基于光的通信中的自适应波特率制造技术

公开了基于光的通信（LCom）技术，所述技术用于自适应地调整照明设备的波特率以优化针对预期的接收器设备发送的LCom信号。自适应波特率可以通过包括以下步骤的过程来调整：确定接收器设备的解码参数，该设备包括用于接收LCom信号的相机，和显示器。该过程进一步包括基于解码参数来计算适合于接收器设备的波特率，并且致使波特率在照明设备处被设置。该过程还可以包括以下中的至少一个：验证在接收器设备处的波特率；如果不能调整波特率以满足解码参数的当前配置，则调整接收器设备的解码参数；以及提示用户旋转接收器设备以改善照明设备相对于相机的光栅方向的朝向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于光的通信中的自适应波特率相关申请的交叉参考本申请是要求于2015年9月30日提交的美国非临时申请号14/870,461的权益的国际申请，其通过引用并入本文。
本公开涉及固态照明（SSL），并且更具体地涉及经由SSL的基于光的通信。
技术介绍
全球定位系统（GPS）设备通常用于促进地球上的导航。这些GPS设备被设计为与发送地点和时间信息的轨道卫星进行通信。更接近地球表面，可以使用利用射频（RF）信号与附近的兼容设备进行通信的诸如Wi-Fi的局域无线技术来补充这种基于卫星的导航。这些类型的无线技术典型地采用无线接入点（Wi-Fi热点）来建立网络接入，并且在安全无线网络的情况下，通常必须提供密码或其他安全凭证以便获得网络接入。附图说明图1是图示了根据本公开的实施例来配置的示例基于光的通信（LCom）系统的框图。图2A是图示了根据本公开的实施例来配置的支持LCom的照明设备（luminaire）的框图。图2B是图示了根据本公开的另一实施例来配置的支持LCom的照明设备的框图。图3图示了根据本公开的实施例的可以由支持LCom的照明设备发送的示例任意LCom信号。图4图示了根据本公开的实施例来配置的示例计算设备。图5A图示了根据本公开的实施例的包括支持LCom的照明设备和计算设备的示例LCom系统。图5B图示了根据本公开的实施例的用于从支持LCom的照明设备发射位置信息的示例方法。图5C图示了根据本公开的实施例的部署在给定场所中的支持LCom的照明设备的示例图形映射以及指示该场所内的该特定照明设备的地点的对应LCom传输。图5D图示了根据本公开的实施例的其中计算设备被配置为通过视觉反馈向用户输出指令的示例场景。图6A和图6B各自图示了照明设备和计算设备之间的示例朝向，以及这如何影响设备光栅线对来自照明设备的LCom消息进行解码的能力。图7是图示了根据本公开实施例的用于设置LCom通信的波特率的方法的流程图。图8图示了根据本公开实施例的光栅线中的照明设备长度的测量，所述长度对应于解析照明设备ID的能力。图9图示了根据本公开一些实施例的不同波特率。本实施例的这些和其他特征将通过结合本文描述的附图来阅读以下具体实施方式而被更好地理解。附图不打算按比例绘制。在附图中，在不同附图中图示的每个相同或几乎相同的部件可以由相似的数字表示。为了清楚起见，在每张图中并没有标注出每个部件。具体实施方式基于光的通信（LCom）一般是指使用用数据编码的脉冲光信号在照明设备和诸如智能手机、平板电脑或其他移动计算设备的光学接收器设备之间的通信。特别地，接收器设备包括能够感测来自照明设备的脉冲光的相机或其他成像电路，并且还可以包括用于处理接收到的光的一个或多个处理器。根据给定的目标应用或最终用途的需要，在LCom中利用的光可以是任何可见光或不可见光的光谱带，并且可以具有任何强度。关于可见光，请注意，脉冲以相对高频（例如，1KHz或更高）完成，并且一般对人眼而言是不可感知的，因此基于光的通信可以与给定的照明方案共存。LCom的一个应用是室内导航，它可以用来补充或以其他方式增强诸如GPS和WiFi定位的其他技术的精度和准确性。例如，LCom可以在零售环境中用于将客户（利用智能手机或其他合适的移动计算设备授权）引导至给定商店内的给定货架上的感兴趣产品。用于室内导航的LCom假定灯具自身知道它的地点。然而，与LCom相关联的一个不小的挑战是创建适用于大多数（如果不是全部）移动计算设备的编码/解码方案。特别地，照明设备的波特率必须与给定的光学接收器设备兼容。为此，在关于诸如相机、操作系统和处理能力的特征的接收器设备平台配置种类繁多的情况下（例如，考虑可从诸如三星和苹果公司的制造商获得各种智能手机），创建通用的或者否则广泛适用的编码/解码方案是一个挑战。总之，任何给定的移动计算设备都应该在同一套照明设备下工作。因此并且根据实施例公开了技术，其用于自适应地调整给定的照明设备的波特率以优化针对给定的计算设备（有时称为“接收器”设备）发送的LCom光信号。例如，可以通过将给定的接收器设备的解码参数经由诸如蓝牙或WiFi或其他射频信道的无线后向信道，或者甚至经由诸如在给定的支持LCom的设施的入口处（接收设备可以在那里插入并被查询其解码参数）的USB端口的有线信道而提供回照明设备来完成优化。解码参数一般可以包括允许照明设备识别其可以发送LCom信号的波特率的任何信息，所述Lcom信号将可由预期的接收器设备进行解码。例如，这样的解码参数可以是接收器设备的品牌和型号（使得随后可以基于该信息查找或以其他方式推断解码能力），或诸如处理速度、相机/传感器类型、光栅线数量、屏幕分辨率、以及可用于确定合适的波特率的其他信息的更具体的信息。