CN102932051A - 信号传输方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信号传输方法和装置。其中，信号传输方法控制多个LED灯逐一发射光信号。通过本发明，解决了现有技术中利用LED灯进行信号传输时容易造成传输错误的问题，进而达到了避免信号干扰、提高信号传输准确度的效果。
Description
技术领域
本发明涉及光电领域，具体而言，涉及一种信号传输方法和装置。
背景技术
在利用天花板上现有的LED灯作为发射器，以LED灯产生的光信号作为传播载体进行信号传输时，由于天花板上布设的LED灯较多，并且LED灯相互之间的间隔距离较近，在进行信号发射时，这些LED灯均会向外发射信号，则出现接收器进行信号接收时，不仅会接收到来自目标LED灯传输过来的信号，还会接收到来自非目标LED灯传输过来的干扰信号，在这种情况下会造成接收器接收到的信号不准确，导致信号无法正常传输。
针对相关技术中利用LED灯进行信号传输时容易造成传输错误的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种信号传输方法和装置，以解决现有技术中利用LED灯进行信号传输时容易造成传输错误的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种信号传输方法，控制多个LED灯逐一发射光信号。
进一步地，多个LED灯包括第一LED灯和第二LED灯，控制多个LED灯逐一发射光信号包括：控制第一LED灯在第一时间内发射光信号以使接收器在第一时间内接收来自第一LED灯的发射信号；以及控制第二LED灯在第二时间内发射光信号以使接收器在第二时间内接收来自第二LED灯的发射信号，其中，第一时间与第二时间为两个不相交的时间范围。
进一步地，通过以下方式控制第一LED灯在第一时间内发射光信号以及控制第二LED灯在第二时间内发射光信号：确定初始时刻，其中，初始时刻为第一LED灯和第二LED灯进行一次信号发射的起始时刻；控制第一LED灯从第一时刻开始发射光信号，其中，第一时刻与初始时刻的时间间隔为第一预设时长；以及控制第二LED灯从第二时刻开始发射光信号，其中，第二时刻与初始时刻的时间间隔为第二预设时长，第二预设时长与第一预设时长的差值大于预设周期，预设周期为第一LED灯或第二LED灯的信号发射周期。
进一步地，通过以下方式控制第一LED灯在第一时间内发射信号以及控制第二LED灯在第二时间内发射光信号包括：控制第一LED灯发射光信号；在第一LED灯发射光信号结束后，发射第一触发信号至第二LED灯；判断第二LED灯是否接收到第一触发信号；以及在判断出第二LED灯接收到第一触发信号时，控制第二LED灯发射光信号。
进一步地，通过对第一LED灯的地址编码进行脉冲宽度调制得到第一LED灯的驱动信号，其中，第一LED灯在驱动信号的驱动下发射光信号，第一LED灯为多个LED灯中的任一LED灯。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种信号传输装置，包括：多个LED灯；以及控制器，用于控制多个LED灯逐一发射光信号。
进一步地，信号传输装置还包括接收器，多个LED灯包括第一LED灯和第二LED灯，控制器还用于控制第一LED灯在第一时间内发射光信号以使接收器在第一时间内接收来自第一LED灯的发射信号，并控制第二LED灯在第二时间内发射光信号以使接收器在第二时间内接收来自第二LED灯的发射信号，其中，第一时间与第二时间为两个不相交的时间范围。
进一步地，控制器包括：确定模块，用于确定初始时刻，其中，初始时刻为第一LED灯和第二LED灯进行一次信号发射的起始时刻；第一控制模块，用于控制第一LED灯从第一时刻开始发射光信号，其中，第一时刻与初始时刻的时间间隔为第一预设时长；以及第二控制模块，用于控制第二LED灯从第二时刻开始发射光信号，其中，第二时刻与初始时刻的时间间隔为第二预设时长，第二预设时长与第一预设时长的差值大于预设周期，预设周期为第一LED灯或第二LED灯的信号发射周期。
进一步地，控制器包括：第一控制模块，用于控制第一LED灯发射光信号；发射模块，用于在第一LED灯发射信号结束后，发射第一触发信号至第二LED灯；判断模块，用于判断第二LED灯是否接收到第一触发信号；以及第二控制模块，用于在判断出第二LED灯接收到第一触发信号时，控制第二LED灯发射光信号。
进一步地，控制器包括：脉冲宽度调制模块，用于对多个LED灯的地址编码进行脉冲宽度调制。
