RU2635089C2

RU2635089C2 - Способ и устройство для интерполяции передач с низкой частотой фреймов в системах освещения

Info

Publication number: RU2635089C2
Application number: RU2014139694A
Authority: RU
Inventors: Максимиллан Бен ШЭФФЕР
Original assignee: Филипс Лайтинг Холдинг Б.В.
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2017-11-09
Also published as: RU2014139694A; WO2013128353A3; CN104206020A; CN104206020B; EP2820923A2; US9497815B2; JP5813255B2; JP2015512128A; WO2013128353A2; EP2820923B1; US20150123560A1

Abstract

Изобретение относится к области светотехники. Способ (100) повторной выборки фреймов в системе освещения, содержащий этапы, на которых: в микроконтроллере (22) осветительного прибора принимают (102) множество фреймов входных данных с низкой частотой фреймов от контроллера (12) освещения по шине (16) данных; генерируют (104) множество фреймов выходных данных из любых двух смежных фреймов входных данных в соответствии со схемой масштабирования в справочной таблице (LUT); и передают (106) множество фреймов выходных данных в светоизлучающий блок (24), содержащийся в осветительном приборе, с частотой фреймов, большей, чем частота фреймов принятого множества фреймов данных, для управления эффектом освещения светоизлучающего блока (24). Технический результат - возможность детализации параметров освещения. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение в целом относится к системам освещения, а более конкретно к интерполяции передач с низкой частотой фреймов в системах освещения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Цифровые технологии освещения, то есть освещения на основе полупроводниковых источников света, таких как светоизлучающие диоды (LED), предлагают жизнеспособную альтернативу традиционным флуоресцентным лампам, разрядным лампам высокой интенсивности (HID) и лампам накаливания. Функциональные преимущества и эффекты светодиодов включают в себя высокое преобразование энергии и оптическую эффективность, долговечность, низкие эксплуатационные расходы, и многое другие. Последние достижения в области светодиодных технологий обеспечили эффективные и надежные источники освещения полного спектра, которые обеспечивают разнообразные эффекты освещения во многих приложениях. Некоторые из приборов, заключающие в себе эти источники, имеют модуль освещения, включающий в себя один или более светодиодов, способных воспроизводить различные цвета, например красный, зеленый и синий, а также процессор для независимого управления выходной мощностью светодиодами для того, чтобы генерировать различные цвета и эффекты освещения с изменением цвета.

В системах освещения, таких как те, которые включают в себя источники света на основе светодиодов, желательно иметь управление над одним или более источниками света системы освещения. Управление одним или более источниками света обеспечивает детализацию параметров освещения для окружающей среды. Например, пользователь может непосредственно указать один или более параметров освещения одного или более источников света. Также, например, пользователь может указать эффект, который желателен в одном или более местоположениях в окружающей среде, и параметры освещения одного или более источников света могут быть получены на основе желаемых эффектов.

Многие световые шоу включают в себя последовательность медленно изменяющихся эффектов (например, размытие цвета, бегущая радуга). Такие типы эффектов предназначены для изменения светового выхода от одного оттенка к другому (или одного значения интенсивности к другому) в течение нескольких фреймов.

Контроллеры цифрового освещения обычно отправляют данные на осветительные приборы с некоторой частотой фреймов, чтобы изменить настройку светового эффекта. Осветительные приборы, в целом, обновляют свой выход при той же частоте, отправленной посредством цифрового контроллера освещения. Это означает, что контроллеры освещения должны отправлять данные на осветительные приборы с очень высокой частотой для того, чтобы обеспечить, чтобы переходы от одного фрейма к другому не воспринимались визуально зрителем. Это занимает большую часть пропускной способности шины данных. Коэффициент загрузки полосы пропускания связан с количеством осветительных приборов на шине и с частотой фреймов данных. Поскольку пропускная способность шины постоянна, то, когда количество осветительных приборов на шине увеличивается, частота фреймов и, таким образом, частота обновления осветительных приборов уменьшается. И поэтому часто не представляется возможным достижение очень высоких частот обновления в крупных установках освещения, что приводит к неустойчивым передачам света.

