CN105027473B

CN105027473B - 通信系统、照明系统以及发送信息的方法

Info

Publication number: CN105027473B
Application number: CN201480014429.4A
Authority: CN
Inventors: R.里伊特曼; S.J.J.尼斯森
Original assignee: Koninklijke Philips NV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2014-03-03
Publication date: 2017-12-08
Anticipated expiration: 2034-03-03
Also published as: EP2974079B1; JP6337028B2; MX2015011754A; JP2016511609A; RU2015143193A; WO2014139818A1; US10027409B2; RU2648265C2; MX351475B; CN105027473A; US20160028478A1; EP2974079A1

Abstract

本发明提供通信系统（500）、照明系统、发送信息的方法以及计算机程序产品。根据本发明的通信系统被配置用于经由可见光发送数据。通信系统包括用于产生作为包括信号部分（215，225）的序列的频移键调制信号的光驱动信号（200）的信号发生器（530），每个信号部分根据数据在第一或第二频率处被调制，在第一频率处被调制的信号部分具有第一周期(T0)中的第一脉冲以及在第二频率处被调制的信号部分具有第二周期（T1）中的第二脉冲。对应于相应的周期中的脉冲的可见光的能量具有时间上的重心。周期中的脉冲被定位使得重心处于周期的中心处，以减少可见光驱动信号中的人类可感知的频率分量。

Description

通信系统、照明系统以及发送信息的方法

技术领域

本发明涉及用于使用频移键调制信号经由可见光发送数据的通信系统。本发明进一步涉及照明系统，涉及传输信息的方法以及计算机程序产品。

背景技术

经由光发送信息是已知的技术。多年来，我们一直使用红外光来控制我们住宅中诸如电视机和音频/视频系统的装置。然而，因为发射可见光的光源通常在我们周围，例如在我们的住宅和办公室中，已经发展了使用我们环境光源发送信息的思想。当使用可见光时的特别挑战在于使能数据传输而不具有诸如闪烁的不想要的可见效应，因为人类的眼睛对于光强变化是相当敏感的。

因为在办公室和住宅中引入固态光源，这种使用环境光的数据传输重新显现。固态光源具有可以相对容易地改变和控制的数个参数。这样的参数包括光强度、光色、光色温和平均光方向。对于数据传输，光源的相对高的切换频率是重要的。因此数据可以通过对其调制而嵌入在光中。调制的最简易形式是以某个频率进行开-关切换。如果该频率足够大，通常大于100Hz，该调制对于人类是不可见的。对于大多数应用，我们可能需要发送比嵌入的频率的值更多的数据。可以使用不同的调制方法，并且这些调制方法中的一种可以是被称作频移键控（进一步，也被指示为频移键）的技术，其中调制的频率随着时间而改变。然而，早前的试验表明，尽管频移键中使用的频率远高于100Hz，但是仍然感知到可见的闪烁。

WO2009/040718描述了光调制。通过提供用于供应灯的换向DC电流，并且改变换向周期来驱动光源特别是HID灯以便发送数据。在实施例中，每个换向周期的持续时间被设定成等于例如对数字位进行编码的两个可能的值（T1，T2）中的一个。

JP60032443描述了光调制。驱动信号经受频率键控调制以产生荧光驱动信号。来自荧光灯的光被接收器接收以解调发送数据。规定的频率f0,f1被提前分配至将被发送的数据的水平（0或1），并且响应于该频率而驱动荧光灯。

发明内容

本发明的一个目的在于提供使用频移键调制信号的通信系统，其中减少了不想要的信号毛刺或可见的闪烁。

本发明的第一方面提供通信系统。本发明的第二方面提供种照明系统。本发明的第三方面提供传输信息的方法。本发明的第四方面提供计算机程序产品。有利的实施例定义在从属权利要求中。

根据第一方面的通信系统被配置用于使用频移键调制信号经由可见光而发送数据。频移键调制信号包括信号部分的序列，每个信号部分根据数据而在第一或第二频率处被调制，在第一频率处被调制的信号部分具有第一周期中的第一脉冲，以及在第二频率处被调制的信号部分具有第二周期中的第二脉冲，可见光的能量对应于相应的周期中的具有时间上的重心的脉冲。信号发生器被配置用于在周期中定位脉冲以使得重心在周期的中心处以减小可见光中人类可知觉的频率分量。

