JP2019526888A - 符号化光機能を備えるランプ - Google Patents

Abstract

ランプは、複数の発光セグメントを各々前記ランプ内の異なる位置に含み、前記発光セグメントの各々は、異なる個別コードを送信するよう変調された照明を発するように構成される。コントローラは、異なる前記発光セグメントの前記コードを、前記コード間に所定の関係を有するように制御するよう構成される（例えば、一方のコードはNであり、他方のコードはN+1である）。

Description

本開示は、照明装置であって、信号を照明に埋め込むために前記照明装置が発する前記照明を変調する能力を有する照明装置に関する。

可視光通信（VLC）は、時には符号化光（CL）とも呼ばれる、可視光に埋め込まれた信号による情報の通信を指す。情報は、任意の適切な変調技術に従って、可視光の特性、典型的には強度を変調することによって埋め込まれる。例えば、符号化光方式の或る例によれば、複数の光源の各々からの可視光の強度が、或る特定の変調周波数であって、前記変調周波数が各光源の個別識別子（ID）の役割を果たすように、前記変調周波数が、前記光源のうちの所与の１つに対しては固定され、前記光源のうちの異なる光源に対しては異なるような或る特定の変調周波数を有する搬送波波形を形成するよう変調される。より複雑な方式では、所与の光源によって発せられる光にデータのシンボルを埋め込むために、搬送波波形の特性が、例えば、搬送波波形の振幅、周波数、位相又は形状をデータのシンボルを表すように変調することによって、変調され得る。更に他の可能性では、ベースバンド変調が用いられてもよく、即ち、搬送波はなく、むしろ、シンボルが、発せられる光の明るさの変動パターンとして光に変調される。これは、直接行われてもよく（強度変調）、又は（例えば、PWM調光波形のマーク：スペース比を変調することによって、若しくはパルス位置を変調することによって）間接的に行われてもよい。

照明の分野におけるLED技術の現在の採用は、照明器具によって発せられる照明、例えば室内照明に信号を埋め込み、斯くして、照明器具からの照明を情報の担体として兼用することを可能にするための符号化光の使用への関心を高めている。好ましくは、変調は、人間の視覚には知覚できないよう、又は少なくとも、あらゆる目に見える一時的な光アーチファクト（例えば、フリッカ及び／又はストロボアーチファクト）が人間にとって許容できるよう十分に弱いように、十分に高い周波数及び十分に低い変調度で実施される。

変調に基づいて、符号化光の中の情報は、光検出器を用いて検出され得る。これは、専用のフォトセル、又はフォトセル（ピクセル）のアレイとアレイ上に画像を形成するためのレンズとを含むカメラのいずれかであり得る。例えば、カメラは、スマートフォン又はタブレットなどのモバイルユーザデバイスの汎用カメラであってもよい。符号化光のカメラをベースにした検出は、グローバルシャッタカメラでもローリングシャッタカメラでも可能である（例えば、ローリングシャッタ読み出しは、スマートフォン及びタブレットなどのモバイルデバイスにおいて見られるモバイルCMOSイメージセンサに一般的である）。グローバルシャッタカメラでは、ピクセルアレイ全体（フレーム全体）が同時に取り込まれ、従って、グローバルシャッタカメラはフレームごとに所与の照明器具からの光の時間的サンプル（temporal sample）を１つしか取り込まない。一方、ローリングシャッタカメラでは、フレームはライン（一般に水平な行）に分けられ、フレームは時系列にラインごとに露光され、時系列における各ラインは、直前のものよりも少し後に露光される。従って、ローリングシャッタ読み出しは、高速時間光変調を、センサのライン読み出し方向における空間パターンに変換させ、それから符号化信号が復号され得る。従って、ローリングシャッタカメラは、一般により安価な種類のものであり、写真撮影のような目的には劣っていると考えられるが、符号化光を検出する目的には、それらは、フレームごとにより多くの時間的サンプルを取り込むという利点を有し、それ故、所与のフレームレートに対してより高いサンプルレートという利点を有する。それでも、符号化光検出は、サンプルレートが変調周波数又はデータレートと比べて十分に高い（即ち、情報を符号化する変調を検出するのに十分に高い）限り、グローバルシャッタカメラ用いてもローリングシャッタカメラを用いても達成され得る。

符号化光は多くの可能なアプリケーションを有する。例えば、所与の環境内の照明器具、例えば、所与の建物内の照明器具の各々によって発せられる照明に、各IDが少なくとも当該環境内でユニークであるように、異なる個別IDが埋め込まれ得る。例えば、ユニークなIDは、ユニークな変調周波数又はユニークなシンボルのシーケンスの形態をとり得る。その場合、これは、任意の１つ以上の様々なアプリケーションを可能にし得る。例えば、照明器具を遠隔制御するためのモバイルデバイスがカメラなどの光センサを備えている場合には、ユーザは、モバイルデバイスが、センサによって取り込まれる発せられた照明から個別IDを検出し、次いで、対応する１つ以上の照明器具を制御するためにそれらを識別するために検出されたIDを用いることができるように、特定の照明器具又は照明器具のサブグループにセンサを向けることができる。これは、ユーザがどの照明器具を制御したいかを識別するためのユーザフレンドリなやり方をユーザに提供する。モバイルデバイスは、例えば、取り込まれた光から埋め込まれたIDを検出し、次いで、（例えばRFバックチャネルを介して）対応する制御機能を実施するよう構成されている照明制御アプリを実行するスマートフォン又はタブレットの形態をとり得る。

別の例として、各照明器具のIDをそれの位置（例えば、間取り図上の座標）にマッピングする位置データベースが供給されてもよく、このデータベースは、インターネット及び／又は無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）などの１つ以上のネットワークを介してサーバからモバイルデバイスに利用可能にされ得る。その場合、モバイルデバイスが、照明器具のうちの１つ以上からの光を含む１つ以上の画像を取り込む場合には、前記モバイルデバイスは、それらのIDを検出し、これらを用いて位置データベースにおいてそれらの位置を検索してそれに基づいてモバイルデバイスの位置を検出することができる。例えば、これは、受信信号強度、飛行時間及び／若しくは到来角などの受けた光の特性を測定し、次いで、三角測量、三辺測量、多辺測量若しくはフィンガープリント法などの技術を適用することによって、又は単に、最も近い若しくは唯一の取り込まれた照明器具の位置がほぼモバイル機器の位置であると仮定することによって（場合によっては、このような情報は、よりロバストな結果を供給するために、他の情報源、例えば、内蔵加速度計、磁力計などと組み合わされ得る）、達成され得る。検出された位置は、次いで、例えば建物の間取り図上のユーザの位置を示すナビゲーションの目的で、モバイルデバイスを通してユーザに出力され得る。その代わりに又は更に、決定された位置は、ユーザが位置をベースにしたサービスにアクセスするための条件として用いられてもよい。例えば、ユーザの能力であって、前記ユーザのモバイルデバイスを用いて、或る特定の領域（例えば、或る特定の部屋）内の照明（又は暖房などの別のユーティリティ）を制御する能力は、前記ユーザのモバイルデバイスの位置がその同じ領域（例えば、同じ部屋）内である、あるいは当該照明と関連する或る特定の制御ゾーン内であると検出されていることを条件とされ得る。他の形態の位置をベースにしたサービスは、例えば、位置に依存した支払いをする又は位置に依存した支払いに応じる能力を含み得る。

別の例として、データベースは、照明器具IDを、個別の１つ以上の照明器具と同じ部屋内の特定の博物館展示に関する情報、又は個別の１つ以上の照明器具によって照明される或る特定の位置においてモバイルデバイスに供給されるべき広告などの位置特有情報にマッピングし得る。その場合、モバイルデバイスは、例えばモバイルデバイスのユーザに位置特有情報を表示するために、照明からIDを検出し、これを用いてデータベースにおいて位置特有情報を検索することができる。他の例においては、ID以外のデータコンテンツは、受信デバイスが検索を実施する必要なしに受信デバイスに通信され得るように、直接、照明に符号化され得る。

このようにして、符号化光は、個別照明制御、屋内ナビゲーション、位置をベースにしたサービスのような、家、オフィス又は他の場所における様々な商用アプリケーションを有する。

例えば、VLCに基づく屋内測位（IPS）が、現在、市場、即ち、スーパーマーケットのような小売りシナリオ（retail scenario）に導入されている。他の測位技術と比べてのVLC（符号化光）をベースにした屋内測位のユニークな利点は、より高い精度及び正確且つ即時の向き情報の利用可能性である。向き情報は、何かが左にあるのか右にあるのかをユーザに示すことができ、実際の会場と合致した向きで会場の地図を表示することができることから、極めて有用である。ユーザが移動しても、地図の正しい向きが維持され得る。

