CN110005995B

CN110005995B - 模拟火焰燃烧状态的方法及装置

Info

Publication number: CN110005995B
Application number: CN201910363332.9A
Authority: CN
Inventors: 史蒂芬.约瑟夫.郎
Original assignee: Shi Difenyuesefulang
Current assignee: Shi Difenyuesefulang
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2021-05-07
Anticipated expiration: 2039-04-30
Also published as: CN110005995A

Abstract

本申请提供模拟火焰燃烧状态的方法及装置，该方法控制设置有LED的至少三组光源模拟火焰燃烧状态，根据初始燃料值获得模拟火焰的中点，使用模拟火焰的中点与各分组中LED之间的距离来确定的各分组光源中LED的致动值；或使用中点定义第一组光源LED，并具有第一致动值，使用中点来确定从中点向下布置的第二组光源LED的第二致动值，从中点向上排列的第三组光源LED的第三致动值。所述装置包括控制中心、与控制中心相连接的设置有LED的至少三组光源。本申请采用控制电路根据燃料值等来决定各分组光源的致动值，从而控制各分组光源中LED的发光效果，照明效果好、模拟效果逼真。

Description

模拟火焰燃烧状态的方法及装置

【技术领域】

本申请涉及照明,特别是用于产生模拟火焰或火焰外观的照明效果的模拟火焰燃烧状态的方法及装置。

【背景技术】

人工照明继续发展。诸如LED之类的固态光源的出现刺激了进一步的创新。用于照明目的的光源设计占据了大量的市场。将人造光用于特定照明效果是另一个主要的商业领域。

照明效果的一个特定领域涉及模拟火焰的外观。人们长期以来一直需要这样做。这源于与蜡烛固定装置，煤气灯，木材燃烧或燃气火焰壁炉等真实火焰相关的安全问题，以及消费者对火焰美学和装饰性外观的渴望。模拟蜡烛火焰的一次尝试使用具有多个细丝的白炽单蜡烛火焰大小的灯泡。电路在灯丝之间切换以模拟跳蜡烛火焰。但是，他们在市场上取得的成功有限。很难产生逼真的火焰模拟。将效果扩展到单个灯泡之外也很困难。在诸如壁炉之类的应用中使用人造光源进行对数火焰模拟的尝试也具有局限性。

试图模拟火焰或火焰的照明设计都涉及许多因素。其中一些因素相互对立，使得达成良好解决方案变得更加困难，模拟逼真性受到限制。

【发明内容】

本申请的目的在于提供一种照明效果佳、模拟效果逼真的模拟火焰燃烧状态的方法及装置。

为实现本申请目的，提供以下技术方案：

本申请提供一种模拟火焰燃烧状态的方法，该方法控制设置有LED的至少三组光源模拟火焰燃烧状态，所述至少三组光源包括有最低分组光源、第二组光源和第三组光源，所述模拟火焰燃烧状态的方法包括如下步骤：

(1)根据初始燃料值获得模拟火焰的中点；

(2)使用模拟火焰的中点与各分组中LED之间的距离来确定的各分组光源中LED的致动值，具体：

使用模拟火焰的中点与最低分组中LED之间的初始距离来确定的最低分组光源中LED的致动值A0'；并且根据致动值A0'来启动最低分组光源中的LED；

使用模拟火焰的中点和第二组光源LED之间的第二距离来确定第二组光源LED的致动值B0'并且启动第二组光源LED；

使用模拟火焰中点和第三组光源LED之间的第三距离来确定致动值C0'并启动第三组光源LED，

其中各所述致动值包括用于光输出的强度值，所述初始燃料值包括模拟火焰燃料类型的参数。

所述根据初始燃料值获得模拟火焰的中点，及使用模拟火焰的中点与各分组中LED之间的距离来确定的各分组光源中LED的致动值，具体是：

根据模拟燃料类型以及模拟火焰产生的效果而设置的，以输入的燃料值为其中的计算变量的计算公式来计算。

一些实施方式中，所述根据初始燃料值获得模拟火焰的中点，及使用模拟火焰的中点与各分组中LED之间的距离来确定的各分组光源中LED的致动值，是根据模拟火焰产生的效果的模拟燃料源而设置的、根据输入的燃料值计算的公式。

一些实施方式中，其中第二组光源的LED分别向上靠近第三组光源中最下面的LED，并且第三组光源的LED与第二组光源的LED相对。

一些实施方式中，各所述致动值A0'、B0'、C0'各自包括用于红色、绿色和蓝色光输出的相应强度值。或，各所述致动值A0'、B0'、C0'各自包括用于红色、绿色、蓝色和白色光输出的相应强度值。

具体的，所述初始燃料值均为随机数。每个随机数随机生成，或者手动输入。所述随机数在对应于燃料类型的参数内，所述燃料类型选自：蜡、石蜡、牛脂、蜂蜡、鲸蜡、硬脂、汽油、柴油、煤油、凝胶。一些实施方式中，所述燃料类型的参数包括发光颜色、色温、启闭时间、时长、强度参数。

一些实施方式中，其中所述模拟火焰燃烧状态的方法还控制设置有LED的第四组光源，所述模拟火焰的中点用于确定第四组光源LED的致动值D0'，并根据所述致动值D0'启动所述第四组光源LED。一些实施方式中，在最低分组光源、第二组光源、第三组光源和第四组光源中的LED，白光的强度值递增。

一些实施方式中，其中所述模拟火焰燃烧状态的方法还控制设置有LED的第五组光源，使用所述模拟火焰的中点与第五组光源LED之间的距离来确定第五组光源LED的致动值E0'，并根据所述致动值E0'启动所述第五组光源LED，其中第五组光源中的LED的白光的强度值小于第四组光源中的LED的白光的强度值。

本申请还提供一种模拟火焰燃烧状态的方法，该方法控制设置有LED的至少三组光源模拟火焰燃烧状态，所述至少三组光源包括有最低分组光源、第二组光源和第三组光源，所述模拟火焰燃烧状态的方法包括如下步骤：

(1)使用初始燃料值确定模拟火焰的中点，中点定义第一组光源LED，并具有第一致动值；

(2)使用中点来确定从中点向下布置的第二组光源LED的第二致动值；

使用中点来确定从中点向上排列的第三组光源LED的第三致动值；

(3)据相应的第一、第二和第三致动值启动相应的第一、第二和第三组光源的LED，其中相应的致动值取决于中点和相应各组LED之间的距离，其中来自各组LED的光的强度由中点向外减弱，

一些实施方式中，各所述致动值分别包括用于红色、绿色和蓝色光输出的相应强度值。或，各所述致动值包括用于红色，绿色、蓝色和白色光输出的相应强度值。

一些实施方式中，所述相应的致动值还取决于燃料值，根据模拟火焰产生的效果而设置的计算致动值的公式与燃料值相关。另一些实施方式中，所述相应的致动值还取决于风点。具体的，所述燃料值是随机生成的或手动输入的。

本申请还提供一种模拟火焰燃烧状态的装置，其包括控制中心、与控制中心相连接的设置有LED的至少三组光源，所述控制中心用于控制所述至少三组光源模拟火焰燃烧状态，所述控制中心分别通过控制及信号传输线连接所述至少三组光源，并根据预设燃料值确定各组光源的致动值，在设定时间内分别控制启动各组光源。

一些实施方式中，所述模拟火焰燃烧状态的装置还包括护罩，以及电源接口，所述护罩包括发射区域，所述至少三组光源的LED被封装在护罩中，用于通过发射区域发光，电源接口将电力传输到LED，控制中心与每个LED连接。

