用于编码光源的自动化投用的方法和装置的制造方法

用于编码光源的自动化投用的方法和装置的制造方法
【专利摘要】所公开的是用于投用包括能够发射编码光的多个光源的照明系统中的光源的方法和装置。具有一个或多个光传感器（110）和位置检测器（120）的自主车辆（100）遍及照明系统而航行。光传感器（110）检测编码在光源中的标识符并且位置检测器（120）确定自主车辆（100）的位置。将位置与所编码的标识符相关联，从而投用光源。
【专利说明】
用于编码光源的自动化投用的方法和装置
技术领域
[0001]本发明涉及投用光源。更特别地，本文所公开的各种发明方法和装置涉及用于投用包括能够发射编码光的多个光源的照明系统中的光源的自主车辆的使用。
【背景技术】
[0002]编码光(“CL”)系统一般包括多个灯，在其中的每一个灯内嵌入唯一标识符或代码。不可见标识符或代码可以嵌入在诸如发光二极管(“LED”)以及白炽、卤素、荧光和高强度放电灯之类的光源中。标识符是基于光源的可见光的调制或通过将附加红外源放置在光源中或者与其一起放置并且调制由该红外源发射的那些光。LED特别良好地适合于CL系统，因为它们允许高调制带宽和频率。
[0003]由光源发射的唯一标识符或代码可以由多种多样的工具和应用所利用，包括在存在众多光源的情况下一个或多个特定光源的标识，其进而使得能够实现诸如照明操纵和修改方案之类的应用。另外，关于所标识的光源的时空位置的信息可以与所标识的光源的标识符单独相关联，或者可以直接嵌入到由编码光源传送的代码中。编码光系统可以建立在其中可以使用能够检测编码光的接收器的任何位置处，包括但不限于购物中心、家庭、办公建筑物、隧道、地铁、停车场和其它位置。
[0004]当CL系统被构造时，可以为该系统内的每一个光源或系统内的光源的子集分配唯一的标识符或代码。每一个光源还简单地作为其到系统的物理引入的结果而固有地占据唯一地理位置。将光源所发射的代码与该光源的物理位置相关联以及反之亦然的过程已知为“投用”。例如，如果CL系统的意图或可能使用要求系统中的一些或全部光源的单独可寻址性，则可以施行投用。
[0005]然而，投用过程可以是冗长的，因为CL系统可以包括数百或数千个光源，每一个具有唯一代码和地球物理位置。尽管存在用于促进投用过程的方法和装置，但是这些方法和装置要求来自人类的连续输入或来自人类的参与。例如，存在包括用于投用的一个或多个光检测器的便携式设备。然而，便携式设备必须由个人手动携带、通过编码照明系统进行调遣或导航。还存在具有由个人通过编码照明系统进行类似驱动或导航的用于投用的光检测的机动化投用设备。这些便携式和机动化设备因而要求明显的人类交互以便施行其灯投用功能。
[0006]因此，在本领域中需要提供使得能够实现投用而不要求人类交互以通过编码照明系统调遣投用设备并且可选地克服现有技术的一个或多个缺陷的方法和装置。

【发明内容】

[0007]本公开针对光源的投用。更特别地，本文所公开的各种发明方法和装置涉及用于投用包括能够发射编码光的多个光源的照明系统中的光源的自主车辆的使用。在各种实施例中，具有一个或多个光接收器的自主车辆遍及照明系统而航行。光接收器检测编码在光源中的标识符，并且将标识符一一以及因而光源一一与车辆的位置相关联。例如，在一些实施例中，每一个所标识的光源的位置可以存储在存储器中，传送至光源以供编码，或者发送到中央储存库或控制器。本公开的各种实施例包括具有耦合到光检测器和位置检测器的处理器的自主车辆。处理器可以确定由光源发射的标识符并且可以将该所标识的光源与自主车辆的位置相关联。
[0008]本发明的各种实施例设想到具有耦合到处理器的传送器的自主车辆。例如，传送器可以向接收器传送关于所标识的光源的信息及其相关联的位置信息。根据一些实施例，接收器可以例如与所标识的光源或远离传送器的照明系统控制器相关联。
[0009]—般地，在一个方面中，提供一种自主灯投用车辆并且其包括:光检测器;配置成确定自主车辆的位置的位置检测器；以及耦合到光检测器和位置检测器的处理器。处理器配置成确定由光检测器检测的光源的标识符，从而标识光源，并且将所确定的位置与所标识的光源相关联。
[0010]在一些实施例中，自主灯投用车辆还包括配置成传送关于所确定的位置与所标识的光源之间的关联性的信息的传送器。传送器可以向所标识的光源自身或者远离传送器的照明系统控制器传送关联性信息。所传送的信息还可以包括指令所标识的光源发射包括关于所确定的位置的信息的编码光的命令。
[0011]在一些实施例中，位置检测器可以包括加速度计、全球定位系统接收器或用于检测自主车辆的位置的其它构件。
[0012]在一些实施例中，自主车辆还可以包括多个光传感器，其中的至少一个能够检测射入光的角度。关于光的角度的信息然后用于提供光源的光效果与那些光效果的位置之间的更加精确的关联性。
[0013]—般地，在另一方面中，提供一种用于投用编码照明系统中的光源的系统并且其包括:能够发射编码光的多个光源；以及包括耦合到光检测器和位置检测器的处理器的自主车辆。处理器配置成确定由光检测器检测的光源的标识符，从而标识光源，并且还配置成确定自主车辆的位置并且将所确定的位置与所标识的光源相关联。
[0014]在系统的一些实施例中，自主车辆包括可以耦合到处理器的传送器。传送器可以向所标识的光源自身或者远离传送器的照明系统控制器传送关联性信息。所传送的信息还可以包括指令所标识的光源发射包括关于所确定的位置的信息的编码光的命令。