向きの検出は、一般に、２つの異なる符号化光シグネチャ（coded light signature）がカメラの視野内にあることを必要とする（位置が位置データベースからも知られる場合には、画像内の２つの異なる光の位置が、カメラがそれらをどの方向から見ているかを検出器に伝える）。現在、照明器具ごとに１つのIDでは、これは、２つの照明器具がカメラの視野内にあることを必要とする。向きが問題にならない（又は唯一の問題ではない）場合でも、（例えば、三角測量、三辺測量、多辺測量又はフィンガープリント法を可能にするよう）２つ以上のコードが視野内にない限り、より高い位置決め精度は得られない。あるいはより広くは、例えばデュアルデータチャネルを並行して供給するために、一度に検出され得る３つ以上のコードを発することが望ましい他のアプリケーションがあり得る。

複数ランプ器具（multi-lamp fixtures）では、隣接するランプは、多くの場合、（例えばTLEDの場合のように）細長い形状をしており、且つ互いに平行であり、従って、互いに近い。これは、符号化光検出には好ましくない。なぜなら、本発明者は、経験から、検出ソフトウェアが隣接する平行な細長い管から異なるコードを検出するのは困難であることを見出したからである。また、コードが互いに近い場合は向きを正確に導き出すことができないことから、これは、位置決めには好ましくない。これら又は他の形状のランプでは他の問題も経験され得る。例えば、必ずしも、複数の照明器具が検出器（例えばカメラ）の視野内にない。また、幾つかの照明器具が単一のランプしかとらないか、あるいは照明器具内のランプのうちの１つだけが符号化光発光体であるかもしれない。それ故、視野内には単一の符号化ランプしかないかもしれない。

従来、上記のような要因は、多くの場合、任意の所与の時間に単一の信号しか発せられることができない又は検出されることができないことを意味するであろう。更に、符号化光ランプは、非符号化光ランプよりも高価であり、従って、複数ランプ器具内に符号化光ランプを１つしか持たないことが好ましい場合がある。

上記の理由又は他の理由のいずれかのために、単一のランプから２つ（又は２つより多く）の異なる符号化光信号を発するものを提供することは望ましいだろう。（排他的ではないが、とりわけ、屋内測位のために利用される場合）符号化光検出のための重要な性能指標は検出時間である。一般に、（目に見えるフリッカの発生を防止するために）変調度は小さいことから、符号化光検出は、例えば電源リップル（mains ripple）に起因するノイズによって容易に妨げられる。検出されているランプからの電源リップルと他のランプからの電源リップルとの両方が妨げとなり得る。更に、異なるランプから発せられる光の間の干渉も、検出において困難をもたらし得る。このような要因のために、一般的な符号化光検出器は、時として、正しいコードが受信される（CRCによって確認される）まで、コードを検出しようとする試みを何度かやり直す必要がある。

それ故、同じランプに２つのコードを含めることは、セグメントが非常に接近している状態では、セグメント間の干渉が検出を遅くする可能性があるという点で、より一層問題をもたらす。

本開示の或る態様によれば、ランプであり、前記ランプを照明器具に前記照明器具の相補コネクタ（complementary connector）を介して取り外し可能に接続するための機械的コネクタを含み、更に、複数の発光セグメントを各々前記ランプ内の異なる位置に含むランプであって、前記ランプ内の前記発光セグメントの各々が、異なる個別コードを送信するよう変調された照明を発するよう動作可能であるランプと、異なる前記発光セグメントの前記コードを制御するよう構成されるコントローラであって、前記コードが、前記コードのより速い検出のために前記コード間に所定の関係を有するコントローラとを有する照明装置であって、前記所定の関係が、或る個別コードが別の個別コードの既知の関数であるような数学的関係である照明装置が提供される。

単に任意の２つのコードを発するのではなく、むしろコード間に（例えば、一方がNであり、他方がN+1である）所定の関係を有するよう明示的に制御されるコードを発することによって、次いで、この関係が前記デコーダにおいても既知であることによって、これは、有利なことには、同じランプ内から発せられる場合でも、前記２つのコードの各々のより速い検出を可能にする。上述のように、近くに配置された発光体間の干渉は、検出を困難にする。しかしながら、前記デコーダが前記コードについて所定の知識（例えば、前記コードは、おそらく、N+1又はN-1であるという知識）を持っている場合には、これは検出速度を上げる。なぜなら、前記コードが或る特定の値を持つかどうかのチェックは、値がどんなものでもあり得る場合の値の識別よりも速いからである。

実施例においては、前記コードの各々は、数値であってもよく、前記所定の関係は、数値関係であってもよい。

実施例においては、前記発光セグメントは、２つのセグメント、第１セグメント及び第２セグメントから成ってもよく、前記関係は、前記第２セグメントの前記コードが、前記第１セグメントの前記コードに所定の値をプラス若しくはマイナスしたものであるという関係であってもよい。あるいは、実施例においては、前記発光セグメントは、２つより多いセグメントから成ってもよく、前記関係は、前記複数のセグメントの前記コードが互いに対して線形のシーケンスに従うという関係であってもよい。

実施例においては、前記発光セグメントは、２つのセグメント、第１セグメント及び第２セグメントから成ってもよく、前記コードの各々は、発せられる前記照明に変調される個別波形によって表されてもよく、前記関係は、前記第２セグメントの前記コードを表す前記波形は、前記第１セグメントの前記コードを表す前記波形の逆であるという関係であってもよい。

実施例においては、前記コントローラは、前記コードのタイミングを制御するよう動作可能であってもよく、前記コードが時間的に重ならないような異なる時間に前記異なる発光セグメントから送信されるよう前記コードを制御するよう構成されてもよい。

実施例においては、前記コントローラは、発光が時間的に重ならないような異なる時間に発せられるよう前記異なる発光セグメントからの前記照明を制御するよう構成されてもよい。

実施例においては、前記コントローラは、間に休止を挟んで前記異なる発光セグメントから送信されるよう前記コードを制御するよう構成されてもよく、又は間に休止を挟んで前記異なる発光セグメントから発せられるよう前記照明を制御するよう構成されてもよい。

実施例においては、前記発光セグメントは、非照明放射領域が前記発光セグメントを分離するようにして構成されてもよい。

実施例においては、前記ランプは、透明な、半透明な又は拡散性の外側のケーシングを更に有してもよく、前記照明は、前記ケーシングを通して発せられ、前記ケーシングは、前記発光セグメントが入れられるキャビティを形成してもよく、前記複数の発光セグメントは、同じケーシングに一緒に入れられる。

実施例においては、前記機械的コネクタは、前記照明を発するよう前記ランプ内の前記発光セグメントに給電するために前記照明器具の電力供給回路から電力を受け取るよう構成されてもよく、前記複数の発光セグメントは、前記コネクタを介して前記電力を受け取るよう構成される。

実施例においては、前記機械的コネクタは、プラグであってもよく、且つ前記照明器具のソケットに差し込むためのものであってもよい（即ち、前記相補コネクタはソケットである）。

実施例においては、前記コントローラは前記ランプに組み込まれてもよい。

実施例においては、前記ランプは、LEDベースのランプを含んでもよく、前記発光セグメントの各々は、１つ以上のLEDを含む。

実施例においては、前記ランプは、蛍光灯用に設計された照明器具に後付け可能な、後付け可能なLEDベースのランプの形態を取ってもよい。

本明細書において開示される別の態様によれば、ランプであって、複数の発光セグメントを各々前記ランプ内の異なる位置に含むランプの画像を取り込むためのカメラであって、前記ランプ内の前記発光セグメントの各々が、異なる個別コードを送信するよう変調された照明を発するよう動作可能であるカメラと、前記カメラによって取り込まれた前記ランプの前記画像から前記コードの検出をし、前記コードの前記検出を前記コード間の所定の関係に基づいて実施するよう構成されるデコーダとを有する検出装置であって、前記所定の関係が、或る個別コードが別の個別コードの既知の関数であるような数学的関係である検出装置が提供される。

実施例においては、前記コードの各々は、数値であってもよく、前記所定の関係は、数値関係であってもよく、その場合には、前記デコーダは、前記コードの前記検出を所定の前記数値関係に基づいて実施するよう構成される。

実施例においては、前記発光セグメントは、２つのセグメント、第１セグメント及び第２セグメントから成り、前記関係は、前記第２セグメントの前記コードが、前記第１セグメントの前記コードに所定の値をプラス若しくはマイナスしたものであるという関係であってもよく、又は前記発光セグメントは、２つより多いセグメントから成り、前記関係は、前記複数のセグメントの前記コードが互いに対して線形のシーケンスに従うという関係であってもよい。このような場合には、前記デコーダは、前記コードの前記検出を、前記コードは前記所定の値又は線形のシーケンスによって互いにオフセットされているという所定の知識に基づいて実施するように構成される。

