CN110100502A - 照明设备和控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种照明设备,包括可控发光像素阵列,每个像素具有可调节的光输出颜色。控制器被配置为接收光输出颜色的有限集合并且在本地处理这些光输出颜色以形成要跨该阵列的像素显示的颜色渐变图案。
Description
技术领域
本发明涉及照明设备和控制方法,其用于提供照明效果,以及特别地用于跨LED像素的阵列提供照明效果。
背景技术
家装照明市场内增长的兴趣领域在于像素化的LED灯带,其通常包括长的柔性灯绳或灯带,具有沿着其长度延伸的所嵌入的相对密集的LED像素阵列。LED通常是可控的以跨不同颜色的宽光谱输出光。例如,这样的像素化灯带可以被用户直接安装到家具上,安装在墙壁或其它表面中的凹槽内,或者隐藏在家具内。它们可以被用来在房间内提供气氛照射效果,或者可替换地可以安装在多种不同照明器结构内以因此在房间内提供功能光的源。
这样的LED照明灯带的个体可寻址性和颜色变化功能性开启了各种各样的不同控制选项的可能性,以提供多种不同的令人感兴趣且具有吸引力的照射效果。
一种类型的特别感兴趣的效果是颜色渐变,其中照明灯带被控制以在两个定义点之间改变LED的颜色输出,从而逐渐地从第一点处的第一颜色过渡为第二点处的第二颜色。因此创建了跨灯带延伸的颜色渐变效果。
跨LED灯带创建预先存储的渐变图案相对简单,并且仅需要将预先定义的颜色映射集合在本地存储在灯带内以用于控制像素生成图案。然而,越来越令人感兴趣的是创建定制颜色渐变图案的能力。
促进这一点的一种选项是在远程计算机或移动设备上比如依据用户输入命令内创建定制控制体系,并且经由适当网络链路依据这些控制体系远程操作照明设备。然而,这样的方法要求相对高带宽的网络连接,以便持续地向设备传输新的、经更新的控制命令。在无法获得或者无法可靠地获得这样的带宽的情况下,这样的控制选项是不可能的。
因此所期望的是一种能够基于最少数量的输入控制数据跨LED像素的可控阵列创建可定制的颜色渐变效果的照明设备或系统。
在WO 2016/096615中已经建议了,跨LED灯带的预定义伸展的颜色渐变效果可能由渐变图案的起始和结束颜色的用户规定所定制。
然而,利用这样的方法的定制可能性仍然是十分有限的。将期望提供一种能够提供更高水平的定制能力的照明设备或设备。
发明内容
本发明由权利要求所限定。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于提供颜色渐变光效果的照明设备,包括:
发光像素阵列,每个像素具有可控制的光输出颜色和在该阵列内相关联的位置;以及
控制器,其被配置为:
接收两种或更多种光输出颜色;
根据该光输出颜色形成包括两个端点和至少一个中间点的色点图案;
通过插入另外的光输出颜色以填充色点之间的渐变图案的分区而基于该色点图案生成颜色渐变图案;以及
将该颜色渐变图案的至少一部分的输出颜色映射到该阵列内的像素,并且依据所映射的输出颜色控制所述像素,以由此跨该阵列生成颜色渐变光效果;
其中该控制器进一步被配置为接收包括一种或多种约束的图案配置信息,并且其中该色点图案和/或颜色渐变图案基于所述约束而生成。
本发明的实施例因此提供了一种能够基于至少两种所接收到的光输出颜色的集合生成定制颜色渐变图案的照明设备,所述光输出颜色可以经由(无线)网络接口从另外的设备(例如,智能电话、桥接器、远程服务器等)接收,并且控制发光像素的阵列以显示由此生成的图案。该控制器被配置为设计由该两种或更多所接收的输出颜色组成的色点的空间图案,并且基于点的该图案形成渐变图案。特别地,该控制器可以为所接收的颜色中的每一种分配图案空间内的一个或多个位置点,并且基于这些所分配的位置值形成色点图案。因此形成的色点图案提供了随后可以基于其创建完整渐变图案的骨架或框架。特别地,该控制器插入另外的光输出颜色的有序集合以便充满所分配色点中每一个之间的空间,该另外的颜色共同定义相邻色点中的每一配对之间的渐次排列(gradated)的过渡。
通过提供具有两个端点和至少一个中间点的图案,实施例能够生成具有各种不同特定空间配置的渐变图案。可定制能力大幅提高。通过改变中间点相对于两个端点的位置,该图案的视觉特性可以被显著改变。
在系统仅接收两种光输出颜色的特定情形中,该控制器被配置为执行另外的一个或多个处理步骤以便根据所接收的颜色形成至少三个色点(包括两个端点和至少一个中间点)的图案。在示例中,这可以包括复制或重复多于一个点中的某些所接收的光输出颜色,或者可以包括基于所接收到的光输出颜色的集合插入或确定另外的一个或多个色点。这些选项将在后续段落中更详细地描述。
术语“颜色渐变”是本领域的术语并且将依据其普遍理解的含义来解释。特别地,颜色渐变(或颜色进展或颜色坡度)一般是指颜色范围,其跨空间内的连续定位的相对应范围延伸并且具有从至少第一颜色到至少第二颜色的颜色的进展或过度。
该控制器进一步被配置为接收图案配置信息,图案配置信息可以经由(无线)网络接口从另外的设备(例如,智能电话、桥接器、远程服务器等)被接收,包括一个或多个约束,并且其中该色点图案和/或颜色渐变图案基于所述约束被生成。在(后续段落中更详细地描述的)特定非限制示例中,所述约束可以包括所接收的光输出颜色中的一种或多种的图案位置、该颜色渐变图案的一个或多个中间点的位置和/或平滑度参数,该平滑度参数定义至少一部分另外的光输出颜色所提供的颜色过渡的平滑度。有利地,提供了一种能够在最少数量的输入控制数据的基础上跨LED像素的可控阵列创建颜色渐变效果的照明设备。
针对本发明的实施例的至少一个子集,设想到该系统所控制的发光像素阵列是沿着长形(elongate)照明灯带的长度分布的像素。在这些情况下,该色点图案可以是仅在单一维度延伸的线性图案(在被映射至发光像素阵列时,维度与长形照明灯带的长度平行对齐)。
然而,本发明的概念不局限于这些实施例。设想到发光像素阵列可以包括一系列不同形式的照明设备中的任何照明设备,并且可以扩展以定义一更二维的部署形式。在这种情况下,该色点图案可以是二维图案。对于这些示例,“中间点”可以被理解为落在沿所述两个端点之间延伸的直线的任何位置的点。
应注意,虽然在系统包括长形照明灯带的情况下,设想到色点图案可以是一维图案,但是发光像素阵列实际上可以是二维的,既在纵向上沿着至少一个灯带的长度延伸又在横向上则沿着宽度延伸。为了简化颜色渐变图案的生成,相同的颜色可以被映射至占据相同横向列(/行)的所有像素。
依据一个或多个实施例,该系统可以包括多个长形照明灯带,该发光像素阵列跨该多个照明灯带分布。在这种情况下,该多个照明灯带与该控制器可操作地耦合,并且该控制器可操作以提供照明灯带总体的发光像素的协同控制以由此提供照明效果。比如,该颜色渐变图案可以被控制为跨该多个照明灯带散布。该多个照明灯带在物理上可以以特定空间配置进行部署,比如以定义一形状或图案。该空间配置可以被传达至该控制器并且在形成该颜色渐变图案时被利用,从而形成在空间和审美上与灯带的物理部署形式相适应的图案。
该发光像素可以各自包括被配置为使得每个像素能够发射一系列不同光输出颜色中的任何光输出颜色的光的一个或多个光源或发光元件。在优选示例中,每个发光像素可以具有个体可控的光输出强度。
依据一个或多个实施例的特定集合,发光像素可以包括LED像素。这样的LED像素可以各自包括被配置为使得每个LED像素能够发射不同光输出颜色的范围或光谱的中的任何光的一个或多个LED光源。在优选示例中,每个LED像素可操作以跨完整的可见光谱发光。在示例中,该LED像素可以包括RGB(红、绿、蓝)LED,其特征在于包括封装在单个单元中并且共享共用阳极的红、绿和蓝LED元件。优选地,除了可控的光输出颜色之外,每个LED像素具有可控的光输出强度(或输出功率)。
虽然LED像素表示适当的发光像素的一个示例,但是在另外的示例中,像素可以是不同的变体。像素可以包括不同变体的光源,比如不同类型的固态光源,或者任意其它类型的光源。例如,发光像素可以是不同类型的场致发光像素。
如上文提到的,该控制器被配置为接收包括一个或多个约束的图案配置信息,并且至少部分基于所述约束形成色点的图案和/或颜色渐变图案。
依据一个或多个实施例,该图案配置信息可以包括针对所接收的光输出颜色中的一个或多个定义图案位置的颜色定位信息。在这种情况下,该约束包括所述所接收的光输出颜色中的一个或多个的所述图案位置,并且该控制器被配置为至少部分基于这些定义位置形成色点的图案。
可选地,所述颜色定位信息特别地接收自:
与该控制器可通信耦合的用户接口;和/或
与该控制器可通信耦合的一个或多个传感器。
