专利名称：可视光通信设备和可视光通信方法
技术领域：
本发明涉及可视光通信设备和可视光通信方法，并更具体地，涉及能够在控制LED 照明光源的亮度的同时执行可视无线通信的设备和方法。
背景技术：
当前，有线电话订户、移动通信订户、和因特网用户的数目几乎处于饱和状态，由 此，存在这样的需求，即，通过在订户数目的增长停止的情况下集中(converging)产业而 发现新技术。由于以上情况，其中已在2007年迅速开发了 LED技术的新照明产业包括广泛 开发的无线个域网(WPAN)技术。 无线个域网的国际标准和开发已根据IrDA、 IEEE 802. llx、 IEEE 802. 15(蓝牙、 UWB、60GHz)等得到了发展。 作为无线个域网的一项技术，2007年11月15日在美国亚特兰大根据IEEE 802. 15新建立了可视光通信(VCL)兴趣小组(IG)。在此之前，在该国家中于2007年5月 30日配置和操作了电信技术协会(TTA)中的可视光通信的工作组。可视光(可视光线)处 于人的视力可视的电磁波的范围中。可视光的波长大约为380到780nm。根据波长的属性 改变由可视光之内的每一颜色来表示。可视光的波长从红色到紫罗兰色逐渐变短。具有比 红色更长波长的光被称为红外线，而具有比紫罗兰色更短波长的光被称为紫外线。在单色 光的情况下，在大约700到610nm的波长中示出了红色，在大约610到590nm的波长中示出 了橙色，在大约590到570nm的波长中示出了黄色，在大约570到500nm的波长中示出了绿 色，在大约500到450nm中示出了蓝色，而在大约450到400nm的波长中示出了紫罗兰色。
作为集中数字LED照明光源光和通信的通信技术的可视无线通信技术可通过视 觉来确认是否通信，但是不伤害人们的眼睛，并可提供物理安全功能等。与现有照明光源使 用的荧光灯和白炽灯相比，可视无线通信技术的优点在于LED可解决由于水银造成的环境 破坏问题，具有10倍或更长的寿命，并改善电效率90%等。当使用照明基础结构创建通信 环境时，认为可展现能够再次获得经济性、扩展多媒体通信服务、并获得现实生活中的照明 的通信世界。 在使用LED的照明装置中，使用可实现最高效率和最精确电流控制的脉宽调制 (其后，称为P丽)方案来控制照明光源的亮度。作为控制通/断比率的方案的P丽方案控 制LED照明光源的接通状态的时间，以控制光的亮度。原则上，当光照时间长时，LED照明 光源发射亮光，而当光照时间短时，LED照明光源变暗。 然而，使用P丽方案控制亮度的照明装置很难使用可视光通信，并且由于可视无 线通信功能使得照明光源的亮度不能发射期望的亮度。使用P丽方案的照明装置根据P丽
4信号的接通/关断来接通/关断LED照明光源。通过该功能，鉴于该操作方法，而发生与通 过光的接通/关断执行通信的可视光通信的冲突。 换言之，即使当执行通信时( 一直不规则地改变"1"和"0")，亮度(P丽的占空因
数)也应一直恒定维持("1"禾P"0"的比率总是恒定)。然而，难以将用于控制亮度的P丽
信号和用于通信的调制信号与用于接通/关断LED的控制信号组合在一起。当设置亮度时，
P丽信号具有固定波形，但是用于通信的调制信号根据数据图案而连续改变。 换言之，很难在P丽信号部分中实现传送数据的同步。例如，如图1中所示，当与
时钟信号(见(a))同步地组合具有50X负载周期的P丽信号(见(c))和传送数据(例如
"1010011100")(见(b))时，P丽信号似乎具有20X负载周期，这与(d)类似。结果，P丽
信号的接通部分的长度改变，并且可传送比特的数目也改变，使得传送速度改变。这意味着
LED照明光源的亮度根据数据图案而改变、并且不能按照原样传送该传送数据。 所以，考虑一种仅在具有相对长周期的P丽信号的接通部分中容易地传送用于通
信的调制信号的方法。然而，在该情况下，照明光源的接通时间基本上很短，使得不能示出
期望的亮度。 这时，使用一直处于发光状态的LED照明光源的实验室级别的可视光通信原型已 被投入市场，或者单独使用用于与LED照明光源通信的部分。换言之，当前，可见光通信没 有达到在由于LED照明光源的闪烁而生成的光上正常携带传送数据的级别。
