[发明专利]一种能互消干扰的灯光系统的空间与时间耦合控制方法

摘要

本发明公开一种能互消干扰的灯光系统的空间与时间耦合控制方法，运用人眼的视觉暂留原理，使用高于人眼觉察的频闪光源，周期性的让光源处于发光和不发光状态，光线过滤器处于屏蔽和非屏蔽状态，使得互相存在光线干扰的设备间恰好处于一方的光源点亮时己方光线过滤器为透明状态，另一方的光源为熄灭状态，光线过滤器则为屏蔽状态，双方的设备轮流切换状态，达到过滤掉对方干扰光线的同时仍可看到己方光源发出的光线并且看清己方光源照射的物体；该能互消干扰的灯光系统的空间与时间耦合控制方法能够在无法避免的光线直射情况下，消除多余及有害的光线干扰。

主权项

一种能互消干扰的灯光系统的空间与时间耦合控制方法，其特征在于：将周期起始时刻与工作参照面经角度偏移校正后的角度0度对应，周期结束时刻与工作参照面经角度偏移校正后的角度360度对应，周期增量与角度增量方向一致，这样一个周期时长对应于工作参照面的角度一周，并使得角度值与周期时刻形成如下映射关系：其中D′为角度，M′为时刻，T′为周期，那么在参数T、L、V、S、Ls、Le、Vs、Ve、D、E和M中，给定D的情况下，可求出未知量Ls和Le，在给定E的情况下可求出未知量Vs和Ve，则Ls、Le、Vs和Ve计算方法如下：Ls计算公式:其中可能出现(D‑S)＜0以及的情况，则需要将相应结果限定在0到360之间，这里使用取余的方法，用MOD代表取余运算，(a MOD b＝c)解释为a整除b余数为c，以下MOD符号代表的运算与此相同，最终公式更新为:Le计算公式：其中可能出现(D‑S)＜0以及的情况，则需要将相应结果限定在0到360之间，最终公式更新为:Vs计算公式：其中可能出现(E‑S)＜0以及的情况，则需要将相应结果限定在0到360之间，最终公式更新为:Ve计算公式：其中可能出现(E‑S)＜0以及的情况，则需要将相应结果限定在0到360之间，最终公式更新为:周期内控制时刻的确定：当M＝Ls时，光源点亮；当M＝Le时，光源熄灭；当M＝Vs时，光线过滤器置为不透明状态；当M＝Ve时，光线过滤器置为透明状态；当设备的光源方向发生改变，即D值产生变化，则将新的D值使用以上公式重新计算Ls，Le值；当设备的干扰光源方向发生改变，即E值产生变化，则将新的E值使用以上公式重新计算Vs，Ve值；同样当M值到达控制时刻时进行相应的控制操作，M值由(T0–Tmax)不断循环变化，其中T0表示(M＝0)，Tmax表示(M＝设备周期值)；其中，工作参照面为垂直于重力方向的二维平面，在三维世界中设备的光线照射方向都将投影到该二维平面用于计算模块的控制时刻；T为时钟周期，设备以周期循环的方式进行，一次周期完成一次完整的状态切换；L为光源照射持续时刻范围角，指设备的光源照射方向与周期耦合后光源持续点亮状态下占用的周期与时刻对应的角度范围；Ls表示光源开始点亮的周期时刻；Le表示光源开始熄灭的周期时刻；V为屏蔽持续时刻范围角，指干扰光源的照射方向与周期耦合后滤光屏幕为非透明状态下占用的周期与时刻对应的角度范围；Vs表示滤光屏幕开始为非透明状态的周期时刻；Ve表示滤光屏幕开始为透明状态的周期时刻；D为己方光源投射角，指己方三维光源向量在二维工作参照面上投影于坐标系与X轴正向逆时针方向形成的角度值；E为干扰光源投射角，指干扰三维光源向量在二维工作参照面上投影于坐标系与X轴正向逆时针方向形成的角度值；工作参照面坐标系以自西向东为X轴正方向，自南向北为Y轴正方向，以重力相反方向为Z轴正方向，以设备的中心为原点；S为角度偏移校正值，M为设备当前工作周期所处的时刻。