阅读说明：本技术 用于编码光的发射和接收的设备和方法 (Apparatus and method for coded light transmission and reception ) 是由 D·V·R·恩格伦 B·M·范德斯勒伊斯 D·V·阿利亚克赛尤 M·T·厄伦 于 2019-02-11 设计创作，主要内容包括：一种方法包括：接收多个帧,每一帧随着时间的推移在每一帧的不同区域中捕获编码光消息的各部分,该消息包括数据符号的序列；解码该消息的各部分；将这些解码部分放置在各自的消息缓冲区中,每一个消息缓冲区与每一帧内的各自区域之一相关联；基于在消息缓冲区中放置的数据符号,确定在一对或多对所述解码部分之中的每一对所述解码部分之间的数据符号中的一个或多个相移；以及重建该消息,所述重建包括：基于所确定的相移在消息缓冲区中对齐这些解码部分,并将所对齐的消息部分合并到单个缓冲区中。(One method comprises the following steps: receiving a plurality of frames, each frame capturing portions of an encoded light message in different regions of each frame over time, the message comprising a sequence of data symbols; decoding portions of the message; placing the decoded portions in respective message buffers, each message buffer being associated with one of respective areas within each frame; determining one or more phase shifts in the data symbols between each of the decoded portions of one or more pairs of the decoded portions based on the data symbols placed in the message buffer; and reconstructing the message, the reconstructing comprising: the decoded portions are aligned in a message buffer based on the determined phase shifts and the aligned message portions are merged into a single buffer.)

用于编码光的发射和接收的设备和方法

技术领域

本发明涉及在由照明设备发出的光中嵌入的编码光信号的通信。

背景技术

编码光通信指的是籍此采用在由光源发出的可见光中嵌入的信号的形式传送信息的技术。编码光有时也被称为可见光通信（VLC）。

通过根据各种各样合适调制技术之中的任何调制技术调制可见光的属性，典型地，通过调制强度，嵌入信号。在一些最简单的情况下，通过在恒定的预定调制频率上利用单周期载波波形或甚至单音（正弦信号）调制来自多个光源之中的每个光源的可见光的强度来实现信号传输。如果由多个光源之中的每个光源发出的光利用不同的在那些光源之中是独特的各自调制频率来调制，则调制频率能够用作各自光源或其光的识别符（ID）。

例如，可以在US授权专利US9742493B2中找到这样的系统的示例，其中US9742493B2公开用于借助于灯具发出LCOM消息并且使用光接收机接收和创建这样的消息的方法和系统，其中光接收机可以采取移动接收机诸如移动电话或平板计算机的数码照相机的形式。

在更复杂的方案中，数据符号的序列可以被调制到由给定光源发出的光中。这些符号通过调制光的任何合适属性例如振幅、调制频率或调制的相位来表示。例如，数据可以借助于振幅键控例如使用高和低电平表示比特或使用更复杂的调制方案表示不同的符号而被调制到光中。另一示例是频率键控，藉此给定光源可操作来在两个（或更多）不同的调制频率上发出并且通过在不同的调制频率之间切换来发射数据比特（或更一般地，符号）。作为另一种可能性，载波波形的相位可以被调制，以便编码数据，即，相移键控。

一般而言，所调制的属性能够是调制到光中的载波波形的属性，诸如其振幅、频率或相位；或可供选择地，可以使用基带调制。在后一种情况下，没有载波波形，而是符号被调制到光中作为所发出的光的亮度的变化的图案(pattern)。这可以例如包括调制强度来表示不同的符号，或调制标记：脉宽调制（PWM）调光波形的空间比，或调制脉冲位置（所谓的脉冲位置调制，PPM）。调制可以牵涉编码方案来将数据比特（有时被称为用户比特）映射到这样的数据符号上。示例是常规的Manchester（曼彻斯特）代码，其是二进制代码，藉此值0的用户比特采用低-高脉冲的形式被映射到数据符号上，而值1的用户比特采用高-低脉冲的形式被映射到数据符号上。另一示例编码方案是由申请人开发的所谓的Ternary （三元）Manchester代码。

基于调制，编码光中的信息能够使用任何合适的光传感器来检测。这能够是或专用光电管（点检测器）或包括光电管（像素）的阵列和用于在阵列上形成图像的镜头(lens)的照相机。例如，照相机可以是移动用户设备诸如智能手机或平板计算机的通用照相机。基于照相机的编码光的检测利用或全局快门(global-shutter)照相机或滚动快门(rolling-shutter)照相机而是可能的。例如，滚动快门读出对于在日常移动用户设备诸如智能手机和平板计算机中找到的移动CMOS图像传感器而言是典型的。在全局快门照相机中，整个像素阵列（整个帧）在同一时间被捕获，并因此全局快门照相机每帧从给定灯具中仅捕获光的一个时间样本。另一方面，在滚动快门照相机中，帧采用水平排(row)的形式被划分成行(line)，并且帧在时间序列中被逐行暴光(expose)，序列中的每一行在比最后一行稍晚的时间被暴光。每一行因此在不同的时刻捕获信号的样本。因此，虽然滚动快门照相机一般而言是较便宜的品种并且对于诸如摄影的目的、对于检测编码光的目的而言被认为是劣质的，但是它们具有每帧捕获更多的时间样本并因此对于给定的帧速率而言具有较高抽样率的优点。尽管如此，编码光检测能够使用或全局快门或滚动快门照相机来实现，只要抽样率与调制频率或数据率相比而言是足够高的（即，对于检测编码信息的调制而言是足够高的）。

编码光时常用于将信号嵌入由光照源诸如日常灯具发出的光例如房间照明或户外照明中，因而允许来自灯具的光照兼做（double as）信息的载体。光因而包括用于照亮目标环境诸如房间的可见光照贡献（典型地，光的主要用途）和用于将信息提供到环境中的嵌入信号（典型地，被视为光的次要功能）。在这样的情况下，典型地，在足够高的以便超越人类感知或至少使得任何可见的时间光伪像(artefact)（例如，闪烁和/或频闪伪像）是足够弱的而不是引人注意的或至少对人类而言是可容忍的频率上执行调制。因而，嵌入信号不影响主要光照功能，即，因此用户仅感知到整体光照而没有感知到数据被调制到那个光照中的效果。例如，Manchester编码是无DC(DC free)代码的示例，其中功率谱强度在零Hertz（赫兹）归零，其中在低频率上具有很少的谱内容，因而将可见闪烁降至几乎看不见的水平。Ternary Manchester是无DC2的，这意味着：不仅功率谱密度在零Hertz归零，而且功率谱密度的梯度也归零，因而甚至进一步消除可见闪烁。

编码光能够用于各种各样的可能应用中。例如，不同的各自ID能够被嵌入由给定环境中的灯具例如给定建筑物中的那些灯具之中的每个灯具所发出的光照中，以致每个ID至少在所讨论的环境内是独特的。例如，独特的ID可以采取独特的调制频率或独特的符号序列的形式。这本身随后能够启用许多应用之中的任何一个或多个应用。例如，一个应用是为了控制目的而将信息从灯具提供给远程控制单元，例如，提供使之与远程单元能够控制的其他这样的灯具区分开来的ID，或提供有关灯具的状态信息（例如报告错误、警告、温度、操作时间等）。例如，远程控制单元可以采取移动用户终端诸如被装备有光传感器诸如内置照相机的智能手机、平板计算机、智能手表或智能眼镜的形式。用户随后能够将传感器指向特殊灯具或子组的灯具，以致移动设备能够从利用传感器所捕获到的发出光照中检测到各自（多个）ID，并且随后使用所检测到的（多个）ID来识别对应的一个或多个灯具，以便控制它/它们（例如，经由RF反向信道）。这提供用户友好的方式用于用户识别他或她希望控制哪个灯具或哪些灯具。检测和控制可以利用在用户终端上运行的照明控制应用或“app（小程序）”来实现。