发明内容
本发明计划解决现有技术中的问题。本发明的目的在于提供一种在使用LED的照
明装置中能够执行可视光通信、而不妨碍照明光源的亮度控制功能的设备和方法。 为了实现以上目的，提供了一种可视光通信设备，包括亮度信号发生器，用于计
算与输入的亮度请求信息对应的照明驱动信号的负载周期，并基于所计算的负载周期来生
成有关亮度信号的时钟频率信息；传送数据发生器，用于生成传送数据；照明驱动器，用于
基于亮度信号的时钟频率信息和传送数据来生成并输出脉冲波形的照明驱动信号，并基于
该传送数据来控制该照明驱动信号的波形中的每一比特单位时间的接通部分的脉冲位置；
和照明光源，根据来自该照明驱动器的照明驱动信号来操作。 该亮度信号发生器计算的负载周期是每比特单位时间接通该照明光源的比率。
该亮度信号发生器将所计算的负载周期变换为每比特单位时间的时钟频率信息 并输出它。 该亮度信号发生器包括亮度信号计算器，用于基于输入的亮度请求信息来计算 用于照明的照明驱动信号的负载周期；和亮度信号发生器，用于基于来自该亮度信号计算 器的负载周期来生成并输出有关所述亮度信号的时钟频率信息。 该传送数据发生器包括可传送或不可传送确定单元，用于确定该亮度信号发生 器中计算的负载周期是否是能够执行可视光通信的负载周期；和传送数据输出单元，用于 根据来自该可传送或不可传送确定单元的数据可传送信息来确定是否存在当前要传送的 数据，并输出该传送数据。
当不存在要传送的信息数据时，该传送数据输出单元输出虚拟数据1或0。
当传送数据为"1"时，该照明驱动器将该照明驱动信号的波形中的接通部分中的脉冲的位置定位在比特单位时间的前端，而当传送数据为"O"时，该照明驱动器将该照明驱
动信号的波形中的接通部分中的脉冲的位置定位在比特单位时间的后端。 提供了根据本发明另一实施例的一种可视光通信设备，包括LED照明光源；和照
明驱动器，用于混合用于该LED照明光源的亮度信号和传送数据，以生成用于驱动该LED照
明光源的脉冲波形的照明驱动信号，其中该照明驱动器根据该传送数据控制在该照明驱动
信号的波形中的每一数据传送周期的接通部分中的脉冲的位置。 当传送数据为"1"时，该照明驱动器将该照明驱动信号的波形中的接通部分中的
脉冲的位置定位在该数据传送周期的前端，而当传送数据为"O"时，该照明驱动器将该照明
驱动信号的波形中的接通部分中的脉冲的位置定位在该数据传送周期的后端。 另外，根据本发明优选实施例的一种可视光通信方法，包括由亮度信号发生器生
成亮度信号，该亮度信号发生器生成与输入的亮度请求信息对应的照明驱动信号的负载周
期，并基于所计算的负载周期来计算有关亮度信号的时钟频率信息；由生成传送数据的传
送数据发生器生成该传送数据；和由照明驱动器驱动照明光源，该照明驱动器基于有关亮
度信号的时钟频率信息和传送数据来生成脉冲波形的照明驱动信号以驱动该照明光源，并
基于该传送数据控制该照明驱动信号的波形中的每一比特单位时间的接通部分中的脉冲位置。 该负载周期是每比特单位时间接通该照明光源的比率。 该亮度信号是将所计算的负载周期变换为每比特单位时间的时钟频率信息的信 号。 所述生成亮度信号的步骤包括第一步骤，由该亮度信号计算器基于该亮度请求 信息来计算用于照明的照明驱动信号的负载周期；和第二步骤，由亮度信号发生器基于所 计算的负载周期来生成并输出有关所述亮度信号的时钟频率信息。 所述生成传送数据的步骤包括第一步骤，由可传送或不可传送确定单元确定所 计算的负载周期是否是能够执行可视光通信的负载周期；和第二步骤，由传送数据输出单 元根据来自该可传送或不可传送确定单元的数据可传送信息来确定是否存在当前要传送 的数据，并输出该传送数据。 在第二步骤中，当不存在要传送的数据时，该传送数据输出单元输出虚拟数据1 或0。 当传送数据为"1"时，所述驱动照明光源的步骤将该照明驱动信号的波形中的接 通部分中的脉冲的位置定位在比特单位时间的前端，而当传送数据为"O"时，所述驱动照明 光源的步骤将该照明驱动信号的波形中的接通部分中的脉冲的位置定位在比特单位时间 的后端。 利用具有以上配置的本发明，在能够通过LED照明光源的闪烁而控制亮度的LED 照明光源装置中，能够在维持亮度控制功能和可视光通信的通信速度的同时，执行可视光 通信。 本发明使用一种2脉冲位置调制(2PPM)方案，该方案将每一预定时间部分(即， 数据传送部分)划分为两部分，并当传送数据为1时，将脉冲定位在前端，而当传送数据为 0时，将脉冲定位在后端。2PPM方案维持与亮度信号对应的负载周期的P丽信号的接通部 分，并不改变可传送比特的数目。由此，根本不影响亮度控制，也根本不影响可视光通信的
6通信速度。
图1是用于解释当与时钟信号同步地组合预定负载周期的P丽信号和预定传送数 据时、现有技术中的问题的信号波形图； 图2是根据本发明实施例的可视光通信设备的方框配置图； 图3是示出了来自图2中所示的照明驱动信号发生器的输出信号(照明驱动信 号)的示例的信号波形图； 图4是用于解释按照根据本发明实施例的可视光通信方法合成亮度信号和传送 数据以生成LED驱动信号的处理的流程图； 图5是用于解释当不能按照根据本发明实施例的可视光通信方法传送数据时的 操作的流程图；禾口 图6是用于解释当不存在要按照根据本发明实施例的可视光通信方法传送的数 据时的操作的流程图。
具体实施例方式
其后，将参考附图来描述根据本发明实施例的可视光通信设备和方法。
图2是根据本发明实施例的可视光通信设备的方框配置图。 本发明的实施例包括照明亮度管理器10、亮度信号计算器12、亮度信号发生器 14、信息数据管理器16、可传送或不可传送确定单元18、信息数据确定单元20、传送数据发 生器22、照明驱动信号发生器24、照明驱动器26、和LED模块28。 照明亮度管理器10分析按照各种形式输入的亮度请求信息，将其变换为对应数 字信息，并然后输出它。照明装置的用户或传感器按照模拟或数字方案输入该亮度请求信 息。照明亮度管理器10具有将按照各种形式输入的亮度请求信息变换为数字信息的亮度 变换功能、以及存储变换为数字的当前亮度请求信息的亮度存储功能。
亮度信号计算器12使用从照明亮度管理器10输出的数字信息来计算用于LED模 块28的照明驱动信号的负载周期。计算结果值是百分比(％)单位。负载周期意味着每 比特单位时间中LED模块28的接通时间。比特单位时间意味着表现(r印resent)要传送 的l比特数据所必需的时间。比特单位时间可被称为数据传送周期。换言之，计算的负载 周期意味着在可创建比率处计算每比特单位时间中LED模块28的接通时间的比率。
亮度信号发生器14生成将传送到照明驱动信号发生器24的亮度信号。亮度信号 发生器14将从亮度信号计算器12输出的负载周期的百分比(％ )信息变换为与该照明驱 动信号发生器24的工作时钟和传送速度对应的时钟频率信息。所变换的时钟频率信息成 为将传送到照明驱动信号发生器24的亮度信号。按照具有N比特的数字信号类型来输出 要输出的亮度信号。 在本发明的实施例中，照明亮度管理器10、亮度信号计算器12、和亮度信号发生 器14被统称为亮度信号生成单元100。亮度信号生成单元100计算与输入的亮度请求信息 对应的照明驱动信息的负载周期，并基于所计算的负载周期而生成亮度信号的时钟频率。
信息数据管理器16通过使用本发明的设备来管理要传送的信息数据。要传送的信息数据被先前存储或从外部设备接收。 可传送或不可传送确定单元18使用该亮度信号计算器12中计算的负载周期的百 分比信息，来确定负载周期是否是可执行可视光通信的负载周期。例如，负载周期0%意味 着LED模块28被关断，而负载周期100%意味着LED模块28 —直被接通。在0%和100% 负载周期中，不能进行通信。从可传送或不可传送确定单元18输出的可传送或不可传送确 定信息被传送到信息数据确定单元20和/或照明驱动信号发生器24。
