УСТРОЙСТВО ИНТЕРФЕЙСА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ, СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОДКЛЮЧЕННОЙ НАГРУЗКОЙ ПОТРЕБИТЕЛЯ И СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩАЯ ТАКОЕ УСТРОЙСТВО ИНТЕРФЕЙСА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
USER INTERFACE DEVICE, METHOD OF CONTROLLING CONNECTED CONSUMER LOAD AND LIGHTING SYSTEM USING SAID USER INTERFACE DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройству интерфейса пользователя для управления электрическим потребителем, в частности, системой освещения. Дополнительно, оно относится к системе освещения, использующей такое устройство интерфейса пользователя. Кроме того, оно относится к способу для управления такой системой освещения, использующей устройство интерфейса пользователя.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В области техники управления нагрузкой электрического потребителя устройства интерфейса пользователя, такие как переключатели и регуляторы силы света, используются, чтобы регулировать величину электрической мощности, обеспечиваемой электрическим источником питания на нагрузку электрического потребителя. Нагрузка электрического потребителя может быть лампой в системе освещения, включающей в себя множество разных ламп, электрическим мотором в бытовом приборе, таком как месильная машина, или в пылесосе, или электронагревателе. В простейшем случае переключатель - это жесткий переключатель только для включения/выключения электропитания нагрузки электрического потребителя. Во включенном состоянии на нагрузку электрического потребителя подается максимальная доступная электрическая мощность, а в выключенном состоянии на нагрузку электрического потребителя электрическая мощность не подается. Устройства интерфейса пользователя или мягкие переключатели, такие как регуляторы силы света, могут быть применены, чтобы непрерывно регулировать подачу электрической мощности на нагрузку электрического потребителя. Такие регуляторы силы света становятся популярными при управлении осветительными приборами.
Системы освещения - одни из самых важных создателей обстановки. Люди используют осветительные приборы, чтобы создавать разные обстановки для разных настроений и видов деятельности. Исследование показало, что людям также нравится использовать цветной свет, чтобы дополнительно улучшать эти обстановки. Поэтому осветительные приборы включают в себя полноцветные источники света, чтобы давать человеку возможность создавать эти обстановки.
Дополнительно усовершенствованные осветительные приборы являются гибкими и встроенными. Такие системы освещения содержат многочисленные полноцветные источники света, источники света с регулируемой цветовой температурой и источники света 'обычной' функциональности. В некоторых случаях такие системы освещения дополнительно взаимодействуют с другими нагрузками электрического потребителя, такими как устройство высокой точности воспроизведения (HIFI), электронагреватель или кондиционер, чтобы дополнительно улучшить формирование обстановки. Другими словами, современные системы освещения заключают в себе не только традиционную функцию освещения, но также функции создания обстановки для влияния на настроение в комнате. Изначально эти функции применялись только в коммерческих средах в офисах и магазинах. Однако этот вид создания обстановки становится все более и более популярным среди среднестатистических пользователей.
Так как эти усовершенствованные системы освещения включают в себя множество разных ламп, в частности множественные полноцветные источники света и/или источники света с регулируемой цветовой температурой, управление таким усовершенствованным световым прибором очень сложно. Устройство интерфейса пользователя для управления системой освещения требует отдельного переключателя для каждой из функций создания обстановки. Это приводит не только к необходимости огромного пространства для всего устройства управления освещением, но также делает устройство интерфейса пользователя сложным в использовании для среднестатистических пользователей. Эти рассмотренные недостатки также справедливы для других нагрузок электрического потребителя, которые должны управляться переключателем, таких как множество установленных внутри помещения единиц кондиционеров в доме.
WO 2007/072315 предлагает соединять интерфейс пользователя и источник света, который должен управляться посредством электрического интерфейса пользователя с электронным контроллером. Электронный контроллер принимает команду от интерфейса пользователя и регулирует электрическую мощность на источнике света, на основании команды пользователя.
US 7186003B2 описывает СИД высокой яркости, соединенные с процессором для управления. СИД высокой яркости могут производить множество приятных эффектов для отображения и освещения. СИД высокой яркости, управляемые процессором, в сочетании с рассеивающими материалами используются, чтобы производить изменяющие цвет эффекты, и могут быть с пользой применены, чтобы обеспечить возможность автономного изменения цвета и эффекты множеству потребительских продуктов и других предметов домашнего обихода.
US 5134387 описывает систему многоцветного отображения, содержащую матрицу СИД.
WO 9960804Al описывает электрическую систему управления, включающую в себя множество электрических устройств, обладающих способностью взаимодействовать через сеть, а также способностью взаимодействовать и работать с непротокольными устройствами и сигналами, которые только посылают/принимают цифровой сигнал включения/выключения или посылают/принимают один из многочисленных аналоговых сигналов.
Однако применение традиционных устройств управления для управления нагрузкой электрического потребителя становится более сложным или неконтролируемым с возрастанием сложности всей системы. Это усложняет использование традиционных устройств управления, особенно для среднестатистического пользователя.
Вместе с различными возможностями и функциями таких систем освещения, требуются различные и новые типы устройств управления. После включения/выключения и регулировки силы света можно ожидать устройства управления для предустановленного выбора, настройки цвета, обстановки естественного освещения и так далее. Однако такие функции управления достаточно сложны, и пользователь не осведомлен в том, какая настройка представляет желаемую характеристику системы освещения. Пользователь может лишь испытывать некоторые функции управления, пока не найдет нужную. Однако обратная связь через систему освещения очень неудобна.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства интерфейса пользователя, системы освещения и способа управления нагрузкой потребителя, обеспечивающих упреждающую информацию или информацию обратной связи, способствующую простому и интуитивному использованию устройства интерфейса пользователя при управлении нагрузкой электрического потребителя, в частности системой освещения.
Задача решается с использованием признаков независимых пунктов формулы изобретения.
