一种声音定向传播的交警智能手电的制作方法

本发明涉及信息传输和光通信领域，具体是一种声音定向传播的交警智能手电。

背景技术：

交警经常使用高音喇叭对违规车辆进行喊话，由于声音不能定向传播，又隔着汽车玻璃，违规司机很难听清喇叭声音，造成噪音很大，而实际效果较差。白光LED是一种发光效率很高的半导体器件，目前已经广泛应用到照明设备；同时LED又具有快速响应的特性，可以进行光信号的调制，进行光的数字通信。本发明是结合了LED的这两个特性，既做LED照明，同时将声音信号调制到LED光进行可见光通信。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种声音定向传播的交警智能手电，采用LED可见光通信的定向性，实现声音定向传播。利用LED光的直线传播原理，把交警的声音调制到LED光上，光线照射到车顶的接收器后还原出声音信号，这个声音只有被照射到的车辆能听到，达到定向传播声音的目的。

为达到上述目的，本发明的构思是：

系统有二个部分组成，一个是交警用的带有话筒的LED强光手电照射器，另一个是汽车顶上的光接收器，接收器连接汽车内的喇叭，还原出交警的声音。由于LED发光管的非线性，光信号通信不适合模拟信号的直接传送，在信息传输上，定向语音收发采用LED可见光模式，与传统的无线相比，具有很好的方向性；采用数字信号的调制技术，模拟的声音信息包含在0和1开关的数字序列中，增加了抗噪声能力；LED接收机采用了锁相技术，这种设计与传统的非锁相解调方式相比，抗干扰能力更强。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种声音定向传播的交警智能手电，包括一个LED通信手电和一个LED光接收器，所述LED通信手电和LED光接收器通过LED光通信的方式进行语音信号传输。

所述的LED通信手电的结构包括：话筒、放大滤波电路、声音调制电路、振荡器、LED驱动电路、LED灯，所述话筒、放大滤波电路、声音调制电路、LED驱动电路、LED灯依次连接，所述振荡器与声音调制电路连接；所述话筒信号经过放大滤波电路处理，而后进入声音调制电路，将声音信号调制到载波上，调制的载波信号由振荡器提供，调制后信号进入LED驱动电路，最后进入LED灯。

所述的LED光接收器的结构包括：光传感器、信号调理电路、VCO（压控振荡器）、相位检测电路、低通滤波电路、音频放大电路、喇叭所述光传感器、信号调理电路、相位检测电路、低通滤波电路、音频放大电路、喇叭依次连接，所述VCO的输出端连接相位检测电路的输入端，VCO输入端连接低通滤波电路的输出端；所述光传感器接收LED灯的光信号，将光信号转换为电信号，再经信号调理电路后输入到相位检测电路，所述的相位检测电路与低通滤波电路及VCO三者构成一个锁相环，采用锁相环的相位跟踪方式解调出音频信号，输出的音频信号经音频放大电路后，驱动喇叭。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点：

本发明利用可见光的定向性传输交警的命令，将话筒声音调制到LED可见光上，手电对准违规车辆就可以定向传播，并在车内播放声音，让司机准确地听到交警的指令，不令其影响周边环境和其他车辆。考虑到室外灯光的干扰，系统采用了锁相技术及其他抗干扰措施，50Hz工频以及50MHz以下的节能灯光不会对本系统造成影响，适合野外使用。

附图说明

图1为声音定向传播的交警智能手电结构总图。

图2为LED通信手电功能框图。

图3为LED光接收器功能框图。

具体实施方式

本发明的一个优选实施例子结合附图详述如下：

如图1所示，一种声音定向传播的交警智能手电，包括一个LED通信手电1和一个LED光接收器2，所述LED通信手电1和LED光接收器2通过LED光通信的方式进行语音信号传输。该装置将话筒声音调制到LED可见光上，手电对准违规车辆就可以定向传播，并在车内播放声音，让司机准确地听到交警的指令。

如图2所示，所述的LED通信手电1的结构包括：话筒101、放大滤波电路102、声音调制电路103、振荡器104、LED驱动电路105、LED灯106，所述话筒101、放大滤波电路102、声音调制电路103、LED驱动电路105、LED灯106依次连接，所述振荡器104与声音调制电路103连接；所述话筒101信号经过放大滤波电路102处理，而后进入声音调制电路103，将声音信号调制到载波上，调制的载波信号由振荡器104提供，调制后信号进入LED驱动电路105，最后进入LED灯106。

如图3所示，所述的LED光接收器2的结构包括：光传感器201、信号调理电路202、VCO203、相位检测电路204、低通滤波电路205、音频放大电路206、喇叭207，所述光传感器201、信号调理电路202、相位检测电路204、低通滤波电路205、音频放大电路206、喇叭207依次连接，所述VCO203的输出端连接相位检测电路204的输入端，VCO203输入端连接低通滤波电路205的输出端；所述光传感器201接收LED灯106的光信号，将光信号转换为电信号，再经信号调理电路202后输入到相位检测电路204，所述的相位检测电路204与低通滤波电路205及VCO203三者构成一个锁相环，采用锁相环的相位跟踪方式解调出音频信号，输出的音频信号经音频放大电路206后，驱动喇叭207。