在另一应用中，可以在调试中使用编码光。在这种情况下，在来自不同灯具的光中嵌入的各自ID能够在调试阶段中用于识别来自每个灯具的个别光照贡献。

在另一示例中，通过将识别符映射至灯具的已知位置或与位置相关联的信息，识别能够用于导航或其他的基于位置的功能。在这种情况下，提供位置数据库，其将每个灯具的编码光ID映射至其各自位置（例如，地图或平面图上的坐标），并且可以使得这个数据库经由一个或多个网络诸如无线局域网(WLAN)或移动蜂窝网络从服务器可用于移动设备，或者这个数据库甚至可以被本地存储在移动设备上。随后，如果移动设备捕获包含来自一个或多个灯具的光的图像或多个图像，它能够检测到其ID并使用这些在位置数据库中查找其位置，以便基于此来估算移动设备的位置。例如，这可以通过测量接收光的属性诸如接收信号强度、飞行时间和/或到达角以及随后应用诸如三角测量、三边测量、多边测量或指纹识别之类的技术或者简单地通过假定最近的或只有捕获到的灯具的位置大约是移动设备的位置来实现。在一些情况下，这样的信息可以与来自其他的源例如车载加速度计、磁力计等等的信息进行组合，以便提供更健壮的结果。

所检测到的位置随后可以通过移动设备被输出至用户，用于导航目的，例如，显示用户在建筑物的平面图上的位置。可供选择地或附加地，所确定的位置可以被用作用户访问基于位置的服务的条件。例如，用户使用他或她的移动设备在特定地域或地区（例如，特定房间）中控制照明（或另一效用，诸如加热）的能力可以以他或她的移动设备的位置被检测到位于那个相同的地域（例如，相同的房间）内或可能位于与所讨论的照明相关联的特定控制地区内为条件。其他形式的基于位置的服务可以包括例如进行或接受位置相关的付款的能力。

作为另一示例应用，数据库可以将灯具ID映射至位置特定的信息，诸如有关在与各自的一个或多个灯具相同的房间中的特殊博物馆展览或将提供给位于由各自的一个或多个灯具照亮的特定位置上的移动设备的广告的信息。移动设备随后能够从光照中检测ID并使用这个在数据库中查找位置特定的信息，例如，以便向移动设备的用户显示这个。在进一步示例中，除了ID之外的数据内容能够被直接编码到光照中，以致它能够被传送至接收设备而不要求接收设备执行查找。

因而，编码光在家庭、办公室或其他地方具有各种商业应用，诸如个性化照明控制、室内导航和基于位置的服务等。

如上所述，编码光能够使用如时常被集成在如同移动电话或平板计算机之类的日常移动用户设备中的日常“滚动快门”类型照相机来检测。在滚动快门照相机中，照相机的图像捕获元素被划分成多个水平行（即，排），其按顺序逐行被暴光。也就是说，为了捕获给定帧，第一行被暴露于目标环境中的光，随后序列中的下一行在稍晚的时间被暴光，依此类推。每一行因此在不同的时刻捕获信号的样本（典型地，来自每个给定行的像素被压缩为每行单个样本值）。典型地，该序列按顺序跨越帧例如从上到下成排滚动，因此得名“滚动快门”。当用于捕获编码光时，这意味着：帧内的不同行在不同的时刻捕获光，并因此，如果行率相对于调制频率而言是足够高的，则在调制波形的不同相位上捕获光。因而，滚动快门读出引起快速时间光调制在传感器的行读出方向中转换为空间图案，从中能够解码所编码的信号。

因为滚动快门照相机逐行按顺序捕获每一帧，所以这意味着：当滚动快门照相机用于捕获包括循环重复消息的编码光信号时，每一行捕获消息的各自样本，并且每一帧捕获消息的各自片段(fragment)，每个片段由各自子序列的样本组成。对于帧速率与消息重复周期的大多数组合而言，帧速率和消息持续时间在彼此之间没有特殊关系。这是所希望的，因为这意味着：每一帧看见消息的不同片段，并且信号随后能够从不同的片段中进行重建。对于熟练技术人员来说，从国际专利申请公布号WO2015/121155中知晓用于这个所谓的消息片段的“缝合”在一起的技术。

发明内容

当照相机捕获发射编码光消息的光源的图像时，在每个图像帧中仅捕获编码光消息的小部分。例如，在滚动快门照相机的情况下，光源在帧内的足迹可能仅覆盖帧中小比例的行。因此，需要较大数量的帧来重建整个消息。这增加在接收机上重建消息所花费的时间。如果多个光源正在发射相同的编码光消息，在每一帧中仅仅捕获编码光消息的相同部分。这可以增加接收到无错误消息部分的机会，但是对于提高数据传递的速度而言毫无帮助。

根据在本文公开的第一方面，提供一种接收装置，用于从发射一个且相同消息的多个空间上分开的发射机接收编码光消息，其中不同的发射机被配置成发射相对彼此相移版本的编码光消息，接收装置包括：被配置成从照相机接收一个或多个帧的接口，每一帧在每一帧中的多个空间上分开的各自区域中捕获编码光消息的多个各自部分，其中每个各自部分起源于不同的各自发射机并且在不同的空间上分开的各自区域中被捕获，以及其中编码光消息包括数据符号的序列；多个消息缓冲区；和解码器，其被配置成：解码在每一帧中捕获的编码光消息的各自部分；将每个解码部分放置在各自的消息缓冲区中，其中每个各自的消息缓冲区与每一帧内的多个各自区域之一相关联；基于消息缓冲区中的数据符号，确定在一对或多对所述两个或更多解码部分之中的每一对解码部分之间的数据符号的一个或多个相移；以及重建编码光消息，其中所述重建包括：基于所确定的一个或多个相移在消息缓冲区中对齐解码部分，并将所对齐的消息部分合并到单个消息缓冲区中。

本发明因此通过使用多个发射机发射一个且相同的消息来解决先前系统的问题，但是其中不同的发射机发射相对彼此相移版本的消息内容。看见一个以上发射机的接收机因此能够在较短数量的时间中从这些发射机接收更多的消息内容。不仅有可能在较短数量的时间中接收单个消息，而且通过照明系统的数据传递的速度作为整体也被增加。

在示例中，解码器被配置成搜索在不同的消息缓冲区中放置的解码部分的数据符号之间的相关性，其中所述搜索包括确定在两个或更多解码部分的数据符号之间的相关性。

在示例中，一个或多个相移的所述确定基于所确定的消息缓冲区中的数据符号的相关性。

相关性能够在来自相同帧和/或不同帧的部分之间。

在示例中，解码器被配置成识别在各自的消息缓冲区中的解码部分内的停止和/或开始序列，其中所述对齐基于所识别的停止和/或开始序列。

在示例中，解码器被配置成：对于第一集合的接收帧，执行所述解码、放置和确定；其中一个或多个相移的所述确定包括：基于任何确定的从第一集合的接收帧中解码的两个或更多解码部分的数据符号之间的相关性，估算一个或多个相移；通过确定是否在各自的消息缓冲区中的对应位置中的数据符号是相同的，验证所估算的一个或多个相移；而如果在各自的消息缓冲区中的对应位置中的数据符号被确定为相同的，基于所验证的一个或多个相移来重建编码光消息；或者如果在各自的消息缓冲区中的对应位置中的数据符号被确定为不相同的，则对于一个或多个后续集合的接收帧，重复所述执行、估算和验证，直至所估算的一个或多个相移被验证。