在任何这样的情况下，基于接收器设备的配置（例如，硬件类型、解码能力）以及诸如接收器设备朝向和环境的其他可能因素，接收器设备可以请求不同的波特率以增加LCom消息收发的准确性/可靠性。可以将波特率实时提供给照明设备或由照明设备实时计算。因此，给定的照明设备的波特率可以是动态的并可即时控制，并且因此可适配于任何接收器设备。请注意，适配不仅可以使得基于LCom的通信信道能够被创建，还可以用于例如通过减少延迟时间和提高可靠性来改善现有的基于LCom的通信信道。可以使用本文所提供的技术的一个应用是基于LCom的室内导航，其依赖于照明设备将它们的地点发送到用户移动计算设备（例如，智能手机、平板电脑或其他能够接收和处理LCom信号的移动计算设备）的。现有的智能手机、平板电脑和其他此类移动计算设备典型地利用全球定位系统（GPS）和Wi-Fi技术的组合来提供导航能力，诸如各种Wi-Fi定位系统（WPS）。然而，这些现有的基于GPS的技术和基于Wi-Fi的技术并不特别适合室内导航。特别地，GPS具有仅几米的精度，而Wi-Fi网络连接的可用性和范围受诸如Wi-Fi热点的布置、网络提供商强加的安全限制以及其他环境因素之类因素的限制。因此，GPS和Wi-Fi的组合可能无法达到用于室内导航的足够精细的精度。如将认识到的那样，本文提供的LCom技术可以用于对这样的导航系统进行补充，但是这些技术也可以单独使用。任何数量的其他应用也可以受益于自适应波特率技术。如根据本公开将进一步认识到的，用于LCom的波特率类似于用于电子通信的波特率。波特率的定义是与给定的通信系统中的数据传输速度有关的数字。速率一般指示在数据传输内发生的每秒电振荡（或其他故意振荡）的数量。这意味着波特率越高，每秒传输的位就越多。根据本公开，与优化用于LCom的波特率相关联的许多优点将是显而易见的。例如，在一些实施例中，本文所提供的技术可用于对给定照明设备的波特率进行适配以适应不同的解码硬件（关于过去、现在和将来的接收器设备）。在一些情况下，可以使用这些技术来补偿接收器设备相对于照明设备的朝向和位置，并且保证在一帧（由诸如智能手机相机的接收器设备的相机捕获的帧）内发送LCom数据。即使对于已建立的LCom通信链路，这些技术也可用于在延迟时间和可靠性方面对LCom传输进行优化。在更进一步的实施例中，这些技术可以用于适配于不同制造商制造的支持LCom的照明设备。换句话说，照明设备可以匹配其他照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于设置针对基于光的通信（LCom）的波特率的方法，所述方法包括：确定接收设备的解码参数，所述接收设备包括用于接收LCom信号的相机，和显示器；基于所述解码参数来计算适合所述接收设备的波特率；和致使所述波特率在支持LCom的照明设备处被设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.30 US 14/870,4611.一种用于设置针对基于光的通信（LCom）的波特率的方法，所述方法包括：确定接收设备的解码参数，所述接收设备包括用于接收LCom信号的相机，和显示器；基于所述解码参数来计算适合所述接收设备的波特率；和致使所述波特率在支持LCom的照明设备处被设置。2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少部分地在所述接收设备上执行所述方法。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收设备是移动计算设备。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述接收设备是智能手机或平板电脑。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解码参数包括所述相机的快门速度、所述相机的帧分辨率、以及所述照明设备相对于所述相机的光栅方向的朝向中的至少一个。6.根据权利要求1所述的方法，其中，确定接收设备的解码参数包括以下中的至少一个：查询已知接收设备的数据库以识别相关解码参数；以及访问所述接收设备的本地储存器以识别相关解码参数。7.根据权利要求1所述的方法，其中，致使所述波特率在支持LCom的照明设备处被设置包括经由射频无线通信信道将所述波特率传送到所述照明设备。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：测量并验证在所述接收设备处的波特率。9.根据权利要求1所述的方法，还包括：如果不能调整波特率以满足解码参数的当前配置，则调整所述接收设备的解码参数。10.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定是否能以所述波特率对正由所述照明设备发送的ID进行解码；和响应于能以所述给定波特率对所述ID进行解码，继续以所述波特率解码LCom信号；以及响应于不能以所述给定波特率对所述ID进行解码，计算不同的波特率。11.根据权利要求1所述的方法，还包括：监视照明设备在帧中的改变；和提示用户旋转所述接收设备以改善所述照明设备相对于所述相机的光栅方向的朝向。12.一种用指令编码的非暂时性计算机...

【专利技术属性】
技术研发人员：B斯托特，C布罗伊尔，A阿加瓦尔，
申请(专利权)人：奥斯兰姆施尔凡尼亚公司，
类型：发明
国别省市：美国,US