用于調(diào)節(jié)模擬輸出中的周期性改變的照明設(shè)備和方法與流程
用于調(diào)節(jié)模擬輸出中的周期性改變的照明設(shè)備和方法
1.本技術(shù)是于2017年8月7日提交的、申請?zhí)枮?01780066068.1、發(fā)明名稱為“用于調(diào)節(jié)模擬輸出中的周期性改變的照明設(shè)備和方法”的中國發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
2.本發(fā)明涉及包括發(fā)光二極管(led)的照明設(shè)備，其中發(fā)光二極管的溫和/或亮度在白天或夜間自動改變，并且當(dāng)手動施加照明改變時，溫可以有利地基于一天中的時間而改變。
背景技術(shù)：
3.以下描述和示例僅作為背景提供，并且旨在揭示被認(rèn)為可能與本發(fā)明相關(guān)的信息。任何以下信息都不必然旨在或應(yīng)被解釋為構(gòu)成影響本文要求保護(hù)的主題的可取得專利權(quán)的特點(diǎn)的現(xiàn)有技術(shù)。
4.照明設(shè)備，有時稱為照明器材、發(fā)光體或燈，包括白熾照明設(shè)備、熒光照明設(shè)備和日益流行的發(fā)光二極管(led)照明設(shè)備。led提供了許多優(yōu)于諸如白熾燈和熒光燈具之類的傳統(tǒng)照明設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。主要地，led照明設(shè)備具有更低的功耗、更長的壽命、由最低程度的危險材料構(gòu)成，并且可以針對不同的應(yīng)用進(jìn)行顏調(diào)諧。例如，led照明設(shè)備提供調(diào)節(jié)度(例如，從白到藍(lán)到綠等)或溫(例如，從“暖白”到“冷白”)以產(chǎn)生不同照明效果的機(jī)會。
5.照明設(shè)備可以包括多l(xiāng)ed照明設(shè)備，其將多個不同顏的發(fā)光led組合成單個包裝。多l(xiāng)ed照明設(shè)備的示例是其中兩個或更多個不同度的led在同一包裝內(nèi)組合以產(chǎn)生白或近白光的設(shè)備。市場上有許多不同類型的白光照明設(shè)備，其中一些組合了紅、綠和藍(lán)(rgb)led，紅、綠、藍(lán)和黃(rgby)led，磷光體轉(zhuǎn)換的白和紅(wr)led、rgbw led等。通過在同一包裝內(nèi)組合led的不同度，并驅(qū)動涂有不同半導(dǎo)體材料或由不同半導(dǎo)體材料制成并具有不同驅(qū)動電流的不同顏的led，這些照明設(shè)備可以混合它們的度輸出，從而在從“暖白”(例如，大約2600k-3700k)到“中性白”(例如，3700k-5000k)到“冷白”(例如，5000k-8300k)的寬溫或相關(guān)溫(cct)域內(nèi)生成白光或近白光。一些多l(xiāng)ed照明設(shè)備還使得能夠?qū)⒄彰鞯牧炼群?或顏改變?yōu)樘囟ǖ脑O(shè)定點(diǎn)。當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)化度圖上設(shè)置為特定亮度和度(或顏設(shè)定點(diǎn))時，這些可調(diào)諧的照明設(shè)備全都應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生相同的顏和顯指數(shù)(cri)。
6.度圖在度坐標(biāo)和頻譜波長方面映射人眼可以感知的域。所有飽和顏的頻譜波長分布在輪廓空間的邊緣(稱為人類視覺的“域”)周圍，該輪廓空間涵蓋人眼感知的所有調(diào)。域的彎曲邊緣被稱為光譜軌跡并且與單光對應(yīng)，其中每個點(diǎn)表示單個波長的純調(diào)。域的下部的直邊被稱為紫線。這些顏雖然位于域的邊界，但在單光中沒有對應(yīng)的顏。較少飽和的顏出現(xiàn)在圖的內(nèi)部，中心附近是白和近白。
7.在圖1中所示的1931cie度圖中，人類視覺的域10內(nèi)的顏在度坐標(biāo)(x,y)方面進(jìn)行映射。例如，峰值波長為625nm的紅(r)led可以具有(0.69,0.31)的度坐標(biāo)，峰
值波長為528nm的綠(g)led可以具有(0.18,0.73)的度坐標(biāo)，并且峰值波長為460nm的藍(lán)(b)led可以具有(0.14,0.04)的度坐標(biāo)。沿著黑體軌跡12的度坐標(biāo)(即，顏點(diǎn))遵循普朗克(planck)方程，e(λ)＝aλ-5
/(e
(b/t)-1)。位于黑體軌跡上或其附近的顏點(diǎn)提供一系列白或近白光，溫范圍在大致2500k和10000k之間。通常通過混合來自兩個或更多個不同顏的led的光來實(shí)現(xiàn)這些溫。例如，可以混合從rgb led發(fā)射的光以產(chǎn)生基本上白的光，其溫在大約2500k至大約5000k的范圍內(nèi)。雖然照明設(shè)備通常被配置為產(chǎn)生沿著黑體曲線布置的一系列白或近白溫(例如，大約2500k至5000k)，但是一些照明設(shè)備可以被配置為在由各個led(例如，rgb)形成的域三角形內(nèi)產(chǎn)生任何顏。
8.黑體軌跡12的至少一部分常常被稱為與白天的溫的開爾文(kelvin)標(biāo)度對應(yīng)的“白天軌跡”。例如，如圖2中所示，示出了若干邊界框14a、14b、14c和14d，其說明目標(biāo)在于模擬一天中的白天日光的溫。例如，14a、14b、14c和14d是沿著黑體軌跡12(以虛線示出)的白天軌跡的度區(qū)域，其分別與6000k、4000k、3000k和2300k的kelvin目標(biāo)溫對應(yīng)。例如，6000k的白天軌跡溫可以模擬中午的藍(lán)天，4000k可以模擬與一些黃陰天的不太藍(lán)的混合，3000k可以模擬主要黃和一些紅早晨天空的混合，2300k可以模擬主要紅與一些黃日出天空，類似于自然白、冷白和暖白溫之間的差異。
9.一些照明設(shè)備允許通過更改提供給各個led鏈的驅(qū)動電流的比率來改變溫。通過調(diào)節(jié)提供給一個或多個發(fā)射led鏈的驅(qū)動電流水平(電流調(diào)光)或者占空比(pwm調(diào)光)，可以改變提供給不同顏led鏈的驅(qū)動電流，特別是驅(qū)動電流的比率。例如，包括rgb led鏈的照明設(shè)備可以被配置為通過增加提供給紅led鏈的驅(qū)動電流并減小提供給藍(lán)和/或綠led鏈的驅(qū)動電流來產(chǎn)生暖白溫。
10.顯指數(shù)(cri)是定義整體顏或顏外觀的指數(shù)，并且cri可以由光通量(即，流明輸出或亮度)和度來定義。亮度和度，或者溫(當(dāng)混合時)，常?？梢孕纬僧?dāng)led老化時由于驅(qū)動電流、溫度和隨時間的改變而改變的目標(biāo)設(shè)置。在一些設(shè)備中，可以調(diào)節(jié)提供給一個或多個發(fā)射led的驅(qū)動電流，以改變照明設(shè)備的亮度等級和/或溫設(shè)置。例如，可以增加提供給所有l(wèi)ed鏈的驅(qū)動電流，以增加從照明設(shè)備輸出的流明或亮度。在另一個示例中，如上所述，可以通過更改提供給led鏈的驅(qū)動電流的比率來改變照明設(shè)備的溫設(shè)置。如上所述，包括rgb led的照明設(shè)備可以被配置為通過增加提供給紅led鏈的驅(qū)動電流以及減小提供給藍(lán)和/或綠led鏈的驅(qū)動電流來產(chǎn)生“更暖”的白光。
11.需要一種照明設(shè)備，其可以在一整天中(包括傍晚和夜間)產(chǎn)生由亮度和度定義的不同顏或顏外觀。期望模擬在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間中配置的一個或多個照明設(shè)備的白天軌跡，延伸到夜晚。基于期望在一整天中周期性發(fā)送的定時信號，需要周期性地改變亮度以及形成一個或多個房間內(nèi)的一組或多組照明設(shè)備的溫的度。期望的定時信號可以從遠(yuǎn)離一組或多組照明設(shè)備的定時器發(fā)送，以便動態(tài)地改變溫，以便跟蹤結(jié)構(gòu)外部的模擬溫，或與結(jié)構(gòu)外部的模擬溫對應(yīng)，并且特定于室外日光或室外日光的可能的缺乏。
12.還需要一種照明系統(tǒng)和方法，其不需要依賴傳感器輸出以便周期性地改變從單個照明設(shè)備或一組或多組照明設(shè)備輸出的溫。在不使用傳感器，而是代替地通過使用基于各個房間應(yīng)用的一天中的時間信號的情況下，有選擇地應(yīng)用模擬溫的動態(tài)改變。這證明是有利的并且適用于改進(jìn)的照明系統(tǒng)，其不依賴并且不能依賴于傳感器輸出來周期性地改變溫輸出。更進(jìn)一步，期望每當(dāng)需要涉及從一個或多個照明設(shè)備輸出的溫變化的任務(wù)
時，可以有利地手動改變亮度以超控(override)由led產(chǎn)生的溫輸出的模擬日光或其缺乏。類似于用于產(chǎn)生一天中的時間的期望定時器，在規(guī)律的周期性時間輸出，以及響應(yīng)于那些一天中的時間的輸出的對應(yīng)溫改變，期望的照明系統(tǒng)可以通過手動改變組內(nèi)所有照明設(shè)備的亮度來更改動態(tài)和自動模擬的日光輸出，以取決于手動調(diào)節(jié)發(fā)生的一天中的時間而產(chǎn)生溫輸出的不同改變。因此，有利地，期望相對于一天中的時間手動改變溫，并且可能在一天中的某些時間比其它時間更多。例如，當(dāng)模擬的日光輸出在中午時間附近模擬較高的溫時，在發(fā)生任務(wù)時手動改變亮度將不會顯著影響維持更逼真的中午時間日光模擬所需的高溫。然而，即使在日出和日落期間亮度改變與中午時間相同的量，也期望在日出和日落期間比在中午時更多地手動改變較低溫輸出。因此，期望利用溫作為一天中的時間和亮度二者的函數(shù)之間的關(guān)系，以便實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)光(或反向調(diào)光)并在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生與發(fā)生在結(jié)構(gòu)之外的實(shí)際日光更一致的白天模擬。模擬和手動超控應(yīng)當(dāng)期望地應(yīng)用于結(jié)構(gòu)內(nèi)的各組照明設(shè)備。例如，臥室內(nèi)的一組照明設(shè)備內(nèi)的自動模擬應(yīng)當(dāng)與廚房的不同，并且由于在這些房間中需要執(zhí)行不同的任務(wù)，每個房間中的手動超控也應(yīng)當(dāng)是不同的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
13.以下提供了對用于動態(tài)和自動地控制白天或夜晚的溫改變并且手動超控自動改變的溫的照明設(shè)備、系統(tǒng)和方法的各種實(shí)施例的描述。任務(wù)調(diào)光的手動超控可以在一天中的任何時間發(fā)生，并且優(yōu)選地，由于對自動改變的溫的手動改變(取決于期望的任務(wù)，或者增加或者減小溫)而導(dǎo)致的溫改變可以高效且有利地維持對隨著白天或夜晚中的時間而變化的外部發(fā)生的實(shí)際日光改變的更真實(shí)的模擬。
14.根據(jù)一個實(shí)施例，提供了一種包括多個led鏈的照明設(shè)備，其中每個鏈可以被配置為以與度設(shè)置一致的度產(chǎn)生用于照明設(shè)備的照明。例如，每個鏈可以是主要度之一，諸如紅、綠或藍(lán)。而且，鏈還可以具有與白度設(shè)置一致的度。照明設(shè)備還可以包括耦合到多個led鏈的驅(qū)動電路。驅(qū)動電路被配置為生成到每個鏈的驅(qū)動電流，并且基于提供給那些鏈的驅(qū)動電流，驅(qū)動電流可以根據(jù)一天中的時間自動改變從照明設(shè)備輸出的溫。例如，如果在周期性的時間修改驅(qū)動到led鏈的電流的比率，那么那種修改可以基于來自例如定時器的時間輸出而自動發(fā)生。
15.對溫進(jìn)行的自動修改或改變不涉及在遙控器的用戶接口上致動諸如滑塊之類的觸發(fā)器。與涉及從遙控器發(fā)送到接口或從調(diào)光器發(fā)送到控制器的強(qiáng)度值的改變的手動超控不同，溫的自動改變通過參數(shù)或設(shè)定點(diǎn)發(fā)生，作為一個或多個照明設(shè)備的存儲器內(nèi)的存儲內(nèi)容預(yù)先存在，并且當(dāng)一個或多個照明設(shè)備接收到從遙控器發(fā)送的一天中的時間信號時被調(diào)用。手動超控必然涉及用戶對用戶接口上的觸發(fā)器的致動，而溫的自動改變在適當(dāng)?shù)囊惶熘械臅r間信號被周期性且自動發(fā)送的時候發(fā)生，無需任何用戶對觸發(fā)器的致動。
16.照明設(shè)備還可以包括控制模塊，該控制模塊耦合到驅(qū)動電路，用于發(fā)送例如由任務(wù)調(diào)光功能產(chǎn)生的亮度值。亮度值被發(fā)送到多個led鏈中的每一個。控制模塊可以包括接口，該接口被耦合成從遙控器接收強(qiáng)度值，該遙控器是例如相對于照明設(shè)備遠(yuǎn)程放置的，具體而言是相對于照明設(shè)備內(nèi)的包括控制器的控制模塊遠(yuǎn)程放置的。存儲介質(zhì)可以包括從遙控器接收的強(qiáng)度值到發(fā)送到led鏈的亮度值的非線性第一映射。存儲介質(zhì)還可以包括溫作為一天中的時間的函數(shù)的第二映射。控制模塊還可以包括在照明設(shè)備內(nèi)的控制器，控制
器被耦合成從接口接收強(qiáng)度值的改變并且從存儲介質(zhì)獲取第一和第二映射，以產(chǎn)生在一天中的第一時間相對于一天中的第二時間期間的溫的改變。根據(jù)一個實(shí)施例，強(qiáng)度值的改變可以在白天期間降低溫，作為調(diào)光功能的一部分。但是，取決于任務(wù)，如果需要反向調(diào)光，例如在需要更高溫度進(jìn)行讀取任務(wù)的陰天，強(qiáng)度值的改變可以增加溫。而且，例如，如果當(dāng)前模擬輸出是夜間并且用戶希望在他/她從床上醒來時增加溫，那么可以增加強(qiáng)度值。
17.用戶移動遙控器上的觸發(fā)器相應(yīng)地改變發(fā)送到在例如結(jié)構(gòu)的房間內(nèi)的一組照明設(shè)備內(nèi)的每個照明設(shè)備的控制模塊的強(qiáng)度值。隨著強(qiáng)度的增加或減小，可以基于各個房間手動控制任務(wù)照明。而且，基于各個房間應(yīng)用的手動超控優(yōu)先于也是基于各個房間應(yīng)用的溫輸出的自動改變。例如，使用改進(jìn)的用于組投射的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)處理，手動地在遙控器上致動單個觸發(fā)器超控整組照明設(shè)備的溫輸出的自動改變。強(qiáng)度的改變可以與施加到led鏈的亮度的固定的或者可變的改變對應(yīng)。亮度的固定改變可以在一天中的第一時間期間產(chǎn)生比一天中的第二時間期間從led鏈輸出的溫的更大改變，而亮度的可變的改變可以在一天中的第一時間期間產(chǎn)生與一天中的第二時間期間相等的從led鏈輸出的溫改變。根據(jù)第一實(shí)施例，即使從led鏈輸出的亮度在一整天中保持恒定但是在一整天中改變相同的量，在一天中的第一時間期間溫也可以比在一天中的第二時間期間改變得更多，或者根據(jù)第二實(shí)施例，即使從led鏈輸出的亮度在一整天中改變了但是在一整天中改變相同的量，在一天中的第一時間期間溫也可以改變與一天中的第二時間期間相同的量。
