(shè)備都包括一個控制裝置，通常是開關(guān)130，使使用者可以將當(dāng)前的參數(shù)存儲為預(yù)設(shè)220。如果提供了多個預(yù)設(shè)220，開關(guān)130可以被配置為使輸入設(shè)備的維度之一激活以便“卷動(scroll)”通過每個預(yù)設(shè)。如上所述，輸入設(shè)備可以包含也由控制器250控制的燈140?？蛇x的，控制器250可以被設(shè)置為，當(dāng)使用者在卷動預(yù)設(shè)或搜索一個期望的效果時，控制器250獨立于燈211來控制燈140。當(dāng)使用者用信號通知如燈140所示已經(jīng)達(dá)到期望效果的時候，控制器150激活燈光控制器250，以便將相同的設(shè)置施加到燈211?？刂破?50或控制器250，也可以包括一個調(diào)度程序(scheduler)，其用于在給定的一個時間啟動預(yù)設(shè)220，或在預(yù)定的時間啟動預(yù)設(shè)220的序列。
圖3示出了在依照本發(fā)明的控制器150中使用的示例流程圖。在310，控制器偵測來自多維輸入設(shè)備上一個或多個傳感器或開關(guān)的活動。
當(dāng)偵測到一個活動，控制器為輸入設(shè)備的每個維度執(zhí)行320-335循環(huán)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，控制器允許使用者可選擇的只激活一個或多個輸入維度，以使得例如，使用者可以選擇只影響照明系統(tǒng)的亮度，而保持其他照明效果固定在他們當(dāng)前的設(shè)置上。在335，檢查每個維度，以查看該維度上的移動是否被激活來影響其對應(yīng)參數(shù)。如果其被激活，則基于該激活的方向上的任何移動，更新對應(yīng)于該激活方向的照明參數(shù)。
在所有的輸入維度都被處理過之后，控制器通過循環(huán)340-355處理每個開關(guān)的輸入。根據(jù)當(dāng)前輸入設(shè)備的模式，一些開關(guān)可以被禁止影響輸入設(shè)備的操作。在345，檢查每個開關(guān)以查看其是否被激活，如果它被激活，則在350執(zhí)行被該開關(guān)的狀態(tài)控制的操作。如上面提到的，一個開關(guān)可以影響存儲或重調(diào)用預(yù)設(shè)參數(shù)，從而在330存儲或覆蓋該照明參數(shù)值組。
在所有的開關(guān)(如果有的話)被處理過之后，通過循環(huán)360-375將每個照明參數(shù)應(yīng)用到照明系統(tǒng)上。在365，控制對應(yīng)于該參數(shù)的照明效果。如上所述，這個控制可以影響整個照明系統(tǒng)的亮度、色度、飽和度等，或它可以被限制為依賴于輸入設(shè)備的當(dāng)前模式或照明系統(tǒng)的當(dāng)前模式來選擇燈，諸如輸入設(shè)備中的可選光源。
在370，控制器可選地基于一個或多個照明參數(shù)控制一個或多個反饋設(shè)備。例如，大多數(shù)燈光的失敗率是亮度級決定的。反饋設(shè)備可以被配置為對亮度的持續(xù)增長提供增長的阻力(resistance)，以阻止高亮度級。另外一個例子是，這種阻力可以基于與所選預(yù)設(shè)的差而增長。類似地，使用專家系統(tǒng)方法，阻力可能基于使用者提供的或第三方專家對照明效果提供的規(guī)則集。這樣的專家系統(tǒng)方法特別適用于專業(yè)的照明設(shè)置，如戲院，以減少發(fā)生錯誤的可能性，并且/或者減少操作該系統(tǒng)所需的技術(shù)或培訓(xùn)。
在所有的參數(shù)都被應(yīng)用到照明系統(tǒng)和可選的反饋系統(tǒng)之后，控制器返回到310接收下一個來自輸入設(shè)備的輸入，重復(fù)以上的過程。
前述的內(nèi)容主要闡述了本發(fā)明的原理。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可以設(shè)計雖然這里沒有明確描述和示出但是體現(xiàn)了本發(fā)明的原理并且因而在所附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的不同裝置。
在對權(quán)利要求的解釋中，應(yīng)理解a)詞“包括”不排除給定權(quán)利要求中所列出的元件或動作之外的元件或動作的存在；b)元件之前的“一”或“一個”不排除多個這種元件的存在；c)權(quán)利要求中的任何參考符號不限制它們的范圍；d)若干“裝置”可以用相同項目或硬件或軟件實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)或功能來表示；
e)所公開的每個元件可以包括硬件部分(例如包括分離的和集成的電子電路)、軟件部分(例如計算機程序)或其任何組合；f)硬件部分可以包括一個或多個模擬和數(shù)字部分；g)除了特別聲明的之外，所公開的任何設(shè)備和其各部分可以組合在一起或者分割為更小的部分；h)除了特別指出的，沒有特定的動作序列；i)術(shù)語“多個”元件包括兩個或多個所聲明的元件，并且不意味著元件數(shù)目的任何特定范圍，即，多個元件可以只包括兩個元件。
權(quán)利要求
1.一種照明控制系統(tǒng)，包括輸入設(shè)備(1A-1E)，被配置用于偵測在多個維度(101-103)中的運動，和控制器(150)，被配置用于將所述多個維度(101-103)的每個維度中的運動映射到對應(yīng)的照明參數(shù)，和將一個或多個照明參數(shù)傳輸給照明系統(tǒng)(250)，以便根據(jù)該一個或多個照明參數(shù)影響一個或多個燈(211，212，220)的照明效果的變化。
2.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括照明系統(tǒng)(250)。
