[发明专利]从自计时编码光信号恢复时序

说明书

技术领域

本公开涉及从编码光信号恢复时序，其中数据根据诸如曼彻斯特型代码或其它行代码之类的自计时编码方案编码。

背景技术

编码光是指其中数据被调制到由光源（例如由基于LED的照明器）发射的可见光照中的技术。因此，除了提供光照（为此目的，光源可能已经存在于环境中）之外，光源还充当能够向编码光的适当接收器传送数据的传送器。调制典型地以对人类视觉而言不可感知的足够高的频率执行，即因此用户仅感知到总体光照而没有感知到数据调制到该光照中的效果。以此方式，数据可以说成是嵌入到来自光源的光中。

编码光可以用在若干应用中。例如，一个应用是在例如作为智能照明系统的部分的照明器之间进行通信。室内或室外环境中的多个照明器中的每一个可以配备有编码光传送器和接收器，并且经由编码光在它们之间进行通信的能力可以用于以至少部分分布式的方式控制环境中的光。例如，每一个照明器还可以配备有存在传感器以检测生命（典型地为人类）的存在，并且信息可以在两个或更多个照明器之间共享以便确定如何取决于所检测到的存在来控制来自不同照明器的光。

在另一示例应用中，编码光可以用于从照明器向远程控制单元提供信息以用于控制该照明器，例如提供将其从远程单元可以控制的其它这样的照明器之中区分开的标识符，或者提供关于照明器的状态信息（例如报告错误、警告、温度、操作时间等）。在一个这样的示例中，远程控制单元可以包括诸如智能电话或平板电脑之类的具有内置相机或其它光传感器的移动用户终端。利用该终端运行适当的应用，用户可以将相机引导在照明器处并且由此检测编码到来自该照明器的光中的标识符。给定其正在看的照明器的标识符，终端然后可以通过（例如经由RF）发送回回波信号来控制该照明器。

在又一应用中，编码光可以用于向用户提供信息，例如提供用在调试中的照明器的标识符，或者使得能够提供位置相关信息。例如，室内和/或室外环境中（例如办公综合楼的房间和走廊中，和/或校园的路径中）的每一个照明器可以布置成发射嵌入有标识其在该环境内的相应标识符的光。如果用户具有配备有相机或其它光传感器的移动终端以及用于检测编码光的相关联的应用，终端可以检测照射其当前位置的照明器的标识符。这然后可以用于通过在将标识符映射到照明器的位置的位置数据库中查找当前位置来帮助用户导航环境。可替换地或此外，这可以用于查找与用户的当前位置相关联的信息，诸如关于博物馆的特定房间中的展览的信息。例如，查找可以经由终端能够访问的因特网或本地网络来执行，或者从用户终端上的本地数据库执行。可替换地，信息可以直接编码到来自一个或多个照明器的光中。一般而言，编码光的适用性不受限。

实现编码光的一种方式是通过振幅键控，通过在离散水平之间切换所发射的光的振幅或功率以便表示信道位（或更一般地，信道符号）。例如在最简单的情况中，当光源接通（发射）时，这表示值1的信道位，并且当光源关断（不发射）时，这表示值0的信道位，或者反之亦然。编码光接收器中的光传感器可以检测光何时接通或关断，或者区分不同的水平，并且从而接收信道位或符号。

为了输送数据，调制典型地涉及将数据位（有时称为用户位）映射到信道符号上的编码方案。示例是常规曼彻斯特代码，其为二进制代码，在该二进制代码中值0的用户位被映射到脉冲断-通或低-高（基本信道位为0并且然后为1）形式的信道符号上并且值1的用户位被映射到脉冲通-断或高-低（基本信道位为1并且然后为0）形式的信道符号上或者反之亦然的。在诸如曼彻斯特编码和许多其它行代码之类的许多编码方案中，时钟和数据能够从相同的信号恢复（否则将必须发送单独的时钟，或者传送器和接收器将必须被假定为是完美同步的）。根据这样的方案编码的信号可以称为自计时。如本文所使用的，这意味着有助于时序的恢复和数据的检测二者的信息被一起编码到每一个（复合）信道符号中，即编码方案的每一个单位脉冲。具有该性质的自计时信号还可以描述为等时的，即用于使用在导出时序和数据中的信息嵌入在每一个信道符号（信息的每一个单位脉冲）的周期中。在每一个信道符号表示用户位的情况下，如在曼彻斯特编码中那样，这意味着时序和数据信息二者嵌入到每一个用户位的周期中。

US2011/154155A1在IEEE802.15.7的背景下公开了一种传送器，其中4 B6 B和8 B 10 B行代码被用于实现针对所传送的数据的DC平衡和时钟恢复性质。