ES2329156T3 - Metodo para la regulacion de la iluminacion de fondo de una pantalla. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la regulación de la luminosidad de un equipo de iluminación para unidades indicadoras de LC en aparatos domésticos con un sensor para la detección de la presencia de un usuario y un sensor de luminosidad, en el que se realiza un cambio entre dos valores de luminosidad distintos del equipo de iluminación dependiendo de la presencia de un usuario y dependiendo de la luminosidad del entorno, caracterizado por que el cambio se realiza de forma continua y por que en la señal del sensor de luminosidad se tiene en cuenta la sensibilidad espectral del ojo humano, de manera que la luminosidad del equipo de iluminación se puede regular dependiendo de la sensibilidad espectral del ojo humano.
Description
Método para la regulación de la iluminación de
fondo de una pantalla.
La invención se refiere a un dispositivo para la
regulación de la luminosidad de un equipo de iluminación,
particularmente para la regulación de la iluminación de fondo de una
pantalla en forma de una unidad indicadora de LC para aparatos
domésticos.
Las iluminaciones de fondo para pantallas, que
se apagan un tiempo determinado después de la finalización de un
programa y se activan nuevamente mediante el accionamiento de un
pulsador, se conocen, por ejemplo, a partir de pantallas de
teléfonos móviles.
En un campo alejado, de hecho, para
iluminaciones exteriores, se conocen avisadores de movimiento, que
encienden una fuente de luz durante la aproximación de un ser vivo
o un objeto que emite una radiación IR (radiación infrarroja)
similar a la del ser humano. Para que esto no ocurra a la luz del
día, se integra un sensor de luminosidad que desactiva el circuito
durante el día. El usuario tiene que ajustar manualmente el momento
de encendido en el que el sensor de luminosidad debe encender la luz
exterior dependiendo de la luminosidad del entorno.
A partir del documento DE 102 36 937 A1 se
conoce cómo encender un equipo de comunicación de un aparato
doméstico con una unidad indicadora dependiendo de la presencia de
un usuario y dependiendo de la luminosidad del entorno. Para ello
se dispone en el aparato doméstico un avisador de movimiento,
mediante el que se detecta la presencia del usuario.
Adicionalmente, el avisador de movimiento está unido de forma activa
con un sensor de luz, de manera que se enciende el equipo de
comunicación o un medio de iluminación solamente cuando la
luminosidad del entorno requiere una iluminación artificial
adicional de la unidad indicadora. El sensor de luz se puede usar
también para el control de la intensidad de radiación del indicador
luminoso.
A partir del documento
US-A-5 406 173 se conoce un control
para una iluminación ambiental, en el que la iluminación ambiental
se activa o atenúa dependiendo de la presencia de una persona y
dependiendo de la luminosidad del entorno.
Particularmente las iluminaciones de fondo de
LCD (Liquid Crystal Displays) están optimizadas para la utilización
con luminosidad del entorno media. Con una luminosidad del entorno
reducida, las mismas se iluminan frecuentemente demasiado y ciegan
de este modo al observador.
Una desventaja adicional de los equipos de
iluminación conocidos consiste en que los sensores de luminosidad
no tienen en cuenta la sensibilidad espectral del ojo humano, a modo
de ejemplo, durante la generación de la luminosidad del entorno por
diferentes fuentes de luz. Como consecuencia de esto, tales equipos
de iluminación pueden parecer para el observador demasiado claros o
demasiado oscuros dependiendo de la fuente para la luminosidad del
entorno.
Por tanto, el objetivo de la invención es poner
a disposición un equipo de iluminación, particularmente como
iluminación de fondo para pantallas que se adapte a la luminosidad
del entorno de manera que se evite un cegado del usuario y se
prolongue la vida útil del equipo de iluminación con ahorro de
energía simultáneo.
Este objetivo se resuelve de acuerdo con la
invención mediante un dispositivo para la regulación de la
luminosidad de un equipo de iluminación con un sensor para la
detección de la presencia de un usuario y un sensor de luminosidad
de acuerdo con la reivindicación 1, en el que se realiza de forma
continua un cambio entre dos valores de luminosidad distintos del
equipo de iluminación dependiendo de la presencia de un usuario y
dependiendo de la luminosidad del entorno.
El término "luminosidad" se puede
caracterizar con más detalle por la magnitud física "intensidad
luminosa".
