專利名稱：：燈光控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種燈光控制方法，特別是關(guān)于一種利用三軸加速度感應(yīng)器(3-axisaccelerometersensor)來控制燈光顏色及亮度的方法。
背景技術(shù)：
：曰常生活中的燈光控制方法常使用僅有開與關(guān)兩種狀態(tài)的開關(guān)元件，因此一般燈光只有點滅兩種狀態(tài)，隨著燈光器材的演進(jìn)，生活中的照明設(shè)備不再局限于單純的照明使用，而是可隨著環(huán)境變化、氣氛需要而任意變化燈光的顏色及亮度，然而此需極復(fù)雜的控制方式。為了以更人性化的方式來依情境自動的控制燈光變化，本發(fā)明即提出一種燈光控制。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種燈光控制方法，以更人性化的方式來依情境自動的控制燈光變化。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種燈光控制方法，利用三軸加速度感應(yīng)器(3-axisaccelerometersensor)解析出XYZ三個坐標(biāo)軸的加速值，并將其對應(yīng)到RGB顏色值，從而將RGB值轉(zhuǎn)換為燈光顏色。并利用三軸加速度感應(yīng)器擷取X、Y、Z三個坐標(biāo)軸方向的加速度值(Ax、Ay、Az)，并利用加速度值來計算出三個坐標(biāo)軸的速度Vi(i可代換為x、y、z方向)，其中Vi=Vio+Ait、Vi二各方向終速度、Vk^各方向開始速度、Ai二各方向加速度、1=時間，并取以下八種方法來決定亮度值的變化1.加速度值的平均絕對加速度AA。其中AA=((|Ax|+|Ay|+|Az|)/3)2.向量加速度的純量VA。其中VA=V(Ax2+Ay2+Az2)3.向量加速度純量VA的接續(xù)時間點tl、t2的差值DA。其中DA=VAt2—VAtl、VA=V(Ax2+Ay2+Az2)、tl-時間點一、t2二時間點二。4.三軸的加速度Ax,Ay,Az的接續(xù)時間點tl、t2的差值DAx，DAy，DAz。其中DAx=Axt2-Axtl、DAy=Ayt2-Aytl、DAz=Azt2-Aztl。5.速度值的平均速度AV。其中AV=((|Vx|+|Vy|+|Vz|)/3)。6.向量速度的純量VV。其中VV=V(Vx2+Vy2+Vz2)。7.向量速度的純量VV的接續(xù)時間點tl、t2的差值DV。其中VV=V(Vx2+Vy2+Vz2)、DV=VVt2—VVt、th時間點一、t2-時間點二。8.三軸的速度Vx,Vy，Vz的接續(xù)時間點tl、t2的差值DVx,DVy,DVz。其中DVx=Vxt2-Vxtl、DVy=Vyt2-Vytl、DVz=Vzt2-Vztl、tl-時間點一、(2=時間點二。圖1為典型的三軸加速度感應(yīng)器(3-axisaccele薩etersensor)的一種；圖2為實際量測各軸的運動量的感應(yīng)器配置情形的例示。具體實施例方式如圖1所示，典型的三軸加速度感應(yīng)器(3-axisaccelerometersensor)可在X、Y、Z三個坐標(biāo)方向上感應(yīng)到加速度(g)，并將其以電子信號方式輸出。目前已知的娛樂型的三軸加速度感應(yīng)器已經(jīng)可以量測到士3.00g內(nèi)的加速度量，例如ADI的ADXL330加速度感應(yīng)器。本發(fā)明說明書所指的三軸加速度感應(yīng)器即以士2.00g為例，但不限于此。此外，三軸加速度值可以顯示出方向性的特征。例如；當(dāng)手持三軸加速度感應(yīng)器筆直的往右(+X)揮動時，正g的讀數(shù)將緊隨著一短負(fù)g的讀數(shù)出現(xiàn)，同樣的，當(dāng)手持三軸加速度感應(yīng)器筆直的往右(-X)揮動時，負(fù)g的讀數(shù)將緊隨著一短正g的讀數(shù)出現(xiàn)。