智能照明模块和这种智能照明模块的操作方法技术

用于由照明模块的阵列构成的照明或显示模块系统的智能照明模块，向每个所述照明模块提供显示板，其上具有像素照明元件的阵列，还提供控制板，能控制来自视频源的串行输入数据以显示视频，也能控制来自照明控制台的数字通信输入数据以生成数字照明效果，显示板包括驱动缓存器和连接到照明元件的脉宽调制驱动器的阵列，控制板包括：串行数据输入；通信数据输入；存储器，最好是只读存储器，含有诸如硬件配置数据、可执行代码和的数据含有智能照明模块的安装参数的安装控制器，上述参数例如是模块在照明或显示系统中的位置和方向以及所述模块视角；存储器，最好是随机存取存储器，含有运行时间期间的周围环境数据和显示数据；现场可编程门阵列。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电子装置，尤其是，涉及一种智能照明模块，它能使能具有统一的硬件和电源要求的通用积木式光源，并能构成一个无缝显示器。特别是，本专利技术涉及一种用于照明模块的自调整、高亮度的电子装置，上述照明模块可以被封装用于不同的应用或市场，并且能够在单个模块中显示标准视频或提供标准数字照明技术。
技术介绍
高亮度的光源，诸如白炽灯、日光灯和卤灯早已用于许多大规模应用，诸如大型公共信息显示、户外体育场显示，以及剧场照明系统。原先，大型手工操作开关和调光器被设置在灯光设备附近，以便控制许多大规模照明应用的照度。后来，通过使用电子调光器对灯光设备进行远程操作，上述电子调光器使用低压直流(DC)来控制灯光设备的高压电源。然而，最近，已经研制出数字控制的照明系统，在其中，通过一个中央计算机控制台来控制由单独的光源组成的网络。今天，这样的照明系统在例如剧场照明系统中已被广泛使用。在1986年，美国剧场技术协会(USITT)已经研制出DMX 512协议，作为调光器和计算机控制台之间的标准数字接口。在DMX 512协议中，每一盏灯都有一个数字地址，并且对通过控制电缆送往这个地址的数字命令作出响应。一盏灯可以具有多个地址。例如，一个变色光源可以具有一个地址用于设置所述灯的模式(开/关/声音驱动)，另一个地址用于选择颜色，第三个地址用于设置所述灯的颜色改变速度。DMX 512协议能够控制多达每一个照明组512个地址，上述照明组被称为一个“整体”。DMX 512协议在对数字照明进行编程方面具有允许的一致性，然而，每次需要一个照明系统，通常生成一个使用多种灯光设备的定制硬件设置。通常，灯光设备具有不同的电源要求；在某些情况下，它们需要外部的稳压；在其它情况下，它们需要未经稳压的高压电源。因此，所需要的是这样一种电子装置，它能够使能具有统一的硬件和电源要求的通用积木式光源，并且兼容于工业标准照明控制协议。因此，还需要一种能够使能自调整、高亮度照明模块的电子装置，上述照明模块可以被封装用于不同的应用或市场，例如，用于建筑物照明，用于零售广告，或者用于传统的剧场照明。在一个独立的开发领域，投影系统早已被用来显示大规模的动画。大规模视频显示的初次商业应用局限于电视监视器的大型阵列。在制造发光二极管(LED)方面的最新进展已经使它们成为用于大规模视频显示的有吸引力的光源。现在，大规模的视频显示已被用于体育场、跑道、竞技场、戏院和音乐厅。因此，市场需要易于安装、维护和拆卸的较轻的、较廉价的和较大的显示器，尤其是用于临时现场的显示器；这些都是早期技术不可能达到的市场规格要求，例如，在大型音乐厅或者体育场音乐事件中，希望得到视频和照明这两种效果。然而，为了生成所期望的效果，大规模视频相对于大规模照明来说，通常需要不同的显示元件。因此，需要有一个能产生视频和数字控制照明这两种效果的大规模系统。参照题为“Digitally controlled illumination methods andsystems”的国际专利申请第WO 99/31560号，能找到将视频和数字控制照明系统结合在一起的系统的实例。所述第′560号申请详细描述了处理器控制的LED照明系统，包括动态照明、精细照明、“智能”灯泡、娱乐照明系统、电源/数据协议、数据传送跟踪、照明部件和传感器/反馈应用。在本专利技术的一个实施例中，可以将照明控制信号嵌入到任何传统电子传输信号中，上述传统信号例如是音乐、光盘、电视机、录像磁带、视频游戏、计算机网络、广播、有线、宽带或者其它通信信号。因此，例如，可以将照明控制信号嵌入到娱乐信号(例如，电视信号)中，当处理所述电视信号时，电视信号的一部分带宽可以控制照明。例如，在本实施例中，可以通过电视信号直接地控制室内照明的颜色和亮度，以及其它照明效果。因此，电视信号可以令室内照明在表演过程中的某些点上变暗，而在其它点上闪耀不同的颜色，以及在其它点上闪烁。