该颜色定位信息可以指定所接收的光输出颜色中的一个或多个的相对或绝对定位。该颜色定位信息可以指定与所接收的光输出颜色中的一个或多个相关联的多个位置点。基于该定位信息,相应地形成色点的图案,其中色点中的至少一部分的定位由所接收的颜色定位信息指导或通知。
该定位信息可以是相对的,比如指定(如各个色点中所体现的)光输出颜色沿发光像素阵列的一个维度的相对间隔。
在没有接收到任何颜色定位信息的情况下,该控制器可以被配置为在色点图案内在本地确定光输出颜色的定位(作为各个色点)。这可以基于预先编程的默认定位部署的集合,或者可以在形成色点图案的每个新实例中唯一生成或确定。
在至少一些示例中,在没有接收到颜色定位信息的情况下,该控制器可以被配置为根据两种或更多种光输出颜色形成均匀间隔的色点图案。
颜色定位信息可以由用户利用适当的用户接口设备来指定。可替换地,该信息可以接收自一个或多个传感器。该传感器比如可以是压力传感器,其被配置为识别包括像素阵列的长形照明灯带中的弯曲或折叠以由此确定任何渐变图案的自然“端点”。也可以使用其它传感器(例如,光传感器)以类似地确定发光像素阵列的物理部署或结构配置的方面,以由此识别用于定位图案的色点中的一个或多个的适当锚点(anchor point)。
该控制器可以被配置为部分基于所接收的颜色定位信息以及部分基于本地确定的定位信息来形成该色点图案。
除此之外或可替换地,依据一个或多个示例,该图案配置信息所包括的约束可以包括渐变图案的一个或多个中点的位置,中点表示从第一色点到第二色点的颜色过渡中的中点。例如,所接收的约束可能指示中点应当位于第一指定色点和第二指定色点之间路程的25%处。然后,该控制器可以被配置为在所述指定色点之间插入另外的光输出颜色,使得在这两种颜色之间路程25%的点处,该渐变图案的颜色从主要为第一颜色变为主要为第二颜色。显然,25%仅表示中点位置的一个示例,并且在另外的示例中,约束可以指定这样的中点的任何相对或绝对位置。
除此之外或可替换地,依据另外的示例,该一种或多种约束可以包括平滑度参数,平滑度参数定义了另外的光输出颜色的至少一部分所提供的颜色过渡的平滑度。
颜色过渡的平滑度可以由形成颜色过渡的另外的光输出颜色的数量所确定。特别地,填充过渡的大量另外颜色将提供更加平滑的颜色过渡;较小数量的另外颜色将提供更加不连贯(disjointed)或离散的颜色过渡。包括大量过渡颜色的高密度渐变图案提供了高分辨率(或平滑的)渐变图案,低密度图案提供了较低分辨率(或较不平滑的)渐变图案。
依据实施例的一个或多个子集,形成色点图案可以包括依据一种或多种颜色属性对所接收的光输出颜色排序(sort)并且基于所述排序向输出颜色中的每一种分配图案位置点。
在特定示例中,光输出颜色可以依据以下中的至少一种来排序:色调;饱和度和感知亮度;并且图案位置点随后基于所述排序而被分配给光输出颜色中的每一种。光输出颜色可以基于它们的色调、饱和度或感知亮度而被排列为适当次序。用于使得能够进行定序(order)对色调的适当数字编纂对于本领域技术人员而言将是已知的,并且比如包括基于RGB颜色模型的HSB/HSL编码。在示例中,感知亮度可以在如色度学(colorimetry)和色彩理论领域内所理解的以及如比如由CIE颜色空间内的值或表示形式所定义的明亮度的方面加以量化。除此之外或可替换地,在另外的示例中,假设每种颜色将利用统一的绝对输出功率被照亮,则感知亮度可以由颜色的相对发光强度(波长加权的功率)来量化。
依据实施例的一个或多个集合,该控制器可以被配置为形成包括色点的循环序列的色点图案。该控制器比如可以被配置为基于所接收到的光输出颜色确定色点的初始有序排列或序列,并且随后通过多次重复该初始序列而形成色点的扩展循环图案。
依据实施例的一个或多个集合,该色点图案可以被形成以包括颜色对称的色点图案,其中在任何方向与所定义的一个或多个中心色点等距的点是相同的颜色。比如,在该色点图案被形成为仅沿一个维度延伸的线性图案的情况下,该颜色对称图案可以包括具有相同颜色的、具有在任一侧等距的点的一个或多个中心色点。
依据实施例的一个或多个集合,该控制器可以被配置为控制该发光像素阵列通过在规律的时间间隔处循环选择颜色渐变图案的不同线性部分并将颜色渐变图案的不同线性部分映射至该阵列而提供动态的颜色渐变光效果。
例如,该控制器可以首先基于该色点图案的完整色点集合生成完整的颜色渐变图案。该控制器随后可以重复地选择该图案中不同的有限分段或分区以跨该发光像素阵列进行映射和显示。这生成了对于观看的(on-looking)观察者来说更具吸引力且更有趣的动态或移动的颜色渐变光效果。
在特定示例中,该控制器可以被配置为顺序地选择该颜色渐变图案中连续的部分并且将其顺序地映射至像素阵列,以由此生成移动的颜色渐变光效果,并且可选地,其中该控制器被配置为:在到达该颜色渐变图案的端点时,逆转连续部分被顺序地选择的方向。
在这些示例中,该控制器有效地跨完整的颜色渐变图案执行扫描(sweep),循环地将颜色渐变图案的移动分段的光输出颜色映射至发光像素阵列。该移动映射动作生成了移动的渐变图案的效果,其中所显示的图案看上去沿着阵列的长度线性地推进。跨渐变图案的扫描可以在到达图案端点时逆转,由此在发光像素阵列上所显示的图案中产生“反弹”效果。
除此之外或可替换地,也可以考虑其它动态映射动作。依据示例的至少一个集合,该控制器可以被配置为在映射之前对该颜色渐变图案中的每个所选择部分进行预处理,该预处理包括将该图案部分关于端点镜像以由此生成用于映射至阵列的中心对称的颜色渐变图案部分。这可以与上文描述的扫描动作相结合,以创建该渐变图案从该阵列内的中心点向外移动的明显效果。
依据这些示例中的任一个,该控制器可以被配置为接收动态控制信息,其中该不同线性部分的选择和后续映射至少部分基于所述动态控制信息。该动态控制信息可以包括提供例如所要执行的特定动态控制模式的指示的用户输入命令。该控制器可以包含多个预先存储的动态映射程序,并且其中该动态控制信息可以被用来通知在控制该发光像素阵列时要执行程序中的哪一个。
上文已经描述了动态映射选项,其包括生成单个颜色渐变图案并且随后循环地选择该单个图案中的不同部分以映射至像素阵列。通过修改或改变选择该颜色渐变图案的连续部分的模式或图案,可实现不同的动态颜色渐变光效果。
依据实施例的至少第二集合,可以通过一不同控制手段来达成动态的颜色渐变光效果。特别地,该控制器可以被配置为通过循环地进行以下操作来控制发光像素的阵列以提供动态颜色渐变光效果:
接收经更新的颜色定位信息和/或光输出颜色;
相应地改变色点的图案;
基于经改变的色点图案重新生成颜色渐变图案;以及
将重新生成的颜色渐变图案的输出颜色映射至发光像素阵列。
因此,在这些示例中,不是生成单个颜色渐变图案并且随后顺序地将其不同的有限部分映射至阵列,而是该控制器被配置为在规律的时间间隔处循环地生成新的颜色渐变图案,这些新图案各自基于在该控制器处循环接收的经更新的颜色信息集合。在每个间隔处,形成新的色点图案,并且中介颜色被插入以完成完整的渐变图案。
在示例的一不同集合中,该控制器可以被配置为接收光输出颜色的初始集合和/或颜色定位信息,连同与要在未来时间间隔的集合中的每一个间隔处针对该色点图案中的每个色点执行的一种或多种颜色过渡的集合相关的控制指令。在每个新的时间间隔处,该控制器咨询所接收的控制指令以确定应当如何改变该色点图案。色点中的每一个的颜色依据该指令而变化,并且基于经更新的色点图案,新的颜色渐变图案被插入并映射至该发光像素阵列。
将在后续的部分中更加详细地描述这些和其它控制选项。
依据本发明的另外方面的示例提供了一种控制照明设备的发光像素的阵列以生成颜色渐变光效果的方法,该阵列中的每个像素具有可控的光输出颜色和在该阵列内相关联的位置,并且该方法包括,在该照明设备处:
接收两种或更多种光输出颜色;
根据所接收的光输出颜色形成色点的图案;
通过插入另外的光输出颜色以填充色点之间的渐变图案的分区而基于该色点图案生成颜色渐变图案;以及
将该颜色渐变图案的至少一部分的输出颜色映射到该阵列内的像素,并且依据所映射的输出颜色控制所述像素,以由此跨该阵列生成颜色渐变光效果,其中
该方法进一步包括接收包括一种或多种约束的图案配置信息,并且其中该色点图案和/或颜色渐变图案基于所述约束而生成。
附图说明
现在将参考附图详细描述本发明的示例,其中:
图1示出了依据本发明的一个或多个实施例的第一示例照明设备;
图2示意性地图示了依据一个或多个实施例由控制器在生成示例颜色渐变图案时所执行的示例控制步骤;
图3示意性地图示了依据一个或多个实施例由控制器在生成另外的示例颜色渐变图案时所执行的示例控制步骤;
图4示意性地图示了由控制器在生成具有偏离中心的中途点的另外的示例颜色渐变图案时所执行的示例控制步骤;
