一种便携式情景灯，室内场景控制装置与方法
【专利摘要】本发明公开一种便携式情景灯和基于该便携式情景灯实现的室内场景控制装置与方法，其中该情景灯包括切换装置，用于根据对该便携式情景灯的不同摆放动作产生对应的电气功能控制信号；以及与该切换装置耦接的微处理器(MCU)，用于根据这些电气功能控制信号控制与该MCU耦接的电气功能组件的启动。
【专利说明】
一种便携式情景灯，室内场景控制装置与方法
技术领域
[0001] 本发明是关于一种可以使用户更方便地切换使用方式的情景灯改进构造。
【背景技术】
[0002] 桌面情景灯适用于任何室内空间的装饰场合，目前情景灯的设计构造和功能较为 单一，不能方便用户的使用。
【发明内容】
[0003] 本发明的技术方案将解决或至少优化目前产品存在的缺陷，提供一种更方便于用 户使用的便携式情景灯，通过本发明实施例所示的技术方案，可在该桌面情景灯表面或其 它用户可见位置处设置任何开关或调节控制键(例如按钮，旋钮等），用户只需要将该桌面 情景灯以任何形式摆放在(例如)桌面或任何平整面上就可以实现不同的电气功能，例如开 关灯、调节灯亮度或者显示时钟等。如此，用户就可以更为简便地操控这种桌面情景灯。
[0004] 为了实现这些效果，本发明的技术方案是:一种便携式情景灯，其改进设计在于包 括:切换装置，用于根据对该便携式情景灯的不同摆放动作产生对应的电气功能控制信号； 以及与该切换装置耦接的微处理器(MCU)，用于根据这些电气功能控制信号控制与该MCU耦 接的电气功能组件的启动。
[0005] 其中，所述切换装置包括电气接触腔和置于该电气接触腔内的金属滚珠，在该电 气接触腔的内表面敷设多个电接触区域，所述金属滚珠根据对该便携式情景灯的不同摆放 动作在重力作用下滚动至这些电接触区域以实现电接触并激励该电接触区域产生电气功 能控制信号。
[0006] 在一个实施例中，所述电气接触腔为球状构造，其中在该球状电气接触腔的内表 面以球心对称敷设多个电接触区域。例如，该球状构造具有以球心对称敷设的六个电接触 区域，各自对应于该情景灯的方形构造的六个面。当用户改变本实施例情景灯的摆放位置 (例如翻转)时，金属滚珠可在重力作用下从一个电接触区域滚动至另一电接触区域内。
[0007] 举例来说，所述切换装置包括:基准电路，用于维持在各个电接触区域上产生的第 一电平；以及耦接该基准电路的激励电路，用于在与上述金属滚珠接触后产生第二电平，并 将该第二电平叠加至第一电平以产生上述电气功能控制信号给所述MCU。
[0008] 另外，本发明可提供一种室内场景控制装置，其改进设计在于包括前述的便携式 情景灯，以及设置于该便携式情景灯内并且与所述MCU耦接的接收装置和发送装置，各自用 于接收外部设备数据信号或向外部设备发送控制信号。
[0009] 在一个实施例中，所述接收装置和发送装置是采用射频连接方式。
[0010] 另外，可通过本发明的便携式情景灯实施一种室内场景的控制方法，包括:根据对 便携式情景灯的不同摆放动作产生对应的电气功能控制信号;根据这些电气功能控制信号 控制与该MCU耦接的电气功能组件的启动；以及响应所述电气功能组件的启动来控制外部 设备，其中所述电气功能组件包括了接收装置和发送装置，各自用于接收外部设备数据信 号或向外部设备发送控制信号。
[0011] 在一个实施例中，所述的室内场景的控制方法还包括:通过将所述切换装置产生 的第二电平叠加至第一电平以产生上述电气功能控制信号。
