光通信系统和可移动设备的制造方法
专利名称:光通信系统和可移动设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种光通信系统和可移动设备。其中，该光通信系统包括：可移动设备，包括接收器，其中，接收器用于接收光信号；可旋转发光装置，安装在固定端，其中，固定端设置有第一定位装置，第一定位装置用于定位可移动设备的位置；以及第一控制器，分别与第一定位装置和可旋转发光装置相连接，用于依据可移动设备的位置调整可旋转发光装置的旋转角度使可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器。本实用新型解决了相关技术中的光通信系统由于接收器在偏移发光装置正下方时接收到的光信号能量较低，导致接收器接收到的光信号信噪比降低的技术问题。
【专利说明】
光通信系统和可移动设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及光通信领域，具体而言，涉及一种光通信系统和可移动设备。
【背景技术】
[0002]随着光通信技术的快速发展，光通信系统不仅能够大大提升联网数据的传输速度，而且由于光通信所使用的电磁波频段与无线电通信所使用的电磁波频段不同，光通信系统还能够应用于不适合无线电通信的环境中。比如，当家用机器人需要连接互联网进行数据传输或开启平台时，室内的LED灯组和机器人头顶的可见光通信装置可以形成一个光通信系统，该光通信系统不会对室内无线电通信系统产生任何干扰。
[0003]但是，由于光的能量在传播过程中在较短的距离内就会发生散射或者消耗较多，一般情况下发光装置，比如LED灯发出的能量最集中的光束都垂直于安装平面，例如天花板平面，当接收器正好位于LED灯正下方时，接收到的光信号的能量最高，信噪比最高。随着接收器位置的改变，接收器接收到的光信号的能量降低，导致接收器接收到的光信号的信噪比降低，严重影响光通信质量。
[0004]针对相关技术中的光通信系统由于接收器在偏移发光装置正下方时接收到的光信号能量较低，导致接收器接收到的光信号信噪比降低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例提供了一种光通信系统和可移动设备，以至少解决相关技术中的光通信系统由于接收器在偏移发光装置正下方时接收到的光信号能量较低，导致接收器接收到的光信号信噪比降低的技术问题。
[0006]根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种光通信系统，包括:可移动设备，包括接收器，其中，接收器用于接收光信号；可旋转发光装置，安装在固定端，其中，固定端设置有第一定位装置，第一定位装置用于定位可移动设备的位置；以及第一控制器，分别与第一定位装置和可旋转发光装置相连接，用于依据可移动设备的位置调整可旋转发光装置的旋转角度使可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器。
[0007]进一步地，可旋转发光装置在水平方向上可旋转360度，在垂直方向上可旋转180度。
[0008]进一步地，可旋转发光装置包括:可见光发光装置，用于发射可见光;和/或激光发光装置，用于发射激光。
[0009]进一步地，光通信系统还包括旋转制动装置，旋转制动装置用于将可旋转发光装置连接至固定端。
[0010]进一步地，旋转制动装置的一端为固定连接接头，固定连接接头与固定端连接，旋转制动装置的另一端为可旋转接头，可旋转接头与可旋转发光装置相连接。
[0011]进一步地，第一控制器与旋转制动装置相连接，用于依据可移动设备的位置调整可旋转接头的旋转角度。
[0012]进一步地，可移动设备还包括:第二定位装置，第二定位装置用于接收第一定位装置发射的红外光线并向第一定位装置发送反射信号，其中，反射信号包括可移动设备的位置和移动方向的信息。
[0013]进一步地，可移动设备还包括:第二控制器，用于发出用于控制可移动设备的移动的控制信号;驱动装置，与第二控制器相连接，用于根据控制信号驱动可移动设备移动。
[0014]进一步地，可移动设备还包括:信息采集装置，与第二控制器相连接，用于将可移动设备移动过程中采集到的信息发送至第二控制器。
[0015]进一步地，信息采集装置至少包括以下任意一种装置:图像采集装置、语音采集装置、红外测距装置、力敏感应装置、传感器。
[0016]进一步地，光通信系统还包括:发射器，安装在固定端，与可旋转发光装置相连接，用于向可旋转发光装置发送调制信号，调制信号用于控制可旋转发光装置以预定强度或频率发出光信号。
[0017]进一步地，光通信系统还包括:监控装置，安装在固定端，用于监控可移动设备的位置。
[0018]进一步地，可移动设备为机器人。
[0019]进一步地，可移动设备包括多个接收器，固定端安装有多个可旋转发光装置，其中，多个接收器中的每个接收器用于接收多个可旋转发光装置光信号，多个可旋转发光装置中的每个可旋转发光装置发出的光束的中线正对多个接收器中的一个接收器，或者，多个可旋转发光装置中的每个可旋转发光装置发出的光束的中线分别正对多个接收器中的每个接收器。
[0020]根据本实用新型实施例的另一个方面，还提供了一种可移动设备，包括:接收器，用于接收可旋转发光装置发出的光信号，其中，可旋转发光装置安装在固定端，固定端设置有第一定位装置，第一定位装置用于定位可移动设备的位置，其中，可旋转发光装置依据可移动设备的位置调整旋转角度使可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器。
[0021]进一步地，可移动设备为机器人。
[0022]在本实用新型实施例中，光通信系统包括可移动设备，包括接收器，其中，接收器用于接收光信号;可旋转发光装置，安装在固定端，其中，固定端设置有第一定位装置，第一定位装置用于定位可移动设备的位置；以及第一控制器，分别与第一定位装置和可旋转发光装置相连接，用于依据可移动设备的位置调整可旋转发光装置的旋转角度使可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器。本实用新型实施例中的光通信系统根据可移动设备的位置调整可旋转发光装置的旋转角度，使得可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器，达到了提高接收器接收到的光信号的强度的目的，从而实现了提高光通信系统中接收器接收到的光信号的信噪比的技术效果，进而解决了相关技术中的光通信系统由于接收器在偏移发光装置正下方时接收到的光信号能量较低，导致接收器接收到的光信号信噪比降低的技术问题。
【附图说明】
[0023]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0024]图1是根据本实用新型实施例的一种可选的光通信系统的示意图；以及
[0025]图2是根据本实用新型实施例的一种可选的可移动设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0027]需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的过程、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、产品或设备固有的其它单元。
[0028]根据本实用新型实施例，提供了一种光通信系统的实施例，需要说明的是，该通信系统可以应用于室内环境，也可以应用于室外环境。当本实用新型实施例的光通信系统应用于室内环境时，该光通信系统可以利用可见光进行通信；当本实用新型实施例的光通信系统应用于室外环境时，该光通信系统可以利用激光进行通信。
[0029]图1是根据本实用新型实施例的一种可选的光通信系统的示意图，如图1所示，该可见光通信系统可以包括:可移动设备10，包括接收器101，其中，接收器101用于接收光信号;可旋转发光装置20，安装在固定端，其中，固定端设置有第一定位装置30，第一定位装置30用于定位可移动设备10的位置；以及第一控制器40，分别与第一定位装置30和可旋转发光装置20相连接，用于依据可移动设备10的位置调整可旋转发光装置20的旋转角度使可旋转发光装置20发出的光束的中线正对接收器101。
[0030]需要说明的是，可移动设备10的移动平面可以与固定端在同一个平面，也可以在不同平面，比如固定端可以为天花板，可移动设备10的移动平面为地面。需要说明的是，可移动设备10可以包括一个接收器101，也可以包括多个接收器101，如图1所示的可移动设备包括4个接收器101。可移动设备10中的接收器101可以用于接收光信号。需要说明的是，本实用新型实施例对接收器101在可移动设备10中的位置不做具体限定，其可以是可移动设备的顶部，也可以是侧部。本实用新型实施例中的可移动设备10可以是任意一种可以移动的设备，图1所示的可移动设备10依托车轮移动，比如可移动设备10可以是具备接收器的车载平台，还可以是具备接收器的机器人，包括行走式机器人、车轮移动式机器人等，本实用新型实施例对可移动设备10不做具体限定，其还可以是其他种类，此处不再一一举例说明。
