CN105308415A - 使用经调制光信号确定移动装置的定位信息 - Google Patents

Abstract

本发明描述用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的方法、系统及装置。可从至少一个光源中的每一者接收经调制光信号。可解码每一经调制光信号以获得识别所述至少一个光源的识别信息。还可识别每一经调制光信号的到达角度。可使每一到达角度与所识别光源相关联。

Description

使用经调制光信号确定移动装置的定位信息

交叉参考

本专利申请案主张2013年6月21日申请且转让给本受让人的约威斯克(Jovicic)等人的标题为“使用经调制光信号确定移动装置的定位信息(DeterminationofPositioningInformationofaMobileDeviceUsingModulatedLightSignals)”的美国专利申请案第13/923,908号的优先权。

背景技术

以下内容一般涉及用于确定移动装置的准确室内定位的技术。确定室内环境中的移动装置的位置可用于大量应用中，例如在办公/商业环境中给移动电话用户导航、使得客户能够找到超市或零售商店中的物品、优惠券发行及兑换、客户服务及问责等。

实现精确位置估计可为具挑战性的任务。通常使用从Wi-Fi接入点(或类似装置)接收的射频(RF)信号实现室内定位。然而，此技术需要移动装置学习RF信号传播参数，其提出对实现高精度(<1m)位置准确度的相当大的技术挑战。

发明内容

所描述的特征一般涉及用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的一或多个改进方法、系统及/或设备。

描述使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的方法。在一个配置中，可从至少一个光源中的每一者接收经调制光信号。可解码每一经调制光信号以获得识别至少一个光源的识别信息。还可识别每一经调制光信号的到达角度。每一到达角度可与所识别的光源相关联。

在一些实施例中，可识别每一光源的位置。在一些情况下，可通过使用所述识别信息参考至少一个数据库而识别每一光源的所述位置。在一些情况下，可至少部分基于每一光源的所识别位置及每一经调制光信号的所识别到达角度而确定移动装置的位置。确定所述移动装置的所述位置在一些情况下可包含估计从所述移动装置到所述至少一个光源中的每一者的距离。估计到光源的距离在一些情况下可包含确定光源定位在其中的平面相对于移动装置的高度，及使用所述高度及从光源接收的经调制光信号的所识别到达角度来估计从所述移动装置到光源的所述距离。在一些配置中，可使用图像传感器接收每一经调制光信号，且确定平面的高度可包含测量由所述图像传感器俘获的两个照明区之间的像素距离(其中所述两个照明区对应于两个光源)，及将测得的距离与两个光源之间的已知距离进行比较。在一些情况下可从数据库获得两个光源之间的已知距离。

在一些实施例中，可使用图像传感器解码经调制光信号。

在一些实施例中，可使用图像传感器识别每一经调制光信号的到达角度。在这些实施例中，识别经调制光信号的到达角度可包含确定由所述图像传感器俘获的照明区的位置。可依据像素索引指定所述位置。

在一些实施例中，可至少部分基于移动装置的定向而识别每一经调制光信号的到达角度。

在一些实施例中，识别经调制光信号的到达角度可包含：估计经调制光信号相对于移动装置的坐标系统的相对到达角度；使用定向传感器获取移动装置的定向的测量值；及至少部分基于所获取的测量值及相对到达角度而估计经调制光信号相对于绝对坐标系统的绝对到达角度。移动装置的坐标系统在一些情况下可至少部分基于垂直于平行于移动装置的平面的向量。定向传感器在一些情况下可包含陀螺仪或加速度计。

在一些实施例中，确定所述移动装置的所述位置可包含相对于三个光源的所识别位置及从三个光源接收的三个经调制光信号的所识别到达角度而执行三边测量。

在一些实施例中，所述至少一个光源可包含发光二极管(LED)照明设备。

在一些实施例中，每一经调制光信号可包含可见光通信(VLC)信号或红外信号。

还描述用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的设备。在一个配置中，所述设备可包含处理器、与所述处理器进行电子通信的存储器，及存储于存储器中的指令。所述指令可为可由处理器执行以从至少一个光源中的每一者接收经调制光信号；解码每一经调制光信号以获得识别所述至少一个光源的识别信息；识别每一经调制光信号的到达角度；及使每一到达角度与所识别光源相关联。

还描述用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的另一设备。在一个配置中，所述设备可包含用于从至少一个光源中的每一者接收经调制光信号的装置；用于解码每一经调制光信号以获得识别所述至少一个光源的识别信息的装置；用于识别每一经调制光信号的到达角度的装置；及用于使每一到达角度与所识别光源相关联的装置。

还描述用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的计算机程序产品。所述计算机程序产品可包含存储指令的非暂时性计算机可读媒体，所述指令可由处理器执行以：从至少一个光源中的每一者接收经调制光信号；解码每一经调制光信号以获得识别所述至少一个光源的识别信息；识别每一经调制光信号的到达角度；及使每一到达角度与所识别光源相关联。

所描述的方法及设备的适用性的进一步范围将从以下详细描述、权利要求书及图式变得显而易见。仅通过说明给出所述详细描述及具体实例，因为在所述描述的精神和范围内的各种改变及修改对于所属领域的技术人员将变得显而易见。

附图说明

可参照以下图式实现本发明的性质及优点的进一步理解。在附图中，类似的组件或特征可具有相同的参考标记。此外，可通过在参考标记后面跟着破折号及区分类似组件的第二标记来区分相同类型的各种组件。如果仅第一参考标记用于说明书中，那么所述描述适用于具有相同第一参考标记的类似组件中的任一者而不管第二参考标记如何。

图1展示无线通信系统的第一框图；

图2展示根据各种实施例的若干移动装置的正视图，移动装置中的每一者可被若干光源中的一或多者照明；

图3提供根据各种实施例的说明由三个光源照明的移动装置的平面图；

图4是根据各种实施例的能够使用经调制光信号确定定位信息的移动装置的框图；

图5是根据各种实施例的能够使用经调制光信号确定定位信息的另一移动装置的框图；

图6是根据各种实施例的源识别模块及源位置确定模块的框图；

图7是根据各种实施例的到达角度识别模块的框图；

图8是根据各种实施例的移动装置位置确定模块的框图；

图9是根据各种实施例的能够使用经调制光信号确定定位信息的又一移动装置的框图；

图10提供根据各种实施例的说明移动装置相对于笛卡尔坐标系统的示范性位置的图；

图11提供说明根据各种实施例的移动装置相对于笛卡尔坐标系统的x轴的示范性定向的图；

图12是说明根据各种实施例的用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的方法的流程图；

图13是说明根据各种实施例非用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息法另一方法非流程图；及

图14是说明根据各种实施例的用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的又一方法的流程图。

具体实施方式

描述使用经调制光信号确定移动装置的定位信息。更具体来说，移动装置可从一或多个光源接收承载信息的光信号。承载信息的光信号可采用各种形式，例如由发光二极管(LED)或能够调制其强度的其它照明设备传输的可见光通信(VLC)信号或红外信号。使用移动装置的例如图像传感器及定向传感器，移动装置可解码从一或多个光源接收的光信号，识别从每一光源接收的光信号的到达角度，及使每一到达角度与所识别光源相关联。从所识别光源接收的经调制光信号的到达角度是可确定的一种形式的定位信息。还可确定其它形式的定位信息。例如，当移动装置从至少三个光源接收经调制光信号时，移动装置可使用三边测量以确定所述移动装置的所述位置。由移动装置确定的定位信息还可包含例如移动装置距若干光源中的每一者的距离。

