TW201019064A - System and method for controlling a lighting system with a plurality of light sources - Google Patents

Description

201019064 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於對具有複數個光源之發光系統的控制，且 更特定言之，本發明係關於對發光系統之光源的半自動調 試或利用該發光系統對建立發光場景的支援。 【先前技術】 通常而言，須為裝飾性發光安裝較大之數量光源（諸如 照明源），且用於該等光源之控制系統須經正確組態以在 一位置重新產生合適光效。用於此項應用之典型燈係通常 經由某一控制匯流排而控制。數個燈係聯結至相同實體或 邏輯匯流排。為了個別控制燈，控制匯流排上之資訊係以 如下方式加以配置：一燈可決定該匯流排上全部資訊之哪 一部分係與之相關。每一燈具有一位址；燈基於該位址提 取相關資料。許多位置中之諸多經安裝之光源意味著決定 不同光源之位址並將該等位址程式化至光系統控制器中的 一冗長程序。需要此來確保用於利用光系統控制器控制光 源（諸如改變某些區域中或某些物件之照明）之所有光源的 定址能力。使發光系統或光系統控制器得知不同光源之位 址的程序係稱為調試，且因為在編輯或改變發光場景期 間’得知光源之位址並將所期望之光效指派至該等位址對 於工作人員而言可係一極其困難之任務，故該程序對支援 工作人員亦為重要。 WO 2006/111930A1揭示一種發光系統，其包括一控制 器、發光單元及一感測裝置。一單一光源可被用以充當發 143228.doc 201019064 光源及經調變光源兩者。每一經調變光源發射獨特之經調 變光。每一經調變光源之一輻射圖案大體上重合於相同發 光單元之一發光源的一輻射圖案。感測裝置係適於感測一 觀察區域中之經調變光。發光單元（該感測裝置自其感測 經調變光）係自該經調變光之調變而得以識別。該感測裝 置量測來自經識別發光單元之經調變光之亮度。發光源係 視包括經量測光亮度之量測值的控制資料而控制。因此，

-特定區域或物件之照明可在—使用纟無須射以區域或 物件之一當前發光係由哪些發光源所致，及需要控制哪些 發光源，以及為該區域或物件獲得何種程度之一所需發光 的情形下改變。 【發明内容】 本發明之目標係提供_種系統及方法，其容許對具有複 數個光源之發光系統進行簡單控制，特^言之，係容許對 一發光系統之光源進行簡單調試。 獨立技術方案之標的解決該目標。附屬技術方案顯示進 一步之實施例。 本發月之基本理念係使用用於控制一發光系統（尤其1 調試發光系統之光源）之光之—空間編碼來替代（或補充^ 前技術（諸如自彻2_1193⑷得知之發光系統）中所』 1光編碼《一空間編碼係特定適於洗牆燈光源，』 因此特定地輔助卫作人員對-發光线之洗㈣光源進< :试二在調試光源期間，發光系統設定光源以在一牆壁」 “圖案該光圖案係可利用一使用者用於調試光总 14322S.doc 201019064 之一光圖案捕捉裝置來捕捉，並經解碼以獲得光源上之資 訊（諸如發光系統中之光源的位置、序列、間隔或位址）。 因此，可提供一簡單調試，其無須工作人員手動輸入發光 系統之光系統控制器中之光源的位址序列。 本發明之一實施例提供一種用於控制具有複數個光源之 發光系統的系統，其包括： -一光系統控制器’用於控制光源（其中建立一空間光 圖案）’該控制器將光源之一個或多個光源屬性編碼； -一光圖案捕捉裝置，用於捕捉所建立之空間光圖案，參 並與光系統控制器進行通信，以基於所捕捉之空間光圖案 而啟用對光源之控制。 一空間光程式碼可係（例如）投射至牆壁上之一條碼形光 圖案及投射光源之編碼屬性（諸如一網路發光系統中光源 之一獨特指定符）。 光系統控制器可進一步適於藉由將一控制程式碼傳輸至 光源而控制光源’以較光源而建立空間光圖案。例如， 控制程式碼或可適於以一空間圖案模式切換光源，其中每© -光源建立各光源之一空間光圖案編碼屬性，或可適於包 括-命令序列，其控制光源以建立空間光圖案、編碼資* 訊0 · 、光系統控制器可進一步適於建立空間光圖案，其中將光 源之每I《獨特識別符編碼。一獨特識別符可係(例 如）一獨特位址，例如—光源之—政位址或在-特定（有 限m備内之一獨特識別符MAC。通常在一網路化發光系 143228.doc • 6 · 201019064 統中 獨特位址被指派至每一光源，以容許利用一光系 統控制器將每—光源定址。此位址可經由⑼如）已知空間 編碼方案（諸如藉由使用條碼）而編碼至空間光圖案中。 在本發明之進一步實施例中： -可提供所捕捉之空間光圖案之一處理，且所捕捉之空 1光圖案之處理可包括將光源之每__者之獨特識別符解 碼，及

-與光系統控制器之通信可包括將經解碼之獨特識別符 自光圖案捕捉裝置傳輸至該光系統控制器。 光系統控制器可進一步適於控制光源，以建立時變空間 光圖案’纟中在—預定時段期間建立不同空間光圖案。可 藉由將該空間光圖案與一時間編碼光圖案組合而將更多資 訊編碼。特定言之，空間光圖案之時變亦使得考慮其他相 鄰光源而偵測一光源之相對位置成為可能。控制係可藉由