具体实施例中，所述模拟火焰燃烧状态的装置还包括壳体，所述壳体包括所述护罩和底座。

具体实施方式中，所述发射区域或所述护罩可以是不透明的，或漫反射的，或半透明的，或透明的。

一些实施方式中，所述控制中心为控制芯片，用于启动所述LED以执行以下中的至少一个：脉冲、改变强度、改变颜色、改变色温和关闭。

对比现有技术，本申请具有以下优点：

本申请根据燃料值、距离等来决定各分组光源的致动值，从而控制各分组光源中LED的发光效果，包括发光颜色、时间、时长、强度等等，模拟不同火焰的逼真效果，具有照明效果好、模拟效果逼真的有益效果。

【附图说明】

图1是根据本申请的一个示例性实施例的照明装置的分解图。

图2A是本申请一个带有三维基板的LED灯条和多个LED安装在一个图案中的实施例。

图2B是本申请装有多个LED的三个三维基板的LED灯条围合型组合的实施例。

图2C是本申请装有多个LED的四个三维基板的LED灯条围合型组合的实施例。

图2D是本申请装有多个LED的五个三维基板的LED灯条围合型组合的实施例。

图2E是本申请装有多个LED的多个三维基板的LED灯条放射型组合的实施例。

图2F是本申请装有多个LED的多个三维基板的LED灯条多层组合的实施例。

图2G是本申请装有多个LED的多个三维基板的LED灯条多层组合的另一实施例。

图2H是本申请装有多个LED的多个三维基板的LED灯条多层组合的再一实施例。

图2I是本申请装有多个LED的多个三维基板的LED灯条单层组合的一个实施例。

图2J是本申请装有多个LED的三维基板的螺旋形LED灯条的实施例。

图3A是根据本申请的一个示例性实施例，一个LED条带上带有八排LED。

图3B是根据本申请的一个示例性实施例，示例性地展示一个LED灯条上带有八排LED中的第一排LED的照明。

图3C是根据本申请的一个示例性实施例，示例性地展示一个LED灯条上带有八排LED中的第二排LED的照明。

图3D是根据本申请的一个示例性实施例，示例性地展示一个LED灯条上带有八排LED中的第三排LED的照明。

图3E是根据本申请的一个示例性实施例，示例性地展示一个LED灯条上带有八排LED中的第四排LED的照明。

图3F是根据本申请的一个示例性实施例，示例性地展示一个LED灯条上带有八排LED中的第五排LED的照明。

图3G是根据本申请的一个示例性实施例，示例性地展示一个LED灯条上带有八排LED中的第六排LED的照明。

图3H是根据本申请的一个示例性实施例，示例性地展示一个LED灯条上带有八排LED中的第七排LED的照明。

图3I是根据本申请的一个示例性实施例，示例性地展示一个LED灯条上带有八排LED中的第八排LED的照明。

图4是本申请一个带有三维基板的LED灯条和安装在其上的十一排LED的实施例。

图5是本申请中位于二维水平面中的一个LED条带模型示意图。

图6A是本申请中带有四个LED灯条的照明装置其第一组LED模拟风效应的示例性控制图示。

图6B是本申请中带有四个LED灯条的照明装置其第二组和第二组以上组别的LED模拟风效应的示例性控制图示。

图7A是本申请中在第三排向上移动的风点的模拟示意图。

图7B是本申请中在第四排向上移动的风点的模拟示意图。

图7C是本申请中在第五排向上移动的风点的模拟示意图。

图8A是本申请中在没有风效应时模拟的火焰图示。

图8B是本申请中在典型的阵风时模拟的火焰图示。

图9A是本申请光源模拟风中火焰燃烧实施例之一示意图。

图9B是本申请光源模拟风中火焰燃烧实施例之二示意图。

图9C是本申请光源模拟风中火焰燃烧实施例之三示意图。

图9D是本申请光源模拟无风火焰燃烧实施例之四示意图。

图9E是本申请光源模拟无风火焰燃烧实施例之五示意图。

【具体实施方式】

本申请的模拟火焰燃烧状态的装置可采用带有螺纹底座的灯泡的形状，该螺纹底座可以拧入传统的灯泡插座中以提供电力。因此，实施例可以替代实际上具有这种插座的任何灯具。然而，应该理解，实施例可以采用各种其他形式。实施例可以在实际限制内按比例放大或缩小，并且也可不必与传统的(例如，螺纹的)灯泡基座一起封装。本申请实施例当然可以实现与不同的电源接口和夹具中的不同安装座一起安装使用。

此外，本申请不仅限于固态光源(其通过固态电致发光而不是热辐射或荧光发光)，其他光源可以用类似的方案驱动。并且固态源(例如，LED，OLED，PLED和激光二极管)本身可以变化。在一个实施例中，光源可以是红绿蓝(RGB)型LED，包括5线连接(+，-，r，g，b)。在又一个实施例中，光源可以是单色型LED，除红色/绿色/蓝色/白色外，还可以是橙色/暖白色，低色温小于或等于4000开尔文，或蓝色/冷白色，色温高于4000开尔文。在实施例中，可以用控制器、控制数据线、电力线、通信线或这些部件的任何组合来控制和致动一个或多个单独或组合的光源。在另一个实施例中，两组单色光源(例如，暖/橙色LED和冷/蓝色LED)可以以交替模式布置，并且可以在有或没有控制数据线的情况下控制和启动。例如，一种可接受类型的LED是Adafruit公司的

在一个实施例中，单独或组合的一个或多个光源可以安装在基板上，基板可以是刚性的或柔性的。在另一个实施例中，单独或组合的一个或多个光源可以通过电源线，数据控制线，通信线或它们的任何组合刚性地或柔性地连接。因此，尽管在本申请提供的示例中使用LED，但应理解LED可以是任何离散的发光点，包括但不限于LED或现在已知或以后开发的其他光源。

图1展示了根据本申请模拟火焰燃烧状态的照明装置100的示例性实施例。照明装置100包括护罩110，护罩110可以采用具有图案并且被用作具有发射区域并覆盖内部装置的透明透镜。照明装置还包括半透明漫射器120，其可以分散LED灯132(发光二极管)的“热点”并且其表面可以促进火焰效果。照明装置100还可以包括一个LED灯条130，LED灯条130包括基板131和安装在基板131上的多个LED灯132，用于通过护罩110的发射区域发光。最后，照明装置100还包括控制模块140，其控制模块140本身用作基座并且包括微处理器和相关线路，用于控制从灯插座或电池接收来的电流。

控制模块140与多个LED灯132中的每一个连接，并且单独地，组合地或全部地驱动它们以引起照明效果，例如模拟火焰。照明装置100还可以包括用于将电力传输到多个LED的电源接口。图1所示的实施例中，护罩110采用透明透镜，并且控制模块140兼作基座，一起形成照明装置100的壳体。在另一实施例中，所述照明装置100还可包括单独的外壳壳体，所述外壳壳体包括具有发射区域和基部的护罩。在另一个实施例中，照明装置100可以包括LED灯和具有或不具有护罩和/或基座的控制模块，控制模块与LED灯相连接。

图2A-2J展示了本申请模拟火焰燃烧状态的照明装置100的LED灯条130的不同布局选项。在图2A至2J中，多个LED被安装在诸如板或线条的基板210、220、230、240、250、260、270、280、290、300上，图2A为单一基板210，图2B包括三个围成截面三角形的基板220，图2C包括四个围成截面四边形的基板230，图2D包括五个围成截面五边形的基板240，图2E包括多个从中心向外辐射排布的基板250，图2F包括多个基板260排布成中间为井口以及对角处还有向外延伸的基板的形状，图2G在中间设置一层从中心向外辐射排布的基板270，同时在中间层相邻基板之间处的外围再多排布一层向外辐射的基板270。这些仅是本申请的一些具体实施例，本申请模拟火焰燃烧状态的装置的LED灯条实现的布局方式并不局限于此，根据本申请所演变出的其他布局实施例也在本申请范围内。例如基板可围成截面为任意几何形状，或基板可多层布局，每层布局结构可相同或不同，每层布局结构可采用放射式、围合式、间断式等，其变化不再赘述。

