用于編碼光源的自動化投用的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】所公開的是用于投用包括能夠發射編碼光的多個光源的照明系統中的光源的方法和裝置。具有一個或多個光傳感器（110）和位置檢測器（120）的自主車輛（100）遍及照明系統而航行。光傳感器（110）檢測編碼在光源中的標識符并且位置檢測器（120）確定自主車輛（100）的位置。將位置與所編碼的標識符相關聯，從而投用光源。
【專利說明】
用于編碼光源的自動化投用的方法和裝置
技術領域
[0001]本發明涉及投用光源。更特別地，本文所公開的各種發明方法和裝置涉及用于投用包括能夠發射編碼光的多個光源的照明系統中的光源的自主車輛的使用。
【背景技術】
[0002]編碼光(“CL”)系統一般包括多個燈，在其中的每一個燈內嵌入唯一標識符或代碼。不可見標識符或代碼可以嵌入在諸如發光二極管(“LED”)以及白熾、鹵素、熒光和高強度放電燈之類的光源中。標識符是基于光源的可見光的調制或通過將附加紅外源放置在光源中或者與其一起放置并且調制由該紅外源發射的那些光。LED特別良好地適合于CL系統，因為它們允許高調制帶寬和頻率。
[0003]由光源發射的唯一標識符或代碼可以由多種多樣的工具和應用所利用，包括在存在眾多光源的情況下一個或多個特定光源的標識，其進而使得能夠實現諸如照明操縱和修改方案之類的應用。另外，關于所標識的光源的時空位置的信息可以與所標識的光源的標識符單獨相關聯，或者可以直接嵌入到由編碼光源傳送的代碼中。編碼光系統可以建立在其中可以使用能夠檢測編碼光的接收器的任何位置處，包括但不限于購物中心、家庭、辦公建筑物、隧道、地鐵、停車場和其它位置。
[0004]當CL系統被構造時，可以為該系統內的每一個光源或系統內的光源的子集分配唯一的標識符或代碼。每一個光源還簡單地作為其到系統的物理引入的結果而固有地占據唯一地理位置。將光源所發射的代碼與該光源的物理位置相關聯以及反之亦然的過程已知為“投用”。例如，如果CL系統的意圖或可能使用要求系統中的一些或全部光源的單獨可尋址性，則可以施行投用。
[0005]然而，投用過程可以是冗長的，因為CL系統可以包括數百或數千個光源，每一個具有唯一代碼和地球物理位置。盡管存在用于促進投用過程的方法和裝置，但是這些方法和裝置要求來自人類的連續輸入或來自人類的參與。例如，存在包括用于投用的一個或多個光檢測器的便攜式設備。然而，便攜式設備必須由個人手動攜帶、通過編碼照明系統進行調遣或導航。還存在具有由個人通過編碼照明系統進行類似驅動或導航的用于投用的光檢測的機動化投用設備。這些便攜式和機動化設備因而要求明顯的人類交互以便施行其燈投用功能。
[0006]因此，在本領域中需要提供使得能夠實現投用而不要求人類交互以通過編碼照明系統調遣投用設備并且可選地克服現有技術的一個或多個缺陷的方法和裝置。
【發明內容】
[0007]本公開針對光源的投用。更特別地，本文所公開的各種發明方法和裝置涉及用于投用包括能夠發射編碼光的多個光源的照明系統中的光源的自主車輛的使用。在各種實施例中，具有一個或多個光接收器的自主車輛遍及照明系統而航行。光接收器檢測編碼在光源中的標識符，并且將標識符一一以及因而光源一一與車輛的位置相關聯。例如，在一些實施例中，每一個所標識的光源的位置可以存儲在存儲器中，傳送至光源以供編碼，或者發送到中央儲存庫或控制器。本公開的各種實施例包括具有耦合到光檢測器和位置檢測器的處理器的自主車輛。處理器可以確定由光源發射的標識符并且可以將該所標識的光源與自主車輛的位置相關聯。
[0008]本發明的各種實施例設想到具有耦合到處理器的傳送器的自主車輛。例如，傳送器可以向接收器傳送關于所標識的光源的信息及其相關聯的位置信息。根據一些實施例，接收器可以例如與所標識的光源或遠離傳送器的照明系統控制器相關聯。
[0009]—般地，在一個方面中，提供一種自主燈投用車輛并且其包括:光檢測器;配置成確定自主車輛的位置的位置檢測器；以及耦合到光檢測器和位置檢測器的處理器。處理器配置成確定由光檢測器檢測的光源的標識符，從而標識光源，并且將所確定的位置與所標識的光源相關聯。
[0010]在一些實施例中，自主燈投用車輛還包括配置成傳送關于所確定的位置與所標識的光源之間的關聯性的信息的傳送器。傳送器可以向所標識的光源自身或者遠離傳送器的照明系統控制器傳送關聯性信息。所傳送的信息還可以包括指令所標識的光源發射包括關于所確定的位置的信息的編碼光的命令。
[0011]在一些實施例中，位置檢測器可以包括加速度計、全球定位系統接收器或用于檢測自主車輛的位置的其它構件。
[0012]在一些實施例中，自主車輛還可以包括多個光傳感器，其中的至少一個能夠檢測射入光的角度。關于光的角度的信息然后用于提供光源的光效果與那些光效果的位置之間的更加精確的關聯性。
[0013]—般地，在另一方面中，提供一種用于投用編碼照明系統中的光源的系統并且其包括:能夠發射編碼光的多個光源；以及包括耦合到光檢測器和位置檢測器的處理器的自主車輛。處理器配置成確定由光檢測器檢測的光源的標識符，從而標識光源，并且還配置成確定自主車輛的位置并且將所確定的位置與所標識的光源相關聯。
[0014]在系統的一些實施例中，自主車輛包括可以耦合到處理器的傳送器。傳送器可以向所標識的光源自身或者遠離傳送器的照明系統控制器傳送關聯性信息。所傳送的信息還可以包括指令所標識的光源發射包括關于所確定的位置的信息的編碼光的命令。
