减少在代码化光中的闪烁制造技术

生成一种驱动信号，其描述具有离散水平的波形，该离散水平用于代表穿插着空闲周期的数据的包，该数据依照至少三水平代码被编码，该至少三水平代码是无DC的，因为至少当数据基本上随机时，码元值平均为零码元的值。驱动信号用于驱动光源，并且由此发射嵌入在所发射可见光中的经编码信号。至少当数据是基本上随机时，驱动信号的水平在包期间具有预定平均DC水平；并且该调制包含使用在至少包含第一水平和第二水平的多个水平之间更迭的无DC调制代表空闲周期，使得在每个空闲周期上该水平平均为包的所述预定DC水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减少在代码化光中的闪烁
本专利技术公开涉及嵌在由光源发射的光中的代码化光信号的通信，并且具体地涉及用于将该信号调制至该光中以便减少可见闪烁的方案。
技术介绍
代码化光涉及这种技术，其中数据被调制至由光源（例如由LED基灯具）发射的可见照明中。因此除了提供照明（为了该目的，光源可能已经在环境中存在），该光源也充当能够将数据发射至代码化光的合适接收器的发射器。调制在对于人类视觉基本上无法感知的足够高频率进行，也就是说所以用户仅仅感知整体照射并且不感知数据被调制至该照明中的效应（或者该效应是相对地可忽略的或者至少可容忍的）。在这种方式中数据可以被称为嵌入至来自光源的光中。代码化光可以在许多应用中被使用。例如，一个应用是将信息从灯具发射至用于控制那个灯具的遥控单元，例如发射标识符，该标识符将该灯具与环境中该遥控单元可以控制的其他这种灯具区别开，或者发射该灯具的状态信息（例如报告错误、警告、温度、工作时间等。）。在一个这种示例中，遥控单元可以包含移动用户终端，诸如具有内置摄像头的智能电话或者平板电脑。利用运行合适应用的该终端，用户可以使该摄像头指向灯具并且由此检测编码至来自那个灯具的光中的标识符。给定它正在看的灯具的标识符，该终端然后可以通过经由合适的返回信道（例如经由射频）往回发送返回信号而控制那个灯具。在另一应用中，代码化光可以用于为了用户利益而提供信息，例如提供灯具的标识符用于在调试中使用，或者使位置相关信息的提供成为可能。例如在室内和/或室外环境中（例如办公楼的房间或走廊和/或校园的道路中）的每个灯具可以布置成发射嵌有各自标识符的光，该各自标识符在那个环境中识别该灯具。如果用户具有配备有摄像头以及用于检测代码化光的关联应用的移动终端，该终端可以检测正照射其当前位置的灯具的标识符。通过在将标识符映射至灯具位置的位置数据库中查找当前位置，这然后可以用于帮助用户导航环境。可替换地或者附加地，这可以用于查找与用户当前位置关联的信息，诸如关于在博物馆的具体房间中展览的信息。例如该查找可以经由该终端有权访问的互联网或者本地网络执行，或者从在用户终端上的本地数据库中进行。可替换地，信息可以直接地被代码化到来自一个或者多个灯具的光中。通常来说，代码化光的适用性不受限。借助诸如幅度调制或者占空比调制的技术，数据被调制到光中，在该技术中受调制的性质（例如幅度或者占空比）用于代表信道码元。该调制典型地涉及到将数据位（有时称作用户位）映射至这种信道码元上的代码化方案。一示例是常规的曼彻斯特代码，其是二进制代码，其中值为0的用户位以低-高脉冲的形式映射在信道码元上并且数值为1的用户位以高-低脉冲的形式映射在信道码元上。另一示例是近期发展的三进制曼彻斯特代码，其在国际专利申请公开no.WO2012/052935中被描述。
技术实现思路
