具有独立和外围操作模式的双重功能灯光控制器

摘要

本发明涉及一种双重功能灯光控制器，其用于包括若干发光装置的照明系统。所述双重功能灯光控制器在独立操作模式中用作控制所述照明系统的独立的灯光控制器，并且在外围操作模式中用作至少部分由控制所述照明系统的主控制器控制的外围装置。所述双重功能灯光控制器包括用户切换构件，其使用户能够在所述独立操作模式与所述外围操作模式之间切换。本发明还涉及一种照明系统，其包括此类双重功能照明控制装置。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制照明系统的灯光控制器，其中所述照明系统 包括若干发光装置，诸如可控灯具、可控发光视觉装置和/或适于示出视频 内容的可控显示装置。

背景技术

适于控制照明系统中的若干发光装置的灯光控制器在通常与娱乐照明 系统结合使用的动态灯控制领域中广为人知。

灯光控制器用作适于向灯光系统中的发光装置发送控制命令的主要控 制器并且因此可以用于生成非常复杂的灯光表演。照明命令可以被自动发 送至发光装置但是也可以使用用户输入构件(如按钮、滑动式控制器、旋 钮、触摸屏或其它输入装置)手动执行。灯光设计师和程序员还使用灯光控 制器对示出灯光期间执行的灯光效果的序列进行编程和再编程。

照明系统和灯光灯光表演常常是非常大型的，且因此灯光设计师和程 序员需要从不同物理位置对灯光表演进行编程以便适当地调整灯光表演。 然而，在许多情况下这是不可能的，因为灯光控制器常常居中定位。目 前，这已经通过提供便携式装置而得以解决，所述便携式装置与中央灯光 控制器远程通信并且因此使设计师和程序员能够从不同的物理位置对灯光 表演进行编程。目前的设置需要整个灯光表演已经被适当设置并且连接至 主灯光控制器，这导致灯光设计师和程序员常常需要在非常短的时间中进 行其调整的事实。此外，巡回行业存在具有至少两组设备以便在另一个目 的地进行表演的同时在下一个目的地设置巡回设备的趋势。然后，灯光设 计师使用如存储装置的存储器构件在两个目的地之间移动照明程序，以便 确保将灯光表演的最后调整拷贝至下一个目的地的灯光控制器。然而，一 旦到达新的目的地，就需要尽早地进行进一步调整。另一个问题是灯光表 演趋于不同的尺寸并且需要来自照明控制装置的不同级别的计算处理能 力。除此之外，常常希望具有可用于控制设备故障的情况的冗余备用系 统。照明操作人员需要提供多个服务台用于这些不同的用途。

还已知使未经照明系统培训的操作人员能够控制照明系统的简化灯光 控制器。简化的灯光控制器常见的是其包括使用户能够激活若干预编程的 动态灯光序列和/或静态灯光场景的简化用户界面的事实。预编程的动态灯 光序列必须在灯光控制器或运行程序软件的PC上被编程并且然后存储在简 化的灯光控制器中，因此简化的灯光控制器仅可以用于执行预编程的动态 灯光序列和/或静态灯光场景并且无法使用此类装置对灯光表演进行再编 程。由Nicolaudie-Sunlite提供的S.T.I.C.K.控制键盘是此类简化灯光控制器 的实例并且描述装置的产品手册和产品说明书可见于以下项：

·http://web.archive.org/web/20090117173100/http://www.nicolaudie.com/do wnloads/files/brochure_stick.pdf

·http://web.archive.org/web/20100816004846/http://www.ecolightled.com/d ownloads/lc_nl_dmx_stick_web.pdf

此类简化灯光控制器的另一个实例是由Martin Professional A/S提供的 Colorfox VX01。colorfox是为具有动态变色灯具的建筑用途专门设计的。这 个简单的控制解决方案允许用户定制和个性化多种建筑照明设置。

发明内容

本发明的目标是解决现有技术相关的上述限制。这由如独立权利要求 中所述的双重功能灯光控制器和照明系统实现。从属权利要求描述本发明 的可行实施方案。本发明的优点和益处在发明详述中描述。