[0015]—般地，在另一方面中，提供一種投用編碼照明系統中的光源的方法并且其包括以下步驟:提供包括光檢測器、位置檢測器和傳送器的自主車輛，并且其配置成在編碼照明系統內自主移動;通過光檢測器檢測從光源發射的編碼光，從而標識光源;通過位置檢測器檢測自主車輛的位置;將所檢測的自主車輛的位置與所標識的光源相關聯；以及通過傳送器傳送關于所確定的位置與所標識的光源之間的關聯性的信息。在傳送信息之后，自主車輛移動到編碼照明系統內的另一位置。
[0016]在一些實施例中，傳送器配置成向所標識的光源無線傳送指令光源發射包括關于所確定的位置的信息的編碼光的命令。
[0017]在一些實施例中，方法還包括以下步驟:通過光檢測器檢測從光源發射的編碼光的角度。所檢測的編碼光的角度可以用于將多個位置與所標識的光源相關聯。例如，單個光源可以在接近該光源的各種位置中具有多個光效果。關于編碼光的角度的信息可以用于形成特定光效果與那些光效果的位置之間的更加精確的關聯性。
[0018]在一些實施例中，方法包括提供包括相機或其它環境檢測工具的自主車輛。例如，方法還可以包括利用相機可視化編碼照明系統內的一個或多個區域的步驟。在一些實施例中，自主車輛利用諸如圖像之類的檢測工具輸出來告知車輛其環境并且因而促進其遍及該環境的移動。
[0019]其它實施例可以包括一種非暫時性計算機可讀存儲介質，其存儲由處理器可執行以施行諸如本文所描述的方法中的一個或多個方法之類的方法的指令。再其它的實施例可以包括存儲器和一個或多個處理器，其可操作成執行存儲在存儲器中的指令以施行諸如本文所描述的方法中的一個或多個方法之類的方法。
[0020]如本文出于本公開目的而使用的，術語“LED”應當被理解成包括任何電致發光二極管或能夠響應于電信號而生成輻射和/或充當光電二極管的其它類型的基于載流子注入/結的系統。因此，術語LED包括但不限于響應于電流而發射光的各種基于半導體的結構、發光聚合物、有機發光二極管(OLED)、電致發光帶等等。
[0021]例如，被配置成生成基本上白色光的LED(例如，白色LED)的一種實現方式可以包括數個管芯，其分別發射不同的電致發光光譜，所述不同的電致發光光譜組合地混合以形成基本上白色光。在另一實現方式中，白光LED可以與磷光體材料相關聯，該磷光體材料將具有第一光譜的電致發光轉換到不同的第二光譜。在該實現方式的一個示例中，具有相對短波長和窄帶寬光譜的電致發光“栗浦”磷光體材料，其進而輻射具有更寬些光譜的更長波長福射。
[0022]如本文出于本公開目的而使用的，術語“光源”應當理解為指各種輻射源中的任何一個或多個，包括但不限于基于LED的源(包括如上所定義的一個或多個LED)、白熾源(例如燈絲燈、鹵素燈)、熒光源、磷光源、高強度放電源(例如鈉蒸氣、汞蒸氣和金屬鹵化物燈)、激光器、其它類型的電致發光源等。
[0023]光源可以配置成生成可見光譜內、可見光譜外或兩者組合的電磁輻射。因此，術語“光”和“輻射”在本文中可互換地使用。此外，光源可以包括作為組成組件的一個或多個濾波器(例如濾色器)、透鏡或其它光學組件。而且，應當理解的是，光源可以被配置用于各種應用，包括但不限于指示、顯示和/或光照。“光照源”是特別地配置成生成具有充足強度的輻射以有效光照內部或外部空間的光源。在該上下文中，“充足強度”是指在空間或環境中生成的在可見光譜中的充足輻射功率(在輻射功率或“光通量”方面，通常采用單位“流明”來表示在所有方向上來自光源的總光輸出)以提供環境光照(即，可以被間接感知并且可以例如在被整體或部分感知之前被反射離開各種居間表面中的一個或多個的光)。
[0024]術語“照明燈具”在本文中用來指以特定形狀因子、組裝或封裝的一個或多個照明單元的實現或布置。術語“照明單元”在本文中被用來指包括相同或不同類型的一個或多個光源的裝置。給定照明單元可以具有用于(多個)光源的各種安裝布置、機殼/外殼布置和形狀和/或電氣和機械連接配置中的任何一種。此外，給定照明單元可以可選地與涉及(多個)光源的操作的各種其它組件(例如，控制電路)相關聯(例如，包括、耦合到和/或與其一起封裝)。“基于LED的照明單元”指單獨地或與其它非基于LED的光源組合地包括如上所討論的一個或多個基于LED的光源的照明單元。“多通道”照明單元指包括被配置成分別生成不同輻射光譜的至少兩個光源的基于LED或非基于LED的照明單元，其中每個不同源光譜可以被稱為多通道照明單元的“通道”。
[0025]術語“控制器”在本文中一般地用于描述涉及一個或多個光源的操作的各種裝置。控制器可以以許多方式(例如用專用硬件之類)來實現，以施行本文所討論的各種功能。“處理器”是控制器的一個示例，其采用可以使用軟件(例如微代碼)編程以施行本文所討論的各種功能的一個或多個微處理器。控制器可以用處理器或不用處理器來實現，并且也可以實現為施行一些功能的專用硬件和施行其它功能的處理器(例如，一個或多個編程的微處理器和相關聯的電路)的組合。在本公開的各種實施例中可以采用的控制器組件的示例包括但不限于常規的微處理器、專用集成電路(ASIC)和現場可編程門陣列(FPGA)。
[0026]在各種實現方案中，處理器或控制器可以與一個或多個存儲媒體(在本文中一般地稱為“存儲器”，例如，易失性和非易失性計算機存儲器，諸如RAM、PROM、EPROM以及EEPR0M、軟盤、壓縮盤、光盤、磁帶等)相關聯。在一些實現方案中，存儲媒體可以編碼有一個或多個程序，所述一個或多個程序當在一個或多個處理器和/或控制器上執行時，施行本文中所討論的功能中的至少一些。各種存儲媒體可以固定在處理器或控制器內或者可以是便攜式的，使得存儲在其上的一個或多個程序可以被加載到處理器或控制器中以便實現本文中所討論的本發明的各個方面。術語“程序”或“計算機程序”在本文中以通用意義被用來指可以用于對一個或多個處理器或控制器進行編程的任何類型的計算機代碼(例如，軟件或微代碼)。