[0015]—般地，在另一方面中，提供一种投用编码照明系统中的光源的方法并且其包括以下步骤:提供包括光检测器、位置检测器和传送器的自主车辆，并且其配置成在编码照明系统内自主移动;通过光检测器检测从光源发射的编码光，从而标识光源;通过位置检测器检测自主车辆的位置;将所检测的自主车辆的位置与所标识的光源相关联；以及通过传送器传送关于所确定的位置与所标识的光源之间的关联性的信息。在传送信息之后，自主车辆移动到编码照明系统内的另一位置。
[0016]在一些实施例中，传送器配置成向所标识的光源无线传送指令光源发射包括关于所确定的位置的信息的编码光的命令。
[0017]在一些实施例中，方法还包括以下步骤:通过光检测器检测从光源发射的编码光的角度。所检测的编码光的角度可以用于将多个位置与所标识的光源相关联。例如，单个光源可以在接近该光源的各种位置中具有多个光效果。关于编码光的角度的信息可以用于形成特定光效果与那些光效果的位置之间的更加精确的关联性。
[0018]在一些实施例中，方法包括提供包括相机或其它环境检测工具的自主车辆。例如，方法还可以包括利用相机可视化编码照明系统内的一个或多个区域的步骤。在一些实施例中，自主车辆利用诸如图像之类的检测工具输出来告知车辆其环境并且因而促进其遍及该环境的移动。
[0019]其它实施例可以包括一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储由处理器可执行以施行诸如本文所描述的方法中的一个或多个方法之类的方法的指令。再其它的实施例可以包括存储器和一个或多个处理器，其可操作成执行存储在存储器中的指令以施行诸如本文所描述的方法中的一个或多个方法之类的方法。
[0020]如本文出于本公开目的而使用的，术语“LED”应当被理解成包括任何电致发光二极管或能够响应于电信号而生成辐射和/或充当光电二极管的其它类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流而发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光带等等。
[0021]例如，被配置成生成基本上白色光的LED(例如，白色LED)的一种实现方式可以包括数个管芯，其分别发射不同的电致发光光谱，所述不同的电致发光光谱组合地混合以形成基本上白色光。在另一实现方式中，白光LED可以与磷光体材料相关联，该磷光体材料将具有第一光谱的电致发光转换到不同的第二光谱。在该实现方式的一个示例中，具有相对短波长和窄带宽光谱的电致发光“栗浦”磷光体材料，其进而辐射具有更宽些光谱的更长波长福射。
[0022]如本文出于本公开目的而使用的，术语“光源”应当理解为指各种辐射源中的任何一个或多个，包括但不限于基于LED的源(包括如上所定义的一个或多个LED)、白炽源(例如灯丝灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如钠蒸气、汞蒸气和金属卤化物灯)、激光器、其它类型的电致发光源等。
[0023]光源可以配置成生成可见光谱内、可见光谱外或两者组合的电磁辐射。因此，术语“光”和“辐射”在本文中可互换地使用。此外，光源可以包括作为组成组件的一个或多个滤波器(例如滤色器)、透镜或其它光学组件。而且，应当理解的是，光源可以被配置用于各种应用，包括但不限于指示、显示和/或光照。“光照源”是特别地配置成生成具有充足强度的辐射以有效光照内部或外部空间的光源。在该上下文中，“充足强度”是指在空间或环境中生成的在可见光谱中的充足辐射功率(在辐射功率或“光通量”方面，通常采用单位“流明”来表示在所有方向上来自光源的总光输出)以提供环境光照(即，可以被间接感知并且可以例如在被整体或部分感知之前被反射离开各种居间表面中的一个或多个的光)。
[0024]术语“照明灯具”在本文中用来指以特定形状因子、组装或封装的一个或多个照明单元的实现或布置。术语“照明单元”在本文中被用来指包括相同或不同类型的一个或多个光源的装置。给定照明单元可以具有用于(多个)光源的各种安装布置、机壳/外壳布置和形状和/或电气和机械连接配置中的任何一种。此外，给定照明单元可以可选地与涉及(多个)光源的操作的各种其它组件(例如，控制电路)相关联(例如，包括、耦合到和/或与其一起封装)。“基于LED的照明单元”指单独地或与其它非基于LED的光源组合地包括如上所讨论的一个或多个基于LED的光源的照明单元。“多通道”照明单元指包括被配置成分别生成不同辐射光谱的至少两个光源的基于LED或非基于LED的照明单元，其中每个不同源光谱可以被称为多通道照明单元的“通道”。
[0025]术语“控制器”在本文中一般地用于描述涉及一个或多个光源的操作的各种装置。控制器可以以许多方式(例如用专用硬件之类)来实现，以施行本文所讨论的各种功能。“处理器”是控制器的一个示例，其采用可以使用软件(例如微代码)编程以施行本文所讨论的各种功能的一个或多个微处理器。控制器可以用处理器或不用处理器来实现，并且也可以实现为施行一些功能的专用硬件和施行其它功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合。在本公开的各种实施例中可以采用的控制器组件的示例包括但不限于常规的微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