图5示意性地图示了依据一个或多个实施例由控制器在生成环形的颜色渐变图案时所执行的示例控制步骤;
图6示意性地图示了依据一个或多个实施例由控制器在生成颜色对称的颜色渐变图案时所执行的示例控制步骤;
图7示意性地图示了由控制器生成具有不同的颜色过渡平滑度的颜色渐变图案;
图8示意性地图示了依据一个或多个实施例由控制器在生成另外的颜色对称的颜色渐变图案时所执行的示例控制步骤;
图9示意性地图示了依据一个或多个实施例由控制器在生成另外的颜色对称的颜色渐变图案时所执行的示例控制步骤;
图10示意性地图示了由控制器在跨多个照明设备的像素显示所生成的颜色渐变图案时所执行的示例控制步骤;
图11示意性地图示了依据一个或多个实施例由控制器在生成动态的颜色渐变图案时所执行的示例控制步骤;
图12示意性地图示了依据一个或多个实施例由控制器在生成另外的动态的颜色渐变图案时所执行的示例控制步骤;
图13示意性地图示了依据一个或多个实施例由控制器在生成另外的动态的颜色渐变图案时所执行的示例控制步骤;以及
图14示意性地图示了由控制器在生成图13的动态的颜色渐变图案时所执行的另外的示例控制步骤。
具体实施方式
本发明提供了一种包括可控发光像素的阵列的照明设备,每个像素具有可调节的光输出颜色。控制器被配置为接收光输出颜色的有限集合并且在本地处理这些光输出颜色以形成要跨该阵列的像素显示的颜色渐变图案。特别地,光输出颜色中的每一种被分配色点图案中的一个或多个位置,并且另外的光输出颜色随后被插入以充满之间的图案空间。该另外的光输出颜色由该控制器选择以一并描绘跨该图案的范围的颜色渐变。该图案随后被映射至发光像素的阵列,并且该阵列依据该映射被控制。
依据特定示例,该发光像素可以是LED像素。下文描述其中特别利用LED像素的示例。然而,这仅是通过简单图示的方式,并且所要理解的是,在每种情况下,所描述的概念可以应用于包括不同类型的发光像素的阵列。这些可以包括比如其它类型的固态光源像素或者其它类型的场致发光像素。
图1示意性地图示了依据本发明一个或多个实施例的简单的示例照明设备10的基本设备架构。该系统包括长形LED照明灯带14,该灯带包括沿其纵向长度分布的LED像素16的阵列。控制器20被提供为可操作地耦合至该LED照明灯带,并且可操作以控制该LED像素阵列中的每一个的照射输出。优选地,每个LED像素是独立可控的。
LED像素16各自包括一个或多个LED光源,其被配置为使得每个LED像素能够发射不同光输出颜色的范围或光谱中的任何光。在优选示例中,每个LED像素可操作以跨完整的可见光谱来发光。在示例中,该LED像素可以包括RGB(红、绿、蓝)LED,其特征在于包括封装在单个单元中并且共享共用阳极的红、绿和蓝LED元件。优选地,除了可控的光输出颜色之外,每个LED像素具有可控的光输出强度(或输出功率)。
在图1的示例中,虽然LED像素16的阵列仅包括单个行,但是在另外的示例中,可替换地可以提供二维阵列。
长形照明灯带14可以由柔性材料组成以使得照明灯带能够弯曲或成形而并不会损坏安装在其上的LED像素16。这例如使得LED照明灯带能够围绕家具或其它物体成形,并且还使得能够形成定制照明形状和配置(例如,圆形或环形的光源)。
LED像素16可以被嵌入在照明灯带14的主体内(经由适当的光透射材料与表面光学地耦合)或者可以被提供为安装到灯带的表面。
在最为优选的情形中,LED照明灯带14可以包括每行每米至少100个LED像素16。
在图1的示例中,虽然系统10仅包括单个照明灯带14,但是在可替换示例中,可以提供可操作地耦合至控制器20的多个照明灯带。该控制器可以被配置为一并控制该多个照明灯带从而共同展现颜色渐变效果。在这种情况下,LED像素16的阵列可以被理解为跨连接至控制器20的照明灯带14的完整集合而联合分布。
如上文所讨论的,在最简单的示例中,控制器20被配置为接收两种或更多种光输出颜色的集合并且处理该颜色以形成颜色渐变图案并映射至LED照明灯带,该颜色渐变图案至少包括该图案在其间过渡的三种基本颜色。
现在将参考图2详细描述简单的第一示例控制模式。
依据该第一示例控制模式,控制器20被配置为接收要基于其形成渐变图案的至少两种光输出颜色的指示。在当前示例中,三种光输出颜色22的集合被控制器所接收(分别标记为C1、C2和C3)。
在示例中,接收光输出颜色22可以包括接收包含两种或更多种光输出颜色的集合的指示的数据消息。该数据消息可以经由(无线)网络接口被接收,例如经由ZigBee、蓝牙或Wi-Fi。该数据消息可以包括图案配置信息的指示,上述图案配置信息包括一种或多种约束。
光输出颜色22可以由用户输入。在这种情况下,该控制器可以与适当的用户接口设备可通信地耦合,或者可以经由适当的数据网络链路与用户可以利用其来指定输入颜色22的集合的计算机或移动计算机设备相连接。
依据另外的示例,照明灯带14可以包括一个或多个传感器,并且其中系统10包括另外的处理单元用于基于传感器中的一个或多个的输出确定两种或更多种光输出颜色22的集合。该另外的处理单元可以与控制器20可通信地耦合,并且被配置为向该控制器输出所确定或选择的颜色集合。在特定示例中,该另外的处理元件可以被控制器自身所包括,和/或可以是其功能完全由控制器20自身所执行的名义另外的处理单元。
仅以说明性示例的方式,该一个或多个传感器可以是温度传感器,并且其中该另外的处理单元被配置为基于所感测到的照明灯带周围的环境温度选择两种或更多种光输出颜色22。例如,在温暖的温度中可能选择更红的颜色,并且在寒冷的温度中可能选择更蓝的颜色(即,或者反之亦然,以便提供与环境温度对照的颜色输出)。
在接收到两种或更多种光输出颜色22之后,控制器20随后被配置为将该颜色形成为至少三个色点的图案24,该色点包括至少两个端点26、28以及一个中间点32。该控制器可以针对所接收到的光输出颜色中的每一种在该图案中定义单个色点,或者可以针对所接收到的光输出颜色中的至少一种定义多个色点。特别地,在控制器仅接收到两种颜色22的情况下,可能有必要向至少一种所接收到的颜色22分配图案24中的至少两个色点。
在形成色点图案24时,该控制器适于将所接收到的光输出颜色22中的每一种与所要形成的图案24的空间内的一个或多个固定位置相关联。一旦颜色已经被分配给图案空间内的位置,色点随后就可以在图案内的那些位置中的每一个位置处被形成或者被关联或者定位,以由此形成色点26、28、32的完整图案24。
在确定与所接收到的光输出颜色22中的每一种相关联的位置时,控制器20可以被配置为接收颜色定位信息,基于该颜色定位信息确定位置。该颜色定位信息可以包括要与所接收颜色中的一种或多种相关联的一个或多个色点位置的集合。该定位信息可以包括所接收的光输出颜色22中的每一种的定位或者仅包括它们的子集的定位。
在示例中,颜色定位信息可以由用户输入。这里,该控制器可以与用户可以利用其输入颜色集合的位置的适当用户接口单元可操作地耦合。可替换地,该控制器可以经由适当数据网络链路与用于输出用户所选择的颜色定位信息的计算机或移动计算设备相连接。在示例中,用户可以针对两种或更多种光输出颜色22输入相对定位信息,例如指定颜色之间的相对距离,或者利用百分比来指定一种或多种光输出颜色22应当沿图案24以多远来定位。
在另外的示例中,用户可以在示例中指定沿LED照明灯带14的范围的一个或多个物理位置以定位光输出颜色22中的一种或多种。在这种情况下,可以提供另外的处理单元,其与控制器20可操作地耦合并且适于从该输入物理位置确定图案24的空间内用于定位光输出颜色22中的每一种的相对应的点。如之前所解释的,该另外的处理单元在示例中可以与控制器20分离或者可以被控制器20所包括。
依据示例的一个或多个集合,照明灯带14可以包括一个或多个传感器,并且其中该系统包括用于基于传感器中的一个或多个的输出确定图案24空间内用于关联所接收的光输出颜色22中的每一种的位置的另外的处理单元。该另外的处理单元可以与控制器可通信地耦合,并且被配置为向该控制器输出所确定或选择的定位信息。在特定示例中,该另外的处理元件可以被控制器自身所包括。
仅以说明性示例的方式,该一个或多个传感器可以是压力或张力传感器,其适于感测照明灯带14的弯曲或挠曲的点。这些点可能提供可能关于其形成最终渐变图案48的自然断开或划分点。它们因此可以形成供图案24的色点26、28、32映射于其上的适当位置。
该另外的处理单元因此可以确定并输出用于关联光输出颜色22中的每一种的位置,使得当从色点图案24所形成的最终渐变图案48被映射到照明灯带上时,这些所确定的位置可以基本上映射到这些物理地感测的弯曲或张紧的位置。在确定这些位置时,例如可以假设由控制器所形成的色点的整个图案24将简单地跨(多个)LED照明阵列14的整个可控范围被映射,使得确定与物理地感测的张紧或压力的点相符的位置就简单地成为了将传感器的物理定位信息缩放到色点图案24的空间上的问题。