以下描述提供实例且不限制权利要求书中阐述的范围、适用性或配置。在不脱离本发明的精神和范围的情况下可作出所论述的元件的功能及布置方面的改变。各种实施例可在适当时省略、替换或添加各种程序或组件。举例而言，所描述的方法可以不同于所描述的次序的次序执行，且可添加、省略或组合各种步骤。并且，关于某些实施例描述的特征可在其它实施例中加以组合。

首先参看图1，图说明无线通信系统100的实例。系统100包含多个接入点(例如，基站、eNB或WLAN接入点)105、若干移动装置115，及核心网络130。一些接入点105可在基站控制器(未图示)的控制下与移动装置115通信，所述基站控制器在各种实施例中可为核心网络130或某些接入点105(例如，基站或eNB)的部分。一些接入点105可通过回程132与核心网络130传送控制信息及/或用户数据。在一些实施例中，一些接入点105可直接或间接地在回程链路134上彼此通信，所述回程链路可为有线或无线通信链路。系统100可支持多个载波(不同频率辅波形信号)上房操作。多载波发射器可同时在多个载波上发射经调制信号。例如，每一通信链路125可为根据各种无线电技术调制的多载波信号。每一经调制信号可在不同的载波上发送且可携带控制信息(例如，参考信号、控制信道等)、开销信息、数据等。

接入点105可经由一或多个接入点天线与移动装置115无线地通信。接入点105中的每一者可提供用于相应的地理区域110的通信覆盖。在一些实施例中，接入点105可被称为基站、基站收发器(BTS)、无线电基站、无线电收发器、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、NodeB、演进型NodeB(eNB)、家庭NodeB、家庭eNodeB、WLAN接入点或某一其它合适的术语。接入点的覆盖区域110可划分成仅组成覆盖区域的一部分的扇区(未展示)。系统100可包含不同类型的接入点105(例如，宏、微和/或微微基站)。接入点105还可利用不同的无线电技术。接入点105可与相同或不同的接入网络相关联。利用相同或不同无线电技术及/或属于相同或不同接入网络的不同接入点105的覆盖区域(包含相同或不同类型的接入点105的覆盖区域)可重叠。

在一些实施例中，系统100可包含LTE/LTE-A通信系统(或网络)。在LTE/LTE-A通信系统中，术语演进型节点B(eNB)可一般用于描述接入点105中的一者，且术语用户设备(UE)可一般用于描述移动装置115中的一者。系统100还可为其中不同类型的eNB提供对各种地理区的覆盖的异构LTE/LTE-A网络。例如，每一eNB105可提供对宏小区、微微小区、毫微微小区及/或其它类型的小区的通信覆盖。宏小区一般覆盖相对大的地理区域(例如，数公里半径)且可允许具有网络提供商的服务预订的UE进行不受限制的接入。微微小区将一般覆盖相对更小的地理区域且可允许具有网络提供商的服务预订的UE进行不受限制的接入。毫微微小区还将一般覆盖相对小的地理区域(例如，家庭)并且，除了不受限制的接入之外，还可提供与毫微微小区具有关联的UE(例如，闭合订户群组(CSG)中的UE、家庭中的用户的UE及类似者)进行受限制的接入。用于宏小区的eNB可被称为宏eNB。用于微微小区的eNB可被称为微微eNB。并且，用于毫微微小区的eNB可被称为毫微微eNB或家庭eNB。eNB可支持一或多个(例如，两个、三个、四个及类似者)小区。

核心网络130可经由回程132(例如，S1等)与eNB105通信。eNB105还可例如经由回程链路134(例如，X2等)及/或经由回程132(例如，通过核心网络130)直接或间接地彼此通信。无线通信系统100可支持同步或异步操作。对于同步操作，eNB可具有类似的帧时序，且来自不同eNB的发射可在时间上大致对准。对于异步操作，eNB可具有不同的帧时序，且来自不同eNB的发射可在时间上不对准。本文中描述的技术可以用于同步或异步操作。

UE115可分散在整个无线通信系统100中，且每一UE115可为静止或移动的。UE115还可被所属领域的技术人员称作移动装置、移动台移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、无线装置、无线通信装置、远程装置、移动订户站、接入终端、移动终端、无线终端、远端设备、手持机、用户代理、移动客户端、客户端，或某一其它合适术语。UE115可为蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信装置、手持式装置、平板计算机、膝上型计算机、无绳电话、可穿戴物品，例如表或玻璃、无线本地环路(WLL)站，或类似者。UE可能够与宏eNB、微微eNB、毫微微eNB、中继器及类似者通信。UE还可能够在不同的接入网络上通信，例如蜂窝式或其它WWAN接入网络或WLAN接入网络。

系统100中展示的通信链路125可包含用于携载上行链路(UI)发射的上行链路(例如，从UE115到eNB105)及/或用于携载下行链路(DL)发射的下行链路(例如，从eNB105到UE115)。UL发射还可被称为反向链路发射，而DL发射还可被称为前向链路发射。

在一些情况下，移动装置115可能够接收携载信息的光信号，例如可见光通信(VLC)信号或红外信号。当由能够发射承载信息的光信号的光源205照明时，移动装置115可接收及解码所述光信号以获得光源205的识别信息。所述光信号中含有的所述识别信息在一些情况下可包含：重复码字，例如唯一地识别发射所述光信号的光源205的媒体接入控制(MAC)寻址；或较不唯一码字，其识别特定背景内(例如，特定建筑物内)的光源205。所述识别信息可使得移动装置115能够确定光源205的位置(例如，通过在数据库中查找所述位置)。在其它情况下，所述识别信息可含有光源205的位置的描述。光源205的位置可为绝对位置(例如，经度和纬度)或可相对于参考或场馆(例如，相对于建筑物)而指定。通过识别光信号的到达角度，移动装置115可能够基于光信号而确定定位信息。在一些情况下，定位信息可包含一或多个光源205相对于移动装置的方向。在一些情况下，定位信息还可或替代地包含从移动装置115到一或多个光源205的距离的估计。在一些情况下，移动装置115可从一个以上光源205接收光信号且确定额外定位信息，例如移动装置115的位置。

现在转向图2，展示若干移动装置115-a-1、115-a-2的正视图200，所述移动装置中的每一者由若干光源205-a-1、205-a-2、205-a-3中的一或多者照明。移动装置115-a-1、115-a-2中的每一者可由光源205-a-1、205-a-2、205-a-3中的一或多者照明，其中照明移动装置115-a-1、115-a-2中的特定一者的所述组光源随着移动装置从一个位置移动到另一位置而改变。举例来说，展示移动装置115-a-1由光源205-a-1及205-a-2照明，且展示移动装置115-a-2由光源205-a-2及205-a-3照明。移动装置115-a-1、115-a-2可为参看图1描述的移动装置115的一或多个方面的实例。光源205-a-1、205-a-2、205-a-3还可为参看图1描述的光源205的一或多个方面的实例，且可采用各种形式。在一些实施例中，每一光源205可包含发光二极管(LED)照明设备、紧凑荧光照明(CFL)照明设备、白炽灯照明设备及/或另一形式的照明设备。在一些情况下，光源205可从天花板、墙壁、桌面或其它表面悬垂下来或安装在其上。不同的光源可从不同表面悬垂下来或安装在其上。光源205-a-1、205-a-2、205-a-3中的每一者还可表示单个照明设备、照明设备的组合或可能在电视、计算机屏幕或电子指示牌或广告牌中发现的照明设备的复杂阵列。

