生成协调的照明场景的制作方法

本技术的发明涉及用于控制连接到总线系统的照明器件的照明场景。具体地，本技术涉及生成允许在多个照明器件上不间断地显示光信息的协调的照明场景。在本发明的意义上，光信息可以包括打开照明器件以用于照明目的，或者利用照明器件使照明效果或图像可视化。

背景技术：

1、虽然本发明不限于内部交通工具照明的应用，但是基础性问题的若干方面可以容易地针对这种类型的应用进行说明。

2、总体上，内部交通工具照明提供三个照明方面，即（i）一般照明（例如提供用于阅读的光），（ii）设计目的（例如显示照明以使交通工具内部在视觉上更具吸引力），以及（iii）信息的信号传递（signaling）（例如产生光学警告以引起驾驶员注意）。为了实现这三个照明方面，多个照明器件通常贯穿交通工具内部来分布，该多个照明器件包括位于乘客舱的顶部的照明器件、位于中央控制台上的照明器件、以及沿功能元件（例如座舱立柱、门）或设计元件（例如内部装饰）的边缘布设的照明器件等。如可以看出的，分布的多个照明器件被机械障碍物分隔。在控制照明器件期间（特别是当照明器件用于显示设计或信号传递信息时），需要考虑这种分隔。

3、此外，分布的多个照明器件中的照明器件可能并非全部是相同类型，和/或可能连接到用于控制其照明的不同总线系统。例如，不同总线系统可以用于连接和控制交通工具的不同区域中的照明器件。由于将交通工具的多个照明器件分隔的机械障碍物，控制多个照明器件是麻烦的。进一步地，不同总线系统可能具有不同的电气特性（例如操作电压），这例如可能导致与不同总线系统相关联的照明器件对所接收消息作出不同响应，或者消息在不同总线系统上的运行时间不同。

4、具体地，本领域中存在对跨多个照明器件实现协调照明的需要。在照明要被显示在连接到不同总线或位于不同位置处的多个照明器件上的情况下，这是特别重要的。

技术实现思路

1、本发明由独立权利要求限定。优选实施例在从属权利要求中阐述。说明书中与独立权利要求的特征结合使用的诸如"可以"和"例如"之类的措辞不应当被解释为意味着那些特征仅仅是可选的。

2、上述需要由用于在照明系统中创建协调的照明场景的方法来解决。在本发明的意义上，协调的照明场景定义了其中多个照明器件协作以创建相关的光图像的照明场景。由协调的照明场景创建的相关的光图像可以用于照明、用于创建视觉上具有吸引力的照明、或用于对信息进行信号传递。例如，特定位置的照明器件可以闪光、闪烁或以特定颜色被照亮。进一步地，照明可以在特定位置开始，并且通过相邻照明器件依次点亮而过渡到另一位置，从而产生光从一个位置"移动"到另一位置的印象。

3、其中可以实践根据本发明的方法的照明系统包括一个或多个第一总线以及多个照明器件，多个照明器件各自连接到一个或多个第一总线中的一个第一总线。第一总线可以是双向的，这意味着控制信息可以经由第一总线中的一个第一总线被传输到照明器件，并且附加地，照明器件可以被配置成经由相应总线传输诊断信息。进一步地，一个或多个第一总线可以是专有总线。一个或多个第一总线可以具有高带宽。在一些实施例中，所有照明器件可以连接到相同的第一总线，而在其他实施例中，多个照明器件中的一些照明器件可以连接到一个或多个第一总线中的第一个第一总线，并且多个照明器件中的一些其他照明器件可以连接到一个或多个第一总线中的第二个第一总线。

4、如出于本公开的目的所使用的术语照明器件是指能够发光的器件。例如，照明器件可以包括光控制器和一个或多个发光元件。光控制器可以是被配置成控制一个或多个发光元件的器件。光控制器可以基于色域图来控制发光元件的光发射。控制可以通过将颜色和/或亮度信息传输给一个或多个发光元件来执行。颜色和/或亮度信息的传输可以通过将光控制器与一个或多个发光器件彼此连接来实现，例如通过将组件放置在公共电路板上、将它们包封在包括引线框架和封装材料的元件中、将组件连接到专用总线（其可以不同于第一总线）等便利方式。发光元件例如可以是发光二极管（led）。本领域技术人员将领会，照明器件的这种结构是仅出于示例性目的而描述的，并不限制本公开的范围。相反，可以使用各种其他结构的照明器件。