在示例中，解码器被配置成：在每一帧内的多个各自区域中接收包括编码光信号的进一步一个或多个帧，每一帧在多个各自区域中捕获编码光信号内的第二编码光消息的一部分；解码在每一帧中捕获的第二编码光消息的各自部分；以及通过将解码部分放置在单个消息缓冲区中来重建第二编码光消息，其中解码部分在单个消息缓冲区中基于先前确定的一个或多个相移进行对齐。

在示例中，数据符号位于对应位置中，如果它们在消息缓冲区中被定位在彼此的阈值内。

在示例中，接收装置被配置成接收包括一个或多个相移的信息；以及其中解码器被配置成：通过基于在所接收的信息中的一个或多个相移在消息缓冲区中对齐解码部分，重建编码光消息。

在示例中，解码器被配置成：生成请求来修改一个或多个相移之中的至少一个；以及其中接收装置被配置成将所生成的请求发射至负责发射在所接收的多个帧中的编码光信号的一个或多个发射机。

在示例中，接收机被配置成通过无线通信信道与一个或多个发射机通信。

在示例中，解码器被配置成：确定负责发射编码光信号的一个或多个发射机之中的哪些发射机出现在接收帧中；其中修改一个或多个相移之中的至少一个的请求基于一个或多个发射机之中的哪些发射机出现在接收帧中。

在示例中，接收机包括至少以下之一：（i）滚动快门照相机，和（ii）全局快门照相机，每一个被配置成捕获一个或多个帧。当使用滚动快门照相机时，作为时间序列的行来捕获每一帧，并且每一行因而在不同的时刻对消息抽样。在这样的情况下，每个光源（发射机）的足迹将覆盖帧内各自子集的行。因此，消息的所述部分之中的每个部分利用各自子集的滚动快门行来捕获。

根据在本文公开的第二方面，提供一种从发射一个且相同消息的多个空间上分开的发射机中重建编码光消息的方法，其中不同的发射机被配置成发射在编码光信号中所发射的相对彼此相移版本的编码光消息，该方法包括：接收一个或多个帧，每一帧在每一帧中的多个空间上分开的各自区域中捕获编码光消息的各自部分，其中每个各自部分起源于不同的各自发射机并且在不同的空间上分开的各自区域中随着时间的推移而被捕获，其中编码光消息包括数据符号的序列；解码在每一帧中捕获的编码光消息的各自部分；将每个解码部分放置在各自的消息缓冲区中，其中每个各自的消息缓冲区与每一帧内的多个各自区域之一相关联；基于消息缓冲区中的数据符号，确定在一对或多对所述两个或更多解码部分之中的每一对解码部分之间数据符号的一个或多个相移；以及重建编码光消息，其中所述重建包括：基于所确定的一个或多个相移在消息缓冲区中对齐解码部分，并将所对齐的消息部分合并到单个消息缓冲区中。

根据在本文公开的第三方面，提供一种用于控制多个空间上分开的发射机的控制器，其中每个发射机被配置成发出用于照亮环境的各自光照，其中每个发射机被配置成发射各自的编码光信号，以及其中控制器被配置成：引起第一发射机发射包括第一编码光消息的第一编码光信号；引起第二发射机发射包括第二编码光消息的第二编码光信号，其中第一编码光消息和第二编码光消息包括各自的数据符号的序列；以及与第二编码光消息的数据符号的序列相比而言，在第一编码光消息的数据符号的序列中应用相移，其中相移被应用，以致当第一和第二编码光消息分别由第一和第二发射机发射时，第一编码光消息的数据符号的序列不同于第二编码光消息的数据符号的序列，其中第一编码光消息是第二编码光消息的循环排列。

在示例中，控制器被配置成：引起第一发射机和第二发射机开始在相同的时间发射第一编码光消息和第二编码光消息。

在示例中，控制器被配置成：引起包括所应用的相移的通知被发射至第一和第二编码光消息的接收机。

在示例中，控制器被配置成：从第一和第二编码光消息的接收机中接收请求来修改所应用的相移；以及基于所接收的请求，修改所应用的相移。

在示例中，所接收的请求指示第一和第二发射机之中的哪些发射机正被接收机查看，其中控制器被配置成：基于根据所接收的指示是否第一和第二发射机之中的一个或两个正被接收机查看，修改所应用的相移。

在示例中，控制器被配置成：接收对于接收机重建完整的编码光消息所需的编码光消息的重复的数量的指示；以及引起第一和第二发射机针对至少所指示数量的重复来发射第一和第二编码光消息。

根据在本文公开的第四方面，提供一种灯具，其包括：如在本文所公开的控制器，以及所述发射机之一。

根据在本文公开的第五方面，提供一种控制多个空间上分开的发射机的方法，其中每个发射机被配置成发出用于照亮环境的各自光照，其中每个发射机被配置成发射各自的编码光信号，其中该方法包括：

引起第一发射机发射包括第一编码光消息的第一编码光信号；

引起第二发射机发射包括第二编码光消息的第二编码光信号，其中第一编码光消息和第二编码光消息包括各自的数据符号的序列；以及与第二编码光消息的数据符号的序列相比而言，在第一编码光消息的数据符号的序列中应用相移，其中相移被应用，以致当第一和第二编码光消息分别由第一和第二发射机发射时，第一编码光消息的数据符号的顺序不同于第二编码光消息的数据符号的顺序，其中第一编码光消息是第二编码光消息的循环排列。

根据在本文公开的第六方面，提供一种包括指令的计算机程序，以致当在计算设备上执行计算机程序时，计算设备被安排成完成在本文公开的任何的方法步骤。

根据在本文公开的第七方面，提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括被收录在计算机可读储存器上和/或从中可下载的代码，并且被配置，以便当在包括一个或多个处理单元的处理装置上运行时执行根据在本文公开的任何的方法步骤的操作。

根据在本文公开的第八方面，提供一种照明系统，其包括：至少第一发射机和第二发射机，其中每个发射机被配置成发出用于照亮环境的各自光照，其中每个发射机被配置成发射各自的编码光信号；以及被配置成控制至少第一和第二发射机的控制器，其中控制器被配置成：引起第一发射机发射包括第一编码光消息的第一编码光信号，引起第二发射机发射包括第二编码光消息的第二编码光信号，其中第一编码光消息和第二编码光消息包括各自的数据符号的序列；以及与第二编码光消息的数据符号的序列相比而言，在第一编码光消息的数据符号的序列中应用相移，其中相移被应用，以致当第一和第二编码光消息分别由第一和第二发射机发射时，第一编码光消息的数据符号的顺序不同于第二编码光消息的数据符号的顺序，其中第一编码光消息是第二编码光消息的循环排列。

