專利名稱：識(shí)別周期光源的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于定位的設(shè)備，特別是涉及一種用于識(shí)別發(fā)射基頻和波形信號(hào)的環(huán)境源的方法。
本發(fā)明還涉及一個(gè)用于執(zhí)行該方法的系統(tǒng)及一種用于執(zhí)行該方法的計(jì)算機(jī)程序。
在各種現(xiàn)代應(yīng)用中，對(duì)于設(shè)備來說，知道其位置是必需的。通常只要知道該設(shè)備位于的空間就夠了。這允許使該應(yīng)用適合該設(shè)備的用戶的位置。這樣，所謂的上下文感知(context-aware)設(shè)備能夠調(diào)節(jié)其操作來適合該設(shè)備被引入其中的上下文。上下文是可用來表征一個(gè)實(shí)體情況的任何信息。一個(gè)實(shí)體是被認(rèn)為與用戶和應(yīng)用之間(包括用戶和應(yīng)用本身)的交互作用相關(guān)的人物、地點(diǎn)、或?qū)ο蟆Ｔ诮换プ饔脮r(shí)可得到的幾乎任何信息都可被看作上下文信息。一些例子是●空間信息-例如位置、方位、速度和加速度●環(huán)境信息-例如溫度、氣壓、光和噪聲電平●附近的資源-例如可存取的設(shè)備、和主機(jī)●資源的可用性-例如電池、顯示器、網(wǎng)絡(luò)和帶寬●生理測(cè)量-例如血壓、心率、呼吸率、和肌肉活動(dòng)性。
如果一個(gè)系統(tǒng)可提取、解釋和使用上下文信息并且使其功能適合使用的當(dāng)前上下文，那么該系統(tǒng)就是背景感知的。這種系統(tǒng)的問題在于捕獲、表示和處理上下文數(shù)據(jù)的復(fù)雜性。為了捕獲上下文信息通常需要一些附加的傳感器和/或程序。為了將上下文信息轉(zhuǎn)換為應(yīng)用，并且，對(duì)于能夠使用同一上下文信息的不同應(yīng)用，應(yīng)存在這種信息的普通表示格式。除了能獲得上下文信息之外，應(yīng)用必須包括一些“智力”以處理信息和推斷意義。這可能是最富有挑戰(zhàn)的問題，因?yàn)樯舷挛某３Ｊ遣恢苯拥?，或通過結(jié)合上下文信息的不同片斷是可推斷的。例如，如果三個(gè)人在某一時(shí)間在某一辦公室會(huì)面，那么這可意味著這是每周一次的策略會(huì)議。另一種情形可能是，當(dāng)一種背景感知應(yīng)用(諸如背景感知移動(dòng)電話)被放在正在工作的用戶個(gè)人計(jì)算機(jī)的面前時(shí)，那么可將用戶不希望被私人電話呼叫干擾的信息給該應(yīng)用。
存在表征背景感知的應(yīng)用的特征的特征。首先，根據(jù)當(dāng)前的上下文可將信息和服務(wù)呈現(xiàn)給用戶。這包括近似信息和服務(wù)以及上下文命令的選擇。其次，當(dāng)一種服務(wù)正位于某一上下文中時(shí)，可執(zhí)行該服務(wù)的自動(dòng)執(zhí)行。這包括上下文引起的動(dòng)作和上下文適配。前者的例子可以是，當(dāng)用戶進(jìn)入一個(gè)特定空間時(shí)，她的郵件可顯示在附近的終端上。后者的例子可以是根據(jù)當(dāng)前的噪聲電平改變電話的音量。
一種非常明顯的應(yīng)用類型是找到附近資源的能力。這可包括輸入和輸出設(shè)備打印機(jī)、顯示器、揚(yáng)聲器、傳真機(jī)、攝影機(jī)、恒溫器等。在純服務(wù)查詢中，實(shí)際上甚至不需要使用位置信息。在例如不得不完成距離計(jì)算的情形中需要設(shè)備的位置信息。
上下文信息的使用仍然是十分有限的，因?yàn)椴东@、表示和處理上下文數(shù)據(jù)是非常富有挑戰(zhàn)的和復(fù)雜的。使用的最多的上下文信息類型是位置、身份和時(shí)間信息。背景感知應(yīng)用發(fā)展主要集中在用戶接口、虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、移動(dòng)的、手持的和可穿用的計(jì)算附近。因?yàn)楸绢I(lǐng)域中的挑戰(zhàn)，所以使用上下文信息的商品仍然非常少。