5、多个照明器件可以与多个区相关联。根据本发明，区表示多个照明器件的一部分可以被布置在其中的空间位置。区可以是一维空间对象、二维空间对象或三维空间对象。例如，多个照明器件的一部分可以被布置成线，这将表示一维对象。在另一示例中，多个照明器件的一部分可以被布置在平面或表面上，这各自将表示二维对象。这样，多个照明器件的一部分可以形成网格或阵列。此外，多个照明器件的一部分可以形成一系列分支线，这将表示二维对象。在另一示例中，多个照明器件的一部分可以被布置在体积（例如三维网格或阵列）中，这将表示在本公开意义上的三维空间对象。本领域技术人员将领会，被称为一维空间对象的对象可以是弯曲的，从而产生二维形状，但仍表示没有分支的线照明器件，并且因此根据本文中所使用的术语将是一维对象。类似地，当提及区时，表面不需要是平坦的，而可以表示弯曲对象。区可以用于将真实世界对象（诸如交通工具内部）区分为多个较小的段。这些较小的段可以是特定于应用的（例如，在通知场景的情况下，真实世界对象可以基于通知应当发生于其处的位置被分隔成区（例如用于通知交通工具附近的障碍物），例如挡风玻璃或挡风玻璃的一部分），或者可以基于真实世界对象的几何形状（geometry）或形状。例如，交通工具的立柱可以将交通工具内部分隔成多个区，使得每个门可以表示单个区。此外，门本身可以被分隔成多个区，例如用于窗户的区、用于门的边缘的区、和/或用于位于门处的控制元件的区、等等。

6、根据本发明的方法可以由控制单元来执行。在一些实施例中，控制单元可以集成在网关中，该网关经由一个或多个第一总线连接到多个照明器件，或者集成在多个照明器件中的第一照明器件中。例如，在多个照明器件连接到不同总线的情况下可以使用网关，使得网关可以提供不同总线之间的接口，如下面将更详细描述的。

7、根据本发明，方法包括获得针对多个帧的信息。获得可以包括从另一器件接收信息。另一器件可以经由一个或多个第二总线连接到执行方法的组件（例如，如上文提及的控制单元、网关、或多个照明器件中的第一照明器件）。多个帧可以与要被显示的一系列信息相对应。要被显示的信息可以包括一系列图像或照明方面等。

8、进一步地，方法包括获得关于多个照明器件中的相应照明器件与多个区的关联的信息。基于关于照明器件与相应区的关联的信息以及关于多个帧的信息，可以确定创建期望照明场景所需的参数。由此，关于帧的信息可以在空间上分布在多个区上，以便创建照明场景。

9、进一步地，方法包括基于多个帧、针对每个区来确定延迟值集，以及基于相应延迟值集、针对每个区来生成消息集，其中每个消息集用于经由一个或多个第一总线传输，并且包括针对相应区的照明器件中的至少一个照明器件的信息。延迟值集定义了要被发送到相应区的后续消息之间的延迟。这样，与每个区相关联的照明器件利用相应消息集来寻址，其中相应消息集的每个消息包括用于控制与相应区相关联的照明器件的信息。在当要被显示的信息针对每个区同时改变时的一些情况下，针对每个区的延迟值可以相等，而在当要被显示的信息在第一区中比要被显示的信息在第二区中更快地改变时的其他情况下，与第一区相关联的延迟值和与第二区相关联的延迟值相比可以更短。通过为针对每个区的消息集选择适当的延迟值，可以确保信息被正确地显示，特别是在要被显示的信息正快速改变的情况下。

10、延迟值可以基于照明场景的总运行时间来确定。基于照明器件到多个区的关联以及照明场景的帧数，可以针对每个区来确定消息集。在一些示例中，具有数量最多的消息的区可以决定针对多个区的消息集的时序。进一步地，如果要被显示的信息在不同区中不同地改变，则针对第一区的延迟值可以取决于第二区的延迟值（或延迟值之和）。在示例中，第一区和第二区被定义。对于被显示在第一区中的每个帧，两个帧被显示在第二区中。在这种情况下，第一区的后续消息之间的延迟是与被显示在第二区中的两个帧相关联的延迟值之和。如果第二区中的帧以恒定速率来更新，则针对第二区的每两个后续消息之间的延迟值将相同，并且在这种情况下，针对第一区的两个后续消息之间的延迟值将是与第一区相关联的延迟值的两倍。由于在一些情况下帧被显示的速率可能会改变，因此针对第一区的延迟值可以是针对第二区的两个不相等的延迟值之和。

11、此外，本领域技术人员将领会，消息在总线上的运行时间可以通过调整延迟值来在延迟值中被考虑。

12、附加地或替代地，延迟值可以与要被显示在相应区中的信息的周期性相关联。区的周期性可以取决于另一区的周期性，例如在光点在相邻区之间以循环方式周期性移动的情况下。在这种情况下，针对第一区确定的延迟值可以取决于针对光点在一个或多个相邻区中的移动确定的延迟值。由于不同区可以具有不同大小和/或不同数量的照明器件，因此相邻区的延迟值可以不同。

13、本发明通过将照明器件与多个区相关联来改善多个照明器件上的光信息的显示，从而通过针对每个区的专用消息集以及确保要被显示的光信息的帧的正确顺序和序列的延迟值来简化控制。在照明器件（其连接到两个或更多个第一总线）要由单个实体（例如，控制单元、网关、或用作控制单元的照明器件中的一个照明器件）控制的一些情况下，本发明是特别有益的。由于每个总线可以具有不同的电气特性，因此它们的行为或对控制消息的响应可能不同。将照明器件分离到区中并根据特定延迟值针对每个区指定专用消息集考虑了这些不同特性。

14、在下文中，公开了本发明的优选实施例。这些优选实施例附加地改善了所要求保护的技术教导的某些方面。除非明确相反说明，否则这些优选实施例的所有方面或单个方面可以被组合。

15、在一些实施例中，获得关于多个照明器件中的相应照明器件与多个区的关联的信息可以包括将多个照明器件中的照明器件指派到多个区。这样，执行根据本发明的方法的实体（例如，控制单元、网关、或多个照明器件中的第一照明器件）可以控制哪个照明器件被指派到哪个区。指派可以基于要被显示的信息来作出，从而使得执行实体能够考虑要被显示的信息的特定性。这在根据本发明的方法应用于其中的照明系统用于多种目的（例如，照明目的、设计目的或信息的信号传递）的情况下可能是特别有益的。例如，信息的信号传递可能要求与照明目的不同的区指派。

16、附加地或替代地，一组区指派可以是预定的，并且该组中特定的区指派可以由方法选择。该组区指派可以包括默认区指派。在一些优选实施例中，获得关于多个照明器件中的相应照明器件与多个区的关联的信息可以包括确定是将多个照明器件中的照明器件指派到多个区中、还是从一组预定的区指派中选择区指派。这使得方法能够基于一个或多个预定的区指派（其可以包括默认区指派）来操作，并且同时允许方法在特定的、非预定的区指派更合适的情况下自行执行指派。确定可以基于照明场景的类型或被添加到关于帧的信息的指示来作出。

17、在一些实施例中，获得关于多个照明器件中的相应照明器件与多个区的关联的信息可以包括接收关于关联的信息。在这种情况下，照明器件到特定区的关联不是由执行方法的实体作出的，这意味着执行实体接收到区指派的信息。再次，区指派可以包括预定的区指派。在这种情况下，关于关联的信息可以是对多个预定的区指派中的特定的区指派的指示。

18、在一些实施例中，照明器件可以基于它们的位置与多个区相关联。如上所述，位置可以与特定子结构相关联，例如对于交通工具应用、挡风玻璃、门等。

19、在一些实施例中，针对给定区的延迟值集可以被存储在与所述区相关联的配置文件中。进一步地，针对相应区生成消息集可以基于相应的配置文件。配置文件可以从另一实体接收。这允许执行根据本发明的方法的实体以配置文件的形式获得生成针对相应区的消息集所需的信息，这可以改善该方法的效率，因为执行实体需要执行的计算被减少。可以说，配置文件将执行实体配置成针对相应区来生成相应消息集。

