可见光信号发射控制方法、发射控制装置及发射设备的制作方法
【专利摘要】本申请实施例提供了一种可见光信号发射控制方法、发射控制装置及发射设备。所述方法包括：确定接收端的性能参数；至少根据所述接收端的性能参数以及显示设备显示至少一图像时的显示特征，确定至少一待传输信息的发射功率；按照所述发射功率控制发射调制了所述发射功率对应的待传输信息的光信号。本申请各实施例的方法及装置根据发出多种频率混合的色彩可控的彩色载波光信号的显示设备的显示特征以及待传输信息的传输要求确定可见光信号的发射功率，为实现以多种频率混合的色彩可控的彩色光信号作为载波信号的可见光通信的较高的资源的利用率以及较低的光源能耗提供了基础。
【专利说明】可见光信号发射控制方法、发射控制装置及发射设备
【技术领域】
[0001] 本申请各实施例涉及可见光通信【技术领域】，尤其涉及一种可见光信号发射控制方 法、发射控制装置及发射设备。
【背景技术】
[0002] 可见光通信（VisibleLightCommunication,VLC)是采用可见光波段的光作为信 息传播的载体，利用光源发出肉眼察觉不到的高速明暗闪烁光信号来传输信息的无线光通 信的技术，具有发射功率高、无电磁干扰、无频谱认证、绿色环保等优点，能够有效缓解无线 电频谱资源趋于枯竭的问题，近年来越来越受到人们的重视。
[0003] 可见光通信中所利用的光源一般为通常用于照明的白光LED，基于现有的可见光 调制方式，白光LED调制带宽较低，严重制约了可见光通信速率的提高。为此，可将混合了 多种频率的色彩可控的彩色可见光信号的作为载波光信号进行可见光通信。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本申请实施例的一个目的在于提供一种以混合多种频率的色彩可控的 彩色可见光信号作为载波信号的可见光通信方案。
[0005] 为实现上述目的，根据本申请实施例的第一方面，提供一种可见光信号发射控制 方法，所述方法包括：
[0006] 确定至少一接收端的性能参数；
[0007] 至少根据所述至少一接收端的性能参数以及显示设备显示至少一图像时的显示 特征，确定至少一待传输信息的发射功率；
[0008] 控制按照所述发射功率发射调制了所述发射功率对应的待传输信息的光信号。
[0009] 根据本申请实施例的第二方面，提供一种可见光信号发射控制装置，所述装置包 括：
[0010] -第一确定模块，用于确定至少一接收端的性能参数；
[0011] 一第二确定模块，用于至少根据所述至少一接收端的性能参数以及显示设备显示 至少一图像时的显示特征，确定至少一待传输信息的发射功率；
[0012] 一控制模块，用于控制按照所述发射功率发射调制了所述发射功率对应的待传输 信息的光信号。
[0013] 根据本申请实施例的第三方面，提供一种可见光信号发射设备，所述设备包括本 申请实施例的第二方面的可见光信号发射控制装置。
[0014] 本申请实施例的方法及装置根据发出多种频率混合的色彩可控的彩色载波光信 号的显示设备的显示特征以及待传输信息的传输要求确定可见光信号的发射功率，为实现 以多种频率混合的色彩可控的彩色光信号作为载波信号的可见光通信的较高的资源的利 用率以及较低的光源能耗提供了基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为本申请实施例的可见光信号发射控制方法的流程图；
[0016] 图2(a)和图2(b)为两种示例的本申请实施例的可见光信号发射控制装置的结构 图；
[0017] 图3为本申请实施例的可见光信号发射控制方法及装置的一种示例的应用场景 示意图；
[0018]图4为本申请实施例的又一种示例的可见光信号发射控制装置的结构图；
[0019] 图5为本申请实施例的可见光信号发射设备的结构图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0021] 本领域技术人员可以理解，本申请中的"第一"、"第二"等术语仅用于区别不同设 备、模块或参数等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
[0022] 此外，在本申请各实施例中，所述"显示设备"为任意具有利用多种频率混合的色 彩可控的彩色光信号呈现至少一图像的功能的设备，例如，显示屏、可发光的广告牌等，且 这样的显示设备用于呈现图像的界面包括多个"像素单元"，每个像素单元由多个（例如， 三个）"像素子单元"构成，每个所述像素子单元分别能够发出一种频率的光，也即分别能 够发出一种颜色的光（例如，红光/绿光/蓝光）。所述光信号可为像素单元自身所发的 光，例如，每个像素单元本身为像RGBLED这样的光源；所述光信号也可为所述像素单元透 过的来自像素单元外的光源的光，例如像薄膜晶体管液晶显示器这样的显示设备，其每个 像素单元可通过彩膜透过至少红、绿、蓝三种颜色的光，将分别透过红、绿、蓝三种颜色的光 的像素单元的部分称为第一颜色像素子单元、第二颜色像素子单元以及第三颜色像素子单 元。不论是上述哪种情况，均可通过对每个像素单元发出的光信号中不同频率的光的配比 实现不同颜色的显示，例如，RGB分量配比为0. 313:0. 64:0. 045的像素单元能够发出白光， 等等。本申请各实施例中的待传输信息的传输均是以这样的显示设备所发出的色彩可控的 光信号作为载波光信号来调制待传输信息，而不仅限于白光的颜色配比，这样的可见光通 信具有较宽的调制带宽。所述待传输信息为将通过可见光通信的方式发送的信息，且所述 待传输信息不一定需要以显示设备发出的所有光信号作为载波信号来完成传输，例如，该 信息可为与显示设备上所显示图像相关的信息（例如，所述显示设备用于显示广告图像 的场景中，所述待传输信息可为与所述广告图像相关的信息，例如产品详细介绍、厂家信息 等等）。