通过本发明，采用控制多个LED灯逐一发射光信号。通过控制多个LED灯逐一发射信号，使得在一个时间内只有一个LED灯在进行信号发射，则接收器在一个时间内只会接收到来自一个LED灯的发射信号，避免了现有技术中多个LED灯均同时进行信号发送所造成的接收器容易接收到非目标LED灯传输过来的干扰信号，解决了现有技术中利用LED灯进行信号传输时容易造成传输错误的问题，进而达到了避免信号干扰、提高信号传输准确度的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的信号传输方法的第一示意图；
图2是根据本发明实施例的信号传输方法的第二示意图；
图3是采用本发明实施例的信号传输方法控制LED灯发射信号的流程图；
图4a是采用本发明实施例的引导码的波形示意图；
图4b是采用本发明实施例的“0”的波形示意图；
图4c是采用本发明实施例的“1”的波形示意图；
图5是根据本发明实施例的控制LED灯的电路图；
图6是图5中示出的调光控制电路的具体电路图；以及
图7是根据本发明实施例的信号传输装置的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明实施例提供了一种信号传输方法，该实施例的信号传输方法主要通过控制多个LED灯逐一发射光信号来实现在一个时间点上接收器只能接收到来自一个LED灯的发射信号，避免了现有技术中多个LED灯均同时进行信号发送所造成的接收器容易接收到非目标LED灯传输过来的干扰信号，解决了现有技术中利用LED灯进行信号传输时容易造成传输错误的问题，进而达到了避免信号干扰、提高信号传输准确度的效果。
其中，对于本发明实施例所提供的信号传输方法中的控制多个LED灯逐一发射光信号的具体控制方式为：控制第一LED灯在第一时间内发射光信号以使接收器在第一时间内接收来自第一LED灯的发射信号；控制第二LED灯在第二时间内发射光信号以使接收器在第二时间内接收来自第二LED灯的发射信号；……控制第nLED灯在第n时间内发射光信号以使接收器在第n时间内接收来自第nLED灯的发射信号；其中，第一时间、第二时间……第n时间为互不相交的时间范围，对于控制第一LED灯在第一时间内发射信号以及控制第二LED灯在第二时间内发射光信号，以下以两种具体的控制方式来进一步：
方式一：如图1所示，首先确定各个LED灯在进行一次信号发射的起始时刻，即，确定一个起始点；然后控制第一LED灯在起始时刻延迟T1时长开始发射光信号，控制第二LED灯在起始时刻延迟T2时长开始发射光信号……控制第nLED灯在起始时刻延迟Tn时长开始发射光信号，并且Tn-Tn-1＞t，其中，t为一个LED灯进行光信号发射的维持周期。
方式二：如图2所示，首先控制第一LED灯发射光信号；然后在第一LED灯发射光信号结束后，发射一个触发信号至第二LED灯以表示第一LED灯已经结束光信号的发射，当第二LED灯接收到来自第一LED灯的触发信号后，即可进行光信号的发射，以此类推，前一个LED灯发射光信号结束后，发射一个触发信号至后一个LED灯以表示前一个LED灯已经结束光信号的发射。即，采用时分复用的方法供多个LED灯发射器(也称参考点)共同传输信号，从而使传输信息不互相干扰，参考点间通过有线或无线方式通信达到同步。
以上两种具体的实施方式均能实现在同一个时刻只有一个LED灯发射器进行信号发射，以此达到各个LED灯发射器发射的信号相互不干扰，保证接收器在同一个时刻只接收到来自一个LED灯发射器的信号，避免接收到其它干扰信号所造成的信号传输错误，进而达到了提高信号传输准确度的效果。
其中，本发明实施例的信号传输方法中在控制某一个LED灯进行信号发射时，可以通过向这个LED灯下发一个触发信号以控制这个LED灯开始进行光信号发射，在光信号发射的过程中通过对这个LED灯的地址编码进行脉冲宽度调制得到这个LED灯的驱动信号来实现控制这个LED灯在正常照明的情况下进行光信号的发射，图3中示出了对一个LED灯进行光信号发射的控制流程，图中3所示的地址编码表示这个LED灯自身的物理地址信息或这个LED灯所携带的信息，在LED灯正常发光过程中，通过将地址编码进行PWM调制后发送至LED灯的驱动单元，实现向LED灯下发驱动信号，进而控制LED灯进行光信号的发射，具体地，所谓触发信号为加载在地址编码中的引导码，当LED灯接收到引导码时确定开始进行光信号的发射，所谓驱动信号为进行脉冲宽度调制后的地址编码，在本发明实施例中引导码可以定义为相邻的高低电平的维持时间分别为2us和100us的脉冲信号，则每一个引导码的理论值t1＝102us，图4a是根据本发明实施例的引导码的波形示意图。对地址编码进行脉冲宽度调制则是将地址编码中的“0”调制为相邻的高低电平的维持时间分别为2us和20us的脉冲信号，则每一个“0”信号的理论值t2＝22us，以及将地址编码中的“1”调制为相邻的高低电平的维持时间分别为2us和30us的脉冲信号，则每一个“1”信号的理论值t3＝32us，图4b是根据本发明实施例的“0”的波形示意图，图4c是根据本发明实施例的“1”的波形示意图.
