可見光通信裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可見光通信裝置。可變阻抗電路(2)具有阻抗裝置并且與光源(A1)串聯(lián)連接。開關(guān)電路(Q1)與可變阻抗電路(2)并聯(lián)連接。第一控制器(3)用于對開關(guān)電路(Q1)進行ON和OFF控制，由此對從光源(A1)發(fā)出的照明光的強度進行調(diào)制。阻抗改變電路(Q2)與可變阻抗電路(2)相連接。第二控制器(4)用于對阻抗改變電路(Q2)進行控制以改變可變阻抗電路(2)的阻抗。第一控制器(3)和第二控制器(4)共用同一硬件。
【專利說明】可見光通信裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種可見光通信裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，提出了如下照明光通信裝置，其中該照明光通信裝置適用于具有發(fā)光二極管(LED)作為光源的照明器具，并且被配置為對照明光的強度進行調(diào)制以發(fā)送信號(例如，參見日本特開2012-69505(以下稱為“文獻I”))。在該照明光通信裝置中，由于對照明光本身進行調(diào)制并由此發(fā)送信號，因此不需要諸如紅外線通信裝置等的特殊裝置。另外，可以通過采用發(fā)光二極管作為光源來節(jié)省電力，因此已經(jīng)研究了該照明光通信裝置在地下商場內(nèi)普遍存在的信息系統(tǒng)中的利用。
[0003]文獻I所述的照明光通信裝置包括恒流源、平滑電容器、負載電路、負載改變元件、信號生成電路和開關(guān)元件。平滑電容器被配置為減少恒流源的輸出的紋波。負載電路包括發(fā)光二極管并且供給有恒流源的輸出。負載改變元件由與發(fā)光二極管的一部分并聯(lián)連接的電阻器構(gòu)成，并且被配置為添加至負載電路，由此部分地改變負載電路的負載特性(阻抗特性)。信號生成電路被配置為生成二值的光通信信號。開關(guān)元件由與作為負載改變元件的電阻器串聯(lián)連接的開關(guān)裝置構(gòu)成，并且根據(jù)光通信信號而接通和斷開，由此切換是否將負載改變元件添加至負載電路。結(jié)果，由于負載電路的負載特性根據(jù)光通信信號而改變，因此將流經(jīng)發(fā)光二極管的負載電流調(diào)制為具有與光通信信號相對應的波形的電流。
[0004]然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，存在由于作為負載改變元件的電阻器包括固定電阻器、因此無法容易地改變調(diào)制率(或因數(shù))的問題。例如，在新的建筑物內(nèi)安裝照明系統(tǒng)的情況下，可以在該照明系統(tǒng)的安裝期間進行該照明系統(tǒng)的照明的設(shè)計改變。在這種情況下，如果采用現(xiàn)有技術(shù)作為照明系統(tǒng)，則需要根據(jù)所需的調(diào)制率來更換電阻器。結(jié)果，無法容易地改變調(diào)制率?！?br/>【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是有鑒于以上情形而實現(xiàn)的，并且本發(fā)明的目的是提供一種能夠容易地改變調(diào)制率的可見光通信裝置。
[0006]本發(fā)明的一種可見光通信裝置，包括:可變阻抗電路(2)，其具有阻抗裝置(20)，并且與包括發(fā)光裝置(LDl)的光源(Al)串聯(lián)連接；開關(guān)電路(Ql)，其與所述可變阻抗電路
(2)并聯(lián)連接，并且用于切換是否使所述可變阻抗電路(2)連接至所述光源(Al);第一控制器(3)，用于對所述開關(guān)電路(Ql)進行接通和斷開控制，由此對從所述光源(Al)所發(fā)出的照明光的強度進行調(diào)制以將二值的通信信號疊加在所述照明光上；阻抗改變電路(Q2)，其與所述可變阻抗電路(2)相連接，并且用于改變所述可變阻抗電路(2)的阻抗；以及第二控制器(4)，用于對所述阻抗改變電路(Q2)進行控制以改變所述可變阻抗電路(2)的阻抗，其中，所述第一控制器(3)和所述第二控制器(4)共用同一硬件。
[0007]在實施例中，所述可見光通信裝置還包括電壓測量單元(9)，所述電壓測量單元(9)用于測量施加到所述光源(Al)兩端的電壓，其中，所述第二控制器(4)基于所述電壓測量單元(9)的測量結(jié)果來改變所述可變阻抗電路(2)的阻抗。
[0008]在實施例中，所述可見光通信裝置還包括:電壓測量單元(9)，用于測量施加到所述光源(Al)兩端的電壓；以及電流測量單元(15)，用于測量流經(jīng)所述光源(Al)的電流，其中，所述第二控制器(4)基于如下兩者之間的比較結(jié)果，來改變所述可變阻抗電路(2)的阻抗:與所述電流測量單元(15)的測量結(jié)果相對應的一個以上閾值；以及所述電壓測量單元
(9)的測量結(jié)果。
[0009]在實施例中，所述可見光通信裝置還包括光傳感器(10)，所述光傳感器(10)用于檢測環(huán)境光，其中，所述第二控制器(4)基于所述光傳感器(10)的檢測結(jié)果來改變所述可變阻抗電路⑵的阻抗。
[0010]在實施例中，所述阻抗裝置(20)由MOSFET的體二極管構(gòu)成。
[0011]在實施例中，所述阻抗裝置(20)由雙極型晶體管構(gòu)成。
[0012]在本發(fā)明中，經(jīng)由第二控制器來改變可變阻抗電路的阻抗，由此可以在將通信信號疊加在從光源發(fā)出的照明光上的情況下容易地改變流經(jīng)光源的負載電流。因此，本發(fā)明可以容易地改變調(diào)制率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]現(xiàn)在將進一步詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。通過以下的詳細說明以及附圖將更好地理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，其中:
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例1的可見光通信裝置的框圖；
[0015]圖2是實施例1中的可見光通信的操作示例的時序圖；
[0016]圖3是實施例1中的可見光通信裝置的示意電路圖；
[0017]圖4是示出實施例1中的可見光通信的其它操作示例的時序圖；
