CN106455189B - 具交互式发光效果的可携式发光装置 - Google Patents

具交互式发光效果的可携式发光装置 Download PDF

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Abstract

一种具交互式发光效果的可携式发光装置，系包括RF接收器，其利用一种包括RF发射器和发光控制器之具交互式发光效果控制系统来进行无线传输。发光控制器发出颜色控制信号，可使该可携式发光装置内的LED根据比对符合的嵌套分层分区代码来选择性发光。该可携式发光装置具备一储存区并存入一活动场地之至少一座位区，该座位区是由嵌套分层分区代码建立索引。RF接收器接收和采集RF数据脉冲串，在验证之后，该可携式发光装置之LED光源根据实时的发光命令，可被控制改变其发光状态，适用于综合及协调之无线发光环境下，产生连续性动态发光效果。

Description

具交互式发光效果的可携式发光装置
技术领域
本发明涉及一种具无线交互式发光效果的可携式发光装置；特别是涉及一种配置LED灯的可携式发光装置，该装置是适用在综合及协调的无线发光环境下，同时并利用一种具交互式发光效果控制系统来操作该可携式LED灯发光装置，产生出连续性的动态或大规模发光效果。
背景技术
已知技术的标识讯息的硅胶材质手环及腕带已成为普及(授权)的通行证装置，通常有包括一笔辨识序列号，一个无线射频辨识系统(RFID ID)标签或其他专属的识别标记(例如条形码)可被扫描用来认证该腕带。近年来，一些配置有电池及LED的硅胶手环及腕带可提供交互式的发光效果功能。
除了LED发光腕带之外，已知技术的手持LED发光棒也被普遍的用于提供类似的连续交互式发光效应功能，然后产生出类似的一种大规模协调发光图案设计及视觉效果。
已知技术的LED发光腕带及手持LED发光棒所具备的缺点包括以下：例如，所有LED发光控制序列的设定是必须预编及提前储存在其存储器内，并且由相应的激活代码为提供索引。也就是说，为了实现一次整场完整发光表演演出，其包括着复杂的发光控制序列，就必须将数量庞大的发光控制数据量储存在存储器/内存内才能对应到发光表演演出所有的发光变化效果。此外，每一场不同的发光表演会因为具备不同的发光变化和效果，即需要有上述的预编LED发光控制序列，搭配在相应的激活代码为提供索引。
同时，已知技术的LED发光腕带及手持LED发光棒是不允许将即兴或临时起意的发光变化加入先前已被预编的LED发光序列，任何一个发光变化必须要提前预编到每个LED发光腕带和手持LED发光棒的存储器内，否则，LED发光腕带和手持LED发光棒将无法处理任何新加入的即兴光控变化，要是没有必要的数据事先存在其内存中(包括光控序列的操作和对应的启动代码)。
因此，习知具交互式发光效果控制系统及LED发光腕带和手持LED发光棒对于即兴光控变化要求较高、发光变化较为复杂的发光表演的提供方案并不适用。
鉴于上述内容，有必要提供一种具交互式发光效果控制系统，其适用于操作及控制多个可携式LED发光装置，产生出更灵活的连续性动态发光效果，其具备较低的内存负担于每个发光LED腕带和手持LED发光棒。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种可携式发光装置，其属于一种具交互式发光效果控制系统的成员，适合于使用RF发射器透过无线的方式来传输控制。
根据上述的可携式发光装置，本发明的具交互式发光效果的可携式发光装置具备：一存储器具有至少一储存区域，其存入一活动场地的至少一座位区，该至少一座位区是由一个或多个嵌套分层分区代码为建立索引，一RF接收器经配置以接收和采集一个或多个RF数据脉冲串，其来自于该具交互式发光效果控制系统的RF发射器，在验证完毕该RF数据脉冲串之后，一控制器用于接收该RF数据脉冲串，并耦接至所述存储器，以及至少一光源被设置在具交互式发光效果的可携式发光装置之内，该至少一光源可以被该控制器在操作上实时响应去改变它的发光状态。
本发明的目的之二在于提供一种无线数据传输，其传输形式为该RF数据脉冲串，从该具交互式发光效果控制系统所产生出，该RF数据脉冲串包括至少一组发光颜色和区域分配数据，该具交互式发光效果控制系统的该控制器被配置为提供具交互式发光效果的可携式发光装置的该至少一个光源被选择性地按照该RF数据脉冲串的发光颜色和区域分配数据来产生发光，以及比对是否至少一个或多个储存在该具交互式发光效果的可携式发光装置的该存储器中的嵌套分层分区代码与RF数据脉冲串内的分区代码为相符。
根据上述的可携式发光装置，本发明提供的该发光颜色和区域分配数据，包括多个红色、绿色、蓝色发光二极管(LED)所需预先设置的发光强度和嵌套分层分区代码，设置于按照时间顺序发送的该RF数据脉冲串中。
根据上述的可携式发光装置，本发明提供多个发光二极管(LED)，其至少具有红色、绿色、蓝色发光颜色位于每个具交互式发光效果的可携式发光装置内，其中，红色、绿色、蓝色发光二极管LED的发光强度是分别根据从0到255的红色、绿色、蓝色代码(R、G、B)所构成的。
根据上述的可携式发光装置，本发明还可以任选提供一种调光器色码(DIM)从0至255，以及红，绿和蓝颜色代码(R1、G1、B1)，分别由以下方程序计算出：R1＝R x DIM/255；G1＝G x DIM/255；B1＝B x DIM/255。
