编码光制造技术

技术编号:13908037 阅读:39 留言:0更新日期:2016-10-26 16:47
一种设备,包括:输入,用于从卷帘式快门照相机接收信号,其中该照相机通过按顺序曝光每一帧的行来捕获帧,该信号包括编码光信号;以及信号处理模块,其被安排成从一数量的所述行之中的每一行获得编码光信号的各自采样,所述数量是与利用照相机在每一帧中所曝光的相比实质上更少的行的数量。编码光信号包括具有长于这个数量的行的持续时间的消息,并且该消息利用定时被重复多次,以致利用该照相机在所述帧之中的多个不同帧之中的每一帧中看到该消息的不同的部分。信号处理模块被配置成对来自多个不同帧的该消息的不同部分执行时间对准,并且从这些时间校准的部分中重组该消息。

编码光

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及嵌入在利用光源发出的光中的编码光信号的通信。
技术介绍
编码光指的是籍此将数据调制到利用光源、例如利用基于LED的照明设备所发出的可见照明(illumination)中的技术。因而,除了提供照明之外(为此目的,光源可能已出现在环境中),光源也充当能够向编码光的合适接收机发射数据的发射机。典型地在对于人类视觉而言是不可感知的足够高的频率上执行调制,即,因此用户只感知到整体照明而非该数据被调制到那个照明中的效果。以这种方式,可以据称该数据被嵌入来自光源的光中。编码光能够在许多应用中进行使用。例如,一种应用是从照明设备提供信息至远程控制单元用于控制那个照明设备,例如,提供使之与远程单元能够控制的其他的这样的照明设备区分开来的识别符,或者提供有关该照明设备的状态信息(例如报告错误、警告、温度、操作时间等等)。在一个这样的示例中,远程控制单元可以包括移动用户终端诸如具有内置照相机的智能电话或平板电脑。通过该终端运行合适的应用,用户能够将照相机指向照明设备并从而检测在来自那个照明设备的光中编码的识别符。在给出该终端正在注视的照明设备的识别符的情况下,该终端随后可以通过(例如经由RF)发回返回信号来控制那个照明设备。在另一应用中,编码光可以用于给用户提供信息,例如,提供照明设备的识别符以便在调试中使用,或者,使之能够供应位置相关的信息。例如,在室内和/或室外环境中(例如,在办公综合大楼的房间与走廊和/或校园的路径中)的每个照明设备可以被安排成发出与在那个环境中识别它的各自识别符一起嵌入的光。如果用户具有配备有照相机以及用于检测编码光的相关联应用的移动终端,则该终端能够检测照亮其当前位置的照明设备的识别符。这个随后能够用于通过在将识别符映射至照明设备的位置的位置数据库中查找当前位置来帮助用户导航该环境。可供选择地或附加地,这个可以用于查找与用户的当前位置相关联的信息,诸如有关在博物馆的特殊房间中的展品的信息。例如,可以经由因特网或终端接入的本地网络或从用户终端上的本地数据库中执行查找。可供选择地,该信息能够被直接编码在来自一个或多个照明设备的光中。一般来说,编码光的适用性并不受限制。借助于诸如振幅键控或频移键控之类的技术,将数据调制到光中,籍此调制的属性(例如,频率的振幅)用于表示信道符号。调制典型地牵涉编码方案来将数据比特(有时称为用户比特)映射到这样的信道符号上。示例是常规的Manchester(曼彻斯特)代码,其是二进制代码,籍此以低-高脉冲的形式将值0的用户比特映射到信道符号上以及以高-低脉冲的形式将值1的用户比特映射到信道符号上。另一示例是描述在国际专利申请公开号WO2012/052935中的最近开发的Ternary(三进制)Manchester代码。Ternary Manchester代码现在形成现有技术的一部分并因而对于本领域的技术人员而言是公知的,但是为了完整起见而在本文再次进行概述。在发射机上,将要发射的每一个数据比特以各自单位脉冲的形式被映射至信道符号。根据这个方案,采用如图5所示的正与负的“帽子(hat)”函数的形式,具有两种可能的单位。