18.多個led鏈中的每一個led鏈可以產(chǎn)生與另一個led鏈不同的光譜波長范圍。向多個led鏈中的每一個led鏈?zhǔn)┘域?qū)動電流，該驅(qū)動電流作為多個led鏈之間的比率隨著一天中的時間而自動改變。直到接口接收到強(qiáng)度值才會終止動態(tài)和自動改變功能。被耦合成接收強(qiáng)度值的接口是在照明任務(wù)期間接收的接口，照明任務(wù)可以是或者調(diào)光或者反向調(diào)光，例如，從用戶經(jīng)由遙控器的手動超控觸發(fā)，以暫時停止溫隨著一天中的時間的動態(tài)和自動改變?？商娲?，溫的動態(tài)和自動改變可以在調(diào)光或反向調(diào)光的水平上繼續(xù)。例如，當(dāng)來自定時器的一天中的下一個時間信號調(diào)用自動改變的溫顯示內(nèi)的下一個溫時，所產(chǎn)生的溫可以大于或小于通常從該顯示產(chǎn)生的溫。當(dāng)用戶致動遙控器上或者包括三端雙向可控硅開關(guān)元件(triac)的ac電源耦合調(diào)光器上的按鈕或滑塊時，發(fā)生手動超控。例如，在遙控器或三端雙向可控硅開關(guān)上對觸發(fā)器的致動可以使按鈕或滑塊位置從遙控器或調(diào)光器輸出到接口作為強(qiáng)度值發(fā)送。手動調(diào)光超控將造成來自多個led鏈的亮度輸出的改變。手動調(diào)光超控和由此產(chǎn)生的亮度輸出改變將取決于用戶致動觸發(fā)器(例如，按鈕或滑塊)的一天中的時間而不同地影響led輸出溫。
19.例如，如果從led鏈輸出的溫從日出到中午動態(tài)地自動地從例如2300kelvin變?yōu)?000kelvin，那么通過對亮度輸出進(jìn)行手動調(diào)光可以發(fā)生手動任務(wù)照明超控。與在例如中午時間發(fā)生亮度調(diào)光時相比，在早晨對亮度進(jìn)行手動調(diào)光將對降低溫具有更大的影響。即使亮度調(diào)光程度相同，經(jīng)由任務(wù)調(diào)光降低溫也有利地在早晨比在中午期間更大。這個優(yōu)點(diǎn)是關(guān)鍵的，因?yàn)楫?dāng)結(jié)構(gòu)中的用戶執(zhí)行調(diào)光以在結(jié)構(gòu)的那個房間內(nèi)執(zhí)行任務(wù)時，用戶將更喜歡保持與中午時相關(guān)聯(lián)的較高溫。盡管如此，用戶還喜歡在例如早晨或傍晚時段期間實(shí)現(xiàn)更大的溫降低，因?yàn)樵谀切r間期間，溫已經(jīng)接近暖白譜并且進(jìn)一步調(diào)光以完成任務(wù)不會有害地影響用戶對已經(jīng)處于較低溫軌跡的室外日光的日光模擬的感
知。從歷史上看，用戶習(xí)慣使用的白熾燈大約為2700k，在變暗時會降至1500k。但是，諸如熒光或led照明設(shè)備之類的高溫照明設(shè)備在調(diào)光時不會顯著改變溫。因此，用于在早晨和傍晚更多地進(jìn)行l(wèi)ed調(diào)光的目的一般與常規(guī)的led照明操作相反，但是理想地通過本手動超控來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)實(shí)現(xiàn)更高的溫時，還將維持常規(guī)期望的較少的led調(diào)光。
20.因此，根據(jù)一個實(shí)施例，優(yōu)選的是，到多個led鏈中的每一個led鏈的驅(qū)動電流隨著一天中的時間自動改變以改變從led輸出的溫，從而模擬太陽從太陽升到太陽落下的自然白天的光。根據(jù)另一個實(shí)施例，雖然到多個led鏈中的每一個led鏈的驅(qū)動電流取決于與太陽位置相關(guān)的定時器輸出而自動改變，但是該接口允許來自遠(yuǎn)離照明設(shè)備的遙控器內(nèi)的定時器的有線或無線通信。遠(yuǎn)離照明設(shè)備的遙控器還允許觸發(fā)器，用于使用戶致動觸發(fā)器并改變發(fā)送到接口的強(qiáng)度值。調(diào)光或反向調(diào)光觸發(fā)按鈕滑塊可以被配置在遠(yuǎn)離照明設(shè)備并耦合到ac干線的基于三端雙向可控硅開關(guān)的調(diào)光器或遙控器上。致動不僅改變強(qiáng)度值，而且相應(yīng)地改變由觸發(fā)按鈕控制的一組或多組照明設(shè)備內(nèi)的所有l(wèi)ed上的相同量的亮度。然而，取決于一天中的時間，當(dāng)led通常產(chǎn)生較低的溫時，通過改變強(qiáng)度值實(shí)現(xiàn)的亮度改變優(yōu)選地具有比它們產(chǎn)生較高溫時更大的效果。雖然亮度的改變相同，但對溫的不同影響的好處源于人類對模擬日光的感知，如上所述，動機(jī)在于在超控、手動調(diào)光調(diào)節(jié)期間讓用戶在高峰日照時間比用戶將期望較低溫的非峰值時間保持更高的溫。每當(dāng)用戶期望從較高亮度調(diào)光到較低亮度以執(zhí)行某些任務(wù)時進(jìn)行那種調(diào)節(jié)，而在峰值日照時間期間保持較高溫并且在非峰值日照時間期間更顯著地降低溫。
21.根據(jù)又一個實(shí)施例，提供了一種照明系統(tǒng)。該照明系統(tǒng)可以包括多個led，其被配置為沿著黑體曲線產(chǎn)生多個溫。還可以提供用于產(chǎn)生一天中的多個時間的定時器，一天中的多個時間包括一天中的第一時間和一天中的第二時間。驅(qū)動電路可以耦合在定時器和多個led之間，以接收一天中的多個時間并且將驅(qū)動電流指派給多個led，以在一天中的第一時間期間產(chǎn)生第一溫并且在一天中的第二時間期間產(chǎn)生第二溫。驅(qū)動電路取決于定時器何時產(chǎn)生一天中的第一時間信號和一天中的第二時間信號而自動且動態(tài)地產(chǎn)生第一溫和第二溫。但是，第一溫和第二溫的動態(tài)和自動產(chǎn)生可以被用戶致動觸發(fā)器而超控。控制模塊，具體而言是耦合到控制模塊的接口，可以從遙控器或調(diào)光器接收強(qiáng)度值，并且可以向多個led中的每一個led發(fā)送對應(yīng)的亮度值?；趶?qiáng)度值到亮度值的非線性第一映射來確定亮度值。那個非線性第一映射可以存儲在存儲介質(zhì)中，連同溫作為一天中的時間的函數(shù)的第二映射。存儲介質(zhì)，具體而言是第一映射和第二映射，由控制器使用。當(dāng)控制器從遙控器或調(diào)光器接收到強(qiáng)度值的改變時，控制器從存儲介質(zhì)中取出第一和第二映射，并且即使由強(qiáng)度值改變引起的亮度改變在一天中的第一時間和一天中的第二時間都相等，也可以在一天的第一時間期間產(chǎn)生比在一天中的第二時間期間更大的溫改變。
22.例如，遙控器內(nèi)的定時器優(yōu)選地是具有時鐘的任何模塊、電路或系統(tǒng)。時鐘優(yōu)選地取決于地球相對于放置定時器的結(jié)構(gòu)的位置而改變。時鐘可以耦合到任何同步系統(tǒng)，諸如晶體振蕩器，或者可以從例如衛(wèi)星或通過互聯(lián)網(wǎng)接收周期性饋送。而且，可以優(yōu)選地基于定時器所在的緯度和縱向坐標(biāo)以及定時器所在的特定時區(qū)來重置時鐘。定時器以用戶期望的任何間隔(諸如每分鐘、每小時或幾個小時)產(chǎn)生一天中的多個時間。因此，如果規(guī)律的定時間隔被設(shè)置為每小時，那么一天中的多個時間可以包括白天，例如從早上6點(diǎn)、早上7點(diǎn)、早上8點(diǎn)等開始?？商娲兀〞r器僅在選定的時間產(chǎn)生時間信號，諸如日出、日出后一小時、
日落和/或日落前一小時。在后一個示例中，定時器可以在固定的時間段(例如，一小時)內(nèi)以相對短的間隔(例如，10分鐘的間隔)產(chǎn)生，以在每次日出之后和日落之前的溫改變時產(chǎn)生平滑或“淡入”效果。因此，對于觀察者，溫將以一系列增加的或減小的步長改變或線性地改變，以增加或減小自動溫改變的顯示。
23.與優(yōu)選地配置在遙控器(即，物理小鍵盤，或者有線或無線耦合到一組或多組照明設(shè)備的便攜式計算設(shè)備)中的定時器一樣，ac干線耦合的調(diào)光器也被配置為遠(yuǎn)離照明設(shè)備。遙控器或調(diào)光器手動地、非線性地、取決于一天中的時間而改變亮度值，將溫改變不同的量。但是，從調(diào)光器輸出的強(qiáng)度值的改變在多個led之間同等地改變亮度值，取決于一天中的時間，將溫改變相等或不同的量。例如，調(diào)光器可以包括觸發(fā)器，當(dāng)由用戶致動時，觸發(fā)器在上午10點(diǎn)之前和下午4點(diǎn)之后比上午10點(diǎn)到下午4點(diǎn)之間更多地改變溫。而且，當(dāng)由用戶致動時，觸發(fā)器在調(diào)光器上的移動可以記錄相應(yīng)強(qiáng)度值的改變，并且相應(yīng)地記錄亮度值的改變。溫優(yōu)選在上午10點(diǎn)之前和下午4點(diǎn)之后比上午10點(diǎn)到下午4點(diǎn)之間更多地減小。更優(yōu)選地，溫在日出后一小時或兩小時以及日落前一小時或兩小時比在日出和日落之間的中間期間減小更多。那些時間是相對于包含照明設(shè)備的結(jié)構(gòu)的地理位置的當(dāng)?shù)貢r間。
24.根據(jù)又一個優(yōu)選實(shí)施例，多個led可以包括第一多個led。第二多個led可以與結(jié)構(gòu)的房間內(nèi)的第一多個led分組。因而，兩個或更多個基于led的照明設(shè)備可以在結(jié)構(gòu)的房間內(nèi)分組在一起。那些照明設(shè)備可以是安裝在天花板中的一組下照燈par照明設(shè)備，和/或例如放置在床頭柜上的燈中的一個或多個a20照明設(shè)備或a19照明設(shè)備。無論照明設(shè)備的類型或其功能如何，照明設(shè)備都可以彼此分組以用于控制目的。但是，通常，例如，一組照明設(shè)備一般在結(jié)構(gòu)的一個房間內(nèi)地理上彼此接近地配置。因此，優(yōu)選地根據(jù)一些實(shí)施例，分組的多個照明設(shè)備可以被配置為在該組內(nèi)的所有照明設(shè)備之間產(chǎn)生相同的溫。分組的多個照明設(shè)備之間的溫由作為分組的多個照明設(shè)備中的每一個內(nèi)的內(nèi)容存儲的數(shù)據(jù)集來設(shè)置。例如，配置該數(shù)據(jù)集的內(nèi)容，然后使用遙控器將其存儲在分組的照明設(shè)備中。因此，遙控器不僅可以發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)內(nèi)的所有照明設(shè)備，而且此后可以對某些照明設(shè)備組進(jìn)行分組，而且還可以指派限定組內(nèi)的每個照明設(shè)備的度和亮度值的數(shù)據(jù)集的內(nèi)容。此后，當(dāng)定時器調(diào)用基于時間的顯示時，諸如溫改變的自動淡入，將周期性的一天中的時間信號發(fā)送到具體分組的照明設(shè)備組。這使得那個組內(nèi)的所有照明設(shè)備在一整天中經(jīng)歷溫的自動改變，以及可能還有亮度輸出的自動改變。因而，優(yōu)選的方法包括基于從遠(yuǎn)離分組的多個照明設(shè)備的定時器發(fā)送的周期性、不同的一天中的時間信號來自動改變分組的多個照明設(shè)備之間的溫，以模擬由太陽產(chǎn)生的改變的自然光。
25.優(yōu)選的照明方法還包括在分組的多個照明設(shè)備之間對亮度進(jìn)行手動調(diào)光，從而導(dǎo)致溫隨著從定時器發(fā)送的當(dāng)前的一天中的時間信號而改變。具體而言，如果在一天中的第一時間(即，在一天中的第一時間的當(dāng)前的一天中的時間信號處)發(fā)生手動調(diào)光，那么溫可以比在一天中的第二時間(即，在一天中的第二時間的當(dāng)前的一天中的時間信號處)發(fā)生手動調(diào)光時更多地改變。手動調(diào)光可以維持其終止自動改變溫或者增加/減少自動改變溫的超控狀態(tài)，直到超時定時器結(jié)束、預(yù)定的一天中的時間信號隨后發(fā)生，或者可能是下一個預(yù)定的一天中的時間信號隨后發(fā)生。超控狀態(tài)可以無限期地維持，或者維持具體的預(yù)定時間量。而且，手動超控，并且具體而言是調(diào)光或反向調(diào)光水平的強(qiáng)度改變，可以在固
定的時間量或者變化的時間量內(nèi)基于多個步長逐漸地、線性地、以指數(shù)方式或者以任何用戶期望的調(diào)光或反向調(diào)光梯度發(fā)生，以逐漸淡入自動改變的溫改變。在下文中進(jìn)一步描述其細(xì)節(jié)，包括每個上述實(shí)施例的細(xì)節(jié)。
附圖說明
26.通過閱讀以下詳細(xì)描述并參考附圖，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。
27.圖1是1931cie度圖的曲線圖，圖示了顏感知或溫的黑體曲線，以及包括多個不同顏的led的照明設(shè)備可實(shí)現(xiàn)的頻譜波長的域；
28.圖2是沿著黑體曲線的示例性溫空間，示出了來自多個led的四個照明邊界；
29.圖3描繪了包含照明設(shè)備的結(jié)構(gòu)與太陽之間的角度關(guān)系，包括白天日光在一整天行進(jìn)的路徑長度的改變；
30.圖4是取決于太陽的路徑長度在整個白天的主波長之間的關(guān)系圖；
31.圖5描繪了照明設(shè)備內(nèi)的不同顏的led的陣列，其中每個不同顏的led可以配置在類似顏的led鏈中；
32.圖6是包含多個照明設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例性平面圖，所述多個照明設(shè)備布置在結(jié)構(gòu)的一個或多個房間內(nèi)的一個或多個組中，對應(yīng)的遙控器也放置在結(jié)構(gòu)內(nèi)的一個或多個房間內(nèi)；
33.圖7是照明設(shè)備的示例性框圖，該照明設(shè)備包括電源轉(zhuǎn)換器、led驅(qū)動電路、控制電路控制器和多個不同顏的led鏈；
34.圖8是可以包括在圖7的照明設(shè)備內(nèi)的led驅(qū)動電路的示例性框圖；
35.圖9是遠(yuǎn)離照明設(shè)備的遙控器的示例性gui，進(jìn)一步圖示了物理照明設(shè)備到可能與結(jié)構(gòu)內(nèi)的特定區(qū)域或房間相關(guān)聯(lián)的組的調(diào)試(commission)；
36.圖10a是圖7中所示的控制器的示例性gui，進(jìn)一步圖示了將照明設(shè)備組指派給例如小鍵盤按鈕；
37.圖10b是圖7中所示的控制器的示例性gui，進(jìn)一步圖示了將場景或隨時間改變的場景(即，顯示)指派給先前指派給例如小鍵盤按鈕的一個或多個組；
38.圖10c是圖7中所示的控制器的示例性gui，進(jìn)一步圖示了對每個場景的顏和亮度的指派以及用于調(diào)用每個場景以形成顯示的時間的指派；
39.圖11是不同顏波長下亮度的光譜靈敏度的曲線圖；
40.圖12是提供給照明設(shè)備的不同強(qiáng)度(諸如功率或電流)下的亮度的曲線圖；
41.圖13a和13b是在一天的不同時間出現(xiàn)的不同溫的曲線圖，并且亮度改變對那些顏的不同效果取決于亮度何時改變；
42.圖14是存儲在照明設(shè)備的存儲介質(zhì)中的內(nèi)容(或數(shù)據(jù)集)以及從控制器發(fā)送的時間消息的框圖，其中時間消息取決于控制器內(nèi)的實(shí)時時鐘的狀態(tài)來尋址不同的數(shù)據(jù)集，并且如果尋址到不同的數(shù)據(jù)集則取決于狀態(tài)來自動改變從照明設(shè)備輸出的顏或者手動改變從照明設(shè)備輸出的顏；
43.圖15是溫作為一天中的時間和亮度二者的函數(shù)而改變的曲線圖；