根據DMX(數位多工）敎傳輸—控制程式碼而執行，顧X 係通常用於控制調光器、智慧聚光燈及如通常用於舞臺發 光之光效控制器。 少貝1夕ϋ 根儺尽發明 -對所建立之空間光圖案之捕捉可包括在預定時段期間 對所建立之空間光圖案進行掃描，且 a -對所捕捉之空間光圖案之一處理可包括藉由分析 描之空間光圖案（其中為偵測指向位i而處理連續 圖案之間之差異)而對光圖案捕捉裝4之指向位置：二 測。對連續空間光圖案之間之差異的處理容許制時變光 143228.doc 201019064 圖案之方向，即空間朵 測光圓案捕捉裝置之至少一案相二方： 在本發明之一進一 進步實施例中’可提供以下： 選擇光圖案捕捉裝置 置處調整光效，且向位置，用於在該等位 參數為2於經選擇指向位置之間之光源計算插補光設定 本發明之調試因此可建立一基礎以在一經調試 =可=列中完成一合適插補。光源間距亦可列入計算並 2用的’尤其係使用一揮動方法進行調試，即當一使用 者使用裝置而在空間光圖案間揮動時。 與控制器之通信亦可包括傳輸指示光系統控制器 之一^者命令’以基於所捕捉之空間及/或時間光圖案 而調適發光系統中之光源。 ’、 控制器之通信亦可包括傳輸指示光系統控制器 之-使用者命令’以基於所捕捉之空間及/或時間光圖案 及使用者輸人而制發光纟統巾之光源建立 光場景。 4 m 在一進-步實施例中，本發明係關於適用於具有根據本 發明及以上所述之-種系統之應用且包括一光圖案產生器 的-光源，該光圖案產生器建立_空間及/或時間光圖 案，該空間及/或時間光圖案就自—光系統控制器收到一 控制程式碼而將光源屬性編碼。 光圖案產生器可進一步適於將所建立之空間圖 源位址編碼。 ^ 本發明之另一實施例提供其適用於具有根據本發明及以 上所述之一系統之應用的一光圖案捕捉裝置，且該光圖案 捕捉裝置包括： ~ ^ 143228.doc -8 - 201019064 --空間光圖案捕捉單元，其適於捕捉由—個或多個光 源建立之一空間光圖案， -一光圖案處理及解碼單元，其適於將所捕捉光圖案中 所解碼之光源屬性解碼，及 -一通信單元，其適於將轉狀屬性通信至用於控制 光源之一光系統控制器，所接收屬性與該等光源相關。本 發明亦提供通信所捕捉信號及纟—不同位i(例如在光系

統控制器中）處理該信號的可能性。在這種情形下，捕捉 裝置可僅包括-光電制器、信號調節電子器件及一傳輸 器。可在-不同位置（其中可用所需之處理功率）接收及處 理信號。 本發明之-進-步實施例提供_種用於控制具有複數個 光源之發光系統的方法，其包括以下步驟： -控制光源’以設定光源而建立一空間光圖案該圖案 將光源之一個或多個屬性編碼， -捕捉所建立之光源並基於經處理之空間光圖案控制光 源0 根據本發明之一進一步實施例，可提供一電腦程式，其 啟用一處理器’以實現本發明之上述方法。 根據本發明<-進-步實施例，可提供儲存根據本發明 之電腦程式的一記錄載體，例如一 CD-ROM，一 DVD， 一記憶卡，一磁片，網路記憶裝置或適於儲存用於光學或 電子存取之電腦程式的一相似載體。 本發明之一進一步實施例提供用以執行根據本發明之方 143228.doc -9- 201019064 法的一可程式化電腦，諸如PC(個人電腦），其可包括用於 一光圖案捕捉裝置及用於與光源通信以控制該等光源的一 介面。 本發明之該等及其他態樣將自下文所述之實施例而係明 顯’並參考下文所述之實施例而得以闡明。 本發明將在以下參考例示性實施例而更為詳盡地得以描 述。然而，本發明不僅限於該等例示性實施例。 【實施方式】 在以下，功能相似或相同之元件可具有相同之參考數 子。再者，在以下之描述中，術語「燈」、「照明源」及 「光源」係用作為同義字，其等意義相同並描述任何類型 之可控光源的每一者係可用於具有複數個光源之發光系統 中。 在以下，發明係藉助於例示性實施例加以解釋。所描述 之實施例係由一光源產生之已編碼光的一替代，即光之時 間程式碼或頻率程式碼之替代，並特定地適用於洗牆燈光 源及其他類型之順次安裝之光源，諸如一商店中沿一主要 路線之頂棚小聚光燈的簡單調試。對比時間光程式碼，本 發明使用將資訊編碼之空間程式碼或空間光圖案。調試光 源可利用一光圖案捕捉裝置（其可經實施作為能夠讀取該 空間程式碼的一光學手持件）而實現。以下將描述光圖案 捕捉裝置之兩實施例：一自掃描讀取器、利用已編碼之效 果沿牆壁滑動的一讀取器。洗牆燈具以某種方式與用於調 試之使用者介面工具進行「通信」。 143228.doc •10· 201019064 圖1顯示經配置用於照明一房間之一牆壁4的兩洗牆燈或 洗牆燈具1及2❶洗牆燈具1及2係由一光系統控制器（圖i中 未顯示）控制。光系統控制器可經由一有線或無線連接（例 如一 ZigBee™無線通信連接）將控制程式碼傳輸至洗牆燈 具。洗牆燈具1及2適於處理所接收之控制程式碼。每一洗 牆燈具1及2可包括一組預界定之控制程式碼（該等燈之某 些功能可利用其啟動）。一個控制程式碼可設定洗牆燈具1 及2以在牆壁上建立一空間光圖案。該空間光圖案包含經 一方式選擇以容許光源之識別的一亮度（或色彩）序列，該 光源建立該-序列。在牆壁4上由光源1及2產生之空間光圖 案11、12、21、22係相似於一條碼。此條瑪將洗牆燈具i 及2中所程式化的洗牆燈具1及2之獨特位址（諸如MAc位 址）進行編碼’或可被用於該等位址之程式碼部分。 一種作為一調試工具的光圖案捕捉裝置3包括某一光學 系統，該光學系統將在一區域31(或此區域之部分）之牆壁 _ 上可見的空間光圖案投射至該裝置中。