本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光通信數(shù)字對講機及其信號強度顯示系統(tǒng)、方法。

背景技術(shù)：

近年來，發(fā)光二級管LED(Light-Emitting Diode)照明技術(shù)發(fā)展迅猛。與傳統(tǒng)照明光源相比，白光LED不僅功耗低，使用壽命長，尺寸小，綠色環(huán)保，更具有調(diào)制性能好，響應(yīng)靈敏度高等優(yōu)點。利用LED的這種特性，它能用作照明的同時，還可以把信號調(diào)制到LED可見光束上進行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)一種新興的光無線通信技術(shù)，即可見光通信(Visible Light Communication，VLC)技術(shù)。與傳統(tǒng)射頻無線技術(shù)相比，可見光通信可利用帶寬高，具有更高的安全性和私密性，不產(chǎn)生電磁干擾，也無需相應(yīng)頻段的許可授權(quán)，能夠以較低的成本實現(xiàn)高帶寬高速率的無線通信接入。

光通信對講機是可見光通信技術(shù)的一個典型應(yīng)用。它可以應(yīng)用在室內(nèi)、坑道、船舶等傳統(tǒng)無線通信受限場所，相對于傳統(tǒng)的對講機需要占用頻段資源，而且需要辦理執(zhí)照方可使用，光通信對講機的安全保密性更好，成本較低，但其存在難以用傳統(tǒng)方法實現(xiàn)通信信號強度的顯示的問題，又因光通信對講機的光鏈路實現(xiàn)對角度和距離都有一定的限制條件，所以無法實現(xiàn)通信信號強度顯示，將不利于產(chǎn)品的實用性。

所以有必要尋找一種實現(xiàn)光通信數(shù)字對講機的信號強度顯示的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的其中一個目的是提出一種光通信數(shù)字對講機的信號強度顯示系統(tǒng)及方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中光通信數(shù)字對講機的光鏈路實現(xiàn)受角度和距離的限制，無法實現(xiàn)通信信號強度顯示的技術(shù)問題。本發(fā)明提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果詳見下文闡述。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種光通信數(shù)字對講機的信號強度顯示系統(tǒng)，包括用于發(fā)射串行紅外信號的光通信數(shù)字對講機；用于測量接收到的紅外信號脈沖寬度并計算通信信號強度信息的燈端控制器；用于發(fā)射攜帶音頻及信號強度信息光信號的LED燈。

進一步的，所述光通信數(shù)字對講機包括音頻輸入輸出模塊、紅外發(fā)射電路、可見光接收電路、顯示模塊、電池及電源電路、處理器及其外圍電路，其中音頻輸入輸出模塊、紅外發(fā)射電路、可見光接收電路、顯示模塊均與處理器及外圍電路連接，并均由電池及電源電路提供電源，音頻輸入輸出模塊將音頻模擬信號傳遞給處理器，處理器將傳來的音頻模擬信號編碼成數(shù)字信號通過紅外發(fā)射電路發(fā)射紅外上行光，可見光接收電路用于接收LED燈發(fā)射的光信號強度信息，通過顯示模塊顯示出來。

進一步的，所述燈端控制器包括可見光發(fā)射電路、紅外接收電路、電源電路、外部連接模塊、處理器及其外圍電路，其中可見光發(fā)射電路、紅外接收電路、外部連接模塊與處理器及外圍電路連接，均與電源電路連接，由電源電路提供電力支持，紅外接收電路接收對講機發(fā)射的紅外上行光，傳遞給處理器，處理器測量接收到的紅外信號的實際脈沖寬度，并計算得到信號強度信息，并將信號強度信息輸出到可見光發(fā)射電路控制LED燈發(fā)射攜帶信號強度信息的下行可見光。

