CN111052865B - 通过星座图标识和定位照明器 - Google Patents

通过星座图标识和定位照明器 Download PDF

Info

Publication number
CN111052865B
CN111052865B CN201880049290.5A CN201880049290A CN111052865B CN 111052865 B CN111052865 B CN 111052865B CN 201880049290 A CN201880049290 A CN 201880049290A CN 111052865 B CN111052865 B CN 111052865B
Authority
CN
China
Prior art keywords
luminaires
computing device
subset
luminaire
database
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880049290.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111052865A (zh
Inventor
李阳
C.布洛伊尔
B.西泽格尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of CN111052865A publication Critical patent/CN111052865A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111052865B publication Critical patent/CN111052865B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206—Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/70—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S1/703—Details
    • G01S1/7032—Transmitters
    • G01S1/7034—Mounting or deployment thereof
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/70—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S1/703—Details
    • G01S1/7032—Transmitters
    • G01S1/7038—Signal details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/16—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/24—Querying
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/115—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings
    • H05B47/125—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings by using cameras
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/19—Controlling the light source by remote control via wireless transmission
    • H05B47/195—Controlling the light source by remote control via wireless transmission the transmission using visible or infrared light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/196—Controlling the light source by remote control characterised by user interface arrangements
    • H05B47/1965—Controlling the light source by remote control characterised by user interface arrangements using handheld communication devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S2201/00—Indexing scheme relating to beacons or beacon systems transmitting signals capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters
    • G01S2201/01—Indexing scheme relating to beacons or beacon systems transmitting signals capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters adapted for specific applications or environments
    • G01S2201/02—Indoor positioning, e.g. in covered car-parks, mining facilities, warehouses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

本文公开的各种实施例包括用于确定计算设备的定位的方法。该方法可以包括：由计算设备从位于室内环境中的多个照明器获得照明器子集的图像，其中，多个照明器中的每个照明器子集分组是唯一可标识的。然后，计算设备可以将照明器子集与存储多个照明器中的每个唯一可标识的照明器子集分组的数据库进行比较，其中该数据库包括多个照明器中的每个照明器的定位信息，并且基于照明器子集与数据库的比较，确定计算设备的定位。

Description

通过星座图标识和定位照明器
相关申请的交叉引用
本申请是2017年6月1日提交的题为“Luminaire Identification andPositioning by Constellation（通过星座图标识和定位照明器）”的美国申请No.15/611,249的国际申请并且要求该美国申请的优先权，该美国申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及固态照明（SSL），并且更特别地涉及利用照明器的室内定位系统。
背景技术
一些室内定位系统通常使用射频（RF）信号来促进建筑物或者构筑物的导航。基于RF的定位牵涉用于与系统的一个或多个用户交换导航和/或定位信息的通信信号，诸如超宽带（UWB）、BLUETOOTH®、ZIGBEE®和Wi-Fi信号。这些系统通常包括被配置为与位于建筑物中或者建筑物周围的用户通信的若干个RF发射器（例如BLUETOOTH® Beacon（蓝牙信标））。一些室内定位系统还利用基于光的通信。其他室内定位系统可以使用从照明器发送的基于光的通信来将定位信息传送到计算设备。然后，计算设备可以根据从照明器接收的定位信息来确定其自身的定位。
发明内容