區域31係裝置3之 捕捉區域，即投射至光學偵測器之區域或裝置3中所實施 之一自動化掃描器之掃描範圍。裝置3可係一相機或直接 讀取（例如由左至右）亮度（色彩）的一機械掃描器。區域Η 中可見之光效程式碼係由該裝置捕捉，且因所捕捉之程式 碼在裝置3中得以自動解碼而處理。該裝置3係適於與發光 系統之光系統控制器進行通信，以下將更為詳細地對此加 以描述。 為了例如一發光系統之所有燈，由裝置3解碼之光程式 143228.doc •11 - 201019064 碼可在調試程序期間自裝置3被發送，並可包含用於燈之 存取貝'。為了調試，—照明系統之所有洗牆燈具可接通 二：不其等之個別識別符。此可例如藉助於得以自光系統 制1所有燈之—料控制命令程式碼而啟動。 牆壁上所顯示之空間光圖案中的程式碼經形成使得其等 易於讀取，俾著 ;手持件以及在讀取低值時的對準與偵 測精择度所產生之空間光圖案或程式碼可相似於例如— 維條碼，因為該等程式碼可易於利用—條碼掃描器（尤其 適用於捕捉根據本發明之空間光圖案)而掃描。 、 某—而求可使一空間光圖案之捕捉變得簡單：即 使當以相反方向安裝科主 = 裝燈時，—程式碼或空間光圖案應係可 :的’因此需要-重定開始編碼。即使當視點不垂直於牆 土上之程式碼之中央時，—程式碼應係可讀的，因此該程 式瑪對於光學失真而言係、不規則的（rugged)。 、所述用於許多應用中之條碼的編碼方案可解 決上述之兩要求’而極佳地適用於此。 、 兩編碼方案係因完整性而加以描述，且亦欲使 編碼及讀取更加清晰。 圖2顯示在—表中之利用由具有16通道S0...S15之一洗牆 燈具建立之—空間光圖案而編碼的實例。該燈之每-通道 可編碼1位70數位資訊。有價值之資訊或在空間光圖案中 編碼之位it中所置的燈屬性可係（例如）燈之位址抑或可 係，之類型。其他屬性（諸如可用光效之燈的某些功能性） 亦可被編碼。資料位元可自一光系統控制器傳輸至洗牆燈 143228.doc •12· 201019064 具。所產生之空間光圖案可由該光系統控制器決定，以使 得洗牆燈具僅產生由該光系統控制器決定之空間光圖案。 在圖2之表中’具有位元SO... S5之燈之最左邊的6個通道 通常顯示具有一位元序列「101110」之一程式碼》此程式 碼容許一復位燈成框，因為編碼方案規定三個連續位元 「i」（通道S2、S3、S4)不應發生於一空間光圖案之一經 選擇程式碼的一正常資料欄内。當光圖案捕捉裝置之掃描 器掃過圖案時，位元「1」_「〇」（通道S0及Si)之第一序列 可被用於調整位元率。通道S5係用作成框位元與由通道 56.. .〗5編碼之資訊位元之間之間隙。該丨〇個隨後通道 56.. .15 係以 〇L、OH，1L、1H、2L、2H、3L、3H、4L、 4H此5對分組，其中若相關資料位元係「〇」，則自左邊之 第一通道0L係設定為接通；若相關資料位元係r 1」，則右 邊之通道0H係設定為接通。此確保亮度中之規則改變，以 容許保持位元同步。在大型設備中，此程式碼仍可在相反 讀取時產生假信號。然而，在經光圖案捕捉裝置接收完整 程式碼之後’樹形連續「1」S2、S3、S4設定編碼啟動。 因許多用於投光之燈容許明暗變化，並具有每通道可用 之多個色彩，故可使用其他更先進之編碼方案。以下將考 慮圖3而描述一色彩輔助之編碼方案的一個可能實施例， 其在一表中顯示由具有16通道之一投光RGB色燈建立之利 用一空間光圖案之編碼。當紅色通道（除了最左邊之設定 為「1」的三個通道外）通常自位元訊框至下一狀態改變（即 通道4、6、8、10、12、14及16係設定為「〇」，而通道3、 143228.doc 13 201019064 ^卜^…及卜係設定為…心利用此類型燈 之編碼可由一簡單時序而實現。其他兩通道（綠色通道及 藍色通道）亦容許將資訊進行編碼，從而容許將對比一單 色燈總數更多之資訊或更多之位元，如關於圖2所解釋。 利用光圖案捕捉裝置觀測所有三種色彩並計時該等色彩之 亮度值容許直接讀取在所產生之空間光圖案中所編碼之資訊。 一調試程序可執行如下：一調試人利用光圖案捕捉裝置 或調試工具執行例如自由最左邊之投光照明源所產生之空 間光圖案的左緣至最右邊之洗牆燈之右緣滑動的一揮動移 動。該工具在此滑動期間記錄牆壁上「所見」光程式碼之 序列。已記錄之「所見」光程式碼之序列隨後可由一工具 分析。分析亦可在光系統控制器上完成。「所見」光程式 瑪之序列之—分析或「所見」光程式碼之序列隨後被㈣ 至可決定來自光程式碼之不同燈之位址的光系統控制器。 此外’「所見」光程式碼之時間序列係可用以決定燈之間 距，（例如當多通道洗牆燈已彼此間隔某一距離而安裝 時）。此資訊對於平滑色彩插補場景之計算係有價值的。 現藉助於圖4所示之一發光系統及用於控制該發光系統 之一系統的一方塊圖解釋一發光系統之設定。一光（燈）系 統控制器5已存取至光源或燈丨，並具有至實施光圖案捕捉 裝置並為使用者作為用於控制調試程序之使用者介面的一 手持裝置3的-鍵路。例如，燈系統控制器5係可由一個人 電腦(PC)或一嵌入式電腦加以實施，其係由實施一種用於 控制根據本發明之發光系統之方法的軟體加以組態，加以 143228.doc -14- 201019064 實施。該燈系統控制器5包括與該手持裝置通信之一介 面。燈系統控制器5與手持裝置3之間之燈可由一無線電鍵 路實現。天線32及52可分別被整合至手持裝置3及/或燈系 統控制器5中《燈系統控制器5藉助於如圖5所描繪之一燈 之表51記錄燈存取資訊追蹤及燈之性f。