本實(shí)用新型涉及一種可見光通信的應(yīng)用技術(shù)，尤其是涉及一種智能頂燈裝置、及含有該智能頂燈裝置的出租車輛和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，隨著全光接入技術(shù)的發(fā)展和人們對無線寬帶通信需求的日益增強(qiáng)，結(jié)合了無線通信和光通信技術(shù)的無線光通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。作為一種寬帶無線接入技術(shù)，無線光通信技術(shù)以光信號為載體、大氣作為傳輸煤質(zhì)來傳送信息，具有信息容量大、靈活方便、易于維護(hù)以及安全保密等特點(diǎn)，從而越來越受到人們的關(guān)注。

與此同時，基于LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)的半導(dǎo)體照明技術(shù)不斷發(fā)展，不僅節(jié)約電力資源，LED價格越來越低廉，人們把基于白色LED新型光源的半導(dǎo)體照明技術(shù)稱為“綠色照明”，白光LED被認(rèn)為是未來取代白熾燈和熒光燈的下一代照明光源。

目前，LED照明設(shè)備被作為實(shí)現(xiàn)可見光無線通信新技術(shù)的首選設(shè)備。具體地，LED器件通過控制所發(fā)光的強(qiáng)度或頻率將數(shù)據(jù)信號調(diào)制到LED可見光上，在人眼完全感覺不到光的閃爍的前提下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使數(shù)據(jù)通信與照明有機(jī)地結(jié)合在一起。

可見光通信具有更高的安全性和私密性，其可利用帶寬高，不產(chǎn)生電磁干擾，也無需對應(yīng)頻段的許可授權(quán)，并且具有很好的空間復(fù)用性，可以極大地拓展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面，因此是對現(xiàn)有射頻技術(shù)的極好的補(bǔ)充。目前，可見光通信已被提出可廣泛應(yīng)用于辦公室及家庭的無線寬帶接入、智能交通系統(tǒng)、水下通信、控制系統(tǒng)以及城市車輛的移動導(dǎo)航及定位等，特別是在基于電磁波進(jìn)行信號傳播的傳統(tǒng)無線通信受限的環(huán)境下，如煤礦、醫(yī)院和飛機(jī)，基于LED的可見光通信技術(shù)更加易于推廣。

可見光通信技術(shù)同時也可以應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)，作為傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線通信接入點(diǎn)，在充分利用可見光資源的情況下也提高了物聯(lián)網(wǎng)的安全性能。中國政府正在全面推進(jìn)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。LED產(chǎn)業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展為可見光通信技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)演進(jìn)提供了一個良好的平臺。

出租車是城市交通的重要公共交通工具，它具有快捷方便和舒適的特點(diǎn)。隨著我國城市化水平的提高和人民生活水平的改善，出租車市場近年來得到快速發(fā)展。近年來，由于出租車規(guī)模的逐漸變大，越來越多的城市已經(jīng)把出租車作為改善投資環(huán)境和樹立城市形象的重要標(biāo)志，同時，也有不少犯罪分子盯上出租車，搶劫事件時有發(fā)生。因此，出租車的便捷性、安全性和其資源的充分利用，已經(jīng)變得越來越重要。

目前，有很多出租車通過安裝LED頂燈來作為顯示屏，將原先安裝在駕駛室副座前方顯示“空車”字樣的載客信號燈用圖案或文字形式顯示在比較醒目的頂燈上。同時以出租車頂燈作為載體來進(jìn)行廣告發(fā)布，但其廣告內(nèi)容一般比較單一，內(nèi)容固定，表達(dá)方式有限，并且更換廣告內(nèi)容和圖案也不是很方便，降低了廣告的傳播效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種智能頂燈裝置、及含有該智能頂燈裝置的出租車輛和系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種出租車智能頂燈裝置，包括用于可見光通信的通信燈組、用于控制通信燈組工作的頂燈控制器，以及與頂燈控制器連接的存儲器，所述通信燈組包括用于發(fā)出可見光的LED燈、用于接收可見光的光接收器和用于將信息調(diào)制到可見光上、及從可見光中解調(diào)得到信息的可見光通信調(diào)制解調(diào)器，所述可見光通信調(diào)制解調(diào)器分別與LED燈、光接收器和頂燈控制器連接，所述頂燈控制器還與汽車中央控制器連接。

所述智能頂燈裝置還包括用于觸發(fā)所述頂燈控制器將報警信號調(diào)制到可見光中的報警按鈕，該報警按鈕與所述汽車中央控制器連接。

所述智能頂燈裝置還包括用于實(shí)時采集空氣質(zhì)量信息的傳感器。

所述智能頂燈裝置還包括用于提供電能的電源。

一種包含出租車智能頂燈裝置的出租車輛，所述出租車輛包括智能頂燈裝置，且智能頂燈裝置的LED燈設(shè)于出租車輛的車頂。

一種包含出租車智能頂燈裝置的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)含有智能頂燈裝置的出租車輛、以及用于和所述智能頂燈裝置進(jìn)行可見光通信的路燈，智能頂燈裝置的LED燈設(shè)于出租車輛的車頂，并與所述路燈無線連接。

所述路燈通過有線通信鏈路與出租車運(yùn)營總部連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)廣告功能更為強(qiáng)大，不僅可以將廣告內(nèi)容顯示出來，并且可以通過可見光模塊將廣告信息廣播出去，發(fā)送到具有可見光通信接收功能的設(shè)備上，更加主動有效。

2)車頂燈也可以與具有可見光通信功能的路燈或者隧道燈進(jìn)行通信，出租車總部可以將一些重要信息及時發(fā)送給出租車，并提供導(dǎo)航信息；出租車也可以將自己的狀態(tài)、位置以及采集的空氣質(zhì)量信息等上報到出租車總部。

3)可以提供更好的安全性，當(dāng)駕駛員按下車內(nèi)的報警按鈕時，信息將實(shí)時傳到頂燈系統(tǒng)，一方面LED燈顯示“求救”狀態(tài)，另外頂燈將通過可見光模塊將信息發(fā)射出去，這樣附近裝有可見光通信接收設(shè)備的人將及時收到求救信息，并立馬報警。同時，如果該城市已部署裝有可見光通信接收功能的路燈，也可以通過路燈將求救信號發(fā)到出租車總部。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型智能頂燈裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1、通信燈組，2、頂燈控制器，3、存儲器，4、汽車中央控制器，5、報警按鈕，6、傳感器，7、電源，8、出租車輛，9、路燈，10、智能手機(jī)，11、LED燈，12、光接收器，13、可見光通信調(diào)制解調(diào)器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

一種出租車智能頂燈裝置，如圖1所示，包括用于可見光通信的通信燈組1、用于控制通信燈組1工作的頂燈控制器2，以及與頂燈控制器2連接的存儲器3，通信燈組1包括用于發(fā)出可見光的LED燈11、用于接收可見光的光接收器12和用于將信息調(diào)制到可見光上、及從可見光中解調(diào)得到信息的可見光通信調(diào)制解調(diào)器13，可見光通信調(diào)制解調(diào)器13分別與LED燈11、光接收器12和頂燈控制器2連接，頂燈控制器2還與汽車中央控制器4連接。

智能頂燈裝置還包括用于觸發(fā)頂燈控制器2將報警信號調(diào)制到可見光中的報警按鈕5，該報警按鈕5與汽車中央控制器4連接，智能頂燈裝置還包括用于實(shí)時采集空氣質(zhì)量信息的傳感器6，智能頂燈裝置還包括用于提供電能的電源7。

頂燈控制器為頂燈的數(shù)據(jù)和信令處理模塊，與其他模塊通信和數(shù)據(jù)交互，電源7主要為系統(tǒng)提供所需的各種電源，傳感器模塊與頂燈控制器連接，傳感器模塊用于數(shù)據(jù)信息采集，實(shí)時采集空氣質(zhì)量信息，可見光通信調(diào)制解調(diào)器13作為可見光通信模塊與頂燈控制器和LED燈相連接，提供可見光通信功能，不僅具有驅(qū)動LED發(fā)射可見光的功能還具有接收可見光的功能，存儲器3與頂燈控制器2相連接，用來存儲傳感器6采集的信息和由通信燈組1進(jìn)行播放的廣告信息，采用可插拔的SD卡或者TF卡，LED燈11與可見光通信模塊相連接，用于顯示各類信息，并在可見光通信模塊的驅(qū)動下將可見光信號發(fā)射出去，光接收器12與可見光通信模塊相連接，用來接收可見光，汽車中央控制器4為汽車內(nèi)部的中央控制系統(tǒng)，與頂燈控制器相連接1，報警按鈕5與汽車中央控制器4相連接，當(dāng)駕駛員遇到緊急情況時可及時按下該報警按鈕5并將信息傳送到車頂燈。

一種包含出租車智能頂燈裝置的出租車輛，出租車輛8包括智能頂燈裝置，且智能頂燈裝置的LED燈11設(shè)于出租車輛的車頂。

一種包含出租車智能頂燈裝置的系統(tǒng)，如圖2所示，系統(tǒng)含有智能頂燈裝置的出租車輛8、以及用于和智能頂燈裝置進(jìn)行可見光通信的路燈9，智能頂燈裝置的LED燈11設(shè)于出租車輛的車頂，并與路燈無線連接。

路燈9通過有線通信鏈路與出租車運(yùn)營總部連接。

可見光通信模塊在發(fā)射時是把數(shù)據(jù)信息的數(shù)字化信號進(jìn)行編碼調(diào)制(比如卷積編碼后進(jìn)行調(diào)制為OFDM符號)，再通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器處理后送入功率放大器，最后驅(qū)動LED燈11的芯片進(jìn)行可見光發(fā)射。

在接收可見光信號時，光接收器12會通過其中的光濾波器、透鏡、和光檢測器(比如光電二極管)將接收到的可見光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將電信號送入可見光通信模塊。在可見光通信模塊中，首先，電信號會經(jīng)由功率放大器、低通濾波器的依次處理后被送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器；然后，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號會被進(jìn)行相應(yīng)的解調(diào)和譯碼處理。

出租車公司相關(guān)人員可以用手機(jī)等具有可見光通信功能的設(shè)備先將廣告的內(nèi)容直接通過可見光傳送到通信燈組1，然后在通信燈組1顯示出來并同時通過可見光將廣告廣播出去，出租車總部亦可以通過路燈9等公共設(shè)施來遠(yuǎn)程修改出租車的廣告內(nèi)容，也可以直接修改存儲模塊里SD卡或者TF卡的內(nèi)容，總之，修改方式多樣，靈活方便。打車人根據(jù)通信燈組1看到的或者通過配備有可見光通信模塊的新型的下一代智能手機(jī)10接收到的出租車狀態(tài)，通過擺手或者直接通過可見光發(fā)送消息給駕駛員來打車。在出租車行駛過程中，駕駛?cè)丝梢酝ㄟ^通信燈組1來導(dǎo)航并實(shí)時獲得路況信息，也可以將采集到的空氣環(huán)境信息(PM2.5等)在通信燈組1顯示或者發(fā)送到總部。當(dāng)駕駛?cè)擞龅骄o急情況(打劫等)，可以按下報警按鈕，將求救信息在頂燈顯示出來，并通過可見光發(fā)射出去，也可以通過路燈等將情況報告給總部，安全性得到大大提高。