附图说明

图1图示根据本发明的包括双重功能灯光控制器的照明系统；

图2图示根据本发明的双重功能灯光控制器的结构图；

图3图示根据本发明的另一个方面的双重功能灯光控制器的结构图。

具体实施方式

图1图示根据本发明的包括双重功能灯光控制器101的照明系统100。 照明系统100包括连接至若干灯光效果装置的双重功能灯光控制器101，诸 如摇头灯103a和103b、扫描仪105、LED灯条107或任何其它可控灯具、 可控发光视觉装置或适于放出视频的可控显示装置。此外，烟/浓雾/薄雾生 成器109也可以是照明系统的一部分。灯光控制器101使用如在娱乐照明系 统的领域中已知的灯光控制信号111(以虚线图示)控制灯光效果装置和烟生 成器。在所示的实施方案中，控制信号是DMX和/或RDM信号并且照明系 统的发光装置是菊链式的。然而，应理解，如在娱乐照明系统领域中已知 的分离器可以用于生成不同的链及子链。此外，灯光控制器可以控制多数 量的分组(universe)(不同的链)。例如，灯光控制信号可以基于任何标准 的灯光控制协议，诸如DMX、ESTA ACN(控制网络的架构-ANSI  E1.17-2006)，DMX指代本领域中已知的任何标准，诸如如由ANSI E1.11和 ANSI E1.20标准所涵盖的USITT DMX512、USITT DMX5121990、USITT  DMX512-A和包括RDM的DMX-512-A。灯光控制信号还可以是基于网络 的，其中可以通过因特网、LAN或WLAN控制灯光装置，诸如来自艺术许 可协议的ArtNET或ArtNetII协议。

双重功能灯光控制器101可以在灯光表演的编程期间使用并且可以用于 执行灯光表演。因此，双重功能灯光控制器101可以用作独立的装置，从其 中可以控制照明系统并且对照明系统进行编程。此外，双重功能灯光控制 器还可以如实箭头115所示般连接至主控制器113并且用作由主控制器113 至少部分控制的外围装置。在所示的实施方案中，将主控制器具体化为 PC，其在双重功能照明装置是外围操作模式并且用作外围装置时通过双重 功能灯光控制器101运行能够控制照明系统100的照明控制软件。还应理 解，还可以将主控制器113具体化为娱乐照明行业中已知的任何灯光控制器 或媒体服务器。双重功能灯光控制器101包括用户切换构件，其能够在独立 操作模式与外围操作模式之间切换双重功能灯光控制器。在独立操作模式 中，双重功能灯光控制器用作能够对灯光表演进行控制和编程的独立装 置，而在外围操作模式中，双重功能灯光控制器用作连接至主控制器的外 围装置。根据本发明的双重功能灯光控制器，本发明使生成可以用于编程 和执行灯光表演并且也可以连接至主控制器并用作输入装置的双重功能灯 光控制器成为可能。双重功能灯光控制器可以具体化为小型控制器，使灯 光设计师/程序员可以在灯光表演巡回时在不同目的地之间轻松携带。这在 结合许多灯光表演时是有用的，因为灯光设计师/程序员可以使用双重功能 灯光控制器对灯光表演进行微调并且然后将微调转移至执行灯光表演的主 控制器。这使甚至在设置整个灯光表演装备之前进行灯光表演的调整成为 可能，因为双重功能灯光控制器可以用于微调部分灯光表演。另外，双重 功能灯光控制器可以用于编程或调整对于主控制器不可见的部分照明装 备，因为调整可以从双重功能灯光控制器中执行并存储于其上并且在两个 控制器连接时转移至主灯光控制器。双重功能灯光控制器在结合PC时也是 非常有用的，因为标准PC不包括用于灯光协议的输出端口并且灯光控制器 可以连接至PC(例如通过USB端口或其它通信端口)并适于将控制信号转 换成标准灯光协议。此外，灯光控制器可以用作充当主控制器的PC的输入 装置，其中可以将在灯光控制器中使用的额外输入装置增加至PC。双重功 能灯光控制器在控制灯光表演时可以使用其内部处理构件，但是如果需要 更多的处理能力，那么可以切换至外部处理构件。此外，双重功能灯光控 制器可以在内部处理构件故障的情况下切换至外部处理构件(外围操作模 式)。双重功能灯光控制器的存储器还可用作灯光表演的备用。