图2H展示出了替代实施例，其中多个LED 280通过透明导线直接连接而不使用任何安装板或线条。应该理解，各种图案或图案组合可以用于构造本申请的工作实施例。应进一步理解，虽然仅显示出了单个LED灯条具有不同图案的基板和安装的LED，多个LED灯条可以进一步组合在一起以用作单个照明装置。

图2I中的多组LED灯条290围合成截面为圆形，图2J中所提供的LED所设置的基板300呈螺旋式设计。

图3A-3H展示了从特定类型的燃料源模拟火焰产生的操作方法，本实施例中是汽油。图3A展示了带有八排LED灯组成的照明装置，八排LED灯沿垂直方向依次排列，分为三组LED，第一组LED 310显示蓝光微闪，第二组LED 320显示火红光跳闪，第三组LED 330显示红光慢频闪。进一步如图3B所示，第一排LED301的初始燃料值根据对应于特定类型燃料源而定，并决定其他排LED的初始燃料值，也就是初始燃料值由第一排LED301依次传递到其他排LED。初始燃料值可以自动生成或由用户手动输入，并且它可以是在特定燃料源的预定范围之间(例如，35和256)的数字(例如，175)。在一个实施例中,每个LED都是RGBW型，并具有各自的红色、绿色、蓝色和白色照明部件。每个照明部分被赋予0到256之间的值，0对应于关闭或零照明，256对应于最大亮度或照明。根据本申请，可以通过向其分配值来选择性地激活LED条中的每个LED的照明部分。每个LED的每个照明部分的指定值可以基于期望的美学，如下面将做更详细的描述。此外，LED灯条中的每个LED可以单独激活(例如，独立于其他LED)，或者可以作为LED组的一部分被激活。

例如，图3B-3I展示了LED灯条最终照射八排LED的过程，它在一段时间内发生用来模拟气体火焰。如图3B所示，在T1时间时，第一排LED 301被点亮用来示气体火焰底部的蓝色。为了点亮LED，LED被分配初始燃料值(例如，175)。A1代表第一排LED的致动值，其包括每个LED的每个照明部分的亮度值(例如，LED的红色，绿色，蓝色和白色部分)。每一排LED的致动值可以根据特定类型的燃料源模拟火焰产生的效果而预设其根据输入燃料值的计算方式。例如本实施例中，第一排LED的致动值A1可以用以下代码计算：

r＝0；

g＝fuel*0.8；

b＝fuel*0.8；and

w＝0.

上式中r代表第一排LED红色部分亮度值，g代表第一排LED绿色部分亮度值，b代表第一排LED蓝色部分亮度值，w代表第一排LED白色部分亮度值，fuel为输入第一排LED的燃料值。前述数值可通过控制各LED发光芯片的电流和/或频率和/或幅度来控制获得。

致动值A1启动最下面第一排中的LED，它通常对应于第一排LED输出光的模拟气体火焰底部的所需特性(例如强度，颜色，色温，大小，直径，暂停和闪烁)。

继续，如图3C所示，在T2时间时(例如，在T1时间之后25毫秒)，原始燃料值175从第一排LED301向上传递到相邻的第二排LED302从而产生第二燃料值，它可以有选择性的通过随机数据产生器产生或由用户手动输入第一排LED。因此，第二排LED就有了175这个燃料值。初始燃料值在一段时间内一直逐排传递到第八排LED，因此第二排LED302的先前燃料值现在属于第三排LED，依此类推。图3C展示了第二排LED302的照明，它表示蓝色的气体颜色和橙色/黄色火焰颜色之间的过渡。为了表示蓝色的气体颜色和火焰颜色之间的过渡，致动值B1代表第二排LED，它包括使用以下代码来接收初始燃料值用来计算每个照明部件的值：

r＝fuel*0.06；

g＝fuel*0.1；

b＝fuel*0.1；and

w＝fuel*0.06.

上式中r代表第二排LED红色部分亮度值，g代表第二排LED绿色部分亮度值，b代表第二排LED蓝色部分亮度值，w代表第二排LED白色部分亮度值，fuel为输入第二排LED的燃料值。致动值B1启动第二排LED并且对应于第二排LED输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

基本上同时，第一排的LED根据新的第二燃料值A2依照上述过程来启动。第二燃料值A2可以自动生成或由用户手动输入。

图3D展示出了在T3时间时(例如，在T2时间之后25毫秒)第三排LED303的照明，其表示暖焰的开始。如上所述，初始燃料值从第二排LED向上传递到相邻的第三排LED303。在这种情况下，第三排LED303应该比白色更偏向显橙色调。可以向第三排LED303致动值计算方式中引入新的整数值(暗淡光)以提供闪烁效果。因此，致动值C1的特征在于第三排LED，其包括用于第三排LED中的每一个的值，并且可以根据以下代码计算：

dim＝(fuel-64)*1.32；

r＝1+dim*0.2；

g＝r*0.19；

if(fuel<＝90){w＝0}；

if(fuel>90){w＝fuel*0.1}；and

b＝w*0.15.

上式中r代表第三排LED红色部分亮度值，g代表第三排LED绿色部分亮度值，b代表第三排LED蓝色部分亮度值，w代表第三排LED白色部分亮度值，fuel为输入第三排LED的燃料值，dim为新添加的整数值。

如上面的代码所示，根据燃料源类型的选择，如果所选燃料值小于64，则第三排LED将完全关闭，因为暗淡光等于0。但是，如果所选燃料值大于64，则使用新添加的整数值(dim)来计算第三排LED的红色和绿色部分的值。

致动值C1启动第三排LED并且通常对应于第三排LED输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

基本上与第三排LED启动的同时，第二燃料值从第一排LED传递到第二排LED，并且为第一排LED产生第三个燃料值。第一排LED现在由通过第三燃料值确定的新致动值A3致动，并且第二排LED现在由通过第二燃料值确定的新致动值B2致动。

图3E展示了在T4时间(例如，在T3时间之后25毫秒)第四排LED304的照明，其非常类似于第三排LED。这里，整数值(dim)的计算可能需要大于96的燃料值，使得火焰能够在第三排LED上方上升。致动值D1的特征在于第四排LED304，其包括每个第四排LED中每个照明部分的值，其可以通过以下代码计算：

dim＝(fuel-96)*1.6；

r＝1+dim*1.2；

g＝r*0.19；

if(fuel<＝108){w＝0}；

if(fuel>108){w＝fuel*0.35}；and

b＝w*0.1.

上式中r代表第四排LED红色部分亮度值，g代表第四排LED绿色部分亮度值，b代表第四排LED蓝色部分亮度值，w代表第四排LED白色部分亮度值，fuel为输入第四排LED的燃料值，dim为闪烁效果添加的整数值。

致动值D1启动第四排LED，并且通常对应于第四排LED输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

类似地如上所述，在T4时间时(或基本上在T4时间内)，第一排LED由第四燃料值确定的致动值A4来启动。第二排LED由第三燃料值确定的致动值B3来启动。第三排LED由第二燃料值确定的致动值C2来启动。

图3F展示了第五排LED 305在T5时间时的照明(例如，在T4时间之后25毫秒)。这里，整数值(dim)的计算可能需要大于128的燃料值，使得火焰能够上升到第四排LED之上。致动值E1的特征在于第五排LED，其包括每个第五排LED的每个照明部分的值，其可以通过以下代码计算：

dim＝(fuel-128)*2；

r＝1+dim*1.4；

g＝r*0.19；

if(fuel<＝150){w＝dim*0.1}；

if(fuel>150){w＝fuel*0.35}；and

b＝w*0.3.