存在幾種獲得所需位置信息的方式。存在多種跟蹤系統(tǒng)，其中一些基于全球定位系統(tǒng)(GPS)，利用該全球定位系統(tǒng)可確定設(shè)備的位置。諸如GPS之類用于定位網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)已知用于虛擬地定位行星上任何位置，然而，這種跟蹤系統(tǒng)十分昂貴，這使得這些系統(tǒng)對(duì)于低成本的消費(fèi)電子產(chǎn)品來說是不可接受的。其他解決方案包含諸如GSM、DECT或藍(lán)牙引導(dǎo)等的定位設(shè)備的安裝。而且使存在的設(shè)備適合起位置信息的來源的作用是已知的。
發(fā)光源可被修改來以特定的已知頻率工作，該頻率由一個(gè)設(shè)備檢測(cè)并被轉(zhuǎn)換為一個(gè)位置。US5657145公開了一種通過調(diào)制來自光源(例如電燈)的輸出來傳輸已編碼數(shù)據(jù)信號(hào)的方法。這種可視光波被用作信號(hào)在其上傳輸?shù)妮d波。許多數(shù)字信息可被傳輸，諸如音頻和視頻內(nèi)容等。當(dāng)然這種調(diào)制還可被用來識(shí)別光源。
然而，光源不得不被修改以便傳輸所需要的信息并因此被識(shí)別。盡管由于幾個(gè)原因不修改周圍光源是有利的。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種不需要修改環(huán)境源來定位設(shè)備位置的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于存儲(chǔ)位置參數(shù)的方法，該位置參數(shù)可被恢復(fù)用于進(jìn)一步處理。
這是通過一種用于識(shí)別發(fā)射基頻和波形信號(hào)的環(huán)境源的方法(和相應(yīng)的設(shè)備)得到的，該方法包含以下步驟在預(yù)定時(shí)間間隔中測(cè)量該源的波形信號(hào)；估計(jì)所測(cè)量的波形信號(hào)所發(fā)射的波形特征；以及基于所估計(jì)的特征確定大量的動(dòng)作。
通過省略環(huán)境源修改，根據(jù)本發(fā)明的定位設(shè)備可更面向消費(fèi)者，并引起缺少操作上的預(yù)防。因此使根據(jù)本發(fā)明方法的設(shè)備能夠快速適應(yīng)一個(gè)新環(huán)境而不需要安裝完善的硬件成為可能。因此，本發(fā)明方法不用通過人工修改引入一種新圖象而由其自然信號(hào)圖象來處理識(shí)別環(huán)境源。
而且，根據(jù)本發(fā)明的方法打算識(shí)別環(huán)境源(例如光源)的“指紋”并將這個(gè)指紋存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，該指紋在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中是光強(qiáng)度的波形。然后可使用該指紋來例如確定設(shè)備在使用附加有該指紋數(shù)據(jù)的信息之前已在給定的位置。所附加的信息可以是執(zhí)行大量動(dòng)作(例如用戶通知、外端設(shè)備控制、數(shù)據(jù)采集等)的指令。如果光源周期運(yùn)行，也就是由交流電壓供應(yīng)電源，則不僅可測(cè)量光強(qiáng)度，而且還可借助信號(hào)處理推導(dǎo)出光波形特征歷史。因此，根據(jù)本發(fā)明方法可用來連續(xù)地跟蹤光源。白熾照明可區(qū)別于熒光的和基于LED的光等。而且，可檢測(cè)陰極射線管的存在，并且甚至通過他們特有的刷新率和磷光來進(jìn)行區(qū)分。即不用必須執(zhí)行光源的變更。因此，根據(jù)本發(fā)明定位設(shè)備的需求減少了，從而僅僅利用環(huán)境源的自然屬性。
此外，環(huán)境源還可以計(jì)算發(fā)射音頻信號(hào)的儀器，例如發(fā)射特有的蜂鳴聲音的風(fēng)扇或源于電馬達(dá)或交流發(fā)電機(jī)的電磁輻射等。
信息被存儲(chǔ)在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，其中該信息可以是與大量波形特征相關(guān)聯(lián)的。該信息可為諸如指示、用戶輸入、數(shù)據(jù)指針等的任意類型數(shù)據(jù)。波形特征可被定義為基于例如一個(gè)采樣光源的頻率和波形的計(jì)算。光特征例如可以是采樣信號(hào)的頻譜分析表示。如果所處理的信號(hào)是周期性的，那么可典型地找到一個(gè)基頻。所找到的基頻(表示可從波形中算出的頻帶之間間隔的最低有效信號(hào)頻率)可通過比較一組信號(hào)來具有相關(guān)性。通過知道基頻，可使更有效的信號(hào)檢測(cè)算法適合執(zhí)行信號(hào)比較。
