CN102916745B - Led照明设备、无线光通信装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED照明设备、无线光通信装置及系统。所述无线光通信装置包括：光阀、信息控制单元；光源本体所发出的光信号照射到所述光阀上；所述信息控制单元用于将待传递信息进行数字化处理并依据处理结果来控制所述光阀的开启和关闭；经过所述光阀后的光信号由与所述无线光通信装置相对应的接收装置接收并对其进行解析，还原为所述待传递信息。通过信息控制单元来控制光阀的开启和关闭，从而将待传递信息调制到光源发出的可见光上进行传输，在照明的同时还可实现通信功能，且无需占用专用的通信频带即可实现通信。

Description

LED照明设备、无线光通信装置及系统

技术领域

本发明涉及照明技术，更具体地说，涉及LED照明设备、无线光通信装置及系统。

背景技术

现阶段，无线通信大多以电磁波为载体。电磁波的传导距离远、穿透性强，这为信息传递的安全等环节带来很大障碍；同时，随着电磁波在无线通信的应用的长期发展，信息传递所需要的频带变得拥挤不堪。

生活中的光源无处不在，由于LED照明具有耗电量低、使用寿命长和发光强度高等优点，通常采用LED光源实现照明。但是LED光源在日常生活中仅仅是作为照明来利用。随着社会需求的变化，人们对信息的依赖程度进一步提高，需要一种能够利用LED光源来传递信息的可见光光通信方式，以解决当前无线电频带拥挤的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述无线通信频带拥挤的缺陷，提供一种利用光源来传递信息的LED照明设备、无线光通信装置及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种无线光通信装置，所述无线光通信装置包括：光阀、信息控制单元；光源本体所发出的光信号照射到所述光阀上；所述信息控制单元用于将待传递信息进行数字化处理并依据处理结果来控制所述光阀的开启和关闭；

经过所述光阀后的光信号由与所述无线光通信装置相对应的接收装置接收并对其进行解析，还原为所述待传递信息。

在本发明所述的无线光通信装置中，所述信息控制单元包括：

用于判断所述待传递信息是否为模拟信号的判断单元；

用于当所述待传递信息为模拟信号时将所述待传递信息进行模数转换以生成数字信号的模数转换器；

用于放大所述数字信号的第一放大器；

用于依据经放大的数字信号来控制所述光阀的开启和关闭以及当所述待传递信息为数字信号时依据所述待传递信息来控制所述光阀的开启和关闭的开关驱动装置。

在本发明所述的无线光通信装置中，所述光阀为液晶光阀、光栅光阀、空间光阀。

在本发明所述的无线光通信装置中，所述接收装置包括：

用于将经过所述光阀后的光信号转换为电信号的光电转换器；

用于放大所述电信号的第二放大器；

用于将经放大的电信号进行数模转换以还原为所述待传递信息的数模转换器。

本发明还提供一种LED照明设备，包括光源本体、无线光通信装置；所述无线光通信装置包括：光阀、信息控制单元；所述光源本体所发出的光信号照射到所述光阀上；所述信息控制单元用于将待传递信息进行数字化处理并依据处理结果来控制所述光阀的开启和关闭；

经过所述光阀后的光信号由与所述无线光通信装置相对应的接收装置接收并对其进行解析，还原为所述待传递信息。

在本发明所述的LED照明设备中，所述信息控制单元包括：

用于判断所述待传递信息是否为模拟信号的判断单元；

用于当所述待传递信息为模拟信号时将所述待传递信息进行模数转换以生成数字信号的模数转换器；

用于放大所述数字信号的第一放大器；

用于依据经放大的数字信号来控制所述光阀的开启和关闭以及当所述待传递信息为数字信号时依据所述待传递信息来控制所述光阀的开启和关闭的开关驱动装置。

在本发明所述的LED照明设备中，所述光阀为液晶光阀、光栅光阀、空间光阀。

本发明还提供一种无线光通信系统，包括光源本体、无线光通信装置、接收装置；

所述无线光通信装置包括：光阀、信息控制单元；所述光源本体所发出的光信号照射到所述光阀上；所述信息控制单元用于将待传递信息进行数字化处理并依据处理结果来控制所述光阀的开启和关闭；

经过所述光阀后的光信号由与所述无线光通信装置相对应的所述接收装置接收并对其进行解析，还原为所述待传递信息。

在本发明所述的无线光通信系统中，所述信息控制单元包括：

用于判断所述待传递信息是否为模拟信号的判断单元；

用于当所述待传递信息为模拟信号时将所述待传递信息进行模数转换以生成数字信号的模数转换器；

用于放大所述数字信号的第一放大器；

用于依据经放大的数字信号来控制所述光阀的开启和关闭以及当所述待传递信息为数字信号时依据所述待传递信息来控制所述光阀的开启和关闭的开关驱动装置。

在本发明所述的无线光通信系统中，所述接收装置包括：

用于将经过所述光阀后的光信号转换为电信号的光电转换器；

用于放大所述电信号的第二放大器；

用于将经放大的电信号进行数模转换以还原为所述待传递信息的数模转换器。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：通过信息控制单元来控制光阀的开启和关闭，从而将待传递信息调制到光源发出的可见光上进行传输，在照明的同时还可实现通信功能。无需占用专用的通信频带即可实现通信。另外，在一些特殊的空间环境中，如医院和飞机上，由于存在大量怕电磁波干扰的电子仪器，防止干扰到仪器的正常使用，因此一般禁止使用无线电产品。通过本发明的方案可提供不产生电磁干扰的无线光通信装置和系统。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是依据本发明优选实施例的无线光通信装置的结构示意图；