上式中r代表第五排LED红色部分亮度值，g代表第五排LED绿色部分亮度值，b代表第五排LED蓝色部分亮度值，w代表第五排LED白色部分亮度值，fuel为输入第五排LED的燃料值，dim为闪烁效果添加的整数值。

致动值E1启动第五排LED，并且通常对应第五排LED输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

类似地如上所述，在T5时间时(或基本上在T5时间内)，第一排的LED由第五燃料值确定的致动值A5来启动；第二排LED由第四燃料值确定的致动值B4来启动。第三排LED由第三燃料值确定的致动值C3来启动。第四排LED由第二燃料值确定的致动值D2来启动.

图3G展示了第六排LED306在T6时间时的照明(例如，在T5时间之后25毫秒)。这里，整数值(dim)的计算可能需要大于160的燃料值，使得火焰能够在第五排LED上方上升。致动值F1的特征在于第六排LED，其包括每个第六排LED的每个照明部分的值，其可以通过以下代码计算：

dim＝(fuel–160)*2.66；

r＝lim(dim*1.2)；

g＝r*0.19；

if(fuel<＝172){w＝dim*0.1}；

if(fuel>172){w＝fuel*0.5}；and

b＝w*0.2.

上式中r代表第六排LED红色部分亮度值，g代表第六排LED绿色部分亮度值，b代表第六排LED蓝色部分亮度值，w代表第六排LED白色部分亮度值，fuel为输入第六排LED的燃料值，dim为闪烁效果添加的整数值。

新引入的“lim”是一个简单的函数，本例中为编程语言的绝对值函数，它的值或r大于0且小于255。致动值F1启动第六排LED，并且对应与第六排LED输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

一般情况下，模拟火焰的顶部为暖光、中部为白光，底部为暖光，最底下可再设置一组蓝光(视模拟火焰对象而定)，因为中间白光火焰变化较为稳定，而顶部火焰变化较大，因此，在中部和下方火焰颜色各自变化不大适合，可以不引入lim这个函数，而在顶部火焰颜色、闪烁频率以及亮度都瞬时发生较大变化，因此引用更多变量来表现，如lim函数。

与上述类似,在T6时间(或基本上在T6时间里)，第一排LED由第六燃料值所确定的致动值A6来启动；第二排LED由第五燃料值所确定的致动值B5来启动；第三排LED由第四燃料值所确定的致动值C4来启动；第四排LED由第三燃料值所确定的致动值D3来启动；并且第五排LED由第二燃料值所确定的致动值E2来启动。

图3H展示了在T7时间里(例如，在时间T6之后25毫秒)第七排LED 307的照明情况。这里，整数值(dim)的计算可能需要燃料值大于192，使得火焰可以在第六排LED上方上升。致动值G1的特征在于第七排LED，例如，燃料值大于192，使得火焰升高高于第六排LED。致动值G1的特征在于第七排LED，其包括每排LED的每个照明部分的值，其可以通过以下代码计算：

dim＝(fuel–192)*4；

r＝dim；

g＝r*0.19；

if(fuel<＝205){w＝dim*0.08}；

if(fuel>205){w＝fuel*0.2}；and

b＝w*0.2.

上式中r代表第七排LED红色部分亮度值，g代表第七排LED绿色部分亮度值，b代表第七排LED蓝色部分亮度值，w代表第七排LED白色部分亮度值，fuel为输入第七排LED的燃料值，dim为闪烁效果添加的整数值。

致动值G1启动第七排LED，并且通常对应于第七排LED的输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

在T7时间(或基本上在T7时间内)，第一排LED由基于第七燃料值所确定的致动值A7来启动；第二排LED由基于第六燃料值所确定的致动值B6来启动；第三排LED由基于第五燃料值所确定的致动值C5来启动；第四排LED由基于第四燃料值所确定的致动值D4来启动；第五排LED由基于第三燃料值所确定的致动值E3来启动；并且，第六排LED由基于第二燃料值所确定的致动值F2来启动。

图3I展示了在T8时间时第八排LED 308的照明情况(例如，在T7时间之后25毫秒)。这里，整数值(dim)的计算可能需要大于224的燃料值，使得火焰能够在第七排LED上方上升。致动值H1的特征在于第八排LED，其包括每排LED的每个照明部分的值，其可以通过以下代码计算：

dim＝(fuel–224)*8；

r＝dim；

g＝r*0.19；

if(fuel<＝240){w＝dim*0.05}；

if(fuel>240){w＝fuel*0.1}；and

b＝w*0.1.

上式中r代表第八排LED红色部分亮度值，g代表第八排LED绿色部分亮度值，b代表第八排LED蓝色部分亮度值，w代表第八排LED白色部分亮度值，fuel为输入第八排LED的燃料值，dim为闪烁效果添加的整数值。

致动值H1启动第八排LED，并且通常对应于第八排LED的输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

基本上在T8时间时，第一排LED由基于第八燃料值所确定的致动值A8来启动；第二排LED由第七燃料值所确定的致动值B7来启动；第三排LED由第六燃料值所确定的致动值C6来启动；第四排LED由第五燃料值所确定的致动值D5来启动；第五排LED由第四燃料值所确定的致动值E4来启动；第六排LED由第三燃料值所确定的致动值F3来启动；并且第七排LED由第二燃料值所确定的致动值G2来启动。

如上所述，为了通过照明装置来模拟火焰，产生一个燃料值并一直向上传递给每排LED。在实施例中，燃料值是35到256之间的数字，并且由随机燃料值产生器随机产生。在该范围内，基于不同的环境条件(例如，在风中)，不同的数量可以产生模拟火焰的不同效果。这种不同的效果可以有助于模拟真实的火焰，因为真正的火焰易受环境条件的影响，例如风。例如，如果随机燃料值产生器为第一排LED创建230到256之间的值，火焰的闪烁效果会非常低，因为“火焰”的强度非常高；然而，如果随机燃料值产生器为第一排LED产生100到256之间的值，则火焰的闪烁效应可能会大大增加，因为“火焰”的强度较小。换句话说，高随机燃料值数(例如240-256)可以模拟少量的风，而小的随机燃料值数(例如25-160)可以模拟大量的风。

在实施例中，不同类型的模拟燃料源可以对应于上述35至256燃料范围内的不同数量范围。这种模拟燃料可选自：蜡、石蜡、牛油、蜂蜡、鲸蜡、硬脂精、汽油、柴油、煤油和凝胶。例如，气体的燃料值范围将不同于石蜡的燃料值范围。

应该理解，本申请不仅限于利用随机数据产生器来产生燃料值。虽然在替代实施例中用户可以手动输入每个新的燃料值，但是燃料值也可以通过利用随机数据产生器或手动输入等两种方法来来产生。

还应理解，T1、T2、T3等是连续的时间间隔。尽管在上述示例中使用25毫秒作为时间间隔，但是这样的连续时间间隔可以是长于1纳秒的任何时间长度。此外，时间间隔可以但不是必需要相等。例如，T1可以是25毫秒，T2可以是30毫秒等。或者，T1可以是25毫秒，T2可以是10毫秒。