La expresión "de forma continua" en este
contexto significa que el aumento o la disminución de la luminosidad
del equipo de iluminación se realiza de manera gradual y no
bruscamente. A este respecto se produce la adaptación de
luminosidad preferiblemente en un intervalo de tiempo predefinido, a
modo de ejemplo, aumentando linealmente o disminuyendo linealmente,
comparable con la adaptación de luminosidad mediante un regulador de
luz. La misma también puede realizarse en pequeñas etapas, que el
usuario todavía percibe. En cualquier caso, su ojo se puede
acostumbrar a la luminosidad variable, de manera que no se siente
cegado. Junto con el ahorro de energía y la prevención del cegado
de un usuario también se puede prolongar ventajosamente de este modo
la vida útil del equipo de iluminación.
En el caso del equipo de iluminación se trata
preferiblemente de una iluminación de fondo de una pantalla de LC
que se utiliza, por ejemplo, en aparatos domésticos convencionales.
Los ejemplos de tales aparatos domésticos son lavadoras, secadoras,
aparatos de cocción, lavavajillas o refrigeradores. La regulación
inventiva del equipo de iluminación se realiza generalmente durante
el funcionamiento del aparato. Sin embargo, adicionalmente también
se puede proporcionar un aumento o una disminución de forma continua
de la luminosidad del equipo de iluminación antes o en la puesta en
marcha o durante o después del apagado del aparato o una conmutación
del aparato a un modo de "espera". De este modo, el usuario
puede disfrutar en cualquier momento de la comodidad de una
indicación sin cegamiento y no solamente durante el
funcionamiento.
La luminosidad de la iluminación de fondo se
adapta a la luminosidad del entorno para evitar con ello el
cegamiento de un usuario, a modo de ejemplo, en espacios oscuros. A
este respecto se pueden detectar la presencia del usuario así como
la luminosidad del entorno respectivamente mediante uno o más
sensores. El alcance del sensor para la captación de un usuario o
de la distancia con respecto a la pantalla, que tiene que alcanzar
un usuario antes de que el avisador de movimiento detecte el mismo,
asciende a preferiblemente 4 metros como máximo.
El sensor, que reconoce la presencia de un
usuario delante de la pantalla, preferiblemente un sensor de
movimiento, puede transmitir una señal correspondiente, a modo de
ejemplo, a una unidad de procesamiento de datos. La misma garantiza
que la iluminación de fondo de la pantalla se encienda
automáticamente durante la presencia de un usuario y se apague
directamente durante la ausencia. Sin embargo, después del encendido
del aparato, la iluminación de fondo puede permanecer también
encendida durante un periodo de tiempo determinado. El sensor para
la detección de la presencia del usuario se puede desactivar durante
ese tiempo. Este periodo de tiempo puede estar predefinido de
manera fija en la unidad de procesamiento de datos o puede ser
ajustable por el usuario. El mismo se puede ajustar de forma
gradual o de forma continua. Este ajuste se puede realizar tanto
por el usuario como automáticamente dependiendo de la necesidad del
respectivo usuario. Para el ajuste manual se puede proporcionar, a
modo de ejemplo, un conmutador correspondiente en el aparato.
Además, en pantallas de LC transflectivas es
posible atenuar la iluminación de fondo con una alta incidencia de
luz ambiental o apagar la misma totalmente a partir de una
luminosidad determinada del entorno. En otros tipos de pantalla,
como, por ejemplo, en pantallas de transmisión, la iluminación de
fondo de la pantalla permanece esencialmente constante en el caso
de una alta luminosidad del entorno, sin embargo, en el caso de una
luminosidad del entorno reducida también puede atenuarse.
Para garantizar la operabilidad de la pantalla
incluso con un sensor defectuoso, el equipo de iluminación se puede
activar manualmente, a modo de ejemplo, mediante la opresión de
pulsador, en el caso de una avería o error del o de los
sensores.
Adicionalmente, el o los sensores al lado del
equipo de iluminación pueden activar también otros equipos del
aparato. Además de la iluminación de fondo se pueden activar también
de esta manera funciones adicionales del aparato mediante el sensor
de movimiento, dependiendo de la presencia de un usuario. De modo
ventajoso, a modo de ejemplo, dependiendo del aparato doméstico, la
iluminación de los elementos de mando, la iluminación interna de
tambor o de horno se pueden pasar a un modo de espera o encenderse o
apagarse. En el caso de aparatos domésticos en red también se puede
concebir que las pantallas y/o las funciones de varios o todos los
aparatos se activen mediante un sensor de movimiento. A modo de
ejemplo, el mismo se puede proporcionar en uno de los aparatos o
externamente como módulo autónomo. En el último caso, el sensor
puede ser apropiado para comunicar con un control central o
regulación o con los demás o todos los aparatos.