進一步的，所述燈端控制器有效接收到的串行紅外信號的脈沖寬度范圍為原數(shù)據(jù)位寬度的15％～65％。

進一步的，所述串行紅外信號的脈沖寬度為原數(shù)據(jù)位寬度的3/16。

進一步的，所述光通信數(shù)字對講機的光信道采用PCM或OOK或RPPM調(diào)制的方式。

本發(fā)明還提供了一種光通信數(shù)字對講機的信號強度顯示方法，

光通信數(shù)字對講機通過紅外上行光路發(fā)射串行信號到燈端控制器；

燈端控制器通過測量紅外信號脈沖寬度計算出光信號強度信息，并調(diào)制到LED燈上；

LED燈通過下行可見光路將光信號強度信息發(fā)射給光通信數(shù)字對講機。

本發(fā)明還提供一種光通信數(shù)字對講機，采用上述信號強度顯示系統(tǒng)進行信號強度顯示。

本發(fā)明還提供一種光通信數(shù)字對講機，采用上述信號強度顯示系統(tǒng)或通過上述信號強度顯示方法進行信號強度顯示。

本發(fā)明的實現(xiàn)原理為利用燈端控制器接收到的紅外串行信號的實際脈沖寬度與光信號強度的相關(guān)性，具體是光鏈路信號越強則脈沖寬度越寬，因此可以通過測試接收串行紅外信號的脈沖寬度，計算獲取光信號的強度信息。

本發(fā)明中的光通信數(shù)字對講機的信號強度顯示系統(tǒng)，包含用于發(fā)射串行紅外信號光通信數(shù)字對講機，用于測量接收到的紅外信號脈沖寬度并計算通信信號強度信息的燈端控制器，用于發(fā)射攜帶音頻及信號強度信息光信號的LED燈，通過測量燈端控制器所實際接收到的紅外信號的脈沖寬度來獲取光信號的強度信息，使對講機使用者能實施了解對講機的工作狀況，增強對講機使用的便利性；光通信數(shù)字對講機的音頻輸入輸出模塊用于對音頻信號進行輸入和輸出、處理器用于將音頻信號進行編碼處理得到音頻數(shù)字信號，通過紅外串行通信接口以脈沖串行信號的形式發(fā)送到紅外發(fā)射電路，紅外發(fā)射電路發(fā)射上行紅外光至燈端控制器，燈端控制器的紅外接收電路用于接收來自接收機的紅外發(fā)射電路發(fā)射的紅外信號，通過燈端控制器的處理器測量接收到的紅外信號的脈沖寬度，計算獲得光信號的強度信息，再由處理器將光強度信息進行編碼，通過串行通信接口發(fā)送到可見光發(fā)射模塊，通過控制LED燈，將光強度信息以可見光的形式發(fā)送出去，光數(shù)字通信對講機的可見光接收電路將接收到的下行可見光信號轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號傳入處理器，對講機的處理器對信號進行解碼得到光強度信息，在對講機的顯示模塊上顯示出光信號強度信息，從而實現(xiàn)光通信數(shù)字對講機光強度信息的顯示；燈端控制器接收到的串行紅外信號脈沖寬度范圍為原數(shù)據(jù)位寬度的15％～65％被處理器認為是有效的；通過采用3/16寬度脈沖串行紅外進行通信，目的是降低功耗；通過采用OOK對光信號進行調(diào)制，具有成本低、更易于實現(xiàn)的優(yōu)點。

本發(fā)明的優(yōu)點是:通過測量燈端控制器所接收的紅外信號的脈沖寬度信息得到光通信數(shù)字對講機的信號強度信息，對講機的使用者通過查看通信信號強度實現(xiàn)對講機工作情況的了解，提高光通信數(shù)字對講機使用的便利性。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例所提供的3/16寬度脈沖串行紅外通信信號示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例所提供的信號強度顯示系統(tǒng)框圖；

圖3為本發(fā)明實施例所提供的光通信數(shù)字對講機結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明實施例所提供的燈端控制器結(jié)構(gòu)框圖；

