調(diào)制傳輸人類可識(shí)別信息的光學(xué)元件的亮度以便還傳輸機(jī)器可識(shí)別信息的制作方法
【專利摘要】一種向用戶傳輸人類可識(shí)別信息的光學(xué)元件，其亮度被調(diào)制以便還向光學(xué)檢測(cè)器傳輸機(jī)器可識(shí)別信息?？梢詡鬏敂?shù)據(jù)比特的幀段從與降低到低電平的光學(xué)元件的亮度對(duì)應(yīng)的、之前幀段的下降沿開始。在幀段內(nèi)的第一預(yù)定點(diǎn)，如果數(shù)據(jù)比特為邏輯1，則亮度增加到與上升沿對(duì)應(yīng)的高電平。在幀段內(nèi)的之后的第二預(yù)定點(diǎn)，如果數(shù)據(jù)比特為邏輯1，則亮度增加到與上升沿對(duì)應(yīng)的高電平。在幀段的結(jié)束，亮度降低到與幀段的下降沿對(duì)應(yīng)的低電平。
【專利說(shuō)明】
調(diào)制傳輸人類可識(shí)別信息的光學(xué)元件的亮度以便還傳輸機(jī)器可識(shí)別信息
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開涉及信號(hào)傳輸領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]可以采用光學(xué)元件向用戶傳輸人類可識(shí)別信息。例如，消費(fèi)電子裝置以及其他類型的電子裝置上的離散發(fā)光二極管(LED)可以向用戶提供狀態(tài)信息，諸如裝置是否啟用、裝置正在以何模式進(jìn)行工作。作為另一示例，平板電視和包括顯示元件的面板的顯示器可以適當(dāng)控制這些元件一致地向用戶顯示諸如視頻等的圖像，其中顯示元件尤其諸如為L(zhǎng)ED、有機(jī)發(fā)光二極管(0LED)以及液晶顯示(LCD)元件等。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種示例裝置包括用以向用戶傳輸人類可識(shí)別信息的光學(xué)元件。該裝置包括調(diào)制電路，其調(diào)制光學(xué)元件的亮度，除了向光學(xué)檢測(cè)器傳輸人類可識(shí)別信息以外，還向光學(xué)檢測(cè)器傳輸機(jī)器可識(shí)別信息。
[0004]—種示例方法包括通過(guò)計(jì)算裝置的光學(xué)檢測(cè)器檢測(cè)從高電平降低到低電平的光學(xué)元件的亮度。該方法包括在檢測(cè)降低到低電平的亮度之后等待預(yù)定一段時(shí)間。該方法包括在流逝了預(yù)定一段時(shí)間之后、再次檢測(cè)光學(xué)元件的亮度，作為光學(xué)元件的數(shù)據(jù)傳輸亮度。 該方法包括:如果數(shù)據(jù)傳輸亮度與低電平對(duì)應(yīng)，則確定光學(xué)元件已發(fā)送了與邏輯〇對(duì)應(yīng)的比特。該方法包括:如果數(shù)據(jù)傳輸亮度與高電平對(duì)應(yīng)，則確定光學(xué)元件已發(fā)送了與邏輯1對(duì)應(yīng)的比特。
[0005]—種示例方法用于光學(xué)地發(fā)送數(shù)據(jù)比特。該方法包括:在從與降低到低電平的光學(xué)元件的亮度對(duì)應(yīng)的、之前幀段的下降沿開始的幀段內(nèi)的第一預(yù)定點(diǎn)，如果待在所述幀段內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)比特為邏輯1，則通過(guò)電路使所述光學(xué)元件的亮度增加到與上升沿對(duì)應(yīng)的高電平。該方法還包括:在所述幀段內(nèi)的在所述第一預(yù)定點(diǎn)之后的第二預(yù)定點(diǎn)，如果所述數(shù)據(jù)比特為邏輯〇,則通過(guò)所述電路使所述光學(xué)元件的亮度增加到與上升沿對(duì)應(yīng)的高電平。該方法還包括:在所述幀段的結(jié)束，通過(guò)所述電路使所述亮度降低到與所述幀段的下降沿對(duì)應(yīng)的低電平【附圖說(shuō)明】
[0006]這里參考的附圖形成了說(shuō)明書的一部分。在附圖中所示的特征圖示了本公開的僅一些實(shí)施方式，并未圖示本公開的所有實(shí)施方式，除了詳細(xì)描述明確地指出以外，說(shuō)明書的閱讀者不應(yīng)當(dāng)做出相反的理解。
[0007]圖1是光學(xué)元件使其亮度被調(diào)制以傳輸機(jī)器可識(shí)別信息的示例系統(tǒng)的圖。
[0008]圖2A和圖2B是描繪用以在幀段內(nèi)分別發(fā)送邏輯0比特和邏輯1比特的示例亮度調(diào)制的時(shí)序圖。
[0009]圖3是經(jīng)由亮度調(diào)制發(fā)送幀段內(nèi)的數(shù)據(jù)比特的示例方法的流程圖。
[0010]圖4是用于光學(xué)地檢測(cè)經(jīng)由亮度調(diào)制而在幀段內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)比特的示例方法的流程圖。
[0011]圖5是多個(gè)光學(xué)元件使其亮度被調(diào)制以傳輸機(jī)器可識(shí)別信息的示例系統(tǒng)的圖。
[0012]圖6是描繪其中機(jī)器可識(shí)別信息可以經(jīng)由亮度調(diào)制而被發(fā)送的示例數(shù)據(jù)幀的圖。
[0013]圖7是經(jīng)由亮度調(diào)制發(fā)送包括多幀段的數(shù)據(jù)幀的示例方法的流程圖。
[0014]圖8是經(jīng)由光學(xué)檢測(cè)接收包括經(jīng)由亮度調(diào)制而已被發(fā)送的多幀段的數(shù)據(jù)幀的示例方法的流程圖。
[0015]圖9是包括用以向光學(xué)檢測(cè)器傳輸時(shí)鐘信息的定時(shí)光學(xué)元件的示例系統(tǒng)的圖。 【具體實(shí)施方式】