Для того чтобы избежать нежелательных визуальных артефактов в осветительном шоу, часто желательно иметь высокие частоты обновления в световых приборах. По мере увеличения количества источников света на шине данных способность поддерживать высокие частоты обновления снижается. Таким образом, желательно поддерживать высокие частоты обновления даже при больших световых установках. Кроме того, некоторые контроллеры не способны посылать данные на высокой частоте фреймов. Таким образом, желательно также уменьшить визуальные артефакты, полученные с помощью этих контроллеров с низкой частотой фреймов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее представлено упрощенное изложение сущности изобретения, чтобы обеспечить базовое понимание, по меньшей мере, некоторых из его аспектов. Это краткое изложение не является исчерпывающим обзором изобретения. Оно не предназначено ни для идентификации ключевых или критичных элементов изобретения, ни для ограничения объема изобретения. Его единственной целью является представление некоторых концепций изобретения в упрощенной форме в качестве вводной части к более подробному описанию, которое представлено далее.

Настоящее изобретение относится к способам и устройствам, в том числе компьютерным программным продуктам, для интерполяции передач с низкой частотой фреймов в системах освещения. Заявитель осознал и понял, что вместо того, чтобы посылать фреймы на осветительные приборы с очень высокой частотой, часто достаточно для контроллера посылать данные с низкой частотой фреймов, если прибор выполнен с возможностью интерпретирования световой информации в соответствии с заданной схемой масштабирования.

В общем, в одном аспекте настоящее изобретение раскрывает способ (100), содержащий этапы, на которых: в микроконтроллере (22) осветительного прибора (14), принимают (102) фреймы входных данных с низкой частотой фреймов от контроллера (12) освещения по шине (16) данных; генерируют (104) фреймы выходных данных из любых двух смежных фреймов входных данных в соответствии со схемой масштабирования в справочной таблице (LUT); и передают (106) фреймы выходных данных с частотой фреймов, большей, чем частота фреймов принятого множества фреймов данных, для управления эффектом освещения светоизлучающего блока (24).

В другом аспекте изобретение раскрывает систему (10) освещения, содержащую: контроллер (12) освещения, имеющий процессор (18) и запоминающее устройство (20), осветительный прибор (14) связанный с контроллером (12) освещения по шине (16), осветительный прибор (14), содержащий микроконтроллер (22), связанный со светоизлучающим блоком, причем микроконтроллер (22), содержащий процессор (28) и запоминающее устройство (30), причем запоминающее устройство (30), содержащее процесс (100) повторной выборки фреймов, причем процесс (100) повторной выборки фреймов, содержащий этапы, на которых: принимают (102) фреймы входных данных с низкой частотой фреймов от контроллера (12) освещения по шине (16), генерируют (104) фреймы выходных данных из любых двух смежных фреймов входных данных в соответствии со схемой масштабирования в справочной таблице (LUT) и передают (106) фреймы выходных данных с частотой фреймов, большей, чем частота фреймов принятого множества фреймов данных, для управления эффектом освещения светоизлучающего блока (24).

Термин "осветительный прибор" используется здесь для обозначения реализации или компоновки одного или более осветительных блоков в конкретном форм-факторе, сборке или корпусе. Термин "светоизлучающий блок" используется здесь для обозначения устройства, такого как SSL или светодиодная лампа, включающая в себя один или более источников света одного или разных типов. Такой светоизлучающий блок может иметь любую из различных монтажных компоновок для источника(ов) света, оболочки/корпусные компоновки и формы и/или конфигурации электрических и механических соединений. Кроме того, такой светоизлучающий блок может быть необязательно связан с (например, включает в себя, соединен с и/или заключен в корпус вместе с) различными другими компонентами (например, схемой управления), связанными с работой источника(ов) света.

Термин «контроллер» используется здесь для описания, как правило, различных устройств, относящихся к работе одного или более источников света. Контроллер может быть реализован различными путями (например, такими, как с выделенными аппаратными средствами) для выполнения различных функций, описанных здесь. "Процессор" является одним из примеров контроллера, который использует один или более микропроцессоров, которые могут быть запрограммированы с помощью программного обеспечения (например, микрокода), чтобы выполнять различные функции, описанные здесь. Контроллер может быть реализован с использованием или без использования процессора, а также может быть реализован как сочетание выделенных аппаратных средств для выполнения некоторых функций и процессора (например, одного или более запрограммированных микропроцессоров и связанных схем) для выполнения других функций. Примеры компонентов контроллера, которые могут быть использованы в различных вариантах воплощения настоящего изобретения, включают в себя, но без ограничения, обычные микропроцессоры, специализированные интегральные схемы (ASIC) и программируемые вентильные матрицы (FPGA).