附图说明

为了帮助理解本公开内容以及显示如何可以将实施例付诸实践，通过示例来参考附图，其中：

图1示意地显示包括编码光通信系统的环境的示例；

图2示意地显示在检测和重建编码光消息时滚动快门照相机的定时图的示例；

图3示意地举例说明编码光消息基于应用于所发射的编码光消息的所确定的相移来重建；

图4示意地举例说明第二编码光消息基于应用于所发射的编码光消息的先前所确定的相移来重建；

图5示意地举例说明基于出现在接收机的视图中的光源的示例相移分布；

图6示意地举例说明取决于编码光通信系统的基础设施的相移分布的示例；

图7示意地举例说明其中相移已被应用于子符号层上的编码光消息的示例；和

图8是利用滚动快门照相机所捕获到的帧的示意表示。

具体实施方式

利用编码光，编码方案用于通过调制光（例如，通过使用在位置、宽度或强度上改变的快光脉冲）传递数据符号（例如比特、半字节、字节等）。接收设备（“接收机”）能够采取例如光敏电阻、光电二极管或快速照相机的形式。例如，接收机可以是滚动快门照相机。在另一示例中，照相机可以是全局快门照相机。滚动快门照相机具有多个光源或效果能够被考虑并且能够以较高速度被抽样（因为连续的行在不同的时间戳上被抽样）的优点。

在图2(a)中，照相机捕获光源（或光效果）202出现在其中的帧200。由于滚动快门原理，快速闪光被检测为一系列具有不同强度的条纹(stripe)。这些条纹能够被解释为时间相关的脉冲204的系列。图2(b)举例说明以这种方式来解释多个帧，这导致在时间线上的脉冲块。在图2中，照相机的帧速率利用顺序的虚垂直线来指示。由于光源（或效果）202仅占据传感器/帧表面的小部分，所以块仅包含信号的小部分。

当光源在循环中发出相同的数据符号的序列（灯识别符）时，这意味着：具有机会来重建完整的编码光消息。首先，照相机和光源在抽样速度和同步方面一定具有差异，以致在每一帧中检测到信号的不同部分。其次，不同的所接收的消息部分一定具有能够用于查找在这些块的开头和末尾上的相关性的一些重叠。当一些比特序列在消息部分的开头和/或末尾是相同的时，这可能指示：这些部分是相邻的。然而，这并不总是真的；当比特图案重叠但是这些部分是不相邻的时，假邻接能够发生。

光源和传感器的相对定时也有助于在消息中定位所检测的部分。这在图2c中进行举例说明，其中用于抽样帧的定时小于用于发送消息的时间。这意味着：当消息长度是已知的时，所检测的部分能够被定位在消息缓冲区116中，重叠部分的相关性能够被验证并且消息的所有比特能够被检测到。当消息缓冲区116被填充时，消息的开头是未知的，但是比特的相对位置（即，循环缓冲区中的顺序）是已知的。在那个时刻，解码器能够在消息中查找开始和停止序列206，并因而找到由灯在循环中发出的消息或识别符。开始或停止序列可以例如采用前/中/后同步信号或甚至空闲周期的形式；相关的是：它是符号、符号序列或其他的偏离用于数据的常规信道编码的信道状态。

先前的编码光通信技术具有的一个问题是：当光源（效果）202仅占据传感器的小部分时，信号块是非常小的，并因此可能的重叠也是非常小的，而且假邻接的概率增加。

相关的问题是：占据滚动快门照相机的传感器表面的光量确定解码比特的数量，并因而对于小的光量而言，检测到完整消息（例如，光源识别符）的速度被降低。

当多盏灯存在时，更多的空间被占据，因此它们能够用于加速比特的收集。然而，必须找到分发消息的发送的策略以避免在所接收的消息部分中太多的重叠。例如，当两个光源被同步并且被传感器的相同排读出时，所接收的比特是相同的。

发明人已认识到：在接收机上重建编码光消息的速度能够通过利用两个或更多光源发射同一编码光消息并且跨越所发射的编码光消息分布相移来增加。如下面将具体解释的，这使得接收机能够更迅速地重建消息，因为编码光消息的不同部分在每一帧中被抽样。

图1给出用于发射和接收编码光的系统100的示意概述。系统100包括多个发射机102和接收机104。也就是说，系统100包括至少第一发射机102a和第二发射机102b。例如，发射机102可以采取例如在房间的天花板或墙上安装的灯具或照明设备的形式或者采取落地灯或户外灯杆的形式。接收机104可以例如采取移动用户终端诸如智能电话、平板计算机、膝上型计算机、智能手表或一副智能眼镜的形式。

发射机102包括光源106和连接到光源106的驱动器108。在其中发射机102包括灯具的情况下，光源106采取光照源（即，灯）的形式，其中光照源被配置成以适合于照亮环境诸如房间或户外空间的规模发出光照，以便允许人们看见环境内的物体和/或障碍物和/或找到其出路。光照源106可以采取任何合适的形式，诸如包括LED 的串(string)或阵列的基于LED的灯，或潜在地，采取另一形式，诸如荧光灯。发射机102也包括耦合到驱动器108的输入的控制器110，用于控制将经由驱动器108来驱动的光源106。特别地，控制器110被配置成经由驱动器108来控制光源106，以调制它发出的光照，以便嵌入循环重复的编码光消息。任何合适的已知调制技术可以用于这样做。在实施例中，控制器110采用软件的形式来实现，其中软件被存储在发射机102的存储器中并被安排用于在发射机102的处理装置上执行（在其上面存储软件的存储器包括采用一个或多个存储媒体的一个或多个存储单元，例如EEPROM或磁驱动器，并且在其上面运行软件的处理装置包括一个或多个处理单元）。可供选择地，并不排除：控制器110 的一些或全部能够被实现在专用硬件电路或者可配置或可重新配置的硬件电路诸如PGA 或FPGA中。

接收机104包括照相机112和耦合到来自照相机112的输入以便接收利用照相机112捕获的图像的解码器114。接收机也包括多个消息缓冲区116。在实施例中，解码器114和多个消息缓冲区116采用软件的形式来实现，其中软件被存储在接收机104的存储器上并被安排用于在接收机104的处理装置上执行（在其上面存储软件的存储器包括采用一个或多个存储媒体的一个或多个存储单元，例如EEPROM或磁驱动器，并且在其上面运行软件的处理装置包括一个或多个处理单元）。可供选择地，并不排除：解码器114 和消息缓冲区116之中的一些或全部能够被实现在专用硬件电路或者可配置或可重新配置的硬件电路诸如PGA或FPGA中。

控制器110被配置成根据在本文公开的实施例执行发射侧操作，并且解码器114被配置成根据在本文的公开内容执行接收侧操作。也注意：控制器110不一定被实现在与光源106及其驱动器108相同的物理单元中。在实施例中，控制器110可以与驱动器108和光源106一起被嵌入灯具中。可供选择地，能够在发射机102的外部例如在经由任何一个或多个合适网络（例如，经由互联网或经由本地无线网络诸如Wi-Fi或ZigBee、6LowPAN或Bluetooth（蓝牙）网络或者经由本地有线网络诸如Ethernet（以太网）或DMX网络）连接到发射机102的服务器或控制单元上实现控制器110。在外部控制器的情况下，一些硬件和/或软件仍然可以在车载发射机102上提供，以帮助提供定期定时的信号并从而防止抖动、服务质量问题等。