Изобретение основано на идее обеспечения интерфейса пользователя, содержащего матрицу светоизлучающих диодов (СИД, LED) и блок ввода, в котором при выводе сигнала управления к нагрузке потребителя, в частности к системе освещения, параллельного вывода информационного сигнала к блоку отображения, чтобы предоставлять пользователю своего рода упреждающую информацию или информацию обратной связи через устройство отображения. К каждому СИД из матрицы в блоке отображения можно обращаться индивидуально. СИД являются отдельными полноцветными твердотельными СИД, способными отображать множество значений яркости и значений цвета. Дополнительно, путем использования СИД возможно обеспечивать символы или текст низкого уровня, чтобы иллюстрировать пользователю элементы управления для управления системой освещения. Устройство интерфейса пользователя выглядит похожим на традиционный переключатель освещения, так что пользователь легко распознает его как контроллер освещения. Предлагается, что устройство интерфейса пользователя имеет различные функции управления, которые могут быть запрограммированы. Устройство ввода предпочтительно осуществляется в виде сенсорного модуля для приема пользовательского ввода для управления настройкой системы освещения. Это обеспечивает преимущество в том, что пользователь имеет возможность использовать множество разных функций управления, поддерживая хорошее простое использование устройства интерфейса пользователя. Комбинация устройства интерфейса пользователя, содержащего устройство отображения и блок ввода, согласно изобретению дает возможность обеспечить прямую связь между световым излучением устройства отображения устройства интерфейса пользователя и настройкой освещения в комнате.
Матрица СИД используется для обеспечения упреждающей информации или информации обратной связи о состоянии освещения. Во-первых, свет СИД может отражать свет, обеспечиваемый управляемой системой освещения. Во-вторых, матрица СИД используется как дисплей низкого разрешения, чтобы представить интерфейс пользователя, сравнимый с коммерческим интерфейсом пользователя, чтобы отображать элементы управления, такие как шкалы, предварительно настроенную область, символы, текст и числа. Это может быть достигнуто, так как к СИД можно обращаться легко и индивидуально, так что множеством СИД внутри матрицы можно управлять по-разному, таким образом, обладая возможностью иметь полную степень свободы в изменении цвета, яркости и иллюстрации СИД на устройстве отображения. СИД легко производить и ими можно управлять без особого труда. Дополнительно, они имеют приемлемое потребление энергии по сравнению с дорогими жидкокристаллическими диодами (ЖКД, LCD). Более того, их можно настроить на вывод света, который можно легко распознать, даже если на поверхность блока отображения падает свет. Более того, ограничения, такие как угол обзора или частота обновления, некритичны.
Предпочтительные варианты осуществления будут объяснены, основываясь на зависимых пунктах формулы изобретения.
СИД блока отображения излучают свет, имеющий ту же характеристику, что и характеристика светового излучения системы освещения. Таким образом, если система освещения управляется к своему максимальному уровню, световое излучение блока отображения также является управляемым к максиму. То же самое применяется для настройки уровня в функции затемнения к минимуму.
Предпочтительно устройство интерфейса пользователя оборудовано датчиком приближения и/или датчиком яркости. Так как предоставление упреждающей информации или информации обратной связи на устройстве интерфейса пользователя необходимо, только если пользователь находится рядом с устройством интерфейса пользователя, предлагается отображать упреждающую информацию или информацию обратной связи только во время управления системой освещения или предоставлять информацию, только если пользователь находится в предопределенной пространственной близости от устройства интерфейса пользователя.
Более того, интенсивность предоставления информации может управляться в зависимости от естественного освещения.
Следовательно, выгодно иметь датчик яркости, включенный в устройство интерфейса пользователя, чтобы обеспечить сигнал в качестве опорного для регулирования яркости предоставляемой информации. Это дает возможность увеличить различимость для пользователя. Более того, это позволяет избежать потерь энергии.
Предпочтительно предлагается освещать малый участок, который мягко светится путем включения группы СИД матрицы, чтобы указывать, что система освещения выключена, при этом интенсивность света светящейся области основана на яркости или зависит от детектированного человека.
Когда пользователь касается блока ввода, изменяется внешний вид малой области, которая мягко светится. Возможно освещать всю область или большую часть малой области в том же цвете или на уровне, который излучается системой освещения. Таким образом, пользователь может легко определить, что освещение включено. Это будет способствовать управлению системой освещения, если система освещения не находится в прямой пространственной близости от устройства интерфейса пользователя, как например, скрытое место или другая комната.
Более того, посредством блока ввода перед устройством отображения можно определять направление движения на устройстве ввода, чтобы непрерывно управлять настройкой системы освещения. Блок ввода будет детектировать направление движения объекта на своей поверхности, при этом, в зависимости от направления движения и количественной величины движения или дистанции движения, блок управления будет приспосабливать характеристику системы освещения соответственно. Таким образом, когда пользователь передвинет свой палец к нижнему краю, система освещения будет настроена на почти полное выключение, при этом при движении пальца к верхнему краю устройства интерфейса пользователя блок управления будет распознавать это движение и управлять системой освещения до полного включения. Более того, величина регулировки затемнения может быть представлена разделением области блока дисплея на части, где нижние части, освещаемые, к примеру, желтым, указывают на величину силы света, излучаемого системой освещения, а верхняя часть не освещается и указывает на величину оставшейся величины силы света.
Более того, блок управления оборудован памятью для хранения уровня регулировки затемнения, излучаемого системой освещения перед выключением системы освещения. Таким образом, при включении системы освещения устройство интерфейса пользователя может использовать сохраненный уровень регулировки затемнения и управлять подключенной системой освещения в зависимости от сохраненного уровня регулировки затемнения.