A este respecto, la regulación del equipo de
iluminación se puede realizar independientemente del tipo de fuente
de luz que genera la luminosidad del entorno, sin embargo, de
acuerdo con la invención, dependiendo de la sensibilidad del ojo
humano.
La luminosidad del entorno se puede generar
mediante distintas fuentes de luz, por ejemplo, mediante lámparas
solares, fluorescentes o halógenas, cuyas intensidades espectrales
se pueden diferenciar intensamente. Ya que el ojo humano presenta
una sensibilidad espectral que se puede describir con una curva
V(\lambda), de acuerdo con la invención se usa un sensor
de luminosidad, cuya señal es independiente del tipo de fuente de
luz y que tiene en cuenta la sensibilidad del ojo humano. Como
sensores de luminosidad de este tipo se pueden utilizar, a modo de
ejemplo, fotocélulas o fotorresistores, ya que su sensibilidad
espectral es muy parecida a la del ojo humano y particularmente no
presentan sensibilidad en el intervalo IR de la luz. Se pueden usar
también fotodiodos como sensor de luminosidad. Sin embargo, ya que
los fotodiodos son precisamente muy sensibles en el intervalo de
longitud de onda de 750 nm a 900 nm, es decir, más allá de la región
visible y, por tanto, no comparten la sensibilidad del ojo durante
la iluminación mediante una fuente de luz con una alta fracción de
IR, se pueden utilizar fotodiodos ventajosamente con un filtro que
absorbe o refleja la fracción de IR de la luz.
La señal del sensor de luminosidad se puede leer
en un controlador que, a modo de ejemplo, es parte de una unidad de
procesamiento de datos. La señal se puede convertir mediante un
convertidor A/D (convertidor analógico/digital). Mediante una tabla
almacenada, que presenta una asignación entre valores de tensión
medidos y los correspondientes valores de porcentaje del control de
PWM (Modulación de Amplitud de Pulsos), se puede "traducir" la
señal o la tensión medida al correspondiente valor de porcentaje
del control de PWM de la iluminación de fondo. Si la iluminación de
fondo se modifica, como consecuencia, no se tiene que adaptar el
control de PWM bruscamente, sino que puede adaptarse gradualmente.
Preferiblemente, el ancho de banda de la señal comprende de 0,2 a 10
Hz.
Adicionalmente, la regulación del equipo de
iluminación se puede realizar dependiendo del respectivo color del
equipo de iluminación. El control porcentual de la iluminación de
fondo, a modo de ejemplo, de una pantalla de LC, depende en este
caso del color de la iluminación de fondo. Se puede determinar
expresamente una tabla correspondiente con valores de tensión y de
porcentaje del control de PWM, a modo de ejemplo, dependiendo del
respectivo color de la iluminación de fondo para cada pantalla e
introducir o almacenar en el controlador/regulador.
\newpage
Por lo demás, el dispositivo puede estar
equipado para que se pueda ajustar un valor de base de la
luminosidad dependiendo de la sensibilidad del ojo de un usuario y
de la luminosidad máxima del equipo de iluminación. Ya que tanto la
sensibilidad del ojo humano como el medio de iluminación de la
iluminación de fondo, a modo de ejemplo, LED (Light Emitting
Diodes) presentan tolerancias, el usuario puede seleccionar de este
modo mediante software un valor de luminosidad básico con respecto
al cual se regula la iluminación de fondo. Este valor de
luminosidad básico se puede almacenar. En el caso de un error, la
iluminación de fondo se puede regular constantemente con respecto a
ese valor de luminosidad básico. El software se puede almacenar, por
ejemplo, en forma de un programa informático con medios de
codificación de programa en uno o varios soportes de datos de la
unidad de procesamiento de datos.
Además, durante la regulación de la luminosidad
se puede producir correspondientemente un ciclo de histéresis, de
modo que ligeras oscilaciones en la luminosidad no conducen a un
parpadeo de la pantalla.
La invención se refiere además a un aparato
doméstico, que presenta uno o varios dispositivos de acuerdo con la
invención.
Preferiblemente, el sensor de luminosidad se
dispone cerca de la pantalla, a modo de ejemplo, en el tablero de
mando del aparato doméstico o se integra directamente en la
pantalla. El sensor de movimiento puede estar orientado de modo que
detecta el sentido desde el que se espera la aproximación de un
usuario. La orientación del sensor de movimiento hacia un sentido
esperado de aproximación de un usuario se puede realizar, por
ejemplo, manualmente o automáticamente mediante los
correspondientes equipos de graduación. Además, el sensor de
movimiento se puede proporcionar en el aparato doméstico o como
módulo autónomo.
En la figura adjunta se representa mediante un
diagrama de modo ilustrativo la dependencia del control porcentual
de la iluminación de fondo de la luminosidad del entorno para una
pantalla. En este caso, la abscisa se denomina "luminosidad del
entorno" con la unidad Lux [lx] y la ordenada, "control
porcentual de la iluminación de fondo" con la unidad porcentaje
[%]. Para ilustrar mejor los respectivos controles porcentuales de
la iluminación de fondo dependiendo de la luminosidad del entorno,
se ha dividido la curva representada en cuatro zonas I a IV. Las
zonas están separadas entre sí respectivamente con una línea
discontinua.
La zona I representa, a modo de ejemplo, el
encendido de la iluminación de fondo durante la detección de un
usuario mediante el sensor de presencia o de movimiento. En este
caso, la iluminación de fondo no se enciende repentinamente o
bruscamente a luminosidad total, sino de forma continua, aumentando
linealmente. En este caso, el valor de partida es un valor de
luminosidad básico de la iluminación de fondo preajustable por el
usuario. En caso de una iluminación de fondo totalmente apagada, se
puede partir también de cero como valor de partida para el
encendido de forma continua de la iluminación de fondo durante la
detección de un usuario (no representado).
La zona II muestra una iluminación de fondo
encendida con luminosidad constante con luminosidad del entorno
creciente y con usuario presente.
En la zona III se representa un cambio desde un
valor de alta luminosidad a un valor de menor luminosidad de la
iluminación de fondo. Este cambio se realiza también de forma
continua, en este caso con un control porcentual que disminuye
linealmente de la iluminación de fondo. Una disminución de este tipo
de la luminosidad de la iluminación de fondo se puede prever, a
modo de ejemplo, con luminosidad del entorno creciente, ya que
entonces el usuario ya no necesita un valor de luminosidad de la
iluminación de fondo tan alto para la lectura segura de la
pantalla. Mediante una disminución de este tipo se puede ahorrar
energía.
La zona denominada IV representa el apagado de
la iluminación de fondo. También en este caso, el cambio desde un
valor de luminosidad determinado hasta cero no se realiza
bruscamente, sino de forma continua, en este documento,
disminuyendo linealmente. El apagado de la iluminación de fondo
representado con la zona IV se puede realizar, a modo de ejemplo,
cuando la luminosidad del entorno ha alcanzado, como en este caso,
un valor que hace que una iluminación de fondo de la pantalla para
su lectura segura sea superflua o cuando la presencia del usuario
se señaliza mediante el sensor de movimiento.
Finalmente, se señala una vez más que en el caso
de lo descrito anteriormente de forma detallada se trata de un
ejemplo de realización, que el especialista puede modificar del modo
más diverso sin alejarse del alcance de la invención.
Particularmente se pueden producir también configuraciones concretas
en otra forma a la que se ha descrito en este documento. Además,
por motivos de integridad, se señala que el uso de los artículos
indeterminados "uno" o "una" no descarta que las
respectivas características puedan presentarse también de forma
múltiple.
Claims (9)
1. Dispositivo para la regulación de la
luminosidad de un equipo de iluminación para unidades indicadoras de
LC en aparatos domésticos con un sensor para la detección de la
presencia de un usuario y un sensor de luminosidad, en el que se
realiza un cambio entre dos valores de luminosidad distintos del
equipo de iluminación dependiendo de la presencia de un usuario y
dependiendo de la luminosidad del entorno, caracterizado por
que el cambio se realiza de forma continua y por que en la señal
del sensor de luminosidad se tiene en cuenta la sensibilidad
espectral del ojo humano, de manera que la luminosidad del equipo de
iluminación se puede regular dependiendo de la sensibilidad
espectral del ojo humano.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado por que la presencia del usuario o la
luminosidad del entorno se pueden detectar mediante uno o varios
sensores.
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, caracterizado por que el tiempo durante el que el
equipo de iluminación permanece encendido después de una señal de
un sensor, se puede ajustar de forma gradual o de forma
continua.
4. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el equipo
de iluminación se puede activar manualmente en el caso de una
avería o error del o de los sensores.
5. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por que mediante
el o los sensores se pueden activar adicionalmente funciones
adicionales del aparato además del equipo de iluminación.
6. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el equipo
de iluminación se puede regular independientemente del tipo de
fuente de luz que genera la luminosidad del entorno.
7. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el equipo
de iluminación se puede regular dependiendo del respectivo color
del equipo de iluminación.
8. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por que se puede
ajustar un valor de base de la luminosidad dependiendo de la
sensibilidad del ojo de un usuario y de la luminosidad máxima del
equipo de iluminación.
9. Aparato doméstico con un dispositivo de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8.
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