具有编码光功能的灯制造技术

一种灯，包括多个发光段，每个发光段在灯内的不同方位处，其中各发光段中的每一个被布置为发射被调制为传送不同相应编码的光照。控制器被配置为控制不同发光段的编码以便在它们之间具有预定义关系（例如，一个编码是N并且另一个是N+1）。

Lamp with Coding Light Function

A lamp comprises a plurality of light-emitting segments, each of which is arranged at different directions within the lamp, in which each of the light-emitting segments is arranged to emit light modulated to transmit different corresponding codes. The controller is configured to control the encoding of different luminous segments so as to have a predefined relationship between them (for example, one encoding is N and the other is N+1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有编码光功能的灯
本公开涉及一种照明装置，该照明装置具有调制其发射的光照以便将信号嵌入到光照中的能力。
技术介绍
可见光通信（VLC）指的是借助于嵌入在可见光中的信号而进行的信息的通信，有时也被称为编码光（CL）。信息通过根据任何合适的调制技术调制可见光的属性（典型地，强度）而被嵌入。例如，根据编码光方案的一个示例，来自多个光源中的每一个的可见光的强度被调制以形成具有某个调制频率的载波波形，其中调制频率对于各光源中的给定的一个光源而言是固定的但是对于各光源中的不同光源而言是不同的，使得调制频率充当每个光源的相应的标识符（ID）。在更复杂的方案中，可以调制载波波形的属性，以便在由给定光源发射的光中嵌入数据的符号，例如，通过调制载波波形的幅度、频率、相位或形状以便表示数据的符号。在另外的可能性中，可以使用基带调制，即，不存在载波，而是将符号调制到光中，作为所发射光的明亮度的变化的图案。这可以被直接地（强度调制）或间接地（例如，通过调制PWM调光波形的传号空号比（mark:spaceratio），或者通过调制脉冲方位）完成。LED技术在照明领域中的当前采用已经引起对于使用编码光将信号嵌入到由照明器发射的光照（例如，房间照明）中从而允许来自照明器的光照兼作信息载体的增加的兴趣。优选地，在足够高的频率和足够低的调制深度下执行调制以对于人类视觉而言是不可感知的，或者至少使得任何可见的时间光伪影（artefact）（例如，闪烁和/或频闪伪影）足够弱以对于人类而言是可容忍的。基于调制，可以使用光电探测器来检测编码光中的信息。这可以是专用的光电池、或者相机，该相机包括光电池（像素）的阵列和用于在阵列上形成图像的透镜。例如，相机可以是移动用户设备（诸如智能电话或平板电脑）的通用相机。对编码光的基于相机的检测对于全局快门相机或滚动快门相机是可能的（例如，滚动快门读出对于在移动设备（诸如智能电话和平板电脑）中找到的移动CMOS图像传感器而言是典型的）。在全局快门相机中，整个像素阵列（整个帧）在同一时间被捕获，并且因此全局快门相机每帧仅捕获来自给定照明器的光的一个时间样本。另一方面，在滚动快门相机中，帧被划分成各行（典型地水平排）并且帧以时间顺序被逐行曝光，序列中的每行在比上行稍微较晚的时间被曝光。因此，滚动快门读出使快速时间光调制转换成传感器的行读出方向上的空间图案，从所述空间图案可以解码被编码的信号。因此，虽然滚动快门相机一般是较便宜的种类并且被认为出于诸如摄影的目的是较差的，但是为了检测编码光的目的，它们具有每帧捕获更多时间样本、并且因此对于给定的帧速率而言更高的采样率的优点。虽然如此，只要与调制频率或数据速率相比采样率足够高（即，高到足以检测对信息进行编码的调制），就可以使用全局快门或滚动快门相机来实现编码光检测。编码光具有许多可能的应用。比如，一个不同的相应ID可以被嵌入到由给定环境中的各照明器（例如，给定建筑物中的那些）中的每一个发射的光照中，使得每个ID至少在所讨论的环境内是唯一的。例如，唯一的ID可以采用唯一的调制频率或唯一的符号序列的形式。然后这可以能够实现多种应用中的任何一个或多个。例如，如果用于远程控制照明器的移动设备配备有光传感器（诸如相机），那么用户可以将该传感器指引朝向特定的照明器或照明器的子组，使得移动设备可以从由传感器捕获的所发射的光照检测到（多个）相应的ID，并且然后使用（多个）经检测到的ID来标识对应的一个或多个照明器以便控制它们。这为用户提供了用户友好的方式来标识他或她希望控制的哪个或哪些照明器。例如，移动设备可以采用运行照明控制app的智能电话或平板电脑的形式，其中app被配置为从经捕获的光检测所嵌入的ID并且然后颁布（enact）（例如，经由RF反向信道）对应的控制功能。作为另一示例，可以提供位置数据库，其将每个照明器的ID映射到它的位置（例如，平面图上的坐标），并且可以使得该数据库经由一个或多个网络（诸如互联网和/或无线局域网（WLAN））从服务器对于移动设备可用。然后如果移动设备捕获了包含来自各照明器中的一个或多个的光的一个或多个图像，则它可以检测它们的ID并且使用这些来在位置数据库中查找它们的位置以便基于其来检测移动设备的位置。例如，这可以通过测量所接收到的光的属性（诸如，接收到的信号强度、飞行时间和/或到达角度）并且然后应用诸如三角测量、三边测量、多点定位或指纹识别之类的技术而被实现；或者简单地通过假设最近的或仅被捕获的照明器的位置大约是移动设备的位置（并且在一些情况下，这种信息可以与来自其他源（例如，板载加速度计、磁力计等等）的信息组合，以便提供更鲁棒的结果）而被实现。