Предпочтительно устройство интерфейса пользователя может выводить сигнал управления системе освещения двумя различными способами. Одной альтернативой может быть отображение на блоке отображения соответствующего уровня освещения прямо во время движения пальца по сенсорной панели до передачи соответствующего сигнала управления. Соответствующий сигнал управления для управления подключенной системой освещения, основанный на вводе пользователя, выводится, если палец отпущен с блока ввода. Таким образом, пользователь может определить, каков результат соответствующего ввода пользователя перед настройкой соответствующей системы освещения.
Другой альтернативой является то, что вывод сигнала управления на систему освещения передается напрямую системе освещения, при прикосновении или движении пальца по блоку ввода, при этом блок отображения в устройстве интерфейса пользователя может параллельно или одновременно принимать соответствующий информационный сигнал, чтобы предоставлять информацию обратной связи.
Предпочтительно устройство интерфейса пользователя может иметь слой покрытия, имеющий определенный рельеф на своей поверхности, так что устройство интерфейса пользователя может предоставлять пользователю упреждающую информацию о том, как использовать контроллер. Плоская поверхность на слое покрытия предполагает действие прикосновения на предварительно настроенных областях, чтобы включать предустановленное число ламп системы освещения или чтобы включать или выключать систему освещения, в то время как вертикальная выемка предполагает возможность для движения вверх и вниз, чтобы регулировать уровень системы освещения или изменять цветовую температуру в зависимости от цветной шкалы, отображаемой под (т.е. позади) вертикальной выемкой.
Альтернативная возможность - поместить распечатанный лист бумаги между блоком ввода и устройством отображения или перед блоком отображения и устройством ввода. Таким образом, СИД устройства отображения могут освещать распечатанный лист бумаги, и распечатанная шкала на этом листе бумаги может быть освещена. Таким образом, пользователь может определить, какие цвета можно настраивать, и блок ввода будет распознавать движение пальца пользователя для формирования соответствующего сигнала управления, чтобы соответствующим образом настроить систему освещения. В этом случае требуется лишь отображать свет позади распечатанной шкалы на бумаге. Таким образом, величина управления сокращается, так как нет необходимости отображать СИД в различных цветах, представляющих шкалу возможных значений для настраивания системы освещения. Для вставки листа бумаги обеспечивается слот для помещения бумаги перед СИД.
Предпочтительно возможно отображать на области блока отображения множество предварительно настроенных областей, при этом пользователь может выбрать предварительно настроенную область, чтобы задействовать предварительно запрограммированную настройку, при этом предварительно настроенные области могут быть представлены в цвете, который соответствует цвету соответствующей настройки освещения. Более того, возможно, что цвет или размер предварительно настроенной области изменяется после выбора предварительно настроенной области на устройстве отображения. Таким образом, он может быть представлен более насыщенным или в большем размере. Таким образом, пользователь может легко определить, какая предварительно настроенная область выбрана в результате его ввода пользователя. Дополнительно, возможно использовать фоновую область вне предварительно настроенных областей, чтобы отображать цвет соответствующей настройки освещения после выбора определенной предварительно настроенной области.
В дополнительном варианте осуществления, возможно представить посредством СИД цветную шкалу, которая может быть представлена как горизонтальная или вертикальная черта, или в форме кольца, или форме открытого кольца, при этом шкала представляет регулируемые значения цветовой температуры, яркости, времени или насыщенности системы освещения, при этом окружающая фоновая область может быть использована, чтобы отображать характеристику, соответствующую значениям, выбранным на шкале с помощью ввода пользователя. Таким образом, в случае установки холодной цветовой температуры фон блока отображения будет отображен в белом или синем цвете, при этом при движении пальца в направлении шкалы для установки более теплой цветовой температуры фоновый участок будет освещаться в теплом желтом цветовом или оранжевом цветовом тоне.
Дополнительно, возможно использовать датчик яркости, чтобы управлять системой освещения и устройством отображения в зависимости от текущего естественного освещения, включая предварительно заданное число источников света, предварительно заданный цвет и предварительно заданную яркость. Таким образом, возможно определять в зависимости от времени число, положение и цвет источников света системы освещения и изменять настройку в зависимости от естественного освещения и времени суток.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления, возможно, что управление в зависимости от естественного освещения или времени осуществляется автоматически. Таким образом, устройство интерфейса пользователя будет предоставлять информацию обратной связи путем отображения индикатора обратной связи на шкале, показывающей текущую настройку системы освещения, где индикатор обратной связи автоматически передвигается в зависимости от времени или в зависимости от естественного освещения, воспринимаемого датчиком яркости. Это автоматическое управление может быть прервано вводом пользователя. Таким образом, пользователь может передвигать индикатор обратной связи на шкале в желаемом направлении и, таким образом, остановит автоматическое управление, при этом автоматическое управление перезапускается путем касания предварительно заданной области вне шкалы.
Более того, в устройстве интерфейса пользователя возможно использовать функцию управления таймером, которая дает возможность динамической настройки освещения, которая может быть автоматической или управляемой пользователем. Таким образом, можно автоматически гасить свет со временем. Количество времени может быть представлено на блоке отображения числом точек, которое сокращается по мере истечения времени, при этом пользователь может увеличивать время для гашения, касаясь позиции для увеличения числа точек. Таким образом, пользователь может определить, сколько точек отображено, и пользователь может определить, сколько времени пройдет до момента выключения света.
