CN102882599A - 照明光通信装置、照明设备和照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种照明光通信装置、照明设备和照明系统。该照明光通信装置包括：电源单元，用于基于调光信号来对光源单元的负荷电流进行控制，以使该负荷电流维持恒定；阻抗单元，其与所述光源单元串联连接；开关元件，其与所述阻抗单元并联连接，用于使所述阻抗单元与所述光源单元相连接/断开；以及控制单元，用于对所述开关元件的接通/断开进行控制以调制所述光源单元的光强度，从而将二值的通信信号叠加在照明光上。该控制单元对阻抗单元的阻抗进行控制，以使得在调光信号的调光率等于或大于预定水平的范围内，与调光率无关地，使分别在叠加通信信号的脉冲的情况以及没有叠加通信信号的脉冲的情况下的负荷电流的大小之间的差维持恒定。

Description

照明光通信装置、照明设备和照明系统

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。

当如上所述对照明光的强度进行调制时，为了更容易地检测光强度的差，例如以调制度50%、即以负荷电流的最小值是负荷电流的最大值的50%的方式，对光强度进行调制。在如上所述维持调制度恒定的状态下对光强度进行调制的情况下，如果对调光进行控制而产生高(明)光水平，则由于负荷电流的最大值和最小值之间的差足够大，因此检测光强度的差很容易且毫无问题。然而，如果对调光进行控制而产生低(暗)光水平，则由于负荷电流的最大值和最小值之间的差减小，因此难以检测光强度的差，这导致通信信号的接收困难并且无法维持良好通信的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种即使在对调光进行控制而产生低(暗)光水平的情况下也能够维持良好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。

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，用于基于调光信号来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；阻抗单元，其与所述光源单元串联连接，其中所述阻抗单元的阻抗能够改变；开关元件，其与所述阻抗单元并联连接，用于使所述阻抗单元与所述光源单元相连接或断开；以及控制单元，用于对所述开关元件的接通或断开进行控制，以调制从所述光源单元所输出的照明光的光强度，从而将二值的通信信号叠加在所述照明光上。

此外，所述控制单元对所述阻抗单元的阻抗进行控制，以使得在所述调光信号的调光率等于或大于预定调光率的范围内，与调光率无关地，使叠加所述通信信号的脉冲的情况下的所述负荷电流的大小与没有叠加所述通信信号的脉冲的情况下的所述负荷电流的大小之间的差维持恒定。

根据本发明的另一实施例，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，用于基于调光信号来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；阻抗单元，其与所述光源单元串联连接，其中所述阻抗单元的阻抗能够改变；开关元件，其与所述阻抗单元并联连接，用于使所述阻抗单元与所述光源单元相连接或断开；以及控制单元，用于对所述开关元件的接通或断开进行控制，以调制从所述光源单元所输出的照明光的光强度，从而将二值的通信信号叠加在所述照明光上。

此外，所述控制单元对所述阻抗单元的阻抗进行控制，以使得在所述调光信号的调光率等于或大于第一预定调光率的范围内，使来自所述光源单元的照明光的光强度的调制度维持恒定，并且在所述调光信号的调光率小于所述第一预定调光率且等于或大于第二预定调光率的范围内，与调光率无关地，使叠加所述通信信号的脉冲的情况下的所述负荷电流的大小与没有叠加所述通信信号的脉冲的情况下的所述负荷电流的大小之间的差维持恒定。

此外，在调光率小于所述预定调光率的范围内，所述控制单元可以通过改变流经所述光源单元的负荷电流的每单位时间的占空比，来对所述光源单元进行调光。

此外，所述阻抗单元可以包括一个或多个阻抗元件以及一个或多个切换元件的串联电路或并联电路、或者这两种电路的组合，从而通过对所述切换元件的接通或断开进行控制来使所述阻抗改变。

根据本发明的又一实施例，提供一种照明设备，包括设备主体，其中所述设备主体包括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，即使在对调光进行控制而产生低光水平的情况下，也可以维持良好通信。

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示出根据本发明第一实施例的照明光通信装置，其中图1A是示意电路图，并且图1B是与调光率相对应的负荷电流的波形图；