当执行频移键调制时，频移键调制信号包括构建不同频率的块的信号（称为信号部分）的串接。每个信号部分根据数据而在第一或第二频率处被调制，在第一频率处被调制的信号部分具有第一周期中的第一脉冲，以及在第二频率处被调制的信号部分具有第二周期中的第二脉冲。脉冲也可以称作基本波形或构建针对信号的块。当脉冲被串接以创建基本上无穷的脉冲系列时，这样的信号的频谱基本上是在调制频率以及该频率的倍频处具有尖峰的离散频谱。另一方面，当仅发射单个脉冲时，该信号脉冲的频谱具有基本上连续的谱。频移键调制信号是半无穷信号部分的串接，并且因此可以预期的是，这样信号的频谱基本上是离散谱。然而，考虑到从具有第一周期的第一信号部分到具有第二周期的第二信号部分的瞬时改变，本发明人已经看出，这些瞬时的频率跳变使得连续频谱的部分重现，使得其在频移键调制信号的总体频谱中仍然存在。这是因为，尽管每个脉冲的平均值相同，但是连续谱中频率方面的线性项对于每个脉冲不是相同的。当使用光源来发送这些频移键调制信号时，存在于频移键调制信号中的连续谱的低频部分引起可见的闪烁。本发明人已经发现，当周期中的脉冲被定位使得重心处于周期的中心时，可见光中的人类可感知的频率分量大大减少。

可选地，在根据本发明的频移键调制信号中，第一信号部分的第一脉冲中的最后一个的重心与接下来的第二信号部分的第二脉冲中的第一个的重心之间的时间段基本上等于第一周期与第二周期之和的一半。本发明人已经发现，当构造频移键调制信号使得如上所定义的时间段在第一脉冲和第二脉冲之间时，可见光驱动信号中的人类可感知的频率分量大大减少。本发明人相信，第一脉冲与第二脉冲之间基本上恒定的时间段使得低频部分大大减少。在用于频移键调制信号的已知脉冲中，脉冲通常位于脉冲周期的开始处（也参见图1a）。当产生第一信号部分和第二信号部分的序列时，与从第二信号部分改变至第一信号部分相比，从第一信号部分改变至第二信号部分时已知的脉冲之间的时间段将不同。这些时间段方面的差异是相对低的频率改变，其在使用可见光发送这些已知的频移键调制信号时引起该可见的闪烁。

在数学上，重心是本体中的其周围由于重力导致的合成扭矩消失的点。等价地，对应于周期中脉冲的可见光的能量的重心被定义为其周围脉冲基本上是对称的时间点，或者换个说法：

其中，I(t)是在脉冲的时间t处的强度，T是脉冲的周期以及Tg是脉冲的重心。当第一信号部分的第一脉冲中的最后一个与第二信号部分的第二脉冲中的第一个的重心之间的时间段基本上等于第一周期与第二周期之和的一半时，如果每个块具有相同的持续时间，则脉冲的低频成分、即与1/F成比例的频率方面的线性项并未出现在无穷的块序列的谱中。结果，大大减少了可见的闪烁。在根据本发明的通信系统的实施例中，时间段等于第一周期与第二周期之和的一半。紧接在时间段的持续时间之后，频移键调制信号的其他特性也可确定所发射的可见光信号中闪烁的可见性，诸如第一周期和第二周期的持续时间--并且因此如以上所定义的时间段的一些偏差也是可允许的，而并未脱离本发明的范围。实验已经表明，时间段的约5％的偏差将不会导致可见的闪烁。数学分析已经表明，当使用相对高的频率时，进一步减少了信号尖峰和可见闪烁。

在根据本发明的通信系统的实施例中，信号发生器被配置用于在第一脉冲中的最后一个与第二脉冲中的第一个之间插入另外的信号以获得时间段。替代性地，信号发生器可以被配置用于从第一脉冲中的最后一个减小第一周期和/或用于从第二脉冲中的第一个减小第二周期以获得时间段。

在通信系统的实施例中，第一脉冲被配置用于在第一周期的中心处具有重心，并且第二脉冲被配置用于在第二周期的中心处具有第二脉冲的重心。在其中脉冲的重心基本上在脉冲周期的中心处的这样的实施例中，第一脉冲的重心与相邻第二脉冲重心之间的时间段自动地遵从定义：第一周期与第二周期之和的一半。如之前所指示的，当使用光源发送频移键调制信号时，这将大大减少可见闪烁。为了产生在其第一周期的中心处具有重心的第一脉冲，第一脉冲可以在第一周期内相移。为了产生在第二周期的中心处具有重心的第二脉冲，第二脉冲也可以在第二周期内相移。在周期的中心周围具有重心的脉冲的示例例如是相对于周期中心对称的波形--然而，也可以选择基本上在周期的中心处具有重心的非对称波形。在说明书中提供了一些另外的示例。