用户切换构件使用户能够确定双重功能灯光控制器必须在哪一个操作 模式中。这给予用户完全控制其想要如何控制双重功能灯光控制器，这是 有用的，因为用户通常具有其自身的方式来设置和控制照明系统。

在外围操作模式中，可以将如滑动条、编码器等的所有人类界面控制 项以及用于照明数据的所有IO数据输入(诸如MIDI信号和时间代码信号) 路由至主灯光控制器。还包括的影响可用于主灯光控制器的软件许可证的 硬件加密装置可以被转移至主灯光控制器。在外围操作模式中，可以将双 重功能灯光控制器的内部处理构件关闭以便节省功率。

因此，双重功能灯光控制器使提供可以用于不同尺寸的灯光表演的非 常灵活和可扩展的灯光控制器成为可能。

图2图示根据本发明的双重功能灯光控制器201的结构图。在所示的实 施方案中，双重功能灯光控制器连接至主灯光控制器213。然而，结合图2 描述独立和外围操作模式两者。

双重功能灯光控制器201包括存储器构件217，其中存储与照明系统中 的至少一个发光装置相关联的若干控制命令。控制命令可以是娱乐照明领 域中已知的任何控制命令并且例如，可以是用于控制发光装置的不同参数 的命令，诸如摇头灯和/或扫描镜绕竖直轴和水平轴的移动、所生成灯光的 颜色或强度、各种灯光效果诸如遮光片、动画、光圈、取景或棱镜效果。 控制命令还可以是宏或场景(cue)，其定义不同的照明场景并且可以控制多 数量的照明装置。处理构件219适于使用第一通信构件221、基于存储在存 储器中的控制命令向发光装置发送灯光控制命令。通信构件221适于通过标 准照明协议211向发光装置发送灯光控制命令，其中发光装置如所指导般发 挥作用。一些照明协议(诸如RDM)还使发光装置能够回应灯光控制器并 且因此第一通信构件221还能够接收此类回应并将其发送至处理构件用于评 估。

处理构件还适于基于也存储在存储器中的预定执行方案(场景列表)和/ 或基于通过用户输入构件223接收的用户输入来发送灯光控制命令。处理构 件还适于基于诸如音乐信号(MIDI)或其它触发信号(时间代码信号)的其它输 入信号来控制灯光控制命令。用户输入构件223可以包括若干用户输入构 件，诸如滑动式控制器223a、按钮223b、旋钮223c、触摸屏(未示出)、轨 迹球(未示出)、操纵杆(未示出)、动作传感器、键盘(未示出)或其它输入装 置。此外，双重功能灯光控制器可以包括指示构件用于对用户示出信息。 例如，指示构件可以是指示灯(例如LED)或者显示构件，诸如屏幕和/或显 示屏。指示构件可以被集成至双重功能灯光控制器中，但是也可以配作外 部构件，其连接至双重功能灯光控制器的诸如外部显示屏。

双重功能灯光控制器201还包括编程构件，其适于基于通过用户输入构 件接收的用户输入来生成和编辑控制命令。编程构件使用户能够生成新的 控制命令并且将新的控制命令存储在存储器217中。此外，编程构件使用户 能够例如通过覆写原始控制命令或通过将所编辑的控制命令存储为新的控 制命令来编辑现有的控制命令并且将所编辑的控制命令存储在存储器中。