在设计使用可见光以发射数据（代码化光）的系统中的一个考虑是减少由人类眼睛所观察的闪烁，或者至少那个闪烁应该是相对地可忽略的。此目标通常通过使用诸如三进制曼彻斯特的特殊数据格式与光源的相对复杂驱动器结合而被满足。然而，这些驱动器倾向于是昂贵和/或笨重的，并且因此不一定对于所有应用是期望的。将会期望提供一种调制技术，其甚至在与不那么复杂和/或更便宜的驱动器一起使用时抑制低频光闪烁。在代码化光中，数据典型地依照基于包的格式被发射，其中该信号采用一系列数据包的形式，在该系列中每对连贯包之间穿插有空闲周期。在数据包和空闲周期之间的转变是在光强度中的低频分量的主要来源。通过使用无DC编码发射包，这些低频分量可以被减少。也就是说，在一包内的受调制数据码元平均而言代表与在数据包之间的空闲周期那样的相等光强度。无DC代码的示例包括曼彻斯特编码和三进制曼彻斯特。因此原则上，每个包的平均DC水平应是零，如同在空闲周期中那样，并且因此在数据包和空闲周期之间应该不存在变化。然而，实际上，当这个信号经由不完美驱动器输出时，在实际光中的包的DC水平不恰好等于空闲水平。为了解决这个，本专利技术提供一种方案，其中光在空闲周期期间以及在数据包本身中被调制。如果如同在常规情况中那样空闲周期只是全都为0，那么驱动器简单地在恒定水平上工作，并且所以不体验到与在包中相同的由于驱动器不完美引起的偏移。例如所以在利用三或者五水平代码驱动LED的情况中，驱动器仍然产生平均LED电流（与光输出近似成比例），在该平均LED电流之上代码化光码元在包中被调制。在空闲周期期间的信号能量等于“0”码元的信号能量。然而真实驱动器是不完美（例如非线性的）并且所以不能在这个“0”码元水平附近以对称和/或平均分布的方式创造+/-码元，这意味着在实际调制光中包相对于“0”水平实际上不是无DC的。但是如果如同此处所认识的那样，光也在空闲周期中被调制，然后与在包中已经出现的驱动器不完美相同或者相似的驱动器不完美将在空闲周期中被体验，并且因此与在推测的无DC代码中相同或者相似的偏移将被体验。这消除或者至少减少在包和空闲周期之间的DC水平变化，并且因此减少闪烁。因此依照此处公开的一个方面，提供一种控制器，包含：调制器，其配置成生成用于驱动光源的驱动器的驱动信号，以便发射嵌入在由光源发射的可见光中的信号，该驱动信号描述具有离散水平的波形，该具有离散水平的波形用于代表穿插着空闲周期的经编码数据包，其中数据包依照至少三水平代码被编码，该至少三水平代码包含形式为对应于平均码元值的零码元、对应于更高码元值的至少一个正码元和对应于更低码元值的至少一个负码元的至少三个离散码元的集合，其中该代码是无DC的，因为至少当数据是基本上随机时，码元值平均为所述平均码元值；其中至少当该数据是基本上随机时，该驱动信号的水平在包期间具有预定平均DC水平；并且该调制器被配置以便在该驱动信号中使用无DC调制以代表空闲周期，该无DC调制在包含至少第一水平和第二水平的多个水平之间更迭，该无DC调制是无DC的，因为在每个空闲周期上该水平平均为包的所述预定DC水平。优选地，在该驱动信号中，该数据以所述码元的码元速率被编码，并且至少在空闲周期期间该调制在比所述码元速率高的频率在第一水平和第二水平之间更迭。例如，在空闲周期期间该调制可以在码元速率的两倍在第一水平和第二水平之间更迭。在实施例中，每个空闲周期可以对应于一系列零码元，并且所述调制可以包含由包含第一水平和第二水平组合的码元波形代表在驱动信号中的该空闲周期的每个零码元。所述调制可以是双水平调制，其仅仅包含第一水平和第二水平。另外，该调制可以包含，在驱动信号中，利用由第一水平和第二水平的等同持续时间组成的码元波形代表零码元的每个示例。三或者更多码元代码是有利的，因为他们的频率响应比简单的两水平代码更显著地向零赫兹跌落。例如三进制曼彻斯特是无DC2的，意味着不仅仅频率响应（对于频率所画的信号贡献Y）在零赫兹时变为零，而且频率响应的梯度（即，响应相对于频率的一阶微分）在零赫兹时也变为零。也可以设计具有无DC2性质的其他三或者更多水平代码。