[发明专利]用于光场景创建的编码光发送和接收

说明书

技术领域

本发明涉及编码光系统。特别地，本发明涉及用于在编码光系统中使光源同步的方法和设备。

背景技术

光源如今应用于由大量光源组成的照明系统中。自从引入固态照明以来，可以在光源系统中改变和控制这些光源的若干参数。这样的参数包括光强度、光颜色、斑点宽度、光色温以及甚至光方向。举例而言，最新技术的光源可能能够产生数百万种颜色。通过改变和控制不同光源的这些参数，允许系统的光设计者或用户生成照明场景，例如创建个人化气氛。这些动态光场景可以是功能性的（尤其是为了让人们保持精力充沛和活力）或者审美的（尤其是为了在房间中提供吸引人的颜色流和强度变化）。改变和控制参数的过程经常称为场景设置，并且典型地由于要控制众多光源和参数的原因而是相当复杂的过程。

此外，预期随着这种灵活性的增加，创建照明场景的复杂度也将增长。这产生了对于这样的系统的需求，所述系统通过开发例如易于使用的用户接口和新颖的架构而实现简单的照明场景创建和变化。典型地，对于每个单个的光源需要一个控制器或者控制通道。这使得控制具有超过十个光源的系统是困难的。出于相同的原因，使光源发射的光同步也可能是困难的。

空间均匀的动态流可以通过将基于无线电的技术用于近场通信而实现。实例包括在光源内使用ZigBee兼容平台（ZigBee基于IEEE 802.15.4标准）或者Z波平台（Z波在900MHz附近的亚吉赫兹频率范围内操作）。可以使用的同步技术包括网络时间协议（NTP）。这可以在光源中导致同步的时钟。这可以进一步解决在空间均匀动态流中不同光源同步的问题。然而，该方法没有解决特定光源的关于它必须何时在空间模式化（patterned）动态流内创建什么光效的问题。

此外，存在实现空间模式化动态流的解决方案，这些解决方案例如通过使用数字复用（DMX512或DMX512-A）应用或者具有数字可寻址照明接口（Dali）的应用而使其成为可能。然而，在这些解决方案中，用户必须人工地将每个光源的定位与其在动态流中的位置联系起来。

发明内容

涉及家庭环境中的彩色动态照明的用户测试表明，最优选的动态照明场景覆盖大的区域，其中涉及的光源不完全随着时间同步，而是有点异相，从而在时间模式之后空间模式也是可见的。为了最优化这样的动态场景，可能要求动态流的空间模式也与光源的空间分布对齐。如果情况不是这样，那么动态流可能失真，并且动力学将看起来形成值的随机变化，这通常不是用户所希望的。

本发明的目的是克服这个问题，并且提供通过使用编码光自动地获取光源的相对定位并且因而正确地将它们自动地置于动态流模式中而在多个光源上正确地生成空间模式化动态流的方法、设备和系统构思。

总的说来，上面的目的通过依照所附独立权利要求的方法和设备而实现。

依照第一方面，上面的目的通过编码照明系统中的光源实现，该光源包括：光检测器，其被布置成接收光并且确定接收的光的接收强度水平I_m；以及光解码器，其有权访问与光效模式f(t)有关的信息并且被布置成根据接收的光对嵌入到接收的光中的编码光消息解码，在解码的编码光消息中识别时间戳，根据确定的强度水平、时间戳以及与光效模式有关的信息确定到接收的光的发射点的距离值。

有利的是，光源由此能够基于接收的发射时间t₀、存储的（动态）光效模式f(t)和测量的强度I_m确定其本身与它从其接收光且它从中对编码消息解码的光源之间的距离。这与定位光源的（相对）位置（例如依照IEEE 802.11标准的接收的信号强度指示器（rssi）测量）相比提供了更精确的确定。这与基于视觉技术的确定相比也提供了不那么昂贵的系统。

依照第二方面，上面的目的通过编码照明系统中的光源中的方法实现，该方法包括：接收光并且确定接收的光的接收强度水平I_m；访问与光效模式f(t)有关的信息；根据接收的光对嵌入到接收的光中的编码光消息解码；在解码的编码光消息中识别时间戳；以及根据确定的强度水平、时间戳以及与光效模式有关的信息确定到接收的光的发射点的距离值。