根据上述的可携式发光装置，本发明所提供的该光源的发光状态，包括开、关或闪烁，以及该光源设置于具交互式发光效果的可携式发光装置内。
本发明提供多个具交互式发光效果的可携式发光装置能够接收一组相同的发光颜色和区域分配数据，以使多个光源选择地按照相同的发光颜色和区域分配数据产生发光效果。
本发明提供了属于发光颜色和区域分配数据的至少一组发光区域中的一个或多个储存于可携式发光装置的嵌套分层分区代码，该嵌套分层分区代码可以包括一座位区域内分配的座位位置用于第一分层分区代码，一第二分层分区代码用于分配给多个座位区域，以及一第三分层分区代码其用于分配一个座位区域内的其中一段部份。
本发明提供的该发光颜色和区域分配数据是包括红色、绿色、蓝色LED的发光强度和发光区域的该一个或多个嵌套分层分区代码。
本发明提供多种具交互式发光效果的可携式发光装置，实现于各种不同装置结构和配置，例如，LED发光腕带、LED发光项链、或手持LED发光棒。
本发明的目的之三在于提供上述的具交互式发光效果控制系统，适用于控制该可携式发光装置，产生交互式发光效果。上述的具交互式发光效果控制系统，包括一无线传输器，其包括一存储器和至少一个发光控制器。该至少一个发光控制器发出一颜色控制信号，其包括一发光颜色和区域分配数据。该发光控制器是耦接到该无线传输器的存储器，该颜色控制信号是被发送到该无线传输器，该无线传输器是一RF发射器，设置为去广播存于多个按顺序发送的RF数据脉冲串内的颜色控制信号，以及至少一无线接收器。在验证其真实性之后，该至少一个无线接收器被配置为拦截及响应从该无线传输器所广播的该多个RF数据脉冲串。每个RF数据脉冲串包含一发光颜色和区域分配数据以符合至少一个由无线接收器在其存储器所储存的至少一个储存区域所储存的座位区数据(位于活动场地内)，其数据是由一个或多个嵌套分层分区代码所建立索引。该无线传输器是在时刻tn起始发送出连续广播讯号，也就是发送出一笔RF数据脉冲串的一颜色控制信号至具交互式发光效果的可携式发光装置，并在时刻tn+1启动发送出另一笔RF数据脉冲串的(另一笔)颜色控制信号的连续广播讯号至具交互式发光效果的可携式发光装置中，具交互式发光效果的可携式发光装置在接收到RF数据脉冲串内的颜色控制信号之后，其该控制器从接收到的颜色控制信号的RF数据脉冲串内所包含的该发光颜色和区域分配数据为进行标识符认证确认，并检查计算后的颜色控制信号的标识符是否为正确，接着提供具交互式发光效果的可携式发光装置根据颜色控制信号，产生出多个LED发光颜色变化，其包括的多个发光颜色是按照着具交互式发光效果的可携式发光装置内的不同光源色彩，包括红色、绿色、蓝色(R、G、B)的颜色代码为所定义发光颜色。
本发明的目的之四在于另外任选提供一种无线范围扩展器/中继器，其被配置于将RF数据脉冲串的无线传输覆盖范围增加。
根据上述的具交互式发光效果控制系统，本发明提供的该无线接收器被设置在该具交互式发光效果的可携式发光装置之内。
本发明提供了冗余的RF数据脉冲串，其将依序地于时刻tn以及时刻tn+1，按照一连串的RF数据脉冲串被广播至具交互式发光效果的可携式发光装置。该冗余的RF数据脉冲串包括同一个冗余的颜色控制信号。
本发明的目的之五在于提供了一种使用该具交互式发光效果控制系统的DMX及声道输入控制方法，该DMX及声道输入控制包括以下步骤：步骤(a)：启动一无线发光色彩控制流程；步骤(b)：确定是否要从一程序模式的控制模式切换到一DMX控制模式，并且如果答案是肯定的，则执行步骤(c)，否则执行步骤(d)；步骤(c)：直接发送使用一DMX控制器利用一色彩显示秀控制运算法自一音轨所摘录的多个颜色控制信号；步骤(d)：利用一笔记本计算机或一台式计算机，直接发送利用一色彩显示秀控制软件(其安装于该笔记本计算机或该台式计算机内)自该音轨所摘录的该多个颜色控制信号；继续执行步骤(g)；步骤(e)：针对每个颜色控制信号，产生出一个即兴的发光色彩控制变化位于分配区域内其中的一个或多个嵌套分层分区代码，转换上述即兴的发光色彩控制变化成为一组红色、绿色、蓝色(R、G、B)颜色代码至该DMX控制器，并确定是否接受在该DMX控制器输入的红色、绿色、蓝色(R、G、B)颜色代码，如果答案是肯定的，则执行步骤(f)，否则执行步骤(g)；步骤(f)：将该DMX控制器输入的(R、G、B)颜色代码替换掉该颜色控制信号的红色、绿色、蓝色(R、G、B)颜色代码(以上步骤是基本在实时地所发生)，并且执行步骤(g)；步骤(g)：藉由一个接口，发送该颜色控制信号至该发光控制器；步骤(h)：使用该发光控制器，提供该颜色控制信号的编码及排序发送至该RF发射器；步骤(ⅰ)：从该RF发射器，发送出一RF数据脉冲串传输至具交互式发光效果的可携式发光装置。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的，特征，优点与实施例更明显易懂，所附附图的说明如下:
图1为根据本发明的一具交互式发光效果控制系统与多个具交互式发光效果的可携式LED发光装置的应用实施例示意图。
图2为本发明的该具交互式发光效果控制系统的实施例更详细的示意框图。
图3为本发明的具交互式发光效果控制系统的无线射频(RF)数据传输方法的流程图，其中开始处为RF数据脉冲串广播端。