圖5為本發(fā)明實施例所提供的信號強度顯示方法流程圖。

附圖標記：

對講機21；燈端控制器22；LED燈23。

音頻輸入輸出模塊31；紅外發(fā)射電路32；可見光接收電路33；顯示模塊34；電池及電源電路35；處理器及外圍電路36。

可見光發(fā)射電路41；紅外接收電路42；電源電路43；外部連接模塊44；處理器及外圍電路45。

具體實施方式

下面可以參照附圖圖1～圖5以及文字內(nèi)容理解本發(fā)明的內(nèi)容以及本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)之間的區(qū)別點。下文通過附圖以及列舉本發(fā)明的一些可選實施例的方式，對本發(fā)明的技術(shù)方案(包括優(yōu)選技術(shù)方案)做進一步的詳細描述。需要說明的是：本實施例中的任何技術(shù)特征、任何技術(shù)方案均是多種可選的技術(shù)特征或可選的技術(shù)方案中的一種或幾種，為了描述簡潔的需要本文件中無法窮舉本發(fā)明的所有可替代的技術(shù)特征以及可替代的技術(shù)方案，也不便于每個技術(shù)特征的實施方式均強調(diào)其為可選的多種實施方式之一，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉：可以將本發(fā)明提供的任意技術(shù)手段進行替換或?qū)⒈景l(fā)明提供的任意兩個或更多個技術(shù)手段或技術(shù)特征互相進行組合而得到新的技術(shù)方案。本實施例內(nèi)的任何技術(shù)特征以及任何技術(shù)方案均不限制本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該包括本領(lǐng)域技術(shù)人員不付出創(chuàng)造性勞動所能想到的任何替代技術(shù)方案以及本領(lǐng)域技術(shù)人員將本發(fā)明提供的任意兩個或更多個技術(shù)手段或技術(shù)特征互相進行組合而得到的新的技術(shù)方案。

實施一

一種光通信數(shù)字對講機的信號強度顯示系統(tǒng)，如圖2所示，包括用于發(fā)射脈沖串行信號的光通信數(shù)字對講機21；用于測量接收到的紅外信號脈沖寬度并計算通信信號強度信息的燈端控制器22；用于發(fā)射攜帶音頻及信號強度信息光信號的LED燈23。

光通信數(shù)字對講機21將拾取到的音頻信號轉(zhuǎn)化為編碼為數(shù)字信號，并通過紅外光路發(fā)射3/16寬度的信號到燈端控制器22。3/16寬度脈沖串行紅外通信是一種通信標準(IrDA data modulation(3/16))，發(fā)射端是用位寬為原信號位寬3/16的脈沖信號表示原信號的0，采用3/16寬度脈沖串行紅外通信的信號如圖1所示，接收端接收該信號的實際脈沖寬度受光鏈路信號強弱的影響而變化，通常在原串行信號位寬的15％-65％的脈沖信號都是可以被解碼器解碼出來的，比如接收到的脈沖信號寬度為原數(shù)據(jù)位寬度的15％、40％或者65％都是有效的。

燈端控制器22通過測量實際接收到的紅外信號的脈沖寬度來獲取光信號的強度信息，然后將信號強度信息調(diào)制到LED燈23上，LED燈23通過下行可見光路將信號強度信息發(fā)射，光通信數(shù)字對講機21接收LED燈23發(fā)射的信號強度信息并顯示出來，從而使對講機使用者能實時了解對講機的工作狀況，增強對講機使用的便利性。

實施例二

在實施例一的基礎(chǔ)上，如圖3所示，光通信數(shù)字對講機包括音頻輸入輸出模塊31、紅外發(fā)射電路32、可見光接收電路33、顯示模塊34、電池及電源電路35、處理器模塊36，處理器模塊包括處理器和外圍電路，其中音頻輸入輸出模塊31、紅外發(fā)射電路32、可見光接收電路33、顯示模塊34均與處理器及外圍電路連接，并均由電池及電源電路35提供電源，音頻輸入輸出模塊31將音頻模擬信號傳遞給處理器，處理器將傳來的音頻模擬信號編碼成數(shù)字信號通過紅外發(fā)射電路32發(fā)射紅外上行信號，可見光接收電路33用于接收LED燈發(fā)射的光信號強度信息，并通過顯示模塊34將該信息顯示出來。