[0027]如本文中所使用的術語“網絡”是指促進信息在耦合到網絡的任何兩個或更多設備之間和/或多個設備之中的輸送(例如，用于設備控制、數據存儲、數據交換等)的兩個或更多設備(包括控制器或處理器)的任何互連。如應當容易領會的，適于互連多個設備的網絡的各種實現可以包括各種網絡拓撲中的任一個并且采用各種通信協議中的任一個。此夕卜，在根據本公開的各種網絡中，兩個設備之間的任何一個連接可以表示兩個系統之間的專用連接，或者可替換地表示非專用連接。除了承載意圖用于這兩個設備的信息之外，這樣的非專用連接可以承載未必意圖用于這兩個設備中的任一個的信息(例如，開放網絡連接)。另外，應當容易領會到，如本文中所討論的設備的各種網絡可以采用一個或多個無線、有線/線纜、和/或光纖鏈路來促進遍及網絡的信息輸送。
[0028]在一種網絡實現中，耦合到網絡的一個或多個設備可以充當用于耦合到網絡的一個或多個其它設備的控制器(例如以主/從關系)。在另一實現中，聯網環境可以包括被配置成控制耦合到網絡的設備中的一個或多個的一個或多個專用控制器。一般地，耦合到網絡的多個設備中的每一個都可以訪問存在于通信介質或媒體上的數據;然而，給定設備可以是“可尋址的”因為它被配置成基于例如分配給它的一個或多個特定標識符(例如，“地址”)來選擇性地與網絡交換數據(即，從網絡接收數據和/或向網絡傳送數據)。
[0029]應當領會，前述的概念與下文更詳細地討論的附加概念的所有組合(倘若這樣的概念并不相互矛盾)被預期作為本文中所公開的發明主題的一部分。特別地，在本公開結尾處出現的所要求保護的主題的所有組合被預期作為本文中所公開的發明主題的一部分。還應當領會，本文明確采用的也可能出現在通過引用并入的任何公開中的術語應當被賦予與本文中所公開的特定概念最一致的意義。
【附圖說明】
[0030]在附圖中，相同的參考字符貫穿不同視圖一般是指相同的部分。而且，附圖未必按照比例，而是一般將重點放在圖示本發明的原理上。
[0031]圖1圖示了自主投用車輛的實施例的框圖。
[0032]圖2圖示了自主投用車輛的實施例的框圖。
[0033]圖3圖示了具有自主車輛的投用系統的實施例的框圖。
[0034]圖4圖示了在利用自主車輛投用照明系統內的光源的示例方法的流程圖。
[0035]圖5圖示了在利用自主車輛投用照明系統內的光源的示例方法的流程圖。
[0036I圖6圖示了照明系統的示例組件。
[0037]圖7A和7B圖示了使用自主車輛的編碼光投用系統的示例組件。
[0038]圖8圖示了依照各種實施例的由多個照明效果光照的示例環境的自頂向下視圖，其中每一個照明效果對應于圖表節點。
[0039]圖9描繪了依照各種實施例的示出通過圖8的環境的可能路徑的可以生成的示例圖表的部分。
【具體實施方式】
[0040]在包括能夠發射編碼光的多個光源的照明系統中，可能合期望的是將由光源發射的唯一標識符與光源的光效果的位置相關聯。例如，如果CL系統的意圖或可能使用要求系統中的一些或全部光源的單獨可尋址性或位置，則可以施行該投用。投用過程可以是冗長的，因為照明系統可以包括數百或數千個光源，每一個具有唯一代碼和地球物理位置。相應地，可能合期望的是使照明系統內的光源的投用自動化。
[0041]為了使投用自動化，一些照明系統利用具有用于投用的一個或多個光檢測器的便攜式設備。為了使投用自動化，一些其它照明系統利用具有光檢測器的機動化投用設備。這樣的設備可能呈現一個或多個缺陷。
[0042]因此，
【申請人】已經認識和領會到本領域中需要提供使得能夠實現投用而不要求人類交互以通過編碼照明系統調遣投用設備并且可選地克服現有技術的一個或多個缺陷的方法和裝置。
[0043]鑒于前文，本發明的各種實施例和實現針對智能照明控制。
[0044]在以下詳細描述中，出于解釋而非限制的目的，闡述公開特定細節的代表性實施例以便提供所要求保護的發明的透徹理解。然而，對已經受益于本公開的本領域普通技術人員將顯而易見的是，脫離于本文所公開的特定細節的根據本教導的其它實施例保留在隨附權利要求的范圍內。而且，可以省略公知的裝置和方法的描述以免使代表性實施例的描述晦澀難懂。這樣的方法和裝置顯然在所要求保護的發明的范圍內。在不脫離于所要求保護的發明的范圍或精神的情況下，設想到本文所描述的一個或多個方面在可替換配置的環境中的實現。
[0045]圖1圖示了具有光檢測器110、位置檢測器120、處理器130和傳送器140的自主車輛100的實施例的框圖。在各種實施例中，自主車輛100包括具有保持、承載或以其它方式支撐光檢測器110、位置檢測器120、處理器130和傳送器140的底盤的移動結構。移動結構可以是能夠自主移動的任何結構，包括包含輪胎、剎車、滑軌、滑橇、滾輪、推進器或可以被致動以用于移動的任何其它組件的結構。在一些實施例中，車輛被遙控指令移動通過包含要投用的光源的環境。
[0046]在一些實施例中，在包括至少一個光源的照明系統中利用自主車輛100ο照明系統可以是諸如公寓房間或辦公房間之類的房間、公共場所中的房間或室外環境的一部分(諸如街道)中的一個或多個光源。在其它實施例中，照明系統可以是諸如露天劇場、體育場、隧道、停車場、購物中心、倉庫或具有一個或多個光源的任何其它空間之類的較大空間中的一個或多個光源。