图2是图1所示的信息控制单元102的结构示意图；

图3是依据本发明优选实施例的LED照明设备的结构示意图；

图4是依据本发明优选实施例的无线光通信系统的结构示意图；

图5是图4所示的接收装置30的结构示意图。

具体实施方式

图1是依据本发明优选实施例的无线光通信装置结构示意图。参考图1，无线光通信装置10包括：光阀101、信息控制单元102。光源本体所发出的光信号都照射到光阀101上。信息控制单元102用于将待传递信息进行数字化处理并依据处理结果来控制光阀101的开启和关闭。经过光阀101后的光信号由与无线光通信装置10相对应的接收装置接收并对其进行解析，还原为待传递信息。光阀101开启或关闭的速度很高，人肉眼是无法感知的，因此在传递信息的同时不影响照明。在本发明一实施例中，无线光通信装置10可附设于光源本体上，当然还可以是有其他设置方式，可依据需要来设置。光源本体可以是例如但不限于LED光源。

信息控制单元102的结构如图2所示，包括模数转换器1021、第一放大器1022、开关驱动装置1023、判断单元1024。判断单元1024用于判断所述待传递信息是否为模拟信号；模数转换器1021用于当所述待传递信息为模拟信号时将所述待传递信息进行模数转换以生成数字信号；第一放大器1022用于放大所述数字信号；开关驱动装置1023用于依据经放大的数字信号来控制光阀101的开启和关闭以及当所述待传递信息为数字信号时依据所述待传递信息来控制光阀101的开启和关闭。

接收装置可以是移动设备，也可以是固定的设备，其接收到光阀处理后的光信号后，将光信号转换为电信号，并对其进行放大，然后再对放大后的电信号进行数模转换，从而还原为待传递信息。待传递信息例如但不限于文字、音频、视频、音视频、图片等等，对信息的具体格式或形式不做限制。所述接收装置的具体结构将于下文描述。

在本发明一实施例中，光阀101为例如但不限于液晶光阀、光栅光阀、空间光阀。

本发明还提供一种LED照明设备20，如图3所示，LED照明设备20包括光源本体201、无线光通信装置10。无线光通信装置10的具体结构可参见图1和图2所示，此处不再赘述。光源本体201与无线光通信装置10的光阀101连接，具体如何连接可依据实际情况选择，例如硬链接或软连接。在本发明一实施例中，无线光通信装置10可附设于光源本体上，当然还可以是有其他设置方式，可依据需要来设置。光源本体可以是例如但不限于LED光源。

在通信领域中，本文所述的LED照明设备20可以是例如但不限于照明和通信两用的基站灯。或者也可应用于购物场所或者展览场所，可以方便地把购物信息或者展览产品信息传递给接收装置(例如但不限于购物人员或参观人员的移动设备)，方便用户实时浏览所需信息。

本发明还提供一种无线光通信系统，如图4所示，无线光通信系统包括光源本体201、无线光通信装置10、接收装置30。无线光通信装置10的具体结构如图1和图2所示，包括：光阀101、信息控制单元102；光源本体201所发出的光信号照射到光阀101上；信息控制单元102用于将待传递信息进行数字化处理并依据处理结果来控制光阀101的开启和关闭；经过光阀101后的光信号由与无线光通信装置相对应的接收装置30接收并对其进行解析，还原为所述待传递信息。在本发明一实施例中，无线光通信装置10可附设于光源本体上，当然还可以是有其他设置方式，可依据需要来设置。光源本体可以是例如但不限于LED光源。

信息控制单元102包括模数转换器1021、第一放大器1022、开关驱动装置1023、判断单元1024。判断单元1024用于判断所述待传递信息是否为模拟信号；模数转换器1021用于当所述待传递信息为模拟信号时将所述待传递信息进行模数转换以生成数字信号；第一放大器1022用于放大所述数字信号；开关驱动装置1023用于依据经放大的数字信号来控制光阀101的开启和关闭以及当所述待传递信息为数字信号时依据所述待传递信息来控制光阀101的开启和关闭。模数转换器1021、第一放大器1022、开关驱动装置1023依次电连接，判断单元1024与模数转换器1021和开关驱动装置1023电连接，如图2所示。模数转换器1021、第一放大器1022、开关驱动装置1023、判断单元1024可以采用现有的常规器件，此处不再赘述。

接收装置30的具体结构参见图5所示，接收装置30包括：用于将经过光阀101后的光信号转换为电信号的光电转换器301；用于放大所述电信号的第二放大器302；用于将经放大的电信号进行数模转换以还原为所述待传递信息的数模转换器303。光电转换器301、第二放大器302、数模转换器303依次电连接。光电转换器301、第二放大器302、数模转换器303可以采用现有的常规器件，此处不再赘述。光电转换器301接收经过无线光通信装置10中的光阀101处理后的光信号。接收装置30可以是任何接收设备，例如但不限于移动终端、固定终端等等。

