[发明专利]照明光通信装置、照明设备和照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过对照明光的强度进行调制来进行可见光通信的照明光通信装置、照明设备和包括该照明光通信装置的照明系统。

背景技术

近年来，已提出了具有如下可见光通信功能的照明设备，其中该可见光通信功能用于通过使用照明光，在自由空间内传输各种信息。例如，在日本特开2011-34713中公开了这种照明设备。日本特开2011-34713所述的照明设备包括：发光部基板，其上配置有用作半导体发光元件的发光二极管；点亮电路基板，其与发光部基板相连接以对发光二极管进行点亮控制；以及可见光通信控制基板，用于对发光二极管进行可见光通信控制。可见光通信控制基板以可拆卸的方式连接在点亮电路基板和发光部基板之间，因而在该传统示例中，可以使具有/不具有可见光通信功能的照明设备的设计共通化。

在该传统示例中，通过基于要传输的信息信号(通信信号)对照明光的强度进行调制，来执行可见光通信。换句话说，在发送侧的照明光通信装置中，通过使从包括发光二极管作为光源的光源单元所输出的照明光点亮/熄灭来将通信信号叠加在该照明光上。然后，接收侧的接收器通过对没有叠加通信信号的脉冲时的光强度与叠加有通信信号的脉冲时的光强度之间的差进行检测来接收该通信信号。

在通过改变负荷电流的大小来对光源单元进行调光控制的振幅控制的情况下，负荷电流不间断地连续流动。因而，还可以连续叠加通信信号。然而，在通过交替重复负荷电流流动的时间段和无负荷电流流动的时间段来对光源单元进行调光的PWM(脉冲宽度调制)控制的情况下，在无负荷电流流动的时间段内无法叠加通信信号，因而可见光通信有可能中断。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种即使在通过PWM控制进行光源单元的调光控制的情况下也能够不间断地进行可见光通信的照明光通信装置、以及照明设备和包括该照明光通信装置的照明系统。

根据本发明的实施例，提供一种照明光通信装置，包括：光源单元，其包括发光元件；电源单元，用于对流经所述光源单元的负荷电流进行控制，以使该负荷电流维持在恒定值；开关元件，其与所述光源单元串联连接；以及控制单元，用于控制所述开关元件的接通或断开，以对来自所述光源单元的照明光的光强度进行调制，从而将二值的通信信号叠加在所述照明光上。此外，所述控制单元具有用于使连接所述光源单元和所述电源单元的路径打开或闭合的切换电路，所述控制单元基于调光信号控制所述切换电路的接通或断开从而通过脉冲宽度调制控制对来自所述光源单元的照明光进行调光控制，并且使所述通信信号与所述切换电路的接通时间同步地叠加在来自所述光源单元的照明光上。

此外，如果将一个符号的所述通信信号叠加在来自所述光源单元的照明光上，则所述控制单元在所述切换电路的下一所述接通时间之前可以不允许叠加所述通信信号。

此外，所述控制单元可以对来自所述光源单元的照明光进行所述调光控制，以使得所述接通时间不短于所述通信信号的一个符号时间。

此外，所述调光信号的周期可以被设置为所述通信信号的一个符号时间的整数倍。

此外，如果所述接通时间短于所述通信信号的一个符号时间，则所述控制单元可以停止将所述通信信号叠加在来自所述光源单元的照明光上。

此外，上述的照明光通信装置还可以包括与所述开关元件并联连接的阻抗单元，并且所述控制单元通过对所述开关元件的接通或断开进行控制，可以使所述阻抗单元能够与所述光源单元相连接或断开，以对来自所述光源单元的照明光的光强度进行调制，从而将二值的通信信号叠加在所述照明光上。

根据本发明的另一实施例，提供一种照明设备，包括设备主体，其中所述设备主体具有上述照明光通信装置。

根据本发明的又一实施例，提供一种照明系统，包括：上述照明光通信装置；以及接收器，用于接收从所述照明光通信装置发送来的所述通信信号。

根据本发明，即使在通过PWM控制进行光源单元的调光控制的情况下，也可以不间断地进行可见光通信。

附图说明

通过以下结合附图对实施例的说明，本发明的目的和特征将变得明显，其中：

图1A和1B是示出根据本发明第一实施例的照明光通信装置的图，其中图1A是示意电路图并且图1B是调光率为100%时的负荷电流的波形图；

图2是用于说明照明光通信装置中的可见光通信的图；

图3A和3B示出照明光通信装置中通信信号和负荷电流之间的相关性的波形图；