[0018]圖5A?5C示出可變阻抗電路的示例；
[0019]圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例2的可見光通信裝置的示意電路圖；
[0020]圖7是示出實施例2中的調(diào)制操作的示例的時序圖；
[0021]圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例3的可見光通信裝置的示意電路圖；
[0022]圖9是根據(jù)本發(fā)明的實施例4的可見光通信裝置的示意電路圖；
[0023]圖10是根據(jù)本發(fā)明的實施例5的可見光通信裝置的示意電路圖；
[0024]圖1lA和IlB是示出負載電流(調(diào)光水平)和負載電壓之間的關(guān)系的圖；
[0025]圖12是示出實施例5中的操作的流程圖；以及
[0026]圖13是根據(jù)本發(fā)明的實施例6的可見光通信裝置的示意電路圖。
【具體實施方式】
[0027]實施例1
[0028]以下參考附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的實施例1的可見光通信裝置。在本實施例中，如圖1和3所示，可見光通信裝置連接在電源I和光源Al之間，并且包括可變阻抗電路2、開關(guān)裝置Q1、開關(guān)裝置Q2、第一控制器3和第二控制器4。
[0029]電源I例如是用于向光源Al供給恒定的負載電流的恒流源。電源I例如由包括PFC(功率因數(shù)校正)電路和降壓轉(zhuǎn)換電路的開關(guān)電源構(gòu)成，并且被配置為將從商用電源ACl供給的AC(交流)電流轉(zhuǎn)換成DC(直流)電流以輸出該DC電流。在圖3的示例中，平滑電容器Cl與電源I的輸出并聯(lián)連接，或者連接在電源I的輸出端之間。利用該平滑電容器Cl，可以減少從電源I供給的DC電流的紋波。
[0030]光源Al包括一個發(fā)光二極管LDl或彼此串聯(lián)連接的多個發(fā)光二極管LD1。然而，光源Al的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，光源Al的結(jié)構(gòu)可以是各自作為發(fā)光二極管LDl的串聯(lián)電路的多個串聯(lián)電路彼此并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。在本實施例中，光源Al的發(fā)光裝置是發(fā)光二極管LD1，但不限于此。例如，發(fā)光裝置可以是諸如有機EL裝置或半導體激光器等的其它發(fā)光裝置。
[0031]可變阻抗電路2具有例如電阻器等的阻抗裝置20，并且與光源Al串聯(lián)連接。在本實施例中，如圖3所示，可變阻抗電路2由構(gòu)成阻抗裝置20的電阻器RXl和電阻器RX2的串聯(lián)電路構(gòu)成。開關(guān)裝置Q2(阻抗改變(變化)電路)例如是η溝道M0SFET，并且與電阻器RX2并聯(lián)連接。該阻抗改變電路被配置成開關(guān)裝置Q2的柵極從第二控制器4接收二值的切換信號。
[0032]開關(guān)裝置Ql (開關(guān)電路)例如是η溝道M0SFET，并且被配置成該η溝道MOSFET的柵極從第一控制器3接收通信信號。在圖3的示例中，開關(guān)裝置Ql與可變阻抗電路2并聯(lián)連接。因此，在開關(guān)裝置Ql接通的情況下，負載電流在無需流經(jīng)可變阻抗電路2的情況下流經(jīng)光源Al。另一方面，在開關(guān)裝置Ql斷開的情況下，負載電流經(jīng)由可變阻抗電路2流經(jīng)光源Al。
[0033]開關(guān)裝置Q2(阻抗改變電路)在接收到HIGH(高)電平的切換信號的情況下接通，并且在接收到LOW(低)電平的切換信號的情況下斷開。在開關(guān)裝置Q2斷開的情況下，可變阻抗電路2的阻抗具有電阻器RXl和電阻器RX2的合成電阻(值)。另一方面，在開關(guān)裝置Q2接通的情況下，可變阻抗電路2的阻抗具有電阻器RXl的電阻(值)。簡言之，可以通過接通或斷開開關(guān)裝置Q2來改變可變阻抗電路2的阻抗。
[0034]如圖3所示，第一控制器3和第二控制器4包括具有存儲有各種程序的內(nèi)置存儲器的微控制器MCl (以下還稱為“CPU”)作為主要組件。該CPU執(zhí)行存儲器中所存儲的程序，由此實現(xiàn)如以下所述的功能。微控制器MCl利用從控制用電源5供給的控制用電壓進行工作。
[0035]控制用電源5例如由DC/DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，并且被配置為將經(jīng)由二極管Dl從電源I所供給的電壓轉(zhuǎn)換成5V的控制用電壓以輸出該控制用電壓(參見圖3)。
[0036]如圖1所示，第一控制器3被配置為將二值的通信信號供給至開關(guān)裝置Q1。該通信信號是通過對例如與室內(nèi)照明器具有關(guān)的位置信息或如照明器具的產(chǎn)品代碼那樣的設(shè)備信息等的信息進行二值化所獲得的。用戶可以通過經(jīng)由用戶的接收終端(例如，移動電話等)接收疊加有通信信號的照明光來利用該通信信號的信息。CPU(第一控制器3)被配置為將通信信號經(jīng)由高頻驅(qū)動電路6和輔助電路7供給至開關(guān)裝置Ql。
[0037]如圖1所示，第二控制器4被配置為將二值的切換信號供給至開關(guān)裝置Q2。例如可以通過對本實施例中的作為操作單元(未示出)的控制臺進行操作來將切換信號的電平存儲在微控制器MCl的存儲器中。因此，在確定了光源Al的結(jié)構(gòu)的情況下，可以通過對控制臺進行操作來改變切換信號的電平。[0038]在結(jié)構(gòu)示例中，可以經(jīng)由諸如遠程控制單元等的無線終端(未示出)來改變切換信號的電平。在該結(jié)構(gòu)中，可以在無需直接操作控制臺的情況下改變調(diào)制率(或因數(shù))，因此可以提高便利性。
[0039]在圖3的示例中，高頻驅(qū)動電路6由開關(guān)裝置QlO?Q12以及電阻器Rl和R2構(gòu)成。開關(guān)裝置QlO是η溝道M0SFET，并且被配置成該η溝道MOSFET的柵極從第一控制器3接收二值的通信信號。開關(guān)裝置QlO的漏極經(jīng)由電阻器Rl連接至控制用電源5。開關(guān)裝置Qll和開關(guān)裝置Q12分別是NPN晶體管和PNP晶體管。開關(guān)裝置Qll和Q12構(gòu)成了推拉式電路。開關(guān)裝置Qll和Q12的基極連接至電阻器Rl與開關(guān)裝置QlO的漏極的連接點。開關(guān)裝置Qll的集電極連接至控制用電源5，并且開關(guān)裝置Q12的集電極連接至接地端(GND)。開關(guān)裝置Qll和Q12的發(fā)射極經(jīng)由電阻器R2連接至開關(guān)裝置Ql。
