一种基于可见光通信的手电筒及其通信方法
【专利摘要】本申请提供一种基于可见光通信的手电筒和通信方法，该手电筒包括：LED光源模组、通信模块、充电装置、手电筒壳体、蓄电池和接收装置；其中，LED光源模块、通信模块、充电装置、蓄电池和接收装置顺序布置在手电筒壳体中；其中，LED光源模块用于广播载有通信信号的可见光，通信模块用于将所采集的声音信号编译形成电信号，形成脉冲电流来驱动LED光源模块，采集模块用于接收发送方的载有通信信号的可见光。
【专利说明】一种基于可见光通信的手电筒及其通信方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光通信技术，更具体地，涉及一种基于可见光通信的手电筒及其通信 方法，特别是一种利用LED可见光进行通信的手电筒。
【背景技术】
[0002] 可见光通信技术，是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 烁信号来传输信息，由于不占用信道资源和点对点传输信息的安全性，使得可见光通信技 术具有较好的应用前景。从本世纪开始，诸多研究机构和电信运营公司加入到无线光通信 的研究领域中来，特别是日本、欧洲、美国等国家，在可见光通信的领域已经投入了大量的 人力、物力以及财力。
[0003] 可见光通信的研究最早在日本开展，早在2000年，中川研究室的中川正雄等人就 对基于白光的可见光通信信道进行了初步的数学分析和仿真计算，分析了白光作为室内照 明和通信光源的可能性。2002年，中川研究室的研究人员又对可见光通信系统展开了具体 的分析，包括光源属性、信道模型、噪声模型、室内不同位置的信噪比分布等。2003年，在 中川正雄的倡导下，日本可见光通信联合体VLCC成立，并吸引了一大批研究单位及企业参 与，包括NEC、Sony、Toshiba等。VLCC关于可见光通信的研究范围比较宽广，根据具体的应 用场景可分为室内移动通信、可见光定位、可见光无线局域网接入、交通信号灯通信、水下 可见光通信等，但目前日本的可见光通信还停留在原理阶段，没有现实产品出现。
[0004] 中国的可见光通信研究起步相对较晚，与国际相比仍然落后很多，尚没有比较成 熟的商用化的可见光通信系统。但近年来，在国家大力支持的背景下，中国的可见光通信研 究也逐步取得了一定的进步，在可见光通信理论、系统设计和计算机仿真、实验演示系统设 计制作等方面取得了一些成果。
[0005] 在具体应用层面，可见光通信研究一直在考虑取代无线网络的网络中，较少考虑 生活中的可见光通信所需。特别地，对于手电筒这一家用普遍的小家电，没有进行针对性的 研发。目前，市场上的手电筒的功能单一，多为照明之用。随着技术的变革，LED技术的应 用将手电筒的功能拓展更加广阔，如集手电筒功能、应急指示灯、救生锤、指南针于一体的 车载应急手电筒。
[0006] 现今通讯技术的发展，越来越多产品与通讯结合，将通讯功能融入LED手电筒，将 使得手电筒产品应用更加广阔。
【发明内容】
[0007] 为克服现有手电筒功能单一和不能实现通信的缺陷，本发明提出一种基于可见光 通信的手电筒及其通信方法。
[0008] 根据本发明的一个方面，提出了一种基于可见光通信的手电筒，包括：LED光源模 组、通信模块、充电装置、手电筒壳体、蓄电池和接收装置；其中，LED光源模块、通信模块、 充电装置、蓄电池和接收装置顺序布置在手电筒壳体中；
[0009] 其中，LED光源模块用于广播载有通信信号的可见光，通信模块用于将所采集的声 音信号编译形成电信号，形成脉冲电流来驱动LED光源模块，采集模块用于接收发送方的 载有通信信号的可见光。
[0010] 根据本发明的另一个方面，提出了一种基于可见光通信的手电筒的通信方法，包 括：步骤1，手电筒的通信模块将所采集的声音信号编译形成电信号，形成脉冲电流来驱动 LED光源模块；步骤2, LED光源模块广播载有通信信号的可见光；步骤3,采集模块接收发 送方的载有通信信号的可见光，反编译还原声音信息。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为根据本申请的一种基于可见光通信的手电筒的立体示意图；
[0012] 图2为根据本申请的一种基于可见光通信的手电筒的正视图；
[0013] 图3为根据本申请的一种基于可见光通信的手电筒的剖视图；
[0014] 图4为根据本申请的一种基于可见光通信的手电筒的爆炸图。
[0015] 其中，对应的附图标记为：1、LED光源模组；2、通讯模块；3、充电装置；4、手电筒壳 体；5、蓄电池；6、手电筒后盖；7、开关按钮；8、接收装置。