通過在周期信號(hào)上執(zhí)行自相關(guān)，可抑制其中任意不期望的信號(hào)。這是眾所周知的抑制和有時(shí)甚至消除不期望噪聲以得到干凈的測(cè)量信號(hào)的技術(shù)。用于凈化信號(hào)(也就是噪聲消除)的另一種技術(shù)是在大量周期上平均一個(gè)信號(hào)。因此，不僅減少了噪聲，而且可明顯地減少或消除信號(hào)捕獲期間諸如抖動(dòng)、計(jì)時(shí)誤差等的任何潛在采樣誤差。當(dāng)光強(qiáng)特征被計(jì)算時(shí)，可在幅值上改變，例如歸一化、再采樣、時(shí)間上的延伸等以得到均勻的、可存儲(chǔ)的和可計(jì)算的特有體態(tài)。
數(shù)字采樣信號(hào)的基頻可通過使用快速傅立葉變換(FFT)被推導(dǎo)出來，該快速傅立葉變換通常已知為一種穩(wěn)定的和有效的方法，但是可根據(jù)所采樣數(shù)據(jù)的類型，替代地應(yīng)用其它方法。因?yàn)镕FT計(jì)算有時(shí)不輸出一個(gè)精確和可接受的結(jié)果，因此，在基頻的情況下，F(xiàn)FT輸出可通過使用包含插值法的方法來改進(jìn)。這種精致典型地增加可靠性到一個(gè)可接受的置信級(jí)別。
在推導(dǎo)出一個(gè)有效的光強(qiáng)特征之后，可執(zhí)行這個(gè)特征與唯一特征的逐抽樣比較。所估計(jì)的特征典型地由離散波形的平均周期組成。對(duì)于兩個(gè)信號(hào)的比較，對(duì)信號(hào)進(jìn)行相位對(duì)準(zhǔn)經(jīng)常是有用的。因此相移信號(hào)之一以獲得相位同步是有利的。對(duì)于這個(gè)目的，可使用環(huán)形緩沖區(qū)。通過旋轉(zhuǎn)緩沖器，所需數(shù)量的抽樣可相位對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)采樣。因此可應(yīng)用直接和簡(jiǎn)單的逐抽樣的比較。兩個(gè)波形可相對(duì)一個(gè)偏移量和/或偏移幅度來進(jìn)行比較以接受一個(gè)較寬范圍的近乎相同的波形。
如果對(duì)于任何已知存儲(chǔ)的波形，不能找到可接受地相同的估計(jì)波形，那么可決定接受更大的偏移，或者如果必要，將新的和不可比波形存儲(chǔ)為新的唯一光強(qiáng)特征。因此，針對(duì)未來的處理任務(wù)，可增加可識(shí)別和分離光強(qiáng)特征的數(shù)量。
從下文結(jié)合附圖所說明的實(shí)施例中，本發(fā)明的這些和其他方面是顯而易見的并參考該實(shí)施例被闡述。


圖1示出用于波形檢測(cè)、信號(hào)變換和信號(hào)處理的當(dāng)前發(fā)明的實(shí)施例。
圖2示出由被提供50HzAC的白熾燈發(fā)射的光的波形。
圖3示出由被提供50HzAC的熒光燈發(fā)射的光的波形。
圖4示出由具有76Hz刷新率的計(jì)算機(jī)監(jiān)視器發(fā)射的光的波形。
圖5示出由具有100Hz刷新率的計(jì)算機(jī)監(jiān)視器發(fā)射的光的波形。
圖6示出用于具有兩個(gè)獨(dú)立的光檢測(cè)電路的光檢測(cè)、信號(hào)變換和信號(hào)處理的當(dāng)前發(fā)明的實(shí)施例。
圖1示出了識(shí)別環(huán)境源(下文為光源)的本發(fā)明的實(shí)施例。通過負(fù)載電阻(106)，光電晶體管(101)以偏壓在線性區(qū)工作以獲得從周圍光源發(fā)射的光。光電晶體管(101)輸出可被放大(102)以供應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換器(103)。只要光不是太亮，由ADC(103)測(cè)量的電流就可以與光強(qiáng)成比例。處理設(shè)備(104)可實(shí)現(xiàn)下文描述的信號(hào)處理算法的計(jì)算。因?yàn)榇蠖鄶?shù)人工光源典型地有幾百赫茲的工作頻率，所以在ADC(103)中以幾千Hz采樣該信號(hào)是典型地足夠的。因?yàn)楦信d趣的信號(hào)有相對(duì)低的頻率，所以在該處理設(shè)備(104)中用于該算法的工作負(fù)荷是適度的。由此可能利用便宜的元件，該元件對(duì)于面向消費(fèi)者的產(chǎn)品進(jìn)而是優(yōu)選的。為了獲得信號(hào)的特征，識(shí)別信號(hào)的基頻及另外地識(shí)別其波形是有用的。因此用來推導(dǎo)光強(qiáng)特征的DSP(104)中的信號(hào)處理方法可包含下文解釋的步驟。應(yīng)當(dāng)理解，下列諸如采樣率和采樣長(zhǎng)度等值可被容易改變以使適合給定的實(shí)施例。