[0031]如图1所示，接收器101接收到的光信号可以由本实用新型实施例中的可旋转发光装置20发射。可旋转发光装置20可以安装在固定端，其中，固定端可以是类似于天花板的平面或者曲面，本实用新型实施例对固定端不做具体限定。需要说明的是，固定端可以安装有一个可旋转发光装置20，也可以安装有多个可旋转发光装置20，如图1所示的光通信系统中固定端安装有4个可旋转发光装置20。还需要说明的是，可旋转发光装置20在固定端的安装位置本实用新型实施例不做具体限定，多个可旋转发光装置20可以依据实际需求分散地活着均匀地分布在固定端。固定端处安装的可旋转发光装置20可以依据本实用新型实施例的光通信系统的应用场景适应性地选择发射可见光或者发射激光，比如，当本实用新型实施例的光通信系统应用于室内时，此时，可旋转发光装置20可以包括可见光发光装置，比如LED灯，可见光发光装置用于发射可见光；当本实用新型实施例的光通信系统应用于室外时，此时，可旋转发光装置20可以包括激光发光装置，比如激光发射器，激光发光装置用于发射激光。上述列举的发光装置指示本实用新型的可旋转发光装置20的可选实施例，本实用新型的可旋转发光装置20还可以包括其他发光装置，此处不再一一举例说明。
[0032]可选地，本实用新型实施例中的光通信系统还可以包括:发射器，安装在固定端，与可旋转发光装置20相连接，用于向可旋转发光装置20发送调制信号，其中，该调制信号用于控制可旋转发光装置20以预定强度或频率发出光信号。需要说明的是，图1中并未示出发射器，该发射器可以将通信过程中需要传输的电信号转换为离散数字信号，并将其进行量化、光强度调制，然后再根据不同的MIMO技术分配给每个可旋转发光装置20使得每个可旋转发光装置20以特定的强度或者频率发射光信号。光通信系统中可移动设备10中的接收器101在接收到光信号后可以根据最大似然理论解码成数字信号作为输出。此处涉及到的M頂O技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端和接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。还需要说明的是，本实用新型实施例对发射器在固定端的安装位置不做具体限定，其可以安装在固定端上的任意位置处。
[0033]可选地，可旋转发光装置20可以自由旋转，在水平方向上可旋转360度，在垂直方向上可旋转180度。需要说明的是，可旋转发光装置20的旋转角度需要依据可移动设备10的位置进行调整，以保证可旋转发光装置20发射的光束的中线正对可移动设备10中的接收器101，进而达到提高接收器101接收到的光信号的能量，进一步地提高光信号的信噪比，最终达到提高光通信质量的效果。
[0034]如图1所示，固定端还可以设置有第一定位装置30和第一控制器40，其中，第一定位装置30可以用于定位可移动设备10的位置，并将获取到的可移动设备10的位置信息发送至第一控制器40。第一控制器40可以分别与第一定位装置30和可旋转发光装置20相连接，用于依据可移动设备10的位置调整可旋转发光装置20的旋转角度使可旋转发光装置20发出的光束的中线正对接收器101。需要说明的是，本实用新型实施例对第一定位装置30和第一控制器40在固定端的安装位置不做具体限定，其可以安装在固定端上的任意位置处。本实用新型实施例利用第一控制器40依据第一定位装置30定位得到的可移动设备10的位置调整可旋转发光装置20的旋转角度，包括水平旋转角度和垂直旋转角度，以使得可旋转发光装置20发射的光束的中线正对可移动设备10中的接收器101，从而保证接收器101接收到的光信号的能量足够高，使得接收到的光信号的信噪比增大，从而改善光通信系统的通信质量。
[0035]需要说明的是，利用第一定位装置30定位可移动设备10的位置可以通过以下两种可选的方式:
[0036]可选地，如图1所示，可移动设备10还可以包括:第二定位装置102，第二定位装置102可以用于接收第一定位装置30发射的红外光线，在接收到红外光纤之后向第一定位装置30发送反射信号，其中，该反射信号中可以包括可移动设备10的位置和移动方向等信息。比如，如图1所示，可移动设备10从位置I移动至位置2时，第一定位装置30在位置I接收到第二定位装置102发射的红外光线后反馈第一反射信号，第一反射信号中携带有可移动设备10的位置信息，即位置I;当可移动设备10移动至位置2处时，第一定位装置30在位置2处接收到第二定位装置102发射的红外光线后反馈第二反射信号，第二反射信号中携带有可移动设备10的位置信息，即位置2。需要说明的是，本实用新型实施例中的第一定位装置30和第二定位装置102可以是GPRS装置，还可以是其他定位装置，本实用新型实施例对其不做具体限定。还需要说明的是，第二定位装置102可以设置在可移动设备10的任意位置处，比如顶部、侧部等，本实用新型实施例对第二定位装置102在可移动设备10中的安装位置不做具体限定。
[0037]可选地，本实用新型实施例的光通信系统还可以包括:监控装置，安装在固定端，可以用于监控可移动设备10的位置。需要说明的是，图1并未示出监控装置，监控装置可以设置在固定端的任意位置处，本实用新型实施例对其不做具体限定。监控装置可以是监控摄像头，还可以是其他监控设备。利用监控装置实时监控可移动设备10，可以获取到可移动设备10的位置信息。比如，利用监控摄像头监控可移动设备10的位置信息可以采用以下方法:预先建立坐标系，利用监控摄像头实时监控可移动设备10，当可移动设备10移动至下一个位置时，监控摄像头可以依据预先建立的坐标系获取到可移动设备10当前位置对应的坐标信息。同时，利用监控摄像头还可以获取可移动设备10的移动速度和移动方向等信息，依据可移动设备10的移动速度和移动方向等信息，第一控制器40可以适应性地调整可旋转发光装置20的旋转角度和旋转速度，以达到提高可旋转发光装置20的旋转角度的调整精度的目的，进而更好的提高接收器101接收到的光信号的信噪比，提高光通信系统的通信质量。
[0038]需要说明的是，本实用新型实施例还可以通过其他方式定位可移动设备10的位置，此处不再一一举例说明。在实际应用场景中，可以依据实际情况任意选择其中一种方式定位可移动设备10的位置。
[0039]还需要说明的是，第一控制器40依据可移动设备10的位置调整可旋转发光装置20的旋转角度使可旋转发光装置20发出的光束的中线正对接收器101，可以通过调整光通信系统中的旋转制动装置实现。具体地，旋转制动装置可以用于将可旋转发光装置20连接至固定端，也即可旋转发光装置20通过旋转制动装置与固定端连接。可选地，旋转制动装置一端可以为固定连接接头，该固定连接接头与固定端相连接;旋转制动装置另一端可以为可旋转接头，该可旋转接头可以与可旋转发光装置20相连接。第一控制器40可以与旋转制动装置相连接，可以依据可移动设备10的位置调整旋转制动装置的可旋转接头的旋转角度以达到调整可旋转发光装置20的旋转角度，使得可旋转发光装置20发出的光束的中线正对接收器101，从而达到提高接收器101接收到的光信号的信噪比，改善光通信系统通信质量的效果。
[0040]需要说明的是，本实用新型实施例中的可移动设备10可以包括多个接收器101，如图1所示的可移动设备10包括有4个接收器101;本实用新型实施例中的固定端也可以安装有多个可旋转发光装置20，如图1所示的固定端安装有4个可旋转发光装置20。图1所示的接收器101和可旋转发光装置20的个数只是本实用新型的一种可选实施例，并不限定接收器101和可旋转发光装置20的个数只能是4个。可选地，多个接收器101中的每个接收器101可以接收多个可旋转发光装置20发射的光信号，如图1所示，一个接收器101可以接收4个可旋转发光装置20发射的光信号。每个接收器101在接收到多个可旋转发光装置20发射的光信号后可以对其进行整理，具体可以包括但并不限于对接收到的多个光信号进行加权、累加等处理，此处不再一一举例说明。需要说明的是，多个接收器101中的每个接收器101在对接收到的多个可旋转发光装置20发射的光信号进行整理后，可以将整理后得到的信号反馈至可移动设备10，可移动设备10接收多个接收器101反馈的信号后，也可以对这些信号进行整理，具体可以包括但并不限于加权、累加等处理，最后得到一个包含有多种信息的光通信信号。可选地，固定端安装的多个可旋转发光装置20发射的光束的中线可以正对多个接收器101中的任意一个接收器101，如图1所示，固定端安装的4个可旋转发光装置20发射的光束的中线可以正对可移动设备10中的4个接收器101中的任意一个，或者，固定端安装的多个可旋转发光装置20中的每个可旋转发光装置发射的光束的中线可以分别正对多个接收器101中的每个接收器101，如图1所示，固定端安装的4个可旋转发光装置20发射的光束的中线可以分别正对可移动设备10中的4个接收器101，即一个可旋转发光装置20发射的光束的中线正对一个接收器101。需要说明的是，无论多个可旋转发光装置20与多个接收器101之间的对应关系无论是多对一，还是多对多，接收器101均可以接收到多个可选择发光装置20发射的光信号，通过对接收到的多个光信号进行整理并将整理后得到的信号反馈至可移动设备10，可以实现可旋转发光装置20与可移动设备10之间的光通信。