图2是照明光通信装置的电路的主要部分的示意图；

图3是用于说明照明光通信装置中的可见光通信的图；

图4示出根据本发明第二实施例的照明光通信装置中与调光率相对应的负荷电流的波形图；

图5A~5C示出根据本发明第三实施例的照明光通信装置，其中图5A是示意电路图，图5B是与调光率相对应的负荷电流的波形图，并且图5C是PWM控制时与调光率相对应的负荷电流的波形图；

图6A~6C示出根据本发明第四实施例的照明设备；以及

图7A和7B示出根据本发明第五实施例的照明系统，其中图7A是照明系统的示意图，并且图7B是接收器的示意图。

具体实施方式

第一实施例

以下将参考构成本发明一部分的附图来说明根据本发明第一实施例的照明光通信装置。

如图1A所示，本实施例的照明光通信装置包括：与作为输入源的DC电源1相连接的DC-DC转换器2；具有二极管的整流电路3；以及平滑电容器C1。DC-DC转换器2通过经由诸如MOSFET等的开关元件Q1对DC电源1的DC电压进行切换、并且经由整流电路3和平滑电容器C1对其输出进行整流及平滑，来将该DC电压转换成预定的DC电压。

在DC-DC转换器2的输出端子之间、即平滑电容器C1的两端，串联连接有包括发光二极管(发光元件)LD1的光源单元4以及电流检测电阻器5。电流检测电阻器5的一端连接至误差放大器A1的反相输入端子。因此，将电流检测电阻器5的一端的电位输入至误差放大器A1的反相输入端子。电流检测电阻器5的另一端经由基准电压源E1连接至误差放大器A1的非反相输入端子。因而，误差放大器A1将通过对电流检测电阻器5的电压下降与基准电压源E1的电源电压之间的差进行放大所获得的信号输出至输出控制单元7。

输出控制单元7基于外部输入的调光信号和从误差放大器A 1输入的反馈信号，来对开关元件Q1的接通/断开进行控制。因此，输出控制单元7将流经光源单元4的负荷电流I1维持在恒定值，并基于该调光信号对负荷电流I1进行控制。

另外，在误差放大器A1的输出端子和反相输入端子之间连接有包括用作积分元件的电阻器R1和电容器C2的相位补偿电路6A。相位补偿电路6A通过在增加低频区域的增益的同时抑制高频区域的增益，来对反馈信号的相位进行调整。恒流反馈电路6被配置成包括误差放大器A1和相位补偿电路6A。

即，在本实施例中，用于对流经光源单元4的负荷电流I1进行控制的电源单元被配置成包括DC电源1、DC-DC转换器2、整流电路3、平滑电容器C1、电流检测电阻器5、恒流反馈电路6和输出控制单元7。

光源单元4与阻抗单元Z1和开关元件Q2的并联电路串联连接。开关元件Q2例如是MOSFET，并且利用外部输入的通信信号来进行接通/断开。阻抗单元Z1例如包括诸如可变电阻器等的多个阻抗元件(未示出)，并且被配置成利用外部输入的选择信号来改变阻抗。例如，阻抗单元Z1包括各阻抗元件Zi以及一个或多个切换元件SWi的串联电路或并联电路、或者这两种电路的组合。此外，阻抗单元Z1可以基于该选择信号，通过适当控制各切换元件的接通/断开来改变阻抗。

因此，在本实施例中，通过基于通信信号对开关元件Q2的接通/断开进行控制，可以使阻抗单元Z1与光源单元4相连接或断开。因而，可以改变流经光源单元4的负荷电流I1的大小，即改变来自光源单元4的照明光的光强度。结果，可以对来自光源单元4的照明光的光强度进行调制。

此外，如上所述，由于可以基于选择信号来改变阻抗单元Z1的阻抗，因此可以对流经光源单元4的负荷电流I1的大小、即来自光源单元4的照明光的光强度的调制宽度进行细微调整。

