燈具和控制燈具的方法

2023-12-03 14:17:06

專利名稱：燈具和控制燈具的方法
技術領域：
本發明涉及照明系統，更特別地，涉及一種包括可藉助於燈具(Iuminaire)的光 照遠程控制的OLED設備(即有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode)設備)的 燈具以及一種控制燈具的方法。
背景技術：
認識到除了它的發光模式(light emitting mode)外，LED還可被設置為光感測模 式(light sensing mode)，在該模式下它感測(sense)入射光，並通過生成電流進行響應。 該功能被應用於照明應用，用以遠程控制燈具開/關。主要地，它要採取的一切操作是周期 地在短時間間隔期間將LED設置在光感測模式中，並在這段時間間隔期間執行由該LED生 成的電流的閾值檢測。通過照亮該LED，將檢測到超過該閾值的電流，如果該LED是關著的， 它將被打開。通過第二次照亮該LED，它將被關閉，等等。 對於方便的提供例如調光、顏色可調諧性等的更複雜的可能性的用戶交互，簡單 的開/關切換是不夠的。現有的解決方案使用例如基於RF的遠程控制，其具有集成在燈具 中的接收器結構和具有增強的功能的驅動器。一個近來的例子是飛利浦的「LivingColors LED 燈」。然而，由於用於照明應用的OLED可以製造成具有極端的屬性，例如特別小的厚度 或透明度，因此可獲得許多新的和獨特的應用，這使得上述接收機結構不方便或者甚至妨 礙了一些應用。

發明內容
本發明的一個目的是提供一種燈具和一種控制燈具的方法，該方法減輕了現有技 術的上述缺點並提供燈具的複雜的遙控。該目的通過如在權利要求1中限定的根據本發明的燈具和如權利要求7中限定的 根據本發明的方法而達到。本發明基於見解藉助於OLED可以生成和檢測攜帶了若干不同控制命令其中之 一的光控制信號。因此，根據本發明的一個方面，提供了一種燈具，該燈具包括0LED、與該OLED相連 接的光設置設備和與該OLED相連接的模式轉換單元。該OLED具有發光模式和光感測模式， 其中光設置設備包括控制命令取回器(retriever)和OLED控制器。該燈具被設置成藉助 於處於所述光感測模式的OLED感測遠程發射的控制光信號，其中所述控制光信號包括報 頭部分和跟隨所述報頭部分的控制命令部分。所述控制命令取回器被設置成識別所述報頭 部分並取回(retrieve)所述控制命令，並且所述OLED控制器被設置成根據所述控制命令 來控制所述OLED。因此，通過提供控制光信號，將OLED用作單個傳感器(sensor)，同時也將其用作 光發射器是可能的。報頭標識重要的控制信息即將到來並且提醒命令取回器取回該控制信息。根據燈具的一個實施例，如權利要求2所限定，所述控制命令由表示為信號電平 (level)的若干比特的數據組成。這使得簡單的電平檢測能夠作為用於確定接收到什麼命 令的一種方式。根據燈具的一個實施例，如權利要求3所限定，報頭部分不僅用來單純地識別光 控制信號，還用來校準控制命令取回器以便確保信號電平將被正確地識別。根據燈具的一個實施例，如權利要求4所限定，所述報頭部分還被附加地用於同 步目的。根據燈具的一個實施例，如權利要求5所限定，該燈具有益地具有感測處於光感 測模式的OLED的輸出電流的電流傳感器。根據燈具的一個實施例，如權利要求6所限定，OLED重複地在發光模式和光感測 模式間轉換，從而便於光控制信號的識別。根據本發明的另一個方面，如權利要求7所限定，提供了一種控制燈具的方法，該 燈具包括OLED，該方法包括-交替地將OLED設置為發光模式和光感測模式；-當OLED處於光感測模式時-感測遠程發射的控制光信號，該控制光信號包括報頭部分和跟隨該報頭部分的 控制命令部分；-識別所述報頭部分；和-從所述控制命令部分取回控制命令；和-當OLED處於發光模式時-根據所述控制命令控制該OLED。上述關於燈具所說的對於該方法及其實施例同樣正確。參考下述實施例，本發明的這些和其他方面、特徵和優點將變得清楚明白並且得 以闡述。