在通信系统的实施例中，第一脉冲相对于第一周期的中心对称，和/或第二脉冲相对于第二周期的中心对称。如之前所指示的，关于周期的中心对称的脉冲直观地是在波形周期的中心处具有重心的最容易的波形。在连接至光源以发射频移键调制信号的通信系统中，这样的对称波形可以例如是用于驱动光源的脉冲宽度调制波形（进一步也被指示为PWM波形）。这样的脉冲宽度调制波形也经常用于控制总体感知到的由光源发射的光的强度。通过调节脉冲宽度调制波形中脉冲的宽度，可以调适所感知的强度。偏移具有所需的宽度的脉冲宽度调制波形使得其被布置为关于周期的中心对称，这可以例如创建第一脉冲。收缩或扩展该第一脉冲的周期可以创建第二脉冲，这二者可以用于在频移键调制数据传输中调制数据。由于平均的脉冲宽度相对于第一脉冲和第二脉冲二者的脉冲的周期是相等的这一事实，所以感知到相同的光强度，尽管第一信号部分和第二信号部分二者具有不同的频率。由于对称的缘故，第一脉冲和第二脉冲二者的重心基本上在相应的周期的中心处，大大减少了所发射的频谱中的任何不想要的尖峰（或可见闪烁）。

并且因此可选地，第一脉冲和第二脉冲包括块-脉冲。第一脉冲的重心可以例如基本上在第一周期的中心处。替代性地或另外地，第二脉冲的重心可以例如基本上在第二周期的中心处。

在根据本发明的通信系统的实施例中，可见光的强度由第一脉冲中的块-脉冲关于第一周期的宽度、以及第二脉冲中的块-脉冲关于第二周期的宽度确定。如之前所指示的，这样的光驱动信号也被称作脉冲宽度调制信号。

在通信系统的实施例中，第一信号部分包括整数个第一脉冲的串接，和/或其中第二信号部分包括整数个第二脉冲的串接。这样的频移键调制信号的益处在于，第一信号部分和第二信号部分的序列是第一脉冲和第二脉冲的有序序列，这进一步减少了在总体的发送的频移键调制信号中发生的任何不想要的附加的频率分量。

在通信系统的实施例中，通信系统连接至光发射器以发射频移键调制信号。这使得通信系统能使用例如住宅或办公室中的环境光单元来送发频移键调制信号。

根据第二方面的照明系统包括根据本发明的通信系统。

可选地，照明系统包括选自列表的光发射器，所述列表包括：LED，OLED，激光器，高压放电灯，以及荧光灯。

根据第三方面的方法被配置用于在可见光中嵌入数据。所述方法包括以下步骤：

-根据数据产生作为包括第一信号部分和第二信号部分的序列的频移键调制信号的光驱动信号，每个第一信号部分包括至少一个具有第一周期的第一脉冲以及每个第二信号部分包括至少一个具有不同于第一周期的第二周期的第二脉冲，光驱动信号包括第一信号部分的第一脉冲中的最后一个的重心与接下来的第二信号部分的第二脉冲中的第一个的重心之间的时间段，该时间段基本上等于第一周期与第二周期之和的一半，以减少可见光驱动信号中人类可感知的频率分量，以及

-提供光驱动信号至可见光的源。

在方法的实施例中，通过在第一脉冲中的最后一个与第二脉冲中的第一个之间插入另外的信号而获得时间段，或者其中通过从第一脉冲中的最后一个减小第一周期和/或从第二脉冲中的第一个减小第二周期而获得时间段。