[0026]在各种实现方案中，处理器或控制器可以与一个或多个存储媒体(在本文中一般地称为“存储器”，例如，易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM以及EEPR0M、软盘、压缩盘、光盘、磁带等)相关联。在一些实现方案中，存储媒体可以编码有一个或多个程序，所述一个或多个程序当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时，施行本文中所讨论的功能中的至少一些。各种存储媒体可以固定在处理器或控制器内或者可以是便携式的，使得存储在其上的一个或多个程序可以被加载到处理器或控制器中以便实现本文中所讨论的本发明的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文中以通用意义被用来指可以用于对一个或多个处理器或控制器进行编程的任何类型的计算机代码(例如，软件或微代码)。
[0027]如本文中所使用的术语“网络”是指促进信息在耦合到网络的任何两个或更多设备之间和/或多个设备之中的输送(例如，用于设备控制、数据存储、数据交换等)的两个或更多设备(包括控制器或处理器)的任何互连。如应当容易领会的，适于互连多个设备的网络的各种实现可以包括各种网络拓扑中的任一个并且采用各种通信协议中的任一个。此夕卜，在根据本公开的各种网络中，两个设备之间的任何一个连接可以表示两个系统之间的专用连接，或者可替换地表示非专用连接。除了承载意图用于这两个设备的信息之外，这样的非专用连接可以承载未必意图用于这两个设备中的任一个的信息(例如，开放网络连接)。另外，应当容易领会到，如本文中所讨论的设备的各种网络可以采用一个或多个无线、有线/线缆、和/或光纤链路来促进遍及网络的信息输送。
[0028]在一种网络实现中，耦合到网络的一个或多个设备可以充当用于耦合到网络的一个或多个其它设备的控制器(例如以主/从关系)。在另一实现中，联网环境可以包括被配置成控制耦合到网络的设备中的一个或多个的一个或多个专用控制器。一般地，耦合到网络的多个设备中的每一个都可以访问存在于通信介质或媒体上的数据;然而，给定设备可以是“可寻址的”因为它被配置成基于例如分配给它的一个或多个特定标识符(例如，“地址”)来选择性地与网络交换数据(即，从网络接收数据和/或向网络传送数据)。
[0029]应当领会，前述的概念与下文更详细地讨论的附加概念的所有组合(倘若这样的概念并不相互矛盾)被预期作为本文中所公开的发明主题的一部分。特别地，在本公开结尾处出现的所要求保护的主题的所有组合被预期作为本文中所公开的发明主题的一部分。还应当领会，本文明确采用的也可能出现在通过引用并入的任何公开中的术语应当被赋予与本文中所公开的特定概念最一致的意义。
【附图说明】
[0030]在附图中，相同的参考字符贯穿不同视图一般是指相同的部分。而且，附图未必按照比例，而是一般将重点放在图示本发明的原理上。
[0031]图1图示了自主投用车辆的实施例的框图。
[0032]图2图示了自主投用车辆的实施例的框图。
[0033]图3图示了具有自主车辆的投用系统的实施例的框图。
[0034]图4图示了在利用自主车辆投用照明系统内的光源的示例方法的流程图。
[0035]图5图示了在利用自主车辆投用照明系统内的光源的示例方法的流程图。
[0036I图6图示了照明系统的示例组件。
[0037]图7A和7B图示了使用自主车辆的编码光投用系统的示例组件。
[0038]图8图示了依照各种实施例的由多个照明效果光照的示例环境的自顶向下视图，其中每一个照明效果对应于图表节点。
[0039]图9描绘了依照各种实施例的示出通过图8的环境的可能路径的可以生成的示例图表的部分。
【具体实施方式】
[0040]在包括能够发射编码光的多个光源的照明系统中，可能合期望的是将由光源发射的唯一标识符与光源的光效果的位置相关联。例如，如果CL系统的意图或可能使用要求系统中的一些或全部光源的单独可寻址性或位置，则可以施行该投用。投用过程可以是冗长的，因为照明系统可以包括数百或数千个光源，每一个具有唯一代码和地球物理位置。相应地，可能合期望的是使照明系统内的光源的投用自动化。
[0041]为了使投用自动化，一些照明系统利用具有用于投用的一个或多个光检测器的便携式设备。为了使投用自动化，一些其它照明系统利用具有光检测器的机动化投用设备。这样的设备可能呈现一个或多个缺陷。
[0042]因此，
【申请人】已经认识和领会到本领域中需要提供使得能够实现投用而不要求人类交互以通过编码照明系统调遣投用设备并且可选地克服现有技术的一个或多个缺陷的方法和装置。
[0043]鉴于前文，本发明的各种实施例和实现针对智能照明控制。
[0044]在以下详细描述中，出于解释而非限制的目的，阐述公开特定细节的代表性实施例以便提供所要求保护的发明的透彻理解。然而，对已经受益于本公开的本领域普通技术人员将显而易见的是，脱离于本文所公开的特定细节的根据本教导的其它实施例保留在随附权利要求的范围内。而且，可以省略公知的装置和方法的描述以免使代表性实施例的描述晦涩难懂。这样的方法和装置显然在所要求保护的发明的范围内。在不脱离于所要求保护的发明的范围或精神的情况下，设想到本文所描述的一个或多个方面在可替换配置的环境中的实现。
[0045]图1图示了具有光检测器110、位置检测器120、处理器130和传送器140的自主车辆100的实施例的框图。在各种实施例中，自主车辆100包括具有保持、承载或以其它方式支撑光检测器110、位置检测器120、处理器130和传送器140的底盘的移动结构。移动结构可以是能够自主移动的任何结构，包括包含轮胎、刹车、滑轨、滑橇、滚轮、推进器或可以被致动以用于移动的任何其它组件的结构。在一些实施例中，车辆被遥控指令移动通过包含要投用的光源的环境。
[0046]在一些实施例中，在包括至少一个光源的照明系统中利用自主车辆100ο照明系统可以是诸如公寓房间或办公房间之类的房间、公共场所中的房间或室外环境的一部分(诸如街道)中的一个或多个光源。在其它实施例中，照明系统可以是诸如露天剧场、体育场、隧道、停车场、购物中心、仓库或具有一个或多个光源的任何其它空间之类的较大空间中的一个或多个光源。