実施例においては、前記発光セグメントは、２つのセグメント、第１セグメント及び第２セグメントから成り、前記コードの各々は、発せられる前記照明に変調される個別波形によって表され、前記関係は、前記第２セグメントの前記コードを表す前記波形は、前記第１セグメントの前記コードを表す前記波形の逆であるという関係であってもよい。このような場合には、前記デコーダは、前記コードの前記検出を、第２のものは第１のものの逆であるという所定の知識に基づいて実施するように構成される。

実施例においては、前記コードが、前記コードが時間的に重ならないような異なる時間に前記異なる発光セグメントから送信されてもよく、又は前記異なる発光セグメントからの前記照明が、発光が時間的に重ならないような異なる時間に発せられてもよい。このような場合には、前記デコーダは、異なる送信又は発光時間に少なくとも部分的に基づいて前記コードを識別するよう構成されてもよい。

実施例においては、前記コードが、前記異なる発光セグメントから間に休止を挟んで送信されてもよく、又は前記照明が、前記異なる発光セグメントから間に休止を挟んで発せられてもよい。このような場合には、前記デコーダは、送信又は発光時間の間の前記休止に少なくとも部分的に基づいて前記コードを識別するよう構成されてもよい。

実施例においては、前記発光セグメントは、非照明放射領域が前記発光セグメントを分離するようにして構成されてもよく、前記デコーダは、非照明放射領域に少なくとも部分的に基づいて前記コードを識別するよう構成されてもよい。

実施例においては、前記コントローラは、更に、前記個別コードに基づいて個別の冗長データ（例えば、CRCデータ）を発するよう前記セグメントを制御するよう構成される。実施例においては、前記検出装置の前記デコーダは、前記冗長データを用いて前記セグメントの各々からの前記個別コードの適切な受信を確認するよう（例えば、個別のCRCデータに基づいてCRCチェックを実施するよう）構成される。

本明細書において開示される別の態様によれば、前記ランプの前記機械的コネクタ及び前記照明器具の相補コネクタを介して前記照明器具に接続される前記照明装置と、カメラ及びデコーダを含む検出装置であって、前記デコーダが、前記カメラによって取り込まれた前記ランプの画像から前記コードの検出をし、前記コードの前記検出を前記コード間の前記所定の関係に基づいて実施するよう構成される検出装置とを有するシステムが提供される。

本明細書において開示される別の態様によれば、ランプであって、複数の発光セグメントを各々前記ランプ内の異なる位置に含むランプを、前記発光セグメントの各々に給電するために電力を供給する照明器具に接続するステップと、異なる個別コードを送信するよう変調された照明を発するよう前記ランプ内の前記発光セグメントの各々を制御するステップであって、前記制御するステップが、異なる前記発光セグメントの前記コードを、前記コードのより速い検出のために前記コード間に所定の関係を有するように制御するステップを含み、前記所定の関係が、或る個別コードが別の個別コードの既知の関数であるような数学的関係であるステップと、カメラを用いて前記ランプの画像を取り込むステップと、デコーダを用いて前記画像から前記コードの検出をするステップであって、前記検出が、前記異なる発光セグメントの前記コード間の前記所定の関係に基づくステップとを有する方法が提供される。

本開示の理解を助けるために、及び実施例がどのようにして実施され得るかを示すために、一例として、添付図面への参照がなされる。
照明器具と検出デバイスとを有するシステムの概略図である。 照明器具内に接続しているランプの概略図である。 ランプの概略図である。 ２つの異なる発光セグメントを含むランプの概略図である。 ２つの発光セグメントを備えるランプの他の概略図である。 ２つの発光セグメントを備えるランプの他の概略図である。 ２つの発光セグメントを備えるランプの他の概略図である。 ２つの発光セグメントを備えるランプの他の概略図である。

上述したように、符号化光又は「VLC」は、例えば屋内ナビゲーションの目的又は位置依存サービス若しくは位置依存情報（例えば広告）の提供などのための屋内測位を含む多くのアプリケーションを有する。このような技術は、例えば、小売り又はオフィス環境、例えば、（ハイパーマーケットを含む）スーパーマーケットなどの店又はショッピングモールにおいて用途を見出し得る。

しかしながら、VLCをベースにした屋内測位の限界は、従来、検出デバイス（最も一般的にはスマートフォン）のカメラが視野内に少なくとも２つの照明器具を有するときにだけ高い精度及び向きが得られ得るということである。これには多くの望ましくない結果がある。第１に、照明システムは、カメラが照明システムの環境内にある場合は必ず、少なくとも２つの照明器具が常にカメラの視野内にあるよう照明器具間の距離が十分に小さいように設計されなければならない。しかしながら、これは必ずしも実用的ではないかもしれない。例えば、大きな店におけるLED照明器具をベースにした屋内測位の場合において、本発明者は、これは、時として、照明プランの（望ましくない）適応を必要とすることに気づいた。別の結果は、蛍光灯がTLEDに取り替えられる場合には、照明プランは固定され、従って、照明器具が離れすぎている場合には、屋内測位が不可能である（又は低い性能を有する）ということになる。更に、２つの照明器具の検出は、時間がかかるかもしれず、正確な位置及び向きが常にすぐに利用可能とは限らない。

幾つかの照明器具は２つ以上の蛍光灯を受け入れる。原理上は、２つの照明器具ではなく同じ照明器具内の２つのランプでも正確な位置決め及び方位測定が可能であるはずであるが、（多くの場合、そうであるように）ランプが平行で互いに近い場合には、完全な精度は達成されることができない。更に、（例えば、コスト上の理由で）照明器具内のランプのうちの１つだけがVLC機能を備えていることが望ましい場合がある。

上記の又は同様の問題点に対処するため、本開示は、検出装置に検出可能且つ区別可能であるようにして、同じランプ、例えば、同じTLED内に２つの異なるVLCコードを含めるための技術を提供する。

例えば、蛍光灯の代替品（例：TLED）などで、ランプが（長さが幅よりも長い）直線形状である場合、直線状ランプの両端にある異なるセグメントは、２つの隣接する平行な直線状ランプと比べてより良い検出を可能にするだろう（例えば、２本の平行な管を用いるのではなく、管の長さを２つのセグメントに分ける）。例えば、平行な直線状ランプが互いに近い場合、これらに基づく向きの検出は正確ではない。ランプが部分的にしか視野内にない場合には、重心が決定されることができず、従って、向きは更に精度が低くなる。更に、２つの平行な直線状ランプから異なるコードを検出することは、２つのランプからの光が混ざることから、困難である、又は不可能でさえある。２つのコードが両端にある１つの直線状ランプはこれらの問題を抱えていない。

すぐに、図４乃至８を参照して、これの幾つかの実施例についてより詳細に述べるが、最初に、文脈のために、図１乃至３を参照して、開示技術が適用され得るシステム例について記述する。

図１は、本開示の実施例による、符号化光を発するための照明器具１００及び符号化光を検出するための検出装置１１０の例を示している。照明器具１００は、支持面１０１、典型的には天井に取り付けられる（が、これは、その代わりに、壁のような他の面であってもよく、又は照明器具は、吊り下げられてもよい）。照明器具１００は、（図示されているように）支持面１０１上に取り付けられることによって、又は支持面１０１に埋め込まれる（支持面１０１の一部が照明器具１００を収容するよう切り取られる）ことによって、支持面１０１に取り付けられ得る。いずれにしても、照明器具１００は、（人間の占有者が環境内で前記占有者の進路を見る及び見つけることを可能にするように）その環境１０９を照明するのに寄与するために環境１０９内へ支持面１０１から外側へ可視照明を発するように取り付けられる。当該環境１０９は、オフィスの１つ以上の部屋、家若しくは小売スペースのような屋内空間であってもよく、又は公園若しくは庭のような屋外空間であってもよく、又はスタジアムや展望台のような部分的に覆われた空間であってもよく、又は電車若しくはクルーズ船の内部のような任意の他の占有可能空間であってもよい。

照明器具１００は、ランプ１２の対応するコネクタを介してランプ１２を受け入れるよう構成されるコネクタ及びハウジングを含む照明器具ボディ１０２を有する（一般に、照明器具のコネクタは、ソケット、即ち、メスコネクタであり、ランプのコネクタは、対応するプラグ、即ち、オスコネクタである）。照明器具１００は、この支持を介して、ランプがその照明を発することができるようにランプに給電すると共に、ランプを物理的に（即ち、機械的に）支持する、即ち、ランプを照明器具１００に収容するよう構成される。従って、ランプ１２は、照明器具１００に差し込まれる取り外し可能且つ交換可能なモジュール式構成要素である。エンドユーザの観点からはランプ１２も単一の不可分の構成要素であり、即ち、ランプ１２はエンドユーザによって分解されるようには設計されていないことに留意されたい。