[0040]在圖3的示例中，輔助電路7由電阻器R3和R4的串聯(lián)電路以及與電阻器R4并聯(lián)連接的齊納二極管ZDl構(gòu)成。輔助電路7與電源I并聯(lián)連接。開關(guān)裝置Ql的柵極連接至電阻器R3和齊納二極管ZDl的連接點。通過設(shè)置輔助電路7，例如即使在微控制器MCl不工作的情況下，也可以強制接通開關(guān)裝置Q1。結(jié)果，可以防止負載電流連續(xù)地流經(jīng)可變阻抗電路2以防止光源Al的光輸出減少。
[0041]以下說明本實施例中的可見光通信的操作。在本實施例中，通過利用通信信號對光源Al的光強度進行調(diào)制來進行可見光通信。作為可見光通信中的調(diào)制方法，采用SC-4PPM。根據(jù)4ΡΡΜ (4值脈沖位置調(diào)制)，可以通過將被定義為符號時間的固定時間分割成四個時段以在這四個時段的任一時段中放置脈沖來發(fā)送2位的數(shù)據(jù)。具體參見JEITA(日本電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會)的CP-1221和CP-1222。
[0042]在圖2和3中，在通信信號的電平低的情況下，開關(guān)裝置QlO、QlI和Q12分別為斷開、接通和斷開。在這種情況下，將高電平的信號供給至開關(guān)裝置Ql的柵極。結(jié)果，開關(guān)裝置Ql接通，并且負載電流Il (在本示例中為IOOmA)在無需流經(jīng)可變阻抗電路2的情況下流經(jīng)光源Al。
[0043]在圖2和3中，在通信信號的電平高的情況下，開關(guān)裝置QlO、QlI和Q12分別為接通、斷開和接通。在這種情況下，將低電平的信號供給至開關(guān)裝置Ql的柵極。結(jié)果，開關(guān)裝置Ql斷開，并且負載電流經(jīng)由可變阻抗電路2流經(jīng)光源Al。因而，通過根據(jù)通信信號對開關(guān)裝置Ql進行ON (接通)和OFF (斷開)控制，可以對光源Al的光強度進行調(diào)制以將該通信信號疊加在要從光源Al發(fā)出的照明光上。
[0044]在向著開關(guān)裝置Q2的切換信號的電平高的情況下，負載電流120 (在本示例中為80mA)僅經(jīng)由電阻器RXl流經(jīng)光源Al。因此，在切換信號的電平高的情況下的調(diào)制率為0.2(=(100-80)/100)。另一方面，在切換信號的電平低的情況下，負載電流121 (在本示例中為60mA)經(jīng)由電阻器RXl和RX2流經(jīng)光源Al。因此，在切換信號的電平低的情況下的調(diào)制率為0.4(=(100-60)/100)。在本實施例中，通過根據(jù)切換信號對開關(guān)裝置Q2進行ON和OFF控制，可以改變可變阻抗電路2的阻抗以改變負載電流，由此改變調(diào)制率。本實施例的調(diào)制率是ON狀態(tài)電流和OFF狀態(tài)電流之間的差相對于ON狀態(tài)電流之比(減少比)，其中ON狀態(tài)電流是在根據(jù)通信信號使開關(guān)裝置Ql接通的情況下的負載電流II，并且OFF狀態(tài)電流是在根據(jù)通信信號使開關(guān)裝置Ql斷開的情況下的負載電流120或121。
[0045]在本實施例的圖2的示例中，在開關(guān)裝置Ql接通的情況下使開關(guān)裝置Q2在ON和OFF之間切換，由此改變可變阻抗電路2的阻抗。在開關(guān)裝置Ql接通的情況下，沒有電流流經(jīng)可變阻抗電路2。因此，在可變阻抗電路2的阻抗改變之前和之后，負載電流沒有改變。結(jié)果，可以減少對電源I的影響。在圖2的示例中，在開關(guān)裝置Ql接通的情況下，切換信號的電平從高改變?yōu)榈停Y(jié)果在開關(guān)裝置Ql斷開的情況下流動的負載電流從負載電流120切換為負載電流121。同樣，在開關(guān)裝置Ql接通的情況下，切換信號的電平從低改變?yōu)楦?，結(jié)果在開關(guān)裝置Ql斷開的情況下流動的負載電流從負載電流121切換為負載電流120。
[0046]如圖4的示例所示，可以在與通信信號的相鄰幀之間的邊界相對應的時刻接通或斷開(第二)開關(guān)裝置Q2。通信信號包含例如14位的“幀開始(SOF) ”、512位的“實際數(shù)據(jù)(有效載荷(PAYLOAD)) ”和16位的“文件末尾(EOF) ”等的幀(參見JEITA的CP-1222)。也就是說，在圖4的示例中，在與通信信號的相鄰幀即EOF和SOF之間的文件末尾的終止相對應的時刻接通或斷開開關(guān)裝置Q2。在該結(jié)構(gòu)中，在通信信號的任意幀內(nèi)，調(diào)制率沒有改變。因此，可以降低接收側(cè)處的通信信號的接收錯誤的概率。
[0047]在本實施例中，通過根據(jù)向著阻抗改變電路的切換信號來改變可變阻抗電路2的阻抗，在通信信號疊加在照明光上的情況下，可以容易地改變流經(jīng)光源Al的負載電流。因此，在本實施例中可以容易地改變調(diào)制率。在本實施例中，例如，即使緊挨在安裝具有光源Al的照明器具之前，也可以通過操作控制臺或無線終端來改變切換信號的電平。因此，即使在突然改變照明設(shè)計的情況下，也可以在無需更換可變阻抗電路2的阻抗裝置20的情況下恰當?shù)剡M行可見光通信的環(huán)境設(shè)計。
[0048]在本實施例中，如上所述，第一控制器3的功能和第二控制器4的功能由同一微控制器來實現(xiàn)。也就是說，在本實施例中，第一控制器3和第二控制器4共用同一硬件。因此，與第一控制器3和第二控制器4各自由單獨的控制電路構(gòu)成的情況相比，可以降低制造成本。作為示例，第一控制器3和第二控制器4各自可以利用嵌入一個IC內(nèi)的單獨的邏輯電路來設(shè)計。
[0049]在本實施例中，使開關(guān)裝置Q2在ON和OFF之間進行切換，由此改變可變阻抗電路2的阻抗，但對于可見光通信裝置，還可以采用其它方法。作為這些方法的示例，可以通過改變開關(guān)裝置Ql的柵極-源極間電壓以改變繞過開關(guān)裝置Q2的電流來改變負載電流。在該方法中，可以精細地改變可變阻抗電路2的阻抗。