[0047]在一些实施例中，照明系统中的光源中的一个或多个能够发射编码光。例如，该发射光可以包括与光源标识符相关联的经调制成分或部分。发射光还可以包括与光照贡献相关联的未经调制的成分或部分。可选地，一个或多个光源可以与数个照明设置相关联，包括关于诸如发射光的颜色、色温、调光水平和强度之类的光源的光照贡献的设置。
[0048]在一些实施例中，包括图2中图示的实施例，自主车辆200包括移动控制和致动组件270，其使用来自处理器的命令以控制通过包含要投用的光源的环境的车辆的自主移动。移动控制和致动组件可以是例如监视车辆的移动并且当移动是必要的或所期望的时向车辆的移动结构发布命令的任何处理器或控制器。例如，在一些实施例中，移动控制和致动组件270包括控制器或处理器，所述控制器或处理器调整使得能够实现一个或多个轮胎的转动或推进器的控制的一个或多个发动机。移动控制和致动组件270可以是与处理器230相同的组件，可以与处理器230通信，或者可以是分离的组件。
[0049]在一些实施例中，自主车辆200包括定位追踪器280，其使得车辆能够监视或检索其在照明系统环境内的位置并且使得车辆能够在该系统内移动。例如，定位追踪器280可以是在车辆外部或嵌入在车辆内的一个或多个相机，其表征或映射车辆行进穿过的环境的几何结构。根据实施例，将来自定位追踪器280的信息(诸如由相机拍取的图像)映射到照明系统环境的预编程或预确定的地图上以便确定或追踪自主车辆200在系统内的精确位置。在一些实施例中，定位追踪器280可以是配置成检测环境的各种方面的一个或多个传感器。例如，一个或多个传感器可以包括各种类型的传感器，包括但不限于一个或多个接近传感器、一个或多个陀螺仪以检测取向、一个或多个存在传感器、一个或多个运动传感器(例如加速度计)或者一个或多个电容式触摸传感器。在各种实施例中，两个或更多不同类型的传感器用于三角测量数据集合以提供改进的位置检测精度。
[0050]在一些实施例中，由定位追踪器280获取或检索的信息被移动控制和致动组件270用于航行通过环境。例如，关于自主车辆的路径中的障碍物的信息可以被移动控制和致动组件270用于确定动作方针，诸如更改车辆的路线或完全停下来。在这样的实施例中，由定位追踪器280获取的信息可以直接递送至在其中分析它的移动控制和致动组件270。可替换地，由定位追踪器280获取的信息可以存储在存储器中并且被检索以供稍后使用。作为又一可替换方案，由定位追踪器280获取的信息可以在被移动控制和致动组件270利用之前由处理器280分析。
[0051]在一些实施例中，照明系统可以部署在停车场、购物中心或具有多个层级的其它结构中。定位追踪器280在计算或追踪其位置时可以利用关于环境的海拔或楼层层级的信息。关于环境的海拔或楼层层级的信息可以手动录入或者可以通过高度计或通过安装在每一个楼层上的RF信标的检测来自动检测。
[0052]在一些实施例中，自主车辆配置成在多个海拔处检测光。例如，自主车辆可以包括允许车辆盘旋、飞行或漂浮到照明系统内的其它层级、高度或海拔的机械装置。在一些实施例中，自主车辆的光检测器部署在臂或其它可延伸组件上，所述臂或其它可延伸组件允许光检测器上升和下降到不同海拔而不移动车辆。
[0053]光检测器110可以是一个或多个光传感器，诸如发光二极管，其安装在自主车辆100中或自主车辆100上或者由自主车辆100承载。例如，可以存在可以安装在自主车辆100上的不同位置处的多个传感器，包括以特定图案以最大化射入光的检测和分析。在一些实施例中光检测器110从自主车辆100向外延伸。例如，光检测器110可以是在球体或其它几何结构上或中的光传感器的组织化阵列，所述球体或其它几何结构安装到自主车辆100或从其延伸。在实施例中，安装在球体上的光传感器的阵列可以同时从多个不同方向和角度接收光，从而同时从若干不同光源接收光。在一些实施例中，光检测器110包括取向成检测发射光的一个或多个CCD相机。根据实施例，光检测器110包括光学器件以缩窄传感器的检测射束。
[0054]在一些实施例中，光检测器110配置成测量光的强度并且将数据发送至脉冲宽度调制(“PWM”)解码器，所述脉冲宽度调制(“PWM”)解码器将强度值转化成数据流。PWM解码器可以使用数据来检索由光源发射的唯一标识符。在一些实施例中，自主车辆100可以编程或引导成通过将自身重定位在光效果半径内来检测光源的最强可能效果。
[0055]在一些实施例中，由光源发射的唯一标识符被预编程或以其它方式已经录入到标识符的数据库中。然后可以将所获取的标识符与标识符的数据库比较以搜索匹配。匹配可以用于确定、验证或校正针对该光源的预编程位置。例如，根据一些实施例，唯一标识符与特定位置相关联并且该信息存储在数据库中。在使用自主车辆进行投用期间，一旦车辆已经使用光检测器110确定了标识符，就可以从数据库检索位置信息。在一些实施例中，该所检索的位置信息可以与自主车辆100独立确定的位置信息比较。比较的结果可以用于确认或校正之前存储的与该唯一标识符相关联的位置信息。