[0016]本公開的示例性實(shí)施方式的以下詳細(xì)描述參考形成說(shuō)明書的一部分的附圖。附圖圖示本公開可以被實(shí)施的具體示例性實(shí)施方式。包括附圖的詳細(xì)描述足夠詳細(xì)地描述了這些實(shí)施方式，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍竟_。這些本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以利用本公開的其他實(shí)施方式，且在不脫離本公開的精神或范圍的情況下進(jìn)行邏輯變化、機(jī)械變化和其他變化。因此，以下詳細(xì)描述的閱讀者不應(yīng)當(dāng)以限制的含義解釋描述，且僅所附的權(quán)利要求限定本公開的實(shí)施方式的范圍。
[0017]如背景中所提到的，光學(xué)元件可以向用戶傳輸人類可識(shí)別信息。這里公開的技術(shù)利用這些光學(xué)元件，在不影響它們?nèi)酝瑫r(shí)向用戶傳輸人類可識(shí)別信息的能力的情況下，還用以傳輸對(duì)用戶不可識(shí)別的機(jī)器可識(shí)別信息。這通過(guò)調(diào)制光學(xué)元件的亮度以傳輸機(jī)器可識(shí)別信息來(lái)實(shí)現(xiàn)。諸如專門裝置或甚至智能手機(jī)的照相機(jī)等的光學(xué)檢測(cè)器于是可以用來(lái)檢測(cè)該信息。
[0018]通過(guò)以比用戶可觀察或感知由調(diào)制所導(dǎo)致的閃爍處的閃爍閾值大的速度調(diào)制光學(xué)元件的亮度，用戶可能甚至不會(huì)察覺(jué):元件除了傳輸人類可識(shí)別信息以外還傳輸機(jī)器可識(shí)別信息。此外，當(dāng)正在調(diào)制光學(xué)元件的亮度時(shí)，光學(xué)元件的工作亮度可以被增加以維持平均亮度等同于元件的在元件未被調(diào)制時(shí)的工作亮度。這還確保用戶可以保持不察覺(jué):光學(xué)元件除了在傳輸人類可識(shí)別信息以外還在傳輸機(jī)器可識(shí)別信息。
[0019]多個(gè)光學(xué)元件可以被并行地調(diào)制以更快地提供機(jī)器可識(shí)別信息。光學(xué)元件可以是位于電子裝置上的LED，以向終端用戶自身或向維護(hù)該裝置的技術(shù)人員提供關(guān)于裝置的附加信息。光學(xué)元件可以位于交通站點(diǎn)，諸如巴士站點(diǎn)、火車站點(diǎn)等等，以提供關(guān)于停止在上述站點(diǎn)的巴士和火車的詳細(xì)信息。對(duì)于利用其智能手機(jī)檢測(cè)的終端用戶，光學(xué)元件可以布置在商業(yè)廣告牌上，以進(jìn)一步接收關(guān)于在廣告牌上廣告的產(chǎn)品和服務(wù)的信息。
[0020]電視屏幕或其他類型的顯示屏幕的光學(xué)元件的諸如在其角部的子設(shè)備可以傳輸關(guān)于裝置的附加信息、當(dāng)前在其上正顯示的節(jié)目等等。海事應(yīng)用包括調(diào)制燈塔的光學(xué)元件 (即光)以及船的類似的這種光。這里公開的技術(shù)的前述代表示例以及其他示例可以在不偏離這些技術(shù)的情況下而容易地預(yù)期以調(diào)制光學(xué)元件來(lái)除了傳輸人類可識(shí)別信息以外還傳輸機(jī)器可識(shí)別信息。
[0021]圖1示出示例系統(tǒng)100。該系統(tǒng)100包括裝置102和光學(xué)檢測(cè)器104,其可以是不同裝置的部件。裝置102包括調(diào)制電路106和光學(xué)元件108。光學(xué)元件108可以是諸如LED等的離散光學(xué)元件或諸如平板顯示器等的具有大量連續(xù)顯示元件的顯示元件。
[0022]光學(xué)元件108可以被啟用或關(guān)閉以向用戶傳輸人類可識(shí)別信息。例如，元件108可以啟用以指示裝置102自身處于已創(chuàng)建通訊鏈路，等等。元件108可以閃爍(S卩，啟用和關(guān)閉之間的過(guò)渡)以向用戶傳輸其他信息，諸如目前正在發(fā)送的數(shù)據(jù)。該信息是人類可識(shí)別信息，其在于人類觀察者可以借助于光學(xué)元件108啟用、關(guān)閉、閃爍等等而容易地檢測(cè)光學(xué)元件108的狀態(tài)。[0〇23]在光學(xué)元件108是諸如平板顯示器等的具有大量連續(xù)顯示元件的顯示元件的情況下，光學(xué)元件108可以根據(jù)與顯示元件對(duì)應(yīng)的像素或子像素而改變狀態(tài)，諸如啟用、關(guān)閉或具有亮度。連同其他連續(xù)顯示元件，元件108向用戶顯示諸如運(yùn)動(dòng)圖像等的圖像。該信息也是人類可識(shí)別信息，其在于人類觀察者可以通過(guò)包括元件108的顯示元件而容易地觀察被顯示的圖像。
[0024]調(diào)制電路106調(diào)制光學(xué)元件108的亮度，以除了人類可識(shí)別信息以外，還傳輸機(jī)器可識(shí)別信息。如上所述，電路106能夠以比人類觀察者感知由調(diào)制導(dǎo)致的閃爍所處于的閃爍閾值更大的速度調(diào)制亮度例如，只要該調(diào)制以至少24、30或60赫茲(HZ)的頻率發(fā)生，人類觀察者可能不會(huì)感知到閃爍。[〇〇25]然而，如果在正常工作亮度(當(dāng)元件108未被調(diào)制時(shí))和較低的亮度之間調(diào)制亮度， 則可以減少在調(diào)制電路106進(jìn)行調(diào)制時(shí)光學(xué)元件108的平均亮度。人類觀察者可以識(shí)別平均亮度的降低。如果該降低是不期望的，則調(diào)制電路106可以在比正常工作亮度更高的亮度和較低的亮度之間調(diào)制亮度，使得調(diào)制期間的平均亮度保持等于在光學(xué)元件108未被調(diào)制時(shí)的正常工作亮度。通過(guò)以這種方式維持平均亮度且以足夠高的頻率調(diào)制亮度，用戶不能識(shí)別正在發(fā)生的調(diào)制，并且因而可能無(wú)法察覺(jué)機(jī)器可識(shí)別信息在被傳輸。