1)來自ADC的輸入信號(hào)可為以8kHz采樣的脈碼調(diào)制(PCM)信號(hào)。該信號(hào)被劃分為N＝2048個(gè)抽樣的不重疊的幀。每個(gè)抽樣乘以高斯窗函數(shù)以使最小化頻譜泄漏。在該幀上計(jì)算快速傅立葉變換(FFT)得出N個(gè)頻譜系數(shù)。低和高頻成分(＜10Hz，＞7kHz)通過例如帶通濾波器被移除，因?yàn)樾盘?hào)的這些部分對(duì)于信號(hào)被識(shí)別沒有貢獻(xiàn)。最大功率的頻譜系數(shù)被定位，該系數(shù)提供基頻的粗糙估計(jì)。因此在步驟2中找到的預(yù)期頻率的指示被找到。
2)如步驟1中使用的相同輸入信號(hào)被用來改善基頻估計(jì)。頻率的估計(jì)對(duì)應(yīng)于周期的估計(jì)，此處為抽樣的數(shù)目。對(duì)于步驟1中所估計(jì)的置信區(qū)間中的每個(gè)電位周期T，計(jì)算x[k]-x[k-T]的平均功率，其中x
、...、x[N-1]是該幀的抽樣。通過例如二階插值來定位最小功率的位置T。如此的頻率估計(jì)通常比通過根據(jù)選擇自相關(guān)窗口的適當(dāng)尺寸的單獨(dú)采樣間隔更精確。
3)信號(hào)周期T的正確估計(jì)被用來提取周期信號(hào)的波形。這通過將輸入信號(hào)分成不重疊的幀，在約(k*T)處開始的第k幀來完成。利用一階低通濾波器來平均該幀得出所估計(jì)的波形和該波形的每個(gè)位置的置信區(qū)間。在這個(gè)實(shí)例中所用的低通濾波器被定義為y[n]＝(1-a)y[n-1]+ax[n]，a＝0.1。重要的是，步驟2返回T的子采樣的正確估計(jì)，因?yàn)榉駝t該周期漸漸離開并且平均化處理將去掉波形的細(xì)節(jié)。通過該平均化處理例如閃爍噪聲、熱噪聲等不希望的噪聲可被最小化從而得到干凈的信號(hào)。
4)最后的處理步驟是在幀內(nèi)旋轉(zhuǎn)波形以便使得以與周期固定的關(guān)系來定位該波形。例如，如果波形僅僅只是一個(gè)波峰，那么應(yīng)總是在相同位置處顯示該波峰。為了找到波形內(nèi)的固定參考位置，計(jì)算該信號(hào)的FFT第一非DC系數(shù)。這個(gè)復(fù)數(shù)的相位表示相移，通過該相移應(yīng)將該波形轉(zhuǎn)回。這種方法的結(jié)果是幀內(nèi)非常穩(wěn)定的波形，因?yàn)樗褂昧嗽摬ㄐ蔚娜繉傩圆⒉恢皇侵T如最大值之類的局部特點(diǎn)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)所采樣的信號(hào)被分成2048個(gè)抽樣的非重疊幀時(shí)，算法讀取8kHz線性PCM采樣信號(hào)作為輸入，并且在大約4Hz輸出主頻率的估計(jì)和最有力周期信號(hào)率的波形。
放大器(102)可包含避免由輸入信號(hào)引起的ADC(103)重疊的裝置。如果所接收的光太強(qiáng)烈，那么可調(diào)節(jié)放大器增益或例如信號(hào)抑制器來克服這一點(diǎn)。類似地，所采樣的信號(hào)可在DSP(104)中基于信號(hào)比較來歸一化以便保持可比較的幅度電平。
DSP(104)優(yōu)選地包含用于存儲(chǔ)大量所計(jì)算的光強(qiáng)特征的存儲(chǔ)器(107)。對(duì)于DSP(104)來說，比較具有其中允許偏移的范圍的兩個(gè)信號(hào)特征是可能的。在優(yōu)選的實(shí)施例中，設(shè)備還包含用于記錄的裝置，也就是用于存儲(chǔ)新計(jì)算的光特征(也就是波形)的裝置。
圖2示出了由被提供50HzAC的白熾燈發(fā)射的光的波形。因?yàn)槿绻娏饕?0Hz振蕩，那么光調(diào)制將是具有近正旋形波形的100Hz。如果采樣頻率如上提及的實(shí)施例為8kHz而且窗口采樣窗口的尺寸為2048個(gè)抽樣，那么所采樣的信號(hào)的平均化可應(yīng)用例如10個(gè)周期，這對(duì)于甚至在噪聲很重的環(huán)境中的有效信號(hào)近似通常是足夠的。諸如隨機(jī)噪聲之類的非周期信號(hào)可因此被虛擬消除。