[0056]在其它实施例中，光检测器110可以同时检测来自两个或更多光源的编码光，如图6所图示的。由于光源可以以各种角度和强度发射光，因此单个光源可以具有比光源自身大得多的“光效果”足迹。例如，尽管光源可以具有等于X的半径，但是该光源的光效果可以覆盖具有比X大得多的半径的区域。在一些实施例中，车辆可以重定位自身以找到其中仅光效果之一占主导的位置。可替换地，可以使由两个或更多光源发射的代码独立使得它们是可区分的。在一些实施例中，光检测器110配置成检测入射光的角度，如图7A和7B所图示的。在这些图中，光检测器110包括两个或更多传感器，其中的一个检测垂直于车辆底座的光束，并且其中的另一个检测以与车辆成α度的角度的第二光束。在一些实施例中，该角度信息用于区分单个射束中的不同定位。连同车辆的取向一起，射束角度信息将宽射束划分成具有不同定位的不同区块。在一些实施例中，光检测设备重构射束和取向信息以便选择匹配射束并且因而导出宽射束中的正确定位。在一些实施例中，自主车辆100使用该角度信息来通过将位置信息与单个光源的多个光效果相关联而将多个位置关联到该单个光源。
[0057]位置检测器120可以是基于全球定位系统，或者基于本地定位系统。在一些实施例中，位置检测器120是基于全球定位系统。在这些实施例中，自主车辆100配备有从两个或更多传送器接收GPS信号并且计算车辆的定位的GPS信号接收器。然而，在部署了投用系统的一些地方，包括在购物中心、隧道和停车场中，不能接收到GPS信号。根据其它实施例，位置检测器120是基于从初始已知定位追踪的移动。在这些实施例中，车辆在精确的已知位置处开始。当车辆从该位置移动时，追踪移动的坐标(诸如x，y和z)。另外，车轮转动可以用于追踪由车辆行进的距离。该所追踪的位置信息可以由车辆用于在没有外部位置输入的情况下连续地知道其在预编程的空间内的哪里。
[0058]在一些实施例中，照明系统可以包括无线电或声学信标以提供定位信息。在这些实施例中，位置检测器120包括配置成从系统内的无线电或声学信标接收信号的无线电或声学接收器。通过测量车辆到不同信标的距离，可以计算定位。在一些实施例中，这些信标临时用于投用的目的。
[0059]在一些实施例中，位置检测器120可以是在车辆外部或嵌入在车辆内的一个或多个相机，其表征或映射车辆行进穿过的环境的几何结构。将来自位置检测器120的信息(诸如由相机拍取的图像)映射到照明系统环境的预编程或预确定的三维视觉模型上以便确定或追踪自主车辆100在系统内的精确位置。在一些实施例中，位置检测器120可以是配置成检测环境的各种方面的一个或多个传感器。例如，一个或多个传感器可以包括各种类型的传感器，包括但不限于一个或多个接近传感器、一个或多个陀螺仪以检测取向、一个或多个存在传感器、一个或多个运动传感器(例如加速度计)或者一个或多个电容式触摸传感器。在各种实施例中，两个或更多不同类型的传感器用于三角测量数据集合以提供改进的位置检测精度。
[0060]处理器130或230可以是任何处理器、控制器或计算机。在一些实施例中，处理器与光检测器、位置检测器和传送器有线或无线通信。处理器可以采用使用软件编程以施行本文所讨论的各种功能中的一个或多个的一个或多个微处理器。在一些实施例中，处理器230与存储器250相关联。在一些实施例中，存储介质可以编码有一个或多个程序，所述一个或多个程序当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时施行本文所讨论的功能中的至少一些。在一些实施例中，所有所检测到的光源标识符存储在存储器250中。在一些实施例中，所有所检测到的位置信息存储在存储器250中。存储光源标识符和/或位置信息允许车辆确定标识符和/或位置是否已经由系统记录或获得。在一些实施例中，存储器250存储所有所获取的信息以供下载，而不是传送关于位置与标识符之间的关联性的信息。
[0061 ]在一些实施例中，处理器130确定或检索关于光源的标识符信息，并且将该标识符与位置检测器120确定或获取的位置信息相关联。例如，关联性可以是存储器中的所检测到的标识符与所确定的位置的链接或其它索引。在一些实施例中，处理器130指令传送器140向外部接收器传送关联性信息，如以下详述的。例如，处理器130可以将关联性信息打包成适合用于传送的格式。在一些实施例中，处理器130指令传送器140仅在接收到唯一标识符时传送位置信息。
[0062]传送器140是配置成传送数据的有线或无线收发器或传送器。在一些实施例中，传送器140与处理器130有线或无线通信并且从处理器130接收关于传送的命令。传送器140还可以从处理器130接收要传送的数据。在一些实施例中，由传送器140传送的信息包括所确定的车辆位置。在其它实施例中，由传送器140传送的信息包括关于所检测到的光源标识符和所确定的车辆位置二者的信息。
[0063]在一些实施例中，由传送器140传送的信息由自主车辆已经检测到针对其的标识符的光源接收。在这些实施例中，光源包括配置成接收由传送器140传送的位置信息的一个或多个收发器(或编码光接收器)。传送器可以连续传送位置信息，或者可以在其检测到编码标识符时传送位置信息。由光源接收的位置信息然后可以编码在该光源内并且将传送至该发射光的范围内的任何编码光接收器。
[0064]在一些实施例中，包括图3中图示的实施例，由传送器340传送的信息由照明和定位管理器350的无线接收器370接收。照明和定位管理器350可以配置成管理关于照明系统内的光源的唯一标识符与该光源的光效果的位置的关联性的信息。在一些实施例中，照明和定位管理器350包括配置成存储经由传送器340从自主车辆300接收的信息的存储器360。
[0065]在一些实施例中，照明和定位管理器350配置成向编码照明系统的用户传送所存储的投用信息。传送至用户设备的信息可以包括唯一标识符的列表。当用户设备保持在编码光中并且确定标识符时，其然后可以联系照明和定位管理器以检索定位信息。在一些实施例中，传送至用户设备的信息可以包括如由自主投用服务确定的关于与一个或多个标识符相关联的位置的信息。