类似地，解码器114不一定被实现在与照相机112相同的物理单元中。在实施例中，解码器114可以被并入同一单元中，例如，一起被并入移动用户终端诸如智能手机、平板计算机、智能手表或一副智能眼镜中（例如，采用在用户终端上安装的应用或“app”的形式来实现）。可供选择地，解码器114能够被实现在外部终端上。例如，照相机112可以被实现在第一用户设备诸如专用照相机单元或移动用户终端如同智能手机、平板计算机、智能手表或一副智能眼镜中；而解码器114可以被实现在第二终端诸如膝上型计算机、桌面计算机或服务器上，其中第二终端经由任何合适的连接或网络例如一对一连接诸如串行电缆或USB电缆或者经由任何一个或多个合适的网络诸如Internet（因特网）或者如同Wi-Fi或Bluetooth网络之类的本地无线网络或者如同Ethernet或DMX网络之类的有线网络连接到第一终端上的照相机112。

下面描述用于通过基于所确定的接收消息之间的相移重建消息来改进编码光消息的检测的接收机104和方法。

为了帮助理解本发明，在图8中显示利用滚动快门照相机捕获的帧的示例表示。照相机112被安排成捕获一系列的帧200，如果照相机被指向光源106，这些帧将包含来自光源106的光的图像106'。如所讨论的，在这个示例中的照相机112是滚动快门照相机，这意味着：它不是（如在全局快门照相机中）一次全部捕获每一帧200而是在行802的序列中逐行捕获每一帧200。也就是说，每一帧200被划分成多个行802（总行数在图8中被标记为804），每一行跨越在帧200上并且是一个或多个像素厚（例如，在水平行的情况下跨越帧200的宽度并且是一个或多个像素高）。捕获处理通过曝光一行802开始，随后曝光下一行（典型地，相邻的行），然后曝光下一行，依此类推。例如，捕获处理可以从上到下滚动帧200，通过曝光顶行开始，随后从顶部开始曝光下一行，然后向下曝光下一行，依此类推。可供选择地，它能够自上而下或甚至左右滚动。当然，如果照相机112被包括在移动或可移动设备，以致它能够被定向在不同的方向中，这些行相对于外部参考帧的定向是可变的。因此，作为一个问题或术语，在帧的平面上与这些行垂直的方向（即，滚动方向，也被称为行读出方向）将被称为垂直方向；而在帧200的平面上与这些行平行的方向将被称为水平方向。

为了检测编码光消息而捕获样本，每个给定行802的个别像素样本之中的一些或所有被组合为那个行的各自组合样本806（例如，只有对编码光信号有用地作出贡献的“活跃”像素才被组合，而来自那个行的其余像素被抛弃）。例如，可以通过积分或平均像素值或利用任何其他的组合技术来执行组合。可供选择地，特定像素能够被取为每一行的代表。无论哪种方式，来自每一行的样本因而形成在不同的时刻对编码光信号抽样的时间信号，因而使得编码光信号能够从所抽样的信号中进行检测和解码。为了完整性，在图8的示例中，用作编码光发射机的光源106仅覆盖每一帧200的行802之中的分数部分(fraction)。实际上，只有图8中的行808包含记录编码光源的强度变化的像素并因而导致包含有用信息的样本。所有剩余的“每帧行”810及其导出的样本并不包含与感兴趣的源106相关的编码光信息。

注意：多个光源/光效果可以出现在帧200中的同一行802上。在这种情况下，具有针对属于单个光源/效果的每个系列的像素所组合的样本806，因此对于单个行802而言将具有多个组合的样本806。也就是说，每行802具有多个样本，对于每个光源/效果而言具有一个样本，其中每个样本是对于来自各自的光源/效果的编码光信号作出贡献的活跃像素的组合。例如，如果具有在帧的同一行802上捕获的两个空间上分开的光源，则具有两个空间上分开的集合的活跃像素。注意：这些组合的样本806没有例如通过求和而被组合在一起。也就是说，单个行上多个组合样本806的个别组合样本806随后不与另一个别组合样本806进行组合。

当行802被暴光时，如果那个行覆盖包含部分的编码光消息的帧的区域，那个编码光消息部分的样本将被获取。当下一行在稍晚的时间被暴光时，那个编码光消息部分的后续样本将被获取，依此类推。这些样本一起形成消息的片段，其包括消息的数据符号之中的一个或多个数据符号或者部分的数据符号，即，一个以上的基本信道符号，如下面将更具体讨论的。当所有的行已被暴光时，在帧200的不同部分中的编码光消息的部分将在覆盖那些不同区域的不同组的行上被抽样了。解码器随后接收编码光消息的这些抽样部分。

图3显示接收机104的示例，例如，滚动快门照相机，其用于捕获多个光源106例如天花板上灯光的图像。接收机104的解码器114具有用于接收多个图像帧200的输入。每个图像帧200包含从每个光源106发射的编码光信号的各部分，其中每个部分在帧的各自区域中。当编码光信号包含从各自光源106发射的编码光消息时，每一帧则在帧的各自区域中包含部分的编码光消息。解码器114解码编码光消息的每个部分并将解码的部分放置在各自的消息缓冲区116中。各自的消息缓冲区116与各自消息在其中被捕获的帧的区域相关联。例如，在图3(a)中，第一光源106发射在第一接收帧的第一区域中捕获的编码光信号。解码器114解码在第一接收帧中捕获的第一消息部分并将第一消息部分放置在第一消息缓冲区116中。类似地，从第一帧内的第二区域中解码的第二消息部分被放置在第二消息缓冲区116中。在这个示例中，六个光源106之中的四个光源在接收帧200中被捕获，并因此四个编码光消息的四个部分被解码且被放置在不同的消息缓冲区116中。

在示例中，滚动快门机制用于捕获多个帧200，第一帧中的消息比特随后从帧中的光条纹中进行解码并被放置在各自分配的消息缓冲区116中。

在第一帧之后，这些缓冲区包含所接收的编码光消息的第一消息部分，这在图3中利用斜条纹块来表示。第一消息部分在不同的消息缓冲区116中的位置之间的关系在这个点上并不是已知的。解码器114能够搜索在第一消息部分之间的相关性，或者更确切地说，解码器114能够搜索在每个第一消息部分内的数据符号之间的相关性。例如，搜索在至少两个消息缓冲区116之间的相关性。这示意地显示在图3(b)中，其中在第一和第二消息缓冲区116之间、在第二和第三消息缓冲区之间等等搜索相关性。在另一示例中，搜索在所有的消息缓冲区116中的消息部分之间的相关性。

在这一点上，解码器114可以基于所确定的数据符号的相关性来确定在缓冲区中的各对消息部分之间的数据符号之间的一个或多个相移。例如，可以确定在第一和第二消息缓冲区中的数据符号之间的相移。可以在第二和第三消息部分中的数据符号之间确定另一相移，等等。在另一示例中，可以确定在第一和第三消息缓冲区中的数据符号之间的相移。在示例中，取决于所确定的相关性，可以确定在消息缓冲区116的任何可能的组合中的数据符号之间的相移。

用于确定相移而不确定数据符号的相关性的另一方法是通过搜索消息内有特色的图案。例如，如果利用特定图案例如01001100011100001111发出消息，能够直接地定位突发脉冲(burst)0110。这同样适用于突发脉冲1110。通过接收一些突发脉冲，能够确定相移。

有特色的图案可以是“violate（违反）”用于数据符号的信道编码的图案，结果这样的图案能够是容易可辨别的。例如，一种方式将是在消息之间***前/中/后同步信号或甚至空闲周期。所解码的消息部分随后能够基于这些具体的符号/图案在消息缓冲区中进行放置和对齐。