Предпочтительно устройство интерфейса пользователя включает в себя блок управления, который имеет центральный вычислительный блок, память, контроллер СИД и интерпретатор ввода. Дополнительно, интерфейс управления освещением выводит сигнал управления системе освещения для регулирования потребления мощности или других параметров подключенной системы освещения. Интерпретатор ввода касания детектирует касание на чувствительной матрице на сенсорной панели и предоставляет позицию ввода пользователя центральному вычислительному блоку, при этом центральный вычислительный блок выводит информационный сигнал на контроллер СИД для предоставления соответствующей упреждающей информации/информации обратной связи матрице СИД для освещения матрицы соответственно вводу пользователя. Более того, центральный вычислительный блок выводит сигнал управления на интерфейс управления освещением для управления подключенной системой освещения. Память подключена для хранения уровней регулировки затемнения, определенного числа предварительных настроек для предварительно заданных времен или предварительно настроенных сценариев. Дополнительно, к центральному блоку управления подключены датчики яркости и приближения. Возможно расположить устройство отображения и устройство ввода в форме слоев, которые затем покрываются защитным слоем. Дополнительно, возможно вставить лист бумаги перед устройством отображения, чтобы осветить, к примеру, шкалу на листе бумаги. Дополнительная возможность - расположить СИД и сенсорные элементы вместе в общем слое. Таким образом, может быть достигнуто очень плоское устройство интерфейса пользователя. Электроника для управления устройством отображения и подключенной системой освещения может быть размещена в устройстве интерфейса пользователя, но она также может быть расположена удаленно по отношению к устройству интерфейса пользователя, при этом передача данных может быть основана на проводном или беспроводном соединении.
Задача также решается системой освещения, использующей устройство интерфейса пользователя, как описано выше.
Более того, задача решается способом управления системой освещения, включающим этапы, на которых: принимают ввод пользователя на сенсорной панели, определяют позицию ввода пользователя в интерпретаторе касания, формируют сигнал управления для управления подключенной системой освещения на основании позиции ввода пользователя и текущей функции управления, выполняемой устройством интерфейса пользователя, формируют информационный сигнал, соответствующий сигналу управления, и выводят информационный сигнал на устройство отображения, включающее в себя множество СИД. С помощью этого упреждающая информация/информация обратной связи предоставляется пользователю одновременно или перед управлением подключенной системой освещения. Таким образом, пользователь может легко определить результаты и/или состояние системы освещения во время или перед управлением на основании ввода пользователя.
Задача также решается с помощью компьютерной программы или компьютерного программного продукта, осуществляющего этапы способа, как описано выше, при выполнении на компьютере. Дополнительно, она решается с помощью носителя данных, включающего в себя такую компьютерную программу для осуществления этапов способа, как описано выше, при выполнении на компьютере. Наконец, она достигается с помощью компьютера, выполняющего такую компьютерную программу для осуществления этапов способа, как описано выше, при выполнении на компьютере.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает примерную конструкцию устройства интерфейса пользователя согласно настоящему изобретению;
Фиг.2 изображает альтернативный вариант осуществления устройства интерфейса пользователя согласно настоящему изобретению;
Фиг.3 изображает дополнительный вариант осуществления для реализации устройства интерфейса пользователя согласно настоящему изобретению;
Фиг.4 изображает конструкцию блока управления устройства интерфейса пользователя согласно настоящему изобретению;
Фиг.5 изображает схему устройства интерфейса пользователя, показывающую функцию управления включением/выключением;
Фиг.6 изображает функцию управления затемнением;
Фиг.7 изображает устройство интерфейса пользователя, имеющее рельеф или упреждающую бумагу;
Фиг.8 изображает компоновку, представляющую предварительно настроенные области;
Фиг.9a и 9b изображают компоновку устройства интерфейса пользователя, иллюстрирующую цветную шкалу;
Фиг.10a и 10b изображают функцию автоматического управления естественным освещением;
Фиг.11 изображает ручное управление естественного освещения;
Фиг.12 изображает управление цветом с информацией обратной связи/упреждающей информацией;
Фиг.13a и 13b изображают индикатор обратной связи и управление цветом;
Фиг.14 и 14b изображают функцию управления таймером;
Фиг.15 изображает дополнительный вариант осуществления, содержащий различные блоки отображения;
Фиг.16 изображает функцию навигации устройства интерфейса пользователя.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 проиллюстрирована механическая конструкция обладающего признаками изобретения устройства 10 интерфейса пользователя, содержащая три слоя. Первый слой включает в себя устройство 12 отображения, содержащее множество СИД 13, расположенных в форме матрицы. Перед устройством 12 отображения находится блок 11 ввода, который может быть реализован в виде сенсорной панели, содержащей области для детектирования позиций ввода пользователя. Более того, перед блоком 11 ввода размещается защитный слой 14, чтобы защитить расположенные ниже первый и второй слои. Защитный слой 14 может выполнять функцию рассеивания, чтобы рассеивать свет, излучаемый матрицей СИД.
Фиг.2 изображает альтернативный вариант осуществления настоящего изобретения. Чтобы уменьшить усилия по управлению устройством 12 отображения, можно вставить цветной слой или лист бумаги 15, содержащий распечатанную первую и/или вторую шкалу. Цветной слой 15 полупрозрачен. Устройство 12 отображения расположено позади цветного слоя 15 и может отображать определенный цвет через цветной слой 15. При расположении цветного слоя 15 перед устройством 12 отображения устройству отображения необходимо лишь освещать шкалу или своего рода индикатор обратной связи. Таким образом, контроллер 47 СИД и центральный вычислительный блок 41 должны лишь освещать шкалу и/или изменять положение индикатора обратной связи. Более того, устройство управления согласно фиг.2 включает в себя сенсорную панель 11 и защитный слой 14 для защиты других слоев.
Согласно фиг.3 матрица СИД включает в себя множество одиночных полноцветных СИД 31 и сенсорных элементов 32, сгруппированных в один единственный общий слой 33. Как показано на фиг.3, сенсорные элементы 32 окружают каждый одиночный СИД 31. Однако также возможно, что два или небольшая группа СИД 31 окружены одним сенсорным элементом 32. Более того, возможно использовать своего рода решетку, в которой СИД 31 расположены между пересечениями решетки сенсорных элементов 32. СИД 31 и сенсорные элементы 32 размещены или поддерживаются жестким поверхностным слоем 33 или гибким поверхностным слоем, использующим гибкую пленку.