[0026]機(jī)器可識(shí)別信息不是人類可識(shí)別的。首先，如果以足夠的頻率調(diào)制亮度以致用戶不能檢測(cè)正在發(fā)生的調(diào)制，用戶甚至不能識(shí)別機(jī)器可識(shí)別信息是否正在被發(fā)送。其次，即使用戶能夠識(shí)別機(jī)器可識(shí)別信息正在被發(fā)送，用戶也不可能識(shí)別什么信息正在被發(fā)送。這是因?yàn)檎{(diào)制對(duì)于肉眼足夠快地發(fā)生，即使用戶能夠檢測(cè)出它們正在發(fā)生，他或她也不能計(jì)數(shù)該調(diào)制。
[0027]光學(xué)檢測(cè)器104可以是光學(xué)傳感器或者是其他類型的硬件機(jī)構(gòu)，該硬件機(jī)構(gòu)能夠檢測(cè)由調(diào)制電路106的調(diào)制所導(dǎo)致的光學(xué)元件108的亮度的變化。隨后，亮度的變化被解碼以確定在元件108的調(diào)制后的亮度中所編碼的機(jī)器可識(shí)別信息。光學(xué)檢測(cè)器104可以能夠在其鄰近光學(xué)元件108、或與光學(xué)元件108接近時(shí)、或根據(jù)光學(xué)元件108的亮度和大小和/或距光學(xué)元件108大距離的檢測(cè)器104自身的靈敏度，而檢測(cè)亮度的變化。[〇〇28]圖2A和圖2B示出用于調(diào)制光學(xué)元件108在幀段202內(nèi)的亮度200以分別傳輸機(jī)器可識(shí)別信息的邏輯〇和邏輯1的示例時(shí)序圖。幀段202具有起始204和結(jié)束206。起始204與亮度 200的下降沿212對(duì)應(yīng)，這與在緊鄰著的之前幀段內(nèi)從高電平212降低到低電平214的亮度 200對(duì)應(yīng)。結(jié)束206類似地與亮度200的下降沿對(duì)應(yīng)，且用作緊鄰著的相繼幀段的起始幀，其中該亮度200的下降沿再次與從高電平212降低到低電平214的亮度200對(duì)應(yīng)。[〇〇29] 如上所述的，光學(xué)元件108的亮度200的高電平212可以大于元件108在調(diào)制電路 106不執(zhí)行調(diào)制時(shí)的工作亮度，使得亮度200的平均電平保持等同于該工作亮度。亮度200的低電平214小于高電平212。在一個(gè)實(shí)施方式中，低電平214可能未與為0的亮度200對(duì)應(yīng)(SP與被關(guān)閉的元件108對(duì)應(yīng)，使得其不發(fā)射光)，而是為高電平212的諸如百分之10或百分之20 等的百分?jǐn)?shù)。也就是，在該實(shí)施方式中，亮度200在光的非0亮度電平一低電平214和高電平 212—之間被調(diào)制。
[0030]在幀段202的起始204之后的第一點(diǎn)208,如果在幀段202中待傳輸?shù)臋C(jī)器可識(shí)別信息的數(shù)據(jù)比特為邏輯1，則光學(xué)元件108的亮度200升高到高電平212,這如圖2B與上升沿對(duì)應(yīng)。與此相對(duì)，如果待傳輸?shù)谋忍貫檫壿?,則如圖2A光學(xué)元件108的亮度200在第一點(diǎn)處維持在低電平214。之后，在第一點(diǎn)208之后的第二點(diǎn)210,如果待傳輸?shù)谋忍貫檫壿?,則光學(xué)元件108的亮度200升高到高電平212,這如圖2A與上升沿對(duì)應(yīng)。如果待傳輸?shù)谋忍貫檫壿?， 則如圖2B亮度200維持在高電平212。[〇〇31] 在幀段202中，隨后，在如圖2B中正傳輸邏輯1的情況下在第一點(diǎn)208處或在如圖2A 中正傳輸邏輯〇的情況下在第二點(diǎn)210處，光學(xué)元件108的亮度200僅一次升高到高電平212。 同樣地，在幀段202的結(jié)束206,亮度200僅一次降低到低電平214。在這方面中，說(shuō)明的是，在之前幀段的結(jié)束處，在起始204處亮度200降低到低電平214。[〇〇32] 光學(xué)檢測(cè)器104檢測(cè)光學(xué)元件108在第一點(diǎn)208和第二點(diǎn)210之間的檢測(cè)點(diǎn)216處的亮度200。當(dāng)如圖2A中正傳輸邏輯0時(shí)，在檢測(cè)點(diǎn)216處被檢測(cè)的亮度200處于低電平214。當(dāng)如圖2B中正傳輸邏輯1時(shí)，在檢測(cè)點(diǎn)216處被檢測(cè)的亮度200處于高電平212。如此，幀段202 的數(shù)據(jù)比特能夠在第一點(diǎn)208和和第二點(diǎn)210之間被檢測(cè)、諸如在檢測(cè)點(diǎn)216處被檢測(cè)，且在第一點(diǎn)208之前以及在第二點(diǎn)210之后均不能被準(zhǔn)確地檢測(cè)。在第一點(diǎn)208之前，在圖2B中邏輯1不能被準(zhǔn)確地檢測(cè);在第二點(diǎn)210之前，在圖2A中邏輯0不能被準(zhǔn)確地檢測(cè)。[〇〇33]以與圖2A和圖2B相關(guān)所述的方式調(diào)制亮度200允許機(jī)器可識(shí)別信息以自計(jì)時(shí) (self-clocking)的方式串行輸送。也就是，裝置102不必向光學(xué)檢測(cè)器104傳輸時(shí)鐘信息以用于檢測(cè)器104檢測(cè)正被發(fā)送的數(shù)據(jù)比特。此外，裝置102和檢測(cè)器104不必與用于檢測(cè)器 104的公共時(shí)鐘同步，以檢測(cè)經(jīng)由亮度200的調(diào)制而正被發(fā)送的數(shù)據(jù)比特。[〇〇34]這是因?yàn)楣鈱W(xué)檢測(cè)器104能夠檢測(cè)幀段202的與下降沿(即亮度200從高電平212向低電平214降低)對(duì)應(yīng)的起始204。除了在特定結(jié)束206之外，在幀段202的任何時(shí)刻，亮度均不降低。這樣，當(dāng)光學(xué)檢測(cè)器104檢測(cè)到亮度200的降低時(shí)，檢測(cè)器104知道其已檢測(cè)了一個(gè)幀段的結(jié)束和另一幀段202的開始。[〇〇35] 一旦光學(xué)檢測(cè)器104已檢測(cè)了幀段202的起始204,則檢測(cè)器104等待與檢測(cè)點(diǎn)216 對(duì)應(yīng)的預(yù)定一段時(shí)間，在該預(yù)定一段時(shí)間檢測(cè)器104再次檢測(cè)光學(xué)元件108的亮度200?？