44.圖16是溫作為一天中的時間和亮度二者的函數(shù)而改變的另一個曲線圖；以及
45.圖17是轉(zhuǎn)遞到亮度調(diào)光曲線的強(qiáng)度和轉(zhuǎn)遞到顏模擬曲線的亮度的框圖，以便在
例如手動改變白天模擬顯示的任何時候生成目標(biāo)溫。
46.雖然本發(fā)明易于進(jìn)行各種修改和替換形式，但是其具體實(shí)施例在附圖中以示例的方式示出并且將在本文中詳細(xì)描述。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，附圖和對其詳細(xì)描述并非旨在將本發(fā)明限制于所公開的特定形式，相反，其目的是涵蓋落入由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替代方案。
具體實(shí)施方式
47.在基于led的照明設(shè)備的各種優(yōu)點(diǎn)中，led提供了將人造光與自然光集成的獨(dú)特機(jī)會，并且通過動態(tài)照明機(jī)制提供有益且健康的照明?；趌ed的照明設(shè)備的一個特殊利好是出于各種原因產(chǎn)生人造日光，尤其是用于人類疾病，諸如晝夜節(jié)律紊亂、季節(jié)性疾病、輪班工作條件障礙等。許多常規(guī)的基于led的照明設(shè)備復(fù)制或“模擬”自然日光條件的機(jī)制是通過使用傳感器。傳感器可以檢測結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)的日光條件，并且從照明設(shè)備創(chuàng)建人工照明，其試圖復(fù)制自然日光條件或模擬結(jié)構(gòu)外部的日光。遺憾的是，傳感器在技術(shù)和這些傳感器所在的位置方面都有局限性。因此，傳感器并不總是準(zhǔn)確地檢測外部日光條件，并且有時不能正確模擬室外自然日光條件。
48.因而，另一個更優(yōu)選的替代機(jī)制是保持跟蹤一天中的時間并將多個一天中的時間值從定時器發(fā)送到基于led的照明設(shè)備。代替于使用傳感器(這種情況有與該傳感器相關(guān)聯(lián)的各種缺陷)，使用定時器，并且模擬的日光基于從定時器發(fā)送的一天中的時間值或數(shù)據(jù)而改變。如果取決于其中模擬日光的房間而不同地定制晝夜顯示，那么使用定時器和一天中的時間值證明是有益的。傳感器無法取決于房間而定制模擬，而是在整個結(jié)構(gòu)中感知并提供一致的模擬。因此，基于各個房間對照明設(shè)備進(jìn)行分組并使用不同遙控器和具有不同的一天中的時間值的相關(guān)聯(lián)的定時器分別控制每個房間，這對于定時器而非傳感器來說是固有的——不使用傳感器來控制日光模擬的額外好處。當(dāng)然，使用定時器相對于傳感器有可接受的限制。定時器改變發(fā)送到照明設(shè)備的一天中的時間值以在一天中以周期性間隔更新照明設(shè)備輸出，而不考慮外部條件是否改變，除了在一天中的那個時間期間發(fā)生的正常條件以外。例如，除非定時器耦合到傳感器，以及傳感器優(yōu)選地放置在結(jié)構(gòu)外部并且通信鏈接到定時器，否則定時器本身不能檢測多云的外部條件、部分多云、陰天、有霧或下雨的狀況。因而，定時器以及從遙控器照明設(shè)備的定時器發(fā)送的一天中的多個時間值或數(shù)據(jù)的通信限于在一天中的各個時間期間預(yù)期的正常日光條件。在一些情況下使用定時器模擬日光與統(tǒng)計上正常的日照條件相關(guān)，但可以根據(jù)房間朝向日光條件的方向來定制。取決于被控制的照明設(shè)備組和包含這些設(shè)備的房間的朝向選擇性地定制模擬的好處超過了使用傳感器而不是定時器的任何好處。在全年的大多數(shù)日子里，在各組照明設(shè)備之間基于各個房間進(jìn)行單獨(dú)控制和定制被證明是比傳感器更優(yōu)越的控制機(jī)制。定時器確定為一天中的正常時間日光模擬的情況與外面實(shí)際發(fā)生的情況的任何偏差是可接受的偏差，并且不會干擾定時器執(zhí)行的日光模擬以及在結(jié)構(gòu)內(nèi)的房間之間定制定時器控制的好處。僅使用定時器而不使用傳感器也可以簡單地從定時器操作的易用性而不是用于感測不正常的外部日光條件的不準(zhǔn)確且通常有缺陷的傳感器讀數(shù)而被證明是足夠的。但是，如果產(chǎn)生的模擬顯示對于用戶來說是不可接受的，那么用戶可以隨時手動改變溫輸出，如下所述。
49.根據(jù)一個實(shí)施例，優(yōu)選地通過使用定時器來模擬日光條件，該定時器基于日歷日
和一天中的時間來操縱和更新來自照明設(shè)備的模擬，并且該功能在一整天中自動且動態(tài)地執(zhí)行。自動模擬作為動態(tài)改變的顯示發(fā)生，其在沒有用戶干預(yù)的情況下自動繼續(xù)，并且具體地響應(yīng)于照明設(shè)備接收到從定時器發(fā)送的一天中的時間信號而繼續(xù)改變溫輸出。無需用戶致動觸發(fā)器即可發(fā)生自動模擬和自動改變溫，在功能上保留用于手動超控，而不是自動顯示。此后，取決于用戶所需的任務(wù)，或者如果用戶希望手動改變模擬以相對于結(jié)構(gòu)外部發(fā)生情況更準(zhǔn)確，那么用戶可以手動改變從照明設(shè)備或具體的照明設(shè)備組輸出的溫，或者在單個步驟中響應(yīng)于用戶致動來改變，或者在平滑的多個步驟中逐漸地改變或隨著時間線性地改變。在任務(wù)完成之后或者在用戶將調(diào)光器致動回到其先前的觸發(fā)位置之后或者在一天中的下一個時間發(fā)生日光模擬改變之后或者下下一個時間發(fā)生日光模擬改變之后，可以發(fā)生在平滑的多個步驟中或者隨著時間線性地進(jìn)行的相同反轉(zhuǎn)，返回到自動和動態(tài)改變模擬輸出。
50.圖3更詳細(xì)地圖示了類似于圖1和圖2中所示的日光的白天軌跡和光譜特點(diǎn)，其由太陽16相對于例如承載一個或多個照明設(shè)備的結(jié)構(gòu)18的位置改變而產(chǎn)生。如圖3中所示，太陽16和結(jié)構(gòu)18之間的角度關(guān)系在一整天中改變，其中角度關(guān)系常常被稱為天頂角當(dāng)太陽16從頭頂位置移動到與地球表面20幾乎水平的位置時，路徑長度(pl)從pl1增加到pl4。重要的是，日光的光譜分布，具體而言是日光的光譜輻射，隨pl改變。如圖4中所示，較短的波長可以更靈敏并且在較短的pl處產(chǎn)生比較長波長更大的光譜輻射。圖3和圖4的組合圖示了，當(dāng)太陽16直接在結(jié)構(gòu)18上方時，較短路徑長度(pl1)產(chǎn)生較大量的較低波長度譜，并且當(dāng)太陽16接近地平線時，較長路徑長度(pl4)示出較長波長光譜輻射的優(yōu)勢。在pl1，自然日光條件通常更多是冷白或自然日光溫，其中藍(lán)相對于紅和黃占優(yōu)勢。相反，隨著路徑長度增加到pl4，溫更接近與白熾燈或鹵素?zé)粝嚓P(guān)聯(lián)的暖白，其中紅和黃相對于藍(lán)占優(yōu)勢。為了模擬人造照明系統(tǒng)(諸如本發(fā)明的一個或多個照明設(shè)備)內(nèi)的自然日光條件的改變，照明設(shè)備必須基于例如改變的路徑長度(pls)在一整天內(nèi)改變其溫輸出。
51.圖5部分地圖示了“白”led照明設(shè)備24。照明設(shè)備通過包括例如多個白led半導(dǎo)體器件26、多個黃綠半導(dǎo)體器件28、多個紅led半導(dǎo)體器件30，以及如果照明設(shè)備24是基于rgb的照明設(shè)備則包括藍(lán)led半導(dǎo)體器件32，來構(gòu)成白照明。紅、綠、藍(lán)和白半導(dǎo)體器件各自限定在度空間的特定度區(qū)域中，該度區(qū)域包括由紅、綠、藍(lán)和白光發(fā)射器發(fā)射的組合光的目標(biāo)度區(qū)域。例如，rgb系統(tǒng)可以取決于各種紅、綠、藍(lán)度區(qū)域的混合形成特定溫的白光。紅、綠、藍(lán)和白半導(dǎo)體器件由各種有機(jī)或無機(jī)半導(dǎo)體材料制成，每種材料產(chǎn)生不同的度或波長輸出。某些紅，綠，藍(lán)或白半導(dǎo)體器件可以用涂層封裝，從而還產(chǎn)生期望的度波長輸出。例如，白led半導(dǎo)體器件可以包括涂有磷光體的藍(lán)發(fā)光led半導(dǎo)體器件。而且，通過獨(dú)立地衰減三個或四個rgb或rgbw led(或led鏈)中的每一個，照明設(shè)備24能夠產(chǎn)生寬域，具有沿著黑體曲線并且根據(jù)沿著白天軌跡的期望輸出的溫。
52.圖6圖示了包含多個照明設(shè)備38的結(jié)構(gòu)36的示例。照明設(shè)備38有時可互換地簡稱為燈、照明器材或發(fā)光體。住宅36可以具有多個房間，諸如臥室、起居室等。優(yōu)選地，每個照明設(shè)備包括至少一個led，并且更優(yōu)選地，包括若干led鏈，其中每個鏈可以在度區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的顏。照明設(shè)備38可以包括par照明設(shè)備，其被示為例如起居室內(nèi)的下照燈38a，以及其它par照明設(shè)備38c，例如臥室內(nèi)的下照燈。例如，起居室可以有四個標(biāo)有38a的下照燈，
而臥室可以有三個標(biāo)有38c的下照燈。在例如起居室內(nèi)的沙發(fā)旁邊是桌子，在桌子上配置有例如a20照明設(shè)備38b。
53.優(yōu)選地，每個照明設(shè)備包括用于第一通信協(xié)議的通信接口，該通信協(xié)議是由例如住宅36內(nèi)的所有照明設(shè)備38使用的無線通信協(xié)議。流行的第一通信協(xié)議可以是使用ieee 802.15.4的wpan和/或基于其的任何協(xié)議，如zigbee。因此，如果期望，照明設(shè)備可以彼此無線通信。除了無線互連的照明設(shè)備之外，遙控器也可以無線或有線地互連。圖6中所示的遙控器可以是分別與例如起居室和臥室相關(guān)聯(lián)的物理小鍵盤40a和40b。如稍后將提到的，物理小鍵盤可以由虛擬小鍵盤代替，并且指派給例如移動電話，并且具體而言指派給移動電話或移動計算機(jī)上顯示的gui。因此，遙控器可以是有線或無線地連接到由物理小鍵盤控制的一組或多組物理照明設(shè)備的物理小鍵盤，或者遙控器可以是無線連接到由無線便攜式設(shè)備的gui上所示的虛擬小鍵盤控制的一組或多組照明設(shè)備的基于計算機(jī)的便攜式設(shè)備。移動設(shè)備的gui上顯示的虛擬小鍵盤可以看起來與物理小鍵盤完全相同，具有類似于物理小鍵盤上的實(shí)際觸發(fā)器的虛擬觸發(fā)器(即，按鈕、滑塊等)。物理小鍵盤可以通過有線或無線地與其對應(yīng)的照明設(shè)備通信，而移動設(shè)備的gui上顯示的虛擬小鍵盤可以使用無線通信協(xié)議(諸如wpan或zigbee)進(jìn)行通信。而且，與照明設(shè)備38中的物理燈和物理小鍵盤40通信的第一通信協(xié)議相反，第二通信協(xié)議經(jīng)由橋接器42鏈接到第一通信協(xié)議，橋接器42可以放置在住宅附近，并且住宅36可以允許諸如以太網(wǎng)、wifi、藍(lán)牙等第二通信協(xié)議從例如移動電話向照明設(shè)備38通信。
54.圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的照明設(shè)備38的示例性框圖。圖7中所示的照明設(shè)備提供硬件和/或軟件的一個示例，其可以用于實(shí)現(xiàn)動態(tài)地和自動地模擬自然日光，并且此后當(dāng)需要一個或多個照明任務(wù)時手動地超控該模擬的方法。可能需要手動超控來執(zhí)行臨時任務(wù)或更準(zhǔn)確地模擬當(dāng)前的外部日光條件——例如，從無云晴朗的外部日光條件變?yōu)槎嘣苹蛳掠陾l件。
55.物理照明設(shè)備38包括多個發(fā)射led 40，并且在這個示例中，物理照明設(shè)備38包括四鏈任意數(shù)量的串聯(lián)連接的led。每個鏈可以具有兩到四個相同顏的led，它們串聯(lián)耦合并被配置為接收相同的驅(qū)動電流。在一個示例中，發(fā)射led 40可以包括紅led鏈、綠led鏈、藍(lán)led鏈，以及白或黃led鏈。但是，優(yōu)選實(shí)施例不限于任何特定數(shù)量的led鏈、每個鏈內(nèi)的任何特定數(shù)量的led，或任何特定顏或led顏的組合。在一些實(shí)施例中，發(fā)射led 40可以安裝在基板上并且封裝在發(fā)射器模塊的主要光學(xué)器件結(jié)構(gòu)內(nèi)，可能與一個或多個光電探測器一起。
56.除了發(fā)射led 40之外，照明設(shè)備38還包括用于為照明設(shè)備供電和控制從一個或多個發(fā)射器模塊輸出的光的各種硬件和軟件部件。在圖7所示的實(shí)施例中，照明設(shè)備38連接到ac干線42，并且包括用于將ac干線電壓(例如，120v或240v)轉(zhuǎn)換為dc電壓(v
dc
)的ac/dc轉(zhuǎn)換器44。dc電壓(例如，15v)被供給led驅(qū)動電路46以產(chǎn)生驅(qū)動電流，該驅(qū)動電流被供給發(fā)射led 40以產(chǎn)生照明。在圖7的實(shí)施例中，包括dc/dc轉(zhuǎn)換器48，用于將dc電壓(v
dc
)轉(zhuǎn)換為較低電壓v
l
(例如，3.3v)，該電壓v
l
被用于給照明設(shè)備的較低電壓電路系統(tǒng)(諸如鎖相環(huán)(pll)50、接口52和控制電路系統(tǒng)54)供電。在其它實(shí)施例中，照明設(shè)備38可以由dc電壓源(例如，電池)而不是ac干線42供電。在此類實(shí)施例中，照明設(shè)備可以耦合到dc電壓源，并且可以包括或不包括dc/dc轉(zhuǎn)換器來代替ac/dc轉(zhuǎn)換器44。可能需要附加的定時電路系統(tǒng)來向控制驅(qū)
動電路提供定時和同步信號。
57.在所示實(shí)施例中，pll 50包括在照明設(shè)備38內(nèi)，用于提供定時和同步信號。pll 50可以鎖定ac干線頻率并且可以產(chǎn)生高速時鐘(clk)信號和同步信號(sync)。clk信號為控制電路54和led驅(qū)動電路46提供定時信號。在一個示例中，clk信號頻率在幾十mhz范圍內(nèi)(例如，23mhz)，并且與ac干線精確地頻率和相位同步?？刂齐娐?4使用sync信號來創(chuàng)建用于控制led驅(qū)動電路46的定時信號。在一個示例中，sync信號頻率等于ac干線頻率(例如，50或60hz)，并且還與ac干線精確地相位對齊。
58.在一些實(shí)施例中，接口52可以包括在照明設(shè)備38內(nèi)，用于在設(shè)備制造期間或者在照明設(shè)備或照明設(shè)備組的供應(yīng)或調(diào)試期間從外部校準(zhǔn)工具接收數(shù)據(jù)集或內(nèi)容。例如，經(jīng)由接口52接收的數(shù)據(jù)集或內(nèi)容可以存儲在控制電路54的存儲介質(zhì)56內(nèi)的映射表中?？梢越?jīng)由接口52接收的數(shù)據(jù)集或內(nèi)容的示例包括但不限于由每個led鏈發(fā)射的光(即，其被混合時形成溫)的光通量(即，亮度值)、強(qiáng)度、波長、度，更具體而言，如下面將更詳細(xì)描述的，(a)亮度值到強(qiáng)度值的映射，和(b)溫到亮度值和一天中的時間值的映射。