需要进一步理解的是，虽然这里仅仅列出了八排的LED，但是本申请不仅限于八排LED，并且这种照明设备可以单独地或组合地包括其他数量的LED以实现类似的功能。

图4展示了另一种由特定类型的燃料源产生的模拟火焰的操作方法，在这种情况下，气体影响火焰的闪烁效果。图4展示出了由11排垂直排列的LED灯组成的示例性照明装置200，图中第0排表示底排的LED，而第10排表示顶排的LED。与图3A-3I所示的实施例相比，图4的实施例可包括上述功能中的一些或全部，包括但不限于产生用于最下行LED的燃料值，后续排的LED接收从前面的下排的LED传递来的燃料值，和/或在连续的时间周期中启LED。在图4所示的实施例中，模拟火焰的中点被识别为模拟火焰的“热区”。“热区”可以被配置为比其他行的LED更白和更亮。在图4中，第4排是给定时间的模拟火焰的中点并且被认为是模拟火焰的“热区”，因此可能看起来比其他行更白和更亮。位于中点顶部和底部的LED行被配置为显示比中点更暗和更暖的颜色。通常，排的距离离中点越远，颜色越暖，亮度越暗，并且沿着排的中轴排成一行。例如，第0排和第8排中的LED看起来颜色最热，但是沿轴的亮度最暗。如下面将详细描述的，在一个实施例中，额外的功能“setHzone”被引入到火焰模拟期间的过程中，以便找到火焰上升的最终高度的中点，以及它们之间的距离。以及给定排和中点之间的距离，以便为每排设置适当的致动值。函数“setHzone”可以定义如下：

这里，b是给定LED排的燃料数(可以是分配给该排的，或者如本文所述从前一排传递来的)；c是给定LED排的高度，其数字范围为1到255；hZone是一个百分比值，是给定排与模拟火焰中点的距离。较大的“hZone”值对应于给定排更接近中点，而较小的“hZone”值对应于给定排远离中点。在这种情况下，“warmScale”用于缩小的“hZone”值，使较小(较短)的火焰颜色更橙(更暖)，而较大(较高)的火焰颜色较蓝(较冷)。在这种情况下，如果燃料值低(例如50)，则“warmScale”使火焰没有添加白色到任何排，从而使火焰颜色更橙(更暖)；如果燃料值高(例如250)，则“warmScale”什么都不做，从而使火焰变大(更高)并且颜色变蓝(更冷)。

所述额外功能指动态的表现从第0排到第11排每组，各个LED灯珠的色温值随火焰的高度变化而变化的情形，而不是单纯恒定的色温变化规律。例如，当火焰高度较低时，也即小火焰的时候，LED灯从底部往上传递的值较为恒定，各个函数值比较稳定(如：色温、点亮时长、闪烁频率、亮度等变化不大)，但随着火焰的高度变得高些或更高时，也就是中等火焰或更大火焰时，以致使火焰在底部、中部、顶部的各个LED的色温、点亮时长、闪烁频率以及亮度都有明显变化，以便更加真实的模拟火焰的变化情形。

其中函数“setHzone”是一个指针函数，用来对函数的值以及参数返回的条件加以限定的一个函数，“setHzone”本身为变量的名称。“warmScale”也为变量名称，其用于：当因每排的燃料值以及火焰的高度改变而改变的各个函数在满足指针函数调用条件的前提下，发生不断的变化。

图4所示装置是用火焰上发生的风力来模拟火焰的过程。在T0'时间，致动值A0'用在确定第0排中LED。致动值A0'包括第0排中每个LED中红色，绿色，蓝色和白色部分的亮度的值，并且“setRows”可以用通过以下代码计算：

变量“bri”只是第0排的初始燃料值。“setRows”函数的括号中的“0”表示排号，“setRows”函数的括号中的“200”表示第0排的风圈。在实施例中，针对第0排和第1排预先确定了风圈值，并且针对第2-10排计算了风圈值。在这种情况下，较小的值表示具有给定排的半径小的风圈，而较大的值表示具有给定排的较大半径的风圈。下面将参考图8A-8B来更详细地讨论不同的风圈半径如何影响不同排的LED的照明。在这种情况下，基本上在T0'时间，致动值A0'启动第0排的LED并且通常对应第0排LED的输出光的特性(例如强度，颜色，色温，大小，直径，暂停和闪烁)。

第1排向上设置并与行第0排相邻。在T1'时间(例如，在T0'时间之后25毫秒)，致动值B0'用于第1排中的LED。致动值B0'包括第1排中每个LED中红色，绿色，蓝色和白色部分的亮度值，并且“setRows”可以通过以下代码计算：

bri＝fuel[1]；

setHzone(bri,46)；

dim＝lim(bri-46)*1.2；

r＝dim；

g＝r*.5；

b＝dim*.08；

if(dim>0){w＝warmScale*15}；and

setRows(r,g,b,w,1,150).

致动值B0'启动第1排中的LED，并且通常对应于第1排LED的输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。在和T1时间同时，第0排中的LED由第二燃料值所确定的致动值A1'来启动。

第2排向上设置与第1排相邻。在T2'时间(例如，在T1时间之后25毫秒)，致动值C0用于第2排中的LED。致动值C0'包括表示第2排中每个LED中红色，绿色，蓝色和白色部分的亮度的值，并且“setRows”可以通过以下代码计算为：

bri＝fuel[2]；

setHzone(bri,67)；

dim＝lim(bri-67)*1.35；

r＝dim*1.5；

g＝r*.19；

b＝0；

if(dim>0){w＝warmScale*120}；and

setRows(r,g,b,w,2,hZone*250).

致动值C0启动第2排中的LED，并且对应于第2排中LED输出光的特性(例如强度，颜色，色温，大小，直径，暂停和闪烁)。在与T2'时间同时，第1排的LED由第二燃料值确定的致动值B1'来启动，并且第0排中的LED由第三燃料值所确定的致动值A2'来启动。

第3排向上设置并与第2排相邻。在T3'时间(例如，在T2'时间之后25毫秒)，致动值D0'用于第3排中的LED。致动值D0'包括表示第3排中每个LED里红色，绿色，蓝色和白色部分的亮度的值，并且“setRows”可以通过以下代码计算为：

bri＝fuel[3]；

setHzone(bri,88)；

dim＝lim(bri-88)*1.5；

r＝dim*1.5；

g＝r*.19；

b＝0；

if(dim>0){w＝warmScale*140}；and

setRows(r,g,b,w,3,hZone*250).

致动值D0'启动第3排中的LED，并且对应第3排中LED的输出光的特性(例如强度，颜色，色温，大小，直径，暂停和闪烁)。在与T3'时间同时，第2排中的LED由第二燃料值所确定的致动值C1'来启动；第1排中的LED由第三燃料值所确定的致动值A2'来启动；并且第0排中的LED由第四燃料值所确定的致动值A3'来启动。

第4排向上设置并与第3排相邻。在T4'时间(例如，在T3'时间之后25毫秒)，一个致动值用于第4排中的LED。致动值E0'包括表示第4排中每个LED里的红色，绿色，蓝色和白色每个部分的亮度的值，并且“setRows”可以通过以下代码计算：

bri＝fuel[4]；

setHzone(bri,109)；

dim＝lim(bri-109)*1.7；

r＝dim*1.5；

g＝r*.19；

b＝0；

if(dim>0){w＝warmScale*165}；and

setRows(r,g,b,w,4,hZone*250).

致动值E0'启动第4排中的LED，并且对应第4排中LED的输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

在与T4'时间基本上同时的时候，第3排中的LED由第二燃料值所确定的致动值D1'来启动；第2排中的LED由第三燃料值所确定的致动值C2'来启动；第1排中的LED由第四燃料值所确定的致动值B3'来启动；并且第0排中的LED由第五燃料值所确定的致动值A4'来启动。

第5排向上设置并与第4排相邻。在T5'时间(例如，在T4'时间之后25毫秒)，致动值F0'用于第5排中的LED。致动值F0'包括表示第5排中每个LED的红色，绿色，蓝色和白色每个部分的亮度的值，并且“setRows”可以通过以下代码计算为：

致动值F0'启动第5排中的LED，并且对应第5排LED输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

类似于如上所述，在和T5时间'的同时，第4排的LED由第二燃料值所确定的致动值E1'来启动；第3排的LED由第三燃料值所确定的致动值D2'来启动；第2排的LED由第四燃料值所确定的致动值C3'来启动；行第1排的LED由第五燃料值所确定的致动值B4'来启动；第0排的LED由第六燃料值所确定的致动值A5'来启动。

第6排向与并设置上第5排相邻。在T6'时间(例如，在T5'时间之后25毫秒)，致动值G0'用于第6排中的LED。致动值G0'包括第6排中每个LED红色，绿色，蓝色和白色每个部分的亮度的值，并且“setRows”可以通过以下代码计算为：

bri＝fuel[6]；

setHzone(bri,151)；

dim＝lim(bri-151)*2.4；

r＝dim；

g＝r*.19；

b＝0；

if(dim>0){w＝warmScale*200}；and

setRows(r,g,b,w,6,hZone*250).

致动值G0'启动第6排中的LED，并且对应第6排中LED输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

类似地如上所述，在和T6'时间的同时，第5排的LED由第二燃料值所确定的致动值F1'来启动；第4排的LED由第三燃料值所确定的致动值E2'来启动；第3排的LED由第四燃料值所确定的致动值D3'来启动；第2排的LED由第五燃料值所确定的致动值C4'来启动；第1排的LED由第六燃料值所确定的致动值B5'来启动；第0排的LED由基于第七燃料值确定的致动值A6'致动。

第7排向上并设置并与第6排相邻。在T7'时间(例如，在T6'时间之后25毫秒)，致动值H0'用于第7排中的LED。致动值H0'包括第7排中LED的红色，绿色，蓝色和白色每个部分的亮度值，并且“setRows”可以通过以下代码计算：

bri＝fuel[7]；

setHzone(bri,172)；

dim＝lim(bri-172)*3.04；

r＝dim；

g＝r*.19；

b＝0；

if(dim>0){w＝warmScale*190}；and

setRows(r,g,b,w,7,hZone*250).

致动值H0'启动第7排的LED，并且对应第7排LED输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

基本上与T7'时间同时，第6排的LED由第二燃料值所确定的致动值G1'来启动；第5排的LED由第三燃料值所确定的致动值F2'来启动；第4排的LED由第四燃料值所确定的致动值E3'来启动；第3排的LED由第五燃料值所确定的致动值D4'来启动；第2排的LED由第六燃料值所确定的致动值C5'来启动；第1排的LED由第七燃料值所确定的致动值B6'来启动；并且第0排的LED由第八燃料值所确定的致动值A7'来启动。

第8排向上设置并与第7排相邻。在T8'时间(例如，在时间T7'之后25毫秒)，致动值I0'用于行8'中的LED。致动值I0'包括第7排中LED的红色，绿色，蓝色和白色每个部分的亮度的值，并且“setRows”可以通过以下代码计算：

致动值I0'启动第8排LED，并且对应第8排LED输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

在和T8'时间同时，第7排LED由第二燃料值所确定的致动值H1'来启动；第6排LED由第三燃料值所确定的致动值G2'来启动；第5排的LED由第四燃料值所确定的致动值F3'来启动；第4排LED由第五燃料值所确定的致动值E4'来启动；第3排LED由第六燃料值所确定的致动值D5'来启动；第2排LED由第七燃料值所确定的致动值C6'来启动；第1排LED由第八燃料值所确定的致动值B7'来启动；并且第0排LED由第九燃料值所确定的致动值A8'来启动。

第9排向上设置并与第8排相邻。在T9'时间(例如，在时间T8'之后25毫秒)，致动值J0'用于第3排中的LED。致动值J0'包括第9排中LED的红色，绿色，蓝色和白色每个部分的亮度的值，并且“setRows”可以通过以下代码计算：

bri＝fuel[9]；

setHzone(bri,214)；

dim＝lim(bri-214)*6.19；

r＝dim；

g＝r*.19；

b＝0；

if(dim>0){w＝warmScale*180}；and

setRows(r,g,b,w,9,hZone*200).

致动值J0'启动第9排中的LED，并且对应第9排中LED输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

基本上同时，第8排LED由第二燃料值所确定的致动值I1'来启动；第7排LED由第三燃料值所确定的致动值H2'来启动；第6排LED由第四燃料值所确定的致动值G3'来启动；第5排LED由第五燃料值所确定的致动值F4'来启动；第4排LED由第六燃料值所确定的致动值E5'来启动；第3排LED由第七燃料值所确定的致动值D6'来启动；第2排LED由第八燃料值所确定的致动值C7'来启动；第1排LED由第九燃料值所确定的致动值B8'来启动；并且，第0排LED由第十燃料值所确定的致动值A9'来启动。

第10排向上设置并与第9排相邻。在T10'时间(例如，在T9'时间之后25毫秒)，致动值K0'用于第3排中的LED。致动值K0'包括第10排中的LED红色，绿色，蓝色和白色每个部分的亮度的值，并且“setRows”可以通过以下代码计算：

bri＝fuel[10]；

setHzone(bri,235)；

dim＝lim(bri-235)*12.19；

r＝dim；

g＝r*.19；

b＝0；

if(dim>0){w＝warmScale*130}；and

setRows(r,g,b,w,10,hZone*250).

致动值K0'启动第10排的LED，并且对应第10排中LED输出光的特性(诸如强度，颜色，色温，尺寸，直径，暂停和闪烁)。

基本上同时，第9排的LED由第二燃料值所确定的致动值J1'来启动；第8排LED由第三燃料值所确定的致动值I2'来启动；第7排LED由第四燃料值所确定的致动值H3'来启动；第6排LED由第五燃料值所确定的致动值G4'来启动；第5排LED由第六燃料值所确定的致动值F5'来启动；第4排LED由第七燃料值所确定的致动值E6'来启动；第3排LED由第八燃料值所确定的致动值D7'来启动；第2排LED由第九燃料值所确定的致动值C8'来启动；第1排LED由第十燃料值所确定的致动值B9'来启动；并且第0排LED由第十一燃料值确定的致动值A10'来启动。

应当理解，当照明装置100有供应的能量时，本文所述的过程可以迭代很长时间。还应理解，T0'，T1'，T2'等可以是连续的时间间隔。尽管在上述示例中使用25毫秒作为时间间隔，但是这样的连续时间间隔可以是长于1纳秒的任何时间长度。此外，时间间隔可以但不是必须相等.例如，T0'可以是25毫秒，T1'可以是30毫秒等。或者，T0'可以是25毫秒，并且T1'可以是10毫秒。

在本文提供的示例中展示了11排LED，本申请不仅仅只限于11排LED，并且这种照明设备可以单独地或组合地包括其他数量的LED排以实现类似的功能。

除了闪烁效果之外，模拟火焰还可以被配置为在风中被弯曲的火焰，以便更真实地模拟火焰。为了这样做，在一个特定排中离散风点的二维坐标(X，Y)被引入到前述模拟中，并且在下面进一步详细描述。