ランプ１００は、複数の発光素子を有する。発光素子１０８は、（ランプごとに発光素子１０８の１つ以上を備える）１つ以上のランプに組み込まれ得る。発光素子１０８の各々は、LED、LEDのセット、又はフィラメント電球などの任意の適切な形態を取り得る。発光素子がどのような形態をとるにしても、発光素子１０８は、環境内へ上述の照明を能動的に発するよう構成され、ランプ１２が接続されるときに設計されているようにして配置されれば、発光素子１０８は、照明器具ボディ１０２の外側に面する面１０７（環境１０９に面する面）から外側へ光を発するよう構成される。例えば、照明器具１０５は、発光素子１０８を覆って（発光素子１０８と環境１０９との間に）配置される拡散器１０５を有してもよく、その場合には、前記面１０７は、拡散器１０５の外側に面する面（即ち、環境１０９に面する面）であると考えられてもよく、発光素子１０８からの照明は、それを通して発光素子１０８の照明を発する。

更に、発光素子１０８からの照明は、すぐにより詳細に述べるように、環境１０９内へ外へ発せられる照明に信号を埋め込むよう変調される。

照明器具１００は、発光素子１０８に結合されるドライバ１０６と、ドライバ１０６に結合される組込コントローラ１０４の形態の制御論理回路とを更に有する。ドライバ１０６は、発光素子１０８に照明を能動的に発させるために、照明器具１００の電力供給回路１０（例えば安定器）からの電力を発光要素１０８に供給するように構成される。即ち、照明器具１００は、光以外（一般に電気）の形態でエネルギを供給する電源（図示せず）を有するか、又は前記電源に接続され、ドライバ１０６は、このエネルギを発光素子１０８に供給して、環境１０９内へ送出される照明に変換する。

更に、コントローラ１０４は、それ自体は当技術分野で既に知られている符号化光技術に従って照明を変調し、信号を埋め込むために、発光素子１０８によって発せられる照明の特性、典型的には強度を変えるようドライバ１０６を制御するよう構成される。

コントローラ１０４は、照明器具１００のプロセッサにおいて実行するよう構成され、照明器具１００のメモリに記憶されるソフトウェア（コントローラ１０４が記憶されるメモリであって、１つ以上のメモリユニットを有するメモリ、及びプロセッサであって、コントローラ１０４が前記プロセッサにおいて実行するよう構成され、１つ以上の処理ユニットを有するプロセッサ）の形態で実施されてもよい。他の例においては、コントローラ１０４は、専用のハードウェア回路、又はPGA若しくはFPGAなどの構成可能な若しくは再構成可能なハードウェア回路、又はソフトウェアとハードウェアとの任意の組み合わせにおいて実施されてもよい。

検出装置１１０は、カメラ１１２と画像処理モジュール１１４とを有する。カメラ１１２は、様々な時点において変調照明のサンプルを取り込むことができる。カメラ１１２は、所与のフレーム（所与の静止画像）内に照明における変調の複数の異なる時間的サンプルを取り込むために、所与のフレームを時系列でラインごとに露光し、各ラインを異なる時点に露光するローリングシャッタカメラの形態を取ってもよい。他の例においては、カメラ１１２は、同時にフレーム全体を露光するグローバルシャッタカメラの形態を取ってもよく、その場合には、各フレームは、異なる個別の時間における照明における変調をサンプリングする。また、ローリングシャッタカメラの場合でも、信号に符号化されたメッセージが１フレームより長く続く場合には、複数のフレームからのサンプルが必要とされ得ることにも留意されたい。サンプルがどのような手段で取り込まれても、カメラ１１２は、それ自体は当技術分野で既に知られている技術を用いて、取り込まれたサンプルから信号が復号されるように、サンプルを画像処理モジュール１１４に出力するよう構成される。

画像処理モジュール１１４は、検出装置１１０のプロセッサにおいて実行するよう構成され、検出装置１１０のメモリに記憶されるソフトウェア（画像処理モジュール１１４が記憶されるメモリであって、１つ以上のメモリユニットを有するメモリ、及びプロセッサであって、画像処理モジュール１１４が前記プロセッサにおいて実行するよう構成され、１つ以上の処理ユニットを有するプロセッサ）の形態で実施されてもよい。他の例においては、画像処理モジュール１１４は、専用のハードウェア回路、又はPGA若しくはFPGAなどの構成可能な若しくは再構成可能なハードウェア回路、又はソフトウェアとハードウェアとの任意の組み合わせにおいて実施されてもよい。

検出装置１１０は、タブレット、スマートフォン又はスマートウォッチなどのモバイルユーザ端末の形態を取ってもよく、カメラ１１２は、画像処理モジュール１１４も（例えば、適切な光検出「アプリ」として）同じモバイルユーザ端末上に実装されているモバイルユーザ端末の組込カメラであってもよい。例えば、ユーザ端末は、スマートフォン又はタブレットであってもよく、カメラ１１２は、スマートフォン又はタブレットの前面カメラであってもよい。他の例においては、カメラ１１２は、画像処理モジュールとは別の物理的ユニット上に実装されてもよい。例えば、カメラ１１２は、専用のカメラユニット若しくはカメラ周辺機器上、又はスマートフォン、タブレット若しくはスマートウォッチ上に実装され得る一方で、画像処理モジュールは、任意の適切な有線又は無線接続、例えば、USB接続などの有線接続、又はWi-Fi若しくはBluetooth（登録商標）接続などの無線接続を介して、又は無線ローカルエリアネットワーク（例えばWi-Fiネットワーク）及び／又は有線エリアネットワーク若しくはインターネットのようなインターネットワークなどの有線又は無線ネットワークを介してカメラ１１２を収容するユニットに接続される、サーバ、デスクトップコンピュータ又はラップトップコンピュータのような別のコンピュータユニット上に実装され得る。

照明器具１００及びランプ１２の別の図が図２に示されており、ここでは、照明器具１００内へのランプの接続及び照明器具１００からランプへの電力の供給に焦点を当てている。上述のように、各照明器具４は、電力供給回路１０と、少なくとも１つのランプ１２と、ハウジング１０２とを有する。電力供給回路１０は、ハウジングの内部にあってもよく、ランプ１２に給電するために複数のランプ１２を電力供給回路１０に接続するためのソケットであってもよい。ハウジング１０２は、ドライバ１０６を介してランプ１２の発光素子１０８の全てに電力を供給してそれらに給電してそれらの個別の照明を発するために、ランプ１２が嵌合する少なくとも１つのソケットの形態のコネクタも有する。従って、ランプ１２内の全ての発光素子が、その照明器具１００の電力供給回路１０に接続する共有コネクタ（例えば、同じプラグ）を介して、同じ照明器具１００の同じ電力供給回路１０によって給電される。電力供給回路１０は、組込コントローラ１０４にも給電し得る（が、組込コントローラ１０４がランプ１２内のバッテリなどの別の電源を含み得ることは除外されない）。電力供給回路１０は必ずしも供給される電力の最終供給源ではないことに留意されたい。むしろ、実施例においては、電力供給回路１０は、上流電源１６、例えば主電源に接続し、これに基づいてランプ１２に給電するのに適した電力供給を生成するよう構成される。例えば、一般的には、電力供給回路１０は、安定器、即ち、その照明器具４内のランプに供給される電流を制限するためのデバイスの形態を取る。

実施例においては、照明器具１００は、（少なくとも１つの）蛍光灯（即ち、従来のガス放電管）を受け入れるためのソケットを有する蛍光照明器具の形態を取り得る。この場合には、ランプ１２は、「管LED」（TLED）、即ち、従来の蛍光灯用に設計された従来の蛍光照明器具内の蛍光灯に取って代わるよう設計された後付け可能なLEDベースのランプの形態を取り得る。あるいは、別の実施例においては、ランプ１２は、（長さが、その最も幅広い箇所における幅よりもかなり長い、例えば、その最も幅広い箇所における幅の少なくとも２倍、又は少なくとも３倍、又は少なくとも５倍、又は少なくとも１０倍ある）別のタイプの直線状ランプの形態を取り得る。例えば、実施例においては、ランプ１２は、LEDストリップの形態を取り得る。以下の実施例のうちの幾つかは、TLEDの例に関して説明され得るが、これはすべての可能な実施例に限定してはいないことは理解されるだろう。

図３は、図１及び２に関連して説明されている照明器具１００において用いられるランプ１２のうちのいずれかを表し得る個々のTLEDランプ１２を図示している。示されているように、ランプ１２は、ケーシング１８を含み、実際の照明素子（例えばLED）１０８は、そのケーシングによって形成される同じ光キャビティ内に一緒に入れられる。ケーシング１８は、一般的には、外観を柔らかくするために拡散器の形態を取るが、それは透明又は半透明であってもよい。いずれにせよ、発光素子１０８は、給電されるときにケーシング１８を通してそれらの照明を発するように構成される。実施例においては、ケーシング１８は、単一の連続した材料片、例えば、単一のプラスチック片から形成されてもよい。