59.接口52不限于在照明設(shè)備或照明設(shè)備組的供應(yīng)或調(diào)試期間接收數(shù)據(jù)集或內(nèi)容。接口54還可以用于從例如遙控器64接收命令。命令也可以從調(diào)光器52發(fā)送到控制電路(控制器)54。調(diào)光器62可以耦合到ac干線，如圖所示，類似于三端雙向可控硅開關(guān)，以允許用戶手動操作調(diào)光器。調(diào)光器62的三端雙向可控硅開關(guān)改變ac干線上的相切rms電壓，并將由此導(dǎo)出的對應(yīng)強(qiáng)度值轉(zhuǎn)發(fā)到照明設(shè)備中。通過致動遙控器64或調(diào)光器62上的觸發(fā)按鈕或滑塊，可以將強(qiáng)度值形式的調(diào)光或反向調(diào)光命令發(fā)送到驅(qū)動電路46。與致動調(diào)光器52上的觸發(fā)器相反，用戶可以致動遙控器的用戶接口(諸如物理小鍵盤)或便攜式計算機(jī)(諸如智能電話或筆記本電腦)的圖形用戶界面上的觸發(fā)器(即，按鈕或滑塊)，以允許有線地或者無線地經(jīng)由接口52從遙控器64發(fā)送調(diào)光或反向調(diào)光命令。經(jīng)由調(diào)光器62或者遙控器64，由于調(diào)光導(dǎo)致的強(qiáng)度值的減小(或由于反向調(diào)光導(dǎo)致的強(qiáng)度值的增加)將造成由于存儲在介質(zhì)56中并由控制電路控制器54取出的映射表而導(dǎo)致亮度的降低/增加。例如，在執(zhí)行任務(wù)時或者在對實(shí)際日光條件(例如，多云、下雨或陰天的室外條件)執(zhí)行更準(zhǔn)確的溫模擬時，可以經(jīng)由調(diào)光器62或遙控器64和接口52將命令傳送到照明設(shè)備38，以打開/關(guān)閉照明設(shè)備、控制亮度等級，并且如下所述手動且暫時地超控溫日光模擬顯示(白天或夜晚)。
60.接口52不限于在照明設(shè)備或照明設(shè)備組的供應(yīng)或調(diào)試期間接收數(shù)據(jù)集或內(nèi)容。接口54還可以用于從例如遙控器64接收命令。命令也可以從調(diào)光器62發(fā)送到控制電路(控制器)54。調(diào)光器62可以耦合到ac干線，如圖所示，類似于三端雙向可控硅開關(guān)，以允許用戶手動操作調(diào)光器。調(diào)光器62的三端雙向可控硅開關(guān)改變ac干線上的相切rms電壓，并將由此導(dǎo)出的相應(yīng)強(qiáng)度值轉(zhuǎn)遞到照明設(shè)備中。通過致動遙控器64或調(diào)光器62上的觸發(fā)按鈕或滑塊，可以將強(qiáng)度值形式的調(diào)光或反向調(diào)光命令發(fā)送到驅(qū)動電路46。與致動調(diào)光器62上的觸發(fā)器相反，用戶可以致動遙控器的用戶接口(諸如物理小鍵盤)或便攜式計算機(jī)(諸如智能電話或筆記本電腦)的圖形用戶界面上的觸發(fā)器(即，按鈕或滑塊)，以允許有線地或者無線地經(jīng)由接口52從遙控器64發(fā)送調(diào)光或反向調(diào)光命令。經(jīng)由調(diào)光器62或者遙控器64，由于調(diào)光導(dǎo)致的強(qiáng)度值的減小(或由于反向調(diào)光導(dǎo)致的強(qiáng)度值的增加)將造成由于存儲在介質(zhì)56中并由控制電路控制器54取出的映射表而導(dǎo)致亮度的降低/增加。例如，在執(zhí)行任務(wù)時或者在對實(shí)際日光條件(例如，多云、下雨或陰天的室外條件)執(zhí)行更準(zhǔn)確的溫模擬時，可以經(jīng)由調(diào)
光器62或遙控器64和接口52將命令傳送到照明設(shè)備38，以打開/關(guān)閉照明設(shè)備、控制亮度等級，并且如下所述手動且暫時地超控溫日光模擬顯示(白天或夜晚)。
61.根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施例，接口52被耦合用于接收來自遙控器64的控制信號，并且具體而言是用于接收來自用戶致動遙控器64上的觸發(fā)器的控制信號，用于更改一組或多組照明設(shè)備38之間自動改變的照明顯示。根據(jù)自動改變的照明顯示，遙控器64可以包括定時器，該定時器經(jīng)由接口52向控制電路控制器54發(fā)送多個一天中的時間信號。例如，如果遙控器64包括其中具有實(shí)時時鐘的物理小鍵盤40，那么實(shí)時時鐘取決于日歷日和一天中的時間而在多個一天中的時間信號中周期性地發(fā)送一天中的時間信號。一天中的時間信號對于由定時器記錄并輸出的日歷日和一天中的時間是唯一的。如果例如每小時發(fā)送一天中的時間信號，則從多個一天中的時間信號中僅發(fā)送針對該當(dāng)前小時的一天中的具體時間信號，其中每個信號與不同的小時對應(yīng)。
62.使用從pll 50接收的定時信號和來自接口52的控制信號(例如，從遠(yuǎn)程定時器發(fā)送的周期性的一天中的時間信號集，以創(chuàng)建日光模擬隨一天中的時間改變的顯示，以及執(zhí)行調(diào)光功能以將強(qiáng)度值改變?yōu)槠谕牧炼人降恼{(diào)光器)，控制電路控制器54基于亮度和存儲在介質(zhì)56中的作為亮度和時間的函數(shù)的溫映射來計算并產(chǎn)生指示要提供給每個led鏈40的期望驅(qū)動電流的值。這個信息可以通過符合標(biāo)準(zhǔn)(諸如spi或i2c)的串行總線從控制電路控制器54傳送到led驅(qū)動電路40。此外，控制電路54可以提供閂鎖信號，該閂鎖信號指示led驅(qū)動電路46同時改變提供給每個led鏈40的驅(qū)動電流以防止亮度和顏偽影。
63.在一些實(shí)施例中，控制器54可以被配置用于根據(jù)2015年12月31日作為美國公開no.2015/0382422a1公布的美國專利申請序列號no.14/314,530；2016年7月12日作為美國專利no.9,392,663公告的no.14/314,580；以及2016年3月3日作為美國公開no.2016/0066384a1公布的no.14/471,081中描述的一種或多種補(bǔ)償方法確定實(shí)現(xiàn)照明設(shè)備的期望光通量和/或期望度所需的相應(yīng)驅(qū)動電流，它們共同受讓并整體并入本文。在優(yōu)選實(shí)施例中，控制電路控制器54還可以被配置用于調(diào)節(jié)提供給發(fā)射led 40的驅(qū)動電流，以便不超過在由溫度傳感器58確定的當(dāng)前工作溫度處的歸因于照明設(shè)備38的一個或多個功率轉(zhuǎn)換器的最大安全電流水平或最大安全功率水平。
64.如圖7中所示，溫度傳感器58可以包括在照明設(shè)備38內(nèi)，用于測量照明設(shè)備的當(dāng)前操作溫度。在一些實(shí)施例中，溫度傳感器58可以是熱敏電阻，其熱耦合到包括圖7中所示的一個或多個部件的電路板或芯片。例如，溫度傳感器58可以耦合到包括ac/dc轉(zhuǎn)換器44、dc/dc轉(zhuǎn)換器48、pll 50和接口52的電路板。在另一個示例中，溫度傳感器58可以熱耦合到包括led驅(qū)動電路46和發(fā)射led鏈40的芯片。在其它實(shí)施例中，溫度傳感器58可以是led，其用作溫度傳感器和光學(xué)傳感器兩者，以測量led鏈40的環(huán)境光條件或輸出特性。由傳感器58測得的溫度被提供給控制器54，用于調(diào)節(jié)驅(qū)動電流。
65.在一些實(shí)施例中，控制電路控制器54可以通過執(zhí)行存儲在存儲介質(zhì)56內(nèi)的程序指令來確定相應(yīng)的驅(qū)動電流。在一個實(shí)施例中，存儲第一映射和第二映射的存儲介質(zhì)56可以是非易失性存儲器，并且可以被配置用于存儲程序指令以及校準(zhǔn)值表，如例如在2015年12月31日作為美國公開no.2015/0377699 a1公布的美國專利申請序列號no.14/314,451以及2015年12月31日作為美國專利no.9,392,660公告的14/471,057中所描述的，它們共同受讓并整體并入本文?？商娲?，控制電路控制器54可以包括用于確定期望的驅(qū)動電流的組合
邏輯，并且存儲介質(zhì)56可以僅用于存儲作為亮度值和一天中的時間的函數(shù)的溫以及作為亮度值的函數(shù)的強(qiáng)度的映射表。
66.一般而言，led驅(qū)動電路46可以包括多個(n個)驅(qū)動器塊68，n等于包括在照明設(shè)備38內(nèi)的發(fā)射led鏈40的數(shù)量。在一個示例性實(shí)施例中，led驅(qū)動電路46包括四個驅(qū)動器塊68，每個驅(qū)動器塊被配置為從發(fā)射led鏈40中的不同的一個產(chǎn)生照明。在一些實(shí)施例中，led驅(qū)動電路46可以包括用于測量環(huán)境溫度、測量光電探測器和/或發(fā)射器正向電壓和光電流以及調(diào)節(jié)led驅(qū)動電流的電路系統(tǒng)。每個驅(qū)動器塊68接收指示來自控制電路54的期望驅(qū)動電流的數(shù)據(jù)，以及指示驅(qū)動器塊68何時應(yīng)當(dāng)改變驅(qū)動電流的閂鎖信號。
67.圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的led驅(qū)動電路46的示例性框圖。在圖8的示例性實(shí)施例中，led驅(qū)動電路46包括四個驅(qū)動器塊68，每個塊包括dc/dc轉(zhuǎn)換器72、電流源74和lc濾波器76，用于生成提供給連接的發(fā)射led鏈40a以產(chǎn)生照明的操作驅(qū)動電流(idrv)，以及用于獲得發(fā)射器正向電壓(vfe)測量的相對小的驅(qū)動電流(idrv)。在一些實(shí)施例中，當(dāng)控制器80將“out_en”信號驅(qū)動為高時，dc/dc轉(zhuǎn)換器72可以將dc電壓(v
dc
)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制(pwm)電壓輸出(vdr)。這個pwm電壓信號(vdr)由lc濾波器76濾波，以在連接的led鏈40a的陽極上產(chǎn)生正向電壓。led鏈的陰極連接到電流源74，當(dāng)“l(fā)ed_on”信號為高時，其強(qiáng)制固定驅(qū)動電流(idrv)等于由通過led鏈40a的“發(fā)射器電流”信號提供的值。來自電流源74的“vc”信號向dc/dc轉(zhuǎn)換器72提供反饋，以輸出適當(dāng)?shù)恼伎毡炔⑹闺娏髟?4上的電壓降最小化。
68.如圖8中所示，每個驅(qū)動器塊30還可以包括差分放大器78，用于測量連接的發(fā)射led鏈26a上的正向電壓降(vfe)。當(dāng)測量vfe時，dc/dc轉(zhuǎn)換器32被關(guān)閉，并且電流源74被配置用于通過連接的發(fā)射led鏈40a吸取相對小的驅(qū)動電流(例如，大約1ma)。通過該電流在led鏈40a上產(chǎn)生的正向電壓降(vfe)由差分放大器78測量，其產(chǎn)生等于vfe的信號。正向電壓(vfe)被模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)42轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并提供給控制器80。第二控制器80確定何時進(jìn)行正向電壓測量并產(chǎn)生out_en、發(fā)射器電流(emitter current)和led_on信號，這些信號提供給每個驅(qū)動器塊68。
69.led驅(qū)動電路46不限于圖8中所示的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，每個led驅(qū)動器塊68可以包括用于測量光電流的附加電路系統(tǒng)，當(dāng)這些鏈被配置用于檢測入射光(例如，環(huán)境光或從其它發(fā)射led發(fā)射的光)時，跨一個或多個發(fā)射led鏈40感應(yīng)出所述光電流。在一些實(shí)施例中，led驅(qū)動電路46可以附加地包括一個或多個接收器塊(未示出)，用于測量跨一個或多個光電探測器感應(yīng)出的正向電壓和/或光電流，光電探測器也可以包括在發(fā)射器模塊內(nèi)。在一些實(shí)施例中，led驅(qū)動電路46可以包括用于測量驅(qū)動電路的溫度的溫度傳感器和用于將發(fā)射器正向電壓(vfe)和測得的溫度多路復(fù)用到adc 82的多路復(fù)用器。在先前提到的共同未決申請中描述了這種驅(qū)動電路的示例性實(shí)施例。
70.dc/dc轉(zhuǎn)換器48和dc/dc轉(zhuǎn)換器72可以包括基本上任何類型的dc/dc功率轉(zhuǎn)換器，包括但不限于降壓轉(zhuǎn)換器、升壓轉(zhuǎn)換器、降壓-升壓轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換器、單端初級電感器轉(zhuǎn)換器(sepic)或反激轉(zhuǎn)換器。ac/dc轉(zhuǎn)換器44同樣可以包括基本上任何類型的ac/dc功率轉(zhuǎn)換器，包括但不限于降壓轉(zhuǎn)換器、升壓轉(zhuǎn)換器、降壓-升壓轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換器、單端初級電感器轉(zhuǎn)換器(sepic)或反激轉(zhuǎn)換器等。這些功率轉(zhuǎn)換器中的每一個一般包括用于存儲從輸入電壓源接收的能量的多個電感器(或者變壓器)、用于向負(fù)載供應(yīng)能量的多個電容器，
以及用于控制輸入電壓源和負(fù)載之間的能量傳送的開關(guān)。取決于所使用的功率轉(zhuǎn)換器的類型，由功率轉(zhuǎn)換器供應(yīng)給負(fù)載的輸出電壓可以大于或小于輸入電壓源。
71.根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施例，ac/dc轉(zhuǎn)換器44包括反激轉(zhuǎn)換器，而dc/dc轉(zhuǎn)換器48和dc/dc轉(zhuǎn)換器72包括降壓轉(zhuǎn)換器。ac/dc轉(zhuǎn)換器44將ac干線電力(例如，120v或240v)轉(zhuǎn)換為基本上較低的dc電壓v
dc
(例如，15v)，其被提供給降壓轉(zhuǎn)換器48/72。降壓轉(zhuǎn)換器48/72將從ac/dc轉(zhuǎn)換器44輸出的dc電壓逐步降低到較低的電壓，該較低的電壓被用于給低壓電路系統(tǒng)供電以及向led鏈40提供驅(qū)動電流。
72.在一些實(shí)施例中，可以從調(diào)光器62或遙控器64基本連續(xù)地在最小水平(例如，0％亮度)和最大水平(例如，100％亮度)之間調(diào)節(jié)亮度水平，反之亦然。調(diào)節(jié)可以是線性的，但是在大多數(shù)情況下由于調(diào)光器和遙控器64上的滑塊調(diào)節(jié)相對于亮度輸出的差異，調(diào)節(jié)是非線性的并且更多地是對數(shù)刻度，如圖12中所示和描述的。具體而言，觸發(fā)位置的移動(滑塊的移動、按下按鈕的時間量，或者是否按下一個或多個按鈕)翻譯成強(qiáng)度值。觸發(fā)位置的位置可以與強(qiáng)度值對應(yīng)，但是觸發(fā)位置/狀態(tài)或強(qiáng)度值相對于亮度水平是非線性的。因此，觸發(fā)器的致動不會翻譯成亮度水平的確切的“一對一”改變。需要非線性映射。通過將亮度級別定義為16位變量，可以容易地實(shí)現(xiàn)縮放。在其它實(shí)施例中，可以在有限數(shù)量的預(yù)定義步長之間調(diào)節(jié)亮度級別，其中每個步長與亮度的百分比改變(例如，0％、25％、50％、75％或100％最大亮度)或者流明輸出中的分貝改變(例如，+/-1db)對應(yīng)。