該燈之表51係儲 存於燈系統控制器5之-記憶體中，並包括用於該發光系 統之每一經調試燈或光源的一列。每一列包括兩行，一行 ❿ &含該系統中之燈的-獨特識別符，例如燈之獨特位址， 且另一行包含燈之性質。除圖4所示之輸入52以外，燈系 統控制器5亦可具有進一步控制輸入（未顯示），以選擇不同 場景或自-進一步資料源設定不同場景。燈系統控制器5 經組態以基於偵測之順序及方向（甚至燈間距）而將一已命 令之發光場景資料映射至真實燈設備。較好覆蓋裝置3上 之僅於調試期間使用的按紐，以避免使用者無意間破壞如 燈之表51之行511中所儲存之調試資訊。所示之系統亦可 • 經組態以容許僅輸入調試程式碼一次，並需要某一完整重 设以再次輸入。（具有「相反方向性質」之「2號燈」至 「具有實體位址0x45之燈」的映射仍未復位）。 使用者藉由利用按下手持裝置3上之-按紐來啟動發光 系統之燈的一調試而藉助於該手持裝置3調試該系統。按 下該按鈕致使該手持裝置3產生用於調試之一控制命令， 並經由由32及52確立之無線通訊鏈路將此命令傳輸至燈系 統控制器5。一旦收到該命令，則燈控制系統5將一控制程 式碼播送至該發光系統之所有光源，從而設定該等光源以 143228.doc -15- 201019064 建立該等光源或燈丨及2之一空間光圖案編碼屬性。控制程 式碼致使該發光系統之每一定址燈1及2產生一空間光圖案 於例如如圖1及圖6所示之牆壁4上。 手持裝置3具有一感測器，其容許聚焦於一已界定之感 光區域31中的一光效（圖1及圖6)。已界定之感光區域31視 手持裝置3之光學構件而定，並或可類似於一照相機而完 整覆蓋所產生之空間光圖案，從而容許圖1之實施例中所 不之空間光圖案的一快速捕捉，或僅可覆蓋圖6之實施例 中所示之一有限點’可類似於條碼掃描裝置而利用該手持 裝置（例如）自左至右掃描空間光圖案。在圖1及圖6之實施 例的任一者中’手持裝置3在使用者之控制下捕捉由洗牆 燈具1及2投射至牆壁4上之空間光圖案。此捕捉可藉由使 用者經按下一按钮而啟動，該按紐（例如）啟動調試，且需 要在裝置以一次投射（shot)(圖1)或藉由線性地掃過該空間 光圖案（圖6;使用者可藉按下按鈕開始掃描程序，或該掃 描程序可在使用者按下按紐時得以執行）而捕捉空間光圖 案之前被按下。在捕捉程序期間，手持裝置3記錄牆壁上 「所見」光程式碼之序列。 所捕捉之空間光圖案隨後藉由將洗牆燈具1及2之所有屬 性或性質（尤其係其等在發光系統中之（獨特）位址及其等燈 之類型）解碼而在手持裝置3中處理。經解碼之屬性或性質 隨後係經由無線通信鏈路32及52(圖4)而自手持裝置3傳輸 至燈系統控制器5。 在收到被傳輸之屬性或性質之後，燈系統控制器5產生 143228.doc -16 - 201019064 自圖4所描繪之第一經選擇之燈開始至最後經選擇之燈的 經調試之燈1及2之表51。該表51包含行511中之用以存取 燈之位址及行5 12中之（被指派）至該燈之性質（尤其係燈之 類型）。或者自每一燈1及2偵測之性質亦可被儲存至表51 中以支援例如發光場景設定插補。在發光系統之正常操作 期間，光源將顯示一使用者已程式化之發光場景。因此在 正常操作期間，如上所述之燈之識別通常係不可能，但原 ❹ S上係可能。已如上所述，手持設備亦可包括—相機或一 機械掃描器，以按序列獲得光效而解碼光模式中之空間埋 入資訊。 在上述實知例中，空間經編碼光之技術可被整合至用於 投光應用之一設定協定中。然而，上述之使用者互動並不 僅限於投光，且亦容許用於其他類型經線性配置之線性光 源的調試及控制》 儘管以上已描述用於調試一發光系統之光源或燈的本發 • 明之實施例，然本發明並不限制為只應用於調試，反之亦 γ應用於一複雜發光系、统中之發光場景的歧，或應用於 刼作一發光系、统。一般而言，本發明係應用於控制一發光 系統，其中控制包括一發光系統之任何類型之操作。 圖7A及圖7B顯示根據本發明之手持裝置3之實施例。圖 7A中所示之手持裝置3包括與使用者互動之數個按鈕。此 處有兩組按鈕。群組33包括一「選擇」按鈕331及調整色 彩按鈕332,飽和度按鈕333及/或亮度按鈕334。序列部“ 包括用以開始-新場景設定或開始調試的「首先」按紐 143228.doc •17· 201019064 341此外包括用以結束調試或場景設定的「下一步」按 紐342及「執行」按紐343。圖7B顯示手持裝置之一實施例 的方塊圖。該裝置3包括能夠在捕捉區域32中捕捉光圖案 的-光圖案捕捉單元35。該單元35可係例如數位照相機中 所實施的—CCD感測器或CMOS感測器，具有一光學件之 -光電一極體，掃過區域31之一機械掃描裝置，或能夠偵 測光之-條碼掃描單元。該裝置3進—步包括—光圖案處 解碼單元34(例如一微控制器），其經組態以處理單元 35之數位輸出信號並將所捕捉之光圖案中解碼的光源屬性 進行解碼。該微控制器可例如執行―軟體，該㈣儲存於 控制器之一内部記憶體中，並實施一圖像處理程序（該程 序尤其適於解碼空間光圖案，例如適於將類似條碼之空間 光圖案解瑪)。而且，該裝置3包括一通信單元”(例如一無 線L號傳輸器），其能夠利用—光系統控制器啟動一通信 鏈路’並能夠將該鏈路上之數位資料傳輸至該光系統控制 器’尤其係任何已解碼值，諸如類似光源之位址的已解碼 屬性。 當别將考慮圖1及圖6所示之情形而對一使用者以圖愤 示之系統之一調試模式與手持裝置3的互動進行詳盡描 述。