[0012] 进一步来说，所述的室内场景的控制方法还可包括:通过Μ⑶接收两个相邻产生的 电气功能控制信号，从而启动发送装置和接收装置，通过该接收装置和发送装置接收外部 设备数据信号或向外部设备发送控制信号;或者通过MCU来确定两个相邻产生的电气功能 控制信号处于一个预设值范围内，从而启动所述的发送装置和接收装置，通过该接收装置 和发送装置接收外部设备数据信号或向外部设备发送控制信号。
【附图说明】
[0013] 本发明最佳的实施方式或手段将结合附图来详尽表现，但并非是对本发明技术方 案的限制。另外，在每个下文和附图中出现的这些特征、要素和组件是具有多个，并且为了 表示方便而标记了不同的符号或数字，但均表示相同或相似构造或功能的组件。
[0014] 图1示意性绘示出本实施例情景灯的第一种使用状态的示意图，在这种状态下，将 灯体纵向翻转来关断光源开关；
[0015] 图2绘示了本实施例的情景灯被水平放置而实现的另一种使用状态；
[0016] 图3绘示出一种实现本实施例的电路概观原理图；
[0017] 图4绘示了当前实施例中的电气接触腔的操作原理示意图；
[0018] 图5形象地描绘了当前实施例的的情景灯的一种应用场景。
[0019] 图6表示出了本发明实施例的一种控制室内场景的方法流程图。
[0020] 对附图中各个组件符号标记的说明:
[0021] 1情景灯4电气接触腔
[0022] 11启动开关10顶面20底面30灯体21电池盒
[0023] 31显示单元41 Μ⑶42金属滚珠43状态转换回路 [0024] Ν1~Ν8导电触片45控制电路401~404电接触区域 [0025] 51窗52吸顶灯53台灯54插座
【具体实施方式】
[0026]在本说明书中引用的"一个实施例"或"实例"意指结合实施例描述的特定特征、结 构或特性可被包括在本公开的至少一个实施例中。短语"在一个实施例中"在说明书中的各 位置的出现不必都是指同一实施例。
[0027]总的来说，本发明实施例所示的便携式情景灯可包括切换装置，用于根据对该便 携式情景灯的不同摆放动作产生对应的电气功能控制信号；以及与该切换装置耦接的MCU， 用于根据这些电气功能控制信号控制与该MCU耦接的电气功能组件的启动。
[0028] 在本发明所附说明书和权利要求书中，可使用术语"耦合"和"耦接"及其衍生词。 技术人员应该理解，这些术语不是要作为彼此的同义词。"耦合"用于指示彼此可直接物理 接触或电接触或者可不直接物理接触或电接触的两个或更多个元件彼此共同操作或相互 作用。"连接"用于表示彼此耦合的两个或更多元件之间的通信的建立。
[0029] 在本说明书所附的附图中示出的处理步骤是由包括硬件(例如电路、专用逻辑芯 片单元等）、固件(诸如在通用装置或专用机器上运行)或这二者的组合的处理逻辑执行的。 尽管以下依据一些顺序操作描述了处理，但应该理解，一些描述的操作可按不同次序执行。 此外，一些操作可被并行地执行而非顺序地执行。
[0030]如在本申请中使用的，术语"电路"、"装置"是指下面各项的全部：（1)仅硬件的电 路实施方式(诸如以仅模拟和/或数字电路设备的实施方式），以及(2)电路和软件(和/或固 件）的组合，诸如（如适用的）：（i)控制电路的组合或（i i)控制电路/软件(包括数字信号控 制电路）、软件和存储器的部分，其共同工作以引起诸如移动电话或服务器之类的设备执行 各种功能，以及(3)诸如微控制电路或微控制电路部分之类的电路，其需要用于操作的软件 或固件，即使软件或固件并没有物理地呈现。
[0031] "电路"或"装置"的定义适用于所有在该应用中（包括在任何权利要求中）对该术 语的使用。作为另一示例(如在本应用中所使用的）术语"电路"也可以涵盖仅一个控制电路 (或多个控制电路)或控制电路部分以及它的（或它们的）附属的软件和/或固件的实施例方 式。术语"装置"还可涵盖(例如并如果适用于特定权利要求元素）用于移动电话或服务器中 类似的集成电路、蜂窝网络设备或其他网络设备中的基带集成电路或应用控制电路集成电 路。
