用于控制消耗装置负载的用户接口设备以及利用这种用户接口设备的灯系统

摘要

本发明涉及一种用于控制特别是灯系统（545）的电气消耗装置的用户接口设备。此外，本发明还涉及使用这种用户接口设备的灯系统。为了提供易于操作并且有可能在显示设备（112）的所有区域内识别出所选预设的用于控制灯系统（545）的用户接口设备，本发明提出一种用于控制消耗装置负载（545）的用户接口设备，其包括输入设备（111）和显示设备（112），其中所述输入设备（111）和所述显示设备（112）被彼此嵌套地设置在一个公共层中或者被设置在彼此层叠的两层中。所述显示设备（112）被适配成显示至少第一有色标尺（210），其指示可以通过所述第一有色标尺（210）上的用户输入来调节的第一数值范围，所述显示设备（112）还被适配成在所述第一有色标尺（210）内显示第一反馈指示符（215），其指示由所述用户接口设备输出到消耗装置负载（545）的第一数值范围的当前数值。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制特别是灯系统的电气消耗装置的用户接口设备。此外本发明还涉及利用这种用户接口设备的灯系统。

背景技术

在电功率控制领域内，使用诸如开关或调光器之类的用户接口设备来调节从电源提供给电气消耗装置负载的电功率的量。电气消耗装置负载可以是包括多盏不同的灯的照明系统中的一盏灯、诸如揉混机之类的家用电器中的或真空吸尘器中的电动机、或者电热器。在最简单的情况下，开关是用于仅仅接通/关断对电气消耗装置负载的供电的硬开关。在接通状态下为电气消耗装置负载供应最大可用电功率，在关断状态下则不为电气消耗装置负载供应电功率。可以应用用户接口设备或者调光器之类的软开关来连续调节对电气消耗装置负载的供电。这种调光器已经被广泛应用于控制照明装置。

照明装置是最重要的氛围生成装置当中的一种。人们使用照明装置来为不同情绪或活动产生不同氛围。研究表明，人们还喜欢使用有色光来进一步增强这些氛围。因此，照明装置包括全色光源以允许人们产生这些氛围。

更加先进的照明装置是柔性的集成照明装置。这种照明装置包括多个全色光源、可变色温光源以及“普通”功能光源。在某些情况下，照明装置还与诸如HIFI设备、电热器或者空调器之类的其他电气消耗装置负载进行交互，以进一步增强氛围生成。换句话说，新式的照明装置不仅包括传统的照明功能，而且还包括用于影响房间内的情绪的氛围产生功能。起初，这些功能仅仅被应用于办公室和商店中的专业环境。但是，这种氛围产生越来越受一般用户的欢迎。

由于这些先进的照明装置包括多盏不同的灯（特别是多个全色光源和/或可变色温光源），因此对于这种先进照明装置的控制非常复杂。用于控制灯系统的用户接口设备对于每一项氛围产生功能都需要唯一的开关。这不仅导致对于总体灯控制器的较大空间需求，而且还使得用户接口设备对于一般用户来说难以使用。所讨论的这些缺点对于将要通过开关来控制的其他电气消耗装置负载同样存在，比如对于一所房屋内的多个室内空调单元。

WO 2007/072315提出把用户接口与光源互连，以由用户接口利用电子控制器进行电控制。该电子控制器接收来自该用户接口的指令，并且基于用户指令调节光源处的电功率。

但是，随着总体系统复杂度的提高，应用传统的控制设备来控制电气消耗装置负载变得越来越复杂或难以管理。特别对于一般用户而言，这使得难以使用传统的控制设备。

在使用复杂的用户接口设备来控制电气消耗装置时，很难在用户接口设备处对于所选择的预设呈现出相应的反馈或前馈信息。当在用户接口设备中使用有色显示器时，很难识别出代表相应的所选数值的反馈指示符，这是因为所有颜色都被呈现在显示器上，从而导致在其颜色与指示所选预设的反馈指示符相同或相似的显示设备的区域内无法看到反馈指示符的问题。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于控制电气消耗装置负载的用户接口设备，该用户接口设备易于操作并且有可能在显示设备的所有区域内识别出所选预设。