在方法的实施例中，第一脉冲被配置用于在第一周期的中心处具有第一脉冲的重心，和/或第二脉冲被配置用于在第二周期的中心处具有第二脉冲的重心。

在根据本发明的方法的实施例中，方法被配置用于产生具有块-脉冲的第一脉冲和第二脉冲。

根据第四方面的计算机程序产品被配置用于经由可见光发送数据，该程序操作成使得处理器执行根据本发明的方法。

从在下文中描述的实施例，本发明的这些以及其它的方面是明显的，并且将参照它们来阐述本发明的这些和其他方面。

本领域技术人员将领会的是，以上提到的本发明的选项、实施方式和/或方面中的两个或更多个可以以被认为是有用的任何方式组合。

在本说明书的基础上，本领域技术人员可以实行颜色转换布置、照明单元和固态光发射器封装的修改和变型，其对应于所描述的颜色转换布置的修改和变型。

附图说明

在附图中：

图1a示出了根据现有技术的第一脉冲或第二脉冲，以及图1b示出了已知的频移键调制信号。

图2a和图2b分别示出了根据本发明的第一脉冲和第二脉冲，以及图2c示出了根据本发明的、由第一脉冲的第一信号部分与第二脉冲的第二信号部分所构成的频移键调制信号，

图3示出了现有技术频移键调制信号以及根据本发明的频移键调制信号的低频频谱，

图4a至图4k示意性示出了不同的第一脉冲或第二脉冲，其中一些示意性示出了在周期中心处具有重心的波形，

图5示意性示出了根据本发明的连接至光发射器的通信系统的实施例，以及

图6示出了根据本发明的通信系统的信号发生器的流程图。

应该注意的是，不同附图中由相同附图标记标注的项目具有相同的结构特征和相同的功能，或者是相同的信号。在已经解释了这样的项目的功能和/或结构的地方，无需在详细的描述中对其重复解释。

附图纯粹是图示性的并且并未按照比例绘制。特别地为了清楚起见，强烈地夸大了一些尺寸。

具体实施方式

图1a示出了根据现有技术的第一脉冲110或第二脉冲110。该第一脉冲110或第二脉冲110包括具有αT的宽度和等于1/T的频率的块-脉冲。这样的脉冲可以例如用于如图1b中所示的已知频移键调制信号100。当这样的脉冲110用于使用可见光发送的频移键调制信号100时，块-脉冲的宽度αT用于定义总的发射光的感知强度。该感知强度可以通过调适该脉冲100的宽度αT而被调适，这也被称作用以调适光发射器530（参见图5）的感知强度的信号的脉冲宽度调制。为了产生频移键调制信号100，如图1a中所示的脉冲110可以在两个不同频率下使用，并且可以在不同频率下使用脉冲110的预定义序列对信息编码。本发明人已经发现，当使用这样的脉冲110来产生已知的频移键调制信号100时，感知到了可见的闪烁。

图2a和图2b分别示出了根据本发明的第一脉冲210和第二脉冲220。第一脉冲210再次包括大量块-波（类似于图1a中已经所示的）。然而，该块-波沿着时间轴在第一周期T0内偏移以使得块-波被布置为基本上关于第一周期T0的中心T0/2对称。图2b中所示的第二脉冲220也沿着时间轴在第二周期T1内偏移，以使块-波再次被布置为基本上关于第二周期T1的中心T1/2对称。由于第一脉冲210和第二脉冲220二者中的块-波的宽度仍等于αT这一事实，所以对于图1a、图2a和图2b中所示的所有块-波形，光的感知强度保持相同。然而，当使用由使用光发射器530发送的第一脉冲210和第二脉冲220构成的频移键调制信号时，大大减少了或者甚至完全消除了可见的闪变。

图2c示出了根据本发明的由第一脉冲的第一信号部分与第二脉冲的第二信号部分构成的频移键调制信号。当执行频移键调制时，频移键调制信号100、200包括不同频率的脉冲110、210、220的串接，其被标注为第一信号部分115、215和第二信号部分125、225。频移键调制信号100是脉冲110的基本上无穷的串接，并且因此可以预期的是，这样的信号的频谱是基本上离散谱。然而，由于从具有第一频率f0（或第一周期T0）的第一信号部分115至具有第二频率f1（或第二周期T1）的第二信号部分215的瞬时改变，本发明人相信，这些瞬时频率跳变使得连续频谱的部分重现。当使用光发射器530（参见图5）发送这些频移键调制信号100时，存在于频移键调制信号中的连续谱的低频部分在频移键调制信号100的发送期间引起闪烁。

在根据本发明的频移键调制信号200中，已经配置构成第一信号部分215的第一脉冲210，使得第一脉冲的重心在第一周期T0的中心T0/2处。这通过如图2a中所示沿着时间轴偏移块-波而实现。也已经配置构成第二信号部分225的第二脉冲220，使得第二脉冲的重心在第二周期T1的中心T1/2处。再次，这是通过如图2b中所示沿着时间轴偏移块-波而实现的。通过偏移块-波使得重心在周期的中心处，第一信号部分215和第二信号部分225之间的时段Tp是相同的值，这引起了可见闪烁的大大减少。