信息数据确定单元20基于从可传送或不可传送确定单元18输入的数据可传送信 息来确定是否存在当前要传送的信息数据。当信息数据确定单元20从可传送或不可传送 确定单元18获悉可进行传送时，它从信息数据管理器16接收信息数据，并将其传送到传送 数据发生器22。 传送数据发生器22将来自信息数据确定单元20的信息数据变换为可传送数据类 型并存储它。变换为可传送数据类型的处理可使用一般数据通信中使用的例如线编码、加 扰等的变换技术、和例如通信必需的帧形成的技术等。尽管没有描述其详细内容，但是本领 域技术人员可通过已知技术充分地理解它。在传送数据发生器22中生成的传送数据被传 送到照明驱动信号发生器24。 在本发明的实施例中，信息数据管理器16、可传送或不可传送确定单元18、信息 数据确定单元20、和传送数据发生器22被统称为传送数据生成单元200。传送数据生成单 元200生成该照明驱动信号发生器24所必需的传送数据。在图2中，虽然信息数据管理器 16、信息数据确定单元20、和传送数据发生器22被单独配置，但是它们可集成配置。当它们 (信息数据管理器16、信息数据确定单元20、和传送数据发生器22)被集成配置时，其被称 为传送数据输出单元。换言之，传送数据输出单元根据来自可传送或不可传送确定单元18 的数据可传送信息，来确定是否存在当前要传送的数据。如果存在当前要传送的数据，则传 送数据被传送到照明驱动信号发生器24作为传送数据。 照明驱动信号发生器24根据可视光通信速度来集中亮度信号和传送数据，以生 成用于LED模块28的照明驱动信号。通过基于来自亮度信号发生器14的亮度信号进行的 调制为2脉冲位置调制(2PPM)信号的处理，而执行照明驱动信号的生成。从照明驱动信号 发生器24输出的照明驱动信号被提供为照明驱动器26的P丽输入或变暗的输入。
下面将描述调制为2PPM信号的处理。图3示出了从0%到100%负载周期的信号 波形。在图3中，回顾工作时钟(见(a))与负载周期(见(b)到(j))之间的关系，对于工 作时钟中的一个时钟生成12. 5%负载周期。所以，每比特单位时间中接通LED模块28的时 间越长，则负载周期的百分比信息变得越大。在图3中，假设表现1比特传送数据所必需的 时钟数目为8。所以，传送1比特传送数据所必需的8个工作时钟可被称为数据传送周期。
例如，如图3(f)中所示，当称为"110"的传送数据与具有50%负载周期的亮度信 号混合时，预定时间部分(即，其中顺序操作8个时钟的时间部分)被划分为两部分(例 如，前端和后端)，并且对于要传送的数据"1 "，脉冲位于前端，而对于要传送的数据"0"，脉 冲位于后端。当然，它们的位置可相反。由此，生成被调制为2PPM信号的信号(S卩，2PPM调 制信号)。由于2PPM调制信号按照原样维持与亮度信号对应的负载周期的P丽信号的接通 部分并且可传送比特的数目没有改变，所以根本不影响亮度控制，也根本不影响可视光通 信的通信速度。本发明使用称为一种类型2PPM方案的编码方案。
图3(a)是照明驱动信号发生器24的操作时钟的波形。从(c)到(j)的波形是从 照明驱动信号发生器24输出的用于LED模块28的照明驱动信号的波形。波形的负载周期 越大，则LED模块28变得越亮。图3 (b)的波形是LED模块28关断的状态，而图3 (j)的波 形示出了LED模块28完全接通的状态(一直发光状态)。图3(b)和(j)的波形示出了不 通过LED的闪烁来表现传送数据的状态。在该情况下，可传送或不可传送确定单元18确定 不能进行传送。在一些情况下，在图3(c)和3(j)的情况下，由于在将可视光通信接收机 (未示出)中接收的光信号变换为电信号的过程中不能精确恢复时钟和数据信息，所以可 传送或不可传送确定单元18可确定不能进行传送。在本发明的实施例中，图3(f)的波形 可以是2PPM调制信号的最理想的波形。 照明驱动器26基于来自照明驱动信号发生器24的驱动信号来驱动LED模块28。
在本发明的实施例中，照明驱动信号发生器24和照明驱动器26被统称为照明驱 动单元300。照明驱动单元300混合来自亮度信号生成单元100的亮度信号和来自传送数 据生成单元100的传送数据，以生成照明驱动信号(即，2PPM调制信号)，由此驱动LED模 块28。LED模块29是单一或多个LED组。LED模块28发射可视光线。通过照明驱动器