本发明是基于以下想法：用户接口设备的光输出可以被用来对于所选预设提供反馈或前馈信息。此外，该用户接口设备中的显示器单元能够提供全色范围，以便提供色温、日光设定、色阶或饱和度水平等等的反馈信息。

在表示包括多种颜色的相应标尺的数值范围时，本发明提出使用指示在灯系统或消耗装置负载处当前设定的数值的反馈指示符。该反馈指示符优选地是具有至少一种颜色的一个点或区域，其中该反馈指示符的颜色优选地是根据颜色标尺的颜色来设定的。

本发明提出在显示设备上显示第一有色标尺，其指示可以通过用户输入来调节的第一数值范围。该用户接口设备包括作为两层彼此层叠或者彼此嵌套在一个公共层中的输入设备和显示设备。因此，通过按压输入设备就会执行预定的交互，该交互被显示在显示设备上并且并行地在所连接的消耗装置负载处启动控制。因此，通过在第一有色标尺上移动或按压手指，就将相应地控制所连接的消耗装置负载的色温、亮度、日光设定、色阶或饱和度水平。

应当通过一个实例来说明潜在的问题。如果在显示设备上显示全色标尺，则可以用一种强色来指示在所连接的消耗装置负载处设定的当前数值。在使用一个小黄点作为指示由用户接口设备输出到消耗装置负载的当前数值的反馈指示符的情况下，如果黄点位于橙色和黄色色阶的区域内或者在其中移动，则该黄点将几乎不可见。因此，本发明优选地提出对被实现为小光点的反馈指示符的颜色施加影响，以便指示第一有色标尺上的当前设定的位置。

根据本发明的一个替换实施例，本发明提出在显示设备前方设置彩色层。该彩色层可以被放置在显示设备与输入设备之间，或者被放置在输入设备前方。在使用彼此嵌套的公共层来容纳输入单元和显示器单元的情况下，该彩色层被设置在该公共层前方。

彩色层可以包括如在第一实施例中所显示的第一或第二标尺。该标尺可以是有色圆环或其他形状，其可以被印在彩色层上。因此，用户可以识别出通过使用该第一或第二标尺来调节灯系统的数值的可能区域。在该实施例中，不可能改变第一或第二标尺的范围。此外，第一和/或第二背景区域的颜色是固定的。但是，显示设备可以很容易在标尺后方的相应位置处显示出用于指示设定的位置的反馈指示符。因此，驱动电路的复杂度较低。此外，通过在控制设备中插入相应的彩色层可以使用不同的颜色标尺。此外，在该实施例中，如果反馈指示符被移动到其颜色与该反馈指示符通常所具有的颜色相同的区域内，则必须改变该反馈指示符的颜色。

下面将基于从属权利要求对优选实施例进行说明。

根据优选实施例，输入设备被实现为具有设置在显示设备前方的多个触敏元件的触摸屏，其中该显示设备包括被设置成矩阵形式的多个全色LED。

通过把触敏输入设备设置在显示设备前方，人们可以通过反馈指示符识别出用户输入的位置，并且可以根据用户手指的移动后的位置来修正在显示设备上的显示。

应用全色固态LED是有利的，这是因为不需要复杂且昂贵的全色LCD，全色LCD的功率消耗更高并且需要复杂的驱动电路。在使用LED矩阵时，很容易在显示设备上显示颜色信息。因此，LED矩阵可以形成低分辨率显示器。具体来说，可以独立寻址每一个LED。因此，实现了可以显示多个不同标尺、反馈指示符或背景区域的全色LED矩阵。