ランプ１２は、少なくとも１つの端部口金２０も含み、蛍光灯に取って代わるTLEDの場合には、ランプ１２は、実際には、２つの端部口金２０ｉ、２０ｉｉを含む。各端部口金２０ｉ、２０ｉｉは、照明器具１００のソケットを介してランプ１２を安定器１０に接続し、それによって、照明素子１８を安定器１０によって供給される電力に接続するための個別のコネクタ２２を有する。蛍光灯の場合には、各コネクタ２２は、実際には、受容フィラメントの両端子である２つの端子（一対のピン）を含むが、２つの端子が必要であるのは、蛍光灯の特有の要件であり、LEDベースのランプには必ずしも関係ないので、蛍光灯に取って代わるTLEDの場合には、各コネクタの２つの端子は、一般的には、短絡される。

更に、ランプ１２の少なくとも１つの端部口金２０ｉは、ランプ１２が、符号化光を発する、無線制御される且つ／又はLEDをベースにした、蛍光灯又はフィラメント電球などのより従来のランプの代替品であるという事実に特有の構成要素である付加的な構成要素を収容するために用いられる。これらの付加的な構成要素は、（蛍光灯などの従来のランプに給電するために設計されている）安定器１０によって供給される電力をLEDベースの照明素子１０８を駆動するのに適した電力に変換するためのLEDドライバ１０６を含む。ドライバは、安定器１０によって供給されるAC電力を受け取り、それをDCに変換し、次いで、LEDベースの照明素子１０８（例えばLED）に給電し、それによって、照明素子１８から所望の光出力を発させるためのほぼ一定の（しかし、実施例においては、調節可能な）電流供給に変換するために、整流器（図示せず）を介してランプ１２のコネクタ２２ｉ、２２ｉｉに接続される。照明器具の電力供給回路１０によって供給される電力が既にDCである場合には、整流器は必要とされないが、一般に、後付け可能なLEDベースのランプのシナリオでは、照明器具自身の電力供給回路（例えば安定器）１０からの電力は実際はACであり、それ故、整流する必要があることに留意されたい。

更に、端部口金２０ｉ内の付加的な構成要素は、組込コントローラ１０４を含み、随意に、ランプ１２を遠隔制御するための無線インターフェース２８を含む。上述のように、コントローラ１０４は、ランプ１２の組込メモリに記憶され、ランプ１２の組込処理デバイス上で実行されるソフトウェアにおいて実施されてもよく、又はコントローラ１０４は、ハードウェア回路、若しくはその２つの組み合わせにおいて実施されてもよい。無線インターフェース２８は、例えば、ZigBee、Wi-Fi、802.15.4又はBluetooth（登録商標）トランシーバなどの無線受信機又はトランシーバの形態を取り得る。

実施例においては、照明器具４内のランプ１２間の最良の通信のための設置を助けるために、付加的な構成要素を収容する端部口金２０ｉは、１つ又は複数の物理的な（例えば、目に見える）マークで印をつけられてもよい。例えば、無線機がある端部に物理的なマークが設けられてもよく、設置者は、照明器具内でマークを集めるよう指示されてもよい。他の例においては、一方の端部２０ｉには或る色のマークを備え、他方の端部２０ｉｉには別の色のマークを備える色分けが用いられてもよい。例えば、一方の口金には赤色の点が設けられ（随意に、他方の口金には青色の点が設けられ）、同じ色の口金を一緒にするという指示が供給されてもよい。このようにして、ランプ１２は、照明器具１００内で所定の既知の向きを与えられる。

構成要素２８、１０４、２６は、必ずしも同じ端部口金２０内に収容される必要はなく、必ずしも端部口金のうちの１つに収容される必要もないことにも留意されたい。これは単に説明のための例である。

オプションの無線インターフェース２８が含まれる場合には、コントローラ１０４は無線インターフェース２８（及びLEDドライバ１０６）に接続される。コントローラ１０４は、無線インターフェース２８を用いて、専用の遠隔制御デバイス、無線壁スイッチ若しくは壁パネル、又はスマートフォン、タブレット、ラップトップコンピュータ若しくはデスクトップコンピュータのようなユーザ端末において実行する照明制御アプリケーションなどの手動又は自動照明コントローラ（図示せず）から照明制御コマンドを受信するよう構成される（例えばプログラムされる）。それに応じて、コントローラ１０４は、次いで、受信した制御コマンドに従って照明素子１０８の光出力を制御するためにドライバ１０６を制御する。例えば、これは、光をオン若しくはオフにすること、光出力を増光若しくは減光すること、光出力の色を変えること、又は動的な（時間変化する）照明効果を作成することを含み得る。例えば、コントローラ１０４は、光出力を調光するためにLED１０８に供給される電流レベルを調節することができ、且つ／又は光出力の全体的な色を調節するためにLED１０８のうちの異なる色のもの若しくはサブアレイに供給される電流レベルを調節することができる。

更に、ランプ１２が無線調光又は色制御を可能にするかどうかという問題は別として、本目的のためのコントローラ１０４の主な機能は、発光素子１０８によって発せられる照明の特性、一般的には強度（即ち、明るさ）を変調し、それによって、信号を、発せられる照明に符号化するように（ドライバ１０６を介して）照明の放射を制御することである。実施例においては、この信号は、検出装置１１０にアクセス可能なデータベースにおいてIDコードにマッピングされた或る特定の情報、例えば、ランプ１２の位置を検索するために用いられ得るIDコードを含む。

実際、本開示によれば、照明素子１０８は、各々が発光素子１０８のうちの１つ以上を含む少なくとも２つの別々に制御可能なセグメント１０８ａ、１０８ｂに分けられ、コントローラ１０４は、異なる個別IDコード、CL-ID１及びCL-ID２を発するようセグメント１０８ａ、１０８ｂの各々を制御するよう構成される。これの例は図４において図示されており、ここで、ランプ１２は、ランプ１２の長さに沿って互いに端から端まで配設されるLEDの２つの別々のまっすぐな列を含む直線状に配設されている発光素子１０８（例えばLED）で直線（例えばTLEDのような管）状を取る。従って、２つのコードの各々は、直線状ランプ１２の異なる端部を表す。

検出装置１１０のデコーダ１１４は、カメラ１１２によってランプ１１２の画像が取り込まれるときに、ランプ１２の画像から両方のIDコードを検出及び復号するよう構成される。CL-IDデコーダ１１４は、TLEDの画像を２つの部分１０８ａ、１０８ｂに分け、各部分から別々にCL-IDを導き出す。次いで、デコーダ１１４は、コードの各々を個別の情報にマッピングするデータベースにおいて両方のコードを検索することができる。例えば、コードの一方又は両方が、（例えばコミッショニングから知られる）ランプ１２の位置にマッピングされてもよく、コードの各々が、ランプ１２のどの端部をコードが表すかを区別する。データベースは、検出装置１１０内にローカルに含まれてもよく（例えば、検出装置１１０がスマートフォン、タブレットなどである場合には、ローカルメモリに記憶されてもよく）、又はデコーダ１１４は、検出装置１１０と遠隔エンティティとの間の任意の有線接続及び／若しくは無線接続を介して（１つ以上の地理的場所に１つ以上のサーバユニットを有する）サーバなどの遠隔エンティティからデータベースにアクセスするよう構成されてもよい。例えば、この接続は、検出装置１１０と無線アクセスポイント又はルータとの間のローカル無線接続を介し、次いで、インターネット及び／又は会社のイントラネットなどの有線ネットワークを介する接続を介するものであってもよい。別の例として、接続は、モバイルセルラーネットワークを介するものであってもよい。本明細書で用いられているようなデータベースという用語は、如何なる特定のタイプのデータ構造にも限定されず、データベースは、小さなルックアップテーブルから大きなデータベースまで任意の形態を取り得ることにも留意されたい。

どのIDがランプ１２のどの端部を表すかを知り、取り込まれた画像内の２つのセグメント１０８ａ、１０８ｂの位置とこれを比較することによって、デコーダ１１０はランプに対するカメラ１１２の向きを検出することができる。従って、単一のランプ１２のみの画像に基づいて、即ち、カメラ１１２の視野内に単一のランプしかない状態で、カメラ１１２（例えば、スマートフォンカメラ）の向きを検出することが可能である。両方のコードもセグメント１０８ａ、１０８の各々の位置にマッピングする場合には、受信信号強度、飛行時間及び／又は到来角などの受けた光の位置依存特性を測定し、三角測量、三辺測量、多辺測量又はフィンガープリント法などの位置決め技術を適用することによって、ランプ１２に対するカメラ１１２の位置を決定することも可能であり得る。三角測量、三辺測量又は多辺測量は、一意解を得るためには通常３つの基準点を必要とするが、上記のようにカメラ１１２の向きも知られている（即ち、デコーダ１１４が、カメラ１１２がどの方向からランプ１２に面しているかを知っている）場合には、２つの基準点１０８ａ、１０８ｂのみに基づいて位置決め計算に対する一意解を得ることが可能であることに留意されたい。