該裝置3具有一「首先」開始按紐341，當使用者自利 用圖1及圖6中所示之洗牆燈具1及2投射至一牆壁4上的一 空間光圖案U、12、21、22之左邊緣開料，她/他按下 該按鈕。使用者為每一隨後之燈按下「選擇」按鈕331。 裝置3開始將每次按選（cHck)「所見」之程式碼進行解 143228.doc * 18 - 201019064 碼，並將其等按裝置3之可視攔31中之新程式碼序列儲存 至記憶體中，直至使用者按下一按鈕停止該序列。此按鈕 可係用以結束調試之「執行」按鈕343。若燈係以矩陣而 非單一直線加以排序，則使用者可按下「下一步」按鈕 . 342以經下一列燈再次自左邊開始。 在一改良實施例中，使用者無須為每一燈按下「選擇」 按鈕331。然而在按下「首先」按鈕341之後，使用者自她 φ /他欲按列調試之第一空間光圖案至最後空間光圖案揮動 裝置3。例如，當第一燈係一洗牆燈之最左邊燈時，使用 者向右揮動，且手持裝置記錄所有程式碼，且在表51(圖5) 中為每新程式碼將一新燈目錄執行於經調試燈。當使用 者已到達該等效果之最右緣時，按下「執行」按紐343以 停止記錄。或者「下一步」按紐342可容許由下一列燈開 始。該調試並非僅限於以一狹長之水平線债測空間光圖案 或光效。在牆壁係頂部照明時，中間及底部區域及每一區 ❿4具有數個光效，使用者亦可以對角線或—曲線跨牆壁揮 動。隨後，此路徑將被儲存，且一光分配(例如自暗至明 之轉變）可被指派至該路徑。由該調試程序之結果所致， 產生圖5所描綠之自第一經選擇之燈開始至最後經 燈的經調試燈之表5b :纟將考慮圖1及圖6所示之情形而對—使用者以圖* 盡2系統之—場景設定模式與手縣置3的互動進行詳 所有燈再次接通，並經調變以抟 在場景設定模式期間 143228.doc -19- 201019064 疋地、左由工間光圖案發送其等之程式碼。A 了設定一所需 發光場景，使用者藉由指向某一空間光圖案並按下「選 擇」按鈕331而選擇一燈之該圖案。當使用者當前係藉由 按下區域33中之相關按紐而改變色彩、飽和度及/ 或儿度334時，該工具開始解碼「所見」程式碼。因此， 將設定經選擇燈之性質。為了給使用者一該效果看起來如 何之印象，定址燈亦可直接利用該等性質而程式化。此容 許互動之性質選擇。在此期間，該定址燈亦可改變至一模 式中（其中該燈不發射任何程式碼，因為其已定址）。若使 用者須要設定更多性質，則他/她指向一下一效果並按下 選擇」按鈕33 1。這可重複多次。若須完成，則使用者 按下「執行」按鈕343。當前，使用者並未指向之所有燈 之性質被计算為插補值，以產生列效果中之軟改變。 對於多通道燈，所指向通道之偵測可藉助於時間程式碼 或一精細粒度特定程式碼而偵測，以容許對用於調整光性 質之一單一通道的存取。 對於具有以單一列調試之燈i至16之一系統中的一實 例，使用者可將燈3按成紅色並將燈12按成黃色。該系統 對於所有在中間的燈將指派紅色至燈1至3，指派黃色至燈 12至16且在燈8處具有一橙色過渡之變動。以此方式，一 複雜之16個光源場景可藉由僅調整2個值而自動設定。 在第二實施例中’可假定在投光區域上顯示一現有場景 (例如一色彩梯度）。當前任務係修改該場景。此做法之一 個緣由可係：期望一明亮之白光效果處於置於所照明之區 143228.doc •20· 201019064 域前之一物件後。 當前，將手持裝置3針對所期望之位置朝向並按下「選 擇」按紐331。以空間光圖案形式之程式碼係與現有場景 疊加。若在使用者所指向之位置存在足夠光，裝置3將偵 測程式碼並將能夠決定該位置。若在一段時間後，該工具 仍未確認出該等程式碼，則一特定光效（例如一螺旋光或 在調試期間所使用之序列）可用以「發現」位置。

在該系統之另一實施例中，裝置3亦可包含用以選擇插 補模式之按鈕。這可容許選擇插補是否僅使用HUE值插 補，或插補是否過渡低飽和度或低亮度，因為自紅色過渡 為藍色（期間不具有紫色）係、可取的。再者，可包括用以控 制更多白光（例如正白、冷白、暖白）之按紐。或數字明暗 值或色彩點設定的規定。 最後將考慮圖1及圖6所示之情形而對一使用者以圖4所 示之系統之一操作模式與手持裝置3的互動進行詳盡描 述。 在正常操作期間’光源可停止發射空間光圖案。當使用 者開始操作手持裝置3時，㈣、統控制”可再次自動進入 互動模式之-。與手持裝置3或—傾斜或移動感測器整合 之接觸式感光感測器可啟用程式碼之發送。 下-步’本發明之-實施例將被詳盡描述，其容許藉由 產生一時變㈣光圓案㈣測-發光系統之-DMX(數位 多工）設備中一光效的位置。應注意，該實施㈣基於— DMX資料流而描述’因為—可用論證物係、基於現有麵 143228.doc -21 · 201019064 組件而證明該實施例之可行性。在另—方面，該實施例不 僅限於DMX，而亦可與其他控制介面（諸如ι ι〇ν)使用。 以下所述之實施例提供一簡單DMX資料流操縱及偵測演 算法，以计算手持裝置3所指向之位置。該實施例之一個 優勢係其可用作為現有之遠端可控燈的一擴展硬體（addon)。 此外 ，信號產生及分析之 複雜程度較低 ，從而比其 他更昂貴之用於偵測手持裝置3之指向位置的規定價廉。 本文所述之實施例需要圖4之燈系統控制器5能夠產生一 特疋照明源控制信號（即一合適DMX命令），並需要手持裝 置3能夠捕捉所得光效（尤其係藉助於手持裝置3中所整合 之具有准直光學件之一光電二極體的一空間光圖案一 照明源之光效内之位置隨後可藉由分析光電二極體之信號 而重新計异。