В различных вариантах воплощения процессор или контроллер может быть связан с одним или более запоминающими средами (в общем, обозначаются здесь как "память", например, зависимая и независимая памяти компьютера, такие как ОЗУ, ПЗУ, EPROM, и EEPROM, дискеты, компакт-диски, оптические диски, магнитные ленты и т.д.). В некоторых вариантах воплощения запоминающая среда может быть закодирована одной или более программами, которые при выполнении на одном или более процессорах и/или контроллерах выполняют, по меньшей мере, некоторые из функций, описанных здесь. Различные запоминающие среды могут быть установлены в процессоре или контроллере или могут быть переданы таким образом, что одна или более программ, сохраненных на ней, может быть загружена в процессор или контроллер таким образом, чтобы реализовывать различные аспекты настоящего изобретения, обсуждаемые в данном описании. Термины "программа" или "компьютерная программа" используются здесь в общем смысле для обозначения любого типа компьютерного кода (например, программного обеспечения или микрокода), которые могут быть использованы для программирования одного или более процессоров или контроллеров.

В одном из вариантов воплощения сети одно или более устройств, связанных с сетью, может служить в качестве контроллера для одного или более других устройств, связанных с сетью (например, во взаимоотношении мастер/ведомый). В другом варианте воплощения сетевая среда может включать в себя один или более выделенных контроллеров, которые сконфигурированы с возможностью управления одним или более из устройств, связанных с сетью. Как правило, множественные устройства, связанные с сетью, могут иметь доступ к данным, которые присутствует в среде или средах передач. Однако заданное устройство может быть "адресуемым" в том, что оно сконфигурировано с возможностью избирательного обмена данными с (то есть приема данных из и/или передачи данных к) сетью, на основе, например, одного или более конкретных идентификаторов (например, "адреса"), связанных с ним.

Термин "сеть", используемый здесь, относится к любому соединению двух или более устройств (в том числе контроллеров или процессоров), которое обеспечивает передачу информации (например, для управления устройством, хранения данных, обмена данными и т.д.) между любыми двумя или более устройствами и/или между множественными устройствами, связанными с сетью. Как должно быть понятно, различные реализации сетей, пригодных для соединения множественных устройств, могут включать в себя любое из множества сетевых топологий и использовать любой из множества протоколов связи. Кроме того, в различных сетях, в соответствии с настоящим раскрытием, любое одно соединение между двумя устройствами может представлять собой выделенное соединение между двумя системами или, альтернативно, невыделенное соединение. В дополнение к передаче информации, предназначенной для двух устройств, такое невыделенное соединение может передавать информацию, не обязательно предназначенную для любого из этих двух устройств (например, открытое сетевое соединение). Кроме того, должно быть понятно, что различные сети устройств, описанные здесь, могут использовать одну или более беспроводных, проводных/кабельных и/или оптоволоконных линий связи, чтобы обеспечивать передачу информации по всей сети.

Следует иметь в виду, что все комбинации вышеуказанных концепций и дополнительных концепций, более подробно описываемые ниже (при условии, что такие понятия не являются взаимно несовместимыми), рассматриваются как часть объекта изобретения, раскрытого здесь. В частности, все комбинации заявленного объекта изобретения содержатся в конце настоящего описания, рассматриваемого как часть объекта изобретения, раскрытого здесь. Следует также понимать, что терминология, используемая в данном описании в явном виде, которая также может появиться в любом раскрытии, включенном посредством ссылки, должна соответствовать смысловому понятию в наибольшем соответствии с конкретными концепциями, раскрытыми здесь.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Различные варианты воплощения настоящего изобретения будут более понятны со ссылкой на подробное описание в сочетании со следующими чертежами, на которых:

Фиг. 1 представляет собой блок-схему примерной системы освещения.

Фиг. 2 представляет собой структурную схему процесса повторной выборки фрейма.

Фиг. 3 представляет собой примерный график без процесса повторной выборки фрейма.

Фиг. 4 представляет собой примерный график с процессом повторной выборки фрейма.

