使用用于编码光的空闲时段的信令的制作方法

使用用于编码光的空闲时段的信令的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于编码光系统的信息的编码和解码的信息编码器和解码器、信号以及方法。除其它之外，本发明的目的是提供一种用于在用于可见光通信的系统中传送和接收消息的方法，并且其中消息包括多个源符号，并且其中用于传送的方法包括：通过将消息的源符号映射到信道符号上而生成调制信号以用于调制光源的输出，其中消息被划分成连续信道符号的多个分组，并且其中在每一对相邻分组之间留出空闲时段，并且其中空闲时段的持续时间变化以用于向接收器信令信息，以及基于调制信号来调制光源的输出以便将消息传送至少预确定数目的次数。
【专利说明】
使用用于编码光的空闲时段的信令
技术领域
[0001] 本发明涉及在用于可见光通信的系统中传送消息的方法，在用于可见光通信的系 统中接收消息的方法，用于在用于可见光通信的系统中编码消息的信息编码器，用于在用 于可见光通信的系统中解码消息的信息解码器，调制编码光信号，从通信网络可下载和/或 存储在计算机可读和/或微处理器可执行介质上从而实现在用于可见光通信的系统中传送 消息的方法的计算机程序产品，以及从通信网络可下载和/或存储在计算机可读和/或微处 理器可执行介质上以用于实现在用于可见光通信的系统中接收消息的方法的计算机程序 广品。
【背景技术】
[0002] 包括越来越多数目的具有高级渲染能力的单独可控光源、照明设备、照明器、照明 布置等的集成照明设施的出现可以被视为变换用于专业和消费者市场二者的照明系统。这 带来针对能够完全运用全部照明设施的渲染能力的直观控制的期望。已经提出若干方案以 控制光源、照明设备、照明器、照明布置等。
[0003] 之前已经提出用于光源的选择和高级控制的光学自由空间通信，即可见光(VL)通 信，并且其将被称为编码光(CL)。一般地，已经提出编码光以使得能够实现光源的高级控 制。编码光是基于光源的光输出中的数据的嵌入，以及不可见的标识符。编码光因而可以被 限定为可见光源的光输出中的数据和/或标识符的嵌入，其中所嵌入的数据和/或标识符优 选地不影响光源的主要照明功能。由此，涉及数据和/或标识符的所发射光的任何调制应当 基本上对于人类不可见。这允许诸如联网照明系统的调试、重新调试和交互式场景设置之 类的应用。编码光可以使用在通信应用中，其中编码照明系统中的一个或多个光源配置为 发射编码光并且由此向接收器传达信息。
[0004]最近的注意力已经从使用专家设备来检测各种应用中的编码光而转移到使用更 为普遍的智能电话，如例如在国际专利申请W02013108167 A1中所公开的。

【发明内容】

[0005] 所附实施例的发明人已经注意到，为了使得能够在日常生活中采用编码光，将必 要的是限定用于传送编码光的格式，其使得诸如智能电话之类的丰富设备能够恰当地接收 调制到光源上的信息，而且同时未来的证据在于其可以供更高级的相机和/或接收器(诸如 感兴趣区相机)所使用。此处，感兴趣区（R0I)相机被称为允许针对其捕获图像素材的相机 的完整视野内的感兴趣区的指定的相机，这典型地要求R0I的大小和位置的指定。
[0006] 根据发明人，用于编码光的现有数据格式遭受数个问题。第一问题特别地针对使 用相机来检测编码光。当使用相机对光源成像时，典型地充当编码光传送器的光源可能仅 覆盖所捕获的图像的相应帧的一部分行(参见例如图1)。事实上，典型地仅覆盖源的行包含 记录编码光源的强度变化的像素。所有其余行(和像素)不包含涉及感兴趣的源的编码光信 息。如果源为小，则我们有效地获取每一个相应帧中的编码光源的短临时中断视图并且因 此现有技术仅允许非常短的消息。
[0007] 此外，许多当前的智能电话和平板不允许用户或用户软件控制智能电话和/或平 板的曝光时间和ISO设置。替代地，现有"自动化"内置控制算法通常引起长曝光时间，其 在相机检测之后引起由光源顺序传送的数字符号之间的强符号间干扰(ISI)。
[0008] 最后，当前LED驱动器技术仅允许便宜、能量高效的解决方案，如果所传送的数字 信号的带宽(符号率)非常有限的话(比方说在1和8kHz之间的符号率）。对于这样的低频率， 闪烁和频闪观测仪效果可能变得严重，除非在用于抑制低频率的信号格式中采取特殊防 范。仅仅具有无 DC代码典型地不充分。
[0009] 为了解决这些顾虑，发明人已经设想到一种传送和接收编码光的方法，其缓解这 些缺点中的一个或多个。在该过程期间所获得的见解之一在于，为了适应所强加的所有约 束，用于当前智能电话的编码光通信信道的比特率将必须相当低。此外，大多数智能电话此 时利用滚动快门相机。特别的见解在于，典型地由智能电话的相机所采用的"滚动快门"技 术可能允许逐行地对光源的强度变化进行采样和记录。发明人所面临的问题之一在于，分 组信息在这样的非常低比特率体系中的信令。本发明的目标是改善这一情况。
[0010] 依照本发明的第一方面，提供一种在用于可见光通信的系统中传送消息的方法， 该消息包括多个源符号，该方法包括:通过将消息的源符号映射到信道符号上而生成调制 信号以用于调制光源的输出，其中消息被划分成连续信道符号的多个分组，并且其中在每 一对相邻分组之间留出空闲时段，并且其中空闲时段的持续时间变化以用于将信息信令到 接收器，以及基于调制信号调制光源的输出以便将消息传送至少预确定数目的次数。
[0011] 显然，消息的概念此处以宽泛含义使用以指定有效载荷单元。可以可能的是使单 个设备标识符和/或地址适合在有效载荷单元内，其可以例如用于标识光源。以此方式，有 效载荷单元可能无限期地重复。在另一情况下，有效载荷单元可以是需要从源设备转移到 沉降设备的有效载荷单元的较大集合的部分。在这样的情况下，每一个有效载荷单元可以 重复数次，在此之后可以传送另一有效载荷单元。
[0012] 本发明利用到以下事实:存在于调制信号中的最小消息内空闲时段(IPIP)部分地 通过必须能够恰当地接收编码信号的最慢相机的曝光时间来确定。如果IPIP选择成以便使 得能够在干扰存在的情况下实现鲁棒检测，则可以做出空闲时段中的变化而没有另外的编 码/解码结构上的不利影响。
[0013] 作为结果，本发明使得能够实现涉及消息整体、各个分组和/或所选分组的信息向 接收器/信息解码器的信令。
[0014] 优选地，空闲时段的持续时间变化以用于信令涉及所传送的消息的信息。