本文公开的各种实施例包括一种用于确定计算设备的定位的方法。该方法可以包括：通过计算设备从位于室内环境中的多个照明器获得照明器子集的图像，其中多个照明器中的每个照明器子集分组是唯一可标识的；将照明器子集与存储多个照明器中的每个唯一可标识的照明器子集分组的数据库进行比较，其中，数据库包括针对多个照明器中的每个照明器的定位信息；以及基于照明器子集与数据库的比较确定计算设备的定位。
在一些实施例中，至少部分地基于每个照明器的定位、定向、亮度或者颜色、或者在每个照明器上或者每个照明器附近的标记，多个照明器中的每个照明器子集分组可以是唯一可标识的。在一些实施例中，数据库存储多个照明器中的每个照明器的亮度或者颜色，以及关于每个照明器的标记的信息。在一些实施例中，该方法可以进一步包括：对照明器子集中的第一照明器的唯一标识符进行解码；第一照明器经由基于光的通信来发送唯一标识符；以及至少部分地基于唯一标识符来确定计算设备的定位，其中数据库存储针对第一照明器的唯一标识符。在一些实施例中，照明器子集可以包含至少N个照明器，并且多个照明器中的每一个N个照明器子集分组是唯一可标识的。在一些实施例中，将照明器子集与数据库进行比较可以包括：标识照明器子集与存储在数据库中的唯一可标识的照明器子集分组中的一个之间的匹配；以及从数据库获得在所匹配的照明器子集分组中的照明器中的每个的定位信息，其中基于在所匹配的照明器子集分组中的照明器中的每个的定位信息来确定计算设备的定位。在一些实施例中，确定计算设备的定位可以包括：基于所获得的图像，确定计算设备相对于照明器子集的相对定位；以及基于计算设备的相对定位和存储在数据库中的照明器子集的定位信息，来确定计算设备的绝对定位。在一些实施例中，计算设备的绝对定位可以包括计算设备的三维位置、俯仰、横滚和偏航。
本文公开的进一步的实施例包括计算设备。所述计算设备可以包括：图像捕捉设备，所述图像捕捉设备被配置为从位于室内环境中的多个照明器获得照明器子集的图像，其中多个照明器中的每个照明器子集分组是唯一可标识的；以及处理器，所述处理器被配置为将照明器子集与存储多个照明器中的每个唯一可标识的照明器子集分组的数据库进行比较，并且基于照明器子集与数据库的比较来确定计算设备的定位，其中所述数据库包括针对多个照明器中的每个照明器的定位信息。
在一些实施例中，至少部分地基于每个照明器的定位、定向、亮度或者颜色、或者在每个照明器上或者每个照明器附近的标记，多个照明器中的每个照明器子集分组可以是唯一可标识的。在一些实施例中，数据库存储多个照明器中的每个照明器的亮度或者颜色，以及关于每个照明器的标记的信息。在一些实施例中，处理器被进一步配置为对照明器子集中的第一照明器的唯一标识符进行解码（第一照明器经由基于光的通信来发送唯一标识符），并且至少部分地基于唯一标识符来确定计算设备的定位，其中，数据库存储针对第一照明器的唯一标识符。在一些实施例中，照明器子集可以包含至少N个照明器，并且多个照明器中的每一个N个照明器子集分组是唯一可标识的。在一些实施例中，处理器可以被配置为通过如下方式将照明器子集与数据库进行比较：标识照明器子集与存储在数据库中的唯一可标识的照明器子集分组中的一个之间的匹配；并且从数据库获得在所匹配的照明器子集分组中的照明器中的每个的定位信息，其中基于在所匹配的照明器子集分组中的照明器中的每个的定位信息来确定计算设备的定位。在一些实施例中，处理器可以被配置为通过如下方式来确定计算设备的定位：基于所获得的图像确定计算设备相对于照明器子集的相对定位；并且基于计算设备的相对定位和存储在数据库中的照明器子集的定位信息来确定计算设备的绝对定位。在一些实施例中，计算设备的绝对定位可以包括计算设备的三维位置、俯仰、横滚和偏航。在一些实施例中，系统可以包括计算设备，并且进一步包括被配置为将照明器子集与数据库进行比较并且确定计算设备的定位的远程服务器，其中计算设备被进一步配置为将照明器子集的图像发送到远程服务器，并且从远程服务器接收计算设备的定位。
本文所公开的进一步的实施例包括一种非暂态处理器可读存储介质，其上存储有处理器可执行指令，所述处理器可执行指令被配置为使计算设备的处理器执行操作，所述操作包括：从位于室内环境中的多个照明器获得照明器子集的图像，其中，多个照明器中的每个照明器子集分组是唯一可标识的；将照明器子集与存储多个照明器中的每个唯一可标识的照明器子集分组的数据库进行比较，其中，数据库包括针对多个照明器中的每个照明器的定位信息；以及基于照明器子集与数据库的比较来确定计算设备的定位。
在一些实施例中，至少部分地基于每个照明器的定位、定向、亮度或者颜色、或者在每个照明器上或者每个照明器附近的标记，所述多个照明器中的每个照明器子集分组可以是唯一可标识的。在一些实施例中，所存储的处理器可执行指令被配置为使所述处理器执行操作，所述操作进一步包括：对照明器子集中的第一照明器的唯一标识符进行解码，第一照明器经由基于光的通信来发送唯一标识符；以及至少部分地基于唯一标识符来确定计算设备的定位，其中，数据库存储针对第一照明器的唯一标识符。在一些实施例中，照明器子集包含至少N个照明器，并且多个照明器中的每一个N个照明器子集分组是唯一可标识的。在一些实施例中，所存储的处理器可执行指令被配置为使处理器执行操作，使得将照明器子集与数据库进行比较包括：标识照明器子集与存储在数据库中的唯一可标识的照明器子集分组中的一个之间的匹配；以及从数据库获得在所匹配的照明器子集分组中的照明器中的每个的定位信息，其中，基于在所匹配的照明器子集分组中的照明器中的每个的定位信息来确定计算设备的定位。在一些实施例中，所存储的处理器可执行指令被配置为使处理器执行操作，使得确定计算设备的定位包括：基于所获得的图像确定计算设备相对于照明器子集的相对定位，以及基于计算设备的相对定位和存储在数据库中的照明器子集的定位信息，来确定计算设备的绝对定位。
本文所描述的特征和优点不是包括所有的，并且特别地，考虑到附图、说明书和权利要求，许多附加的特征和优点对于一个本领域普通技术人员而言应当是显而易见的。此外，应当注意，说明书中使用的语言主要是出于可读性和指导性的目的而选择的，并且不是为了限制本发明主题的范围。
附图说明
图1是图示根据本公开的实施例配置的示例室内定位系统的框图；
图2是室内环境中的多个照明器的框图；
图3A是根据本公开的实施例的在室内环境中的多个照明器的框图，所述多个照明器具有基于亮度或者颜色的唯一可标识的照明器子集分组；
图3B是根据本公开的实施例的在室内环境中的多个照明器的框图，所述多个照明器具有基于定位的唯一可标识的照明器子集分组；
图3C是根据本公开的实施例的在室内环境中的多个照明器的框图，所述多个照明器具有基于基于光的通信的唯一可标识的照明器子集分组；
图4是根据本公开的实施例的用于确定计算设备的定位的示例方法的流程图；
图5是图示根据本公开的实施例配置的计算设备的框图。
通过阅读以下详细描述以及本文所描述的各图，将会更好地理解本实施例的这些和其他特征。随附附图没有按比例绘制的意图。为清楚起见，并非每个组件都可以被标记在每个附图中。
具体实施方式
一些室内定位系统可以利用照明器来确定室内环境中的计算设备的定位。照明器可以发送利用信息进行编码的基于光的通信（LCom）信号，所述信息可以用于确定计算设备的定位。例如，LCom信号可以对照明器的定位信息进行编码或者对计算设备可以在数据库中查找以确定照明器的定位的唯一标识符进行编码。计算设备可以接收并且解码LCom信号，并且基于所接收的定位信息确定其自身相对于照明器的定位。
然而，并非室内环境（诸如建筑物）中的所有照明器都可以被配置为发送LCom信号。例如，建筑物中的灯可以全部是产生用于照亮建筑物的光的常规照明器。如果照明器以随机或者非重复的布局布置，则对于计算设备而言，确定其自身的定位仍然可以是可能的。在这种情况下，计算设备可以捕捉照明器子集的图像，其中子集中的照明器的定位和定向相对于室内环境中的任何其他照明器子集是唯一的。然而，在许多情况下，室内环境中的照明器具有重复的布局，使得照明器子集不是彼此唯一地可标识的。