此外，在本实施例中，如图2所示，设置有：调光率检测电路8，用于检测光源单元4的调光率；以及通信信号生成电路9，用于生成通信信号。调光率检测电路8基于光源单元4的负荷电流或负荷电压来检测光源单元4的调光率，基于所检测到的调光率来生成选择信号，并将该选择信号输出至阻抗单元Z1。即，调光率检测电路8基于所检测到的调光率，来对阻抗单元Z1的阻抗进行可变控制。

通信信号生成电路9生成二值的通信信号并将该二值的通信信号输出至开关元件Q2。例如，通信信号生成电路9基于从外部装置(未示出)所输入的发送信号来生成二值的通信信号。即，在本实施例中，控制单元被配置成包括调光率检测电路8和通信信号生成电路9，以对开关元件Q2的接通/断开进行控制，从而将通信信号叠加在从光源单元4所输出的照明光上。

以下将说明本实施例的可见光通信的操作。在本实施例中，通过使用通信信号对来自光源单元4的照明光的光强度进行调制来执行可见光通信，并且采用4值脉冲位置调制(4PPM)方案作为其调制方案。如图3所示，该4值脉冲位置调制通过将被定义为符号时间的预定时间分割成4个时隙、并向这些时隙中的任一时隙输入脉冲来发送2位的数据。

例如，如图3所示，如果一个符号时间内的通信信号(4PPM信号)为“1000”，则可以发送数据“00”，并且如果一个符号时间内的通信信号为“0100”，则可以发送数据“01”。同样，如果一个符号时间内的通信信号为“0010”，则可以发送数据“10”，并且如果一个符号时间内的通信信号为“0001”，则可以发送数据“11”。

在通信信号的脉冲叠加在来自光源单元4的照明光上的情况下增大该照明光的光强度、并且在通信信号的脉冲没有叠加在来自光源单元4的照明光上的情况下减小该照明光的光强度的方法中，每一符号时间的光强度较大的发光时间为25%，并且发光效率变差。

然而，在本实施例中，已采用如下的方法：在通信信号的脉冲叠加在来自光源单元4的照明光上的情况下，该照明光的光强度减小，而在通信信号的脉冲没有叠加在来自光源单元4的照明光上的情况下，该照明光的光强度增大。因此，确保每一符号时间的光强度较大的发光时间至少为75%，由此提高了照明效率。

在采用4值脉冲位置调制方案来执行可见光通信的情况下，如果来自光源单元4的照明光的光强度的最大值和最小值之间的差较小，则接收器(未示出)可能难以检测到这种差，因此可能无法接收通信信号。

因而，在本实施例中，在调光率等于或大于预定调光率的范围内，对阻抗单元Z1的阻抗进行控制，以使得与调光率无关地使叠加通信信号的脉冲的情况下的负荷电流I1的大小与没有叠加通信信号的脉冲的情况下的负荷电流I1的大小之间的差保持为恒定。此外，在调光率小于预定调光率的范围内，对阻抗单元Z1的阻抗进行控制，从而在叠加通信信号的脉冲的情况下使光源单元4熄灭。

例如，如图1B所示，在调光率等于或大于50%的情况下，对开关元件Q2断开时的阻抗单元Z1的阻抗进行控制，以使得与调光率无关地使叠加通信信号的脉冲的情况下的负荷电流I1的大小与没有叠加通信信号的脉冲的情况下的负荷电流I1的大小之间的差、即振幅深度D1恒定，其中该振幅深度D1是调光率为100%时的负荷电流I1的最大值和最小值之间的差。此外，在调光率小于50%的情况下，对阻抗单元Z1的阻抗进行控制，以使得叠加通信信号的脉冲的情况下的负荷电流I1的大小变为0。

具体地，例如，如果对阻抗单元Z1的阻抗进行控制以使得在调光率为100%的情况下调制度为50%的振幅深度D1与调光率无关地保持为恒定，则可以使振幅深度D1在调光率变为50%之前维持恒定。在这种情况下，为了便于说明，在假定调光率比(例如，调光率50%/调光率100%)等于负荷电流比(例如，调光率为50%时的负荷电流的大小/调光率为100%时的负荷电流的大小)的情况下，使振幅深度D1在调光率变为50%之前维持恒定。因此，即使在对调光进行控制而产生低光水平的情况下，来自光源单元4的照明光的光强度的最大值和最小值之间的差也可以足够大，因而接收器侧更容易检测到该差，并且可以维持良好通信。