[0032] 可参照图3,具体来说，所述切换装置可包括电气接触腔4和置于该电气接触腔4内 的金属滚珠42,在该电气接触腔的内表面敷设多个电接触区域，所述金属滚珠根据对该便 携式情景灯的不同摆放动作在重力作用下滚动至这些电接触区域以实现电接触并激励该 电接触区域产生电气功能控制信号。
[0033] 按照图5和6,基于前述教示，可通过本发明的便携式情景灯实施室内场景的控制 方法，包括：
[0034] S100、根据对便携式情景灯1的不同摆放动作产生对应的电气功能控制信号；
[0035] S200、根据这些电气功能控制信号控制与该MCU 41耦接的电气功能组件的启动； 以及
[0036] S300、响应所述电气功能组件的启动来控制外部设备，例如用户电器设备。其中所 述电气功能组件包括了接收装置和发送装置，各自用于接收外部设备数据信号或向外部设 备发送控制信号。
[0037] 在一个实施例中，所述的方法S100还包括:通过将所述切换装置产生的第二电平 叠加至第一电平以产生上述电气功能控制信号。
[0038]进一步来说，所述方法S100还可包括:通过MCU接收两个相邻产生的电气功能控制 信号，从而启动发送装置和接收装置，通过该接收装置和发送装置接收外部设备数据信号 或向外部设备发送控制信号；或者通过MCU来确定两个相邻产生的电气功能控制信号处于 一个预设值范围内，从而启动所述的发送装置和接收装置，通过该接收装置和发送装置接 收外部设备数据信号或向外部设备发送控制信号。
[0039]在图4所示的实施例中，电气接触腔4为球状或大致上球状构造，其中在该电气接 触腔4的内表面以球心（在图4中与金属滚珠42重合的位置)对称敷设多个电接触区域。例 如，该球状构造具有以球心对称敷设的六个电接触区域，各自对应于该情景灯的方形构造 的六个平整表面。当用户改变本实施例情景灯的摆放位置(例如图1所示翻转)时，金属滚珠 42可在重力作用下从一个电接触区域滚动至另一电接触区域内。
[0040] 特定地作为一种变型，所述切换装置还可包括:基准电路，用于维持在各个电接触 区域上产生的第一电平；以及耦接该基准电路的激励电路，用于在与上述金属滚珠接触后 产生第二电平，并将该第二电平叠加至第一电平以产生上述电气功能控制信号给MCU 41。
[0041] 在本发明一个实施例中，基准电路可主要使用阻抗元件(例如图3所示电阻Rv)来 检测在所述切换装置的电路回路中的基准电压Vrv，在一个例子里，该基准电压Vrv可等于或 至少等效于所述第一电平。第一电平用于传递给MCU 41-个基准识别信号，也就是说在正 常使用状态下，MCU 41根据该基准识别信号来确定情景灯不被移动或转动。在另一个例子 里，基准电压Uv也可以是该第一电平的比例运算值或线性关系值。
[0042] "使用状态"可以被理解为是实现情景灯本身的主要功能，例如灯体30发光。当然 应当理解的是，若将该情景灯的使用状态设定为其它电气功能也是可行的。"使用状态"定 义了情景灯的初始状态。例如，所述情景灯的使用状态也可以是图2所示的平置状态。
[0043]上述激励电路同样可采用阻抗元件或多个阻抗元件连接成的电路来实现。例如图 3所示串接的分压电阻R1，R2，R3和R4,每一分压电阻并联了导电触片N1~N8,如此，在该激 励电路上选定取样点43以检测出所述第二电平，该第二电平叠加至第一电平给所述MCU 41。应当理解，每一分压电阻至少导致一个电气功能控制信号的产生，更多的分压电阻也可 以当前方式串接至激励电路中，这样可以产生更多的电气功能控制信号。