26来接通LED模块28、关断LED模块28、和使LED模块28闪烁。 然后，将参考图4到6来描述根据本发明的可视光通信设备的操作。 首先，基于图4的流程图来描述通过合成亮度信号和传送数据而生成LED驱动信
号的处理。 照明亮度管理器10分析按照各种类型输入的亮度请求信息，并将其变换为对应 数字信息。例如，照明亮度管理器10将由照明装置的用户、传感器等按照模拟或数字方案 输入的亮度请求信息变换为可存储的数字信息并输出。 亮度信号计算器12基于来自照明亮度管理器10的数字信息来计算照明驱动信号 的负载周期(S12)。即，亮度信号计算器12通过可创建比率计算每比特单位时间中接通LED 模块28的时间的比率，并然后用百分比(％ )来表现它。 亮度信号发生器14将该亮度信号计算器12中计算的照明驱动信号的负载周期变 换为时钟频率信息，以对应于照明驱动信号发生器24的工作时钟和传送速度。根据照明驱 动信号发生器24的工作时钟和传送速度，比特单位时间和每比特单位时间的时钟数目都 是不同的。例如，当传送速度高时，比特单位时间短，并且每比特单位时间的时钟数目变少。 由此，亮度信号发生器14将百分比单位的亮度变换为负载周期中使用的时钟数目(S14)。 从亮度信号发生器14输出的亮度信号(即，负载周期中使用的时钟数目)被传送到照明驱 动信号发生器24。 其间，将在亮度信号计算器12中计算的照明驱动信号的负载周期传送到可传送 或不可传送确定单元18。因此，可传送或不可传送确定单元18通过使用来自亮度信号计算 器12的照明驱动信号的负载周期，来确定是否进行数据传送(S16) 。 S卩，如果照明装置太暗 或太亮，则不能传送数据。例如，如果来自亮度信号计算器12的照明驱动信号的负载周期 意味着LED模块28 —直关断或接通，则可传送或不可传送确定单元18确定不能传送数据。
如果能够传送数据(S16中的"是)，则可传送或不可传送确定单元18向信息数据 确定单元20和照明驱动信号发生器24传送用于通知能进行传送的信息。
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由此，信息数据确定单元20基于用于通知能进行传送的信息，而确定是否存在当 前要传送的信息数据(S18)。 S卩，信息数据确定单元20确定是否存在从信息数据管理器16 输入的信息数据，并然后，如果存在信息数据，则将其传送到传送数据发生器22 。
传送数据发生器22将输入的信息数据变换为可传送类型，存储它，并然后将其传 送到照明驱动信号发生器24(S20)。 照明驱动信号发生器24基于与来自亮度信号发生器14的亮度信号和来自传送数 据发生器22的传送数据相关的信息，而生成照明驱动信号(即2PPM调制信号)(S22)。从 照明驱动信号发生器24生成的照明驱动信号如图3中所示成为各种各样的。例如，如图 3(f)中所示，当称为"IIO "的传送数据与具有50%负载周期的亮度信号混合时，预定时间 部分(即，其中顺序操作8个时钟的时间部分)被划分为两部分(例如，前端和后端)，并且 对于要传送的数据"1 "，脉冲位于前端，而对于要传送的数据"0"，脉冲位于后端。当然，它 们的位置可相反。由此，生成被调制为2PPM信号的信号(S卩，2PPM调制信号)。由于2PPM 调制信号按照原样维持与亮度信号对应的负载周期的P丽信号的接通部分并且比特的数 目没有改变，所以根本不影响亮度控制，也根本不影响可视光通信的通信速度。特别是，如 图3(b)到(j)中所示，可输出具有P丽信号的接通(ON)的信号波形，使得可充分执行LED 模块29的各种亮度控制。 照明驱动器26基于来自照明驱动信号发生器24的照明驱动信号来驱动LED模块 28 (S24)。由此，使得LED模块28闪烁。 所以，可视光通信接收机(未示出)对接收的可视光线执行光电变换，并根据结果 读取数据。 图5是用于解释当不能按照根据本发明实施例的可视光通信方法传送数据时的 操作的流程图。 