[0047]在一些實施例中，照明系統中的光源中的一個或多個能夠發射編碼光。例如，該發射光可以包括與光源標識符相關聯的經調制成分或部分。發射光還可以包括與光照貢獻相關聯的未經調制的成分或部分。可選地，一個或多個光源可以與數個照明設置相關聯，包括關于諸如發射光的顏色、色溫、調光水平和強度之類的光源的光照貢獻的設置。
[0048]在一些實施例中，包括圖2中圖示的實施例，自主車輛200包括移動控制和致動組件270，其使用來自處理器的命令以控制通過包含要投用的光源的環境的車輛的自主移動。移動控制和致動組件可以是例如監視車輛的移動并且當移動是必要的或所期望的時向車輛的移動結構發布命令的任何處理器或控制器。例如，在一些實施例中，移動控制和致動組件270包括控制器或處理器，所述控制器或處理器調整使得能夠實現一個或多個輪胎的轉動或推進器的控制的一個或多個發動機。移動控制和致動組件270可以是與處理器230相同的組件，可以與處理器230通信，或者可以是分離的組件。
[0049]在一些實施例中，自主車輛200包括定位追蹤器280，其使得車輛能夠監視或檢索其在照明系統環境內的位置并且使得車輛能夠在該系統內移動。例如，定位追蹤器280可以是在車輛外部或嵌入在車輛內的一個或多個相機，其表征或映射車輛行進穿過的環境的幾何結構。根據實施例，將來自定位追蹤器280的信息(諸如由相機拍取的圖像)映射到照明系統環境的預編程或預確定的地圖上以便確定或追蹤自主車輛200在系統內的精確位置。在一些實施例中，定位追蹤器280可以是配置成檢測環境的各種方面的一個或多個傳感器。例如，一個或多個傳感器可以包括各種類型的傳感器，包括但不限于一個或多個接近傳感器、一個或多個陀螺儀以檢測取向、一個或多個存在傳感器、一個或多個運動傳感器(例如加速度計)或者一個或多個電容式觸摸傳感器。在各種實施例中，兩個或更多不同類型的傳感器用于三角測量數據集合以提供改進的位置檢測精度。
[0050]在一些實施例中，由定位追蹤器280獲取或檢索的信息被移動控制和致動組件270用于航行通過環境。例如，關于自主車輛的路徑中的障礙物的信息可以被移動控制和致動組件270用于確定動作方針，諸如更改車輛的路線或完全停下來。在這樣的實施例中，由定位追蹤器280獲取的信息可以直接遞送至在其中分析它的移動控制和致動組件270。可替換地，由定位追蹤器280獲取的信息可以存儲在存儲器中并且被檢索以供稍后使用。作為又一可替換方案，由定位追蹤器280獲取的信息可以在被移動控制和致動組件270利用之前由處理器280分析。
[0051]在一些實施例中，照明系統可以部署在停車場、購物中心或具有多個層級的其它結構中。定位追蹤器280在計算或追蹤其位置時可以利用關于環境的海拔或樓層層級的信息。關于環境的海拔或樓層層級的信息可以手動錄入或者可以通過高度計或通過安裝在每一個樓層上的RF信標的檢測來自動檢測。
[0052]在一些實施例中，自主車輛配置成在多個海拔處檢測光。例如，自主車輛可以包括允許車輛盤旋、飛行或漂浮到照明系統內的其它層級、高度或海拔的機械裝置。在一些實施例中，自主車輛的光檢測器部署在臂或其它可延伸組件上，所述臂或其它可延伸組件允許光檢測器上升和下降到不同海拔而不移動車輛。
[0053]光檢測器110可以是一個或多個光傳感器，諸如發光二極管，其安裝在自主車輛100中或自主車輛100上或者由自主車輛100承載。例如，可以存在可以安裝在自主車輛100上的不同位置處的多個傳感器，包括以特定圖案以最大化射入光的檢測和分析。在一些實施例中光檢測器110從自主車輛100向外延伸。例如，光檢測器110可以是在球體或其它幾何結構上或中的光傳感器的組織化陣列，所述球體或其它幾何結構安裝到自主車輛100或從其延伸。在實施例中，安裝在球體上的光傳感器的陣列可以同時從多個不同方向和角度接收光，從而同時從若干不同光源接收光。在一些實施例中，光檢測器110包括取向成檢測發射光的一個或多個CCD相機。根據實施例，光檢測器110包括光學器件以縮窄傳感器的檢測射束。
[0054]在一些實施例中，光檢測器110配置成測量光的強度并且將數據發送至脈沖寬度調制(“PWM”)解碼器，所述脈沖寬度調制(“PWM”)解碼器將強度值轉化成數據流。PWM解碼器可以使用數據來檢索由光源發射的唯一標識符。在一些實施例中，自主車輛100可以編程或引導成通過將自身重定位在光效果半徑內來檢測光源的最強可能效果。
[0055]在一些實施例中，由光源發射的唯一標識符被預編程或以其它方式已經錄入到標識符的數據庫中。然后可以將所獲取的標識符與標識符的數據庫比較以搜索匹配。匹配可以用于確定、驗證或校正針對該光源的預編程位置。例如，根據一些實施例，唯一標識符與特定位置相關聯并且該信息存儲在數據庫中。在使用自主車輛進行投用期間，一旦車輛已經使用光檢測器110確定了標識符，就可以從數據庫檢索位置信息。在一些實施例中，該所檢索的位置信息可以與自主車輛100獨立確定的位置信息比較。比較的結果可以用于確認或校正之前存儲的與該唯一標識符相關聯的位置信息。