Со ссылкой на фиг.4, будет объяснена конструкция блока 40 управления в устройстве интерфейса пользователя согласно настоящему изобретению. Устройство интерфейса пользователя включает в себя блок 40 управления, содержащий центральный вычислительный блок 41, принимающий ввод пользователя на устройстве 11 ввода, например сенсорном экране, посредством интерпретатора 46 ввода пользователя. Интерпретатор 46 ввода пользователя определяет позицию ввода пользователя и предоставляет позицию ввода пользователя центральному вычислительному блоку 41. Центральный блок 41 управления подключен к контроллеру 47 СИД, подключенному к матрице 12 СИД. Более того, блок 41 управления может быть подключен к памяти 42 для хранения программного кода, функций управления, уровней затемнения, предварительно заданных цветов индикатора обратной связи и так далее. Центральный вычислительный блок 41 подключен к интерфейсу 43 управления освещением, управляющему подключенной системой 44 освещения. Датчик 49 яркости и датчик приближения подключены к центральному вычислительному блоку 41.
Как описано на фиг.5, устройство ввода пользователя способно включать/выключать подключенную систему освещения, а также затемнять систему освещения, как проиллюстрировано на фиг.6. В левой части фиг.5 отображается небольшое мягкое свечение 51, когда система освещения выключена. Таким образом, пользователь также может найти устройство интерфейса пользователя в темноте. Небольшая точка 51 светится лишь в том случае, если датчик яркости 49 детектирует, что в определенной степени темно или что естественное освещение ниже предварительно заданного порога. Во время нормального естественного освещения нет необходимости обозначать расположение устройства интерфейса пользователя. Таким образом, свечение маленькой точки 51 при наличии естественного освещения не проиллюстрировано. В случае активизации или нажатия на поверхность устройства интерфейса пользователя для включения подключенной системы освещения устройство отображения устройства интерфейса пользователя начнет светиться, чтобы предоставить информацию обратной связи о том, что освещение включено. Опять же свечение дисплея необходимо лишь в том случае, если окружающее освещение в определенной степени темное, так как при естественном освещении оно ни заметно, ни необходимо для указания на устройстве отображения, что освещение включено. Если пользователь вновь нажимает на блок 11 ввода в любой позиции, свет снова выключается и устройство отображения снова обеспечивает небольшое мягкое свечение.
Фиг.6 иллюстрирует использование устройства интерфейса пользователя в качестве регулятора затемнения. На левой фигуре проиллюстрирована ситуация, когда система освещения выключена. Маленькая точка или область 51 светится, указывая, что система освещения выключена. Пользователь может регулировать затемнение, нажимая на блок ввода и двигая палец вверх и вниз по блоку ввода. Положение пальца отражает уровень силы света системы освещения, при этом движение пальца к самому нижнему краю блока ввода полностью выключает систему освещения, в то время как движение пальца к самому верхнему краю устройства интерфейса пользователя настраивает систему освещения на максимальное излучение, как показано в правой части фиг.6. Движением пальца, проиллюстрированным стрелкой, вниз к нижнему краю поверхности устройства интерфейса пользователя, подключенная система освещения выключается. В таком случае устройство отображения устройства интерфейса пользователя проиллюстрировано в белом цвете или без цвета, чтобы указывать, что освещение не включено. Двигая палец вверх в вертикальном направлении по поверхности устройства интерфейса пользователя, как проиллюстрировано на второй фигуре с фиг.6, нижняя часть поверхности будет светиться желтым или другим цветом, чтобы указывать, что подключенная система освещения затемнена до 20%, при этом оставшаяся верхняя часть поверхности освещается белым или выключена. Таким образом, пользователь обеспечен информацией обратной связи о том, что система освещения излучает лишь небольшое количество света. При движении пальца на 3/4, как показано на третьей части фиг.6, сила света настроена на затемнение до 75%, где часть, освещенная желтым, увеличивается, а часть на поверхности, освещенная белым или являющаяся выключенной, уменьшается. Таким образом, пользователь может легко определить, что свет излучается сильнее. Правая часть на фиг.6 иллюстрирует ситуацию, в которой подключенная система освещения полностью включена. В этом случае вся область устройства отображения освещается желтым. Для переключения подключенной системы освещения в такое положение необходимо двигать пальцем или объектом к верхнему краю поверхности устройства интерфейса пользователя. Когда пользователь выключает систему освещения, нажимая на блок ввода в предварительно заданную позицию, уровень затемнения сохраняется в памяти 42 блока 40 управления. Если пользователь нажимает на блок 11 ввода снова, чтобы включить систему освещения, используется этот уровень затемнения, и система освещения настраивается на основании сохраненного уровня затемнения. Однако при повторном движении пальца по блоку ввода система освещения затемняется, так как в этом случае положение пальца определяется как уровень затемнения.
Отметим, что можно выбрать такой вариант осуществления, что когда пользователь нажимает на устройство интерфейса пользователя, оно использует матрицу СИД, чтобы показать, каким будет уровень освещения, и когда пользователь отпускает свой палец, оно посылает сигнал Ic управления системе 44 освещения. В этом случае пользователь будет смотреть на устройство 12 отображения для упреждающей информации. Это будет полезно для регулировки затемнения или управления цветом, как объяснено позже, но это будет не так полезно для включения/выключения. Следовательно, альтернативный вариант осуществления заключается в том, что когда пользователь нажимает на блок ввода, он использует матрицу СИД, чтобы показывать, каким будет уровень освещения, и немедленно посылает сигнал Ic управления системе освещения. В этом случае пользователь будет смотреть на свет в комнате для информации обратной связи.