光源205-a-1、205-a-2、205-a-3中的每一者可含有(或关联)用于产生经调制光信号(例如，承载信息的光信号)(例如VLC信号或红外信号)的电路。可使用光源205-a-1、205-a-3、205-a-3的主要照明设备或使用辅助照明设备(例如特别为了产生经调制光信号而提供的照明设备)产生经调制光信号。在后一种情况下，且举例来说，光源205可能将CFL照明设备用作其主要光产生机构，且特别将LED照明设备用于产生经调制光信号。

移动装置115-a-1、115-a-2中的每一者可包含用于接收及解码经调制光信号的电路。所述电路在一些情况下可包含图像传感器。例如含有光电二极管阵列的图像传感器(例如，互补金属-氧化物半导体(CMOS)图像传感器)。

图3提供说明由三个光源205-b-1、205-b-2、205-b-3照明的移动装置115-b的平面图300。移动装置115-b可为参看图1及/或2描述的移动装置115中的一者的一或多个方面的实例。光源205-b-1、205-b-2、205-b-3可为参看图1及/或2描述的光源205中的一者的一或多个方面的实例。通过接收及解码由光源中的仅一者(例如，光源205-b-2)发射的经调制光信号，移动装置115-b可确定从移动装置115-b到光源205-b-2的方向。通过进一步识别光源205-b-2的位置，移动装置115-b可估计从移动装置115-b到光源205-b-2的距离305-a-2。距离305-a-2可指示移动装置115-b沿着圆周310定位在某处。通过接收及解码从三个光源205-b-1、205-b-2、205-b-3中的每一者接收的经调制光信号，识别三个光源205-b-1、205-b-2、205-b-3中的每一者的位置及识别从每一光源205-b-1、205-b-2、205-b-3接收的光信号的到达角度，移动装置115-b可不仅估计从移动装置115-b到每一光源205-b-1、205-b-2、205-b-3的距离305-a-1、305-a-2、305-a-3，而且还可确定移动装置115-b的位置(例如，定位)(例如，使用三边测量)。下文更详细地描述用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的方法、系统及/或设备。

现参看图4，框图400说明根据各种实施例的能够使用经调制光信号确定定位信息的移动装置115-c。移动装置115可为参看图1、2及/或3描述的移动装置115-c中的一者的一或多个方面的实例。移动装置115-c还可为处理器。移动装置115-c可包含接收器模块405、处理模块410及/或发射器模块415。这些组件中的每一者可彼此通信。

移动装置115-c的组件可个别地或共同地使用经调适以执行硬件中的可适用功能中的一些或全部的一或多个专用集成电路(ASIC)实施。或者，所述功能可由一或多个集成电路上的一或多个其它处理单元(或核心)执行。在其它实施例中，可使用其它类型的集成电路(例如，结构化/平台ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)及其它半定制IC)，其可以此项技术中已知的任何方式编程。还可使用体现在存储器中、经格式化以由一或多个通用或专用处理器执行的指令整体或部分地实施每一单元的功能。

接收器模块405可包含用于接收经调制光信号的接收器，例如用于从一或多个光源205接收VLC信号的VLC接收器(或用于接收红外信号的红外接收器)。接收器模块405还可包含蜂窝式接收器，其在一些情况下可包含LTE/LTE-A接收器。蜂窝式接收器可用于在无线通信系统(例如图1中展示的无线通信系统100)的一或多个通信信道上接收各种类型的数据及/或控制信号(即，发射)。接收器模块405可进一步包含无线局域网(WLAN)接收器。WLAN接收器也可用于接收各种类型的数据及/或控制信号。

处理模块410可执行各种功能。在一些实施例中，处理模块410可操作或控制接收器模块405以从至少一个光源205中的每一者接收经调制光信号。处理模块410还可解码每一经调制光信号以获得识别至少一个光源205的识别信息。处理模块410可进一步识别每一经调制光信号的到达角度。处理模块410可随后使每一到达角度与所识别光源205相关联。经调制光信号的到达角度与产生经调制光信号的光源205的身份的联合是可由移动装置115-c确定的一种形式的定位信息。

发射器模块415可包含蜂窝式发射器且在一些情况下可包含LTE/LTE-A发射器。发射器模块415还可或替代地包含WLAN发射器。发射器模块415可用于在无线通信系统(例如无线通信系统100)的一或多个通信信道上发射各种类型的数据及/或控制信号。

现参看图5，框图500说明根据各种实施例的能够使用经调制光信号确定定位信息的移动装置115-d。移动装置115-d可为参看图1、2、3及/或4描述的移动装置115中的一者的一或多个方面的实例。移动装置115-d还可为处理器。移动装置115-d可包含接收器模块405、处理模块410-a及/或发射器模块415。这些组件中的每一者可彼此通信。

移动装置115-d的组件可个别地或共同地使用经调适以执行硬件中的可适用功能中的一些或全部的一或多个专用集成电路(ASIC)实施。或者，所述功能可由一或多个集成电路上的一或多个其它处理单元(或核心)执行。在其它实施例中，可使用其它类型的集成电路(例如，结构化/平台ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)及其它半定制IC)，其可以此项技术中已知的任何方式编程。还可使用体现在存储器中、经格式化以由一或多个通用或专用处理器执行的指令整体或部分地实施每一单元的功能。

接收器模块405及发射器模块415可类似于相对于图4描述那样配置。处理模块410-a可为参看图4描述的处理模块410的方面的实例且可包含源识别模块505及/或到达角度识别模块510。在一些情况下，处理模块410-a可进一步包含源位置确定模块515及/或移动装置位置确定模块520。

源识别模块505可解码每一经调制光信号以获得识别至少一个光源205的识别信息。所述识别信息可采用各种形式。例如，所述识别信息可包含唯一地识别发射光信号的光源205的MAC地址或识别特定背景内(例如，特定建筑物内)的光源205的较不唯一码字。

到达角度识别模块510可识别每一光信号的到达角度。

源位置确定模块515可识别每一光源205的位置。在一些情况下，可至少部分基于针对光源205获得的所述识别信息而查找光源205的位置。在其它情况下，所述识别信息可含有光源205的位置的描述。光源205的位置可为绝对位置(例如，纬度和经度)或可相对于参考或场馆(例如，相对于建筑物)而指定。

定位信息确定模块515可确定移动装置115-d的定位信息(例如，从移动装置115-d到一或多个光源205中的每一者的方向(可能表达为由移动装置115-d从光源205接收的经调制光信号的到达角度)；从移动装置115-d到一或多个光源205中的每一者的距离；和/或移动装置115-d的位置)。可例如基于由到达角度识别模块510识别的每一光信号的到达角度及/或由源位置确定模块515识别的每一光源的位置而确定定位信息。

现参看图6，框图600说明根据各种实施例的源识别模块505-a及源位置确定模块515-a。源识别模块505-1可为参看图5描述的源识别模块505的一或多个方面的实例。源位置确定模块515-a可为参看图5描述的源位置确定模块515的一或多个方面的实例。源识别模块505-a可包含解码模块605，且源位置确定模块515-a可包含查找模块610。

解码模块605可解码由移动装置115接收的每一光信号以获得每一光源205的识别信息。由移动装置接收的光信号在一些情况下可使用图像传感器(例如互补金属-氧化物半导体(CMOS)图像传感器)解码。还可使用其它电路代替CMOS图像传感器或与CMOS图像传感器组合来解码光信号。