[0044]在图3所示的例子里，金属滚珠 42在自由滚动至每一电接触区域时将良好接触于 所述导电触片，从而使得与当前导电触片并联的分压电阻短路，这样将在取样点43产生不 同的第二电平。在一个例子里，为了实现导电触片与金属滚珠的良好接触，所述电接触区域 具有向球面外突伸的凹陷部，从而有效地容纳该金属滚珠42,总的来说，第二电平Vx可满 足：
[0046] 其中Rd表示分压电阻总和，Rx表示被短路的该分压电阻，VCC表示电源电压。从而传 递给MCU 41的电气功能控制信号VC满足：
[0047] Vc = Vx-Vrv (2)
[0048] 应用实施例1:
[0049]图1示意性描绘了本发明便携式情景灯的一种构造和使用状态。在当前实施例中， 该情景灯具有大致柱状构造，并设有相互对置且构造(例如制造材料或形状)相同的顶面10 和底面20,在顶面10和底面20之间承接有用于照明或作为装饰光源的灯体30。其中顶面10 上还可布置用于灯体30的启动开关11，用户可在(例如)持续按压该启动开关11后接通灯体 30的电源。另外，在底面20内还可设置用于对灯体30及灯体内部电气功能组件(例如MCU等） 提供电源的电池盒21，或者，当前实施例还可包括用于为情景灯提供电源的基座。在图示的 这种使用状态下，当翻转情景灯后，灯体30的电源将被断开。
[0050]参照图3和4,为了实现这种效果，通过上述电接触区域识别该金属滚珠42滚动所 产生的第二电平。在当前实施例中，若情景灯处于图1所示的使用状态，则金属滚珠42在重 力作用下停滞于电接触区域401内，则此时设于该电接触区域401内的导电触片N1和N2与金 属滚珠42接触从而实现导通。如此，将电阻R1短路，从而根据前述表达式（1)和(2)可知：
[0052]从而按照前述实施例，该电气功能控制信号VC可被MCU 41表示为"使用状态"。在 用户需要关闭灯体30的电源时，纵向180°翻转该情景灯，如此，金属滚珠42将从与T1方向相 反的T2方向垂直滚落至电接触区域402内并接触其中的导电触片N3和N4，对照图3所示，与 导电触片N3和N4并联的电阻R2被短路，此时：
[0054]则所述的MCU 41将根据产生变化的该VC值通过控制电路45来控制灯体30的（例 如)LED颗粒D1，…，Dn的供电回路断开，也可以在控制电路45中设置延时电路来延时关断灯 体30的电源VCC。
[0055] 应用实施例2:
[0056] 可通过上述情景灯实现除照明以外的其它电气功能，例如电子时钟或闹钟模式， 这样可以扩展便携式情景灯的用途。例如在图2所示的一种使用状态下，情景灯被平置，此 时可在灯体30侧壁上的显示单元31内显示时钟信息。
[0057] 为了实现这种效果，无论情景灯处于图1所示的使用状态或翻转状态，金属滚珠42 在重力作用下停滞于电接触区域401或402内，则此时设于该电接触区域401或402内的导电 触片N1和N2或N3和N4与金属滚珠42接触从而实现导通。从而按照前述实施例，该电气功能 控制信号V C可被MCU 41表示为"使用状态"。在用户需要开启情景灯的时钟状态时，以90°翻 转该情景灯，如此，金属滚珠42将向T3或T4(或T5)方向滚落至电接触区域403或404内并接 触其中的导电触片Ν5和Ν6或Ν7和Ν8，对照图3所示，以电接触区域403为例，与导电触片Ν5和 Ν6并联的电阻R3被短路，此时：
[0059]则所述的Μ⑶41将根据产生变化的该VC值通过控制电路45来控制（例如)LED颗粒 D1，…，Dn的发射功率，从而可在灯体30的外表面(例如灯罩)上投射出时间字样。灯罩的材 料可以是具有特定功能的散射材料，从而可在该外表面上形成显示时间的柔和光晕。为了 保持对时间的显示，所述控制电路45还具有定时器电路，用于根据时钟变化而改变LED颗粒 的投射字样。