因此，并且根据本公开的各种实施例，公开了用于实现室内定位系统的系统和方法，而不管照明器是否被配置为发送LCom信号或者具有重复的布局。照明器可以被配置为通过改变照明器的一个或多个物理和/或光学特性，或者通过添加附加的照明器来产生非重复的布局。例如，一个或多个照明器可以被配置为发出由计算设备的图像捕捉设备可检测的亮度或者颜色略有不同的光。亮度和/或颜色上的变化可以产生照明器的非重复布局。在另外的示例中，可以添加破坏现有照明器的对称性或者重复模式的附加的照明器。在另外的示例中，可以向破坏对称性或者重复模式的每个照明器添加物理标记。在另外的示例中，一个或多个常规照明器可以由被配置为发送LCom信号的照明器替代，使得每个唯一可标识的照明器子集包含发送唯一标识符的至少一个启用LCom的照明器。
计算设备可以使用诸如相机或者环境光传感器的图像捕捉设备来获得在计算设备上方（例如，在建筑物内部的天花板上）的照明器子集的图像。照明器子集可以被视为由室内环境中的所有照明器构造的整个照明器星座图的子星座图。计算设备可以将照明器子集与存储关于室内环境中的每个唯一可标识的照明器子集分组的信息的数据库进行比较。数据库还可以存储室内环境中的每个照明器的定位信息，并且还可以存储附加的信息，诸如每个照明器的亮度或者颜色、关于位于每个照明器上或者每个照明器附近的标记的信息、或者由某些启用LCom的照明器发送的唯一标识符。数据库可以存储在计算设备上，或者可以存储在计算设备能够与之通信的远程服务器上。
计算设备可以将图像中捕捉的照明器子集与存储在数据库中的唯一的照明器子集分组中的一个进行匹配。例如，如果照明器子集分组被配置为是基于颜色或者亮度上的变化而唯一可标识的，则计算设备可以在数据库中找到与所获得的图像中的照明器子集具有相同的相对定位、定向和颜色/亮度变化的照明器子集分组。如果照明器子集分组被配置为是基于破坏对称性的标记或者附加照明器的变化而唯一可标识的，则计算设备可以在数据库中找到与所获得的图像中的照明器子集具有相同的所有照明器和/或标记的相对定位和定向的照明器子集分组。如果照明器子集分组被配置为是基于每个子集分组中由启用LCom的照明器发送的唯一标识符而唯一可标识的，则计算设备可以在数据库中找到与所获得的图像中的照明器子集具有相同的相对定位、定向和唯一标识符的照明器子集分组。然后，计算设备可以基于存储在数据库中的所匹配的照明器子集分组的定位信息来确定其自身的（相对和/或绝对）定位。
用于室内定位系统的这种方法可以降低成本，因为并非必须替换或者改造室内环境中的所有照明器来启用LCom，并且不是必须对照明器进行编程或者调试。附加地，不存在可见的闪烁、移动/旋转部件问题、降低的照明器功效或者与启用LCom的照明器相关联的其他问题。更进一步地，该方法还可以降低用于使得能够实现室内定位的计算设备的最小性能。例如，计算设备可以利用全局或者滚动快门相机来捕捉图像，可以具有较低的图像分辨率，并且可以具有较低的快门速度和重复率（如果定位发生在计算设备静止时）。只要照明器在所获得的图像中具有足够的对比度，该方法对于诸如日光的外部干扰就也是相对鲁棒的。
系统架构和操作
图1是图示根据本公开的实施例配置的示例室内定位系统100的框图。如可以看到的，系统100可以包括一个或多个照明器102。照明器102可以发光以照亮诸如建筑物的室内环境的内部。在一些实施例中，照明器102中的一个或多个可以被配置为发送LCom信号。LCom信号可以是基于可见光的信号，或者可以是嵌入在非可见形式的电磁辐射中的信号。在一些情况下，可以在一个方向上提供LCom；例如，可以将LCom数据从给定的启用LCom的照明器102（例如，发射器）传递到计算设备104。在一些其他情况下，可以在给定的启用LCom的照明器102和计算设备104之间以双向方式提供LCom，其中这两者都充当能够进行发送和接收的收发器设备。
计算设备104可以被配置为捕捉室内环境中的照明器102子集的图像。例如，计算设备104可以包括相机或者用于捕捉图像的另外的图像捕捉设备。如本文中进一步描述的，计算设备104可以基于图像和存储关于每个照明器102的信息的数据库来确定其自身的定位。数据库可以存储在计算设备104上，或者可以存储在一个或多个远程服务器108上。
系统100可以允许计算设备104、网络106和一个或多个远程服务器108之间的通信耦合。网络106可以是无线局域网、有线本地网络或者本地有线和无线网络的组合，并且可以进一步包括对诸如互联网或者校园网之类的广域网的访问。简而言之，网络106可以是任何通信网络。
根据一些实施例，服务器108可以是能够通过网络106进行通信的任何合适的计算系统，诸如基于云的服务器计算机，并且可以被编程或者以其他方式配置为提供与LCom相关的服务。例如，服务器108可以存储具有关于每个照明器102的定位信息的数据库。在一些实施例中，服务器108可以被配置为接收由计算设备104捕捉的照明器子集的图像，并且从图像确定计算设备104的定位。根据本公开，许多其他这样的配置应当是显而易见的。
照明器布局
图2图示了多个照明器102（在图2中由圆圈表示）的框图200。多个照明器可以位于建筑物或者另外的室内或者部分室内环境之内。如先前所提到的，如果照明器102的布局是随机的或者处于非重复的布局，则照明器102可以被划分成子集分组，其中，每个子集分组是基于在每个子集分组中的照明器的相对定位和定向而唯一可标识的。
然而，在许多室内环境中，照明器102确实具有重复的布局，诸如在图2中所图示的那样。附加地，照明器102可以被配置为发出相同亮度和颜色的光。如果计算设备捕捉照明器102子集的图像，则它不能唯一地标识它捕捉了哪个照明器子集。例如，如果计算设备捕捉九个照明器的图像（例如，照明器的3×3矩阵），则如在图2中所图示的，存在九种可能的照明器的3×3矩阵。鉴于这种不确定性，计算设备无法从照明器子集的图像中定位其自身的定位。
根据本公开的各种实施例，存在用于破坏多个照明器的对称性或者重复布局以创建唯一可标识的照明器子集分组的多种方法。照明器的一个或多个物理和/或光学特性可以改变。图3A包括框图300a，其图示用于通过随机地或者以非重复模式的方式变化每个照明器的颜色和/或亮度来破坏多个照明器102的对称性或者重复布局的一种示例方法。例如，照明器102a可以被设置为发出第一颜色或者亮度的光（表示为透明圆圈），照明器102b可以被设置为发出第二颜色或者亮度的光（表示为灰色圆圈），并且照明器102c可以被设置为发出第三颜色或者亮度的光（表示为黑色圆圈）。
照明器102的颜色和/或亮度可以变化，使得每一个N个照明器子集分组是唯一可标识的。例如，假设N=9，则图3A中的照明器的每个3×3矩阵是唯一地可标识的，因为没有矩阵具有相同的亮度/颜色布局。照明器102的不同颜色或者亮度水平的数量可以取决于室内环境中的照明器102的数量、计算设备的图像捕捉能力以及N的值而变化。可以基于许多因素来选取N的值，诸如照明器102的数量、室内环境的尺寸以及计算设备的图像捕捉能力。例如，如果包含照明器的天花板较低，或者如果照明器分散，则N应当是更低的，使得计算设备在一个图像中捕捉至少N个照明器。颜色和/或亮度上的变化可以是足够细微的，使得所述变化对于人类而言是不可察觉的，但是可以被计算设备检测到。
如果照明器102的定位和定向是以非重复布局的方式的，则计算设备可以是能够基于照明器子集的定位和定向来确定其定位的。在新结构的情况下，照明器102可以以不规则的方式安装。然而，在现有的室内环境中，照明器102可能已经以重复的布局固定并且不能移动。图3B包括框图300b，其图示了用于通过添加附加的照明器以产生非重复模式来破坏多个照明器102的对称性或者重复布局的另一个示例方法。例如，可以添加照明器302，使得每一个N个照明器子集分组是唯一可标识的。在一个实施例中，附加的照明器302可以被嵌入到放置在照明器102中的每个之间的条带中。每个条带包含一个或多个照明器，并且条带可以以使得破坏照明器102的重复模式的这种方式来安装。