Фиг.7 иллюстрирует примеры для предоставления пользователю упреждающей информации о том, как использовать устройство интерфейса пользователя. Левая часть фигуры обеспечивает гладкое рассеивающее покрытие 71 для рассеивания света СИД 13, на котором нет предпочтительного рельефа. Таким образом, на левой части фигуры пользователь может касаться или нажимать на любую позицию ввода пользователя. Средняя часть фиг.7 иллюстрирует рельеф 72 в форме вертикальной выемки, показывающей пользователю, где надо двигать пальцем для регулирования соответствующей величины. В правой части фиг.7 устройство интерфейса пользователя оборудовано слотом 75 для вставки бумаги 74, содержащей распечатанную шкалу 73. Бумага 74 помещается перед матрицей 12 СИД. Таким образом, матрица 12 СИД будет освещать бумагу 74 на области шкалы 73. В этом случае пользователь может передвигать свой палец по шкале 73, таким образом, управляя системой 44 освещения в зависимости от значений шкалы. Такая реализация проще, так как матрице 12 СИД необходимо лишь освещать шкалу 73, не будучи управляемой в различных цветах.
Дополнительный предпочтительный вариант осуществления проиллюстрирован на фиг.8, раскрывающей предварительно настроенный выбор. Устройство интерфейса пользователя показывает некоторое число предварительно настроенных областей 81-84, на которые можно нажимать посредством многочисленных светящихся точек. Эти предварительно настроенные области 81-84 или точки могут быть одного цвета, но, в качестве альтернативы, могут быть использованы цвета, которые определенным образом схожи с предварительно настроенным цветом. Например, красная точка может указывать на теплую, романтическую настройку системы 44 освещения, тогда как синяя точка может представлять прохладную, спокойную, освежающую утреннюю настройку. Пользователь может нажать на точку 81-84, чтобы выбрать предварительную настройку. Цвет освещения может отражать (средний) цвет освещения в предварительной настройке. Выбранная точка света предварительно настроенной области больше, чем другие точки света. Опять же, можно выбрать предоставление упреждающей информации, использующее свет в блоке 12 отображения. Если пользователь нажимает на блок 11 ввода, предварительно настроенная область 81-84, которая еще не освещена, указывает на то, какой будет предварительная настройка. Пока пользователь держит свой палец на блоке 11 ввода и передвигается к другой предварительно настроенной области, соответствующий цвет освещения показывается на блоке 12 отображения. Только если пользователь отпускает свой палец, выбирается реальная предварительная настройка. Альтернативно, предварительная настройка выбирается и применяется в комнате, как только пользователь передвигает свой палец на предварительно настроенную область 81-84 освещения, представляющую эту предварительную настройку. Блок 11 ввода может быть защищен покрытием (не проиллюстрировано). Покрытие может иметь рельеф, чтобы предоставить пользователю упреждающую информацию о том, как использовать устройство интерфейса пользователя. Многочисленные небольшие выемки предполагают множество предварительно настроенных областей 81-84, которые могут быть нажаты или выбраны. Эта упреждающая информация может также дополнительно быть получена путем использования распечатанного листа бумаги. На этом листе бумаги предварительно настроенные области могут быть обозначены названиями, числами или опять же цветами, которые определенным образом схожи с предварительно настроенным цветом.
На основании фиг.9a и 9b поясняется управление цветовой температурой. Устройство интерфейса пользователя иллюстрирует шкалу 90, отображенную в различных цветах, начиная, например, с желтого внизу и синего вверху шкалы. Во время движения пальца, как указано стрелками, фоновый участок 91 может отображаться в цвете, соответствующем цвету шкалы. Таким образом, пользователь может легко определить, в каком цвете настроена система 44 освещения. Правая часть фиг.9b иллюстрирует ситуацию, когда палец помещен на верхнюю часть шкалы 90. В этом случае фоновая область 91 отображается в синем цвете.
Третья функция управления, которой можно управлять посредством использования шкалы 90, как показано на фиг.9a и 9b, является управлением переменной цветовой температурой для системы 44 освещения, которая может воспроизводить свет, колеблющийся в диапазоне от холодного синеватого света до теплого красноватого света. Блок 12 отображения показывает шкалу света, изменяющегося в диапазоне от света холодного цвета до света теплого цвета или наоборот. Точка света внутри шкалы 90 может указывать на то, какая настройка освещения выбрана в настоящий момент. Пользователь может нажать, чтобы непосредственно выбрать цветовую температуру или нажать и передвигать, чтобы изменить цветовую температуру. Эта шкала может быть вертикальной или горизонтальной. Альтернативно, она может быть представлена всей поверхностью, которая изменяется от холодной до теплой в вертикальном или горизонтальном направлении. В конечном счете она также может быть окружностью. Также для этой функции управления можно выбрать предоставление упреждающей информации, используя СИД в устройстве интерфейса пользователя. Если пользователь нажимает на блок 11 ввода, область, которая еще не освещена, указывает на то, какой будет цветовая температура. Пока пользователь держит свой палец на устройстве 11 ввода и передвигает, к примеру, налево или направо, соответствующий цвет освещения показывается на блоке 12 отображения. Только если пользователь отпускает свой палец, выбирается реальная предварительная настройка. В качестве альтернативы, выбранная цветовая температура воспроизводится системой освещения немедленно. Устройство интерфейса пользователя может иметь рельеф, чтобы предоставлять пользователю упреждающую информацию о том, как его использовать, при этом прямая вертикальная выемка предполагает возможность для движения вверх и вниз, чтобы изменять цветовую температуру. Прямая горизонтальная выемка предполагает возможность для движения вправо и влево, чтобы изменять цветовую температуру. Круглая выемка предполагает возможность изменять цветовую температуру круговым движением. Эта упреждающая информация может также дополнительно быть получена путем использования распечатанного листа бумаги.