在替代性的实施例（未明确示出）中，第一脉冲和第二脉冲具有类似于图1a中所示现有技术脉冲110的形状，并且时间段Tp通过在脉冲之间包括另外的信号而获得。该另外的信号可以例如扩展了第一脉冲的“零”强度持续时间，或者可以例如减少第二脉冲的“零”强度持续时间。

图3a示出了现有技术频移键调制信号100（虚线）以及根据本发明的频移键调制信号200（实线）的低频频谱。在图3a的该频谱中，具有1秒的周期、50％的占空比的频移键调制信号100、200由100个5毫秒的持续时间的波形、接着是200个2.5毫秒持续时间的波形构成。与具有已知脉冲110（图1a中所示）的已知的频移键调制信号100（虚线）相比，根据本发明的具有第一脉冲210（图2a中所示）和第二脉冲220（图2b中所示）的频移键调制信号200（实线）在低频处具有少得多的能量。

在以下的数学分析中表明，当将重心偏移至脉冲210、220的周期的中心时，确实显著地减少了可见的闪烁。

考虑作为具有占空比α的简单的开-关块的串接的信号，依据双参数函数b_ϵ,α来定义块，其中支集在[0,1)中并且参数α和ϵ满足0 ≤ α ≤ 1 和0 ≤ϵ ≤ (1 − α)：

具有调制频率f0的信号x(t)现在可以构造为

为了计算该信号的傅立叶变换：

信号x(t)具有周期1/f₀而是周期性的，因此傅立叶变换由在f₀的整数倍处的一系列三角形尖峰构成，并且信号也可以写作傅立叶级数：

注意，X(f)对于具有|f|<f₀的所有非零频率是严格为零的。如果信号x(t)代表可见光的强度，这解释了为何如果f₀大于100Hz则调制的存在是感知不到的。

现在让我们考虑信号y(t)，其中调制频率对于t<0为f0和对于t>0为f₁：

再次，如果计算傅立叶变换：

由此，人们可以看出，y(t)的频谱包含在f₀和f₁的整数倍处的离散部分以及连续部分。看看连续部分的低频特性：

可以通过选择ϵ= (1−α)/2使得常数项消失。这极大减少了y(t)的低频成分，并且因此将降低调制频率改变的可感知性。

在该上下文中，人类眼睛可以被模型化为具有频率响应H(f)的低通滤波器。因为必须选择调整频率使得|H(f0)|和|H(f1)| «1，所以仅在f＝0处的三角形尖峰和连续频谱的低频部分对滤波的信号有贡献：

作为示例，假设k+1阶滤波器，具有频率响应：

其中τ大约是0.015s并且k＝4。该滤波器的脉冲响应为：

频移键调制信号200绘制在图3b中作为时间的函数，其对于以下四个情形α =0.25, f₀ = 200 Hz, f₁= 400 Hz：ϵ＝0（虚的曲线－类似于图1a的脉冲），ϵ＝0.3375（点划曲线），ϵ＝0.3563（虚点曲线）以及最终ϵ＝(1 − α)/2 = 0.375（实曲线－类似于图2a和图2b的脉冲），其中块-脉冲被布置在周期的中心处。对于虚线峰值的可见闪烁多于光强度的1％并且因此是明显可见的，而指示根据本发明的频移键调制信号200的曲线仅表现出对于人类眼睛不可见的小的强度变化。此外，虚点曲线示出了也将不会导致可见闪烁的约为块-脉冲的5％的偏移－清楚地表明可以允许时间段Tp中的一些偏差而并未脱离本发明的范围。