20、在一些实施例中，延迟值可以表示相应消息集中的连续消息之间的延迟、相应消息集的第一消息之前的延迟、和/或相应消息集的最后一个消息之后的延迟。例如，如果消息集包括总共n个消息，则可存在n-1个延迟值，每个延迟值表示消息集中的相应消息（以第二消息开始）与其在同一消息集中的前面消息之间的延迟。在另一示例中，消息集可以包括总共n个消息，并且可以存在n个延迟值。在该示例中，前n-1个延迟值可以表示消息集中的相应消息（以第二消息开始）与其在同一消息集中的前面消息之间的延迟，并且第n延迟值可以表示消息集的第n消息与另一消息集的第一消息之间的延迟。进一步地，在一些示例中，不同区可以具有照明场景应当开始的不同起始时间。在此类情况下，区的第一消息之前的延迟可以解释相应区的起始时间，相应区的起始时间可以不同于另一区的起始时间。

21、在一些实施例中，方法可以包括将消息集存储在控制单元或网关处。例如，控制单元可以被配置成执行根据本发明的方法。在一些情况下，控制单元可以经由一个或多个网关（例如，针对所采用的每个第一总线的网关）连接到照明器件。在这些情况下，网关可以被配置成从控制单元接收消息集并存储消息集，从而使得网关能够根据延迟值经由第一总线依次传输相应消息。在其他实施例中，网关可以被配置成执行根据本发明的方法。在这种情况下，网关可以从控制单元接收配置信息。

22、在一些实施例中，延迟值可以针对每个区是相等的。针对每个区相等的延迟值可以包括以下场景：（i）所有延迟值都相等，（ii）区可以具有不同延迟值，但是不同区之间的延迟值在任何时间都相等，或（iii）针对最后一个消息的延迟值可以在所有区之间是相等的，但是针对同一消息集中、在最后一个消息之前的消息的延迟值可以在不同区之间是不同的。在任何情况下，针对消息集的延迟之和可以针对每个区是相等的，这允许针对所有区定义照明场景的公共开始时间和结束时间。

23、在一些实施例中，相应消息集中包括的信息可以是针对相应区中的相应照明器件的颜色和/或亮度信息。颜色信息可以为相应照明器件提供关于照明器件应当显示的颜色的信息。类似地，亮度信息可以提供关于照明器件应当以其发光的亮度的信息。本领域技术人员将领会，信息的类型可以取决于所使用的照明器件的类型。例如，在照明器件仅包括单色led的情况下，将颜色信息提供给照明器件可能不具有影响，因为单色led可能不改变其颜色。在此类情况下，仅亮度信息可以被使用，或者颜色信息可以在照明器件处被丢弃。相反，如果相应照明器件包括多色led，则提供颜色信息和亮度信息是优选的。然而，可能存在其中在单色led被使用时提供颜色信息可能有用的情况，例如在照明器件包括光控制器和两个或更多个单色led的情况下。在这种情况下，使光控制器能够基于颜色信息不同地控制两个或更多个单色led。

24、在一些实施例中，每个帧可以包括矩阵，该矩阵定义用于由一个或多个照明器件显示的可视化的多个像素。例如，矩阵的每个像素可以由多个照明器件中的特定照明器件表示，然而在一些情况下，照明器件可以覆盖多于一个像素，例如如果照明器件包括多于一个发光元件。进一步地，矩阵的每个条目可以与相应帧的对应像素的颜色和/或亮度相关联。在一些情况下，矩阵的每个值可以对应于颜色值或亮度值。在一些其他情况下，矩阵的子集可以提供针对单个像素的值，例如，矩阵的每个（2×1）集合（或（1×2）集合）可以表示针对单个像素的颜色值和亮度值。在一些其他情况下，矩阵条目可以包括指示，该指示可以与查找表进行比较以取回颜色值和亮度值。