3.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，輸入設(shè)備(1A-1E)包括一個或多個反饋元件(120)，反饋元件被配置來限制在所述多個維度(101-103)的一個或多個維度上的運動，和控制器(150)，還被配置來基于所述照明參數(shù)控制所述一個或多個反饋元件(120)。
4.權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，控制器(150)被配置來基于下述內(nèi)容的一項或多項來控制所述一個或多個反饋元件(120)與一個或多個照明參數(shù)相關(guān)的一個或多個規(guī)則；在一個或多個照明參數(shù)和預(yù)定義的一個或多個照明參數(shù)(220)之間的差。
5.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括，一個或多個在操作上與控制器(150)結(jié)合的輸入開關(guān)(130)。
6.權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，還包括存儲器，被配置來存儲一組或多組照明參數(shù)(220)，其中，控制器(150)被配置來基于所述一個或多個開關(guān)(130)的狀態(tài)存儲照明參數(shù)到存儲器，并且基于所述一個或多個開關(guān)(130)的狀態(tài)從存儲器里重調(diào)用這些照明參數(shù)。
7.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括由照明系統(tǒng)(250)控制的一個或多個燈(211，212，220)。
8.權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，輸入設(shè)備(1A-1E)包括所述一個或多個燈(211，212，220)中的至少一個(220)。
9.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，輸入設(shè)備(1A-1E)包括跟蹤球(100)。
10.權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，跟蹤球(100)被配置來偵測在三個維度(101-103)中的運動。
11.一種控制照明系統(tǒng)(250)的方法，包含從配置用于偵測在多個維度(101-103)中的運動的輸入設(shè)備(1A-1E)接收輸入(310)，將在所述多個維度(101-103)的每個維度中的運動映射到對應(yīng)的照明參數(shù)，和將該一個或多個照明參數(shù)傳輸?shù)秸彰飨到y(tǒng)(250)，以便根據(jù)該一個或多個照明參數(shù)影響一個或多個燈(211，212，220)的照明效果的變化。
12.權(quán)利要求11所述的方法，還包括在照明系統(tǒng)(250)接收所述一個或多個照明參數(shù)，和基于該一個或多個照明參數(shù)改變(365)照明效果。
13.權(quán)利要求11所述的方法，還包括基于所述照明參數(shù)控制(370)一個或多個反饋元件(120)，該反饋元件被配置來限制輸入設(shè)備(1A-1E)中的多個維度(101-103)的一個或多個維度上的運動。
14.權(quán)利要求13所述的方法，其中，控制(370)一個或多個反饋元件(120)包括應(yīng)用與所述一個或多個照明參數(shù)關(guān)聯(lián)的一個或多個規(guī)則來決定運動的限制量。
15.權(quán)利要求13所述的方法，其中，控制(370)一個或多個反饋元件(120)包括確定一個或多個照明參數(shù)與一個或多個預(yù)定義的照明參數(shù)(220)之間的差異來決定運動的限制量。
16.權(quán)利要求13所述的方法，還包括施加力到所述一個或多個反饋元件(120)上來限制運動。
17.權(quán)利要求11所述的方法，還包括從輸入設(shè)備(1A-1E)接收(340-355)另一個輸入，并且，基于該另一個輸入，執(zhí)行以下行為之一選擇性地存儲該照明參數(shù)，和選擇性地取出這些照明參數(shù)。
18.權(quán)利要求11所述的方法，還包括基于所述照明參數(shù)控制(365)輸入設(shè)備(1A-1E)中的一個或多個燈(211，212，220)。
19.權(quán)利要求11所述的方法，其中，輸入設(shè)備(1A-1E)包括跟蹤球(100)。
20.權(quán)利要求11所述的方法，其中，來自輸入設(shè)備(1A-1E)的輸入包括在三個維度(101-103)中的運動的表示。
全文摘要
一種多維控制器(150)控制照明系統(tǒng)(250)的多個參數(shù)。例如，使用提供三個旋轉(zhuǎn)軸(101－103)的跟蹤球(100)來控制三個照明參數(shù)，諸如色度、亮度和飽和度。類似地，可以通過具有三個自由/控制度的設(shè)備來控制強度、方向和擴散度控制?？蛇x的，提供強制反饋(120)來根據(jù)已建立的預(yù)設(shè)或推薦的操作條件指示散度。還提供開關(guān)和其它控制元件來存儲或重調(diào)用預(yù)設(shè)參數(shù)(220)，覆蓋預(yù)定的照明參數(shù)等等。
文檔編號H05B37/02GK101080949SQ200580039758
公開日2007年11月28日 申請日期2005年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者E·M·A·迪德里克斯, M·桑特伯根, G·霍爾曼斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司