本發(fā)明的其中一方法主要將三軸加速度感應(yīng)器(3-axisaccelerometersensor)解析出X、Y、Z三個坐標(biāo)軸的加速值，對應(yīng)到R、G、B顏色值，根據(jù)不同的情況，有如表1下列三種實施方式<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>在彩色燈光方面，彩色燈光一般使用RGB色彩信息，即R(紅色)、G(綠色)、B(藍(lán)色)三原色，所謂原色是指不能通過其它顏色的混合調(diào)配而得出的「基本色」。以不同比例將原色混合，可以產(chǎn)生出其它的新顏色。而一個彩色LED燈光要顯示全彩，至少具有一個紅色(R)LED、一個綠色(G)LED以及一個藍(lán)色(B)LED,其中每個RGB值設(shè)定由0至255，其中O為無顏色(無亮度)輸出，即RGB值為O，0，O的話，彩色LED顯示肉眼所見的黑色。若RGB值為255，255，255的話，彩色LED顯示肉眼所見的白色。本發(fā)明所述的彩色LED燈光，指至少具備有一個紅色LED、一個綠色LED以及一個藍(lán)色LED組成的彩色LED,本發(fā)明即以LED來當(dāng)作實施的范例。在控制方法方面，三軸加速度感應(yīng)器(3-axisaccelerometersensor)所擷取的X、Y、Z軸的加速度資料，亦可相對地定義在0至255之間，以與LED燈光的RGB值范圍搭配，本發(fā)明對此特別提出一種控制方法，來定義三軸加速度感應(yīng)器的X、Y、Z與RGB的對應(yīng)關(guān)系。為了將三軸加速度感應(yīng)器的X、Y、Z與RGB的對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)化成彩色LED的色彩，本發(fā)明利用X、Y、Z三軸資料分別控制RGB三色，即X軸數(shù)據(jù)控制R色，Y軸數(shù)據(jù)控制G色，Z軸數(shù)據(jù)控制B色，本發(fā)明亦可選擇一特定范圍的三軸加速度感應(yīng)器的加速度值來對應(yīng)到特定范圍的RGB顏色值，詳細(xì)將如下述。至于三軸加速度感應(yīng)器的加速度如何對應(yīng)到顏色的變化關(guān)系，以R(紅色)為例，本發(fā)明是以三軸加速度感應(yīng)器的加速度X與RGB值中的R值設(shè)定為線性關(guān)系，如下所示(Xu-X)/X-Xl=(Ru-R)/(R-Rl)其中，R為應(yīng)變量；X為因變量，為三軸加速度感應(yīng)器的加速度值，Xu為X的上限，其值設(shè)為lg，X1為X的下限，其值設(shè)為0g，Ru為紅色的上限其值設(shè)為255，Rl為紅色的下限其值設(shè)為150。則將加速度值X帶入式中即可求得R值。其它的G值、B值亦仿照上述計算方式可得。本發(fā)明亦可選擇一特定范圍的g力值(即三軸加速度感應(yīng)器加速度感測的值)，來產(chǎn)生特殊的效果，例如強制顯示某范圍的顏色或亮度，各種情況如下表2:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>其中為了控制亮度(brightness)的變化，本發(fā)明使用八種計算方法來實現(xiàn)亮度變化一加速度值的平均絕對加速度平均加速度AA(其中AA=(|Ax|+|Ay|+|Az|)/3)與各方向加速度的差值來指定亮度值的變化，該變異率的規(guī)則可定義如下(AAu-AA)/(AA-AAl)=(Bu-Ba)/(Ba-Bl)AAu為AA的上限其值為0.8g，AAl為AA的下限其值為0.2g，Ba為整體RGB三色的亮度，Bu為Ba的上限其值為80%，Bl為Ba的下限其值為20%。