在调光率小于50%的情况下，无法使振幅深度D1维持恒定；然而，如图1B所示，二值的通信信号的两个值与负荷电流I1的有无、即光源单元4的点亮/熄灭相对应。由于该原因，接收器侧基于光强度的有无可以容易地检测到通信信号，从而可以维持良好通信。

在本实施例中，可以按照如下定义调制度：

负荷电流的最大值＊((100-调制度(％))/100)=叠加通信信号的脉冲的情况下的负荷电流。这同样适用于后面将说明的其它实施例。

此外，在上述实施例中，尽管已在将调制度设置为50%并将调光率50%设置为边界条件的情况下进行了说明，但这些仅是示例值，并且可以对调制度以及被设置为边界条件的调光率进行各种改变。然而，被设置为边界条件的调光率需要大于0。

第二实施例

以下将参考附图来说明根据本发明第二实施例的照明光通信装置。此外，由于第二实施例的基本结构与第一实施例的基本结构相同，因此对相同部分分配相同的附图标记，并且将省略针对这些部分的重复说明。

在本实施例中，如图4所示，如果光源单元4的调光率达到预定调光率，则来自光源单元4的照明光的光强度的调制方式改变。即，在本实施例中，对阻抗单元Z1的阻抗进行控制，以使得在调光率等于或大于预定调光率的范围内，使来自光源单元4的照明光的光强度的调制度保持为恒定，而在调光率小于预定调光率的范围内，使来自光源单元4的照明光的光强度的振幅深度D2保持为恒定。

例如，如图4所示，在调光率等于或大于40%的范围内，对阻抗单元Z1的阻抗进行控制，以使得与调光率的变化无关地使调制度维持在50%。在调光结果被控制为不会太暗的这种范围内，即使与传统情况相同进行控制以使调制度恒定，来自光源单元4的照明光的光强度的最大值和最小值之间的差也可以足够大。因此，接收器侧更容易检测到这种差，并且可以维持良好通信。

另一方面，在调光率小于40%的范围内，对阻抗单元Z1的阻抗进行控制，以使得与调光率无关地使调光率为40%的情况下调制度为50%的振幅深度D2维持恒定。换句话说，与第一实施例相同，对阻抗单元Z1的阻抗进行控制，以使得与调光率无关地使分别在叠加通信信号的脉冲的情况以及没有叠加通信信号的脉冲的情况下流经光源单元4的负荷电流I1的大小之间的差保持为恒定。因此，即使在对调光进行控制而产生低光水平的情况下，来自光源单元4的照明光的光强度的最大值和最小值之间的差也可以足够大，因而接收器侧更容易检测到这种差，并且可以维持良好通信。

此外，在调光率小于20%的情况下，无法使振幅深度D2维持恒定。然而，如图1B所示，二值的通信信号的两个值与负荷电流I1的有无、即光源单元4的点亮/熄灭相对应。由于该原因，接收器侧基于光强度的有无可以容易地检测到通信信号，从而可以维持良好通信。

此外，在上述实施例中，尽管已在将调制度设置为50%并且将调光率40%和20%设置为边界条件的情况下进行了说明，但这些仅是示例值，并且可以对调制度以及被设置为边界条件的调光率进行各种改变。然而，被设置为边界条件的调光率需要大于0。

第三实施例

以下将参考附图来说明根据本发明第三实施例的照明光通信装置。此外，由于第三实施例的基本结构与第一实施例的基本结构相同，因此对相同部分分配相同的附图标记，并且将省略针对这些部分的重复说明。在本实施例中，如图5A所示，切换电路SW1与光源单元4串联连接，以使用于连接平滑电容器C1和光源单元4的路径打开和闭合。基于从调光率检测电路8所施加的切换信号来将切换电路SW1切换成接通/断开。因此，可以通过所谓的PWM控制来对光源单元4进行调光，其中在该PWM控制中，负荷电流I1流经光源单元4的时间段(接通(ON)时间)以及无负荷电流I1流过光源单元4的时间段(断开(OFF)时间)交替重复出现。