然而，在另一方面，三或者更多水平调制遭受上述的问题：他们易受由于驱动器不完美引入的DC分量的影响。实际地不可能设计完美驱动器，其利用相对于零码元的水平的水平（在相反方向上）恰好相同幅度偏移代表-1和+1码元的。例如，如果0由80%强度代本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制器（3），包含：调制器（8），其配置成从编码器（6）接收经编码信号和生成用于驱动光源（12）的驱动器（10）的驱动信号以便发射嵌入在由该光源发射的可见光中的信号，该驱动信号描述一具有离散水平的波形，该具有离散水平的波形用于代表穿插着空闲周期的经编码数据的包，其中数据包由该编码器依照至少三水平代码被编码，该至少三水平代码包含形式为对应于平均码元值的零码元、对应于更高码元值的至少一个正码元和对应于更低码元值的至少一个负码元的至少三个离散码元的集合，其中该代码是无DC的，因为至少当数据是基本上随机时，码元值平均为所述平均码元值；其中，至少当该数据是基本上随机时，该驱动信号的水平在包期间具有预定平均DC水平；并且其中该调制器被配置以便在该驱动信号中使用无DC调制以代表空闲周期，该无DC调制在包含至少第一水平和第二水平的多个水平之间更迭，该无DC调制是无DC的，因为在每个空闲周期上该水平平均为在包期间的所述预定平均DC水平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.17 EP 15159411.61.一种控制器（3），包含：调制器（8），其配置成从编码器（6）接收经编码信号和生成用于驱动光源（12）的驱动器（10）的驱动信号以便发射嵌入在由该光源发射的可见光中的信号，该驱动信号描述一具有离散水平的波形，该具有离散水平的波形用于代表穿插着空闲周期的经编码数据的包，其中数据包由该编码器依照至少三水平代码被编码，该至少三水平代码包含形式为对应于平均码元值的零码元、对应于更高码元值的至少一个正码元和对应于更低码元值的至少一个负码元的至少三个离散码元的集合，其中该代码是无DC的，因为至少当数据是基本上随机时，码元值平均为所述平均码元值；其中，至少当该数据是基本上随机时，该驱动信号的水平在包期间具有预定平均DC水平；并且其中该调制器被配置以便在该驱动信号中使用无DC调制以代表空闲周期，该无DC调制在包含至少第一水平和第二水平的多个水平之间更迭，该无DC调制是无DC的，因为在每个空闲周期上该水平平均为在包期间的所述预定平均DC水平。2.根据权利要求1所述的控制器，其中在该驱动信号中，该数据在所述码元的码元速率被编码，并且至少在该空闲周期期间该调制在比所述码元速率高的频率在该第一水平和该第二水平之间更迭。3.根据权利要求2所述的控制器，其中在该驱动信号中，在该空闲周期期间该调制在该码元速率的两倍在该第一水平和该第二水平之间更迭。4.根据权利要求2或3所述的控制器，其中每个该空闲周期对应于一系列零码元，并且其中所述调制包含由包含该第一水平和该第二水平的组合的码元波形代表在该驱动信号中该空闲周期的每个零码元。5.根据任一前述权利要求所述的控制器，其中所述调制是仅仅包含该第一水平和该第二水平的两水平调制。6.根据权利要求5所述的控制器，其中该调制在该驱动信号中包含利用由该第一水平和该第二水平的等同持续时间组成的码元波形代表零码元的每个示例。7.根据任一前述权利要求所述的控制器，其中每个该空闲周期对应于一系列零码元；并且该调制器（8）被配置从而在该驱动信号中，通过使用该第一水平和该第二水...

【专利技术属性】
技术研发人员：JJ布里曼，CPMJ巴格根，
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