图4为本发明的交互式发光效果的可携式LED发光装置的无线射频(RF)数据接收方法及点亮LED光源的流程图，其中开始处为RF数据脉冲串接收端。
图5为本发明使用DMX控制器和台式计算机/笔记本/手机的无线射频(RF)数据传输方法实施例的流程图，其中使用DMX+台式机/笔记本/手机提供RF数据脉冲串广播。
图6为本发明使用音轨的光彩表演自动化方法的流程图。
图7为本发明使用DMX控制器，台式计算机/笔记本/手机和音轨的另一无线射频(RF)数据传输方法实施例的流程图，其中使用DMX+台式机/笔记本/手机+音轨提供RF数据脉冲串广播。
图8为本发明另一DMX控制器与音轨输入控制方法实施例的流程图。
图9为本发明将声音档转换成音轨原始数据的示意图。
图10为本发明利用Ts从音轨原始数据中提取声音振动的振幅As，并将As转换为相对应颜色大小的示意图，其中t0:R＝255×0.8＝204，t1:R＝255×1.0＝255，t2:R＝255×0.95＝242，t3:R＝255×0.75＝191，t4:R＝255×0.75＝191，t5:R＝255×0.7＝179，t6:R＝255×0.8＝204，t7:R＝255×0.8＝204，t8:R＝255×0.45＝115。
图11为本发明使用光彩表演控制算法从音轨原始数据中计算每分钟节拍数(BPM)/(FS)拍子计算的结果。
图12为本发明的一颜色控制信号的一发光颜色和区域分配数据的示意框图。
图13为本发明活动场地座位区域布局例子的示意图。
图14为搭配已知技术的具交互式发光效果控制系统的具交互式发光效果的可携式LED发光装置存储器内储存数据的示意图，其中左侧为A表，每个存储器需要50个位元组数据。
图15为搭配本发明的具交互式发光效果控制系统的具交互式发光效果的可携式LED发光装置存储器内储存数据的示意图，其中左侧为A表，每个存储器只需要6个位元组数据。
图16为本发明的活动场地座位区域布局例子的第一分层分区代码布局的示意图。
图17为本发明的活动场地座位布局例子的第二分层分区代码布局的示意图。
图18为本发明的活动场地座位布局例子的第三分层分区代码布局的示意图。
具体实施方式
为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及构造，兹绘图就本发明较佳实施例详加说明其特征与功能如下，俾利完全了解。
如图1及图2所示，本发明一实施例的一种具交互式发光效果控制系统10，其适用于操作及控制多个交互式发光效果的可携式LED发光装置60产生出连续性动态的发光效果，分别被揭露于一示意图及更详细的一示意框图。
该(所述)具交互式发光效果控制系统10包括一无线传输器/RF发射器20及至少一个发光控制器30。该无线传输器20包括一存储器(内存)25。该(所述)无线传输器20是可以由RF发射器芯片和其他辅助电子组件一起提供的，例如，德州仪器型号CC2541或CC2500的RF收发器。此外，如示于图2，该具交互式发光效果控制系统10还可以包括一DMX控制器80及笔记本电脑/台式计算机/手机90。一套完整活动场地灯光秀的发光颜色和区域分配数据可提前储存于笔记本电脑/台式计算机/手机90和/或DMX控制器80之内。请参考图5，该DMX控制器80和笔记本电脑/台式计算机/手机90可将从程序模式切换至DMX控制模式，用来提供无线射频(RF)数据传输和发光颜色控制处理的控制模式，以便能够发送出即兴手动调整的颜色控制信号或预先储存的颜色控制信号使用于DMX控制器80。同时，一个色彩显示秀控制运算法和一个色彩显示秀控制软件所提供的颜色显示控制算法，其设置于笔记本电脑/台式计算机/手机90内，可以被用于产生出一个颜色控制信号。该发光控制器30产生出颜色控制信号，其包括发光颜色和区域分配数据600(在图12中示出)。请参照图1，发光控制器30是耦接至无线发射器20的存储器25，该颜色控制信号是被发送至无线传输器20。该无线传输器20是一个RF发射器，被配置为提供广播多个按顺序的RF数据脉冲串的颜色控制信号。在此所示的实施例以及本发明的其他实施例中，无线接收器61是设置于具交互式发光效果的可携式发光装置60之内。在所示实施例中，无线接收器被配置为分别耦接至天线100和控制器120在具交互式发光效果的可携式发光装置60之内。无线接收器61可以透过RF接收芯片连同其它辅助电子组件，例如，德州仪器型号CC2541或CC2500的射频收发器为所实现。具交互式发光效果的可携式发光装置60中的无线接收器61被配置为拦截及响应从无线传输器/RF发射器20所广播的RF数据脉冲串并验证其真实性。每个RF数据脉冲串包含一发光颜色和区域分配数据600以符合至少一个由具交互式发光效果的可携式发光装置60内的无线接收器61在其存储器110所储存的至少一个储存区域所储存的座位区数据(在活动场地内)，其数据是由一个或多个嵌套分层分区代码700建立索引(请参照图12)。