本发明的技术方案可以应用于任何既需要照明又需要通信的场景中，例如购物场所或者展览场所，可以方便地把购物信息或者展览产品信息传递给接收装置(例如但不限于购物人员或参观人员的移动设备)，方便用户实时浏览所需信息。

本发明通过信息控制单元来控制光阀的开启和关闭，从而将待传递信息调制到光源发出的可见光上进行传输，在照明的同时还可实现通信功能，且无需占用专用的通信频带即可实现通信。另外，在一些特殊的空间环境中，如医院和飞机上，由于存在大量怕电磁波干扰的电子仪器，防止干扰到仪器的正常使用，因此一般禁止使用无线电产品。通过本发明的方案可提供不产生电磁干扰的无线光通信装置和系统。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种无线光通信装置，其特征在于，包括：光阀、信息控制单元；光源本体所发出的光信号照射到所述光阀上，所述光源本体用于发出可见光；所述信息控制单元用于将待传递信息进行数字化处理并依据处理结果来控制所述光阀的开启和关闭；

经过所述光阀后的光信号由与所述无线光通信装置相对应的接收装置接收，所述接收装置将光信号转换为电信号，并对其进行放大，然后再对放大后的电信号进行数模转换，从而还原为所述待传递信息。

2.根据权利要求1所述的无线光通信装置，其特征在于，所述信息控制单元包括：

用于判断所述待传递信息是否为模拟信号的判断单元；

用于当所述待传递信息为模拟信号时将所述待传递信息进行模数转换以生成数字信号的模数转换器；

用于放大所述数字信号的第一放大器；

用于依据经放大的数字信号来控制所述光阀的开启和关闭以及当所述待传递信息为数字信号时依据所述待传递信息来控制所述光阀的开启和关闭的开关驱动装置。

3.根据权利要求1或2所述的无线光通信装置，其特征在于，所述光阀为液晶光阀、光栅光阀、空间光阀。

4.根据权利要求1或2所述的无线光通信装置，其特征在于，所述接收装置包括：

用于将经过所述光阀后的光信号转换为电信号的光电转换器；

用于放大所述电信号的第二放大器；

用于将经放大的电信号进行数模转换以还原为所述待传递信息的数模转换器。

5.一种LED照明设备，包括光源本体，其特征在于，还包括无线光通信装置；所述无线光通信装置包括：光阀、信息控制单元；所述光源本体所发出的光信号照射到所述光阀上，所述光源本体用于发出可见光；所述信息控制单元用于将待传递信息进行数字化处理并依据处理结果来控制所述光阀的开启和关闭；

经过所述光阀后的光信号由与所述无线光通信装置相对应的接收装置接收，所述接收装置将光信号转换为电信号，并对其进行放大，然后再对放大后的电信号进行数模转换，从而还原为所述待传递信息。

6.根据权利要求5所述的LED照明设备，其特征在于，所述信息控制单元包括：

用于判断所述待传递信息是否为模拟信号的判断单元；

用于当所述待传递信息为模拟信号时将所述待传递信息进行模数转换以生成数字信号的模数转换器；

用于放大所述数字信号的第一放大器；

用于依据经放大的数字信号来控制所述光阀的开启和关闭以及当所述待传递信息为数字信号时依据所述待传递信息来控制所述光阀的开启和关闭的开关驱动装置。

7.根据权利要求5所述的LED照明设备，其特征在于，所述光阀为液晶光阀、光栅光阀、空间光阀。

8.一种无线光通信系统，其特征在于，包括光源本体、无线光通信装置、接收装置；

所述无线光通信装置包括：光阀、信息控制单元；所述光源本体所发出的光信号照射到所述光阀上，所述光源本体用于发出可见光；所述信息控制单元用于将待传递信息进行数字化处理并依据处理结果来控制所述光阀的开启和关闭；

经过所述光阀后的光信号由与所述无线光通信装置相对应的所述接收装置接收，所述接收装置将光信号转换为电信号，并对其进行放大，然后再对放大后的电信号进行数模转换，从而还原为所述待传递信息。

9.根据权利要求8所述的无线光通信系统，其特征在于，所述信息控制单元包括：

用于判断所述待传递信息是否为模拟信号的判断单元；

用于当所述待传递信息为模拟信号时将所述待传递信息进行模数转换以生成数字信号的模数转换器；

用于放大所述数字信号的第一放大器；

用于依据经放大的数字信号来控制所述光阀的开启和关闭以及当所述待传递信息为数字信号时依据所述待传递信息来控制所述光阀的开启和关闭的开关驱动装置。

10.根据权利要求8或9所述的无线光通信系统，其特征在于，所述接收装置包括：

用于将经过所述光阀后的光信号转换为电信号的光电转换器；

用于放大所述电信号的第二放大器；

用于将经放大的电信号进行数模转换以还原为所述待传递信息的数模转换器。