図６において示されているように、ランプ１２は、両方とも照明器具位置データベースに含まれている２つの基準点ａ（ｘａ、ｙａ）とｂ（ｘｂ、ｙｂ）を持つ。従って、１つのTLEDが、既存のVLC屋内測位システムにおける２つの照明器具の機能を有することができ、正確な位置決め及び方位測定を供給することができる。

更に、検出を助けるために、ランプ１２（例えばTLED）の両側１０８ａ、１０８ｂのCL-IDは関連付けられている。例えば、一方の側１０８ａのコードCL-ID1が、Nである場合、他方の側１０８ｂのコードCL-ID2は、N＋1、又はより広くはNプラス若しくはマイナス所定のオフセット、又はNに所定の係数を乗じたもの、又は（一方が他方の既知の関数である）それらの間に何らかの他の所定の数学的関係を有するものである。各半分に対して関連コードを用いることの利点は、デコーダ１１４によるより速いVLC検出である。例示的な検出プロセスは以下の通りである。

デコーダ１１４は、カメラ１１２によって取り込まれた１つ又は複数の画像を分析して、取り込まれた画像において１つ以上の「光の塊（light blob）」、即ち、発光領域を識別する。更に、デコーダ１１４は、それが現在用いられている環境１０９に関する、２コードランプが環境１０９に取り付けられているという事実（又はより広くはランプ１２ごとのコード数）を少なくとも含む、ランプ１２についての所定の情報を有する。所定の情報は、環境内のランプ１２の形状を示すものも含んでもよい（例えば、ランプがTLEDであることを知ることは、ランプが各々管状であることを示し、又はTLのモデルを知ることは、デコーダ１１４がその長さ又は相対寸法を知ることを意味する）。通常、所与の環境１０９、例えば、スーパーマーケット全体にわたって同じタイプの器具１００内の同じタイプのランプ１２が取り付けられるか、又は少なくとも相対的に少数の所定の種類のランプ１２しか存在しない。したがって、カメラ１１２がどの環境１０９（即ち、会場）の画像を取り込んでいるかについての知識は、デコーダ１１４が探しているランプ１２の１つ又は複数のタイプについての知識を与える。例えば、検出装置１１０（例えばスマートフォン）は、例えば、あまり正確ではないが、それでも異なる会場を識別するのに十分正確である位置決め方法を通して、検出装置１１０がどの会場内にあるのかを検出するための符号化光以外の手段（GPS、Core OS location）を有してもよい。他の例においては、会場の識別（identity）は、ユーザによって手動で入力されてもよい。どのような手段によって決定されても、デコーダ１１４は、次いで、識別された会場において予想されるランプ１２の１つ又は複数のタイプを検索し得る。これは、デコーダと同じデバイス（例えば、スマートフォン）にローカルに記憶されたローカルデータベースに基づいてもよく、又はデコーダ１１４は、有線若しくは無線の接続若しくはネットワーク（例えば、前述のいずれか）を介してサーバ（例えば、クラウドサービス）などの遠隔記憶場所に記憶されたデータベースにアクセスしてもよい。他の例においては、デコーダ１１４は、単に、１つ又は複数の或る特定のタイプのランプ１２を想定するよう予めプログラムされていてもよい。

実施例においては、デコーダ１１４は、まず、検出を助けるためにランプ１２の形状を用いてもよい。例えば、スーパーマーケットのような会場では、符号化光を備える光源と、符号化光を備えない光源とがあり得る。デコーダは、「光の塊」を識別し、各々から符号化光IDを導き出すことを試みる。非符号化光源である光の塊の分析において時間を無駄するのを避けるために、デコーダは光の塊の形状を分析する。（非符号化光TLEDを除く）他の形状の光の塊は無視され得る。TLEDのようなランプ１２は、一般に、明確に規定された形状を持ち、従って、デコーダ１１４にはっきりと認識可能である。更に、本明細書に開示されている実施例においては、デコーダ１１４は、この形状を２つの半分に分割し、各半分を分析して個別コードを検出する（又はより広くは、ランプ１２ごとに存在するコードと同じ数の部分に形状を分割する）。ランプ１２ごとのコード数、及び随意に各セグメント１０８ａ、１０８ｂの形状は、例えば、前述のような会場についてのデコーダの知識に基づいて、デコーダが検出しようとしている所定のタイプのランプ１２に与えられている所定の特徴としてデコーダに既知であり得る。

場合によっては、遷移が隣接するセグメント１０８ａ、１０８ｂの間のどこにあるかを検出することに幾らかの困難があり得ることに注意されたい。これに対する解決策は少なくとも２つある。第１の解決策は、２つのコードを備える領域の間に暗い隙間を設けるものである（が、これの不利な点は、隙間が人間に見えることである）。第２の解決策は、コード間の遷移がランプの中央にあるという知識を用いるように検出器１１４をプログラムするものである。いずれにせよ、検出器は、好ましくは、検出のために中央から離れた領域を用いるだろう（従って、はっきりしない領域からコードを検出しようとすることを避けるだろう）。

従って、デコーダ１１４は、符号化光コードを求めて取り込まれた画像を検索することができる。このような符号化光検出は、デコーダ１１４が特定の予め指定されたコードを検索している場合には、あらゆる任意の未知の信号を検出しようとするよりはむしろ速い。これ自体は、１つ又は複数の取り込まれた画像内の光源を検出することに基づいて動作する既知の符号化光デコーダの特性である。それ故、デコーダ１１４を助けるために、本開示の実施例によれば、ランプ１２内の異なるセグメント１０８ａ、１０８ｂは、異なるが関連付けられたコードを持つよう構成される。例えば、前述のように、第１セグメント１０８ａのコードがNである場合には、第２セグメントのコードはN+1であり得る。デコーダ１１４は、最初に、コードのうちの１つを求めて取り込まれた画像を検索するよう構成され、これは、あらゆる未知の任意のコードに対する（即ち、最初のコード自体についての所定の知識が全くない、より遅い）オープンエンドサーチ（open-ended search）であってもよい。他の例においては、デコーダ１１４は、環境１０９内のランプ１２によって発せられるコードは所定の有限集合の中からのものであるだろうという所定の知識を用いて構成されてもよく、その場合には、それは検索を制限し得る（これは、このような所定の知識が利用可能であるので、より高速である）。従って、いずれにしても、デコーダ１１４は、最初に、ランプ１２内の発光セグメント１０８ａ、１０８ｂのうちの一方のコードを検出する。次に、デコーダ１１４は、コード間の関係についてのデコーダ１１４の所定の知識に基づいて、ランプの他方の隣接セグメント１０８ｂ、１０８ａにおいて関連コード（又は３つ以上のセグメントが存在する場合には他のセグメントにおいて他のコード）を探すよう構成される。従って、例えば、デコーダ１１４が、ランプ１１４が２つの符号化発光セグメントを有し、ランプ内のコードがN及びN+1という関係によって関係付けられているという情報を用いて構成される場合には、デコーダ１１４は、所与のランプ１２において１つのコードを見つけたら、隣接セグメントにおいて同じコード+1又は-1を検出しようと試みることしか必要としない（デコーダ１１４は、デコーダ１１４がどちらを見つけたのかを知らない。即ち、デコーダ１１４は、Nをチェックすることを必要とするN+1を見つけたかもしれず、又はデコーダ１１４は、N+1をチェックすることを必要とするNを見つけたかもしれない）。これは、あらゆる２つの任意の関連付けられていないコードを求めて画像のオープンエンドサーチを実施するよりも速い。

実施例においては、各発光セグメント１０８ａ、１０８ｂからの符号化光信号は、検出されるべき発せられるコードに基づいて生成される冗長情報、例えば、CRCデータ又はチェックサムを更に含むことにも留意されたい。この場合には、デコーダ１１４は、例えば、CRCチェックを実施することによって、又はチェックサムをチェックすることによって、冗長情報を用いて、各コードが正しく検出されたことを確認するよう構成され得る。

関連付けられているコードの別の例が、図７に図示されている。ここでは、一方の側の電流が増加するとき、他方の側の電流は減少する。即ち、コードのうちの一方の波形は、他方の波形の逆である。これは、より速い検出を可能にするだけでなく、総電流が経時的に一定であるという更なる利点も有する。実施例においては、これは、ドライバ１０６がより単純且つより安価にされ得ることを意味する。（元々は蛍光灯用であった安定器からの電流である）TLEDのための外部駆動電流は一定であることから、時間的に変動させる唯一の方法は、コンデンサ又はコイルに電気エネルギを一時的に蓄えるものである。コンデンサ及びコイルは、高価であり、十分な寿命を得るために注意を必要である。しかしながら、図７に示すように総出力電流が経時的に一定である場合には、電気エネルギの蓄積は必要とされない。