请参照图1和图2，该无线传输器20是在一tn时刻起始发送出连续广播讯号至该具交互式发光效果的可携式发光装置60，也就是发送出一笔RF数据脉冲串的一颜色控制信号至具交互式发光效果的可携式发光装置60，并且在一tn+1时刻启动发送出另一笔RF数据脉冲串的(另一笔)颜色控制信号的连续广播讯号至该具交互式发光效果的可携式发光装置60中。当该具交互式发光效果的可携式发光装置60接收到RF数据脉冲串内的颜色控制信号之后，其一控制器120从接收到的颜色控制信号的RF数据脉冲串内所包含的该发光颜色和区域分配数据600的标识符字节(例如，该标识符可以是颜色控制信号的校验码或CRC校验(循环冗余校验))进行标识符认证确认动作，并检查计算后的颜色控制信号的该标识符是否为正确，以及发起具交互式发光效果的可携式发光装置60内的多个发光二极管LED1，LED2，LED3的发光颜色变化，根据颜色控制信号具有不同发光颜色数据提供于该具交互式发光效果的可携式发光装置60的发光二极管LED1，LED 2，LED3，由一组红色、绿色、蓝色(R、G、B)的颜色代码定义出发光颜色数据。在上述图中所示的本发明实施例中的RF数据脉冲串，其包括发光颜色和区域分配数据600。如图12所示，发光颜色和区域分配数据600的无线数据封包，其包括标头位，标识符字段，红色、绿色、蓝色发光二极管(LED1、LED2、LED3)发光强度数据字段，以及座位区数据字段的一个或多个嵌套分层分区代码700其对应到每个发光颜色控制信号。RGB LED数据字段的发光强度传送至具交互式发光效果的可携式发光装置60包括红、绿、蓝(RGB)色码，其数据值分别是从0至255。RGB LED的发光强度的示范例子如下：255，0，0可以是第一颜色代码集(红色)；0，255，0可以是第二颜色代码集(绿色)；0，0，255可以是第三颜色代码集(蓝色)；以及95，9，215可以是第四颜色代码集(紫色)等等。上述示范例子仅仅是示例，实际应用可依百万计的不同LED发光颜色通过不同组的颜色代码来实现的。对应座位区的该组嵌套分层分区代码700，其包括：一第一分层分区代码分配给位于其中一个座位区内的座位位置，一第二分层分区代码分配给位于多个座位区内的座位位置，以及一第三分层分区代码分配给位于其中一个座位区内的其中一部份(一段)的座位位置。该第一分层分区代码的示范例子如下：该第一分层分区代码可以定义为0x10，0x11，0x12，0x13，0x14，或0x15；该第二分层分区代码的一个示范例子如下：第二分层分区代码可以定义为0x20或0x21；该第三分层分区代码的一个示范例子如下：第三分层分区代码可以定义为0x30，0x31，0x32，0x33或0x34。同时，有资格设定成为一个座位区及方便分配分区代码的最小座位数量可以是单独一个，每个座位区可以分配为对应到举办活动的音乐厅，体育馆或活动会场的编号区域，方便于在一般的座位图或座位表其中所找到。
下面表1示出了包括只分配于其中一个座位区内的座位位置的第一分层分区代码的嵌套分层分区代码700的一个示范例子。另外，表1中的第一分层分区代码对应到各个座位区的各别数据也同样示于图16的活动场地座位布局例子的第一分层分区代码安排设计的示意图，用于进一步澄清。
表1：活动场地座位区的第一分层分区代码安排设计范例
座位区 第一分层分区代码
A座位区 0x10
B座位区 0x11
C座位区 0x12
D座位区 0x13
下面表2示出了包括分配于其中一个座位区内的座位位置的第一分层分区代码以及分配给位于多个座位区内的座位位置的第二分层分区代码的嵌套分层分区代码700的一个示范例子。此外，表2中的第二分层分区代码对应到多个座位区的各别数据也同样所示于图17的活动场地座位布局例子的第二分层分区代码安排设计的示意图，用于进一步澄清。表2：活动场地座位区的第一分层分区代码及第二分层分区代码安排设计范例
下面表3显示了一组嵌套分层分区代码700，其包括另外具备有第三分层分区代码的一个示范例子。另外，在表3中的座位区所分配的第三分层分区代码也同样示于图18的示意图，用于进一步澄清。请参照图18，D座位区是被分成9个子区域，也就是说，一个座位区是可以区分成9个子区域。另外，C座位区有被分成3个子区域，分别具有第三分层分区代码0x34，0x35，0x36。同样地，B座位区被划分成2个子区域，其分别具有第三分层分区代码0x32，0x33。
表3：活动场地座位区的第一分层分区代码，第二分层分区代码及第三分层分区代码安排设计范例
请参照图2和图3的无线射频(RF)数据传输方法的流程图，冗余的RF数据脉冲串可以按顺序地在一tn时刻以及一tn+1时刻被广播，其包含相同的颜色控制信号在连续RF数据脉冲串传输至具交互式发光效果的可携式发光装置60，其目的为确保任何在tn时刻无意中被错过或遗漏的RF数据脉冲串可以在tn+1时刻由具交互式发光效果的可携式发光装置60将相同冗余RF数据脉冲串的成功接收(包括相同的冗余颜色控制信号)，这样的冗余讯号传输可确保该具交互式发光效果的可携式发光装置60可以赶上位于同一座位区中的其他具交互式发光效果的可携式发光装置60。