针对光源205获得的所述识别信息可包含例如光源205的全局唯一标识符(例如，MAC地址)或光源205的非全局唯一标识符。

查找模块610可使用所述识别信息参考至少一个数据库以识别每一光源205的位置。至少一个数据库可包含从移动装置115远程地存储的一或多个数据库，可通过将所述识别信息发射到代管数据库的远程服务器而存取所述数据库。可经由发射器模块415发射所述识别信息。随后可经由接收器模块405接收每一光源205的位置。或者(或另外)，所述至少一个数据库可包含在本地存储在移动装置115上的一或多个数据库。

每一源的位置在一些情况下可为绝对位置，例如全球定位系统(GPS)坐标。在其它情况下，所述位置可为相对于建筑物平面图、地图或某一其它参考的位置。在又其它情况中，所述位置信息可包含光源205相对于参考平面的高度。在一些情况下，所述位置可在笛卡尔坐标或另一类型的坐标中表达。

现参看图7，框图700说明根据各种实施例的到达角度识别模块510-a。到达角度识别模块510-a可为参看图5描述的到达角度识别模块510的一或多个方面的实例。到达角度识别模块510-a可包含相对到达角度估计模块705、定向确定模块710及/或绝对到达角度估计模块715。

相对到达角度估计模块705可针对由移动装置115接收的每一光信号估计所述光信号相对于移动装置115的坐标系统的相对到达角度。在一些情况下，可通过确定由被光源205照明的图像传感器俘获的照明区的位置而估计经调制光信号的相对到达角度。所述照明区可被界定为所述图像传感器内的像素阵列，且在一些情况下可依据像素索引来指定。可相对于图像传感器的坐标系统找到照明区的质心(例如，位置(x₀，y₀))，所述坐标系统还可视为移动装置115的坐标系统。图像传感器的坐标系统是由以沿着所述图像传感器的宽度及长度的中间位置像素为中心的一对轴界定。例如，如果所述传感器是480像素宽及640像素长，那么坐标轴以像素索引对(240,320)为中心。如果图像的所识别区的质心在像素索引(250,335)处，那么通过(x₀，y₀)＝(10，15)给出所述区的位置。一般来说，如果像素索引是(p_x，p_y)且传感器的中心处于像素索引(c_x，c_y)，那么所述区的位置是(x_o，y_o)＝(p_x，p_y)-(c_x，c_y)。随后可依据质心(x₀，y₀)确定一对角度(ω_x，ω_y)。此对角度确定由移动装置115接收的经调制光信号的到达角度，所述角度依据移动装置115的坐标系统来表达，所述坐标系统为三维坐标系统，其中垂直于移动装置处于其中的平面的轴是Z轴，且X及Y轴横跨移动装置处于其中的平面且与图像传感器的坐标轴重合。举例来说，如果视场(FOV)角度的一半由θ_half标示且以像素计的屏幕分辨率由X_res乘Y_res标示，那么可通过以下等式给出质心(x₀，y₀)与光信号的相对到达角度(ω_x，ω_y)之间的映射：

${\mathrm{\&omega;}}_x=arctan\left(\frac{2x_0}{X_{res}}tan\left({\mathrm{\&theta;}}_{half}\right)\right),{\mathrm{\&omega;}}_y=arctan\left(\frac{2y_o}{Y_{res}}tan\left({\mathrm{\&theta;}}_{half}\right)\right)$

定向确定模块710可使用定向传感器获取移动装置115的定向的测量值。在一些情况下，所述定向传感器可包含陀螺仪或加速度计。定向确定模块710可报告表示移动装置115相对于参考(或绝对)坐标系统的旋转(或定向)的角度的一对角度(θ_x，θ_y)。例如，如果使用陀螺仪或加速度计传感器，那么所述角度(θ_x，θ_y)将表示移动装置相对于地球坐标系统的俯仰及横滚。

绝对到达角度估计模块715可估计每一经调制光信号相对于参考坐标系统(例如，地球坐标系统)的绝对到达角度。在一些情况下，可通过使用由陀螺仪或加速度计测得的定向角度调整相对到达角度来估计经调制光信号的绝对到达角度。

在一些实施例中，可通过将相对于移动装置的坐标系统表达的单位向量乘以旋转矩阵以获得相对于绝对坐标系统(例如，地球坐标系统)表达的单位向量而确定绝对到达角度。例如，移动装置的坐标系统中的单位向量可表达为：

其中v＝[tan(ω_x)，tan(ω_y)，1]，

其中|v|＝tan(ω_x)²+tan(ω_y)²+1

这是在移动装置的坐标系统中表达的从移动装置延伸到光源的单位向量，如上文所定义。

从在移动装置的坐标系统中表达的单位向量(通过上方的u标示)可获得在绝对坐标系统中表达的单位向量。例如，可通过平行于重力向量的Z轴及在地球表面的平面中的X及Y轴来界定地球坐标系统(绝对坐标系统)。所述平面中的X及Y轴的相对定向可为任意的或与地球磁场对准。为了将单位向量u从移动装置的坐标系统转换为地球坐标系统，向量u可乘以旋转矩阵。所述旋转矩阵可表示移动装置围绕地球坐标系统中的某一轴的旋转。例如，移动装置的相当于围绕地球坐标系统的Y轴的θ_x度的旋转(被称为横滚)可表示为

$R_Y\left({\mathrm{\&theta;}}_x\right)=\left[\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& cos\left({\mathrm{\&theta;}}_x\right)& -sin\left({\mathrm{\&theta;}}_x\right)\\ 0& sin\left({\mathrm{\&theta;}}_x\right)& \cos \left({\mathrm{\&theta;}}_x\right)\end{array}\right]$

围绕地球坐标系统的X轴的θ_y度的旋转(被称为俯仰)可表示为

$R_X\left({\mathrm{\&theta;}}_y\right)=\left[\begin{array}{ccc}cos\left({\mathrm{\&theta;}}_y\right)& 0& sin\left({\mathrm{\&theta;}}_y\right)\\ 0& 1& 0\\ -sin\left({\mathrm{\&theta;}}_y\right)& 0& cos\left({\mathrm{\&theta;}}_y\right)\end{array}\right]$

地球坐标系统中的单位向量可随后表达为

u_earth＝R_Y(θ_x)R_X(θ_y)u_device

给出地球坐标系统中的单位向量u_earth，可通过缩放u_earth使得所得向量的z坐标等于光源距移动装置的高度而计算从光源到移动装置的向量v_earth。换句话说，如果u_earth(z)是向量u_earth的z坐标且d_z是高度，那么向量v_earth可写成：

$v_{earth}=\frac{d_z{u}_{earth}}{u_{earth}\left(z\right)}$

现参看图8，框图800说明根据各种实施例的移动装置位置信息确定模块520-a。位置确定模块520-a可为参看图5描述的移动装置位置确定模块520的一或多个方面的实例。位置确定模块520-a可包含高度识别模块805、距离估计模块810及/或三边测量模块815。

高度识别模块805可识别光源205定位在其中的平面相对于移动装置115的高度。所述平面的高度在一些情况下可通过测量由移动装置115的图像传感器俘获的两个照明区之间的以像素计的距离来确定，其中所述两个照明区对应于两个光源205。可随后将测得的距离与两个光源205之间的已知距离进行比较。可例如从数据库或从自从光源205接收的光信号解码的位置信息获得光源205之间的已知距离。

更详细来说，可通过从作为图像传感器上的照明区的至少两个光源接收经调制光信号且确定照明区的质心相对于图像传感器坐标系统的坐标而确定光源距移动装置的高度d_z。例如，如果所述两个质心标示为及其中上标指示所识别光源的索引，那么使两个光源之间的实际物理距离(已知距离)标示为d₁₂。可从地图或数据库或从自从至少两个光源接收的经调制光信号解码的所述识别信息获得所述光源之间的已知距离。给定所述两个所识别光源、可确定在它们中的每一者的方向上的相对于地球坐标系统的单位向量，如上文所提及。可随后基于所述两个单位向量之间的角度及所述两个光源之间的已知距离而获得光源距移动装置的高度。可使用内积计算所述两个单位向量之间的角度。

距离估计模块810可估计从移动装置115到每一光源205的距离。例如，使用1)光源205相对于移动装置115的高度d_z，及2)从光源205接收的光信号的所识别到达角度可使用以下等式估计沿着笛卡尔坐标系统的x轴及y轴的从移动装置115到光源205的距离：

可将直角三角形的斜边距离计算为：

$d=\sqrt{d_x^2+d_y^2}$

三边测量模块815可相对于三个光源205的所识别位置及从三个光源205接收的三个经调制光信号的所识别到达角度而执行三边测量。所述三边测量可基于从移动装置115到三个光源205中的每一者的距离的估计，且可用于估计移动装置相对于例如GPS或笛卡尔坐标系统的位置。

图9是说明移动装置115-e的实例的框图900。移动装置115-e可为参看图1、2、3、4及/或5描述的移动装置115的一或多个方面的实例。移动装置115-e可具有各种配置中的任一者，例如个人计算机(例如，膝上型计算机、上网本计算机、平板计算机等)、蜂窝式电话、PDA、数字视频记录器(DVR)、因特网电器、游戏控制台、电子阅读器等。移动装置115-e可具有内部电力供应器(未图示)(例如小电池)以促进移动操作。

移动装置115-e可包含一或多个天线905、收发器模块910、存储器915及处理模块410-b，其各自可直接或间接地彼此通信(例如，经由一或多个总线)。收发器模块910可经配置以经由天线905及/或一或多个有线或无线链路与一或多个网络双向通信，如上文所描述。例如，收发器模块910可经配置以从图1、2及/或3的一或多个光源205接收发射。收发器模块910可允许移动装置115-e与一或多个远程装置(例如光源205中的一或多者)之间的数据的发射及接收。例如，收发器模块910可使得移动装置115-e能够从一或多个远程光源205接收VLC信号。所述VLC信号在一些情况下可经由例如CMOS图像传感器等图像传感器935接收。在一些实施例中，图像传感器935可为收发器模块910的一部分。而且，并举例来说，收发器模块910可使得移动装置115-e能够从接入点(例如参看图1描述的接入点105中的一者)接收数据及/或控制信号。通过进一步实例，收发器模块910可使得移动装置115-e能够将数据及/或控制信号发射到接入点105或另一移动装置115。

在一个配置中，收发器模块910可包含经配置以调制包且将经调制包提供到天线905以用于发射且解调从天线905接收的包的调制解调器。在移动装置115-e可包含单一天线时，移动装置115-e可通常包含用于多个链路的多个天线905。

存储器915可包含随机存取存储器(RAM)及只读存储器(ROM)。存储器915可存储含有指令的计算机可读、计算机可执行软件代码920，所述指令经配置以在被执行时致使处理模块410-b执行本文中描述的各种功能。或者，软件920可不可由处理模块410直接执行，而是经配置以致使移动装置115-e(例如，当汇编及执行时)执行本文中描述的功能。

处理模块410-b可包含智能硬件装置，例如中央处理单元(CPU)、微控制器、专用集成电路(ASIC)等。处理模块410-b可包含语音编码器(未图示)，其经配置以经由麦克风接收音频、将所述音频转换为表示所接收的音频的包(例如，长度为30ms)、将所述音频包提供到收发器模块910，及提供用户是否说话的指示。或者，编码器可仅将包提供到收发器模块910，其中所述包自身的提供或保留/抑制提供用户是否说话的指示。在一些实施例中，处理模块410-b可为参看图4、5、6、7及/或8描述的处理模块410的一或多个方面的实例。

根据图9的架构，移动装置115-e可进一步包含通信管理模块925及状态模块930。通信管理模块925可管理与其它移动装置115的通信。举例来说，通信管理模块925可为移动装置115-e的经由总线与移动装置115-e的其它组件中的一些或全部通信的组件。或者，通信管理模块925的功能性可实施为收发器模块910的组件，实施为计算机程序产品，及/或实施为处理模块410-b的一或多个控制器元件。状态模块930可反映及控制当前装置状态(例如，背景、认证、基站、关联、其它连接性问题)。

移动装置115-e还可包含定向传感器940，例如加速度计或陀螺仪，以确定移动装置115-e相对于参考(例如，地球)的定向。

移动装置115-e的组件可个别地或共同地使用经调适以执行硬件中的可适用功能中的一些或全部的一或多个专用集成电路(ASIC)实施。或者，所述功能可由一或多个集成电路上的一或多个其它处理单元(或核心)执行。在其它实施例中，可使用其它类型的集成电路(例如，结构化/平台ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)及其它半定制IC)，其可以此项技术中已知的任何方式编程。还可使用体现在存储器中、经格式化以由一或多个通用或专用处理器执行的指令整体或部分地实施每一单元的功能。所提到的模块中的每一者可以是用于执行与移动装置115-e的操作相关的一或多个功能的装置。

图10提供说明移动装置115-f的示范性位置1005的图1000。可至少部分基于光源205-c的位置来界定移动装置115-f的位置1005。给定具有x轴1010、y轴1015及z轴1020的笛卡尔参考系统，光源205-c可位于距移动装置115-f距离1025(d_x)、距离1030(d_y)及距离1035(d_z)处。光源205-c相对于移动装置115-f的高度(d_z)可由相对于x轴1010及y轴1015的一对角度1040、1045界定。所述对角度1040、1045表示由移动装置115-f从光源205-c接收的光信号的绝对到达角度。可依据光源205-c相对于移动装置115-f(例如，相对于位置1005)的高度1035(d_z)及距离d_x及d_y来识别所述光源的位置。可基于高度1035(d_z)及角度1040、1045使用先前揭示的用于距离1025、1030(d_x，d_y)的等式来估计距离1025、1030(d_x，d_y)。

如图10中所展示，移动装置115-f可具有定向1050-a，其中其图像传感器或类似者与由x轴1010、y轴1015及z轴1020界定的笛卡尔参考系统正好对准。然而，在一些情况下，移动装置115-f可具有相对于所述轴中的一或多者旋转的定向1050-b。举例来说，所说明的定向1050-b相对于x轴1010旋转角度1055(θ_x)。当移动装置115-f相对于位置1005在笛卡尔参考系统中旋转时，其定向可用于确定由移动装置115-f从光源205-c接收的光信号的绝对到达角度。这参看图11更详细地描述。

图11提供说明移动装置115-f相对于图10中界定的笛卡尔参考系统的x轴的示范性定向的图1100。具体来说，移动装置115-f可相对于x轴旋转角度1055(θ_x)。可使用移动装置115-f的定向传感器(例如加速度计或陀螺仪)确定角度1055(θ_x)。角度1055(θ_x；即，围绕x轴的旋转角度)可致使从光源205-c接收的光信号将在相对到达角度1105(ω_x)处由移动装置115-f的图像传感器接收。在此情况下，可使用先前揭示的用于的方程获得绝对到达角度1040类似地，如果移动装置115-f将围绕图10中界定的笛卡尔参考系统的y轴旋转，那么可使用先前揭示的用于的方程获得绝对到达角度1045

图12是说明用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的方法1200的流程图。出于清楚起见，下文参考参看图1、2、3、10及/或11描述的光源205中的一者描述方法1200。在一个实施方案中，参看图4、5、6、7、8及/或9描述的处理模块410可执行一或多组代码以控制移动装置115的功能元件执行下文描述的功能。

在框1205处，可从至少一个光源205中的每一者接收经调制光信号。在一些实施例中，可使用参看图4及/或5描述的接收器模块405或参看图9描述的图像传感器935接收经调制光信号。在一些情况下可由接收器模块405或图像传感器935在处理模块410的控制下接收光信号。

在框1210处，可解码每一经调制光信号以获得识别至少一个光源205的识别信息。在一些实施例中，可使用参看图4及/或9描述的处理模块410、参看图5描述的源识别模块505及/或参看图6描述的解码模块605解码经调制光信号。

在框1215处，可识别每一经调制光信号的到达角度。在一些实施例中，可使用参看图4及/或9描述的处理模块410或参看图5及/或7描述的到达角度识别模块510识别到达角度。

在框1220处，每一到达角度可与所识别光源相关联。在一些实施例中，可使用参看图4及/或9描述的处理模块410或参看图5及/或8描述的移动装置位置确定模块520进行关联。

因此，方法1200可以用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息。应注意，方法1200仅是一个实施方案且方法1200的操作可重新布置或以其它方式修改，使得其它实施方案是可能的。

图13是说明用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的另一方法1300的流程图。出于清楚起见，下文参考参看图1、2、3、10及/或11描述的光源205中的一者描述方法1300。在一个实施方案中，参看图4、5、6、7、8及/或9描述的处理模块410可执行一或多组代码以控制移动装置115的功能元件执行下文描述的功能。

在框1305处，可解码从至少一个光源205中的每一者接收的经调制光信号以获得每一光源205的识别信息。在一些实施例中，可使用参看图4及/或5描述的接收器模块405及/或处理模块410或参看图9描述的图像传感器935及/或处理模块410-b接收经调制光信号。在一些情况下，可由接收器模块405或图像传感器935在处理模块410的控制下接收光信号。可例如使用解码模块(例如参看图6描述的解码模块605)或参看图9描述的图像传感器935(例如，CMOS图像传感器)及/或处理模块410-b来解码光信号。

在框1310处，可通过使用通过解码经调制光信号而获得的所述识别信息参考至少一个数据库来识别每一光源的位置。在一些实施例中，可使用参看图4及/或9描述的处理模块410或参看图5及/或6描述的源位置确定模块515来识别所述位置。在一些情况下，可使用参看图6描述的查找模块610来存取所述至少一个数据库。

在框1315处，可确定每一光源定位在其中的平面相对于移动装置的高度。举例来说，可使用图像传感器接收每一经调制光信号，且可通过测量由所述图像传感器俘获的两个照明区(其中所述两个照明区对应于两个光源)之间的以像素计的距离来确定所述平面的高度。可随后将测得的距离与两个光源之间的已知距离进行比较。可例如从数据库获得所述已知距离。在一些实施例中，可使用参看图4、5及/或9描述的处理模块410或参看图8描述的高度识别模块805来识别平面的高度。

在框1320处，可识别每一经调制光信号的到达角度。在一些实施例中，可使用参看图4及/或9描述的处理模块410或参看图5及/或7描述的到达角度识别模块510识别所述到达角度。还可使用图像传感器(例如参看图9描述的图像传感器935)识别每一经调制光信号的到达角度。例如，可基于从自CMOS图像传感器获得的图像外推的信息来识别每一经调制光信号的到达角度(例如，通过确定由所述图像传感器俘获的照明区的位置，其中可依据所述图像传感器的像素索引来指定所述位置)。还可基于移动装置115的定向来识别每一光信号的到达角度，如参看图10及/或11所描述。

在框1325处，可至少部分基于每一光源205的所识别位置及每一经调制光信号的所识别到达角度来确定定位信息。在一些情况下，且如图13中所展示，确定定位信息可包含估计从移动装置115到至少一个光源205中的每一者的距离(或估计从移动装置115到光源205中的至少一者的距离)。可例如使用在框1315处确定的平面的高度及从光源205接收的光信号的所识别到达角度(在1320框处确定)来估计从移动装置115到给定光源的距离。在一些实施例中，可使用参看图4及/或9描述的处理模块410或参看图5及/或8描述的移动装置位置确定模块520来确定定位信息。在一些情况下，可使用距离估计模块810来估计从移动装置115到光源的距离。

因此，方法1300可以用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息。应注意，方法1300仅是一个实施方案且方法1300的操作可重新布置或以其它方式修改，使得其它实施方案是可能的。

图14是说明用于使用光信号确定移动装置的定位信息的另一方法1400的流程图。出于清楚起见，下文参考参看图1、2、3、10及/或11描述的光源205中的一者描述方法1400。在一个实施方案中，参看图4、5、6、7、8及/或9描述的处理模块410可执行一或多组代码以控制移动装置115的功能元件执行下文描述的功能。

在框1405处，可使用定向传感器获取移动装置115的定向的测量值。所述定向传感器在一些情况下可包含陀螺仪或加速度计。在一些实施例中，可使用参看图4描述的接收器模块405及/或处理模块410、参看图5描述的到达角度识别模块510、参看图7描述的定向确定模块710或参看图9描述的定向传感器940及/或处理模块410获取所述测量值。

在框1410处，可解码从光源205接收的经调制光信号以获得所述光源的识别信息。在一些实施例中，可使用参看图4及/或5描述的接收器模块405及/或处理模块410或参看图9描述的图像传感器935及/或处理模块410接收光信号。在一些情况下，可由接收器模块405或图像传感器935在处理模块410的控制下接收光信号。可例如使用解码模块(例如参看图6描述的解码模块605)或参看图9描述的图像传感器935(例如，CMOS图像传感器)及/或处理模块410来解码光信号。

在框1415处，可通过使用通过解码经调制光信号而获得的所述识别信息参考至少一个数据库来识别所述光源的位置。在一些实施例中，可使用参看图4及/或9描述的处理模块410或参看图5及/或6描述的源位置确定模块515来识别所述位置。在一些情况下，可使用参看图6描述的查找模块610来存取所述至少一个数据库。

在框1420及1425处，可识别经调制光信号的到达角度。在框1420处，可通过首先估计经调制光信号相对于移动装置115的坐标系统的相对到达角度而识别到达角度。在框1425处，可随后至少部分基于1)移动装置115的定向的所获取的测量值及2)经调制光信号的相对到达角度来识别光信号相对于绝对坐标系统的绝对到达角度。在一些情况下，可如参看图11所描述而进行经调制光信号的相对及绝对到达角度的估计。在一些实施例中，可使用参看图4及/或9描述的处理模块410或参看图5及/或7描述的到达角度识别模块510来识别到达角度。还可使用图像传感器识别经调制光信号的到达角度。例如，在一些情况下，可基于从自CMOS图像传感器获得的图像外推的信息来识别经调制光信号的到达角度。

在框1430处，可确定三个经调制光信号是否已经在框1410、1415、1420及1425处被接收及处理。如果不是，那么在框1410、1415、1420及1425处的操作可针对从另一光源205接收的另一经调制光信号重复。如果是，那么方法1400可进行到框1435。

在框1435处，可至少部分基于每一光源205的所识别位置及每一经调制光信号的所识别到达角度来确定定位信息。在一些情况下，且如图14中所展示，确定定位信息可包含相对于三个光源205的所识别位置及从三个光源205接收的三个经调制光信号的所识别到达角度而执行三边测量。所述三边测量可包含估计从移动装置115到光源205中的每一者的距离。可例如如参看图13所描述来估计从移动装置115到给定光源的距离。在一些实施例中，可使用参看图4及/或9描述的处理模块410或参看图5及/或8描述的移动装置位置确定模块520来确定定位信息。

因此，方法1400可以用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息。应注意，方法1400仅是一个实施方案且方法1400的操作可重新布置或以其它方式修改，使得其它实施方案是可能的。

上文结合附图阐述的详细描述描述示范性实施例且不表示可实施或在权利要求书的范围内的仅有实施例。贯穿此描述使用的术语“示范性”是指“充当实例、例子或说明”且不比其它实施例“优选”或“有利”。所述详细描述包含具体细节以用于提供对所描述的技术理解。然而，可在没有这些具体细节的情况下实践这些技术。在一些情况下，以框图形式展示众所周知的结构及装置以便避免混淆所描述的实施例的概念。

本文中所描述的技术可用于各种无线通信系统，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA和其它系统。术语“网络”和“系统”常常互换使用。CDMA系统可实施无线电技术，例如CDMA2000、通用陆地无线电接入(UTRA)等。CDMA2000涵盖IS-2000、IS-95及IS-856标准。IS-2000版本0和A通常被称为CDMA20001X，1X等。IS-856(TIA-856)通常被称为CDMA20001xEV-DO、高速率分组数据(HRPD)等。UTRA包含宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其它变体。TDMA系统可实施无线电技术，例如，全球移动通信系统(GSM)。OFDMA系统可实施例如超移动宽带(UMB)、演进型UTRA(E-UTRA)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、Flash-OFDM等无线电技术。UTRA和E-UTRA是全球移动电信系统(UMTS)的部分。3GPP长期演进(LTE)及LTE高级(LTE-A)为UMTS的使用E-UTRA的新版本。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM描述于来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文献中。CDMA2000和UMB描述于来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文献中。本文中所描述的技术可用于上文所提及的系统和无线电技术，以及其它系统和无线电技术。然而，下文的描述出于实例的目的描述LTE系统，且LTE术语用于下文的大量描述中，但所述技术在LTE应用以外也适用。

可适应各种所揭示实施例中的一些实施例的通信网络可为根据分层协议堆栈操作的基于包的网络。例如，承载或包数据汇聚协议(PDCP)层处的通信可为基于IP的。无线电链路控制(RLC)层可执行包分段及重组以在逻辑信道上通信。媒体接入控制(MAC)层可执行逻辑信道的优先级处置及到输送信道中的多路复用。MAC层还可使用混合ARQ(HARQ)在MAC层处提供重新发射以提高链路效率。在物理层处，输送信道可映射到物理信道。

可使用各种不同技艺和技术中的任一者来表示信息和信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示可能贯穿上述描述提及的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号及码片。

可使用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文所描述的功能的任何组合来实施或执行结合本发明而描述的各种说明性块和模块。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一或多个微处理器与DSP核心的联合，或任何其它此类配置。处理器可在一些情况下与存储器进行电子通信，其中所述存储器存储可由处理器执行的指令。

本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。实施功能的特征还可物理地位于各种位置处，包含经分布以使得功能的多个部分在不同物理位置处实施。并且，如本文中所使用(包括在权利要求书中)，“或”在用于以“中的至少一者”作为结尾的项目清单中时指示分离性清单，使得(例如)“A、B或C中的至少一者”的清单是指A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)。

计算机程序产品或计算机可读媒体两者包含计算机可读存储媒体及通信媒体，包含促进将计算机程序从一处传递到另一处的任何媒体。存储媒体可为可由通用或专用计算机存取的任何媒体。举例来说而非限制，计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可以用于以指令或数据结构的形式运载或存储所要的程序代码并且可以由通用或专用计算机或通用或专用处理器存取的任何其它媒体。而且，任何连接恰当地被称为计算机可读媒体。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外、无线电及微波等无线技术从网站、服务器或其它远程光源传输软件，那么所述同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外、无线电及微波等无线技术包含在媒体的定义中。如本文所使用，磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘使用激光以光学方式再现数据。以上各者的组合也包含在计算机可读媒体的范围内。

本发明的先前描述经提供以使所属领域的技术人员能够制造或使用本发明。所属领域的技术人员将容易了解对本发明的各种修改，且本文中界定的一般原理可应用于其它变化而不偏离本发明的精神或范围。贯穿本发明，术语“实例”或“示例性”指示实例或例子，并且不暗示或要求对于所提到的实例的任何偏好。因此，本发明并不希望限于本文中所描述的实例和设计，而是应被赋予与本文中所揭示的原理和新颖特征相一致的最广范围。

Claims (51)

1.一种用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的方法，其包括：

从至少一个光源中的每一者接收经调制光信号；

解码每一经调制光信号以获得识别所述至少一个光源的识别信息；

识别每一经调制光信号的到达角度；及

使每一到达角度与所识别光源相关联。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

识别每一光源的位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其中识别每一光源的所述位置包括：

使用所述识别信息参考至少一个数据库以识别每一光源的所述位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

使用图像传感器解码所述经调制光信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

使用图像传感器识别每一经调制光信号的所述到达角度。

6.根据权利要求5所述的方法，其中识别经调制光信号的所述到达角度包括：

确定由所述图像传感器俘获的照明区的位置，所述位置是依据像素索引而指定。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：

至少部分基于所述移动装置的定向而识别每一经调制光信号的所述到达角度。

8.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：

至少部分基于每一光源的所述所识别位置及每一经调制光信号的所述所识别到达角度而确定所述移动装置的位置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中确定所述移动装置的所述位置包括：

估计从所述移动装置到所述至少一个光源中的每一者的距离。

10.根据权利要求9所述的方法，其中估计到光源的所述距离包括：

确定所述光源定位在其中的平面相对于所述移动装置的高度；及

使用所述高度及从所述光源接收的所述经调制光信号的所述所识别到达角度来估计从所述移动装置到所述光源的所述距离。

11.根据权利要求10所述的方法，其中使用图像传感器接收每一经调制光信号，且其中确定所述平面的所述高度包括：

测量由所述图像传感器俘获的两个照明区之间的以像素计的距离，所述两个照明区对应于两个光源；及

将所述测得的距离与所述两个光源之间的已知距离进行比较。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括∶

从数据库获得所述两个光源之间的所述已知距离。

13.根据权利要求1所述的方法，其中识别经调制光信号的所述到达角度包括：

估计所述经调制光信号相对于所述移动装置的坐标系统的相对到达角度；

使用定向传感器获取所述移动装置的定向的测量值；及

至少部分基于所述所获取的测量值及所述相对到达角度来估计所述经调制光信号相对于绝对坐标系统的绝对到达角度。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述移动装置的所述坐标系统至少部分基于垂直于平行于所述移动装置的平面的向量。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述定向传感器包括陀螺仪或加速度计。

16.根据权利要求8所述的方法，其中确定所述移动装置的所述位置包括：

相对于三个光源的所述所识别位置及从所述三个光源接收的三个经调制光信号的所述所识别到达角度而执行三边测量。

17.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个光源包括发光二极管LED照明设备。

18.根据权利要求1所述的方法，其中每一经调制光信号包括可见光通信VLC信号或红外信号。

19.一种用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的设备，其包括：

处理器；

存储器，其与所述处理器进行电子通信；及

指令，其存储于所述存储器中，所述指令可由所述处理器执行以：

从至少一个光源中的每一者接收经调制光信号；

解码每一经调制光信号以获得识别所述至少一个光源的识别信息；

识别每一经调制光信号的到达角度；及

使每一到达角度与所识别光源相关联。

20.根据权利要求19所述的设备，其中所述指令可由所述处理器执行以：

识别每一光源的位置。

21.根据权利要求20所述的设备，其中所述指令可由所述处理器执行以：

使用所述识别信息参考至少一个数据库以识别每一光源的所述位置。

22.根据权利要求19所述的设备，其中：

使用图像传感器解码所述经调制光信号。

23.根据权利要求19所述的设备，其中所述指令可由所述处理器执行以：

使用图像传感器识别每一经调制光信号的所述到达角度。

24.根据权利要求23所述的设备，其中所述用以识别经调制信号的所述到达角度的指令可由所述处理器执行以：

确定由所述图像传感器俘获的照明区的位置，所述位置是依据像素索引而指定。

25.根据权利要求19所述的设备，其中所述指令可由所述处理器执行以：

至少部分基于所述移动装置的定向而识别每一经调制光信号的所述到达角度。

26.根据权利要求20所述的设备，其中所述指令可由所述处理器执行以：

至少部分基于每一光源的所述所识别位置及每一经调制光信号的所述所识别到达角度而确定所述移动装置的位置。

27.根据权利要求26所述的设备，其中所述用以确定所述移动装置的所述位置的指令可由所述处理器执行以：

估计从所述移动装置到所述至少一个光源中的每一者的距离。

28.根据权利要求27所述的设备，其中所述指令可由所述处理器执行以：

确定所述光源定位在其中的平面相对于所述移动装置的高度；及

使用所述高度及从所述光源接收的所述经调制光信号的所述所识别到达角度来估计从所述移动装置到所述光源的所述距离。

29.根据权利要求28所述的设备，其中所述指令可由所述处理器执行以：

使用图像传感器从所述至少一个光源中的每一者接收所述经调制光信号；

测量由所述图像传感器俘获的两个照明区之间的以像素计的距离，所述两个照明区对应于两个光源；及

将所述测得的距离与所述两个光源之间的已知距离进行比较。

30.根据权利要求29所述的设备，其中所述指令可由所述处理器执行以：

从数据库获得所述两个光源之间的所述已知距离。

31.根据权利要求19所述的设备，其中所述指令可由所述处理器执行以：

估计所述经调制光信号相对于所述移动装置的坐标系统的相对到达角度；

使用定向传感器获取所述移动装置的定向的测量值；及

至少部分基于所述所获取的测量值及所述相对到达角度来估计所述经调制光信号相对于绝对坐标系统的绝对到达角度。

32.根据权利要求31所述的设备，其中所述移动装置的所述坐标系统至少部分基于垂直于平行于所述移动装置的平面的向量。

33.根据权利要求31所述的设备，其中所述定向传感器包括陀螺仪或加速度计。

34.根据权利要求26所述的设备，其中所述指令可由所述处理器执行以：

相对于三个光源的所述所识别位置及从所述三个光源接收的三个经调制光信号的所述所识别到达角度而执行三边测量。

35.根据权利要求19所述的设备，其中所述至少一个光源包括发光二极管LED照明设备。

36.根据权利要求19所述的设备，其中每一经调制光信号包括可见光通信VLC信号或红外信号。

37.一种用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的设备，其包括：

用于从至少一个光源中的每一者接收经调制光信号的装置；

用于解码每一经调制光信号以获得识别所述至少一个光源的识别信息的装置；

用于识别每一经调制光信号的到达角度的装置；及

用于使每一到达角度与所识别光源相关联的装置。

38.根据权利要求37所述的设备，其进一步包括：

用于识别每一光源的位置的装置。

39.根据权利要求38所述的设备，其中所述用于识别每一光源的所述位置的装置包括：

用于使用所述识别信息参考至少一个数据库以识别每一光源的所述位置的装置。

40.根据权利要求38所述的方法，其进一步包括：

用于至少部分基于每一光源的所述所识别位置及每一经调制光信号的所述所识别到达角度而确定所述移动装置的位置的装置。

41.根据权利要求40所述的设备，其中所述用于确定所述移动装置的位置的装置包括：

用于估计从所述移动装置到所述至少一个光源中的每一者的距离的装置。

42.根据权利要求41所述的设备，其中所述用于估计到光源的所述距离的装置包括：

用于确定所述光源定位在其中的平面相对于所述移动装置的高度的装置；及

用于使用所述高度及从所述光源接收的所述经调制光信号的所述所识别到达角度来估计从所述移动装置到所述光源的所述距离的装置。

43.根据权利要求37所述的设备，其中所述用于识别经调制光信号的所述到达角度的装置包括：

用于估计所述经调制光信号相对于所述移动装置的坐标系统的相对到达角度的装置；

用于使用定向传感器获取所述移动装置的定向的测量值的装置；及

用于至少部分基于所述所获取的测量值及所述相对到达角度来估计所述经调制光信号相对于绝对坐标系统的绝对到达角度的装置。

44.根据权利要求40所述的设备，其中所述用于确定所述移动装置的所述位置的装置包括：

用于相对于三个光源的所述所识别位置及从所述三个光源接收的三个经调制光信号的所述所识别到达角度而执行三边测量的装置。

45.根据权利要求37所述的设备，其中每一经调制光信号包括可见光通信VLC信号或红外信号。

46.一种用于使用经调制光信号确定移动装置的定位信息的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储指令的非暂时性计算机可读媒体，所述指令可由处理器执行以：

从至少一个光源中的每一者接收经调制光信号；

解码每一经调制光信号以获得识别所述至少一个光源的识别信息；

识别每一经调制光信号的到达角度；及

使每一到达角度与所识别光源相关联。

47.根据权利要求46所述的计算机程序产品，其中所述指令可由所述处理器执行以：

识别每一光源的位置。

48.根据权利要求47所述的计算机程序产品，其中所述指令可由所述处理器执行以：

至少部分基于每一光源的所述所识别位置及每一经调制光信号的所述所识别到达角度而确定所述移动装置的位置。

49.根据权利要求48所述的计算机程序产品，其中所述用以确定所述移动装置的所述位置的指令可由所述处理器执行以：

估计从所述移动装置到所述至少一个光源中的每一者的距离。

50.根据权利要求46所述的计算机程序产品，其中所述指令可由所述处理器执行以：

估计所述经调制光信号相对于所述移动装置的坐标系统的相对到达角度；

使用定向传感器获取所述移动装置的定向的测量值；及

至少部分基于所述所获取的测量值及所述相对到达角度来估计所述经调制光信号相对于绝对坐标系统的绝对到达角度。

51.根据权利要求48所述的计算机程序产品，其中所述指令可由所述处理器执行以：

相对于三个光源的所述所识别位置及从所述三个光源接收的三个经调制光信号的所述所识别到达角度而执行三边测量。