TW202041101A - 可變強度調整模式的系統與方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於提供緊急照明的系統、方法與儲存介質，包括：一控制器生成一驅動控制訊號；一光源接收該驅動控制訊號；該光源基於該驅動控制訊號發射光。該光源的發光強度基於驅動控制訊號以一第一週期反覆地上升和下降。

Description

可變強度調整模式的系統與方法
本發明請涉及一種於緊急警報相關行業所使用之照明系統，更具體地，涉及一種用於生成緊急照明的可變發光強度調整模式的照明系統與該系統的驅動方法。
當發生諸如災難，車禍，犯罪等緊急情況時，警示燈號經常於緊急現場或救急車輛周圍使用。諸如發光二極體（LED）之類的光源能高效率地提供前所未有的亮度。即便現場處理人員經常容易被忽視，但於緊急現場使用之相關技術器材卻經常不如預期。
相關研究指出，人眼具有注視明亮閃爍燈號的傾向，這意味著當警示燈號於視線範圍內時，駕駛者將很有可能將目光從道路上移開。因此，分心的駕駛者很可能將車輛朝向注視之處駛去，而許多駕駛者於夜間駕駛時確實發生了如上的事實，證明了夜間時分的明亮LED燈號使得駕駛者僅能注意到救急車輛上的LED燈號與其高頻閃爍模式的非同步性而使用路人產生了迷惑錯亂效果。
有鑒於此，需要一種創新的緊急照明方法與系統，以減輕對用路人產生迷惑錯亂的效果，以確保現場處理人員的安全。
本發明提供一種緊急警示照明，其於夜間可在不分散駕駛者注意力的情況下可目視辨別。本發明提供一種系統、方法和儲存介質，其用於提供不會因為閃光模式強度動態改變而使駕駛者分心的緊急警示照明。
一方面，本發明提供了一種用於提供緊急照明的系統。該系統包控制器與光源。該控制器配置為產生一驅動控制訊號。該光源配置為接收驅動控制訊號並基於驅動控制訊號發光。該光源的發光強度基於該驅動控制訊號以一第一週期反覆地上升和下降。
在一實施例中 ，該驅動控制訊號由基於該控制器計算出的該光源的多個發光強度值所生成，該多個發光強度值中的每一個對應於相對應的多個時間點。
在一實施例中，該驅動控制訊號的至少一個參數逐漸地調整為具有至少一個介於對應於該發光強度的一高峰值的一最大值與對應於該發光強度的一最低峰值的一最小值之間的中間值。
在一實施例中，該驅動控訊號以一脈寬調變訊號為基礎，並且該控制器還配置為基於所計算的多個發光強度值中的每一個來調整該脈寬調變訊號的工作週期以生成該驅動控制訊號。
在一實施例中，該驅動控訊號以一脈寬調變訊號為基礎，並且該驅動控制訊號的至少一個參數為該脈寬調變訊號的一工作週期。
在一實施例中，該控制器更：基於所計算的多個發光強度值中的一第一發光強度值，將該脈寬調變訊號的工作週期於一第一時間點調整為一第一工作週期；控制該光源以發射具有該第一發光強度值的光；基於所計算的多個發光強度值中的一第二發光強度值，將該脈寬調變訊號的工作週期於一第二時間點調整為一第二工作週期；控制該光源發射具有該第二發光強度值的光。該第二時間點與該第一時間點相鄰。
在一實施例中，於該第一時間點調整的該脈寬調變訊號的該工作週期會一直維持至該第二時間點。
在一實施例中，於該第一時間點與該第二時間點之間，該驅動控制訊號的工作週期自該第一工作週期向該第二工作週期逐漸變化。
在一實施例中，該系統還包括另一光源；該控制器還配置為生成另一驅動控制訊號，該另一光源接收所述另一驅動控制訊號，並基於該另一驅動控制訊號發射另一光；該另一光源的另一發光強度基於該驅動控制訊號以一第二週期反覆地上升和下降。
在一實施例中，該第二週期與該第一週期不同。
在一實施例中，該驅動控制訊號的最大值和最小值中的至少一個與其在該另一驅動控制訊號中所對應的值不同。
在一實施例中，該另一光源和該光源由陣列式光條實現。
在一實施例中，該控制器還包括一脈寬調變驅動裝置，該脈寬調變驅動裝置基於多個強度值來生成該驅動控制訊號。
在一實施例中，該控制器還包括直接記憶體存取控制器，串並聯轉換器，浮點單元和即時操作系統中的至少一個。
另一方面，本發明提供了一種用於驅動照明系統的方法，包括：一控制器生成一驅動控制訊號；一光源接收該驅動控制訊號；該光源基於所述驅動控制訊號發射光；該光源的該發光強度基於該驅動控制訊號以一第一週期反覆地上升和下降。
又一方面，本發明提供了一種具有電腦可讀程式指令的電腦可讀儲存介質，該電腦可讀程式指令可由至少一個處理器讀取和執行，以執行一方法，該方法包括：生成一驅動控制訊號；一光源接收該驅動控制訊號；該光源基於該驅動控制訊號發射光；該光源的該發光強度基於該驅動控制訊號以一第一週期反覆地上升和下降。
