一种可见光通信装置、系统和方法制造方法及图纸

本申请公开了一种可见光通信装置、系统和方法，用于解决现有的可见光通信系统不能实现远距离的可见光通信的问题。该可见光通信装置包括：获取模块，获得待发送的可见光信号；发送模块，将所述待发送的可见光信号的能量聚集在设定光轴上，并沿所述设定光轴将所述待发送的可见光信号发送给接收端。这样，发射端在与接收端进行可见光通信时，通过将待发送的可见光信号的能量聚集并发送给接收端，可以增加待发送的可见光信号的传输距离，相对于现有技术而言，本申请实施例可以实现较远距离的可见光通信。

A visible light communication device, system and method

The application discloses a visible light communication device, system and method, which is used to solve the problem that the existing visible light communication system can not realize long distance visible light communication. The visible light communication device comprises an acquisition module, to obtain a visible light signal to be transmitted; transmitting module, the signal to be transmitted visible light energy gathered in the set along the optical axis, and set the visible light signal of the transmitting optical axis to be transmitted to the receiving end. In this way, the transmitter of visible light communication at the receiving end and the receiving end, through the visible signal will be sent to the energy gathered and transmitted to, can increase the transmission distance of optical signal to be transmitted, compared with the prior art, the embodiment of the application can realize the long-distance communication of visible light.

【技术实现步骤摘要】
一种可见光通信装置、系统和方法
本申请涉及光学通信
，尤其涉及一种可见光通信装置、系统和方法。
技术介绍
可见光通信(英文全称：visiblelightcommunication，简称VLC)是一种利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来实现高速数据传输的新型的无线通信技术，具有绿色低碳、可控的通信范围、高速的传输速度等特点。近年来，随着无线通信技术的飞速发展，可见光通信已经成为一种非常重要的无线通信手段。可见光通信系统是一种利用可见光通信实现发射端与接收端之间信息传输的无线通信系统。通常，在现有的可见光通信系统中，发射端在与接收端进行信息传输时，首先，发射端将待发送的信息转化为可见光信号；其次，发射端将该可见光信号发送给接收端；再次，接收端接收该可见光信号；最后，接收端通过传统的光电二极管或雪崩光电二极管对该可见光信号进行检测，得到发射端发送的信息，实现与发射端之间的信息传输。然而，在实际应用中，上述可见光通信系统存在局限性，使得上述可见光通信系统不能实现远距离的可见光通信。例如，上述可见光通信系统使用的传统光电二极管或雪崩光电二极管对光信号的检测灵敏度较低，在传输距离较远时，不能检测得到发射端发送的可见光信号，导致上述可见光通信系统无法实现远距离的可见光通信。
技术实现思路
本申请实施例提供一种可见光通信装置、系统和方法，用于解决现有的可见光通信系统不能实现远距离的可见光通信的问题。本申请实施例提供一种可见光通信装置，包括：获取模块，获得待发送的可见光信号；发送模块，将所述待发送的可见光信号的能量聚集在设定光轴上，并沿所述设定光轴将所述待发送的可见光信号发送给接收端。本申请实施例提供另一种可见光通信装置，包括：接收模块，接收可见光信号，所述可见光信号是发射端将所述可见光信号的能量聚集在设定光轴上，并沿所述设定光轴发送的；检测模块，对所述接收模块接收到的所述可见光信号进行光学检测，得到检测后的信号。本申请实施例提供一种可见光通信系统，包括：发射端，获得待发送的可见光信号；将所述待发送的可见光信号的能量聚集在设定光轴上，并沿所述设定光轴将所述待发送的可见光信号发送给接收端；所述接收端，接收所述发射端发送的所述可见光信号；对接收到的所述可见光信号进行光学检测，得到检测后的信号。本申请实施例还提供一种可见光通信方法，包括：获得待发送的可见光信号；将所述待发送的可见光信号的能量聚集在设定光轴上，并沿所述设定光轴将所述待发送的可见光信号发送给接收端。本申请实施例还提供另一种可见光通信方法，包括：接收可见光信号，所述可见光信号是发射端将所述可见光信号的能量聚集在设定光轴上，并沿所述设定光轴发送的；对接收到的所述可见光信号进行光学检测，得到检测后的信号。本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本申请实施例提供的技术方案，发射端在与接收端进行可见光通信时，将获取到的待发送的可见光信号的能量聚集在设定光轴上，并沿设定光轴将所述待发送的可见光信号发送给接收端。这样，通过将待发送的可见光信号的能量聚集并发送给接收端，可以增加待发送的可见光信号的传输距离，相对于现有技术而言，本申请实施例可以实现较远距离的可见光通信。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例提供的一种可见光通信装置的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种对可见光信号进行准直的示意图图3为本申请实施例提供的另一种可见光通信装置的结构示意图；图4为本申请实施例提供的又一种可见光通信装置的结构示意图；图5为本申请实施例提供的一种可见光通信系统的结构示意图；图6为本申请实施例提供的一种可见光通信方法的流程示意图；图7为本申请实施例提供的另一种可见光通信方法的流程示意图；图8为本申请实施例提供的一种可见光通信方法的示意图。具体实施方式现有的可见光通信系统中，发射端在与接收端进行可见光通信时，通常直接将待发送的可见光信号发送给接收端，接收端在接收到可见光信号后，使用传统光电二极管光电检测装置对可见光信号进行检测，得到检测后的信号，实现与发射端之间的可见光通信。然而，在实际应用中，上述可见光通信系统仅能实现近距离(通常小于100米)的可见光通信，不能实现较远距离(可以大于1千米)的可见光通信。研究表明，导致上述可见光通信系统不能实现远距离可见光通信的原因至少包括：(1)发射端将待发送的可见光信号直接发送给接收端时，由于该可见光信号的发射角度较大，可见光信号比较分散，因此，接收端在接收该可见光信号时，不易寻找该可见光信号的主光轴，导致接收端不易辨别该可见光信号，这样，极大限制了发射端发送的可见光信号的传输距离；(2)接收端使用的传统光电二极管或雪崩光电二极管的灵敏度较低，仅能检测得到近距离的发射端发送的可见光信号，当发射端与接收端之间的距离较远时，将不能检测得到发射端发送的可见光信号。这样，由于现有的可见光通信系统中光学系统设计以及光传感器的局限性，因此，现有的可见光通信系统不能实现远距离的可见光通信。通常，可见光信号具有一定的能量，使得可见光信号可以在介质中传播，且可见光信号的能量越大，传播的距离越远。在可见光通信中，可见光信号在空气中传播时会发生衰减，且传输距离越远，可见光信号的能量越小，越不容易被检测得到。基于上述可见光信号的光学特征以及现有的可见光通信系统，如果可以将发射端发射的可见光信号的能量聚集并发送给接收端，那么，可以增加可见光信号的传输距离，进而实现可见光信号的远距离通信。因此，本申请实施例提出一种可见光通信装置、系统和方法，通过将发射端发送的可见光信号的能量聚集在设定光轴上，并沿该设定光轴将可见光信号发送给接收端，可以增加发射端发送的可见光信号的传输距离，进而实现相对于现有技术的较远距离的可见光通信。下面结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请实施例提供的可见光通信装置、系统和方法，相对于现有的可见光通信系统而言，可以实现远距离的可见光通信，所述远距离可以是1km～5km之间的距离(现有的可见光通信系统可以实现的可见光通信的距离通常小于100m)。本申请实施例提供的可见光通信装置、系统和方法，实际的应用场景包括但不限于：道路上车辆与车辆之间的可见光通信，航海中灯塔与轮船之间的可见光通信，等。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。实施例1图1为本申请实施例提供的一种可见光通信装置的结构示意图，所述可见光通信装置可以用于可见光通信系统中的发射端向接收端发送可见光信号。所述可见光通信装置包括获取模块11以及发送模块12，其中：获取模块11，获得待发送的可见光信号；发送模块12，将所述待发送的可见光信号的能量聚集在设定光轴上，并沿所述设定光轴将所述待发送的可见光信号发送给接收端。本申请实施例中，发射端在需要与接收端通过可见光通信的方式传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光通信装置，其特征在于，包括：获取模块，获得待发送的可见光信号；发送模块，将所述待发送的可见光信号的能量聚集在设定光轴上，并沿所述设定光轴将所述待发送的可见光信号发送给接收端。