图3B图示了一种可能的布局，但是对于使用附加照明器302来破坏现有照明器102的对称性或者重复布局而言，许多布局和实现是可能的。例如，可以使用两种不同类型的条带。第一类型的条带可以每个包含一个照明器或者LED，并且每个连续条带上的LED的定位可以以预定距离的增量从左向右移位。如图3B中所示出的，这些条带可以沿X轴放置在照明器102之间。第二类型的条带中的每个可以包含彼此相邻地定位的两个照明器或者LED，并且每个连续条带上的LED对的定位可以以预定距离的增量从左向右移位。这些条带可以沿Y轴放置在照明器102之间，如图3B中所示出的。根据每个条带中的（多个）LED的移位距离，可以利用轴和序列号来标记每个条带。当将这些条带施加到照明器102时，它们创建非重复的布局。在一些实施例中，每个条带上的LED可以不会移位两个相邻照明器102之间的距离的一半或者一半以上，以确保非重复的布局。
在图3B 中未图示的另一个实施例中，可以将由计算设备的图像捕捉设备可检测的物理或者光学标记或者基准点添加到每个照明器102。例如，可以以随机的定向或者旋转来将标记（例如，箭头）放置在每个照明器102上或者每个照明器102附近，使得照明器102的每个子集分组连同它们的标记是唯一可标识的。
图3C包括框图300c，其图示了用于通过利用一个或多个启用LCom的照明器304来破坏多个照明器102的对称性或者重复布局的另一个示例方法。某些照明器304可以被替换或者改装，使得它们能够发送LCom信号。可以选择启用LCom的照明器304，使得每一个N个照明器子集分组是根据由每个启用LCom的照明器304发送的唯一标识符而唯一可标识的。例如，假设N=9，则图3C中的照明器的每个3×3矩阵包括至少一个启用LCom的照明器304。计算设备可以是能够根据从所获得的图像内的至少一个启用LCom的照明器304接收的（多个）唯一标识符以及所获得的图像中的照明器中的每个的相对定位和定向，来唯一地标识照明器的任何3x3矩阵子集的。照明器102的总数量中的启用LCom的照明器304的数量可以取决于许多因素，包括N的值、照明器102的总数量以及从照明器102到计算设备的距离。
在一些实施例中，图3A至图3C中所图示的方法的组合可以被用在室内定位系统中。例如，照明器102可以被配置为发出变化的亮度或者颜色的光，并且照明器102的一部分可以是被配置为发送唯一标识符的启用LCom的照明器304。计算设备可以基于每个照明器102和304的定位、定向、亮度/颜色以及由启用LCom的照明器304发送的（多个）唯一标识符来确定其自身的定位。在另一个示例中，附加的启用LCom的照明器304和非启用LCom的照明器302可以被添加到现有照明器102。计算设备可以基于每个照明器102、302和304的定位和定向以及由启用LCom的照明器304发送的（多个）唯一标识符来确定其自身的定位。通常，室内定位系统可以利用如下中的任何一个或者组合来确定计算设备的定位：变化照明器102的亮度和/或颜色、添加附加的照明器302、使用由启用LCom的照明器304发送的唯一标识符、以及向每个照明器102添加标记。
示例室内定位系统方法
图4是根据本公开的实施例的用于确定计算设备的定位的示例方法400的流程图。方法400可以由计算设备（例如，计算设备104）、或者计算设备和远程服务器（例如，远程服务器108）的组合来执行。在框402中，计算设备可以从位于诸如建筑物的室内环境中的多个照明器获得照明器子集的图像。计算设备可以具有图像捕捉设备，诸如相机或者环境光传感器，其可以用于获得照明器子集的图像。例如，用户可以将计算设备上的图像捕捉设备直接指向上方，以拍摄计算设备上方的照明器子集的图像。照明器子集可以被视为由室内环境中的所有照明器构造的整个照明器星座图的子星座图。
多个照明器中的每个照明器子集分组可以是唯一可标识的。室内定位系统可以利用关于图3A至图3C描述的方法中的一个或多个来确保多个照明器中的每一个N个照明器子集分组是唯一可标识的。具体地，多个照明器可以具有变化的颜色和/或亮度、可以添加破坏现有照明器的重复布局的附加的照明器、可以向每个照明器添加非对称标记、照明器中的一个或多个可以是启用LCom的并且发送唯一标识符、或者上面中的任何一个的组合。
在一些实施例中，所获得的图像中的照明器的最小数量应当是三个。这可以给予计算设备足够的信息来确定其自身的定位。在一些实施例中，如果计算设备倾斜，使得图像捕捉设备没有直接指向上方来获得图像，则可以对图像进行变换以去除倾斜效果。例如，计算设备可以包含陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器可以在获得图像时测量相机的倾斜角。倾斜角可以在所获得的图像的鸟瞰变换中使用，以生成没有倾斜的校正图像（即，在照明器处直接向上看的图像）。还可以使用本领域已知的方法来对所获得的图像进行校准或者去除失真。
计算设备可以使用计算机视觉或者图像处理技术来标识图像中的照明器子集。例如，计算设备可以使用斑点检测器来标识图像中与由照明器发出的光相对应的像素。在一些实施例中，并非图像中的所有照明器都可以被标识。计算设备可以标识图像中的至少N个照明器，其中N是用于确定计算设备的定位的照明器的最小数量。在一些实施例中，N可以等于3。
计算设备可以获得图像中所标识的照明器中的每个的中心的列表。在一些实施例中，计算设备可以确定每个所标识的照明器的中心相对于图像的X坐标和Y坐标。例如，图像坐标系可以以像素为单位，并且X坐标和Y坐标表示图像中与所标识的照明器的中心相对应的像素位置。在一些实施例中，计算设备还可以通过图像分析技术来确定每个所标识的照明器的颜色和/或亮度。在一些实施例中，计算设备可以被配置为对来自发送LCom信号的所标识的照明器的LCom信号进行解码。用于解码LCom信号的各种技术在本领域中是已知的。
在框404中，计算设备可以将照明器子集与存储多个照明器中的每个唯一可标识的照明器子集分组的数据库进行比较。在一些实施例中，计算设备可以执行比较。在其他实施例中，计算设备可以将图像发送到远程服务器以执行比较。如果计算设备不优选存储或者访问可能包含关于室内环境布局的敏感数据的数据库的话，则这可能是有益的。
数据库可以存储关于室内环境中的多个照明器的信息。所述信息可以通过调试处理来采集。数据库可以存储室内环境中的每个照明器的X、Y、Z坐标。在一些实施例中，如果每个楼层的天花板是平坦的，则在室内环境的同一楼层上的每个照明器的Z坐标可以是相同的。坐标可以以单元为单位，或者以米、英尺或者其他距离单位为单位，使得坐标表示针对照明器的三维坐标。在一些实施例中，坐标可以是绝对的，并且在其他实施例中，坐标可以是相对的（例如，相对于室内环境中的原点）。
数据库还可以存储与每个照明器相关联的附加信息，所述附加信息可以帮助进行室内定位。例如，如果每个照明器被配置为发出不同的亮度和/或颜色，则数据库可以存储每个照明器的亮度和/或颜色属性。数据库可以存储关于添加到每个照明器的标记的信息。数据库可以存储某些照明器的唯一标识符，这些照明器启用LCom以发送其自身的唯一标识符。
作为框404中的比较的一部分，计算设备可以标识照明器子集与存储在数据库中的唯一可标识的照明器子集分组中的一个之间的匹配。在下面描述匹配照明器组的相对定位和定向的一种这样的方法，但是本公开不限于所描述的方法。通常，可以以模式匹配领域中已知的多种方式来执行匹配，并且还可以考虑在下面描述的方法的变化。
计算设备可以生成由所获得的图像中的照明器子集中的任何三个照明器形成的所有可能的三角形的列表。每个三角形的顶点可以与三角形中的照明器的中心的坐标相对应。每个三角形可以以一定的顺序列出顶点，如顶点1、顶点2和顶点3。顶点是按顺序布置的，使得顶点1和顶点2之间的边是最短的边，并且顶点2和顶点3之间的边是中间的边，并且顶点1和顶点3之间的边是最长的边。该列表还可以包含三个顶点的遍历（顺时针或者逆时针）、最长边与最短边的比率、比率的公差值、顶点1处的角度的余弦值（假设所有角度在0度和180度之间测量）、以及余弦值的公差值。