На этих чертежах, подобные ссылочные позиции обычно ссылаются на те же части на различных видах. Кроме того, они не обязательно выполнены в масштабе, вместо этого уделяется внимание, главным образом, иллюстрации принципов изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В последующем подробном описании, с целью пояснения, а не ограничения, представленные варианты воплощения, раскрывающие конкретные детали, изложены для того, чтобы обеспечить полное понимание настоящей идеи. Тем не менее, специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что другие варианты воплощения в соответствии с настоящей идеей, которые отступают от конкретных деталей, описанных здесь, остаются в пределах объема прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, описания хорошо известных устройств и способов могут быть опущены, чтобы не загромождать описание представленных вариантов воплощения. Такие способы и устройства очевидно находятся в рамках настоящих идей.

Со ссылкой к Фиг. 1, в различных вариантах воплощения, примерная система 10 освещения включает в себя контроллер 12 освещения, связанный с осветительным прибором 14 посредством цифровой шины 16. Контроллер 12 освещения включает в себя память 18 и процессор 20. Осветительный прибор 14 включает в себя микроконтроллер 22, связанный со светоизлучающим блоком 24. Светоизлучающие блоки 24 могут включать в себя светоизлучающие диоды (LED).

Термин "LED", используемый здесь для целей настоящего описания, следует понимать как включающий в себя любой электролюминесцентный диод или другой тип системы на основе инжекции/перехода носителей, которая способна генерировать излучение в ответ на электрический сигнал, и/или действовать как фотодиод. Таким образом, термин LED включает в себя, но не ограничивается, различные структуры на основе полупроводников, которые излучают свет в ответ на ток, светоизлучающие полимеры, органические светоизлучающие диоды (OLED), электролюминесцентные полосы и тому подобное. В частности, термин LED относится к светоизлучающим диодам всех типов (включая полупроводниковые и органические светоизлучающие диоды), которые могут быть сконфигурированы с возможностью генерирования излучения в одном или более из инфракрасного спектра, ультрафиолетового спектра и различных участках видимого спектра (как правило, включая длины волн излучения приблизительно от 400 нанометров до приблизительно 700 нанометров). Некоторые примеры светодиодов включают в себя, но не ограничиваются, различные типы светодиодов инфракрасного свечения, светодиодов ультрафиолетового свечения, светодиодов красного свечения, светодиодов синего свечения, светодиодов зеленого свечения, светодиодов желтого свечения, светодиодов янтарного свечения, светодиодов оранжевого свечения и светодиодов белого свечения (описываемых дополнительно ниже). Следует также понимать, что светодиоды могут быть сконфигурированы и/или управляться для генерирования излучения, имеющего различные полосы частот (например, полные ширины на половине максимума или полная ширина кривой распределения на уровне полумаксимума (FWHM)) для заданного спектра (например, узкой полосы частот, широкой полосы частот), а также различные доминирующие длины волн в пределах заданной общей цветовой категоризации.

Например, один вариант воплощения светодиода выполнен с возможностью генерации в основном белого света (например, светодиод белого свечения) может включать в себя ряд кристаллов, которые соответственно излучают разные спектры электролюминесценции, которые, в комбинации, смешиваются с образованием, по существу, белого света. В другом варианте воплощения LED белого света может быть связан с люминофором, который преобразует электролюминесценцию, имеющую первый спектр в другой второй спектр. В одном примере этого воплощения, электролюминесценция, имеющая относительно короткую длину волны и узкий спектр полосы пропускания "накачивает" люминофорный материал, который в свою очередь излучает излучение с более длинной длиной волны, имеющей несколько более широкий спектр.

Следует также понимать, что термин LED не ограничивает физический и/или электрический тип корпуса светодиода. Например, как обсуждалось выше, LED может относиться к одному светоизлучающему устройству, имеющему множественные кристаллы, которые сконфигурированы соответственно с возможностью излучать разные спектры излучения (например, которые могут быть или не быть индивидуально управляемыми). Кроме того, LED может быть связан с люминофором, который рассматривается как неотъемлемая часть светодиода (например, некоторые типы светодиодов белого свечения). В общем, термин LED может относиться к светодиодам в корпусе, светодиодам без корпуса, светодиодам поверхностного монтажа, светодиодам для монтажа на плате, светодиодам в Т-корпусе, светодиодам в радиальном корпусе, светодиодам в корпусе, рассеивающим большую мощность, светодиодам, включающим в себя некоторые типы корпуса и/или оптические элементы (например, рассеиватели), и т.д.