[0050]可變阻抗電路2的結(jié)構(gòu)不限于本實施例的結(jié)構(gòu)。例如，可變阻抗電路2可以由電阻器的串聯(lián)電路、電阻器的并聯(lián)電路、或者該串聯(lián)電路和該并聯(lián)電路的組合電路構(gòu)成。開關(guān)裝置Q2的結(jié)構(gòu)也不限于本實施例的結(jié)構(gòu)。例如，開關(guān)裝置Q2可以單獨地與阻抗裝置并聯(lián)連接，并且各自可以在ON和OFF之間進行切換。在該結(jié)構(gòu)中，由于可以分多個階段改變可變阻抗電路2的阻抗，因此可以精細地改變調(diào)制率。
[0051]阻抗裝置不限于電阻器。例如，代替電阻器，可以通過控制基極電流來采用雙極型晶體管作為可變電阻器?？蛇x地，可以采用MOSFET的體二極管作為可變阻抗電路2的阻抗裝置。例如，如圖5A所示，可以利用由P溝道MOSFET構(gòu)成的開關(guān)裝置Q20替換開關(guān)裝置Q2，由此代替電阻器RX2而采用體二極管BD1。如圖5B所示，還可以利用二極管D2替換電阻器RXl。因而，通過采用二極管作為阻抗裝置，由于構(gòu)成光源Al的發(fā)光二極管LDl是一種二極管、并且作為阻抗裝置的二極管具有與發(fā)光二極管相似的溫度特性，因此便于進行溫度校正。[0052]在該可變阻抗電路2的結(jié)構(gòu)中，經(jīng)由被配置為使切換信號反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)電路來向開關(guān)裝置Q20的柵極供給切換信號。如圖5A所示，該反轉(zhuǎn)電路由NPN晶體管TR1、以及電阻器RlO和Rll的串聯(lián)電路構(gòu)成。NPN晶體管TRl被配置成其基極和發(fā)射極分別接收切換信號和控制用電壓(在本示例中為-5V)。NPN晶體管TRl的集電極連接至電阻器RlO和Rll的串聯(lián)電路。開關(guān)裝置Q20的柵極連接至電阻器RlO和電阻器Rll的連接點。
[0053]在該結(jié)構(gòu)中，在向著NPN晶體管TRl的切換信號的電平高的情況下，將低電平的信號供給至開關(guān)裝置Q20的柵極并且開關(guān)裝置Q20接通。在切換信號的電平低的情況下，將高電平的信號供給至開關(guān)裝置Q20的柵極并且開關(guān)裝置Q20斷開。
[0054]作為示例，構(gòu)成可變阻抗電路2的阻抗裝置的各組件可以由MOSFET的體二極管構(gòu)成。在圖5C的示例中，兩個以上(在該圖中為三個)的開關(guān)裝置Q20?Q22的串聯(lián)電路與開關(guān)裝置Ql并聯(lián)連接。在這種情況下，開關(guān)裝置Q20?Q22的體二極管BDl?BD3作為阻抗裝置構(gòu)成可變阻抗電路2。
[0055]以與開關(guān)裝置Q20相同的方式，開關(guān)裝置Q21和Q22各自被配置成其自身的柵極經(jīng)由被配置為使切換信號反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)電路來接收切換信號。連接至開關(guān)裝置Q21的反轉(zhuǎn)電路由電阻器R20和R21的串聯(lián)電路以及NPN晶體管TR2構(gòu)成。連接至開關(guān)裝置Q22的反轉(zhuǎn)電路由電阻器R30和R31的串聯(lián)電路以及NPN晶體管TR3構(gòu)成。各反轉(zhuǎn)電路具有與連接至開關(guān)裝置Q20的反轉(zhuǎn)電路相同的結(jié)構(gòu)。
[0056]供給至開關(guān)裝置Q20?Q22的切換信號彼此不同。也就是說，開關(guān)裝置Q20?Q22被配置為各自單獨在ON和OFF之間進行切換。由于可以分多個階段改變可變阻抗電路2的阻抗，因此在該結(jié)構(gòu)中可以精細地改變調(diào)制率。
[0057]在該結(jié)構(gòu)中，可以減少造成大型化的電阻器的數(shù)量并且可以將阻抗裝置嵌入IC內(nèi)。結(jié)果，可以縮減安裝面積。
[0058]實施例2
[0059]以下參考附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的實施例2的可見光通信裝置。向相同種類的元件分配與實施例1所述相同的附圖標記，并且省略了詳細說明。在本實施例中，如圖6和7所示，經(jīng)由兩個以上(在附圖中為兩個)的光源Al來進行可見光通信。各光源Al單獨與第一負載單元BI和第二負載單元B2相連接。
[0060]第一負載單元BI由可變阻抗電路2、控制用電源5、開關(guān)裝置Ql和開關(guān)裝置Q2構(gòu)成。可變阻抗電路2由電阻器RXl和RX2的串聯(lián)電路構(gòu)成。開關(guān)裝置Ql由η溝道MOSFET構(gòu)成，并且被配置成該η溝道MOSFET的柵極經(jīng)由光電耦合器PCl接收通信信號。開關(guān)裝置Q2由η溝道MOSFET構(gòu)成并且與電阻器RX2并聯(lián)連接。開關(guān)裝置Q2還被配置成其柵極經(jīng)由光電I禹合器PC2接收如以下所述的第一切換信號?？刂朴秒娫?被配置為向光電I禹合器PCl和PC2供給控制用電壓。
[0061]第二負載單元Β2由可變阻抗電路2、控制用電源5、開關(guān)裝置Q3和開關(guān)裝置Q4構(gòu)成。第二負載單元Β2的可變阻抗電路2由電阻器RX3和RX4的串聯(lián)電路構(gòu)成。開關(guān)裝置Q3由η溝道MOSFET構(gòu)成，并且被配置成該η溝道MOSFET的柵極經(jīng)由光電耦合器PC3接收通信信號。開關(guān)裝置Q4由η溝道MOSFET構(gòu)成并且與電阻器RX4并聯(lián)連接。開關(guān)裝置Q4還被配置成其柵極經(jīng)由光電耦合器PC4接收如以下所述的第二切換信號。第二負載單元Β2的控制用電源5被配置為向光電稱合器PC3和PC4供給控制用電壓。[0062]在本實施例中，代替微控制器MCl而采用微控制器MC2，并且微控制器MC2被配置為對負載單元BI和B2進行整體控制?？刂朴秒娫?A被配置為向微控制器MC2供給控制用電壓。例如，控制用電源5A由AC/DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，并且被配置為將從商用電源ACl供給的電壓轉(zhuǎn)換成5V的控制用電壓以輸出該控制用電壓。
[0063]微控制器MC2通過執(zhí)行內(nèi)部所存儲的程序來實現(xiàn)第一控制器3的功能和第二控制器4的功能。微控制器MC2被配置為輸出通信信號、用于對第一負載單元BI的開關(guān)裝置Q2的ON和OFF進行切換的第一切換信號、以及用于對第二負載單元B2的開關(guān)裝置Q4的ON和OFF進行切換的第二切換信號。
[0064]微控制器MC2被配置為將通信信號經(jīng)由上拉電路PUl和光電耦合器PCl供給至第一負載單元BI的開關(guān)裝置Q1，并且經(jīng)由上拉電路PUl和光電耦合器PC3供給至第二負載單元B2的開關(guān)裝置Q3。微控制器MC2還被配置為進行以下操作:將第一切換信號經(jīng)由上拉電路PU2和光電耦合器PC2供給至第一負載單元BI的開關(guān)裝置Q2 ;并且將第二切換信號經(jīng)由上拉電路PU3和光電耦合器PC4供給至第二負載單元B2的開關(guān)裝置Q4。
[0065]上拉電路PUl由電阻器R5和NPN晶體管Q5的串聯(lián)電路構(gòu)成，并且被配置為使通信信號反轉(zhuǎn)以輸出反轉(zhuǎn)后的通信信號。上拉電路PU2由電阻器R6和NPN晶體管Q6的串聯(lián)電路構(gòu)成，并且被配置為使第一切換信號反轉(zhuǎn)以輸出反轉(zhuǎn)后的第一切換信號。上拉電路PU3由電阻器R7和NPN晶體管Q7的串聯(lián)電路構(gòu)成，并且被配置為使第二切換信號反轉(zhuǎn)以輸出反轉(zhuǎn)后的第二切換信號。
[0066]微控制器MC2與接收單元8相連接，其中該接收單元8被配置為接收從無線終端RTl發(fā)送來的無線信號。微控制器MC2被配置為基于經(jīng)由接收單元8所接收到的無線信號來改變第一切換信號或第二切換信號的電平。在示例中，微控制器MC2可以與作為操作單元(未示出)的控制臺相連接，并且被配置為基于通過操作該控制臺所獲得的信息來改變第一切換信號或第二切換信號的電平。
[0067]以下參考圖6和7來說明本實施例中的可見光通信的操作。在通信信號的電平低的情況下，將高電平的信號供給至負載單元BI的開關(guān)裝置Ql和負載單元B2的開關(guān)裝置Q3的各柵極。在這種情況下，開關(guān)裝置Ql和Q3接通，并且負載電流Il (在本實施例中為IOOmA)在無需流經(jīng)可變阻抗電路2的情況下流經(jīng)負載單元BI和B2中的各光源Al。
[0068]在通信信號的電平高的情況下，將低電平的信號供給至負載單元BI的開關(guān)裝置Ql和負載單元B2的開關(guān)裝置Q3的各柵極。在這種情況下，開關(guān)裝置Ql和Q3斷開，并且負載電流經(jīng)由負載單元BI的可變阻抗電路2流經(jīng)負載單元BI的光源Al，同時負載電流經(jīng)由負載單元B2的可變阻抗電路2流經(jīng)負載單元B2的光源Al。因而，通過根據(jù)通信信號對開關(guān)裝置Ql和Q3進行ON和OFF控制，可以對負載單元BI和B2的各光源Al的光強度進行調(diào)制，以將該通信信號疊加在各光源Al的照明光上。
[0069]在第一切換信號的電平高的情況下，第一負載單元BI的開關(guān)裝置Q2斷開，并且(第一)負載電流121 (在本實施例中為60mA)經(jīng)由電阻器RXl和RX2流經(jīng)連接至第一負載單元BI的光源Al。因此，在第一切換信號的電平高的情況下的調(diào)制率為
0.4(=(100-60)/100)。另一方面，在第一切換信號的電平低的情況下，第一負載單元BI的開關(guān)裝置Q2接通，并且(第一)負載電流120 (在本實施例中為80mA)僅經(jīng)由電阻器RXl流經(jīng)第一負載單元BI的光源Al。因此，在第一切換信號的電平低的情況下的調(diào)制率為0.2(=(100-80)/100)。
[0070]在第二切換信號的電平高的情況下，第二負載單元B2的開關(guān)裝置Q4斷開，并且(第二)負載電流121 (在本實施例中為60mA)經(jīng)由電阻器RX3和RX4流經(jīng)連接至第二負載單元B2的光源Al。因此，在第二切換信號的電平高的情況下的調(diào)制率為
0.4(=(100-60)/100)。另一方面，在第二切換信號的電平低的情況下，第二負載單元B2的開關(guān)裝置Q4接通，并且(第二)負載電流120 (在本實施例中為80mA)僅經(jīng)由電阻器RX3流經(jīng)第二負載單元B2的光源Al。因此，在第二切換信號的電平低的情況下的調(diào)制率為
0.2(=(100-80)/100)。
[0071]在本實施例中，即使設(shè)置兩個以上的光源Al，也可以容易地改變這些光源Al的各調(diào)制率。
[0072]實施例3
[0073]以下參考附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的實施例3的可見光通信裝置。本實施例具有與實施例1相同的基本結(jié)構(gòu)，因此向相同種類的元件分配與實施例1所述相同的附圖標記，并且省略了詳細說明。如圖8所示，本實施例還包括電壓測量單元9，其中該電壓測量單元9被配置為測量施加到光源Al的兩端間的電壓。本實施例的第二控制器4被配置為基于從電壓測量單元9所獲得的測量結(jié)果來改變可變阻抗電路2的阻抗。
[0074]電壓測量單元9例如由兩個以上的電阻器(未示出)的串聯(lián)電路構(gòu)成并且與電源I并聯(lián)連接。電壓測量單元9被配置為對電源I的輸出電壓進行分壓以將分壓后的電壓供給至微控制器MCI。在開關(guān)裝置Ql接通的情況下，施加到光源Al的兩端間的電壓幾乎等于電源I的輸出電壓。因此，從電源I的輸出電壓所獲得的分壓后的電壓與施加到光源Al的兩端間的電壓成比例。
[0075]例如，第二控制器4被配置為進行以下操作:將經(jīng)由電壓測量單元9測量到的電壓(值)與預先存儲在微控制器MCl中的閾值(值)進行比較；然后在該電壓(值)超過該閾值(值)的情況下，將切換信號的電平改變?yōu)楦?，此外在該電?值)小于該閾值(值)的情況下，將切換信號的電平改變?yōu)榈?。因此，在本實施例中，可以響應于光源Al兩端的電壓來將調(diào)制率自動改變?yōu)檫m當?shù)谋嚷?。例如，即使將光?第一光源)Al更換為具有彼此串聯(lián)連接的并且在數(shù)量上與第一光源Al不同的發(fā)光二極管LDl的第二光源Al，也可以將調(diào)制率自動改變?yōu)檫m合第二光源Al的比率。
[0076]實施例4