通过设定引导码以及对地址编码进行脉冲宽度调制，实现了控制LED灯在正常照明的情况下进行光信号的发射。
进一步地，实现控制LED灯在正常照明情况下能够进行光信号发射的电路图在图5和图6中示出，如图5所示，进行信号传输的电路包括AC/DC转换电路、LED驱动电路、总线控制电路、MCU、调光控制电路以及LED灯。其中，AC/DC转换电路将220V交流电压转换为直流电压，该电路可以通过变压器实现，也可通过开关电源实现；通过LED驱动电路将转换后的直流电压进一步转换为恒流电压提供给LED灯，实现向LED灯提供工作电压；总线控制电路可用于传输控制信息来控制LED灯的亮度；调光控制电路接收到总线传输的信息，产生控制LED灯的PWM脉冲宽度信号。进一步地，为了满足LED灯向外进行光信号发射时能够传输自己的地址位置信号，总线控制电路还用于传输地址信息至MCU，MCU接收到地址信息后，并将其编辑为光编码信号形式的地址编码，调光控制电路对该地址编码进行脉冲宽度调制后控制照明LED发光，从而将地址信息以光信号的形式从LED灯发送出去，完成了光信号发射的功能。需要说明的是，在不发送地址信息时，调光控制电路同样具有调节LED灯亮度的功能。
在图5所示的实施例中，调光控制电路可采用如图6所示的电路实现。如图6所示，该电路包括四个电阻和两个MOS管，其中，第一MOS管Q1的第一端连接MCU，第二端经由电阻R14连接电源，第三端接地；第二MOS管Q2的第一端连接至第一MOS管Q1与电阻R14之间的节点，第二端连接至LED灯D2，第三端经由电阻R16接地；电阻R13的一端接电源，另一端与第一MOS管Q1的第一端相连接；电阻R15的一端接地，另一端连接至第一MOS管Q1的第二端与第二MOS管Q2的第一端之间的节点。
采用该调光控制电路，通过MOS管放大来驱动LED，产生高频闪烁光，发送光信号。
本发明实施例还提供了一种信号传输装置，以下对本发明实施例所提供的信号传输装置进行具体介绍：
图7是根据本发明实施例的信号传输装置的示意图，如图7所示，该实施例的信号传输装置包括多个LED灯和控制器，其中，每一个LED灯为一个信号发射器，控制器用于控制多个LED灯逐一进行光信号的发射。
通过控制多个LED灯逐一发射光信号来实现在一个时间点上接收器只能接收到来自一个LED灯的发射信号，避免了现有技术中多个LED灯均同时进行信号发送所造成的接收器容易接收到非目标LED灯传输过来的干扰信号，解决了现有技术中利用LED灯进行信号传输时容易造成传输错误的问题，进而达到了避免信号干扰、提高信号传输准确度的效果。
进一步地，本发明实施例的信号传输装置还包括接收器，其中，控制器用于控制第一LED灯在第一时间内发射光信号以使接收器在第一时间内接收来自第一LED灯的发射信号；控制第二LED灯在第二时间内发射光信号以使接收器在第二时间内接收来自第二LED灯的发射信号；……控制第nLED灯在第n时间内发射光信号以使接收器在第n时间内接收来自第nLED灯的发射信号，其中，第一时间、第二时间……第n时间为互不相交的时间范围。
具体地，控制器由以下两种构成方式以按照不同的控制方式来控制第一LED灯在第一时间内发射信号以及控制第二LED灯在第二时间内发射光信号：
方式一：控制器包括确定模块、第一控制模块、第二控制模块……第n控制模块，其中，确定模块用于确定各个LED灯在进行一次信号发射的起始时刻，即，确定一个起始点；第一控制模块用于控制第一LED灯在起始时刻延迟T1时长开始发射光信号，第一控制模块用于控制第二LED灯在起始时刻延迟T2时长开始发射光信号……第n控制模块用于控制第nLED灯在起始时刻延迟Tn时长开始发射光信号，并且Tn-Tn-1＞t，其中，t为一个LED灯进行光信号发射的维持周期。