Команды эффекта освещения могут быть сохранены в памяти 18 контроллера 12 освещения, который в некоторых примерах может быть устройством универсальной последовательной шины (USB) или Secure Digital (SD) карты. В других воплощениях пользовательский интерфейс 26 предусмотрен для того, чтобы пользователь (не показан) мог вводить команды эффекта освещения в контроллер 12 освещения, который в свою очередь преобразует инструкции в цифровые данные и посылает эти цифровые данные в виде фреймов данных по шине 16 к микроконтроллеру 22 осветительного прибора 14.

Сообщение от контроллера 12 освещения к микроконтроллеру 22 выполнено в форме фреймов, например 8-битных фреймов, 16-битных фреймов и так далее. Фреймы передаются по шине 16 с частотой фреймов, как правило, определенной как фреймы в секунду (FPS). Данные в фреймах инструктируют микроконтроллер 22 к изменению эффекта освещения светоизлучающего блока 24. Примером эффекта освещения является яркость. В общем, высокая частота фреймов, посылаемых контроллером 12 освещения к микроконтроллеру 22, обеспечивает плавные переходы эффектов освещения светоизлучающего блока 24, например, если желательно плавное представление света от светоизлучающего блока 24, частота фрейма должна быть как можно более высокой, это исключает прерывистые переходы эффекта освещения. Независимо от частоты фреймов, которые посылает контроллер 12 освещения, светоизлучающий блок 24, как правило, приспосабливается к той же частоте. Однако чем быстрее и больше фреймов генерируется контроллером 12 освещения, тем большая работа предписывается контроллеру 12 освещения.

Микроконтроллер 22 включает в себя процессор 28 и память 30. Память 30 включает в себя процесс 100 повторной выборки фрейма, который принимает входные данные на медленной частоте фреймов, интерполирует/высчитывает принятые фреймы и создает выходные данные с более быстрой частотой фреймов от микроконтроллера 22 к светоизлучающему блоку 24. Например, процесс 100 повторной выборки фрейма может принимать два смежных фрейма от контроллера 12 освещения с частотой 4 фрейма в секунду, делать повторную выборку принятых фреймов и создавать другие 36 фреймы между каждым принятым фреймом для отправки к светоизлучающему блоку 24.

Повторная выборка может быть сделана с любым типом линейного или нелинейного масштабирования в сочетании со справочной таблицей (LUT), хранящейся в памяти 30. В других воплощениях LUT хранится во флэш-памяти или ПЗУ в микропроцессоре 18. Процесс 100 повторной выборки фрейма является способом уменьшения частоты фреймов входных данных к осветительному прибору 14 и снижения использования полосы пропускания шины данных, в то же время обеспечивая при этом сглаженные переходы фреймов и без визуальных артефактов. Фреймы, принятые на малой частоте фреймов посредством микроконтроллера 22, преобразуются в последовательность фреймов, передаваемую с более высокой частотой фреймов к светоизлучающего блоку 24.

Для обеспечения повторной выборки или интерполяции посредством процесса 100 повторной выборки фреймов, контроллер 12 освещения посылает сигнализирующий фрейм в процесс 100 повторной выборки фреймов, чтобы включить интерполяцию. Контроллер 12 освещения включает в себя множество параметров, один из которых можно использовать для сигнализации в процессе 100 повторной выборки фреймов, чтобы включить интерполяцию. Если фрейм, сигнализирующий о включении интерполяции, не выполнен, процесс 100 повторной выборки фрейма не выполняется и микроконтроллер 22 управляется с принятыми фреймами обычным образом и передает данные на светоизлучающий блок 24 без интерполяции или повторной выборки.

Как показано на Фиг. 2, процесс 100 повторной выборки фрейма включает в себя прием (102) фреймов входных данных с низкой частотой фреймов от контроллера освещения по шине данных. Фреймы входных данных содержат параметры эффекта освещения. Частота фреймов может быть измерена в фреймах в секунду (fps).

Процесс 100 повторной выборки фрейма генерирует (104) фреймы выходных данных из двух смежных фреймов, полученных входных данных в соответствии со схемой масштабирования в справочной таблице (LUT). Фреймы выходных данных содержат параметры эффекта освещения. Схема масштабирования может быть любого типа: линейного или нелинейного масштабирования, такой как, например, линейного, квадратичного, кубического, логарифмического или их комбинации. В одном примере LUT включает в себя максимальный коэффициент масштабирования, индекс времени и максимальный индекс времени. В других примерах LUT включает в себя конкретные отображения значений входных фреймов до значений выходных фреймов.