在得出亮度值后將之設(shè)定到確定的RGB色度值，首先設(shè)定以(197,135,22)這組RGB色度值為對應(yīng)到亮度值100%的標(biāo)準(zhǔn)值，則亮度值對應(yīng)至IJRGB色度值的計算方法為R/197=Ba/100%，G/135=Ba/100%，B/22=Ba/100%，需注意的是若計算出的個別RGB色度值超過255則強制設(shè)定為255，如此便可以從Ba值得到一確定而適當(dāng)?shù)腞GB色度值。亮度變化二加速度值的向量加速度其類似于變化一，但不同于平均絕對加速度，本方法通過計算數(shù)學(xué)模方(MathematicNorm)計算出向量加速度VA(VectorAcceleration)0其中VA=V(Ax2+Ay2+Az2)并使用亮度的范圍來對應(yīng)到下式中CVAu-VA)/(VA-VAl)=(Bu-Ba)/(Ba-Bl)VAu=向量加速度的上限VA1=向量加速度的下限亮度變化三向量加速度的接續(xù)時間點的差值本法使用兩連續(xù)資料集的向量加速度差(DA)(DifferentiationinVectorAcceleration)來調(diào)整亮度。如果我們在兩個時間點采取加速度值，tl=時間點一t2=時間點二在第一時間點的加速度值為Axtl=第一時間點的X軸加速度值A(chǔ)ytl=第一時間點的Y軸加速度值A(chǔ)ztl-第一時間點的Z軸加速度值在第二時間點的加速度值為Axt2=第二時間點的X軸加速度值A(chǔ)y。^第二時間點的Y軸加速度值A(chǔ)zt2-第二時間點的Z軸加速度值兩個時間點的向量加速度為VAtl=V((Axtl)2+(Aytl)2+(Aztl)2)VAt2=V((Axt2)2+(Ayt2)2+(Azt2)2)兩個時間點的向量加速度差DA=VAt2—VAtl其亮度范圍對應(yīng)的方程式為(DAu-DA)/(DA-DAl)=(Bu-Ba)/(Ba-Bl)DAu=加速度差的上限值DA1=加速度差的下限值亮度變化四三軸的加速度的接續(xù)時間點的差值.其類似于變化三，但不同于使用各三軸的加速度差值DAx,DAy,DAz來調(diào)整個別三色RGB的亮度。兩個時間點的三軸加速度差定為DAx=Axt2-Axtl=X軸加速度的差值DAy=Ayt2-Aytl=Y軸力口速度的差值DAz=Azt2-Aztl=Z軸加速度的差值可針對各個不同的顏色來調(diào)整亮度，來獲得不同的顏色效果。(DAu-DAx)/(DAx-DAl)=(Bu-Br)/(Br-Bl)CDAu-DAy)/(DAy-DAl)=(Bu-Bg)/(Bg-Bl)(DAu-DAz)/(DAz-DAl)=(Bu-Bb)/(Bb-Bl)DAu=加速度差的上限值DA1=加速度差的下限值Br=紅色的亮度值Bg=綠色的亮度值Bb=藍(lán)色的亮度值Bu=亮度的上限值Bl=亮度的下限值如果使用變化一的方法,則亮度值對應(yīng)到RGB色度值的計算方法為R/197=Br/100%，G/135=Bg/100%,B/22=Bb/100%。亮度變化五速度值的平均速度從加速度值來計算出速度值，我們可以假設(shè)在每個時間點與時間點中間的加速度是常數(shù)值(constant)，并且在第一時間點速度歸零。即可以使用運動的常數(shù)加速度方程式來計算出速度值。