[0066]在一些实施例中，照明和定位管理器350与照明系统内的多个光源有线通信，并且配置成向该系统内的特定光源传送所存储的投用信息。例如，如果自主车辆100检测到标识符X，则将该标识符与特定位置相关联，并且向照明和定位管理器350传送关联性信息，照明和定位管理器然后可以将该信息发送至与标识符X相关联的光源以供存储和/或在其编码光内传送。
[0067]参照图4，提供了利用自主车辆投用照明系统内的多个光源的实施例的流程图。其它实现可以以不同的次序施行步骤，省略某些步骤，和/或施行与图4中图示的那些不同和/或附加的步骤。为了方便起见，图4的各方面将参照可以施行方法的基于LED的照明单元的一个或多个组件来描述。组件可以包括例如图1的自主车辆。因此，为了方便起见，图1的各方面将结合图4来描述。要指出的是，图5的流程图提供图4的流程图的实施例的示例版本。
[0068]在步骤400处，提供具有光检测器、位置检测器和传送器的自主车辆。例如，自主车辆可以是自主车辆100或200 O在各种实施例中，自主车辆包括具有保持、承载或以其它方式支撑光检测器110、位置检测器120、处理器130和传送器140的底盘的移动结构。移动结构可以是能够自主移动的任何结构，或者可以由遥控指令移动通过包含要投用的光源的环境。
[0069]在步骤410处，从光源发射的编码光由自主车辆100的光检测器110检测并且被分析以确定编码在该编码光内的标识符。编码光可以由光检测器110的一个或多个光传感器检测。例如，可以存在可以安装在自主车辆100上的不同位置处的多个传感器，包括以特定图案以最大化射入光的检测和分析。在一些实施例中，编码光由PWM解调器分析以确定或以其它方式表征在由光源发射的光内编码的标识符。在一些实施例中，由光源发射的唯一标识符被预编程或以其它方式已经录入到标识符的数据库中。在各种实施例中，光检测器110可以同时检测来自两个或更多光源的编码光。
[0070]在一些实施例中，从光源发射的编码光的角度由光检测器检测，如图5的步骤520中所图示的。在一些实施例中，该角度信息用于区分单个射束中的不同定位。连同车辆的取向一起，射束角度信息将宽射束划分成具有不同定位的不同区块。在一些实施例中，光检测设备重构射束和取向信息以便选择匹配射束并且因而导出宽射束中的正确定位。在一些实施例中，自主车辆100使用该角度信息来通过将位置信息与单个光源的多个光效果相关联而将多个位置关联到该单个光源。
[0071]在步骤420处例如通过自主车辆的位置检测器120确定自主车辆的位置。在一些实施例中，通过全球定位系统或本地定位系统的使用来确定位置。在一些实施例中，自主车辆100配备有从两个或更多传送器接收GPS信号并且计算车辆定位的GPS信号接收器。根据其它实施例，位置检测器120是基于从初始已知位置追踪的移动。该追踪的位置信息可以由车辆用于在没有外部位置输入的情况下连续地知道其在预编程的空间内的哪里。在这些实施例中，位置检测器120包括配置成从系统内的无线电或声学信标接收信号的无线电或声学接收器。在一些实施例中，位置检测器120可以是在车辆外部或嵌入在车辆内的一个或多个相机，其表征或映射车辆行进穿过其的环境的几何结构。将来自位置检测器120的信息(诸如由相机拍取的图像)映射到照明系统环境的预编程或预确定的三维视觉模型上以便确定或追踪自主车辆100在系统内的精确位置。
[0072]在步骤430处，将自主车辆的检测位置与编码在所检测到的光内的标识符相关联。在一些实施例中，处理器130确定或检索关于光源的标识符信息并且将该标识符与位置检测器120确定或获取的位置信息相关联。例如，关联性可以是存储器中的所检测到的标识符与所确定的位置的链接或其它索引。
[0073]在步骤440处，传送关于自主车辆的位置的信息。在一些实施例中，自主车辆包括传送器140以向外部接收器传送关联性信息。在一些实施例中，由传送器140传送的信息包括所确定的车辆位置。在其它实施例中，由传送器140传送的信息包括关于所检测到的光源标识符和所确定的车辆位置二者的信息。在一些实施例中，由传送器140传送的信息由自主车辆已经检测到针对其的标识符的光源接收。在一些实施例中，由传送器140传送的信息由照明和定位管理器的无线接收器接收。
[0074]在步骤450处自主车辆100移动到照明系统内的另一位置。在一些实施例中，方法在步骤400处再次开始。
[0075]参照图8，描绘了示例环境800。环境800由四个外墙802、第一内墙804和第二内墙806限定。然而，这不意味着是限制性的。出于说明性目的而选择这些墙，并且应当理解到的是，环境可以具有任何数目和/或配置的墙和/或其它物理对象。
[0076]多个照明效果由具有笛卡尔坐标的圆形标识。在各种实施例中，每一个照明效果可以由例如天花板安装的基于LED的照明单元投下的光产生。然而，这不意味着是限制性的，并且如本文所使用的照明效果可以使用安装在其它地方的光源创建，诸如在地板上、在墙上、在家具顶部上等等。并且虽然将照明效果示出为具有均匀大小，但是这不意味着是限制性的。各种类型的光源可以产生各种大小的照明效果，并且照明效果可以在各种程度上重叠。
[0077]在图8中，点0，0在环境800的左上部。然而，这是任意的并且可以设置在环境800内的任何点处或其它地方。第一照明效果标记为“I，1”，因为其中心对应于从顶部和左侧外墙802向里一米的点。第二照明效果标记为“3，1”，因为其中心对应于从顶部外墙802向下一米和从左侧外墙802向里三米的点。在第一照明效果下面描绘的另一照明效果标记为“I，3”，因为其中心对应于从顶部外墙802向下三米和从左侧外墙802向里一米的点。其余照明效果以类似的方式标记。