当在图4的步骤S16中不能传送数据时，S卩，当来自亮度信号计算器12的照明驱 动信号的负载周期意味着LED模块28 —直关断或接通时(步骤S16中的"否")，可传送或 不可传送确定单元18确定不能传送数据。由此，可传送或不可传送确定单元18生成对应 信息(即，不能进行数据传送的信息)(S16-l)。 可传送或不可传送确定单元18向照明驱动信号发生器24传送所生成的不能进行 数据传送的信息(S16-2)。 由此，照明驱动信号发生器24基于来自亮度信号发生器14的亮度信号生成照明 驱动信号(S16-3)。在该情况下，由于不存在对于生成2PPM调制信号的需求，所以照明驱动 信号发生器24生成具有图3(b)或3(j)中示出的一般信号波形的照明驱动信号。
照明驱动器26基于来自照明驱动信号发生器24的照明驱动信号而接通或关断 LED模块28 (S 16-4)。 图6是用于解释当不存在要按照根据本发明实施例的可视光通信方法传送的数 据时的操作的流程图。 当在图4的步骤S18中不存在要传送的数据时，S卩，可传送数据。然而，当不存在要 传送的数据时(S18中的"否")，则信息数据确定单元20生成通知不存在要传送的数据的信 息(例如，仅由"0"或"1"配置的传送数据，其中传送数据可以是数字信息图案)(S18-l)。
信息数据确定单元20向传送数据发生器22传送所生成的信息(S卩，作为通知不存在要传送的数据的信息的仅由"0"或"1"配置的传送数据)。 传送数据发生器22向照明驱动信号发生器24传送输入的传送数据，即意味着通 知不存在要传送的数据的信息的数据(S18-2)。 照明驱动信号发生器24基于与来自亮度信号发生器14的亮度信号和来自传送数 据发生器22的传送数据(即通知不存在要传送的数据的传送数据)相关的信息，而生成照 明驱动信号(即2PPM调制信号)(S18-3)。在该情况下，在照明驱动信号发生器24中，每一 比特单位的脉冲按照完全位于前端或后端的类型生成照明驱动信号，这与图3的信号波形 不同。 照明驱动器26基于来自照明驱动信号发生器24的照明驱动信号来驱动LED模块 28 (S18-4)。结果，LED模块28根据亮度信号执行闪烁。 所以，可视光通信接收机(未示出)对接收的可视光线执行光电变换，并根据该结 果读取数据(即，读取不存在数据)。 在前述描述中，每一数据传送部分被大致划分为两部分，并且当传送数据为1时， 脉冲位于前面部分，而当传送数据为0时，脉冲位于后面部分。例如，可以认为每一数据传 送部分被划分为四部分。当然，当每一数据传送部分被划分为四部分并且根据传送数据控 制脉冲的位置时，许可负载周期将被限制为大于前述实施例。 本发明不限于前述实施例，而是可通过选择性地组合所有实施例或一些实施例， 来配置这些实施例，使得可进行各种修改。
权利要求
一种可视光通信设备，包括亮度信号发生器，用于计算与输入的亮度请求信息对应的照明驱动信号的负载周期，并基于所计算的负载周期来生成有关亮度信号的时钟频率信息；传送数据发生器，用于生成传送数据；照明驱动器，用于基于亮度信号的时钟频率信息和传送数据来生成并输出脉冲波形的照明驱动信号，并基于该传送数据来控制该照明驱动信号的波形中的每一比特单位时间的接通部分的脉冲位置；和照明光源，根据来自该照明驱动器的照明驱动信号来操作。
2. 根据权利要求l的可视光通信设备，其中该亮度信号发生器计算的负载周期是每比 特单位时间中接通该照明光源的比率。
3. 根据权利要求l的可视光通信设备，其中该亮度信号发生器将所计算的负载周期变 换为每比特单位时间的时钟频率信息并输出它。
4. 根据权利要求1的可视光通信设备，其中该亮度信号发生器包括 亮度信号计算器，用于基于输入的亮度请求信息来计算用于照明的照明驱动信号的负载周期；和亮度信号发生器，用于基于来自该亮度信号计算器的负载周期来生成并输出有关所述 亮度信号的时钟频率信息。