然而，上述专利技术需要一个解码器，以便将到达的组合信号分解为单独的娱乐信号和照明控制信号。随后，仅用于照明目的的照明块和仅用于显示视频的娱乐设备处理这些信号。因此，上述专利技术的局限性在于，它需要使用独立的模块用于视频显示或照明。因此，所需要的是一种能提供标准视频和用于通用照明模块的标准数字照明技术的电子装置。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是，提供一种能够使能具有统一的硬件和电源要求、兼容于工业标准照明控制协议的通用积木式光源的电子装置。本专利技术的另一个目的是，提供一种能够使能自调整、高亮度照明模块的电子装置，照明模块可以被封装用于不同的应用或市场，例如，用于建筑物照明，用于零售广告，或者用于传统的剧场照明。本专利技术的又一个目的是，提供一种能提供标准视频、并且为通用的照明模块提供标准数字照明技术的电子装置。为此目的，本专利技术在第一方面涉及一种用于由照明模块的阵列构成的照明或显示模块系统的智能照明模块，向每一个所述照明模块提供一块显示板，其上具有各像素照明元件的阵列，还提供一块控制板，它能控制来自视频源的串行输入数据用于显示视频，也能控制来自照明控制台的数字通信输入数据以便生成数字照明效果，其中，所述显示板包括驱动缓存器和被连接到各照明元件的脉宽调制(PWM)驱动器的阵列，并且其中，所述控制板包括-串行数据输入；-通信数据输入；-存储器，最好是只读存储器，其中含有数据，诸如硬件配置数据、可执行代码，以及含有智能照明模块的安装参数的安装控制器，上述参数例如在照明或显示系统中模块的位置和方向以及所述模块的视角；-存储器，最好是一个随机存取存储器，其中含有运行时间期间的周围环境数据和显示数据；-现场可编程门阵列(FPGA，field programmable gate array)。根据本专利技术的这样一种智能照明模块允许建立一个大规模的照明或显示系统，能够产生视频和数字控制照明二者。根据一个优选的实施例，所述可编程门阵列(FPGA)含有-转换器，用于对到来的串行数据进行“非串行化”，以便产生照明数据和照明地址形式的并行像素数据；-写入查找表和读取查找表，它们提供交叉参考索引，用于将照明数据映射到显示板的正确照明元件；-显示缓存器；-中央处理单元(CPU，central processing unit)，通过使用写入查找表，并由此将原始的照明地址次序转换为顺序的像素地址次序，按照顺序的像素地址次序，将照明数据写入到存储器中，以便点亮照明元件，通过使用由读取查找表修改的地址，并由此将存储的照明数据从顺序的像素地址次序转换为显示驱动次序，从随机存取存储器中读取照明数据，并且经由显示缓存器将所述照明数据锁存到显示板的驱动缓存器上，以便激活所述显示板的脉宽调制驱动器，按照显示速率产生图像。最好是，向所述智能照明模块提供电源调节，使得具有上述特征的照明模块构成一个通用的积木式光源，具有统一的硬件和电源要求，并且能够形成一个无缝显示器。本专利技术的第二方面涉及智能照明模块的操作方法，包括下列各步骤-初始化现场可编程门阵列，由此在上电配置中，从存储器中的配置数据扇区取出数据，然后，所述现场可编程门阵列自动地实例化它的转换器、控制逻辑、分离—脉宽调制(PWM，pulse widthmodulation)逻辑、中央处理单元和传感器逻辑，其后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由照明模块的阵列构成的照明或显示模块系统的智能照明模块，向每一个所述照明模块提供显示板和控制板，显示板上具有单个像素照明元件的阵列，控制板能控制来自视频源的串行输入数据以显示视频，也能控制来自照明控制台的数字通信输入数据以生成数字照明效果，其中，所述显示板包括驱动缓存器和连接到照明元件的脉宽调制（ＰＷＭ）驱动器的阵列，并且其中，所述控制板包括：－串行数据输入；－通信数据输入；－存储器，最好是只读存储器，含有诸如硬件配置数据、可执行代码的数据，以及安装控制器，安装控制器含有智能照明模块的安装参数，诸如所述模块在照明或显示系统中的位置和朝向以及所述模块的视角；－存储器，最好是随机存取存储器，其中含有运行时间期间的周围环境数据和显示数据；－现场可编程门阵列（ＦＰＧＡ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗比帝尔曼斯，帕特里克维里穆，基诺唐赫，
申请(专利权)人：巴库股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]