在图5的左手侧上显示被映射至值1的数据比特的脉冲,并在图5的右手侧上显示被映射至值0的数据比特的脉冲。数据比特是将要发射的实际信息的比特,其有时被称为“用户数据”(即使未由用户显式创建)。数据比特周期在图5中被标记为TD,其中在用户比特周期之间的边界利用垂直的虚线来显示。每一个单位脉冲包括小于数据比特周期的时间长度TC的基本信道周期的序列。每一个基本信道周期传递编码信号能够采用的正好一个基本水平(一个三进制Manchester符号),并且单独地不足以传递数据而不被调制在复合信道符号中。因此,长度TD的每一个脉冲是能够使用所讨论的编码方案来传递的最小或最基本单位的信息内容。在三进制Manchester代码中,每一个单位帽子函数包括时间长度TC的三个基本信道周期的序列,其中每个基本信道周期是数据比特周期长度TD的一半(TD=2TC)。各自数据比特的三个基本周期是连续的,其中三个基本周期之中中间的基本周期位于各自数据比特周期的中心,以致相邻的第一与第三基本信道周期各自地跨骑(straddle)在该数据比特周期的起始边界与末尾边界的任一侧上的半个基本信道周期TC。对于值1的数据比特来说,这个数据比特被映射至图5的左侧所示的正的帽子函数。正的帽子函数包括:以各自数据比特周期的起始(较早)边界为中心的高度-1/2的第一基本信道周期,其后跟随着以各自数据比特周期为中心的高度+1的第二(中间)基本信道周期,其后跟随着以各自数据比特周期的末尾(较晚)边界为中心的高度-1/2的第三基本信道符号。“高度(height)”在这个阶段可以采用任何合适的术语诸如无量纲数字值来表示(最终利用调制的信号属性例如振幅或频率来表示)。对于值0的数据比特来说,这个数据比特被映射至图5的右侧所示的负的帽子函数。负的帽子函数包括:以各自数据比特周期的起始(较早)边界为中心的高度+1/2的第一基本信道周期,其后跟随着以各自数据比特周期为中心的高度-1的第二(中间)基本信道周期,其后跟随着以各自数据比特周期的末尾(较晚)边界为中心的高度+1/2的第三基本信道周期。为了创建将要发射的编码比特流,相邻的用户比特的帽子函数被彼此添加、被偏移其各自比特周期的时间。因为这些帽子函数跨越数据比特周期之间的边界而重叠,所以这些函数添加在相邻的数据比特之间的重叠区域中。即,这些帽子函数沿着边界进行接合(join),以致一个数据比特周期的较早边界An与在前的相邻数据比特周期的较晚比特边界An+1进行接合,其中信号的高度在其中两个相邻脉冲重叠的地方进行合计。在图6中显示在时域中由此产生的信道符号序列的示例。如果两个相邻的数据比特具有值1,则这意味着:高度-1/2的两个重叠基本信道周期添加至-1的高度。如果两个相邻的数据比特具有值0,则高度+1/2的两个重叠基本信道周期添加至高度+1。如果两个相邻的数据比特具有不同的值,则高度+1/2与-1/2的两个重叠基本信道周期添加至0。因而,在编码流中,每一个用户比特周期(每一个单位脉冲)在值1的用户比特被夹在值1的两个相邻的用户比特之间时采取矩形波的或正脉冲的形式、在值0的用户比特被夹在值0的两个相邻的用户比特之间时采取矩形波的或负脉冲的形式、或在相邻的用户比特之中的至少一个用户比特是不同的时采取具有直边的一种或四种可能配置的不均匀脉冲的形式。在等效变体中,数据比特值0与1至正与负的帽子函数的映射可以被反转。由此产生的信号(例如,图6的信号)随后被转换为利用发射光源所输出的信号的调制属性的变化(例如,无论是依据振幅还是依据频率来表示)。例如,基本信道符号-1可以利用低的光输出水平来表示,基本信道符号+1可以利用高的输出光级来表示,并且基本信道符号0可以利用高与低之间的中间光级来表示。三进制Manchester代码能够是有利的,这是因为它在数据比特改变值时提供比常规的Manchester代码更平滑的过渡,并导致在其中诸如电源的嗡嗡声(mains hum)之类的干扰可能发生的低频周围被更多抑制的频域中的谱。