请参照图1和图2，本发明的具交互式发光效果控制系统10与多个交互式发光效果的可携式LED发光装置60的实施例为示于框图。该具交互式发光效果控制系统10适用于操作及控制多个具交互式发光效果的可携式发光装置60，经由无线数据传输的无线传输器/RF发射器20的使用，其也示于框图。该具交互式发光效果的可携式发光装置60包括一存储器110，其中储存有至少一座位区是由一个或多个嵌套分层分区代码700为提供索引，一RF接收器61以及一控制器120。该RF接收器61是用于接收和捕捉来至于该具交互式发光效果控制系统10的无线传输器20的RF数据脉冲串，以及用于验证RF数据脉冲串的真实性。该控制器120响应于RF数据脉冲串，并耦接到存储器110。该RF接收器61是分别电连接到一天线100及该控制器120。至少一个光源，例如LED1，LED2，LED3是设置于具交互式发光效果的可携式发光装置60。由一个或多个嵌套分层分区代码700为每个具交互式发光效果的可携式发光装置60索引的至少一个座位区数据是包括一第一分层分区代码分配给位于其中一个座位区内的座位位置，一(可任选的)第二分层分区代码分配给位于多个座位区内的座位位置，以及一(可任选的)第三分层分区代码分配给位于其中一个座位区内的其中一部份(一段)的座位位置。因此，每个(特定)具交互式发光效果的可携式发光装置60的存储器110具有分配该多个座位区的一组区域代码储存在其中，其方便于识别及定位该特定具交互式发光效果的可携式发光装置60。
该至少一个光源，例如LED1，LED2，LED3是可被所述控制器120于操作上控制并响应以改变其发光状态。RF数据脉冲串包括至少一组发光颜色和区域分配数据，其数据可以是，例如：实施例1：255，0，0，0x12，0x20，0x37(为一组具有R，G，B颜色代码及分别地第一，第二和第三分层分区代码的发光颜色和区域分配数据)。请参照表3，C座位区的座位区域内的具交互式发光效果的可携式发光装置60可发射出红色的光，B座位区以及A座位区的座位区域内的具交互式发光效果的可携式发光装置60分别可发射出红色的光，以及D座位区具有(子区域)第三分层分区代码0x37的具交互式发光效果的可携式发光装置60，也是可发射出红色的光。实施例2：0，0，255，0x13(为一组具有R，G，B颜色代码和第一分层分区代码的发光颜色和区域分配数据)；该D座位区的座位区域内的具交互式发光效果的可携式发光装置60将要全部发射出蓝色的光。实施例3：0，0，255，0x10，0x21(为一组具有R、G、B颜色代码，第一分层分区代码和第二分层分区代码的发光颜色和区域分配数据)，其中，所述的A座位区，C座位区，D座位区内的具交互式发光效果的可携式发光装置60将要发射出蓝色的光。实施例4：0，15，251，0x30(为一组具有R，G，B颜色代码，和第三分层分区代码)，如图18所示，A座位区的顶部部位(其第三分层分区代码是0x30)内的具交互式发光效果的可携式发光装置60将会以R，G，B颜色代码0，15，251颜色代码来发光。
该控制器120被配置成使所述至少一个光源，例如，三个LED光源，LED1，LED2，LED3，将会选择性地根据该发光颜色和区域分配数据的RF数据脉冲串以及比对符合的该储存在具交互式发光效果的可携式发光装置60的存储器110内的一个或多个嵌套分层分区代码700来使光源发光。或者，控制器120可被配置为使LED1，LED2，LED3发光二极管光源按照所收到的发光颜色和区域分配序列数据文件，为选择性发光，用于提供持续的自动和协调的发光效果。所收到的发光颜色和区域分配序列数据文件是一套完整发光表演的全套发光颜色和区域分配序列数据，其可以提前在笔记本计算机、台式计算机、或DMX控制器内所储存。所接收到的发光颜色和区域分配序列数据文件包括多个预先安排的红色，绿色，蓝色发光二极管(LED1，LED2，LED3)的发光强度以及在依时间顺序发送的RF数据脉冲串内的对应发光座位区的嵌套分层分区代码700。因此，发光二极管LED1，LED2，LED3是具有红色，绿色和蓝色LED的光源，其中红色、绿色、蓝色LED的发光强度是按照红色、绿色、蓝色颜色代码(R、G、B)分别数据是从0到255所设定的。在另一实施例中，红色、绿色、蓝色LED的发光强度另外分别包括一调光器色码(DIM)，其数据是从0到255，以及红色、绿色、蓝色颜色代码(R1，G1，B1)分别由下方程式来计算出数据：R1＝R x DIM/255；G1＝G x DIM/255；B1＝B x DIM/255。为了便于在综合协调无线发光环境以产生大规模地连续动态发光或照亮效果，具交互式发光效果的可携式发光装置60位于座位区所对应的所述一个或多个嵌套分层分区代码700包括第一分层分区代码分配给位于其中一个座位区内的座位位置，第二分层分区代码分配给位于多个座位区内的座位位置，以及第三分层分区代码分配给位于其中一个座位区内的一段的座位位置。此外，该组发光颜色和区域分配数据600包括该红色，绿色和蓝色LED的发光强度和对应座位区的一个或多个嵌套分层分区代码700。当两个具交互式发光效果的可携式发光装置60预先设定为位于相同的座位区之内，也就是说，依据存储器110内的嵌套分层分区代码700，其提供索引的相关数据将是相同的，也就是接收到同一组发光颜色和区域分配数据600，以使光源选择地按照相同的颜色和区域分配数据600来产生发光，例如，当这些交互式发光效果之可携式发光装置60是在相同的第一分层区域(其第一分层分区代码相同)，相同的第二分层区(其第二分层分区代码相同)和相同的第三分层区(其第三分层分区代码相同)。