双重功能灯光控制器还包括第二通信构件225，其适于与主灯光控制器 213通信215。主灯光控制器包括主通信构件228、主存储器构件231、主处 理构件233和主用户输入构件235。主处理构件233适于使用双重功能灯光 控制器的主控制构件228和第二通信构件225与双重功能灯光控制器201通 信。该通信可以基于能够在双重功能灯光控制器与主灯光控制器之间提供 数据通信的任何构件并且可以例如是使灯光控制器201与主灯光控制器213 之间能够通信的USB连接、IR连接、蓝牙连接、因特网连接、LAN/WAN 连接或任何其它数据连接。例如，还可能提供多数量的第二通信构件作为 主通信构件以便基于两个不同的协议启用数据通信。例如，可以同时在控 制器处具体化USB连接和LAN连接两者。主存储器231还可以包括与至少 一个发光装置相关联的若干控制命令。主用户输入构件235可以包括若干用 户输入构件，诸如滑动式控制器235a、按钮235b、旋钮235c、触摸屏 235d、轨迹球(未示出)、操纵杆(未示出)、动作传感器、键盘235e或任何其 它输入装置。此外，主灯光控制器可以包括指示构件用于对用户示出信 息。例如，指示构件可以是指示灯(例如LED)或者显示构件，诸如屏幕和/ 或显示屏。指示构件可以被集成至主灯光控制器中，但是也可以配作外部 构件，诸如外部显示屏，其连接至主灯光控制器。

主灯光控制器213还包括主编程构件，其适于基于通过主用户输入构件 235接收的用户输入来生成和编辑控制命令。主编程构件使用户能够生成新 的控制命令并且将新的控制命令存储在主存储器231中。此外，主编程构件 使用户能够通过覆写原始控制命令或通过将所编辑的控制命令存储为新的 控制命令来编辑现有的控制命令并且将所编辑的控制命令存储在主存储器 中。

双重功能灯光控制器201还包括用户切换构件227，其能够在独立操作 模式与外围操作模式之间切换双重功能灯光控制器201。用户切换构件227 由操作双重功能灯光控制器的用户激活。在独立操作模式中，灯光控制器 用作独立的灯光控制器，其中处理构件219使用第一通信构件221、基于存 储在存储器217中的控制命令来控制灯光控制命令并将其发送至发光装置。 在独立操作模式中，灯光控制器201不需要为了将灯光控制命令发送至发光 装置而连接至主控制器。因此，用户可以将双重功能灯光控制器用作仅有 的照明控制装置来执行灯光表演并对其进行编程。此外，处理构件可以基 于通过用户输入构件223提供的用户输入向照明装置发送灯光控制命令。

在外围操作模式中，双重功能灯光控制器201连接至主灯光控制器213 并且允许主控制器213使用第一通信构件221、第二通信构件225和主通信 构件228向发光装置发送若干灯光控制命令。双重功能灯光控制器201从主 灯光控制器接收若干命令，这些命令指示主灯光控制器213希望向发光装置 发送的灯光控制命令。例如，指示灯光控制命令的命令可以是在双重功能 灯光控制器201中经由第一通信构件211从第二通信构件225直接发送至发 光装置的控制命令。或者，指示灯光控制命令的命令可以是到双重功能灯 光控制器201的处理构件219的基于存储在存储器217中的控制命令向发光 装置发送灯光控制命令的指令。因此，双重功能灯光控制器用作外围装 置，其由主控制器部分控制并且适于将灯光控制命令从主灯光控制器213发 送至发光装置。

在一个实施方案并在外围操作模式中，在没有来自主控制器213的许可 的情况下，禁止处理构件219通过第一通信构件221向发光装置发送灯光控 制命令。据此，在主灯光控制器213的主处理构件233用作主要处理器时， 可以避免冲突的灯光控制命令可能被发送至发光装置。

处理构件219、第一通信构件221、第二通信构件225被示作单独的零 件，然而所属领域技术人员应认识到其可被集成至相同的逻辑装置或微处 理器。类似地，切换构件227被示作单独的零件，然而应理解，切换构件也 可以如其它部件一样集成至相同的逻辑装置。

用户切换构件227可以由用户激活并且包括用户输入构件，诸如按钮或 开关，使用户能够在独立操作模式与外围操作模式之间手动转换双重功能 灯光控制器201。激活用户切换构件的用户输入构件还可以集成于图形用户 界面，其在集成于或连接至双重功能灯光控制器的显示单元上示出。