[0015] 在实施例中，所有信道符号具有相等的持续时间，作为该特征的结果，分组大小的 可预测性增大并且空闲时段中的变化可以更加微小。
[0016] 在实施例中，分组间空闲时段具有信道符号的持续时间的整数倍的持续时间。作 为结果，分组间空闲时段持续时间的检测以及用于信道符号检测的样本点的选择得以简 化。
[0017] 在实施例中，消息间空闲时段具有信道符号的持续时间的整数倍的持续时间。作 为结果，消息间空闲时段持续时间的检测以及用于信道符号检测的样本点的选择得以简 化。
[0018] 在实施例中，分组间空闲时段短于消息间空闲时段。这允许消息的每一个重复的 开始之间的更好区分，并且因而促进用于信道符号检测的样本点的选择以及时钟同步。可 替换地，消息间空闲时段可以选择成短于分组间空闲时段，然而，因为典型地存在比消息间 空闲时段多的分组间空闲时段时，所以优选实施例是其中分组间空闲时段短于消息间空闲 时段的实施例。
[0019] 在实施例中，编码器布置为借助于具有范围从(Texp,min，TMP, max)的曝光时间的滚 动快门数字相机而考虑到编码光的检测，并且其中分组间空闲时段大于或等于最长曝光时 间T exp,max的80%并且更优选地，分组间空闲时段大于或等于最长曝光时间Texp, max。底层关系 在于，使用滚动快门相机对编码光源成像的过程引入符号间干扰（ISI)。仔细观察，调制信 号到接收信号的转移函数类似于借助矩形框函数(其对应于曝光时间的FIT滤波动作)对调 制信号的卷积，即在T exp秒之上的移动平均。作为结果，通过使用比最长曝光时间大的分组 间空闲时段，ISI可以减少。
[0020] 在实施例中，以使得能够实现以下过程的时序将消息传送预确定数目的次数：当 使用数字相机在多个帧之上从比相机在每一个帧中所暴露的更少数目的行而获得编码光 信号的样本，并且消息具有比所述数目的行的持续时间长的持续时间时，消息的不同部分 由相机在多个所述帧中的每一个中看到，并且整体消息可以在消息的预确定数目的传送期 间看到。通过确保消息持续时间和曝光时间使得在每一个帧获取来自消息的新样本，滚动 快门相机实现可以捕获整体消息，而不管仅看到每一帧中的小数目样本这一事实。
[0021 ]在实施例中，所映射的消息的持续时间不受空闲时段信令影响，作为结果，当空闲 时段变化用于信令时，消息持续时间将不改变。
[0022] 在优选实施例中，空闲时段信令包括缩短消息内的一个或多个分组间空闲时段以 及延长消息间空闲时段以便保持消息持续时间，以此方式只有消息内的数据分组将偏移。
[0023] 在另一实施例中，空闲时段的持续时间用于信令存在于消息中的消息类型，并且 更优选地，类型是来自以下各项中的至少一个:头文件、有效载荷、错误检测和错误校正。使 用以上方案可以可能的是，例如缩短空闲时段的持续时间以信令何时在消息的一个单独分 组中提供错误校正信息。显然，编码器和解码器需要使用相同语义。然而，这些可以事先达 成一致并且例如编码在软件或硬件中，或者可能使用(RF)侧信道传达，或者可能（部分地） 由接收器通过搜索过程而发现。
[0024] 在另一实施例中，空闲时段的持续时间用于信令特定类型信息的位置，并且更优 选地，其中消息间空闲时段的持续时间用于信令来自以下各项中的至少一个:消息的开始 和结束。
[0025] 在另一实施例中，空闲时段持续时间的至少一个最低有效位用于信令信息，并且 更优选地，空闲时段持续时间的至少一个最低有效位用于信令涉及消息的信息。以此方式， 可以实现用于向接收器信令信息的相对精细粒度的控制。
[0026] 在另一实施例中，空闲时段的持续时间用于信令特定类型信息的位置，例如当存 在消息中所存在的多个空闲时段时，分组间空闲时段的缩短可以表示在消息中的相应空闲 时段之后的随后分组包括错误检测/校正代码分组。此处，空闲时段因而信令错误检测代码 的第一分组。
[0027] 可替换地，在消息开始处，比默认分组间空闲时段大的空闲时段的持续时间可以 表示消息的开始，同样地在消息结束处，比默认分组间空闲时段大的空闲时段的持续时间， 可以表示消息的结束。
[0028] 在优选实施例中，方法利用曼彻斯特信道符号，或者更优选地如在W02012/052935 中公开的三元曼彻斯特信道符号。使用三元曼彻斯特代码的优点在于，其表示无 DC2调制代 码，从而引起低频分量的额外抑制，由此消除所发射的光中的低符号频率处的闪烁。
[0029] 依照本发明的第二方面，提供了一种调制编码光信号，该调制编码光信号承载包 括多个源符号的消息，编码光信号的调制源自基于调制信号对光源的输出的调制以便将消 息传送至少预确定数目的次数，调制信号源自消息的源符号向信道符号上的映射以用于调 制光源的输出，其中消息被划分成连续信道符号的多个分组，并且其中在每一对相邻分组 之间留出空闲时段，并且其中空闲时段的持续时间变化以用于向接收器信令信息。已经参 照第一方面描述了信号的优点。
[0030] 优选地，调制编码光信号中的空闲时段的持续时间变化以用于信令涉及所传送的 消息的信息。
[0031] 依照本发明的第三方面，提供一种在用于可见光通信的系统中接收消息的方法， 该消息包括多个源符号，该方法包括:在传感器处接收光，传感器暴露于通过可见光通信设 备的光源调制的光，对包括在所接收的光中的数据进行解调制，解调制包括:检测所接收的 光中的信道符号，将所接收的消息的所检测信道符号映射到源符号上以用于另外的处理， 所检测的信号符号包括连续信道符号的多个分组，并且其中在每一对相邻分组之间留出空 闲时段，以及确定一对相邻分组之间的空闲时段的持续时间。使用空闲时段中的变化而用 于信令涉及消息的信息的优点在于，其不会减损提供在有效载荷分组中的消息带宽并且允 许以对于有效载荷处理透明的方式信令，但是相反地提供可以用于各种应用的可替换信令 信道。
[0032] 更优选地，以上方法还包括取决于所确定的空闲时段持续时间而处理所接收的消 息的步骤。
[0033]在第三方面的另外实施例中，传感器是相机，并且其中解调制还包括:通过以下过 程重新聚集指示所传送的信道符号的所接收消息:基于包括其中成像的编码光源所发射的 光的图像行而收集样本，考虑到消息持续时间T msg、相机曝光时间TMP和图像中的行的行时 序，通过从对编码光源成像的图像序列的多个图像收集样本而聚集所接收的消息，以及继 续收集和聚集，直到已经针对整个消息持续时间而聚集样本。