[0060] 应用实施例3:
[0061] 用户还可以使用本发明情景灯实现其它功能，例如实现室内场景的控制或无线信 号收发。例如，在用户使用前述实施例的时钟功能时，可沿着图2所示的方向T沿着情景灯的 纵轴翻转一定角度，例如90°或180°，甚至可以是翻转360°。如此，该情景灯可启动一个室内 场景控制器的功能。
[0062] 为了实现这种效果，可设计一种室内场景控制器，可通过Μ⑶41识别一个连续产 生的电气功能控制信号来进入场景控制模式。在当前实施例中，若金属滚珠42处于电接触 区域403内实现情景灯的时钟状态时，以Τ方向90°翻转该情景灯，如此，金属滚珠42将向Τ4 (或Τ5)方向滚落至电接触区域404内并接触其中的导电触片Ν7和Ν8,对照图3所示，以电接 触区域404为例，与导电触片Ν7和Ν8并联的电阻R4被短路，此时：
[0064] Μ⑶41被配置为接收两个连续产生的电气功能控制信号Vq和VC2,从而启动所述 情景灯的发送装置46和接收装置47,通过该发送装置46和接收装置47可接收外部设备数据 信号或向外部设备发送控制信号。或者，通过MCU 41来判断两个相邻产生的电气功能控制 信号VC1和VC2处于一个预设值范围内，从而启动所述情景灯的发送装置46和接收装置47。
[0065] 图5简单地绘示出了一个家庭室内应用场景，便携式情景灯1可被放置在用户的卧 室中，例如方便用户随时取放的床头桌上，该室内场景中包含了用户可能需要控制的电器 设备，例如窗51、吸顶灯52、台灯53或插座54,其中插座54可用于为用户家用电器提供电力。 在一个实施例中，可通过射频(RF)方式利用情景灯1连接和控制这些电器设备中的至少一 个。每一电器设备中可设置RF接收器，当用户(例如)就寝时可不依次关闭这些电器设备，诸 如吸顶灯52或窗51，而通过改变情景灯1的摆放(例如翻转)来产生RF信号，通过发送装置46 传递给任一电器设备的RF接收器，如此，当用户就寝后可统一关闭图示场景中的这些电器 设备。另外，当用户（例如)起床时可再次翻转情景灯1至初始位置，如此，电器设备将再次被 开启并恢复至上一次关闭的状态。
[0066] 应用实施例4:
[0067] 根据前述实施例的教示，可设计一种信号接收装置，在室内场景中出现用户可能 期望获得的信息时对用户进行提示。
[0068]为了实现这种效果，所述接收装置47被配置为通过无线方式(例如Wi-Fi)接收来 自外部设备的提示信号。进一步来说，所述MCU 41被配置为根据所接收的提示信号启动控 制电路45以控制灯体30闪烁。闪烁的方式可以是间歇性亮灭，或产生不同色彩的光以便于 用户得知(例如）电器设备准备就绪，或者也可以是来自移动电话的短信息提示。
[0069]之前的详细描述也可依据对装置存储器内数据比特进行操作的算法和符号表示 来呈现的。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员用来最有效地向本领域的其它 技术人员传达他们的工作的实质的工具。算法在这里通常被视为是导致所需结果的有条理 的序列的操作。这些操作是需要对物理量进行物理操纵的那些操作。通常(但不必需）这些 物理量采取能够被存储、传送、组合、比较和以其它方式操纵的电信号或磁信号形式。主要 出于通用的原因，已证实将这些信号表示为比特、值、元素 、符号、字符、项、数字等有时是方 便的。