73.圖9圖示了基于實(shí)際物理照明設(shè)備38的位置和功能對其進(jìn)行分組的示例。當(dāng)描述分組機(jī)制以及場景/顯示指派機(jī)制時，稍后將公開用于提供分組以及照明設(shè)備的功能的機(jī)制。但是，如圖9中所示，諸如臥室之類的位置可以具有一組照明設(shè)備38，并且與該組照明設(shè)備38相關(guān)聯(lián)的是特定場景或顯示。由于每個照明設(shè)備38具有一個或多個led，因此通過在分組的照明設(shè)備內(nèi)設(shè)置場景或時變顯示，可以將多個led的rgb定制為用戶期望的任何顏、亮度或視覺效果。
74.圖9圖示了在遙控器64的圖形用戶界面上(具體而言是遙控器64的gui 85上)顯示為虛擬照明設(shè)備的多個物理照明設(shè)備。虛擬照明設(shè)備39與結(jié)構(gòu)內(nèi)的各個實(shí)際照明設(shè)備38對應(yīng)。除了物理照明設(shè)備38之外，還有在整個結(jié)構(gòu)內(nèi)部間隔開的物理小鍵盤40，如圖6所示。照明設(shè)備38可以具有任何類型的形狀因子，包括a20、par38、線性凹槽、洗墻燈和軌道燈。小鍵盤40可以安裝在信號組合接線盒中并且耦合到ac干線。而且，出現(xiàn)在無線或有線遙控器64上的虛擬小鍵盤可以消除物理小鍵盤40。虛擬小鍵盤可以存在于計算機(jī)(具體而言，例如智能電話的移動設(shè)備)上的gui應(yīng)用上。如果遙控器由有線物理小鍵盤或具有其上示出虛擬小鍵盤的gui的無線移動設(shè)備組成，那么小鍵盤(無論是物理的還是虛擬的)通常被描述為遙控器64。除了物理照明設(shè)備38和物理小鍵盤40的網(wǎng)絡(luò)之外，遙控器64還用于控制與物理照明設(shè)備38和物理小鍵盤40的網(wǎng)絡(luò)之間的通信。遙控器64本質(zhì)上是執(zhí)行單元，其對指令和數(shù)據(jù)進(jìn)行執(zhí)行，以呈現(xiàn)用戶可以用來執(zhí)行圖10b和10c中描述的分組和場景/顯示指派的gui?？刂浦噶钔ㄟ^通信接口從控制器64發(fā)送到照明設(shè)備38的網(wǎng)絡(luò)。用于控制器64的通信接口簡單地使用例如zigbee通信協(xié)議正確地與照明設(shè)備和小鍵盤通信。如果需要橋接器或集線器以在照明設(shè)備38通信的zigbee協(xié)議和遙控器64使用的協(xié)議之間橋接，遙控器64也可以通過不同的協(xié)議進(jìn)行通信。例如，軟件應(yīng)用可以在控制器64上操作，可能在蘋果(apple)或者安卓(android)移動設(shè)備上操作，以在控制器22上呈現(xiàn)虛擬小鍵盤。集線器或橋接器連接在
wifi和可以使用zigbee的無線燈網(wǎng)絡(luò)之間。如果遙控器64在沒有中間橋接器或集線器的情況下直接通信，那么具有無線電接口的加密狗將允許遙控器64的gui直接與物理照明設(shè)備38和物理小鍵盤40的網(wǎng)絡(luò)通信。
75.結(jié)構(gòu)中的典型安裝將在每個房間中具有物理小鍵盤40和各種物理照明設(shè)備38。在一些情況下，一些房間可以具有多個小鍵盤，就像常規(guī)的兩路或三路燈開關(guān)一樣控制同一個照明設(shè)備，其中三路開關(guān)使用兩個開關(guān)，并且兩路開關(guān)使用一個開關(guān)——開/關(guān)。然后，每個房間中的物理小鍵盤40一般地控制顏、亮度、光譜或視覺效果。小鍵盤可以靜態(tài)地控制這些效果，或者根據(jù)時間來控制。靜態(tài)控制只是用戶按下物理小鍵盤上的觸發(fā)按鈕或滑塊。住宅中的照明設(shè)備38和物理小鍵盤40也可以由運(yùn)行應(yīng)用的計算機(jī)控制，其中基于無線電的加密狗插入usb端口，或者可以由移動設(shè)備(諸如也運(yùn)行軟件應(yīng)用的智能電話)控制。例如，加密狗可以直接傳送zigbee消息，而橋接器或集線器在wifi和zigbee消息之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
76.在物理照明設(shè)備38和物理小鍵盤40安裝在結(jié)構(gòu)中之后，必須在分組和場景構(gòu)建過程之前發(fā)現(xiàn)物理照明設(shè)備38和物理小鍵盤40。因此，使用例如具有加密狗的控制器時，第一步是發(fā)現(xiàn)該控制器范圍內(nèi)的所有照明設(shè)備和小鍵盤。照明設(shè)備38和小鍵盤40使用的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選地是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，因此物理上遠(yuǎn)離的照明設(shè)備或小鍵盤仍然可以通過一個或多個躍程(hop)而在控制器的通信范圍內(nèi)。當(dāng)用戶指示控制器發(fā)現(xiàn)所有設(shè)備(可通過控制器的gui上的命令)時，加密狗廣播指示所有設(shè)備直接接收消息或者通過任意數(shù)量的躍程接收消息的消息，以利用其唯一id號(常常被稱為mac地址)進(jìn)行響應(yīng)。每個照明設(shè)備以及小鍵盤的唯一mac地址被發(fā)送回遙控器64。如果遙控器64是具有屏幕的個人計算機(jī)或電話，它在該屏幕上顯示gui圖標(biāo)集合，作為表示已響應(yīng)的對應(yīng)物理照明設(shè)備的虛擬照明設(shè)備。這些圖標(biāo)被稱為虛擬照明設(shè)備，因?yàn)樾枰獏^(qū)分出現(xiàn)在gui上的作為虛擬照明設(shè)備39的照明設(shè)備與存在于住宅中的照明設(shè)備或物理照明設(shè)備38。
77.例如，如圖9中所示，在結(jié)構(gòu)中具有六個par物理照明設(shè)備38的設(shè)施中，將出現(xiàn)六個虛擬照明設(shè)備39圖標(biāo)。小鍵盤也將在稍后的步驟中示為虛擬小鍵盤圖標(biāo)。當(dāng)從每個照明設(shè)備向遙控器發(fā)回確認(rèn)消息時，發(fā)生所有照明設(shè)備已被發(fā)現(xiàn)的指示，這導(dǎo)致每個物理燈變藍(lán)，并且每個物理小鍵盤閃爍。而且，每個所發(fā)現(xiàn)的物理照明設(shè)備和物理小鍵盤將在gui上出現(xiàn)為虛擬照明設(shè)備和虛擬小鍵盤圖標(biāo)。如果在用戶通過在住宅周圍走動來檢查時不是所有物理照明設(shè)備都變藍(lán)或者小鍵盤都閃爍，那么并非所有確認(rèn)消息都已返回，因此唯一mac燈地址的丟失的確認(rèn)消息將指示非藍(lán)的物理燈還沒有被發(fā)現(xiàn)。然后需要采取補(bǔ)救措施，如下所述。但是，如果所有物理照明設(shè)備在物理檢查時變?yōu)樗{(lán)，那么將出現(xiàn)對應(yīng)的圖標(biāo)，并且住宅內(nèi)的所有物理照明設(shè)備將在控制器gui上出現(xiàn)為圖標(biāo)。
78.在發(fā)現(xiàn)了所有物理照明設(shè)備和物理小鍵盤之后，下一步是分組。在分組過程或機(jī)制中，需要一起控制的物理照明設(shè)備被指派具體的組地址。如圖9中所示，在分組機(jī)制期間，組地址被下載到每個照明設(shè)備的存儲介質(zhì)56中。此后，在控制機(jī)制期間，物理小鍵盤40的單個按鈕的致動，或者指派給虛擬小鍵盤的虛擬按鈕的組名稱的致動，將使得控制消息經(jīng)由單個組播消息從控制器發(fā)送到與那個唯一組地址相關(guān)聯(lián)的所有唯一mac地址，以經(jīng)由微處理器提取機(jī)制啟動與那組物理照明設(shè)備相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容。在分組機(jī)制期間以及場景構(gòu)建器或顯示構(gòu)建器機(jī)制期間發(fā)生對組尋址和照明設(shè)備38內(nèi)的內(nèi)容存儲的進(jìn)一步描述。
79.可存在不同類型的遙控器64，尤其是應(yīng)用于多個照明設(shè)備38的通信協(xié)議。遙控器
64可以簡單地包括具有usb接口的加密狗并且被無線電插入到移動設(shè)備的usb端口中。如果遙控器64要通過集線器或橋接器進(jìn)行通信，那么遙控器64使用不同的協(xié)議進(jìn)行通信，各種照明設(shè)備38使用這些協(xié)議彼此通信以及與物理小鍵盤40通信。
80.例如，在發(fā)現(xiàn)階段期間，通過從躍程到躍程的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)程控制器64發(fā)送廣播發(fā)現(xiàn)信號，其具有從例如唯一地址到唯一地址的確認(rèn)返回(例如，以十六進(jìn)制)。廣播發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)返回形成具有針對特定燈的目的地地址和下一躍程地址的路由表。路由表連同我們稍后將描述的組地址以及與該組地址相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容一起存儲在照明設(shè)備38的存儲器中。組地址和內(nèi)容可以具有形成組播表的例如分別為f和c的組地址。在共同受讓并通過引用整體并入本文的美國專利申請序列號no.15/041,166中闡述了用于各組照明設(shè)備的照明設(shè)備發(fā)現(xiàn)、組播表制定和內(nèi)容(場景/顯示構(gòu)建器)以及每個過程的流程圖的示例。
81.可以通過發(fā)送發(fā)現(xiàn)消息來發(fā)起發(fā)現(xiàn)處理。至少一次，在安裝了照明設(shè)備38之后，可能需要網(wǎng)絡(luò)配置。如果需要，可以重復(fù)這種網(wǎng)絡(luò)配置。通常，配置或發(fā)現(xiàn)過程僅執(zhí)行一次。但是，如果更換照明設(shè)備，那么必須在修改照明系統(tǒng)的任何時間重復(fù)發(fā)現(xiàn)處理。因此，如果網(wǎng)絡(luò)被修改或重新配置、如果添加或移除照明設(shè)備、或者發(fā)生照明場景的修改，那么可以進(jìn)行發(fā)現(xiàn)處理。當(dāng)在發(fā)現(xiàn)階段期間配置網(wǎng)絡(luò)時，遙控器一開始不了解可用的照明設(shè)備。照明系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)不像有線網(wǎng)絡(luò)的布線結(jié)構(gòu)那樣通過安裝而預(yù)先確定。代替地，它可以由多個物理?xiàng)l件確定，如相鄰照明設(shè)備之間的距離或屏蔽材料、墻壁或照明設(shè)備之間的其它設(shè)備或者甚至由結(jié)構(gòu)36內(nèi)的電器或其它設(shè)備的電磁干擾來確定。
82.為了計算網(wǎng)絡(luò)配置，廣播優(yōu)選地由控制器64觸發(fā)。通過將消息尋址到預(yù)定義的廣播地址來發(fā)送廣播消息，所有物理設(shè)備(照明設(shè)備及小鍵盤)都監(jiān)聽該預(yù)定義的廣播地址。例如，廣播信號將首先由靠近控制器的那些設(shè)備接收。然后，那些照明設(shè)備可以將廣播消息轉(zhuǎn)遞到其它照明設(shè)備，其它照明設(shè)備進(jìn)一步經(jīng)由一個或多個躍程將消息轉(zhuǎn)遞到甚至更遠(yuǎn)的照明設(shè)備。為了完成網(wǎng)絡(luò)配置，控制器必須從每個燈接收確認(rèn)信號，燈以此確認(rèn)它已經(jīng)接收到廣播消息。確認(rèn)信號優(yōu)選地作為單播或直接消息發(fā)回到發(fā)送廣播的控制器。發(fā)送這種單播消息的每個照明設(shè)備必須接收確認(rèn)，以防止這種照明設(shè)備重新發(fā)送相同的消息。因此，由控制器通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)發(fā)回返回確認(rèn)，也作為單播消息。
83.在發(fā)現(xiàn)階段或發(fā)現(xiàn)處理期間，廣播、接收和確認(rèn)返回，然后發(fā)送確認(rèn)應(yīng)答相當(dāng)耗時。但是，由于發(fā)現(xiàn)處理不經(jīng)常發(fā)生，并且一般僅在初始安裝期間配置照明設(shè)備期間發(fā)生，因此用戶一般可接受可能花費(fèi)多秒的耗時的發(fā)現(xiàn)處理。但是，當(dāng)隨后控制所發(fā)現(xiàn)的照明設(shè)備時，應(yīng)當(dāng)避免任何時間延遲或滯后，尤其是任何爆米花效應(yīng)。在一些情況下，甚至在幾分之一秒內(nèi)，當(dāng)使用隨后描述的組播和聚合確認(rèn)機(jī)制來執(zhí)行控制時，對用戶來說明顯是討厭的。
84.雖然與控制過程相比相對慢，但發(fā)現(xiàn)過程以廣播發(fā)現(xiàn)消息開始，由此，該消息可通過多個躍程被路由到所有各種節(jié)點(diǎn)，包括物理照明設(shè)備38和物理小鍵盤40。那些節(jié)點(diǎn)、小鍵盤和照明設(shè)備中的每一個到遙控器64的單播和確認(rèn)返回必須通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)作為確認(rèn)信號被路由，于是，通過指示從所有這些照明設(shè)備輸出的藍(lán)光和所發(fā)現(xiàn)的小鍵盤的閃爍的物理小鍵盤，遙控器64接收期望地具有所有物理照明設(shè)備的唯一mac地址的確認(rèn)。
85.圖9圖示了分組過程，其中遠(yuǎn)程控制器64上的gui不僅用于對虛擬照明設(shè)備39圖標(biāo)進(jìn)行分組，而且還用于基于用戶命名的任何組的物理照明設(shè)備38或者預(yù)先存在的具有指派
給它的預(yù)先存在場景的組。圖9圖示了如果遙控器64具有類似于便攜式計算機(jī)或電話的屏幕那么在遙控器64上顯示的gui。在該gui上，gui的左手部分上是表示或者組或者小鍵盤的圖標(biāo)。當(dāng)選擇組圖標(biāo)時，如所指示的，可以出現(xiàn)一系列組a、b、c等。根據(jù)一個實(shí)施例，出現(xiàn)一系列組圖標(biāo)90。根據(jù)一個實(shí)施例，在用戶提供名稱之前不會命名組圖標(biāo)。因此，例如，組a可以是給予組圖標(biāo)的名稱，或者可以簡單地是給予組圖標(biāo)的默認(rèn)名稱。在遙控器64的gui上示為圖標(biāo)的組可以具有預(yù)定義的名稱，諸如臥室下照燈或臥室床頭柜(night stand)。在后一個實(shí)施例中，那些預(yù)定義的名稱也可以具有預(yù)定義的場景或顯示。例如，臥室下照燈可以具有唯一指派給下照燈或者臥室中的照明設(shè)備的預(yù)定義場景或顯示，作為存儲在那組照明設(shè)備中的內(nèi)容。例如，唯一指派的場景/顯示優(yōu)選地不同于與照明設(shè)備的臥室床頭柜組相關(guān)聯(lián)的預(yù)定場景或顯示。如圖9中所示，在所有照明設(shè)備已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)并且在gui 85的右側(cè)部分中出現(xiàn)為虛擬照明設(shè)備39或圖標(biāo)之后，可以通過點(diǎn)擊gui中的虛擬照明設(shè)備來對一個或多個照明設(shè)備進(jìn)行分組，并且虛擬照明設(shè)備圖標(biāo)39可以閃爍或改變?yōu)椴煌念仭＠缗P室內(nèi)的對應(yīng)物理照明設(shè)備或燈38也將改變顏或閃爍，如由與虛擬照明設(shè)備39圖標(biāo)閃爍對應(yīng)的物理照明設(shè)備閃爍所示。以這種方式，用戶將知道虛擬照明設(shè)備圖標(biāo)和物理照明設(shè)備之間的對應(yīng)關(guān)系，以便當(dāng)他或她執(zhí)行分組過程時，知道哪個照明設(shè)備(虛擬圖標(biāo)和物理的)被指派給每個組，如圖9中所示，其中與虛擬照明設(shè)備39對應(yīng)的臥室向下照明設(shè)備38被指派給a組。