[0034] 依照第三方面的另外实施例，方法可以与产业感兴趣区相机结合地应用，尽管消 息的收集和聚集在这样的情况下然后对于滚动快门相机可能更为方便，因为每一帧将得出 数个样本并且重新聚集更为简明直接。相比下，对于具有长曝光时间的滚动快门相机，重新 聚集过程可能更加繁琐，如将在后面展现的。
[0035] 依照本发明的第四方面，提供了一种用于在用于可见光通信的系统中编码消息的 信息编码器，该编码器包括:布置为通过将消息的源符号映射到信道符号而生成调制信号 以用于调制光源的输出的信号生成器，其中消息被划分成连续信道符号的多个分组，并且 其中在每一对相邻分组之间留出空闲时段，并且其中空闲时段的持续时间变化以用于向接 收器信令信息，以及布置为基于调制信号而调制光源的输出以便将消息传送至少预确定数 目的次数的调制器。根据第四方面的实施例共享如以上关于第一方面所讨论的优点。
[0036]优选地，空闲时段的持续时间变化以用于信令涉及所传送的消息的信息。
[0037]依照本发明的第五方面，提供了一种信息解码器，其共享如以上在本文中关于第 三方面所讨论的优点。信息解码器布置用于在用于可见光通信的系统中解码消息，消息包 括多个源符号，解码器包括:布置为接收光的光检测器，光检测器适用于检测由编码光源的 光源所调制的光，以及布置为对包括在所接收的光中的数据解调制的解调制器，解调制包 括:检测所接收的光中的信道符号，将所接收的消息的所检测信道符号映射到源符号上以 用于另外的处理，所检测的信道符号包括连续信道符号的多个分组，并且其中在每一对相 邻分组之间留出空闲时段，以及确定一对相邻分组之间的空闲时段的持续时间。
[0038] 更优选地，信息解码器还包括处理单元，处理单元布置为取决于所确定的空闲时 段持续时间而处理所接收的消息。
[0039] 依照本发明的第六方面，一种从通信网络可下载和/或存储在计算机可读和/或微 处理器可执行介质上的计算机程序产品，其包括用于实现根据第一方面的方法的程序代码 指令。
[0040] 依照本发明的第七方面，一种从通信网络可下载和/或存储在计算机可读和/或微 处理器可执行介质上的计算机程序产品，其包括用于实现根据第三方面的方法的程序代码 指令。
[0041] 本发明的这些和其它方面、特征和优点将从以下描述的（多个)实施例显而易见并 且参照以下描述的（多个)实施例进行阐述。
【附图说明】
[0042] 将仅作为示例而参照附图描述本发明的实施例，其中： 图1图示了根据实施例的照明系统； 图2图示了根据实施例的光源； 图3图示了根据实施例的编码光解码器； 图4A示出了对编码光进行编码的方法的流程图； 图4B示出了编码光检测的方法的流程图； 图5示出了利用具有叠覆信息的移动电话捕获的下射灯的图像； 图6示出标识由移动电话捕获的图像中的有效像素的图像标记； 图7示出了使用三元曼彻斯特编码所编码的循环重复消息的三个重复； 图8示出了包括9个位的三个分组的消息； 图9示出了来自一百个帧的编码光源的所检测强度； 图10示出了扩展到消息持续时间Tmsg的所检测强度图像； 图11示出了时间对准的所检测强度图像； 图12示出了基于图11的组合消息； 图13示出了重构信号；以及 图14示出了使用空闲时段信令的数个消息。
【具体实施方式】
[0043]作为示例而提供以下实施例使得该公开内容将是透彻且完整的，并且将向本领域 技术人员完整地传达本发明的范围。相同标号自始至终是指相同元件。
[0044] 图1图示了包括示意性地由参考标号2指示的至少一个光源的照明系统1。至少一 个光源2可以是照明器和/或照明控制系统的部分。每一个光源2能够发射编码光，如示意性 地由箭头6所示。因而，照明系统1可以表示为编码光照明系统。照明器可以包括至少一个光 源2。术语"光源"意指用于在房间中提供光的设备以用于光照房间中的对象的目的。房间在 该上下文中典型地是公寓房间或办公室、健身馆、公共场所中的房间或室外环境的部分，诸 如街道的部分。
[0045] 光源2能够发射编码光，所发射的光因而包括与包含信息序列的编码光相关联的 调制部分。所发射的光还可以包括与光照贡献相关联的未调制部分。每一个光源2可以与数 个照明设置相关联，其尤其涉及光源的光照贡献，诸如所发射的光的颜色、色温和强度。以 一般术语而言，光源的光照贡献可以限定为由光源2发射的光的时间平均输出。将参照图2 进一步描述光源2。
[0046] 如上文所指出，至少一个光源2可以经由可见光6而发射一个或多个信息序列。显 然，信息序列可以随时间而改变。在经由可见光6发射信息序列之前，将它映射到信道符号 的序列以形成调制信号。该调制信号然后可以充当控制信号以确定至少一个光源。控制信 号由此可以确定使至少一个光源2在发射光(在"接通"模式中）与不发射光(在"关断"模式 中）之间切换的脉冲列。
[0047] 照明系统1还包括被称为编码光检测器4的装置。编码光检测器4布置为对来自至 少一个光源2所发射的编码光的信息序列进行解码。将参照图3进一步描述编码光检测器4。
[0048] 照明系统1还可以包括布置为控制和/或提供信息给至少一个光源2的其它设备 10。
[0049] 图2以数个功能框而示意性地图示了光源2。光源2包括用于发射编码光的发射器 14。发射器14可以包括一个或多个LED，但是其可以替代地或者附加地包括一个或多个FL或 HID源、激光器、0LED或者可以以类似方式调制的其它适当光源。一般地，编码方案可以利用 多个光源。例如，3级编码方案可以具有两个LED，其使用用于等级"-A"的映射(关断，关断）， 用于等级"0"的映射(接通，关断），以及用于等级"+A"的(接通，接通）。
[0050] 发射器由光驱动器18控制。光驱动器18可以包括信息编码器16或者与其集成，信 息编码器可以使用诸如中央处理单元(CPU)之类的处理单元而实现。
[0051] 因此，光驱动器18可以包括接收器20和调制器24。接收器20可以布置为接收设置、 控制信息、代码参数等。接收器20可以是配置为接收编码光的接收器。接收器20可以包括用 于接收红外光的红外接口。可替换地，接收器20可以是用于接收无线传送信息的无线电接 收器。进一步可替换地，接收器20可以包括用于接收通过导线传送的信息的连接器。导线可 以是电力线缆。导线可以是计算机线缆。涉及设置、控制信息、代码参数等的信息可以存储 在存储器22中。光驱动器18可以经由接收器20接收涉及要借助于编码光而由光源2传送的 信息序列的信息。