在本实施例中，如图5B所示，如果光源单元4的调光率达到预定调光率，则来自光源单元4的照明光的光强度的调制方式改变。即，在本实施例中，以与第二实施例相同的方式，在调光率等于或大于预定调光率的范围内，对阻抗单元Z1的阻抗进行控制，从而使来自光源单元4的照明光的光强度的调制度维持恒定。此外，在调光率小于预定调光率的范围内，在使来自光源单元4的照明光的光强度的振幅深度D3维持恒定的状态下对切换电路SW1的接通/断开进行控制。因此，通过PWM控制对光源单元4进行调光，以改变流经光源单元4的负荷电流I1的每单位时间(例如，1/9600秒)的占空比。

以下将说明本实施例的可见光通信的操作。在图5B所示的例子中，在调光率等于或大于20%的范围内，与第二实施例相同，对阻抗单元Z1的阻抗进行控制，以使得与调光率的变化无关地使调制度维持在50%。在调光结果被控制为不会过暗的这种范围内，即使与传统情况相同进行控制以使调制度恒定，来自光源单元4的照明光的光强度的最大值和最小值之间的差也可以足够大。因此，接收器侧更容易检测到该差，并且可以维持良好通信。

另一方面，在调光率小于20%的范围内，调光率检测电路8通过向切换电路SW1提供切换信号来开始进行控制以将切换电路SW1切换成接通/断开，由此开始通过PWM控制对光源单元4进行调光。在该PWM控制中，对阻抗单元Z1的阻抗进行控制，以使得与调光率无关地使叠加通信信号的脉冲的情况下的负荷电流I1的大小与没有叠加通信信号的脉冲的情况下的负荷电流I1的大小之间的差、即振幅深度D3恒定，其中该振幅深度D3是在调光率为20%的情况下调制度为50%时的来自光源单元4的照明光的光强度的振幅深度。因此，在本实施例中，在使负荷电流I1的振幅深度D3维持恒定的同时，可以将调光控制的范围进一步扩展至更低的光水平。

例如，如果在将调光率20%设置为边界条件的情况下切换为PWM控制，则如图5C所示，可以通过减小负荷电流I1的每单位时间的占空比来使调光率下降为例如15%、10%或5%。此外，如果在将调光率10%设置为边界条件的情况下切换为PWM控制，则如图5C所示，可以通过减小负荷电流I1的每单位时间的占空比来使调光率下降为例如7.5%、5%或2.5%。此外，如果在将调光率10%设置为边界条件的情况下切换为PWM控制，则在负荷电流I1的每单位时间的占空比减小为10%的情况下，可以进行调光，直到调光率为1%为止。

另外，PWM控制时切换电路SW1的切换频率与要叠加的通信信号的频率(例如，9.6kHz)相等，并且与该通信信号同步地执行PWM控制。此外，可以将切换频率设置为通信信号的频率的整数倍。

以下将说明在本实施例中调光率小于20%的范围内的PWM控制的具体示例。

在本实施例中，将外部输入至输出控制单元7的调光信号同样输入至调光率检测电路8。因此，在调光率等于或大于20%的范围内，调光率检测电路8检测由输出控制单元7所控制的负荷电流以检测光源单元4的调光率，并且基于所检测到的调光率对阻抗单元Z1的阻抗进行可变控制。

另一方面，在调光率小于20%的范围内，调光率检测电路8并非基于负荷电流或负荷电压而是基于输入至调光率检测电路8的调光信号，来检测调光率。即，在调光率小于20%的范围内，当调光率检测电路8基于调光信号检测到调光率小于20%时，调光率检测电路8向输出控制单元7输出信号以维持调光率为20%时的负荷电流，由此在维持调光率为20%时的负荷电流的情况下进行PWM控制以控制切换电路SW1的接通/断开。