针对存储在数据库中的所有相邻照明器生成相似的三角形列表。可以针对同一房间中和/或同一楼层上的照明器生成三角形，但是不针对跨越房间或者楼层的照明器生成三角形。在一些实施例中，三角形的列表是预先计算的并且存储在数据库中，使得不需要每次都生成它。所获得的图像中的照明器子集的三角形的列表（列表“A”）以及室内环境中的所有照明器的三角形的列表（列表“B”）可以基于递增的最长边与最短边的比率来排序。
将匹配处理应用于这两个三角形列表。匹配的目的是从这两个列表中标识匹配的三角形对。这转而有助于标识在所获得的图像和数据库中的匹配的照明器子集。在匹配处理中，将来自列表A的三角形与列表B中的三角形进行比较。如果最长边与最短边的两个比率之间的距离/差在某个公差值之内（如列表中所指定的），并且这两个三角形的在顶点1处的角度的两个余弦值之间的距离/差也在某个公差之内（如列表中所指定的），则这两个三角形可以是匹配的。然后，计算设备可以比较两个三角形的顺时针定向和/或逆时针定向。如果定向相同，则两个三角形可以被视为真正的匹配。如果不匹配，则计算设备可以将来自列表A的三角形与列表B中的另一个三角形进行比较。因为列表被排序，所以减少了三角形之间的比较数量：将从列表A中选择的相继的三角形与来自列表B的相对较少数量的三角形进行比较。
如果照明器被配置为发出不同亮度和/或颜色的光，则计算设备还可以比较这两个三角形中的每个照明器的亮度/颜色。如果三角形的相对定位和定向匹配，但是亮度/颜色不匹配，则这两个三角形不被视为真正匹配。如果三角形在所有方面都匹配，则三角形被视为真正匹配。
如果照明器也具有特殊标记，则计算设备还可以比较这两个三角形中的每个标记的相对定位和定向。如果三角形的相对定位和定向匹配，但是标记的相对定位和定向不匹配，则这两个三角形将不被视为真正匹配。如果三角形在所有方面都匹配，则三角形被视为真正匹配。
如果照明器中的一些是启用LCom的，则计算设备还可以将从所获得的图像中解码的（多个）唯一标识符与数据库中的三角形的（多个）唯一标识符进行比较。如果三角形的相对定位和定向匹配，但是（多个）唯一标识符不匹配，则两个三角形不被视为真正匹配。如果三角形在所有方面都匹配，则三角形被视为真正匹配。
一旦来自列表A的所有三角形与它们在列表B中的对应项匹配，计算设备就可以在数据库中标识与所获得的图像中的照明器子集相对应的所匹配的照明器子集分组。计算设备可以从数据库获得在所匹配的照明器子集分组中的照明器中的每个的定位信息。
在框406中，计算设备可以基于照明器子集与数据库的比较来确定计算设备的定位。数据库存储所匹配的照明器子集分组中的每个照明器的定位信息。计算设备可以利用计算机视觉或者图像处理技术来计算从图像捕捉设备坐标系到物理世界坐标系的旋转、平移和反转。在一些实施例中，计算设备可以首先基于所获得的图像来确定计算设备相对于照明器子集的相对定位。然后，计算设备可以基于存储在数据库中的照明器子集的相对定位和定位信息来确定计算设备的绝对定位。绝对定位可以包括计算设备在真实世界中的三维坐标。在一些实施例中，绝对定位还可以包括计算设备的俯仰、横滚和偏航（即，绝对定位包括六个自由度）。用于确定计算设备的俯仰、横滚和偏航的方法在本领域中是已知的。
因此，使用所获得的图像中的照明器子集的相对定位和定向以及来自数据库的照明器子集的真实世界定位信息，可以获得计算设备的定位。在一些实施例中，从计算设备接收图像的远程服务器（例如，远程服务器108）可以确定计算设备的定位，并且将定位信息发送回计算设备。然后，方法400可以随着计算设备移动穿过室内环境而重复（即，在框406之后返回到框402）。通过这种方式，方法400提供了在没有照明器启用LCom或者只有照明器的子集启用LCom时实现室内定位系统的方式。
进一步的考虑
图5图示了根据本公开的各种实施例配置的示例计算设备500。计算设备500可以类似于图1中的计算设备104。如本文中所讨论的，根据一些实施例，可以将计算装置500配置为：（1）从所获得的照明器子集的图像中确定其自身的定位；和/或（2）检测并且解码由启用LCom的照明器发送的LCom信号的光脉冲。为此，计算设备500可以是广泛的计算平台、手机或者其他中的任何一种。例如，根据一些实施例，计算设备500可以部分或者全部地是：（1）膝上型/笔记本计算机或者子笔记本计算机；（2）平板电脑或者平板手机计算机；（3）移动电话或者智能电话；（4）个人数字助理（PDA）；（5）便携式媒体播放器（PMP）；（6）蜂窝手机；（7）手持游戏设备；（8）游戏平台；（9）台式计算机；（10）电视机；（11）可穿戴或者以其他方式身体携带的计算设备，诸如智能手表，智能眼镜或者智能头戴听筒；和/或（12）它们的任何一个或多个的组合。针对计算设备500的其他合适的配置将取决于给定的应用，并且根据本公开应当是显而易见的。
如可以从图5进一步看到的，计算设备500可以包括存储器510和一个或多个处理器520。存储器510可以是任何合适类型（例如，RAM和/或ROM，或者其他合适的存储器）和大小的存储器，并且在某些情况下可以利用易失性存储器、非易失性存储器或者它们的组合来实现。计算设备500的给定处理器520可以如通常所做的那样配置，并且在一些实施例中可以被配置为例如执行与计算设备500及其组件中的一个或多个（例如，在存储器510内或者其他地方）相关联的操作。在一些情况下，存储器510可以被配置为例如用于处理器工作空间（例如，用于一个或多个处理器520）和/或用于在计算设备500上在暂时或者永久的基础上存储媒体、程序、应用和/或内容。存储在存储器510中的一个或多个组件（例如，诸如操作系统（OS）512、用户界面（UI）514和/或一个或多个应用516）可以例如由计算设备500的一个或多个处理器520访问和执行。在一些实施例中，计算设备500的存储器510可以存储关于室内环境中的每个照明器的信息的数据库。处理器520可以将所获得的照明器子集的图像与数据库进行比较，以确定计算设备500的定位。
可以利用任何合适的OS（移动OS或者另外的OS）来实现OS 512，诸如例如：（1）来自Google股份有限公司的Android OS；（2）来自Apple股份有限公司的iOS；（3）来自BlackBerry有限公司的BlackBerry OS；（4）来自微软公司的Windows Phone OS；（5）Palm股份有限公司的Palm OS/Garnet OS；（6）开源OS，诸如Symbian OS；和/或（7）它们的任何一个或多个的组合。OS 512的合适的配置和容量将取决于给定的应用，并且将是根据本公开显而易见的。用户界面（UI）514如通常所做的那样被提供，并且一般允许用户与设备500进行交互（例如，诸如在各种智能手机和平板电脑上的图形的基于触摸的UI）。能够使用任何数量的用户界面方案。
根据一些实施例，存储器510可以已经在其中存储了（或者以其他方式访问）一个或多个应用516。在一些情况下，计算设备500可以被配置为例如经由存储在存储器510中的一个或多个应用516（例如，诸如室内导航应用）来接收输入。根据一些实施例，给定的应用516可以以任何合适的标准和/或自定义/专有编程语言来实现，诸如例如：（1）C；（2）C++；（3）objective C（扩充C的面向对象编程语言）；（4）JavaScript；和/或（5）任何其他合适的自定义或者专有指令集。在更一般的意义上，应用516可以是在任何合适的非暂态机器可读介质上编码的指令，所述指令在由一个或多个处理器520执行时，部分或者全部地执行给定计算设备500的功能。在一个示例实施例中，应用程序516中的一个是被编程或者被以其他方式配置为从所获得的照明器子集的图像来确定计算设备500的定位的例程。应用程序516中的至少一个还可以被配置为对由计算设备500接收的LCom信号进行解码。