依据一个或多个实施例的另外集合,三个或更多色点26、28、32中的每一个在色点图案24的空间内的定位可以完全在本地确定,而控制器并不从外部源接收颜色定位信息。在没有任何所接收的颜色定位信息的情况下,控制器20例如可适于依据一种或多种预定的定位算法或图案在色点的图案24内对所接收的光输出颜色22进行定序或排列。比如,在没有接收到任何颜色定位信息的情况下,控制器20可以被配置为基于色调、饱和度或(感知)亮度对光输出颜色定序或排序,并且随后简单地将所接收的光输出颜色22中的每一种与跨图案空间24等同间隔的位置点相关联。
该简单示例在图2中被图示,其中假设控制器20没有接收到颜色定位信息。该控制器首先依据色调对所接收的光输出颜色22进行排序,并且随后排列它们以形成色点的图案24。在这种情况下,色点图案因此形成为包括与光输出颜色C1相关联并且定位于沿图案24的路途的位置0%处的第一(末端)色点26,与光输出颜色C2相关联并且位于沿图案24的路途的位置50%处的第二(中间)色点32,以及与光输出颜色C3相关联并且位于沿图案24的路途的位置100%处的第三(末端)色点28。
按照色调对颜色排序可以依据任何标准化已知色调模型来执行,作为示例,比如CIE模型(例如,CIELAB或CIELUV)或者HSB/HSL模型。比如可以通过识别CIE xy或CIE u’v’颜色空间中的最短路径来达成按照色调进行排序。在可替换示例中,这可以通过使用CIELch颜色空间找出沿h(色调角)的最短路径来达成。这可以丰富所形成的颜色图案,这是因为通过这种方法在所接收的颜色之间引入了新的颜色。一旦确定了定序,则可以确定色点的更为具体的定位。
由此形成的图案24提供了随后由控制器围绕其形成完整颜色渐变图案的骨架或框架。特别地,色点26、28、32中的每一个充当颜色渐变图案的其余部分将在其间过渡的固定颜色锚点。
在为所接收的光输出颜色22中的每一种分配定位以形成色点图案24之后,该控制器随后被配置为插入另外的光输出颜色40、42的一个或多个集合以充满在锚色点26、28、32中的每一个之间延伸的图案空间的其余部分。该另外的光输出颜色由控制器所选择从而形成在固定色点26、32、38的每个相邻配对之间延伸的颜色渐变。共同定义了跨图案长度的范围延伸的颜色渐变图案48的这些固定色点26、32、38以及插入色点40、42共同形成完整的渐次排列的色点图案36。
图2中示意性图示了因此由另外插入的光输出颜色所形成的颜色渐变图案48。斜线52表示该颜色渐变图案的“中点”,另外插入的光输出颜色40、42在那里处于分别从颜色C1至C2以及从颜色C2至C3的过渡之间的中途。这些中点有效地表示每个中间分段的另外插入的光输出颜色40、42在那里从主要为颜色C1(或C2)过渡为主要为颜色C2(或C3)的点。箭头38示意性地图示了从颜色C1到颜色C2并且随后从颜色C2到颜色C3的图案的颜色过渡。
插入另外的光输出颜色40、42以填充(图案36所图示的)色点图案的其余部分可以依据本领域已知的任何标准插入过程来执行。特别地,用于在多个定义色点之间插入综合颜色渐变的方法是众所周知的,并且例如可以被发现作为任何基本桌面图形应用的特征。用于插入颜色渐变图案的方法和算法对于本领域技术人员将会是即刻清楚明白的。
在利用完整的渐次排列的色点图案36形成颜色渐变图案48之后,控制器20被配置为将该渐次排列图案的输出颜色映射至LED像素16的阵列中的像素。在特定示例中,色点26、32、38、40、42的(多个)集合中的每一个可以被映射至该阵列中唯一单个像素16。然而,这仅在阵列中的像素数量与渐次排列图案36中的色点数量完全匹配的情况下才是可能的。在另外的示例中,可以将色点中的一个或多个映射至多个像素。
在另外的示例中,在渐次排列图案36中可能存在比像素阵列中的像素16更多数量的色点。在这种情况下,一些色点可能需要被控制器20丢弃,或者可替换地,控制器可以被配置为通过确定表示落在两个或更多色点之间的“中度”颜色的“平均”色点来合并两个或更多个相邻色点。
一旦颜色渐变图案48的色点已经被映射至阵列的像素16,控制器20随后被配置为依据所映射的颜色来执行该阵列的控制,以由此跨该阵列显示颜色渐变图案48。
如上文提到的,控制器20可以基于所接收到的颜色定位信息来部署色点图案24。以示例的方式,颜色定位信息可能比如指定颜色C1应当定位于沿图案24的路途的0%处,颜色C2应当定位于沿图案24的70%处,且颜色C3应当定位于沿图案24路途的100%处。该示例在图3中被示意性图示。
在这种情况下,控制器被配置为依据这些指定来形成色点图案24,使得颜色C2(色点32)相比颜色C1(色点26)在图案中更接近于颜色C3(色点28)。结果是,在插入另外的光输出颜色40、42以填充色点26、28、30之间的中间分区时,在颜色C1和C2之间可以插入和定位比颜色C2和C3之间更多的色点。
该另外的光输出颜色共同定义了颜色渐变图案48,其中从颜色C1至C2的过渡占据了该图案的3/4并且从颜色C2至C3的过渡仅占据了该图案1/4。
虽然针对该示例,颜色定位信息是关于百分比被指定,在另外的示例中,定位可以利用任何适当的表示形式来指定。该定位信息在不同示例中可以是绝对的或相对的。
在一些情况下,所接收的光输出颜色22的非均匀间隔可以是优选的,例如以补偿(多个)LED照明灯带偏离中心的布置,或者以补偿观察者视点的视差。
在形成色点图案时,该控制器在所有实施例中被配置为接收某种形式的图案配置信息,包括用于通知生成所述色点图案24或者所述颜色渐变图案48的信息的一个或多个约束。该图案配置信息可以经由(无线)网络接口被接收,例如经由ZigBee、蓝牙或Wi-Fi。如上文所描述并且在图3中示意性图示的,该图案配置信息可以包括针对所接收的光输出颜色定义图案位置点的颜色定位信息。
除此之外或可替换地,依据一个或多个示例,该图案配置信息可以包括该图案的一个或多个渐变中途点52的位置的指示。如上文所讨论的,中途点要被理解为位于沿着从任意第一色点到任意相邻色点的过渡的中途的图案的位置。
图4中示意性图示了在其中接收这样的图案配置信息的示例控制模式。这里,假设控制器20接收三种光输出颜色(C1、C2、C3)以及颜色定位信息,该颜色定位信息分别指定沿图案24长度的路途的0%、50% 和100%的这三种颜色的位置。在这种情况下,该控制器还接收图案配置信息,该图案配置信息分别指定颜色渐变图案的中点的位置为沿该图案的15%和85%。
基于所接收到的光输出颜色22和颜色定位信息,控制器20首先生成色点图案24,其由与三种所接收颜色中的每一种相关联并且位于所接收的定位信息所指定的定位处的三种色点所组成。基于所接收的图案配置信息,该控制器随后进一步插入另外的中间颜色以充满该图案的其余部分,并且这定义了颜色渐变图案48,其中从颜色C1到颜色C2的过渡具有在线条52处指示的中点并且从颜色C2到颜色C3的过渡具有在线条53处的中点。因此生成的渐变图案48随后以上文所描述的方式被映射至阵列中的像素。
在特定示例中,该渐变中途点可以由用户所指定并且以所述图案配置信息的形式由与控制器20可通信地耦合的适当用户接口设备输出至该控制器。在另外的示例中,该图案配置信息可以由该系统另外的处理单元基于所提供的沿LED照明灯带14安装的一个或多个传感器的输出来提供。例如,基于一个或多个压力或张力传感器所提供的输出,该另外的处理单元可以确定一个或多个弯曲的位置,或者可以以其它方式确定LED照明灯带的特定形状或空间配置。基于该所确定的信息,渐变图案48的中途点52、53的适当集合可以被确定,以例如确保中途点与LED灯带的某个分段的中点或中心点相对应,或者与该灯带缠绕在其周围的某个物体或主体的中点或中心点相对应。
依据实施例的一个或多个集合,控制器20可以至少一种控制模式操作以生成环形颜色渐变图案。这在系统10包括已经以环形形状安装或部署使得其两端在共同点相遇的照明灯带14的情况下可以是特别有利的。
图5中示意性图示了该控制模式的示例。针对该示例,假设控制器20接收三种光输入颜色(C1、C2、C3)而并未接收颜色定位信息。该控制器还可以接收指示要生成环形渐变图案的图案配置信息(利用用户接口或者基于沿灯带长度安装的一个或多个压力/张力传感器的输出)。
在这种情况下,控制器20可以被配置为形成均匀间隔的色点图案24。在形成该色点图案时,该控制器可以被配置为假设第一颜色26和最后颜色28需要是相同的,使得照明灯带的两端在相同颜色处相遇并且该渐变图案看上去围绕整个环是连续的。相应地,在这种情况下,该控制器形成四个均匀间隔的色点的图案24,上述色点分别定位于沿该图案的路途的0%、33%、67%和100%处。前面的三种色点26、32被分配以三种所接收的光输出颜色的颜色,而最终的色点28则被分配以与第一色点相同的颜色。