[0016] 为了能明确实现本发明的实施例的结构，在图中标注了特定的尺寸、结构和器件， 但这仅为示意需要，并非意图将本发明限定在该特定尺寸、结构、器件和环境中，根据具体 需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或 者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种基于可见光通信的手电筒及其 通信方法进行详细描述。
[0018] 在以下的描述中，将描述本发明的多个不同的方面，然而，对于本领域内的普通技 术人员而言，可以仅仅利用本发明的一些或者全部结构或者流程来实施本发明。为了解释 的明确性而言，阐述了特定的数目、配置和顺序，但是很明显，在没有这些特定细节的情况 下也可以实施本发明。在其他情况下，为了不混淆本发明，对于一些众所周知的特征将不再 进行详细阐述。
[0019] 在本申请的第一实施例中，提供一种基于可见光通信的手电筒，其中，如图1-4所 示，该手电筒包括LED光源模组1、通信模块2、充电装置3、手电筒壳体4、蓄电池5和接收 装置8。进一步，该手电筒包括手电筒后盖6和开关按钮7。
[0020] 其中，LED光源模块1、通信模块2、充电装置3、蓄电池5和接收装置顺序布置在手 电筒壳体4中。其中，LED光源模块1用于广播载有通信信号的可见光，通信模块2用于将 所采集的声音信号编译形成电信号，形成脉冲电流来驱动LED光源模块1，采集模块8用于 接收发送方的载有通信信号的可见光。
[0021] 其中，LED光源模块1通过正负极两条导线与通信模块2连接，蓄电池5为通信模 块2提供所需要的工作电压和电流。
[0022] 其中，充电装置3布置在通信模块2和蓄电池5之间，用于工作导通和充电的切换 作用。
[0023] 具体地，其中，当没有外部充电口插入的时候，此时为工作状态，由开关按钮7控 制蓄电池5供电给通信模块2,实现开关状态的转换；当有外部充电口插入的时候，充电装 置3、手电筒壳体4、蓄电池5、后盖6、开关按钮7之间形成回路，从而给蓄电池5充电。
[0024] 其中，通信模块2、充电装置3、蓄电池5、开关按钮7按顺序放入手电筒壳体4中， LED光源模块1与手电筒壳体4螺纹连接，后盖6与手电筒壳体4为螺纹连接。此时，LED 光源模块1、通信模块2、充电装置3、手电筒壳体4、蓄电池5、后盖6、开关按钮7正常连通， 通过开关按钮来7控制开与关，让手电筒正常工作，此时为正常手电筒功能。
[0025] 当需要通讯功能时，通信模块2内有集成控制电路，其中声音采集模块负责声音 采集，由集成控制电路对声音进行数据处理，编译和形成脉冲电流，控制1纳秒级的响应速 度来激发LED光源模块。此时LED光源模块1发出的可见光，载有声音数据，手电筒就成为 通信系统中的发射机。进行通讯时，另一方同时持有采集模块8,采集模块8将载有声音的 光进行反编译，即可还原声音。
[0026] 其中，为方便生产安装，LED光源模组1、通信模块2、充电装置3、手电筒壳体4、蓄 电池5和后盖6的外形均为类圆柱体。
[0027] 其中，采集模块8作为接收装置，外形将按实际情况变化，可以为耳机、音响等。
[0028] 进一步，蓄电池提供电量给通信模块2,通信模块2内布置有声音采集模块，该声 音采集模块将声音采集后，进行数据处理，编码后形成脉冲电流供给LED光源模块，LED光 源模块发出的可见光便载有声音数据。此时手电筒就成为通信系统中的发射机。
[0029] 其中，LED能够以纳秒级的反应速度开关。通讯装置将声音信号编译成0和1信 号，驱动LED光源模块快速开和关，载有声音信息的光通过空气介质传输，另一方的接收装 置接收光信号后进行反编译，从而在远方还原声音。
[0030] 在根据本申请的第二实施例中，提供一种基于可见光通信的手电筒的通信方法， 其中，该方法包括：步骤1，手电筒的通信模块2将所采集的声音信号编译形成电信号，形成 脉冲电流来驱动LED光源模块1 ;步骤2，LED光源模块1广播载有通信信号的可见光；步骤 3，采集模块8接收发送方的载有通信信号的可见光，反编译还原声音信息。
[0031] 其中，LED光源模块1通过正负极两条导线与通信模块2连接，蓄电池5为通信模 块2提供所需要的工作电压和电流。
[0032] 其中，步骤1还包括：在通信模块2和蓄电池5之间布置充电装置3,用于工作导 通和充电的切换作用。其中，当没有外部充电口插入的时候，此时为工作状态，由开关按钮 7控制蓄电池5供电给通信模块2,实现开关状态的转换；当有外部充电口插入的时候，充电 装置3、手电筒壳体4、蓄电池5、后盖6、开关按钮7之间形成回路，从而给蓄电池5充电。