透過參考本發明結合附圖的詳細描述，能夠更容易的理解本發明，所述附圖構成本發明的一部分。可理解的是，本發明不限於本文描述和/或示出的特定裝置、方法、條件或參數。並且，本文所使用的術語僅出於示例的目的而描述特定實施例的目的，無意於限制所請求的公開發明內容。
此外，除非上下文另有明確規定對特定數值的引用至少包括該特定值之外，說明書中與請求項中單數形式的“一”和“該”可為複數。其範圍可以在本文中表示為從“大概”或“大約”一個特定值和/或到“大概”或“大約”另一特定值。當表達如此範圍時，另一實施例包括從一個特定值和/或到另一特定值。
用語“至少一個”、“一個或多個”和“和/或”是一種開放式表達，在實際操作中既可以是連接詞也可以是反意連接詞。例如，每種說法中“A、B和C中的至少一個”、“ A、B或C中的至少一個”、“A、B和C中的一個或多個”、“一個或多個A、B或C”和“A、B和/或C”表示單獨的A、單獨的B、單獨的C、一起的A和B、一起的A和C、一起的B和C或一起的A、B和C。
根據本發明的示例性實施例，提供一種緊急警示照明，其於夜間可在不分散駕駛者注意力的情況下可目視辨別。為此，本發明示例性實施例的緊急照明系統可驅動其中的每個光源以發出具有動態可變的閃爍強度模式的光。例如，可驅動每個光源發出具有不同閃爍強度模式的光。當閃爍時，發光強度可增強或減弱，而非只是開啟和關閉光源而已。此外，光源的峰值強度可以連續變化（例如，非完全開啟或非完全關閉）。本發明所提出的的緊急照明系統可產生使人眼更易於調節的緊急閃光模式，以降低駕駛者的分心機率。該些緊急閃光模式還可以最大程度來減少迷航感，即“頻閃效應”，因而可提高駕駛者的注意力和駕駛視線，以確保現場處理人員的安全。此外，指示所需動作或方向的方向性與順序性模式可提高緊急照明的清晰度，從而減少眼前交通所帶來的慌亂。
在一實施例中，本發明示例性實施例的緊急照明系統以包括處理器，軟體結構或演算法的電腦系統來提供“計算照明”的功能。對於緊急照明系統中照明陣列的每個照明元件，電腦系統都會將百分比強度計算為時間（或相位）的數學函數。該函數可為離散，也可以是時間連續的，例如每秒計算數百次。如果該函數為離散，則與該函數相關的數據（例如強度數據）可作為查找表儲存在電腦系統或外部儲存裝置的記憶體中。
可理解的是，百分比強度是一種相對強度，其對應於每個發光元件於某個時間點發射的最大光度的一部分。因此，在本發明中，詞彙“百分比強度”和“相對強度”是可互換的。還可理解的是，當百分比強度（或相對強度）越高時，每個發光元件就會越亮。在一實施例中，每個發光元件的發光強度可透過調整所要注入的脈寬調變（PWM）驅動訊號的工作週期來調整。例如，如果計算的百分比強度增加，則PWM驅動訊號的工作週期會隨之增加，反之亦然。
在一實施例中，本發明示例性實施例的緊急照明系統包括串並聯轉換器，其執行與例如PWM狀態相對應的強度數據的快速串並聯轉換以支持具有多個和/或可變數量的照明元件的照明陣列。如此將使得照明元件可每秒切換數千次。
圖1是本發明示例性實施例的示例緊急照明系統的方框圖。緊急照明系統1可安裝為附接至救急車輛上或其附近。圖2是本發明示例性實施例中LED陣列30的LED元件（例如，LED_1）光源的發光強度變化曲線2的範例圖。圖3是本發明示例性實施例中有關LED元件（例如，LED_1）經計算出的發光強度百分比，微控制100器輸出的發光強度數據與PWM驅動訊號的工作週期之間關係的範例圖。
儘管圖1示出了構成照明陣列的發光元件為發光二極體（LED），然而，本發明的實施例不限於此。照明元件可以用任何類型的光源來實現。
參閱圖1，緊急照明系統1包括配置為提供閃爍強度光模式的LED陣列30和配置為控制LED陣列30的操作的LED控制系統10。如圖所示，LED控制系統10包括至少一個中央處理單元（CPU）110（例如，處理器）和耦合至CPU 110的記憶體120，以及PWM驅動裝置200。CPU 110和記憶體120可組成微控制器100。LED陣列30可以被實現為包括多個LED元件LED_1至LED_N的燈條。各個LED元件LED_1至LED_N的發光強度可以由控制器100獨立地控制（或驅動）。在一實施例中，LED陣列30的一些或全部LED元件具有彼此相同的閃爍模式。於另一實施例中，LED陣列30的一些或全部LED元件具有彼此不同的閃爍模式。可理解的是，當一個LED元件的閃爍模式與另一LED元件不同時，從兩個LED元件發射的強度模式也彼此不同。
對於每個LED元件LED_1至LED_N，CPU 110將百分比光強度計算為時間（或相位）的數學函數，並將所計算的百分比發光強度儲存到記憶體120中。計算為數學函數的儲存百分比強度可以是離散的，例如查找表，或可以是時間連續的。參閱圖2，每個LED元件LED_1至LED_N的發光強度的百分比可向上增加至強度變化曲線2的頂部峰值，並且可向下探至其底部峰值，從而生成一個具有緩慢變化的包絡線的閃爍模式，這與只是簡單地開啟或關閉LED的傳統技術不同，傳統技術的LED會使駕駛者分心。