[0041]本实用新型实施例中的光通信系统通过根据可移动设备的位置调整可旋转发光装置的旋转角度，使得可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器，达到了提高接收器接收到的光信号的强度的目的，进而解决了相关技术中的光通信系统由于接收器在偏移发光装置正下方时接收到的光信号能量较低，导致接收器接收到的光信号信噪比降低的技术问题，实现了提高光通信系统中接收器接收到的光信号的信噪比的技术效果。
[0042]作为一种可选的实施例，图2是根据本实用新型实施例的一种可选的可移动设备的结构示意图，如图2所示，本实用新型光通信系统中的可移动设备10除了包括接收器101，第二定位装置102之外，还可以包括:第二控制器103、驱动装置104、信息采集装置105，其中，接收器101、第二定位装置102、驱动装置104以及信息采集装置105均可以与第二控制器103相连接，具体地:
[0043]第二控制器103可以与接收器101相连接，接收器101可以用于接收可旋转发光装置20发射的光信号，并将其解析后传输至第二控制器103，第二控制器103可以依据接收到的光信号对可移动设备10进行控制，比如控制可移动设备10移动，包括前进、后退等，还可以控制可移动设备10的音频播放装置播放音频，其中，可移动设备10中可以包括用于播放音频的音频播放装置。
[0044]第二控制器103还可以与第二定位装置102相连接，第二定位装置102可以定位可移动设备10的位置，并将定位获取到的位置信息传输至第二控制器103。可选地，第二控制器103可以用于控制第二定位装置102将定位得到的可移动设备10的位置信息通过第一定位装置30发送至第一控制器40，以供第一控制器40控制可旋转发光装置20依据可移动设备10的位置调整其旋转角度。
[0045]第二控制器103还可以与驱动装置104相连接，第二控制器103可以用于发出用于控制可移动设备10移动的控制信号，驱动装置104可以依据该控制信号驱动可移动设备10移动，比如前进、后退、加速、减速等。需要说明的是，本实用新型实施例并未对第二控制器103向驱动装置104发送的控制信号包括的具体内容做具体限定，此处不再一一举例说明。
[0046]第二控制器103还可以与信息采集装置105相连接，信息采集装置105在可移动设备10移动过程中可以采集信息，并将采集到的信息实时反馈至第二控制器103中，第二控制器103可以依据信息采集装置105采集的信息对可移动设备10进行控制，比如，当信息采集装置105采集的信息显示可移动设备10的正前方出现障碍物时，第二控制器103可以依据该信息控制可移动设备10重新规划移动路径以实现避开障碍物的目的。可选地，信息采集装置105可以至少包括以下任意一种装置:图像采集装置、语音采集装置、红外测距装置、力敏感应装置、传感器。比如，图像采集装置可以是摄像头，语音采集装置可以是麦克风，传感器可以是温湿度传感器等。上述采集装置只是本实用新型的可选实施例，并不代表信息采集装置105只有上述几种采集装置，其还可以包括其他采集装置，此处不再一一举例说明。
[0047]需要说明的是，该可选实施例中的可移动设备10还可以包括其他装置，比如通信装置，蓝牙模块、WI FI模块等，本实用新型对其不做具体限定。该可选实施例通过设置可移动设备10包括上述装置，使得可移动设备10具备更多功能，提高了可移动设备10的使用性會K。
[0048]作为一种可选的实施例，本实用新型光通信系统中的可移动设备可以是需要连接网络信号的可移动式机器人，比如双足行走式、轮式移动式机器人等。本实用新型光通信系统中，机器人可以利用可见光进行室内通信，也可以利用激光进行室外通信。机器人利用光通信能够大大提升联网数据的传输速度，而且还能够减少对其他无线电通信系统的干扰。机器人利用光通信尤其适用于不适合无线电通信的环境，大大提高了机器人的使用性能。
[0049]本实用新型的光通信系统，通过依据可移动设备的位置调整可旋转发光装置的旋转角度，使可旋转发光装置随着可移动设备自由旋转以保证可旋转发光装置发射的光束的中线正对可移动设备中的接收器，进而使得接收器接收到的光信号的能量较高，信噪比较高，能够极大地改善光通信系统的通信质量。
[0050]根据本实用新型实施例，还提供了一种可移动设备的实施例，需要说明的是，该实施例中的可移动设备可以用于本实用新型上述实施例的光通信系统中。
[0051 ] 该实施例的可移动设备的结构可以如图2所示，具体地，可移动设备10可以包括:接收器101，用于接收可旋转发光装置发出的光信号，其中，可旋转发光装置安装在固定端，固定端设置有第一定位装置，第一定位装置用于定位可移动设备10的位置，其中，可旋转发光装置依据可移动设备10的位置调整旋转角度使可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器101。
[0052]需要说明的是，本实用新型实施例中可移动设备10可以包括一个接收器101，也可以包括多个接收器101。本实用新型实施例对接收器101在可移动设备10中的位置不做具体限定，其可以是可移动设备10的顶部，也可以是侧部。本实用新型实施例中的可移动设备10可以是任意一种可以移动的设备，比如可以是具备接收器的车载平台，还可以是具备接收器的机器人，包括行走式机器人、车轮移动式机器人等，本实用新型实施例对可移动设备10不做具体限定，其还可以是其他种类，此处不再一一举例说明。
[0053]接收器101接收到的光信号可以由可旋转发光装置发出，关于可旋转发光装置的具体说明可以参见本实用新型实施例的光通信系统的详细介绍，如图1所示，可旋转发光装置20可以安装在固定端，固定端可以是类似于天花板的平面或者曲面，本实用新型实施例对固定端不做具体限定。固定端可以安装有一个可旋转发光装置20，也可以安装有多个可旋转发光装置20。可旋转发光装置20在固定端的安装位置本实用新型实施例不做具体限定，多个可旋转发光装置20可以依据实际需求分散地活着均匀地分布在固定端。固定端处安装的可旋转发光装置20可以依据应用场景适应性地选择发射可见光或者发射激光。相应地，可旋转发光装置20可以包括可见光发光装置或激光发光装置。本实用新型所涉及到的可旋转发光装置20还可以包括其他发光装置，此处不再一一举例说明。可选地，可旋转发光装置20可以自由旋转，在水平方向上可旋转360度，在垂直方向上可旋转180度。需要说明的是，可旋转发光装置20的旋转角度需要依据可移动设备10的位置进行调整，以保证可旋转发光装置20发射的光束的中线正对可移动设备10中的接收器101，进而达到提高接收器101接收到的光信号的能量，进一步地提高光信号的信噪比，最终达到提高光通信质量的效果。
[0054]如图1所示，固定端还可以设置有第一定位装置30和第一控制器40，其中，第一定位装置30可以用于定位可移动设备10的位置，并将获取到的可移动设备10的位置信息发送至第一控制器40。第一控制器40可以分别与第一定位装置30和可旋转发光装置20相连接，用于依据可移动设备10的位置调整可旋转发光装置20的旋转角度使可旋转发光装置20发出的光束的中线正对接收器101。需要说明的是，本实用新型实施例对第一定位装置30和第一控制器40在固定端的安装位置不做具体限定，其可以安装在固定端上的任意位置处。本实用新型实施例利用第一控制器40依据第一定位装置30定位得到的可移动设备10的位置调整可旋转发光装置20的旋转角度，包括水平旋转角度和垂直旋转角度，以使得可旋转发光装置20发射的光束的中线正对可移动设备10中的接收器101，从而保证接收器101接收到的光信号的能量足够高，使得接收到的光信号的信噪比增大，从而改善光通信系统的通信质量。
[0055]用第一定位装置30定位可移动设备10的位置可以通过以下可选方式:
[0056]可选地，如图1所示，可移动设备10还可以包括:第二定位装置102，第二定位装置102可以用于接收第一定位装置30发射的红外光线，在接收到红外光纤之后向第一定位装置30发送反射信号，其中，该反射信号中可以包括可移动设备10的位置和移动方向等信息。比如，如图1所示，可移动设备10从位置I移动至位置2时，第一定位装置30在位置I接收到第二定位装置102发射的红外光线后反馈第一反射信号，第一反射信号中携带有可移动设备10的位置信息，即位置I;当可移动设备10移动至位置2处时，第一定位装置30在位置2处接收到第二定位装置102发射的红外光线后反馈第二反射信号，第二反射信号中携带有可移动设备10的位置信息，即位置2。需要说明的是，本实用新型实施例中的第一定位装置30和第二定位装置102可以是GPRS装置，还可以是其他定位装置，本实用新型实施例对其不做具体限定。还需要说明的是，第二定位装置102可以设置在可移动设备10的任意位置处，比如顶部、侧部等，本实用新型实施例对第二定位装置102在可移动设备10中的安装位置不做具体限定。需要说明的是，本实用新型实施例中定位可移动设备10的位置还可以通过其他方式，此处不再一一举例说明。
[0057]可选地，如图2所示，本实用新型实施例的可移动设备10除了包括接收器101，第二定位装置102之外，还可以包括:第二控制器103、驱动装置104、信息采集装置105，其中，接收器101、第二定位装置102、驱动装置104以及信息采集装置105均可以与第二控制器103相连接，具体地:
[0058]第二控制器103可以与接收器101相连接，接收器101可以用于接收可旋转发光装置20发射的光信号，并将其解析后传输至第二控制器103，第二控制器103可以依据接收到的光信号对可移动设备10进行控制，比如控制可移动设备10移动，包括前进、后退等，还可以控制可移动设备10的音频播放装置播放音频，其中，可移动设备10中可以包括用于播放音频的音频播放装置。
[0059]第二控制器103还可以与第二定位装置102相连接，第二定位装置102可以定位可移动设备10的位置，并将定位获取到的位置信息传输至第二控制器103。可选地，第二控制器103可以用于控制第二定位装置102将定位得到的可移动设备10的位置信息通过第一定位装置30发送至第一控制器40，以供第一控制器40控制可旋转发光装置20依据可移动设备10的位置调整其旋转角度。
[0060]第二控制器103还可以与驱动装置104相连接，第二控制器103可以用于发出用于控制可移动设备10移动的控制信号，驱动装置104可以依据该控制信号驱动可移动设备10移动，比如前进、后退、加速、减速等。需要说明的是，本实用新型实施例并未对第二控制器103向驱动装置104发送的控制信号包括的具体内容做具体限定，此处不再一一举例说明。
[0061]第二控制器103还可以与信息采集装置105相连接，信息采集装置105在可移动设备10移动过程中可以采集信息，并将采集到的信息实时反馈至第二控制器103中，第二控制器103可以依据信息采集装置105采集的信息对可移动设备10进行控制，比如，当信息采集装置105采集的信息显示可移动设备10的正前方出现障碍物时，第二控制器103可以依据该信息控制可移动设备10重新规划移动路径以实现避开障碍物的目的。可选地，信息采集装置105可以至少包括以下任意一种装置:图像采集装置、语音采集装置、红外测距装置、力敏感应装置、传感器。比如，图像采集装置可以是摄像头，语音采集装置可以是麦克风，传感器可以是温湿度传感器等。上述采集装置只是本实用新型的可选实施例，并不代表信息采集装置105只有上述几种采集装置，其还可以包括其他采集装置，此处不再一一举例说明。
[0062]需要说明的是，该可选实施例中的可移动设备10还可以包括其他装置，比如通信装置，蓝牙模块、WI FI模块等，本实用新型对其不做具体限定。该可选实施例通过设置可移动设备10包括上述装置，使得可移动设备10具备更多功能，提高了可移动设备10的使用性會K。
[0063]作为一种可选的实施例，本实用新型光通信系统中的可移动设备可以是需要连接网络信号的可移动式机器人，比如双足行走式、轮式移动式机器人等。机器人利用光通信能够大大提升联网数据的传输速度，而且还能够减少对其他无线电通信系统的干扰。机器人利用光通信尤其适用于不适合无线电通信的环境，大大提高了机器人的使用性能。
[0064]上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0065]在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0066]在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0067]所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0068]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种光通信系统，其特征在于，包括: 可移动设备，包括接收器，其中，所述接收器用于接收光信号； 可旋转发光装置，安装在固定端，其中，所述固定端设置有第一定位装置，所述第一定位装置用于定位所述可移动设备的位置；以及 第一控制器，分别与所述第一定位装置和所述可旋转发光装置相连接，用于依据所述可移动设备的位置调整所述可旋转发光装置的旋转角度使所述可旋转发光装置发出的光束的中线正对所述接收器。2.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述可旋转发光装置在水平方向上可旋转360度，在垂直方向上可旋转180度。3.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述可旋转发光装置包括: 可见光发光装置，用于发射可见光;和/或 激光发光装置，用于发射激光。4.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述光通信系统还包括旋转制动装置，所述旋转制动装置用于将所述可旋转发光装置连接至所述固定端。5.根据权利要求4所述的光通信系统，其特征在于，所述旋转制动装置的一端为固定连接接头，所述固定连接接头与所述固定端连接，所述旋转制动装置的另一端为可旋转接头，所述可旋转接头与所述可旋转发光装置相连接。6.根据权利要求5所述的光通信系统，其特征在于，所述第一控制器与所述旋转制动装置相连接，用于依据所述可移动设备的位置调整所述可旋转接头的旋转角度。7.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述可移动设备还包括: 第二定位装置，所述第二定位装置用于接收所述第一定位装置发射的红外光线并向所述第一定位装置发送反射信号，其中，所述反射信号包括所述可移动设备的位置和移动方向的信息。8.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述可移动设备还包括: 第二控制器，用于发出用于控制所述可移动设备的移动的控制信号； 驱动装置，与所述第二控制器相连接，用于根据所述控制信号驱动所述可移动设备移动。9.根据权利要求8所述的光通信系统，其特征在于，所述可移动设备还包括: 信息采集装置，与所述第二控制器相连接，用于将所述可移动设备移动过程中采集到的信息发送至所述第二控制器。10.根据权利要求9所述的光通信系统，其特征在于，所述信息采集装置至少包括以下任意一种装置: 图像采集装置、语音采集装置、红外测距装置、力敏感应装置、传感器。11.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述光通信系统还包括: 发射器，安装在所述固定端，与所述可旋转发光装置相连接，用于向所述可旋转发光装置发送调制信号，所述调制信号用于控制所述可旋转发光装置以预定强度或频率发出光信号。12.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述光通信系统还包括: 监控装置，安装在所述固定端，用于监控所述可移动设备的位置。13.根据权利要求1至12任一项所述的光通信系统，其特征在于，所述可移动设备为机器人。14.根据权利要求1至12任一项所述的光通信系统，其特征在于， 所述可移动设备包括多个所述接收器，所述固定端安装有多个所述可旋转发光装置，其中，多个所述接收器中的每个所述接收器用于接收多个所述可旋转发光装置光信号，多个所述可旋转发光装置中的每个所述可旋转发光装置发出的光束的中线正对多个所述接收器中的一个所述接收器，或者，多个所述可旋转发光装置中的每个所述可旋转发光装置发出的光束的中线分别正对多个所述接收器中的每个所述接收器。15.一种可移动设备，其特征在于，包括: 接收器，用于接收可旋转发光装置发出的光信号，其中，所述可旋转发光装置安装在固定端，所述固定端设置有第一定位装置，所述第一定位装置用于定位可移动设备的位置，其中，所述可旋转发光装置依据所述可移动设备的位置调整旋转角度使所述可旋转发光装置发出的光束的中线正对所述接收器。16.根据权利要求15所述的可移动设备，其特征在于，所述可移动设备为机器人。
【文档编号】H04B10/50GK205725758SQ201620362064
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】不公告发明人