25、方法可以包括基于图像数据或视频数据来生成所述矩阵。总体上，矩阵可以基于矩阵与图像数据或视频数据的叠加来生成。例如，图像数据或视频数据的图像可以被选择，并且可以将矩阵覆盖在所述图像上。矩阵可以被认为是表示图像信息的阵列。每个矩阵条目（或如上所述的矩阵条目的子集）可以与图像的一个或多个像素相关联。基于图像的这些像素的颜色，针对颜色和/或亮度信息的矩阵条目可以被设置。能够将图像数据或视频数据（逐帧）转换为用于控制照明器件的矩阵的方法和/或电气组件通常是本领域中已知的，这就是这些原理将不在本公开中详细描述的原因。此类处理可以由执行根据本发明的方法的实体来执行，并且所述实体可以被配置成将对应的图像/视频数据存储在存储器中，或者在其他情况下，执行根据本发明的方法的实体可以被配置成从另一组件接收对应的矩阵数据。

26、矩阵可以具有（n × m）的维度，其中n是第一正的非零整数（integer）值，并且m是第二正的非零整数（integer）值。一些优选实施例包括n=1，表示布置成线的一系列照明器件。例如，布置成线的m/2个照明器件的系列可以由（1×m）矩阵表示，其中m个矩阵条目表示颜色和亮度信息。在这种情况下，每个（1×2）条目的子集可以表示针对要被显示的可视化的像素的颜色和亮度信息。替代地，前（1 × m/2）条目可以表示颜色信息，并且接下来的（m/2+1 × m）条目可以表示对应的亮度信息。在进一步的替代方案中，布置成线的m/2个照明器件的系列也可以由（2 × m/2）矩阵表示，其中上行中的条目表示针对m/2个照明器件的颜色信息，并且下行中的条目表示针对m/2个照明器件的亮度信息，或者反之亦然。本领域技术人员将领会，这些示例是仅出于说明性目的而描述的。

27、在一些优选实施例中，相应消息集的每个消息可以包括与针对每个照明器件的颜色和/或亮度相关联的信息，每个照明器件与相应区相关联，相应区与所述消息集相关联。换句话说，相应消息集的每个消息可以包括用于配置相关联的区的完整信息。在其他优选实施例中，仅在相应照明器件的颜色和/或亮度从先前消息到当前消息发生改变的情况下，相应消息集的每个消息才可包括与针对所述照明器件的颜色和/或亮度相关联的信息，相应照明器件与相应区相关联，相应区与所述消息集相关联。例如，消息集的每个消息可以表示多个帧中的一个帧。然后，仅当针对相应区的特定照明器件的颜色和/或亮度值从一个帧到后续帧发生改变时，消息才可包括针对相应区的所述照明器件的颜色和/或亮度信息。在这种情况下，与相应区相关联的照明器件可以利用第一消息设置为开启（on）/关闭（off），并且维持该状态直到接收到改变该状态的消息。

28、是始终发送完整的信息集，还是仅当信息从一个消息到后续消息发生改变时发送信息，可以取决于应用的类型。在一些情况下，始终发送完整的信息集可能更可靠，而在一些情况下，仅更新正在改变的值可以减少开销，因为更少的信息被传输和/或评估。

29、上述需要还由根据本发明的用于创建协调的照明场景的总线系统来解决。总线系统包括第一总线、连接到第一总线的多个照明器件、以及控制单元。控制单元被配置成执行根据上述描述中任一项的方法。如上所述，控制单元可以集成到另一组件中，诸如网关或连接到第一总线的照明器件。

30、在一些优选实施例中，总线系统可以包括一个或多个第二总线以及一个或多个网关，一个或多个网关可以将一个或多个第一总线连接到一个或多个第二总线。在一些实施例中，网关可以并入总线成员中，例如照明器件中、连接到第一总线中的一个第一总线的一个照明器件。控制单元可以连接到一个或多个第二总线，并且可以被配置成将消息集存储在网关处，从而将网关配置成经由第一总线发送消息集的消息。

31、进一步地，控制单元可以连接到一个或多个第二总线，并且可以被配置成将消息集存储在网关处，从而将网关配置成根据延迟值经由第一总线发送消息集的消息。