因此，藉由沿一預定路徑對一所期望位置的 簡單指向，該系統可偵測使用者指向之位置。此位置資訊 可用以「學習」光效之位置並將光效指派至經選擇之位 置。而且，此可在不改變現有照明源之情形下得以實現。 整體功能性可經由DMX匯流排而實現’因此其可與現有照 明源使用。在一信號產生器與一偵測器之間不需要有線或 無線同步。所有該等係基於所產生之DMX序列而包括至所 得之光效中。 除上述空間圖案外，該實施例中之方法容許偵測使用者 所指向之照明源内之個別光效，而非僅基於經發射之圖案 而識別完整之多通道照明源。DMX序列可與之前所述之條 碼圖案組合（例如在調試期間使用條碼及在場景編輯期間 143228.doc •22- 201019064 使用DMX序列）。 適用於以上所述之方法及使用情形的照明源係洗牆燈具 (諸如申請人之C〇l〇rBlaZe72TM)。該等照明源提供總計刊 個可控通道（配置為12個RGB組）。當沿一牆壁對準光效 • 時’可產生12個色彩可控「指狀部」或帶狀光圖案。用於 照明源之控制介面係一 DMX介面。通常存在連接至一 DMX匯流排之數個照明源（稱之為「全域」），其中串列發 ❹ 送資料係藉由燈基於其等所具有之位址而解譯。使用者可 選擇基址（例如，經由開關或經由向上/向下鍵及一顯示 器）。例如，若一C〇l〇rBlaZe72TM照明源被設定至位址23， 則貝料位兀組23至58(=23+35)係解譯為用於此照明源之控 制信號。 在實施例中，照明源被設定至位址1，則僅一個照明源 係連接至光系統控制器5之控制輸出之每一者，該照明源 經組態以產生用於每一控制輸出之一重複㈣又流。對於該 • 光系統控制器’可代之以使用用於產生重複DMX流之一特 定裝置。可使用一第二特定裝置以產生用於一第二照明源 之信號。在正常操作期間，不應存在來自擴展硬體特定裝 置之負面影響。例如，若系統或經選擇之燈未處於需要利 用手持裝置3對光效進行傾測的一模式中時，則描述該光 效之原始資料被發送至燈。 在需要利用手持裝置3對光效進行偵測時所產生之DMX μ係由以下之二步驟序列實現：在步驟或時槽^中照明 源之像素1、4、7、1〇被設定為最大亮度而其餘係關斷。 143228.doc 23· 201019064 在步驟或時槽2中，像素2、5、8、u被設定為最大亮度， 而其餘係關斷。最後，在步驟或時槽3中，像素3、6、9、 12被設定為最大亮度而其餘係關斷。圖8顯示該序列及所 侍光學效果（即由洗牆燈具就DMX流而產生的所產生之三 個不同及重複之空間光圖案）。在此實例中，重複時間係9 毫秒，因此所得效果係洗牆燈具之所有像素被設定為33% 之亮度所致，因為人眼對不同空間光圖案之此9毫秒之重 複反應緩慢。在另一方面，具有低於3脂曝光時間之一光 電二極體或一照相機當獲取圖8之圖片時，對其之捕捉係 足夠快。 對於位置之偵測，光電二極體之焦點應自「外部」移動 至洗牆燈具之光效區域内。因此，使用者可選擇自左邊 (自右邊）進入至光效區域的一路徑。分析系統持續搜索特 徵脈衝（吾人之實例中係3毫秒寬）。由於光效中存在脈衝， 因此不需要介於DMX序列產生裝置與具有光電二極體之偵 測器之間之額外同步。基於脈衝及「歷史」可偵測位置， 當前將對其予以描述。 當移動光電二極體之感光區塊時，不同像素之光效區域 相繼被聚焦及捕捉。最初（即在一脈衝第一次發生之後）， 位置上之資訊係未知的。然而一旦焦點移動至下一像素位 置’則系統告知峰值信號之發生係自一時槽移動至另一時 槽例如，若焦點自左至右移動，則第一信號可類似於圖 9中之跡線（trace)，該圖顯示自照明源就序列而產生 之時變空間光圖案所致的光電二極體信號的一例示性量測 143228.doc -24· 201019064 跡線’圖9中亦顯示處於該量測圖之底部的〇Μχ序列。當 改變焦點位置時，捕捉之信號將發生改變。這種隨時間之 改變承載使用者所指向之位置上的某資訊。若經測量之信 號在步驟2期間增加而在步驟⑽間減低，則焦點須朝向右 • 彡移動’因此初始位置係處於像素1上，且在該第一次移 . 動之彳1手持裝置3之指向位置係朝向像素2。若使用者可 選擇自右至左之-職，則在步驟3期間（在初始彳貞測到脈 φ 冑之前）信號將變為一增加值。隨後，系統已知初始位置 係處於像素12上’且在第—次移動之後位置係朝向像素 11。在此進入位置之初始偵測之後，進一步之定位可僅藉 由評估在哪一時槽中量測正增加或減低而易於追蹤。因為 此係可見光效内部之一相對定位，故手持裝置3無需來自 ㈣器5之時序資訊。尤其無須已知某一經測量信號是否 源自於在步驟1、2或3期間之一命令。 圖職示當手持裝置3朝右移動時之基本信號之_模擬 •、结果。在圖中左邊部分，來自光電二極體之所捕捉信號係 就時間顯示為數個點。最底部之跡線係初始情形（在_ 時）。其上之跡線係用於增加之時間（t>t〇)。圖中右邊部分 描緣之由照明源產生之光效内（之一部分）之债測器之焦點 位置該部分中之底部係初始位置（相對於圖中左邊部分 之最底部之跡線），頂部係最終位置（相對於圖中左邊^分 之最上部之跡線）。圖1〇中之箭頭表示焦點位置之移動方 向及推進之時間兩者。可看出’當時槽！中之信號增加時 時槽3中之信號減低。所示之模擬結果的最底部跡線係初 143228.doc -25- 201019064 始位置。隨後’當初始脈衝之高度減低時隨後脈衝之高产 增加。在最頂部跡線處，焦點係處於下一像素位置。 圖11簡要描繪此實施例之信號分析工作流程。數個任務 係並行地運行。一個任務10係以將類比輸入信號取樣。第 二任務11係以偵測取樣值流内之脈衝，以將取樣同步化