【申请人】深圳光启合众科技有限公司
【专利摘要】本实用新型公开了一种光通信系统和可移动设备。其中，该光通信系统包括：可移动设备，包括接收器，其中，接收器用于接收光信号；可旋转发光装置，安装在固定端，其中，固定端设置有第一定位装置，第一定位装置用于定位可移动设备的位置；以及第一控制器，分别与第一定位装置和可旋转发光装置相连接，用于依据可移动设备的位置调整可旋转发光装置的旋转角度使可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器。本实用新型解决了相关技术中的光通信系统由于接收器在偏移发光装置正下方时接收到的光信号能量较低，导致接收器接收到的光信号信噪比降低的技术问题。
【专利说明】
光通信系统和可移动设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及光通信领域，具体而言，涉及一种光通信系统和可移动设备。
【背景技术】
[0002]随着光通信技术的快速发展，光通信系统不仅能够大大提升联网数据的传输速度，而且由于光通信所使用的电磁波频段与无线电通信所使用的电磁波频段不同，光通信系统还能够应用于不适合无线电通信的环境中。比如，当家用机器人需要连接互联网进行数据传输或开启平台时，室内的LED灯组和机器人头顶的可见光通信装置可以形成一个光通信系统，该光通信系统不会对室内无线电通信系统产生任何干扰。
[0003]但是，由于光的能量在传播过程中在较短的距离内就会发生散射或者消耗较多，一般情况下发光装置，比如LED灯发出的能量最集中的光束都垂直于安装平面，例如天花板平面，当接收器正好位于LED灯正下方时，接收到的光信号的能量最高，信噪比最高。随着接收器位置的改变，接收器接收到的光信号的能量降低，导致接收器接收到的光信号的信噪比降低，严重影响光通信质量。
[0004]针对相关技术中的光通信系统由于接收器在偏移发光装置正下方时接收到的光信号能量较低，导致接收器接收到的光信号信噪比降低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例提供了一种光通信系统和可移动设备，以至少解决相关技术中的光通信系统由于接收器在偏移发光装置正下方时接收到的光信号能量较低，导致接收器接收到的光信号信噪比降低的技术问题。
[0006]根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种光通信系统，包括:可移动设备，包括接收器，其中，接收器用于接收光信号；可旋转发光装置，安装在固定端，其中，固定端设置有第一定位装置，第一定位装置用于定位可移动设备的位置；以及第一控制器，分别与第一定位装置和可旋转发光装置相连接，用于依据可移动设备的位置调整可旋转发光装置的旋转角度使可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器。
[0007]进一步地，可旋转发光装置在水平方向上可旋转360度，在垂直方向上可旋转180度。
[0008]进一步地，可旋转发光装置包括:可见光发光装置，用于发射可见光;和/或激光发光装置，用于发射激光。
[0009]进一步地，光通信系统还包括旋转制动装置，旋转制动装置用于将可旋转发光装置连接至固定端。
[0010]进一步地，旋转制动装置的一端为固定连接接头，固定连接接头与固定端连接，旋转制动装置的另一端为可旋转接头，可旋转接头与可旋转发光装置相连接。
[0011]进一步地，第一控制器与旋转制动装置相连接，用于依据可移动设备的位置调整可旋转接头的旋转角度。
[0012]进一步地，可移动设备还包括:第二定位装置，第二定位装置用于接收第一定位装置发射的红外光线并向第一定位装置发送反射信号，其中，反射信号包括可移动设备的位置和移动方向的信息。
[0013]进一步地，可移动设备还包括:第二控制器，用于发出用于控制可移动设备的移动的控制信号;驱动装置，与第二控制器相连接，用于根据控制信号驱动可移动设备移动。
[0014]进一步地，可移动设备还包括:信息采集装置，与第二控制器相连接，用于将可移动设备移动过程中采集到的信息发送至第二控制器。
[0015]进一步地，信息采集装置至少包括以下任意一种装置:图像采集装置、语音采集装置、红外测距装置、力敏感应装置、传感器。
[0016]进一步地，光通信系统还包括:发射器，安装在固定端，与可旋转发光装置相连接，用于向可旋转发光装置发送调制信号，调制信号用于控制可旋转发光装置以预定强度或频率发出光信号。
[0017]进一步地，光通信系统还包括:监控装置，安装在固定端，用于监控可移动设备的位置。
[0018]进一步地，可移动设备为机器人。
[0019]进一步地，可移动设备包括多个接收器，固定端安装有多个可旋转发光装置，其中，多个接收器中的每个接收器用于接收多个可旋转发光装置光信号，多个可旋转发光装置中的每个可旋转发光装置发出的光束的中线正对多个接收器中的一个接收器，或者，多个可旋转发光装置中的每个可旋转发光装置发出的光束的中线分别正对多个接收器中的每个接收器。
[0020]根据本实用新型实施例的另一个方面，还提供了一种可移动设备，包括:接收器，用于接收可旋转发光装置发出的光信号，其中，可旋转发光装置安装在固定端，固定端设置有第一定位装置，第一定位装置用于定位可移动设备的位置，其中，可旋转发光装置依据可移动设备的位置调整旋转角度使可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器。
[0021]进一步地，可移动设备为机器人。
[0022]在本实用新型实施例中，光通信系统包括可移动设备，包括接收器，其中，接收器用于接收光信号;可旋转发光装置，安装在固定端，其中，固定端设置有第一定位装置，第一定位装置用于定位可移动设备的位置；以及第一控制器，分别与第一定位装置和可旋转发光装置相连接，用于依据可移动设备的位置调整可旋转发光装置的旋转角度使可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器。本实用新型实施例中的光通信系统根据可移动设备的位置调整可旋转发光装置的旋转角度，使得可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器，达到了提高接收器接收到的光信号的强度的目的，从而实现了提高光通信系统中接收器接收到的光信号的信噪比的技术效果，进而解决了相关技术中的光通信系统由于接收器在偏移发光装置正下方时接收到的光信号能量较低，导致接收器接收到的光信号信噪比降低的技术问题。
【附图说明】
[0023]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0024]图1是根据本实用新型实施例的一种可选的光通信系统的示意图；以及
[0025]图2是根据本实用新型实施例的一种可选的可移动设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0027]需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的过程、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、产品或设备固有的其它单元。
[0028]根据本实用新型实施例，提供了一种光通信系统的实施例，需要说明的是，该通信系统可以应用于室内环境，也可以应用于室外环境。当本实用新型实施例的光通信系统应用于室内环境时，该光通信系统可以利用可见光进行通信；当本实用新型实施例的光通信系统应用于室外环境时，该光通信系统可以利用激光进行通信。
[0029]图1是根据本实用新型实施例的一种可选的光通信系统的示意图，如图1所示，该可见光通信系统可以包括:可移动设备10，包括接收器101，其中，接收器101用于接收光信号;可旋转发光装置20，安装在固定端，其中，固定端设置有第一定位装置30，第一定位装置30用于定位可移动设备10的位置；以及第一控制器40，分别与第一定位装置30和可旋转发光装置20相连接，用于依据可移动设备10的位置调整可旋转发光装置20的旋转角度使可旋转发光装置20发出的光束的中线正对接收器101。
[0030]需要说明的是，可移动设备10的移动平面可以与固定端在同一个平面，也可以在不同平面，比如固定端可以为天花板，可移动设备10的移动平面为地面。需要说明的是，可移动设备10可以包括一个接收器101，也可以包括多个接收器101，如图1所示的可移动设备包括4个接收器101。可移动设备10中的接收器101可以用于接收光信号。需要说明的是，本实用新型实施例对接收器101在可移动设备10中的位置不做具体限定，其可以是可移动设备的顶部，也可以是侧部。本实用新型实施例中的可移动设备10可以是任意一种可以移动的设备，图1所示的可移动设备10依托车轮移动，比如可移动设备10可以是具备接收器的车载平台，还可以是具备接收器的机器人，包括行走式机器人、车轮移动式机器人等，本实用新型实施例对可移动设备10不做具体限定，其还可以是其他种类，此处不再一一举例说明。