現在將參考附圖更詳細地描述本發明，其中圖1是根據本發明的燈具的一個實施例的示意框圖；圖2是可與所述燈具一起使用的遠程控制器的一個實施例的示意性框圖；圖3是根據本發明的用於控制燈具的方法的一個實施例的流程圖；圖4-6是圖示在根據發明照明系統的不同實施例中涉及的信號形態的時序圖。
具體實施例方式參考圖1和2，示出了分別包括燈具100和遠程控制設備的實施例的照明系統的實 施例。燈具100包括OLED設備102、包括控制命令取回器104的光設置設備以及OLED控制 器110。該OLED設備包括至少一個OLED。控制命令取回器104包括與OLED設備102的輸 出端相連接的電流傳感器106和與該電流傳感器106的輸出端以及OLED控制器110的輸 入端相連接的命令檢測器108。OLED控制器進一步與OLED設備102的輸入端相連接。該燈具進一步包括與OLED控制器110的輸入端相連接的模式轉換電路112、與OLED控制器 110的另一個輸入端相連接的復位脈衝單元114和與模式轉換單元112的輸入端、復位脈衝 單元114的輸入端以及命令檢測器108的輸入端相連接的頻率發生器116。如圖2所示，遙控設備200的一個實施例包括控制光信號發生器202、與控制光信 號發生器202的輸出端相連接的發射器單元204、與控制光信號發生器202的第一輸入端相 連接的用戶接口 206、與控制光信號發生器202的第二輸入端相連接的存儲器208和與控制 光信號發生器202的第三輸入端相連接的頻率發生器210。發射器單元包括諸如具有合適 準直光學器件(例如簡單的透鏡系統)以獲得適度窄的光束(beam)的雷射器或者發光二 極管(LED)之類的光源。為了 OLED設備102中好的吸收(absorption)和最終電流生成， 所述光源的波長優選地在可見頻譜的短波長/高能量側，例如在400nm-450nm範圍內(藍 色)。燈具100如下操作，如圖3的流程圖所示。藉助於模式轉換電路112，OLED設備 102被設置於發光模式和光感測模式其中之一，如該流程圖的框301處所示。更特別地，在 該實施例中，OLED設備102由OLED控制器110根據從模式轉換單元112接收的輸入信號在 發光模式和光感測模式之間以預定的頻率連續地轉換。該頻率又由頻率發生器116生成， 頻率發生器116將頻率信號饋送至模式轉換電路112。 在發光模式下，OLED設備102根據由OLED控制器110施加的驅動功率所確定的其 設置來發射光。在光感測模式下，驅動功率被切斷，OLED設備102能夠感測接收的光並生成 對應於所接收光強度的電流。因此，在感測模式下，OLED設備102在框302處感測遠程發射 的控制光信號，即由遠程控制設備200生成的控制光信號。使用上述的轉換使得每次OLED 設備102處於感測模式時，它檢測至少部分控制光信號。如圖4所示，該信號具有報頭部分 和跟隨該報頭部分的控制命令部分。在本照明系統中使用的這個和其它信號將在下文進行 進一步的描述。然而至於該控制光信號，它由多個連續的比特組成。在該實施例中，報頭部 分由兩個比特表示，命令部分由三個比特表示。每次OLED設備102被設置於感測模式時， 它檢測其中的一個比特。因此，在感測模式下要花費5個周期來檢測整個控制光信號。每 個比特是一個多電平比特，並且在這個特殊的實施例中，有4個不同的電平。控制光信號已 經藉助於控制光信號發生器202生成並且藉助於發射器單元204發送，即發射。然後在框 303處所接收的控制光信號的報頭部分由控制命令取回器104識別。更特別地，電流傳感 器106感測所接收的信號在OLED設備102中感應的電流，並將該電流的電平與一組不同的 預定電平中的一個相關聯。然後該電流傳感器將關於所選擇的預定電平的信息轉發給命令 檢測器108，命令檢測器108被設置成將報頭部分識別為兩個比特即兩個電平的特定組合。 當命令檢測器檢測到報頭部分時，在框304處它從控制命令部分取回控制命令。即，命令檢 測器108知道跟隨兩個報頭比特的3個比特表示命令。取決於電平的組合，命令檢測器108 將3個比特組合與一組若干命令中的一個特定的命令相關聯。為了便於識別操作，尤其是 為命令檢測器108提供時鐘的頻率發生器生成與遠程控制設備200的頻率發生器210相同 的頻率。下文將詳細描述。命令檢測器108將關於命令的信息提供給OLED控制器110。在框305處，OLED控 制器110根據該命令控制該OLED設備102。這意味著當OLED設備102再次被設置於發光 模式時，OLED控制器110將驅動功率施加至OLED設備102，使得OLED設備的光輸出對應於在遠程控制設備200的用戶接口 206處接收的用戶輸入的意圖。各種命令是可能的，例如 增加強度、降低強度、開或者關以及在一組預定的照明方式中選擇一種照明方式。當用戶向控制光信號發生器202輸入命令時，它從存儲器208取來關於關聯的比特模式的信息。然後控制光信號發生器202生成那個模式並將該模式饋送至發射器單元 204。參考圖4的時序圖，在該實例中頻率發生器生成50Hz的參考頻率。OLED設備102 以該頻率在感測模式和發光模式間轉換，如該圖中的「感測」信號所示。「感測」信號以50Hz 在高狀態和低狀態之間交替，即「感測」周期為20ms，每個狀態的持續時間為10ms。當「感 測」為低時，OLED設備由OLED控制器110供電，即供給驅動電流/多個驅動電流，並被設 置於發光模式；而當「感測」為高時，向OLED設備102供給充分減少的電流或零電流，並且 OLED處於感測模式。為了提高OLED設備102的靈敏度，復位脈衝單元114通過OLED控制 器110向OLED設備102提供「復位」脈衝，該復位脈衝在「感測」為高時在每個周期的剛開 始使OLED設備102短暫地短路。控制光信號與「感測」信號同步。在「感測」周期期間，控制光信號「控制光」的一 個比特由OLED設備102接收。即，OLED設備102在控制光信號的每個比特期間連續地操作 於感測模式和發光模式。在「感測」周期的第一半期間，即當「感測」為高時，感應的電流上 升到大體上恆定的電平。然而，從「復位」結束直到電流達到它的最大值有一個上升時間， 如圖4時序圖中的「電流」所示，這不得不考慮。因此，實際的測量，即由命令檢測器108執 行的檢測，在「感測」的高狀態持續時間的後半期間執行。這由該時序圖中的「檢測.時間 間隔」所示。在該實施例中，對於控制光信號有4個可能的電平，從而對於感應的電流也有 4個可能的電平。這提供了 64個不同的命令或碼。然而，並沒有預定何時將發送控制光信 號，這由用戶需求來掌控。因此，報頭部分被用於標識或同步目的。當命令檢測器108檢 測到特定的和預定的兩個連續比特電平的組合時，它知道其後緊跟著的3個比特將代表命 令。例如，控制光信號的標識可以是具有最高電平的第一比特，具有最低電平的第二比特跟 隨其後。這將排除將可獲得的不同命令數減少至56的命令比特電平的一些組合，這對於照 明系統的相當高級的功能來說是足夠的。附加地或者可選地，報頭比特可被用於校準目的。可發生偏移操作條件(shifting operational condition)，這將導致有關所檢測電平的不確定性。當多個可能的電流電平 被用於每個比特時，兩個相鄰電平之間的距離小。如果感應的電流偏移，該電平可能落在兩 個電平之間的中間或者與在遠程控制設備200處生成的相比甚至更靠近另一個比特電平。 因而，如果使用報頭比特的電平來校準檢測器電平的標度(scale)，則這種錯誤就可以得以 避免或者至少得以最小化。根據照明系統的另一個實施例，遠程控制設備200和燈具100在頻率上不同步。則 控制光信號的比特可到達相對於檢測時間間隔在時間上偏移的燈具100，如圖5所示。這引 起命令檢測器108錯誤的電平檢測，或者命令檢測器108甚至可能檢測不到報頭部分。這 可以通過重複傳輸偏移了與檢測時間間隔相等的時間間隔(即感測信號周期的四分之一) 的控制光信號來防止，如圖6所示。應當注意在該圖中偏移由大約處於控制光信號中間的 較粗的線段表示。在上文中已描述了如所附權利要求書中限定的根據本發明的燈具和方法的實施例。這些應當僅僅被視為非限制性的實例。如本領域技術人員理解的那樣，在本發明的範 圍內很多修改和替換實施例都是可能的。例如頻率可在時間間隔內改變。太高的頻率導致信號電平的檢測中的不確定性， 以及光生成的問題。太低的頻率將導致OLED設備的光輸出的調整太慢，這會讓用戶不耐 煩。進一步地可改變電平數和比特數等。因此，如上所例示的，本發明涉及一種包括OLED設備的燈具，其中OLED設備的光 檢測功能被應用於藉助於攜帶命令信息的控制光信號從遠程位置向燈具發送光設置命令。 控制光信號具有可被燈具識別並使其準備好接收命令的報頭部 分，以及隨後的控制命令部 分。出於本申請的目的、特別地關於附加的權利要求書，應當注意，單詞「包括」並不排 除其他元件或步驟，單詞「一」或「一個」並不排除多個，這本身對於本領域技術人員而言是 清楚明白的。
權利要求
一種燈具，其包括OLED、與所述OLED相連接的光設置設備和與所述OLED相連接的模式轉換單元，其中所述OLED具有發光模式和光感測模式，其中所述光設置設備包括控制命令取回器和OLED控制器，其中所述燈具被設置成藉助於處於所述光感測模式的所述OLED感測遠程發射的控制光信號，所述控制光信號包括報頭部分和跟隨所述報頭部分的控制命令部分，其中所述控制命令取回器被設置成識別所述報頭部分並取回所述控制命令，並且其中所述OLED控制器被設置成根據所述控制命令來控制所述OLED。
2.根據權利要求1的燈具，其中所述控制命令基於信號電平來定義，並且由若干比特 的數據組成。
3.根據權利要求2的燈具，其中所述報頭部分由多個電平校準比特組成。
4.根據權利要求2或3的燈具，其中所述報頭部分由多個同步比特組成。
5.根據前述權利要求中任意一項的燈具，其中所述控制命令取回器包括感測處於所述 光感測模式的所述OLED的輸出電流的電流傳感器。
6.根據前述權利要求中任意一項的燈具，其中所述模式轉換單元被設置成在所述發光 模式和所述光感測模式之間轉換所述0LED。
7.—種控制燈具的方法，所述燈具包括0LED，該方法包括-交替地將所述OLED設置為發光模式和光感測模式；-當所述OLED處於所述光感測模式時-感測遠程發射的控制光信號，該控制光信號包括報頭部分和跟隨所述報頭部分的控 制命令部分；-識別所述報頭部分；和-從所述控制命令部分取回控制命令；和-當所述OLED處於所述發光模式時-根據所述控制命令控制所述OLED。
8.根據權利要求7的方法，其中所述感測遠程發射的控制光信號包括感測信號電平， 並且一旦感測到多個連續信號電平的預定組合便確定已接收到報頭部分。
9.根據權利要求8的方法，其中所述感測遠程發射的控制信號包括藉助於所述多個連 續信號電平來校準控制命令的取回。
10.根據權利要求7至9中任意一項的方法，其中所述光感測模式持續預定持續時間並 且同時進行重複，並且其中該方法進一步包括使用空閒周期重複所述控制光信號，所述空 閒周期的持續時間對應於所述光感測模式的持續時間的一小部分。
11.根據權利要求7至10中任意一項的方法，包括在所述發光模式和所述光感測模式 之間轉換。
12.一種照明系統，其包括至少一個根據權利要求1的燈具，和被設置成生成並發射所 述遠程發射的控制光信號的遠程控制設備。
13.根據權利要求12的照明系統，其中所述遠程控制設備包括控制光信號發生器、與 所述控制光信號發生器相連接的發射器單元和與所述控制光信號發生器相連接的用戶接
全文摘要
本發明涉及一種包括OLED設備的燈具，其中所述OLED設備的光檢測功能被應用於藉助於攜帶命令信息的控制光信號從遠程位置向所述燈具發送光設置命令。所述控制光信號具有能被所述燈具識別的並且使其準備好接收命令的報頭部分，和隨後的控制命令部分。
文檔編號H05B33/08GK101849432SQ200880114929
公開日2010年9月29日 申請日期2008年11月3日 優先權日2007年11月7日
發明者C·A·弗舒倫 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司