[0052] 可替换地，如果编码光设备仅仅布置为传送预确定的代码序列或者代码序列集 合，则接收器/传送器可以连续地传送(多个)预确定序列。这些序列继而可以使用在例如建 筑物管理系统内的光源2的调试中。
[0053] 通过利用信息编码器16,光驱动器18可以改变编码光的编码使得由反射器14发射 的编码光包括信息序列（的编码版本）。为了实现这样的传送，光驱动器18可以布置为执行 数个功能性。例如，当提供接收器20时，接收器20布置为接收表示信息源的信息序列的源符 号uk的序列u = [m，…，uk，…，UK]。信息编码器16布置为从源符号的序列确定形成控 制或调制信号的信道符号zk的序列z = [Z1，…，zk，…，ζκ]。调制器24布置成为光源2提 供控制信号并且由此驱动发射器14。这些功能性将在下文更加详细地描述。可替换地，光源 2不包括光驱动器。光驱动器18然后可以是照明系统1的部分。
[0054] 编码光检测器4可以布置为检测和接收光，诸如编码光，其包括由至少一个光源2 发射的信息序列以及由照明系统1外部的光源(未示出）发射的光。从所检测和接收的光，接 收器4布置为确定由至少一个光源2传送的信息序列。在图3中给出根据本发明的实施例的 编码光检测器4的功能框图。编码光检测器4包括布置为从光检测器或传感器32接收信号的 接收器34。解码器或解调制器从信号将导出信道符号的序列I -講,、.…，爾，假设存 在充足信噪比，则其将指示序列z = [Z1，…，zk，…，ζκ]。信息解码器26还布置为从信 道符号的序列z确定形成解码信息序列的解码源符号Qk的序列Q = [Qi,…，Qk,…，Qk]。 为了实现这样的确定，编码光检测器4可以布置为执行数个功能性。这些功能性将在下文参 照图4b的流程图来描述。编码光检测器4还可以包括存储器28和传送器30。存储器28可以存 储涉及估计信息序列的功能性的指令。可以利用传送器30以便向照明系统1中的至少一个 光源2传达信息。
[0055] 编码光格式 为了进一步详述可以如何将源符号映射到信道符号上，我们将首先简要地介绍编码光 格式并且将讨论发明人所开发的编码光格式的各种选择。这种设置提供用于本发明的上下 文。作为这些选择和当前智能电话所呈现的约束的结果，存在针对消息有效载荷外部的附 加信令解决方案的需要。因此，前述设计选择提供上下文并且不排除本发明在具有类似约 束的其它系统中的应用。
[0056] 比特率 用于格式的比特率有目的地选择成低比特率以便确保系统的复杂性可以保持为低，并 且优选地与当前驱动器的物理能力(幅度调制和脉冲宽度调制二者)兼容。
[0057] 信道调制 所做出的下一选择是信道调制的选择，已经发现，对于当前应用而言，无 DC2代码，诸如 三元曼彻斯特(TM)代码，是优选的。使用无 DC2代码的优点在于，其具有低频分量的相当高 抑制，即甚至好于"仅仅"是无 DC的常规曼彻斯特代码。由于操作的低频率的缘故，无 DC2代 码是优选的，因为编码光系统中的低频分量非常容易导致闪烁。
[0058] 如在本文中以上所指示，滚动快门相机往往引入相当大数量的ISI，其效果随着消 息大小的变长而变强。为了解决这一问题，所使用的信号格式利用散布有空闲符号的相对 短分组，我们可以通过使每一个分组无 DC2而保证消息无 DC2。这通过使用TM脉冲响应{-0.5， 1，-0.5}调制用户位而实现。要指出，9个位的分组引起19个TM符号的TM编码分组。
[0059]当然，对于较高比特率，还设想到其它调制代码，诸如多等级无 DC调制代码（例如 四元曼彻斯特），假设频谱密度不会引起可见闪烁的话。
[0060]要使用的调制代码可以以允许驱动器的实际实现中的某种自由度的方式来限定， 例如对于具有幅度调制(AM)实现的驱动器或者对于具有脉冲宽度调制(PWM)实现的驱动 器。这暗示着相比于传统调制格式，要传送的波形的实际形状可以适配用于特定应用。
[0061] 限定用于编码光的调制代码的优选方式将是限定在最佳采样点处应用于调制器 输出波形的全T移动平均滤波器的输出的可接受值和规则。
[0062] 分组长度 实验已经示出，优选地，分组长度应当选择成12位或更短。然而，使用1kHz的符号率下 的8或9个信道符号的TM编码分组实现了更好的结果。显然，对于更少数目的位，ISI进一步 减少，但是9个信道符号的分组的使用特别有益，因为其允许8个数据位和1个信令位在单个 分组内的编码。
[0063] 为了从光源向接收器传送有用数量的信息，我们构造包括m个分组的级联的消息， 其中每一个分组具有其自身的位内容。在每两个分组之间存在至少分组间空闲时段(IPIP) 以防止不同分组之间的ISI串扰。在消息之间存在消息间空闲时段(MIP)。为了使得能够通 过低规范滚动快门相机实现检测，包括m个分组的消息循环地重复，直到甚至已经给予最低 规范相机充分的时间来检测消息。
[0064] 在优选实施例中，m=3,所以有效地每一消息传送3字节信息（24位）。用于选择3个 分组的基本原理在于，通过滚动快门相机对消息的鲁棒检测所要求的时段然后典型地将处 于2秒的范围中。显然，当较短的曝光时间可用时，分组大小可以增加和/或检测速度可以改 进。
[0065] 分组间空闲时段 分组间空闲时段(IPIP)的目的是将相机的曝光时间（Texp)所引入的ISIK$_单个分 组。优选地，IPIP的持续时间应当等于所预期的最大值TMpmax。我们将这称为通用IPIP格式， 因为其允许针对任何T exp的消息的恢复，即当Texp < IPIP = Texpmax时。
[0066] 消息间空闲时段 消息间空闲时段（IMIP)是分离两个相邻消息的空闲时段。优选地，其跟随消息的最后 分组。此处，IMIP的长度以TM符号来测量。頂IP服务于两个目的：首先，其用作确保总体消息 持续时间使得滚动快门相机可以恰当地解码信号的参数。頂IP因此优选地多于T exp的持续 时间的80%，并且更优选地等于Texp(还参见图5-13的附图描述）；并且其次，頂IP用于提供消 息的循环重复内的空闲时段和分组的图案中的非对称性。该性质使用在接收器的循环同步 中。
[0067] CRC 在优?实施例中，消息包括若干分组，其中每一个分组包含1个字节的信息和信令位。 在使用CRC的情况下，我们建议每一个消息的最后字节为8位CRC和信令位。除了使用CRC来 检测消息内的错误之外，CRC还可以用于检测消息转变。考虑其中我们传送不同消息mi的级 联的情况，其中每一个消息mi重复N次，其中N是充足数目的次数使得相机接收器可以可靠 地重构完整消息mi，给定传送光源的足迹的话。