Генерирование (104) каждого из фреймов выходных данных может включать в себя масштабирование разницы между двумя смежными фреймами входных данных.

Процесс 100 повторной выборки фреймов передает (106) фреймы выходных данных с частотой фреймов большей, чем частота фреймов принятых фреймов данных, для управления эффектом освещения светоизлучающего блока.

Процесс 100 повторной выборки фреймов может передавать (108) фреймы выходных данных с частотой фреймов большей, чем частота фреймов полученных фреймов данных для управления эффектом освещения множественных светоизлучающих блоков.

Как показано на Фиг. 3, примерная диаграмма 50 показывает время 52 в миллисекундах относительно % интенсивности 54 света и показывает, как контроллер 12 освещения плавно регулирует свет от выключенного до полностью включенного посредством отправки данных частоты фреймов к осветительному прибору 14 без процесса 100 повторной выборки фрейма. В этом примере световой выход светоизлучающего блока 24 увеличивается от 0% до 100% путем отправки десяти фреймов данных (показаны как кружки) при 40 Гц. Более конкретно, диаграмма 50 иллюстрирует контроллер 12 освещения, отправляющий десять фреймов входных данных в микроконтроллер 22 с частотой входных фреймов, и микроконтроллер 22, передающий те же десять фреймов к светоизлучающему блоку 24, с той же частотой фреймов, то есть десять фреймов при 40 Гц на входе и десять фреймов при 40 Гц на выходе. Таким образом, в этом примере входная частота фреймов и выходная частота фреймов эквивалентны.

Как показано на Фиг. 4, примерная диаграмма 60 показывает время 62 в миллисекундах относительно % интенсивности 64 освещения и показывает, как контроллер 12 освещения плавно регулирует свет от выключенного до полностью включенного посредством отправки данных частоты фреймов к осветительному прибору 14 без процесса 100 повторной выборки фрейма. В этом примере световой выход светоизлучающего блока 24 увеличивается от 0% до 100% путем отправки двух фреймов данных с частотой 4 Гц (показано в виде квадратов) к осветительному прибору 14, то есть первый фрейм во время =0, и второй фрейм во время =250 миллисекунд. Процесс 100 повторной выборки фрейма интерполирует данные, содержащиеся в двух принятых смежных фреймах в сочетании со схемой масштабирования, хранящейся в LUT и выводит множественные фреймы (показанные кружками) к светоизлучающему блоку 24 с более высокой частотой фреймов, то есть десять выходных фреймов генерируются и передаются между временем = 0 и временем =250 миллисекунд к светоизлучающему блоку 24. В целом, каждый раз, когда микроконтроллер 22 выполняет необходимое вычисление значения выходного фрейма. Он делает это путем масштабирования разницы между двумя полученными смежными входными фреймами. Коэффициенты масштабирования схемы масштабирования, то есть, путь интерполяции, может быть определен с помощью LUT. В диаграмме 60, если новый_фрейм и старый_фрейм являются смежными входными фреймами, полученными от контроллера 12 освещения, то процесс 100 повторной выборки фреймов может генерировать интерполированные выходные фреймы с использованием следующих уравнений.

выходной_фрейм=([(новый_фрейм-старый_фрейм)xLUT[индекс_времени]/максимальный_коэффициент_масштабирования)+старый_фрейм (1)

индекс_времени=индекс_времени+значение_приращения_времени (2)

Уравнения (1) и (2) предполагают, что новый_фрейм больше, чем старый_фрейм. Если старый_фрейм больше, чем новый_фрейм, то аналогичная система уравнений может быть использована, например, следующим образом.

выходной_фрейм=([(старый_фрейм-новый_фрейм)xLUT[индекс_времени]/максимальный_коэффициент_масштабирования)+новый_фрейм (3)

индекс_времени=индекс_времени+значение_приращения_времени (4)

Значение приращения времени может быть увеличено для снижения эффективной частоты интерполированного обновления.

После того как индекс_времени равен (или превышает) максимальный_индекс_времени, выходной_фрейм должен насытить новый фрейм.

Пример, описанный выше, представляет собой линейную интерполяцию, в которой светоизлучающий блок 24 инструктирует для переходов от выключения к полному включению. Процесс 100 повторной выборки фрейма не ограничивается линейными интерполяциями, может быть использован любой тип линейного или нелинейного масштабирования. Процесс 100 повторной выборки фрейма также может обрабатывать нелинейные интерполяции, когда желателен нелинейный эффект освещения, например медленное постепенное повышение цвета от выключения к слабо красному, уменьшение цвета, а потом другое усиление цвета. Для достижения этого нелинейного эффекта контроллер 12 освещения может сигнализировать процессу 100 повторной выборки кадра включить интерполяцию и интерполировать любые два полученных смежных фрейма входных данных с различными схемами масштабирования, хранящимися в различных LUT. Сохранение различных LUT позволяет процессу 100 повторной выборки фрейма управляться различными схемами интерполяции, например квадратичной интерполяцией, кубической интерполяцией, логарифмической интерполяцией и так далее.

Процесс 100 повторной выборки фреймов может использовать эти различные способы интерполяции при увеличении или уменьшении интенсивности светоизлучающего блока. Например, линейная интерполяция может быть использована, когда свет плавно увеличивается, а квадратичная интерполяция может быть использована, когда свет плавно уменьшается. Процесс 100 повторной выборки фрейма может быть обеспечен в осветительном приборе без изменений для контроллера освещения. Кроме того, для контроллера освещения возможно явно отправлять дополнительные данные к осветительному прибору вместе с данными фрейма. Эти дополнительные данные могут быть использованы для конфигурирования процесса 100 повторной выборки фреймов. Например, контроллер 12 освещения может конфигурировать схему интерполяции и частоту на пофреймовой основе, посылая эту информацию с данными фрейма.

В то время как некоторые варианты воплощения изобретения были описаны и проиллюстрированы в данном описании, специалистам в данной области техники легко представить себе различные другие средства и/или структуры для выполнения функции и/или получения результатов и/или одного или более описанных здесь преимуществ, и каждый из таких вариаций и/или модификаций считается в пределах объема изобретения вариантов воплощения, описанных в данном документе. В более общем смысле специалистам в данной области техники понятно, что все параметры, размеры, материалы и конфигурации, описанные здесь, предназначены в качестве примера и что фактические параметры, размеры, материалы и/или конфигурации будут зависеть от конкретного применения или применений, для которых используются идеи изобретения. Специалисты в данной области техники могут понять или иметь возможность установить, используя не более чем рутинные эксперименты, многие эквиваленты конкретных вариантов воплощения, описанных здесь. Таким образом, следует понимать, что вышеприведенные варианты воплощения представлены только в виде примеров и что в рамках объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов варианты воплощения могут применяться на практике иначе, чем конкретно описано и заявлено. Варианты воплощения настоящего раскрытия направлены к каждому отдельному признаку, системе, статье, материалу, набору и/или способу, описанным здесь. Кроме того, любая комбинация из двух или более таких признаков, систем, статей, материалов, наборов и/или способов, если эти признаки, системы, статьи, материалы, наборы и/или способы не являются взаимоисключающими, включается в объем настоящего изобретения.

Все определения, как определено и используется здесь, следует понимать как управляемые определениями словаря, определениями в документах, включенных в качестве ссылки и/или обычными значениями определенных терминов.

Термины в единственном числе, использованные здесь в описании и в формуле изобретения, если явно не указано обратное, следует понимать в значении "по меньшей мере один".

Кроме того, следует понимать, что, если явно не указано обратное, в любых способах заявленных здесь, которые включают в себя более чем на один этап или действие, порядок этапов или действий способа, не обязательно ограничен порядком, в котором эти этапы или действия способа изложены.

Кроме того, ссылочные позиции, указанные в скобках в формуле изобретения, приведены только для удобства и не должны быть истолкованы как ограничивающие формулу изобретения в любом случае.

Claims

1. Способ (100) повторной выборки фреймов в системе освещения, содержащий этапы, на которых:

в микроконтроллере (22) осветительного прибора, принимают (102) множество фреймов входных данных с низкой частотой фреймов от контроллера (12) освещения по шине (16) данных;

генерируют (104) множество фреймов выходных данных из любых двух смежных фреймов входных данных в соответствии со схемой масштабирования в справочной таблице (LUT); и

передают (106) множество фреймов выходных данных в светоизлучающий блок (24), содержащийся в осветительном приборе, с частотой фреймов, большей, чем частота фреймов принятого множества фреймов данных, для управления эффектом освещения светоизлучающего блока (24).