На основании фиг.10a и 10b будет объяснена функция контроля естественного освещения, причем блок 12 отображения может отображать шкалу 112 открытого кольца, где индикатор 113 обратной связи отображен внутри кольца 112, указывая на текущую предварительную настройку с предварительно установленным значением, которое выводится системе 44 освещения. Также здесь фоновая область 91 используется для отображения света, соответствующего характеристике системы 44 освещения. Когда индикатор 113 обратной связи устанавливается на красные значения шкалы 112, фоновая область 91 иллюстрируется в красном (левая и правая части на фиг.10a). Когда индикатор 113 обратной связи устанавливается на синюю область шкалы 112, фоновая область 91 иллюстрируется в синем (средняя часть на фиг.10a).
Управление естественного освещения - по существу управление изменяемым цветом, но оно также может содержать применение разных источников света в системе для разных настроек. К примеру, вечернее освещение теплое и уютное, и, следовательно, освещение будет использоваться в большей степени около пола, в то время как утреннее освещение придает энергию и является ярким, и, следовательно, освещение будет использоваться около потолка. Также уровни освещения являются частью разных настроек. К примеру, вечернее освещение теплое и уютное и, следовательно, будет в основном затемненным, в то время как утреннее освещение придает энергию и является ярким, и, следовательно, освещение будет главным образом настроено на высокие уровни освещения. Дополнительно, устройство интерфейса пользователя может автоматически следить за ритмом естественного освещения, учитывая время суток. Как показано на фиг.10a и 10b, устройство отображения показывает линию или неполную окружность света, демонстрируя различные настройки естественного освещения. Индикатор 113 обратной связи показывает, какая настройка выбрана в настоящий момент. Пользователь может нажать, чтобы непосредственно выбрать настройку естественного освещения или нажать и передвигать, чтобы изменить настройку естественного освещения. Если устройство интерфейса пользователя будет автоматически следовать за ритмом естественного освещения, пользователь не будет принимать во внимание эту динамику. В этом случае пользователю понадобится опция переключения устройства интерфейса пользователя в 'автоматический' режим. Для этой цели предварительно заданный участок 111, который показан как точка света внизу неполного круга, предлагает опцию переключения устройства интерфейса пользователя в 'автоматический' режим. Как уже объяснялось для вышеупомянутых функций управления, может быть использована фоновая область 91, чтобы предоставлять упреждающую информацию. Если пользователь нажимает на блок 11 ввода, фоновая область 91, которая еще не освещена, указывает на то, какой будет настройка естественного освещения. Пока пользователь держит свой палец на блоке 11 ввода и передвигает, соответствующая настройка естественного освещения показывается на блоке 12 отображения. Только если пользователь отпускает свой палец, выбирается реальная настройка и сигнал управления Ic выводится блоком 40 управления. Альтернативно, выбранная настройка естественного освещения воспроизводится системой освещения немедленно. Рельеф может предоставить пользователю упреждающую информацию о том, как ее использовать. Округлая выемка предполагает возможность изменять настройку естественного освещения круговым движением, и маленькая выемка предлагает действие, подобное нажатию кнопки, чтобы переключиться в автоматический режим. Альтернативно, эта упреждающая информация может также дополнительно быть получена путем использования распечатанного листа бумаги.
Со ссылкой на фиг.11, проиллюстрирован ручной режим управления естественного освещения с упреждающей информацией и информацией обратной связи. При прикосновении к шкале 112 во время управления естественного освещения автоматическое управление останавливается и система освещения переключается в состояние, которое соответствует позиции на шкале, на которую нажимают пальцем, как указано стрелками. При нажатии пальцем на красный участок шкалы 112, как указано в левой части, подключенная система освещения переключается на теплую цветовую температуру, при этом фоновая область 91 также иллюстрируется в теплом красном цвете. При этом при размещении пальца на синем участке шкалы 112 подключенная система освещения и фоновая область 91 иллюстрируются в синем, как показано в средней части. При нажатии на предварительно заданный участок 111 на нижнем краю блока 12 отображения вновь активируется автоматическое управление естественным освещением.
Со ссылкой на фиг.12, объясняется управление цветом с информацией обратной связи/упреждающей информацией. При движении пальцем, как указано стрелкой, по шкале 112 устройства отображения, фоновая область 91 иллюстрируется в том же цвете, что и выбранный на шкале 112. Таким образом, при размещении пальца на синем участке шкалы 112 (левая часть) фоновая область 91 освещается синим, при этом при размещении пальца на зеленом участке 112 (вторая слева часть) фоновая область 91 иллюстрируется зеленым, при этом при размещении пальца на оранжевом или желтом участке шкалы 112 (третья часть) фоновая область 91 освещается оранжевым, а при размещении пальца на красном участке шкалы 112 (четвертая часть) фоновая область 91 освещается красным.
Со ссылкой на фиг.13a и 13b, объясняется управление цветом с использованием индикатора 113 обратной связи. Дополнительно возможно использовать индикатор 113 обратной связи, который отображается на шкале 112, при этом положение индикатора 113 обратной связи представляет текущую настройку системы освещения, при этом цвет системы освещения также иллюстрируется через цвет фоновой области 91. Таким образом, при размещении индикатора 113 обратной связи на синем участке фоновая область 91 будет проиллюстрирована в белом или синем цветовом тоне и соответственно для других цветов, как показано на фиг.13b.
При использовании полноцветных источников света в системе освещения управление цветом является известной необходимостью. Пользователи могут настраивать цвет, а также интенсивность цвета (насыщенность). Предполагается, что устройство интерфейса пользователя показывает цветной круг, используя матрицу СИД, как показано на фиг. 10-13. Точка света может показывать, какой цвет выбран на настоящий момент. Пользователь может нажать, чтобы непосредственно выбрать цвет или нажать и передвигать, чтобы изменить цвет. В качестве альтернативы окружности может быть использована линия цветного света, чтобы управлять цветом света схожим образом с регулировкой силы света и управлением цветовой температурой. Насыщенностью можно управлять, используя линию света в диапазоне от насыщенного цвета до белого цвета. Этот насыщенный цвет изменяется вместе с выбранным цветом. Точка света показывает, какой уровень насыщенности выбран в настоящий момент.
Опять же, можно выбрать предоставление упреждающей информации, используя освещение в устройстве интерфейса пользователя. Если пользователь нажимает на блок ввода, область, которая еще не освещена (например, фоновая область), указывает на то, какими будут цвет и насыщенность. Пока пользователь держит свой палец на устройстве управления и передвигает, соответствующий цвет и насыщенность отображаются на контроллере. Только если пользователь отпускает свой палец, выполняется реальная настройка. Альтернативно, выбранные цвет и насыщенность воспроизводятся системой освещения немедленно.
Со ссылкой на фиг.14a и 14b объясняется дополнительная функция управления, в которой устройство отображения иллюстрирует множество малых светящихся точек 142-145, размещенных в форме окружности, при этом число точек указывает на количество времени до выключения света системы освещения. Фиг.14b иллюстрирует разные количества точек, при этом левая часть показывает максимальное число точек, а правая часть иллюстрирует ситуацию незадолго до выключения света. При нажатии пальцем вне множества точек, как показано на фиг.14a, пользователь может увеличить число точек, при этом по мере истечения времени число точек сокращается. Таким образом, пользователь может легко определить, когда будет выключен свет. Усовершенствованные системы освещения учитывают динамические настройки освещения, либо автоматические или управляемые пользователем. Примером простого динамического управления является медленное затухание света с течением времени, как более постепенный способ выключения освещения. В некоторых случаях, к примеру в спальне или комнате гостиницы, пользователь может захотеть настроить время, которое требуется, чтобы выключить свет, так чтобы он смог заснуть. Для этого предполагается, что устройство отображения показывает мягкое свечение точек 142-145 света в окружности, предоставляя 60 минут для полной окружности. Если пользователь нажимает на блок ввода устройства интерфейса пользователя в любом месте, точки зажигаются ярче. Пользователь может нажать в любое место окружности, чтобы задать необходимое количество минут. После этого точки выключаются одна за другой, отражая прошедшее время. Пользователь может всегда заново установить таймер на новое время. Если пользователь настроил таймер, точка света, находящаяся посередине (не проиллюстрировано), вновь может обеспечить опцию выключения таймера. В качестве альтернативы, может быть отображен простой циферблат часов со стрелкой, и сегменты до и после стрелки могут быть разного цвета, чтобы помочь вновь подтвердить, сколько времени остается до выключения света. Путем “перетаскивания” стрелки часов с помощью пальца пользователь может увеличить или уменьшить количество времени на таймере. Также в этом случае может быть обеспечено покрытие с рельефом, чтобы предоставить пользователю упреждающую информацию о том, как использовать функцию таймера устройства интерфейса пользователя. Круглая выемка предлагает возможность настроить таймер, а маленькая выемка предлагает действие, подобное нажатию кнопки, для выключения таймера. Эта упреждающая информация может также дополнительно быть получена путем использования распечатанного листа бумаги.
Более того, фиг.15 иллюстрирует вариант осуществления, содержащий множество блоков отображения с прикрепленными блоками ввода для управления подключенной системой освещения. В этом случае возможно иметь один блок управления, управляющий множеством блоков отображения и ввода, при этом также возможно иметь блок управления для каждого блока отображения и ввода. Как показано на фиг.15, возможно иметь одно устройство интерфейса пользователя, имеющее функцию включения/выключения, обозначенную малым светящимся участком 151 в середине, при этом правое устройство интерфейса пользователя используется для управления цветом, при этом цветная шкала 152 используется для изменения цвета системы освещения, а фоновая область 153 используется для предоставления пользователю информации обратной связи о том, какой цвет настроен в системе освещения.
Как описано выше, с множеством разных функций управления устройство интерфейса пользователя может облегчить многочисленные функции управления. В некоторых случаях есть смысл иметь многочисленные устройства интерфейса пользователя с разными функциями (фиг.15) управления. К примеру, управление включением/выключением и затемнением и управление таймером или цветом. В других случаях, имеет больший смысл объединить многочисленные функции в одном устройстве интерфейса пользователя. С многочисленными функциями в одном устройстве интерфейса пользователя можно было предложить все эти функции управления одновременно, но при условии ограниченности площади поверхности устройства отображения, более вероятно, что эти функции должны быть представлены по отдельности. Это влечет необходимость в навигации от одной функции управления к другой. Предлагается обеспечить небольшую точку 162, 163 света с левой и правой сторон блока отображения, чтобы переходить от одной функции управления к другой. Как проиллюстрировано на фиг.16, объясняется навигация от одной функции управления к другой. Здесь это показано на двух разных частях управления. При предложении множества различных функций управления отображается индикатор 162, 163 навигации. В левой части иллюстрируется функция управления обычным включением/выключением, содержащая малый светящийся участок 162 в середине, при этом при нажатии на индикатор 162 навигации функция управления, показывающая цветную шкалу 164, иллюстрируется на блоке отображения. Нажимая на индикатор 163 навигации, функция управления цветом переключается обратно на функцию включения/выключения. Переходя между разными функциями управления, возможно управлять подключенной системой освещения с разными характеристиками, при этом можно легко определить разные функции управления, используя проиллюстрированные шкалы и предоставленную упреждающую информацию и информацию обратной связи о соответствующих настройках подключенной системы освещения.
Изобретение может быть применено к любой лампе или системе освещения. Однако оно особенно полезно для ламп или систем освещения с расширенными возможностями управления, такими как управление цветом, таймерами, управление естественного освещения, и так далее. Эти системы освещения становятся доступными в профессиональных сферах, таких как сфера розничных продаж, но также в потребительской сфере, такой как гостиничные комнаты, дома и сады.