例如，特別是對於LED元件LED_1，如圖2所示，LED元件LED_1輸出的發光強度在時間t1時開始增加，第一底部峰值強度I11 在時間tmax時上升到第一頂部峰值強度I1max ，並且在t1'時下降至第二底部峰值強度I11' 。此外，發光強度在時間tmax'處上升到第二頂部峰值I1max' ，然後再次下降。該上升和下降的強度變化以一預定的閃爍模式週期ΔTflash 重複。因此，時間點t1’會等於t1與ΔTflash 的和（例如，t1’=t1+ΔTflash ），並且時間點tmax’等於tmax與ΔTflash 的和（例如，tmax’=tmax+ΔTflash ）。
圖2所示的強度變化曲線2的強度（例如，I11 ，I12 ，I1max ，I11' ，I1max' ）分別對應於由微控制器100計算出的百分比強度。在一實施例中，強度百分比隨著時間儲存於離散數據中。強度變化曲線2可以是離散曲線，而在圖2中顯示為連續曲線。為此，在閃光模式週期ΔTflash 期間的強度水準（或對應的時間點）的數量由PWM驅動訊號PWM_1至PWM_N的工作週期的數量來判定。例如，PWM驅動訊號的工作週期越多，強度水準的數量就越多，並且發光強度變化將具有更佳的分識度。然而，微控制器100需要能夠更快地計算強度百分比。
僅作為示例，底部峰值強度（例如，I11 或I11' ）是與LED元件（例如LED_1）完全關閉和/或頂部峰值強度（例如，Imax或Imax'）為零的狀態相對應的強度。
此外，儘管圖2說明了第一和第二頂部峰值強度I1max 和Imax' （以及第一和第二頂部底部強度I11 和I11' ）彼此具有相同的水準，但本發明的實施例不限於此。舉例來說，頂部峰值強度（和底部峰值強度）可隨時間動態地變化。
回到圖1，有關每個LED元件LED_1至LED_N所計算出的百分比強度儲存於記憶體120中。百分比強度可作為數位強度數據DATA1 至DATAN 透過微控制器100的一個或多個I/O接口提供給PWM驅動裝置200。強度數據DATA1 至DATAN 分別對應於LED陣列30的多個LED元件LED_1至LED_N。接著，基於強度數據DATA1 至DATAN 中的對應一個數據，PWM驅動裝置200接收強度數據DATA1 至DATAN ，並生成相應的PWM驅動訊號PWM_1至PWM_N到各個LED元件LED_1至LED_N。然後，所生成的PWM驅動訊號PWM_1至PWM_N被提供給LED元件LED_1至LED_N中對應一個元件。其中，PWM驅動訊號PWM_1至PWM_N可以是各自具有工作週期的電流訊號。因此，當LED元件由PWM驅動訊號驅動時，LED元件的發光強度取決於PWM驅動訊號的工作週期。
回到圖2，舉例來說，PWM驅動訊號PWM_1用於LED元件LED_1以調節其發光強度。在時間t1（和/或t1'），PWM驅動訊號PWM_1的工作週期為預定的最小值（或0％）。例如，當PWM驅動訊號PWM_1的工作週期為0％時，LED元件LED_1完全關閉。另外，在時間tmax（和/或tmax'），PWM驅動訊號PWM_1的工作週期為預定最大值（或100％）。例如，當PWM驅動訊號PWM_1的工作週期為100％時，LED元件LED_1則是完全點亮。
參閱圖3，對於LED元件LED_1，僅以t1到t1'之間的第一個閃爍週期為例，微控制器100計算分別對應於多個時間點t1至t1'的百分比強度I11 至I11' ，並將強度數據DATA11 至DATA11' （分別對應於百分比強度I11 至I11' ）輸出至PWM驅動裝置200。PWM驅動裝置200基於強度數據DATA11 至DATA11’ 產生PWM驅動訊號PWM_1。PWM驅動訊號PWM_1的工作週期從DC11 到DC11' 依序變化，分別對應於強度數據DATA11 到DATA11’ 。
類似的敘述也可以應用於其他LED元件LED_2至LED_N的發光強度控制。例如，對於LED元件LED_k（k為整數，2≤k≤N），微控制器100計算分別對應於多個時間點t1至t1'的百分比強度Ik1 至Ik1' ，並將強度數據DATAk1 至DATAk1' （分別對應於百分比強度Ik1 至Ik1' ）輸出至PWM驅動裝置200。PWM驅動裝置200基於強度數據DATAk1 至DATAk1’ 生成PWM驅動訊號PWM_k。PWM驅動訊號PWM_k的工作週期從DCk1 到DCk1' 依序變化，分別對應於強度數據DATAk1 到DATAk1’ 。
