[发明专利]LED照明通信装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED照明通信装置，属于光源照明和光通信的技术领域。

背景技术

随着发光二级管(LED)发光功率和发光效率的不断提高，它已经逐渐成为新一代的主流照明器具。由于LED是电流型半导体器件，所以可以通过控制驱动电流来改变光的强弱，从而达到承载信号的目的。也就是说可以使LED在作为照明光源的同时，在自由空间传递信息。又因为LED发出的是柔软直射的非相干光，因此它既不会象相干性很高的激光那样损害人体，也不会象无线载波那样受到电波法的限制，以及存在信息泄漏现象。这样我们就可以利用现有的照明基础设施，构造这样一个遍在的移动通信环境，在这个环境中，只要有照明光到达的地方，都可以进行信息交换，而不需要设置专用的通信设备。且不必担心信息泄漏和影响他人。

但是，用照明光通信，会因为照明器具的调光/调色导致通信光强度的不稳定。还有一些用户希望能在关灯后仍然可以获取声音信息。另一方面，对于1个移动通信环境，用户随身携带的接受器的电源寿命也是1个重要的问题。还有因为大约80％的盲人是可以感光的,所以可以盲人方便盲人自主地进行信息交换，也是建立人性化社会的主题之一。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于解决以下问题：1)独立地控制和操作白色照明光中所包含的不同波长的单色光；2)每个波长的单色光是一个承载各自声音信息的独立信道；3)红外波段的信道用于补偿照明装置由于调光/调色产生的光强变化导致的通信性能损失；4)红外波段的信道可以用于不需要光照时的信息传送；5)接受器是1个不需要电源的光-电-声转换装置；6)接受器可以作成弯曲自如的小型便携式卡片或票证等；7)方便盲人自主使用。通过上述7个方面的控制和处理，可以使普通的照明环境成为信息提供和服务环境。

技术方案：本发明所述的LED照明通信装置，包括通信控制器、多芯片可见光波段LED、红外波段LED，所述通信控制器将信号分别发送至多芯片可见光波段LED和红外波段LED。这样通过不同的多芯片照明，一方面可以叠加形成白光的照明效果，另一方面可以获得多个独立的波段的通信信道，满足更多的通信需求。

进一步地，所述多芯片可见光波段LED为包含蓝光波段LED、红光波段LED和绿光波段LED的多芯片可见光波段LED，所述通信控制器通过分别与蓝光波段LED、红光波段LED和绿光波段LED连接将信号发送至多芯片可见光波段LED。

进一步地，还包括信息载体，所述通信控制器包括电源和光调制/控制模块，所述电源驱动光调制/控制模块，光调制/控制模块读取信息载体中的数据后，将信号分别发送至多芯片可见光波段LED和红外波段LED。

本发明还包括设置有上述任一所述的LED照明通信装置的LED照明通信系统，还包括接收器，所述接收器包括太阳电池、带通滤光器、耳机/扬声器，所述带通滤波器覆盖在所述太阳能电池上，所述太阳能电池接收到穿过带通滤波器的光通信信号后传送至所述光通信解调/控制模块，所述光通信解调/控制模块再将解调后的声音信号发送至耳机/扬声器。

进一步地，所述带通滤波器为蓝绿光带通滤波器、红光带通滤波器或红外光带通滤波器。

进一步地，所述接收器的数量为3个，并且3个接收器的带通滤波器分别为蓝绿光带通滤波器、红光带通滤波器、红外光带通滤波器。

本发明中的蓝光波段范围为435～450nm、紫外波段范围为100-400nm、绿光波段范围为492～577nm、红光波段范围为622～760nm。

本发明利用照明光进行点对点通信的现有技术方案分别体现在发送端和接收端两方面。

1)发送端技术方案：LED照明装置的通信方法(ZL200380104093.2)；实现高速通信的方法(日本公开专利2011-055397)。

2)接收端技术方案：实现高速通信的方法(日本公开专利2011-055397)；便携性和通用性(CASIO的可见光通信照相机和计算器)。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明技术方案的发送端采用调光/调色时的强度补偿；用1个照明装置同时发送不同的信息；并且记述了不需要照明的黑暗场所的光通信问题。本发明的接收端，防止了在移动通信过程中的断电导致通信中断的问题，并且使用薄膜太阳能电池，让携带时能弯曲自如。本发明使用太阳电池作为光接收器件，使接受器成为不需要电源和电子线路的光-电-声转换装置。

附图说明

图1为本发明所述的LED通信系统结构示意图；