优选地，显示设备被适配成在显示区域上显示指示第二数值范围的第二标尺，可以通过该第二标尺上的用户输入来调节第二数值范围。因此，该显示设备提供了第一和第二标尺。每个标尺代表可以在消耗装置负载处调节的物理参数。该第二标尺还包括优选地被实现为具有至少一种颜色的小光点或光区域的第二反馈指示符，其位于该第二标尺内来指示由用户接口设备输出到消耗装置负载的当前第二数值。

因此，可以通过本发明的用户接口设备控制至少两个不同参数，而显示设备显示出可以选择的可能数值范围。该显示设备通过把反馈指示符移动到标尺上代表当前选择的位置来进一步显示出被输出到消耗装置负载的当前选择。

消耗装置负载优选地是其色温、色阶、饱和度水平或亮度可以适配的照明系统。

这样就在一个或多个标尺中把所连接的消耗装置负载的颜色/光设定呈现给用户，其中该标尺中的当前设定的位置由作为一个小光点的反馈指示符来指示。

此外，本发明还提出根据在第一和/或第二标尺内的位置来适配或改变第一和/或第二反馈指示符的颜色。

这样就可以避免在第一或第二有色标尺的黄色区域内用小黄点来指示当前设定的位置。从而有可能通过在第一或第二标尺的背景颜色下很容易识别的颜色在其中一个标尺上显示出当前设定。

此外，在确定第一或第二反馈指示符的颜色时可以考虑入射到显示设备上的光。

此外，对于反馈指示符还有可能使用至少两种颜色来指示当前设定。因此，第一和/或第二反馈指示符可能具有边缘色和中心色。可以基于在第一或第二标尺内的位置来选择边缘色和中心色。

此外，显示设备优选地包括第一和/或第二背景区域。可以根据时间或用户接口设备上的入射光来调节背景区域的颜色。为了检测用户接口设备上的入射光，设置日光传感器。

此外，可以基于第一或第二反馈指示符在第一或第二标尺中的位置来调节背景区域内的颜色。

这样，就还有可能提高当前设定的对比度和可识别度，以便指示反馈指示符在这些标尺内的位置。如果反馈指示符处于蓝色区域内，则有可能通过将第一和/或第二背景区域切换到白色来提高对比度。当反馈指示符处于绿色区域内时，有可能把第一和/或第二背景区域切换到浅绿色，以便进一步提高对比度。这同样适用于反馈指示符在黄色和橙色区域内和/或在红色区域内的位置。

优选地，本发明提出每当离开特定色段时改变指示当前设定的反馈指示符的颜色。这意味着在蓝色段内使用黄色反馈指示符，在红色段内使用绿色反馈指示符，其中在黄色段和橙色段内使用蓝色点作为反馈指示符，在绿色段内使用小红点作为反馈指示符。因此，为了指示用于提供反馈的小点，与标尺的基本色相比使用对比色，其中反馈指示符被定位来指示当前位置。

在另一个实施例中，有可能仅仅在其颜色与反馈指示符相同或相似的颜色标尺的某一区域内修正反馈指示符的颜色。这意味着如果当前设定位于黄色段或相似色段内，则通常为黄色的反馈指示符变成蓝色。在所有其他色段中都可以识别出黄色反馈指示符而无需修正反馈指示符的颜色。因此减少了控制量。

通过使用本发明，有可能显示出强度标尺，其中提供当前设定的反馈的小点将具有相反的强度。因此，在第一标尺上100%强度下，将关闭该点，而在0%强度下，该点将全开。对于色温标尺，光点的颜色可以与色温相匹配但是更加饱和。因此，在暖光设定下，该点将具有饱和红色，而在冷光设定下，该点将具有饱和蓝色。这样，如果该点具有对比色的话，其可见度将更高。在暖光设定下，该点可以具有饱和色，而在白色设定下，该点可以具有饱和橙色。

对于从日出到正午到日落的光设定标尺，光点可以从发蓝变成黄色并且再变回发蓝或其他适当颜色。

如果在显示设备上显示饱和度标尺，则反馈点可以具有相反的饱和度水平。因此，在100%饱和度下，该点可以是白色，而在0%强度下，该点的饱和度水平所设定的颜色可以完全饱和。