检测到的位置然后可以通过移动设备被输出给用户以用于导航的目的，例如，在建筑物的平面图上示出用户的方位。可替换地或附加地，所确定的位置可以被用作使用户访问基于位置的服务的条件。例如，用户使用他或她的移动设备来控制某个区（例如，某个房间）中的照明（或另一设施，诸如供暖）的能力可以取决于他或她的移动设备的位置被检测为在该同一区（例如，同一房间）内、或者也许在与所讨论的照明相关联的某个控制地带内。其他形式的基于位置的服务可以包括，例如，进行或接受位置相关的支付的能力。作为另一示例，数据库可以将照明器ID映射到位置具体信息，诸如关于在与相应的一个或多个照明器相同的房间中的特定的博物馆展览的信息、或者要被提供给由相应的一个或多个照明器照射的某个位置处的移动设备的广告的信息。移动设备然后可以从光照检测ID并且使用这个ID来在数据库中查找位置具体信息，例如，以便将这个位置具体信息显示给移动设备的用户。在其他示例中，除了ID之外的数据内容可以被直接编码到光照中，使得它可以被传输到接收设备而不需要接收设备执行查找。因此，编码光在家庭、办公室或其他地方中具有各种商业应用，诸如个性化的照明控制、室内导航、基于位置的服务等。比如，基于VLC的室内定位（IPS）当前正在被引入到市场中（即，在诸如超市的零售情景下）。基于VLC（编码光）的室内定位相对于其他定位技术的独特优点是较高的准确性以及准确且即时取向信息的可获得性。取向信息是极其有用的，因为它可以向用户指示某个东西是在左边还是右边，并且可以以与真实场所一致的取向来显示场所的地图。如果用户移动，则可以保持地图的正确取向。
技术实现思路
检测取向典型地需要两个不同的编码光签名在相机的视野内（如果从位置数据库也知道方位，那么图像内的两个不同的灯的方位告知检测器相机正在从哪个方向观看它们）。当前，每个照明器具有一个ID，这需要两个照明器在相机的视场内。即使取向不是问题（或者不是唯一的问题），也不能获得较高的定位准确性，除非两个或更多个编码在视野中（例如，用以允许三角测量、三边测量、多点定位或指纹识别）。或者更一般地，可以存在其他应用，其中合乎期望的是发射可以被一次检测到的多于两个编码，例如，用以提供并行的双数据信道。在多灯器材中，相邻的灯在形状上经常是细长的并且彼此平行（例如，与TLED一样），并且因此彼此靠近。这对于编码光检测而言不是有利的，因为根据经验，专利技术人已经发现检测软件难以检测来自相邻的、平行的、细长的管的不同编码。而且，这对于定位而言不是有利的，因为当各编码彼此靠近时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 照明装置，包括：灯（12），包括机械连接器（22），所述机械连接器（22）用于经由照明器（100）的互补连接器将所述灯可移除地连接到所述照明器（100）内，并且进一步包括多个发光段（108a、108b），每个发光段在所述灯内的不同方位处，其中在所述灯内的各发光段中的每一个可操作用于发射被调制为传送不同相应编码的光照；以及控制器（104），被配置为控制不同发光段的所述编码，其中所述编码之间具有预定义的关系以用于所述编码的更快检测；所述预定义的关系是数学关系，使得一个相应编码是另一相应编码的已知函数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.21 EP 16180479.41.照明装置，包括：灯（12），包括机械连接器（22），所述机械连接器（22）用于经由照明器（100）的互补连接器将所述灯可移除地连接到所述照明器（100）内，并且进一步包括多个发光段（108a、108b），每个发光段在所述灯内的不同方位处，其中在所述灯内的各发光段中的每一个可操作用于发射被调制为传送不同相应编码的光照；以及控制器（104），被配置为控制不同发光段的所述编码，其中所述编码之间具有预定义的关系以用于所述编码的更快检测；所述预定义的关系是数学关系，使得一个相应编码是另一相应编码的已知函数。2.如权利要求1所述的装置，其中各编码中的每一个是数字，并且所述预定义的关系是数值关系。3.如权利要求2所述的装置，其中：各发光段由两段组成：第一段（108a）和第二段（108b），并且所述关系是所述第二段的编码是所述第一段的编码加上或减去预定的值；或者各发光段由多于两段组成，并且所述关系是所述多个段的编码相对于彼此遵循线性序列。4.如权利要求1所述的装置，其中各发光段由两段组成：第一段（108a）和第二段（108b），其中各编码中的每一个由被调制到所发射的光照中的相应波形表示，并且其中所述关系是表示所述第二段的编码的波形是表示所述第一段的编码的波形的反转。5.如任一前述权利要求所述的装置，其中所述控制器（104）可操作用于控制各编码的定时，并且被配置为控制各编码在不同的时间从不同的发光段（108a、108b）被传送，使得各编码在时间上不重叠。6.如权利要求5所述的装置，其中所述控制器（104）被配置为控制来自不同的发光段（108a、108b）的光照在不同的时间被发射，使得各发射在时间上不重叠。7.如权利要求5或6所述的装置，其中所述控制器（104）被配置为控制各编码从不同的发光段（108a、108b）其间具有停顿地被传送，或者被配置为控制光照从不同的发光段其间具有停顿地被发射。8.如任一前述权利要求所述的装置，其中所述发光段（108a、108b）被布置有隔离各发光段的非光照发射区。9.如任一前述权利要求所述的装置，其中所述灯（12）进一步包括外部的透明、半透明或漫射性壳体（18），所述光照通过所述壳体（18）发射，并且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：SM维布，
申请(专利权)人：飞利浦照明控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL