[发明专利]可见光通信装置与其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及可见光通信装置与其驱动方法。

背景技术

可见光通信是一种无线通信技术，原理是利用发光二极管(LED)宽广的调制带宽使其具备高速通信数据传输的能力，且同时具有照明的功能。可见光通信亦是一个发展中的局域网络技术，其能在照明涵盖范围内进行数据传输。可见光通信的接收装置在LED照明涵盖的范围内，使用者便能利用LED光源来达到传输数据的功能，且其能整合WIFI无线通信技术，减缓射频(radio frequency，RF)频带的拥挤程度。

可见光通信技术以提升传输速率为发展主轴。通常采用Bias-T整合直流与交流信号来实现LED驱动器的架构。但此设计使得集成化程度大幅降低，且注入交流信号也需要一个至多个功率放大器，除了因而提高系统成本外，也造成能源转换效率大幅降低。由于能源转换效率在照明应用是一个重要的节能指标，所以近来国际照明大厂皆已采用目前普遍使用在LED照明的高效率开关式LED驱动电路架构，并研究如何将可见光通信技术应用于其上。然而使用开关式LED驱动电路来传输数据，其数据传输率却大幅受限于驱动器本身的操作频率(一般约100kHz)以及大的储能元件，使得数据传输率通常小于10kbps，甚至低于1kbps，因而无法达到高速数据传输的目的。

发明内容

因此，本发明提出一种可见光通信装置与其驱动方法，用于解决开关式LED驱动电路用于可见光通信时的低数据传输率的问题，并提升数据传输速度与能源转换效率。

本发明一实施范例公开一种可见光通信装置，包括:发光单元、开关式发光二极管驱动电路、合成电路，以及路径选择电路。开关式发光二极管驱动电路提供发光单元的驱动电流。合成电路将数据信号与调光信号合成为合成信号。根据由一或多个路径选择信息取得的数据频率与调光比例，路径选择电路选择开启旁路电流调制单元以将合成信号沿一路径注入至旁路电流调制单元，且旁路电流调制单元根据合成信号控制发光单元显示数据信号，或路径选择电路选择将合成信号沿另一路径注入至开关式发光二极管驱动电路，且开关式发光二极管驱动电路根据合成信号控制发光单元显示数据信号。

本发明一实施范例公开一种可见光通信装置的驱动方法，包括：在可见光通信装置中将数据信号与调光信号合成为合成信号；以及根据自一或多个路径选择信息取得的数据频率与调光比例，选择将合成信号沿一路径注入可见光通信装置的旁路电流调制单元或沿另一路径注入可见光通信装置的开关式发光二极管驱动电路，使得旁路电流调制单元或开关式发光二极管驱动电路根据合成信号控制可见光通信装置的发光单元显示数据信号。

附图说明

本发明的实施范例将以附图详细说明如下，其中：

图1A是依据本发明一实施例绘示的可见光通信装置的示意图，其中数据频率与调光比例由合成信号计算取得。

图1B是依据本发明另一实施例绘示的可见光通信装置的示意图，其中数据频率由数据信号取得，而调光比例由调光信号取得。

图2是依据本发明一实施例说明判断电路计算合成信号的数据频率与调光比例的方法。

图3A是依据本发明一实施例绘示的旁路电流调制单元根据合成信号控制发光单元显示数据信号的示意图，其中以多阶电流振幅调制电路实现旁路电流调制单元。

图3B是图3A的多阶电流振幅调制电路根据合成信号控制开关以使发光单元以显示数据信号的示意图。

图3C是依据本发明一实施例绘示的旁路电流调制单元根据合成信号控制发光单元显示数据信号的示意图，其中以电压控制电流源实现旁路电流调制单元。

图4A、图4B是依据本发明一实施例绘示的开关式发光二极管驱动电路根据合成信号控制发光单元以显示数据信号的示意图。

图5是依据本发明可见光通信装置驱动方法一实施例绘示的流程图。

图6是依据图1A实施例的驱动方法流程图。

图7是依据图1B实施例的驱动方法流程图。

图8是依据本发明可见光通信装置驱动方法一实施例绘示的流程图。

【符号说明】

10～发光单元12～开关式发光二极管驱动电路

14～合成电路16～路径选择电路

18～旁路电流调制单元

16a～判断电路 16b～驱动电路

ψ1～合成信号ψ3～输出信号

DATA～数据信号DIMMING～调光信号

fdata～数据频率 Ddimming～调光比例

Vcompare～比较信号

Vref～参考信号