2. Способ (100) по п. 1, в котором схема масштабирования выбрана из группы, состоящей из линейной, квадратичной, кубической и логарифмической.

3. Способ (100) по п. 1, в котором LUT содержит максимальный коэффициент масштабирования, индекс времени и максимальный индекс времени.

4. Способ (100) по п. 3, в котором этап генерирования (104) каждого из множества фреймов выходных данных содержит этап масштабирования разности между двумя смежными фреймами входных данных.

5. Способ (100) по п. 4, в котором этап масштабирования разности между двумя смежными фреймами входных данных содержит этап, на котором:

генерируют выходной фрейм, равный ([(значение второго фрейма входных данных - значение первого фрейма входных данных) × индекс времени LUT] / максимальный коэффициент масштабирования) + значение первого фрейма данных;

и индекс времени = индекс времени + значение приращения времени.

6. Способ (100) по п. 5, дополнительно содержащий этап увеличения значения приращения времени для снижения эффективной частоты интерполированного обновления.

7. Способ (100) по п. 4, в котором этап масштабирования разности между двумя смежными фреймами входных данных содержит этап, на котором:

генерируют выходной фрейм, равный = ([(первый фрейм входных данных - второй фрейм входных данных) × индекс времени LUT] / максимальный коэффициент масштабирования) + второй входной фрейм; и

индекс времени = индекс времени + значение приращения времени.

8. Способ (100) по п. 7, дополнительно содержащий этап увеличения значения приращения времени, для снижения эффективной частоты интерполированного обновления.

9. Способ (100) по п. 1, в котором фреймы данных содержат настойки эффекта освещения.

10. Способ (100) по п. 1, в котором передача множества фреймов выходных данных с частотой фреймов, большей, чем частота фреймов полученного первого множества фреймов данных, управляет эффектами освещения множества светоизлучающих блоков.

11. Система (10) освещения, содержащая:

контроллер (12) освещения, содержащий процессор (18) и запоминающее устройство (20);

осветительный прибор (14), связанный с контроллером (12) освещения по шине;

причем осветительный прибор (14) содержит светоизлучающий блок (24) и микроконтроллер (22), связанный со светоизлучающим блоком, микроконтроллер (22) содержит процессор (28) и запоминающее устройство (30), запоминающее устройство (30) содержит процесс (100) повторной выборки фреймов, процесс (100) повторной выборки фреймов содержит:

прием (102) множества фреймов входных данных с низкой частотой фреймов от контроллера (12) освещения по шине (16);

генерацию (104) множества фреймов выходных данных из любых двух смежных фреймов входных данных в соответствии со схемой масштабирования в справочной таблице (LUT), сохраненной в запоминающем устройстве микроконтроллера (22); и

передачу (106) в светоизлучающий блок (24) множества фреймов выходных данных с частотой фреймов, большей, чем частота фреймов принятого множества фреймов данных, для управления эффектом освещения светоизлучающего блока (24).

12. Система (10) освещения по п. 11, в которой схема масштабирования выбрана из группы, состоящей из линейной, квадратичной, кубической и логарифмической.

13. Система (10) освещения по п. 11, в которой LUT содержит максимальный коэффициент масштабирования, индекс времени и максимальный индекс времени.

14. Система (10) освещения по п. 13, в которой генерирование каждого из множества фреймов выходных данных содержит масштабирование разности между двумя смежными фреймами входных данных.

15. Система (10) освещения по п. 14, в которой масштабирование разности между двумя смежными фреймами входных данных содержит: генерирование выходного фрейма, равного ([(значение второго фрейма входных данных - значение первого фрейма входных данных) × индекс времени LUT] / максимальный коэффициент масштабирования) + значение первого фрейма данных; и

16. Система (10) освещения по п. 15, дополнительно содержащая увеличение значения приращения времени для снижения эффективной частоты интерполированного обновления.

17. Система (10) освещения по п. 14, в которой масштабирование разности между двумя смежными фреймами входных данных содержит:

генерирование выходного фрейма, равного = ([(первый фрейм входных данных - второй фрейм входных данных) × индекс времени LUT] / максимальный коэффициент масштабирования) + второй входной фрейм; и

18. Система (10) освещения по п. 17, дополнительно содержащая увеличение значения приращения времени, для снижения эффективной частоты интерполированного обновления.

19. Система (10) освещения по п. 11, в которой фреймы данных содержат настройки эффекта освещения.