Vf=Vi+AtVf=最終速率Vi=初始速率A=加速度Ax,Ay，Azt=時間如果我們有三個連續(xù)時間點的加速度值，例如t0=0.000Ax=O.OOgtl=0.025|^、，Ax=O.Olgt2=0.050秒，Ax=0.52gt3=0.075秒，Ax=1.13g假設(shè)在tO，速度值歸零，g=9.8m/s2,三個時間點的X軸速度Vxtl，Vxt2,Vxt3計算方式如下Vxtl=Vxt0+((Ax)*(t))Vxtl=0.00+((0.01)(9.8)*(0.025))Vxtl=0.00245m/sVxt2=Vxtl+((Ax)*(t))Vxt2=0.00245+((0.52)(9.8)*(0.025))Vxt2=0.12985m/sVxt3=Vxt2+((Ax)*(t))Vxt3=0.12985+((1.13)(9.8)*(0.025))Vxt3=0.4067m/s獲得各軸的速度后，可取其每個時間點的平均絕對速度來當(dāng)作亮度值的計算之用AV=(|Vx|+|Vyl+|Vz|)/3AV=平均絕對速度其亮度范圍對應(yīng)的方程式為(AVu-AV)/(AV-AVl)=(Bu-Ba)/(Ba-Bl)AVu=平均絕對速度的上限值A(chǔ)V1=平均絕對速度的下限值亮度變化六速度值的向量速度其類似于變化五，但不同于平均絕對速度，本方法通過計算數(shù)學(xué)模方(MathematicNorm)計算出向量速度VV(VectorVelocity)。VV=V(Vx2+Vy2+Vz2)VV=向量速度其亮度范圍對應(yīng)的方程式為(VVu-VV)/(VV-VVl)=(Bu-Ba)/(Ba-Bl)VVu=向量速度的上限值VV1=向量速度的下限值亮度變化七各向量速度的接續(xù)時間點的差值本法使用兩連續(xù)資料集的向量速度差(DV)(DifferentiationinVectorVelocity)來調(diào)整亮度。假設(shè)在兩個時間點我們計算出個三軸的速度值，例如在第一時間點Vxu二X軸的速度值=0.012m/sVytl=Y軸的速度值=0.503m/sVzu二Z軸的速度值=0.111m/s在第二時間點Vxt2二X軸的速度值=0.020m/sVyt2二Y軸的速度值=1.150m/sVzt2-Z軸的速度值=0.412m/s向量速度差計算為VVu-第一時間點的向量速度VVtl=V((Vxtl)2+(Vytl)2+(VZtl)2)VVtl=V((0.012)2+(0.503)2+(0.111)2)VVtl=0.515m/svvt2=第二時間點的向量速度VVt2=V((Vxt2)2+(Vyt2)2+(VZt2)2)VVt2=V((0.020)2+(l.150)2+(0.412)2)VVt2=1.222m/s向量速度差為DV=VVt2-VVtlDV=1.222m/s-0.515m/sDV=0.707m/s其亮度范圍對應(yīng)的方程式為(DVu-DV)/(DV-DVl)=(Bu-Ba)/(Ba-Bl)DVU:向量速度差的上限值DVl二向量速度差的下限值亮度變化八各三軸的速度的接續(xù)時間點的差值其類似于變化七，但不同于使用各三軸的速度差值DVx，DVy,DVz來調(diào)整個別三色RGB的亮度。兩個時間點的三軸速度差定為DVx=Vxt2-Vxtl=X軸速度的差值DVy=Vyt2-Vytl=Y軸速度的差值DVz=Vzt2-Vztl=Z軸速度的差值可針對各個不同的顏色來調(diào)整亮度，來獲得不同的顏色效果。(DVu-DVx)/(DVx-DVl)=(Bu-Br)/(Br-Bl)(DVu-DVy)/(DVy-DVl)=(Bu-Bg)/(Bg-Bl)pVu-DVz)/(DVz-DVl)=(Bu-Bb)/(Bb-Bl)DVu=速度差的上限值DV1=速度差的下限值Br=紅色的亮度值Bg=綠色的亮度值Bb=藍(lán)色的亮度值Bu=亮度的上限值Bl=亮度的下限值為:如果使用變化一的方法，則亮度值對應(yīng)到RGB色度值的計算方法R/197=Br/100%，G/135=Bg/100%，B/22=Bb/100%，通過上述的方法，即可利用三軸加速度感應(yīng)器(3-axisaccelerometersensor)來控制任何由RGB三色所控制的燈具的顏色與亮度。本發(fā)明雖已通過上述較佳實施例加以詳細(xì)說明，但是以上所述，僅用以說明本發(fā)明使本領(lǐng)域技術(shù)人員可更易于了解本發(fā)明，并非用來限定本發(fā)明實施的范圍。