如可以从图5进一步看出的，根据一些实施例，计算设备500可以包括显示器530。显示器530可以是任何电子视觉显示器或者被配置为在此处显示或者以其他方式生成图像（例如，图像、视频、文本和/或其他可显示内容）的其他设备。在一些情况下，显示器530可以部分或者全部地与计算设备500集成，而在一些其他情况下，显示器530可以是配置为使用任何合适的有线和/或无线通讯手段与计算设备500通信的独立组件。在一些情况下，显示器530可选地可以是触摸屏显示器或者其他触敏显示器。为此，显示器530可以利用广泛的触摸感测技术中的任何一种，诸如例如：（1）电阻式触摸感测；（2）电容式触摸感测；（3）表面声波（SAW）触摸感测；（4）红外（IR）触摸感测；（5）光学成像触摸感测；和/或（6）它们中的任何一个或多个的组合。在更一般的意义上，并且根据一些实施例，可选触敏显示器530通常可以被配置为检测或者以其他方式感测在显示器530的给定位置处的来自用户的手指、手写笔或者其他合适工具的直接和/或接近的接触。在一些情况下，可选触敏显示器530可以被配置为将这种接触转换为电子信号，所述电子信号能够由计算设备500（例如，由其一个或多个处理器520）处理并且能够被操纵或者被以其他方式用于触发给定的UI动作。在一些情况下，触敏显示器530可以促进用户经由通过这种显示器530呈现的UI 514来与计算设备500进行交互。根据本公开，针对显示器530的许多合适的配置应当是显而易见的。
根据一些实施例，计算设备500可以包括通信单元540，其可以如想要的那样被配置用于使用任何合适的有线和/或无线传输技术（例如，射频（或者RF）传输；红外（或者IR）光调制等）的有线（例如，通用串行总线（或者USB）、以太网、FireWire等）和/或无线（例如，Wi-Fi、Bluetooth等）通信。根据一些实施例，通信单元540可以被配置为利用广泛的有线和/或无线通信协议中的任何一个来进行本地和/或远程通信，所述协议包括例如：（1）数字多路复用器（DMX）接口协议；（2）Wi-Fi协议；（3）Bluetooth协议；（4）数字可寻址照明接口（DALI）协议；（5）ZigBee协议；（6）近场通信（NFC）协议；（7）基于局域网（LAN）的通信协议；（8）基于蜂窝的通信协议；（9）基于互联网的通信协议；（10）基于卫星的通信协议；和/或（11）它们的任何一个或多个的组合。然而，应当注意的是，本公开并不仅限于这些示例通信协议，因为在更一般的意义上，并且根据一些实施例，可以由通信单元540如给定目标应用或者最终用途想要的那样来利用有线和/或无线、标准和/或自定义/专有的任何合适的通信协议。在一些情况下，通信单元540可以被配置为与一个或多个启用LCom的照明器通信。针对通信单元540的许多合适的配置将取决于给定的应用，并且根据本公开将是显而易见的。
另外，如可以从图5可以看出的，根据一些实施例，计算设备500可以包括一个或多个图像捕捉设备550，诸如相机552和/或环境光传感器554。相机552可以是前置相机或者后置相机中的一个或多个。环境光传感器554可以如通常所做的那样配置，并且在一些示例实施例中，可以被配置为检测和测量主机计算设备500的周围环境中的环境光水平。为了一致性和易于理解本公开，除非另外提及的地方，否则下文中的相机552和环境光传感器554通常可以被统称为图像捕捉设备550。给定的图像捕捉设备550可以是配置为捕捉数字图像的任何设备，诸如静态相机（例如，被配置为捕捉静态照片的相机）或者视频相机（例如，被配置为捕捉包括多个帧的运动图像的相机）。在一些情况下，给定的图像捕捉设备550可以包括典型的组件，诸如例如光学组件、图像传感器和/或图像/视频编码器，并且可以部分或者全部地与计算设备500集成。给定的图像捕捉设备550可以被配置为使用例如在可见光谱和/或电磁光谱的其他部分（不限于红外（IR）光谱、紫外（UV）光谱等）中的光进行操作。在一些情况下，给定的图像捕捉设备550可以被配置为连续获取成像数据。如本文所描述的，根据一些实施例，计算设备500的给定图像捕捉设备550可以被配置为检测启用发送LCom的照明器的光和/或LCom信号输出。在一些情况下，给定的图像捕捉设备550可以是例如像通常在智能手机或者其他移动计算设备中找到的相机那样的相机。针对计算设备500的给定图像捕捉设备550的许多其他合适的配置将取决于给定应用，并且根据本公开将是显而易见的。
根据一些实施例，计算设备500可以包括一个或多个传感器560。在一些实施例中，计算设备500可选地可以包括地磁传感器563。当包括地磁传感器563时，地磁传感器563可以如通常所做的那样配置，并且在一些示例实施例中可以被配置为确定主机计算设备500相对于地磁极（例如，地磁北极）或者其他想要的前进方向的定向和/或移动，其可以如给定的目标应用或者最终用途想要的那样来自定义。在一些实施例中，计算设备500可选地可以包括陀螺仪传感器567。当包括陀螺仪传感器567时，陀螺仪传感器567可以如通常所做的那样配置，并且在一些示例实施例中可以被配置为确定主机计算设备500的定向（例如，横摇、俯仰和/或偏航）。在一些实施例中，计算设备500可选地可以包括加速度计569。当包括加速度计569时，加速度计569可以如通常所做的那样配置，并且在一些示例实施例中可以被配置为检测主机计算设备500的运动。在任何情况下，如给定目标应用或者最终用途想要的那样，给定主机计算设备500的给定传感器560可以包括机械和/或固态组件元件部分。另外，应当注意，根据一些其他实施例，如给定目标应用或者最终用途想要的那样，本公开内容并不仅限于这些示例可选传感器560，因为可以提供附加的和/或不同的传感器560。根据本公开，针对设备500的许多传感器配置将是显而易见的。
根据一些实施例，计算设备500可以包括一个或多个控制器570或者以其他方式与一个或多个控制器570通信地耦合。给定的控制器570可以被配置为输出一个或多个控制信号以控制计算设备500的各种组件中的任何一个或多个，并且可以例如基于从给定的本地源（诸如例如，板载存储器510）和/或远程源（诸如例如，控制接口、远程服务器108等）接收的有线和/或无线输入来这样做。根据一些实施例，给定控制器570可以托管一个或多个控制单元，并且可以被编程或者被以其他方式配置为输出一个或多个控制信号，例如，以调整计算设备500的给定部分的操作。例如，在一些情况下，给定控制器570可以被配置为输出控制信号以控制给定图像捕捉设备550的操作，和/或输出控制信号以控制一个或多个传感器560的操作。针对计算设备500的给定控制器570的许多其他配置和控制信号输出将取决于给定的应用，并且根据本公开将是显而易见的。
如可以从图5进一步看出的，根据一些实施例，计算设备500可以包括音频输出设备580。根据一些实施例，音频输出设备580可以是例如扬声器或者能够从音频数据信号产生声音的任何其他设备。例如，音频输出设备580可以被配置为再现其主机计算设备500本地的和/或由其主机计算设备500接收的声音。在一些情况下，音频输出设备580可以部分或者全部地与计算设备500集成，而在一些其他情况下，音频输出设备580可以是配置为如想要的那样使用任何合适的有线和/或无线通信手段与计算设备500通信的独立组件。针对音频输出设备580的许多其他合适的类型和配置将取决于给定的应用，并且根据本公开将是显而易见的。
出于说明和描述的目的，已经呈现了本公开的实施例的前述描述。没有穷举或者将本公开限制于所公开的准确形式的意图。根据本公开，许多修改和变化是可能的。意图是，本公开的范围不由所述详细描述进行限制，而是相反由所附权利要求对此进行限制。

Claims (13)

1.一种用于确定计算设备的绝对定位的方法，所述方法包括：
由所述计算设备从位于室内环境中的多个照明器获得照明器子集的图像，其中，存储在所述计算设备上或能与所述计算设备通信的远程服务器上的数据库存储关于所述多个照明器的多个唯一可标识的子集中每个子集的信息，其中所述数据库包括所述多个照明器中每个照明器的定位信息；
其特征在于，
将所获得图像的照明器子集与存储每个唯一可标识的照明器子集的所述数据库中的信息进行比较；
基于所述比较确定所述计算设备的相对定位；以及