[0056]在其它實施例中，光檢測器110可以同時檢測來自兩個或更多光源的編碼光，如圖6所圖示的。由于光源可以以各種角度和強度發射光，因此單個光源可以具有比光源自身大得多的“光效果”足跡。例如，盡管光源可以具有等于X的半徑，但是該光源的光效果可以覆蓋具有比X大得多的半徑的區域。在一些實施例中，車輛可以重定位自身以找到其中僅光效果之一占主導的位置。可替換地，可以使由兩個或更多光源發射的代碼獨立使得它們是可區分的。在一些實施例中，光檢測器110配置成檢測入射光的角度，如圖7A和7B所圖示的。在這些圖中，光檢測器110包括兩個或更多傳感器，其中的一個檢測垂直于車輛底座的光束，并且其中的另一個檢測以與車輛成α度的角度的第二光束。在一些實施例中，該角度信息用于區分單個射束中的不同定位。連同車輛的取向一起，射束角度信息將寬射束劃分成具有不同定位的不同區塊。在一些實施例中，光檢測設備重構射束和取向信息以便選擇匹配射束并且因而導出寬射束中的正確定位。在一些實施例中，自主車輛100使用該角度信息來通過將位置信息與單個光源的多個光效果相關聯而將多個位置關聯到該單個光源。
[0057]位置檢測器120可以是基于全球定位系統，或者基于本地定位系統。在一些實施例中，位置檢測器120是基于全球定位系統。在這些實施例中，自主車輛100配備有從兩個或更多傳送器接收GPS信號并且計算車輛的定位的GPS信號接收器。然而，在部署了投用系統的一些地方，包括在購物中心、隧道和停車場中，不能接收到GPS信號。根據其它實施例，位置檢測器120是基于從初始已知定位追蹤的移動。在這些實施例中，車輛在精確的已知位置處開始。當車輛從該位置移動時，追蹤移動的坐標(諸如x，y和z)。另外，車輪轉動可以用于追蹤由車輛行進的距離。該所追蹤的位置信息可以由車輛用于在沒有外部位置輸入的情況下連續地知道其在預編程的空間內的哪里。
[0058]在一些實施例中，照明系統可以包括無線電或聲學信標以提供定位信息。在這些實施例中，位置檢測器120包括配置成從系統內的無線電或聲學信標接收信號的無線電或聲學接收器。通過測量車輛到不同信標的距離，可以計算定位。在一些實施例中，這些信標臨時用于投用的目的。
[0059]在一些實施例中，位置檢測器120可以是在車輛外部或嵌入在車輛內的一個或多個相機，其表征或映射車輛行進穿過的環境的幾何結構。將來自位置檢測器120的信息(諸如由相機拍取的圖像)映射到照明系統環境的預編程或預確定的三維視覺模型上以便確定或追蹤自主車輛100在系統內的精確位置。在一些實施例中，位置檢測器120可以是配置成檢測環境的各種方面的一個或多個傳感器。例如，一個或多個傳感器可以包括各種類型的傳感器，包括但不限于一個或多個接近傳感器、一個或多個陀螺儀以檢測取向、一個或多個存在傳感器、一個或多個運動傳感器(例如加速度計)或者一個或多個電容式觸摸傳感器。在各種實施例中，兩個或更多不同類型的傳感器用于三角測量數據集合以提供改進的位置檢測精度。
[0060]處理器130或230可以是任何處理器、控制器或計算機。在一些實施例中，處理器與光檢測器、位置檢測器和傳送器有線或無線通信。處理器可以采用使用軟件編程以施行本文所討論的各種功能中的一個或多個的一個或多個微處理器。在一些實施例中，處理器230與存儲器250相關聯。在一些實施例中，存儲介質可以編碼有一個或多個程序，所述一個或多個程序當在一個或多個處理器和/或控制器上執行時施行本文所討論的功能中的至少一些。在一些實施例中，所有所檢測到的光源標識符存儲在存儲器250中。在一些實施例中，所有所檢測到的位置信息存儲在存儲器250中。存儲光源標識符和/或位置信息允許車輛確定標識符和/或位置是否已經由系統記錄或獲得。在一些實施例中，存儲器250存儲所有所獲取的信息以供下載，而不是傳送關于位置與標識符之間的關聯性的信息。
[0061 ]在一些實施例中，處理器130確定或檢索關于光源的標識符信息，并且將該標識符與位置檢測器120確定或獲取的位置信息相關聯。例如，關聯性可以是存儲器中的所檢測到的標識符與所確定的位置的鏈接或其它索引。在一些實施例中，處理器130指令傳送器140向外部接收器傳送關聯性信息，如以下詳述的。例如，處理器130可以將關聯性信息打包成適合用于傳送的格式。在一些實施例中，處理器130指令傳送器140僅在接收到唯一標識符時傳送位置信息。
[0062]傳送器140是配置成傳送數據的有線或無線收發器或傳送器。在一些實施例中，傳送器140與處理器130有線或無線通信并且從處理器130接收關于傳送的命令。傳送器140還可以從處理器130接收要傳送的數據。在一些實施例中，由傳送器140傳送的信息包括所確定的車輛位置。在其它實施例中，由傳送器140傳送的信息包括關于所檢測到的光源標識符和所確定的車輛位置二者的信息。
[0063]在一些實施例中，由傳送器140傳送的信息由自主車輛已經檢測到針對其的標識符的光源接收。在這些實施例中，光源包括配置成接收由傳送器140傳送的位置信息的一個或多個收發器(或編碼光接收器)。傳送器可以連續傳送位置信息，或者可以在其檢測到編碼標識符時傳送位置信息。由光源接收的位置信息然后可以編碼在該光源內并且將傳送至該發射光的范圍內的任何編碼光接收器。
[0064]在一些實施例中，包括圖3中圖示的實施例，由傳送器340傳送的信息由照明和定位管理器350的無線接收器370接收。照明和定位管理器350可以配置成管理關于照明系統內的光源的唯一標識符與該光源的光效果的位置的關聯性的信息。在一些實施例中，照明和定位管理器350包括配置成存儲經由傳送器340從自主車輛300接收的信息的存儲器360。
[0065]在一些實施例中，照明和定位管理器350配置成向編碼照明系統的用戶傳送所存儲的投用信息。傳送至用戶設備的信息可以包括唯一標識符的列表。當用戶設備保持在編碼光中并且確定標識符時，其然后可以聯系照明和定位管理器以檢索定位信息。在一些實施例中，傳送至用戶設備的信息可以包括如由自主投用服務確定的關于與一個或多個標識符相關聯的位置的信息。