用户接口设备优选地包括触摸输入。但是，也可以使用用于接收用户输入的所有其他方式。因此，有可能在第一或第二标尺内设置滑动条机制，其中该滑动条机制包括一个可以在特定颜色下显示的小调节钮（knob），其中基于在第一或第二标尺内的位置来修正小调节钮的颜色。这样可以很容易把该调节钮识别为用于提供所连接的灯系统处的当前设定的信息的反馈指示符。

此外，控制设备包括中央计算单元和控制端口以便相应地控制灯系统。

本发明的目的还通过一种具有通过前面提到的用户接口设备来控制的至少一个全色光源以及/或者一个或多个可变色温光源的灯系统来实现。

本发明的目的还通过一种用于控制消耗装置负载并且用于向用户提供反馈信息的方法来实现，该方法包括以下步骤：在输入单元上接收用户输入；至少在显示设备上显示指示第一数值范围的第一有色标尺；在所述第一有色标尺内显示第一反馈指示符，所述第一反馈指示符指示由所述用户接口设备输出到消耗装置负载的第一数值范围的当前数值。

附图说明

下面将参照附图中所示的实施例通过非限制性实例的方式更加详细地描述本发明。

图1示出了根据本发明的用户接口设备的示例性构造。

图2示出了根据本发明的显示设备的布局。

图3、4和5示出了根据本发明的布局实例。

图6示出了根据本发明的用户接口设备的组件。

图7示出了用于在显示设备上显示反馈指示符以及对应于用户动作设定光的流程图。

图8示出了根据本发明的用户接口设备的一个替换实施例。

具体实施方式

在图1中，将本发明的用户接口设备的机械构造示出为具有三层。第一层包括显示层112，其具有设置成矩阵形式的多个LED 120。在显示设备112前方有输入单元111，其可以被实现为具有用于检测用户输入位置的区域的触摸板。此外，可以在输入单元111前方设置覆盖层140，以便保护在下的第一和第二层。覆盖层140可以具有漫射功能，以便漫射由LED矩阵输出的光。

图2示出了可以由显示设备112上的LED矩阵120显示的示意性布局。可以有第一有色标尺210，其示出了从第一象限的黄色标尺开始到第二象限的绿色标尺、第三象限的蓝色标尺和第四象限的红色标尺的颜色标尺。在这四个标尺内，例如，颜色从浅绿色开始，在离开绿色标尺并进入蓝色标尺之前变为深绿色，从浅蓝色开始进入蓝色标尺随后变为暗蓝色一直到紫色，从紫色进入红色标尺，经由深红色到浅红色一直到黄色标尺中的橙黄色。从而代表了全色标尺。在被显示为圆环的该第一标尺210上有反馈指示符215，其指示当前设定的位置。该反馈指示符215被显示为具有预定颜色。如上所述，当把黄色的反馈指示符215置于蓝色标尺中时，将很容易识别黄点215。但是，当把黄点215仅置于第一象限的黄色标尺中时，识别黄色反馈指示符215将非常困难。此外，图2包括同样示出了可以在所连接的消耗装置负载处进行调节的可能数值范围的第二标尺220。第二标尺包括第二反馈指示符225。此外，显示单元112包括在圆环外部的第一背景区域230和在第一标尺210的圆环内部的第二背景区域235。

在图3、4和5中示出了显示单元的布局的不同实例。图3中示出了在第一或第二标尺210和220上总是具有黄色反馈指示符215、225的情况，其中反馈215在图3的第三图示中几乎不可见，此时其被置于黄色标尺范围内。

此外，还示出了对圆环210外部的背景区域230进行适配的情况，以提高反馈指示符215、225的对比度和可识别度。

在图4中示出了总是具有第一标尺210内的底色的对比色的情况。这意味着在蓝色标尺内反馈指示符215将为黄色，在绿色标尺内反馈指示符215将为红色，在黄色标尺内反馈指示符215将为蓝色，在红色标尺内反馈指示符215将为绿色。

此外还示出了改变背景区域230、235的背景颜色。如图4的第二幅画面中所示，当反馈指示符215在绿色标尺内时，将背景区域230、235切换到浅绿色来提高对比度。如果反馈指示符215在黄色标尺内并且反馈指示符的颜色为蓝色，则将背景颜色切换到橙色以便进一步提高对比度。在图5中示出了只有在反馈指示符215处在对应于其正常颜色的颜色标尺内时才改变反馈指示符215的颜色的情况。图5中的反馈指示符215通常为黄色。只有当反馈指示符215在黄色标尺内时（如图5的第三幅画面所示的），才把反馈指示符215的颜色改变到蓝色以提高可识别度。

此外，在图4的第二和第三幅画面以及图5的第三幅画面中可以看出，使用边缘色216和中心色217来显示出反馈指示符215以便进一步提高对比度。

下面将参照图6对根据本发明的用户接口设备的构造进行说明。用户接口设备包括中央控制或计算单元510，其通过用户输入解译器512接收在输入设备111（例如触摸屏）处输入的用户输入550，其中用户输入解译器512确定用户输入的位置并且将该位置提供到中央单元510。中央控制单元510连接到LED控制器511，该控制器连接到LED矩阵540。此外，控制单元510可以连接到用于存储程序代码、控制功能、反馈指示符的预定颜色等等的存储器520。中央单元510还连接到灯控制接口530，其对控制端口540进行控制来控制所连接的灯系统545。

参照图7，示出了在接收到用户动作701之后所执行的各步骤。在输入设备111上的特定位置处接收到701用户输入。用户输入解译器512确定702相应标尺上的位置。该位置被提供到LED控制器511和中央单元510。中央单元510在步骤703中确定反馈指示符215、225的对比度光设定，其中中央单元510在步骤704中进一步确定将被转送到灯控制接口530以便相应地在步骤707中控制所连接的灯系统的光设定。

在步骤703中确定了对比度光设定之后，在步骤706中根据反馈指示符215、225在标尺内的位置改变其颜色。

此外，在步骤705中，LED控制器511在接收到来自用户输入解译器512的位置之后设定反馈指示符215、225的位置。因此，关于所述显示设备112有两个重要步骤。第一个步骤705是改变反馈指示符215、225在标尺内的位置，第二个步骤706是确定反馈指示符215、225的位置并且随后根据反馈指示符215、225在标尺内的位置来检查是否需要改变颜色。

图8示出了本发明的一个替换实施例。为了减少驱动所述LED矩阵的工作量，有可能插入具有印制的第一和/或第二标尺的彩色层115。彩色层115是至少半透明的。显示设备112被层叠在彩色层115后方，并且可以通过彩色层115显示特定颜色。通过把彩色层115设置在显示设备112前方，该显示设备只需要显示出反馈指示符215、225。因此，LED控制器511和中央计算单元510只需要执行以下任务：改变反馈指示符215、225的位置，并且根据其在彩色层115内的位置和彩色层115上的第一标尺的颜色来改变反馈指示符215、225的颜色。此外，根据图8的控制设备包括触摸板111和用于保护其他各层的保护覆层140。

通过使用基于本发明的构造的本发明，由于显示单元包括多个LED，有可能改变反馈指示符215、225的位置和/或颜色。根据用户输入，中央计算单元510可以确定在标尺210、220上的位置，并且计算单元510知道在所连接的灯系统545处所应设定的光设定（颜色）并可以相应地控制灯系统545。此外，计算单元510还可以为反馈指示符215、225确定对比色或光设定，并且确保该小点以正确的光设定出现在标尺上的正确位置处。

本发明的控制设备可以被应用于灯系统。其对于灯或灯系统具有扩展的控制可能性（比如颜色控制、定时器、日光控制等等）特别有用。这些灯系统可用于诸如零售领域之类的专业领域，并且也可用于诸如酒店房间和家庭之类的消费领域。