然而,本公开的适用性并不限于三进制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备,包括:输入,用于从卷帘式快门照相机(12)接收信号,其中所述照相机通过按顺序曝光每一帧(16)的多个(21)行(18)在给定帧速率上捕获给定持续时间的帧,所述信号包括编码光信号;信号处理模块(14),其被连接至所述输入并被安排成经由所述输入从一数量(24)的所述行(18)之中的每一行获得所述编码光信号的各自采样(19),所述数量(24)的行在持续时间上被曝光,并且所述数量(24)是与利用所述照相机在每一帧中所曝光的所述多个(21)行相比实质上更少的所述行的数量;所述编码光信号包括具有的持续时间长于在其上面所述数量的行被曝光的持续时间的消息,并且所述消息的多次重复利用定时来接收,以致利用所述照相机在所述帧之中的多个不同帧之中的每一帧中看到所述消息的不同部分;以及所述信号处理模块被配置成时间对准来自所述多个不同帧的所述消息的不同部分,并且从时间对准的部分中重组所述消息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.14 EP 14155285.1;2014.02.14 EP 14155269.51.一种设备,包括:输入,用于从卷帘式快门照相机(12)接收信号,其中所述照相机通过按顺序曝光每一帧(16)的多个(21)行(18)在给定帧速率上捕获给定持续时间的帧,所述信号包括编码光信号;信号处理模块(14),其被连接至所述输入并被安排成经由所述输入从一数量(24)的所述行(18)之中的每一行获得所述编码光信号的各自采样(19),所述数量(24)的行在持续时间上被曝光,并且所述数量(24)是与利用所述照相机在每一帧中所曝光的所述多个(21)行相比实质上更少的所述行的数量;所述编码光信号包括具有的持续时间长于在其上面所述数量的行被曝光的持续时间的消息,并且所述消息的多次重复利用定时来接收,以致利用所述照相机在所述帧之中的多个不同帧之中的每一帧中看到所述消息的不同部分;以及所述信号处理模块被配置成时间对准来自所述多个不同帧的所述消息的不同部分,并且从时间对准的部分中重组所述消息。2.根据权利要求1所述的设备,其中在所述多个帧上看到整个消息。3.根据权利要求1或2所述的设备,其中所述消息具有长于一个帧的持续时间。4.根据权利要求1、2或3所述的设备,其中所述信号处理模块(14)被配置成基于帧持续时间和消息持续时间来执行所述时间对准。5.根据权利要求4所述的设备,其中所述信号处理模块(14)被配置成通过以下来执行所述时间对准:确定定时参考周期,其为所述消息的长度的整数倍;以及将在每一个相继帧中接收的所述消息的部分相对于其前一帧而偏移所述帧长度,但是越过所述定时参考周期的末尾而环绕到所述定时参考周期的起始。6.根据权利要求5所述的设备,其中每一帧包括活动行和不活动行,以及所述多个行是活动行,并且所述信号处理模块(14)被配置成从包括所述数量的行的每一帧的多个活动行(21)之中的每一行获得各自采样(19),从而产生具有所述帧持续时间的帧信号;以及通过将每一个帧信号扩展至具有所述定时参考周期的持续时间来执行偏移。7.根据权利要求6所述的设备,其中通过添加零来执行所述扩展。8.根据任一前述权利要求所述的设备,其中所述信号处理模块(14)被配置成丢弃一个或多个跳过帧。9.根据任一前述权利要求所述的设备,其中所述信号处理模块(14)被配置成基于所述消息部分的不同的各自子集来生成所述消息的多个重组版本,并且基于所述消息的所述版本之间的相关性在所述设备的时钟与...

【专利技术属性】
技术研发人员:CPMJ巴格根R里伊特曼PHJM范沃尔图伊森
申请(专利权)人:飞利浦灯具控股公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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