[0031]如图1所示，接收器101接收到的光信号可以由本实用新型实施例中的可旋转发光装置20发射。可旋转发光装置20可以安装在固定端，其中，固定端可以是类似于天花板的平面或者曲面，本实用新型实施例对固定端不做具体限定。需要说明的是，固定端可以安装有一个可旋转发光装置20，也可以安装有多个可旋转发光装置20，如图1所示的光通信系统中固定端安装有4个可旋转发光装置20。还需要说明的是，可旋转发光装置20在固定端的安装位置本实用新型实施例不做具体限定，多个可旋转发光装置20可以依据实际需求分散地活着均匀地分布在固定端。固定端处安装的可旋转发光装置20可以依据本实用新型实施例的光通信系统的应用场景适应性地选择发射可见光或者发射激光，比如，当本实用新型实施例的光通信系统应用于室内时，此时，可旋转发光装置20可以包括可见光发光装置，比如LED灯，可见光发光装置用于发射可见光；当本实用新型实施例的光通信系统应用于室外时，此时，可旋转发光装置20可以包括激光发光装置，比如激光发射器，激光发光装置用于发射激光。上述列举的发光装置指示本实用新型的可旋转发光装置20的可选实施例，本实用新型的可旋转发光装置20还可以包括其他发光装置，此处不再一一举例说明。
[0032]可选地，本实用新型实施例中的光通信系统还可以包括:发射器，安装在固定端，与可旋转发光装置20相连接，用于向可旋转发光装置20发送调制信号，其中，该调制信号用于控制可旋转发光装置20以预定强度或频率发出光信号。需要说明的是，图1中并未示出发射器，该发射器可以将通信过程中需要传输的电信号转换为离散数字信号，并将其进行量化、光强度调制，然后再根据不同的MIMO技术分配给每个可旋转发光装置20使得每个可旋转发光装置20以特定的强度或者频率发射光信号。光通信系统中可移动设备10中的接收器101在接收到光信号后可以根据最大似然理论解码成数字信号作为输出。此处涉及到的M頂O技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端和接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。还需要说明的是，本实用新型实施例对发射器在固定端的安装位置不做具体限定，其可以安装在固定端上的任意位置处。
[0033]可选地，可旋转发光装置20可以自由旋转，在水平方向上可旋转360度，在垂直方向上可旋转180度。需要说明的是，可旋转发光装置20的旋转角度需要依据可移动设备10的位置进行调整，以保证可旋转发光装置20发射的光束的中线正对可移动设备10中的接收器101，进而达到提高接收器101接收到的光信号的能量，进一步地提高光信号的信噪比，最终达到提高光通信质量的效果。
[0034]如图1所示，固定端还可以设置有第一定位装置30和第一控制器40，其中，第一定位装置30可以用于定位可移动设备10的位置，并将获取到的可移动设备10的位置信息发送至第一控制器40。第一控制器40可以分别与第一定位装置30和可旋转发光装置20相连接，用于依据可移动设备10的位置调整可旋转发光装置20的旋转角度使可旋转发光装置20发出的光束的中线正对接收器101。需要说明的是，本实用新型实施例对第一定位装置30和第一控制器40在固定端的安装位置不做具体限定，其可以安装在固定端上的任意位置处。本实用新型实施例利用第一控制器40依据第一定位装置30定位得到的可移动设备10的位置调整可旋转发光装置20的旋转角度，包括水平旋转角度和垂直旋转角度，以使得可旋转发光装置20发射的光束的中线正对可移动设备10中的接收器101，从而保证接收器101接收到的光信号的能量足够高，使得接收到的光信号的信噪比增大，从而改善光通信系统的通信质量。
[0035]需要说明的是，利用第一定位装置30定位可移动设备10的位置可以通过以下两种可选的方式:
[0036]可选地，如图1所示，可移动设备10还可以包括:第二定位装置102，第二定位装置102可以用于接收第一定位装置30发射的红外光线，在接收到红外光纤之后向第一定位装置30发送反射信号，其中，该反射信号中可以包括可移动设备10的位置和移动方向等信息。比如，如图1所示，可移动设备10从位置I移动至位置2时，第一定位装置30在位置I接收到第二定位装置102发射的红外光线后反馈第一反射信号，第一反射信号中携带有可移动设备10的位置信息，即位置I;当可移动设备10移动至位置2处时，第一定位装置30在位置2处接收到第二定位装置102发射的红外光线后反馈第二反射信号，第二反射信号中携带有可移动设备10的位置信息，即位置2。需要说明的是，本实用新型实施例中的第一定位装置30和第二定位装置102可以是GPRS装置，还可以是其他定位装置，本实用新型实施例对其不做具体限定。还需要说明的是，第二定位装置102可以设置在可移动设备10的任意位置处，比如顶部、侧部等，本实用新型实施例对第二定位装置102在可移动设备10中的安装位置不做具体限定。
[0037]可选地，本实用新型实施例的光通信系统还可以包括:监控装置，安装在固定端，可以用于监控可移动设备10的位置。需要说明的是，图1并未示出监控装置，监控装置可以设置在固定端的任意位置处，本实用新型实施例对其不做具体限定。监控装置可以是监控摄像头，还可以是其他监控设备。利用监控装置实时监控可移动设备10，可以获取到可移动设备10的位置信息。比如，利用监控摄像头监控可移动设备10的位置信息可以采用以下方法:预先建立坐标系，利用监控摄像头实时监控可移动设备10，当可移动设备10移动至下一个位置时，监控摄像头可以依据预先建立的坐标系获取到可移动设备10当前位置对应的坐标信息。同时，利用监控摄像头还可以获取可移动设备10的移动速度和移动方向等信息，依据可移动设备10的移动速度和移动方向等信息，第一控制器40可以适应性地调整可旋转发光装置20的旋转角度和旋转速度，以达到提高可旋转发光装置20的旋转角度的调整精度的目的，进而更好的提高接收器101接收到的光信号的信噪比，提高光通信系统的通信质量。
[0038]需要说明的是，本实用新型实施例还可以通过其他方式定位可移动设备10的位置，此处不再一一举例说明。在实际应用场景中，可以依据实际情况任意选择其中一种方式定位可移动设备10的位置。
[0039]还需要说明的是，第一控制器40依据可移动设备10的位置调整可旋转发光装置20的旋转角度使可旋转发光装置20发出的光束的中线正对接收器101，可以通过调整光通信系统中的旋转制动装置实现。具体地，旋转制动装置可以用于将可旋转发光装置20连接至固定端，也即可旋转发光装置20通过旋转制动装置与固定端连接。可选地，旋转制动装置一端可以为固定连接接头，该固定连接接头与固定端相连接;旋转制动装置另一端可以为可旋转接头，该可旋转接头可以与可旋转发光装置20相连接。第一控制器40可以与旋转制动装置相连接，可以依据可移动设备10的位置调整旋转制动装置的可旋转接头的旋转角度以达到调整可旋转发光装置20的旋转角度，使得可旋转发光装置20发出的光束的中线正对接收器101，从而达到提高接收器101接收到的光信号的信噪比，改善光通信系统通信质量的效果。
[0040]需要说明的是，本实用新型实施例中的可移动设备10可以包括多个接收器101，如图1所示的可移动设备10包括有4个接收器101;本实用新型实施例中的固定端也可以安装有多个可旋转发光装置20，如图1所示的固定端安装有4个可旋转发光装置20。图1所示的接收器101和可旋转发光装置20的个数只是本实用新型的一种可选实施例，并不限定接收器101和可旋转发光装置20的个数只能是4个。可选地，多个接收器101中的每个接收器101可以接收多个可旋转发光装置20发射的光信号，如图1所示，一个接收器101可以接收4个可旋转发光装置20发射的光信号。每个接收器101在接收到多个可旋转发光装置20发射的光信号后可以对其进行整理，具体可以包括但并不限于对接收到的多个光信号进行加权、累加等处理，此处不再一一举例说明。需要说明的是，多个接收器101中的每个接收器101在对接收到的多个可旋转发光装置20发射的光信号进行整理后，可以将整理后得到的信号反馈至可移动设备10，可移动设备10接收多个接收器101反馈的信号后，也可以对这些信号进行整理，具体可以包括但并不限于加权、累加等处理，最后得到一个包含有多种信息的光通信信号。可选地，固定端安装的多个可旋转发光装置20发射的光束的中线可以正对多个接收器101中的任意一个接收器101，如图1所示，固定端安装的4个可旋转发光装置20发射的光束的中线可以正对可移动设备10中的4个接收器101中的任意一个，或者，固定端安装的多个可旋转发光装置20中的每个可旋转发光装置发射的光束的中线可以分别正对多个接收器101中的每个接收器101，如图1所示，固定端安装的4个可旋转发光装置20发射的光束的中线可以分别正对可移动设备10中的4个接收器101，即一个可旋转发光装置20发射的光束的中线正对一个接收器101。需要说明的是，无论多个可旋转发光装置20与多个接收器101之间的对应关系无论是多对一，还是多对多，接收器101均可以接收到多个可选择发光装置20发射的光信号，通过对接收到的多个光信号进行整理并将整理后得到的信号反馈至可移动设备10，可以实现可旋转发光装置20与可移动设备10之间的光通信。