如图5中所示出的,中间色点随后被插入以形成具有位于每一配对点之间的半途的中途点52的环形的颜色渐变图案48。
依据实施例的一个或多个集合,控制器20可以以至少一种控制模式操作以生成镜像的颜色渐变图案。图6中示意性图示了一个示例。
针对该示例,假设控制器20接收三种光输出颜色(C1、C2、C3)而并未接收任何颜色定位信息。该控制器可以进一步接收指示要生成的镜像渐变图案的图案配置信息。控制器依据该控制模式被配置为形成包括两倍于所接收颜色的点的色点图案24,上述点沿着该图案的长度均匀间隔。
前一半的点被分配以三种所接收的光输出颜色中的每一种,并且后一半的点被分配以这些颜色的镜像复制,其中第一色点26和最后色点28是相同的。在当前示例中,这产生了图6中所示出的色点图案24。
中间的光输出颜色随后被插入以充满色点中的每一个之间的图案空间并且以因此形成如图6中所示出的镜像颜色渐变图案48。
如上文所提到的,控制器20可以被配置为接收提供一个或多个约束的图案配置信息,上述约束对所要生成的图案的一个或多个属性加以约束或限定。依据示例的至少一个集合,图案配置信息可以包括平滑度参数,其指示颜色渐变图案48的被插入光输出颜色的至少一部分所提供的颜色过渡的平滑度程度。
该平滑度参数可以指示高平滑度水平,在这种情况下,控制器20可以被配置为插入另外的光输出颜色40、42从而定义非常精细地渐次排列的颜色过渡(如图7的上方图像示意性描绘的)。可替换地,该平滑度参数可以指定低平滑度水平,在这种情况下,控制器可以被配置为插入另外的色点从而定义更加离散或不连贯的颜色渐变图案(如图7的下方图像示意性描绘的)。
高的平滑度程度通常可以要求更多数量的不同的中间光输出颜色40、42被控制器20插入在色点26、28、32中的每一个之间(即,由此定义较高分辨率的颜色渐变)。实际可达成的平滑度程度实际上将受限于LED像素16的阵列的最大分辨率(或像素密度)。然而,能够通过在不超过所述最大值的值范围内改变所插入的中间颜色的数量而实现渐变分辨率或平滑度的某个自由度。如上文所提到的,在插入比阵列中每一行中的像素更少的颜色的情况下,则每种颜色可以被分配给多个(直接相邻的)像素。
依据实施例的一个或多个集合,上文所描述的镜像渐变图案示例可以被扩展,使得依据一种或多种控制模式,控制器20可以可操作以生成不同的可能颜色对称渐变图案的更宽泛集合。特别地,该控制器可以以一种或多种控制模式进行操作,以基于两种或更多所接收的光输出颜色的集合形成颜色对称的色点图案,在该颜色对称的色点图案中在任何方向与所定义的一个或多个中心色点等距的点都是相同的颜色。由此可见,随后可以创建关于所述(多个)中心点颜色对称的颜色渐变图案。
图8中图示了简单的第一示例。在该示例中,假设控制器20仅接收两种光输出颜色(C1和C2)。该控制器可以首先按照色调、饱和度或感知亮度将颜色定序,或者可替换地,可以简单地以任意次序来排列颜色(比如简单地与颜色被提供至该显示器的顺序相符)。该控制器可以进一步接收指示要生成的颜色对称图案的图案配置信息。可替换地,该控制器可以简单地被配置或预先编程为将所接收的光输出颜色处理为颜色对称图案。
一旦顺序被确定(任意地或者依据所接收的或预先编程的指令),控制器20被配置为将该颜色形成为色点图案24。为了形成对称的色点图案,该控制器可以被配置为识别出除最终或最后的一个之外的所有所接收颜色以复制这些(多种)颜色,逆转它们的顺序,并且随后将该颜色附加至原始接收的颜色集合。随后可以基于该扩展集合形成色点图案,这产生了关于单一中心色点颜色对称的色点图案。
在控制器20接收两种光输出颜色(C1和C2)的当前示例中,形成颜色对称的色点图案的过程被简化。参考图8,该控制器简单地复制颜色中的第一个(C1)并且将该颜色附加至初始的C1、C2配对的末尾。随后基于该所生产的三种颜色的集合形成色点图案24。该控制器可以接收另外的颜色定位信息,其指示用于定位色点26、28、32中的一个或多个的具体位置。可替换地,在没有另外的颜色定位信息的情况下,控制器20可以简单地形成均匀间隔的色点图案(如图8中所示出的)。如可以在图8中看到的,由此形成的图案关于中心色点32是“颜色对称”的。
一旦已经形成了色点图案24,就执行颜色插入过程以计算三个色点中的每一个之间的中间颜色值。该完整的被插入的色点集合跨图案空间形成了颜色对称的颜色渐变图案48。如在之前的实施例中,该颜色渐变图案的颜色随后可以被映射至像素阵列中的像素16。如这些之前示例中,在沿阵列长度的像素数量大于颜色总数的情况下,则该颜色渐变图案中的每种颜色可能需要被映射到多于一个像素。同样地,在像素总数小于该颜色渐变图案中的颜色总数的情况下,某些颜色可能需要被丢弃,或者某些配对被组合以便减少颜色的总数。
图9中图示了另外的示例,其中该控制器接收三种光输出颜色C1、C2、C3。针对该示例,该控制器被配置为首先按照以下之一将所接收的颜色排序:色调;颜色饱和度;或者(感知)亮度。这可以是接收到指定要执行的定序过程的图案配置的结果,或者可以作为预先编程的控制指令的结果。
按照色调定序会产生在审美上宜人的最终渐变图案,这是因为颜色符合某种自然的颜色推演。
按照感知亮度排序也可以产生动人的外观。例如,更加明亮的颜色可以定位在图案的中心而较暗的颜色则更加朝向边缘,使得当该图案被显示在像素阵列上时实现了看上去更加自然的效果。特别地,该阵列表现为在中心发散出亮度的源,其随着朝向边缘的距离而逐渐减弱。
针对当前示例,假设对颜色的排序和定序产生了以下的颜色顺序:C3,C1,C2。
一旦颜色被定序,控制器20就被配置为以上文关于图8所描述的方式对颜色进行处理,从而形成关于单一中心颜色对称的颜色对称的色点图案。在这种情况下,产生了关于被分配以颜色C2(如上文所给出的定序颜色中最后的颜色)的点为中心的五种颜色的图案24。
随后如上文那样插入另外的光输出颜色以充满色点26、28、32之间的图案空间,并且因此跨图案空间形成关于中心点颜色对称的颜色渐变图案48。该颜色渐变的颜色随后被控制器20映射至阵列中的像素16,并且该阵列相应地被控制以因此显示该图案。
要注意的是,以上(图8和图9的)两个实施例虽然相似,但是区别于图6中的镜像示例,因为所接收的光输出颜色的集合并非简单地被逆转并随后复制(由此导致图案的中心的重复的颜色)。相反,所接收的颜色被处理以形成具有单一中心色点(在这些示例中与颜色C2相关联)的图案。因此,在这些情形中后续有更加复杂的处理过程。
依据一个或多个实施例,控制器20可以被配置为跨多于一个的照明设备的集合协调该颜色对称的颜色渐变图案的显示。特别地,该控制器可以被配置为提供两个或更多照明灯带14的协同控制,在这种情况下,像素16的阵列被理解为跨所有的两个或更多灯带进行分布。
图10中示意性地描绘了一个示例,其中假设两个像素化的LED照明灯带14彼此接近地且以相似的取向(如所示出的)被定位。在这种情况下,控制器20可以对该灯带一起进行控制以跨二者提供协同的光显示。
这基本上可以依据上文关于图6、8或9所概括的过程来达成。在图10的特定示例中,采用与图6的示例的过程相类似的过程,其中所接收的(在这种情况下是三种)光输出颜色的集合被复制并逆转,并且随后被附加至原始颜色以形成光输出颜色的镜像集合。这些颜色随后基于所确定的部署形式而被形成为色点图案24,并且插入另外的光输出颜色从而形成颜色渐变图案48。
针对当前示例,颜色渐变图案48的颜色随后被映射至阵列的像素16,其中该阵列跨两个相邻的照明设备散布。在图10中,这通过示出分别在名义上被划分为两个分段24a和24b以及48a和48b的色点图案和颜色渐变图案而示意性地被图示。然而,这实际上可能仅是名义上的划分,因为控制器20可以简单地将两个灯带的像素16联合并且就像它们是单个集成像素阵列那样对二者加以控制。因此,在将颜色渐变图案48的颜色映射至像素时,渐变图案在两个灯带之间的划分自然显现,并且完全依照两个灯带相对应彼此的各个长度。
虽然上述示例主要关注于形成一维的色点图案和颜色渐变图案以便在一维像素阵列上显示,但是任何上文所描述的示例(以及任何后续示例)也可以被应用于生成二维或者甚至三维的颜色渐变图案以便在适当的2-D或3-D像素阵列上显示。在最简单的情况下,可以通过将一维图案向上或向下拉伸至第二维度中,沿着每个附加像素行完全复制原始的一维图案而简单地形成二维颜色渐变图案。在这种情况下,将不会存在沿第二维度的方向的颜色变化;颜色渐变将仅沿第一维度展现。这将提供简单且容易的方式来扩展颜色渐变图案从而充满二维像素阵列。