基于所确定的相对定位并且基于所述照明器子集中的照明器的对应定位信息来确定所述计算设备的绝对定位。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，为了创建唯一可标识的照明器子集，通过改变多个照明器的一个或多个光学特性或通过向多个照明器添加额外的照明器以产生不重复的图案来破坏多个照明器的对称性或重复布局，使得每个照明器子集是唯一可标识的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，多个照明器中的每个照明器子集至少部分地基于每个照明器的定位、定向、亮度或者颜色、或者每个照明器上或者每个照明器附近的标记是唯一可标识的。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述数据库存储多个照明器中的每个照明器的亮度或者颜色，以及关于每个照明器的标记的信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，将照明器子集与数据库进行比较包括：
标识所述照明器子集与存储在所述数据库中的唯一可标识的照明器子集中的一个之间的匹配；以及
从所述数据库获得在所匹配的照明器子集中的每个照明器的定位信息；
其中，确定所述计算设备的定位是基于在所匹配的照明器子集中的每个照明器的定位信息的。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算设备的绝对定位包括计算设备的三维位置、俯仰、横摇和偏航。
7.一种计算设备，包括：
图像捕捉设备，被配置为从位于室内环境中的多个照明器获得照明器子集的图像；
其中存储在所述计算设备上或能与所述计算设备通信的远程服务器上的数据库被配置为存储关于所述多个照明器的多个唯一可标识的子集中每个子集的信息，其中所述数据库包括所述多个照明器中每个照明器的定位信息；
其特征在于处理器，被配置为：
将所获得的图像的照明器子集与存储每个唯一可标识的照明器子集的所述数据库中的信息进行比较；
基于所述比较确定所述计算设备的相对定位；以及
基于所确定的相对定位并且基于所述照明器子集中的照明器的对应定位信息来确定所述计算设备的绝对定位。
8.根据权利要求7所述的计算设备，其中，多个照明器中的每个照明器子集是至少部分地基于每个照明器的定位、定向、亮度或者颜色、或者每个照明器上或者每个照明器附近的标记而唯一可标识的。
9.根据权利要求8所述的计算设备，其中，所述数据库存储所述多个照明器中的每个照明器的亮度或者颜色，以及关于每个照明器的标记的信息。
10.根据权利要求7所述的计算设备，其中，所述处理器被配置为通过如下方式将照明器子集与所述数据库进行比较：
标识所述照明器子集与存储在所述数据库中的唯一可标识的照明器子集中的一个之间的匹配；以及
从所述数据库获得在所匹配的照明器子集中的每个照明器的定位信息；
其中，确定所述计算设备的定位是基于在所匹配的照明器子集中的每个照明器的定位信息的。
11.根据权利要求7所述的计算设备，其中，所述计算设备的绝对定位包括所述计算设备的三维位置、俯仰、横摇和偏航。
12.一种系统，其包括根据权利要求7所述的计算设备，并且进一步包括远程服务器，其中：
所述远程服务器被配置为将照明器子集与所述数据库进行比较并且确定所述计算设备的定位；并且
所述计算设备被进一步配置为将所述照明器子集的图像发送到所述远程服务器，并且从所述远程服务器接收所述计算设备的定位。
13.一种非暂态处理器可读存储介质，其上存储有处理器可执行指令，所述处理器可执行指令被配置为使计算设备的处理器执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法。
CN201880049290.5A 2017-06-01 2018-05-30 通过星座图标识和定位照明器 Active CN111052865B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/611249 2017-06-01
US15/611,249 US10191140B2 (en) 2017-06-01 2017-06-01 Luminaire identification and positioning by constellation
PCT/US2018/034994 WO2018222631A1 (en) 2017-06-01 2018-05-30 Luminaire identification and positioning by constellation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111052865A CN111052865A (zh) 2020-04-21
CN111052865B true CN111052865B (zh) 2022-07-22

Family

ID=62599777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880049290.5A Active CN111052865B (zh) 2017-06-01 2018-05-30 通过星座图标识和定位照明器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10191140B2 (zh)
EP (1) EP3632188B1 (zh)
CN (1) CN111052865B (zh)
WO (1) WO2018222631A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10891754B2 (en) * 2015-12-03 2021-01-12 Osram Sylvania Inc. Light-based vehicle positioning for mobile transport systems
US11308530B2 (en) * 2018-06-20 2022-04-19 International Business Machines Corporation Automated personalized customer service utilizing lighting
DE102018006988B3 (de) * 2018-09-04 2019-08-14 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System und Verfahren zum Betreiben dieses Systems, aufweisend eine erste Kommunikationseinheit und eine zweite Kommunikationseinheit
US10909951B2 (en) * 2019-01-16 2021-02-02 International Business Machines Corporation Localized glare reduction on user interfaces
US11941794B2 (en) * 2019-08-19 2024-03-26 Current Lighting Solutions, Llc Commissioning of lighting system aided by augmented reality
JP2021135271A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 ダイキン工業株式会社 配置特定システム
US20210333863A1 (en) * 2020-04-23 2021-10-28 Comcast Cable Communications, Llc Extended Reality Localization