[0068] 总体消息持续时间(Tmsg) 消息持续时间Tmsg是构成消息的所有分组和所有空闲时段的持续时间的总和。其近似 值因此高度依赖于构成消息的分组的数目以及空闲时段的持续时间。如上文所述，ΠΠΡ用 于确保促进相机中的"滚动"的精确值。
[0069]在许多实施例中，优选的是，与IPIP所承载的任何信令无关地保持消息持续时间， 并且将理解到，所保持的精确持续时间（或多个持续时间）将根据系统的配置而变化。无论 如何，所采用的基本原理保持相同。
[0070] 在相同消息mi的N个重复之后，光源可以通过在mi紧后面级联消息mj的比方说N个 重复而传送具有相同信号参数的完全不同的消息mj。结果是，接收器能够通过观察CRC而识 别相干重构的消息并且因而可以检测消息转变。
[0071] 可替换地，依照本发明，可以可能的是通过使用空闲时段信令而信令新的消息。
[0072] 转向图4A中所呈现的流程图，该流程图提供用于生成调制信号的流。给定以输入 41的形式的源符号的序列u = [ui,…，Uk,…，uk]，处理该序列。在第一步骤中，消息被 分成数个分组，如本文中以上所述。接下来，编码器将分组的源符号映射到信道符号上。当 这不是消息中的最后分组时，解码器插入IPIP并且以编码下一分组而继续。当处理到达消 息的最后分组时，解码器插入MIP。显然，IPIP或MIP凭其自身力量的插入已经表示依照本 发明的空闲时段的变化。然而，此处可以实现IPIP和MIP的更为精细的变化。
[0073] 一旦处理已经插入IMIP空闲时段，则源符号的整个序列已经被转换成调制信号。 当相同消息必须重复数次时，可能的是在运行中重复相同进程，但是可能更为方便的是存 储编码源符号并且再使用调制信号。
[0074] 图8示出了依照以上所述格式而调制的3个分组的示例。要指出，相应分组之间的 空闲时段大小非常相当。图9示出了依照以上所述格式的调制信号的示例。要指出，调制迭 生在80%光强度的顶部上。
[0075] 如对于本领域技术人员将清楚的，以上参照图4A所述的方法仅仅描述了单个实现 并且设想到各种其它实现;包括其中整个序列首先被编码并且随后插入空闲时段的变形， 或者其中信道符号和空闲时段在运行中被编码的变形。
[0076]转向图4B，图4B示出了可以使用在编码光接收器中的示例性解码器过程。显然，检 测器中的处理可以划分成2D信号处理(虚框46)和1D信号处理(虚框48)。接下来，我们将讨 论信息解码器使用样本图像，该样本图像使用基于以公共格式拍摄的电影而编码的相机来 生成。例如，公知的视频格式是480p格式；即具有以29,97帧每秒(fps)所拍摄的帧的累进扫 描格式，其中每一个帧包括480行并且每一行包含640个像素。编码光接收器ai 1随后处理图 像序列的相应图像以用于获取调制光源的数字内容。
[0077] 作为第一步骤，方法涉及选择适当颜色，典型地相机记录R、G和B分量。尽管绿色分 量典型地具有最高像素密度，发现对于本发明而言，蓝色分量典型地更有利。然而，如将对 于本领域技术人员清楚的，可以设想到使用例如PCA对最有可能颜色组合的选择的进一步 优化。
[0078] 图5示出来自天花板安装的下射灯的图像序列当中的图像。光源作为明亮斑点而 清楚可见。如靠近图像所指示，用于图像的[^是基于扩展超出有效行的每一帧的总行数。 此外，当我们看向实际覆盖光源或者具有来自光源的贡献的行数时，看起来仅图像中的行 的小部分将实际地包含来自光源的信息。随后检测的部分将定向于隔离这些行。
[0079] 在下一步骤中，对图像分段以便识别可以与可能传送编码光的灯相关联的图像中 的区。典型地，发现灯与图像内的高强度区对应。可选地，检测器可以为用户呈现灯系列以 从中选择或者可替换地可以使用启发式方法完成这一点。
[0080] 在另外的步骤中，我们选择有效像素，通过隔离和选择对应于光源的像素团块，我 们已经消除相当大数目的像素。然而，甚至在该团块内，不是所有像素都被调制，即由于调 制光源而具有充足强度变化，以有效地贡献于信号检测。典型地，经修剪的像素被移除以不 做进一步考虑。还移除具有非充分强度的像素。属于光源的"有效像素"的所得集合可以表 示为二元空间2D掩模，如在图6中图示。
[0081] 2D处理的下一个并且最后的步骤是可选的运动补偿步骤。显然，当检测器安装在 由人员持有的手持式设备中时，调用运动补偿。在比如这样的情况下，校准用户运动是重要 的以便不干扰消息重新聚集。然而，在检测器和编码光源二者静止的事件中，可以跳过该步 骤。
[0082]随后的步骤涉及2D处理。在光源的足迹远远大于消息的持续时间的事件中，可以 可能的是使用所捕获的帧中的信息来估计传送时钟。然而，典型特别地，当使用滚动快门相 机时，情况将并非如此。作为结果，我们需要建立已知信息，诸如消息的持续时间T msg，以及 每秒的已知帧数目以及相机的行速率。重新聚集的过程将参照滚动快门相机示例来解释。 [0083]转向图5,图5示出了使用滚动快门相机所捕获的图像。作为滚动快门的结果，图像 的每一行对应于不同的时刻。因此，落在我们刚刚建立的空间2D掩模内的行上的像素可以 提供与该行时序对应的时刻处的编码光的值的指示。考虑到空间2D掩模内的像素的贡献， 在每一行确定单个样本。这些相应样本从顶到底对应于增大的时刻处的光源的光输出。
[0084] 转向图9,图9示出了其中每一个水平行对应于来自图像的样本的图形，显然每一 行的持续时间大概对应于一秒的（1/30)~33ms。然而，由于隐藏行的缘故，水平行仅在 26.5ms之上扩展(参见图5)。显然，仅每一行的小部分（14%)包括具有信号贡献的样本。行90 指示支持时段;即与样本对应的帧中的时段。
[0085] 当已经在不同时刻处捕获所有样本时，我们需要对它们重新对准。这样做的一种 方式在图10-12中图示。在图10处开始，图10再次示出了来自图9的100个水平行。然而此时， 行已经扩展到Tmsg= 158 ms并且其中Tframe = 33.36 ms。从这里清楚的是，每一个帧仅有效 地捕获整个消息的大概3%。
[0086] 接下来在图11中，我们对相应帧进行时间对准;考虑到捕获消息的实际蚀刻以及 消息循环地重复这一事实。作为结果，我们可以将每一个样本循环地偏移到实际消息的恰 当时刻。从该图将清楚的是，图像中的光源的大小对重构图像所需要的帧数目具有显著影 响，因为光源的竖直高度与相应支持的宽度对应。