[0023] 本申请实施例的可见光通信发射控制方法可由独立于或属于显示设备的装置执 行，其已知或能够获取显示设备的显示特征。如图1所示，本申请实施例的可见光信号发射 控制方法包括：
[0024]S120.确定至少一接收端的性能参数。
[0025] 为了有效的利用可见光资源实现可见光信号的传输，接收端的性能参数是必须考 虑的因素。在本申请实施例的方法中，至少一接收端的性能参数可为本申请实施例的方法 的执行主体已知的，或可通过与例如接收端通信的方式获取。
[0026] S140.至少根据所述至少一接收端的性能参数以及显示设备显示至少一图像时的 显75特征，确定至少一待传输信息的发射功率。
[0027] 由于显示设备各像素单元所发出的光信号为按照一定配比的多种频率分量的混 合，虽然调制带宽很宽，但是，将待传输信息调制到所有像素单元甚至所有像素子单元所发 出的光信号上进行传输可能会造成资源的浪费。因此，本申请各实施例的方法中，所述发射 功率指将待传输信息以显示设备发出的可见光信号为载波信号传输到特定的接收端需要 满足的最小发射功率。根据该发射功率来进行待传输信息的发送能够尽可能在显示设备 显示至少一图像的同时能够尽可能的减少待传输信息的传输所造成的能耗。而由于可见 光信号的传输不仅会受到接收端硬件性能的影响，还会受发端硬件性能的制约，因此在步 骤S140中，根据所述至少一接收端的性能参数、显示设备的显示特征以及传输环境等确定 所述发射功率。所述显示特征指与所述显示设备显示所述至少一图像相关的任意特征，例 如，所述至少一图像各自的显示覆盖范围（能够看到所述图像的物理范围）、显示设备各像 素单元的颜色、显示设备各像素单元的亮度、显示设备显示所述至少一图像时各像素单元 (各颜色通道）的发射功率（此信息可根据显示设备显示所述至少一图像时所采用的（对 色彩/亮度的）控制方式确定）等。
[0028] S160.控制按照所述发射功率发射调制了所述发射功率对应的待传输信息的光信 号。
[0029] 综上，本申请实施例的方法根据发出多种频率混合的色彩可控的彩色载波光信号 的显示设备的显示特征以及待传输信息的传输要求确定可见光信号的发射功率，为实现以 多种频率混合的色彩可控的彩色光信号作为载波信号的可见光通信的较高的资源的利用 率以及较低的光源能耗提供了基础。
[0030] 在一种可能的实现方式中，步骤S140可包括：
[0031] S142.至少根据所述显示设备显示所述至少一图像时的显示特征确定所述至少一 待传输信息的有效传输距离。
[0032] 所述有效传输距离为接收端能够成功接收到可见光信号的距离，进一步地，该有 效传输距离为发射端能够根据用户的需要发送可见光信号，且接收端能够根据用户的需要 成功接收到可见光信号的距离。在待传输信息与显示设备上显示的至少一图像相关时，该 有效传输距离不应超过接收端用户能够看到该至少一图像的最大传输距离。显然，该最大 传输距离与显示设备显示所述至少一图像时的显示特征有关。且为了尽可能降低显示设备 的能耗，在接收端位于所述最大传输距离内时，所述有效传输距离优选为对应的接收端与 显示设备之间的距离。
[0033] S144.至少根据所述有效传输距离以及所述至少一接收端的性能参数的确定所述 至少一待传输信息的射功率。
[0034] 可按照下式确定所述发射功率Pt:
【权利要求】
1. 一种可见光信号发射控制方法，其特征在于，所述方法包括： 确定至少一接收端的性能参数； 至少根据所述至少一接收端的性能参数以及显示设备显示至少一图像时的显示特征， 确定至少一待传输信息的发射功率； 控制按照所述发射功率发射调制了所述发射功率对应的待传输信息的光信号。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定至少一待传输信息的发射功率 包括： 至少根据所述显示特征确定所述至少一待传输信息的有效传输距离； 根据所述有效传输距离以及所述至少一接收端的性能参数确定所述发射功率。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述有效传输距离为所述至少一接收端 与所述显示设备之间的距离。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述显示特征包括：所述显示设备的显示 覆盖范围以及所述显示设备显示所述至少一图像时的色彩和/或亮度； 所述至少根据所述显示特征确定所述至少一待传输信息的有效传输距离中： 至少根据所述显示设备的显示覆盖范围以及所述显示设备显示所述至少一图像时的 色彩和/或亮度，确定所述至少一待传输信息的有效传输距离。