圖3示出由被提供50HzAC的熒光燈發(fā)射的光的波形。類似于白熾燈，所調(diào)制的光頻雖然將是大約100Hz，但不是如圖2中一樣為光滑曲線。通過逐抽樣分別比較圖2和圖3的采樣波形，可找到波形形狀中的相對(duì)差別。因此DSP可推斷，兩個(gè)光特征幾乎不來源于同一光源。然而，可推斷，如果例如沒有存儲(chǔ)更相同的波形的形狀，那么兩個(gè)波形是可接受地相同。應(yīng)當(dāng)理解，選擇閾值可根據(jù)存儲(chǔ)的信息而變化。
圖4示出由具有76Hz刷新率的計(jì)算機(jī)監(jiān)視器發(fā)射的光的波形。刷新頻率可以很容易地被檢測(cè)為一個(gè)脈沖，該脈沖的形狀取決于顯示的內(nèi)容。因?yàn)椴ㄐ伍L(zhǎng)度與50Hz供應(yīng)的信號(hào)不同，所以與76Hz逐抽樣比較將不是必需的。通過比較該波形長(zhǎng)度將示出該信號(hào)屬于不同類別(分別100Hz和76Hz)。
圖5示出由具有100Hz刷新率的計(jì)算機(jī)監(jiān)視器發(fā)射的光的波形。首先抽樣長(zhǎng)度不得不與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的波形長(zhǎng)度進(jìn)行比較。當(dāng)76Hz信號(hào)在抽樣數(shù)量方面可更長(zhǎng)時(shí)，工作在76Hz的監(jiān)視器因此可不利用新100Hz監(jiān)視器信號(hào)進(jìn)行分類。然而，圖2和圖3中的波形可結(jié)合100Hz監(jiān)視器信號(hào)被分類為可能相同的波形。
下一步可以是上面提及的逐抽樣的比較以揭露該信號(hào)有多接近地類似。比較DSP算法可以例如容忍頻率、波形數(shù)據(jù)等的偏差從而補(bǔ)償測(cè)量和/或計(jì)算的不精確。
圖6示出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中DSP(104)處理來自兩個(gè)光檢測(cè)電路(108a、108b)的輸入，該光檢測(cè)電路包含負(fù)載電阻(106a、106b)、光電晶體管(101a、101b)、放大器(102a、102b)和ADC(103a、103b)。通過使用兩個(gè)或更多輸入，設(shè)備的相對(duì)方位可相對(duì)僅僅一個(gè)光傳感器的使用而被確定。對(duì)此，必需使用具有不同靈敏度特征的檢測(cè)器。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字照相機(jī)，僅具有少量象素的照相機(jī)在計(jì)算方向中非?？於抑粚?duì)周期光源敏感。對(duì)此可能的應(yīng)用是定點(diǎn)設(shè)備，只要附近有周期光源，該定點(diǎn)設(shè)備不需要固定參考物。
針對(duì)根據(jù)本發(fā)明的方法，有幾種應(yīng)用來識(shí)別周期光源的“指紋”，其中一些在下文說明●“以前在此”光源的識(shí)別提供關(guān)于光檢測(cè)器位置的信息。更具體地，裝備有檢測(cè)器的移動(dòng)設(shè)備可以通過觀察發(fā)光或CRT屏幕可獲得的房間來識(shí)別用戶現(xiàn)在正在他或她以前曾在的房間中。
●“記住這點(diǎn)”如前所述，但是通過按壓‘記錄’按鈕檢測(cè)器被明顯訓(xùn)練為記憶某一光源。然后這個(gè)光源被從中唯一識(shí)別。例如，可再次找回某一CRT。或者光源特別被設(shè)計(jì)為“標(biāo)志”，例如發(fā)出周期重復(fù)的固定比特序列的紅外LED。移動(dòng)設(shè)備將這個(gè)特定簽名記憶為一個(gè)參考點(diǎn)。
●“具有任意參考點(diǎn)的方位傳感器”因?yàn)楸景l(fā)明的方法允許識(shí)別任意周期光源，所以可以很容易被擴(kuò)展為定位檢測(cè)器和光源的相對(duì)方向。對(duì)此，必需有幾個(gè)具有不同靈敏度特征的檢測(cè)器。在檢測(cè)器的結(jié)合信號(hào)被鎖定到一個(gè)周期光源之后，可從檢測(cè)器相對(duì)強(qiáng)度的比較中計(jì)算它的到達(dá)方向。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字照相機(jī)，這個(gè)‘僅具有少量象素的照相機(jī)’非?？焖俚赜?jì)算該方向并且只對(duì)周期光源敏感(自然地或故意計(jì)劃地)。對(duì)此，可能的應(yīng)用是定點(diǎn)設(shè)備，只要附近有周期光源，該定點(diǎn)設(shè)備就不需要固定的參考物。