[0066]在一些實施例中，照明和定位管理器350與照明系統內的多個光源有線通信，并且配置成向該系統內的特定光源傳送所存儲的投用信息。例如，如果自主車輛100檢測到標識符X，則將該標識符與特定位置相關聯，并且向照明和定位管理器350傳送關聯性信息，照明和定位管理器然后可以將該信息發送至與標識符X相關聯的光源以供存儲和/或在其編碼光內傳送。
[0067]參照圖4，提供了利用自主車輛投用照明系統內的多個光源的實施例的流程圖。其它實現可以以不同的次序施行步驟，省略某些步驟，和/或施行與圖4中圖示的那些不同和/或附加的步驟。為了方便起見，圖4的各方面將參照可以施行方法的基于LED的照明單元的一個或多個組件來描述。組件可以包括例如圖1的自主車輛。因此，為了方便起見，圖1的各方面將結合圖4來描述。要指出的是，圖5的流程圖提供圖4的流程圖的實施例的示例版本。
[0068]在步驟400處，提供具有光檢測器、位置檢測器和傳送器的自主車輛。例如，自主車輛可以是自主車輛100或200 O在各種實施例中，自主車輛包括具有保持、承載或以其它方式支撐光檢測器110、位置檢測器120、處理器130和傳送器140的底盤的移動結構。移動結構可以是能夠自主移動的任何結構，或者可以由遙控指令移動通過包含要投用的光源的環境。
[0069]在步驟410處，從光源發射的編碼光由自主車輛100的光檢測器110檢測并且被分析以確定編碼在該編碼光內的標識符。編碼光可以由光檢測器110的一個或多個光傳感器檢測。例如，可以存在可以安裝在自主車輛100上的不同位置處的多個傳感器，包括以特定圖案以最大化射入光的檢測和分析。在一些實施例中，編碼光由PWM解調器分析以確定或以其它方式表征在由光源發射的光內編碼的標識符。在一些實施例中，由光源發射的唯一標識符被預編程或以其它方式已經錄入到標識符的數據庫中。在各種實施例中，光檢測器110可以同時檢測來自兩個或更多光源的編碼光。
[0070]在一些實施例中，從光源發射的編碼光的角度由光檢測器檢測，如圖5的步驟520中所圖示的。在一些實施例中，該角度信息用于區分單個射束中的不同定位。連同車輛的取向一起，射束角度信息將寬射束劃分成具有不同定位的不同區塊。在一些實施例中，光檢測設備重構射束和取向信息以便選擇匹配射束并且因而導出寬射束中的正確定位。在一些實施例中，自主車輛100使用該角度信息來通過將位置信息與單個光源的多個光效果相關聯而將多個位置關聯到該單個光源。
[0071]在步驟420處例如通過自主車輛的位置檢測器120確定自主車輛的位置。在一些實施例中，通過全球定位系統或本地定位系統的使用來確定位置。在一些實施例中，自主車輛100配備有從兩個或更多傳送器接收GPS信號并且計算車輛定位的GPS信號接收器。根據其它實施例，位置檢測器120是基于從初始已知位置追蹤的移動。該追蹤的位置信息可以由車輛用于在沒有外部位置輸入的情況下連續地知道其在預編程的空間內的哪里。在這些實施例中，位置檢測器120包括配置成從系統內的無線電或聲學信標接收信號的無線電或聲學接收器。在一些實施例中，位置檢測器120可以是在車輛外部或嵌入在車輛內的一個或多個相機，其表征或映射車輛行進穿過其的環境的幾何結構。將來自位置檢測器120的信息(諸如由相機拍取的圖像)映射到照明系統環境的預編程或預確定的三維視覺模型上以便確定或追蹤自主車輛100在系統內的精確位置。
[0072]在步驟430處，將自主車輛的檢測位置與編碼在所檢測到的光內的標識符相關聯。在一些實施例中，處理器130確定或檢索關于光源的標識符信息并且將該標識符與位置檢測器120確定或獲取的位置信息相關聯。例如，關聯性可以是存儲器中的所檢測到的標識符與所確定的位置的鏈接或其它索引。
[0073]在步驟440處，傳送關于自主車輛的位置的信息。在一些實施例中，自主車輛包括傳送器140以向外部接收器傳送關聯性信息。在一些實施例中，由傳送器140傳送的信息包括所確定的車輛位置。在其它實施例中，由傳送器140傳送的信息包括關于所檢測到的光源標識符和所確定的車輛位置二者的信息。在一些實施例中，由傳送器140傳送的信息由自主車輛已經檢測到針對其的標識符的光源接收。在一些實施例中，由傳送器140傳送的信息由照明和定位管理器的無線接收器接收。
[0074]在步驟450處自主車輛100移動到照明系統內的另一位置。在一些實施例中，方法在步驟400處再次開始。
[0075]參照圖8，描繪了示例環境800。環境800由四個外墻802、第一內墻804和第二內墻806限定。然而，這不意味著是限制性的。出于說明性目的而選擇這些墻，并且應當理解到的是，環境可以具有任何數目和/或配置的墻和/或其它物理對象。
[0076]多個照明效果由具有笛卡爾坐標的圓形標識。在各種實施例中，每一個照明效果可以由例如天花板安裝的基于LED的照明單元投下的光產生。然而，這不意味著是限制性的，并且如本文所使用的照明效果可以使用安裝在其它地方的光源創建，諸如在地板上、在墻上、在家具頂部上等等。并且雖然將照明效果示出為具有均勻大小，但是這不意味著是限制性的。各種類型的光源可以產生各種大小的照明效果，并且照明效果可以在各種程度上重疊。
[0077]在圖8中，點0，0在環境800的左上部。然而，這是任意的并且可以設置在環境800內的任何點處或其它地方。第一照明效果標記為“I，1”，因為其中心對應于從頂部和左側外墻802向里一米的點。第二照明效果標記為“3，1”，因為其中心對應于從頂部外墻802向下一米和從左側外墻802向里三米的點。在第一照明效果下面描繪的另一照明效果標記為“I，3”，因為其中心對應于從頂部外墻802向下三米和從左側外墻802向里一米的點。其余照明效果以類似的方式標記。