方式二：控制器包括第一控制模块、第二控制模块……第n控制模块、发射模块和判断模块，其中，第一控制模块用于控制第一LED灯发射光信号；发射模块用于在第一LED灯发射光信号结束后，发射一个触发信号至第二LED灯以表示第一LED灯已经结束光信号的发射，判断模块用于判断第二LED等是否接收到触发信号，当判断出第二LED灯接收到来自第一LED灯的触发信号后，由第二控制模块控制第二LED灯进行光信号的发射，以此类推，前一个LED灯发射光信号结束后，由发射模块发射一个触发信号至后一个LED灯以表示前一个LED灯已经结束光信号的发射，并相应地由判断模块进行触发信号接收到与否的判断。
本发明实施例的信号传输装置中的控制器还包括：脉冲宽度调制模块，用于在光信号发射的过程中通过对这个LED灯的地址编码进行脉冲宽度调制得到这个LED灯的驱动信号来实现控制这个LED灯在正常照明的情况下进行光信号的发射。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了接收器在一个时间内只会接收到来自一个LED灯的发射信号，避免了现有技术中多个LED灯均同时进行信号发送所造成的接收器容易接收到非目标LED灯传输过来的干扰信号，进而达到了提高信号传输准确度的效果。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种信号传输方法，其特征在于，控制多个LED灯逐一发射光信号。
2.根据权利要求1所述的信号传输方法，其特征在于，所述多个LED灯包括第一LED灯和第二LED灯，控制多个LED灯逐一发射光信号包括：
控制所述第一LED灯在第一时间内发射光信号以使接收器在所述第一时间内接收来自所述第一LED灯的发射信号；以及
控制所述第二LED灯在第二时间内发射光信号以使所述接收器在所述第二时间内接收来自所述第二LED灯的发射信号，其中，所述第一时间与所述第二时间为两个不相交的时间范围。
3.根据权利要求2所述的信号传输方法，其特征在于，通过以下方式控制所述第一LED灯在第一时间内发射光信号以及控制所述第二LED灯在第二时间内发射光信号：
确定初始时刻，其中，所述初始时刻为所述第一LED灯和所述第二LED灯进行一次信号发射的起始时刻；
控制所述第一LED灯从第一时刻开始发射光信号，其中，所述第一时刻与所述初始时刻的时间间隔为第一预设时长；以及
控制所述第二LED灯从第二时刻开始发射光信号，其中，所述第二时刻与所述初始时刻的时间间隔为第二预设时长，所述第二预设时长与所述第一预设时长的差值大于预设周期，所述预设周期为所述第一LED灯或所述第二LED灯的信号发射周期。
4.根据权利要求2所述的信号传输方法，其特征在于，通过以下方式控制所述第一LED灯在第一时间内发射信号以及控制所述第二LED灯在第二时间内发射光信号包括：
控制所述第一LED灯发射光信号；
在所述第一LED灯发射光信号结束后，发射第一触发信号至所述第二LED灯；
判断所述第二LED灯是否接收到所述第一触发信号；以及
在判断出所述第二LED灯接收到所述第一触发信号时，控制所述第二LED灯发射光信号。
5.根据权利要求1所述的信号传输方法，其特征在于，通过对第一LED灯的地址编码进行脉冲宽度调制得到所述第一LED灯的驱动信号，其中，所述第一LED灯在所述驱动信号的驱动下发射光信号，所述第一LED灯为所述多个LED灯中的任一LED灯。
6.一种信号传输装置，其特征在于，包括：
多个LED灯；以及
控制器，用于控制多个LED灯逐一发射光信号。
7.根据权利要求6所述的信号传输装置，其特征在于，
所述信号传输装置还包括接收器，
所述多个LED灯包括第一LED灯和第二LED灯，
所述控制器还用于控制所述第一LED灯在第一时间内发射光信号以使所述接收器在所述第一时间内接收来自所述第一LED灯的发射信号，并控制所述第二LED灯在第二时间内发射光信号以使所述接收器在所述第二时间内接收来自所述第二LED灯的发射信号，其中，所述第一时间与所述第二时间为两个不相交的时间范围。
8.根据权利要求7所述的信号传输装置，其特征在于，所述控制器包括：
确定模块，用于确定初始时刻，其中，所述初始时刻为所述第一LED灯和所述第二LED灯进行一次信号发射的起始时刻；
第一控制模块，用于控制所述第一LED灯从第一时刻开始发射光信号，其中，所述第一时刻与所述初始时刻的时间间隔为第一预设时长；以及
第二控制模块，用于控制所述第二LED灯从第二时刻开始发射光信号，其中，所述第二时刻与所述初始时刻的时间间隔为第二预设时长，所述第二预设时长与所述第一预设时长的差值大于预设周期，所述预设周期为所述第一LED灯或所述第二LED灯的信号发射周期。
9.根据权利要求7所述的信号传输装置，其特征在于，所述控制器包括：
第一控制模块，用于控制所述第一LED灯发射光信号；
发射模块，用于在所述第一LED灯发射信号结束后，发射第一触发信号至所述第二LED灯；