在更加复杂的示例中,可以形成颜色跨两个或更多维度有所变化的颜色渐变图案。在这些情况下,形成色点图案可以包括形成二维或三维的色点图案,其中点被分配至二维或三维图案空间内的任何地方的位置。
依据任何以上所描述实施例,可以在形成色点图案24和颜色渐变图案48时实施更加复杂的控制操作。在示例的一个或多个集合中,可以利用适当的位置或眼睛跟踪设备来跟踪观察者的位置和/或观察者的注视方向,并且在形成色点图案时使用该信息。特别地,颜色对称的色点图案的中心点可以依据已知的观察者定位或已知的观察者注视方向来配置。该效果甚至可以动态实施,使得比如对称照明效果的中心点可以被控制为与观察者的移动或者观察者注视的移动相对应地移动。
为了促进这样的示例,系统10可以进一步包括位置或移动传感器或跟踪设备,或者可以被配置为从这样的设备接收输出。该设备可以简单地包括相机,或者可以包括更为复杂的专用移动跟踪设备。在另外的示例中,可以提供麦克风阵列以便监视或感测用户的位置或移动。
该系统可以进一步包括眼睛跟踪设备或者被配置为从这样的设备接收输出。在另外的示例中,例如,可以从位于观察者身上并且利用适当数据网络链路与该系统适当地在通信上链接的个人移动计算设备或可穿戴设备获取有关观察者位置的信息。
依据另外的实施例集合,控制器20可操作以跨LED像素16的阵列提供动态的颜色渐变效果。例如,已知平滑、逐渐变化或移动的线性灯光图案通常在审美上对于观察者而言是令人愉悦的,这是因为它们能够类比自然现象(例如,移动的云所创建的灯光图案或者日出所创建的线性对称效果)。
利用动态照明内容流对连接的LED阵列进行远程馈送从而使得这样的效果能够对照明系统网络施加以高要求。带宽可能常常不足以促进这样的直接现场控制,或者实施这样的控制会对网络容量施加负担。因此,适于基于所接收的输入信息的仅有限集合来创建光效果的本发明实施例可以被用来提供动态的控制效果而无需高容量数据流传输。
所有实施例都基于像素阵列平滑地通过一系列不同的特定颜色渐变图案的过渡性输出。设想了两种主要的方法来促进这样的动态控制。在实施例的第一集合中,在本地确定每个像素在每个时间间隔处的颜色过渡。依据实施例的第二集合,远程确定像素子集在每个时间间隔处的颜色过渡并且经由适当网络链路将其传输至控制器。现在将详细描述依据每种方法的示例。
依据第一控制方法(要被称为“本地灯具动态”),动态渐变图案的内容生成主要由照明设备的控制器在本地20执行。
特别地,依据示例的至少一个子集,控制器20被配置为基于所接收到的光输出颜色的集合形成色点图案24(如在上文的示例中所描述的),并且随后基于该色点图案生成完整的颜色渐变图案48。为了创建动态效果,该控制器被配置为反复地选择该完整渐变图案中不同的有限分段或分区以跨LED像素的阵列进行映射和显示。这生成了动态或移动的渐变图案效果。
图11示意性地图示了第一示例的控制步骤。在该特定示例中,控制器20被配置为首先生成完整的颜色渐变图案48,并且随后顺序地选择该颜色渐变图案中连续的部分60并顺序地映射至像素16的阵列,以由此生成移动的渐变图案照明效果。该附图示意性地描绘了控制器20在生成该本地渲染的动态渐变效果时所执行的控制步骤。
针对该示例,假设控制器20最初接收三种光输出颜色C1、C2、C3,并且这些依据上文所描述的方法而被形成为色点26、28、32的图案24。形成该色点图案尤其可以依据上文所概括的任何示例或实施例来执行。在特定示例中,控制器20可以被配置为进一步接收颜色定位信息和/或图案配置信息以便通知所接收的光输出颜色在图案24内的部署。
如之前的实施例中,在形成色点图案24时,该控制器被配置为随后插入另外的中间输出颜色40、42的(多个)集合以充满色点26、28、32中的每一个之间的图案空间。该另外的输出颜色40、42被选择从而创建共同定义跨图案空间的长度延伸的颜色渐变图案48的色点的完整的渐次排列图案36。这样生成的颜色渐变图案48在图11中被图示,其中该颜色渐变图案的中点由斜线52所图示,在这种情况下,斜线52假设位于主要色点C1、C2、C3的每个相邻配对之间的中途。
一旦生成了渐变图案48,控制器20就选择该渐变图案的第一有限线性分段60以便映射至像素阵列中的像素16。尤其在当前示例中,假设像素16的阵列被LED照明灯带14所包括。颜色渐变图案中该第一有限线性分段60的颜色到阵列中的像素16的映射可以如上文所概括的任何示例中所描述的那样来执行。
在一些情况下,线性分段60所包括的颜色总数可以小于阵列中像素16的总数。在这种情况下,一种或多种颜色可以被分配或映射至多个像素16。一旦已经执行了该映射,控制器20就被配置为相应地控制像素的颜色输出,从而跨阵列的长度显示图案的分段60。
为了创建动态的渐变效果,控制器20被配置为循环地重新选择渐变图案48中新的线性分段60以映射至像素16的阵列。特别地,在当前示例中,该控制器被配置为循环地选择并后续映射颜色渐变图案中连续的部分。该控制器有效地跨完整的颜色渐变图案执行“扫描”,循环地将颜色渐变图案中移动的分段60的光输出颜色映射至阵列的像素16。
图11中示意性地图示了该过程,其中描绘了控制器在另外的时刻对颜色渐变图案48中线性连续的分段60的选择以及该分段到像素16的阵列的映射。箭头示意性地指示线性分段在时间上的(名义)运动,其中在一系列规律的时间间隔中的每一个时间间隔处,所选择的分段60被线性平移并且被重新映射至阵列的像素16。
该扫描映射动作在像素阵列上创建了移动的渐变图案的效果,其中所显示的图案看上去沿着阵列的长度线性推进。跨渐变图案48的扫描可以在到达该图案端点时被逆转,由此在LED像素16的阵列上显示的图案中创建“反弹”效果。这是通过简单地逆转所映射分段60的“移动方向”来完成的。这具有避免所显示的渐变图案中任何的不连续的优点(因为在这种情况下,可以创建例如移动分段60在到达末端时简单地返回颜色渐变图案48的起始)。
依据一个或多个特定示例,可以实施另外的控制步骤以便确保所感知的颜色渐变图案的“移动”与像素16的阵列的取向相符。为了促进这一点,控制器20可以被配置为从适于感测阵列取向的一个或多个传感器接收输入。这些例如可以是被提供安装到包括该阵列的LED照明灯带14或与之接近的取向传感器或相机。这些传感器可以被包括为照明设备10的一部分,或者可以简单地与该系统的控制器可通信地耦合。可替换地,取向信息例如可以在系统的设置或配置期间由用户输入,比如利用安装在用户的移动计算设备上的相关联的控制app或者利用专用的用户接口设备。
每个新的映射可以在每个经过的时间间隔的时刻即刻执行。可替换地,每个不同的线性平移的分段60的映射可以事先执行,并且例如存储在照明设备10所包括的本地存储器中。所存储的映射中的每一个随后可以简单地在适当时刻被调用。
依据一个或多个另外的实施例,控制器20可以被配置为在映射之前对颜色渐变图案48的每个所选择分段60进行预处理。该预处理特别地可以包括将图案部分60关于端点镜像,以由此生成中心对称的颜色渐变图案部分以便映射至阵列。这在图12中被示意性图示。
如在图11的示例中,光输出颜色C1、C2、C3的集合首先被接收,被形成为色点图案24,并且另外的中间颜色被插入从而定义颜色渐变图案48。同样如之前所描述的,控制器20被配置为后续选择该图案的有限线性分段60。
然而,针对之前图11的示例进一步地,该有限分段60随后在映射至像素16的阵列之前被预处理。特别地,该分段关于反射轴64被镜像,反射轴64垂直于渐变图案的长度取向并且与线性分段60的最右侧边缘平行对齐。该有限分段的每种颜色都以逆序被复制,并且被附加至线性分段60的末端从而形成“镜像的”渐变图案分段61以便映射至像素的阵列。
该镜像图案分段61的颜色随后被映射至阵列中的像素16,并且该像素随后依据该映射被控制从而跨阵列显示该镜像分段61。
如之前图11的示例中,控制器20被配置为根据时间沿着颜色渐变图案48的长度循环地“移动”或平移所选择的线性分段60。所选择的分段每次被平移(在给定时间间隔之后),新的“镜像的”渐变图案分段61就被生成并且被映射至阵列的像素16。
以这种方式,跨像素阵列创建了动态图案,其中该图案的颜色看上去从中心朝向像素化LED阵列的末端向外移动。
在图12所图示的特定示例中,使用在初始选择的图案分段60的远端处对齐的反射轴64创建对称或镜像的图案分段61。然而,在另外的示例中,该轴线可以平移(比如向左)从而创建不同的颜色效果,比如其中镜像图案的对称性稍微偏离中心偏斜。
除此之外或可替换地,可以仅跨像素16的阵列的有限部分或分段创建镜像的渐变效果。比如,如上文所描述的,包括该阵列的LED照明灯带14(或者多重(multiplicity of)灯带)的特定物理配置或部署形式可以是例如以整合某些自然弯曲以及线性或曲面分段。
比如,照明灯带可以缠绕在一件家具物品周围,使得一个分段沿该物品的前表面延伸,并且另外的分段沿侧表面延伸。该控制器可以控制灯带14从而仅跨这些分段之一显示镜像的渐变图案效果。
例如,用户可能希望创建镜像的渐变效果从而在早晨模仿日出照明效果以及在傍晚模仿日落照明效果。在这种情况下,用户可以比如利用所连接的移动计算设备向控制器20传送图案配置信息,该图案配置信息指示太阳在日出时间升起的期望定位(例如,在房间的东侧)以及太阳在日落时间落下的定位(例如,房间的相反侧)。该控制器随后可以被配置为确定所生成的镜像渐变图案应当针对其映射并显示的像素16的阵列的适当分段或部分。
依据一个或多个示例,照明灯带14可以包括沿着其长度安装并且用户可以利用其来指示沿着阵列的用于显示所期望照明效果的特定位置的一个或多个触摸传感器(例如,电容式触摸传感器)。
依据图12的实施例的这些示例中的任一个都可以有利地与上文关于图11的示例所描述的另外的“反弹”控制效果相结合,从而消除动态渐变图案中任何的不连续性。
依据这些示例中的任一个,控制器20可以被配置为接收动态控制信息,其中不同线性部分60的选择以及后续映射至少部分基于所述动态控制信息。该动态控制信息可以包括比如指定要执行特定动态控制模式的用户输入命令。该控制器可以包含多种预先存储的动态映射程序,并且其中该动态控制信息可以被用来通知在控制LED像素16的阵列时要执行程序中的哪一个。
依据任意的以上动态控制示例,色点4的初始图案的形成可以依据在之前(非动态)示例中所描述的任意方法或方式来执行。特别地,依据示例的一个或多个集合,控制器20可以用某些控制模式操作以将光输出颜色形成为颜色对称的色点图案或者形成为比如“环形”或圆周性的色点图案。随后可以生成相对应的颜色渐变图案48,并且其中该动态控制简单地包括如上文所描述的跨因此形成的图案执行“扫描”。
以上图11和12的示例涉及到第一控制方法(“本地灯具动态”)。现在将关于第二控制方法(其将被称作“远程灯具动态”)来描述示例。在这些示例中,渐变图案的动态过渡行为至少部分通过远程传送和接收的控制指令来指导或控制。
特别地,控制器20可以被配置为接收颜色定位信息和/或光输出颜色的初始集合,连同与要在一个或多个未来时间间隔的集合中的每一个时间间隔处针对色点图案中的每个色点所执行的一种或多种颜色过渡的集合相关的控制指令。在每个新的时间间隔处,该控制器咨询所接收到的控制指令以确定应当如何改变色点图案。每个色点的颜色依据指令并且基于经更新的色点图案发生变化,新的颜色渐变图案被插入并映射到LED像素的阵列。可以在一系列另外的时间间隔——以规律的间隔或者断续地(sporadically)——循环接收新的控制指令。
因此,不同于依据预先定义的过渡算法或程序(诸如上文所描述的“扫描”模式)在本地确定颜色过渡,针对图案24的每个色点的具体颜色过渡被(比如,从远程服务器)传输至控制器并且该信息在每个经过的时间间隔处被用来确定颜色渐变图案的颜色过渡。
图13中图示了一个示例。针对该示例,假设三个光输出颜色22(C1、C2、C3)在远程服务器被输入(用户输入或者可替换的数据输入源,诸如一个或多个传感器),其中所述远程服务器与控制器20可通信地耦合。
该远程服务器将所接收到的颜色排序为特定次序以由此得到图13中所示的色点72、74、76的有序集合。除了对颜色定序之外,该服务器进一步针对色点确定过渡78的集合,其表示在给定时间间隔之后要针对每个色点发生的颜色的意图变化。该时间间隔也可以由远程服务器来确定,或者可以由照明设备的控制器20在本地确定。例如,这些过渡可以基于该服务器的另外数据输入所确定,或者基于预先确定的程序或算法来确定。
图13中图示了示例过渡78的集合。特别地,针对该示例,假设服务器确定色点72应当从颜色C1过渡为C2,色点74应当从颜色C2过渡为C3,并且色点76应当从颜色C3过渡为C1。
一旦有序色点72、74、76的集合及其相关联的过渡78已经被确定,则这些可以被传输至照明设备10的控制器20。在接收到该色点和过渡信息时,控制器20被配置为在本地插入中间色点80、82的集合从而定义跨图案空间的长度延伸的颜色渐变图案。控制器20随后将该完整颜色集合映射至像素16的阵列中的像素。针对当前示例,假设该像素阵列由LED照明灯带14所组成。
如图13中所图示的,在所定义的时间间隔之后,控制器20被配置为咨询从远程服务器所接收的颜色过渡信息78的集合并且相对应地改变输出至像素阵列的色点图案。特别地,该控制器被配置为根据所接收到的过渡信息所定义的过渡来切换主要基准色点72、74、76中的每一个,并且随后插入新的中间色点80、82的集合以提供沿图案空间的长度延伸的新的颜色渐变图案。该新图案中的颜色随后如之前那样被输出至阵列中的像素16。
因此,在每个过渡步骤处,控制器20被配置为咨询所接收到的过渡信息来确定如何改变主要基准色点72、74、76,并随后插入新的中间颜色80、82以形成完整的颜色渐变图案。
为了使动态过渡效果随时间连续,优选地,该远程服务器继续在每个新的时间间隔确定新的颜色过渡集合,并且在每个新的时间间隔处循环地将这些传输至控制器。这在图14中被图示,其示意性地图示了远程服务器在给定时间间隔之后确定新的颜色过渡79的集合以跟随图13中所定义的第一集合78。特别地,其确定色点72应当从颜色C2过渡为C3,色点74应当从颜色C3过渡为C1,并且色点76应当从颜色C1过渡为C2。
如前所述,这些过渡后续被传输至照明设备的控制器20。该控制器被配置为在形成新的色点集合以映射至阵列的像素时采用该新的过渡集合。主要色点72、74、76从它们之前所指定的颜色过渡为由所接收的过渡信息指示的新颜色。中间色点80、82的新的集合被插入以完成颜色渐变图案的其余部分。所完成的图案的颜色随后被映射至阵列的像素(在这种情况下,由LED照明灯带14组成)。
在更特定的示例中,该控制器可以被配置为接收与像素阵列内的具体像素相关的颜色过渡信息。特别地,可以存在与像素阵列相关联的多个基准或“控制”像素,这些是其颜色过渡例如通过先前指定要由远程服务器所确定的像素。给定照明设备内的给定阵列的控制像素的总数可以事先确定,并且可以是远程服务器已知的或者被传输至远程服务器。基于该信息,远程服务器可以确定用于向这些控制像素分配的相对应数量的色点以及该像素的相关联颜色过渡。例如,针对图13和14中所图示的示例,远程服务器可以识别出LED照明灯带14具有三个控制像素(以粗体高亮显示),并且因此可以确定三个色点的集合以及相关联的颜色过渡,一个用于分配给该三个控制像素中的每一个。
在接收到这些控制像素颜色和过渡时,控制器20随后可以插入中间颜色80、82的集合以便分配给控制像素之间的像素。
注意到,关于本地灯具动态示例所描述的反弹效果同样可以依据任何上文所描述的“远程灯具动态”的示例被应用。为了使得能够进行反弹模式的渐变过渡,有必要简单地将主要色点(或控制像素)72、74、76中的每一个经给定的有序颜色集合循环地向前并且随后向后过渡。
此外,简单地通过选择合适的颜色过渡集合并且将其传输至控制器,诸如中心向外或中心向内效果(镜像的动态渐变效果)的其它动态模式也可以依据远程灯具动态方法被达成。
所要强调的是,针对“远程灯具”动态控制方法,远程服务器通常可以不是本发明的照明设备的一部分。该控制器可以简单地具备与远程服务器的适当的通信耦合,或者具备用于建立这样的耦合的手段。该耦合例如可以包括适当的数据网络链路,例如局域网连接或互联网连接。
依据上文所描述的任何的“远程灯具”动态方法,控制器20可以仅从远程服务器接收色点总数的子集以及相关联的过渡以用于形成色点图案或者用于向阵列的控制像素进行分配。例如,参考图12,该控制器可以仅从远程服务器接收两个色点(比如72、74)。在这种情况下,该控制器可以被配置为确定另外的色点以便形成色点图案并且后续形成颜色渐变图案。该控制器可以比如遵循预先存储的程序指令的集合以便确定这样的另外的颜色。该控制器可以被配置为插入另外的一种或多种颜色。
依据至少一种示例控制模式,该控制器可以被配置为从所接收到的两个色点的集合形成对称的色点图案。这将仅要求将第一个所接收颜色进行复制并且将此附加至所接收集合的末端。
依据可替换的示例控制模式,该控制器可以被配置为通过插入将所接收到的两个色点的集合扩展为三个或更多的色点。比如,所接收到的黄色和红色色点可以通过增加位于二者之间的橙色色点而被扩展。调色盘也可以以其它方式来扩展,作为示例,比如识别(例如在色调方面)“接近于”一个或多个所接收颜色的颜色或者简单地选择某个所定义或确定的颜色范围或光谱内的一个或多个随机颜色。