图5展示了二维平面中一个LED灯条的示例性实施例。类似于每个循环每排传递的燃料值，风点的X和Y值也在每个循环的每一排向上传递。另外，在每个新排，新的离散风点(例如，X和Y坐标)降分配给该排，其可以随机生成(例如，可选地由随机数生成器生成)。从前一排传递的X和Y值与新离散风点的X和Y值相加或相减(取决于X和Y的值)。例如，在一个实施例中，第1排的LED可以具有X＝0且Y＝0的风点。第2排的LED可以被分配具有坐标X＝1和Y＝2的风点。并且第3排的LED被分配具有坐标X＝2和Y＝-1的风点。来自行2的X和Y值被传递到第3排，因此从第3排得到的X和Y坐标是X＝3和Y＝1。然后将这些X和Y值传递到第4排，并将其添加到(或从中减去)分配给第4排的离散风点的X和Y值。因此，由于模拟风的影响，顶排的LED必然具有最大的移动，因为当垂直对齐的LED排向上进行时，X和Y坐标的值相加。

风点的位置与特定排LED的照明强度直接相关。强度可以作为亮度或颜色输出(例如，比暖光更多的白光)。如下所示，与特定排中的所有LED等距的风点，将导致排中每个LED的强度相等或基本相等。但是，随着风点移近某些LED或远离某些LED，最接近风点的LED将表现出比远离风点的LED更高的强度。

图6A-6B展示了4个LED在二维水平面或“排”中对齐的示例性控制图。二维坐标(X，Y)表示风点的相对位置，并且也表示了二维平面内的风效应。图6A展示了1排LED中的4个LED柱。风点具有二维坐标X＝0和Y＝0，并且与该排中的所有LED(311-314)等距，表明该排LED几乎没有风效应，或者没有弯曲的火焰。换句话说，LED 311,312,313和314中的每一个具有相等或基本相等的强度。此外，在这种情况下，不会有数字被传递到后续排以添加或减去新的风值。

图6B示出了另一排LED。如图6B所示，风点具有二维坐标(3,1)，其将风点设置为最靠近LED 322，其次是旁边的LED321，再到对面的LED323，并且最远离LED 324。在这种情况下，LED 322的强度最大，并且LED 324的强度是所示的4个LED中的最小的。类似地，其他排中的LED的强度以相同的方式选择性地启动，从而产生火焰在风中弯曲的效果。

应当理解，在图6B中仅展示出了在一个二维水平面上的LED排。在其他平面上的LED排可以具有它们自己的二维坐标，展示它们自己模拟风弯曲的效应，其可以与图6B中所示的风的弯曲效果相同或不同。

图7A-7C示出了风点如何沿着水平轴从第3排传递到第5排的示例，以及这种移动将如何影响沿行的每一排LED。如上所述，在实施例中，在每个连续时间间隔，燃料值从下面的排向上传递。在每个连续的时间间隔里，燃料值从下面的排向上传递。在模拟中风点(X，Y)用(windX，windY)表示，并且类似地向上移动。此外，在每个连续的时间间隔，所有windX和windY值通过随机数(或半随机数)的加或减来改变，以模拟风的效应。参照图7A至图7C，风点远离LED柱移动。在该模拟过程期间，LED 331比LED 341更亮，其LED 341本身比LED351更亮，这是由于在该过程向上移动LED柱时风点位置的移动。同样地，LED 332比LED 342更亮，其LED 342本身比LED 352更亮，这是因为在该过程向上移动LED柱时风点位置的移动。

更具体地，在一个实施例中，windX和windY值的迭代如下所述进行。在每个连续的时间间隔，通过以下代码计算风点的坐标值(windX，windY)来作为“windMove”函数：

这里，在第i排的计算期间迭代windX[i]和windY[i]值。在该实施例中，第0排中的windX[i]和windY[i]具有windX[0]＝0和windY[0]＝0的初始值。在第i排的迭代期间，随机或半随机数从第i排的风点值(windX[i-1]，windY[i-1])来生成第i排的风点值(windX[i]，windy[i])。换句话说，第i排(windX[i]，windY[i])的风点值的迭代基于第i-1排的先前风点值(windX[i-1]，windY[I-1])，并且这种风点值的依赖性从第i排一直传递到第0排，其初始风点值是(0,0)。

此外，通过以下代码将风点和给定排中的每个LED之间的距离计算为“dist”函数：

这里，“double x1”和“double y1”是本地LED的坐标值，而“double x2”和“doubley2”是局部LED所在的二维水平面中的风点的坐标值。

类似于之前提到的，在该实施例中，在给定排的每次计算中风点坐标是迭代的。例如，第0排将始终具有(0,0)风点。并且第3排(windX(3)，windY(3))的风点将从原始(windX(0)，windY(0))风点上重复三次。相同地，第5排(windX(5)，windy(5))的风点将从原始(windX(0)，windY(0))风点上重复五次。

鉴于上述风力的模拟，LED由通过以下代码计算为“setRows”功能来启动驱动值：

除了上述红/绿/蓝/白值的计算之外，风点移动，以及风点和LED之间的距离，“cooler”是一个变数，随着LED和风点之间的距离增加而使LED变暗。本地的“rad”变量是由先前的”hZone”值传入的。如上所述，小的“rad”值表示在特定排里小半径的风圈，并且大的“rad”值表示在特定排里大半径的风圈。这会在图8A-8B中进一步说明。

图8A展示了在没有风效应的情况下模拟火焰装置400的模拟效果。在这种情况下，所有排的风点保持在中心(0,0)位置，就像直脊柱一样。黑线是基于风点坐标确定的风圈。每排中的LED都与每个二维水平面上的风点的距离相等，因此在风效应下，所有LED都具相同的强度(例如，亮度)。然而，中间排的LED比顶部或底部排上面的LED更亮更白，因为中间排的LED更接近火焰的中点。图中的中间排的LED441更亮更白，其下方LED431、421、422、401逐层亮度递减。

图8B展示了火焰模拟装置400在典型阵风中的火焰弯曲的模拟。第0排中的风点保持在中心(0,0)点，而向上定位的其他风点从中心轴偏移。在图8B所示的实施例中，LED 441是最亮的，因为在该排中它最接近风点，并且也最接近火焰的中点。第6排和其下方的LED部分或完全位于该排的计算的风圈内，因此部分或完全被启动。第6排上方的LED离风点太远，以至于它们在排的计算风圈之外。在这种情况下，第6排上方的LED根本不被启动。因此，通过逐排移动风点位置，使LED更接近风点，使LED进一步远离风点变暗，以及关闭LED的风圈来模拟由阵风引起的弯曲的火焰。

请参照图9A～9E，为装有多排LED的光源模拟不同状态火焰的示意图，根据模拟火焰源的性质不同，火焰的温度、大小、色温等参数不同，以及在有风或无风模拟环境下火焰变化不同，这些实施例的火焰形态基本上包括三组火焰颜色，包括底部较低温的偏蓝色的火焰底部501，中部温度较高偏红色的火焰中心区502，还有上部偏粉红色或桔色的火焰上部503，根据各种形态火焰，用于表现出火焰这三个部分的LED所在排不同、组成数量不同。具体实施例中，如图9A～9C模拟是在有风环境下火焰形态，而图9A中的火焰较小，而图9B和9C两个火焰中，图9B的火焰的所述火焰中心区502较大，所用的LED排数为3，火焰明亮度和温度较图9C的要高，而图9C的火焰底部501体现的蓝色部分较多。图9D和9E模拟是无风环境下的火焰燃烧状态，显然图9E的火焰较图9D要大，所述火焰中心区502采用了三排LED，并且火焰顶部503和火焰中心区501有融合区，体现出不同火焰源燃烧的不同特性。

以上的图示说明了通过燃料值，到中点的距离和风效应来启动LED来模拟火焰。然而，在替代实施例中，通过启动LED来模拟火焰可仅基于燃料值，到中点的距离，或风效应，或这些因素的任何组合。