切换装置可以在处理构件219上运行的程序中具体化并且集成为软件的 一部分，使得在外围操作模式中的处理构件219适于将主灯光控制器213发 送的控制命令引导和转换成灯光控制命令并且使用第一通信构件221将其发 送至发光装置。或者，切换构件可以是物理或逻辑开关，其改变双重功能 灯光控制器的电和/或逻辑电路使得从主灯光控制器(通过第二通信构件)接 收的控制命令被引导至将所接收的控制命令根据灯光协议211转换成灯光命 令的信号转换器。电路还可以被再路由使得来自用户输入构件223的信号通 过第二通信构件和主通信构件被直接再路由至主控制器，并且其中主控制器 的处理构件适于从输入构件接收输入。

图3图示根据本发明的双重功能灯光控制器301的结构图。在所示的实 施方案中，双重功能灯光控制器连接至主灯光控制器313。双重功能灯光控 制器301和主灯光控制器313与图2中示出的双重功能灯光控制器201和主 灯光控制器213基本上相同，并且基本上相同的部件具有相同的附图标记且 结合图2加以描述。

在本实施方案并在外围操作模式中，双重功能灯光控制器301适于通过 第二通信构件225和主通信构件228从输入构件223将用户输入传递(由虚 线箭头337所示)至主灯光控制器313。这使将在双重功能灯光控制器301处 的用户输入构件223用作主控制器313的额外输入构件，并且使主灯光控制 器将控制命令关联至用户输入构件223成为可能。因此，主处理构件233可 适于使用主通信构件228、第二通信构件228和第一通信构件221并且基于 来自双重功能灯光控制器301的输入构件223的用户输入信号向发光装置发 送灯光控制命令。如所示，切换构件可适于将输入信号从用户输入构件223 直接发送至主灯光控制器313，然而所属领域技术人员应认识到还可以经由 双重功能灯光控制器301的处理构件219将用户输入构件引导至主灯光控制 器213。

在一个实施方案并在外围操作模式中，主控制器通过再路由硬件/软件 加密机构来发送双重功能灯光控制器的所有必需的IO(来自用户输入构件、 MIDI信号、时间代码信号)端口并且关闭双重功能灯光控制器的处理构件。

在所示的实施方案并在外围操作模式中，双重功能灯光控制器301适于 允许(由虚线-点-点箭头339所示)主灯光控制器313使用第二通信构件225 和主通信构件228访问存储器构件217。这使主灯光控制器313访问存储在 双重功能灯光控制器301的存储器构件217中的控制命令成为可能。这在双 重功能灯光控制器301已经用于进行灯光系统的调整且其中主控制器在执行 灯光表演时需要访问这些调整的情况下是有用的。此外，这使将双重功能 灯光控制器301用作灯光表演的备用成为可能，因为主灯光控制器可以访问 在存储器构件217中的灯光表演。切换构件227适于给予主灯光控制器301 直接访问存储器构件217，但是还可以通过双重功能灯光控制器的处理构件 219给予访问。例如，通过设置客户端-服务器式的系统，其中主控制器313 请求双重功能灯光控制器301上的信息并且其中双重功能灯光控制器基于请 求生成回复。

在所示的实施方案并在外围操作模式中，双重功能灯光控制器适于允 许(由虚线-点箭头339所示)主灯光控制器分配处理任务给双重功能灯光控制 器301的处理构件219。然后，主处理器可以使用双重功能灯光控制器301 的处理构件219作为额外的处理能力。应理解，存在其中双重功能灯光控制 器使用主灯光控制器的主处理构件作为额外处理能力的相对情况。此外， 在主灯光控制器处对照明的一部分进行再编程的同时，主灯光控制器313可 以允许双重功能灯光控制器301自动执行灯光表演的另一部分。这使在执行 灯光表演的同时进行所示出的灯光的调整成为可能。相对的情况也是可能 的，其中灯光表演通过主灯光控制器执行并且使用灯光控制器201进行再编 程。

