專利名稱：可見光通信系統(tǒng)及其發(fā)射裝置和接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種可見光通信系統(tǒng)及其發(fā)射裝置和接收裝置。
背景技術(shù)：
光通信是一種以光波為傳輸媒質(zhì)的通信方式。光波和無線電波同屬電磁波，但光波的頻率比無線電波的頻率高，波長比無線電波的波長短。因此，它具有傳輸頻帶寬、通信容量大和抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。光波按其波長長短，依次可分為紅外線光、可見光和紫外線光。紅外線光和紫外線光屬不可見光，它們同可見光一樣都可用來傳輸信息。光通信按光源特性可分為激光通信和非激光通信；按傳輸媒介的不同，可分為有線光通信和無線光通信(也叫大氣光通信)。常用的光通信有:大氣激光通信、光纖通信、藍(lán)綠光通信、紅外線通信、紫外線通信。LED (Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)可見光通信技術(shù)是利用白光LED發(fā)出肉眼看不到的高速明暗閃爍信號(hào)來傳輸信息。利用這種技術(shù)做成的系統(tǒng)能夠覆蓋燈光到達(dá)的范圍。將我們所要發(fā)射和接收到的信息附在光上，通過光來傳輸信息，并且將發(fā)射和接收裝置連接在燈具上即可。但是，由于可見光沿直線傳播，遇到非透明物體無法穿過，因此光通信存在一定的局限性，即在光通信過程中會(huì)產(chǎn)生通信盲區(qū)，光通信的發(fā)射器只能在一定的區(qū)域內(nèi)發(fā)送光信號(hào)，參見圖1，90度發(fā)射器只能發(fā)射90度以內(nèi)的信號(hào)，另外270度的區(qū)域無信號(hào)，接收器只能在一定的區(qū)域內(nèi)接收信號(hào)，參見圖2，90度接收器只能接收90度以內(nèi)的信號(hào)，另外270度的區(qū)域無法接收信號(hào)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種可見光通信系統(tǒng)及其發(fā)射裝置和接收裝置，以解決光通信過程中通信盲區(qū)的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了 一種可見光通信系統(tǒng)。該可見光通信系統(tǒng)包括:多個(gè)發(fā)射器，設(shè)置在同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)，用于發(fā)射光信號(hào)，其中，多個(gè)發(fā)射器發(fā)射的光信號(hào)的方向各不相同；以及接收器，用于接收來自發(fā)射器的光信號(hào)。進(jìn)一步地，該可見光通信系統(tǒng)還包括:第一控制器，與多個(gè)發(fā)射器分別相連接，用于控制多個(gè)發(fā)射器按照先后順序依次發(fā)射光信號(hào)。進(jìn)一步地，接收器為多個(gè)，可見光通信系統(tǒng)還包括:第二控制器，與多個(gè)接收器分別相連接，用于控制多個(gè)接收器將接收到的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。進(jìn)一步地，多個(gè)接收器設(shè)置在同一個(gè)接收點(diǎn)，且多個(gè)接收器中任意兩個(gè)相鄰接收器的接收范圍部分重合。進(jìn)一步地，該可見光通信系統(tǒng)還包括:多個(gè)發(fā)射器中任意兩個(gè)相鄰發(fā)射器的發(fā)射范圍部分重合。[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供了一種用于可見光通信的發(fā)射裝置。該發(fā)射裝置包括:多個(gè)發(fā)射器，設(shè)置在同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)，用于發(fā)射光信號(hào)，其中，多個(gè)發(fā)射器發(fā)射的光信號(hào)的方向各不相同。進(jìn)一步地，該發(fā)射裝置還包括:第一控制器，與多個(gè)發(fā)射器分別相連接，用于控制多個(gè)發(fā)射器按照先后順序依次發(fā)射光信號(hào)。進(jìn)一步地，多個(gè)發(fā)射器包括相鄰設(shè)置的第一發(fā)射器和第二發(fā)射器，第一控制器，與第一發(fā)射器和第二發(fā)射器分別相連接，用于首先發(fā)送第一控制信號(hào)至第一發(fā)射器，并檢測(cè)第一發(fā)射器是否發(fā)射完畢，以及在第一發(fā)射器發(fā)射完光信號(hào)之后，立即發(fā)射第二控制信號(hào)至第二發(fā)射器以控制第二發(fā)射器發(fā)射光信號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供了一種用于可見光通信的接收裝置，該用于可見光通信的接收裝置包括:多個(gè)接收器，設(shè)置在同一個(gè)接收點(diǎn)，用于接收來自發(fā)射器的光信號(hào)，其中，多個(gè)接收器接收光信號(hào)的方向各不相同。進(jìn)一步地，接收裝置還包括:第二控制器，與多個(gè)接收器分別相連接，用于控制多個(gè)接收器將接收到的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。本實(shí)用新型提供的方法和裝置，通過在同一發(fā)射點(diǎn)設(shè)置多個(gè)發(fā)射器，且該多個(gè)發(fā)射器的光信號(hào)的方向各不相同，相比于在一個(gè)發(fā)射點(diǎn)僅設(shè)置一個(gè)發(fā)射器，發(fā)射光信號(hào)的范圍更大，從而減少了可見光通信中的光信號(hào)的發(fā)射盲區(qū)，使得光通信的可靠性更強(qiáng)。

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的一種可見光通信發(fā)射器的示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的一種可見光通信接收器的示意圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種可見光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種可見光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種可見光通信發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖6是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種可見光通信發(fā)射裝置發(fā)射信號(hào)的示意圖；圖7是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種可見光通信接收裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖8是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種可見光通信接收裝置接收信號(hào)的示意圖；圖9是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種可見光通信發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖10是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的再一種可見光通信發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖11是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種可見光通信接收裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖12是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的再一種可見光通信接收裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖13是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光信號(hào)發(fā)送模塊的原理框圖；圖14是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光信號(hào)發(fā)送模塊中的調(diào)光控制電路的連接示意圖；[0033]圖15是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光信號(hào)接收模塊的原理框圖；圖16是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光信號(hào)接收模塊的電路連接示意圖；圖17 Ca)至圖17 (c)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光信號(hào)編碼方式的示意圖；以及圖18是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光信號(hào)與數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)示意圖。
具體實(shí)施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。實(shí)施例1圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可見光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示，該實(shí)施例的可見光通信系統(tǒng)包括:多個(gè)發(fā)射器11，設(shè)置在同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)，用于發(fā)射光信號(hào)，其中，所述多個(gè)發(fā)射器11發(fā)射的光信號(hào)的方向各不相同。例如，同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)可以指同一個(gè)燈具，通過將多個(gè)發(fā)射器11設(shè)置在同一個(gè)燈具上，可以使得各個(gè)發(fā)射器利用燈具發(fā)出的光發(fā)射光信號(hào)。接收器12，與多個(gè)發(fā)射器相對(duì)設(shè)置，用于接收來自所述發(fā)射器11的光信號(hào)。本實(shí)用新型提供的可見光通信系統(tǒng)，通過在同一發(fā)射點(diǎn)設(shè)置多個(gè)發(fā)射器，且該多個(gè)發(fā)射器的光信號(hào)的方向各不相同，相比于在一個(gè)發(fā)射點(diǎn)僅設(shè)置一個(gè)發(fā)射器，發(fā)射光信號(hào)的范圍更大，從而減少了可見光通信中的光信號(hào)的發(fā)射盲區(qū)，使得光通信的可靠性更強(qiáng)。實(shí)施例2圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種可見光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，如圖4所示，該實(shí)施例的可見光通信系統(tǒng)包括:多個(gè)發(fā)射器21，設(shè)置在同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)，用于發(fā)射光信號(hào)，其中，所述多個(gè)發(fā)射器21發(fā)射的光信號(hào)的方向各不相同，其中，將多個(gè)發(fā)射器圍繞同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)設(shè)置，且任意兩個(gè)相鄰發(fā)射器的發(fā)射范圍部分重合。優(yōu)選地，參見圖5，可以將四個(gè)90度發(fā)射器圍繞同一發(fā)射點(diǎn)設(shè)置，且任意兩個(gè)相鄰的90度發(fā)射器的發(fā)射范圍部分重合。在該實(shí)施例中，由于將多個(gè)發(fā)射器圍繞同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)設(shè)置,且任意兩個(gè)相鄰發(fā)射器的發(fā)射范圍部分重合，從而使得多個(gè)發(fā)射器的發(fā)射范圍達(dá)到最大，從而，最大程度上減小了發(fā)射盲區(qū)。該實(shí)施例的可見光通信系統(tǒng)還可以包括第一控制器22，該第一控制器22與所述多個(gè)發(fā)射器21分別相連接，用于控制所述多個(gè)發(fā)射器21按照先后順序依次發(fā)射光信號(hào)。例如，參見圖6，第一控制器通過編碼控制四個(gè)90度發(fā)射器按照先后順序依次發(fā)射光信號(hào)，首先控制第一個(gè)發(fā)射器發(fā)射光信號(hào)，待第一個(gè)發(fā)射器傳輸光信號(hào)完畢后，再控制第二個(gè)發(fā)射器發(fā)射光信號(hào)，待第二個(gè)發(fā)射器傳輸光信號(hào)完畢后，再控制第三個(gè)發(fā)射器發(fā)射光信號(hào)，.....直至最后一個(gè)發(fā)射器將光信號(hào)發(fā)射完畢。上述的第一控制器22和多個(gè)發(fā)射器21共同構(gòu)成可見光通信系統(tǒng)的發(fā)射裝置，該可見光通信系統(tǒng)還包括接收裝置，該接收裝置包括:多個(gè)接收器23，用于接收來自所述發(fā)射器21的光信號(hào)。[0052]第二控制器24，與多個(gè)接收器23分別相連接，用于控制所述多個(gè)接收器23將接收到的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。優(yōu)選地，將多個(gè)接收器設(shè)置在同一個(gè)接收點(diǎn)，且多個(gè)接收器中任意兩個(gè)相鄰接收器的接收范圍部分重合，優(yōu)選地，參見圖7，可以將四個(gè)90度接收器圍繞同一個(gè)接收點(diǎn)設(shè)置，且任意兩個(gè)相鄰90度接收器接收范圍部分重合。在該實(shí)施例中，由于將多個(gè)接收器設(shè)置在同一個(gè)接收點(diǎn)，且多個(gè)接收器中任意兩個(gè)相鄰接收器的接收范圍部分重合，從而使得多個(gè)接收器的接收范圍達(dá)到最大，從而，最大程度上減小了接收盲區(qū)。參見圖8當(dāng)多個(gè)接收器同時(shí)接收到多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，第二控制器控制接收器直接與存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，并將接收到的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，待所述多個(gè)數(shù)據(jù)接收完畢后，CPU (Central Processing Unit,中央處理器)再通過地址總線和數(shù)據(jù)總線,依次將所述多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。優(yōu)選地,第二控制器為DMA控制器,加入DMA(Direct Memory Access,直接內(nèi)存存取)控制器可以解決同時(shí)接收到的多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)處理器占用沖突。DMA，直接存儲(chǔ)器存取，外部設(shè)備不通過CPU而直接與系統(tǒng)內(nèi)存交換數(shù)據(jù)，出現(xiàn)批量交換數(shù)據(jù)的情況采用DMA方式解決效率和速度問題，這樣數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣热Q于存儲(chǔ)器和外設(shè)的工作速度，系統(tǒng)的地址和數(shù)據(jù)總線以及控制信號(hào)線是由CPU (Central Processing Unit,中央處理器)管理的,在DMA方式時(shí)，CPU把總線讓出來即CPU連到這些總線上的線處于高阻狀，而由DMA控制器接管，控制傳送的字節(jié)數(shù)，判斷DMA是否結(jié)束，以及發(fā)出DMA結(jié)束信號(hào)。此外，可以通過加入反射面或者將接收器安裝在無阻礙的位置，增加光通信的發(fā)射范圍，減少通信盲區(qū)。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的可見光通信系統(tǒng)，通過在同一發(fā)射點(diǎn)設(shè)置多個(gè)發(fā)射器，且該多個(gè)發(fā)射器的光信號(hào)的方向各不相同，相比于在一個(gè)發(fā)射點(diǎn)僅設(shè)置一個(gè)發(fā)射器，發(fā)射光信號(hào)的范圍更大，從而減少了可見光通信中的光信號(hào)的發(fā)射盲區(qū)，使得光通信的可靠性更強(qiáng)，通過在同一接收點(diǎn)設(shè)置多個(gè)接收器，且多個(gè)接收器中任意相鄰的兩個(gè)接收器的接收范圍部分重合，相比設(shè)置一個(gè)接收器，接收光信號(hào)的范圍更大，此外，通過第一控制器控制多個(gè)發(fā)射器按照先后順序依次發(fā)射光信號(hào)，避免了多個(gè)發(fā)射器同時(shí)發(fā)射信號(hào)造成干擾，通過第二控制器控制多個(gè)接收器將接收到的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，實(shí)現(xiàn)了可以同時(shí)接收多個(gè)數(shù)據(jù)。實(shí)施例3圖9是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種用于可見光通信的發(fā)射裝置，如圖9所示，該實(shí)施例的可見光通信的發(fā)射裝置，包括:多個(gè)發(fā)射器31，設(shè)置在同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)，用于發(fā)射光信號(hào)，其中，所述多個(gè)發(fā)射器31發(fā)射的光信號(hào)的方向各不相同。例如，同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)可以指同一個(gè)燈具，通過將多個(gè)發(fā)射器11設(shè)置在同一個(gè)燈具上，可以使得各個(gè)發(fā)射器利用燈具發(fā)出的光發(fā)射光信號(hào)。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于可見光通信的發(fā)射裝置，通過在同一發(fā)射點(diǎn)設(shè)置多個(gè)發(fā)射器，且該多個(gè)發(fā)射器的光信號(hào)的方向各不相同，相比于在一個(gè)發(fā)射點(diǎn)僅設(shè)置一個(gè)發(fā)射器，發(fā)射光信號(hào)的范圍更大，從而減少了可見光通信中的光信號(hào)的發(fā)射盲區(qū)，使得光通信的可靠性更強(qiáng)。實(shí)施例4圖10是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種用于可見光通信的發(fā)射裝置，如圖10所示，該實(shí)施例提供的可見光通信的發(fā)射裝置，包括:多個(gè)發(fā)射器41，設(shè)置在同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)，用于發(fā)射光信號(hào)，其中，所述多個(gè)發(fā)射器41發(fā)射的光信號(hào)的方向各不相同。優(yōu)選地，將多個(gè)發(fā)射器圍繞同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)設(shè)置，且任意兩個(gè)相鄰發(fā)射器的發(fā)射范圍部分重合。例如，參見圖5，將四個(gè)90度發(fā)射器圍繞同一發(fā)射點(diǎn)設(shè)置，且任意兩個(gè)相鄰的90度發(fā)射器的發(fā)射范圍部分重合。在該實(shí)施例中，由于將多個(gè)發(fā)射器圍繞同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)設(shè)置，且任意兩個(gè)相鄰發(fā)射器的發(fā)射范圍部分重合，從而使得多個(gè)發(fā)射器的發(fā)射范圍達(dá)到最大，從而，最大程度上減小了發(fā)射盲區(qū)。該實(shí)施例的可見光通信的發(fā)射裝置還可以包括第一控制器42，該第一控制器42與所述多個(gè)發(fā)射器41分別相連接，用于控制所述多個(gè)發(fā)射器41按照先后順序依次發(fā)射光信號(hào)。例如，參見圖6第一控制器通過編碼控制四個(gè)90度發(fā)射器按照先后順序依次發(fā)射光信號(hào)，首先控制第一個(gè)發(fā)射器發(fā)射光信號(hào)，待第一個(gè)發(fā)射器傳輸光信號(hào)完畢后，再控制第二個(gè)發(fā)射器發(fā)射光信號(hào)，待第二個(gè)發(fā)射器傳輸光信號(hào)完畢后，再控制第三個(gè)發(fā)射器發(fā)射光信號(hào)，.....直至最后一個(gè)發(fā)射器將光信號(hào)發(fā)射完畢。此外，可以通過加入反射面，增加光通信的發(fā)射范圍，減少通信盲區(qū)。本實(shí)用新型提供的可見光通信的發(fā)射裝置，通過在同一發(fā)射點(diǎn)設(shè)置多個(gè)發(fā)射器，且該多個(gè)發(fā)射器的光信號(hào)的方向各不相同，相比于在一個(gè)發(fā)射點(diǎn)僅設(shè)置一個(gè)發(fā)射器，發(fā)射光信號(hào)的范圍更大，從而減少了可見光通信中的光信號(hào)的發(fā)射盲區(qū)，使得光通信的可靠性更強(qiáng)，此外，通過第一控制器控制多個(gè)發(fā)射器按照先后順序依次發(fā)射光信號(hào)，避免了多個(gè)發(fā)射器同時(shí)發(fā)射信號(hào)造成干擾。實(shí)施例5圖11是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種用于可見光通信的接收裝置，如圖11所示，該實(shí)施例提供的可見光通信的接收裝置包括:多個(gè)接收器51，設(shè)置在同一個(gè)接收點(diǎn)，用于接收來自發(fā)射器的光信號(hào)，其中，所述多個(gè)接收器接收光信號(hào)的方向各不相同。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的可見光通信的接收裝置，通過在同一個(gè)接收點(diǎn)設(shè)置多個(gè)接收器，且所述多個(gè)接收器接收光信號(hào)的方向各不相同，相比于在一個(gè)接收點(diǎn)接收一個(gè)接收器，接收光信號(hào)的范圍更大，從而減少了可見光通信中的光信號(hào)的接收盲區(qū)，使得光通信的可靠性更強(qiáng)。實(shí)施例6圖12是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種用于可見光通信的接收裝置，如圖12所示，該實(shí)施例提供的可見光通信的接收裝置包括:多個(gè)接收器61，設(shè)置在同一接收點(diǎn)，用于接收來自發(fā)射器的光信號(hào)，其中，所述多個(gè)接收器51接收的光信號(hào)的方向各不相同。[0080]優(yōu)選地，將多個(gè)接收器圍繞同一個(gè)接收點(diǎn)設(shè)置，且任意兩個(gè)相鄰接收器的接收范圍部分重合。例如，參見圖7，可以將四個(gè)90度接收器圍繞同一接收點(diǎn)設(shè)置，且任意兩個(gè)相鄰的90度接收器的接收范圍部分重合。在該實(shí)施例中，由于將多個(gè)接收器設(shè)置在同一個(gè)接收點(diǎn)，且任意兩個(gè)相鄰接收器的接收范圍部分重合，從而使得多個(gè)接收器的接收范圍達(dá)到最大，從而，最大程度上減小了接收盲區(qū)。該實(shí)施例的可見光通信的接收裝置還可以包括第二控制器62，該第二控制器62與多個(gè)接收器61分別相連接，用于控制所述多個(gè)接收器將接收到的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。參見圖8，當(dāng)多個(gè)接收器同時(shí)接收到多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，第二控制器控制接收器直接與存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，并將接收到的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，待所述多個(gè)數(shù)據(jù)接收完畢后，CPU再通過地址總線和數(shù)據(jù)總線，依次將所述多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。例如，加入DMA控制器可以解決同時(shí)接收到的多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)處理器占用沖突。DMA，直接存儲(chǔ)器存取，外部設(shè)備不通過CPU而直接與系統(tǒng)內(nèi)存交換數(shù)據(jù)，出現(xiàn)批量交換數(shù)據(jù)的情況采用DMA方式解決效率和速度問題，這樣數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣热Q于存儲(chǔ)器和外設(shè)的工作速度，系統(tǒng)的地址和數(shù)據(jù)總線以及控制信號(hào)線是由CPU管理的，在DMA方式時(shí)，CPU把總線讓出來即CPU連到這些總線上的線處于高阻狀，而由DMA控制器接管，控制傳送的字節(jié)數(shù)，判斷DMA是否結(jié)束，以及發(fā)出DMA結(jié)束信號(hào)。此外，可以將接收器安裝在無阻礙的位置，減少通信盲區(qū)。其次介紹本具體實(shí)施方式
提供的光接收模塊(也即本實(shí)用新型實(shí)施例中的接收器)的實(shí)施例。在通過可見光進(jìn)行通信信號(hào)的傳輸過程中，在光發(fā)送模塊一端將待發(fā)送的信息(例如地址編碼、控制指令等信息)編碼為光信號(hào)，通過燈具(例如LED照明燈)發(fā)送，在光接收模塊一端通過光接收裝置接收后，轉(zhuǎn)換為光電壓信號(hào)，以使解碼電路進(jìn)行解碼。光發(fā)送模塊(也即，本實(shí)用新型實(shí)施例中的發(fā)射器)可采用如圖13所示的光信號(hào)發(fā)送模塊，該光信號(hào)發(fā)送模塊包括AC/DC轉(zhuǎn)換電路、LED驅(qū)動(dòng)電路、總線控制電路、MCU、調(diào)光控制電路以及LED燈。其中，AC/DC轉(zhuǎn)換電路將220V交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，該電路可以通過變壓器實(shí)現(xiàn)，也可通過開關(guān)電源實(shí)現(xiàn)；通過LED驅(qū)動(dòng)電路將轉(zhuǎn)換后的直流電壓進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為恒流電壓提供給LED燈；總線控制電路可用于傳輸控制信息來控制LED燈的亮度；調(diào)光控制電路接收到總線傳輸?shù)男畔?，產(chǎn)生控制LED的PWM調(diào)光電壓信號(hào)。為了滿足光信號(hào)的發(fā)射要求，進(jìn)一步地，總線控制電路還用于傳輸待發(fā)送的通信信息，總線控制電路將待發(fā)送的通信信息發(fā)送給MCU，MCU接收到通信信息，并將其編輯為光編碼信號(hào)，調(diào)光控制電路根據(jù)編碼信號(hào)控制照明LED發(fā)光，從而將通信信息以光信號(hào)的形式從LED燈發(fā)送出去，完成了光發(fā)送模塊的功能。需要說明的是，在不發(fā)送通信信息時(shí)，調(diào)光控制電路同樣具有調(diào)節(jié)LED燈亮度的功能。在圖13所示的實(shí)施例中，調(diào)光控制電路可采用如圖14所示的電路實(shí)現(xiàn)。如圖8所示，該電路包括四個(gè)電阻和兩個(gè)MOS管Q1，其中，第一 MOS管Ql的第一端連接MCU，第二端經(jīng)由第十四電阻R14連接電源，第三端接地；第二 MOS管Q2的第一端連接至第一 MOS管Ql與第十四電阻R14之間的節(jié)點(diǎn)，第二端連接至LED燈D2，第三端經(jīng)由第十六電阻R16接地；第十三電阻R13的一端接電源，另一端與第一 MOS管Ql的第一端相連接；第十五電阻R15的一端接地，另一端連接至第一 MOS管Ql的第二端與第二 MOS管Q2的第一端之間的節(jié)點(diǎn)。采用該調(diào)光控制電路，通過MOS管放大來驅(qū)動(dòng)LED，產(chǎn)生高頻閃爍光，發(fā)送光信號(hào)。光接收模塊可采用如圖15所示的光信號(hào)接收模塊，該光接收模塊用于光通信信號(hào)傳輸中的信號(hào)接收端，將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為光電壓信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換后的光電壓信號(hào)進(jìn)行放大，放大后通過整形得到穩(wěn)定的方波信號(hào)，以使解碼電路進(jìn)行解碼，如圖9所示，該光信號(hào)接收模塊包括光信號(hào)處理電路、放大電路和比較整形電路。其中，光信號(hào)處理電路用于接收光信號(hào)，并將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為光電壓信號(hào)；放大電路與光信號(hào)處理電路相連接，用于將光信號(hào)處理電路輸出的光電壓信號(hào)放大；比較整形電路將放大后的電壓信號(hào)與閾值電壓信號(hào)進(jìn)行比較，得到一個(gè)穩(wěn)定的方波信號(hào)，以使解碼電路進(jìn)行解碼。具體地，該光信號(hào)接收模塊可通過圖16所示的電路實(shí)現(xiàn)。如圖16所示，光信號(hào)處理電路包括光接收電路和前置放大電路，其中，光接收電路包括光接收二極管Dl、光敏電阻RS和第二電阻R2，前置放大電路包括第一電容Cl、第三電阻R3、第四電阻R4和第一比較器UIA ;放大電路包括第二電容C2、第五電阻R5、第六電阻R6、第八電阻R8和第二比較器ΠΒ ；比較整形電路包括第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12和第三比較器 UIC。具體地，各電路的連接關(guān)系以及輸出的信號(hào)分別介紹如下:光接收電路中的光接收二極管Dl的一端接電源，另一端經(jīng)由光敏電阻RS和第二電阻R2構(gòu)成的并聯(lián)電路接地，其中，光接收二極管Dl將接收到的光信號(hào)通過并聯(lián)電路轉(zhuǎn)換為光電壓，由于光敏電阻RS阻值隨光照強(qiáng)度變化的特性，使得光接收電路輸出的電壓信號(hào)是波動(dòng)小、穩(wěn)定的電壓信號(hào)；前置放大電路中的第一比較器UIA的11端接地，2端經(jīng)由第三電阻R3接地，3端經(jīng)由第一電容Cl連接光接收電路、4端接電源，I端為輸出端，其中，在2端與I端之間連接有第四電阻R4，前置放大電路將較弱的電壓信號(hào)進(jìn)行初步的放大；放大電路中的第二比較器ΠΒ的5端經(jīng)由第二電容C2連接前置放大電路，6端經(jīng)由第七電阻R7接地，7端為輸出端，其中，在6端與7端之間連接有第八電阻R8，第五電阻R5的一端接電源，另一端連接在第二電容C2與第二比較器ΠΒ的5端之間的節(jié)點(diǎn)，第六電阻R6的一端也連接在該節(jié)點(diǎn)，另一端接地，放大電路通過第二電容C2耦合到電壓信號(hào)，由于第二電容C2耦合到的電壓通過第五電阻R5和第六電阻R6分壓得到一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓，隨一穩(wěn)定直流電壓上下波動(dòng)，進(jìn)而通過第二比較器UIB做放大處理，輸出放大信號(hào)；比較整形電路的第三比較器nC的9端經(jīng)由第十一電阻Rll接地，10端與放大電路相連接，8端為輸出端，其中，在8端與9端之間連接有第十二電阻R12，第十電阻RlO的一端接電源，另一端連接至第三比較器nC的9端與第十一電阻Rll之間的節(jié)點(diǎn)，第九電阻R9的一端接地，另一端連接至第三比較器nc的10端與放大電路之間的節(jié)點(diǎn)，比較整形電路將放大電路輸出的電壓信號(hào)與預(yù)置的電壓信號(hào)做比較，輸出一個(gè)穩(wěn)定的方波信號(hào)，給后續(xù)的解碼電路做解碼使用。該實(shí)施例中的光信號(hào)處理電路可采用上述任一實(shí)施例所提供的電路，在將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為光電壓信號(hào)后，對(duì)光電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得調(diào)節(jié)后的光電壓信號(hào)波動(dòng)小，是相對(duì)穩(wěn)定的電壓信號(hào)。放大電路設(shè)置于該光信號(hào)處理電路之后，對(duì)調(diào)節(jié)后的光電壓信號(hào)進(jìn)行放大，有利于光電壓信號(hào)的解碼。優(yōu)選地，更新光信號(hào)是可見光按照預(yù)設(shè)時(shí)間間隔閃爍產(chǎn)生的光信號(hào)，通過不同長度的時(shí)間間隔完成地址編碼的編碼,預(yù)定的編碼方式可米用如圖17 (a)至圖17 (C)所不的編碼方式，其中，圖17 (a)為更新光信號(hào)中引導(dǎo)碼對(duì)應(yīng)的指令波形示意圖，將該引導(dǎo)碼設(shè)置為更新光信號(hào)的標(biāo)識(shí)信息，當(dāng)光信號(hào)兩次閃爍的時(shí)間間隔為102us時(shí)，確定該光信號(hào)為更新光信號(hào)。圖17 (b)為更新光信號(hào)中數(shù)字信號(hào)“O”對(duì)應(yīng)的指令波形示意圖，當(dāng)光信號(hào)兩次閃爍的時(shí)間間隔為22us時(shí)，確定該處的光信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)為O。圖17 (c)為更新光信號(hào)中數(shù)字信號(hào)“I”對(duì)應(yīng)的指令波形示意圖，當(dāng)光信號(hào)兩次閃爍的時(shí)間間隔為32us時(shí)，確定該處的光信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)為I。采用上述編碼方式進(jìn)行指令波形的傳輸，波形示意圖如圖18所示，是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的波形示意圖，在本實(shí)施例中，當(dāng)收器接收到的2個(gè)下降沿時(shí)，MCU會(huì)計(jì)算2個(gè)下降沿的時(shí)間t，引導(dǎo)碼的理論值t=102us，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的引導(dǎo)碼的波形示意圖，當(dāng)92uS〈t〈112uS時(shí)，MCU判斷為已經(jīng)進(jìn)入接收狀態(tài)，否則繼續(xù)判斷是否進(jìn)入接收狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)入接收狀態(tài)時(shí)，直接接收數(shù)據(jù)，然后判斷是“O”還是“1”，圖17 (b)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的O的波形示意圖，如圖所示，“O”理論值為22us，圖17 (c)是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的I的波形示意圖，如圖所示，“I”理論值為32US，因此設(shè)定判斷標(biāo)準(zhǔn)為:當(dāng)t>27us時(shí)確定接收到的為1，當(dāng)t〈27us時(shí)確定接收到的為O。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的可見光通信的接收裝置，通過在同一個(gè)接收點(diǎn)設(shè)置多個(gè)接收器，且所述多個(gè)接收器接收光信號(hào)的方向各不相同，相比于在一個(gè)接收點(diǎn)接收一個(gè)接收器，接收光信號(hào)的范圍更大，從而減少了可見光通信中的光信號(hào)的接收盲區(qū)，使得光通信的可靠性更強(qiáng)，此外，通過第二控制器控制所述多個(gè)接收器將接收到的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)接收多個(gè)數(shù)據(jù)。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種可見光通信系統(tǒng)，其特征在于，包括: 多個(gè)發(fā)射器，設(shè)置在同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)，用于發(fā)射光信號(hào)，其中，所述多個(gè)發(fā)射器發(fā)射的光信號(hào)的方向各不相同；以及 接收器，用于接收來自所述發(fā)射器的光信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光通信系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 第一控制器，與所述多個(gè)發(fā)射器分別相連接，用于控制所述多個(gè)發(fā)射器按照先后順序依次發(fā)射光信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可見光通信系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器為多個(gè)，所述可見光通信系統(tǒng)還包括: 第二控制器，與多個(gè)接收器分別相連接，用于控制所述多個(gè)接收器將接收到的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可見光通信系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)接收器設(shè)置在同一個(gè)接收點(diǎn)，且所述多個(gè)接收器中任意兩個(gè)相鄰接收器的接收范圍部分重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光通信系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 所述多個(gè)發(fā)射器中任意兩個(gè)相鄰發(fā)射器的發(fā)射范圍部分重合。
6.一種用于可見光通信的發(fā)射裝置，其特征在于，包括: 多個(gè)發(fā)射器，設(shè)置在同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)，用于發(fā)射光信號(hào)，其中，所述多個(gè)發(fā)射器發(fā)射的光信號(hào)的方向各不相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)射裝置，其特征在于，還包括: 第一控制器，與所述多個(gè)發(fā)射器分別相連接，用于控制所述多個(gè)發(fā)射器按照先后順序依次發(fā)射光信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)射裝置，其特征在于， 所述多個(gè)發(fā)射器包括相鄰設(shè)置的第一發(fā)射器和第二發(fā)射器， 所述第一控制器，與所述第一發(fā)射器和第二發(fā)射器分別相連接，用于首先發(fā)送第一控制信號(hào)至所述第一發(fā)射器，并檢測(cè)所述第一發(fā)射器是否發(fā)射完畢，以及在所述第一發(fā)射器發(fā)射完光信號(hào)之后，立即發(fā)射第二控制信號(hào)至所述第二發(fā)射器以控制所述第二發(fā)射器發(fā)射光信號(hào)。
9.一種用于可見光通信的接收裝置，其特征在于，包括: 多個(gè)接收器，設(shè)置在同一個(gè)接收點(diǎn)，用于接收來自發(fā)射器的光信號(hào)，其中，所述多個(gè)接收器接收光信號(hào)的方向各不相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接收裝置，其特征在于，還包括: 第二控制器，與多個(gè)接收器分別相連接，用于控制所述多個(gè)接收器將接收到的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可見光通信系統(tǒng)及其發(fā)射裝置和接收裝置。該可見光通信系統(tǒng)包括多個(gè)發(fā)射器，設(shè)置在同一個(gè)發(fā)射點(diǎn)，用于發(fā)射光信號(hào)，其中，多個(gè)發(fā)射器發(fā)射的光信號(hào)的方向各不相同；以及接收器，用于接收來自發(fā)射器的光信號(hào)。通過本實(shí)用新型，使得發(fā)射光信號(hào)的范圍更大，減少了可見光通信中的光信號(hào)的發(fā)射盲區(qū)，使得光通信的可靠性更強(qiáng)。
文檔編號(hào)H04B10/60GK202918296SQ20122057802
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者郭成, 胡洪, 董建飛, 黃建梅 申請(qǐng)人:北京半導(dǎo)體照明科技促進(jìn)中心