此外，在PWM控制中，可以通过减小负荷电流的每单位时间的占空比来降低调光率，同时对阻抗单元Z1的阻抗进行控制，以使得与调光率无关地使叠加通信信号的脉冲的情况下的负荷电流的大小与没有叠加通信信号的脉冲的情况下的负荷电流的大小之间的差(振幅深度D3)保持恒定。

另一方面，与第二实施例相同，在本实施例中，尽管已在将调光率20%设置为边界条件的情况下进行了说明，但还可以将调光率40%设置为边界条件。即，上述实施例中的调制度50%和调光率20%仅是示例值，并且可以对调制度以及被设置为边界条件的调光率进行各种改变。然而，被设置为边界条件的调光率需要大于0。

此外，可以使第一实施例和第三实施例相互组合。例如，在调光率等于或大于50%的范围内，与第一实施例相同，对阻抗单元Z1的阻抗进行控制，以使得与调光率无关地使来自光源单元4的照明光的光强度的振幅深度D1保持恒定。在调光率小于50%的范围内，与第三实施例相同，在维持调光率为50%时的负荷电流、并且使叠加通信信号的脉冲时的来自光源单元4的照明光的光强度的振幅深度D1维持恒定的情况下，可以通过PWM控制对调光率进行控制以控制切换电路SW1的接通/断开。

此外，可以使第二实施例和第三实施例相互组合。例如，在调光率等于或大于40%的范围内，与第二实施例相同，进行控制，以使得使调制度维持恒定。此外，在调光率等于或大于20%且小于40%的范围内，与第二实施例相同，进行控制，以使得与调光率无关地使分别在叠加通信信号的脉冲以及没有叠加通信信号的脉冲的情况下的负荷电流的大小之间的差保持恒定。在调光率小于20%的范围内，与第三实施例相同，在维持调光率为20%时的负荷电流、并且使叠加通信信号的脉冲时的来自光源单元4的照明光的光强度的振幅深度D3维持恒定的情况下，可以通过PWM控制对调光率进行控制。

第四实施例和第五实施例

以下将参考附图来说明根据本发明第四实施例和第五实施例的照明设备和照明系统。此外，在以下说明中，将图6B中上下延伸的方向称为垂直方向。首先，将说明照明设备。如图6A~6C所示，本实施例的照明设备10例如是具有底面开口的钵状设备主体10A的筒灯。此外，在设备主体10A的内部保持有第一实施例~第三实施例中任一个的照明光通信装置(未示出)。该照明光通信装置中所包括的光源单元4被配置成经由设备主体10A的底面开口而面向外部空间，并且该光源单元4向着外部空间照射照明光。另外，照明设备10可以是具有其它结构的照明设备，而没有必要局限于筒灯。

在本实施例中，由于通过使用第一实施例~第三实施例其中之一的照明光通信装置来进行可见光通信，因此即使在对调光进行控制而产生低光水平的情况下，也可以维持良好通信。

接着，将说明根据本发明第五实施例的照明系统。如图7A所示，本实施例的照明系统包括：第一实施例~第三实施例其中之一的照明光通信装置(未示出)；以及接收器11，用于接收从该照明光通信装置发送来的通信信号。此外，在本实施例中，将该照明光通信装置保持在嵌入天花板内的照明设备10中。

如图7B所示，接收器11例如由移动终端构成，并且包括用于接收从照明设备10所照射的照明光的光电二极管11A。此外，接收器11包括：显示单元11B，其例如由液晶监视器等构成；操作单元(未示出)；以及处理电路(未示出)，用于基于光电二极管11A所接收到的照明光的光强度来读取通信信号。此外，该操作单元可以通过将显示单元11B配置成触摸面板来实现。另外，接收器11可以是具有其它结构的接收器，而没有必要局限于移动终端。

因此，如图7A所示，使用者手持接收器11，并且可以在照明设备10的照明范围内接收叠加在来自照明设备10的照明光上的通信信号。因而，接收器11例如检测该通信信号中所包含的位置信息，并且在显示单元11B上显示图像或者经由内置扬声器输出语音，由此向使用者通知当前位置。此外，本实施例的用途可以是任意其它用途，而没有必要局限于向使用者通知当前位置的用途。