梢栽谀硞€(gè)時(shí)間之前預(yù)先規(guī)定預(yù)定一段時(shí)間，使得調(diào)制電路106和光學(xué)檢測(cè)器104相應(yīng)地工作。 因而，電路106確保在檢測(cè)點(diǎn)216之前發(fā)生第一點(diǎn)208,且在檢測(cè)點(diǎn)216之后發(fā)生第二點(diǎn)210; 檢測(cè)器104確保將在檢測(cè)點(diǎn)216檢測(cè)與正在被發(fā)送的數(shù)據(jù)比特對(duì)應(yīng)的亮度200。[〇〇36]例如，通過(guò)選擇與第一點(diǎn)208和第二點(diǎn)210之間的中間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)定一段時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)抖動(dòng)(jitter)。檢測(cè)器104知道光學(xué)元件108在檢測(cè)點(diǎn)216處的亮度200與在幀段202 內(nèi)正被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比特(邏輯〇或邏輯1)對(duì)應(yīng)。這樣，光學(xué)檢測(cè)器104不必相對(duì)于公共時(shí)鐘與裝置102同步，且不必從裝置102接收時(shí)鐘信息，以準(zhǔn)確地確定裝置102正發(fā)送的數(shù)據(jù)比特。 [〇〇37]圖3示出用于調(diào)制光學(xué)元件108的亮度200以傳輸機(jī)器可識(shí)別信息的數(shù)據(jù)比特(邏輯〇或邏輯1)的示例方法300。通過(guò)調(diào)制電路106執(zhí)行方法300。一般地說(shuō)，能夠通過(guò)諸如計(jì)算裝置等的裝置執(zhí)行方法300。
[0038] 該方法300在幀段202 (302)的起始處開始，在該起始處，亮度200處于低電平214， 與之前幀段的下降沿對(duì)應(yīng)。等待一段時(shí)間直到到達(dá)第一點(diǎn)208為止(304)。此時(shí)，如果邏輯1 正在被發(fā)送(306)，則亮度200升高到高電平212(308)。否則，邏輯0正在被發(fā)送，等待另一段時(shí)間直到達(dá)到第二點(diǎn)210為止(312)。此時(shí)，亮度200升高到高電平212(312)。從兩部分308和 312,方法300行進(jìn)到部分314,在部分314中，等待另一段時(shí)間直到幀段202的結(jié)束206(314) 為止。在幀段202的結(jié)束206處，亮度200降低到低電平214(316)。[〇〇39]圖4示出用于檢測(cè)通過(guò)調(diào)制光學(xué)元件108的亮度200而正被發(fā)送的機(jī)器可識(shí)別信息的數(shù)據(jù)比特為邏輯0或邏輯1的示例方法400。通過(guò)光學(xué)檢測(cè)器104或通過(guò)包括檢測(cè)器104的裝置執(zhí)行該方法400。一般地說(shuō)，可以通過(guò)諸如計(jì)算裝置等的裝置執(zhí)行方法400。
[0040]該方法400檢測(cè)從高電平212降低到低電平214的亮度200(402)，這與幀段202的開始對(duì)應(yīng)。該方法400等待與檢測(cè)點(diǎn)216對(duì)應(yīng)的預(yù)定一段時(shí)間(404)。此時(shí)，再檢測(cè)光學(xué)元件108 的亮度200(406)。如果亮度200處于高電平212(408)，則確定已發(fā)送了邏輯1(410)。否則，亮度200處于低電平214,且確定已發(fā)送了邏輯0(412)。
[0041]圖5示出示例系統(tǒng)100,其除了裝置102的調(diào)制電路106和光學(xué)檢測(cè)器104之外還存在包括光學(xué)元件108的多個(gè)光學(xué)元件508。在實(shí)施方式中，光學(xué)元件508使得亮度被并行調(diào)制以同步發(fā)送機(jī)器可識(shí)別信息的不同的數(shù)據(jù)比特。也就是，在圖1的實(shí)施方式中，在任意給出的幀段中，可以發(fā)送僅一個(gè)數(shù)據(jù)比特，而在圖5的示例實(shí)施方式中，可以發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)比特 (與元件508的數(shù)量對(duì)應(yīng)，諸如等于元件508的數(shù)量)。[〇〇42]光學(xué)元件508可以與機(jī)器可識(shí)別信息的不同數(shù)據(jù)通道對(duì)應(yīng)?？梢圆捎貌煌瑪?shù)據(jù)通道發(fā)送不同類型的信息。還可以采用不同數(shù)據(jù)通道、但是更快地發(fā)送同一信息。例如，如果存在四個(gè)數(shù)據(jù)通道，可以比存在僅一個(gè)數(shù)據(jù)通道的情況快三倍地發(fā)送給定信息。[〇〇43]各數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)可以通過(guò)調(diào)制電路106調(diào)制對(duì)應(yīng)光學(xué)元件508的亮度而被串行發(fā)送。然而，各數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)可以被認(rèn)為通過(guò)如下方式與其他數(shù)據(jù)通道并行地發(fā)送:即通過(guò)調(diào)制電路106以同步的方式調(diào)制光學(xué)元件508的亮度，諸如在幀段的結(jié)束、各光學(xué)元件508 的亮度降低。也就是，光學(xué)元件508發(fā)送數(shù)據(jù)比特的幀段彼此對(duì)齊。[〇〇44]圖6示出示例數(shù)據(jù)幀600,其中調(diào)制電路106能夠通過(guò)調(diào)制光學(xué)元件508而傳輸機(jī)器可識(shí)別信息。