如圖4所示，燈端控制器22包括可見光發(fā)射電路41、紅外接收電路42、電源電路43、外部連接模塊44、處理器模塊45，處理器模塊45包括處理器及外圍電路，其中可見光發(fā)射電路41、紅外接收電路42、外部連接模塊44與處理器及外圍電路連接，均與電源電路43連接，由電源電路提供電力支持，紅外接收電路42接收對講機發(fā)射的紅外上行光，傳遞給處理器，處理器測量接收到的紅外信號的實際脈沖寬度，并計算得到信號強度信息，并將信號強度信息輸出到可見光發(fā)射電路41控制LED燈23發(fā)射攜帶信號強度信息的下行可見光。

本實施例中，光通信數(shù)字對講機21通過音頻輸入模塊31獲取音頻信號發(fā)送到處理器36進行編碼處理得到音頻數(shù)字信號，通過處理器36的紅外串行通信接口以3/16寬度脈沖串行信號的形式發(fā)送到紅外發(fā)射電路32，紅外發(fā)射電路32發(fā)射紅外上行信號，燈端控制器22的紅外接收電路42接收該紅外上行信號后傳遞給處理器45的紅外串行通信接口，處理器45通過測量接收到的紅外信號脈沖寬度，獲得光信號強度信息。

處理器45將光信號強度信息編碼，然后通過串行通信接口發(fā)送到可見光發(fā)射電路41，可見光發(fā)射電路41通過控制LED燈23的明暗變化，將光強度信息以下行可見光信號的形式發(fā)送出去。

光通信數(shù)字對講機21的可見光接收電路33接收到下行可見光信號轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字信號傳入處理器36，處理器36經(jīng)過解碼得到光信號強度信息，并將光信號強度信息編碼并傳遞到顯示模塊34上顯示出來。

實施例三

如圖5所示，一種光通信數(shù)字對講機的信號強度顯示方法，

光通信數(shù)字對講機21通過紅外上行光路發(fā)射串行紅外信號到燈端控制器22；

燈端控制器22通過測量紅外信號的脈沖寬度計算出光信號強度信息，并調(diào)制到LED燈23上；

LED燈23通過下行可見光路將光信號強度信息發(fā)射給光通信數(shù)字對講機21。

本實施例中，光通信數(shù)字對講機21通過紅外光路發(fā)射3/16寬度脈沖串行信號到燈端控制器22，燈端控制器22測量接收到的紅外信號的脈沖寬度并計算得到通信信號強度信息，然后將信號強度信息調(diào)制到LED燈23上以可見光形式發(fā)射，光通信數(shù)字對講機21接收到該信號后經(jīng)過轉(zhuǎn)換后顯示出光信號強度，從而使對講機的使用者通過查看通信信號強度實現(xiàn)對講機工作情況的了解，提高光通信數(shù)字對講機使用的便利性。

上述本發(fā)明所公開的任意技術(shù)方案除另有聲明外，如果其公開了數(shù)值范圍，那么公開的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解：優(yōu)選的數(shù)值范圍僅僅是諸多可實施的數(shù)值中技術(shù)效果比較明顯或具有代表性的數(shù)值。由于數(shù)值較多，無法窮舉，所以本發(fā)明才公開部分數(shù)值以舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并且，上述列舉的數(shù)值不應(yīng)構(gòu)成對本發(fā)明創(chuàng)造保護范圍的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等詞語來限定零部件的話，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉：“第一”、“第二”的使用僅僅是為了便于描述上對零部件進行區(qū)別如沒有另行聲明外，上述詞語并沒有特殊的含義。

另外，上述本發(fā)明公開的任意技術(shù)方案中所應(yīng)用的用于表示位置關(guān)系或形狀的術(shù)語除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態(tài)或形狀。本發(fā)明提供的任意部件既可以是由多個單獨的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來的單獨部件。

最后應(yīng)當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術(shù)方案范圍當中。