86.作為示例，如果有三個房間，每個房間(即，廚房、起居室和臥室)中帶有一個小鍵盤，那么在臥室中，可能在床頭柜上有兩個a20照明設(shè)備并且在天花板中有兩個par38照明設(shè)備。用戶可能想要獨(dú)立地控制這兩組物理照明設(shè)備，以便創(chuàng)建被稱為臥室下照燈和臥室床頭柜的兩個組，并且這些組在gui 85的組90中顯示為另一個組名稱。在起居室中，可以有三個a20照明設(shè)備和四個par38照明設(shè)備。用戶可能想要創(chuàng)建三個命名的組圖標(biāo)90，包括在椅子旁邊的端桌上的一個a20、在沙發(fā)的任一端上的兩個a20，以及在天花板中的四個par38，因此創(chuàng)建三個組，稱為起居-下照燈、起居-端桌-椅和起居-端桌沙發(fā)。命名的組圖標(biāo)可以由用戶命名，或者可以用預(yù)定義場景和與其相關(guān)聯(lián)的顯示來預(yù)定義。在廚房中，天花板中可以有四個par38被一起控制，因此創(chuàng)建了一個叫做廚房-下照燈的組，或者可以與相關(guān)聯(lián)的場景/顯示預(yù)先存在。
87.使用上面的示例，在gui的左側(cè)有六組虛擬照明設(shè)備圖標(biāo)，在gui的右側(cè)有十個par38燈圖標(biāo)(虛擬照明設(shè)備)和五個a20燈圖標(biāo)(虛擬照明設(shè)備)。所有的燈都仍是藍(lán)的。當(dāng)用戶點(diǎn)擊燈圖標(biāo)時，對應(yīng)的物理燈及其相關(guān)的mac地址瞬間改變顏，如例如當(dāng)點(diǎn)擊虛擬照明設(shè)備圖標(biāo)時所示。用戶將進(jìn)入例如臥室并且將注意到相應(yīng)的物理照明設(shè)備改變顏或閃爍，指示其與虛擬照明設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系。然后，用戶例如將兩個虛擬燈圖標(biāo)拖放到左側(cè)名為組a或“臥室-床頭柜”的組中。這個處理可以對其它組繼續(xù)，例如，用戶可以點(diǎn)擊par38虛擬燈圖標(biāo)，直到識別出臥室中的兩個圖標(biāo)，然后將那些虛擬燈圖標(biāo)拖放到例如名為組b或“臥室-下照燈”的組中。例如，當(dāng)虛擬燈圖標(biāo)被放入組中時，相關(guān)聯(lián)的物理燈變回其默認(rèn)的燈。用戶可以在起居室、廚房或整個結(jié)構(gòu)中執(zhí)行相同的分組過程。
88.此時，gui右側(cè)的所有虛擬照明設(shè)備圖標(biāo)都消失了，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)例如被拖放到名為組圖標(biāo)90的對應(yīng)組中。而且，所有物理照明設(shè)備都產(chǎn)生白光。下一步是配置每個房間中的物理小鍵盤。稍后將描述使用例如移動電話控制設(shè)備配置虛擬小鍵盤。但是，目前，描述物
理小鍵盤的配置。在配置小鍵盤時，用戶可以點(diǎn)擊不同的選項(xiàng)卡，例如選項(xiàng)卡b，而不是gui頂部的選項(xiàng)卡a。通過點(diǎn)擊與小鍵盤相關(guān)聯(lián)的另一個選項(xiàng)卡，每個小鍵盤上的按鈕可以被配置為針對特定組的照明設(shè)備產(chǎn)生特定的亮度、顏、光譜設(shè)置和視覺屬性設(shè)置。參考圖10a、10b和10c更詳細(xì)地示出在物理小鍵盤上配置具體按鈕的設(shè)備控制過程。
89.例如，配置特定小鍵盤通過選擇小鍵盤開始，如圖10a中所示，即在點(diǎn)擊gui 85的左側(cè)部分中的小鍵盤圖標(biāo)后選擇虛擬小鍵盤圖標(biāo)92。一旦識別出虛擬小鍵盤圖標(biāo)92，就可以將小鍵盤圖標(biāo)92指派給要命名的一個或多個組圖標(biāo)90或預(yù)定義的命名的組圖標(biāo)。此后，如圖10b中所示，gui 85改變其顯示并呈現(xiàn)虛擬小鍵盤92，其具有對應(yīng)的虛擬觸發(fā)按鈕98。虛擬按鈕98可以由虛擬滑塊代替，所有虛擬滑塊都屬于觸發(fā)器的類別。示出了五個虛擬按鈕，但是，根據(jù)需要可以有更多或更少的按鈕。場景或顯示可以與被選擇的虛擬場景/顯示圖標(biāo)100相關(guān)聯(lián)并拖放到對應(yīng)的觸發(fā)按鈕98上。以這種方式，虛擬小鍵盤92上的每個按鈕可以作為觸發(fā)滑塊操作。按下按鈕的時間越長，滑塊位置越大。每個觸發(fā)按鈕可以具有對結(jié)構(gòu)內(nèi)的一組或多組物理照明設(shè)備38的相關(guān)聯(lián)的控制，以及通過將對應(yīng)內(nèi)容下載到物理照明設(shè)備38而指派給照明設(shè)備38的那些組中的每一組的對應(yīng)場景或顯示。也可以從下拉菜單而不是拖放技術(shù)來執(zhí)行組或場景/顯示的指派。
90.作為示例，如果有控制臥室-下照燈組和臥室-床頭柜組的兩個按鈕，那么頂部兩個按鈕可以控制那些組中的每一組。用戶將特定的溫、亮度或任何視覺屬性指派給各種按鈕中的每一個，并且，在這種情況下，指派給虛擬小鍵盤92的虛擬按鈕。例如，底部按鈕可以被指派給由對應(yīng)物理小鍵盤控制的所有組，并且底部按鈕可以被指派給關(guān)閉與可歸因于該小鍵盤的各個組相關(guān)聯(lián)的所有燈?？梢葬槍ζ鹁邮?、廚房以及結(jié)構(gòu)內(nèi)的所有剩余物理小鍵盤重復(fù)描述將按鈕分組到臥室的處理。通過虛擬小鍵盤配置進(jìn)行分組，然后虛擬小鍵盤配置與適當(dāng)?shù)奈锢硇℃I盤對應(yīng)。選擇觸發(fā)按鈕并將其指派給預(yù)定義的或非預(yù)定義的照明設(shè)備組，以及控制那些組的場景和顯示。
91.在編程到控制器64gui上顯示的虛擬小鍵盤的各種虛擬按鈕之后，將對應(yīng)的組地址和所指派的場景和顯示的對應(yīng)內(nèi)容從虛擬小鍵盤92下載到圖1的對應(yīng)物理小鍵盤40。物理小鍵盤40將與虛擬小鍵盤92完全相同地操作，因?yàn)橛|摸與虛擬小鍵盤上的五個按鈕對應(yīng)的任何按鈕將向由物理小鍵盤控制的物理照明設(shè)備發(fā)送組播控制消息。而且，類似于在執(zhí)行虛擬燈圖標(biāo)的分組時識別物理照明設(shè)備，當(dāng)選擇虛擬小鍵盤時，與虛擬小鍵盤92相關(guān)聯(lián)的物理小鍵盤40將閃爍。例如，當(dāng)在控制器64的gui內(nèi)選擇虛擬小鍵盤92時，對應(yīng)的物理小鍵盤40a、40b等將閃爍，向用戶指示已經(jīng)選擇了結(jié)構(gòu)內(nèi)的哪個小鍵盤。
92.如圖10b中所示，與虛擬小鍵盤92的五個虛擬按鈕98一起還有上/下按鈕104。上/下觸發(fā)按鈕可以在虛擬小鍵盤92中編程，并且在物理小鍵盤40中具有對應(yīng)的類似編程效果。例如，一旦在使用gui上的虛擬按鈕編程之后致動了物理小鍵盤40上的對應(yīng)按鈕，對應(yīng)的物理照明設(shè)備組就開啟。物理小鍵盤40或虛擬小鍵盤92可以具有與虛擬觸發(fā)滑塊上/下按鈕104對應(yīng)的按鈕或觸摸燈，其在虛擬小鍵盤上以及在物理小鍵盤上可操作以調(diào)節(jié)由物理/虛擬小鍵盤上被按下的最后一個按鈕控制的燈的亮度。例如，如果與臥室相關(guān)聯(lián)的物理或虛擬小鍵盤的頂部按鈕將臥室-下照燈設(shè)置為一半亮度的紅，那么在物理/虛擬小鍵盤的頂部按鈕被按下之后，上/下箭頭將調(diào)節(jié)臥室-下照燈的亮度。例如，在按下與臥室床頭柜組相關(guān)聯(lián)的另一個按鈕之后，上/下箭頭將控制臥室床頭柜的亮度。當(dāng)按下上/下箭頭時，使
用組播尋址將消息發(fā)送到與小鍵盤按鈕相關(guān)聯(lián)的物理照明設(shè)備組。可替代地，上/下觸發(fā)器104可以控制可由該小鍵盤控制的所有照明設(shè)備組。例如，與虛擬或物理小鍵盤相關(guān)聯(lián)的所有組被一起調(diào)光或反向調(diào)光，而不只是由被按下的最后一個按鈕98控制的組。而且，如上所述，觸發(fā)器可以包括按鈕98或上/下按鈕104。按下按鈕98的持續(xù)時間作為觸發(fā)滑塊操作，或者，例如，五個組中的適當(dāng)?shù)纳?下按鈕104也可以作為按下的最后一個按鈕98或指派給由那些按鈕98控制的一個或多個房間內(nèi)的所有照明設(shè)備的所有按鈕98的觸發(fā)滑塊操作。
93.根據(jù)一個實(shí)施例，指派給虛擬小鍵盤上的虛擬按鈕并因此指派給物理小鍵盤上的物理按鈕的組也可以通過使用下拉圖標(biāo)而被指派給預(yù)定義的場景或顯示。下拉圖標(biāo)記錄應(yīng)用于組的預(yù)定義場景或顯示，并且通過控制器64的gui，該組及其對應(yīng)的場景或顯示被應(yīng)用于例如虛擬小鍵盤92上的虛擬按鈕，然后將那個組、場景或顯示下載到對應(yīng)物理小鍵盤上的正在閃爍以指示其被選擇進(jìn)行編程的物理按鈕。在所有按鈕都被編程為其具有預(yù)定義場景和顯示的對應(yīng)預(yù)定義組名稱之后，或者根據(jù)另一個實(shí)施例，編程為任何用戶定義的和未預(yù)定義的組名稱或場景和顯示之后，物理小鍵盤可以中斷在發(fā)現(xiàn)/配置處理中發(fā)生的閃爍。一旦將虛擬小鍵盤圖標(biāo)拖放到gui屏幕的左側(cè)，用戶就可以輸入那個小鍵盤的名稱，例如“臥室_1”。為了對虛擬/物理小鍵盤上的按鈕進(jìn)行編程，用戶選擇gui屏幕85左側(cè)的虛擬小鍵盤，其優(yōu)選地被預(yù)先命名為用戶可識別出的東西。
94.根據(jù)一個實(shí)施例，如果場景和顯示沒有被預(yù)定義和指派給預(yù)定義的組名稱，而是由用戶定義以允許按鈕呈現(xiàn)任何可能的、基本上無限數(shù)量的場景或顯示，用戶可以選擇創(chuàng)建場景或顯示按鈕106，如圖10b中所示。然后，對應(yīng)的gui將出現(xiàn)在遙控器64上，如圖10c中所示。gui允許用戶通過點(diǎn)擊手動控制108手動控制要指派的任何溫、亮度或視覺屬性。然后，手動控制可以調(diào)出黑體曲線110以允許用戶沿著黑體曲線110挑選任何溫，或者使用滑塊112為每個組手動選擇視覺屬性、溫(cct)和/或亮度等。而且，用戶可以針對每個屬性、溫或亮度指派時間(以增量或者一天中的時間114)，以產(chǎn)生顯示的自動改變的溫。可以將時間編程為例如白天，以從日出到日落全天自動且動態(tài)地改變溫。該顯示還可以延伸到日落，到夜晚。取決于存儲在對應(yīng)的一組或多組照明設(shè)備中的顯示，從指派到所產(chǎn)生的顯示的一組或多組照明設(shè)備輸出的溫輸出的改變是自動的。溫的改變也可以作為由從遙控器(虛擬小鍵盤92或者物理小鍵盤40)內(nèi)的定時器發(fā)送的多個一天中的時間信號觸發(fā)的一系列場景來實(shí)現(xiàn)。因此，遙控器64包括實(shí)時時鐘，該實(shí)時時鐘基于日歷日和白天期間一天中的時間產(chǎn)生多個一天中的時間信號。那些一天中的時間信號可以經(jīng)由連接到晶體振蕩器、經(jīng)由連接到互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星來同步。取決于多個一天中的時間信號中的哪一個被發(fā)送，從對應(yīng)的一組照明設(shè)備輸出的溫經(jīng)由發(fā)送到分組的照明設(shè)備mac地址集的組播信號進(jìn)行響應(yīng)。在整個白天期間的不同時間發(fā)送不同的一天中的時間信號，以觸發(fā)從所尋址的一組照明設(shè)備輸出的不同溫。因此，用戶可以對照明設(shè)備的臥室組進(jìn)行編程，以操作與例如照明設(shè)備的廚房組不同的模擬日光。即使將相同的一天中的時間信號發(fā)送到臥室和廚房組(例如，上午中段時間)，存儲在臥室照明設(shè)備中的顯示也可以產(chǎn)生2300kelvin的較低溫，或者關(guān)閉，而廚房照明設(shè)備可以產(chǎn)生接近6000kelvin的較高溫?？商娲?，用戶可以針對廚房與臥室在不同時間處對一天中的時間信號進(jìn)行編程。例如，一天中的日出時間信號在臥室中可以比在廚房中更早。用于廚房的遙控器與用于臥室的分開，并且各自以不同的方式對定時器進(jìn)行編程，允許選擇性地修改顯示，并且之后選擇性地手動超控每個顯示。
95.現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖11，示出了不同顏波長處的亮度的光譜靈敏度的曲線圖。雖然從物理角度來看各種波長的照明設(shè)備的功率相等，但視覺系統(tǒng)對不同波長的靈敏度不同。例如，即使相等功率的光應(yīng)當(dāng)在所有光譜波長處產(chǎn)生相同的效果，也可以表達(dá)輝度或亮度，實(shí)際上，并非所有波長看起來都同樣明亮。視覺輝度定義為l＝c∫p(λ)v(λ)dλ，其中p是光譜功率，v是標(biāo)準(zhǔn)觀察者的適光光譜靈敏度。如圖11中所示，輝度可以表示為這樣的事實(shí)：相同功率但不同波長的照明設(shè)備對于標(biāo)準(zhǔn)觀察者而言看起來并非同樣明亮。關(guān)于溫作為亮度以及一天中的時間的函數(shù)之間的關(guān)系的進(jìn)一步細(xì)節(jié)將在后面參考圖15描述。但是，根據(jù)一個實(shí)施例，足以認(rèn)識到較低的溫比較高的溫更多地受到亮度和一天中的時間的改變的影響。但是，根據(jù)另一個實(shí)施例，全天可變的亮度在亮度具有相同的改變的情況下可以在全天產(chǎn)生相同的溫改變。圖12圖示了當(dāng)諸如虛擬/物理小鍵盤之類的遙控器64在例如觸發(fā)滑塊上接收用戶致動以產(chǎn)生發(fā)送到接口52的不同強(qiáng)度值時發(fā)生的情況。強(qiáng)度值與觸發(fā)位置值對應(yīng)。觸發(fā)位置/狀態(tài)與流明輸出之間的關(guān)系具有圖12中所示的特點(diǎn)?？刂破?4通過表和插值將觸發(fā)位置/狀態(tài)位置轉(zhuǎn)換成流明輸出和溫。那些轉(zhuǎn)換函數(shù)在一天中的不同時間是不同的。一旦已知期望的流明輸出和溫，控制器54計算每個led鏈所需的驅(qū)動電流。應(yīng)用于所有l(wèi)ed鏈的那個值是改變從所有l(wèi)ed鏈輸出的亮度所需的電流或功率值。
96.如圖12中所示，滑塊移動的改變用于在虛擬/物理小鍵盤上或與物理小鍵盤相關(guān)聯(lián)的三端雙向可控硅調(diào)光器上產(chǎn)生強(qiáng)度的改變，所產(chǎn)生的亮度將以非線性方式改變。換言之，滑塊移動強(qiáng)度輸出與亮度輸出之間存在非線性關(guān)系。因此，存儲介質(zhì)56包含強(qiáng)度值到亮度值的非線性第一映射，使得虛擬/物理小鍵盤或調(diào)光器上的滑塊位置的每個增量改變將與根據(jù)沿著圖12所示的非線性曲線的一系列點(diǎn)的映射的亮度值對應(yīng)。強(qiáng)度與亮度非線性曲線的映射或圖一般被稱為亮度調(diào)光曲線，并且被映射為存儲介質(zhì)內(nèi)的第一映射。觸發(fā)滑塊經(jīng)由用戶的移動造成產(chǎn)生的亮度輸出，然后使用逐漸移動和亮度輸出的記錄來制定第一映射，然后將其存儲在存儲介質(zhì)56中以供后續(xù)使用。