[0041]本实用新型实施例中的光通信系统通过根据可移动设备的位置调整可旋转发光装置的旋转角度，使得可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器，达到了提高接收器接收到的光信号的强度的目的，进而解决了相关技术中的光通信系统由于接收器在偏移发光装置正下方时接收到的光信号能量较低，导致接收器接收到的光信号信噪比降低的技术问题，实现了提高光通信系统中接收器接收到的光信号的信噪比的技术效果。
[0042]作为一种可选的实施例，图2是根据本实用新型实施例的一种可选的可移动设备的结构示意图，如图2所示，本实用新型光通信系统中的可移动设备10除了包括接收器101，第二定位装置102之外，还可以包括:第二控制器103、驱动装置104、信息采集装置105，其中，接收器101、第二定位装置102、驱动装置104以及信息采集装置105均可以与第二控制器103相连接，具体地:
[0043]第二控制器103可以与接收器101相连接，接收器101可以用于接收可旋转发光装置20发射的光信号，并将其解析后传输至第二控制器103，第二控制器103可以依据接收到的光信号对可移动设备10进行控制，比如控制可移动设备10移动，包括前进、后退等，还可以控制可移动设备10的音频播放装置播放音频，其中，可移动设备10中可以包括用于播放音频的音频播放装置。
[0044]第二控制器103还可以与第二定位装置102相连接，第二定位装置102可以定位可移动设备10的位置，并将定位获取到的位置信息传输至第二控制器103。可选地，第二控制器103可以用于控制第二定位装置102将定位得到的可移动设备10的位置信息通过第一定位装置30发送至第一控制器40，以供第一控制器40控制可旋转发光装置20依据可移动设备10的位置调整其旋转角度。
[0045]第二控制器103还可以与驱动装置104相连接，第二控制器103可以用于发出用于控制可移动设备10移动的控制信号，驱动装置104可以依据该控制信号驱动可移动设备10移动，比如前进、后退、加速、减速等。需要说明的是，本实用新型实施例并未对第二控制器103向驱动装置104发送的控制信号包括的具体内容做具体限定，此处不再一一举例说明。
[0046]第二控制器103还可以与信息采集装置105相连接，信息采集装置105在可移动设备10移动过程中可以采集信息，并将采集到的信息实时反馈至第二控制器103中，第二控制器103可以依据信息采集装置105采集的信息对可移动设备10进行控制，比如，当信息采集装置105采集的信息显示可移动设备10的正前方出现障碍物时，第二控制器103可以依据该信息控制可移动设备10重新规划移动路径以实现避开障碍物的目的。可选地，信息采集装置105可以至少包括以下任意一种装置:图像采集装置、语音采集装置、红外测距装置、力敏感应装置、传感器。比如，图像采集装置可以是摄像头，语音采集装置可以是麦克风，传感器可以是温湿度传感器等。上述采集装置只是本实用新型的可选实施例，并不代表信息采集装置105只有上述几种采集装置，其还可以包括其他采集装置，此处不再一一举例说明。
[0047]需要说明的是，该可选实施例中的可移动设备10还可以包括其他装置，比如通信装置，蓝牙模块、WI FI模块等，本实用新型对其不做具体限定。该可选实施例通过设置可移动设备10包括上述装置，使得可移动设备10具备更多功能，提高了可移动设备10的使用性會K。
[0048]作为一种可选的实施例，本实用新型光通信系统中的可移动设备可以是需要连接网络信号的可移动式机器人，比如双足行走式、轮式移动式机器人等。本实用新型光通信系统中，机器人可以利用可见光进行室内通信，也可以利用激光进行室外通信。机器人利用光通信能够大大提升联网数据的传输速度，而且还能够减少对其他无线电通信系统的干扰。机器人利用光通信尤其适用于不适合无线电通信的环境，大大提高了机器人的使用性能。
[0049]本实用新型的光通信系统，通过依据可移动设备的位置调整可旋转发光装置的旋转角度，使可旋转发光装置随着可移动设备自由旋转以保证可旋转发光装置发射的光束的中线正对可移动设备中的接收器，进而使得接收器接收到的光信号的能量较高，信噪比较高，能够极大地改善光通信系统的通信质量。
[0050]根据本实用新型实施例，还提供了一种可移动设备的实施例，需要说明的是，该实施例中的可移动设备可以用于本实用新型上述实施例的光通信系统中。
[0051 ] 该实施例的可移动设备的结构可以如图2所示，具体地，可移动设备10可以包括:接收器101，用于接收可旋转发光装置发出的光信号，其中，可旋转发光装置安装在固定端，固定端设置有第一定位装置，第一定位装置用于定位可移动设备10的位置，其中，可旋转发光装置依据可移动设备10的位置调整旋转角度使可旋转发光装置发出的光束的中线正对接收器101。
[0052]需要说明的是，本实用新型实施例中可移动设备10可以包括一个接收器101，也可以包括多个接收器101。本实用新型实施例对接收器101在可移动设备10中的位置不做具体限定，其可以是可移动设备10的顶部，也可以是侧部。本实用新型实施例中的可移动设备10可以是任意一种可以移动的设备，比如可以是具备接收器的车载平台，还可以是具备接收器的机器人，包括行走式机器人、车轮移动式机器人等，本实用新型实施例对可移动设备10不做具体限定，其还可以是其他种类，此处不再一一举例说明。
[0053]接收器101接收到的光信号可以由可旋转发光装置发出，关于可旋转发光装置的具体说明可以参见本实用新型实施例的光通信系统的详细介绍，如图1所示，可旋转发光装置20可以安装在固定端，固定端可以是类似于天花板的平面或者曲面，本实用新型实施例对固定端不做具体限定。固定端可以安装有一个可旋转发光装置20，也可以安装有多个可旋转发光装置20。可旋转发光装置20在固定端的安装位置本实用新型实施例不做具体限定，多个可旋转发光装置20可以依据实际需求分散地活着均匀地分布在固定端。固定端处安装的可旋转发光装置20可以依据应用场景适应性地选择发射可见光或者发射激光。相应地，可旋转发光装置20可以包括可见光发光装置或激光发光装置。本实用新型所涉及到的可旋转发光装置20还可以包括其他发光装置，此处不再一一举例说明。可选地，可旋转发光装置20可以自由旋转，在水平方向上可旋转360度，在垂直方向上可旋转180度。需要说明的是，可旋转发光装置20的旋转角度需要依据可移动设备10的位置进行调整，以保证可旋转发光装置20发射的光束的中线正对可移动设备10中的接收器101，进而达到提高接收器101接收到的光信号的能量，进一步地提高光信号的信噪比，最终达到提高光通信质量的效果。
[0054]如图1所示，固定端还可以设置有第一定位装置30和第一控制器40，其中，第一定位装置30可以用于定位可移动设备10的位置，并将获取到的可移动设备10的位置信息发送至第一控制器40。第一控制器40可以分别与第一定位装置30和可旋转发光装置20相连接，用于依据可移动设备10的位置调整可旋转发光装置20的旋转角度使可旋转发光装置20发出的光束的中线正对接收器101。需要说明的是，本实用新型实施例对第一定位装置30和第一控制器40在固定端的安装位置不做具体限定，其可以安装在固定端上的任意位置处。本实用新型实施例利用第一控制器40依据第一定位装置30定位得到的可移动设备10的位置调整可旋转发光装置20的旋转角度，包括水平旋转角度和垂直旋转角度，以使得可旋转发光装置20发射的光束的中线正对可移动设备10中的接收器101，从而保证接收器101接收到的光信号的能量足够高，使得接收到的光信号的信噪比增大，从而改善光通信系统的通信质量。
[0055]用第一定位装置30定位可移动设备10的位置可以通过以下可选方式:
[0056]可选地，如图1所示，可移动设备10还可以包括:第二定位装置102，第二定位装置102可以用于接收第一定位装置30发射的红外光线，在接收到红外光纤之后向第一定位装置30发送反射信号，其中，该反射信号中可以包括可移动设备10的位置和移动方向等信息。比如，如图1所示，可移动设备10从位置I移动至位置2时，第一定位装置30在位置I接收到第二定位装置102发射的红外光线后反馈第一反射信号，第一反射信号中携带有可移动设备10的位置信息，即位置I;当可移动设备10移动至位置2处时，第一定位装置30在位置2处接收到第二定位装置102发射的红外光线后反馈第二反射信号，第二反射信号中携带有可移动设备10的位置信息，即位置2。需要说明的是，本实用新型实施例中的第一定位装置30和第二定位装置102可以是GPRS装置，还可以是其他定位装置，本实用新型实施例对其不做具体限定。还需要说明的是，第二定位装置102可以设置在可移动设备10的任意位置处，比如顶部、侧部等，本实用新型实施例对第二定位装置102在可移动设备10中的安装位置不做具体限定。需要说明的是，本实用新型实施例中定位可移动设备10的位置还可以通过其他方式，此处不再一一举例说明。