依据一个或多个动态控制实施例的另外集合,该控制器可以被配置为基于用户输入的集合生成动态渐变图案。特别地,该控制器可以被配置为接收针对沿像素阵列的一个或多个具体像素的一个或多个用户所定义的颜色分配。
例如,用户或内容设计师可以手动选择一种或多种输入颜色并且识别要针对其分配这些颜色的一个或多个像素的特定集合。该用户还可以指定控制器20要依据其来生成特定动态照明效果的特定动态控制模式。
例如,用户可能希望模仿日出效果。在这种情况下,他或她可以选择两种光输出颜色的初始集合:蓝色和黄色——表示蓝色的天空和黄色的太阳。他们可以将蓝色分配给阵列中最外侧的两个像素并且将黄色分配给阵列内位于中心的一像素。他们还可以提供指示控制器要生成其中颜色看上去从中心向外移动的动态渐变效果的控制指令,由此模拟日出的外观。如上文所讨论的,这样的效果可以通过例如参考图12所图示的镜像映射动态模式的实施方式来实现。用户也可以指定该动态效果要延续的特定持续时间(例如,30分钟)并且可以进一步指示该特定序列要执行多少次(例如,针对该示例仅一次)。以这种方式,可以仅基于输入控制信息的有限集合在像素化灯光灯带14上复制延续30分钟的日出效果。
已经主要关于像素化的LED照明灯带14所包括的像素16的阵列描述了上文的实施例。然而,依据本发明的任何实施例,像素的阵列可以包括任何种类的照明设备。这比如可以简单地包括专用像素化显示器,该专用像素化显示器比如包括像素的平面阵列。在另外的示例中,该阵列可以被提供作为LCD显示器的部分。在示例中,该阵列可以被直接整合在物体或家具物品之内。该阵列可以被整合在房间的墙壁、天花板、地板或阶梯或形状内。在本发明的任意实施例中也可以考虑用于安装或支撑该像素阵列的任何其它设备或结构。
如上文所讨论的,实施例利用控制器20。该控制器可以以利用软件和/或硬件的多种方式来实施从而执行所需要的各种功能。处理器是控制器的一个示例,其采用可以使用软件(例如,微代码)编程的一个或多个微处理器以执行所需要的功能。然而,控制器可以在采用或不采用处理器的情况下来实施,并且也可以被实施为执行一些功能的专用硬件和执行其它功能的处理器的组合(例如,一个或多个编程的微处理器以及相关联的电路)。
可以在本公开的各种实施例中被采用的控制器组件的示例包括但不局限于常规的微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
在各种实施方式中,处理器或控制器可以与一种或多种存储介质相关联,诸如易失性和非易失性计算机存储器,诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM。该存储介质可以利用一个或多个程序编码,所述程序在一个或多个处理器和/或控制器上执行时执行所需要的功能。各种存储介质可以被固定在处理器或控制器之内或者可以是可转移的,使得存储在其上的一个或多个程序能够被加载到处理器或控制器中。
通过研习附图、公开和所附权利要求,本领域技术人员在实践请求保护的发明时可以理解并实施针对所公开实施例的其它变化。在权利要求中,词语“包括”并不排除其它的要素或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”(“a”或“an”)并不排除多个。某些措施在互相不同的从属权利要求中被记载的纯粹事实并非指示这些措施的组合无法被加以利用。权利要求中的任何附图标记都并不应当被理解为对其范围有所限制。
Claims (15)
1.一种用于提供颜色渐变光效果的照明设备(10),包括:
发光像素(16)的阵列,每个像素具有可控的光输出颜色以及该阵列内的相关联位置;和
控制器(20),其被配置为:
接收两种或更多种光输出颜色(22);
根据该光输出颜色形成包括两个端点(26, 28)和至少一个中间点(32)的色点图案(24);
通过插入另外的光输出颜色(40, 42)以填充该渐变图案在该色点之间的分区而基于该色点图案生成颜色渐变图案(48);以及
将该颜色渐变图案(24)的至少一部分的输出颜色映射至该阵列内的像素(16),并且依据所映射的输出颜色控制所述像素以由此跨该阵列生成该颜色渐变光效果;
其中该控制器(20)进一步被配置为接收包括一种或多种约束的图案配置信息,并且其中该色点图案(24)和/或该颜色渐变图案(24)基于所述约束而生成。
2.根据权利要求1所述的照明设备(10),其中
该系统包括长形照明灯带(14),该发光像素(16)的阵列沿着该照明灯带的纵向长度分布;和/或
该系统包括多个长形照明灯带(14),该发光像素(16)的阵列跨该多个照明灯带分布。
3.根据权利要求1或2所述的照明设备(10),其中所述图案配置信息包括定义所接收的光输出颜色(22)中的一个或多个的图案位置的颜色定位信息,并且其中该控制器(20)被配置为基于所述颜色定位信息来形成所述色点图案(24)。
4.根据权利要求3所述的照明设备(10),其中所述颜色定位信息接收自:
与该控制器(20)可通信耦合的用户接口;和/或
与该控制器(20)可通信耦合的一个或多个传感器。
5.根据前述任一项权利要求所述的照明设备(10),其中所述一种或多种约束包括该颜色渐变图案(48)的一个或多个中点(52)的位置,中点表示从第一光输出颜色到第二光输出颜色的颜色过渡中的中点。
6.根据前述任一项权利要求所述的照明设备(10),其中所述一种或多种约束包括平滑度参数,该平滑度参数定义了另外的光输出颜色(40, 42)的至少一部分所提供的颜色过渡的平滑度。
7.根据前述任一项权利要求所述的照明设备(10),其中形成该色点图案(24)包括依据色调、饱和度和感知亮度中的至少一种对所接收的光输出颜色(22)排序,并且基于所述排序向该输出颜色中的每一种分配图案位置点。
8.根据前述任一项权利要求所述的照明设备(10),其中该控制器(20)被配置为形成包括色点的循环序列的色点图案(24)。
9.根据前述任一项权利要求所述的照明设备(10),其中该色点图案(24)被形成以包括颜色对称的色点图案,其中在任何方向与所定义的一个或多个中心色点等距的点是相同的颜色。
10.根据前述任一项权利要求所述的照明设备(10),其中该控制器(20)被配置为控制该发光像素(16)的阵列通过在规律的时间间隔处循环地选择颜色渐变图案(48)的不同线性部分(60)并将颜色渐变图案(48)的不同线性部分(60)映射至该阵列而提供动态颜色渐变光效果。
11.根据权利要求10所述的照明设备(10),其中该控制器(20)被配置为接收动态控制信息,并且其中该不同线性部分(60)的选择和后续映射至少部分基于所述动态控制信息。
12.根据权利要求10或11所述的照明设备(10),其中该控制器(20)被配置为顺序地选择该颜色渐变图案(48)中连续的部分并且顺序地将其映射至该像素(16)的阵列,以由此生成移动的颜色渐变光效果,并且可选地,其中该控制器被配置为在到达该颜色渐变图案的端点时逆转连续部分被顺序选择的方向。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的照明设备(10),其中该控制器(20)被配置为在映射之前对该颜色渐变图案中的每个所选择部分(60)进行预处理,该预处理包括将该图案部分关于端点(64)镜像以由此生成用于映射至阵列的中心对称的颜色渐变图案部分(61)。
14.根据权利要求1-9中任一项所述的照明设备(10),其中该控制器(20)被配置为通过以循环方式进行以下操作来控制发光像素(16)的阵列以提供动态颜色渐变光效果:
接收经更新的颜色定位信息和/或光输出颜色;
相应地改变色点图案(24);
基于该经改变的色点图案重新生成颜色渐变图案(48);以及
将该重新生成的颜色渐变图案的输出颜色映射至该发光像素(16)的阵列。
15.一种控制照明设备(10)的发光像素(16)的阵列以生成颜色渐变光效果的方法,该阵列的每个像素具有可控的光输出颜色和在该阵列内相关联的位置,并且该方法包括在该照明设备处:
接收两种或更多种光输出颜色(22);
根据所接收的光输出颜色形成色点图案(24);
通过插入另外的光输出颜色(40, 42)以填充该渐变图案在该色点之间的分区而基于该色点图案生成颜色渐变图案(48);以及
将该颜色渐变图案(48)的至少一部分的输出颜色映射至该阵列内的像素(16),并且依据所映射的输出颜色控制所述像素以由此跨该阵列生成该颜色渐变光效果,其中
该方法进一步包括接收包括一种或多种约束的图案配置信息,并且其中该色点图案(24)和/或该颜色渐变图案(48)基于所述约束而生成。
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