CN111885358B (zh) * 2020-07-24 2022-05-17 广东讯飞启明科技发展有限公司 考试终端定位及监控方法、装置、系统
EP4297533A1 (en) 2022-06-21 2023-12-27 Tridonic Portugal, Unipessoal Lda Computer-implemented logical grouping and scene selection of luminaires

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8188878B2 (en) * 2000-11-15 2012-05-29 Federal Law Enforcement Development Services, Inc. LED light communication system
CA2643061A1 (en) * 2006-02-23 2007-08-30 Tir Technology Lp System and method for light source identification
KR100921954B1 (ko) * 2009-01-30 2009-10-23 주식회사 아이디로 가시광 다중 통신 시스템
RU2011141434A (ru) * 2009-03-13 2013-04-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Осветительное устройство и способ для встраивания символов данных в выходное свечение
US8248467B1 (en) 2011-07-26 2012-08-21 ByteLight, Inc. Light positioning system using digital pulse recognition
RU2670238C2 (ru) * 2013-07-04 2018-10-19 Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. Определение расстояния или положения
US20150036016A1 (en) 2013-07-30 2015-02-05 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for determining the orientation of a mobile phone in an indoor environment
JP6469697B2 (ja) 2013-09-10 2019-02-13 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ 符号化光の光源の自動コミッショニングのための方法及び装置
JP2017528888A (ja) * 2014-09-25 2017-09-28 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ 照明の制御
WO2016050539A1 (en) * 2014-10-02 2016-04-07 Philips Lighting Holding B.V. Lighting system and method for generating lighting scenes
CN104853498A (zh) * 2015-05-25 2015-08-19 西安电子科技大学 一种智能路灯道路监测系统及其监测方法
CN105517277B (zh) * 2015-11-25 2018-10-19 小米科技有限责任公司 照明设备控制方法及装置
CN105636272A (zh) * 2016-02-02 2016-06-01 四川长虹电器股份有限公司 智能照明系统及其导航应用方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180348338A1 (en) 2018-12-06
EP3632188A1 (en) 2020-04-08
EP3632188B1 (en) 2022-09-14
CN111052865A (zh) 2020-04-21
WO2018222631A1 (en) 2018-12-06
US10191140B2 (en) 2019-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111052865B (zh) 通过星座图标识和定位照明器
CN106416098B (zh) 利用位置信息委任照明器
Nakazawa et al. Indoor positioning using a high-speed, fish-eye lens-equipped camera in visible light communication
CN110476148B (zh) 用于提供多视图内容的显示系统和方法
US7415212B2 (en) Data communication system, data transmitter and data receiver
US20150135144A1 (en) Apparatus for obtaining virtual 3d object information without requiring pointer
US20090051624A1 (en) Method and Apparatus for Signal Presentation
CN109936712B (zh) 基于光标签的定位方法及系统
CN111553196A (zh) 检测隐藏摄像头的方法、系统、装置、以及存储介质
CN110471580B (zh) 基于光标签的信息设备交互方法及系统
CN107168520B (zh) 基于单目摄像头的追踪方法、vr设备和vr头戴设备
US11694361B2 (en) Camera auto-calibration system
TWI636381B (zh) 互動顯示系統及互動顯示控制方法
US20170168592A1 (en) System and method for optical tracking
US20170228869A1 (en) Multi-spectrum segmentation for computer vision
CN105657187A (zh) 一种可见光通信方法、设备及系统
CN113808209B (zh) 定位识别方法、装置、计算机设备及可读存储介质
JP6370733B2 (ja) 情報発信装置および情報取得装置
KR102543742B1 (ko) 이동 단말기 및 이동 단말기의 동작 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체
CN105511616B (zh) 一种信息处理方法及电子设备
TWI574176B (zh) 光源擴增實境系統
US10262278B2 (en) Systems and methods for identification and interaction with electronic devices using an augmented reality device
WO2015173024A1 (en) Detection of coded light
CN103697856B (zh) 一种利用体感设备测量对象高度的方法及装置
KR102540211B1 (ko) 스마트 조명기기 디자인을 위한 메타버스 서비스 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant