[发明专利]可见光通信系统中用于发射和接收信号的装置

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种利用可见光通信的可见光通信系统。更具体地说， 本发明涉及一种使用LED的可见光通信系统。

背景技术

近年来，利用从诸如发光二极管(LED)的光发射元件发射的可见光 的可见光通信技术得到了发展(参见，例如，专利号为3391204的日本专 利)。更具体地说，提出将LED用作发射器中的光源，并高速间断地驱动 LED，从而给诸如在道路上行驶的汽车的车辆发射交通信息等。

现在，LED具有各种用途：用作照明中的光源、汽车上的红光灯和头 灯、显示器中的背光灯、闪光灯和信号设备中的光源。

在可见光通信中，LED用作光源，执行信号发射功能和对象照明功能。 因此，LED中可以实现可见光通信的区域限于被LED照明的区域。这使得 可见光通信具有覆盖有限区域和容易在视觉上被识别的特征。然而，可见 光通信存在问题。在不执行照明功能时，不能进行可见光通信。

已经提出了用于车辆中的通信装置，所述通信装置利用从汽车上的尾 灯发射的可见光(参见，例如，特开号为2006-323766的日本专利申请)。 这种通信装置将从尾灯发射的可见光与信号脉冲进行叠加。与信号脉冲叠 加后，可见光可以表示代表危险程度的数据。将该数据提供给跟随的接收 所述可见光的汽车。然而，在这种可见光通信中，仅在尾灯保持开启时发 射数据。在尾灯关闭时，不能发射危险程度的数据。

在使用来自汽车头灯或室外灯的光的可见光通信中同样存在这种问 题。也就是说，在白天不能进行通信。为了解决这种问题，灯可能需要一 直保持开启。无论需要还是不需要，灯一直都开启将导致诸如环境问题的 另外的问题。在使用汽车尾灯的可见光通信中，尾灯不能一直保持开启， 这是因为其固有功能是发射光以表明正在刹车，而不发射光以表明没有刹 车。

因而，目前可用的可见光通信仅在灯应该一直开启或对于特定的时间 段(当灯关闭时)不需要进行通信的地方或情况下进行。在任何隧道中的 灯应该一直开启以使得交通信息引导系统能够工作，所述交通信息引导系 统采用了可见光通信。也就是说，灯昼夜保持开启，从而实现可见光通信。 对于特定的时间段，在例如用于给人提供信息的室内系统中可见光通信不 是必需的。这是因为所述系统是基于只要有人呆在所述地方，灯就保持开 启的假设。换句话说，当所述地方不存在信息接收者时就不需要实现可见 光通信。

已经提出了能够通过脉宽调制(PWM)电路来控制照明的可见光通信 装置(参见，例如，特开号为2006-325085的日本专利申请)。这种类型的 任意可见光通信装置能够调整光源的亮度，渐变地并且连续地，而不步进 式地。具有控制照明功能，所述装置如果用于特别是在气氛对人很重要的 起居室或商店里时，将有效地工作。

无论灯保持开启还是关闭，可见光通信系统都应该工作。然而，这并 不容易实现。如同已经指出，因为不仅需要执行通信，而且还要执行照明 对象的主要功能(主要功能包括开启和关闭尾灯以分别表示正在刹车和没 有刹车)，所以提供该系统不是很容易。已经提出了现有技术可见光通信装 置，所述装置具有照明控制功能。对于只利用普通照明功能的任何人来说， 所述装置可能难以控制并且可能太昂贵。作为普通的照明装置，其仅需要 采取仅仅两种状态(即，开启状态和关闭状态)或仅仅三种状态(即，高 亮度开启状态、低亮度开启状态和关闭状态)。

发明内容

本发明的目的是提供一种可见光通信系统，所述系统可以在进行通信 的同时根据可见光的状态来改变调制模式，从而实现可见光通信，而无论 所使用的灯是开启还是关闭。

根据本发明的一方面，可见光通信中用于发射信号的装置包括：可见 光通信中用于发射信号的装置，其包括：光发射元件，用于发射可见光； 驱动信号模块，用于从待发射信号生成不同类型的调制信号，从而从调制 信号之一来生成驱动信号；以及驱动模块，用于根据所述驱动信号来驱动 光发射元件。

根据本发明的另一方面，可见光通信中用于接收信号的装置包括：光 接收元件，用于接收可见光；接收光信号处理模块，用于提取叠加在通过 所述光接收元件接收的所述可见光上的信号作为接收信号；转换模块，用 于将所述接收信号转换为待发射信号的调制信号；以及解调模块，用于将 所述调制信号解调为待发射信号。

附图说明