在本发明的实施例中，下列的一些特点或功能有被提供：光源的发光状态有包括开，关，或闪烁。换句话说，任何数量的红色，绿色和蓝色发光二极管(LED1，LED2，LED3)可以被打开电源，关闭电源或是以某一频率重复闪烁模式下运作(例如:每秒钟两次)。打开电源，换句话说，就是R、G、B至少其中一颜色代码不是零。关闭电源，换句话说，就是所有的R、G、B颜色代码被设定为零，或者是，该调光器的颜色代码被设置为零。发光重复闪烁的设置或操作模式可以透过一第四分层分区代码全部设为0xFF，例如，当接收到0xFF(第四分层分区代码)时，所有的座位区的第四分层分区代码因为也是0xFF，所以相应的座位区将同步的不断重复闪烁。R，G，B颜色代码数据可以用来设定重复闪烁的发光颜色。同时，闪烁速率可以通过具交互式发光效果的可携式发光装置60的控制器120所被设置赋予预先设定的闪烁速率值，即例如，每秒一共2次闪烁，或者通过控制器120产生一笔任意闪烁率值。无线数据传输可以通过RF数据脉冲串或Wi-Fi，蓝牙或ZigBee等无线传输技术。具交互式发光效果的可携式发光装置60可以实现于LED发光腕带，LED发光项链，或LED手持发光棒，但不限定于此，并可以涵盖其它类型具有无线通信能力的发光装置。在替代实施例中，一第四分层分区代码，或者甚至其他更多分层分区代码也可以配置，所以只要在相应的具交互式发光效果的可携式发光装置60被适当地配置以利用这些附加分层分区代码为佳。此外，需要考虑到由额外多加的多分层分区代码所造成的延迟无线传输。该第四分层分区代码可以也用于在微秒内时间差异内同时打开或同时关断所有的可携式发光装置。在一个替代实施例中，一个或多个中继器300可以任选地配置成替具交互式发光效果控制系统10增加其RF数据脉冲串的无线传输覆盖范围。
利用本发明的具交互式发光效果控制系统，本发明的可携式发光装置可使用多种不同的实施方法。例如，在图3中所示，一种无线RF数据传输方法的流程图包括以下步骤：在步骤S10中，一个RF数据传输流程是被启动(其运作于具交互式发光效果控制系统内)。在步骤S15中，一发光控制器产生出一颜色控制信号。在步骤S20中，发光控制器提供编码和排序颜色控制信号发送至无线发射器(RF发射器)。在步骤S25中，通过RF数据传输，无线发射器广播数据脉冲串。该无线RF数据传输方法是执行于具交互式发光效果控制系统10。
如图4的流程图所示，本发明的交互式发光效果的可携式LED发光装置的无线射频(RF)数据接收方法及点亮LED光源流程包括以下步骤：在步骤S50中，一个RF数据收取流程(在该交互式发光效果的可携式灯发光装置60)被启动开始。在步骤S55中，确定是否有任何颜色控制信号的脉冲串可被接收到，如果答案是肯定的(“是”)，则执行步骤S60，但是如果答案是否定的(“否”)，则重复执行步骤S55。在步骤S60中，确定是否颜色控制信号的数据脉冲串中发现(计算之后)的标识符为正确的，并且确定是否存储器包括至少一个位于嵌套分层区中的分区代码是和颜色控制信号数据脉冲串检测到的分区代码为相同的，如果答案是肯定的(“是”)，则执行步骤S65，但是如果答案是否定的(“否”)，则执行步骤S75。在步骤S65中，控制器捕获颜色控制信号脉冲串的红、绿、蓝(R、G、B)颜色代码。在步骤S70中，控制器广播数据脉冲串(其包括RGB颜色代码)使可携式发光装置的发光二极管发光。在步骤S75中，发光二极管(LED)持续维持现有发光状态下进行操作(“开”，“关”或“闪烁”)，直到接收一组新的验证后的R、G、B颜色代码之后才更新发光状态。如上所述，本发明实施例的无线射频数据接收方法是执行于可携式发光装置60。
如图5所示，本发明采用的DMX控制器和台式计算机/笔记本/手机的无线射频(RF)数据传输方法，其包括以下步骤：在步骤S100中，无线发光颜色控制流程被启动开始。在步骤S105中，判定是否从程序模式的控制模式切换至DMX控制模式，并且如果答案是肯定的(“是”)，则执行步骤S110，但是如果答案是否定的(“否”)，则继续执行步骤S115。在步骤S110中，由DMX控制器发出一笔即兴手动调整的颜色控制信号或一笔预先储存的颜色控制信号。在步骤S115中，使用色彩显示秀控制软件和彩色发光表演节目，其设置于一台笔记本计算机或PC内，来产生出颜色控制信号。即兴手动调整的颜色控制信号可以由一个人手动做调整或改变座位区数据字段的嵌套分层分区代码其对应的发光颜色，其中是在灯光秀进行中实时执行，从而提供更加创意的视觉效果和令人愉快的体验过程。
在步骤S120中，颜色控制信号是通过一接口传送到发光控制器。该接口可以是通用异步收发传输器(UART/universal asynchronous receiver/transmitter)，其运作于通信标准，如RS232，RS485...等等。在步骤S125中，颜色控制信号是经编码及排序后，发送至RF发射器。在步骤S130中，RF数据传输是从无线RF发射器被发送出。
如图6所示，本发明使用音轨的光彩表演自动化方法包括以下步骤：在步骤S200中，光彩表演自动化过程被启动。在步骤S205中，声音档转换成音轨原始数据，如同图9所示。在步骤S210中，藉由声音采样，将音轨原始数据利用Ts采样时间提取声音振动振幅As。在步骤S215中，使用色彩显示秀控制运算法计算出音轨原始数据的每分钟节拍数(BPM)/(Fs)拍子计算数据，如同图11所示。该色彩显示秀控制运算法计算出的BPM计算数据可以取自习知拍子检测方法，例如，作者Kileen Cheng标题为“Beat This”麻省理工学院媒体实验室2001年论文，