97.圖13a和13b圖示了當(dāng)用戶在一天的不同時間致動觸發(fā)器時發(fā)生的情況，一天中的那些時間是從例如遙控器物理/虛擬小鍵盤內(nèi)的定時器發(fā)送的時間。一天中的第一個時間可以是日出前，然后是觸發(fā)日出事件的第二個時間。一天的日出前、日出、早晨和中午時間中的每一個對存儲在對應(yīng)的一組或多組照明設(shè)備內(nèi)的不同數(shù)據(jù)集或內(nèi)容進(jìn)行尋址。例如，從定時器輸出的日出前時間觸發(fā)自動顯示的第一內(nèi)容或數(shù)據(jù)集，并且將適當(dāng)比率的電流發(fā)送到led鏈以產(chǎn)生相對低的溫。因此，定時器觸發(fā)第一內(nèi)容，該第一內(nèi)容包括相對低的流明輸出和溫。在顯示中發(fā)生到較高溫的自動改變之前，例如在通常產(chǎn)生3200kelvin的早晨時間，對例如調(diào)光器或物理小鍵盤的觸發(fā)器進(jìn)行手動調(diào)節(jié)將使亮度120降低的量，并且重要的是，對于亮度降低120，通常達(dá)到3200kelvin的溫將降低到遠(yuǎn)低于3200kelvin。亮度降低120和溫的顯著降低可以保持超時時段，直到發(fā)送下一個一天中的時間信號，或者下一個一天中的時間信號之后的時間信號，或者當(dāng)觸發(fā)器被再次致動以釋放手動超控模式時。
98.當(dāng)觸發(fā)器被致動時手動超控調(diào)光期間溫的顯著降低(或在反向調(diào)光期間溫的增加)可以在沒有任何淡入的情況下發(fā)生。但是，期望在顯示期間和手動超控之前在溫自動改變中發(fā)生淡入。而且，期望從定時器發(fā)送更少的一天中的時間信號，以最小化溫改變的自動淡入量。如圖13b中所示，例如，在日出后一小時，發(fā)送一天中的第一時間信號，以便
在優(yōu)選地小于兩小時并且更優(yōu)選地小于一小時的固定時間內(nèi)以多個步長121、線性地123或以指數(shù)方式125增加溫。為了最小化一天中的時間信號的數(shù)量，可以還有一個一天中的時間信號在日落前一小時或兩小時內(nèi)以多個步長、線性地或以指數(shù)方式降低溫?？赡軆H有兩個一天中的時間信號并且每天兩次發(fā)送那些信號，將顯著減少執(zhí)行顯示所需的通信量，并且將減少需要存儲在一組或多組照明設(shè)備中的內(nèi)容量。
99.圖13b還圖示了與圖13a中所示的相同的亮度降低120，例如，如果用戶將調(diào)光器或物理小鍵盤上的滑塊致動為與他或她在圖13a中在日出后一小時(即，早晨)所調(diào)的相同的量。但是，在圖13b中，如果滑塊在一天中的中午時間被致動，那么相同的亮度降低120產(chǎn)生比圖13a中所示日出時顯著較小的溫降低。在中午，在一天中的中午時間自動和動態(tài)設(shè)定的溫，例如6500kelvin，降低到略低于6500kelvin(《6.5k kelvin)，并且這個降低遠(yuǎn)小于在早晨或日出時間會發(fā)生的溫降低(《《《3.2k kelvin)。因而，亮度改變對溫的影響取決于一天中的時間，因?yàn)槿缟纤荆a(chǎn)生較低溫的led鏈的光譜靈敏度比產(chǎn)生較高溫的led鏈的光譜靈敏度更意義深遠(yuǎn)(profound)。即使提供給所有l(wèi)ed鏈的功率或電流都基于強(qiáng)度值的改變而改變相同的量，但是例如在中午時間期間具有藍(lán)光譜輸出優(yōu)勢的冷白的溫的改變將少于在日出或日出前時間期間主要產(chǎn)生的紅光譜輸出。
100.晝夜節(jié)律顯示可以用于在一天的不同時間模擬日光并且可以在結(jié)構(gòu)內(nèi)的不同組的照明設(shè)備中繼續(xù)。然而，如果某組照明設(shè)備需要限定的任務(wù)，或者需要將模擬改變?yōu)楦咏愃剖彝馊展鈼l件，那么用戶可以手動修改晝夜節(jié)律顯示以在一天中的某些時間比一天中的其它時間對溫產(chǎn)生更深遠(yuǎn)的影響。本發(fā)明的顯著益處是，例如，日出后一小時和日落前一小時的亮度改變對溫的影響大于其間的任何時間。
101.即使調(diào)光手動發(fā)生，在較高溫時間比在較低溫時間對彩模擬的影響減小也是期望的，這樣即使用戶手動改變在整個白天自動發(fā)生的晝夜節(jié)律顯示，晝夜節(jié)律也不會明顯中斷。換言之，在暖白照明輸出時間期間將晝夜節(jié)律顯示改變?yōu)楸仍谕ǔＴ诟叻迦照諘r間期間發(fā)生的冷白照明輸出時間期間更暖的溫更有利。以這種方式，執(zhí)行任務(wù)或更接近類似實(shí)際室外日光條件所需的手動調(diào)節(jié)仍然與實(shí)際的室外日光條件更加一致。暖白保持更暖的白，而冷白保持冷白，等等。
102.也可以手動進(jìn)行反向調(diào)光。在夜間，用戶可以致動觸發(fā)器以手動超控夜間自動改變的溫顯示，該顯示可以被編程為無論發(fā)送的一天中的時間信號(或者，在這種情況下，發(fā)送的夜間的時間信號)為何，都沒有照明輸出。例如，用戶可能希望致動臥室的物理小鍵盤上的觸發(fā)按鈕或上/下按鈕以超控?zé)o照明輸出顯示，以增加臥室內(nèi)的照明設(shè)備組內(nèi)的亮度和溫。反向調(diào)光有利地導(dǎo)致輸出較低的溫以模擬白熾燈照明輸出，白熾燈照明輸出通常在用戶從床上醒來和在夜間時間打開白熾燈時發(fā)生。在夜間發(fā)生的反向調(diào)光的手動超控類似于白天，因?yàn)榱炼鹊母淖冊谳^低的溫處比在較高的溫處具有更大的影響。因此，本發(fā)明適用于延伸超出白天的晝夜節(jié)律顯示，并且手動超控同樣適用于亮度的任何改變并且其對較低溫的影響大于對較高溫的影響。
103.現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖14，存儲介質(zhì)56可以包含與包含存儲介質(zhì)56的照明設(shè)備相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容或數(shù)據(jù)集?？赡艿馗鶕?jù)圖9和圖10中所示的描述分組的照明設(shè)備組中的每一個可以針對相應(yīng)的照明設(shè)備組包含相同的內(nèi)容。例如，針對一天中的各種時間124或者傳感器可以感知的各種條件126的溫設(shè)置中的內(nèi)容。存儲在具有存儲介質(zhì)56的照明設(shè)備組中的每一個中的
一天中的各種時間124或日照條件126在一天中的時間124的情況下的被時間消息觸發(fā)或者在日照條件126的情況下被傳感器讀數(shù)觸發(fā)。
104.如圖14中所示，時間消息可以取決于該時間消息的值來激活存儲在存儲介質(zhì)56中的內(nèi)容或?qū)ζ鋱?zhí)行，例如，將對一天中的中午時間數(shù)據(jù)集124執(zhí)行，然后時間消息將最有可能是在遙控器內(nèi)該定時器的本地中午時間或附近。具有遙控器64的定時器或?qū)崟r時鐘可以發(fā)送適當(dāng)?shù)臅r間消息以尋址當(dāng)前的一天中的時間124的適當(dāng)內(nèi)容。時間消息將改變具有類似存儲的時間內(nèi)容或數(shù)據(jù)集的對應(yīng)照明設(shè)備組的顏輸出。可替代地，將調(diào)用具體顯示的按鈕，諸如調(diào)用顯示a的按鈕1，在按鈕1被按下時將導(dǎo)致顯示a的發(fā)起。這將導(dǎo)致發(fā)送適當(dāng)?shù)臅r間消息，或者可替代地，可以在每個照明設(shè)備中到例如通過簡單地發(fā)起顯示a來以規(guī)律的周期性間隔自動地改變?nèi)〕龅膬?nèi)容的定時器。無論時間消息是從遙控器定時器發(fā)送的還是定時器存在于基于編程的顯示的照明設(shè)備組內(nèi)，控制電路控制器54都執(zhí)行周期性改變的、自動改變的內(nèi)容或數(shù)據(jù)集序列，以模擬沿著白天軌跡的日光改變，從早期日出時的小至2000kelvin到中午時間最大超過6000kelvin，然后在日落時降回到不到2000kelvin。根據(jù)替代實(shí)施例，可以采用類似于溫度傳感器58的傳感器來測量結(jié)構(gòu)內(nèi)部或外部的日光，然后基于傳感器讀數(shù)自動且動態(tài)地改變被提取和執(zhí)行的內(nèi)容或數(shù)據(jù)集，使得感測到的日光不僅可以沿著白天的軌跡而且可以在任何度點(diǎn)或光譜上模擬。
105.圖15是顏的曲線圖，具體而言是溫或cct的曲線圖，其作為一天中的時間和亮度二者的函數(shù)而改變。出于上述原因，溫在一天中自動且動態(tài)地改變。如圖所示，從多個led鏈輸出的溫自動改變以復(fù)制結(jié)構(gòu)外的實(shí)際日光條件，并且例如模擬晝夜節(jié)律紊亂所需的自然日光。在非高峰日照時間，例如日出前、早晨日出時間以及傍晚和日落時間，溫可以模擬沿著白天軌跡的日出和日落時間。優(yōu)選地，在早晨和傍晚時段，目標(biāo)溫小于例如3200或3000kelvin，并且在中午時間附近，目標(biāo)溫可以高達(dá)6000或6500kelvin。6000-6500kelvin可以模擬藍(lán)天中午時間，而3500或小于3000kelvin可以模擬主要是黃與一些紅早晨天空或傍晚天空的混合。圖15圖示了一天中的不同時間(tod)，從tod1開始到tod6，可能還有更多。
106.圖15還示出了亮度從例如全亮度br1到小于全亮度的亮度(或稱br2)的改變。根據(jù)一個實(shí)施例，亮度從在一天中恒定的一個水平br1改變到在一天中也恒定的另一個水平br2。根據(jù)另一個實(shí)施例，亮度從在一天中改變的一個水平br1改變到在一天中也改變的另一個水平br2。在任一實(shí)施例中，亮度從br1變?yōu)閎r2，導(dǎo)致對溫的影響取決于一天中的時間而顯示，在tod4處的影響相對小，但在tod1-3以及tod5和tod6的影響較大。通過不同的箭頭130和132示出了針對相同亮度改變的溫差異。箭頭130指示大于箭頭132的溫改變，但亮度從br1到br2的改變是相同的。亮度的改變是通過遙控器或調(diào)光器的強(qiáng)度改變來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)遙控器或調(diào)光器上的觸發(fā)器減小到例如其調(diào)節(jié)量的一半時，強(qiáng)度可以減少一半，并且根據(jù)圖12中所示的亮度到強(qiáng)度的第一映射，亮度可以非線性地降低接近前一亮度的一半的量。如果br2表示相對于br1的半亮度，那么溫不僅隨亮度而改變，而且還隨一天中的時間而改變。例如，在中午時間，即使滑塊已經(jīng)移動以指示例如半亮度，溫也相對不受影響。這種效果是有價值的，因?yàn)樵谟脩粝Ｍ麍?zhí)行任務(wù)并通過手動調(diào)節(jié)滑塊來降低亮度的中午時間，即使滑塊被移動，也期望將模擬的日光放置在6000kelvin或更高的自然日光條件下。這確保在手動超控之后模擬的白天日光條件對于外部正在發(fā)生的情況仍然看起來正常。換言
之，即使用戶沿著調(diào)光曲線調(diào)節(jié)亮度變暗，由多個led模擬的白天自然日光條件也仍保持在峰值日照時間附近。相反，如果用戶在日出或早晨時間沿著調(diào)光曲線調(diào)光，那么溫將比中午下降得更多，有利的原因是在那些時間期間實(shí)際日光條件在暖白溫下更是如此，并且對調(diào)光的任何改變都會保留得比發(fā)生在外面的暖白條件更多。
107.圖15還以虛線示出了，根據(jù)第二實(shí)施例，亮度從在一整天中改變的一個級別br1改變到也在一整天中改變的另一個級別br2'。在這個實(shí)施例中，觸發(fā)滑塊的任何致動用于調(diào)用手動超控，將在全天的溫改變中具有相同的效果，如指示在一天的不同時間的相等的改變量的箭頭130和箭頭132'所示。
108.本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的主要優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)要執(zhí)行任務(wù)時，例如，通過由用戶手動調(diào)節(jié)的調(diào)光曲線發(fā)生亮度降低時，仍然保留模擬的自然日光條件。在整個醒著的時間及以后繼續(xù)模擬的日光條件，即使在手動調(diào)光或反向調(diào)光發(fā)生時也有利于心理和美學(xué)的原因，例如，在日出之后不久和日落之前，照明可能更適合模擬產(chǎn)生更多暖白溫的白熾燈照明，諸如鹵素等。因此，顏模擬最適合作為天文顯示實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樽匀还庹兆畲蟪潭鹊馗鶕?jù)太陽是向上還是向下(具體而言是太陽的路徑長度)而改變。但是，當(dāng)執(zhí)行某些任務(wù)時，不必將亮度耦合到基于時間的顯示，因此優(yōu)選實(shí)施例允許用戶根據(jù)需要調(diào)節(jié)亮度。例如，在中午時間改變亮度會改變模擬的太陽在其峰值日光條件下的亮度，同時保持峰值日光或高溫條件。相反，在一天的早晨或傍晚時間改變亮度會改變模擬白熾燈的亮度，其中更期望產(chǎn)生比中午時間更低的溫。因此，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例不一定被繪制用于全天的溫的自動和動態(tài)改變，而是被繪制為用戶在一整天中周期性需要的任務(wù)照明條件，其中亮度可以改變但對溫的效果取決于用戶致動調(diào)光器的一天中的時間。
109.圖16圖示了在早晨和中午時間(tod3和tod4)的不同時間手動調(diào)節(jié)亮度時對溫或cct的影響。具體而言，圖16指示當(dāng)在tod3的早晨時間與tod 4的中午時間內(nèi)手動地將亮度從br1(以實(shí)線示出)改變?yōu)閎r2(以虛線示出)時溫的更大改變。在tod3，當(dāng)由箭頭134所示亮度從br1變?yōu)閎r2時，溫實(shí)質(zhì)下降。然而，如箭頭136所示，當(dāng)亮度從br1變?yōu)閎r2時，在中午時間tod4，溫幾乎沒有像早晨tod3下降得那樣多。當(dāng)然，圖16是各種tod的示例，不代表可能僅使用兩個tod：日出后一小時和日落前一小時，以及可能地日落或夜晚。而且，圖16沒有圖示日落之后的tod，也沒有圖示在白天或夜晚之后可能發(fā)生的反向調(diào)光。更進(jìn)一步地，圖16沒有圖示在每個tod處將發(fā)生的溫的自動改變的淡入。
110.圖17圖示了來自三端雙向可控硅調(diào)光器上的或與物理或虛擬小鍵盤相關(guān)聯(lián)的手動激活觸發(fā)器(諸如滑塊)的用戶輸入如何產(chǎn)生饋入亮度調(diào)光曲線模塊140的強(qiáng)度值，其包含存儲介質(zhì)內(nèi)的強(qiáng)度值到亮度值的非線性第一映射，并映射與輸入到調(diào)光曲線模塊140的強(qiáng)度值對應(yīng)的亮度值。顏模擬模塊142從例如定時器144接收亮度值以及一天中的時間消息或tod值。tod值和亮度(br)值的組合通過溫作為一天中的時間的函數(shù)的第二映射以及亮度輸入來接收。因此，顏模擬模塊142根據(jù)一天中的時間以及輸入到它的亮度水平執(zhí)行溫的第二映射。顏模擬模塊142沿著x/y度圖(具體而言是沿著溫的黑體曲線)產(chǎn)生對應(yīng)的溫。知道適當(dāng)?shù)亩?，度模塊146可以包括控制電路和led驅(qū)動電路，用于通過向多個led鏈中的每一個發(fā)送適當(dāng)?shù)尿?qū)動電流來控制每個led鏈。因此，度模塊146包括控制和驅(qū)動多個led鏈以從多個led鏈中的每一個產(chǎn)生適當(dāng)?shù)恼彰鳌Ｍㄟ^亮度調(diào)光曲線模塊140和顏模擬模塊142，第一映射和第二映射的組合在度模塊內(nèi)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)尿?qū)動電流，用于