[0033] 其中，步骤1进一步包括：当需要通讯功能时，通信模块2内的集成电路进行声音 采集，由集成电路对声音进行数据处理，编译和形成脉冲电流，以纳秒级的响应速度来激发 LED光源模块1。
[0034] 其中，步骤2进一步包括：LED光源模块1发出的可见光，载有声音数据，手电筒此 时就成为通信系统中的发射机。进行通讯时，另一方同时持有采集模块8,采集模块8将载 有声音的光进行反编译，即可还原声音。
[0035] 其中，为方便生产安装，LED光源模组1、通信模块2、充电装置3、手电筒壳体4、蓄 电池5和后盖6的外形均为类圆柱体。
[0036] 其中，采集模块8作为接收装置，外形将按实际情况变化，可以为耳机、音响等。
[0037] 进一步，该方法还包括：蓄电池提供电量给通信模块2,通信模块2内布置有声音 采集模块，该声音采集模块将声音采集后，进行数据处理，编码后形成脉冲电流供给LED光 源模块，LED光源模块发出的可见光便载有声音数据。此时手电筒就成为通信系统中的发 射机。其中，LED能够以纳秒级的反应速度开关。
[0038] 通信装置2将声音信号编译成0和1信号，驱动LED光源模块1快速开和关，载有 声音信息的光通过空气介质传输，另一方的接收装置接收光信号后进行反编译，从而在远 方还原声音。
[0039] 最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法 进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所 有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。
【权利要求】
1. 一种基于可见光通信的手电筒，包括：LED光源模组、通信模块、充电装置、手电筒壳 体、蓄电池和接收装置；其中，LED光源模块、通信模块、充电装置、蓄电池和接收装置顺序 布置在手电筒壳体中； 其中，LED光源模块用于广播载有通信信号的可见光，通信模块用于将所采集的声音信 号编译形成电信号，形成脉冲电流来驱动LED光源模块，采集模块用于接收发送方的载有 通信信号的可见光。
2. 根据权利要求1所述的手电筒，其中，进一步包括形成回路的手电筒后盖以及切换 充电和通信的开关按钮。
3. 根据权利要求1所述的手电筒，其中，LED光源模块通过正负极两条导线与通信模块 连接，蓄电池为通信模块提供所需要的工作电压和电流；其中，充电装置布置在通信模块和 蓄电池之间，用于工作导通和充电的切换作用。
4. 根据权利要求2所述的手电筒，其中，开关按钮控制蓄电池供电给通信模块，实现开 关状态的转换。
5. 根据权利要求2所述的手电筒，其中，通信模块内布置有集成控制电路，其中声音采 集模块负责声音采集，由集成控制电路对声音进行数据处理，编译和形成脉冲电流，控制1 纳秒级的响应速度来激发LED光源模块。
6. 根据权利要求5所述的手电筒，其中，通讯装置将声音信号编译成0和1信号，驱动 LED光源模块快速开和关，载有声音信息的光通过空气介质传输，另一方的接收装置接收光 信号后进行反编译，从而在远方还原声音。
7. -种基于可见光通信的手电筒的通信方法，包括： 步骤1，手电筒的通信模块将所采集的声音信号编译形成电信号，形成脉冲电流来驱动 LED光源模块； 步骤2, LED光源模块广播载有通信信号的可见光； 步骤3，采集模块接收发送方的载有通信信号的可见光，反编译还原声音信息。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，步骤1还包括： LED光源模块通过正负极两条导线与通信模块连接，通过蓄电池为通信模块提供所需 要的工作电压和电流； 在通信模块和蓄电池之间布置充电装置，用于工作导通和充电的切换。
9. 根据权利要求7所述的方法，其中，步骤1还包括： 当需要通讯功能时，通信模块内的集成电路进行声音采集，由集成电路对声音进行数 据处理，编译和形成脉冲电流，以纳秒级的响应速度来激发LED光源模块。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，步骤2还包括： 通信装置将声音信号编译成〇和1信号，驱动LED光源模块快速开和关； LED光源模块发出的可见光，载有声音数据，载有声音信息的光通过空气介质传输。
【文档编号】F21L4/00GK104144016SQ201410247107
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】罗海峰, 陈长缨, 章淑华, 万小承, 林飞, 马文杰 申请人:广东昭信照明科技有限公司