[发明专利]基于可见光通信的收发装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及基于可见光通信的收发装置及其方法。

背景技术

LED可见光通信作为一种照明和光通信结合的新型模式推动下一代照明和接入网的发展和技术进步，已成为国内外竞争的焦点和制高点。可见光通信技术是伴随着LED照明(也称固体照明)技术的发展应运而生的，它可以使LED灯在照明的同时进行高速通信。

现在，可见光通信技术主要集中在矿业和商用领域，而且体积较大，现有最远中心传输距离为4m左右，且接收端与发射端需通过人工对准，尤其是，现有LED灯光的覆盖面积较小，不能满足较多数量的终端通信。如果要将LED可见光通信系统应用到家庭中，还需要将可见光通信系统的收发端做小，同时延长数据传输距离，并增大信号覆盖面积，实现可见光通信系统的集成化和小型化发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于可见光通信的收发装置及其方法，使接收可见光信号时可以自动对准信号来源位置，加快对准速度，实现自动化控制，节省人力及时间，并充分收集可见光信号，提高信号有效性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于可见光通信的收发装置，包含发射部分和接收部分，所述接收部分包含：光电检测器，用于接收可见光信号，还包含：对准模块；

所述对准模块，用于检测所接收到的可见光信号的光强信息，并判断出所述光强信息的最强位置，根据所述最强位置控制所述光电检测器接收端的对准方向。

本发明还提供了一种基于可见光通信的收发方法，包含以下步骤：

A.利用光电检测器接收可见光信号；

B.利用对准模块检测所接收到的可见光信号的光强信息，并判断出光强信息的最强位置，根据最强位置控制光电检测器接收端的对准方向。

本发明实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于：利用新增的对准模块对光强信息进行检测，并判断出光强最强的位置，也就是所接收到的可见光信号的来源位置，同时控制光电检测器的接收端对准判断出的可见光信号的来源位置。使本发明实施方式中的基于可见光通信的收发装置在接收可见光信号时，可以自动对准信号来源的位置，加快对准速度，实现自动化控制，节省人力及时间，并充分收集可见光信号，提高信号有效性。

作为进一步改进，对准模块可以包含以下子模块：

定位光电二极管PIN子模块，用于检测所接收到的可见光信号的光强信息；

伺服控制子模块，用于根据所述光强信息判断出所述光强信息的最强位置，根据所述最强位置控制所述光电检测器接收端的对准方向。

利用PIN检测光强信息，利用伺服控制系统控制光电检测器的对准位置，使得本发明实施方式具有可实现性。

作为进一步改进，对准模块还可以包含：自动聚焦子模块和透镜组；

所述自动聚焦子模块，用于根据所述光电检测器接收到的可见光信号的光强信息控制所述透镜组进行调焦；

其中，所述接收到的可见光信号经所述透镜组落在所述光电检测器的接收端上。

新增自动聚焦的功能，使得对准模块在控制光电检测器的接收到对准位置的同时，还可以对所接收到的可见光信号进行自动聚焦，从而可以延长LED可见光系统的传输距离。

作为进一步改进，所述发射部分可以包含的LED的数量大于一个；所述LED围绕所述接收部分排布。

利用多个LED增加可见光信号的发射强度，增大信号覆盖范围，能避免有效信号的不必要的重复覆盖。

作为进一步改进，所述光电检测器为GaN或GaAlAs或硅Si基光电探测器。利用GaN、GaAlAs或Si基光电探测器，可以提高光电检测器响应度，实现漫射散射接收，用于后续信号的处理，增加有效信号的接收。

作为进一步改进，所述发射部分可以包含的LED的数量大于一个；所述LED围绕所述接收部分排布。利用多个LED增加可见光信号的发射强度，大大增加信号覆盖范围。

作为进一步改进，所述LED呈圆形排布。圆形的形状可以重复利用有效面积，增加信号覆盖范围。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的基于可见光通信的收发装置结构示意图；

图2是根据本发明第二实施方式的基于可见光通信的收发装置结构示意图；

图3是根据本发明第二实施方式的自动聚焦控制系统的结构示意图；

图4a是根据本发明第三实施方式的基于可见光通信的收发装置的LED部分示意图；

图4b是根据本发明第三实施方式的基于可见光通信的收发装置示意图；