維持依賴一天中的時間以及亮度改變的日光模擬。
111.受益于本公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本發(fā)明被認(rèn)為提供了改進(jìn)的照明設(shè)備、系統(tǒng)和方法，其不僅模擬一整天的日光，而且在需要照明任務(wù)時，可以例如通過在早晨和傍晚時段有利地比在中午時間降低更多的溫來維持該模擬。鑒于本說明書，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，對本發(fā)明各個方面的替代實(shí)施例的進(jìn)一步修改是顯而易見的。因此，旨在將以下權(quán)利要求解釋為包含所有這些修改和改變，因而，說明書和附圖應(yīng)被視為說明性的而非限制性的。
技術(shù)特征：
1.一種照明設(shè)備，包括：多個發(fā)光二極管led鏈，所述多個led鏈中的每一個led鏈被配置為以與度設(shè)置一致的度為照明設(shè)備產(chǎn)生照明；驅(qū)動電路，耦合到所述多個led鏈，其根據(jù)一天中的時間自動改變來自照明設(shè)備的溫輸出；控制模塊，耦合到驅(qū)動電路，用于向驅(qū)動電路發(fā)送亮度值，所述控制模塊包括：接口，耦合成接收強(qiáng)度值；存儲介質(zhì)，包括強(qiáng)度值到亮度值的非線性第一映射，以及溫作為一天中的時間的函數(shù)的第二映射；以及控制器，耦合成從接口接收強(qiáng)度值的改變并從存儲介質(zhì)獲取非線性第一映射和第二映射，以在日出或日落附近產(chǎn)生比中午時間更大的溫改變，即使在日出、日落和中午時間由強(qiáng)度值導(dǎo)致的亮度改變相等。2.如權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其中所述多個led鏈中的每一個led鏈被配置為產(chǎn)生一個光譜波長范圍。3.如權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其中驅(qū)動電路通過根據(jù)一天中的時間向所述多個led鏈中的每一個led鏈?zhǔn)┘硬煌尿?qū)動電流來自動地改變溫。4.如權(quán)利要求3所述的照明設(shè)備，其中對所述多個led鏈中的每一個led鏈的不同驅(qū)動電流隨著一天中的時間而自動地改變以改變溫輸出，從而模擬太陽的自然光的改變。5.如權(quán)利要求3所述的照明設(shè)備，其中對所述多個led鏈中的每一個led鏈的不同驅(qū)動電流根據(jù)太陽的位置而自動改變。6.如權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其中接口包括有線或無線接口，用于在用戶致動遙控器上的按鈕或滑塊時接收強(qiáng)度值的改變，其中所述遙控器有線或無線地耦合到所述接口。7.如權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，進(jìn)一步包括耦合到控制器的調(diào)光器，用于在用戶致動調(diào)光器上的按鈕或滑塊時從調(diào)光器轉(zhuǎn)發(fā)強(qiáng)度值的變化。8.一種照明系統(tǒng)，包括：多個發(fā)光二極管led，被配置為沿黑體曲線產(chǎn)生多個溫；定時器，用于產(chǎn)生一天中的多個時間，包括日出或日落時的一天中的第一時間和中午時間處的一天中的第二時間；驅(qū)動電路，耦合在定時器和多個led之間，用于接收所述一天中的多個時間并且向所述多個led發(fā)送驅(qū)動電流以在一天中的第一時間期間產(chǎn)生第一溫并且在一天中的第二時間期間產(chǎn)生第二溫，其中定時器遠(yuǎn)離驅(qū)動電路并且無線地或通過有線連接將所述一天中的多個時間轉(zhuǎn)發(fā)到驅(qū)動電路以及控制模塊，所述一天中的多個時間中的每一個時間與所述一天中的多個時間中的其他時間具有不同的時間值；遙控器，耦合為產(chǎn)生強(qiáng)度值；控制模塊，耦合在遙控器與驅(qū)動電路之間，用于接收強(qiáng)度值并向多個led中的每一個發(fā)送與強(qiáng)度值具有非線性對應(yīng)關(guān)系的亮度值，所述控制模塊包括：存儲介質(zhì)，包括強(qiáng)度值到亮度值的非線性第一映射，以及溫作為一天中的時間的函數(shù)的第二映射；以及控制器，耦合為從遙控器接收強(qiáng)度值的變化，從存儲介質(zhì)獲取非線性的第一映射和第
二映射，并且在一天中的第一時間期間產(chǎn)生比在一天中的第二時間期間更大的溫變化，即使在一天中的第一時間和一天中的第二時間處由強(qiáng)度值引起的亮度變化相等。9.如權(quán)利要求8所述的照明系統(tǒng)，其中定時器包括實(shí)時時鐘，該實(shí)時時鐘根據(jù)遙控器所處的地球位置而變化，并且從定時器產(chǎn)生的一天中的多個時間包括有規(guī)律的定時間隔。10.如權(quán)利要求8所述的照明系統(tǒng)，其中一天的多個時間是根據(jù)太陽相對于定時器在地球上的位置的位置而變化的值。11.如權(quán)利要求8所述的照明系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合到ac干線的調(diào)光器，并且包括觸發(fā)器，當(dāng)用戶致動該觸發(fā)器時，該觸發(fā)器改變由調(diào)光器產(chǎn)生的強(qiáng)度值，并且相應(yīng)地非線性地改變亮度值，并且根據(jù)一天中的時間而改變不同量的溫。12.如權(quán)利要求11所述的照明系統(tǒng)，其中當(dāng)用戶致動調(diào)光器的觸發(fā)器時，該觸發(fā)器降低強(qiáng)度值和亮度值，導(dǎo)致溫在日出后一小時和日落前一小時內(nèi)的下降多于這兩者之間的時間。13.如權(quán)利要求8所述的照明系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合到ac干線的調(diào)光器，并且包括觸發(fā)器，當(dāng)用戶致動該觸發(fā)器時，該觸發(fā)器改變由調(diào)光器產(chǎn)生的強(qiáng)度值，并且相應(yīng)地在多個led之間相等地改變亮度值，并且根據(jù)一天中的時間而改變不同量的溫。14.如權(quán)利要求8所述的照明系統(tǒng)，所述遙控器包括觸發(fā)器，當(dāng)用戶致動觸發(fā)器時，該觸發(fā)器在日出后一小時和日落前一小時比在兩者之間的過渡期間改變溫更多。15.一種用于照射結(jié)構(gòu)的方法，包括：在所述結(jié)構(gòu)內(nèi)的多個發(fā)光二極管led照明設(shè)備中產(chǎn)生溫；基于從遠(yuǎn)離所述多個led照明設(shè)備的定時器發(fā)送的周期性的、一天中的不同時間信號，自動改變所述多個led照明設(shè)備之間的溫，以模擬由太陽產(chǎn)生的改變的自然光；接收強(qiáng)度值的變化；響應(yīng)于接收到強(qiáng)度值的變化，獲取強(qiáng)度值到亮度值的第一映射和溫作為一天中的時間的函數(shù)的第二映射；以及在一天中的第一時間期間產(chǎn)生比在一天中的第二時間期間更大的溫變化，即使在一天中的第一時間和在一天中的第二時間處由強(qiáng)度值引起的亮度變化相等。16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述產(chǎn)生包括將驅(qū)動電流轉(zhuǎn)發(fā)到所述多個led照明設(shè)備中的每一個內(nèi)的多個發(fā)光二極管led鏈中的每一個，以沿著溫的黑體曲線產(chǎn)生度值的混合。17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中接收強(qiáng)度值的變化包括檢測遙控器上的按鈕或滑塊的致動以降低所述多個led照明設(shè)備的強(qiáng)度值。18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中一天中的第一時間包括接近日出或日落的時間，并且一天中的第二時間包括接近中午時間的時間。19.一種照明系統(tǒng)，包括：多個發(fā)光二極管led照明設(shè)備，分組為結(jié)構(gòu)的多個房間之間的多個組，其中所述多個led照明設(shè)備的第一組位于所述結(jié)構(gòu)的第一房間內(nèi)；驅(qū)動電路，耦合到所述多個led照明設(shè)備中的每一個，其中第一驅(qū)動電路耦合到所述多個led照明設(shè)備的第一組中的每一個，用于根據(jù)一天中的時間而自動改變來自所述多個led照明設(shè)備的僅第一組的溫輸出，與所述多個led照明設(shè)備的其他組分開且分離；
第一控制模塊，耦合到第一驅(qū)動電路，其中所述第一控制模塊包括：第一控制器，耦合為從遙控器接收強(qiáng)度值的變化，該遙控器遠(yuǎn)離第一控制器并且無線地或有線地連接到第一控制器，并且其中第一控制器耦合為接收強(qiáng)度值的變化并作為響應(yīng)而在一天中的第一時間相對于一天中的第二時間產(chǎn)生led照明設(shè)備的僅第一組專用的溫輸出的變化。20.如權(quán)利要求19所述的照明系統(tǒng)，其中：所述多個led照明設(shè)備的第二組位于所述結(jié)構(gòu)的第二房間內(nèi)；并且照明系統(tǒng)還包括：第二驅(qū)動電路，耦合到所述多個led照明設(shè)備的第二組中的每一個，用于根據(jù)一天中的時間而自動改變來自所述多個led照明設(shè)備的僅第二組的溫輸出，與所述多個led照明設(shè)備的第一組分開且分離；以及第二控制模塊，耦合到第二驅(qū)動電路，其中所述第二控制模塊包括：第二控制器，耦合為從第二遙控器接收強(qiáng)度值的變化，該第二遙控器遠(yuǎn)離第二控制器并且無線地或有線地連接到第二控制器，并且其中第二控制器耦合為接收強(qiáng)度值的變化并作為響應(yīng)而在一天中的第三時間相對于一天中的第四時間產(chǎn)生led照明設(shè)備的僅第二組專用的溫輸出的變化。21.一種照明設(shè)備，包括：多個發(fā)光二極管led；耦合到多個led的一個或多個驅(qū)動電路；以及耦合到一個或多個驅(qū)動電路的控制模塊，所述控制模塊包括：耦合為接收強(qiáng)度的接口；存儲介質(zhì)，包括強(qiáng)度到亮度的非線性第一映射，以及溫作為亮度和一天中的時間的函數(shù)的第二映射；以及控制器，被配置為：使所述一個或多個驅(qū)動電路根據(jù)一天中的時間而自動調(diào)整所述多個led的亮度和溫；對從設(shè)置在遠(yuǎn)離照明設(shè)備的遙控器設(shè)備接收到由照明設(shè)備提供的強(qiáng)度值的從對應(yīng)于基于一天中的當(dāng)前時間的當(dāng)前溫和當(dāng)前亮度的第一強(qiáng)度值到第二強(qiáng)度值的所要求的變化作出響應(yīng)；使用第一映射確定目標(biāo)亮度，基于接收到的第二強(qiáng)度值確定目標(biāo)亮度；利用所述第二映射確定所述多個led的目標(biāo)溫，所述目標(biāo)溫基于一天中的當(dāng)前時間和所確定的目標(biāo)亮度；并且使所述一個或多個驅(qū)動電路調(diào)整所述多個led中的至少一部分中的每一個的亮度和溫以產(chǎn)生在目標(biāo)溫和所確定的目標(biāo)亮度下的照明；其中，在一天中的不同時間將多個led轉(zhuǎn)換為第二強(qiáng)度會導(dǎo)致所確定的目標(biāo)溫的相應(yīng)變化。22.一種方法，包括：使一個或多個驅(qū)動電路根據(jù)一天中的時間而自動調(diào)整設(shè)置在照明設(shè)備中的多個發(fā)光二極管led的亮度和溫；
從設(shè)置在遠(yuǎn)離照明設(shè)備的遙控器設(shè)備接收由照明設(shè)備提供的強(qiáng)度值的從對應(yīng)于基于一天中的當(dāng)前時間的當(dāng)前溫和當(dāng)前亮度的第一強(qiáng)度值到第二強(qiáng)度的所要求的變化；使用強(qiáng)度到亮度的非線性第一映射確定多個led的目標(biāo)亮度，基于所接收的第二強(qiáng)度值確定目標(biāo)亮度；使用溫作為亮度和一天中的時間的函數(shù)的第二映射確定多個led的目標(biāo)溫，基于一天中的時間和所確定的目標(biāo)亮度確定目標(biāo)溫；以及控制器使所述一個或多個驅(qū)動電路調(diào)節(jié)所述多個led中的至少一部分中的每一個的亮度和溫以產(chǎn)生在目標(biāo)溫和所確定的目標(biāo)亮度下的照明。23.一種發(fā)光二極管led照明控制器，可操作地可耦合到一個或多個led鏈，所述led照明控制器包括：通信接口電路；以及控制器電路，響應(yīng)于接收到輸入信號進(jìn)行以下操作，其中所述輸入信號包括表示經(jīng)由通信接口電路的一個或多個可操作地可耦合的led鏈的所要求的亮度變化的數(shù)據(jù)：確定一天中的當(dāng)前時間；使用第一溫曲線確定一個或多個可操作地可耦合的led鏈的當(dāng)前溫輸出，該第一溫曲線包括表示作為一天中的時間的函數(shù)的第一溫的數(shù)據(jù)；以及基于一個或多個可操作地可耦合的led鏈所要求的亮度變化，使用第二溫曲線，確定一個或多個可操作地可耦合的led鏈的作為一天中的當(dāng)前時間的函數(shù)的目標(biāo)溫輸出；其中，第二溫曲線至少包括與所確定的一天中的當(dāng)前時間對應(yīng)的目標(biāo)溫；并且其中目標(biāo)溫在太陽中午時包括的溫變化小于在日出和日落時的溫變化。24.一種發(fā)光二極管led照明控制方法，包括：響應(yīng)于接收到輸入信號進(jìn)行以下操作，其中所述輸入信號包括表示一個或多個可操作地可耦合的led鏈的所要求的亮度變化的數(shù)據(jù)：由led照明控制電路確定一天中的當(dāng)前時間；由led照明控制電路使用第一溫曲線確定一個或多個可操作地可耦合的led鏈的當(dāng)前溫輸出，該第一溫曲線包括表示作為一天中的時間的函數(shù)的第一溫的數(shù)據(jù)；以及由led照明控制電路基于一個或多個可操作地可耦合的led鏈所要求的亮度變化，使用第二溫曲線，確定一個或多個可操作地可耦合的led鏈的作為一天中的當(dāng)前時間的函數(shù)的目標(biāo)溫輸出；其中，第二溫曲線至少包括與所確定的一天中的當(dāng)前時間對應(yīng)的目標(biāo)溫；并且其中，目標(biāo)溫在太陽中午時包括的溫變化小于在日出和日落時的溫變化。
技術(shù)總結(jié)
本公開涉及用于調(diào)節(jié)模擬輸出中的周期性改變的照明設(shè)備和方法。提供了用于沿著白天或夜間軌跡模擬日光的照明設(shè)備、系統(tǒng)和方法。取決于太陽相對于包含照明設(shè)備和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的路徑長度來模擬日光。一個或多個照明設(shè)備可以分組在一起，并且通過那個組內(nèi)的所有照明設(shè)備在一整天中產(chǎn)生相同的溫改變，通過在一整天中產(chǎn)生不同的溫而沿著軌跡執(zhí)行日光模擬。而且，優(yōu)選實(shí)施例的特定優(yōu)點(diǎn)是能夠在任何時間手動改變從一組或多組照明設(shè)備輸出的模擬自然日光，并且有利地通過簡單地致動與虛擬或物理小鍵盤相關(guān)聯(lián)的調(diào)光器上的觸發(fā)器而在某些時間比其它時間更多地改變顏輸出。間比其它時間更多地改變顏輸出。間比其它時間更多地改變顏輸出。