5. 根据权利要求1的可视光通信设备，其中该传送数据发生器包括 可传送或不可传送确定单元，用于确定该亮度信号发生器中计算的负载周期是否是能够执行可视光通信的负载周期；禾口传送数据输出单元，用于根据来自该可传送或不可传送确定单元的数据可传送信息， 来确定是否存在当前要传送的数据，并输出该传送数据。
6. 根据权利要求5的可视光通信设备，其中当不存在要传送的信息数据时，该传送数 据输出单元输出虚拟数据1或0。
7. 根据权利要求l的可视光通信设备，其中当传送数据为"l"时，该照明驱动器将该照 明驱动信号的波形中的接通部分中的脉冲的位置定位在比特单位时间的前端，而当传送数 据为"O"时，该照明驱动器将该照明驱动信号的波形中的接通部分中的脉冲的位置定位在 比特单位时间的后端。
8. —种可视光通信设备，包括 LED照明光源；禾口照明驱动器，用于混合用于该LED照明光源的亮度信号和传送数据，以生成用于驱动 该LED照明光源的脉冲波形的照明驱动信号，其中该照明驱动器根据该传送数据控制在该照明驱动信号的波形中的每一数据传送 周期的接通部分中的脉冲的位置。
9. 根据权利要求8的可视光通信设备，其中当传送数据为"l"时，该照明驱动器将该照 明驱动信号的波形中的接通部分中的脉冲的位置定位在该数据传送周期的前端，而当传送 数据为"O"时，该照明驱动器将该照明驱动信号的波形中的接通部分中的脉冲的位置定位 在该数据传送周期的后端。
10. —种可视光通信方法，包括由亮度信号发生器生成亮度信号，该亮度信号发生器计算与输入的亮度请求信息对应 的照明驱动信号的负载周期，并基于所计算的负载周期来生成有关亮度信号的时钟频率信 息；由生成传送数据的传送数据发生器生成该传送数据；禾口由照明驱动器驱动照明光源，该照明驱动器基于有关亮度信号的时钟频率信息和传送 数据来生成脉冲波形的照明驱动信号以驱动该照明光源，并基于该传送数据控制该照明驱 动信号的波形中的每一比特单位时间的接通部分中的脉冲位置。
11. 根据权利要求10的可视光通信方法，其中该负载周期是每比特单位时间接通该照 明光源的比率。
12. 根据权利要求10的可视光通信方法，其中该亮度信号是将所计算的负载周期变换 为每比特单位时间的时钟频率信息的信号。
13. 根据权利要求10的可视光通信方法，其中所述生成亮度信号的步骤包括 第一步骤，由该亮度信号计算器基于该亮度请求信息来计算用于照明的照明驱动信号的负载周期；禾口第二步骤，由亮度信号发生器基于所计算的负载周期来生成并输出有关所述亮度信号 的时钟频率信息。
14. 根据权利要求10的可视光通信方法，其中所述生成传送数据的步骤包括 第一步骤，由可传送或不可传送确定单元确定所计算的负载周期是否是能够执行可视光通信的负载周期；禾口第二步骤，由传送数据输出单元根据来自该可传送或不可传送确定单元的数据可传送 信息来确定是否存在当前要传送的数据，并输出该传送数据。
15. 根据权利要求14的可视光通信方法，其中在第二步骤中，当不存在要传送的数据 时，该传送数据输出单元输出虚拟数据1或0。
16. 根据权利要求10的可视光通信方法，其中当传送数据为"l"时，所述驱动照明光源 的步骤将该照明驱动信号的波形中的接通部分中的脉冲的位置定位在比特单位时间的前 端，而当传送数据为"O"时，所述驱动照明光源的步骤将该照明驱动信号的波形中的接通部 分中的脉冲的位置定位在比特单位时间的后端。
全文摘要
一种可视光通信设备，包括亮度信号发生器，用于计算与输入的亮度请求信息对应的照明驱动信号的负载周期，并基于所计算的负载周期来生成有关亮度信号的时钟频率信息；传送数据发生器，用于生成传送数据；照明驱动器，用于基于亮度信号的时钟频率信息和传送数据来生成并输出脉冲波形的照明驱动信号，并基于该传送数据控制该照明驱动信号的波形中的每一比特单位时间的接通部分的脉冲位置；和照明光源，根据来自该照明驱动器的照明驱动信号来操作。
文档编号H04B10/10GK101753222SQ20091017978
公开日2010年6月23日 申请日期2009年10月19日 优先权日2008年11月28日
发明者姜泰奎, 孙承源, 林相圭, 郑明爱, 金大护, 金泰完 申请人:韩国电子通信研究院