[0070] 例如，技术人员可根据MCU的信号识别精度来选择分压电阻Rx的合适值，在上述实 施例中，10 Ω，1〇〇 Ω，1ΚΩ和10ΚΩ的电阻组合配置，也可以使用电流的方式来识别比较值， 技术人员也可以不使用本发明实施例所示的分压方式来判断电气功能信号，可以使用其它 集成电路或软件的算法，或者二者相结合的方式来判断情景灯的状态变化，但其原理皆可 通过本发明的实施例合理预见和修改。
[0071] 本文呈现的处理和显示不是固有地涉及任何特定的装置或其它设备。各种通用系 统可以用于根据本文的教导的程序或者构造更专用的设备以执行所述操作可以被证实是 方便的。根据以下的描述，各种这些系统所需的结构将是显然的。另外，本公开不是参照任 何特定的编程语言描述的。将理解，可以使用各种编程语言来实现如本文所描述的本公开 的教导。
【主权项】
1. 一种便携式情景灯，其改进设计在于包括： 切换装置，用于根据对该便携式情景灯的不同摆放动作产生对应的电气功能控制信 号；以及 与该切换装置耦接的微处理器(MCU)，用于根据这些电气功能控制信号控制与该MCU耦 接的电气功能组件的启动。2. 根据权利要求1所述的便携式吸顶灯，其改进设计在于，所述切换装置包括电气接触 腔和置于该电气接触腔内的金属滚珠，在该电气接触腔的内表面敷设多个电接触区域，其 中所述金属滚珠根据对该便携式情景灯的不同摆放动作在重力作用下滚动至这些电接触 区域以实现电接触并激励该电接触区域产生电气功能控制信号。3. 根据权利要求2所述的便携式吸顶灯，其改进设计在于，所述电气接触腔为球状构 造，其中在该球状电气接触腔的内表面以球心对称敷设多个电接触区域。4. 根据权利要求3所述的便携式吸顶灯，其改进设计在于，该球状构造具有以球心对称 敷设的六个电接触区域，当用户改变所述便携式情景灯的摆放位置时，所述金属滚珠在重 力作用下从一个电接触区域滚动至另一电接触区域内。5. 根据权利要求2所述的便携式吸顶灯，其改进设计在于，所述切换装置还包括： 基准电路，用于维持在各个电接触区域上产生的第一电平；以及 耦接该基准电路的激励电路，用于在与上述金属滚珠接触后产生第二电平，并将该第 二电平叠加至第一电平以产生上述电气功能控制信号给所述MCU。6. -种室内场景控制装置，其改进设计在于包括： 权利要求1至5之任一项所述的便携式情景灯；以及 设置于该便携式情景灯内并且与所述MCU耦接的接收装置和发送装置，各自用于接收 外部设备数据信号或向外部设备发送控制信号。7. -种室内场景的控制方法，其特征在于包括： 根据对便携式情景灯的不同摆放动作产生对应的电气功能控制信号； 根据这些电气功能控制信号控制与该MCU耦接的电气功能组件的启动；以及 响应所述电气功能组件的启动来控制外部设备，其中所述电气功能组件包括了接收装 置和发送装置，各自用于接收外部设备数据信号或向外部设备发送控制信号。8. 根据权利要求7所述的室内场景的控制方法，其特征在于还包括:通过将所述切换装 置产生的第二电平叠加至第一电平以产生上述电气功能控制信号。9. 根据权利要求8所述的室内场景的控制方法，其特征在于还包括： 通过MCU接收两个相邻产生的电气功能控制信号，从而启动发送装置和接收装置，通过 该接收装置和发送装置接收外部设备数据信号或向外部设备发送控制信号;或者 通过MCU来确定两个相邻产生的电气功能控制信号处于一个预设值范围内，从而启动 所述的发送装置和接收装置，通过该接收装置和发送装置接收外部设备数据信号或向外部 设备发送控制信号。
【文档编号】H05B37/02GK106028548SQ201610525361
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】章昭, 徐鹤还, 王晓东
【申请人】杭州鸿雁电器有限公司