在一个实施方案中，双重功能灯光控制器包括同步构件(未示出)，其适 于向主灯光控制器发送同步数据和/或从主灯光控制器接收同步数据。同步 构件可被具体化为由处理构件219执行的过程并且处理构件可适于通过第二 通信构件225向主控制器313发送同步数据或从主控制器313接收同步数 据。同步数据指示控制命令中的至少一个和/或涉及控制命令中的至少一个 的至少一个参数。同步数据可以指示整个控制命令、控制命令的部分、施 加至控制命令的改变。涉及控制命令的参数可以是涉及控制命令的任何参 数，例如，指示涉及控制命令的执行的时间参数的时钟和/或时间数据。这 使同步双重功能灯光控制器和主灯光控制器上的控制命令成为可能。应注 意，主灯光控制器还包括启用同步的同步构件。这在双重功能灯光控制器已 经用于对灯光表演进行编程和/或再编程并且主控制器用于执行灯光表演的 情况下是有用的，因为在双重功能灯光控制器上编程的部分灯光表演可以 轻易地与主灯光控制器同步。应理解，相对的情况也是可能的，其中存储 在双重功能灯光控制器上的控制命令与主控制器的内容同步。

此外，在双重功能灯光控制器和主灯光控制器同时由不同的操作员对 灯光表演的不同部分进行编程的情况下，同步构件还能使两个操作员编程 的内容同步。这是可能的，因为在独立操作模式中的双重灯光控制器可以 用作独立的灯光控制器并且因此可以用于在另一个操作员在主控制器处对 灯光表演进行编程的同时对灯光表演进行编程。

另外，同步构件可以在执行来自灯光控制器中的一个的灯光表演的同 时用于同步双重功能灯光控制器和主灯光控制器。因此，两个灯光控制器 都将知道灯光表演已经被执行的程度且哪一个照明命令被编程来接着执 行。同步构件与双重功能灯光控制器的用户切换构件一起使将主控制器和 双重灯光控制器连接至相同的灯光系统并且使控制器中的一个用作备用控 制器成为可能，所述备用控制器可以立即接管灯光表演的控制而无需重新 开始(restart)或重启(reboot)灯光系统。

同步构件适于在定期的时间间隔交换同步数据，这确保双重功能灯光 控制器和主灯光控制器定期地同步。时间间隔可以非常短，这使两个控制 器之间现场同步。此外，同步构件适于在灯光控制命令中的一个被发送至 发光装置时交换同步数据。同步构件还适于在所述数量的控制命令中的一 个和/或涉及所述数量的控制命令中的至少一个的一个参数已经改变时交换 同步数据。这使在不同的事件和时间同步双重功能灯光控制器和主灯光控 制器(这确保稳健的同步)成为可能。

例如，可以使用主控制器和在外围操作模式中的双重功能控制器执行 灯光表演，其中主控制器进行灯光表演的执行并且其中双重功能控制器用 作主控制器的输入装置。在主控制器故障或崩溃的情况下，操作员可以将 双重功能控制器从外围操作模式非常迅速地切换至独立操作模式，由此双 重功能灯光控制器接管灯光表演的执行。这是可能的，因为同步构件确保 双重功能灯光控制器与主控制器同步并且因此知道切换时灯光表演的时间 位置。相对的情况也是可能的，其中灯光表演首先由双重功能灯光控制器 控制并且其中主灯光控制器用作备用控制器。事实上，在外围操作模式中 的双重功能灯光控制器的处理器219被关闭(以便节省功率)的实施方案中， 在启动处理器时优选该设置而随后在切换控制器时不再需要。

同步构件使在控制器中的一个上执行灯光表演并且同时使用另一个灯 光控制器对灯光表演的另一部份进行编程成为可能。

还可能连接两个或多个双重功能灯光控制器，其中双重功能灯光控制 器中的一个适于用作主灯光控制器。因此，双重功能灯光控制器使提供可 以用于不同尺寸的灯光表演的非常灵活和可扩展的灯光控制器成为可能。