圖4A至圖4D是本發明示例性實施例中工作週期改變以調整LED元件發光強度的PWM驅動訊號的範例圖。
參閱圖3及圖4A，對應於與時間點t1相關的所輸出強度數據DATA11 ，PWM驅動訊號PWM_1的工作週期設置為DC11 。因此，LED元件LED_1根據PWM驅動訊號PWM_1發光。LED元件LED_1的發光的強度對應於百分比強度I11 。
此外，參照圖3與圖5B，對應於與時間點t2相關的所輸出強度數據DATA12 ，PWM驅動訊號PWM_1的工作週期設置為DC12 （大於DC11 ）。因此，LED元件LED_1根據PWM驅動訊號PWM_1發光。LED元件LED_1的發光的強度對應於百分比強度I12 。
同樣地，參閱圖3與圖4C，對應於與時間點t3相關的所輸出強度數據DATA13 ，PWM驅動訊號PWM_1的工作週期設置為DC13 （大於DC11 與DC12 ）。因此，LED元件LED_1根據PWM驅動訊號PWM_1發光。LED元件LED_1的發光的強度對應於百分比強度I13 。
再者，參閱圖3與圖4D，對應於與時間點tmax相關的所輸出強度數據DATA1max ，PWM驅動訊號PWM_1的工作週期設置為DC1max （大於DC11 ，DC12 與DC13 ）。因此，LED元件LED_1根據PWM驅動訊號PWM_1發光。LED元件LED_1的發光的強度對應於百分比強度I1max 。
應注意的是，本發明實施例的PWM驅動訊號的工作週期可調整為具有在其最小值和最大值之間的一個或多個中間值。因此，LED元件的發光強度會上下波動。相反地，在僅具有開啟和關閉光源的傳統緊急照明系統中，PWM驅動訊號可能僅具有兩個工作週期狀態，分別對應於燈的開啟和關閉狀態。
回到圖2，LED元件的閃光模式應容易在夜間讓駕駛者目視或判別。為此，選擇LED元件的閃光模式週期ΔTflash 以確保1/ΔTflash 低於人眼可分辨的頻率（例如50Hz），例如ΔTflash 的時間超過20ms。此外，LED元件的發光強度根據PWM驅動訊號PWM_1的工作週期的變化於預定時距（例如，ΔTsi =t2-t1）中變化。例如，在時間點t1，PWM驅動訊號PWM_1的工作週期為DC11 ，其在t1至t2的時距內保持不變。在時間點t2，工作週期從DC11 變為DC12 ，並在t2至t3的間隔內保持不變。因此，LED的強度變化曲線2可逐步變化（未示出）。儘管未示於圖中，但類似的描述可應用於其他LED元件LED_2至LED_N的發光強度控制。
為此，可理解的是，強度數據（例如，DATA11 至DATA11’ ）每隔預定採樣間距ΔTsi （例如，順序地）提供給PWM驅動裝置200。因此，PWM驅動訊號PWM_1的工作週期在每個預定採樣間距ΔTsi 中變化，以使LED元件在各個時間點（例如t1到t1'）以相應的發光強度（例如I11 到I11' ）發光。因此，微控制器100要能夠以所需計算速度來工作以達到上述技術特徵。換句話說，微控制器100應具有計算百分比強度的能力，於每個採樣間隔ΔTsi 對每個LED元件LED_1至LED_N獨立地輸出相應的輸出強度數據。當燈光陣列中所控制的LED元件越多，則對微控制器的速度要求就越高。
僅作為示例，在PWM驅動訊號（例如，PWM_1）的開啟週期為50µs的情況下，採樣間隔ΔTsi 為50µs×M。其中，M為整數，表示每個百分比強度樣本所需的PWM週期數。舉例來說，如果M為10，則採樣間隔ΔTsi將為500µs。此外，假設LED元件的數量為N，則隨著LED元件數量的增加，施加在微控制器上的負載也將增加。
因此，如圖1所示，如果LED控制系統10的CPU 110具有夠快的計算速度以達到上述技術特徵，則強度數據DATA1 至DATAN 可以經由多個I/O接口輸出到PWM驅動裝置200。
於一些實施例中，為了減輕微控制器的負擔，LED控制系統可進一步修改以納入其他功能，例如直接記憶體存取（DMA），串並聯（S/P）轉換器，浮點單元（FPU）和/或即時操作系統（RTOS），如圖5A及圖6所示。
在一實施例中，圖5根據本發明示例性實施例示出了LED控制系統10a，其包括具有DMA控制器130a，S/P轉換器300和PWM驅動裝置200的微控制器100a。微控制器100a包括CPU 110a和耦合至CPU 110a的記憶體120a。
與圖1的LED控制系統相比，LED控制系統10a還包括：用於支援DMA技術特徵的微控制器100a中的DMA控制器130a與S/P轉換器300。因此，為了簡要起見，將省略與其有關的重複描述。