[0078]在圖8中還描繪了照明控制系統830，包括一個或多個計算設備，所述一個或多個計算設備一起操作以控制由產生多個照明效果的多個光源所提供的照明。在各種實施例中，照明控制系統130可以配置成以各種方式與多個光源通信，包括但不限于W1-F1、ZigBee、直接網絡連接、編碼光信令等等。在各種實施例中，照明控制系統830可以配置成使創建照明效果的光源發射攜帶每一個照明效果的坐標的編碼光信號。例如，創建照明效果I，I的光源可以發射攜帶笛卡爾坐標“I，I”的編碼光信號。在其它實施例中，光源可以發射攜帶諸如GPS坐標、有意義的局部化定位(例如“三樓的西北角”、“相鄰服裝貨架la”、“在地鐵軌道I和2之間”)等之類的其它類型的位置信息的編碼光信號。
[0079]這些編碼光信號可以由諸如智能電話和平板計算機之類的移動計算設備的光傳感器(例如前置或后置相機)檢測。例如，走過環境800的用戶可以甚至想都沒想就攜帶她的具有指向地板的前置相機的智能電話。該前置相機可以檢測照明效果，以及它們攜帶的編碼光信號，其從諸如基于LED的照明單元之類的天花板安裝的光源投射到地板上。通過與包括表示照明效果的節點和表示照明效果之間的路徑的邊緣的圖表組合地使用該信息，移動設備可以能夠確定其在環境800內的當前定位。
[0080]假定環境800內的用戶希望從照明效果I，I行進到照明效果I，5。在各種實施例中，照明效果I，1和照明效果I，5之間的可能路線可以由例如照明控制系統830提供給用戶所操作的移動計算設備的圖表表示。用戶的移動計算設備然后可以利用圖表來指令用戶如何在環境800中的各種點之間航行。
[0081]圖9描繪了包括照明效果I，1與I，5之間的許多(但非全部)可能節點和邊緣的示例圖表920。事實上，在各種實施例中，圖表820可以是密集的、稀疏的，或者二者之間任意處。圖表920可以是各種類型的圖表，包括但不限于有向無加權圖表、有向丙烯酸圖表、有向加權圖表等等。例如，在各種實施例中，可以向每一個邊緣分配數值權重或距離，其可以用于在計算最優路徑時在多個邊緣之間做出決定。
[0082]最優路徑922由圖9中的虛線圍封。在假定每一個邊緣在權重/距離方面至少近似相等的情況下，該最優路徑922可能已經例如由用戶的移動計算設備計算。可以看到，雖然存在從照明效果I，I到照明效果I，5的通過圖表920的數個可能路徑，但是最優路徑922可能是最快的。諸如圖表920之類的圖表的節點之間的最優路徑可以使用各種技術來計算，包括但不限于Di jkstra算法、Be I Iman-Ford算法、“A* 搜索”算法、Floyd-War shall 算法、Johnson算法等等。
[0083]在本發明的各種實施例中，在掃描環境900的同時，自主車輛100可以創建圖表920，其標識節點和這些節點的邊緣，計及相鄰照明效果。
[0084]例如，圖表922的初始版本可以創建如下。在環境800中，自主車輛100經由編碼光獲取光源的標識符。然后，在環境中的任何點處開始，自主車輛100行進通過環境，并且在遇到具有未知標識符的光效果的情況下，向照明控制系統傳送信息，并且創建圖表中的新節點并將車輛的定位關聯到該標識符。然后從前一節點到新節點創建邊緣，因為車輛能夠從一個節點直接移動到另一個。在車輛檢測到兩個光效果的重疊的情況下(從編碼光檢索標識符)，在表示圖表中的光效果的節點之間創建邊緣。
[0085]雖然已經在本文中描述和圖示了若干發明實施例，但是本領域普通技術人員將容易預見到各種其它的手段和/或結構以用于施行本文所描述的功能和/或獲得本文所描述的結果和/或一個或多個優點，并且這樣的變型和/或修改中的每一個被認為處于本文所描述的發明實施例的范圍內。更一般地，本領域技術人員將容易領會到，本文所描述的所有參數、尺寸、材料和配置意指是示例性的，并且實際的參數、尺寸、材料和/或配置將取決于發明教導所用于的一個或多個具體應用。本領域技術人員將認識到或者能夠僅僅使用常規實驗就能夠查明本文所描述的具體發明實施例的許多等同方案。因此要理解到，僅通過示例的方式呈現前述實施例，并且在所附權利要求及其等同方案的范圍內，可以不像具體描述和要求保護的那樣而以別的方式實踐發明實施例。本公開的發明實施例針對本文所描述的每一個單獨的特征、系統、物品、材料、套件和/或方法。此外，如果這樣的特征、系統、物品、材料、套件和/或方法不是相互矛盾的，則兩個或更多這樣的特征、系統、物品、材料、套件和/或方法的任何組合包括在本公開的發明范圍內。
[0086]如本文所定義和使用的所有定義應當理解為控制字典定義、通過引用并入的文獻中的定義和/或所定義的術語的普通含義。
[0087]如本文在說明書和權利要求中所使用的不定冠詞“一”和“一個”應當理解為意指“至少一個”，除非清楚指示相反。
[0088]如本文在說明書和權利要求中所使用的，“或者”應當理解成具有與如以上定義的“和/或”相同的含義。例如，當分離列表中的項目時，“或者”或“和/或”應當解釋為是包括性的，即包括數個元素或元素列表中的至少一個，但是還包括多于一個，以及可選地，附加未列舉的項目。
