带有用于驱动位于场景中的电子设备的控制装置的TOF照明系统及TOF相机及操作方法

摘要

描述了与电子设备联用的系统和方法，所述电子设备诸如TV显示器、膝上型设备、PC、媒体中心平台、机顶盒或DVD播放器、灯泡，所述系统和方法有利地将数个单独控制装置结合到一个单一设备中。结合出的控制装置共享至少一个共同属性，诸如，举例而言，使用IR信号用以传达信息信号。具体而言，本发明涉及TOF相机的TOF照明系统及用于操作其的方法与用于驱动位于场景中的电子设备的控制装置(诸如，举例而言，用于驱动经同步的3D IR观看眼镜的IR发射机)的结合。

说明书

本发明涉及使用调制光上载运的至少一个信号来启用场景中位于远处的电子 设备间交互的系统和方法。具体而言，本发明涉及TOF相机的TOF照明系统及用 于操作它的方法与电子设备系统和用于操作电子设备系统的方法的结合，以供启用 与位于场景中的其它电子设备的上下文交互。电子设备系统可包括诸如TV显示 器、膝上型设备、PC、媒体中心平台、机顶盒、游戏控制台或照明系统(诸如灯 泡)的设备，而其他电子设备至少可包括信号接收设备(诸如扬声器、3D快门眼 镜、真空吸尘器)或其他种类的可远程控制的设备(诸如遥控飞机或家用自动化设 备)。

背景

红外光对应于其范围在电信系统中用于从一系统向另一系统载运信息数据但 不为人类所感知的电磁辐射。作为示例，一些3D设备显示器(诸如3D TV)包括 用于发射调制IR光信号以与屏幕上显示的对应左/右图像同步地开启或关闭观看眼 镜的左/右快门的装置，从而允许人类视觉系统具有对显示内容的3D感知。红外光 被用来从显示设备向眼镜传送同步信号。应理解，并非单个物理层或通信协议被用 作标准，而是存在多个方案。例如，不同的3D同步系统正使用在850nm到940nm 范围内或在人类不可见的其它范围内的不同IR光波长。此外，一些系统可包括使 用载运频率的传输协议而一些其它系统可使用未调制信号。还可实现不同且不兼容 的数据信号定时协议。例如，可使用一些经同步的全时信号而在一些其它实施例中 可使用锁相环(PLL)。另外，一个、两个或更多个IR发射机可用来发送同步信 号。此外，一些系统可将IR发射机与IR远程控制接收机相隔离以避免串扰，而一 些其它系统可将它们在相同视窗后相互邻接放置。方案的多样性导致不同系统成变 得相互不兼容，例如每一3D观看眼镜因品牌或显示屏幕而异。此外，因为一些3D TV使用与一些远程控制收发机相同的红外波长(通常940nm)，还可能出现相互 间的干扰问题。

消费者电子协会工作组正在研究IR通信设备互操作性的标准，包括例如用于 3D TV同步的观看眼镜。通信标准应确保从3DTV到主动式眼镜的红外同步信号 不受TV远程控制信号和其它环境光噪声源的影响，并且使远程控制信号不受同步 信号本身的影响。在可能的方案中包括对3DTV红外同步信号专用波长的选择， 从而使其不同于标准远程控制波长信号。另一种可能性是使用另一载运频率，同步 中发射机的可允许强度减弱且围绕调制光的传输协议将被标准化。例如，3D同步 可使用25kHz、波长830nm且最大发射强度1000mW/sr的短丛发调制信号。

通过IR发射机-接收机的双向通信的目的将使得能够驱动静态设备，诸如：

○声音系统

○眼镜

○远程控制器

要解决的主要问题是：

○最大化互操作性

○避免干扰

○保护人类安全

所期望的方案将主要集中于：

○使用IR电磁辐射

○使用一些特定的调制频率

○使用漫透射或直接视线传输

并行地，使用IR光的新技术显现。它关注三维成像设备系统，该系统的目标 在于提供对场景的深度测量。此类三维成像设备系统(诸如飞行时间相机系统(TOF 相机))是在TOF原理的帮助下创建距离数据的设备系统，并且其中接收机捕捉 已由光源(诸如基于LED的照明系统)向场景发射的以及从其反射的调制光。TOF 原理依赖于测量到的深度，该深度是通过由往返行程时间所导致的发出的调制信号 和收到的调制信号之间的交迭中的时间或相位差确定的。收到的信号与发出的信号 的副本相关或混合以获得两者间的时间和相位差，据此可确定距离。通常，相机设 备系统包括在IR域内以几十到几百兆赫兹范围内或以上的频率发射调制信号的照 明单元。为捕捉所发射的波长范围而优化的成像传感单元与场景照明同步捕捉场 景，传感单元视野被包括在照明系统光学引擎景体(frustrum)内。

构建TOF相机以供在若干情况下使用，包括在家里的房间或起居室经历，诸 如人类和机器的交互以及(如果与诸如手势识别系统的方法和系统相关联)远程控 制。

TOF相机因此被期望在未来在包括也使用IR电磁辐射的家用标准电信系统的 同一环境中共存。

发明概要

本发明的目的在于提供用于电子设备的系统、电路系统和方法，所述电子设 备诸如照明系统(诸如光源或灯泡)或TV显示器、膝上型设备、PC、媒体中心 平台、机顶盒或DVD播放器，所述系统和方法包括计算装置并且有利地将数个分 开的特征以及优选地将控制装置结合到一个单一设备中。结合得到的控制装置共享 至少一个共同属性，诸如，举例而言，使用诸如IR信号的不可见光以传达信息信 号。具体而言，本发明涉及TOF相机的TOF照明系统及用于操作其的方法与用于 驱动位于场景中的电子设备的控制装置(诸如，举例而言，用于驱动经同步的3D IR 观看眼镜或用于向其它设备提供信息的IR发射机)的结合。

本发明实施例的优点在于避免使用多个照明单元，诸如第一照明单元(例如， 包括被提供用于用TOF调制光信号照明场景的第一组LED)以及第二照明单元(例 如，带有被提供用于对设备的控制的第二组LED，所述设备诸如是传送信号(诸 如用于另一设备的操作的快门调制信号)的照明单元，另一设备诸如是要被用来观 察显示设备上的3D图像的眼镜)。在考虑电视显示器的特定实施例中，如果显示 屏幕包括集成进面板的IR发射像素单元(例如，集成进拜尔标准RGB像素单元 矩阵的IR像素)，则显示屏幕本身可用作发射机。显示器本身于是可变成发射机 并且不需要外部的LED发射单元。

本发明的另一优点在于一个单一IR光源可用于场景中所有电子设备之间的交 互。例如，诸如IR光源的不可见光源可被集成到灯泡中。本发明还包括将基于TOF 相机的系统集成到光源或灯泡中。

本发明实施例的再一优点在于场景不被过度照明，因而两个不同的控制将正 确起作用而没有由于高照明功率所致的干扰或由来自异构照明单元的类似调制频 率所致的干扰。

本发明实施例的又一优点在于可以在一个单一电路上管理不同的发射信号。

本发明的另一优点在于它可实现一种用于检测、跟踪及识别场景中对象从而 允许依据上下文控制和交互的方法。

本发明的另一优点在于它可实现用于接收由对象发射的信息的系统以及相关 的用于处理它们从而允许两系统之间的双向交互的装置。

本发明的实施例包括：

○使用某一波长的特定电磁辐射(诸如ToF测量系统中使用的特定的IR 附近的波长)。

○使用由照明系统发射的多个特定调制频率，诸如用于ToF测量的至少 一个，以及应参数化以便能够用于其它设备的至少另一个。

○使用ToF照明系统的漫透射，例如，用以获得宽广视野。

在本发明的一方面中提供了一种用于与设备联用的系统，所述系统包括：

用于依照ToF原理照明场景的单个照明单元，用于生成多重调制信号及向所述照 明单元供应此多重调制信号的信号发生器，所述信号发生器适用于向所述照明单元 提供所述多重调制信号，其具有对应于TOF信号的至少一个调制以及被所照明的 场景中的第一对象使用或者用于控制所照明的场景中的第一对象的操作的至少另 一个调制。

本发明的另一方面是一种用于与设备联用的系统，所述系统包括：

ToF传感器布置，其包括与照明场景的单个照明单元联用的传感器单元，所述传感 器布置包括用于基于ToF原理确定同所述传感器单元与场景中的第一对象间距离 有关的值的装置，以及用于生成多重调制信号及向所述照明单元供应此信号的 信号发生器，所述信号发生器适用于向所述照明单元提供所述多重调制信号，其具 有被所照明的场景中的第二对象使用或者用于控制所照明的场景中的第二对象的 操作的至少一个调制。

本发明的另一方面是电路系统，其包括：

用于依照ToF原理照明场景的单个照明单元，用于生成多重调制信号及向所述照 明单元供应此信号的信号发生器，所述信号发生器适用于向所述照明单元提供多重 调制信号，其具有对应于TOF信号的至少一个调制以及被所照明的场景中的第一 对象使用或者用于控制或操作所照明的场景中的第一对象的至少另一个调制。

可选地，根据本发明的系统、电路系统或方法可包括适用于接收和处理由场 景中设备生成的作为反馈信息的信号的装置。场景中的设备可发射任何种类的一些 信号以至少递送反馈信息到系统(或到用户)，反馈信息诸如是ID或另一种类的 反馈(诸如，提供事件通知、参数、数据(定位、状态))。此类通信可由无线连 接(诸如使用光、无线电、声音、振动等)实现。该系统利用不同通信装置来提供 反馈，例如，存在通过任何方式到系统和/或场景中的用户的反馈，其驱动TOF照 明单元并处理TOF相机信息。

本发明的优选实施例利用多重调制通过发出的光(诸如IR光)来传送信息。 照明可使用聚焦的或漫射照明系统，诸如多重调制的ToF照明系统。并且，本发 明的任何方法可启用通信设备之间的单向和/或双向交互。本系统优选包括用于生 成至少两个调制信号的装置，其中第一调制信号与同距离有关的参数相关联(例如， 根据ToF原理可知的距离测量)，而其中至少第二信号旨在载运另一信号到被照 明的场景，该另一信号的调制频率与ToF信号的调制频率不同以避免干扰，并且 其中第二信号旨在驱动/控制场景中的设备/向场景中的设备提供信息。

用于控制场景中设备的系统电路系统或方法可包括使用标识模块，其自动确 定或定位场景中的对象。例如由于计算机视觉对象识别方法可确定对象的确定或定 位，或者对于支持双向通信的本发明的实施例，还由于使用电磁辐射接收的对象 ID识别确定对象的确定或定位。此类实施例支持系统接收由对象发射的信号以及 由系统对信号进行处理。

在特定实施例中，用于控制场景中移动设备的系统、电路系统或方法可包括 定位模块以控制设备在场景中的运动，所述定位由任何合适的方法执行，诸如通过 3D图像处理装置或通过使用电磁辐射或用声、光或无线电波波束成形的3D三角 测量法。

本发明还包括嵌入到相机设备中的多重调制的ToF照明方法、电路系统或系 统以供启用交互。作为示例而非限定，相机本身可嵌入TV显示设备中。

本发明的另一方面是一种用于与设备联用的方法，所述方法包括：

依照ToF原理使用单个照明单元照明场景，生成多重调制信号及向所述照明单元 供应此信号，至少一个调制对应于TOF信号被提供给所述照明单元，至少另一个 调制具有用于被所照明的场景中的第一对象使用或者用于控制或操作所照明的场 景中的第一对象的信息数据。

本发明的又一方面是一种用于与设备联用的方法，所述方法包括：

使用传感器单元根据ToF原理感测从由照明单元照明的场景反射的光，

基于ToF原理确定同所述照明单元或所述传感器单元与所述场景中的第一对象间 的距离有关的值，以及

生成多重调制信号及向所述照明单元供应此信号，提供至少一个调制用于被所照明 的场景中的第二对象使用或者用于控制所述场景中的第二对象的操作。

相应地，在本发明的实施例提供了一种用于调制具有单个光源组(诸如LED) 的单个照明单元的电路系统或方法，其允许同时使用TOF调制和第二调制二者以 控制设备(诸如快门眼镜的快门调制)。通常，诸如IR LED产生的不可见辐射可 用在本发明的任何实施例中。应当理解，如果适用于载运数据且适用于不被人类所 察觉，可使用其它的波长。此外，如果调制频率显著大于人类视觉系统可检测到的 频率，可使用可见波长，即，脉冲光融合发生在24Hz，但需要至少50Hz的频率 以避免横向视觉闪烁的感觉。然而，数MHz的频率更适合于载运信息。LED灯或 激光源用于PMD并因而对ToF系统可行。

本发明的又一方面是一种光源，其包括：

用于照明场景的照明单元；

信号发生器，用于生成多重调制信号及向所述照明单元供应此多重调制信号，所述 信号发生器适用于向所述照明单元提供多重调制信号，其具有对应于TOF信号的 至少一个调制以及与第一调制不同的至少另一个调制。