續參閱圖5A，可以使用一個或多個支援高串聯位元率（例如，大約10Mbps）的移位暫存器來實現S/P轉換器300。微控制器100a具有DMA控制器130a以支援DMA技術特徵，其可使S/P轉換器300直接對記憶體120a進行存取而不使CPU 110a中斷以從記憶體120a讀取強度數據DATA1 至DATAN 。例如，DMA技術特徵允許透過S/P轉換器300a將強度數據DATA1 至DATAN 串聯傳輸到PWM驅動裝置200。在一實施例中，由於DMA的特徵，串聯數據3可以最小的中斷或完全沒有任何中斷輸出到CPU 110a。
圖5B是本發明示例性實施例中傳輸至PWM驅動裝置200的串列資料的示例圖。微控制器100a輸出與LED元件LED_1至LED_N相對應的第一輪強度數據DATA11 至DATAN1 （例如在時間t1）。然後將第二輪強度數據DATA12 輸出到DATAN2 （例如在時間t2）。一自選的保護區間可放置於第一輪強度數據和第二輪強度數據之間。由於圖5A所示的DMA特徵和S/P轉換器300，CPU 110a輸出LED元件LED_1至LED_N所需的CPU週期（例如，時鐘）的數量得以減少。如此，CPU的百分比強度計算能力可得到最大化的結果。
於用於進一步減輕CPU負載並使百分比強度計算能力最大化的另一實施例中（例如，即時方式），微控制器設計為包括浮點單元（FPU）和/或即時操作系統（RTOS）。
圖6是本發明示例性實施例中實現了浮點單元（FPU）115和即時操作系統（RTOS）125的示例微控制器100b的方框圖。
參閱圖6，浮點單元（FPU）115被整合至CPU 110b中，或者被實現為與CPU 110b分離的一部分，並且配置為執行浮點（例如，非整數）計算。與不含浮點單元（FPU）115而僅使用CPU（例如110a）進行的計算相比，這將使得對浮點進行的計算更加快速。浮點計算對於及時計算與各個LED元件LED_1至LED_N相關的百分比強度是必要的，如此，實時操作將得以實現。
即時操作系統（RTOS）是一種計算環境，其在特定時間限制內對任務進行計算（例如，即時計算）。使用RTOS將會使每個LED元件的百分比強度（例如，照明元件狀態）的計算與照明元件的控制異步發生。例如，生成強度數據並基於強度數據為每個LED元件生成PWM驅動訊號。但儘管使用了DMA特徵，但由於高頻的PWM週期，LED元件的控制可能會給CPU施加很大的負載。當LED元件控制處於空閒狀態時（例如在DMA傳輸期間），RTOS會收回寶貴的CPU週期。如此可最小化計算性演算法於LED元件狀態變化時的影響。否則，將需要更昂貴的微控制器來實現此功能。
圖7是本發明示例性實施例中用於控制LED陣列30的方法的流程圖。
參閱圖1至圖7，微控制器（例如，圖1的100，圖5A的100a和圖6的100b）計算LED陣列30的每個LED元件（例如，LED_1至LED_N）的發光強度百分比（S610）並輸出與百分比強度相關的強度數據（例如，DATA1至DATAN）到PWM驅動裝置200（S620）。在一實施例中，每個LED元件的光強度百分比反覆上升到頂部峰值，並下降到底部峰值，從而形成LED元件的閃爍模式。
接著，PWM驅動裝置200基於接收到的強度數據為每個LED元件生成相應的PWM驅動訊號（例如，PWM_1至PWM_N）（S630），並將生成的PWM驅動訊號輸出到每個LED元件（S640）。PWM驅動訊號的工作週期會根據從微控制器（例如100、100a或100b）接收的強度數據視別的發光強度百分比變化。百分比發光強度越高，則工作週期越高，反之亦然。LED陣列30的每個LED元件的發光強度基於PWM驅動訊號的工作週期來控制（S650）。
圖8是本發明示例性實施例的電腦系統4000方框圖。
參閱圖8，電腦系統4000用作執行關於圖1的控制系統10和/或每個包括微控制器100a和100b之一的控制系統中的至少一個的上述功能或操作；及執行有關圖7中所描述的方法。
參閱圖8，電腦系統4000可包括處理器4010，I/O裝置4020，記憶體系統4030，顯示裝置4040和/或網路配接器4050。
處理器4010可透過匯流排4060驅動I/O裝置4020，儲存系統4030，顯示裝置4040和/或網路配接器4050。
電腦系統4000可包括程式模組以執行關於圖1的控制系統10和/或每個包括微控制器100a和100b之一的控制系統中的至少一個的上述功能或操作；及執行有關圖7中所描述的方法。舉例來說，程式模組可包括用於執行特定任務或實現特定抽像數據類型的常式，程式，物件，組件，邏輯，數據結構等。電腦系統4000的處理器（例如4010）可以執行寫入於程式模組中的指令以執行關於圖1的控制系統10和/或每個包括微控制器100a和100b之一的控制系統中的至少一個的上述功能或操作；及執行有關圖7中所描述的方法。程式模組可程式化至處理器的積體電路中（例如4010）。在一示例性實施例中，程式模組可以儲存在記憶體系統（例如4030）中或遠端電腦系統儲存介質中。