然而，圖6被描述與光學(xué)元件108相關(guān)。數(shù)據(jù)幀600由大量幀段、諸如已描述的大量幀段202組成。數(shù)據(jù)幀600具體地可以包括起始幀段602、通道幀段604、有效載荷 (pay 1 oad)幀段606、錯(cuò)誤校驗(yàn)幀段608以及停止幀段610。[〇〇45]起始幀段602包括被預(yù)規(guī)定以表示數(shù)據(jù)幀600的開始的數(shù)據(jù)比特。例如，光學(xué)檢測(cè)器104可以忽略其已檢測(cè)的數(shù)據(jù)直到其識(shí)別出起始幀段602。通道幀段604包括標(biāo)識(shí)與光學(xué)元件108對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)比特。光學(xué)檢測(cè)器104使用通道幀段604的數(shù)據(jù)，從而識(shí)別出在該方面的數(shù)據(jù)通道。如果存在僅一個(gè)光學(xué)元件108,則可以省略通道幀段604。如果僅存在兩個(gè)光學(xué)元件508,則可以存在僅一個(gè)通道幀段604,其中邏輯0與一個(gè)數(shù)據(jù)通道對(duì)應(yīng)，邏輯1 與另一個(gè)數(shù)據(jù)通道對(duì)應(yīng)。
[0046]有效載荷幀段606包括與機(jī)器可識(shí)別信息自身對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)比特。也就是，其他幀段 602、604、608以及610傳輸用于確保通過(guò)光學(xué)檢測(cè)器104正確地檢測(cè)機(jī)器可識(shí)別信息的數(shù)據(jù)。然而，因?yàn)橹辽俅嬖诠鈱W(xué)檢測(cè)器104可能錯(cuò)誤地檢測(cè)這些數(shù)據(jù)(以及通道幀段604的數(shù)據(jù))比特中的一個(gè)或多個(gè)的可能性，因此可以包括錯(cuò)誤校驗(yàn)幀段608。
[0047]錯(cuò)誤校驗(yàn)幀段608包括可以從有效載荷幀段606(以及通道幀段604)的數(shù)據(jù)比特計(jì)算出的用于光學(xué)檢測(cè)器以確定是否已成功地(即準(zhǔn)確地)檢測(cè)到該數(shù)據(jù)或信息的數(shù)據(jù)比特。也就是，光學(xué)檢測(cè)器104計(jì)算其自己的錯(cuò)誤校驗(yàn)信息，且將該錯(cuò)誤校驗(yàn)信息與由錯(cuò)誤校驗(yàn)幀段608的數(shù)據(jù)所表示的信息相比較。如果信息一致，則這意味著光學(xué)檢測(cè)器104已正確地檢測(cè)在討論的數(shù)據(jù)。錯(cuò)誤校驗(yàn)信息可以例如為校驗(yàn)和的形式。
[0048]最終，停止幀段610包括被預(yù)規(guī)定以表示數(shù)據(jù)幀600的結(jié)束的數(shù)據(jù)比特。例如，一旦光學(xué)檢測(cè)器104識(shí)別出當(dāng)前數(shù)據(jù)幀600的停止幀段610，則該光學(xué)檢測(cè)器104可以開始檢測(cè)新的數(shù)據(jù)幀。經(jīng)過(guò)多個(gè)數(shù)據(jù)幀，調(diào)制電路106則將機(jī)器可識(shí)別信息發(fā)送到光學(xué)檢測(cè)器104。
[0049]如果不存在很多待發(fā)送的信息，和/或如果光學(xué)檢測(cè)器104的工作環(huán)境和/或靈敏度最佳，則給定量的機(jī)器可識(shí)別信息可以經(jīng)由較少量的數(shù)據(jù)幀(或者甚至僅一個(gè)數(shù)據(jù)幀)來(lái)發(fā)送。與此相對(duì)，如果存在大量待發(fā)送的信息，和/或如果光學(xué)檢測(cè)器104的工作環(huán)境和/或靈敏度不是最佳，則可以使用較大數(shù)量的數(shù)據(jù)幀。與較小數(shù)量的數(shù)據(jù)幀相比，在發(fā)送較大數(shù)量的數(shù)據(jù)幀中時(shí)存在更多的開銷，但是與較大數(shù)量相比，較小數(shù)量的這種幀能夠被更魯棒地發(fā)送。
[0050]在沒(méi)有從檢測(cè)器104返回至裝置102的反饋回路的情況下，機(jī)器可識(shí)別信息的發(fā)送通常從裝置102至光學(xué)檢測(cè)器104進(jìn)行執(zhí)行。因而，該裝置102不知道光學(xué)檢測(cè)器104何時(shí)已開始接收機(jī)器可識(shí)別信息或者是否光學(xué)檢測(cè)器104已正確地接收到該信息。因此，機(jī)器可識(shí)別信息在回路中被重復(fù)地發(fā)送。例如，巴士或火車時(shí)間表信息可以不斷地、重復(fù)地發(fā)送，使得用戶可以在沒(méi)有不當(dāng)延誤(undue delay)的情況下在任意給定時(shí)刻接收該信息。
[0051 ]此外，由于光學(xué)檢測(cè)器104不能向裝置102指示其已沒(méi)有正確地檢測(cè)機(jī)器可識(shí)別信息的給定部分，因此檢測(cè)器104必須等待裝置102再次發(fā)送信息的該部分。這樣，待發(fā)送的機(jī)器可識(shí)別信息的量可以相對(duì)小，或者不同部分的信息可以在發(fā)送其他部分之前連續(xù)發(fā)送多次。這兩種策略確保在合理的一段時(shí)間內(nèi)，光學(xué)檢測(cè)器104能夠檢測(cè)、裝置102通過(guò)光學(xué)元件508的亮度的調(diào)制而進(jìn)行發(fā)送的機(jī)器可識(shí)別信息。
[0052]圖7示出通過(guò)使用方法300調(diào)制各光學(xué)元件108的亮度而發(fā)送數(shù)據(jù)幀600的各數(shù)據(jù)幀段的比特來(lái)傳輸數(shù)據(jù)幀600的示例方法700。能夠通過(guò)裝置102執(zhí)行該方法700。更一般地說(shuō)，能夠通過(guò)諸如計(jì)算裝置等的裝置執(zhí)行方法700。