信号发生器优选地被集成到光源中。

本发明的又一方面是一种光源，其包括：

用于照明场景的照明单元；

信号发生器，用于生成多重调制信号及向所述照明单元供应此多重调制信号，所述 信号发生器适用于向所述照明单元提供多重调制信号，其具有对应于TOF信号的 至少一个调制，以及用于根据无线通信协议操作传送无线信号的发射机。

信号发生器优选地被集成到光源中。

本发明任何实施例中的照明系统可具有确保要被控制的设备(诸如，3D电视 快门眼镜或真空吸尘器)在接收范围内的宽广视野。如果向照明单元(例如，带有 一组LED)提供了充足的功率，这确保了在TOF接收机中接收从场景反射的充足 的光。

其它优选的实施例还结合基于姿势的、关联用户和设备的交互，在场景中要 被控制的对象之间使用双向交互。例如，用户持握具有收发机和反馈设备(诸如向 人类操作者馈送信息信号的振动器)的远程控制设备。由于远程控制设备该系统可 细化由骨骼跟踪软件装置提供的用户模型表示，并且当其虚拟表示在虚拟场景中与 虚拟对象碰撞时由于振动器反馈信息可递送至用户。

另一实施例包括光源，其与用于多重调制的装置集成，以通过发出的光传送 信息。照明可使用聚焦的或漫射照明系统，诸如多重调制的ToF照明系统。并且， 光源可启用通信设备之间的单向和/或双向交互。光源优选包括用于生成至少两个 调制信号的装置，其中第一调制信号同与距离有关的参数相关联(例如，根据ToF 原理可知的距离测量)，而其中至少第二信号旨在载运另一信号到被照明的场景， 该另一信号的调制频率与ToF信号的调制频率不同以避免干扰，并且其中第二信 号旨在驱动/控制场景中的设备或网络元素/向场景中的设备或网络元素提供信息。

相应地，光源包括用于调制具有单个光源组(诸如LED)的单个照明单元的 电路系统，其允许同时使用TOF调制和至少第二调制二者以控制场景中的设备或 网络元素。通常，可使用诸如IR LED产生的不可见辐射。应当理解，如果适用于 载运数据且适用于不被人类所察觉，可使用其它的波长。因此，LED灯或激光源 对ToF系统可行。

可选地，光源可包括适用于接收和处理由场景中设备生成的作为反馈信息的 信号的装置。场景中的设备可发射任何种类的一些信号以至少递送反馈信息到系统 (或到用户)，反馈信息诸如是ID或另一种类的反馈(诸如，提供事件通知、参 数、数据(定位、状态))。此类通信可由无线连接(诸如使用光、无线电、声音、 振动等)实现。该系统利用不同通信装置来提供反馈，例如，存在通过任何方式到 系统和/或场景中的用户的反馈，其驱动TOF照明单元并处理TOF相机信息。

附图简述

图1示出根据本发明实施例包括在照明单元中的组件。

图2示出根据本发明实施例包括在双向交互系统的照明单元中的组件。

图3示出根据本发明实施例的基本TOF相机设备。

图4示出根据本发明实施例嵌入在显示设备中并照明具有要被控制的设备的 场景的TOF相机。

图5示出根据本发明实施例嵌入在显示设备中并照明具有单向交互(TOF相机 提供信息到跟踪系统过程，该过程决定向场景中受到跟踪的对象传送命令)的场景 的又一TOF相机。

图6示出根据本发明实施例嵌入在显示设备中并照明具有双向交互(TOF相 机提供信息到跟踪系统过程，该过程参考场景中的对象所提供的信息决定向该对象 传送命令)的场景的另一TOF相机。

图7a和7b示出根据本发明实施例的光源。

说明性实施例的描述

虽然将依照具体实施例并参考特定附图描述本发明，但是本发明不限于此。 所示附图只是示意性而非限制性的。在附图中，出于说明目的，将某些元素的尺寸 放大且未按比例绘出。

本发明的实施例涉及能执行测距测量的系统、设备和方法。

在TOF测量中，行进至场景中诸点并从这些点(即，从对象)反射回抵TOF 相机系统的TOF相机系统的照明光(诸如可见光或诸如IR的不可见光)的往返行 程时间被测量。可由任何适合方法来确定该时间，例如，通过测量发出的照明光信 号和相机传感器所捕捉的经反射的光信号之间的相位偏移。在传统的TOF相机系 统中，照明光包括周期性调制光。在用于确定飞行时间的一种选择中，从TOF相 机系统发射的用以照明场景的光和所收到的从场景反射的光之间的相位延迟被确 定。使用光的周期长度和速度，相位延迟可随后被转换成测得的距离，即对象的至 少一个点距TOF相机系统的距离。这可在逐像素的基础上进行。实质上，TOF距 离测量D可按下式确定：

其中c是光速，f是调制光频率，相位_角度是以角度计的相移，而k与已经 混叠的周期的数目相关。该等式中的第一个因子是混叠距离，对于未提供解混叠的 系统，其对应于无歧义距离，即：

$D=\left(\frac{c}{2f}\right)$

该距离表示在一个周期内能够覆盖的最大距离。更大的距离将要循环k次， 因此如果在图像中存在更大的距离，其被混叠并且对k的单独确定允许无歧义的距 离测量。

图3示出根据本发明的实施例的增强TOF测距系统100，其可作为额外组件 被包括或被嵌入在相机或显示器或其它设备中。此实施例中的电路可包括在本发明 的任何实施例中。测距系统包括单个照明单元，其包括一个或多个光源49，用于 将周期性光51发射到场景55上，优选地聚焦在感兴趣的区域上，其中光被场景对 象反射。周期性光可以是波或脉冲或二者组合的形式。周期性光可具有特定且恒定 的周期性，或频率可按规律方式改变(例如，可被扩展)。如果需要视野宽广，可 提供广角照明。光可在频谱的可见光或不可见光范围内，例如优选在红外域中以便 在其范围内对传感器系统高效但人眼看不到，并且有适合的光源可用(诸如LED)。 根据本发明的这个以及其它实施例，照明单元投射多重调制光。多重调制包括周期 性光信号51，其将被用于测距且选择性地用于3D图像的生成。多重调制光以两个 或更多个调制频率(诸如用于ToF测量的至少一个频率以及至少一个另一频率， 该另一频率是参数化的以便能够提供信息信号到场景中的一个或多个不同设备)投 射。信息在多重调制光信号的至少一个调制信号中载运，场景中的设备适用于接收 对应的调制光信号以及受其控制，例如通过提取信息和对其起作用。该设备例如是 快门眼镜，藉此所提取的信息被用来使快门眼镜在相位上与显示设备上的3D图像 同步，从而使佩戴者正确感知3D图像。通常，IR LED用在光源49的照明单元中。 此类LED灯用于PMD并因而对ToF系统可行。然而，本领域的技术人员理解， 可以使用满足ToF照明原理所需的照明功率、波长、热、大小和转换速率规范的 任何种类的光源。

为了光源49发射调制光，提供一个或多个信号发生器43。每一信号发生器 43生成节点48上的一个或多个调制信号，该信号优选永久以预定的频率(例如， 约10MHz或更高)振荡。

信号发生器43之一还生成类似的相关偏移时钟信号，诸如第二到第五时钟信 号，这些信号分别被递送到节点44、45、46、47上，相对于节点48上的第一时钟 信号，这些信号分别具有0°、180°、90°和270°的相位关系。这些信号将用于ToF 测量。本领域的技术人员还可考虑在该操作方案中使用其它或更多的时钟相位，更 多的时钟相位导致以更长测量时间换取的更好的测量精度。选择器58在这四个相 位间进行顺序地切换，从而为ToF测量顺序地连接检测器及混频器级200的混频 器29的输入节点42与节点44、45、46和47上的第二到第五时钟信号。在这些位 置的每一处，选择器58可保持连接例如约1ms的弛豫周期。

一个信号发生器还生成可用来与另一设备通信的不同频率的信号，另一设备 诸如是处在不同的特定频率的快门眼镜、无线扬声器、真空吸尘器、遥控飞机或远 程控制设备。以载运信息来控制位于照明所观察场景的光学引擎景体内设备的方式 来调制所述其它信号。该照明系统旨在向场景中的设备提供信号以控制该设备，以 及提供ToF信号在要被控制的设备可能位于其中的场景上执行测距。照明单元和 该设备间的交互经常是单向的，例如从照明单元发送到设备的命令从而使照明系统 提供单向信号。

测距系统还包括至少一个传感单元，例如，用于从场景接收反射光的像素 31。来自此传感器的信号被处理以获得深度信息及可选地(例如，来自场景中一个 或多个设备)任何其它反馈信息。为了处理信号提供了处理单元。因此，考虑到包 括传感器或相机、照明单元、接收机单元和与其相关联的处理单元的整个系统以及 具有用于向该整个系统无线提供信息的装置的设备，则该系统和该设备间的交互或 者单向或者双向。信号发生器43之一可被控制，例如被控制器通过任何已知方式 (例如，调幅、调频和码调制)施加信息到光信号上来控制。所述的其它信号也可 是单向的，即，仅从照明到其它设备。来自设备的信号可被接收，例如被光学、声 音或任何其他类型的无线接收机接收。

通过合适的滤波，可提取存在于反射光中的任一或任何不同调制信号。 例如，一个信号发生器43可生成确定场景中一个或多个设备(例如，快门眼镜) 的行为的控制信号，并且此信号可从设备处收到的信号滤除出。替换地，分开的接 收机可用于每一频率。

转至图3，缓冲器50驱动光源49，光源49将它的光51发射到场景55上， 光51可聚焦在感兴趣的区域上或具有宽广视野。光可在频谱的可见光或不可见光 范围内，例如优选在红外域中以便在其范围内对传感器系统高效但人眼看不到，并 且有适合的光源可用(诸如LED)。该光的部分被反射，从而生成反射光52。该 反射光52的至少部分随后抵达用于ToF测量的光学聚焦系统(诸如，透镜56)， 通过该光学聚焦系统光成像或聚焦在像素31内的检测器28上，在此处入射的光部 分被称作经反射调制光(ML)27。

光52的一部分可抵达光学聚焦系统用于通过惯用方式(即，光学传感器和 接收机架构)提取其它信号中的信息。

均源于第二光源30但并不旨在用于TOF测量的间接光53和直射光54也 将在场景中存在，其撞击光学聚焦系统56并因而聚焦在检测器28上。这种光进入 检测器28的部分将被称作背景光(BL)26。生成BL的光源30包括白炽灯、TL 灯、阳光、日光、远程控制光或存在于场景中但并非从光源49发出用于TOF测量 的任何其它光。

ML27和BL26撞击光电检测器28，并分别生成ML-电流和BL-电流，ML- 电流和BL-电流是对撞击BL26和ML27的光感生电流响应。检测器28向随后的 混频装置(例如，混频器29)输出这些电流，用于把对撞击BL26和ML27的电流 响应与输入节点42上的相移时钟信号混频。该BL26可感生BL-电流，其比用于 TOF测量所收到ML27感生的ML-电流最多大6个数量级。

形成检测器及混频器级200的检测器28和混频器29也可被实现为单一器 件，例如如在EP1513202A1中所述的示例，其中光生电荷被混频立即生成混频乘 积(mixing product)电流。

检测器和混频器级200将生成撞击BL26和ML27的电流响应与相移时钟信号 的混频乘积，并且这些信号通过积分器在节点38上被积分，积分器例如用优选保 持较小的电容器25实现(例如周围晶体管的寄生电容)。在积分期间，在积分器 节点38上执行混频器输出信号的自动复位。为第一频率和第二频率两者执行该自 动复位。

这例如可通过比较器33触发复位开关(例如，复位晶体管32)来实现，从 而每当节点38上混频器输出信号达到了参考值Vref，就使该混频器输出信号被自 动复位，从而避免饱和。

在附图中未示出的替换实施例中，可用数种其它方式实现混频器输出信号 在积分器节点38上的自动复位。这些方式中的一种是触发电荷泵而不是复位开关 32，用以向电容器25添加固定电荷量，以多一些的复杂性为代价产生更好的噪声 性能。

在积分器节点38处，形成混频器输出的混频乘积可用于以顺序形式与示例 所示的选择器58中的调制信号改变装置同步。输出驱动器24(例如，缓冲器) 提供了基本上为1的电压增益以及电流放大，从而在输出节点23出提供更强的输 出信号。

通过滤波，可从来自视野内对象的反射信号提取要么第一频率要么第二频 率的信号。例如，从这些信号获得每一像素的深度测量。这些深度值可被用来生成 3D图像。

又一实施例涉及可因照明系统而向场景中设备提供/传送信息的系统和方 法。

又一实施例涉及照明系统的驱动电路，其可与以上系统中的任一个相结合。

图1示出根据本发明实施例的照明系统1。该系统包括一个或多个光源8(诸 如，LED、OLED或类似物)和用于驱动光源的驱动器单元6。光可在频谱的可见 光或不可见光范围内，例如优选在红外域中以便在其范围内对传感器系统高效但人 眼看不到，并且有适合的光源可用(诸如LED)。驱动单元6可包括升压电路12 和开关电路10。开关电路10从电源7(诸如，主电源、电池或太阳能电池)接收 功率。开关电路受控制器16控制，控制器16从一个或多个信号发生器4接收控制 信号。信号发生器4生成多重调制信号，多重调制信号被用来经由开关电路10和 升压电路12来驱动光源8。多重调制信号可包括适合于TOF测量的信号(诸如脉 冲或波)以及可用来驱动环境中的又一设备或与其通信的信号。该后一信号可控制 这样的又一设备，例如可为快门眼镜提供信号定时以供在3D观看系统中使用。又 一实施例涉及可至少包括用以收集由场景中设备提供的信息的接收机(其包括相关 电路)的系统和方法。