(http://www.clear.rice.edu/elec301/Projects01/beat_sync/beatalgo.html)
从音轨原始数据转换后的As和Fs可以分别被用作产生动态发光或照亮效果的一部分，例如，由As用来控制发光颜色和Fs可以用来控制发光强度。此外，色彩显示秀控制运算法可以被嵌入到DMX控制器80或笔记本电脑/台式计算机/手机90。在步骤S220中，每分钟节拍数(BPM)/(FS)拍子计算数据是被匹配或对应于发光颜色信号。在步骤S225中，声音振动振幅As被转换成发光颜色讯号的发光强度，匹配于如图10所示的Fs。在步骤S230中，从色彩显示秀控制运算法所计算出的R、G、B颜色代码是被发送或广播出去，如由图3所示的方法。在步骤S235中，光彩表演自动化过程被结束/终止。如图7所示，一种使用一DMX控制器80，一笔记本电脑/台式计算机/手机90，和一音轨的无线射频(RF)数据传输方法，其包括以下步骤：在步骤S300中，一无线发光颜色控制流程被启动。在步骤S305中，确定是否要从一程序模式的控制模式切换到一DMX控制模式，并且如果答案是肯定的(“是”)，则执行步骤S310，但是如果答案是否定的(“否”)，则执行步骤S315。在步骤S310中，DMX控制器使用色彩显示秀控制运算法来直接发送出颜色控制信号，其是从音轨所撷取的。在步骤S315中，台式计算机/笔记本直接发送出从音轨所撷取的颜色控制信号，并使用色彩显示秀控制软件用于其控制。在步骤S320中，藉由一接口，将所述颜色控制信号传送至该发光控制器。该接口是通用异步收发传输器(UART)运作于通信标准，如RS232，RS485...等等。在步骤S325中，颜色控制信号是经编码及排序并发送给所述无线RF发射器。在步骤S330中，开始从RF发射器发送出RF数据脉冲串。
如图8所示，一种DMX控制器与音轨输入控制方法，其包括以下步骤：在步骤S400中，开始无线发光颜色控制流程。在步骤S405中，确定是否要从一程序模式的控制模式切换到一DMX控制模式，并且如果答案是肯定的(“是”)，则执行步骤S410，但是如果答案是否定的(“否”)，则执行步骤S415。在步骤S410中，DMX控制器使用色彩显示秀控制运算法来直接发送出从音轨所撷取的颜色控制信号。完成步骤S410后，则执行步骤S420。在步骤S415中，台式计算机/笔记本直接发送出从音轨所撷取的颜色控制信号，并使用色彩显示秀控制软件做为其控制。完成步骤S415后，则执行步骤S430。在步骤S420中，判定是否接受于DMX控制器所输入的R，G，B颜色代码，并且如果答案是肯定的(“是”)，则执行步骤S425，但是如果答案是否定的(“否”)，则执行步骤S430。在步骤S425中，将DMX控制器手动模式输入的R，G，B颜色代码于近乎实时的时间内，替换掉颜色控制信号现有的R，G，B颜色代码，然后则执行步骤S430。
一个即兴手动输入的颜色控制信号可以由一个人使用DMX控制器用于手动调整，更改或改变于座位区的数据字段的嵌套分层分区代码的任何位于分配区域的发光颜色，其实现于灯光表演的动态改变地实时状态下，从而提供增强的活力和创意的视觉效果和令人更加愉快的活动与会者体验。在步骤S430中，藉由一个接口，将颜色控制信号发送至发光控制器。该接口可以是通用异步接收及发射器(UART，其运作于通信标准，如RS232，RS485...等等。在步骤S435中，发光控制器可使用来提供该颜色控制信号的编码及排序，然后发送至无线RF发射器，例如通过使用图3的方法。在步骤S440中，从RF发射器，开始发送出RF数据脉冲串的射频数据传输。在上述本发明的实施例中，在举办活动进行的一个典型的RF数据传输场次，有时由于局部RF信号干扰或信号阻塞的发生，有些RF数据脉冲串可能不被正确地检测到，或不被具交互式发光效果的可携式发光装置的相应的RF接收器所接收的(具交互式发光效果的可携式发光装置的实现形式，包括LED发光腕带，LED发光项链或手持式LED发光棒)。因此，冗余RF数据脉冲串可以按照顺序的在一tn时间广播一个颜色控制信号在一个RF数据脉冲串至具交互式发光效果的可携式发光装置，然后在一tn+1时间连续广播相同的冗余颜色控制信号在另一RF数据脉冲串至该具交互式发光效果的可携式发光装置，以便确保如果前一时间(tn)所广播的RF数据脉冲串由于任何原因已被丢弃或跳过，所述相应的RF接收器(它可以)能够确保“赶上”位于同一座位区的其他邻近的RF接收器。
在本发明的上述实施例中，所述具交互式发光效果的可携式发光装置(实际实施装置例如，LED发光腕带、手持LED发光棒、LED发光项链，但不限于此)，提供至少以下优点：(一)本发明的具交互式发光效果的可携式发光装置是不需要储存预编程的LED发光控制序列数据在该存储器内，而一般习知发光可携式发光装置是需要储存预编程的LED发光控制序列数据由相应的启动代码索引在存储器内才能够运作；(二)为了实现整个会场大量和复杂的发光序列及产生出各种惊喜或即兴的光彩变化效果，本发明的具交互式发光效果的可携式发光装置而只需要预先储存较小量的一分区代码表数据在该存储器内就可运作；(三)在任何时间内，任何发光色彩变化可以使用该DMX发光控制器，以随性或实时的手动操控手法取代习知的预编程LED发光序列。换言之，在会场节目演出或表演活动过程产出各种即兴的发光色彩变化是不必提前事先预编程至每个LED发光腕带和手持LED发光棒的存储器内(也就是说，是不需要将光控顺序和相应的启动码做配对动作)。