[0053]例如，方法700通過(guò)執(zhí)行方法300而發(fā)送各起始幀段602(702)。隨后，方法700通過(guò)執(zhí)行方法300而發(fā)送各通道幀段604(704)以及以類似的方式發(fā)送有效載荷幀段606(706)。隨后例如通過(guò)執(zhí)行方法300而發(fā)送各錯(cuò)誤校驗(yàn)幀段608，后面跟隨各停止幀段610(710)。注意的是，當(dāng)存在多個(gè)光學(xué)元件508時(shí)，對(duì)于各光學(xué)元件50并行地執(zhí)行方法700，其中光學(xué)元件508的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)幀暫時(shí)地對(duì)齊。
[0054]圖8示出用于接收數(shù)據(jù)幀600的示例方法800。通過(guò)包括光學(xué)檢測(cè)器104的裝置執(zhí)行方法800 ο更一般地說(shuō)，與方法700類似地，能夠通過(guò)諸如計(jì)算裝置等的裝置執(zhí)行方法800。
[0055]對(duì)于待被檢測(cè)的第一數(shù)據(jù)幀600，光學(xué)檢測(cè)器104使用被認(rèn)為是比特檢測(cè)過(guò)程的方法400而檢測(cè)被連續(xù)發(fā)送的比特，直到已檢測(cè)到了起始幀段602(802)。也就是，光學(xué)檢測(cè)器104可以在元件108處于發(fā)送給定數(shù)據(jù)幀的途中開始檢測(cè)光學(xué)元件108的亮度調(diào)制。由此，光學(xué)檢測(cè)器104持續(xù)檢測(cè)連續(xù)的比特，直到已檢測(cè)到與起始幀段602對(duì)應(yīng)的比特信號(hào)(signature)或比特序列(S卩，起始比特的預(yù)規(guī)定序列)，在該時(shí)刻，檢測(cè)器104知道其處于新數(shù)據(jù)幀600的起始處。對(duì)于隨后的數(shù)據(jù)幀，與此相對(duì)，光學(xué)檢測(cè)器104在當(dāng)前數(shù)據(jù)幀結(jié)束時(shí)檢測(cè)新數(shù)據(jù)幀作為開始。
[0056]注意的是，存在起始幀段602的起始比特的預(yù)規(guī)定序列被包括在有效載荷幀段606的機(jī)器可識(shí)別信息中的可能性。在該情況下，有效載荷幀段606的一部分?jǐn)?shù)據(jù)將被錯(cuò)誤地檢測(cè)為開始新數(shù)據(jù)幀的起始幀段602。然而，該錯(cuò)誤檢測(cè)的幀的錯(cuò)誤校驗(yàn)信息將根本上指示還未正確地檢測(cè)機(jī)器可識(shí)別信息，且該問(wèn)題通常在發(fā)送且光學(xué)地檢測(cè)下一實(shí)際數(shù)據(jù)幀時(shí)得以自糾正。
[0057]一旦起始幀段已被檢測(cè)，光學(xué)檢測(cè)器104檢測(cè)連續(xù)發(fā)送的比特以檢測(cè)通道幀段604(如果存在)、包括機(jī)器可識(shí)別信息的有效載荷幀段606以及包括錯(cuò)誤校驗(yàn)信息的錯(cuò)誤校驗(yàn)幀段608，直到已檢測(cè)到停止幀段610(804)。使用方法400的比特檢測(cè)過(guò)程來(lái)檢測(cè)各幀段的各比特。通道幀段604的大小、有效載荷幀段606的大小以及錯(cuò)誤校驗(yàn)幀段608的大小在大小方面可以均是靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的(即可變的)。特別地，在稍后的實(shí)例中，數(shù)據(jù)幀600的結(jié)束不能被肯定地確認(rèn)，直到已檢測(cè)到與停止幀段610對(duì)應(yīng)的停止比特的預(yù)規(guī)定序列或信號(hào)。
[0058]在部分804中檢測(cè)的錯(cuò)誤校驗(yàn)幀段604的錯(cuò)誤校驗(yàn)信息是檢測(cè)的錯(cuò)誤校驗(yàn)信息。包括光學(xué)檢測(cè)器104的裝置還至少?gòu)挠行лd荷幀段(606)的機(jī)器可識(shí)別信息以及可能地從通道幀段604的通道信息的比特中計(jì)算錯(cuò)誤校驗(yàn)信息。該錯(cuò)誤校驗(yàn)信息是計(jì)算的錯(cuò)誤校驗(yàn)信息。如上所述，錯(cuò)誤校驗(yàn)信息可以是校驗(yàn)和的形式。
[0059]僅如果計(jì)算的錯(cuò)誤校驗(yàn)信息等同于檢測(cè)的錯(cuò)誤校驗(yàn)信息，則通過(guò)光學(xué)檢測(cè)器104已正確地檢測(cè)到了機(jī)器可識(shí)別信息。因而，如果它們彼此等同(810)，則方法800作出結(jié)論:機(jī)器可識(shí)別信息已被正確地檢測(cè)(812)。作為部分812的一部分，包括光學(xué)檢測(cè)器104的裝置可以執(zhí)行與機(jī)器可識(shí)別信息相關(guān)的動(dòng)作。例如，可以解碼該信息并且在裝置上向用戶顯示該信息。在這種實(shí)例下，該信息仍被認(rèn)為是機(jī)器可識(shí)別的，因?yàn)殡S著通過(guò)調(diào)制電路106調(diào)制光學(xué)元件108而被發(fā)送，該信息不是人類可識(shí)別的。僅在該信息已被包括檢測(cè)器104的裝置接收和解碼之后，該信息才是人類可識(shí)別的。
[0060]如果檢測(cè)的錯(cuò)誤校驗(yàn)信息不等同于計(jì)算的錯(cuò)誤校驗(yàn)信息，則方法800作出結(jié)論:機(jī)器可識(shí)別信息還未被正確地檢測(cè)(814)。在這種情況下，因?yàn)橥ǔ２淮嬖诜祷刂涟ㄕ{(diào)制電路106的裝置102的反饋回路，因此包括光學(xué)檢測(cè)器104的裝置可能必須等待，直到再次發(fā)送了機(jī)器可識(shí)別信息的該部分。方法800可以由此返回至部分802以檢測(cè)下一個(gè)數(shù)據(jù)幀。注意的是，對(duì)于存在多個(gè)光學(xué)元件508中的每個(gè)光學(xué)元件508，包括檢測(cè)器104的裝置并行地執(zhí)行方法800以及方法400的比特檢測(cè)過(guò)程。也就是，在給定幀的給定幀段中通過(guò)多個(gè)該光學(xué)元件508發(fā)送的比特被彼此并行地檢測(cè)。