此外，燃料值，风点值，距离值或任何其他初始值都可以由随机数产生器，半随机数产生器或手动输入来产生。或者，这些值可以由伪随机数产生器，确定性随机比特生成器，硬件随机数发生器，加密算法，算法模式(正弦波或余弦波)数产生器产生。

另外，传感器或多个传感器(例如，风传感器)可以单独使用或组合使用以测量和确定初始值。例如，风传感器可以测量环境中的风，并基于测量值生成风点值。传感器可以被配置为在天气广播的不同时间和位置处提取天气数据(包括但不限于风数据)，并且基于天气数据生成风点值。

还应理解，照明单元(例如，LED)的“排”可指代多个照明单元的水平分组，但不一定限于此类水平分组。在实施例中，“排”可以包括单个照明单元或多个照明单元组合的不同水平或垂直位置。在一个实施例中，单个照明单元可以包括垂直和/或水平布置的多个照明部分，并且这些部分可以单独地或组合地被启动。在这种情况下，不同排可以单独地或组合地指单个照明单元的不同部分，而不是单独地或组合地指不同的照明单元。可以基于相对于其他照明单元(或单个照明单元的照明部分)的定位来启动照明单元(或单个照明单元的照明部分)。例如，如本文所述，值可以从一排“向上”传递到下一排。然而，在LED未定位在真正的“排”中的情况下，值可以从具有较低位置(例如，垂直位置)的LED传递到具有较高位置(例如，垂直位置)的LED。每个LED可以配置成确定其相对于一个或多个附近LED的距离，并且可以基于LED的相对定位将值从一个LED传递到另一个LED。当值增加高度时，可另外规定对应于风点的X和Y值。

在不脱离本申请公开精神和范围的情况下，所描绘的各种组件的许多不同布置有可能没有全部标准出来，或还有一些未标示出的组件。本文已经描述了本申请的公开实施例，其意图是说明性的而不是限制性的。对于本领域技术人员而言，替代实施例将变得显而易见，其不脱离其范围。本领域技术人员可以开发实现上述改进的替代方式而不脱离本公开的范围。

应当理解，某些特征和子组合是有用的，并且可以在不参考其他特征和子组合的情况下使用，并且子组合和预期在权利要求的范围内。除非另有说明，否则并非所有步骤中列出的步骤都需要按照所述的特定顺序进行。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，本申请的保护范围并不局限于此，任何基于本申请技术方案上的等效变换均属于本申请保护范围之内。

Claims

1.一种模拟火焰燃烧状态的方法，其特征在于，该方法控制设置有LED的至少三组光源模拟火焰燃烧状态，所述至少三组光源包括有最低分组光源、第二组光源和第三组光源，所述模拟火焰燃烧状态的方法包括如下步骤：

(1)根据初始燃料值获得模拟火焰的中点；

其中各所述致动值包括用于光输出的强度值，所述初始燃料值包括模拟火焰燃料类型的参数，

2.根据权利要求1所述的模拟火焰燃烧状态的方法，其特征在于，其中第二组光源的LED分别向上靠近第三组光源中最下面的LED，并且第三组光源的LED与第二组光源的LED相对。

3.根据权利要求1所述的模拟火焰燃烧状态的方法，其特征在于，各所述致动值A0'、B0'、C0'各自包括用于红色、绿色和蓝色光输出的相应强度值。

4.根据权利要求1所述的模拟火焰燃烧状态的方法，其特征在于，各所述致动值A0'、B0'、C0'各自包括用于红色、绿色、蓝色和白色光输出的相应强度值。

5.根据权利要求4所述的模拟火焰燃烧状态的方法，其特征在于，所述初始燃料值在对应于燃料类型的参数内，所述燃料类型选自：蜡、石蜡、牛脂、蜂蜡、鲸蜡、硬脂、汽油、柴油、煤油、凝胶。

6.根据权利要求5所述的模拟火焰燃烧状态的方法，其特征在于，所述燃料类型的参数包括发光颜色、色温、启闭时间、时长、强度参数。

7.根据权利要求1所述的模拟火焰燃烧状态的方法，其特征在于，其中所述模拟火焰燃烧状态的方法还控制设置有LED的第四组光源，使用模拟火焰的中点与第四组光源中LED之间的距离来确定的第四组光源中LED的致动值D0'，并根据所述致动值D0'启动所述第四组光源LED，

所述使用模拟火焰的中点与第四组光源中LED之间的距离来确定的第四组光源中LED的致动值D0'，具体是：

8.根据权利要求7所述的模拟火焰燃烧状态的方法，其特征在于，在最低分组光源、第二组光源、第三组光源和第四组光源中的LED，白光的强度值递增。

9.根据权利要求8所述的模拟火焰燃烧状态的方法，其特征在于，其中所述模拟火焰燃烧状态的方法还控制设置有LED的第五组光源，使用所述模拟火焰的中点与第五组光源LED之间的距离来确定第五组光源LED的致动值E0'，并根据所述致动值E0'启动所述第五组光源LED，其中第五组光源中的LED的白光的强度值小于第四组光源中的LED的白光的强度值，

所述使用模拟火焰的中点与第五组光源中LED之间的距离来确定的第五组光源中LED的致动值E0'，具体是：

10.一种模拟火焰燃烧状态的方法，其特征在于，该方法控制设置有LED的至少三组光源模拟火焰燃烧状态，所述至少三组光源包括有最低分组光源、第二组光源和第三组光源，所述模拟火焰燃烧状态的方法包括如下步骤：

(3)根据相应的第一、第二和第三致动值启动相应的第一、第二和第三组光源的LED，其中相应的致动值取决于中点和相应各组LED之间的距离，其中来自各组LED的光的强度由中点向外减弱，

11.根据权利要求10所述的模拟火焰燃烧状态的方法，其特征在于，各所述致动值分别包括用于红色、绿色和蓝色光输出的相应强度值。

12.根据权利要求10所述的模拟火焰燃烧状态的方法，其特征在于，各所述致动值包括用于红色，绿色、蓝色和白色光输出的相应强度值。

13.根据权利要求10所述的模拟火焰燃烧状态的方法，其特征在于，所述相应的致动值还取决于风点。

14.一种模拟火焰燃烧状态的装置，其特征在于，其包括控制中心、与控制中心相连接的设置有LED的至少三组光源，所述控制中心用于控制所述至少三组光源模拟火焰燃烧状态，所述控制中心分别通过控制及信号传输线连接所述至少三组光源，并根据预设燃料值确定各组光源的致动值，在设定时间内分别控制启动各组光源，所述控制中心根据初始燃料值获得模拟火焰的中点，及使用模拟火焰的中点与各分组中LED之间的距离来确定的各分组光源中LED的致动值，所述确定致动值过程是：根据模拟燃料类型以及模拟火焰产生的效果而设置的，以输入的燃料值为其中的计算变量的计算公式来计算。

15.根据权利要求14所述的模拟火焰燃烧状态的装置，其特征在于，所述模拟火焰燃烧状态的装置还包括护罩，以及电源接口，所述护罩包括发射区域，所述至少三组光源的LED被封装在护罩中，用于通过发射区域发光，电源接口将电力传输到LED，控制中心与每个LED连接。

16.根据权利要求15所述的模拟火焰燃烧状态的装置，其特征在于，所述发射区域或所述护罩是不透明的，或漫反射的，或半透明的，或透明的。

17.根据权利要求14所述的模拟火焰燃烧状态的装置，其特征在于，所述控制中心为控制芯片，用于启动所述LED以执行以下中的至少一个：脉冲、改变强度、改变颜色、改变色温和关闭。