●“抑制周期干涉”作為完全不同的應(yīng)用，本發(fā)明的方法可用來抑制來自于光檢測(cè)器的信號(hào)的主周期信號(hào)。例如，已知TL燈干涉消費(fèi)者應(yīng)用的遠(yuǎn)程控制。
這通常通過調(diào)制大約30kHz處的遠(yuǎn)程控制和對(duì)強(qiáng)度信號(hào)應(yīng)用帶通濾波器來解決。然而，干涉功率遠(yuǎn)大于通信信號(hào)。本發(fā)明方法允許預(yù)測(cè)周期干涉并將其從光信號(hào)中減去以獲得干凈的通信信號(hào)。甚至可能使用周期信號(hào)來調(diào)節(jié)光檢測(cè)器的前置放大器以避免使檢測(cè)器超負(fù)荷。
●“燈的質(zhì)量控制”另一種不同的應(yīng)用是要么在制造期間要么在使用期間的燈質(zhì)量控制。大多數(shù)普通類型的燈產(chǎn)生周期光，此處波形的細(xì)節(jié)是實(shí)際源的屬性的特征。
例如，接近其使用壽命末期的TL燈示出明顯更高的抖動(dòng)量和噪聲。在本發(fā)明的發(fā)展中，已清楚示出來自標(biāo)稱性能的偏移。因此，通過檢測(cè)燈可能在不久后就壞了來使用它進(jìn)行服務(wù)和維護(hù)是可能的。目前，我們不知道剩余的使用壽命和光圖象的實(shí)際依賴性。如果看作承諾，這可經(jīng)一步研究。
●“觸發(fā)數(shù)字范圍”然而另一應(yīng)用涉及本發(fā)明的信號(hào)處理方法，而沒有光傳感器部分。數(shù)字范圍的重要和不同部分(以顯示電信號(hào))是觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生物。本發(fā)明的方法允許產(chǎn)生周期信號(hào)的穩(wěn)定觸發(fā)。這是現(xiàn)存的基于類似“峰值觸發(fā)器”等的信號(hào)局部特點(diǎn)的觸發(fā)器方法的擴(kuò)展。
代替DSP，通用微處理器的使用是一些系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的變化選項(xiàng)。雖然專用DSP很好地適于處理系統(tǒng)中的信號(hào)處理任務(wù)，大多數(shù)設(shè)計(jì)還需要用于諸如路由管理等的其他處理任務(wù)的微處理器。將系統(tǒng)功能性集成到一個(gè)處理器中可能是實(shí)現(xiàn)諸如降低系統(tǒng)部分計(jì)數(shù)、減少功率消耗，最小化尺寸和降低成本等的幾個(gè)普通設(shè)計(jì)目標(biāo)的最好方式。將處理器計(jì)數(shù)減少到一還意味著更少的指令集和適于被掌握的工具。
雖然上面說明參考本發(fā)明的特定實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解上面提供的許多細(xì)節(jié)只是以實(shí)例的方式，并且可以在不偏離其范圍的情況下做出修改。
所附權(quán)利要求打算覆蓋落在本發(fā)明真正范圍和精神內(nèi)的這種修改。因此所公開的實(shí)施例在所有方面都被認(rèn)為是示例而不是限制，本發(fā)明的范圍通過所附的權(quán)利要求而不是前述說明來表示，并且因此所有在下列權(quán)利要求的等效意義和范圍內(nèi)的變化都打算包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種用于識(shí)別發(fā)射基頻和波形信號(hào)的環(huán)境源的方法，該方法包含以下步驟a)在預(yù)定時(shí)間間隔中測(cè)量所述源的波形信號(hào)；b)估計(jì)所測(cè)量波形所發(fā)射的波形特征；c)基于所估計(jì)的特征確定多個(gè)動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所確定的多個(gè)動(dòng)作包含所述波形特征與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中具有附屬信息的唯一波形特征的比較。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述附屬信息包含位置參數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，快速傅立葉變換推導(dǎo)出所估計(jì)的波形特征的基頻。