【技术特征摘要】
1.一种可见光通信装置，其特征在于，包括：获取模块，获得待发送的可见光信号；发送模块，将所述待发送的可见光信号的能量聚集在设定光轴上，并沿所述设定光轴将所述待发送的可见光信号发送给接收端。2.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述发送模块包括聚光单元以及准直单元，其中：所述聚光单元，对所述待发送的可见光信号进行聚光，使得所述待发送的可见光信号的发射角度小于设定值；所述准直单元，控制所述待发送的可见光信号沿所述设定光轴传播。3.一种可见光通信装置，其特征在于，包括：接收模块，接收可见光信号，所述可见光信号是发射端将所述可见光信号的能量聚集在设定光轴上，并沿所述设定光轴发送的；检测模块，对所述接收模块接收到的所述可见光信号进行光学检测，得到检测后的信号。4.如权利要求3所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置还包括：聚焦模块，其中：所述聚焦模块，对所述接收模块接收到的所述可见光信号进行聚焦，确定所述可见光信号形成的焦点；所述检测模块，对所述焦点处的所述可见光信号进行光学检测，得到检测后的信号。5.如权利要求4所述的通信装置，其特征在于，所述聚焦模块包括探测器以及聚焦器，所述可见光信号通过所述望远镜入射至所述探测器，其中：所述探测器，确定所述可见光信号形成的光斑；所述聚焦器，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：田忠骏，王超，于宏毅，邬江兴，张剑，朱义君，张二峰，任嘉伟，
申请(专利权)人：中国人民解放军信息工程大学，
类型：发明
国别省市：河南,41