[0078]在图8中还描绘了照明控制系统830，包括一个或多个计算设备，所述一个或多个计算设备一起操作以控制由产生多个照明效果的多个光源所提供的照明。在各种实施例中，照明控制系统130可以配置成以各种方式与多个光源通信，包括但不限于W1-F1、ZigBee、直接网络连接、编码光信令等等。在各种实施例中，照明控制系统830可以配置成使创建照明效果的光源发射携带每一个照明效果的坐标的编码光信号。例如，创建照明效果I，I的光源可以发射携带笛卡尔坐标“I，I”的编码光信号。在其它实施例中，光源可以发射携带诸如GPS坐标、有意义的局部化定位(例如“三楼的西北角”、“相邻服装货架la”、“在地铁轨道I和2之间”)等之类的其它类型的位置信息的编码光信号。
[0079]这些编码光信号可以由诸如智能电话和平板计算机之类的移动计算设备的光传感器(例如前置或后置相机)检测。例如，走过环境800的用户可以甚至想都没想就携带她的具有指向地板的前置相机的智能电话。该前置相机可以检测照明效果，以及它们携带的编码光信号，其从诸如基于LED的照明单元之类的天花板安装的光源投射到地板上。通过与包括表示照明效果的节点和表示照明效果之间的路径的边缘的图表组合地使用该信息，移动设备可以能够确定其在环境800内的当前定位。
[0080]假定环境800内的用户希望从照明效果I，I行进到照明效果I，5。在各种实施例中，照明效果I，1和照明效果I，5之间的可能路线可以由例如照明控制系统830提供给用户所操作的移动计算设备的图表表示。用户的移动计算设备然后可以利用图表来指令用户如何在环境800中的各种点之间航行。
[0081]图9描绘了包括照明效果I，1与I，5之间的许多(但非全部)可能节点和边缘的示例图表920。事实上，在各种实施例中，图表820可以是密集的、稀疏的，或者二者之间任意处。图表920可以是各种类型的图表，包括但不限于有向无加权图表、有向丙烯酸图表、有向加权图表等等。例如，在各种实施例中，可以向每一个边缘分配数值权重或距离，其可以用于在计算最优路径时在多个边缘之间做出决定。
[0082]最优路径922由图9中的虚线围封。在假定每一个边缘在权重/距离方面至少近似相等的情况下，该最优路径922可能已经例如由用户的移动计算设备计算。可以看到，虽然存在从照明效果I，I到照明效果I，5的通过图表920的数个可能路径，但是最优路径922可能是最快的。诸如图表920之类的图表的节点之间的最优路径可以使用各种技术来计算，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]在本发明的各种实施例中，在扫描环境900的同时，自主车辆100可以创建图表920，其标识节点和这些节点的边缘，计及相邻照明效果。
[0084]例如，图表922的初始版本可以创建如下。在环境800中，自主车辆100经由编码光获取光源的标识符。然后，在环境中的任何点处开始，自主车辆100行进通过环境，并且在遇到具有未知标识符的光效果的情况下，向照明控制系统传送信息，并且创建图表中的新节点并将车辆的定位关联到该标识符。然后从前一节点到新节点创建边缘，因为车辆能够从一个节点直接移动到另一个。在车辆检测到两个光效果的重叠的情况下(从编码光检索标识符)，在表示图表中的光效果的节点之间创建边缘。
[0085]虽然已经在本文中描述和图示了若干发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易预见到各种其它的手段和/或结构以用于施行本文所描述的功能和/或获得本文所描述的结果和/或一个或多个优点，并且这样的变型和/或修改中的每一个被认为处于本文所描述的发明实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易领会到，本文所描述的所有参数、尺寸、材料和配置意指是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于发明教导所用于的一个或多个具体应用。本领域技术人员将认识到或者能够仅仅使用常规实验就能够查明本文所描述的具体发明实施例的许多等同方案。因此要理解到，仅通过示例的方式呈现前述实施例，并且在所附权利要求及其等同方案的范围内，可以不像具体描述和要求保护的那样而以别的方式实践发明实施例。本公开的发明实施例针对本文所描述的每一个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。此外，如果这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不是相互矛盾的，则两个或更多这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合包括在本公开的发明范围内。
[0086]如本文所定义和使用的所有定义应当理解为控制字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或所定义的术语的普通含义。
[0087]如本文在说明书和权利要求中所使用的不定冠词“一”和“一个”应当理解为意指“至少一个”，除非清楚指示相反。
[0088]如本文在说明书和权利要求中所使用的，“或者”应当理解成具有与如以上定义的“和/或”相同的含义。例如，当分离列表中的项目时，“或者”或“和/或”应当解释为是包括性的，即包括数个元素或元素列表中的至少一个，但是还包括多于一个，以及可选地，附加未列举的项目。
[0089]如本文在说明书和权利要求中所使用的，在对一个或多个元素的列表的引用中，短语“至少一个”应当理解为意指选自元素列表中任何一个或多个元素的至少一个元素，但是不必然包括元素列表内所具体列出的每一个元素中的至少一个，并且不排除元素列表中的元素的任何组合。该定义同样允许除短语“至少一个”所指的元素列表内具体标识的元素之外的元素可以可选地存在，而不管与具体标识的那些元素有关还是无关。
[0090]还应当理解到，除非清楚指示相反，否则在本文所要求保护的包括多于一个步骤或动作的任何方法中，方法的步骤或动作的次序未必限于记载方法的步骤或动作的次序。
[0091]而且，出现在权利要求中的括号之间的参考标号(如果存在的话)仅仅为了方便而提供并且不应当解释为以任何方式限制权利要求。
[0092]在权利要求中，以及在以上说明书中，诸如“包括”、“包含”、“承载”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“构成有”等之类的所有过渡性短语要理解为是开放式的，即意指包括但不限于。仅过渡性短语“由……组成”和“基本上由……组成”应当分别为封闭或半封闭的过渡性短语，如在美国专利局专利审查指南章节2111.03中所阐述的那样。
【主权项】
1.一种用于投用包括能够发射编码光的多个光源的编码照明系统中的光源的自主车辆(100，200，300)，包括: 光检测器(110,210,310); 配置成确定自主车辆的位置的位置检测器(120，220,320)； 耦合到光检测器和位置检测器的处理器(130，230，330)，其中处理器配置成确定由光检测器检测的光源的标识符，从而标识光源，并且还配置成将所确定的位置与所标识的光源相关联；以及 配置成传送关于所确定的位置与所标识的光源之间的关联性的信息的传送器(140，240,340)ο2.权利要求1的自主车辆，还包括: 配置成自主控制自主车辆在编码照明系统内的移动的移动控制器(270)。3.权利要求1的自主车辆，其中自主车辆配置成移动到编码照明系统内的多个不同位置。4.权利要求1的自主车辆，其中传送器配置成向所标识的光源无线传送信息。5.权利要求1的自主车辆，其中传送器配置成向光系统控制器无线传送信息。6.权利要求1的自主车辆，还包括: 耦合到处理器并且配置成存储关于所确定的位置与所标识的光源之间的关联性的信息的存储介质(250)。7.权利要求1的自主车辆，其中传送器还配置成传送指令所标识的光源发射包括关于所确定的位置的信息的编码光的命令。8.权利要求1的自主车辆，其中自主车辆包括多个光检测器。9.权利要求1的自主车辆，其中光检测器配置成确定所检测到的光的强度。10.权利要求1的自主车辆，其中位置检测器包括加速度计。11.权利要求1的自主车辆，其中位置检测器包括全球定位系统接收器。12.权利要求1的自主车辆，其中光检测器配置成确定所检测到的光的角度。13.权利要求12的自主车辆，其中处理器还配置成基于所确定的所检测到的光的角度将多个所确定的位置与所标识的光源相关联。14.权利要求1的自主车辆，还包括: 配置成控制自主车辆在编码光系统内的移动的移动控制器(270)。15.—种用于投用包括能够发射编码光的多个光源的编码照明系统中的光源的方法，所述方法包括以下步骤: 提供包括光检测器、位置检测器和传送器的自主车辆，其中自主车辆配置成在编码照明系统内自主移动(400,500)； 通过光检测器检测从光源发射的编码光，从而标识光源(410，510); 通过位置检测器检测自主车辆的位置(420,530)； 将所检测的自主车辆的位置与所标识的光源相关联(430,540)；以及 通过传送器传送关于所确定的位置与所标识的光源之间的关联性的信息(440，550)。16.权利要求15的方法，还包括移动到不同于所检测的位置的编码照明系统内的位置的步骤(450)。17.权利要求15的方法，其中传送器配置成向光系统控制器无线传送信息。18.权利要求15的方法，还包括以下步骤:通过光检测器检测从光源发射的编码光的角度(520)，其中所检测的编码光的角度用于将多个位置与所标识的光源相关联。19.权利要求15的方法，其中传送器配置成向所标识的光源无线传送信息。20.权利要求15的方法，其中传送器还配置成向所标识的光源无线传送指令光源发射包括关于所确定的位置的信息的编码光的命令。21.权利要求15的方法，其中自主车辆还包括相机，并且所述方法还包括利用相机可视化编码照明系统内的区域的步骤。22.权利要求15的方法，其中自主车辆还包括存储介质，并且所述方法还包括存储关于所确定的位置与所标识的光源之间的关联性的信息的步骤。23.—种用于投用编码照明系统中的光源的系统，投用系统包括: 能够发射编码光的多个光源；以及 包括耦合到光检测器(110,210，310)、位置检测器(120，220，320)和传送器(140，240，340)的处理器(130，230，330)的自主车辆(100，200，300)； 其中处理器配置成确定由光检测器检测的光源的标识符，从而标识光源，并且还配置成确定自主车辆的位置并且将所确定的位置与所标识的光源相关联，并且进一步地其中传送器配置成传送关于所确定的位置与所标识的光源之间的关联性的信息。24.权利要求23的投用系统，其中系统还包括光系统控制器(350)。25.权利要求23的投用系统，其中传送器配置成向光系统控制器无线传送信息。
【文档编号】H05B37/00GK105874883SQ201480049972
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年9月9日
【发明人】D.V.R.恩格伦, B.M.范德斯鲁伊斯
【申请人】飞利浦灯具控股公司