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，可以抑止不期望的信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述基頻通過找到在所估計(jì)波形特征的自相關(guān)函數(shù)中的最大值而被改進(jìn)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所估計(jì)的波形特征通過對(duì)多個(gè)估計(jì)的波形特征求平均來計(jì)算。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，相移被應(yīng)用到估計(jì)的波形。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所確定的動(dòng)作包含將估計(jì)的波形特征存儲(chǔ)起來作為唯一的波形特征。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法允許通過使用兩個(gè)或更多發(fā)射檢測(cè)器來定位檢測(cè)器設(shè)備和所述環(huán)境源的相對(duì)方位。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法可預(yù)測(cè)和抑制特定的周期信號(hào)。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述環(huán)境源是發(fā)射光的源。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述環(huán)境源是發(fā)射音頻信號(hào)的源。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述環(huán)境源是發(fā)射電磁信號(hào)的源。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述環(huán)境源是發(fā)射機(jī)械移動(dòng)信號(hào)的源。
16.一個(gè)用于識(shí)別發(fā)射基頻和波形信號(hào)的環(huán)境源的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含用于下述功能的裝置a)以預(yù)定的時(shí)間間隔測(cè)量所述源的波形信號(hào)；b)估計(jì)所測(cè)量波形的所發(fā)射的波形特征；c)基于所估計(jì)的特征確定多個(gè)動(dòng)作。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所確定的多個(gè)動(dòng)作包含所述波形特征與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中具有附屬信息的唯一波形特征的比較。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述附屬信息包含位置參數(shù)。
19.一種包含用于使處理器執(zhí)行權(quán)利要求1至15之一方法的程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明通常涉及用于定位的設(shè)備，并且尤其是涉及一種用于識(shí)別發(fā)射基頻和波形信號(hào)的環(huán)境源的系統(tǒng)。傳感器(101)記錄發(fā)射基頻和波形信號(hào)的環(huán)境源(105)，該信號(hào)被放大(102)、數(shù)字化(103)、處理并且與所存儲(chǔ)的唯一波形特征比較(104)。在比較結(jié)果的基礎(chǔ)上，可確定定位和/或設(shè)備方位。本發(fā)明還涉及一種方法和一種包含用于制造實(shí)現(xiàn)該方法的處理器的程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
文檔編號(hào)G01S3/46GK1647570SQ03808635
公開日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月19日
發(fā)明者S·埃格納, N·拉姆伯特, K·范格爾德 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司