電腦系統4000可以包括各種電腦系統可讀介質。此類介質可以是可由電腦系統存取的任何可用介質（例如4000），並可包括易失性和非易失性介質、可移和非可移介質。
記憶體系統（例如4030）可包括易失性儲存器形式的電腦系統可讀介質，例如RAM和/或快取記憶體或其他介質。電腦系統（例如4000）可以進一步包括其他可移/不可移、易失性/非易失性電腦系統儲存介質。
電腦系統（例如4000）可透過網路配接器（例如4050）與一個或多個裝置進行通訊。網路配接器可支援基於網際網路（Internet）、區域網路（LAN）、廣域網路（WAN）等的有線通訊系統、或可支援基於碼分多工存取（CDMA）、全球行動通訊系統（GSM）、寬頻CDMA，CDMA-2000，時分多工存取（TDMA）、長期演進技術（LTE）、FirstNet、 無線LAN，藍牙、Zig Bee等無線通訊系統。
本公開的示例性實施例可以包括系統，方法和/或非暫時性電腦可讀儲存介質。非暫時性電腦可讀儲存介質（例如，記憶體系統4030），其具有可使處理器執行本發明各方面的電腦可讀程式指令。
電腦可讀儲存介質可以是有形裝置，其可保留和儲存由指令執行裝置使用的指令。電腦可讀儲存介質可以是，例如，但不限於電子儲存裝置、磁性儲存裝置、光學儲存裝置、電磁儲存裝置、半導體儲存裝置或由前述任何裝置組成的合適組合。電腦可讀儲存介質更具體示例的非窮舉包括：可攜式計電腦磁片、硬碟、隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、可抹除可程式唯讀記憶體（EEPROM或快閃記憶體）、靜態隨機存取記憶體（SRAM）、可攜式光碟唯讀記憶體（CD-ROM）、數位光碟（DVD）、記憶棒、軟碟等，機械式編碼裝置（例如其上記錄了指令的打孔卡片或凹槽中的凸起結構），以及由任何前述元件組成的適當組合。如本文所用的，電腦可讀儲存介質不應被理解為本身是瞬時訊號，例如無線電波或其他自由傳播的電磁波，透過波導或其他傳輸介質傳播的電磁波（例如，透過光纖電纜傳送的光脈衝）或透過電線傳輸的電子訊號。
本文所述的電腦可讀程式指令可以從電腦可讀儲存介質下載到電腦系統4000或經由網路下載到外部電腦或外部儲存裝置。該網路包括銅傳輸電纜、光纖、無線傳輸、路由器、防火牆、交換器、閘道電腦和/或邊緣伺服器。每個計算/處理裝置中的網路配接卡（例如4050）或網路接口從網路接收電腦可讀程式指令後，將電腦可讀程式指令轉發以將之儲存至電腦系統內的電腦可讀儲存介質中。
用於執行本發明的操作的電腦可讀程式指令可以是組譯器指令、指令集架構（ISA）指令、機器指令、機器相關指令、微指令、韌體指令、狀態設定數據或用一種或多種程式語言任意組合編寫的原始碼或目標碼，其包括目標導向的程式設計語言，例如Smalltalk，C++等，以及常規的程式程式設計語言，例如“C”程式設計語言或類似的程式設計語言。電腦可讀程式指令可完全於用戶電腦執行，部分於用戶電腦執行，作為獨立套裝軟體執行，部分於用戶電腦並且部分於遠端電腦執行，或完全於遠端電腦或伺服器執行。在下列情況下，遠端電腦可以透過任何類型的網路（包括LAN或WAN）連結到電腦系統（例如4000），或者與外部電腦建立連結（例如，使用網際網路服務供應商的網際網路服務）。在示例性實施例中，電子電路包括例如可程式化的邏輯電路，現場可程式閘陣列（FPGA）或可程式化邏輯陣列（PLA），其可透過利用地腦可讀程式指令的狀態資訊來將電子電路個人化，以便執行本發明中的各實施例。
基於以上所述方法，系統（或裝置）和電腦程式產品（或電腦可讀介質）的流程圖和/或方框圖描述了本發明的各個方面。可理解的是，流程圖圖示和/或方框圖的每個方框以及流程圖圖示和/或方框圖中的方框的組合可由電腦可讀程式指令來加以實現。
該些電腦可讀程式指令可提供給通用電腦，專用電腦或其他可程式化數據處理裝置的處理器以生產機器，使得該指令可經由電腦處理器執行或其他可程式化數據處理裝置，建立用於實現流程圖和/或方框圖中的一個或多個方框中指定的功能/動作的裝置。該些電腦可讀程式指令也可以儲存在電腦可讀儲存介質中，該介質可以引導電腦，可程式化數據處理裝置和/或其他裝置以特定方式執行功能。因此，具有儲存在其中的指令的電腦可讀儲存介質包括製品，該製品包括實現流程圖和/或方框圖的方框中指定的功能/動作的指令。
電腦可讀程式指令也可以被載入至電腦，其他可程式化數據處理裝置或其他裝置上，以使得在電腦、其他可程式化裝置或其他裝置上執行一系列操作步驟以產生由電腦實現的程式。如此可使在電腦，其他可程式化裝置或其他裝置上執行的指令實現流程圖和/或方框圖中指定的功能/動作。