[0087] 当来自每一个帧的支持仅安装到消息的0.03时，我们可以预期到恢复完整消息花 费至少1/(0.03)~33帧。典型地，由于消息之间的覆盖，所以我们需要大约为用于完全恢复 的两倍多的帧。
[0088]图12示出了图11的塌陷对准样本，从图12我们了解到，在示例中，解码器需要70个 连续帧以用于重构完整消息(~2秒的电影）。由于每70个连续帧给出重构，所以100个帧的视 频给出31个不同的重构(尽管它们相关）。
[0089] 返回参照图4B，在消息的重新聚集之后，我们可以使用连续重构消息之间的相关 性来估计传送时钟。
[0090] 一旦重新聚集消息，则其将均衡。"正常"方案是取得消息并且有效地使用切分器 来确定信号的精确时序并且然后使其均衡。然而，根据下文的实施例，这可以以使用相当高 效的威纳滤波器实现的智能方式来实现(优选地使得整个解码算法可以实现在标准普通移 动电话上）。
[0091] 威纳滤波器本身是公知的并且用于使信号均衡。在经典威纳滤波器中，假设已知Η (f )，即要均衡的滤波器，以及N(f)，噪声频谱谜底。这样的常规威纳滤波器对于H(f)的估计 中的错误是灵敏的。过去已经研发一些技术来应对未知失真，诸如 -迭代(耗时)方案，其中人们尝试使目标相应变化直到人们得到最好结果;或者 -最小-最大方案，其中人们尝试标识最差情况H(f)并且针对此而优化维纳滤波器。
[0092] 这些技术的使用可能不提供最佳结果。为了从本系统中的ISI撤销来自图12的重 构信号，将合期望的是提供对于H(f)的定义中的非准确性不灵敏的"强有力"均衡器滤波 器。
[0093] 以下呈现的鲁棒维纳滤波器考虑到信道的非确定性并且以此方式可以减少符号 间干扰（ISI)。在下文中，在重新聚集之后使用该滤波器，但是也可以使用在其它系统中（不 限于只是均衡滚动快门的效果，也不只是限于编码光应用）。
[0094] 可以使用鲁棒维纳滤波器，例如以用于均衡受具有未知参数的滤波器H(f)以及添 加噪声所破坏的信号。鲁棒维纳是是产生MSE意义方面的最适宜结果的恒定滤波器，其中假 设滤波器参数的概率分布已知。
[0095]经典维纳滤波器表示(在频域中）为：
其中s (f)是输入信号X的频谱密度，并且N(f)是噪声项N0的频谱密度。
[0096] 鲁棒维纳滤波器可以描述为用于均衡第一滤波器在经受第一滤波器以及噪声和/ 或干扰的输入信号上的影响的维纳滤波器，其中：第一滤波器取决于至少一个未知量;并且 维纳滤波器配置为基于在所述至少一个未知量之上所平均的第一滤波器的平均表示而代 替假设已知的第一滤波器的表示。
[0097] 优选地，所述平均表示包括第一滤波器的共辄的平均。更优选地，所述平均表示包 括以下的平均:第一滤波器乘以其共辄。进一步更优选地，所述平均表示包括第一滤波器的 共辄的平均以及以下的平均:第一滤波器乘以其共辄。
[0098] 鲁棒维纳滤波器的一种实现可以归类为：
其中G是频域中的维纳滤波器，Η是频域中的第一滤波器，S是输入信号的频谱密度，No 是噪声和/或干扰的频谱密度，Θ是未知量，并且E是关于Θ的平均。
[00"] 关于鲁棒维纳滤波器实现的更多细节，读者可以参照Stan Baggen, Ronald Rietman和Paul van Voorthuisen于 2014年2月 14 日提交的题为 "Coded Light" 的并行申 请EP14155269(律师案卷号2014PF00121)，其通过引用并入此。
[0100] 接下来在图13中，我们示出第一重构消息的鲁棒维纳均衡及重构的结果。
[0101] 下一步骤是通过使用同步模板进行处理，再接着通过就全局循环同步所给定的最 佳采样点做出决定而对位解码来寻找全局循环同步。一旦位时序可用，则重构消息可以用 于： -检查CRC以便检查消息完整性，或者 -确定消息内的IPIP和ΠΟΡ。
[0102] 使用这些的次序取决于是否要求ΙΡΙΡ/ΠΠΡ以便建立包括CRC的分组。
[0103] 然而，不管次序如何，都需要CRC检查以用于鲁棒检测并且可能利用CRC检查来检 测消息转变。
[0104] 空闲时段信令 如早前所讨论的，如本文中描述的编码光格式包括两个不同的空闲时段;分组间空闲 时段IPIP和消息间空闲时段MIP。两个空闲时段的目的之一是减少ISI。为了减少ISI，优选 地这些时段中的每一个的持续时间在最长曝光时间的T exp的80%以上。然而，当这些时段等 于或大于检测编码光的所有相机的最大!\^时，获得更好的性能，特别是对于具有较长曝光 时间的相机而言。
[0105] 在两个消息类型之间区分 考虑信息编码器和信息解码器想要交换信息的情况，进一步假设在该特定设置内存在 两种类型的数据:其中数据完整性不关键的第一消息类型，以及其中数据完整性关键的第 二消息类型。为了适应这一要求，本发明允许编码器和解码器借助于空闲时段信令而在这 样的分组之间区分。
[0106] 现在转向图14，图14示出了两个示例性消息msgdPmsgs，其可以用于该目的。顶部 的第一消息被称为111吨 1并且对应于其中数据完整性不关键的第一消息类型。第一消息类型 msgi包括： -三个数据分组cU，d2和d3， -作为i#Pi2的两个分组间空闲时段IPIP，以及 -作为is的一个拖尾消息间空闲时段ΠΟΡ。
[0107] 显然，因为在该示例中IMIPMPIP，所以拖尾IMIP也可以构造成对应于IPIP i3和 附加短空闲时段i4的总和。
[0108] 显然，当如此构造时，IPIP和IMIP之间的差异可以构造为基本形式的空闲时段信 令;因为ΠΟΡ是具有非正常长度的IPIP。
[0109] 转向第二消息，第二消息被称为msg2并且对应于其中数据完整性关键的第二消息 类型，并且出于该原因，数据分组d 3之一被替换为校验和分组CrC1。为了使信息解码器在二 者之间区分，已经缩短空闲时段i 2并且为了保持消息持续时间（以及由此保持消息的滚动 特性以用于重新聚集），以相等数量扩展頂IP。
[0110] 作为结果，依照本发明的信息解码器可以通过检查第二IPIP的持续时间而在第一 和第二消息类型之间区分。更特别地，信息解码器可以使用对应于第二IPIP持续时间的持 续时间的枚举值的LSB来在两个消息类型之间分辨。这允许IPIP的粗糙持续时间在步骤2或 4中设置或者以便计及Texp的预期值(也许具有对消息持续时间T msg的随后改变以便促进针 对给定[^的最短恢复时间），而同时针对TMP的所有值维持在消息类型之间分辨的能力。在 msg2的变形中，所有IPIP字段(在3个分组的消息的情况下，两个)缩短类似数量(并且IMIP 扩展成保持消息持续时间）以便创建改进IPIP信令的鲁棒性的重复代码的形式。
[0111] 消息类型查找表(LUT) 尽管第一次看时图14中的数据分组和空闲时段持续时间看起来类似，但是这仅仅是因 为它未按照比例绘制。如在图8中所图示，IPIP和MIP在格式的实际实现中可以具有显著持 续时间。作为结果，可以可能的是使空闲时段不仅变化1，而且还可能变化2或更多个信道符 号，而没有不利影响。
[0112] IPIP和IMIP的另一功能是消息边界的恢复。作为结果，一个需要比另一个更长。此 外，用于空闲时段信令的变化应当不会使这种不同本性受损。因此，如果IMIP需要大于 IPIP，则推荐的是仅减少IPIP以用于信令目的。另一方面，如果IMIP需要小于IPIP，则推荐 的是仅加长IPIP。
[0113] 除了如上文所呈现的使用空闲时段的LSB来选择消息类型之外，我们还可以使用 如在查找表中指示的相应空闲时段值中的增量，以此方式空闲时段信令可以帮助信令消息 的分组格式。
[0114] 消息持续时间保持 当在空闲时段调制期间保持消息持续时间时，消息的"滚动"特性得以保持。如上文所 指示，这样做的简单方式是确保IPIP和MIP的持续时间的总和维持恒定(也就是说，假设不 添加数据符号，参见下文）。如果预期到信息解码器能够处置消息而不管空闲时段调制如 何，则这可能是适当的，例如当空闲调制用于指示消息是否包含crc分组时。
[0115] 然而，可以可能的是允许消息持续时间中的微小变化。预期到持续时间Tmsgl的消 息的接收器将不会看到持续时间Tmsg2的消息，因为以上所述的重构将失败。接收器的这种 性质可以被传送器所运用以确保不能由信息解码器处理或者以其它方式不适合的消息对 于接收器而言不可见并且因此不会消耗解码资源。消息持续时间中的这样的变换可以与 IPIP和ΠΟΡ的持续时间中的改变独立地布置。
[0116]针对信道符号而交换空闲时段 尽管优选地消息长度在信令时维持恒定，但是可以可能的是允许消息持续时间中的微 小变化。图14还示出了 msg3,类似于msg2，msg3也涉及i2的缩短以及数据分组被crc分组的 替换，然而在该情况下，代替于扩展IMIP，作为两个头文件信道符号而添附从空闲时段持续 时间所剥离的2个信道符号的等同替换，由此提供信令4个不同值的能力。尽管显然以该方 式分组大小将扩展，但是这可能不是问题，特别地当所得分组大小保持在12个信道符号以 下时。
[0117] 拖尾或领先IMIP 尽管已经利用拖尾iMip全部示出了涉及ιριρ和nop的当前示例，但是本发明可以等同 地应用于使用领先MIP的系统中，诸如在msg4和msg5*所示。
[0118] 针对与空闲时段不相邻的分组而信令信息 Msg6继而还图示了本发明等同地适用于不同持续时间的消息，并且此外图示了空闲时 段信令可以涉及与空闲时段不相邻的分组。
[0119] 信令消息的开始 当传送消息的群簇时，空闲时段信令可以用于指示消息群簇的开始。同样地，空闲时段 信令可以用于指示群簇的最后消息。更加可选地，空闲时段信令可以指示消息的枚举(例 如，使用如用于对查找表进行编索引的信令）。
[0120] 该机制的简化版本是消息基于例如与第一空闲时段的持续时间的所枚举值对应 的LSB的改变的信令，当空闲时段对准于信道符号边界上，并且空闲时段的长度被指示为指 示等同信道符号持续时间的数目的整数时，后者特别有用。以此方式，来自具有偶数序列号 的消息群簇的消息可以被编码为在空闲时段持续时间中具有〇位LSB，并且其中来自消息群 簇的奇数消息可以被编码为在空闲时段持续时间中具有1位LSB。
[0121] 显然，LSB位作为标志的使用也可以在其它实施例中找到应用。
[0122] 进一步针对上文，要指出，关于特定空闲时段信号在接收器侧上如何解译（即通过 信息解码器)的各种方面可以在制造时、在调试期间或者在编程期间预配置，或者甚至可以 借助于RF侧信道而告知给设备。
[0123] 本发明可以以任何适合的形式实现，包括硬件、软件、固件或者这些的任何组合。 本发明可以可选地至少部分地实现为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运 行的计算机软件。本发明的实施例的元件和组件可以在物理上、在功能上以及在逻辑上以 任何适合的方式实现。实际上，功能性可以实现在单个单元中、在多个单元中或者实现为其 它功能单元的部分。因此，本发明可以实现在单个单元中，或者可以在物理上以及在功能上 分布于多个单元、电路和处理器之间。
[0124] 尽管已经结合一些实施例描述了本发明，但是其不意图限于在本文中阐述的具体 形式。相反，本发明的范围仅由随附权利要求限制。附加地，尽管特征可能看起来是结合特 定实施例而描述的，但是本领域技术人员将认识到，所描述的实施例的各种特征可以依照 本发明而组合。在权利要求中，术语包括不排除其它元件或步骤的存在。
[0125] 此外，尽管单独地列出，但是多个构件、元件、电路或方法步骤可以借助于例如单 个电路、单元或处理器而实现。附加地，尽管单独的特征可以包括在不同的权利要求中，但 是这些可以可能地有利组合，并且在不同权利要求中的包括并不暗示着特征的组合不可行 和/或有利。而且，特征在一种类别的权利要求中的包括并不暗示着限于该类别，而是指示 在适当情况下，特征等同地适用于其它权利要求类别。此外，权利要求中的特征的次序并不 暗示着特征必须以其工作的任何具体次序，并且特别地方法权利要求中的各个步骤的次序 并不暗示着步骤必须以该次序执行。相反，步骤可以以任何适合的次序执行。此外，单数引 用不排除多个。因而，对"一"、"一个"、"第一"、"第二"等的引用不排除多个。权利要求中的 参考标记仅仅提供为使示例清楚，而不应当解释为以任何方式限制权利要求的范围。
【主权项】
1. 一种在用于可见光通信的系统中传送消息的方法，消息包括多个源符号，方法包括： -通过将消息的源符号映射到信道符号上而生成调制信号以用于调制光源的输出，其 中消息被划分成连续信道符号的多个分组，并且其中在每一对相邻分组之间留出空闲时 段，并且其中空闲时段的持续时间变化以用于向接收器信令信息，以及 -基于调制信号来调制光源的输出以便将消息传送至少预确定数目的次数。2. 权利要求1所述的方法，其中所有信道符号具有相等持续时间。3. 权利要求1或2所述的方法，其中空闲时段的特征在于以下中的至少一个 -消息间空闲时段具有信道符号的持续时间的整数倍的持续时间， -分组间空闲时段具有信道符号的持续时间的整数倍的持续时间，以及 -分组间空闲时段短于消息间空闲时段。4. 权利要求1-3中任一项所述的方法，其中传送方法尺寸设计成借助于具有在从 (Texp,min，T exp,max)的范围中的曝光时间的滚动快门数字相机的检测，并且其中分组间空闲 时段大于或等于最长曝光时间T exp,max的80%，并且更优选地，分组间空闲时段大于或等于最 长曝光时间Texp, max。5. 权利要求1-4中任一项所述的方法，其中以使得能够实现以下过程的时序将消息传 送预确定数目的次数：当使用数字相机在多个帧之上从比相机在每一个帧中所暴露的更少 数目的行而获取编码光信号的样本，并且消息具有比所述数目的行的持续时间长的持续时 间时，消息的不同部分由相机在多个所述帧中的每一个中看到，并且整个消息能够在消息 的预确定数目的传送期间看到。6. 权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所映射的消息持续时间不受空闲时段信令 所影响。7. 权利要求6所述的方法，其中空闲时段信令包括缩短消息内的一个或多个分组间空 闲时段以及扩展消息间空闲时段以便保持消息持续时间。8. 权利要求1-7中任一项所述的方法，其中空闲时段的持续时间用于信令存在于消息 中的信息类型，并且更优选地，类似是来自以下中的至少一个:头文件、有效载荷、错误检测 和错误校正。9. 权利要求1-8中任一项所述的方法，其中空闲时段的持续时间用于信令特定类型信 息的位置，并且更优选地，其中消息间空闲时段的持续时间用于信令来自消息的开始和结 束中的至少一个。10. 权利要求1-9中任一项所述的方法，其中空闲时段持续时间的至少一个最低有效位 用于信令信息，并且更优选地，空闲时段持续时间的至少一个最低有效位用于信令涉及消 息的信息。11. 一种调制编码光信号，调制编码光信号承载包括多个源符号的消息，编码光信号的 调制源自基于调制信号对光源的输出的调制以便将消息传送至少预确定数目的次数， -调制信号源自消息的源符号到信道符号上的映射以用于调制光源的输出，其中消息 被划分成连续信道符号的多个分组，并且其中在每一对相邻分组之间留出空闲时段，并且 其中空闲时段的持续时间变化以用于向接收器信令信息。12. -种在用于可见光通信的系统中接收消息的方法，消息包括多个源符号，方法包 括： -在传感器处接收光，传感器暴露于通过可见光通信设备的光源调制的光， -对包括在所接收的光中的数据解调制，解调制包括： -检测所接收的光中的信道符号， -将所接收的消息的所检测信道符号映射到源符号上以用于另外的处理，所检测的信 道符号包括连续信道符号的多个分组，并且其中在每一对相邻分组之间留出空闲时段，以 及 -确定一对相邻分组之间的空闲时段的持续时间。13. 权利要求12所述的方法，其中传感器是相机，并且其中解调制还包括： -通过以下过程重新聚集指示所传送的信道符号的所接收消息： -基于包括由其中所成像的编码光源发射的光的图像行来收集样本， -考虑到消息持续时间Imsg、相机曝光时间TMP和图像中的行的行时序，通过从对编码 光源成像的图像序列的多个图像收集样本来聚集所接收的消息，以及 -继续收集和聚集直到已经针对整个消息持续时间而聚集样本。14. 权利要求12或13所述的方法，其中空闲时段的持续时间用于信令存在于消息中的 信息类型，并且更优选地，类型是来自以下中的至少一个:头文件、有效载荷、错误检测代码 和错误校正代码。15. -种用于在用于可见光通信的系统中编码消息的信息编码器，编码器包括： -信号生成器，布置为通过将消息的源符号映射到信道符号上而生成调制信号以用于 调制光源的输出，其中消息被划分成连续信道符号的多个分组，并且其中在每一对相邻分 组之间留出空闲时段，并且其中空闲时段的持续时间变化以用于向接收器信令信息，以及 -调制器(24)，布置为基于调制信号对光源的输出进行调制以便将消息传送至少预确 定数目的次数。16. -种编码光源(2)，包括： -根据权利要求15所述的信息编码器（16)，以及 -光发射器（14)。17. -种用于在用于可见光通信的系统中解码消息的信息解码器，消息包括多个源符 号，解码器包括： -布置为接收光的光检测器(32)，光检测器(32)适用于检测通过编码光源的光源所调 制的光，以及 -解调制器(34)，布置成对包括在所接收的光中的数据进行解调制，解调制包括： -检测所接收的光中的信道符号， -将所接收的消息的所检测信道符号映射到源符号上以用于另外的处理，所检测的信 道符号包括连续信道符号的多个分组，并且其中在每一对相邻分组之间留出空闲时段，以 及 -确定一对相邻分组之间的空闲时段的持续时间。18. 权利要求17所述的信息解码器，其中光解码器是数字相机传感器，并且其中解调制 器还包括： -用于通过处理由数字相机传感器捕获的相应图像对指示所传送的信道符号的所接 收消息重新聚集的重新聚集器，处理包括： -基于包括由其中所成像的编码光源发射的光的相应图像行来收集样本，用于相应行 的样本是基于具有来自编码光源的光的贡献的像素， -考虑到消息持续时间Imsg、相机曝光时间TMP和图像中的行的行时序，通过从对编码 光源成像的图像序列的多个图像收集样本而对所接收的消息聚集，以及 -继续收集和聚集直到已经针对整个消息持续时间而聚集样本。19. 从通信网络可下载和/或存储在计算机可读和/或微处理器可执行介质上的计算机 程序产品，其特征在于，包括用于实现根据权利要求1-10中任一项所述的方法的程序代码 指令。20. 从通信网络可下载和/或存储在计算机可读和/或微处理器可执行介质上的计算机 程序产品，其特征在于，包括用于实现根据权利要求12-14中任一项所述的方法的程序代码 指令。
【文档编号】H04B10/116GK105993138SQ201580008543
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月5日
【发明人】C.P.M.J.巴格根, R.J.戴维斯, R.里伊特曼, P.H.J.M.范沃尔图伊森
【申请人】飞利浦灯具控股公司