取决于编码光消息的大小和/或对于编码光消息所应用的相移，解码器114可以通过基于所确定的相移对齐所解码的消息部分（并因此，在所解码的消息部分内的数据符号）来创建编码光消息。所对齐的消息部分被合并在单个消息缓冲区206中，如图3(c)所示。例如，如果第一帧在每个连续对的发射消息之间的数据符号中利用25%的相移捕获完整编码光消息的四个不同部分，第一接收帧将捕获到完整编码光消息。

在一些实例中，需要多个帧200来启用完整编码光消息的重建。在每一帧被接收到之后，在每一帧的每个区域中的消息部分被解码并被放置在各自的消息缓冲区116中。例如，图3(a)中的交叉阴影块表示在第二接收帧中接收的并从第二接收帧中解码的消息部分。每个解码的消息部分被放置在与对应于先前帧内的相同区域的先前解码的消息部分相同的消息缓冲区116中。类似地，在图3a中，虚线块表示在第三接收帧中接收的并且从第三接收帧中解码的消息部分。

解码器以每帧为基础搜索在每个消息缓冲区116中放置的数据符号之间的相关性。也就是说，由于每一帧被接收以及消息部分被解码并被放置在消息缓冲区116中，所以解码器114可以搜索在消息缓冲区116中放置的最后解码的消息部分之间的相关性。也就是说，当第一帧被处理时，搜索从第一帧中解码的符号之间的相关性。随后，当第二帧被处理时，搜索从第二帧中解码的符号之间的相关性。对于每个后续接收的帧，可以重复这个。这个的示例显示在图3(b)中。附加地或可供选择地，解码器114可以搜索在每个消息缓冲区116中放置的解码消息部分之中的两个或更多解码消息部分之间的相关性，例如，搜索从第一、第二和第三接收帧中解码的数据符号之间的相关性。如上所讨论的，可以确定一对或多对消息缓冲区116之间的相关性。

基于所确定的数据符号的相关性，解码器114随后能够确定从多个接收的帧200中解码的消息部分之间的一个或多个相移。解码器114随后能够使用这（些）相移来对齐这些解码的消息部分并将它们合并在单个消息缓冲区206中，以重建完整的编码光消息，如图3(c)所示。

作为可选的特性，解码器114可以搜索数据符号即一次一帧价值(one frame'sworth of)的解码消息部分之间的相关性。解码器114可以使用这些相关性来估算这些解码的消息部分之间的一个或多个相移。随后能够执行检查，以验证所估算的（多个）相移。例如，解码器114可以确定是否在消息缓冲区116中的对应位置中的数据符号是相同的。如果所估算的（多个）相移被验证，则编码光消息被重建。如果所估算的（多个）相移没有被验证，则解码器114搜索在第二和随后接收的帧200中的符号之间的相关性，直至（多个）估算相移能够被验证。

以图3为示例，在解码第一帧之后，四个消息缓冲区116包含第一帧价值的解码消息部分。对第一解码消息部分的任何可能的相关性（例如，重叠）执行第一验证。在这个示例中，在第一解码消息部分之间具有一些相关性。在这一点上，该（多个）相移可能是已知的，但是解码器114可能不确定。由于第二和第三帧被接收到，所以消息缓冲区116包含能够搜索其相关性的更多的数据符号。由于更多的帧200被接收到，所以确定正确的（多个）相移的可能性增加并因此所估算的（多个）相移变为更准确的。

搜索意味着：搜索在不同的消息缓冲区116中的消息部分之间的重叠。在那一点上，缓冲区之间的（多个）相移可以被假定。验证意味着：在给出所假定的移位的情况下，检查是否在缓冲区中的对应位置中的所有已知比特是相等的。如果消息缓冲区116的合并产生完整的消息而在对应的数据符号位置上没有差异，则（多个）相移能够被验证。在此，对应位置可以意味着消息缓冲区116内完全相同的位置。可供选择地，对应位置也可以指的是在消息缓冲区116中被定位在彼此的阈值内的数据符号。

此外，注意：消息缓冲区116本身不需要被完全填充以便重建完整的消息，如图3(b)所示。

在一些示例中，解码器114搜索并识别在消息缓冲区116中的解码消息部分内的开始/停止或停止/开始序列。这使得解码器114能够利用开始序列（即，编码光消息的开头）开始在消息缓冲区中对齐完整的编码光消息。

在重建第一完整的编码光消息之后，解码器114意识到在利用接收机104获取的图像中捕获的光源106之间的（多个）相移。也就是说，如果解码器114知道在两个消息缓冲区116之间的相移，解码器114也知道在那两个消息缓冲区116被分配至的帧内的两个区域中捕获的两个光源106之间的相移。随后，当发射机102被控制成发射第二编码光消息时，解码器114能够使用所确定的（多个）相移将所解码的消息部分直接放置在单个消息缓冲区206中的正确位置中。这示意地显示在图4中。在这个示例中，不是将四个解码的消息部分放置在四个各自的消息缓冲区116中，而是将四个解码的消息部分放置在单个消息缓冲区206中。后续的帧200随后可以被处理，直至消息缓冲区被完全填充（也就是说，如果消息缓冲区在第一帧已被处理之后没有被填充）。

这个的优点是：由于知道光源106之间的（多个）相移，来自不同的抽样区域的解码消息部分能够被直接放置在消息缓冲区中并因此增加处理编码光消息的速度。在示例中，当解码器114接收到不同的编码光消息或部分的不同的编码光消息时，这能够迅速地被检测到，因为在新近接收的消息中的数据符号能够与在对齐的消息缓冲区中的数据符号进行比较。所比较的消息中的任何差异将指示：不同的编码光消息正被接收。这使得新近接收的消息能够被放置在其中的消息缓冲区能够被清除。

作为可选的特性，接收机104可以被配置成接收由光源106应用的相移。例如，对接收帧200中的编码光信号负责的一个或多个光源106可以发射包含这些相移的通知。作为另一示例，被配置成控制照明系统100内的光源106的服务器可以发射该通知。在这些示例中，接收机104包括被配置成分别通过有线或无线通信信道接收信息的有线或无线接口。例如，可以通过射频(RF)信道接收该通知。解码器114可以使用所接收的（多个）相移来正确地对齐这些解码的消息部分。解码器114可以基于所接收的（多个）相移将所解码的消息部分直接放置在单个消息缓冲区206中。

作为另一可选的特性，解码器114可以生成请求来修改由光源106应用的一个或多个相移。接收机104随后可以发射该请求至光源106之中的一个或多个和/或至服务器。例如，解码器114可以确定：在两个或更多的光源106之间的相移在所接收的消息部分中的数据符号之间产生太多的重叠。解码器114可以确定将跨越两个或更多的光源106加以应用的（多个）最佳相移并引起接收机104发射请求至光源106来应用（多个）最佳相移。

此外，解码器114也可以生成请求来基于哪些光源106出现在接收帧200中修改由光源106应用的一个或多个相移。解码器114可以基于包含编码光信号的接收帧200中的（多个）区域来确定照明系统100内的哪些光源106正被抽样。解码器114可以引起这个信息被发射至一个或多个光源106。光源106可以基于这个信息来应用（多个）相移。

可供选择地，解码器114可以基于哪些光源106出现在帧200中来确定可见的光源106的数量。解码器114随后可以确定将跨越被确定为出现的那些光源106加以应用的最佳相移。例如，解码器114可以确定：两个光源106出现在接收的帧200中。接收机104随后可以发射光源106在由两个光源106发射的编码光消息之间所发射的消息符号中实现例如25%或50%相移的请求。这针对%0%相移而示意地显示在图5a中。在另一示例中，当四个光源106被确定为出现时，接收机104可以发射请求，以便光源106在每个光源106之间实现例如25%相移，例如0%、25%、50%、75%。这示意地显示在图5b中。当使用快速抽样全局快门照相机112时，没有滚动快门相移，并且在所描述的示例中所指示的编码光消息的分布避免在编码光消息中的任何重叠。

在一些示例中，接收机104操作第一检测模式来检测哪些光源106出现在接收的帧/视图中，并且随后操作在第二检测模式中以检测相移的编码光消息。检测哪些光源106出现在接收帧200中可以通过检测所发射的光源识别符来执行，其技术在本领域中是已知的。

作为选项，解码器114也可以确定对于解码器114重建完整消息所需的消息的重复数量。接收机104可以将这个信息发射至一个或多个光源106（例如，被确定为出现在接收帧200中的那些光源）。接收机104可以指示比最低数量更大数量的消息将被重复，以致所定位的解码消息部分可以通过检查错误来验证。

注意：当解码器114按照滚动快门原理操作时，在接收在传感器的不同的排/列中的样本时也具有相移。能够从滚动快门机制的定时中确定这个相移。解码器114因此能够例如通过减去附加相移来补偿这个附加相移。

下面描述用于在接收机104上启用编码光消息的改进检测的控制器110和方法。如上所述，控制器110被配置成控制两个或更多的发射机102，其中每个发射机具有用于发射编码光信号的一个或多个光源106。控制器110被配置成将编码光消息嵌入所发射的编码光信号中。控制器110控制编码光消息的发射，以致控制器110可以引起第一和第二发射机发射包含各自的编码光消息的第一和第二编码光信号。每个编码光消息由数据符号的序列组成。控制器110也被配置成相对于至少一个其他的所发射的编码光消息将相移应用于所发射的编码光消息之一的数据符号的序列。相移被应用，以致当两个或更多的编码光消息被发射时，这些编码光消息包含彼此相比而言不同的消息序列。进一步，由每个发射机发射的每个编码光消息是彼此的循环排列。也就是说，每个消息由同一数据内容的移位版本组成。

例如，每个编码光消息可以由一和零的序列组成。例如，第一编码光消息可以是[0110101100]。第二编码光消息可以具有以循环方式应用的50%相移。在这种情形中，第二编码光消息将是[0110001101]。在不同的情形中，20%相移可以被应用，从而导致第二编码光消息是[0001101011]。换句话说，如果第一编码光消息的数据符号的序列以循环方式一起按顺序一次被移位一个符号，最终第一编码光消息将相当于第二编码光消息。

在一些示例中，相移被应用于第一编码光消息，以致第一编码光消息的数据符号与第二编码光消息相比而言被移位整数数量的数据符号。

相移也可以在子符号层上加以应用，即，被应用于表示每个数据符号（例如，每个数据比特）的各自单位脉冲。图7以正和负“hat（帽子）”函数的形式显示两个可能的单位脉冲。在图7的左手侧上显示被映射至值1的数据符号的脉冲，并且在图7的右手侧上显示被映射至值0的数据符号的脉冲。例如，在三元Manchester代码中，每个单位帽子函数包括时间长度T_C的三个基本信道周期的序列，其中每个基本信道周期是数据符号周期T_D的长度的一半（T_D=2T_C）。用于各自数据符号的三个基本周期是连续的，其中这三个的中间位于各自数据符号周期的中心，以致相邻的第一和第三基本信道周期跨立(straddle)数据符号周期的开始边界和结束边界，分别在任一侧跨立基本信道周期T_C的一半。在一些示例中，当在子符号层上应用相移时，应用于第一编码光消息的相移可以是相对于第二编码光消息而言的整数数量的基本信道符号的移位。

为了创建将要发射的编码光消息，相邻的数据符号的帽子函数被相互加在一起，即，被偏移其各自符号周期的时间。因为帽子函数跨越数据符号周期之间的边界重叠，所以这些函数在相邻的数据符号之间的重叠区域中相加。

在图7b中显示由此产生的时域中的数据符号序列的示例。图7b表示由第一发射机发射的第一编码光消息的示例。图7c表示具有与第一编码光消息相比而言由控制器110应用于第二编码光消息的50%相移的由第二发射机发射的第二编码光消息的示例。如图7所示，这两个编码光消息利用不同顺序的序列符号来发射，其中一个编码光消息是另一个的循环排列。

虽然已提供25%和50%的示例相移，但是在其他的示例中所应用的一个或多个相移可以大于或小于这些值。

这个的优点是：同一编码消息的不同版本能够被发射，这使得接收机104能够抽样同一帧中的同一编码光消息的不同部分。进一步的优点是：甚至在同一排的接收机104（例如，同一排的滚动快门照相机112）上抽样发射机102时，仍然接收到同一编码光消息的不同部分，而不是如典型的情况一样接收到相同的部分。

由控制器110应用的一个或多个相移可以由控制器110预定或随机地跨越发射机102来分布。对于下一集合的包含不同的编码光消息的版本的编码光信号的发射，将保持在发射包含编码光消息的版本的第一编码光信号时跨越发射机102所应用的相移。这使得接收机104能够基于已知的相移来重建不同的编码光消息。

在一些示例中，控制器110控制每个发射机在同一时间发射其各自的编码光消息。也就是说，编码光消息的发射通过同步发射机时钟跨越发射机102来同步。在可供选择的示例中，发射机102可以利用小的时钟漂移来操作。如果时钟漂移达到所定义的阈值，控制器110可以重置发射机102的时钟时间。

通过使用这个技术所实现的潜在加速尤其取决于典型地在常规使用情况中成像的灯具的数量以及其在成像时刻的各自偏移量。作为结果，依据请求的发射的上面重置可以提供对齐并且此后提供较高的加速。

同步消息的发射的一种方式是通过与具体的光脉冲（例如，在正常的（脉宽调制）通信或光照中不使用的长度的光脉冲）相组合来使用锁相环。发射机能够对脉冲同步并且随后与其他的灯一起发出脉冲，以便有效地在环境中加快步伐（put a pace）。此外，接收机也能够在那个脉冲上同步并且基于此来适配其时钟。

作为选项，控制器110被配置成引起对于接收机104所应用的一个或多个相移被发射至接收机104。例如，控制器110可以生成包含（多个）相移的指示。一个或多个发射机102可以被控制成将该指示发射至接收机104。发射可以是例如通过有线或无线连接。用于发射的无线连接的示例可以是RF信道。

作为附加的或可供选择的选项，控制器110也可以被配置成：在编码光消息的第一实例的发射之前、在其期间或在其之后，接收请求来修改一个或多个所应用的相移。该请求可以在发射机上从接收机104中接收并且随后由控制器110进行处理。在一些示例中，该请求首先被从接收机104发射至中间节点，诸如中央照明桥接器或服务器，并且随后被转发至控制器110。基于所接收的请求，控制器110可以选择修改所应用的（多个）相移。例如，控制器110可以增加或降低由一对或多对发射机102所发射的消息中的相对相移。

在一些示例中，所接收的请求指示哪些发射机102正被接收机104查看，例如，被接收机104的照相机112抽样。所接收的请求可以指示哪些发射机102被接收机104显著地查看，例如，被完整查看。控制器110可以处理该请求并基于是否一个或多个发射机102（例如，两个发射机102a和102b）被接收机104查看来修改所应用的相移。例如，三个发射机102可能正利用相对彼此的33%相移来发射编码光消息。控制器110可以处理指示这些发射机102之中的一个发射机没有（显著地）被接收机104查看的请求。控制器110因此可以修改跨越正被查看的两个发射机102所应用的相移。例如，两个被查看的发射机102可以是控制器110利用50%相移发射编码光消息。

作为另一选项，控制器110可以被配置成接收和处理详述对于接收机104重建完整的编码光消息所需的编码光消息的重复数量的指示。控制器110可以使用这个指示来控制一个或多个发射机102发射其各自消息的次数。

控制器110也可以基于奇偶校验方案在编码光消息中引入冗余度，以致完整的编码光消息能够由分布在数量小于当前在接收机的视野中的数量的发射机102上的子消息组成。为了确保重建的消息与原始消息相同，有可能利用比率来包括奇偶校验量(parityvolume)。奇偶校验量使得接收机104能够在破碎分段(broken section)（例如，包含错误）的大小小于奇偶校验量的总和时修复(fix)重建的消息。在这个方案中，所发射的消息的比率被保留用于奇偶校验。例如，在具有六个发射机的房间中，为了保证在接收机104仅查看六个发射机102之中的四个发射机时能够重建完整消息，每个消息的三分之一可以被留出作为奇偶校验分段。

图6举例说明相移如何能够被分布在发射机102上以及所接收的消息部分如何能够被放置在消息缓冲区116中的示例。天花板视图显示六个发射机102及其定向。接收机104能够具有有关这个天花板（的一部分）的视图。所有的发射机102将发出同一消息串，并且通过利用滚动快门照相机112观察单盏灯，有可能检测和对齐消息的所有数据符号。如果灯0和1同步，在视图1中使用的接收机104将在这些排中接收到完全相同的数据。因此通过应用能够由接收机104导出的相移，在区域0和1中检测到的数据符号能够被放置在消息缓冲区116中具有最小重叠的良好的相对位置中。

假定T是对于发射机而言读取传感区域中的比特的时间（在视图1中），并且定义传感器读出区域0的时刻为时间=0。假定在时间=8T发出完整的消息。如果对于发射机1应用+1T相移，这意味着：视图1中的传感器开始从区域0中读取消息部分0-1T并且从区域1中读取消息部分1-2T。随着滚动快门机制的继续，它开始在时间3T读取区域2和3。通过对于区域2应用-1T的相移并且对于区域3不应用相移，能够得出以下结论：从区域2中读取消息部分(2-3)T，并且从区域3中读取消息部分(3-4)T。在这个情形中，传感器在一个帧中读取消息的四个块或具有长度8T的消息的50%。通过在读取下一帧中适配照相机传感器的定时，也有可能在一个帧中读取其他的4个消息部分（开始在时间n*8*T+4T读取区域0）。消息缓冲区116可能没有与该消息的开头同步，因此可能不得不在消息缓冲区116中搜索停止/开始序列。在这个示例中，使得相移取决于发射机102 的定向：在东方向中应用在+1T上的相移，并且在南方向中应用在-1T上的相移。

在视图2中，接收机104被逆时针方向旋转90度。相同的相移被应用。因此，传感器开始读取区域2和0（在参考时间0）并且在时间2T读取区域3和1。相移能够由接收机104通过考虑传感器的定向来导出。通过在时间0取区域0作为参考，能够推断出：区域2在时间0(7-8)T递送（不同步的）消息的末尾。区域3和1递送消息部分(2-3)T和(3-4)T。

在视图3中，接收机104具有有关天花板的更广阔视图，因此在视图中具有更多的灯，但是被这些灯占据的传感器区域仅为一半。通过定义区域0的读出为时间=0，能够推断出：区域2在时间1.5T被读取，并且区域4在时间3T被读取。这些消息部分包含一半数量的数据符号。因此，区域0递送(0-0.5)T，并且区域1递送(1-1.5)T。随着传感器读取的继续，能够看到：这些区域递送以下数据符号：区域2:(0.5-1)T，区域3:(1.5-2)T，区域4:(1-1.5T)，以及区域5:(2-2.5)T。发射机/光源效果大小影响传感器上的检测区域，并且这些灯之间的距离确定传感器上的读出定时。因此，在计算相移时能够考虑照明基础设施的几何学。

将领会到：仅通过示例描述了上面的实施例。例如，如上所讨论的，虽然已相对于滚动快门照相机讨论了上面的示例，但是在解码器上接收的帧也可以利用不同类型的照相机诸如例如全局快门照相机来捕获。当使用全局快门照相机时，照相机在同一时间捕获整个帧并因此在帧的每个区域中捕获所发射的编码光消息的不同部分（由于所应用的相移）。例如，如果图5b的相移被应用并且照相机捕获发射机的左上角在其中被捕获的帧，则每一帧将包含该消息的四个不同部分。在帧内的四个区域中捕获到的消息的每个部分将相对于在上面或下面的区域中的消息部分被移位25%并且也相对于在右边或左边的区域中的消息部分被移位25%。在随后捕获的帧中，该消息的四个不同的部分将被捕获，其中每个部分如上所述被移位25%。作为具体的示例，如果帧速率是比特/信号速率的两倍（例如，Nyquist（尼奎斯特）），则能够找到连续的比特，并且消息缓冲区从若干地方（与帧中的光源的数量有关）发展到其中数据符号的消息部分开始重叠并且缓冲区变得被完全填充的情形。在那个时刻，相移是已知的。对于第二消息，数据符号能够直接被放置在缓冲区中。

本发明在由灯具发射的消息是已知长度的连续发射的消息诸如（长）识别符时可能是特别有益的。通过使得多个发射机/灯具不同步发射消息并且可能以协调方式发射消息，以致（多个）相位偏移被交错并且优选地被均匀分布在消息长度上，可以实现较高的识别符检测速度，从而导致例如更快的室内定位。

然而，类似的方案也可以用于数据发射情景中，其中已知长度的分组需要被传递。在这样的情景中，个别分组可以由灯具重复，直至这些分组已成功地被接收机接收。在这种情景中，接收机可以针对分组的成功接收提供确认（例如，在使用校验和的验证之后），在此之后发射机可以继续发射下一分组。

在本文已参考用于存储数据的数据储存器。这可以利用单个设备或利用多个设备来提供。合适的设备包括例如硬盘和非易失性半导体存储器。

虽然在本文参考附图所描述的实施例的至少一些方面包括在处理系统或处理器中执行的计算机处理，但是本发明也扩展至计算机程序，尤其在载体上或在载体中的计算机程序，其适用于将本发明付诸实践。程序可以采用非临时源代码、目标代码、代码中间源和目标代码的形式，诸如采用部分编译的形式，或者采用任何其他的适于在根据本发明的处理的实现中使用的非临时形式。载体可以是能够携带程序的任何实体或设备。例如，载体可以包括存储介质，诸如固态驱动器(SSD)或其他的基于半导体的RAM；ROM，例如，CD ROM或半导体ROM；磁记录介质，例如软盘或硬盘；一般光学存储设备；等等。

在权利要求书中，词“包括”并不排除其他的元素或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”并不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行在权利要求书中叙述的若干项的功能。计算机程序可以被存储和/或被分布在合适的介质诸如与其他硬件一起供应或作为其他硬件的一部分供应的光学存储介质或固态介质上，但是也可以采用其他的形式诸如经由因特网或其他的有线或无线电信系统来分发。权利要求书中的任何参考符号不应被解释为限制该范畴。