故，凡依本發(fā)明申請專利范圍所述的形狀構(gòu)造特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包含于本發(fā)明的權(quán)利要求書之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種燈光控制方法，其特征在于，利用三軸加速度感應(yīng)器擷取X、Y、Z三個坐標(biāo)軸方向的加速度值，并將所述的加速度值對應(yīng)到RGB顏色值，從而將RGB值轉(zhuǎn)換并顯示為燈光顏色。2.—種燈光控制方法，其特征在于，利用三軸加速度感應(yīng)器擷取X、Y、Z三個坐標(biāo)軸方向的加速度值A(chǔ)x、Ay、Az，并利用加速度值來計算出三個坐標(biāo)軸的速度Vi，i可代換為x、y、z方向；其中Vi=Vio+Ait、Vi二各方向終速度、Vk^各方向開始速度、Ai二各方向加速度、t二時間，并取以下八種方法來控制亮度值的變化A.加速度值的平均絕對加速度AA，其中AA=(|Ax|+|Ay|+|Az|)/3B.向量加速度的純量VA，其中VA=V(Ax2+Ay2+Az2)C.向量加速度純量VA的接續(xù)時間點tl、t2的差值DA，其中DA=VAt2—VAtl、VA=V(Ax2+Ay2+Az2)、tl二時間點一、t24寸間點二D.三軸的加速度Ax，Ay,Az的接續(xù)時間點tl、t2的差值DAx,DAy，DAz，其中DAx=Axt2-Axtl、DAy=Ayt2-Aytl、DAz=Azt2-AztlE.速度值的平均速度AV，其中AV=(|Vx|+|Vy|+|Vz|)/3F.向量速度的純量VV，其中VV二V(Vx2+Vy2+Vz2)G.向量速度的純量VV的接續(xù)時間點tl、t2的差值DV，其中VV=V(Vx2+Vy2+Vz2)、DV=VVt2-VVtl、tl-時間點一、t2-時間點二H.三軸的速度Vx，Vy,Vz的接續(xù)時間點tl、t2的差值DVx,DVy,DVz，其中DVx=VxtrVxtl、DVy=Vyt2-Vytl、DVz=Vzt2-Vztl、11=時間點一、t2一寸間點二。3.如權(quán)利要求1的燈光控制方法，其中，利用X、Y、Z三軸資料分別控制RGB三色，即X軸數(shù)據(jù)控制R色，Y軸數(shù)據(jù)控制G色，Z軸數(shù)據(jù)控制B色。4.如權(quán)利要求1的燈光控制方法，其中，該三軸加速度感應(yīng)器所擷取的X、Y、Z袖的加速度資料范圍，可線性的被對應(yīng)到RGB值的(0，0，0)至(255，255，255)之間。5.如權(quán)利要求2的燈光控制方法，其中，亮度值可進(jìn)一步對應(yīng)成R、G、B三原色值，其對應(yīng)方式為R/197=Br/100%，G/135=Br/100%，B/22=Br/100%，若計算出的個別RGB色度值超過255則強制設(shè)定為255。全文摘要本發(fā)明涉及一種燈光控制方法，利用三軸加速度感應(yīng)器(3-axisaccelerometersensor)擷取X、Y、Z三個坐標(biāo)軸方向的加速度值，并將其對應(yīng)到RGB顏色值，從而將RGB值轉(zhuǎn)換并顯示為燈光顏色。并利用三軸加速度感應(yīng)器擷取X、Y、Z三個坐標(biāo)軸方向的加速度值(Ax、Ay、Az)，并利用該加速度值(Ax、Ay、Az)來計算出三個坐標(biāo)軸的速度Vi(i可代換為x、y、z方向)，其中Vi＝Vio+Ait、Vi＝各方向終速度、Vio＝各方向開始速度、Ai＝各方向加速度、t＝時間，并取八種方法來控制亮度值的變化。文檔編號H05B37/02GK101384116SQ20071014825公開日2009年3月11日申請日期2007年9月4日優(yōu)先權(quán)日2007年9月4日發(fā)明者吳重建,章謀獻(xiàn)申請人:品生活有限公司