圖式中的流程圖和方框圖顯示了根據本發明的各種實施例的系統、方法和電腦程式產品可能實現的架構、功能與操作。就這一點而言，流程圖或方框圖中的每個方框可表示指令的模組、區段或部分，其包括用於實現指定的邏輯功能的一個或多個可執行的指令。在一些替代實施方式中，方框中所述的功能可能不會依照圖中標示的順序發生。例如，基於功能，實際上，可基本上同時執行連續兩個方框，或者有時可以相反的順序執行這些方框。應注意的是，方框圖和/或流程圖的每個方框以及方框圖和/或流程圖中方框的組合可透過基於特殊用途硬體的系統來加以實現，該系統用以執行指定的功能或動作，或執行特殊用途的硬體和電腦指令的組合。
所附申請專利範圍中的所有方法或步驟加上功能元件（若有）的相應結構、材料、動作和等同物旨在包括具體請求的用於與其他要求專利保護的元件組合地執行功能的任何結構，材料或動作。有關本發明，已由文字說明與圖式呈現，但並非意圖將本公開完全或限於所公開的形式。在不脫離本公開的範圍和精神的情況下，修改和變化對於本領域具有通常知識者將是可預見的。本說明書中挑選並說明了適當的實施例，最佳地闡述了本發明的原理和實際應用，並使本領域其他具有通常知識者能夠理解本發明的多個適於預期特定用途的不同實施例的內容。
對於本領域具有通常知識者顯而易見的是，在不脫離本文的發明構思之情況下，在已經描述之外的修改是可能的。因此，除了所附之申請專利範圍的範圍之外，本發明並不限於所描述和示出的確切形式和細節。
1:緊急照明系統 10:LED控制系統 10a:LED控制系統 30:LED陣列 100v微控制器 100a:微控制器 100b:微控制器 110:中央處理單元（CPU） 115:浮點單元（FPU） 120:記憶體 120a:記憶體 125:即時操作系統（RTOS） 130a:DMA控制器 130b:DMA控制器 200:PWM驅動裝置 300:S/P轉換器 510:第一輪強度數據 520:第二輪強度數據 4000:電腦系統 4010:處理器 4020:I/O裝置 4030:記憶體系統 4040:顯示裝置 4050:網路配接器 4060:匯流排
透過以下較佳實施例的詳細描述以及附圖，各種目的、特徵、方面以及優點將變得更加顯而易見，於附圖中，相同的附圖標記表示相同的組件。
圖1是本發明示例性實施例的示例緊急照明系統的方框圖；
圖2是本發明示例性實施例的LED元件光源的發光強度變化曲線範例圖；
圖3是本發明示例性實施例中有關LED元件經計算出的發光強度百分比，微控制器輸出的發光強度數據與PWM驅動訊號的工作週期之間關係的範例圖；
圖4A至圖4D是本發明示例性實施例中工作週期改變以調整LED元件發光強度的PWM驅動訊號的範例圖；
圖5A是本發明示例性實施例中包括具有DMA功能的微控制器，串並聯轉換器與脈寬調變驅動裝置的示例LED控制系統的方框圖；
圖5B是本發明示例性實施例中傳輸至PWM驅動裝置的串列資料的示例圖；
圖6是本發明示例性實施例中實現了浮點單元和即時操作系統的示例微控制器的方框圖；
圖7是本發明示例性實施例中用於控制LED陣列的方法的流程圖；以及
圖8是本發明示例性實施例的電腦系統方框圖。
1:緊急照明系統
10:LED控制系統
30:LED陣列
100:微控制器
110:中央處理單元(CPU)
120:記憶體
200:PWM驅動裝置

Claims (29)

  1. 一種照明系統，包括： 一控制器，其配置為產生一驅動控制訊號；以及 一光源，其配置為接收該驅動控制訊號並基於該驅動控制訊號發光； 其中，該光源的該發光強度基於該驅動控制訊號以一第一週期反覆地上升和下降。
  2. 如請求項1之照明系統，其中該驅動控制訊號由基於該控制器計算出的該光源的多個發光強度值所生成，其中，該多個發光強度值中的每一個對應於相對應的多個時間點。
  3. 如請求項2之照明系統，其中該驅動控制訊號的至少一個參數逐漸地調整為具有至少一個介於對應於該發光強度的一高峰值的一最大值與對應於該發光強度的一最低峰值的一最小值之間的中間值。
  4. 如請求項2之照明系統，其中該驅動控訊號以一脈寬調變訊號為基礎，並且該控制器還配置為基於所計算的多個發光強度值中的每一個來調整該脈寬調變訊號的工作週期以生成該驅動控制訊號。
  5. 如請求項3之照明系統，其中該驅動控訊號以一脈寬調變訊號為基礎，並且該驅動控制訊號的至少一個參數為該脈寬調變訊號的一工作週期。