判断模块，用于判断所述第二LED灯是否接收到所述第一触发信号；以及
第二控制模块，用于在判断出所述第二LED灯接收到所述第一触发信号时，控制所述第二LED灯发射光信号。
10.根据权利要求6所述的信号传输装置，其特征在于，所述控制器包括：
脉冲宽度调制模块，用于对所述多个LED灯的地址编码进行脉冲宽度调制。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Guo Cheng Inventor after: Hu Hong Inventor after: Dong Jianfei Inventor after: Zhang Bo Inventor before: Guo Cheng Inventor before: Hu Hong Inventor before: Dong Jianfei Inventor before: Zhang Bo Inventor before: Zhang Guoqi |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: GUO CHENG HU HONG DONG JIANFEI ZHANG BO ZHANG GUOQI TO: GUO CHENG HU HONG DONG JIANFEI ZHANG BO |
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Guo Cheng Inventor after: Hu Hong Inventor after: Dong Jianfei Inventor after: Zhang Bo Inventor after: Zhang Guoqi Inventor before: Guo Cheng Inventor before: Hu Hong Inventor before: Dong Jianfei Inventor before: Zhang Bo |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: GUO CHENG HU HONG DONG JIANFEI ZHANG BO TO: GUO CHENG HU HONG DONG JIANFEI ZHANG BO ZHANG GUOQI |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHUHAI HENGQIN HUACE PHOTO-COMMUNICATION TECHNOLOG Free format text: FORMER OWNER: BEIJING SEMICONDUCTOR LIGHTING TECHNOLOGY PROMOTION CENTER Effective date: 20131126 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100080 HAIDIAN, BEIJING TO: 519030 ZHUHAI, GUANGDONG PROVINCE |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20131126 Address after: 519030 room, No. 3, Bao Zhong Road, Hengqin New District, Guangdong, Zhuhai, China -542 Applicant after: Zhuhai Hengqin Huace Photo-Communication Technology Co., Ltd. Address before: 100080 B building, 2 digital building, Zhongguancun South Road, Beijing, Haidian District 702, China Applicant before: Beijing Semiconductor Lighting Technology Promotion Center |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151111 Termination date: 20201105 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |