波長感測照明系統(tǒng)和關(guān)聯(lián)方法
【專利摘要】一種波長感測照明系統(tǒng)(10)可以包括光源(40)、傳感器和控制器(61)。一個或多個光源(40)和傳感器可以包括在陣列(39)中。光源(40)可以發(fā)射照明光(44)，并且傳感器可以感測環(huán)境光(48)。照明光(44)可以包括數(shù)據(jù)光(45)。照明系統(tǒng)(10)可以包括連接在網(wǎng)絡(luò)(69)中的多個節(jié)點。節(jié)點可以通過發(fā)射和接收數(shù)據(jù)光(45)而通信，數(shù)據(jù)光(45)可以由控制器(61)分析。光源(40)和傳感器可以由能夠發(fā)射照明光(44)和接收環(huán)境光(48)的發(fā)光半導(dǎo)體裝置(40)提供。轉(zhuǎn)換材料(30)可以將源光(42)的波長轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換光(46)。轉(zhuǎn)換材料(30)可以增加由照明系統(tǒng)(10)發(fā)射和檢測的光的波長范圍。
【專利說明】波長感測照明系統(tǒng)和關(guān)聯(lián)方法 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及照明系統(tǒng)的領(lǐng)域，且更具體來說，涉及可以發(fā)射和感測在波長范圍內(nèi) 的光的照明系統(tǒng)和關(guān)聯(lián)方法。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 自從發(fā)現(xiàn)火以來，照明系統(tǒng)已被用來照明空間。多年以來，技術(shù)給我們帶來了白熾 燈，其通過加熱金屬絲，從而使其散熱來產(chǎn)生光。盡管白熾燈能夠照明區(qū)域，但是其以極低 的效率這樣做。
[0004] 引入熒光燈以在使用較少的能量時提供可比的光。熒光燈激發(fā)密閉體積內(nèi)的氣 體，例如，水銀蒸氣。激發(fā)氣體的原子通常在其在能級之間移動時產(chǎn)生紫外光。然后，紫外 光為轉(zhuǎn)換材料（例如，磷）所吸收。磷可以使吸收光的波長范圍位移，從而發(fā)射具有較長波 長的光。這種位移可能被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱作斯托克斯位移。這種磷發(fā)射或轉(zhuǎn)換光可以在 可以被用來照明空間的可見光譜的范圍內(nèi)。
[0005] 尋求額外的效率、持續(xù)改進技術(shù)帶來了發(fā)光半導(dǎo)體裝置，且更具體來說，發(fā)光二極 管。發(fā)光二極管可以在被電流驅(qū)動時發(fā)射光。和突光燈一樣，轉(zhuǎn)換材料可以應(yīng)用于發(fā)光半 導(dǎo)體裝置以改變用于照明空間的光的波長范圍。
[0006] 包括轉(zhuǎn)換材料的照明系統(tǒng)可以方便地允許將從光源發(fā)射的源光轉(zhuǎn)換為不同的波 長范圍的光。通常，可以通過使用發(fā)光、熒光或磷光材料執(zhí)行此轉(zhuǎn)換。波長轉(zhuǎn)換材料有時可 以包括在應(yīng)用于透鏡或光學(xué)器件的大部分另一材料中，或另外位于與從光源發(fā)射的光成一 直線上。在一些情況下，轉(zhuǎn)換材料可以應(yīng)用于光源本身。存在描述照明裝置的許多公開的 發(fā)明，所述照明裝置利用應(yīng)用于LED的轉(zhuǎn)換材料將具有源波長范圍的光轉(zhuǎn)換為具有轉(zhuǎn)換的 波長范圍的光。
[0007] 用于降低功率消耗的額外的策略涉及控制照明系統(tǒng)只在需要照明時照明空間。傳 統(tǒng)上，撥動開關(guān)包括在照明電路中以允許用戶直接控制光的操作狀態(tài)。另外，定時器可能包 括在照明電路中以根據(jù)預(yù)定或動態(tài)時間表打開和關(guān)閉燈。然而，除非由用戶直接參與，否則 開關(guān)和定時器提供很少的靈活性。
[0008] 傳感器可以另外包括在照明系統(tǒng)中以控制對感測到的符合所期望的事件的操作。 作為實例，傳感器可以確定空間中光的等級，其又可以在感測到值低于閾值后使照明系統(tǒng) 被打開。作為額外的實例，傳感器可以檢測空間中運動的存在以控制照明。然而，包括專用 傳感器可能會增加零件的數(shù)量和建立照明系統(tǒng)所需的復(fù)雜性，由此增加其制造成本。
[0009] 另外，每個照明裝置可以獨立于其他照明裝置而操作，從而需要包括在每個照明 裝置中的傳感器，進一步增加生產(chǎn)成本。一些所建議的解決方案在照明系統(tǒng)中包括無線電 發(fā)射機，以允許包括在其中的裝置之間的通信。然而，包括無線電進一步增加復(fù)雜性和包括 在照明系統(tǒng)中的組件的數(shù)量。
[0010] 一個所建議的解決方案被描述在Knapp的每個國際專利申請公開 W02011/016860、W02011/008251、W02010/098811 和 W02010/027459 中，并且每個申請涉及 當(dāng)發(fā)光半導(dǎo)體裝置不發(fā)射光時，在工作周期的部分期間，使用發(fā)光半導(dǎo)體裝置來執(zhí)行光電 二極管的操作。上述Knapp申請另外敘述使用發(fā)光半導(dǎo)體裝置來傳輸和接收包括在照明系 統(tǒng)中的裝置之間的雙向通信。然而，Knapp申請使用可能導(dǎo)致冗余數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方 法，從而減少系統(tǒng)的有效吞吐量。另外，Knapp申請缺乏先進的波長感測功能性，從而限制 本文公開的系統(tǒng)的有效性。
[0011] 存在需要一種波長照明系統(tǒng)，其可以通過改變工作周期的各個部分之間的操作狀 態(tài)來發(fā)射照明光并且感測環(huán)境光。進一步存在需要一種照明系統(tǒng)，其可以分析感測到的環(huán) 境光以改變包括在照明系統(tǒng)中的節(jié)點的特性。存在需要一種照明系統(tǒng)，其包括波長轉(zhuǎn)換材 料以擴大可以通過發(fā)光半導(dǎo)體裝置發(fā)射或檢測的光的波長范圍。另外，存在需要一種照明 系統(tǒng)，其中節(jié)點互相通信以增加系統(tǒng)的有效性。 發(fā)明概要
[0012] 考慮到上述情況，本發(fā)明的實施方案涉及一種波長感測照明系統(tǒng)，其可以在工作 周期的部分期間發(fā)射照明光并且感測環(huán)境光。另外，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，照明系統(tǒng)可以 有利地分析感測到的環(huán)境光以改變包括在照明系統(tǒng)中的節(jié)點的特性?？梢园úㄩL轉(zhuǎn)換材 料以擴大可以通過發(fā)光半導(dǎo)體裝置發(fā)射或檢測的光的波長范圍。照明系統(tǒng)可以包括節(jié)點， 這些節(jié)點可以有利地彼此互相通信以增加系統(tǒng)的有效性。照明系統(tǒng)可以分析感測到的環(huán)境 光以確定一個或多個環(huán)境條件。
[0013] 考慮到上述情況，本發(fā)明提供一種照明系統(tǒng)，其包括傳感器和控制器，以及根據(jù)至 少一個實施方案的光源。光源可以包括在陣列中以發(fā)射照明光。傳感器可以另外包括在陣 列中以從環(huán)境感測環(huán)境光?？刂破骺梢钥刹僮鞯剡B接到傳感器以分析感測到的環(huán)境光?？?制器也可以可操作地連接到光源以控制發(fā)射照明光。
[0014] 控制器可以分析環(huán)境光以檢測或生成與環(huán)境條件相關(guān)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以在數(shù)據(jù)光 中可傳輸，數(shù)據(jù)光可以由至少一個數(shù)據(jù)波長定義?？梢韵鄬τ谡彰鞴舛x一個或多個數(shù)據(jù) 波長。
[0015] 數(shù)據(jù)可以由包括在陣列中的光源可傳輸。傳感器可以選擇性地感測環(huán)境光中的主 波長，所述主波長由控制器定義。此外，傳感器可以選擇性地感測環(huán)境光中的多個主波長。 可以將多個主波長的至少一部分聯(lián)系起來以定義與環(huán)境條件相關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0016] 控制器可以使用傳感器接收數(shù)據(jù)，控制器可以分析數(shù)據(jù)?？刂破饕部梢钥刂茝墓?源傳輸數(shù)據(jù)光。光源和/或傳感器可以選擇性地可操作，其中可以在多個方向上從光源選 擇性地發(fā)射照明光，并且可以從多個方向通過傳感器接收環(huán)境光。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，與環(huán)境條件相關(guān)的數(shù)據(jù)可以包括圖像。圖像可以包括在 一系列圖像中，可以將這些圖像聯(lián)系起來以創(chuàng)建視頻。另外，數(shù)據(jù)包括多個圖像，可以比較 這些圖像以確定在多個圖像中的對象的接近變化（proximate variance)?？刂破骺梢苑治?接近變化以確定對象的運動。另外，控制器可以分析運動以確定運動速度。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，陣列可以包括多個傳感器。包括在多個傳感器中的每個 傳感器可以對與每個傳感器相對應(yīng)的至少一個波長敏感。每個傳感器可以選擇性地可操 作。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，光源和傳感器可以被包括作為發(fā)光半導(dǎo)體裝置。發(fā)光半 導(dǎo)體裝置可以在感測操作與發(fā)射操作之間選擇性地可操作。感測操作可以發(fā)光半導(dǎo)體裝置 由感測環(huán)境光而定義。發(fā)射操作可以由發(fā)光半導(dǎo)體裝置發(fā)射照明光而定義。陣列可以包括 多個發(fā)光半導(dǎo)體裝置。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，控制器可以指定照明光的至少一部分作為標(biāo)志燈光?？?制器可以控制光源以將包括標(biāo)志燈光的照明光發(fā)射到環(huán)境。照明光可以從環(huán)境中的反射點 反射作為環(huán)境光。環(huán)境光可以繼續(xù)包括標(biāo)志燈光。傳感器可以感測包括標(biāo)志燈光的環(huán)境光， 其中控制器可以計算發(fā)射標(biāo)志燈光與感測標(biāo)志燈光之間的延遲?？刂破饕部梢苑治鲅舆t以 確定陣列與反射點之間的距離。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，照明系統(tǒng)可以包括節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié) 點可以包括光源、傳感器和控制器。節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點近似地知道網(wǎng)絡(luò)中的額外節(jié) 點。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點可以分析延遲以確定節(jié)點與反射點之間的距離?？梢酝ㄟ^傳輸和接收數(shù) 據(jù)光使這個距離在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)互相通信。另外，可以通過分析由網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的至少一部分計 算的距離來確定環(huán)境條件。此外，控制器可以分析由網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的至少一部分計算的距 離以確定環(huán)境條件的多維布置。節(jié)點可以通過傳輸和接收電磁信號互相通信。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，主波長可以指示存在于環(huán)境中的物質(zhì)。此外，根據(jù)本發(fā)明 的實施方案，控制器可以控制陣列以在感測到事件后發(fā)出警報。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，照明系統(tǒng)可以還包括開關(guān)電路以使發(fā)光半導(dǎo)體裝置在感 測操作與發(fā)射操作之間交替。發(fā)光半導(dǎo)體裝置可以大體上同時發(fā)射照明光和接收環(huán)境光。 此外，發(fā)光半導(dǎo)體裝置可以包括用于發(fā)射照明光的發(fā)光二極管和用于感測環(huán)境光的光電二 極管。發(fā)光二極管可以操作為光電二極管。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，控制器可以通過測量發(fā)光半導(dǎo)體裝置的驅(qū)動電壓、確定 在發(fā)光半導(dǎo)體裝置上的測量電壓與驅(qū)動電壓之間的差以及使用交叉關(guān)聯(lián)執(zhí)行測量電壓和 環(huán)境光的時域匹配來分析環(huán)境光。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，陣列可以包括多個光源。包括在陣列中的光源的至少一 部分可以是單色發(fā)光二極管（LED)、白色發(fā)光二極管（LED)和/或紅外光（IR)發(fā)射二極管 (LED)?？梢园~外類型的發(fā)光半導(dǎo)體裝置。根據(jù)本發(fā)明的額外的實施方案，照明光的至 少一部分可以選擇性地包括用于影響環(huán)境中的對象的生物影響的波長。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的至少一部分可以使用分布式計算執(zhí)行分 析。另外，可以通過在電磁信號中包括同步信號使網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的至少一部分同步。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，數(shù)據(jù)光可以由多個數(shù)據(jù)波長定義。數(shù)據(jù)可以在多個數(shù)據(jù) 波長下可傳輸。包括在數(shù)據(jù)光中的數(shù)據(jù)波長的數(shù)量可以與數(shù)據(jù)可傳輸所用的帶寬相關(guān)。數(shù) 據(jù)光也可以包括至少一個尋址位，其用于為意圖接收數(shù)據(jù)的節(jié)點尋址。此外，包括在數(shù)據(jù)光 中的數(shù)據(jù)可以包括至少一個誤差檢測位。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，關(guān)于控制器所執(zhí)行的分析的反饋可以存儲在存儲器中。 可以使來自分析的反饋在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)互相通信?？梢允褂脵C器學(xué)習(xí)來分析反饋。也可以使用神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來分析反饋?？刂破骺梢詮拇鎯ζ鹘邮贞P(guān)于先前分析的反饋，并且分析關(guān)于先前分 析的反饋以執(zhí)行后續(xù)分析。也可以使用機器學(xué)習(xí)來執(zhí)行這個后續(xù)分析。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，照明系統(tǒng)可以還包括陣列與環(huán)境之間的波長轉(zhuǎn)換材料。 轉(zhuǎn)換材料可以吸收源光的至少一部分并且發(fā)射具有轉(zhuǎn)換的波長范圍的轉(zhuǎn)換光。源光可以被 波長轉(zhuǎn)換材料接收和吸收。轉(zhuǎn)換光可以由波長轉(zhuǎn)換材料發(fā)射。波長轉(zhuǎn)換材料可以包括熒光 材料、發(fā)光材料和/或磷光材料。
[0030] 轉(zhuǎn)換光的轉(zhuǎn)換的波長范圍可以包括與環(huán)境條件相對應(yīng)的可變主波長。主波長可以 指示環(huán)境中的物質(zhì)?？刂破骺梢允怪鞑ㄩL與物質(zhì)相關(guān)。物質(zhì)可以是對象、元素、化合物、微 ?；蛏镏苿?br> [0031] 照明光可以由波長轉(zhuǎn)換材料接收作為源光，源光可以由波長轉(zhuǎn)換材料發(fā)射作為轉(zhuǎn) 換的波長范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)換光?；蛘?，環(huán)境光可以由波長轉(zhuǎn)換材料接收作為源光，源光可以由 波長轉(zhuǎn)換材料發(fā)射作為轉(zhuǎn)換光，所述轉(zhuǎn)換光將由傳感器接收作為轉(zhuǎn)換的波長范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)換 光。轉(zhuǎn)換的波長范圍可以包括由執(zhí)行反斯托克斯位移引起的比源波長范圍更短的波長?；?者，轉(zhuǎn)換的波長范圍可以包括由執(zhí)行斯托克斯位移引起的比源波長范圍更長的波長。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，控制器可以可操作地連接到電壓傳感器以感測傳感器上 的開路電壓。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，數(shù)據(jù)光可以使用操作傳輸數(shù)據(jù)，所述操作包括脈沖寬度 調(diào)制（PWM)、脈沖振幅調(diào)制（PAM)、強度調(diào)制、色彩排序和/或工作周期變化。在數(shù)據(jù)光中傳 輸數(shù)據(jù)所用的取樣率可以由控制器動態(tài)可調(diào)。增加的取樣率可以與陣列感測到的增加的分 辨率相關(guān)。
[0034] 數(shù)據(jù)可以用數(shù)字形式包括在數(shù)據(jù)光中。也可以加密包括在數(shù)據(jù)光中的數(shù)據(jù)。光源 可以用脈沖工作模式操作?？刂破骺梢员碚鳝h(huán)境光的亮度?？刂破饕部梢蕴幚憝h(huán)境光以去 除噪聲。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，陣列可以包括壓電襯底。根據(jù)本發(fā)明的額外的實施方案， 照明系統(tǒng)可以還包括用于驅(qū)動陣列的電源。
[0036] 本發(fā)明的方法方面可以包括分析環(huán)境光以檢測或生成與環(huán)境條件相關(guān)的數(shù)據(jù)。數(shù) 據(jù)可以在數(shù)據(jù)光中由包括在陣列中的光源傳輸。數(shù)據(jù)光也可以由至少一個數(shù)據(jù)波長定義， 其中相對于照明光定義一個或多個數(shù)據(jù)波長。方法方面可以另外包括選擇性地感測環(huán)境光 中的多個主波長，所述主波長可以由控制器定義。
[0037] 可以將多個主波長聯(lián)系起來以定義與環(huán)境條件相關(guān)的數(shù)據(jù)。控制器可以被用來使 用傳感器從多個方向接收數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)并且在多個方向上從光源傳輸數(shù)據(jù)光?？梢赃x擇 性地操作光源和傳感器。
[0038] 附圖簡述
[0039] 圖1至圖30包括在美國專利申請序號13/269,222中，所述申請的全部內(nèi)容以引 用的方式并入本文。
[0040] 圖31為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的指示由紅外線LED發(fā)射的光的相對亮度的圖解。
[0041] 圖32為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的指示可由紅外線LED檢測的光的相對亮度的圖 解。
[0042] 圖33為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的指示由藍色LED發(fā)射的光的相對亮度的圖解。
[0043] 圖34為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的指示可由藍色LED檢測的光的相對亮度的圖解。
[0044] 圖35為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的指示由藍色LED發(fā)射的光的相對亮度的圖解，所 述光包括由波長轉(zhuǎn)換材料轉(zhuǎn)換的光。
[0045] 圖36為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的指示可由藍色LED檢測的光的相對亮度的圖解， 所述光包括由波長轉(zhuǎn)換材料轉(zhuǎn)換的光。
[0046] 圖37為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的指示在實例中檢測的光的相對亮度的圖解。
[0047] 圖38為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的指示在實例中檢測的光的相對亮度的圖解，所 述光已由波長轉(zhuǎn)換材料轉(zhuǎn)換。
[0048] 圖39為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的檢測環(huán)境中的對象的方框圖。
[0049] 圖40為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的圖示圖39的操作的流程圖。
[0050] 圖41為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的與圖39的流程圖的事件相關(guān)的時間線。
[0051] 圖42為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的用于使用多個信道傳達數(shù)據(jù)光的發(fā)光半導(dǎo)體裝 置陣列的方框圖。
[0052] 圖43為指示由圖42的陣列生成的信道的相對亮度的圖解。
[0053] 圖44為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的用于檢測環(huán)境中的物質(zhì)的方框圖。
[0054] 圖45A至圖45E為指示由圖44的陣列生成的信道的相對亮度的圖解。
[0055] 圖46為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的使用波長轉(zhuǎn)換材料檢測環(huán)境中的物質(zhì)的方框 圖。
[0056] 圖47A至圖47E為指示由圖46的陣列生成的信道的相對亮度的圖解。
[0057] 圖48至圖51為示出使用根據(jù)本發(fā)明的實施方案的照明系統(tǒng)使在數(shù)據(jù)光中感測到 的數(shù)據(jù)與圖像關(guān)聯(lián)的示意圖。
[0058] 圖52為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的從感測到的環(huán)境光創(chuàng)建的圖像的圖解。
[0059] 圖53為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的從感測到的環(huán)境光創(chuàng)建的圖像的圖解。
[0060] 圖54為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的從感測到的環(huán)境光創(chuàng)建的圖像的圖解。
[0061] 圖55為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的沿著道路定位的節(jié)點陣列的俯視平面圖。
[0062] 圖56為根據(jù)本發(fā)明的實施方案的在圖55中所示的道路上感測到的對象的前視透 視圖。
[0063] 優(yōu)選實施方案的詳細描述
[0064] 下文現(xiàn)將參照示出本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的附圖更全面地描述本發(fā)明。然而，本 發(fā)明可以用許多不同的形式實施，并且不應(yīng)該解釋為限于本文陳述的實施方案。相反，提供 這些實施方案，以使得本公開內(nèi)容將為透徹和完整的，并且將本發(fā)明的范圍完全傳達給本 領(lǐng)域技術(shù)人員。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認識到，本發(fā)明的實施方案的以下描述是說明性的并 且不意圖以任何方式限制。本發(fā)明的其他實施方案將容易地將其自身暗示給享受本公開的 益處的本領(lǐng)域技術(shù)人員。全文中相似的符號指代相似的元件。
[0065] 在本發(fā)明的實施方案的此詳細描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)注意，方向術(shù)語，例如， "上面"、"下面"、"上部"、"下部"和其他相似的術(shù)語用于方便讀者參照附圖。此外，在不脫離 本發(fā)明的實施方案的原理的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)注意到此描述可以含有其他術(shù)語來 傳達位置、定向和方向。
[0066] 本申請涉及2011年10月7日提交的標(biāo)題為"WAVELENGTH SENSING LIGHTING SYSTEM AND ASSOCIATED METHODS"的美國專利申請序號13/269, 222,所述申請的
【發(fā)明者】包 括本申請的
【發(fā)明者】。13/269, 222申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。并入的信息被認 為是本公開的很重要的一部分，就像在申請中重復(fù)文本一樣，并且應(yīng)被視為本公開的文本 的一部分。因此，盡管在本申請中提及圖1至圖30,但是沒有必要對關(guān)于這些附圖和其中所 示的專利參考號進一步討論。
[0067] 現(xiàn)在另外參看圖31至圖56,根據(jù)本發(fā)明的實施方案更詳細地描述波長感測照明 系統(tǒng)10。貫穿本公開，波長感測照明系統(tǒng)10也可以被稱為照明系統(tǒng)10、系統(tǒng)、裝置、實施方 案或本發(fā)明。在本公開中，對波長感測照明系統(tǒng)10的交替引用并非意在以任何方式限制。 本領(lǐng)域技術(shù)人員在享受本公開的益處后將了解，本發(fā)明可以包括執(zhí)行將源光42全部、部分 和最小轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換光46的實施方案。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，在使用部分波長轉(zhuǎn)換 的實施方案中，可以使剩余的、未轉(zhuǎn)換的源光42與轉(zhuǎn)換光46結(jié)合以在所期望的輸出方向上 被定向，例如，以照明空間或感測環(huán)境條件。
[0068] 另外，在以下公開中，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，光源作為照明系統(tǒng)10的組件被公 開。光源可以是貫穿以下公開可以被引用的發(fā)光半導(dǎo)體裝置40。另外，傳感器可以被討論 以感測環(huán)境光48。傳感器可以是光源，例如，發(fā)光半導(dǎo)體裝置40。發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以 包括發(fā)光二極管（LED)，以及其他裝置。在本發(fā)明的實施方案中，傳感器的操作可以由光源 (例如，發(fā)光半導(dǎo)體裝置40)執(zhí)行。因此，在本發(fā)明的至少一個實施方案中，發(fā)光半導(dǎo)體裝置 40應(yīng)被假定為總體上包括光源和傳感器。
[0069] 此外，在以下公開中，控制器61可以被討論以分析由傳感器感測的環(huán)境光48并且 控制光源發(fā)射照明光44。傳感器和光源可以是發(fā)光半導(dǎo)體裝置40?？刂破?1可以總體上 包括用于分析感測到的環(huán)境光48的分析處理器以及用于控制發(fā)射照明光44的照明控制器 61。
[0070] 控制器61可以是能夠發(fā)送、接收和分析數(shù)據(jù)和電子信號的計算機化裝置?？刂破?61可以控制一個或多個光源，其可以包括在陣列39中。然而，控制器61的功能性不應(yīng)限于 光源控制操作。控制器61可以另外接受和分析從一個或多個傳感器接收的數(shù)據(jù)或電子信 號?？刂破?1可以執(zhí)行分析處理器和照明控制器61這兩者的操作，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員 將明白的許多其他操作。本領(lǐng)域技術(shù)人員將另外了解，控制器61可以在本文中被廣泛地描 述為用于執(zhí)行計算操作（包括處理數(shù)據(jù)）的計算機化裝置。
[0071] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解光源（例如但不限于電致發(fā)光、激光、白熾和熒光光源）的 額外的實施方案。盡管可以就發(fā)光半導(dǎo)體裝置40的具體實施方案討論光源，但是本領(lǐng)域技 術(shù)人員將了解，額外的光源以及本發(fā)明的各種實施方案的操作可以被包括，并且意圖包括 在相同的范圍內(nèi)。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員不應(yīng)將發(fā)光半導(dǎo)體裝置40在本公開中的使用視為 限制光源的范圍。
[0072] 如在本文并入的公開中先前所討論的，發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以被用作照明裝置 和/或傳感器，其可以從多個方向發(fā)射照明光44和/或檢測環(huán)境光48。更具體來說，但不 限于此，LED可以操作為光電二極管以作為光發(fā)射器的代替或補充。LED也能夠檢測入射光 并且產(chǎn)生取決于此入射光的強度和波長的輸出電壓。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，照明系統(tǒng)10 可以通過使用作為光發(fā)射源和光檢測裝置的LED來有利地實施，從而有利地減少系統(tǒng)10的 復(fù)雜性和制造成本。
[0073] 操作為光檢測傳感器的發(fā)光半導(dǎo)體裝置40 (例如，LED)的效率可能沒有專用傳感 器（例如，光電二極管或光電晶體管）實現(xiàn)的效率那么好。然而，發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以 提供足夠的靈敏度以允許其用作與本發(fā)明的范圍一致的多個應(yīng)用的光電檢測器。通常，如 果將LED插入可能正常接受專用光電二極管傳感器的電子電路，那么LED可以執(zhí)行與專用 光電二極管顯著相同的操作。如根據(jù)本發(fā)明的實施方案所預(yù)期的，LED可以在發(fā)射電路、檢 測電路和任何其他電路之間被切換。LED，很像典型的光電二極管，可能對等于或小于將由 LED發(fā)射的光的波長范圍敏感。換句話說，操作為傳感器的LED可能通常檢測包含某些波長 的光，所述波長等于和短于可能由LED發(fā)射的波長。
[0074] 在一個實施方案中，陣列39的個別LED的順序和時間相關(guān)的PWM可以與時間相關(guān) 的感測功能結(jié)合操作以感測一個或多個環(huán)境條件。例如，在一個實施方案中，單個LED可能 被供電以發(fā)射照明光。陣列39中的額外的LED可以用于檢測環(huán)境光48(例如，在一個或 多個工作周期期間）。在另一實施方案中，沿著特定幾何形狀的陣列39掃描可以用于解析 環(huán)境信號，例如，沿著矩形或其他形狀的陣列39的垂直、水平或?qū)蔷€掃描?；蛘呋蛄硗猓?環(huán)境光48的多色檢測（包括使用位變異構(gòu)的白色）可以用于更大的分辨率。與照明光44 相關(guān)的感測到的數(shù)據(jù)的信號處理用于表征環(huán)境。數(shù)學(xué)分析和信號處理技術(shù)（包括傅里葉變 換）可以用于分析數(shù)據(jù)。
[0075] 在另一實施方案中，光學(xué)器件可以應(yīng)用于一個或多個發(fā)光半導(dǎo)體裝置40,或包括 在陣列39中或在網(wǎng)絡(luò)69上的發(fā)光半導(dǎo)體裝置40的部分，以提高檢測環(huán)境條件所用的分辨 率?？梢酝ㄟ^允許一個或多個發(fā)光半導(dǎo)體裝置40檢測照明空間的不同的區(qū)域來提高分辨 率。例如，LED可以大體上同時照明和/或檢測多個方向。
[0076] 提供上述內(nèi)容而無意圖限制本發(fā)明，現(xiàn)在將討論操作為傳感器的LED的一些實例 (說明性類型的發(fā)光半導(dǎo)體裝置40)。在第一實例中，紅外線LED可以作為光電二極管包括 在電路中。紅外線LED可以發(fā)射具有1400納米的近似波長的照明光44。這可能導(dǎo)致紅外 線LED可用作用于檢測具有短于1400納米的波長的紅外光、可見光和紫外光的光電檢測 器。然而，由紅外線LED發(fā)射的照明光44在沒有首先被轉(zhuǎn)換為可見光的情況下可能無法被 人檢測。
[0077] 作為另一實例，藍色LED可以作為光電二極管包括在電路中。藍色LED可以發(fā)射 具有460納米的近似波長的照明光44。這個照明光44可以包括人將可見的高效光。然而， 藍色LED可能只能夠檢測具有短于460納米的波長的環(huán)境光48 (其可以包括額外的藍光和 紫外光），但無需在檢測之前對環(huán)境光48執(zhí)行某一波長轉(zhuǎn)換操作。
[0078] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，一個或多個LED可以包括在陣列39中以發(fā)射可接受的波 長范圍內(nèi)的照明光44,并且檢測可接受的波長范圍內(nèi)的環(huán)境光48。例如，陣列39可以包括 多個藍色LED和多個紅外線LED。藍色LED可以發(fā)射人可以檢測到的照明光44。另外，紅 外線LED可以檢測可見光譜內(nèi)的環(huán)境光48。在這個實例中，紅外線LED將能夠檢測由藍色 LED發(fā)射的光的至少一部分。
[0079] 在另一實例中，一種或多種波長轉(zhuǎn)換材料30可以位于LED與環(huán)境之間以轉(zhuǎn)換光的 波長范圍。波長轉(zhuǎn)換材料30可以執(zhí)行斯托克斯位移，其中轉(zhuǎn)換材料30可以從源光42吸收 一個或多個光子（光的基本粒子）。吸收的光子可以使轉(zhuǎn)換材料30進入激發(fā)態(tài)。然后，轉(zhuǎn) 換材料30可以發(fā)射光子，從而允許轉(zhuǎn)換材料30在發(fā)射轉(zhuǎn)換光46時從激發(fā)態(tài)衰減。在斯 托克斯位移期間由轉(zhuǎn)換材料30發(fā)射的轉(zhuǎn)換光的光子可以具有比吸收的源光光子更少的能 量。
[0080] 另一類型的波長轉(zhuǎn)換材料30可以執(zhí)行反斯托克斯位移，其中轉(zhuǎn)換材料30可以 發(fā)射具有比吸收的源光42更高能量且因此更短波長的轉(zhuǎn)換光46。由反斯托克斯位移引 起的轉(zhuǎn)換光46的更高能量可能產(chǎn)生于較低的能量狀態(tài)的兩個或更多個光子的組合，以 創(chuàng)建較高的能量狀態(tài)的一個光子。本領(lǐng)域技術(shù)人員一般將這個過程稱為光子增頻轉(zhuǎn)換 (upconversion)。另外，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，由反斯托克斯轉(zhuǎn)換材料30發(fā)射的轉(zhuǎn)換 光46的較高能量可能是由于晶格中的熱聲子耗散。
[0081] 如關(guān)于本發(fā)明所定義的，波長轉(zhuǎn)換材料30可以包括一種或多種轉(zhuǎn)換材料。例如， 但不限于此，波長轉(zhuǎn)換材料30可以包括用于將藍色源光轉(zhuǎn)換為黃色和紅色轉(zhuǎn)換光的兩種 類型的磷。作為額外的實例，轉(zhuǎn)換材料30可以包括用于執(zhí)行斯托克斯位移的第一轉(zhuǎn)換材料 30,以及用于執(zhí)行反斯托克斯位移的第二轉(zhuǎn)換材料30。例如，第一轉(zhuǎn)換材料30可以將由藍 色LED發(fā)射的藍光轉(zhuǎn)換為白光，白光可能在視覺上更令觀察者賞心悅目。第二轉(zhuǎn)換材料30 可以將源環(huán)境光48轉(zhuǎn)換為可能由藍色LED檢測的藍光或紫外光。通過包括斯托克斯轉(zhuǎn)換 材料30和反斯托克斯轉(zhuǎn)換材料30, LED可以針對各自的波長轉(zhuǎn)換發(fā)射和檢測可見光譜的顯 著范圍內(nèi)的光。此外，對于本實例，紅外光的斯托克斯轉(zhuǎn)換和藍光的反斯托克斯轉(zhuǎn)換可能對 操作而言是無關(guān)緊要的，因為轉(zhuǎn)換可能僅僅將源光42的一部分轉(zhuǎn)換為超出可見光譜的范 圍的轉(zhuǎn)換光46。
[0082] 現(xiàn)在參看圖31至圖36,現(xiàn)在將關(guān)于由發(fā)光半導(dǎo)體裝置40 (例如，LED)發(fā)射和檢測 的光討論說明性波長范圍。以下討論將針對使用LED作為發(fā)光半導(dǎo)體裝置40。然而，本領(lǐng) 域技術(shù)人員將了解，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，額外的發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以包括在照明系 統(tǒng)10中，但不限于此。另外，圖31至圖34中所示的說明性波形預(yù)期發(fā)射照明光44和檢測 環(huán)境光48,而不使用轉(zhuǎn)換材料30來執(zhí)行波長轉(zhuǎn)換。
[0083] 現(xiàn)在參看圖31至圖32的說明性波形，現(xiàn)在將討論由紅外線LED發(fā)射和檢測的光。 圖31圖示可以由說明性紅外線LED發(fā)射的照明光44,其可以包括用長的波長表征的照明光 44。由紅外線LED發(fā)射的照明光44的波長范圍可以超出可見光譜的范圍。圖32圖示可以 由紅外線LED檢測的環(huán)境光48,其可以包括具有小于由紅外線LED發(fā)射的照明光44的波長 的環(huán)境光48的波長范圍。由于環(huán)境光48在可見光譜中將包括由短于紅外光的波長定義的 光，故紅外線LED可以大體上檢測環(huán)境光48在可見光譜中的整個波長范圍。
[0084] 現(xiàn)在參看圖33至圖34的說明性波形，現(xiàn)在將討論由藍色LED發(fā)射和檢測的光。圖 33圖示可以由藍色LED發(fā)射的照明光44,其可以包括用相對較短的波長表征的照明光44。 由藍色LED發(fā)射的照明光44的波長范圍可以包括在可見光譜中，然而朝向可見光的狹窄的 波長范圍。圖34圖示可以由藍色LED檢測的環(huán)境光48,其包括可見光的較小波長范圍，其 可以包括用比由藍色LED發(fā)射的藍色照明光44更短的波長表征的環(huán)境光48。由于藍色LED 可能無法檢測比藍色LED發(fā)射的藍光長的波長，故可能無法檢測環(huán)境光48在可見光譜中的 顯著的波長范圍。
[0085] 現(xiàn)在參看圖35至圖36,現(xiàn)在將討論由藍色LED發(fā)射和檢測的光，所述藍色LED包 括LED與環(huán)境之間的轉(zhuǎn)換材料30。更具體來說，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，現(xiàn)在將討論具有 能夠執(zhí)行斯托克斯位移和反斯托克斯位移的轉(zhuǎn)換材料30的藍色LED。圖35圖示可以由藍 色LED發(fā)射的照明光44,其可以包括用相對較短的波長表征的照明光44。圖35另外可以 包括已被轉(zhuǎn)換材料30轉(zhuǎn)換為近似黃光的波長范圍的照明光44的波長范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人 員將了解，可以組合由藍色LED發(fā)射的藍色源光42和由轉(zhuǎn)換材料30發(fā)射的黃色轉(zhuǎn)換光46 以創(chuàng)建近似白光。
[0086] 另外參看圖34,可以由藍色LED檢測的環(huán)境光48可以包括可見光的較小波長范 圍，其可以包括具有短于藍色LED發(fā)射的藍色照明光44的波長的環(huán)境光48。然而，可檢測 環(huán)境光48的波長范圍可以另外包括用比藍色LED可原生檢測的光更長的波長表征的環(huán)境 光48。
[0087] 反斯托克斯轉(zhuǎn)換材料30可以將環(huán)境源光42的原生未檢測的波長轉(zhuǎn)換為可由藍色 LED檢測的轉(zhuǎn)換光46。由于藍色LED可以檢測短于其可發(fā)射藍光的波長，并且由于轉(zhuǎn)換材 料30可以將長波長的光轉(zhuǎn)換為短波長的光，故藍色LED然后可能夠檢測可見光譜的顯著波 長范圍。
[0088] 現(xiàn)在另外參看圖37至圖38,現(xiàn)在將討論超出藍色LED的可檢測光譜的范圍的環(huán)境 光48的波長范圍的說明性轉(zhuǎn)換和檢測。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，為了清楚起見，提供以下 討論作為實例，但不限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員將另外了解，任何數(shù)量的LED或其他發(fā)光半導(dǎo) 體裝置40可以用于類似的操作，并且意圖包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員 將不把本發(fā)明的實施方案看作限于包括藍色LED。
[0089] 現(xiàn)在參看圖37,根據(jù)本發(fā)明的實施方案現(xiàn)在將討論模型環(huán)境光48,其包括由照明 系統(tǒng)10檢測的光的峰值。環(huán)境光48的上述峰值指示為點91。如圖33和圖37中所示，藍 色LED可以發(fā)射由比點91所指示的環(huán)境光48的波長范圍更短的波長范圍定義的照明光 44。由于藍色LED可能不原生檢測具有長于其發(fā)射的光的波長的環(huán)境光48,故藍色LED在 沒有先前的波長轉(zhuǎn)換（例如，反斯托克斯轉(zhuǎn)換）的情況下可能無法檢測由圖37的點91指 示的環(huán)境光48的峰值。
[0090] 由點91指示的環(huán)境光48的波長范圍可以作為源光42為波長轉(zhuǎn)換材料30所吸收。 然后，波長轉(zhuǎn)換材料30可以發(fā)射轉(zhuǎn)換光46,轉(zhuǎn)換光46包括由點91指示的光的峰值的至少 一部分，但用比由點91指示的光的峰值為轉(zhuǎn)換材料30所吸收的波長范圍更低的波長范圍 來表征。在圖38中圖示波長的這種位移。然后，由點91指示的光的轉(zhuǎn)換后的峰值可以在 比可由藍色LED發(fā)射的照明光44的波長范圍更短的波長下由轉(zhuǎn)換材料30發(fā)射，因此允許 點91指示的光的峰值被藍色LED檢測。
[0091] 光源和傳感器的陣列39可以包含發(fā)光半導(dǎo)體裝置40,其可以執(zhí)行光源和傳感器 的操作。更具體來說，但不限于此，陣列39可以包括多個LED，其被配置成操作以發(fā)射照明 光44和檢測環(huán)境光48。LED的陣列39可以包括一個或多個類型的LED，其被配置成發(fā)射 和檢測光的不同的波長范圍。例如，陣列39可以包括藍色LED、單色LED、白色LED、紅外線 LED以及任何其他發(fā)光半導(dǎo)體裝置40中的一個或多個。包括在陣列39中的每個LED或其 他光源可以另外具有位于各自的光源與環(huán)境之間的波長轉(zhuǎn)換材料30。波長轉(zhuǎn)換材料30可 以轉(zhuǎn)換在發(fā)光半導(dǎo)體裝置40與環(huán)境之間傳輸?shù)墓獾牟ㄩL。因此，陣列39可以檢測環(huán)境光 48的多個離散和/或重疊的波長范圍，環(huán)境光48可以由控制器61分析以確定環(huán)境條件。
[0092] 另外，陣列39可以包括光源和傳感器，其可以是以一維或多維配置的發(fā)光半導(dǎo)體 裝置40。例如，發(fā)光半導(dǎo)體裝置40的近似線性長度可以包括在一維陣列中。另外，發(fā)光半 導(dǎo)體裝置40的平面可以包括在二維陣列中。發(fā)光半導(dǎo)體裝置40的平面可以被配置成（但 不限于）矩形或圓形陣列。此外，三維陣列39可以包括位于陣列39中的彼此不同的平面 上的發(fā)光半導(dǎo)體裝置40,其可以從多個方向發(fā)射照明光44并且檢測環(huán)境光48。在一個實 施方案中，多維陣列39可以包括多個發(fā)光半導(dǎo)體裝置40,其在向外的方向上相互獨立發(fā)射 照明光44。這個實施方案的實例可以包括發(fā)光半導(dǎo)體，其位于球形物體的表面上并且被配 置成在從球形物體的中心向外突出的方向上發(fā)射光。
[0093] 作為另一實施方案，多維陣列39可以被配置成至少部分地封閉空間。這個實施方 案的實例可以包括位于天花板、墻壁、地板和房間的其他點上的發(fā)光半導(dǎo)體。本領(lǐng)域技術(shù)人 員在享受本公開的益處后將了解，多維陣列39的額外的配置包括在本發(fā)明的范圍和精神 中。