更に、符号化光を作成する幾つかの方法は、環境の占有者に不快であり得る且つ／又は他の装置（例えばバーコードスキャナ）に干渉し得るフリッカを引き起こす。しかしながら、図７において示されているような、一方のコードCL-ID1が他方のコードCL-ID2の逆である実施例においては、総光出力は経時的に一定であり、（ランプの環境を照明する光における）フリッカの発生を防止する。カメラ１１２のみがランプ１２の２つの部分１０８ａ、１０８ｂを識別することができる。

他の実施例においては、ランプ１２は、（２つのセグメントの場合には、２つの発光部１０８ａ、１０８ｂの間のランプ１２の中央に、例えば、LEDの２つの列の間のTLEDの中央に）異なるCL-IDを持つ領域を分離する非照明領域を有するよう構成される。これは、カメラ１１２による識別及び画像からCL-ID1及びCL-ID2を導き出すための検出SWを容易にする。即ち、デコーダ１１４は、セグメント間の非発光分離に少なくとも部分的に基づいて、取り込まれた画像において２つ（又はそれ以上）の異なるセグメント１０８ａ、１０８ｂの位置を認識し、分離するよう構成される。

コードの分離可能性を助けるための別の代わりの又は付加的な技術として、２つのセグメント１０８ａ、１０８ｂのコードは、同時には発せられず、好ましくはそれらの間で重複がないようにして、好ましくは周期的に、異なる時間に次々に発せられる。利点は、隣接する発光領域の２つの異なるコードの検出は、領域間に暗い隙間がない場合には困難であるが、コードが、好ましくは間に休止を挟んで、次々に発せられる場合には、CL-ID1とCL-ID2との両方が検出され得ることである。

幾つかの実施例においては、デコーダ１１４は、更に、不測の事態として、任意の所与の時間にランプ１２の２つのセグメント１０８ａ、１０８ｂが視野内にない場合には、異なるやり方で向きを検出するよう構成され得る。取り付けている高さ及びランプサイズが既知である場合には、デコーダ１１４は、ランプ１２全体が視野内にあるのか、又はランプ１２の一部しか視野内にないのかを画像から検出することができる（例えば図８参照、図８において、点線８００は、ランプ１２の、カメラ１１２の視野内にある部分を表わしている）。ランプ１２全体が視野内にある場合には、ランプは２つの等しい部分に分けられ、各部分のコードが検出される。しかしながら、図８において示されているように、視野内にランプ全体がない場合には、デコーダ１１４は、視野内にある部分８００の各半分からコードを識別しようとする。一方はコードをもたらすだろうが、他方からはコードは取得されることができない。この情報から、デコーダ１１４はランプの識別及び向きを導き出すことができる。一般に、VLC屋内測位ソフトウェアは、カメラ１１２が視野内に有する全ての「光の塊」を分析し、それらの形状に基づいて符号化を有すると期待されるものを選択することから開始し、次いで、このような塊の各々のコードを識別する（これは時間のかかるプロセスであり、従って、非符号化光の「光の塊」において時間を無駄にすることは可能な限り避けられる）。検出器１１４が、識別されていない符号化光IDがどちら側にあるのかを「知る」ように、少なくとも１つのランプ１２の全体が視野内にあるのであれば、TLED（又は他の符号化ランプ）１２の形状及び２つのコードのうちの一方が識別される場合には、正確な位置決めプラス方位測定にはそれで十分である。換言すれば、ランプ１２は非対称形をしており、従って、１つのコードで正確な位置決め及び方位測定が可能である。即ち、検出器１１４が、ランプ１２の１つの半分１０８ａからのコードを識別し、（光の塊から認識可能な）同じランプ１２の別の部分１０８ｂが存在することを見る場合、ランプ１２がカメラ１１２に対してどのように向けられているかは明らかである。光の塊の角度に部分的に基づいて、光の塊は対称性を有し、依然として２つの可能性が存在するが、これら２つの向きのうちどちらが正しいかは、１つの符号化光IDから得られる。

本発明のとりわけ有利なアプリケーションは、会場イネーブルメント（venue enablement）にある。会場イネーブルメントは、照明器具位置データベースを作成するための既知のプロセスである。これは、スーパーマーケットなどの特定の会場内の全ての照明器具の符号化光ID及びそれらの位置のデータベース（即ち、コミッショニングプロセスの一部）である。データベースは、デバイス１１０の位置及び向きを取得するためにユーザの検出装置１１０（例えば、スマートフォン）における屋内測位ソフトウェアによって用いられる。本明細書において開示されている実施例によれば、２つの基準点ａ及びｂ（図６参照）の会場イネーブルメントは、照明器具と同じ方法で、しかし、ランプごとに二箇所を用いることで、可能である。これは、会場イネーブルメントを行う人にとってはより困難であるかもしれない。しかしながら、現在の方法及びツールの以下の拡張がこれを軽減し得る。即ち、とりわけユーザフレンドリな実施例においては、TLEDの２コード特性が、（例えば、AutoCADドローイング及びAutoCADプラグインを介して）会場イネーブルメント（VE）ツールに入力される。例えば、VEツールは、マップ上のどのランプが取り込まれているかに加えて、ランプ１００の向きをユーザが示すことを可能にする。VEは、現在行われているように、ランプごとに行われるが、ツールは、数秒間、視野内に少なくとも２つのTLEDを有することを必要とする。VEツールは、どのCL-IDがどちら側にあるのかを自動的に識別することができる。

上記の実施例は、様々なシナリオにおいて有利であり得るが、正確な位置決め及び方位測定が、会場全体にわたっては必要とされず、むしろ、或る特定の小さな領域だけでしか必要とされない会場においてとりわけ有利であり得る。例えば、空港のような会場においては、会場のほとんどの領域ではより低い精度で十分であることから、会場全体にわたっては、BLE（Bluetooth（登録商標） Low Energy）又はWi-FiなどのRFをベースにした技術を用いて位置決めが供給されてもよいが、１つ以上の特定の領域では、例えば、人々を左側若しくは右側に誘導するために、セキュリティカウンタにわたって人々を分散させるために、及び／又は入場規制などのために、向き及びより正確な位置決めが、望まれ、必要とされ得る。これらの領域においては、VLCをベースにした位置決めが、本明細書に開示されている技術のうちの１つ以上を用いて供給され得る。別の例は、方向（例えば、左右）、ショーウィンドウ内のアイテムについての情報を与えるために、及び／又は待ち行列を編成するためなどに符号化光照明領域が用いられ得るショッピングモールである。

上記の実施例はほんの一例として記載されていることは理解されるであろう。

例えば、本開示の範囲は、２つの個別コードを備える２つのセグメント１０８ａ、１０８ｂだけに限定されるわけではく、それよりむしろ、各々が自身の個別コードを備えるそれ以上のCL放射発光セグメントが含まれてもよい。これは、位置及び／又は向きの計算を実施するために単一のランプ１２の画像からデコーダに利用可能になる情報の解像度を高めるだろう。更に、本開示の範囲は、位置決め又は向き検出に限定されない。他の使用事例においては、２つ（又はそれ以上）のコードが他の目的ために用いられてもよく、例えば、或るコードは、位置をベースにした広告にマッピングする一方で、別のコードは、同時に、照明器具１００の位置、又は展示に関する事実情報などの別の情報にリンクする。

更に、上記の実施例においては、２つのコードは、ランプ１２自身に組み込まれるコントローラ１０４によって適用されるが、他の実施例においては、コントローラ１０４はランプ１２の外部にあってもよい。例えば、コントローラ１０４は、その代わりに、照明器具１００に組み込まれ、接続した機械的コネクタ２２を介してランプ１２の２つ以上の個別のセグメント１０８ａ、１０８ｂにコードを通信するよう構成されてもよい。別の例として、コントローラ１０４は、照明器具１００の外部のエンティティに組み込まれてもよく、例えば、サーバに実装されてもよく、又はビルコントローラ、集中照明制御ユニット若しくは照明ブリッジに組み込まれてもよい。この場合には、コントローラ１０４は、外部エンティティから個別のセグメント１０８ａ、１０８ｂへ、外部エンティティと照明器具との間の任意の有線及び／又は無線接続を介して（例えば、WLAN、ローカルイーサネット（登録商標）ネットワーク、及び／又はインターネットを介して）、次いで、機械的コネクタ２２の接続を介して、コードを通信し得る。