[0057]可选地，如图2所示，本实用新型实施例的可移动设备10除了包括接收器101，第二定位装置102之外，还可以包括:第二控制器103、驱动装置104、信息采集装置105，其中，接收器101、第二定位装置102、驱动装置104以及信息采集装置105均可以与第二控制器103相连接，具体地:
[0058]第二控制器103可以与接收器101相连接，接收器101可以用于接收可旋转发光装置20发射的光信号，并将其解析后传输至第二控制器103，第二控制器103可以依据接收到的光信号对可移动设备10进行控制，比如控制可移动设备10移动，包括前进、后退等，还可以控制可移动设备10的音频播放装置播放音频，其中，可移动设备10中可以包括用于播放音频的音频播放装置。
[0059]第二控制器103还可以与第二定位装置102相连接，第二定位装置102可以定位可移动设备10的位置，并将定位获取到的位置信息传输至第二控制器103。可选地，第二控制器103可以用于控制第二定位装置102将定位得到的可移动设备10的位置信息通过第一定位装置30发送至第一控制器40，以供第一控制器40控制可旋转发光装置20依据可移动设备10的位置调整其旋转角度。
[0060]第二控制器103还可以与驱动装置104相连接，第二控制器103可以用于发出用于控制可移动设备10移动的控制信号，驱动装置104可以依据该控制信号驱动可移动设备10移动，比如前进、后退、加速、减速等。需要说明的是，本实用新型实施例并未对第二控制器103向驱动装置104发送的控制信号包括的具体内容做具体限定，此处不再一一举例说明。
[0061]第二控制器103还可以与信息采集装置105相连接，信息采集装置105在可移动设备10移动过程中可以采集信息，并将采集到的信息实时反馈至第二控制器103中，第二控制器103可以依据信息采集装置105采集的信息对可移动设备10进行控制，比如，当信息采集装置105采集的信息显示可移动设备10的正前方出现障碍物时，第二控制器103可以依据该信息控制可移动设备10重新规划移动路径以实现避开障碍物的目的。可选地，信息采集装置105可以至少包括以下任意一种装置:图像采集装置、语音采集装置、红外测距装置、力敏感应装置、传感器。比如，图像采集装置可以是摄像头，语音采集装置可以是麦克风，传感器可以是温湿度传感器等。上述采集装置只是本实用新型的可选实施例，并不代表信息采集装置105只有上述几种采集装置，其还可以包括其他采集装置，此处不再一一举例说明。
[0062]需要说明的是，该可选实施例中的可移动设备10还可以包括其他装置，比如通信装置，蓝牙模块、WI FI模块等，本实用新型对其不做具体限定。该可选实施例通过设置可移动设备10包括上述装置，使得可移动设备10具备更多功能，提高了可移动设备10的使用性會K。
[0063]作为一种可选的实施例，本实用新型光通信系统中的可移动设备可以是需要连接网络信号的可移动式机器人，比如双足行走式、轮式移动式机器人等。机器人利用光通信能够大大提升联网数据的传输速度，而且还能够减少对其他无线电通信系统的干扰。机器人利用光通信尤其适用于不适合无线电通信的环境，大大提高了机器人的使用性能。
[0064]上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0065]在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0066]在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0067]所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0068]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种光通信系统，其特征在于，包括: 可移动设备，包括接收器，其中，所述接收器用于接收光信号； 可旋转发光装置，安装在固定端，其中，所述固定端设置有第一定位装置，所述第一定位装置用于定位所述可移动设备的位置；以及 第一控制器，分别与所述第一定位装置和所述可旋转发光装置相连接，用于依据所述可移动设备的位置调整所述可旋转发光装置的旋转角度使所述可旋转发光装置发出的光束的中线正对所述接收器。2.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述可旋转发光装置在水平方向上可旋转360度，在垂直方向上可旋转180度。3.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述可旋转发光装置包括: 可见光发光装置，用于发射可见光;和/或 激光发光装置，用于发射激光。4.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述光通信系统还包括旋转制动装置，所述旋转制动装置用于将所述可旋转发光装置连接至所述固定端。5.根据权利要求4所述的光通信系统，其特征在于，所述旋转制动装置的一端为固定连接接头，所述固定连接接头与所述固定端连接，所述旋转制动装置的另一端为可旋转接头，所述可旋转接头与所述可旋转发光装置相连接。6.根据权利要求5所述的光通信系统，其特征在于，所述第一控制器与所述旋转制动装置相连接，用于依据所述可移动设备的位置调整所述可旋转接头的旋转角度。7.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述可移动设备还包括: 第二定位装置，所述第二定位装置用于接收所述第一定位装置发射的红外光线并向所述第一定位装置发送反射信号，其中，所述反射信号包括所述可移动设备的位置和移动方向的信息。8.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述可移动设备还包括: 第二控制器，用于发出用于控制所述可移动设备的移动的控制信号； 驱动装置，与所述第二控制器相连接，用于根据所述控制信号驱动所述可移动设备移动。9.根据权利要求8所述的光通信系统，其特征在于，所述可移动设备还包括: 信息采集装置，与所述第二控制器相连接，用于将所述可移动设备移动过程中采集到的信息发送至所述第二控制器。10.根据权利要求9所述的光通信系统，其特征在于，所述信息采集装置至少包括以下任意一种装置: 图像采集装置、语音采集装置、红外测距装置、力敏感应装置、传感器。11.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述光通信系统还包括: 发射器，安装在所述固定端，与所述可旋转发光装置相连接，用于向所述可旋转发光装置发送调制信号，所述调制信号用于控制所述可旋转发光装置以预定强度或频率发出光信号。12.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述光通信系统还包括: 监控装置，安装在所述固定端，用于监控所述可移动设备的位置。13.根据权利要求1至12任一项所述的光通信系统，其特征在于，所述可移动设备为机器人。14.根据权利要求1至12任一项所述的光通信系统，其特征在于， 所述可移动设备包括多个所述接收器，所述固定端安装有多个所述可旋转发光装置，其中，多个所述接收器中的每个所述接收器用于接收多个所述可旋转发光装置光信号，多个所述可旋转发光装置中的每个所述可旋转发光装置发出的光束的中线正对多个所述接收器中的一个所述接收器，或者，多个所述可旋转发光装置中的每个所述可旋转发光装置发出的光束的中线分别正对多个所述接收器中的每个所述接收器。15.一种可移动设备，其特征在于，包括: 接收器，用于接收可旋转发光装置发出的光信号，其中，所述可旋转发光装置安装在固定端，所述固定端设置有第一定位装置，所述第一定位装置用于定位可移动设备的位置，其中，所述可旋转发光装置依据所述可移动设备的位置调整旋转角度使所述可旋转发光装置发出的光束的中线正对所述接收器。16.根据权利要求15所述的可移动设备，其特征在于，所述可移动设备为机器人。
【文档编号】H04B10/50GK205725758SQ201620362064
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】不公告发明人
【申请人】深圳光启合众科技有限公司
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1