[0094] 由LED或其他發(fā)光半導(dǎo)體裝置40檢測的環(huán)境光48可以傳達給控制器61或其他信 號處理裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，如本文所定義的術(shù)語控制器61可以描述單個控制器 61，其可以分析由LED、發(fā)光半導(dǎo)體裝置40或其他傳感器感測的環(huán)境光48,并且控制LED、發(fā) 光半導(dǎo)體裝置40或其他光源發(fā)射照明光44。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解實施方案，其中 術(shù)語控制器61可以包括多個控制器61，例如，用于分析感測到的環(huán)境光48的分析處理器， 以及用于控制發(fā)射照明光44的照明控制器61。分析處理器和照明控制器61可以被通信連 接，并且可以視情況獨立地或作為一個整體單元操作。
[0095] 在一個實施方案中，由一個或多個光電檢測器生成的信息或包含由傳感器檢測的 光的其他數(shù)據(jù)可以由分析處理器接收和處理以生成關(guān)于環(huán)境的信息。在一個實施方案中， 被處理的數(shù)據(jù)可以用于確定或推斷關(guān)于環(huán)境的信息，例如（但不限于）對象檢測、位置、運 動、質(zhì)量、方向、大小、顏色、熱特征（heat signature)或可能與對象或環(huán)境相關(guān)聯(lián)的其他信 肩、。
[0096] 在另一實施方案中，由光電檢測器或其他傳感器感測的環(huán)境光48可以由可操作 地連接的控制器61或處理器62來處理。數(shù)據(jù)可以用于控制一個或多個光源來發(fā)射照明光 44,照明光44可以包括由傳感器或光電檢測器接收的數(shù)據(jù)光45。例如，如果初始數(shù)據(jù)由第 一傳感器感測，并且由控制器61分析以指示對象在環(huán)境中的位置的存在，那么可以調(diào)制一 個或多個光源以確認對象檢測、進一步解析對象特征或位置或基于由傳感器感測到的數(shù)據(jù) 獲得關(guān)于環(huán)境的額外的數(shù)據(jù)。
[0097] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，照明系統(tǒng)10可以分析一個或多個環(huán)境條件。例如，照明 系統(tǒng)10可以分析運動是否存在于環(huán)境中。作為另一實例，照明系統(tǒng)10可以確定包括在環(huán) 境中的環(huán)境光48的亮度。一般地，可以在所有感測到的環(huán)境光48上或具體來說對于環(huán)境 光48的一個或多個波長范圍執(zhí)行亮度的確定。另外，照明系統(tǒng)10的傳感器可以被配置成 檢測具有離散波長（例如，445納米）的環(huán)境光48的存在。
[0098] 如前所述，陣列39可以包括被配置成發(fā)射和檢測光的多個發(fā)光半導(dǎo)體裝置40 (例 如，LED)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，在本公開中LED的使用不意圖將本發(fā)明限于僅包括作為 光源和/或傳感器的LED。可以在發(fā)射和不發(fā)射照明光44的各狀態(tài)之間調(diào)制包括在陣列 39中的LED。在不發(fā)射照明光44的狀態(tài)期間，LED可以用于檢測環(huán)境光48。LED的調(diào)制可 以由控制器61控制。
[0099] 在一個實施方案中，可以在發(fā)射和檢測光之間調(diào)制LED以允許檢測由同一 LED發(fā) 射的光。這個調(diào)制可以由控制器61執(zhí)行。為了檢測其自己的光，LED和其對應(yīng)的開關(guān)電路 將必須在比發(fā)射、從環(huán)境反射和檢測照明光44所需的更少的時間內(nèi)在發(fā)射照明光44與檢 測環(huán)境光48之間切換。
[0100] 或者，包括在陣列39中的一個或多個LED可以被配置成感測由包括在陣列39中 的一個或多個其他LED發(fā)射的光。包括在陣列39中的各個LED的定時可以由控制器61控 制。在一個實施方案中，陣列39中的兩個或更多個LED可以被配置使得至少一個LED可以 接收環(huán)境光48的所期望的波長范圍，環(huán)境光48可以包括由陣列39中的另一 LED先前或同 時發(fā)射的光。通過匹配由陣列39中的一個LED發(fā)射的照明光44與由陣列39中的另一 LED 檢測的環(huán)境光48的波長范圍，照明系統(tǒng)10可以確定環(huán)境條件。另外，多個LED可以包括在 陣列39中并且被配置成檢測從環(huán)境反射的光，所述光可能源于陣列39中的其他LED。隨著 陣列39中的LED的數(shù)量可能增加，在環(huán)境中檢測到的條件的數(shù)量也可能增加。
[0101] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，包括在陣列39中的LED可以被配置成發(fā)射和檢測由陣列 39中的任何數(shù)量的額外的LED發(fā)射的光。換句話說，LED不需要配對以發(fā)射和檢測彼此相 同的光。另外，可以通過網(wǎng)絡(luò)69連接多個陣列39,從而允許一個陣列39檢測由另一陣列 39發(fā)射的光?？梢允古c由另一陣列39檢測的光相關(guān)的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)69上在發(fā)射和檢測陣列 之間互相通信。
[0102] 由陣列39的傳感器檢測的環(huán)境光48可以作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破?1?？刂破?1 可以將數(shù)據(jù)聯(lián)系起來（concatenate)以創(chuàng)建圖像?？梢韵鄬τ跈z測環(huán)境光48的環(huán)境中的 點的數(shù)量確定由陣列39檢測的圖像的分辨率。例如，包括五個面向前、線性對齊的LED的 簡單的一維陣列39可以能夠產(chǎn)生具有1個像素 X5個像素的分辨率的圖像。
[0103] 在一些實施方案中，可能期望較高分辨率的圖像?？梢岳缤ㄟ^增加包括在圖像 中的像素的數(shù)量來產(chǎn)生高分辨率的圖像。由于可以產(chǎn)生小規(guī)模的半導(dǎo)體裝置，故大量的發(fā) 光半導(dǎo)體可以包括在陣列39中以另外從多個方向感測環(huán)境光48,從而有效地增加各自的 圖像的分辨率。
[0104] 將額外的傳感器（例如,LED)添加到陣列39可能會增加由陣列39檢測的環(huán)境中 的點的數(shù)量。或者，在壓電襯底（其意圖一般包括多個可變形的襯底類型）上包括傳感器 可能會增加可以由傳感器取樣的環(huán)境的點。通過允許每個傳感器從環(huán)境中的多個點檢測環(huán) 境光48,可以有利地減少用高分辨率檢測環(huán)境條件所需的陣列39的大小要求。另外，包括 位于陣列39中的壓電襯底上的大量的LED可以通過位于固定襯底上的傳感器提供用增加 的分辨率檢測環(huán)境條件。
[0105] 陣列39可以連接到作為網(wǎng)絡(luò)69中的節(jié)點的額外的陣列39,并且與額外的陣列39 互相通信?？梢栽谡麄€網(wǎng)絡(luò)69中使由節(jié)點中的每個傳感器感測并且由節(jié)點的控制器61分 析的環(huán)境光48在節(jié)點之間互相通信。通過在網(wǎng)絡(luò)69中包括多個節(jié)點，可以將由每個節(jié)點 檢測的數(shù)據(jù)與從其他節(jié)點檢測的數(shù)據(jù)聯(lián)系起來以增加可以通過從單個節(jié)點獲得的分辨率 確定的環(huán)境條件處的分辨率?？梢允乖诿總€節(jié)點檢測的環(huán)境光48的增加的分辨率共同地 聯(lián)系起來以產(chǎn)生一個或多個環(huán)境條件的視覺表示。
[0106] 在兩個或更多個節(jié)點和/或陣列39包括在照明系統(tǒng)10中的情況下，可以使一個 節(jié)點或陣列39的驅(qū)動時間與網(wǎng)絡(luò)69中的另一節(jié)點的驅(qū)動和/或檢測時間協(xié)調(diào)一致。驅(qū)動 時間的實例可以是用于驅(qū)動陣列39或節(jié)點以發(fā)射照明光44和/或檢測環(huán)境光48的PWM 定時和相位協(xié)議。這個操作的協(xié)調(diào)可以由通信連接到陣列39、發(fā)光半導(dǎo)體裝置40或節(jié)點中 包括的另外裝置的控制器61來控制。協(xié)調(diào)可以用于控制光的發(fā)射和檢測兩者。
[0107] 現(xiàn)在將討論視覺檢測環(huán)境條件的實例。環(huán)境條件的二維視覺表示可以是圖像?？?以通過將從環(huán)境中的每個點收集的亮度和/或波長數(shù)據(jù)聯(lián)系起來形成圖像。此外，可以將 多個圖像聯(lián)系起來以創(chuàng)建環(huán)境的移動圖片或視頻。通過傳輸數(shù)據(jù)光45和/或使用本領(lǐng)域中 已知的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，視頻可以直接流傳輸?shù)浇涌谘b置。視頻也可以存儲在存儲器64中， 其中可以訪問、下載和/或同時或在稍后的時間查看視頻。
[0108] 也可以比較從感測到的環(huán)境光48創(chuàng)建的圖像與先前或隨后創(chuàng)建的圖像。例如，可 以比較連續(xù)圖像以檢測每個圖像之間的差異?？梢苑治鰣D像之間的差異以檢測條件（例 如，運動）。另外，控制器61可以進一步分析在多個圖像之間檢測的運動以檢測運動的距離 和/或速度。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，速度被定義為包括對象的位置可以改變的速率和方 向。本領(lǐng)域技術(shù)人員也將了解，被比較以檢測運動或另一環(huán)境條件的圖像可能不是連續(xù)的。
[0109] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，照明系統(tǒng)10可以檢測系統(tǒng)10與環(huán)境中的對象之間的距 離。在一個實施方案中，照明系統(tǒng)10可以將從光源發(fā)射的光標(biāo)記或指示為可以由傳感器檢 測的標(biāo)志燈光49。光源和傳感器可以例如（但不限于）是LED。此外，指示為標(biāo)志燈光49 的光可以被視為包括識別特征的一段光。
[0110] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，標(biāo)志燈光49可以包括在發(fā)射到環(huán)境中的照明光44和從 環(huán)境感測的環(huán)境光48中?？梢詮沫h(huán)境中的反射點50反射包括標(biāo)志燈光49的照明光44,之 后，照明光44可以由傳感器（例如，被配置成檢測環(huán)境光48的LED)接收作為環(huán)境光48。
[0111] 在一個實例中，標(biāo)志燈光49可以包括作為識別特征的具體波長范圍。作為具體實 例，但不限于此，具有485納米的波長的標(biāo)志燈光49的脈沖可以由LED發(fā)射到環(huán)境中。標(biāo) 志燈光49可以由轉(zhuǎn)換材料30原生發(fā)射或轉(zhuǎn)換以實現(xiàn)可以指示標(biāo)志燈光49的所期望的波 長范圍?？刹僮饕詸z測環(huán)境光48的LED可以隨后感測標(biāo)志燈光49的脈沖。
[0112] 在額外的實例中，標(biāo)志燈光49可以包括一個或多個位的數(shù)字編碼信息。這個信息 可以識別標(biāo)志燈光49的區(qū)段。數(shù)字編碼的標(biāo)志燈光49可以包括高值和低值的模式（例如， 〇和1)，其可以由傳感器感測并且傳達給控制器61。然后，可以比較在環(huán)境光48中感測的 數(shù)字編碼的標(biāo)志燈光49與發(fā)射的標(biāo)志燈光49的數(shù)字編碼以確定數(shù)字編碼信號是否是相同 的。
[0113] 控制器61可以連接到發(fā)射LED和感測LED兩者?？刂破?1可以檢測發(fā)射標(biāo)志燈 光49與檢測標(biāo)志燈光49之間的延遲?？刂破?1可以分析延遲以確定環(huán)境中的對象的相 對距離。
[0114] 在一些情況下，在標(biāo)志燈光49由包括在照明系統(tǒng)10中的另一 LED發(fā)射時，至少一 個LED可以檢測標(biāo)志燈光49,其可以傳達給控制器61，這可能會通過有效地近似沒有延遲 而創(chuàng)建誤差。通過確定標(biāo)志燈光49可能沒有從環(huán)境中的反射點50反射而沒有附帶延遲的 檢測，控制器61可以執(zhí)行誤差檢測。在這些情況下，控制器61可以忽視沒有附帶延遲的感 測到的標(biāo)志燈光49。然后，控制器61可以隨后檢測具有附帶延遲的標(biāo)志燈光49。這個延 遲可以指示標(biāo)志燈光49已從反射點50反射，這可能是由于環(huán)境中的對象而造成的。
[0115] 現(xiàn)在參看圖39至圖41，現(xiàn)在將討論使用標(biāo)志燈光49檢測延遲的說明性操作。圖 39的方框圖和圖40的流程圖250以及圖41的時間線圖示相對于每個操作的時間繪制的 流程圖250的操作。以方框251開始，延遲檢測操作可以開始。標(biāo)志燈光49可以由發(fā)光半 導(dǎo)體裝置40發(fā)射，發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以包括在發(fā)光半導(dǎo)體裝置40的陣列39中（方框 252)。然后，標(biāo)志燈光49可以從反射點50反射（方框254)?？梢詫⒎瓷涞臉?biāo)志燈光49的 至少一部分定向回到發(fā)光半導(dǎo)體裝置40或可以檢測光的發(fā)光半導(dǎo)體裝置40的陣列39。另 夕卜，可以將反射的標(biāo)志燈光49定向到包括在網(wǎng)絡(luò)69連接的節(jié)點中的另一發(fā)光半導(dǎo)體裝置 40,所述節(jié)點可以與發(fā)射標(biāo)志燈光49的節(jié)點互相通信。反射的標(biāo)志燈光49可以包括在可 以由發(fā)光半導(dǎo)體裝置40感測的環(huán)境光48中（方框256)。然后，控制器61可以通過分析延 遲來確定對象與照明系統(tǒng)10的距離（方框258)。然后，操作可以終止于方框259。
[0116] 作為額外的實例，在三維陣列39中，環(huán)境光48由陣列39的傳感器或替代地包括 在網(wǎng)絡(luò)69的節(jié)點內(nèi)的傳感器來檢測，以確定環(huán)境的三維表示?？梢詫⒂砂ㄔ陉嚵?9或網(wǎng) 絡(luò)69中的傳感器檢測的對象的距離聯(lián)系起來以生成環(huán)境的三維模型。因為可以從不同的 角度計算距離，所以可以將細節(jié)添加到環(huán)境的三維模型。此外，隨著傳感器繼續(xù)取樣環(huán)境， 可以不斷更新環(huán)境的三維模型。就像圖像和視頻一樣，可以通過網(wǎng)絡(luò)69中的額外的裝置遠 程觀察環(huán)境的三維模型。
[0117] 在至少一個傳感器（其可以是包括在陣列39中的LED)感測到環(huán)境光48之后，照 明系統(tǒng)10可以分析環(huán)境光48。在參考和并入的美國專利申請?zhí)?3/269, 222中已討論許多 信號處理操作?？梢园~外的信號處理操作以辨別關(guān)于環(huán)境的一個或多個模式。
[0118] 可以進一步處理從單個發(fā)光半導(dǎo)體裝置40、包括在陣列39中的多個發(fā)光半導(dǎo)體 裝置40或通過網(wǎng)絡(luò)69連接的多個發(fā)光半導(dǎo)體裝置40檢測和分析的數(shù)據(jù)以提取額外的信 息。波長和強度信息可以分布于整個數(shù)字神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中以便深入分析和識別感興趣的源。下 文將更詳細地討論神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
[0119] 控制器61可以分析由傳感器（其可以是LED)檢測的數(shù)據(jù)，以識別一個或多個環(huán) 境條件。環(huán)境條件可以包括環(huán)境中的對象、物質(zhì)或生物。在實施方案中，識別可以包括辨別 一個或多個對象，例如（但不限于）大型車輛、小型車輛、人、具體的人、動物、物質(zhì)和可以識 別的其他環(huán)境條件。
[0120] 發(fā)光半導(dǎo)體裝置40或另一傳感器可以感測包括多個波長范圍的環(huán)境光48。主波 長可以包括在由照明系統(tǒng)10感測的波長中。主波長可以指示環(huán)境中將被檢測的期望的條 件（例如，顏色）。主波長可以另外用于感測物質(zhì)在環(huán)境中的存在，這是因為控制器61可以 從感測到的環(huán)境光48檢測主波長的存在或不存在。
[0121] 在本發(fā)明的實施方案中，主波長可以由控制器61來定義?？刂破?1可以被編程 為檢測主波長，其可以與環(huán)境中將被感測的具體條件相關(guān)聯(lián)。感測到的條件可以包括物質(zhì) 的存在，所述物質(zhì)是例如（但不限于）氣體、生物制劑、爆炸化合物、神經(jīng)毒素、元素、化學(xué)成 分、煙霧、微?；蚱渌镔|(zhì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，可以通過檢測主波長的存在或不存在 來感測的額外的條件意圖包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0122] 可以用不同級別的清晰度和分辨率辨別或識別對象。例如，在包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實 施方案中，識別對象的分辨率可以與提供給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息的數(shù)量和質(zhì)量相關(guān)。許多節(jié) 點的網(wǎng)絡(luò)可以提供足夠的分辨率來允許識別具有中等置信度（80%或以上）或高置信度 (95%或以上）的人，每個節(jié)點包括控制器61、光源和傳感器。
[0123] 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（在本領(lǐng)域中通常簡稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）可以包括多個互連節(jié)點以共享 數(shù)據(jù)的收集和處理。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點可以類似于生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)元操作，從而 使用簡單單元的互連網(wǎng)絡(luò)處理信息。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以使用學(xué)習(xí)程序（例如，并行分布處理） 來提高由包括在網(wǎng)絡(luò)69中的至少一個節(jié)點執(zhí)行的分析的準(zhǔn)確度。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解， 作為并行分布處理的代替或補充的額外的學(xué)習(xí)程序包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，本領(lǐng)域 技術(shù)人員將了解，可以分析確定以提高后續(xù)確定的準(zhǔn)確度的額外的人工學(xué)習(xí)程序包括在本 發(fā)明的范圍內(nèi)，例如（但不限于）機器學(xué)習(xí)。
[0124] 用于辨別和識別對象的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的選擇可以基于節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)69的配置，每個節(jié) 點可以包括控制器61和至少一個發(fā)光半導(dǎo)體裝置40 (例如，LED)。用于選擇一種類型的神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的選擇過程可以開始于對與感測到的環(huán)境光48相關(guān)的LED的一定數(shù)量的輸入數(shù)據(jù) 流的詳細分析。然后，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以聚焦于確定LED響應(yīng)與對其各自光源的曝光的相關(guān)性。 彼此間隔相對較遠的LED將可能表現(xiàn)出在不同的LED中的低度相關(guān)。相反地，彼此靠得很 近放在陣列39中的LED可以顯示出高的相關(guān)數(shù)。目標(biāo)是找到具有最大的響應(yīng)和相關(guān)性的 LED以能夠在任何后續(xù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)最高性能。
[0125] 為了有效地操作，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以被訓(xùn)練以辨別不同的對象。更具體來說，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 可以被訓(xùn)練以識別一個對象與具有相似但不完全相同的特征的另一對象。可以使用各種技 術(shù)來執(zhí)行訓(xùn)練，例如，使用權(quán)重和偏差的梯度下降計算的誤差校正的反向傳播。反向傳播技 術(shù)可以涉及前饋輸入訓(xùn)練模式、計算計算輸出與訓(xùn)練矢量輸出之間的關(guān)聯(lián)誤差、反向傳播 關(guān)聯(lián)誤差以及調(diào)整權(quán)重和偏差。
[0126] 在額外的實施方案中，機器學(xué)習(xí)可以用于提高由控制器61執(zhí)行的分析的準(zhǔn)確度。 如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，機器學(xué)習(xí)可以包括由計算機化裝置（例如，控制器61)執(zhí)行的一 系列分析，其可以允許計算機化裝置基于包括在存儲器64中或由傳感器檢測的經(jīng)驗數(shù)據(jù) 發(fā)展其預(yù)測。在本發(fā)明的實施方案中，照明系統(tǒng)10的控制器61或包括在照明系統(tǒng)10中的 每個節(jié)點的控制器61全體可以被包括作為計算機化裝置以分析由一個或多個傳感器檢測 的環(huán)境光48的數(shù)據(jù)。
[0127] 控制器61可以基于通過在存儲器64中編程的數(shù)據(jù)動態(tài)創(chuàng)建的規(guī)則和與先前確定 相關(guān)的反饋記錄進行預(yù)測確定。通過歸納推理，照明系統(tǒng)10可以使用模式辨別來分類感測 到的數(shù)據(jù)。這個分類可以允許照明系統(tǒng)10學(xué)習(xí)或變得更可能自動辨別復(fù)雜的模式。通過 機器學(xué)習(xí)，照明系統(tǒng)10可以另外區(qū)分模式，從而允許包括在照明系統(tǒng)10中的一個或多個控 制器61對傳感器接收的數(shù)據(jù)進行智能預(yù)測。
[0128] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，本發(fā)明的照明系統(tǒng)10可以包括各種額外操作和確定以 提高對環(huán)境光48執(zhí)行的分析的執(zhí)行和準(zhǔn)確度，環(huán)境光48由傳感器感測并且傳輸?shù)娇刂破?61。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員不會將學(xué)習(xí)技術(shù)限于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機器學(xué)習(xí)的上述實例。作為替 代，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，先進的計算和人工智能的過多的額外分支（包括基于模式辨 別和誤差檢測的分析）包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0129] 如前所述，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，照明系統(tǒng)10可以包括通過網(wǎng)絡(luò)69連接的多個 節(jié)點。每個節(jié)點可以包括光源、傳感器和控制器61中的至少一個。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解， 光源和傳感器可以被包括作為發(fā)光半導(dǎo)體裝置40 (例如，LED)。節(jié)點可以通過數(shù)據(jù)光45的 傳輸和接收彼此互相通信。如果節(jié)點接收被定址或意圖用于另一節(jié)點的數(shù)據(jù)光45,那么無 意接收的節(jié)點可以轉(zhuǎn)播將由另一節(jié)點（例如，有意的節(jié)點）接收的數(shù)據(jù)。
[0130] 網(wǎng)絡(luò)69中的節(jié)點可以例如通過在網(wǎng)絡(luò)69中的節(jié)點之間傳輸數(shù)字編碼的數(shù)據(jù)光45 來通信。數(shù)據(jù)光45可以包括調(diào)制或以其他方式控制的脈沖，其可以包括可傳輸數(shù)據(jù)?？梢?使用脈沖寬度調(diào)制（PWM)、脈沖間隔調(diào)制（PIM)或本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解的額外的調(diào)制技 術(shù)來調(diào)制數(shù)據(jù)光45。
[0131] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，可以在高數(shù)據(jù)速率下傳輸在數(shù)據(jù)光45中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。為 了實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率，照明系統(tǒng)10可以增加每信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的數(shù)量和/或增加信道的數(shù) 量。
[0132] 為了增加每信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，可以使用增加的調(diào)制頻率信號傳輸數(shù)據(jù)光45。在活 動狀態(tài)與非活動狀態(tài)之間或在邏輯1與〇之間越頻繁地調(diào)制數(shù)據(jù)光45,越多數(shù)據(jù)可以傳輸 到網(wǎng)絡(luò)69中的接收節(jié)點。為了實現(xiàn)增加的頻率調(diào)制，發(fā)射數(shù)據(jù)光45的光源可以使用快速 衰減的調(diào)制技術(shù)。在包括發(fā)光半導(dǎo)體裝置40的陣列39的實施方案中，可以例如通過在包 括在陣列39中的多個光源上分布數(shù)據(jù)光45的傳輸，實現(xiàn)快速衰減的調(diào)制。照明系統(tǒng)10的 控制器61可以將數(shù)據(jù)光45的發(fā)射分布在各種光源中?？刂破?1可以使多個光源上活動 狀態(tài)與非活動狀態(tài)之間的切換重疊，這可能有利地提供比使用單個光源將實現(xiàn)的更快的切 換。另外，包括高速切換可以允許進一步增加的切換，其可以對應(yīng)于增加的數(shù)據(jù)速率。
[0133] 數(shù)據(jù)光45可以包括至少一個信道，可以通過這個信道來傳輸數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)光 45的單個信道傳輸可以在或約445納米下發(fā)生。使用單個信道，可能傳輸數(shù)據(jù)光45所用的 理論上的最大速率可能受可能調(diào)制單個信道所用的速率約束。
[0134] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，可以跨多個信道調(diào)制數(shù)據(jù)光45?？梢远x與信道的特征 (例如，傳輸數(shù)據(jù)光45的光的波長）相對應(yīng)的數(shù)據(jù)光45的每個信道。另外，每個信道可以 定向到網(wǎng)絡(luò)69內(nèi)的一個或多個節(jié)點。在數(shù)據(jù)光45的多信道傳輸中，所有信道可以定向到同 一節(jié)點?；蛘撸瑥牡谝还?jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)光45的許多信道可以定向到任何數(shù)量的單獨節(jié)點， 每個節(jié)點接收數(shù)據(jù)光45的一個或多個信道。節(jié)點可以按順序和/或并行地互相定址。換 句話說，每個節(jié)點可以通過在多個信道上傳輸數(shù)據(jù)光45大體上同時定址一個或多個額外 的節(jié)點。
[0135] 現(xiàn)在參看圖42至圖43,現(xiàn)在將討論數(shù)據(jù)光45的五信道傳輸?shù)膶嵗?。?shù)據(jù)光45的 五信道傳輸可以包括將由網(wǎng)絡(luò)69中的另一節(jié)點接收的五個數(shù)據(jù)流?？梢栽诠獾奈鍌€不同 的波長下傳輸五個數(shù)據(jù)信道。通過包括與一個或多個光源（例如，發(fā)光半導(dǎo)體裝置40)相 鄰的各種轉(zhuǎn)換材料30A、30C、30D、30E和30F，可以生成每個數(shù)據(jù)信道的波長。
[0136] 更具體來說，但不限于提供的，可以在445、460、485、495和510納米下傳輸數(shù)據(jù)光 45的五個信道。這些波長可能對于人類觀察者而言在視覺上類似出現(xiàn)，但對被配置成檢測 離散波長的傳感器而言將是非常明顯的。數(shù)據(jù)光45的每個信道可以由各自的光源或波長 轉(zhuǎn)換材料30在適當(dāng)?shù)牟ㄩL下發(fā)射，波長轉(zhuǎn)換材料30可以從光源接收并轉(zhuǎn)換照明光44。在 圖43中圖示數(shù)據(jù)光45的信道，其中每個信道與應(yīng)用于圖42的發(fā)光半導(dǎo)體裝置的陣列39 的轉(zhuǎn)換材料30相關(guān)。
[0137] 另外，每個傳感器可以離散檢測在與被發(fā)射的信道相對應(yīng)的每個波長下的數(shù)據(jù)光 45。視情況，在環(huán)境光48由傳感器檢測之前，照明系統(tǒng)10可以使用波長轉(zhuǎn)換材料30來轉(zhuǎn) 換環(huán)境光48。然后，數(shù)據(jù)光45的檢測到的信道可以傳達給控制器61，控制器61可以組合 來自每個信道的數(shù)據(jù)以接收包括在數(shù)據(jù)光45中的數(shù)據(jù)。
[0138] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，本發(fā)明的實施方案可以包括可以傳輸數(shù)據(jù)光45的任何 數(shù)量的信道。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，實際上任何波長或波長范圍可以用于包括在給 定信道的光。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員不會將使用三個信道或每個信道的指定說明性波長視 為以任何方式限制本發(fā)明。
[0139] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，可以檢測環(huán)境光48所用的取樣率可以是可變的。取樣率 可以手動、動態(tài)和/或根據(jù)預(yù)定模式變化。例如，如果照明系統(tǒng)10檢測到在環(huán)境的取樣周 期之間存在微小變化，那么照明系統(tǒng)10可以減少檢測環(huán)境光48所用的取樣率?；蛘撸绻?照明系統(tǒng)10檢測到取樣周期之間的高的變化度，那么照明系統(tǒng)10可以增加取樣率以用增 加的細節(jié)層次檢測環(huán)境的變化。
[0140] 根據(jù)本發(fā)明的額外的實施方案，可以在一個或多個位速率下傳輸數(shù)據(jù)光45。可以 相對于多個因素調(diào)整位速率，這些因素包括要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的數(shù)量、在數(shù)據(jù)傳輸中檢測的誤 差的數(shù)量、可以傳輸數(shù)據(jù)的距離或可能影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈凰俾实娜魏螖?shù)量的額外的因素。
[0141] 作為實例，傳輸數(shù)據(jù)光45所用的位速率可以根據(jù)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的類型和數(shù)量而 動態(tài)可變。作為實例，節(jié)點可以將從環(huán)境檢測的一系列圖像傳輸?shù)搅硪还?jié)點。圖像可以包 括不同的細節(jié)層次，其可以對應(yīng)于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的不同的數(shù)量。因為需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的數(shù) 量可能變化，所以可以傳輸數(shù)據(jù)所用的位速率也可能變化。包括動態(tài)可變位速率可以允許 為數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鼜?fù)雜且因此數(shù)據(jù)密集的部分分配額外的數(shù)據(jù)傳輸資源。類似地，動態(tài)可變 位速率可以保存為數(shù)據(jù)傳輸?shù)南鄬唵蔚牟糠謧鬏數(shù)臄?shù)據(jù)量。
[0142] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，包括在數(shù)據(jù)光45中的數(shù)據(jù)可以在傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)69中的另 一節(jié)點或其他裝置之前被壓縮。另外，在節(jié)點接收數(shù)據(jù)之后，數(shù)據(jù)可以被解壓縮。數(shù)據(jù)壓縮 可以減少包括在數(shù)據(jù)光45中的數(shù)據(jù)量，從而進一步增加可以使用數(shù)據(jù)光45的信道傳輸?shù)?有效數(shù)據(jù)量。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解數(shù)據(jù)壓縮，因為其中的許多方法在本領(lǐng)域中已知。
[0143] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，節(jié)點可以確定其相對于連接在網(wǎng)絡(luò)69中的其他節(jié)點的 環(huán)境位置。節(jié)點也可以確定其他節(jié)點在環(huán)境中的位置。在網(wǎng)絡(luò)69內(nèi)的多個節(jié)點可以知道 與網(wǎng)絡(luò)69中的額外節(jié)點相關(guān)的多個細節(jié)，包括各自節(jié)點的位置、操作和狀態(tài)。
[0144] 節(jié)點可以使用位置確定操作（例如，三角測量）以確定其在環(huán)境中的位置。使用 三角測量，節(jié)點可以從多個其他節(jié)點接收信號。信號可以包括將由接收節(jié)點分析以確定其 位置的信息。例如，用于確定節(jié)點的位置的信號可以包括傳輸節(jié)點的識別、信號被傳輸以確 定位置的指示、可以計算傳輸延遲的時間戳和/或本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白的額外信息。
[0145] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，照明系統(tǒng)10可以包括一種或多種波長轉(zhuǎn)換材料30,其對 可以由物質(zhì)（例如，生物制劑或彈塵）發(fā)射或吸收的波長范圍敏感。此波長轉(zhuǎn)換材料30可 以與傳感器（其可以是發(fā)光半導(dǎo)體裝置40) -起使用，以確定指示波長范圍的檢測水平與 指示波長范圍的正常水平之間的差異。如果檢測到的差異指示物質(zhì)，例如，差異超過閾值水 平，那么照明系統(tǒng)10可以生成可以由連接到網(wǎng)絡(luò)69的另一裝置或用戶接收的警報。這個 實施方案的應(yīng)用可以包括機場、大使館、政府大樓、營地或?qū)嶋H上其中可期望環(huán)境中的物質(zhì) 的檢測的任何額外位置。
[0146] 照明系統(tǒng)10可以操作以檢測環(huán)境中的物質(zhì)。照明系統(tǒng)10可以包括環(huán)境與傳感器 之間的轉(zhuǎn)換材料30,以轉(zhuǎn)換從將可由傳感器檢測的環(huán)境中的物質(zhì)反射、發(fā)射或吸收的光的 一個或多個波長的亮度中的差異。光源和傳感器可以被包括作為發(fā)光半導(dǎo)體裝置40,例如， LED。為了清楚起見，以下實例可以參考作為光源和傳感器的發(fā)光半導(dǎo)體裝置40,或更具體 來說LED。參考發(fā)光半導(dǎo)體裝置40和/或LED不意圖限制將包括在本發(fā)明中的光源和/或 傳感器。此外，附帶的波形被提供作為相對波形，并且不應(yīng)被認為是限制性的。
[0147] 可檢測物質(zhì)可以反射、發(fā)射或吸收與物質(zhì)相對應(yīng)的波長范圍內(nèi)的光。轉(zhuǎn)換材料30 可以包括在LED與環(huán)境之間，轉(zhuǎn)換材料30對與可檢測物質(zhì)的波長范圍相一致的波長范圍敏 感。物質(zhì)可以包括毒素、生物制劑、污染物、分子或可以吸收或發(fā)射光的可檢測波長范圍的 實際上任何其他物質(zhì)。
[0148] 現(xiàn)在參看圖44至圖45,現(xiàn)在將討論物質(zhì)檢測操作的實例。照明光44可以從發(fā)光 半導(dǎo)體裝置40發(fā)射到環(huán)境中。在圖45A中圖示發(fā)射的照明光44的相對波長范圍。照明光 44的至少一部分可以從物質(zhì)32被反射作為環(huán)境光48。然而，物質(zhì)32可以吸收照明光44 的至少一部分，從而引起由發(fā)光半導(dǎo)體裝置40最初發(fā)射的照明光44的波長范圍不包括在 反射的環(huán)境光48中。在圖45C中圖示指示物質(zhì)32的反射的環(huán)境光48。
[0149] 發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以檢測環(huán)境光48,環(huán)境光48可以由控制器61分析以確定發(fā) 射的照明光44與檢測的環(huán)境光48之間的差異。在圖45E中表示差異。然后，控制器61可 以比較光的差異發(fā)生所在的波長范圍與包括在存儲器中的信息以確定哪種材料存在于環(huán) 境中。或者，控制器61可以比較光的差異與包括在連接到網(wǎng)絡(luò)69的另一裝置的存儲器中 的信息。
[0150] 現(xiàn)在參看圖46至圖47,現(xiàn)在將討論包括波長轉(zhuǎn)換的物質(zhì)檢測操作的實例。照明光 44可以從發(fā)光半導(dǎo)體裝置40被發(fā)射以由轉(zhuǎn)換材料30接收作為源光42。在圖47A中圖示 發(fā)射的照明光44。轉(zhuǎn)換材料30可以將源光42轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換光46,轉(zhuǎn)換光46可以被發(fā)射到 環(huán)境中作為照明光44。在圖47B中圖示轉(zhuǎn)換的照明光44、46。
[0151] 照明光44的至少一部分可以從物質(zhì)32被反射作為環(huán)境光48。然而，物質(zhì)32可以 吸收照明光44的至少一部分，從而引起由發(fā)光半導(dǎo)體裝置40最初發(fā)射的照明光44的波長 范圍不包括在反射的環(huán)境光48中。在圖47C中圖示指示物質(zhì)32的部分反射的環(huán)境光48。
[0152] 指示物質(zhì)32的環(huán)境光48可以由轉(zhuǎn)換材料30接收作為源光42,其被轉(zhuǎn)換為可以由 發(fā)光半導(dǎo)體裝置40接收的轉(zhuǎn)換的環(huán)境光46、48。在圖47D中圖示轉(zhuǎn)換的環(huán)境光46、48。發(fā) 光半導(dǎo)體裝置40可以檢測環(huán)境光48,環(huán)境光48可以由控制器61分析以確定發(fā)射的照明 光44與檢測的環(huán)境光48之間的差異。在圖47E中表示差異。然后，控制器61可以比較光 的差異發(fā)生所在的波長范圍與包括在存儲器64中的信息以確定哪種材料可能存在于環(huán)境 中?？刂破?1可以在其對環(huán)境光中檢測到的、可能補償?shù)牟町悎?zhí)行分析時，考慮先前的波 長轉(zhuǎn)換?；蛘?，控制器61可以比較光的差異與包括在連接到網(wǎng)絡(luò)69的另一裝置的存儲器 64中的信息。
[0153] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，照明系統(tǒng)10可以在事件發(fā)生后生成警報?？梢詫⒕瘓髠?輸?shù)桨ㄔ诰W(wǎng)絡(luò)69中的額外節(jié)點、其他網(wǎng)絡(luò)連接裝置或顯示給觀察者。可以啟動警報的事 件可以涉及檢測環(huán)境條件，例如，對象或物質(zhì)的存在。如果條件高于閾值水平（其可以是預(yù) 定義或動態(tài)確定的），那么事件可以替代啟動警報?？赡芤詳?shù)字方式執(zhí)行跨網(wǎng)絡(luò)69的通信。 或者，通過發(fā)射警報波長或被指定以指示生成警報的波長，可以執(zhí)行警報的通信。此外，在 檢測到環(huán)境中的危險條件后，可以將警報傳達為發(fā)射可見光（例如，閃爍紅光）。
[0154] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，可以在多個節(jié)點中發(fā)射同步信號以使節(jié)點的操作同步。 例如，可以使節(jié)點同步以對準(zhǔn)、分析環(huán)境條件或確認對環(huán)境條件的分析?；蛘撸叫盘柨?以用于使環(huán)境的圖像或其他視覺表示同步。此外，同步信號可以使共享的處理工作跨包括 在網(wǎng)絡(luò)69中的節(jié)點的至少一部分同步。本領(lǐng)域技術(shù)人員在享受本公開的益處后將了解可 以用同步信號執(zhí)行的大量的額外的同步操作。
[0155] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，可以跨包括在網(wǎng)絡(luò)69中的多個節(jié)點分享對在環(huán)境中檢 測的環(huán)境光48或由傳感器檢測的其他條件的分析?？梢岳缡褂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員將了解 的分布式計算來執(zhí)行數(shù)據(jù)的共享分析。一般地，分布式計算可以將復(fù)雜的計算組織成多個 離散計算，每個離散計算可以分布到網(wǎng)絡(luò)69上的一個或多個節(jié)點以并行執(zhí)行。在完成離散 計算之后，可以將其結(jié)果組合成復(fù)雜的計算的結(jié)果。
[0156] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，波長轉(zhuǎn)換材料30可以包括在光源與環(huán)境之間以創(chuàng)建生 物影響（biologically affective)的光。源光42可以是發(fā)光半導(dǎo)體裝置40,例如，LED。 生物影響的光可以包括可以誘導(dǎo)生物體中的生物效應(yīng)的一個或多個波長范圍。作為實例， 可以包括轉(zhuǎn)換材料30以將源光42轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換光46,轉(zhuǎn)換光46包括增加影響警覺的生物化 學(xué)品（例如，褪黑激素）的產(chǎn)量的波長。
[0157] 現(xiàn)在討論將生物影響的波長范圍選擇性地引入環(huán)境中的非限制性實例。在這個實 例中，照明系統(tǒng)10可以檢測到人存在于環(huán)境中。照明系統(tǒng)10可以通過分析從檢測環(huán)境光 48接收的信息進行這個確定。此信息可以包括熱特征、接近變化、運動、圖像、視頻、模式或 其他檢測的信息。然后，照明系統(tǒng)10可以允許一個或多個光源用相鄰定位的生物影響的轉(zhuǎn) 換材料30以發(fā)射生物影響的轉(zhuǎn)換光46。生物影響的光可以誘使環(huán)境中的人開始想睡覺。 由于睡意的影響，房間里的人可能變得不那么警覺、放慢反應(yīng)時間并且為在這個環(huán)境中執(zhí) 行的任何后續(xù)操作提供戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢。