  6. 如請求項4之照明系統，其中該控制器更： 基於所計算的多個發光強度值中的一第一發光強度值，將該脈寬調變訊號的工作週期於一第一時間點調整為一第一工作週期； 控制該光源以發射具有該第一發光強度值的光； 基於所計算的多個發光強度值中的一第二發光強度值，將該脈寬調變訊號的工作週期於一第二時間點調整為一第二工作週期；以及 控制該光源發射具有該第二發光強度值的光； 其中，該第二時間點與該第一時間點相鄰。
  7. 如請求項6之照明系統，其中，於該第一時間點調整的該脈寬調變訊號的該工作週期會一直維持至該第二時間點。
  8. 如請求項6之照明系統，其中，於該第一時間點與該第二時間點之間，該驅動控制訊號的工作週期自該第一工作週期向該第二工作週期逐漸變化。
  9. 如請求項3之照明系統，還包括另一光源，其中： 該控制器還配置為生成另一驅動控制訊號，該另一光源接收所述另一驅動控制訊號，並基於該另一驅動控制訊號發射另一光； 該另一光源的另一發光強度基於該驅動控制訊號以一第二週期反覆地上升和下降。
  10. 如請求項9之照明系統，其中該第二週期與該第一週期不同。
  11. 如請求項9之照明系統，其中該驅動控制訊號的最大值和最小值中的至少一個與其在該另一驅動控制訊號中所對應的值不同。
  12. 如請求項9之照明系統，其中該另一光源和該光源由陣列式光條實現。
  13. 如請求項2之照明系統，其中該控制器還包括一脈寬調變驅動裝置，該脈寬調變驅動裝置基於多個強度值來生成該驅動控制訊號。
  14. 如請求項1之照明系統，其中該控制器還包括直接記憶體存取控制器，串並轉換器，浮點單元和即時操作系統中的至少一個。
  15. 一種用於驅動照明系統的系統，包括： 一控制器，生成一驅動控制訊號； 一光源，接收該驅動控制訊號；以及 該光源基於所述驅動控制訊號發射光； 其中，該光源的該發光強度基於該驅動控制訊號以一第一週期反覆地上升和下降。
  16. 如請求項15之方法，還包括： 該控制器計算對應於多個時間點的該光源的多個發光強度值；以及 該控制器生成基於所計算的多個發光強度值來生成該驅動控制訊號。
  17. 如請求項16之方法，其中該驅動控制訊號的至少一個參數逐漸地調整為具有至少一個介於對應於該發光強度的一高峰值的一最大值與對應於該發光強度的一最低峰值的一最小值之間的中間值。
  18. 如請求項16之方法，其中該驅動控訊號以一脈寬調變訊號為基礎，該方法還包括：該控制器基於所計算的多個發光強度值的每一個來調整脈寬調變訊號的工作週期。
  19. 如請求項17之方法，其中該驅動控訊號以一脈寬調變訊號為基礎，並且該驅動控制訊號的至少一個參數為該脈寬調變訊號的一工作週期。
  20. 如請求項17之方法，還包括： 該控制器生成另一驅動控制訊號； 另一光源接收該另一驅動控制訊號；以及 該另一光源基於該另一驅動控制訊號發射另一光； 其中，該另一光源的另一發光強度基於該驅動控制訊號以一第二週期反覆地上升和下降。
  21. 如請求項20之方法，其中該第二週期與該第一週期不同。
  22. 如請求項20之照明系統，其中該驅動控制訊號的最大值和最小值中的至少一個與其在該另一驅動控制訊號中所對應的值不同。
  23. 一種具有電腦可讀程式指令的電腦可讀儲存介質，該電腦可讀程式指令由至少一個處理器讀取和執行，以執行用於驅動照明系統的方法，該方法包括： 生成一驅動控制訊號； 一光源接收該驅動控制訊號；以及 該光源基於該驅動控制訊號發射光； 其中，該光源的該發光強度基於該驅動控制訊號以一第一週期反覆地上升和下降。
  24. 如請求項23之電腦可讀儲存介質，其中該方法還包括： 計算對應於多個時間點的該光源的多個發光強度值；以及 生成基於所計算的多個發光強度值來生成該驅動控制訊號。
  25. 如請求項24之電腦可讀儲存介質，其中該驅動控制訊號的至少一個參數逐漸地調整為具有至少一個介於對應於該發光強度的一高峰值的一最大值與對應於該發光強度的一最低峰值的一最小值之間的中間值。
  26. 如請求項24之電腦可讀儲存介質，其中該驅動控訊號以一脈寬調變訊號為基礎，該方法還包括：基於所計算的多個發光強度值的每一個來調整脈寬調變訊號的工作週期。
  27. 如請求項25之電腦可讀儲存介質，其中該方法還包括： 該控制器生成另一驅動控制訊號； 另一光源接收該另一驅動控制訊號；以及 該另一光源基於該另一驅動控制訊號發射另一光； 其中，該另一光源的另一發光強度基於該驅動控制訊號以一第二週期反覆地上升和下降。
  28. 如請求項27之電腦可讀儲存介質，其中該第二週期與該第一週期不同。
  29. 如請求項27之電腦可讀儲存介質，其中該驅動控制訊號的最大值和最小值中的至少一個與其在該另一驅動控制訊號中所對應的值不同。
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