又一实施例涉及可与场景中设备单一或单向交互的系统和方法。示例是嵌入 到TV显示器设备中的测距测量单元的照明系统，其提供同步信号到3D快门眼镜 或提供音频信号到位于照明系统视野中的扬声器。

图2示出根据本发明实施例的又一照明系统，其与图1中系统具有许多共 同组件。该系统包括一个或多个光源8(诸如，LED、OLED或类似物)和用于驱 动光源的驱动器单元6。光可在频谱的可见光或不可见光范围内，例如优选在红外 域中以便在其范围内对传感器系统高效但人眼看不到，并且有适合的光源可用(诸 如LED)。驱动单元6可包括升压电路12和开关电路10。开关电路10从电源7 (诸如，主电源、电池或太阳能电池)接收功率。开关电路受控制器16控制，控 制器16从一个或多个信号发生器4接收控制信号。信号发生器4生成多重调制信 号，多重调制信号被用来经由开关电路10和升压电路12来驱动光源8。多重调制 信号可包括适合于TOF测量的信号(诸如脉冲或波)以及可用来驱动环境中的又 一设备或与其通信的信号。该后一信号可控制此类的又一设备20，例如可为快门 眼镜提供信号定时以供在3D观看系统中使用。然而，在此实施例中优选地与又一 设备20的通信是双向的。由设备20发射的信号在接收机18(其可以是无线接收 机)处被接收。超声、光学的、不可见光、无线电频率无线、点对点或漫射红外及 任何类似通信方法可用于在又一设备20和接收机18间通信。又一设备20不仅装 备有接收机(用于来自照明系统1的光)还装备有发射机和用于生成相关信号以供 传输到接收机18的处理器。从对象(诸如，又一对象20)反射回的光在光学ToF 接收机14处被接收。此接收机可包括必要的处理电路或与其连接，从而可根据照 明系统1发出的光和在接收机14处接收的从场景中对象反射收到的光之间的时间 或相位差来确定距离相关值。

作为本发明任何实施例中的选择，可提供附加接收机(诸如图2中的18) 以供从场景中的一个或每一外部设备接收信号。该信号可以是任何种类用以至少递 送设备ID，或者是其它种类的反馈(诸如事件、参数、数据(定位))。假如合 适的接收机在系统10中可用，此类通信不需要是光信号而是可以通过无线电、声 等实现。

相应地，又一实施例涉及可与场景中设备双向交互的系统和方法。示例是 测距系统，其可在输入深度地图上使用3D图像处理来检测并跟踪场景中的设备。 例如，所跟踪的设备可以是真空吸尘器，其提供有关容器状态、距离、障碍物存在、 电源状态等的返回信息。因为这些反馈信号，可以生成特定的控制返回动作，作为 示例，容器充满信号激活计算机化系统，该计算机化系统驱动测距装置发送控制信 号让该真空吸尘器返回其停靠处(例如，以供保养)。

图4示出根据本发明实施例的显示系统100。该显示系统仅是本发明有利应用 的一个示例。该显示系统包括有显示屏幕104的显示设备102，诸如，电视机，或 个人计算机，或视频显示设备(例如对于光碟重放设备(诸如独立的DVD播放器)， 或家庭影院系统，或游戏控制台系统)。具体而言，任何这些系统可适合于3D图 像的生成。照明单元是由光发射机108提供的，光发射机108用于进入场景的光发 射114。光可在频谱的可见光或不可见光范围内，例如优选在红外域中以便在其范 围内对传感器系统高效但人眼看不到，并且有适合的光源可用(诸如LED)。照 明单元可用于ToF测量，但还可用于单独调制信号的发射以供控制场景中的一个 或多个设备。光发射机例如可以是红外发射机，即，不可见光发射机。此发射机可 与用来远程控制电视的发射机相同。还提供接收机106(例如用于ToF测量的接收 机)，例如，该发射机能够接收从对象112和/或场景中对象或设备110反射的光 116。接收机106还可用于接收来自场景中任何或每一主动设备110的信息信号， 或者可因此提供单独的接收机。此外，存在位于场景中的一个设备110(诸如，快 门眼镜)，其如以上参照图1至图3中任何图以一般方式描述的那样被来自发射机 108光通信控制。

在另一实施例中，该系统可与场景中的设备双向交互：例如，该设备可以是 真空吸尘器，其可通过在任何适合的通信介质(诸如，RF无线、点对点或漫射红 外、超声)上传送诸如容器状态、距离之类的信息来提供此类信息。照明系统可根 据此状态提供信息。另一示例是测距系统，其检测并跟踪场景中的设备(例如，手 持式远程控制器)。控制器具有反馈设备(诸如，振动器)，以便给予人反馈或指 示以提供信息。该系统跟踪人的位置(例如通过ToF相机和3D图像生成)并且如 果该设备已经抵达特定位置则向控制器提供信息让振动器振动。

图5示出根据本发明另一实施例的此类型的显示系统100。该显示系统仅是 本发明有利应用的一个示例。该显示系统包括有显示屏幕104的显示设备102,诸 如，电视机，或个人计算机，或视频显示设备(例如对于光碟重放设备(诸如独立 的DVD播放器)，或家庭影院系统，或游戏控制台系统)。具体而言，任何这些 系统可适合于3D图像的生成。照明单元是由光发射机108提供的，光发射机108 用于进入场景的光发射114并且是显示器104的一部分。换言之，显示器的一些像 素可适用于发射诸如可见或不可见光的光，例如，与来自供人观看而显示的图像分 开控制的红外光。照明单元可用于ToF测量，但还可用于单独调制信号的发射以 供控制场景中的一个或多个设备。光发射机例如可以是红外发射机，即，不可见光 发射机。还提供接收机106(例如用于ToF测量的接收机)，例如，该接收机106 能够接收从对象112和/或场景中对象或设备110反射的光116。接收机106还可用 于接收来自场景中任何或每一主动设备110的信息信号，或者可因此提供单独的接 收机120。此外，存在一个设备110(诸如，快门眼镜)，其如以上参照图1至图 3中任何图以一般方式描述的那样被来自发射机108的光通信控制。

图6示出根据本发明另一实施例的显示系统100。该显示系统仅是本发明有 利应用的一个示例。该显示系统包括有显示屏幕104的显示设备102，诸如，电视 机，或个人计算机，或视频显示设备(例如对于光碟重放设备(诸如独立的DVD 播放器)，或家庭影院系统，或游戏控制台系统，或相机)。具体而言，任何这些 系统可适合于3D图像的生成。显示系统100可具有ToF相机的功能。照明单元是 由光发射机108提供的，光发射机108用于进入场景的光发射114并且是显示器 104的一部分。光发射机108因此被集成进显示器。光可在频谱的可见光或不可见 光范围内，例如优选在红外域中以便在其范围内对传感器系统高效但人眼看不到， 并且有适合的光源可用(诸如LED)。照明单元可用于ToF测量，但还可用于单 独调制信号的发射以供控制场景中的一个或多个设备110。光发射机108例如可以 是红外发射机，即，不可见光发射机。还提供接收机106(例如用于ToF测量的接 收机)，例如，该接收机106能够接收从对象112和/或场景中对象或设备110反 射的光116。可提供集成到显示器104中的接收机106。

在图4或图5或图6的实施例中，可提供又一接收机120用于接收来自场 景中任何或每一主动设备110的信息信号。接收机120可以是任何适合的无线接收 机或例如光学、点对点红外、无线电频率无线、超声或其它通信方法的接收机的组 合。此外，存在一个设备110，其如以上参照图1至图3中任何图以一般方式描述 的那样被来自发射机108的光通信控制。对象110还包括发射机，其可发送合适的 信号到接收机120以进行双向通信。

在上述任何实施例中的接收机120或106可适用于提供能与场景中的设备 双向交互的系统和方法，所述设备与基于人类姿势识别的交互系统结合使用。具体 而言，此实施例包括因对测距测量单元(例如，包括IR照明单元)所提供的数据 的信号处理而启用对场景中用户进行跟踪的系统。人类姿势识别可基于用户骨架表 示，用户骨架表示可被建模以识别因所述信号处理而在任何时间识别及确定的3D 空间中肢体的动态用户姿势或静态用户位置。场景中的设备可以是由用户持握的远 程控制设备，并且可以具有收发机及信息反馈能力。可通过作为示例的振动器单元、 扬声器、灯、显示器等向用户提供信息反馈能力。可提供涉及任何人类感官响应的 反馈的正是反馈单元，或者反馈可涉及该设备无线连接的系统所感测的属性(作为 示例，由嵌入式惯性传感单元提供的加速度、速度和相对位置数据)。在优选实施 例中，提供给系统的手持式设备数据被用来帮助对用户或持握该设备的用户部位 (例如手，尤其当所述部位被遮蔽且没有被姿势识别系统跟踪时)进行细化和跟踪。 此外，根据持握该设备的用户的姿势和位置，收集并处理测距测量、控制照明单元 的系统可通过所述照明单元发送将要被所持握的设备接收的反馈控制信息，从而激 活至少一个用户相关的反馈单元。作为示例，用户将由于该手持式设备在每当执行 系统所等待的姿势时感受到振动，或者如果执行不为系统允许的动作(诸如在移出 场景中的特定区域时)用户将感受到声音。双向反馈可与具体应用相关并依上下文 而定。

本发明的实施例使用某一波长的特定电磁辐射用于照明单元(诸如ToF测 量系统中使用的特定的IR附近的波长)。照明单元发射具有多个特定调制频率的 光，诸如至少一个用于ToF测量，至少另一个应参数化以便能够用于不同设备。 照明单元可提供(例如，ToF照明系统的)漫射光透射。发射机设计符合ToF照 明原理从而以合适的方式覆盖场景。

作为本发明任何实施例中的选择，场景中的一个或每一对象或设备110(具 有符合显示系统发出的光的接收机)还可包括发射机以提供任何种类的信号以至少 递送其ID，或者其它种类的反馈(诸如事件、参数、数据(定位))。假如合适 的接收机在显示设备102中可用，那么此类通信不需要必须是光信号而是可以通过 无线电、声或已知的任何合适的辐射测量的无线通信系统实现。因此，可通过电磁 辐射接收来提供对象ID识别。作为又一示例，可在显示系统100中提供标识模块， 其使用ToF接收机106或另一接收机，并且能够生成并检查场景的图像及处理它 们(例如，通过计算机视觉对象识别方法)以标识对象或设备110。

本发明的实施例利用多重调制、IR发光、用漫射照明的系统(例如，多重 调制的ToF照明系统)和用于交互的方法，该系统嵌入至少两个调制信号，其中 第一调制信号同与距离有关的参数相关联(例如，根据ToF原理可知的距离测量)， 而至少第二信号旨在载运另一信号到被照明的场景，该第二信号的调制频率与ToF 信号的频率不同以避免干扰，并且其中第二信号旨在驱动/控制场景中的设备。

本发明的实施例例如使用显示设备102中的定位模块以控制设备在场景中 的运动，提供了控制对象(诸如，场景中的移动设备110)的方法。

本发明的实施例包括多重调制的ToF照明方法以及系统，用于嵌入在相机 设备中的双向交互。相机设备可嵌入在显示设备102中，或者可以是连接至显示器 本身或具有信号处理装置的另一设备的单独项。

相应地，在本发明的实施例中提供了一种用于调制具有单个灯组(诸如单 个照明单元中的LED)的单个照明单元的方法，单个照明单元允许同时使用TOF 调制和调制二者以控制对象或设备110(诸如快门眼镜的快门调制)。光可在频谱 的可见光或不可见光范围内，例如优选在红外域中以便在其范围内对传感器系统高 效但人眼看不到，并且有适合的光源可用(诸如LED)。通常，IR LED用在照明 单元中。此类LED灯用于PMD并因而对ToF系统可行。照明系统可具有确保要 被控制的设备(诸如，3D电视快门眼镜)在接收范围内的宽广视野。如果向照明 单元(例如，带有一组LED)提供了充足的功率，则这确保了在TOF接收机中接 收从场景反射的充足的光。

作为特定示例，对象或设备10还可包括至少一个主动的电子的、机械的、 液压的、电气的、电磁的或光学的设备，其操作可被信息载运第二调制信号控制。 在设备处从ToF照明单元接收的第二信号可被解调并驱动命令以激活或修改设备 的操作。

本发明允许在许多领域中的广泛应用并且不受限于上述的显示器系统。例 如，照明单元、光学传感器、信号发生器和处理引擎可被集成到灯具(诸如集成到 灯中(见图7))，其可被装到标准插座中(诸如，白炽灯惯用的插入式、螺纹式 或卡口式插座或诸如如卤素灯或LED室内灯所用的两引脚插座)。光可在频谱的 可见光或不可见光范围内，例如优选在红外域中以便在其范围内对传感器系统高效 但人眼看不到，并且有适合的光源可用(诸如LED)。如图7a示意性示出地，此 类灯200可包括功率电源接头202、204，数据信号接头206、带有相关联的电子和 信号处理装置216的集成ToF传感器210，例如用以形成集成的Tof相机。灯还例 如可在处理装置216中包括处理引擎(诸如，用于执行信号和/或图像处理的微处 理器或FPGA以及存储器)，例如用以形成集成的Tof相机。存储器可以是易失性 存储器(诸如RAM)和/或非易失性存储器，例如其可在处理引擎上存储一个或多 个程序以供执行。此类经修改的灯可因此被装到标准插座中，并且可自提供给灯的 电源为照明单元和电子器件供应功率。灯可包括诸如IR的不可见光照设备(诸如 IR LED208)和可见光频谱内的光照设备(诸如LED)。调制之一可以是用以生 成ToF信号，例如用于与集成的ToF相机联用。该ToF调制可应用于不可见光， 例如，IR光源。例如，灯具或光源可包括用于IR调制的一个或多个LED和用于 可见光发射的一个或多个LED。ToF调制信号可被应用于用于IR调制的LED。可 选地，可提供屏蔽212来防止从LED208到接收机210的直接反馈。灯的照明端部 可被诸如玻璃的透明罩214覆盖并密封。由于LED在接近室温的温度操作，因而 灯内生成的热对传感器和集成到灯中的电子器件影响很小，故而灯200优选是基于 LED的灯具。也可按TOF照明所需的高频调制LED。

图7b示出了对图7a中灯的修改，其中提供无线通信接口218而非有线接 头206。无线接口可以是近场通信的任何合适的接口(蓝牙、Wifi、LiFi等)或长 距离无线接口(诸如根据3GPP、GSM、UMTS、CDMA等协议操作)。无线接口 218允许与网络的连接以及与相同种类的其它灯设备的连接。灯例如可形成自组织 网络或网格或其它任何种类的局域网。

可选地，光源可包括适用于接收和处理由场景中设备作为反馈信息生成的 信号的装置。场景中的设备可发射任何种类的一些信号以至少向系统(或向用户) 递送反馈信息，反馈信息诸如是ID或另一种类的反馈(诸如，提供事件通知、参 数、数据(定位、状态))。此类通信可由无线连接(诸如使用光、无线电、声音、 振动等)实现。例如，光源于是将包括集成的用于如上所述的无线信号的接收机。 该系统利用不同通信装置来提供反馈，例如，存在通过任何方式到系统和/或场景 中的用户的反馈，其驱动TOF照明单元并处理TOF相机信息。

此类一个或多个灯在控制设备方面可用于监视和安保目的，以及用于家庭 或世俗(domotic)目的。灯可包括如上所述的集成的ToF相机，由于这个可用来 检测活动(诸如空间(诸如房间)内人或对象或机器人的运动)，或者它可被用来 检测其它对象(诸如动物、火灾、洪水、烟雾等)所使用的光可在频谱的可见光或 不可见光范围内，例如优选在红外域中以便在其范围内对传感器系统高效但人眼看 不到，并且有适合的光源可用(诸如LED)。当灯被期望打开时，例如被调制在 高频的可见光特别有利于监视。

此类人员或对象的检测可触发经修改的灯发射经调制的第二信号，例如载 运用于控制室内设备的信息信号。作为示例，设备还可包括至少一个主动的电子的、 机械的、液压的、电气的、电磁的或光学的设备，其操作可被信息载运第二调制信 号控制。在设备处从ToF照明单元接收的第二信号可被解调并驱动指令以激活或 修改设备的操作。此类设备可以是例如用于控制门或窗、警报系统以开启诸如计算 机、洒水器、加热器、风扇的设备。由于灯具有被提供对照明而言标准的电源，灯 安全系统不需要安装额外电缆来允许快捷且经济的安保系统部署。它因此对瞬态安 全需求(诸如在建筑物(诸如宾馆或展示厅)内的媒体或政治事件)有用。

在将家中的电气设备相互结合的家用自动化系统中可找到诸应用。这些包 括建筑自动化以及家庭活动的控制，诸如家用娱乐系统、室内植物和庭院灌溉、宠 物喂养、因不同事件(诸如宴会或聚会)而改变环境“场景”，以及家用机器人的 使用。灯可通过计算机网络被连接以允许被个人计算机控制，以及允许从因特网远 程访问。通过灯与信息技术与家庭环境的集成，系统和电器能够以集成的方式通信， 这带来了便捷、高能效及安全的益处。

本发明还在用于游戏的方法及系统中找到了应用。例如，显示设备(诸如电 视)可配备连接至或嵌入到显示设备屏幕的计算机化系统，软件应用被提供以用于 操作该计算机化系统以供执行交互式游戏。如参照图1到6的任何图所述，显示设 备可包括基于3D ToF的成像系统。该显示设备可适用于与场景中的移动设备协作。 该设备可被交互式游戏中的玩家使用。替换地，该移动设备可以是硬件远程控制系 统，诸如包括IR收发机单元的电视遥控器。

连接到基于ToF的成像系统和屏幕的计算机化系统可包括姿势识别系统以及 操作所述计算机化系统的应用，例如用于根据所识别的姿势依上下文驱动所显示内 容的游戏。用户可通过执行姿势与计算机化系统交互。用户可持握移动设备，移动 设备因此可被姿势识别系统定位。由于IR收发机适用的第二调制，通过向移动设 备发送信号并经过基于ToF的成像系统的照明系统，系统可与用户交互。

作为示例，移动设备还可包括至少一个主动的电子的、机械的、液压的、 电气的、电磁的或光学的设备，其操作可被信息载运第二调制信号控制。设备振动 单元。在用于学习具体姿势的应用的上下文中，当用户执行正确姿势时，从ToF 照明单元收到的第二信号可被解调并驱动命令以激活例如为期1s的振动。

尽管在附图和前述描述中已详细示出并描述了本发明，此类图示和描述将 被认为是解说性的或示例性的而非限制性的；本发明并不受限于所公开的实施例。 根据对附图、公开内容以及所附权利要求的学习，实践所要求保护的本发明的本领 域技术人员将能理解和实施所公开实施例的其他变形。在互不相同的从属权利要求 中记载的特定手段这样的事实并不指示不能有利地使用这些手段的组合。权利要求 中的任何参考标号不应被理解为限制范围。

本发明描述：

1.一种与设备联用的系统，所述系统包括：

用于依照ToF原理照明场景的单个照明单元，用于生成多重调制信号及向所述照 明单元供应此多重调制信号的信号发生器，所述信号发生器适用于向所述照明单元 提供所述多重调制信号，其具有对应(co-responding)于TOF信号的至少一个调 制以及被所照明的场景中的第一对象使用或者用于控制所照明的场景中的第一对 象的操作的至少另一个调制。

2.一种与设备联用的系统，所述系统包括：

ToF传感器布置，其包括与照明场景的单个照明单元联用的传感器单元，所述传感 器布置包括用于基于ToF原理确定同所述传感器单元与场景中的第一对象间距离 有关的值的装置，以及用于生成多重调制信号及向所述照明单元供应此信号的 信号发生器，所述信号发生器适用于向所述照明单元提供所述多重调制信号，其具 有被所照明的场景中的第二对象使用或者用于控制所照明的场景中的第二对象的 操作的至少一个调制。

3.如第1项所述的系统，还包括：

ToF传感器布置，其包括与照明场景的单个照明单元联用的传感器单元，所述传感 器布置包括用于基于ToF原理确定同所述传感器单元与场景中的第一对象或第二 对象间距离有关的值的装置。

4.如第2项或第3项中任意项所述的系统，还包括用于与照明单元联用以及 提供与所述第一或第二对象的双向交互的双向交互系统。

5.根据第2至4项中任意项所述的系统，还包括用于接收从第一或第二对象 传送的信息信号的接收机。

6.根据第2至4项中任意项所述的系统，还包括嵌入在还包括照明单元的显 示屏幕内的TOF相机。

7.根据第1至6项中任意项所述的系统，还包括用于提供多重调制的装置。

8.根据第2至4项中任意项所述的系统，还包括用于单向交互的装置，用于 跟踪系统过程以及决定何时向场景中受到跟踪的对象传送命令的装置。

9.根据第2至4项中任意项所述的系统，还包括用于单向交互的装置，用于 跟踪系统过程以及参考场景中受到跟踪的对象所提供的信息决定何时向所述受到 跟踪的对象传送命令的装置。

10.根据之前任意项所述的系统，其中所述系统是光源。

11.电路系统，包括：

用于依照ToF原理照明场景的单个照明单元，用于生成多重调制信号及向所述照 明单元供应此信号的信号发生器，所述信号发生器适用于向所述照明单元提供多重 调制信号，其具有对应于TOF信号的至少一个调制以及被所照明的场景中的第一 对象使用或者用于控制或操作所照明的场景中的第一对象的至少另一个调制。

12.电路系统，包括：

ToF传感器布置，其包括与照明场景的单个照明单元联用的传感器单元，所述传感 器布置包括用于基于ToF原理确定同所述传感器单元与场景中的第一对象间距离 有关的值的装置，以及

用于生成多重调制信号及向所述照明单元供应此信号的信号发生器，所述信号发生 器适用于向所述照明单元提供所述多重调制信号，其具有被所照明的场景中的第二 对象使用或者用于控制或操作所照明的场景中的第二对象的至少一个调制。

13.如第11项所述的电路系统，还包括：

ToF传感器布置，其包括与照明场景的单个照明单元联用的传感器单元，所述传感 器布置包括用于基于ToF原理确定同所述传感器单元与场景中的第一对象或第二 对象间距离有关的值的装置。

14.如第12项或第13项中任意项所述的电路系统，还包括用于与照明单元联 用以及提供与所述第一或第二对象的双向交互的双向交互系统。

15.根据第12至13项中任意项所述的电路系统，还包括用于接收从第一或第 二对象传送的信息信号的接收机。

16.根据第11至14项中任意项所述的电路系统，还包括嵌入在还包括照明单 元的显示屏幕内的TOF相机。

17.根据第11至16项中任意项所述的电路系统，还包括用于提供多重调制的 装置。

18.根据第12至14项中任意项所述的电路系统，还包括用于单向交互的装置， 用于跟踪系统过程以及决定何时向场景中受到跟踪的对象传送命令的装置。

19.根据第12至14项中任意项所述的电路系统，还包括用于单向交互的装置， 用于跟踪系统过程以及参考由场景中受到跟踪的对象提供的信息决定何时向所述 受到跟踪的对象传送命令的装置。

20.一种与设备联用的方法，所述方法包括：

依照ToF原理使用单个照明单元照明场景，生成多重调制信号及向所述单个照明 单元供应此信号，至少一个调制对应于TOF信号被提供给所述照明单元，至少另 一个调制具有用于被所照明的场景中的第一对象使用或者用于控制或操作所照明 的场景中的第一对象的信息数据。

21.一种与设备联用的方法，所述方法包括：

使用传感器根据ToF原理感测从由照明单元照明的场景反射的光，

基于ToF原理确定同所述照明单元或所述传感器单元与所述场景中的第一对象间 距离有关的值，以及

生成多重调制信号及向所述照明单元供应此信号，提供至少一个调制供被所照明的 场景中的第二对象使用或者用于控制所述场景中的第二对象的操作。

22.如第20项所述的方法，还包括：

用传感器根据ToF原理感测从场景反射的、由照明场景的照明单元生成的光，以 及

基于ToF原理确定同所述照明单元或所述传感器单元与所述场景中的第一或第二 对象间距离有关的值。

23.如第21或第22项中任意项所述的方法，还包括提供与所述第一或第二对 象的双向交互。

24.根据第21至23项中任意项所述的方法，还包括接收从所述第一或第二对 象传送的信息信号。

25.根据第20至24项中任意项所述的方法，还包括向所述照明单元提供多重 调制信号。

26.根据第21至23项中任意项所述的方法，提供单向交互，跟踪系统过程以 及决定何时向场景中受到跟踪的对象传送命令。

27.根据第21至23项中任意项所述的方法，还包括提供单向交互，跟踪系统 过程以及参考由场景中受到跟踪的对象提供的信息决定何时向所述受到跟踪的对 象传送命令。

28.一种光源，包括：

用于照明场景的照明单元，

信号发生器，所述信号发生器集成到所述光源中用于生成多重调制信号及向所述照 明单元供应此多重调制信号，所述信号发生器适用于向所述照明单元提供多重调制 信号，其具有对应于TOF信号的至少一个调制以及与第一调制不同的至少另一个 调制。

29.一种光源，包括：

用于照明场景的照明单元，

信号发生器，所述信号发生器集成到所述光源中用于生成多重调制信号及向所述照 明单元供应此多重调制信号，所述信号发生器适用于向所述照明单元提供多重调制 信号，其具有对应于TOF信号的至少一个调制，以及用于传送根据无线通信协议 操作的无线信号的发射机。

30.如第28或第29项的光源，其中TOF相机被集成到所述光源中。