[0158] 以下實施方案意圖說明本發(fā)明的操作中的組件，其中照明系統(tǒng)10可以通過感測 環(huán)境光48來感測存在于環(huán)境中的一個或多個條件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，為了清楚起 見，以下實施方案被包括，并且不意圖對本發(fā)明的任何實施方案施加任何限制。在享受本公 開的益處后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解與本公開中描述的本發(fā)明的范圍和精神一致的額外的 實施方案將包括在本文中。
[0159] 現(xiàn)在參看圖48至圖51，現(xiàn)在將討論照明系統(tǒng)10的實施方案，照明系統(tǒng)10包括陣 列39以檢測和比較具有適度低分辨率的一系列圖像。在這個實施方案中，光源和傳感器可 以是發(fā)光半導(dǎo)體裝置40。可以用8X8方形陣列39配置發(fā)光半導(dǎo)體裝置40。然而，本領(lǐng)域 技術(shù)人員將了解，可以用實際上任何形狀的陣列39配置任何數(shù)量的發(fā)光半導(dǎo)體裝置40,因 為其可以包括在一維或多維配置中。
[0160] 包括在陣列39中的發(fā)光半導(dǎo)體裝置40的操作可以在發(fā)射照明光44與檢測環(huán)境 光48之間選擇。發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以在彼此獨立的區(qū)間、重疊區(qū)間或大體上同時在發(fā) 射與檢測之間選擇。另外，發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以反復(fù)地、有效循環(huán)通過光發(fā)射和檢測的 時段在發(fā)射與檢測之間選擇。
[0161] 當(dāng)一個或多個發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以檢測環(huán)境中的環(huán)境光48時，發(fā)光半導(dǎo)體裝 置40可以將關(guān)于檢測到的環(huán)境光48的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破?1進行分析。控制器61可以將 如可能由發(fā)光半導(dǎo)體裝置40感測到的數(shù)據(jù)的每個點聯(lián)系起來以創(chuàng)建圖像。圖像可以具有 分辨率，其與包括在陣列39中的發(fā)光半導(dǎo)體裝置40的數(shù)量和每個發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以 感測到環(huán)境光48的環(huán)境中的點的數(shù)量有關(guān)。
[0162] 現(xiàn)在參看圖48,現(xiàn)在將討論由照明系統(tǒng)10感測的說明性圖像。這個說明性圖像 可以由面朝下的、位于目標(biāo)環(huán)境上面的固定裝置來檢測。在環(huán)境中檢測到的光的相對亮度 (其可以指示位于環(huán)境中的對象）可以用值的大小表示。在本說明性圖像中，值的大小從〇 變化到4。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，值的大小可以包括在最小值與最大值之間的任何 數(shù)量的區(qū)間。
[0163] 多個對象可以位于環(huán)境中。第一對象和第二對象可以大致位于將由照明系統(tǒng)10 感測的區(qū)域的上半部分。由于對象的最高點可以位于對象的中心附近，故從接近對象的環(huán) 境反射的光的量可能大于不存在對象的其他點。另外，第三對象可以大致位于將由照明系 統(tǒng)10感測的區(qū)域的左下部。
[0164] 在圖48中所示的實例中，發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以從在位置（3, 5)的第一對象感 測環(huán)境光48的飽和量，其中不同水平的亮度圍繞飽和區(qū)。發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以從在位 置（6, 6)的第二對象感測環(huán)境光48的飽和量，其中不同水平的亮度圍繞飽和區(qū)。此外，發(fā) 光半導(dǎo)體裝置40可以從在位置（3, 1)和（3, 2)的第三對象感測環(huán)境光48的飽和量，其中 不同水平的亮度圍繞飽和區(qū)。
[0165] 控制器61可以處理由包括在陣列39中的發(fā)光半導(dǎo)體裝置感測的水平，以確定對 象存在于照明系統(tǒng)10可以檢測的環(huán)境中。然后，由于對象存在于環(huán)境中，控制器61可以例 如控制發(fā)光半導(dǎo)體裝置40增加發(fā)射照明光44?？刂破?1可以另外分析接近變化，其可以 用于確定對象的位置和運動，以確定環(huán)境條件。例如，控制器61可以確定第一對象和第二 對象可能是參與會話的人。然后，照明系統(tǒng)10可以使麥克風(fēng)能夠感測額外的環(huán)境條件，例 如，在本實例中的會話對話，所述麥克風(fēng)可以包括在照明系統(tǒng)10中或連接到照明系統(tǒng)10。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，可以從環(huán)境感測信息的額外的傳感器將包括在本發(fā)明的范圍中。
[0166] 另外，在本發(fā)明的實施方案中，照明系統(tǒng)10可以通過使用上面討論的數(shù)據(jù)通信 (例如，通過一系列脈沖光發(fā)射傳輸數(shù)據(jù)）來傳達感測條件。照明系統(tǒng)10可以將由額外的 環(huán)境傳感器感測的信息傳輸或中繼到可以包括在網(wǎng)絡(luò)69中的一個或多個額外的節(jié)點。
[0167] 照明系統(tǒng)10可以通過感測存在于環(huán)境中的環(huán)境光48的亮度來繼續(xù)取樣環(huán)境。通 過繼續(xù)取樣環(huán)境，控制器61可以分析感測到的環(huán)境光48以進行關(guān)于環(huán)境條件的進一步確 定。另外，當(dāng)額外的節(jié)點可以添加到網(wǎng)絡(luò)69時，節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)69的計算能力可能會相應(yīng)地增 力口。計算能力的這種增加可以由例如分布式計算來實現(xiàn)。
[0168] 發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以包括不同的半導(dǎo)體材料和/或定位成與不同的轉(zhuǎn)換材料 30相鄰以檢測與不同的波長有關(guān)的光的亮度?；谶@些波長的亮度可以由控制器61分析 以生成與不同的波長相對應(yīng)的圖像。代表多個波長范圍的圖像的實例可以包括彩色圖像。 另外參看圖49,可以將環(huán)境中的每個取樣點的相對亮度轉(zhuǎn)換為視覺表示，其可以使用顏色 或陰影來代表在環(huán)境中檢測到的亮度和波長級。
[0169] 現(xiàn)在另外參看圖50,后續(xù)圖像可以另外由照明系統(tǒng)10感測。可以類似于參照圖48 所述的感測操作來感測后續(xù)圖像。參看圖50,后續(xù)感測操作可以感測位于環(huán)境中的對象。 在這個實例中，第一對象和第二對象可以大致位于與其中在圖48的實例中感測或取樣環(huán) 境相同的位置。在這個后續(xù)感測操作中，發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以從在位置（3, 5)和（3, 6) 的第一對象感測環(huán)境光48的飽和量，其中不同水平的亮度圍繞飽和區(qū)。發(fā)光半導(dǎo)體裝置40 可以另外從在位置（7,5)和（7,6)的第一對象感測環(huán)境光48的飽和量，其中不同水平的亮 度圍繞飽和區(qū)。
[0170] 控制器61可以處理由包括在陣列39中的發(fā)光半導(dǎo)體感測的水平，以確定第一對 象和第二對象存在于照明系統(tǒng)10可以感測的領(lǐng)域中?？刂破?1可以另外確定自上次取樣 周期之后對象實質(zhì)上沒有再定位。然而，控制器61可以確定對象的光反射模式在每個取樣 周期之間略微轉(zhuǎn)變?？刂破?1可以另外確定例如這種轉(zhuǎn)變模式指示會話。
[0171] 發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以另外從在位置（7, 1)和（7, 2)的第三對象感測環(huán)境光48 的飽和量，其中不同水平的亮度圍繞飽和區(qū)。對象在取樣周期之間的再定位可以指示已經(jīng) 發(fā)生運動。然后，控制器61可以例如確定第三人或?qū)ο笤谘策壄h(huán)境。照明系統(tǒng)10可以繼 續(xù)從環(huán)境檢測圖像，照明系統(tǒng)10可以比較這些圖像與其他圖像以檢測其他模式。例如，如 果在屏幕底部的人以大體上可重復(fù)的模式不斷移動，那么照明系統(tǒng)10可以增加信心確定 人在巡邏而不是簡單地穿過環(huán)境。
[0172] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，由發(fā)光半導(dǎo)體感測的環(huán)境光48不需要使發(fā)光半導(dǎo)體飽 和以產(chǎn)生環(huán)境中的感測條件?？刂破?1可以分析感測到的環(huán)境光48 (其不包括環(huán)境光48 的飽和量）以確定條件可能存在于環(huán)境中。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，隨著由發(fā)光半導(dǎo) 體檢測的光的水平可能增加，由控制器61執(zhí)行的分析的準(zhǔn)確度可能相應(yīng)地增加。
[0173] 圖50的感測環(huán)境可以視覺上表示為圖像，例如在圖51中所示。圖49和圖51的 圖像可以被連接成一系列圖像，例如以形成視頻，其中每個圖像為視頻幀?？梢员容^圖51 的感測圖像與由照明系統(tǒng)10感測的一個或多個其他圖像以確定模式和圖像間的差異。可 以分析模式以檢測環(huán)境條件，例如，對象或人的存在、運動或其他條件。
[0174] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，現(xiàn)在將隨著圖52至圖54討論能夠檢測高分辨率的圖像 的傳感器的陣列39。在這個實例中，光源和傳感器（其可以被包括作為發(fā)光半導(dǎo)體裝置40) 的陣列39可以位于面向可檢測對象的平面上。在本實例中，但不限于此，陣列39可以包括 在一個或多個壁上、被定位成與要檢測的目標(biāo)人的臉對齊。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，包括額 外的陣列39的一個或多個節(jié)點可以通信連接在環(huán)境中的不同點以增加圖像的分辨率和從 環(huán)境中檢測到的其他條件。
[0175] 首先參看圖52,傳感器的陣列39可以用比圖49和圖51和其他先前的實例增加的 細節(jié)層次檢測環(huán)境中的對象。隨著照明系統(tǒng)10可能取樣環(huán)境中數(shù)量增加的點，所得圖像的 分辨率可能相應(yīng)地增加。另外參看圖53,環(huán)境中由照明系統(tǒng)10取樣的數(shù)量進一步增加的點 可以導(dǎo)致增加分辨率的檢測到的圖像，其可以清楚地圖示定義性面部特征。感興趣的目標(biāo) 人或?qū)ο蟮拿娌刻卣骰蚱渌x性特征可以用來識別感興趣的人或?qū)ο蟆?br> [0176] 另外參看圖54,可以使用定向到環(huán)境中的對象的足夠充分的傳感器檢測進一步增 強的分辨率的圖像。如前所述，傳感器可以是發(fā)光半導(dǎo)體裝置40。傳感器可以被配置成聚 焦于環(huán)境內(nèi)的小區(qū)域以更好地識別對象。如在圖54的說明性實例中呈現(xiàn)的，對象可以是環(huán) 境中要識別的人的眼睛。照明系統(tǒng)10可以辨別環(huán)境中的眼睛的存在，其中可以檢測眼睛的 定義性特征以用高準(zhǔn)確度識別人。
[0177] 另外，包括在陣列39中的傳感器可以通過包括可變形或壓電襯底而聚焦于環(huán)境 中的狹窄區(qū)域。例如，照明系統(tǒng)10可以一般地檢測環(huán)境條件，從而指示人存在于環(huán)境中。然 后，照明系統(tǒng)10可以從一個角度調(diào)整用以檢測環(huán)境光48的傳感器以聚焦于環(huán)境內(nèi)的更狹 窄區(qū)域，從而提供更高的分辨率。基本上，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，可以檢測環(huán)境條件所用 的點數(shù)將保持大致相同，但是點集中的區(qū)域可以減小以增加圖像的分辨率。
[0178] 陣列39的發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以在發(fā)射照明光44與感測環(huán)境光48之間智能交 替。例如，通過改變可變形或壓電襯底，每個發(fā)光半導(dǎo)體裝置40面向的方向可以移動。照 明系統(tǒng)10可以調(diào)整發(fā)光半導(dǎo)體裝置40以在其工作周期的一部分期間在大體向前方向上發(fā) 射照明光44。這個向前發(fā)射可能有利地使得照明系統(tǒng)10就人類觀察者看來與正常照明裝 置沒有顯著區(qū)別。
[0179] 然而，在工作周期的額外部分期間，照明系統(tǒng)10可以從環(huán)境內(nèi)的目標(biāo)空間感測環(huán) 境光48。照明系統(tǒng)可以用高分辨率從目標(biāo)空間感測環(huán)境光48,例如以使用增強波長檢測聚 焦于環(huán)境中的對象。在這個聚焦檢測期間，陣列中的大量的發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以定位以 面向環(huán)境中的目標(biāo)對象。這種靶向操作可以允許照明系統(tǒng)10從與可檢測對象相關(guān)的集中 空間內(nèi)的數(shù)量增加的點檢測環(huán)境光。在已經(jīng)檢測到波長之后，發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以被定 位成在大致向前方向上再次發(fā)射照明光44。
[0180] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，其中光源和傳感器位于三維環(huán)境周圍，照明系統(tǒng)10可以 檢測環(huán)境的三維表示。光源和傳感器可以被包括作為發(fā)光半導(dǎo)體裝置40。多個發(fā)光半導(dǎo)體 裝置40可以分布在整個環(huán)境中以檢測環(huán)境中的對象與發(fā)光半導(dǎo)體裝置40的距離。多個發(fā) 光半導(dǎo)體裝置40可以從多個角度確定到對象的距離，所述角度可以位于多個平面上?？缇W(wǎng) 絡(luò)69互相通信的控制器61或多個控制器61可以分析由照明系統(tǒng)10中的發(fā)光半導(dǎo)體裝置 40檢測的距離和角度，以確定對象相對于環(huán)境的三維空間的位置。
[0181] 更具體來說，但不限于此，多個發(fā)光半導(dǎo)體裝置40或包括發(fā)光半導(dǎo)體裝置40的多 個陣列39或節(jié)點可以位于要感測的環(huán)境內(nèi)的不同位置。在這個配置中，發(fā)光半導(dǎo)體裝置40 可以在環(huán)境內(nèi)的不同的平面上以從不同的角度和方向感測環(huán)境光48。一個或多個控制器 61可以分析來自多個角度和方向的感測到的環(huán)境光48以構(gòu)建環(huán)境的多維表示。
[0182] 控制器61可以構(gòu)建環(huán)境的一維表示，從而收集關(guān)于波長、色度和亮度的信息。如 上所述，在可以是圖像或視頻時，控制器61也可以構(gòu)建二維表示。另外，控制器61可以構(gòu) 建環(huán)境的三維表示，其顯示人、對象和物質(zhì)在環(huán)境中的相對位置。環(huán)境的三維表示的計算可 以是計算上要求高的。可以在包括在網(wǎng)絡(luò)69中的控制器61中分布計算。在可能需要額外 的處理以渲染三維環(huán)境的情況下，一個或多個額外的控制器61或其他處理裝置可以通信 連接到網(wǎng)絡(luò)69。
[0183] 現(xiàn)在參看圖55至圖56,根據(jù)本發(fā)明的實施方案，環(huán)境可以被定義為道路或其他可 航渡路徑。本領(lǐng)域技術(shù)人員不會將本發(fā)明的實施方案的變化視為局限于在上面可操作機動 車輛的道路或其他路徑。發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以包括在位于道路附近的一個或多個路燈 92中。路燈92可以例如至少部分地位于道路的上方。
[0184] 每個路燈92可以是路燈92的網(wǎng)絡(luò)69內(nèi)的節(jié)點，其可以總體上包括照明系統(tǒng)10。 節(jié)點可以通過傳輸和接收數(shù)據(jù)光45或使用將由本領(lǐng)域技術(shù)人員了解的另一網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 而彼此互相通信。路燈92可以能夠檢測環(huán)境條件，例如，道路和位于道路上的對象35。可 以將關(guān)于環(huán)境條件的信息傳輸?shù)竭B接到網(wǎng)絡(luò)69的裝置。包括在網(wǎng)絡(luò)69中的每個節(jié)點可以 檢測環(huán)境中位于節(jié)點視野內(nèi)的區(qū)域中的條件。網(wǎng)絡(luò)69中的多個節(jié)點可以互相通信以使得 其知道定義視場93的、其他節(jié)點感測的條件。
[0185] 作為具體和非限制性實例，這個實例為清楚起見而提出且不意圖以任何方式限制 本發(fā)明，圖55至圖56圖示將路燈92用作網(wǎng)絡(luò)69中的節(jié)點。路燈92可以檢測視場93中 的對象35,例如，本實例中的坦克。路燈92可以被編程為在感測到道路上的坦克后生成警 報，所述警報可以傳達給連接到網(wǎng)絡(luò)69的且意圖接收警報的節(jié)點或裝置。預(yù)期的接收節(jié)點 可以例如位于遠離感測路燈92的城鎮(zhèn)中、營地中或包括在道路上的另一車輛中。
[0186] 假定預(yù)期的接收節(jié)點為在朝坦克的方向行進的道路上的人員運輸車，照明系統(tǒng)10 可以向人員運輸車報警目前的路線可能是危險的。人員運輸車可以包括例如在人員運輸車 的前燈中的一個或多個節(jié)點。前燈節(jié)點可以接收從沿道路排列的一個或多個路燈92廣播 的數(shù)據(jù)光45。在人員運輸車上的接口裝置可以接收警報，從而提前向占有者警告潛在的危 險并且視情況建議替代路線。
[0187] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解額外的實例，其中環(huán)境可以包括實際上任何區(qū)域或空間， 例如，房間、營地、船或城市。另外，跟蹤環(huán)境中的一個或多個對象35可能是期望的。跟蹤 可以包括地理位置信息、操作狀態(tài)信息或可以與對象35相關(guān)聯(lián)的任何其他信息。例如，操 作指揮中心可能期望跟蹤人員運輸車在城市的位置和狀態(tài)。人員運輸車可以通過其前燈傳 輸數(shù)據(jù)光45,數(shù)據(jù)光45可以由位于整個城市的路燈92的網(wǎng)絡(luò)69接收和分布。可以重復(fù) 和/或中繼數(shù)據(jù)光直到其可以由操作指揮中心接收。數(shù)據(jù)光45可以包括關(guān)于接近位置、油 位、乘客的數(shù)量、速度的信息或關(guān)于人員運輸車的實際上任何其他通信信息。
[0188] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，照明系統(tǒng)10可以包括夜視操作。包括在照明系統(tǒng)10中的 發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以廣播超出人可見的光的光譜范圍的光，例如，紅外光或紫外光。也 可以通過發(fā)射和檢測非可見光來檢測環(huán)境的額外條件（例如，熱特征）。
[0189] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，包括在照明系統(tǒng)10中的一個或多個陣列39可以包括傳 感器，但不包括光源。發(fā)光半導(dǎo)體裝置40可以用作傳感器，然而，其可以被配置或控制以不 發(fā)射照明光44。傳感器的陣列39可以檢測各種波長的環(huán)境光48,例如（但不限于）紅外 光。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，紅外光可以指示熱特征，所述熱特征可以與在環(huán)境中檢測到的 一個或多個對象35相關(guān)。
[0190] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，低延遲的電源可以包括在照明系統(tǒng)10中以將電力提供 給控制器61、一個或多個光源和可以包括在照明系統(tǒng)10中的任何額外的組件。電源可以具 有等于或小于包括在照明系統(tǒng)10中的輕微源的延遲的切換延遲，以使得電源不限制切換 速度，且因此潛在地不限制環(huán)境的取樣率和/或包括在數(shù)據(jù)光45中的數(shù)據(jù)的傳輸速度。額 外有效的電子組件（其可以由高切換速率和/或低衰減期定義）可以包括在照明系統(tǒng)10 中。另外，快速衰減磷、熒光或其他波長轉(zhuǎn)換材料30可以用于照明系統(tǒng)10中以在發(fā)射與檢 測每個光源的光之間提供快速切換。
[0191] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，額外的裝置可以連接到網(wǎng)絡(luò)69。額外的裝置可以與包括 在網(wǎng)絡(luò)69中的一個或多個節(jié)點通信。額外的裝置可以通過使用數(shù)據(jù)光45或本領(lǐng)域技術(shù)人 員將了解的另一網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議來與節(jié)點通信。連接到網(wǎng)絡(luò)69的額外的裝置的實例可以包 括（但不限于）手電筒、鑰匙鏈、手表、前燈、路由器、電視、計算機、筆或可以包括傳感器、控 制器、存儲器和視情況光源的實際上任何其他裝置。
[0192] 享受上述描述和關(guān)聯(lián)附圖中提出的教導(dǎo)的益處的本領(lǐng)域技術(shù)人員將想起本發(fā)明 的許多修改和其他實施方案。因此，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開的具體實施方案，并且修改 和實施方案意圖包括在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種照明系統(tǒng)，其包括： 光源，其包括在陣列中以發(fā)射照明光； 傳感器，其包括在所述陣列中以從環(huán)境感測環(huán)境光； 控制器，其可操作地連接到所述傳感器以分析感測到的所述環(huán)境光并且可操作地連接 到所述光源以控制發(fā)射所述照明光； 其中所述控制器分析所述環(huán)境光以檢測或生成與所述環(huán)境的條件相關(guān)的數(shù)據(jù)，所述數(shù) 據(jù)可在由至少一個數(shù)據(jù)波長定義的數(shù)據(jù)光中傳輸，其中相對于所述照明光定義所述至少一 個數(shù)據(jù)波長； 其中所述數(shù)據(jù)可由包括在所述陣列中的所述光源傳輸； 其中所述傳感器選擇性地感測所述環(huán)境光中的主波長，所述主波長由所述控制器定 義； 其中所述傳感器選擇性地感測所述環(huán)境光中的多個主波長； 其中將所述多個主波長的至少部分聯(lián)系起來以定義與所述環(huán)境中的所述條件相關(guān)的 所述數(shù)據(jù)； 其中所述控制器使用所述傳感器接收所述數(shù)據(jù)； 其中所述控制器分析所述數(shù)據(jù)； 其中所述控制器控制從所述光源傳輸所述數(shù)據(jù)光； 其中所述光源選擇性地可操作； 其中所述傳感器選擇性地可操作； 其中在多個方向上從所述光源選擇性地發(fā)射所述照明光；以及 其中從所述多個方向通過所述傳感器接收所述環(huán)境光。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中與所述環(huán)境中的所述條件相關(guān)的所述數(shù)據(jù)包 括圖像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明系統(tǒng)，其中所述圖像包括在一系列圖像中；并且其中所 述系列圖像被聯(lián)系起來以創(chuàng)建視頻。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)包括多個圖像；并且其中比較所述 多個圖像以確定在所述多個圖像中的對象的接近變化。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器分析所述接近變化以確定所述對 象的運動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器分析所述運動以確定所述運動的 速度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述陣列包括多個傳感器；其中包括在所述 多個傳感器中的每個傳感器對與所述每個傳感器相對應(yīng)的至少一個波長敏感；其中每個傳 感器選擇性地可操作。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述光源和所述傳感器被包括作為發(fā)光半導(dǎo) 體裝置；其中所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置在感測操作與發(fā)射操作之間選擇性地可操作，所述感測 操作由所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置感測所述環(huán)境光而定義，并且所述發(fā)射操作由所述發(fā)光半導(dǎo)體 裝置發(fā)射所述照明光而定義。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的照明系統(tǒng)，其中所述陣列包括多個發(fā)光半導(dǎo)體裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)： 其中所述控制器指定所述照明光的至少部分作為標(biāo)志燈光； 其中所述控制器控制所述光源以將包括所述標(biāo)志燈光的所述照明光發(fā)射到所述環(huán) 境； 其中所述照明光從所述環(huán)境中的反射點反射作為所述環(huán)境光，所述環(huán)境光繼續(xù)包括所 述標(biāo)志燈光； 其中所述傳感器感測包括所述標(biāo)志燈光的所述環(huán)境光； 其中所述控制器計算發(fā)射所述標(biāo)志燈光與感測所述標(biāo)志燈光之間的延遲； 其中所述控制器分析所述延遲以確定所述陣列與所述反射點之間的距離。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的照明系統(tǒng)，其還包括： 節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點的所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點中的每個包括所述光源、所述傳感器和所 述控制器； 其中節(jié)點的所述網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點近似地知道所述網(wǎng)絡(luò)中的額外節(jié)點； 其中所述網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點分析所述延遲以確定所述節(jié)點與所述反射點之間的所述距 離； 其中通過傳輸和接收所述數(shù)據(jù)光使所述距離在所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)互相通信； 其中通過分析由所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分計算的所述距離來確定所述環(huán)境 中的所述條件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器分析由所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點 的至少部分計算的所述距離以確定所述環(huán)境中的所述條件的多維布置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述主波長指示存在于所述環(huán)境中的物質(zhì)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器控制所述陣列以在感測到事件 后發(fā)出警報。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的照明系統(tǒng)，其還包括開關(guān)電路以使所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置在 所述感測操作與所述發(fā)射操作之間交替。
16. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的照明系統(tǒng)，其中所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置大體上同時發(fā)射所述 照明光和接收所述環(huán)境光，所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置包括用于發(fā)射所述照明光的發(fā)光二極管和 用于感測所述環(huán)境光的光電二極管，所述發(fā)光二極管可操作為所述光電二極管。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器通過測量所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置 的驅(qū)動電壓、確定在所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置上的測量電壓與所述驅(qū)動電壓之間的差以及使用 交叉關(guān)聯(lián)執(zhí)行所述測量電壓和所述環(huán)境光的時域匹配來分析所述環(huán)境光。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述陣列包括多個光源；并且其中包括在所 述陣列中的所述光源的至少部分選自由以下組成的組：單色發(fā)光二極管（LED)、白色發(fā)光 二極管（LED)和紅外光（IR)發(fā)射二極管（LED)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其還包括節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，每個節(jié)點包括所述光源、 所述傳感器和所述控制器；其中所述節(jié)點通過傳輸和接收電磁信號而互相通信。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分使用分 布式計算來執(zhí)行分析。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明系統(tǒng)，其中通過在所述電磁信號中包括同步信號使所 述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分同步。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述照明光的至少部分選擇性地包括用于 影響所述環(huán)境中的對象的生物影響的波長。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)光由多個數(shù)據(jù)波長定義；其中所述 數(shù)據(jù)可在所述多個數(shù)據(jù)波長下傳輸；并且其中包括在所述數(shù)據(jù)光中的數(shù)據(jù)波長的數(shù)量與所 述數(shù)據(jù)可傳輸所用的帶寬相關(guān)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)光包括用于為意圖接收所述數(shù)據(jù) 的所述節(jié)點尋址的至少一個尋址位。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中包括在所述數(shù)據(jù)光中的所述數(shù)據(jù)包括至少 一個誤差檢測位。
26. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明系統(tǒng)，其中關(guān)于所述控制器所執(zhí)行的分析的反饋存儲 在存儲器中；其中使來自所述分析的所述反饋在所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)互相通信。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的照明系統(tǒng)，其中使用機器學(xué)習(xí)來分析所述反饋。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的照明系統(tǒng)，其中使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來分析所述反饋。
29. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中關(guān)于由所述控制器執(zhí)行的先前分析的反饋 存儲在存儲器中；其中所述控制器從所述存儲器接收關(guān)于所述先前分析的所述反饋；并且 其中所述控制器分析關(guān)于所述先前分析的所述反饋以執(zhí)行后續(xù)分析。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的照明系統(tǒng)，其中使用機器學(xué)習(xí)來執(zhí)行所述后續(xù)分析。
31. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其還包括所述陣列與所述環(huán)境之間的波長轉(zhuǎn)換 材料，以吸收源光的至少部分并且發(fā)射具有轉(zhuǎn)換的波長范圍的轉(zhuǎn)換光，所述源光由所述波 長轉(zhuǎn)換材料接收和吸收，并且所述轉(zhuǎn)換光由所述波長轉(zhuǎn)換材料發(fā)射。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的照明系統(tǒng)，其中所述波長轉(zhuǎn)換材料選自由以下組成的組： 熒光材料、發(fā)光材料和磷光材料。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的照明系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)換光的所述轉(zhuǎn)換的波長范圍包括與 所述環(huán)境中的所述條件相對應(yīng)的可變主波長；其中所述主波長指示所述環(huán)境中的物質(zhì)；并 且其中所述控制器使所述主波長與所述物質(zhì)相關(guān)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的照明系統(tǒng)，其中所述物質(zhì)選自由以下組成的組：對象、元 素、化合物、微粒和生物制劑。
35. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的照明系統(tǒng)，其中所述照明光由所述波長轉(zhuǎn)換材料接收作為 所述源光；其中所述波長轉(zhuǎn)換材料將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)換光；并且其中所述轉(zhuǎn)換的波 長范圍內(nèi)的所述轉(zhuǎn)換光由所述波長轉(zhuǎn)換材料發(fā)射。
36. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的照明系統(tǒng)，其中所述環(huán)境光由所述波長轉(zhuǎn)換材料接收作為 所述源光；其中所述波長轉(zhuǎn)換材料將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)換光；并且其中所述轉(zhuǎn)換的波 長范圍內(nèi)的所述轉(zhuǎn)換光由所述傳感器接收。
37. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的照明系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)換的波長范圍包括比源波長范圍更 短的波長；并且其中所述波長轉(zhuǎn)換材料通過執(zhí)行反斯托克斯位移將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn) 換光。
38. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的照明系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)換的波長范圍包括比所述源波長范 圍更長的波長；并且其中所述波長轉(zhuǎn)換材料通過執(zhí)行斯托克斯位移將所述源光轉(zhuǎn)換為所述 轉(zhuǎn)換光。
39. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器可操作地連接到電壓傳感器以 感測所述傳感器上的開路電壓。
40. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)光使用選自由以下組成的組的操 作來傳輸所述數(shù)據(jù)：脈沖寬度調(diào)制（PWM)、脈沖振幅調(diào)制（PAM)、強度調(diào)制、色彩排序和工作 周期變化。
41. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中在所述數(shù)據(jù)光中傳輸所述數(shù)據(jù)所用的取樣 率由所述控制器動態(tài)可調(diào)；并且其中增加的取樣率與所述陣列感測到的增加的分辨率相 關(guān)。
42. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)以數(shù)字形式包括在所述數(shù)據(jù)光中。
43. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中加密包括在所述數(shù)據(jù)光中的所述數(shù)據(jù)。
44. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其還包括用于驅(qū)動所述陣列的電源。
45. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述光源以脈沖工作模式操作。
46. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器處理所述環(huán)境光以去除噪聲。
47. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器表征所述環(huán)境光的亮度。
48. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述陣列包括壓電襯底。
49. 一種照明系統(tǒng)，其包括： 節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，每個節(jié)點包括： 傳感器，其用于從環(huán)境感測環(huán)境光； 控制器，其可操作地連接到所述傳感器以分析感測到的所述環(huán)境光以檢測或生成與所 述環(huán)境的條件相關(guān)的數(shù)據(jù)； 其中所述傳感器選擇性地感測所述環(huán)境光中的多個主波長，所述多個主波長由所述控 制器定義； 其中將所述多個主波長的至少部分聯(lián)系起來以定義所述數(shù)據(jù)； 其中所述控制器接收所述數(shù)據(jù)； 其中所述控制器分析所述數(shù)據(jù)； 其中所述傳感器對包括在所述多個主波長中的主波長敏感； 其中從多個方向通過所述傳感器接收所述環(huán)境光；以及 其中節(jié)點的所述網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點近似地知道所述網(wǎng)絡(luò)中的額外節(jié)點。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)包括圖像。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的照明系統(tǒng)，其中所述圖像包括在一系列圖像中；并且其中 所述系列圖像被聯(lián)系起來以創(chuàng)建視頻。
52. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)包括多個圖像；并且其中比較所 述多個圖像以確定在所述多個圖像中的對象的接近變化。
53. 根據(jù)權(quán)利要求52所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器分析所述接近變化以確定所述 對象的運動。
54. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器分析所述對象的所述運動以確 定所述運動的速度。
55. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明系統(tǒng)，其中所述主波長指示存在于所述環(huán)境中的物 質(zhì)。
56. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分使用分 布式計算來執(zhí)行分析。
57. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明系統(tǒng)，其中所述節(jié)點通過傳輸和接收電磁信號而互相 通信；并且其中通過在所述電磁信號中包括同步信號使所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分 同步。
58. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明系統(tǒng)，其中關(guān)于由所述控制器執(zhí)行的分析的反饋存儲 在存儲器中；其中使來自所述分析的所述反饋在所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)互相通信。
59. 根據(jù)權(quán)利要求58所述的照明系統(tǒng)，其中使用機器學(xué)習(xí)來分析所述反饋。
60. 根據(jù)權(quán)利要求58所述的照明系統(tǒng)，其中使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來分析所述反饋。
61. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明系統(tǒng)，其中關(guān)于由所述控制器執(zhí)行的先前分析的反饋 存儲在存儲器中；其中所述控制器從所述存儲器接收關(guān)于所述先前分析的所述反饋；并且 其中所述控制器分析關(guān)于所述先前分析的所述反饋以執(zhí)行后續(xù)分析。
62. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的照明系統(tǒng)，其中使用機器學(xué)習(xí)來執(zhí)行所述后續(xù)分析。
63. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明系統(tǒng)，其還包括所述節(jié)點與所述環(huán)境之間的波長轉(zhuǎn)換 材料，以吸收源光的至少部分并且發(fā)射具有轉(zhuǎn)換的波長范圍的轉(zhuǎn)換光，所述源光由所述波 長轉(zhuǎn)換材料接收和吸收，并且所述轉(zhuǎn)換光由所述波長轉(zhuǎn)換材料發(fā)射。
64. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的照明系統(tǒng)，其中所述波長轉(zhuǎn)換材料選自由以下組成的組： 熒光材料、發(fā)光材料和磷光材料。
65. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的照明系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)換光的所述轉(zhuǎn)換的波長范圍包括與 所述環(huán)境中的所述條件相對應(yīng)的可變主波長；其中所述主波長指示所述環(huán)境中的物質(zhì)；并 且其中所述控制器使所述主波長與所述物質(zhì)相關(guān)。
66. 根據(jù)權(quán)利要求65所述的照明系統(tǒng)，其中所述物質(zhì)選自由以下組成的組：對象、元 素、化合物、微粒和生物制劑。
67. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的照明系統(tǒng)，其中所述環(huán)境光由所述波長轉(zhuǎn)換材料接收作為 所述源光；其中所述波長轉(zhuǎn)換材料將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)換光；并且其中所述轉(zhuǎn)換的波 長范圍內(nèi)的所述轉(zhuǎn)換光由所述傳感器接收。
68. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的照明系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)換的波長范圍包括比源波長范圍更 短的波長；并且其中所述波長轉(zhuǎn)換材料通過執(zhí)行反斯托克斯位移將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn) 換光。
69. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器可操作地連接到電壓傳感器以 感測所述傳感器上的開路電壓。
70. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明系統(tǒng)，其中節(jié)點的所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分 處理所述環(huán)境光以去除噪聲。
71. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明系統(tǒng)，其中節(jié)點的所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分 表征所述環(huán)境光的亮度。
72. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明系統(tǒng)，其中節(jié)點的所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分 包括壓電襯底。
73. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明系統(tǒng)，其還包括： 光源，其用于發(fā)射照明光； 其中所述控制器可操作地連接到所述光源以控制發(fā)射所述照明光； 其中由所述控制器分析的所述數(shù)據(jù)可在由至少一個數(shù)據(jù)波長定義的數(shù)據(jù)光中傳輸，其 中相對于所述照明光定義所述至少一個數(shù)據(jù)波長； 其中所述數(shù)據(jù)可由所述光源傳輸； 其中所述控制器控制從所述光源傳輸所述數(shù)據(jù)光；以及 其中所述照明光在多個方向上從所述光源選擇性地發(fā)射。
74. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)： 其中所述節(jié)點的每個中的所述光源包括在陣列中以由所述控制器選擇性地啟用和禁 用； 其中所述陣列包括多個光源； 其中包括在所述多個光源中的每個光源發(fā)射與每個光源相對應(yīng)的至少一個波長； 其中所述多個光源選擇性地可操作。
75. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的照明系統(tǒng)： 其中所述節(jié)點的每個中的所述傳感器包括在所述陣列中以由所述控制器選擇性地啟 用和禁用； 其中所述陣列包括多個傳感器； 其中包括在所述多個傳感器中的每個傳感器對與所述每個傳感器相對應(yīng)的至少一個 波長敏感； 其中所述多個傳感器選擇性地可操作。
76. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的照明系統(tǒng)，其中所述光源和所述傳感器被包括作為發(fā)光半 導(dǎo)體裝置；其中所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置在感測操作與發(fā)射操作之間選擇性地可操作，所述感 測操作由所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置感測所述環(huán)境光而定義，并且所述發(fā)射操作由所述發(fā)光半導(dǎo) 體裝置發(fā)射所述照明光而定義；其中所述陣列包括多個發(fā)光半導(dǎo)體裝置。
77. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)： 其中所述控制器指定所述照明光的至少部分作為標(biāo)志燈光； 其中所述控制器控制所述光源以將包括所述標(biāo)志燈光的所述照明光發(fā)射到所述環(huán) 境； 其中所述照明光從所述環(huán)境中的反射點反射作為所述環(huán)境光，所述環(huán)境光繼續(xù)包括所 述標(biāo)志燈光； 其中所述傳感器感測包括所述標(biāo)志燈光的所述環(huán)境光； 其中所述控制器計算發(fā)射所述標(biāo)志燈光與感測所述標(biāo)志燈光之間的延遲； 其中所述控制器分析所述延遲以確定所述陣列與所述反射點之間的距離。
78. 根據(jù)權(quán)利要求77所述的照明系統(tǒng)，其中節(jié)點的所述網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點分析所述延遲以 確定所述節(jié)點與所述反射點之間的所述距離；其中通過傳輸和接收所述數(shù)據(jù)光使所述距離 在所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)互相通信；并且其中通過分析由所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分計算的所 述距離來確定所述環(huán)境中的所述條件。
79. 根據(jù)權(quán)利要求78所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器分析由所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點 的至少部分計算的所述距離以確定所述環(huán)境中的所述條件的多維布置。
80. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器控制所述光源以在所述傳感器 感測到事件后發(fā)出警報。
81. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其中所述光源和所述傳感器被包括作為發(fā)光半 導(dǎo)體裝置；其中所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置在感測操作與發(fā)射操作之間選擇性地可操作，所述感 測操作由所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置感測所述環(huán)境光而定義，并且所述發(fā)射操作由所述發(fā)光半導(dǎo) 體裝置發(fā)射所述照明光而定義；并且還包括開關(guān)電路以使所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置在所述感測 操作與所述發(fā)射操作之間交替。
82. 根據(jù)權(quán)利要求81所述的照明系統(tǒng)，其中所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置大體上同時發(fā)射所述 照明光和接收所述環(huán)境光，所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置包括用于發(fā)射所述照明光的發(fā)光二極管和 用于感測所述環(huán)境光的光電二極管，所述發(fā)光二極管可操作為所述光電二極管。
83. 根據(jù)權(quán)利要求82所述的照明系統(tǒng)，其中所述控制器通過測量所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置 的驅(qū)動電壓、確定在所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置上的測量電壓與所述驅(qū)動電壓之間的差以及使用 交叉關(guān)聯(lián)執(zhí)行所述測量電壓和所述環(huán)境光的時域匹配來分析所述環(huán)境光。
84. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其中包括在所述陣列中的所述多個光源的至少 部分選自由以下組成的組：單色發(fā)光二極管（LED)、白色發(fā)光二極管（LED)和紅外光（IR) 發(fā)射二極管（LED)。
85. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其中所述照明光的至少部分選擇性地包括用于 影響所述環(huán)境中的對象的生物影響的波長。
86. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)光由多個數(shù)據(jù)波長定義；其中所 述數(shù)據(jù)可在所述多個數(shù)據(jù)波長下傳輸；并且其中包括在所述數(shù)據(jù)光中的數(shù)據(jù)波長的數(shù)量與 所述數(shù)據(jù)可傳輸所用的帶寬相關(guān)。
87. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)光包括用于為意圖接收所述數(shù)據(jù) 的所述節(jié)點尋址的至少一個尋址位。
88. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其中包括在所述數(shù)據(jù)光中的所述數(shù)據(jù)包括至少 一個誤差檢測位。
89. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其還包括所述節(jié)點與所述環(huán)境之間的波長轉(zhuǎn) 換材料，以吸收源光的至少部分并且發(fā)射具有轉(zhuǎn)換的波長范圍的轉(zhuǎn)換光，所述源光由所述 波長轉(zhuǎn)換材料接收和吸收，并且所述轉(zhuǎn)換光由所述波長轉(zhuǎn)換材料發(fā)射；其中所述照明光由 所述波長轉(zhuǎn)換材料接收作為所述源光；其中所述波長轉(zhuǎn)換材料將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)換 光；并且其中所述轉(zhuǎn)換的波長范圍內(nèi)的所述轉(zhuǎn)換光由所述波長轉(zhuǎn)換材料發(fā)射。
90. 根據(jù)權(quán)利要求90所述的照明系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)換的波長范圍包括比所述源波長范 圍更長的波長；并且其中所述波長轉(zhuǎn)換材料通過執(zhí)行斯托克斯位移將所述源光轉(zhuǎn)換為所述 轉(zhuǎn)換光。
91. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)光使用選自由以下組成的組的操 作來傳輸所述數(shù)據(jù)：脈沖寬度調(diào)制（PWM)、脈沖振幅調(diào)制（PAM)、強度調(diào)制、色彩排序和工作 周期變化。
92. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其中在所述數(shù)據(jù)光中傳輸所述數(shù)據(jù)所用的取 樣率由所述控制器動態(tài)可調(diào)；并且其中增加的取樣率與所述節(jié)點感測到的增加的分辨率相 關(guān)。
93. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)以數(shù)字形式包括在所述數(shù)據(jù)光 中。
94. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其中加密包括在所述數(shù)據(jù)光中的所述數(shù)據(jù)。
95. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其還包括用于驅(qū)動所述節(jié)點的電源。
96. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的照明系統(tǒng)，其中所述光源以脈沖工作模式操作。
97. -種使用照明系統(tǒng)的方法，所述照明系統(tǒng)包括光源，其包括在陣列中以發(fā)射照明 光；傳感器，其包括在所述陣列中以從環(huán)境感測環(huán)境光；和控制器，其可操作地連接到所述 傳感器以分析感測到的所述環(huán)境光并且可操作地連接到所述光源以控制發(fā)射所述照明光， 所述方法包括： 分析所述環(huán)境光以檢測或生成與所述環(huán)境的條件相關(guān)的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)可在數(shù)據(jù)光中 由包括在所述陣列中的所述光源傳輸，并且所述數(shù)據(jù)光由至少一個數(shù)據(jù)波長定義，其中相 對于所述照明光定義所述至少一個數(shù)據(jù)波長； 選擇性地感測所述環(huán)境光中的多個主波長，所述多個主波長由所述控制器定義； 將所述多個主波長的至少部分聯(lián)系起來以定義與所述環(huán)境中的所述條件相關(guān)的所述 數(shù)據(jù)； 使用所述控制器以使用所述傳感器接收所述數(shù)據(jù)； 使用所述控制器來分析所述數(shù)據(jù)； 使用所述控制器來控制從所述光源傳輸所述數(shù)據(jù)光； 選擇性地操作所述光源； 選擇性地操作所述傳感器； 在多個方向上從所述光源選擇性地發(fā)射所述照明光；以及 從所述多個方向接收所述環(huán)境光。
98. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中與所述環(huán)境中的所述條件相關(guān)的所述數(shù)據(jù)包括 圖像。
99. 根據(jù)權(quán)利要求98所述的方法，其中所述圖像包括在一系列圖像中；并且還包括將 所述系列圖像聯(lián)系起來以創(chuàng)建視頻。
100. 根據(jù)權(quán)利要求98所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)包括多個圖像；并且還包括比較所述 多個圖像以確定在所述多個圖像中的對象的接近變化。
101. 根據(jù)權(quán)利要求1〇〇所述的方法，其還包括分析所述接近變化以確定所述對象的運 動。
102. 根據(jù)權(quán)利要求101所述的方法，其還包括分析所述運動以確定所述運動的速度。
103. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中所述陣列包括多個傳感器；其中包括在所述多 個傳感器中的每個傳感器對與所述每個傳感器相對應(yīng)的至少一個波長敏感；并且還包括選 擇性地操作所述多個傳感器。
104. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中所述光源和所述傳感器被包括作為發(fā)光半導(dǎo) 體裝置；并且還包括在感測操作與發(fā)射操作之間選擇性地操作所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置，所述 感測操作由所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置感測所述環(huán)境光而定義，并且所述發(fā)射操作由所述發(fā)光半 導(dǎo)體裝置發(fā)射所述照明光而定義。
105. 根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法，其中所述陣列包括多個發(fā)光半導(dǎo)體裝置。
106. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法： 指定所述照明光的至少部分作為標(biāo)志燈光； 將包括所述標(biāo)志燈光的所述照明光從所述光源發(fā)射到所述環(huán)境，以使得所述照明光 的至少部分從所述環(huán)境中的反射點反射作為所述環(huán)境光，所述環(huán)境光繼續(xù)包括所述標(biāo)志燈 光； 感測包括所述標(biāo)志燈光的所述環(huán)境光； 計算發(fā)射所述標(biāo)志燈光與感測所述標(biāo)志燈光之間的延遲； 分析所述延遲以確定所述陣列與所述反射點之間的距離。
107. 根據(jù)權(quán)利要求106所述的方法，其中所述照明系統(tǒng)包括節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點的所述 網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點中的每個包括所述光源、所述傳感器和所述控制器，其中節(jié)點的所述網(wǎng) 絡(luò)中的每個節(jié)點近似地知道所述網(wǎng)絡(luò)中的額外節(jié)點，其中所述方法還包括： 通過節(jié)點分析所述延遲以確定所述節(jié)點與所述反射點之間的所述距離； 通過傳輸和接收所述數(shù)據(jù)光使所述距離在所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)互相通信； 通過分析由所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分計算的所述距離來確定所述環(huán)境中的 所述條件。
108. 根據(jù)權(quán)利要求107所述的方法，其還包括分析由所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部 分計算的所述距離以確定所述環(huán)境中的所述條件的多維布置。
109. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中所述主波長指示存在于所述環(huán)境中的物質(zhì)。
110. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其還包括控制所述陣列以在感測到事件后發(fā)出警 報。
111. 根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法，其還包括使所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置在所述感測操作 與所述發(fā)射操作之間交替。
112. 根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法，其中所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置包括用于發(fā)射所述照明 光的發(fā)光二極管和用于感測所述環(huán)境光的光電二極管；并且還包括大體上同時發(fā)射所述照 明光和接收所述環(huán)境光，所述發(fā)光二極管可操作為所述光電二極管。
113. 根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法，其還包括通過測量所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置的驅(qū)動電 壓、確定在所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置上的測量電壓與所述驅(qū)動電壓之間的差以及使用交叉關(guān)聯(lián) 執(zhí)行所述測量電壓和所述環(huán)境光的時域匹配來分析所述環(huán)境光。
114. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中所述陣列包括多個光源；并且其中包括在所述 陣列中的所述光源的至少部分選自由以下組成的組：單色發(fā)光二極管（LED)、白色發(fā)光二 極管（LED)和紅外光（IR)發(fā)射二極管（LED)。
115. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中所述照明系統(tǒng)還包括節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，每個節(jié)點包 括所述光源、所述傳感器和所述控制器；其中所述節(jié)點通過傳輸和接收電磁信號而互相通 ?目。
116. 根據(jù)權(quán)利要求115所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分使用分布 式計算來執(zhí)行分析。
117. 根據(jù)權(quán)利要求115所述的方法，其中通過在所述電磁信號中包括同步信號使所述 網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分同步。
118. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其還包括通過在所述照明光的至少部分中選擇性 地包括生物影響的波長來影響所述環(huán)境中的對象。
119. 根據(jù)權(quán)利要求107所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)光由多個數(shù)據(jù)波長定義；并且還包 括在所述多個數(shù)據(jù)波長下傳輸所述數(shù)據(jù)，其中包括在所述數(shù)據(jù)光中的數(shù)據(jù)波長的數(shù)量與所 述數(shù)據(jù)可傳輸所用的帶寬相關(guān)。
120. 根據(jù)權(quán)利要求107所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)光包括用于為意圖接收所述數(shù)據(jù)的 所述節(jié)點尋址的至少一個尋址位。
121. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中包括在所述數(shù)據(jù)光中的所述數(shù)據(jù)包括至少一 個誤差檢測位。
122. 根據(jù)權(quán)利要求115所述的方法，其還包括將關(guān)于由所述控制器執(zhí)行的分析的反饋 存儲在存儲器中；以及使來自所述分析的所述反饋在所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)互相通信。
123. 根據(jù)權(quán)利要求122所述的方法，其還包括使用機器學(xué)習(xí)來分析所述反饋。
124. 根據(jù)權(quán)利要求122所述的方法，其還包括使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來分析所述反饋。
125. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其還包括將關(guān)于由所述控制器執(zhí)行的先前分析的 反饋存儲在存儲器中；以及分析關(guān)于所述先前分析的所述反饋以執(zhí)行后續(xù)分析。
126. 根據(jù)權(quán)利要求125所述的方法，其中使用機器學(xué)習(xí)來執(zhí)行所述后續(xù)分析。
127. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中波長轉(zhuǎn)換材料位于所述陣列與所述環(huán)境之間； 其還包括吸收源光的至少部分以及發(fā)射具有轉(zhuǎn)換的波長范圍的轉(zhuǎn)換光，所述源光由所述波 長轉(zhuǎn)換材料接收和吸收，并且所述轉(zhuǎn)換光由所述波長轉(zhuǎn)換材料發(fā)射。
128. 根據(jù)權(quán)利要求127所述的方法，其中所述波長轉(zhuǎn)換材料選自由以下組成的組：熒 光材料、發(fā)光材料和磷光材料。
129. 根據(jù)權(quán)利要求127所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換光的所述轉(zhuǎn)換的波長范圍包括與所 述環(huán)境中的所述條件相對應(yīng)的可變主波長；其中所述主波長指示所述環(huán)境中的物質(zhì)；并且 其中所述控制器使所述主波長與所述物質(zhì)相關(guān)。
130. 根據(jù)權(quán)利要求129所述的方法，其中所述物質(zhì)選自由以下組成的組：對象、元素、 化合物、微粒和生物制劑。
131. 根據(jù)權(quán)利要求127所述的方法，其還包括通過所述波長轉(zhuǎn)換材料接收所述照明光 作為所述源光；將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)換光；以及發(fā)射具有所述轉(zhuǎn)換的波長范圍的所述 轉(zhuǎn)換光。
132. 根據(jù)權(quán)利要求127所述的方法，其還包括通過所述波長轉(zhuǎn)換材料接收所述環(huán)境光 作為所述源光；將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)換光；以及通過所述傳感器接收所述轉(zhuǎn)換的波長 范圍內(nèi)的所述轉(zhuǎn)換光。
133. 根據(jù)權(quán)利要求127所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換的波長范圍包括比源波長范圍更短 的波長；并且其中所述波長轉(zhuǎn)換材料通過執(zhí)行反斯托克斯位移將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)換 光。
134. 根據(jù)權(quán)利要求127所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換的波長范圍包括比所述源波長范圍 更長的波長；并且其中所述波長轉(zhuǎn)換材料通過執(zhí)行斯托克斯位移將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn) 換光。
135. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中所述控制器可操作地連接到電壓傳感器以感 測所述傳感器上的開路電壓。
136. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其還包括使用選自由以下組成的組的操作來傳輸 所述數(shù)據(jù)：脈沖寬度調(diào)制（PWM)、脈沖振幅調(diào)制（PAM)、強度調(diào)制、色彩排序和工作周期變 化。
137. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其還包括動態(tài)調(diào)整傳輸所述數(shù)據(jù)所用的取樣率；并 且其中所述取樣率與所述陣列感測到的分辨率相關(guān)。
138. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其還包括以數(shù)字形式在所述數(shù)據(jù)光中包括數(shù)據(jù)。
139. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其還包括加密包括在所述數(shù)據(jù)光中的所述數(shù)據(jù)。
140. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中所述照明系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動所述陣列的電 源。
141. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其還包括以脈沖工作模式操作所述光源。
142. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其還包括處理所述環(huán)境光以去除噪聲。
143. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其還包括使用所述控制器表征表征所述環(huán)境光的 亮度。
144. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中所述陣列包括壓電襯底。
145. -種使用照明系統(tǒng)的方法，所述照明系統(tǒng)包括節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，每個節(jié)點包括用于發(fā) 射照明光的光源、用于從環(huán)境感測環(huán)境光的傳感器以及控制器，所述控制器可操作地連接 到所述傳感器以分析感測到的所述環(huán)境光并且可操作地連接到所述光源以控制發(fā)射所述 照明光，所述方法包括： 分析所述環(huán)境光以檢測或生成與所述環(huán)境的條件相關(guān)的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)可在由至少一 個數(shù)據(jù)波長定義的數(shù)據(jù)光中傳輸，其中相對于所述照明光定義所述至少一個數(shù)據(jù)波長； 使用所述光源來傳輸所述數(shù)據(jù)； 選擇性地感測所述環(huán)境光中的多個主波長，所述多個主波長由所述控制器定義，其 中將所述多個主波長的至少部分聯(lián)系起來以定義與所述環(huán)境中的所述條件相關(guān)的所述數(shù) 據(jù)； 接收和分析所述數(shù)據(jù)； 從所述光源傳輸所述數(shù)據(jù)光； 在多個方向上從所述光源選擇性發(fā)射所述照明光；以及 從所述多個方向接收所述環(huán)境光； 其中節(jié)點的所述網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點近似地知道所述網(wǎng)絡(luò)中的額外節(jié)點。
146. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中與所述環(huán)境中的所述條件相關(guān)的所述數(shù)據(jù)包 括圖像。
147. 根據(jù)權(quán)利要求146所述的方法，其中所述圖像包括在一系列圖像中；并且還包括 將所述系列圖像聯(lián)系起來以創(chuàng)建視頻。
148. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中與所述環(huán)境中的所述條件相關(guān)的所述數(shù)據(jù)包 括多個圖像；并且還包括比較所述多個圖像以確定在所述多個圖像中的對象的接近變化。
149. 根據(jù)權(quán)利要求148所述的方法，其還包括分析所述接近變化以確定所述對象的運 動。
150. 根據(jù)權(quán)利要求149所述的方法，其還包括分析所述對象的所述運動以確定所述運 動的速度。
151. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中所述節(jié)點的每個中的所述光源包括在陣列中 以由所述控制器選擇性地啟用和禁用，其中所述陣列包括多個光源，其中包括在所述多個 光源中的每個光源發(fā)射與每個光源相對應(yīng)的至少一個波長；并且還包括選擇性地操作所述 多個光源。
152. 根據(jù)權(quán)利要求151所述的方法，其中所述節(jié)點的每個中的所述傳感器包括在所述 陣列中以由所述控制器選擇性地啟用和禁用；其中所述陣列包括多個傳感器；其中包括在 所述多個傳感器中的每個傳感器對與所述每個傳感器相對應(yīng)的至少一個波長敏感；并且還 包括選擇性地操作所述多個傳感器。
153. 根據(jù)權(quán)利要求152所述的方法，其中所述光源和所述傳感器被包括作為發(fā)光半導(dǎo) 體裝置；并且還包括在感測操作與發(fā)射操作之間選擇性地操作所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置，所述 感測操作由所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置感測所述環(huán)境光而定義，并且所述發(fā)射操作由所述發(fā)光半 導(dǎo)體裝置發(fā)射所述照明光而定義。
154. 根據(jù)權(quán)利要求153所述的方法，其中所述陣列包括多個發(fā)光半導(dǎo)體裝置。
155. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其還包括： 指定所述照明光的至少部分作為標(biāo)志燈光； 將包括所述標(biāo)志燈光的所述照明光發(fā)射到所述環(huán)境； 感測被反射并且包括所述標(biāo)志燈光的環(huán)境光； 計算發(fā)射所述標(biāo)志燈光與感測所述標(biāo)志燈光之間的延遲；以及 分析所述延遲以確定所述陣列與反射點之間的距離。
156. 根據(jù)權(quán)利要求155所述的方法，其還包括： 使用節(jié)點的所述網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點分析所述延遲； 確定所述節(jié)點與所述反射點之間的所述距離； 通過傳輸和接收所述數(shù)據(jù)光使所述距離在所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)互相通信； 分析由節(jié)點的所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分計算的所述距離來確定所述環(huán)境中 的所述條件。
157. 根據(jù)權(quán)利要求156所述的方法，其還包括分析由所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部 分計算的所述距離以確定所述環(huán)境中的所述條件的多維布置。
158. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中所述主波長指示存在于所述環(huán)境中的物質(zhì)。
159. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其還包括控制所述光源以在所述傳感器感測到事 件后發(fā)出警報。
160. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中所述光源和所述傳感器被包括作為發(fā)光半導(dǎo) 體裝置；并且還包括在感測操作與發(fā)射操作之間選擇性地操作所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置，所述 感測操作由所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置感測所述環(huán)境光而定義，并且所述發(fā)射操作由所述發(fā)光半 導(dǎo)體裝置發(fā)射所述照明光而定義；并且還包括使用開關(guān)電路以使所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置在所 述感測操作與所述發(fā)射操作之間交替。
161. 根據(jù)權(quán)利要求160所述的方法，其還包括大體上同時從所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置發(fā)射 所述照明光和接收所述環(huán)境光；其中所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置包括用于發(fā)射所述照明光的發(fā)光 二極管和用于感測所述環(huán)境光的光電二極管，所述發(fā)光二極管可操作為所述光電二極管。
162. 根據(jù)權(quán)利要求161所述的方法，其還包括通過測量所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置的驅(qū)動電 壓、確定在所述發(fā)光半導(dǎo)體裝置上的測量電壓與所述驅(qū)動電壓之間的差以及使用交叉關(guān)聯(lián) 執(zhí)行所述測量電壓和所述環(huán)境光的時域匹配來分析所述環(huán)境光。
163. 根據(jù)權(quán)利要求151所述的方法，其中包括在所述陣列中的所述多個光源的至少部 分選自由以下組成的組：單色發(fā)光二極管（LED)、白色發(fā)光二極管（LED)和紅外光（IR)發(fā) 射二極管（LED)。
164. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分使用分布 式計算來執(zhí)行分析。
165. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其還包括通過傳輸和接收電磁信號在所述節(jié)點中 互相通信；以及通過在所述電磁信號中包括同步信號使所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分 同步。
166. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其還包括在所述照明光的至少部分中選擇性地包 括生物影響的波長來影響所述環(huán)境中的對象。
167. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)光由多個數(shù)據(jù)波長定義；其中所述 數(shù)據(jù)可在所述多個數(shù)據(jù)波長下傳輸；并且其中包括在所述數(shù)據(jù)光中的數(shù)據(jù)波長的數(shù)量與所 述數(shù)據(jù)可傳輸所用的帶寬相關(guān)。
168. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)光包括用于為意圖接收所述數(shù)據(jù)的 所述節(jié)點尋址的至少一個尋址位。
169. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中包括在所述數(shù)據(jù)光中的所述數(shù)據(jù)包括至少一 個誤差檢測位。
170. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其還包括將關(guān)于分析的反饋存儲在存儲器中；以 及使來自所述分析的所述反饋在所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)互相通信。
171. 根據(jù)權(quán)利要求170所述的方法，其還包括使用機器學(xué)習(xí)來分析所述反饋。
172. 根據(jù)權(quán)利要求170所述的方法，其還包括使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來分析所述反饋。
173. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其還包括將關(guān)于由所述控制器執(zhí)行的先前分析的 反饋存儲在存儲器中；以及分析關(guān)于所述先前分析的所述反饋以執(zhí)行后續(xù)分析。
174. 根據(jù)權(quán)利要求173所述的方法，其中使用機器學(xué)習(xí)來執(zhí)行所述后續(xù)分析。
175. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中波長轉(zhuǎn)換材料位于所述陣列與所述環(huán)境之 間；其還包括吸收源光的至少部分以及發(fā)射具有轉(zhuǎn)換的波長范圍的轉(zhuǎn)換光，所述源光由所 述波長轉(zhuǎn)換材料接收和吸收，并且所述轉(zhuǎn)換光由所述波長轉(zhuǎn)換材料發(fā)射。
176. 根據(jù)權(quán)利要求175所述的方法，其中所述波長轉(zhuǎn)換材料選自由以下組成的組：熒 光材料、發(fā)光材料和磷光材料。
177. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換光的所述轉(zhuǎn)換的波長范圍包括與所 述環(huán)境中的所述條件相對應(yīng)的可變主波長；其中所述主波長指示所述環(huán)境中的物質(zhì)；并且 其中所述控制器使所述主波長與所述物質(zhì)相關(guān)。
178. 根據(jù)權(quán)利要求177所述的方法，其中所述物質(zhì)選自由以下組成的組：對象、元素、 化合物、微粒和生物制劑。
179. 根據(jù)權(quán)利要求175所述的方法，其還包括通過所述波長轉(zhuǎn)換材料接收所述照明光 作為所述源光；將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)換光；以及發(fā)射具有所述轉(zhuǎn)換的波長范圍的所述 轉(zhuǎn)換光。
180. 根據(jù)權(quán)利要求175所述的方法，其還包括通過所述波長轉(zhuǎn)換材料接收所述環(huán)境光 作為所述源光；將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)換光；以及通過所述傳感器接收所述轉(zhuǎn)換的波長 范圍內(nèi)的所述轉(zhuǎn)換光。
181. 根據(jù)權(quán)利要求175所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換的波長范圍包括比源波長范圍更短 的波長；并且其中所述波長轉(zhuǎn)換材料通過執(zhí)行反斯托克斯位移將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)換 光。
182. 根據(jù)權(quán)利要求175所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換的波長范圍包括比所述源波長范圍 更長的波長；并且其中所述波長轉(zhuǎn)換材料通過執(zhí)行斯托克斯位移將所述源光轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn) 換光。
183. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中所述控制器可操作地連接到電壓傳感器以感 測所述傳感器上的開路電壓。
184. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其還包括使用選自由以下組成的組的操作來傳 輸所述數(shù)據(jù)：脈沖寬度調(diào)制（PWM)、脈沖振幅調(diào)制（PAM)、強度調(diào)制、色彩排序和工作周期變 化。
185. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其還包括動態(tài)調(diào)整傳輸所述數(shù)據(jù)所用的取樣率； 并且其中所述取樣率與所述陣列感測到的分辨率相關(guān)。
186. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其還包括以數(shù)字形式在所述數(shù)據(jù)光中包括數(shù)據(jù)。
187. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其還包括加密包括在所述數(shù)據(jù)光中的所述數(shù)據(jù)。
188. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中所述照明系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動所述陣列的電 源。
189. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其還包括以脈沖工作模式操作所述光源。
190. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其還包括處理所述環(huán)境光以去除噪聲。
191. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其還包括使用所述控制器表征表征所述環(huán)境光的 亮度。
192. 根據(jù)權(quán)利要求145所述的方法，其中節(jié)點的所述網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點的至少部分包 括壓電襯底。
【文檔編號】H05B37/02GK104115563SQ201280057281
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月21日
【發(fā)明者】F·邁克西克, D·巴爾蒂尼, P·邁德劉易斯, E·布雷特施奈德 申請人:環(huán)境照明技術(shù)公司, F·邁克西克, D·巴爾蒂尼, P·邁德劉易斯, E·布雷特施奈德