(再同步化），並係以為三個時槽選擇相關樣本。隨後在 一隨後任務12中評估時槽信號。可就哪一時槽中之評定而 發現最大信號，在任務13中追蹤位置。最後，在任務14中 可顯示所發現之位置。第二任務丨〗亦係造成位置追蹤迴圏 之初始化之緣由。或者，經偵測之位置可較好經由一無線 通信鏈路而通信至控制器5，以顯示在任務14發現之位

置。該控制器5可基於經偵測之位置修改DMX序列，例4 在偵測之位置上提供一回饋。此可與3步驟信號重疊。巧 上述實例中，像素被設定為最大亮度。有可能選擇一不F :並進而於經摘測之位置增加亮度。使用者將於他/她戶 指向之位置看到一更明亮之光。經描述用於前述之其他， 施例的所有使用者互動（選擇—位置，設^〜色彩⑴ 此偵測方法組合。 簡言之，本發明係特定關於以下内容：一種燈系統， 包括燈、-系統控制器及用以容許半自動之燈調試及場 工之+持裝置，其中使用光圖案以識別燈及其等之 關位置。該燈系統可利用包含—「看見」—已界定區域 先學感測H ’並且可被指向及掃描待調試之—光效序列 手持裝置…手持裝置可在無任何使用者的動作下掃描 143228.doc -26- 201019064 區域（例如自左至右之直線），其中_ CCD或CMOS相機系 統或一機械掃描光學件係用以相繼聚焦效果。該燈系統可 使用介於手持裝置與系統控制器之間之一無線鏈路。該燈 系統可以給定序列來記錄燈。在該燈系統中，可藉由為一 有限數量燈設定參數而完成場景設定，且系統控制器可自 設定之參數演繹所有其他燈之參數。在該燈系統中，可藉 由將色彩HUE自開始HUE轉至末尾HUE而實現插補。在該 ) 燈系統中’多列燈可按列加以調試。在該燈系統中，可於 燈之列中及該等列之間完成燈參數的插補。在該燈系統 中，一調試模式可開始於第一次供電時或一（（完全重設 後。在調s式定案後，其僅可藉由藉助於一（（完全重設））來 擦除所有資訊而重新啟用。再者，提供一種燈系統，其包 括燈、一系統控制器，及一手持裝置，以容許半自動之燈 調試及場景控制，其中可使用一指向及控制互動。該燈系 統可利用一包含「看見」一已界定區域並可被指向一待選 • 擇效果之一光學感測器的手持裝置。可提供一手持裝置以 偵測效果中之空間經編碼光，並將程式碼連同使用者命令 轉移至光系統控制器。在該燈系統中，可藉由指向每一燈 或燈效果序列方式來完成調試，且該燈系統可以給定序列 來記錄燈，且可藉由為一有限數量燈設定參數來完成場景 設定，且系統控制器可自設定之參數演繹所有其他燈的參 數。在該燈系統中，可藉由將色彩HUE自開始HUE轉至結 尾HUE而實現插補。在該燈系統中，多列燈可按列加以調 試。在該燈系統中，可於燈之列中及該等列之間完成燈參 143228.doc -27- 201019064 數之插補°而且’提供—種㈣、统，其中經編碼光僅產生 於兩互動模式調試及場景設^。在操作期間可不產生程式 2。在該㈣統巾，當按下選擇按㈣，系統可#試讀取 弋馬且在未能獲取該程式碼而逾時後，該系統可開 始增加部分（或所有）燈之亮度，以發現所選擇之燈。再 者可提供—燈設備控制介面延伸器装置，適於將一預定 °調變至遞送給照明源之資料流中，所得資料流係基於 為此照明源及預定調變接收的命令。該裝置可適於獲取所 接收°p令之—部分，並以一更高重複率將一資料流遞送至 照明源。該裝置可經調適以具有一可選擇操作模式，其中 資料流係基於具有不同内容之一有限序列的資料封包其 且係序列之二封包，宜係正藉由經由封包中之一組預定 位置轉換一預定子封包資料而產生之封包資料内的資料。 可將介面延伸器裝置之功能性整合至一光系統控制器中。 亦可提供一分析裝置，其具有帶有一專屬焦點區塊之一光 學接收器’並適於偵測照明源之光效，該分析裝置係由前 述裝置命令。該裝置可具有用以將照明源之光學回應同步 化於如前述所產生之子集序列的構件。該裝置可經調適以 追蹤光效的位置，該位置係該偵測器根據所接收之光學結 果中的改變而瞄準的焦點。 本發明係可應用於具有複數個光源之發光系統（例如家 庭、商店及辦公應用中之發光系統）中。其係尤其適於光 源之簡單調試，偵測洗牆燈照明源上光效之位置，且適用 於具有發光系統中之手持裝置的指向及控制應用。 143228.doc -28- 201019064 本發明之至少某些功能可由硬體或軟體加以執行。在— 軟體實施1形下’單—或多個標準微處理器或微控制器 ，數位㈣處理器係可用以處理實施本發明之單—或多個 演算法。 _ =庄意，予「包括」不排除其他元件或步驟，且應注意 3 ―」不排除複數個。而j_，任何參考標記不應被解釋 為對發明範_之限制。 _ 【圓式簡單說明】 *圖1顯示一發光系統之一實施例，該發光系統包括將一 空間光圖案投射至-牆壁上的兩洗牆燈及用於捕捉根據本 發明之空間光圖案的一光圖案捕捉裝置； 圖2顯示由16通道燈產生之一條碼中所隱藏之5位元識別 符之—實例的一表； 圖3顯示由16通道RGB燈產生之一色彩條碼中所隱藏之 32位元資訊之一實例的一表； • 圖4顯示用於控制根據本發明之一發光系統之一系統的 一方塊圖； 圖5顯示根據本發明之一光系統控制器中之資料結構的 一實施例； 圖6顯示一發光系統之一進一步實施例，該發光系統包 括將—空間光圖案投射至—牆壁上的兩洗牆燈及用於捕捉 根據本發明之空間光圖案的一光圖案捕捉裝置； 圖7A顯示根據本發明之一光圖案捕捉裝置的一實施例； 圖7B顯示根據本發明之一光圖案捕捉裝置的一實施例的 143228.doc -29- 201019064 一方塊圖； 圖8顯不一控制值序列之一實例，該控制值序列係用於 控制根據本發明之一洗牆燈並控制由該洗牆燈就該序列產 生之各時變空間光圖案及時間光圖案； 圖9顯示源自時變空間光圖案獲得之光電二極體信號（頂 部）及用以產生該時變空間光圖案之一 DMX資料流（底 部）； ' 圖10顯示當朝右移動光圖案捕捉裝置之焦點以掃描根據 本發月之時變空間光圖案時之模擬信號的一實施例丨及 聲 圖11顯示在當根據本發明而分析一時變空間光圖案時執 行用於控制一發光系統之系統中的信號分析程序。 【主要元件符號說明】 1、2 光源 3 光圖案捕捉裝置 4 牆壁 5 光系統控制器 11 、 12 、 21 、 22 空間光圖案 11-14 任務 31 區域 32、52 無線通信鏈路 33 群組 34 光圖案處理及解碼單元 35 空間光圖案捕捉單元 51 表 143228.doc •30· 201019064 331 「選擇」按鈕 332 調整色彩按鈕 333 飽和度按纽 334 亮度按钮 341 「首先」按名丑 342 「下一步」按紐 343 「執行」按紐 511 光源 512 屬性

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Claims (1)

1. 201019064 七、申請專利範圍： 一種用於控制具有複數個光源（1、2)之一發光系統的系 統，其包括： 一光系統控制器（5)，用於控制該等光源，在該等光源 中建立-空間光圖案⑴、12、21、22)，該控制器將該 等光源（511)之一個或多個屬性（512)編碼； -光圖案捕捉震置（3)，用於捕捉所建立之該空間光圖 案，且與該光系統控制器（5)通信（32、52)，以基於所捕 2. 捉之該空間光圖案而啟用對該一個或多冑光源的控制。 如請求項1之系統’其中該光系統控制器（5)進一步經調 適以藉由將一控制程式碼#輸至肖等光源而控制該等光 源，俾設定該等光源以建立該空間光圖案（ιι、Η、2卜 22) ° 3. 如請求項1或2之系統’其中該光系統控制器（5)進一步經 調適以控制該等光源以建立該空間光圖案，在該空間光 ❹ 4. 圖案中將該等光源之每_者之—獨特識別符編喝。 月求項3之系統，其中提供所捕捉之該空間光圓案之 一處理，且 ’、 斤捕捉之該空間光圖案之該處理包括將該等光源之每 一者之該等獨特識別符解碼，及 續別^白系先控制益之該通信包括將經解瑪之該等獨特 識别符自該光圖案捕捉裝置傳輸至該光系統控制器。 5. 如請求項备祕 <糸統，其中該光系統控制器（5)進一步經調 適以控制該蓉本' 等先源，以建立時變空間光圖案，在該時變 143228.doc 201019064 :間光圖案中’於一預定時段期間建立不同之空間光圖 6.如請求項5之系統，其中： 建立之該空間光圖案之該捕捉包括在該預定時段 0 、所建立之該空間光圖案進行掃描，及 =所捕捉之該等空間光圖案之—處理包括藉由分析經 晋、該等工間光圖案而對該光圖案捕捉裝置之指向位 仃偵測’在該等空間光圖案中為偵測該指向位 處理連續之空間光圖案之間的差異。 7·如請求項1之系、統，進一步包括： =該光圖案捕捉裝置之許多指向位置，用於在該等 仅置處調整光效，及 2 &位於_擇之該等指向位置之間之該等光源 插補光設定參數。 8. :请求項1之系統’其中與該光系統控制器之該通信包 傳輪指示該光系統控制器之_使用者命令以基於所 ^捉之該”光㈣’對該發光^中之該等光源進行 調5式。 9. 如請求項1之系統’其中與該光系統控制器之該通信包 括傳輸指示該光系統控制器之—使用者命令以芙於所 :捉之該空間光圓案及該使用者輸入，利用該發；系統 中之該等光源建立一所期望之發光場景。 10· 一種經調適用於具有前述請求項中任—項之—系統之應 用且包括一光圖案產生器的光源（1、2)，該光圖案產生 143228.doc 201019064 器建立m圖案，該空間光圖案在自—光系統控制 器收到-控制程式碼時，即將該等光源之該等屬性編 碼。 H.如請求項1G之系統，其中該光圖案產生器進-步經調適 '斤建立之該等空間圖案十之該等光源的該位址編 瑪。 12_種經調適用於具有請求項1至”任一項之一系統之應 用的光圖案捕捉裝置(3)，其包括： 1光圖案捕捉單元（35)，其經調適以捕捉（3 1)由 一個或多個光源建立之一空間光圖案， ▲ ^圖案處理及解媽單元（3句，其經調適以將所捕捉 之為等光圖案中解碼之該等光源的屬性解碼及 、S單元（32)，其經調適以將經解碼之屬性通信至 用於控制該等光源之—光系統控制器，所接收之該等屬 性與該等光源相關。 ❹ 13· -種用於控制_具有複數個光源之發光系統的方法，其 包括以下步驟： 控制該等光源，以設定該等光源以建立—空間光圖 案’該空間光圖案將該等光源之一個或多個屬性編碼， 捕捉所建立之該等空間光圖案，且基於經捕捉之該空 間光圖案來控制該等光源。 種電腦程式，其啟用一處理器，以實現如請求項13之 方法。 種。己錄載體’其儲存如請求項14之-電腦程式。 143228.doc