此外，在本实施例中，由于通过使用第一实施例~第三实施例其中之一的照明光通信装置来进行可见光通信，因此即使在对调光进行控制而产生低光水平的情况下，也可以维持良好通信。

此外，在上述各实施例中，使用发光二极管LD1作为光源单元4中所包括的发光元件。然而，并非局限于此，还可以使用诸如有机电致发光(EL)元件和半导体激光器等的其它发光元件。

尽管已经针对这些实施例示出和说明了本发明，但本领域技术人员应当理解，可以在没有背离如所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下进行各种改变和修改。

Claims (10)

1.一种照明光通信装置，包括：

光源单元，其包括发光元件；

电源单元，用于基于调光信号来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；

阻抗单元，其与所述光源单元串联连接，其中所述阻抗单元的阻抗能够改变；

开关元件，其与所述阻抗单元并联连接，用于使所述阻抗单元与所述光源单元相连接或断开；以及

控制单元，用于对所述开关元件的接通或断开进行控制，以调制从所述光源单元所输出的照明光的光强度，从而将二值的通信信号叠加在所述照明光上，

其中，所述控制单元对所述阻抗单元的阻抗进行控制，以使得在所述调光信号的调光率等于或大于预定调光率的范围内，与调光率无关地，使叠加所述通信信号的脉冲的情况下的所述负荷电流的大小与没有叠加所述通信信号的脉冲的情况下的所述负荷电流的大小之间的差维持恒定。

2.根据权利要求1所述的照明光通信装置，其特征在于，在调光率小于所述预定调光率的范围内，所述控制单元通过改变流经所述光源单元的负荷电流的每单位时间的占空比，来对所述光源单元进行调光。

3.根据权利要求1或2所述的照明光通信装置，其特征在于，所述阻抗单元包括一个或多个阻抗元件以及一个或多个切换元件的串联电路或并联电路、或者这两种电路的组合，从而通过对所述切换元件的接通或断开进行控制来使所述阻抗改变。

4.一种照明设备，包括设备主体，其中所述设备主体包括根据权利要求1或2所述的照明光通信装置。

5.一种照明系统，包括：

根据权利要求1或2所述的照明光通信装置；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。

6.一种照明光通信装置，包括：

光源单元，其包括发光元件；

电源单元，用于基于调光信号来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；

阻抗单元，其与所述光源单元串联连接，其中所述阻抗单元的阻抗能够改变；

开关元件，其与所述阻抗单元并联连接，用于使所述阻抗单元与所述光源单元相连接或断开；以及

控制单元，用于对所述开关元件的接通或断开进行控制，以调制从所述光源单元所输出的照明光的光强度，从而将二值的通信信号叠加在所述照明光上，

其中，所述控制单元对所述阻抗单元的阻抗进行控制，以使得在所述调光信号的调光率等于或大于第一预定调光率的范围内，使来自所述光源单元的照明光的光强度的调制度维持恒定，并且在所述调光信号的调光率小于所述第一预定调光率且等于或大于第二预定调光率的范围内，与调光率无关地，使叠加所述通信信号的脉冲的情况下的所述负荷电流的大小与没有叠加所述通信信号的脉冲的情况下的所述负荷电流的大小之间的差维持恒定。

7.根据权利要求6所述的照明光通信装置，其特征在于，在调光率小于所述第一预定调光率的范围内，所述控制单元通过改变流经所述光源单元的负荷电流的每单位时间的占空比，来对所述光源单元进行调光。

8.根据权利要求6或7所述的照明光通信装置，其特征在于，所述阻抗单元包括一个或多个阻抗元件以及一个或多个切换元件的串联电路或并联电路、或者这两种电路的组合，从而通过对所述切换元件的接通或断开进行控制来使所述阻抗改变。

9.一种照明设备，包括设备主体，其中所述设备主体包括根据权利要求6或7所述的照明光通信装置。

10.一种照明系统，包括：

根据权利要求6或7所述的照明光通信装置；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。

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