[0077]以下參考附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的實施例4的可見光通信裝置。本實施例具有與實施例1相同的基本結(jié)構(gòu)，因此向相同種類的元件分配與實施例1所述相同的附圖標記，并且省略了詳細說明。如圖9所示，本實施例還包括光傳感器10，其中該光傳感器10被配置為檢測環(huán)境光。本實施例的第二控制器4被配置為基于從光傳感器10所獲得的檢測結(jié)果來改變可變阻抗電路2的阻抗。
[0078]光傳感器10由例如已知的照度傳感器等的光電檢測器構(gòu)成。光傳感器10被配置為向微控制器MCl供給與經(jīng)由光電檢測器所接收到的環(huán)境光的照度成比例的信號。期望光傳感器10安裝在能夠檢測光源Al的安裝場所的照度的位置處。
[0079]例如，第二控制器4被配置為進行以下操作:將經(jīng)由光傳感器10所檢測到的照度(值)與預先存儲在微控制器MCl中的閾值(值)進行比較；然后在該照度(值)超過該閾值(值)的情況下，將切換信號的電平改變?yōu)榈?，此外在該照?值)小于該閾值(值)的情況下，將切換信號的電平改變?yōu)楦?。因此，在本實施例中，可以響應于環(huán)境光來將調(diào)制率自動改變?yōu)檫m當?shù)谋嚷省＠?，在明亮的光照射的時間段或場所，可以通過增大調(diào)制率來提高接收終端的接收性能。
[0080]實施例5
[0081]近年來，提供了將LED光源分類成可更換型和固定型的LED照明器具?？筛鼡Q型LED光源的示例包括LED燈泡和直管型LED燈等?？筛鼡Q型LED光源還包括光強度不同的各種光源。在各種LED光源中，經(jīng)常采用光源的電力消耗的額定值作為用于表示光源的類型的指標。例如，作為各種LED光源，提供了額定功率為13W、19W和22W的三種直管型LED燈。LED光源的瓦數(shù)越大，LED光源所具有的光強度越大且額定電壓(負載電壓)越高。
[0082]在實施例3的可見光通信裝置中，第二控制器4被配置為將經(jīng)由電壓測量單元9所測量到的電壓(額定電壓)與閾值進行比較，以響應于該比較結(jié)果來改變調(diào)制率。因此，為了響應于三種直管型LED燈中的作為光源Al的直管型LED燈的類型來改變調(diào)制率，可以通過將經(jīng)由電壓測量單元9所測量到的電壓(值)與第一閾值Vthl、第二閾值Vth2和第三閾值Vth3進行比較，來選擇與該直管型LED燈的類型相對應的調(diào)制率(參見圖11B)。在圖1lB的示例中，第二閾值Vth2大于第一閾值Vthl，并且第三閾值Vth3大于第二閾值Vth2。
[0083]然而，在照明器具為調(diào)光型的情況下，調(diào)光水平越低，施加到光源Al的兩端間的電壓下降得越多，其中調(diào)光水平是光量比(電流比)，并且光量比例如在額定功率的情況下為100%(參見圖11B)。在圖1lB中，三條實線α、β和gamma 分別示出額定功率為13W、19W和22W的三種直管型LED燈的調(diào)光水平(負載電流)和負載電壓之間的關(guān)系。
[0084]例如，在采用額定功率為19W的直管型LED燈作為光源Al的情況下，調(diào)光水平為100%的負載電壓大于閾值Vth2且小于閾值Vth3。因此，可以正確地判斷為光源Al是額定功率為19W的直管型LED燈(參見實線β )。
[0085]然而，在調(diào)光水平下降為接近下限值(20%)的情況下，負載電壓變得小于閾值Vth2。也就是說，負載電壓大于閾值Vthl且小于閾值Vth2，因此誤判斷為光源Al是額定功率為13W的直管型LED燈。
[0086]如圖1lA所示，本實施例的可見光通信裝置被配置為使閾值Vthl、Vth2和Vth3隨著與調(diào)光水平相對應的負載電壓波動而改變，從而正確地判斷作為光源Al的直管型LED燈的類型。LED光源的額定功率依賴于構(gòu)成該LED光源的LED芯片的數(shù)量。因此，額定功率為13WU9W和22W的三種直管型LED燈的額定負載電流相同。
[0087]以下參考附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的實施例5的可見光通信裝置。本實施例具有與實施例3相同的基本結(jié)構(gòu)，因此向相同種類的元件分配與實施例3所述相同的附圖標記，并且省略了詳細說明。
[0088]如圖10所示，電源I是由功率因數(shù)校正(PFC)電路100、恒流電路101、用于控制這些電路100和101的控制器102、以及調(diào)光信號接收器103等構(gòu)成的開關(guān)電源。恒流電路101例如由諸如降壓斬波電路等的DC/DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。調(diào)光信號接收器103被配置為接收從外部的調(diào)光控制器104所供給的調(diào)光信號，以將根據(jù)所接收到的調(diào)光信號推導出的調(diào)光水平供給至控制器102?？刂破?02被配置為對恒流電路101進行控制，以使得流經(jīng)光源Al的負載電流與同來自調(diào)光信號接收器103的調(diào)光水平相對應的電流一致。也就是說，電源I的輸出電壓(負載電壓)和輸出電流(負載電流)在調(diào)光水平為100%(額定功率)的情況下為變?yōu)樽畲?，并且隨著調(diào)光水平的下降而減少。在LED光源(例如，額定功率為13W、19W和22W的三種直管型LED燈)由同種裝置(LED芯片)構(gòu)成的情況下，流經(jīng)這些LED光源的負載電流具有相同的值，而這些LED光源的負載電壓根據(jù)各自的額定功率而具有不同的值(參見圖11A)。因此，通過將要與負載電壓進行比較的閾值Vthl、Vth2和Vth3設(shè)置為與負載電流相對應的值(例如，隨著負載電流而改變的值)，可以與調(diào)光水平無關(guān)地，不斷地判斷作為光源Al的LED光源的類型以選擇適當?shù)恼{(diào)制率。
[0089]本實施例的可見光通信裝置包括:電壓測量單元9，用于測量從電源I施加到光源Al的兩端間的負載電壓；以及電流測量單元15，用于測量流經(jīng)光源Al的負載電流。
[0090]本實施例的第二控制器4包括閾值設(shè)置單元40、比較器41和切換驅(qū)動器42。閾值設(shè)置單元40被配置為將要與負載電壓進行比較的閾值Vthl、Vth2和Vth3設(shè)置為與經(jīng)由電流測量單元15所測量到的值(負載電流值)相對應的值。具體地，閾值設(shè)置單元40被配置為將要與LED光源的負載電壓進行比較的閾值設(shè)置為隨著該LED光源的負載電流(值)而改變的可變值，其中該可變值被設(shè)置為比負載電流的所有可變范圍(例如，20%?100%)內(nèi)的負載電壓低的可變值。例如，如圖1lA所示，閾值設(shè)置單元40被配置為將要與第一 LED光源(額定功率為13W的直管型LED燈)的負載電壓進行比較的閾值設(shè)置為隨著該第一LED光源的負載電流α而改變的可變值Vthl，其中該可變值Vthl被設(shè)置為比負載電流α的所有可變范圍內(nèi)的負載電壓低的可變值。閾值設(shè)置單元40被配置為將要與第二 LED光源(額定功率為19W的直管型LED燈)的負載電壓進行比較的閾值設(shè)置為隨著該第二 LED光源的負載電流β而改變的可變值Vth2，其中該可變值Vth2被設(shè)置為比負載電流β的所有可變范圍內(nèi)的負載電壓低的可變值。閾值設(shè)置單元40被配置為將要與第三LED光源(額定功率為22W的直管型LED燈)的負載電壓進行比較的閾值設(shè)置為隨著該第三LED光源的負載電流Y而改變的可變值Vth3，其中該可變值Vth3被設(shè)置為比負載電流Y的所有可變范圍內(nèi)的負載電壓低的可變值。比較器41被配置為將經(jīng)由電壓測量單元9所測量到的值(負載電壓值)與經(jīng)由閾值設(shè)置單元40所設(shè)置的閾值Vthl、Vth2和Vth3進行比較，以將比較結(jié)果供給至切換驅(qū)動器42。切換驅(qū)動器42被配置為根據(jù)來自比較器41的比較結(jié)果來對兩個開關(guān)裝置Q2和Q3進行ON和OFF控制。
[0091]如圖10所示，本實施例的可變阻抗電路2由三個電阻器RX1、RX2和RX3的串聯(lián)電路構(gòu)成。電阻器RX1、RX2和RX3分別與開關(guān)裝置Q1、開關(guān)裝置Q2和開關(guān)裝置Q3相連接。具體地，開關(guān)裝置Ql與電阻器RXl、RX2和RX3的串聯(lián)電路并聯(lián)連接。開關(guān)裝置Q2與電阻器RX2和RX3的串聯(lián)電路并聯(lián)連接。開關(guān)裝置Q3與電阻器RX3并聯(lián)連接。因此，在開關(guān)裝置Q2和Q3這兩者接通的情況下，所設(shè)置的調(diào)制率最低，而在開關(guān)裝置Q2和Q3這兩者斷開的情況下，所設(shè)置的調(diào)制率最高。在開關(guān)裝置Q2和Q3的其中一個斷開并且另一個接通的情況下，調(diào)制率變?yōu)橹虚g值。
[0092]以下將參考圖1lA的調(diào)光水平(負載電流)和負載電壓的特性圖以及圖12的流程圖來說明本實施例中的第二控制器4的操作。在圖1lA中，三條實線α、β和Y分別示出額定功率為13W、19W和22W的三種直管型LED燈的調(diào)光水平(負載電流)和負載電壓之間的關(guān)系。
[0093]在本實施例的可見光通信裝置通電的情況下，微控制器MCl工作，并且開始用于將閾值Vthl、Vth2和Vth3設(shè)置為與光源Al的類型相對應的值的處理。第二控制器4的比較器41從電壓測量單元9接收負載電壓的測量值VI，并且閾值設(shè)置單元40從電流測量單元15接收負載電流的測量值(圖12的步驟SI)。
[0094]閾值設(shè)置單元40從存儲在微控制器MCl的存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)表中讀出與負載電流的測量值相對應的閾值vthl、Vth2和Vth3，并且將這些閾值Vthl、Vth2和Vth3設(shè)置到比較器41 (步驟S2)。例如，該數(shù)據(jù)表包括分配至通過利用幾個百分比分割負載電流所獲得的各區(qū)段的閾值Vthl、Vth2和Vth3。閾值設(shè)置單元40被配置為讀出分配至與負載電流的測量值相對應的區(qū)段的閾值Vthl、Vth2和Vth3。
[0095]比較器41將來自電壓測量單元9的負載電壓的測量值Vl與閾值設(shè)置單元40所設(shè)置的閾值Vthl、Vth2和Vth3中的最小閾值Vthl進行比較(步驟S3)。在負載電壓的測量值Vl小于閾值Vthl的情況下，存在光源Al中發(fā)生故障的可能性。在這種情況下，切換驅(qū)動器42接通開關(guān)裝置Ql以維持ON狀態(tài)，由此停止調(diào)制操作(步驟S4)。
[0096]在負載電壓的測量值Vl等于或大于閾值Vthl的情況下，比較器41將負載電壓的測量值Vl與中間的閾值Vth2進行比較(步驟S5)。在負載電壓的測量值Vl小于閾值Vth2的情況下，估計出光源Al是額定功率為13W的直管型LED燈。在這種情況下，切換驅(qū)動器42使開關(guān)裝置Q2和Q3斷開，由此將調(diào)制率設(shè)置為最高值(步驟S6)。
[0097]在負載電壓的測量值Vl等于或大于閾值Vth2的情況下，比較器41將負載電壓的測量值Vl與最大閾值Vth3進行比較(步驟S7)。在負載電壓的測量值Vl小于閾值Vth3的情況下，估計出光源Al是額定功率為19W的直管型LED燈。在這種情況下，切換驅(qū)動器42使開關(guān)裝置Q2斷開并且還使開關(guān)裝置Q3接通，由此將調(diào)制率設(shè)置為中間值(步驟S8)。
[0098]在負載電壓的測量值Vl等于或大于閾值Vth3的情況下，估計出光源Al是額定功率為22W的直管型LED燈。在這種情況下，切換驅(qū)動器42使開關(guān)裝置Q2和Q3接通，由此將調(diào)制率設(shè)置為最低值(步驟S9)。
[0099]在切換驅(qū)動器42完成開關(guān)裝置Q2和Q3的切換控制的情況下，第一控制器3控制開關(guān)裝置Ql以開始調(diào)制操作(通信)(步驟S10)。
[0100]如上所述，本實施例的可見光通信裝置包括:電壓測量單元9，用于測量施加到光源Al的兩端間的電壓(負載電壓)；以及電流測量單元15，用于測量流經(jīng)光源Al的電流(負載電流)。第二控制器4被配置為基于與電流測量單元15的測量值相對應的一個或多個閾值Vthl、Vth2和Vth3同電壓測量單元9的測量值Vl之間的比較結(jié)果來改變可變阻抗電路2的阻抗。
[0101]因此，本實施例的可見光通信裝置響應于隨著調(diào)光水平而改變的負載電壓來改變判斷光源Al的類型所用的閾值Vthl、Vth2和Vth3。結(jié)果，可以防止誤判斷并且還可以設(shè)置與光源Al的類型相對應的適當?shù)恼{(diào)制率。
[0102]用于對LED光源進行調(diào)光的方法的示例包括:上述的用于改變負載電流的大小的方法(DC調(diào)光方法)；以及用于周期性地使LED光源通電和斷電、由此改變通電時間段的比率(0N占空比)的方法(突發(fā)調(diào)光方法)。在電源I所用的調(diào)光方法是突發(fā)調(diào)光方法的情況下，優(yōu)選電壓測量單元9和電流測量單元15測量的不是瞬時值而是與突發(fā)時間周期相似的時間段內(nèi)的平均值。
[0103]實施例6[0104]以下參考附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的實施例6的可見光通信裝置。本實施例具有與實施例5相同的基本結(jié)構(gòu)，因此向相同種類的元件分配與實施例5所述相同的附圖標記，并且省略了詳細說明。如圖13所示，本實施例的電流測量單元15被配置為根據(jù)插入在平滑電容器Cl的低電壓側(cè)和光源Al的低電壓側(cè)之間的檢測電阻器RS兩端的電壓下降來測量負載電流。
[0105]在如實施例5那樣、可變阻抗電路2由電阻器和開關(guān)裝置構(gòu)成的情況下，需要將具有與采用作為光源Al的LED光源的類型相對應的電阻值的電阻器進行組合。在將可見光通信裝置應用于由同種裝置(LED芯片)構(gòu)成但具有不同額定功率的多個LED光源的情況下，需要由具有各種電阻值的電阻器的組合所構(gòu)成的多個可變阻抗電路2，以符合LED光源的類型。這導致可見光通信裝置的諸如生產(chǎn)成本和儲存費用等的管理成本的上升的問題。
[0106]因此，在本實施例中，可變阻抗電路2包括NPN雙極型晶體管(以下簡稱為“晶體管”)Q4作為可變電阻器。在圖13的示例中，可變阻抗電路2由電阻器RX1、晶體管Q4和發(fā)射極電阻器Re構(gòu)成?？勺冏杩闺娐?還可以包括電阻器R5。
[0107]電阻器RXl連接在開關(guān)裝置Ql和光源Al的連接點與接地端之間。晶體管Q4的集電極連接至開關(guān)裝置Ql和光源Al的連接點，并且晶體管Q4的發(fā)射極經(jīng)由發(fā)射極電阻器Re連接至接地端。晶體管Q4的基極經(jīng)由電阻器R5連接至接地端。在從第二控制器4的切換驅(qū)動器42輸出驅(qū)動電壓Vx的情況下，將該驅(qū)動電壓Vx施加至晶體管Q4的基極。
[0108]將基極電流Ib (=(Vx-Vbe)/Re)從切換驅(qū)動器42供給至晶體管Q4的基極，其中“Vbe”是晶體管Q4的基極-發(fā)射極間電壓，并且“Re”是發(fā)射極電阻器Re的電阻值。集電極電流Ic (=hFEXIb)流經(jīng)晶體管Q4，其中“hFE”是DC電流放大率。
[0109]也就是說，隨著驅(qū)動電壓Vx的上升，基極電流Ib增加。隨著基極電流Ib的增加，集電極電流Ic增加。這里，將晶體管Q4視為可變電阻器。在這種情況下，在驅(qū)動電壓Vx上升的情況下，可變電阻器的電阻值減少并且電流(集電極電流Ic)增加。在驅(qū)動電壓Vx下降的情況下，可變電阻器的電阻值增加并且電流減少。
[0110]因而，切換驅(qū)動器42改變驅(qū)動電壓Vx，由此使在開關(guān)裝置Ql斷開的情況下的負載電流增減。結(jié)果，可以調(diào)整調(diào)制率。雙極型晶體管的電阻溫度特性(基極-發(fā)射極間電壓和集電極電流的溫度特性)與電阻器的電阻溫度特性相比，具有較高的溫度依賴性。因此，優(yōu)選切換驅(qū)動器42利用諸如熱敏電阻器等的溫度傳感器測量可變阻抗電路2的溫度(或環(huán)境溫度)，以響應于溫度測量結(jié)果(所測量到的溫度)來校正驅(qū)動電壓Vx。
[0111]如上所述，在本實施例中，可變阻抗電路2包括雙極型晶體管Q4。因此，可以在無需由具有各種電阻值的電阻器的組合所構(gòu)成的多種可變阻抗電路2的情況下，通過改變用于實現(xiàn)切換驅(qū)動器42的程序來應對各種LED光源的類型并且降低管理成本。
【權(quán)利要求】
1.一種可見光通信裝置，包括: 可變阻抗電路，其具有阻抗裝置，并且與包括發(fā)光裝置的光源串聯(lián)連接； 開關(guān)電路，其與所述可變阻抗電路并聯(lián)連接，并且用于切換是否使所述可變阻抗電路連接至所述光源； 第一控制器，用于對所述開關(guān)電路進行接通和斷開控制，由此對從所述光源所發(fā)出的照明光的強度進行調(diào)制以將二值的通信信號疊加在所述照明光上； 阻抗改變電路，其與所述可變阻抗電路相連接，并且用于改變所述可變阻抗電路的阻抗；以及 第二控制器，用于對所述阻抗改變電路進行控制以改變所述可變阻抗電路的阻抗， 其中，所述第一控制器和所述第二控制器共用同一硬件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光通信裝置，其中，還包括電壓測量單元，所述電壓測量單元用于測量施加到所述光源兩端的電壓， 其中，所述第二控制器基于所述電壓測量單元的測量結(jié)果來改變所述可變阻抗電路的阻抗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光通信裝置，其中，還包括:電壓測量單元，用于測量施加到所述光源兩端的電壓；以及電流測量單元，用于測量流經(jīng)所述光源的電流， 其中，所述第二控制器基于如下兩者之間的比較結(jié)果，來改變所述可變阻抗電路的阻抗:與所述電流測量單元的測量結(jié)果相對應的一個以上閾值；以及所述電壓測量單元的測量結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光通信裝置，其中，還包括光傳感器，所述光傳感器用于檢測環(huán)境光， 其中，所述第二控制器基于所述光傳感器的檢測結(jié)果來改變所述可變阻抗電路的阻抗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的可見光通信裝置，其中，所述阻抗裝置由MOSFET的體二極管構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的可見光通信裝置，其中，所述阻抗裝置由雙極型晶體管構(gòu)成。
【文檔編號】H04B10/516GK103873143SQ201310666474
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月11日
【發(fā)明者】木戶正二郎 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社