それ故、機械的コネクタ２２の機能は必ずしも電力を供給することだけではないことにも留意されたい。実施例においては、コネクタ２２はまた、発せられるべきコードを発光セグメント１０８ａ、１０８ｂに供給するために、及び／又は他のデータを送るためなどに、例えば、照明器具から若しくは照明器具を通してランプ１２へ（全体的な照明レベルを増光若しくは減光する、又はその色を変えるような）照明制御コマンドを送るために、又はランプ１２から照明器具１００へ又は照明器具１００を通して状態報告を送り返すために、照明装置１００とランプ１２との間にデータ信号を供給し得る。これは、電力接続自体のうちの１つにおいて信号を送ることによって、又はコネクタ２２に１つ若しくは複数の別個のデータピンを含めることによって、達成され得る。他の実施例においては、機械的コネクタ２２がランプ１２に電力を供給する機能を持つ必要は全くない。その代わりに、ランプ１２は、バッテリなどのそれ自身の内部電源を有してもよく、機械的コネクタ２２は、ランプを照明器具内に物理的に保持する機能しか持たなくてもよく、又はそれにデータ接続を加えた機能しか持たなくてもよい。

他の実施例においては、ドライバ１０６及び変調の実施のための様々な異なる可能性がある。また、機械的コネクタ２２は、必ずしも、単一の接続要素に限定されない（同様に、照明器具１００における相補コネクタに限定されない）。例えば上記の実施例においては、異なる発光セグメント１０８ａ、１０８ｂが、照明器具１００の電力供給回路１０（例えば、安定器）への同じ機械的コネクタ２２を共有する。これは、両方（又は全て）のセグメント１０８ａ、１０８ｂが、コネクタ２２の同じコネクタ要素を介して供給される電力によって給電されることを意味し得る。他の例においては、異なるセグメント１０８ａ、１０８ｂの各々は、照明器具１００から異なる個別のコネクタ要素を介して供給される異なる電力入力を介して給電されてもよい。これは、異なるドライバ及び変調構成の可能性も与える。例えば、実施例においては、ドライバ１０６は必ずしもランプ１２に組み込まれる必要はなく、且つ／又は変調は必ずしもランプにおいて適用される必要はない。その代わりに、ドライバ１０６は、照明器具１００に組み込まれてもよく、その場合には、ドライバによって出力される電力の変調は、照明器具１００において適用されてもよく、又はランプにおいて適用されてもよい。

例えば、（上で例示したような）T-LED交換の場合には、ドライバ１０６は、T-LED内にあり、異なる発光セグメント１０８ａは、照明器具１００によって供給される電力に接続するために同じコネクタ要素を共有してもよい。この場合には、ランプ１２内のドライバ１０６が、組込又は外部コントローラ１０４の制御下で、この２つ（又はそれ以上）の別々に変調された電力から、２つ（又はそれ以上）の別々の発光セグメント１０８ａ、１０８ｂを駆動する出力を生成する。しかし、別のタイプのデバイス、例えば、照明器具１００内に変調を実施するドライバを備えるデバイスの場合には、ドライバ１０６はまた、ランプ１２に接続する２つ（又はそれ以上）の別々の機械的コネクタ要素を介する２つ（又はそれ以上）の出力、第１コネクタ要素を介して第１セグメント１０８ａを駆動するID1で変調される一方の出力、及び別の第２コネクタ要素を介して第２セグメント１０８ａを駆動するID2で変調される他方の出力を有してもよい。別の代案として、照明器具内の２つの非変調出力を持つドライバ、及びドライバと個別の発光セグメント１０８ａ、１０８ｂとの間に接続される２つの個別のアドオン変調ユニットがあってもよい。

当業者は、請求項に記載の発明を実施する際に、図面、明細及び添付の請求項の研究から、開示されている実施例に対する他の変形を、理解し、達成し得る。請求項において、「有する」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形表記は、複数の存在を除外しない。請求項において列挙されている幾つかの要素の機能を、単一のプロセッサ又は他のユニットが果たしてもよい。単に、特定の手段が、互いに異なる従属請求項において挙げられているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように用いられることができないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又は他のハードウェアの一部として供給される光学式記憶媒体又は固体媒体のような適切な媒体上に記憶及び／又は分散されてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介するような他の形態で分散されてもよい。請求項における如何なる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されてはならない。

Claims (15)

1. ランプであり、前記ランプを照明器具に前記照明器具の相補コネクタを介して取り外し可能に接続するための機械的コネクタを含み、更に、複数の発光セグメントを各々前記ランプ内の異なる位置に含むランプであって、前記ランプ内の前記発光セグメントの各々が、異なる個別コードを送信するよう変調された照明を発するよう動作可能であるランプと、
   異なる前記発光セグメントの前記コードを制御するよう構成されるコントローラであって、前記コードが、前記コードのより速い検出のために前記コード間に所定の関係を有するコントローラとを有する照明装置であって、
   前記所定の関係が、或る個別コードが別の個別コードの既知の関数であるような数学的関係である照明装置。
2. 前記コードの各々が数値であり、前記所定の関係が数値関係である請求項１に記載の装置。
3. 前記発光セグメントが、２つのセグメント、第１セグメント及び第２セグメントから成り、前記関係が、前記第２セグメントの前記コードが、前記第１セグメントの前記コードに所定の値をプラス若しくはマイナスしたものであるという関係である、又は
   前記発光セグメントが、２つより多いセグメントから成り、前記関係が、前記複数のセグメントの前記コードが互いに対して線形のシーケンスに従うという関係である請求項２に記載の装置。
4. 前記発光セグメントが、２つのセグメント、第１セグメント及び第２セグメントから成り、前記コードの各々が、発せられる前記照明に変調される個別波形によって表され、前記関係が、前記第２セグメントの前記コードを表す前記波形が、前記第１セグメントの前記コードを表す前記波形の逆であるという関係である請求項１に記載の装置。
5. 前記コントローラが、前記コードのタイミングを制御するよう動作可能であり、前記コードが時間的に重ならないような異なる時間に前記異なる発光セグメントから送信されるよう前記コードを制御するよう構成される請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記コントローラが、発光が時間的に重ならないような異なる時間に発せられるよう前記異なる発光セグメントからの前記照明を制御するよう構成される請求項５に記載の装置。
7. 前記コントローラが、間に休止を挟んで前記異なる発光セグメントから送信されるよう前記コードを制御するよう構成される、又は間に休止を挟んで前記異なる発光セグメントから発せられるよう前記照明を制御するよう構成される請求項５又は６に記載の装置。
8. 前記発光セグメントが、非照明放射領域が前記発光セグメントを分離するようにして構成される請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記ランプが、透明な、半透明な又は拡散性の外側のケーシングを更に有し、前記照明が、前記ケーシングを通して発せられ、前記ケーシングが、前記発光セグメントが入れられるキャビティを形成し、前記複数の発光セグメントが、同じケーシングに一緒に入れられる請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記機械的コネクタが、前記照明を発するよう前記ランプ内の前記発光セグメントに給電するために前記照明器具の電力供給回路から電力を受け取るよう構成され、前記複数の発光セグメントが、前記コネクタを介して前記電力を受け取るよう構成される請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記コントローラが前記ランプに組み込まれる請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記ランプが、LEDベースのランプを含み、前記発光セグメントの各々が、１つ以上のLEDを含み、前記ランプが、蛍光灯用に設計された照明器具に後付け可能な、後付け可能なLEDベースのランプの形態をとる請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の装置。
13. ランプであって、複数の発光セグメントを各々前記ランプ内の異なる位置に含むランプの画像を取り込むためのカメラであって、前記ランプ内の前記発光セグメントの各々が、異なる個別コードを送信するよう変調された照明を発するよう動作可能であるカメラと、
    前記カメラによって取り込まれた前記ランプの前記画像から前記コードの検出をし、前記コードの前記検出を前記コード間の所定の関係に基づいて実施するよう構成されるデコーダとを有する検出装置であって、
    前記所定の関係が、或る個別コードが別の個別コードの既知の関数であるような数学的関係である検出装置。
14. 前記ランプの前記機械的コネクタ及び前記照明器具の相補コネクタを介して前記照明器具に接続される請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の照明装置と、
    カメラ及びデコーダを含む検出装置であって、前記デコーダが、前記カメラによって取り込まれた前記ランプの画像から前記コードの検出をし、前記コードの前記検出を前記コード間の前記所定の関係に基づいて実施するよう構成される検出装置とを有するシステム。
15. ランプであって、複数の発光セグメントを各々前記ランプ内の異なる位置に含むランプを、前記発光セグメントの各々に給電するために電力を供給する照明器具に接続するステップと、
    異なる個別コードを送信するよう変調された照明を発するよう前記ランプ内の前記発光セグメントの各々を制御するステップであって、前記制御するステップが、異なる前記発光セグメントの前記コードを、前記コードのより速い検出のために前記コード間に所定の関係を有するように制御するステップを含み、前記所定の関係が、或る個別コードが別の個別コードの既知の関数であるような数学的関係であるステップと、
    カメラを用いて前記ランプの画像を取り込むステップと、
    デコーダを用いて前記画像から前記コードの検出をするステップであって、前記検出が、前記異なる発光セグメントの前記コード間の前記所定の関係に基づくステップとを有する方法。

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