图4a至图4k示意性示出了不同的第一脉冲210或第二脉冲220，其中的一些示意性地示出在周期中心处具有重心的波形。如之前所指示的，围绕周期T0/2、T1/2的中心的对称波形可以用于减少可见闪烁。然而，也可以选择在周期T0、T1的中心T0/2、T1/2处具有重心的非对称波形。在图4a至图4k中所示的脉冲210、220的实施例中，周期用“T”来指示，并且可以表示第一周期T0或第二周期T1，并且周期的中心用“T/2”来指示并且可以表示第一周期T0的中心T0/2或者第二周期T1的中心T1/2。图4a和图4b明显地并未关于周期T/2的中心T对称，并且明显地并未在周期的中心处具有重心。照此，当使用图4a和图4b中所示脉冲以用于使用可见光发送信息时，可以预期可见的闪烁。另一方面，图4c和图4d中所示脉冲关于周期T的中心T/2对称，并且因此当使用图4c和图4d的这些脉冲时，可以预期可见闪烁的大大减少。图4e中所示脉冲再次并不关于中心T/2对称，并且因此当使用该脉冲时可以再次预期可见的闪变。然而，图4f和图4g中所示脉冲再次关于周期T的中心T/2对称，并且因此再次，当使用这些脉冲以使用光发射器发送频移键调制信号200时，可以预期可见闪烁的大大减少，或者根本不存在可见的闪烁。由于类似的原因，包括图4h和图4j中所示脉冲的频移键调制信号100将包括可见闪烁，而图4i和图4k中所示脉冲的重心可以足够地靠近周期的中心，以当使用可见光发送信息时表现非常低的或者不表现可见的闪烁。

图5示意性示出了根据本发明的连接至光发射器530的通信系统500的实施例。通信系统500可以例如包括微控制器510，其接收时钟信号Scl、光调节信号Sdim和数据信号Sdata，并且提供驱动信号Sdriver至驱动器电子设备520以用于驱动光源530。因此微控制器510是该通信系统500的信号发生器510。调节信号Sd可以用于定义脉冲的宽度（之前采用因子α指示）。在该实施例中，驱动器电子设备520例如包括用于驱动LED光发射器530的电子设备，但是驱动电子设备520可以被配置用于驱动任何适用于经由频移键调制光学信号发送光的光发射器。光发射器530例如包括发光二极管，但是可以包括适用于发送频移键调制光学信号的任何光源。

图6示出了通信系统500的信号发生器510的流程图。信号发生器510或微控制器510在步骤610中接收调节信号Sdmin以使得可以产生脉冲，当该脉冲被包括在FSK信号中时将提供光发射器530的正确强度。随后，在步骤620中，信号发生器510接收数据信号Sdata和时钟信号Scl以产生表示数据的频移键调制信号。当脉冲类似于现有技术脉冲（参见图1）时，信号发生器510可以在步骤625中包括另外的信号以确保第一信号部分的最后一个脉冲与第二信号部分的第一个脉冲之间的时间段Tp根据本发明而被间隔开。替代性地，当脉冲类似于第一脉冲210（图2a）和第二脉冲220（图2b）时，可以省略包括另外的信号的步骤625，仍然获得根据本发明的正确时间段Tp。最终，在步骤630中，信号发生器510提供FSK调制的驱动信号Sdrive至光发射器530以用于经由光发射器530发射数据，同时产生不具有可见闪烁的所需的光强度。

总之，本发明提供了通信系统、照明系统、发送信息的方法以及计算机程序产品。根据本发明的通信系统被配置用于经由可见光发送数据。通信系统包括用于产生光驱动信号的信号发生器，光驱动信号是包括与数据一致的第一信号部分和第二信号部分的序列的频移键调制信号。每个第一信号部分包括具有第一周期的至少一个第一脉冲，以及每个第二信号部分包括具有不同于第一频率的第二频率的至少一个第二脉冲。第一信号部分的第一脉冲中的最后一个的重心与接下来第二信号部分的第二脉冲中的第一个的重心之间的时间段基本上等于第一周期和第二周期的和的一半，以减少可见光驱动信号中人类可感知的频率分量。

应该注意的是，上述实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多替代性的实施例而并未脱离所附权利要求的范围。

在权利要求中，放置在括号之间的任何附图标记不应被解析为限制权利要求。动词“包括”及其词形变化的使用并未排除除了权利要求中所述那些之外的元件或步骤的存在。在元件之前的冠词“一”或“一个”并未排除多个这样元件的存在。本发明可以借由包括数个分立元件的硬件、以及借由适当地编程的计算机而实施。在列举了数个构件的设备权利要求中，这些机构中的数个可以由同一个硬件项目体现。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中这一纯粹事实并未指示这些措施的组合不能被有利地使用。

Claims

1.一种被配置用于经由可见光发送数据的通信系统（500），所述通信系统（500）包括被配置用于产生光驱动信号（200）的信号发生器（510），所述光驱动信号是包括信号部分（215，225）的序列的频移键调制信号（200），

-每个信号部分根据数据在第一或第二频率处被调制，在所述第一频率处被调制的信号部分（215）具有第一周期（T0），以及在第二频率处被调制的信号部分（225）具有第二周期（T1），所述第一周期（T0）中的每个具有相应的第一脉冲，以及所述第二周期（T1）中的每个具有相应的第二脉冲，

其中所述信号发生器（510）被配置用于将每个脉冲定位于相应的周期的中心处，使得对应于脉冲的可见光的能量围绕相应的周期的中心在时间上是对称的，以减少可见光中的人类可感知的频率分量。

2.根据权利要求1所述的通信系统（500），其中所述信号发生器（510）被配置用于产生所述光驱动信号，使得第一信号部分（215）的第一周期（T0）中的最后一个的中心与接下来的第二信号部分（225）的第二周期（T1）中的第一个的中心之间的时间段（Tp）是所述第一周期（T0）和所述第二周期（T1）之和的一半。

3.根据权利要求2所述的通信系统（500），其中所述信号发生器（510）被配置用于在所述第一周期（T0）中的最后一个与所述第二周期（T）中的第一个之间插入另外的信号以获得所述时间段（Tp），或者其中所述信号发生器（510）被配置用于减小所述第一周期（T0）中的最后一个和/或用于减小所述第二周期（T1）中的第一个以获得所述时间段（Tp）。

4.根据权利要求1所述的通信系统（500），其中所述第一脉冲（210）中的每个相对于所述相应的第一周期（T0）的中心（T0/2）对称，和/或其中所述第二脉冲（220）中的每个相对于所述相应的第二周期（T1）的中心（T1/2）对称。

5.根据权利要求1所述的通信系统（500），其中所述第一脉冲（210）和所述第二脉冲（220）包括块脉冲。

6.根据权利要求5所述的通信系统（500），其中所述可见光的强度由所述第一脉冲中的块脉冲关于所述第一周期（T0）的宽度以及所述第二脉冲中的块脉冲关于所述第二周期（T1）的宽度而确定。

7.根据权利要求2所述的通信系统（500），其中所述第一信号部分（215）包括整数个第一周期（T0）的串接，和/或其中所述第二信号部分（225）包括整数个第二周期（T1）的串接。

8.根据权利要求1所述的通信系统（500），其中所述通信系统（500）连接至光驱动器电子设备（520）以提供光驱动信号至光源以用于发送数据。

9.一种照明系统（550），包括根据之前权利要求中的任意权利要求所述的通信系统（500）。

10.根据权利要求9所述的照明系统（550），其中所述照明系统（550）包括选自于列表的光发射器，所述列表包括：发光二极管，有机发光二极管，激光器，高压放电灯，以及荧光灯。

11.一种在可见光中嵌入数据的方法，该方法包括：

-产生作为包括信号部分（215,225）的序列的频移键调制信号（200）的光驱动信号（200），

-每个信号部分根据数据在第一或第二频率处被调制，在所述第一频率处被调制的信号部分（215）具有第一周期（T0），以及在所述第二频率处被调制的信号部分（225）具有第二周期（T1），所述第一周期（T0）中的每个具有相应的第一脉冲，以及所述第二周期（T1）中的每个具有相应的第二脉冲，

-将每个脉冲定位在相应的周期的中心处，使得对应于脉冲的可见光的能量围绕相应的周期的中心在时间上是对称的，以减少所述可见光中的人类可感知的频率分量，以及

-提供所述光驱动信号（200）至可见光的源。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述产生所述光驱动信号使得第一信号部分（215）的第一周期（T0）中的最后一个的中心与接下来的第二信号部分（225）的第二周期（T1）中的第一个的中心之间的时间段（Tp）是所述第一周期（T0）和所述第二周期（T1）之和的一半。

13.根据权利要求12所述的方法，其中通过在所述第一周期（T0）中的最后一个与所述第二周期（T1）中的第一个之间插入另外的信号来获得所述时间段（Tp），或者其中通过减小所述第一周期（T0）中的最后一个和/或通过减小所述第二周期（T1）中的第一个来获得所述时间段（Tp）。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一脉冲（210）和所述第二脉冲（220）包括块脉冲。

15.一种包括程序代码的计算机程序存储装置，该程序代码被配置成当其在处理器上运行时，使得处理器执行如权利要求11中要求保护的方法。