[0061 ]在目前已描述的實(shí)施方式中，以自計(jì)時(shí)的方式實(shí)現(xiàn)經(jīng)由光學(xué)元件108的亮度調(diào)制的數(shù)據(jù)發(fā)送。這意味著調(diào)制電路106和光學(xué)檢測(cè)器104不必與公共時(shí)鐘同步，且電路106也不必將時(shí)鐘信息發(fā)送給光學(xué)檢測(cè)器104。相反，根據(jù)圖2A和圖2B的時(shí)序圖，方法300的比特發(fā)送過(guò)程提供了通過(guò)光學(xué)檢測(cè)器104經(jīng)由檢測(cè)用于信號(hào)表示新幀段的起始的下降沿和檢測(cè)在該段的起始之后預(yù)約定的時(shí)間中幀段的比特的邏輯值來(lái)進(jìn)行比特檢測(cè)。
[0062]與此相對(duì)，圖9示出示例系統(tǒng)100，其中除了存在包括調(diào)制電路106和光學(xué)元件108的裝置102以及光學(xué)檢測(cè)器104以外，還存在定時(shí)光學(xué)元件908。在該實(shí)施方式中，調(diào)制電路106調(diào)制定時(shí)光學(xué)元件908的亮度以向檢測(cè)器104傳輸時(shí)鐘信息。例如，可以在根據(jù)方波的高電平和低電平之間調(diào)制定時(shí)光學(xué)元件908的亮度。隨后光學(xué)檢測(cè)器104可以使用在定時(shí)光學(xué)元件908的亮度的各下降沿和/或上升沿時(shí)的光學(xué)元件108的所檢測(cè)的亮度作為與由裝置102發(fā)送的另一數(shù)據(jù)比特相對(duì)應(yīng)。
[0063]該實(shí)施方式與已描述的方法400相比提供了較簡(jiǎn)單的比特檢測(cè)步驟。檢測(cè)器104使用作為觸發(fā)器的定時(shí)光學(xué)元件908的亮度的下降沿和/或上升沿以檢測(cè)元件108的亮度且將元件108的亮度與邏輯值關(guān)聯(lián)，而不是檢測(cè)光學(xué)元件108的亮度的下降沿，等待直到檢測(cè)點(diǎn)216，然后再檢測(cè)元件108的亮度以確定正被發(fā)送的當(dāng)前比特。然而，圖9的實(shí)施方式的確需要定時(shí)光學(xué)元件908傳輸該時(shí)鐘信息，而已描述的自計(jì)時(shí)實(shí)施方式避免上述情況。利用根據(jù)圖5的多個(gè)光學(xué)元件508，圖9的實(shí)施方式可以附加地使用。
[0064]這里公開的技術(shù)通常利用傳輸人類可識(shí)別信息的光學(xué)元件，以便還以人類觀察者不能檢測(cè)的方式提供機(jī)器可識(shí)別信息。還注意的是，盡管這里已圖示和描述了【具體實(shí)施方式】，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，被計(jì)算出以實(shí)現(xiàn)同一目的的任意配置可以替代所示的【具體實(shí)施方式】。本申請(qǐng)因而意圖覆蓋本發(fā)明的實(shí)施方式的任意改變或變化。這樣由此顯然地意圖的是，本發(fā)明僅限于權(quán)利要求及其等同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種裝置，包括:光學(xué)元件，用以向用戶傳輸人類可識(shí)別信息；以及調(diào)制電路，用以調(diào)制所述光學(xué)元件的亮度，從而除了向光學(xué)檢測(cè)器傳輸所述人類可識(shí) 別信息以外，還向所述光學(xué)檢測(cè)器傳輸機(jī)器可識(shí)別信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述調(diào)制電路以比閃爍閾值大的速度調(diào)制所述光 學(xué)元件的亮度，在所述閃爍閾值所述用戶觀察到由調(diào)制導(dǎo)致的所述光學(xué)元件的閃爍。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，當(dāng)所述調(diào)制電路在調(diào)制所述光學(xué)元件的亮度時(shí)， 所述光學(xué)元件的工作亮度增加以維持所述光學(xué)元件的平均亮度等于當(dāng)所述調(diào)制電路未調(diào) 制所述光學(xué)元件的亮度時(shí)的所述光學(xué)元件的工作亮度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述調(diào)制電路用于調(diào)制所述亮度以通過(guò)以下方式 來(lái)傳輸在之前幀段的與降低到低電平的所述光學(xué)元件的亮度對(duì)應(yīng)的下降沿開始的幀段內(nèi) 的數(shù)據(jù)比特:在所述幀段內(nèi)的第一預(yù)定點(diǎn)，如果所述數(shù)據(jù)比特為邏輯1，則使所述亮度增加到與上升 沿對(duì)應(yīng)的高電平；在所述幀段內(nèi)的在所述第一預(yù)定點(diǎn)之后的第二預(yù)定點(diǎn)，如果所述數(shù)據(jù)比特為邏輯〇，則 使所述亮度增加到與所述上升沿對(duì)應(yīng)的高電平；在所述幀段的結(jié)束，使所述亮度降低到與所述幀段的下降沿對(duì)應(yīng)的低電平。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，能夠在所述幀段內(nèi)的所述第一預(yù)定點(diǎn)和所述第二 預(yù)定點(diǎn)之間檢測(cè)到所述幀段的數(shù)據(jù)比特，其中，在所述第一預(yù)定點(diǎn)之前和在所述第二預(yù)定點(diǎn)之后均不能準(zhǔn)確地檢測(cè)所述幀段的 數(shù)據(jù)比特。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述調(diào)制電路用于調(diào)制所述光學(xué)元件的亮度，從 而以自計(jì)時(shí)的方式向所述光學(xué)檢測(cè)器傳輸所述機(jī)器可識(shí)別信息，使得所述調(diào)制電路不必向 所述光學(xué)檢測(cè)器傳輸時(shí)鐘信息，且使得所述調(diào)制電路和所述光學(xué)檢測(cè)器不必與公共時(shí)鐘同步。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述調(diào)制電路用于調(diào)制所述亮度，從而串行地傳 輸在數(shù)據(jù)幀的多個(gè)幀段內(nèi)的多個(gè)數(shù)據(jù)比特，所述數(shù)據(jù)幀的所述幀段包括:多個(gè)起始幀段，其包括被預(yù)規(guī)定以表示所述數(shù)據(jù)幀的開始的數(shù)據(jù)比特；多個(gè)有效載荷幀段，其包括與向所述光學(xué)檢測(cè)器傳輸?shù)乃鰴C(jī)器可識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的數(shù) 據(jù)比特；多個(gè)錯(cuò)誤校驗(yàn)幀段，其包括從所述有效載荷幀段的數(shù)據(jù)比特計(jì)算出的以用于所述光學(xué) 檢測(cè)器使用來(lái)確定是否已成功地檢測(cè)到所述機(jī)器可識(shí)別信息的數(shù)據(jù)比特；以及多個(gè)停止幀段，其包括被預(yù)規(guī)定以表示所述數(shù)據(jù)幀的結(jié)束的數(shù)據(jù)比特。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)幀的幀段還包括:一個(gè)或多個(gè)通道幀段，其包括表示多個(gè)數(shù)據(jù)通道中的數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)比特，所述光學(xué) 元件與所述數(shù)據(jù)通道對(duì)應(yīng)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述光學(xué)元件是用于向用戶傳輸所述人類可識(shí)別 信息的多個(gè)光學(xué)元件中的一個(gè)光學(xué)元件，所述調(diào)制電路用于調(diào)制所述光學(xué)元件的亮度以向 所述光學(xué)檢測(cè)器傳輸所述機(jī)器可識(shí)別信息，其中各光學(xué)元件與所述機(jī)器可識(shí)別信息的不同數(shù)據(jù)通道對(duì)應(yīng)，其中各數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)制對(duì)應(yīng)的所述光學(xué)元件的亮度的所述調(diào)制電路而被串 行地發(fā)送，其中所述各數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)通過(guò)以同步的方式修改所述光學(xué)元件的亮度的所述調(diào)制 電路而關(guān)于所述數(shù)據(jù)通道中的其他數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)相并行發(fā)送。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述裝置還包括:定時(shí)光學(xué)元件，其具有所述調(diào)制電路進(jìn)行調(diào)制以向所述光學(xué)檢測(cè)器傳輸時(shí)鐘信息的亮 度，所述時(shí)鐘信息提供時(shí)鐘速度，在所述時(shí)鐘速度，所述調(diào)制電路調(diào)制所述光學(xué)元件的亮度 以傳輸所述機(jī)器可識(shí)別信息。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述光學(xué)元件包括如下元件中的一項(xiàng):離散的發(fā)光二極管(LED);向用戶顯示圖像的多個(gè)顯示元件中的顯示元件。12.—種用于光學(xué)地發(fā)送數(shù)據(jù)比特的方法，包括:在之前幀段的與降低到低電平的光學(xué)元件的亮度對(duì)應(yīng)的下降沿開始的幀段內(nèi)的第一 預(yù)定點(diǎn)，如果待在所述幀段內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)比特為邏輯1，則通過(guò)電路使所述光學(xué)元件的亮度 增加到與上升沿對(duì)應(yīng)的高電平；在所述幀段內(nèi)的在所述第一預(yù)定點(diǎn)之后的第二預(yù)定點(diǎn)，如果所述數(shù)據(jù)比特為邏輯〇，則 通過(guò)所述電路使所述光學(xué)元件的亮度增加到與上升沿對(duì)應(yīng)的高電平；以及在所述幀段的結(jié)束，通過(guò)所述電路使所述亮度降低到與所述幀段的下降沿對(duì)應(yīng)的低電平。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，能夠在所述幀段內(nèi)的所述第一預(yù)定點(diǎn)和所述第 二預(yù)定點(diǎn)之間光學(xué)地檢測(cè)到所述幀段的數(shù)據(jù)比特，其中，在所述第一預(yù)定點(diǎn)之前且在所述第二預(yù)定點(diǎn)之后不能準(zhǔn)確光學(xué)地檢測(cè)到所述幀 段的數(shù)據(jù)比特。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，在不必傳輸時(shí)鐘信息的情況下且在所述電路和 光學(xué)檢測(cè)器不與公共時(shí)鐘同步的情況下，以自計(jì)時(shí)的方式傳輸所述數(shù)據(jù)比特。
【文檔編號(hào)】H04B10/116GK106027158SQ201610170139
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】D·迪格曼, 敖戎, 孟建, G·特科特
【申請(qǐng)人】聯(lián)想企業(yè)解決方案(新加坡)有限公司