因此，当一位特别惊喜嘉宾出演在一场音乐会时，主办单位可以有效地实时加入即兴的发光色彩变化的光控顺序数据于LED发光腕带和手持LED发光棒内；(四)每项较细微的发光色彩变化于精心策划编排的光控顺序数据中所占有的数据存量空间是和一般(较明显的)色彩变化的光控顺序数据为相同的，因为每项细微发光色彩变化是以RF数据脉冲串的传输型态被广播及输入至所有LED发光腕带和手持LED发光棒，该RF数据脉冲串包括发光颜色和区域分配数据的数据包；(五)本发明提供更加改进及更多样化的座位区域分配及设定功能，并使用多个嵌套分层分区代码提供更加细分的座位区域分配功能；(六)本发明可透过一种无线范围扩展器/中继器，用于增加或扩展无线传输覆盖范围。
如图14所示，依据一般习知具交互式发光效果控制系统的一个试验数据所示，每个习知的可携式发光装置的存储器内所需的数据储存量(参照左侧的A表)将占了50个字节。相比之下，如图15示出，依据本发明实施例每个具交互式发光效果的可携式发光装置60的存储器110内所需的数据储存量(参照左侧的A表)只占6个字节的储存量。图15中的该R_P，G_P，B_p和DIM_p分别代表着0至255之间的红，绿，蓝，和调光器颜色代码的一个字节的传输(更新)数据，这意味着色彩是可以实时动态地改变的。相比之下，在图14中所示的习知方法中，其每个广播数据是包含一组静态的颜色代码。因此，本发明的数据储存量是比传统的方法和系统少很多。
惟，以上所述仅为本发明之各种实施例而已，非因此而局限本发明之专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所为之简易修饰及等效结构变化，均应包含于本发明所涵盖专利范围内。

Claims (8)

1.一种具交互式发光效果的可携式发光装置，其适用于被一种具交互式发光效果控制系统所操作及控制并位于一活动场地，所述活动场地具备至少一座位区，所述具交互式发光效果的可携式发光装置包括：
一存储器，所述存储器存有所述至少一座位区由至少一嵌套分层分区代码为建立索引；一RF接收器，所述RF接收器配置以接收和采集至少一RF数据脉冲串，所述RF数据脉冲串来自于所述具交互式发光效果控制系统的一无线传输器，于验证完毕所述RF数据脉冲串之后；一控制器，所述控制器配置于接收所述至少一RF数据脉冲串，并耦接至所述存储器；以及至少一光源，所述光源配置于所述具交互式发光效果的可携式发光装置，以及所述控制器使所述光源选择性地产生发光色彩变化；其中，所述RF数据脉冲串包括至少一组发光颜色和区域分配数据，所述控制器被配置为使所述至少一光源被选择性地按照所述RF数据脉冲串的所述至少一组发光颜色和区域分配数据产生发光，以及比对符合储存在所述可携式发光装置的所述存储器中的所述至少一嵌套分层分区代码；其中，所述至少一组发光颜色和区域分配数据的所述至少一座位区的所述至少一嵌套分层分区代码，所述分层分区代码包括一座位区域内分配的座位位置的第一分层分区代码，分配给多个座位区域的一第二分层分区代码，以及分配一个座位区域内的其中一段部份的一第三分层分区代码。
2.如权利要求1所述的可携式发光装置，其中，所述至少一光源包括多个LED，所述LED至少具有红色、绿色、蓝色发光颜色，以及发光强度是分别根据从0至255的红色、绿色、蓝色代码R、G、B所构成的，所述控制器被配置为使所述至少一光源选择性地根据接收到的一发光颜色和区域分配序列数据来提供连续、自动、协调的发光效果，所述发光颜色和区域分配序列数据包括多个红色、绿色、蓝色LED所需预先设置的发光强度和至少由一嵌套分层分区代码所索引的所述至少一座位区，设置于按照时间顺序发送的所述RF数据脉冲串中。
3.如权利要求2所述的可携式发光装置，其中，所述红色、绿色、蓝色LED的发光强度另包括一调光器色码DIM从0至255，以及红色、绿色、蓝色代码R1、G1、B1，分别由以下方程序计算出：R1＝R x DIM/255；G1＝G x DIM/255；B1＝B x DIM/255。
4.如权利要求1所述的可携式发光装置，其中，所述至少一光源的发光状态包括开，关，或闪烁。
5.如权利要求1所述的可携式发光装置，其中，所述无线传输器是通过RF数据脉冲串、Wi-Fi、蓝牙、或ZigBee传输技术。
6.如权利要求1所述的可携式发光装置，其中，至少二具交互式发光效果的可携式发光装置，所述至少二具交互式发光效果的可携式发光装置分别预先配设于所述存储器中的一储存区域内的一座位区的一嵌套分层分区代码为相同，所述至少二具交互式发光效果的可携式发光装置能够接收相同的所述组发光颜色和区域分配数据，以使所述至少一光源选择地按照相同的所述组发光颜色和区域分配数据产生发光效果。
7.如权利要求1所述的可携式发光装置，其中，所述可携式发光装置实现于LED发光腕带、LED发光项链、或手持LED发光棒。
8.如权利要求1所述的可携式发光装置，其中，所述组发光颜色和区域分配数据包括一标头位，一标识符字段，红色，绿色和蓝色LED的一发光强度数据字段，以及一组至少一嵌套分层分区代码用于提供每个发光颜色控制信号的一座位区数据字段。
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