5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述显示特征包括：所述至少一图像各自 的显示覆盖范围以及所述显示设备显示所述至少一图像时各图像对应的像素单元的色彩 和/或亮度； 所述至少根据所述显示特征确定所述至少一待传输信息的有效传输距离中： 至少根据所述至少一图像各自的显示覆盖范围以及所述显示设备显示所述至少一图 像时各图像对应的像素单元的色彩和/或亮度，确定所述至少一待传输信息的有效传输距 离。
6. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述显示特征包括：所述显示设备的显 示覆盖范围、人眼的空间分辨率以及所述显示设备显示所述至少一图像时的色彩和/或亮 度； 所述至少根据所述显示特征确定所述至少一待传输信息的有效传输距离中： 至少根据所述显示设备的显示覆盖范围、人眼的空间分辨率以及所述显示设备显示所 述至少一图像时的色彩和/或亮度，确定所述至少一待传输信息的有效传输距离。
7. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述显示特征包括：所述至少一图像各自 的显示覆盖范围、人眼的空间分辨率以及所述显示设备显示所述至少一图像时各图像对应 的像素单元的色彩和/或亮度； 所述至少根据所述显示特征确定所述至少一待传输信息的有效传输距离中： 至少根据所述至少一图像各自的显示覆盖范围、人眼的空间分辨率以及显示设备显示 所述至少一图像时各图像对应的像素单元的色彩和/或亮度，确定所述至少一待传输信息 的有效传输距离。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一接收端的性能参 数还包括： 所述至少一接收端接收解调可见光信号所要求的最小信噪比以及所述至少一接收端 的噪声功率。
9. 根据权利要求1至24中任一项所述的方法，其特征在于，所述像素单元至少包括第 一颜色像素子单元、第二颜色像素子单元以及第三颜色像素子单元。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述像素单元为RGB LED。
11. 一种可见光信号发射控制装置，其特征在于，所述装置包括： 一第一确定模块，用于确定至少一接收端的性能参数； 一第二确定模块，用于至少根据所述至少一接收端的性能参数以及显示设备显示至少 一图像时的显不特征，确定至少一待传输信息的发射功率； 一控制模块，用于控制按照所述发射功率发射调制了所述发射功率对应的待传输信息 的光信号。
12. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，第二确定模块包括： 一第一确定单兀，用于至少根据所述显不特征确定所述至少一待传输信息的有效传输 距离； 一第二确定单元，用于根据所述有效传输距离以及所述至少一接收端的性能参数确定 所述发射功率。
13. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述显示特征包括：所述显示设备的显 示覆盖范围以及所述显示设备显示所述至少一图像时的色彩和/或亮度； 所述第二确定单元至少根据所述显示设备的显示覆盖范围以及所述显示设备显示所 述至少一图像时的色彩和/或亮度，确定所述至少一待传输信息的有效传输距离。
14. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述显示特征包括：所述至少一图像各 自的显示覆盖范围以及所述显示设备显示所述至少一图像时各图像对应的像素单元的色 彩和/或亮度； 所述第二确定单元至少根据所述至少一图像各自的显示覆盖范围以及所述显示设备 显示所述至少一图像时各图像对应的像素单元的色彩和/或亮度，确定所述至少一待传输 信息的有效传输距离。
15. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述显示特征包括：所述显示设备的显 示覆盖范围、人眼的空间分辨率以及所述显示设备显示所述至少一图像时的色彩和/或亮 度； 所述第二确定单元至少根据所述显示设备的显示覆盖范围、人眼的空间分辨率以及所 述显示设备显示所述至少一图像时的色彩和/或亮度，确定所述至少一待传输信息的有效 传输距离。
16. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述显示特征包括：所述至少一图像各 自的显示覆盖范围、人眼的空间分辨率以及所述显示设备显示所述至少一图像时各图像对 应的像素单元的色彩和/或亮度； 所述第二确定单元至少根据所述至少一图像各自的显示覆盖范围、人眼的空间分辨率 以及显示设备显示所述至少一图像时各图像对应的像素单元的色彩和/或亮度，确定所述 至少一待传输信息的有效传输距离。
17. -种可见光信号发射设备，其特征在不，所述设备包括根据权利要求11至16中任 一项所述的可见光信号发射控制装置。
18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述设备还包括： 一发射模块，用于在所述可见光信号发射控制装置的控制，按照所述发射功率发射调 制了所述发射功率对应的待传输信息的光信号。
【文档编号】H04B10/564GK104410454SQ201410558884
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】徐然 申请人:北京智谷睿拓技术服务有限公司