[0089]如本文在說明書和權利要求中所使用的，在對一個或多個元素的列表的引用中，短語“至少一個”應當理解為意指選自元素列表中任何一個或多個元素的至少一個元素，但是不必然包括元素列表內所具體列出的每一個元素中的至少一個，并且不排除元素列表中的元素的任何組合。該定義同樣允許除短語“至少一個”所指的元素列表內具體標識的元素之外的元素可以可選地存在，而不管與具體標識的那些元素有關還是無關。
[0090]還應當理解到，除非清楚指示相反，否則在本文所要求保護的包括多于一個步驟或動作的任何方法中，方法的步驟或動作的次序未必限于記載方法的步驟或動作的次序。
[0091]而且，出現在權利要求中的括號之間的參考標號(如果存在的話)僅僅為了方便而提供并且不應當解釋為以任何方式限制權利要求。
[0092]在權利要求中，以及在以上說明書中，諸如“包括”、“包含”、“承載”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“構成有”等之類的所有過渡性短語要理解為是開放式的，即意指包括但不限于。僅過渡性短語“由……組成”和“基本上由……組成”應當分別為封閉或半封閉的過渡性短語，如在美國專利局專利審查指南章節2111.03中所闡述的那樣。
【主權項】
1.一種用于投用包括能夠發射編碼光的多個光源的編碼照明系統中的光源的自主車輛(100，200，300)，包括: 光檢測器(110,210,310); 配置成確定自主車輛的位置的位置檢測器(120，220,320)； 耦合到光檢測器和位置檢測器的處理器(130，230，330)，其中處理器配置成確定由光檢測器檢測的光源的標識符，從而標識光源，并且還配置成將所確定的位置與所標識的光源相關聯；以及 配置成傳送關于所確定的位置與所標識的光源之間的關聯性的信息的傳送器(140，240,340)ο2.權利要求1的自主車輛，還包括: 配置成自主控制自主車輛在編碼照明系統內的移動的移動控制器(270)。3.權利要求1的自主車輛，其中自主車輛配置成移動到編碼照明系統內的多個不同位置。4.權利要求1的自主車輛，其中傳送器配置成向所標識的光源無線傳送信息。5.權利要求1的自主車輛，其中傳送器配置成向光系統控制器無線傳送信息。6.權利要求1的自主車輛，還包括: 耦合到處理器并且配置成存儲關于所確定的位置與所標識的光源之間的關聯性的信息的存儲介質(250)。7.權利要求1的自主車輛，其中傳送器還配置成傳送指令所標識的光源發射包括關于所確定的位置的信息的編碼光的命令。8.權利要求1的自主車輛，其中自主車輛包括多個光檢測器。9.權利要求1的自主車輛，其中光檢測器配置成確定所檢測到的光的強度。10.權利要求1的自主車輛，其中位置檢測器包括加速度計。11.權利要求1的自主車輛，其中位置檢測器包括全球定位系統接收器。12.權利要求1的自主車輛，其中光檢測器配置成確定所檢測到的光的角度。13.權利要求12的自主車輛，其中處理器還配置成基于所確定的所檢測到的光的角度將多個所確定的位置與所標識的光源相關聯。14.權利要求1的自主車輛，還包括: 配置成控制自主車輛在編碼光系統內的移動的移動控制器(270)。15.—種用于投用包括能夠發射編碼光的多個光源的編碼照明系統中的光源的方法，所述方法包括以下步驟: 提供包括光檢測器、位置檢測器和傳送器的自主車輛，其中自主車輛配置成在編碼照明系統內自主移動(400,500)； 通過光檢測器檢測從光源發射的編碼光，從而標識光源(410，510); 通過位置檢測器檢測自主車輛的位置(420,530)； 將所檢測的自主車輛的位置與所標識的光源相關聯(430,540)；以及 通過傳送器傳送關于所確定的位置與所標識的光源之間的關聯性的信息(440，550)。16.權利要求15的方法，還包括移動到不同于所檢測的位置的編碼照明系統內的位置的步驟(450)。17.權利要求15的方法，其中傳送器配置成向光系統控制器無線傳送信息。18.權利要求15的方法，還包括以下步驟:通過光檢測器檢測從光源發射的編碼光的角度(520)，其中所檢測的編碼光的角度用于將多個位置與所標識的光源相關聯。19.權利要求15的方法，其中傳送器配置成向所標識的光源無線傳送信息。20.權利要求15的方法，其中傳送器還配置成向所標識的光源無線傳送指令光源發射包括關于所確定的位置的信息的編碼光的命令。21.權利要求15的方法，其中自主車輛還包括相機，并且所述方法還包括利用相機可視化編碼照明系統內的區域的步驟。22.權利要求15的方法，其中自主車輛還包括存儲介質，并且所述方法還包括存儲關于所確定的位置與所標識的光源之間的關聯性的信息的步驟。23.—種用于投用編碼照明系統中的光源的系統，投用系統包括: 能夠發射編碼光的多個光源；以及 包括耦合到光檢測器(110,210，310)、位置檢測器(120，220，320)和傳送器(140，240，340)的處理器(130，230，330)的自主車輛(100，200，300)； 其中處理器配置成確定由光檢測器檢測的光源的標識符，從而標識光源，并且還配置成確定自主車輛的位置并且將所確定的位置與所標識的光源相關聯，并且進一步地其中傳送器配置成傳送關于所確定的位置與所標識的光源之間的關聯性的信息。24.權利要求23的投用系統，其中系統還包括光系統控制器(350)。25.權利要求23的投用系統，其中傳送器配置成向光系統控制器無線傳送信息。
【文檔編號】H05B37/00GK105874883SQ201480049972
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年9月9日
【發明人】D.V.R.恩格倫, B.M.范德斯魯伊斯
【申請人】飛利浦燈具控股公司