CN107370540B - 一种基于可见光通信的定域讲解方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于可见光通信的定域讲解方法，适用所述方法的区域包括两个以上的子区域，每一子区域设置有至少一个用于发出可见光的LED灯，所述方法包括：位于区域内的语音处理装置接收当前位置处的可见光信号；所述语音处理装置解析可见光信号，获取语音处理装置的控制信息；所述语音处理装置根据所述控制信息从当前状态切换到与该控制信息对应的状态。上述方法能够实现室内区域每个子区域的定点讲解，且互不干扰；另外，通过可见光波段作为通信载体用于传输指令，避免了传统的电磁波辐射，同时还可有效避免无线电通信电磁信号泄露等问题。

Description

一种基于可见光通信的定域讲解方法

技术领域

本发明属于光通讯领域，具体涉及一种基于可见光通信的定域讲解方法。

背景技术

全球定位系统(GPS，Global Positioning System)是一个应用非常广泛的定位导航技术，通过GPS接收器测量多个卫星信号到达时间差估算位置，提供全球定位覆盖及导航服务。但是，GPS在某些的地方特别是在室内常常由于接收不到卫星信号或者信号质量差导致无法准确定位。

目前的室内定位系统主要基于红外技术、超声波技术、无线局域网技术、蓝牙技术等。这些技术的使用往往是通过移动目标与固定单元之间的通信来确定它们之间的相对位置，进而推算出目标的真实位置。红外技术和超声波技术在室内结构简单、室内面积有限的场合十分奏效，但是现实中室内的结构往往十分复杂，且极易受到人为干扰，故该两种方法并不实用。而在例如在矿井、加油站、飞机机舱等无线通信被禁止或限制使用的区域，就无法采用无线局域网技术或蓝牙技术进行定位。

为此，可见光通信成为新一代无线通信技术的研究热点之一，在利用LED照明的时，将信号调制在LED光源上，为此，如何使用可见光信号在定域讲解系统中实现成为当前需要解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种基于可见光通信的定域讲解方法，用于实现定点讲解，且互不干扰，同时实现零耗能通信。

第一方面，本发明提供一种基于可见光通信的定域讲解方法，适用所述方法的区域包括两个以上的子区域，每一子区域设置有至少一个用于发出可见光信号的LED灯，所述方法包括：

位于区域内的语音处理装置接收当前位置处的可见光信号；

所述语音处理装置解析可见光信号，获取语音处理装置的控制信息；

所述语音处理装置根据所述控制信息从当前状态切换到与该控制信息对应的状态。

可选地，所述方法还包括：

所述语音处理装置的状态切换成功后，发出载有切换成功信息的可见光信号；

所述切换成功信息包括：语音处理装置的标识、从当前状态切换到与该控制信息对应的状态。

可选地，所述语音处理装置解析可见光信号，包括：

所述语音处理装置接收当前位置处的可见光信号为多个时，查看当前多个可见光信号的光强，解析可见光信号中光强最高的可见光信号。

可选地，所述语音处理装置根据所述控制信息从当前状态切换到与该控制信息对应的状态，包括：

所述语音处理装置实时或周期性检测当前位置处的可见光信号；

所述语音处理装置判断当前时刻检测到的可见光信号与上一时刻检测到的可见光信号是否相同；上一时刻为当前时刻相邻的上一时刻；

若相同，则语音处理装置不执行当前时刻的可见光信号中的控制信息；

否则，则语音处理装置按照当前时刻检测到的可见光信号进行状态切换。

可选地，所述方法还包括：

所述LED灯接收到语音处理装置的可见光信号时，将可见光信号转换为电信号，并将转换后的电信号发送后台处理设备。

可选地，所述后台处理设备根据预设时间段内接收的所有电信号，生成每一语音处理装置的路径和/或每一子区域的流量或所述区域的分析报告。

可选地，语音处理装置接收当前位置处的可见光信号的步骤之前，所述方法还包括：

所述语音处理装置接收输入的使用语音处理装置的用户信息；

和/或，接收所述区域中每一个子区域的标识及与该标识关联的数据。

可选地，获取语音处理装置的控制信息的步骤，包括：

获取语音处理装置的数据播放指令及与该数据关联的标识；

相应地，所述语音处理装置根据所述控制信息从当前状态切换到与该控制信息对应的状态的步骤，包括：

所述语音处理装置根据所述数据播放指令，播放与标识关联的数据或者，采用声音形式播放与标识关联的数据；

或者，

获取语音处理装置的控制信息的步骤，包括：

获取语音处理装置的关闭播放指令及标识；

相应地，所述语音处理装置根据所述控制信息从当前状态切换到与该控制信息对应的状态的步骤，包括：

所述语音处理装置根据所述关闭播放指令，停止当前播放的标识关联的数据。

可选地，所述语音处理装置解析可见光信号，获取语音处理装置的控制信息的步骤，包括：

所述语音处理装置解析可见光信号，获取语音处理装置的控制信息、 LED灯的空间位置信息；

所述语音处理装置根据所述空间位置信息确定所述语音处理装置的当前位置信息；

和/或，采用声音形式播报当前位置信息或展示当前位置信息。

可选地，所述LED灯为投影灯，所述语音处理装置为可穿戴式设备，或者，所述语音处理装置为可穿戴式耳机。

第二方面，本发明提供一种基于可见光通信的定域讲解系统，包括：

至少一个区域，每个区域至少包括一个用于发出可见光信号的LED 灯；每一LED灯包括：可见光发光元件和信息加载电路，所述信息加载电路用于控制可见光发光元件发出载有控制信息的可见光；

至少一个适于进入和离开所述至少一个区域的语音处理装置，每个所述语音处理装置包括可见光信号接收模块、处理器和音视频播放模块；

所述处理器对可见光信号接收模块接收的可见光信号进行解析，并使音视频播放模块根据解析的控制信息进行播放或展示。

可选地，每个区域内部划分有至少一个子区域，所述每个子区域至少包括一个用于发出可见光信号的LED灯。

可选地，每个区域或子区域中的LED灯发出的可见光信号中携带的控制信息不同。

可选地，所述系统还包括：

通信连接每一个LED灯的后台处理设备。

可选地，所述后台处理设备为一个，且每一个LED灯通过网线、USB 数据线或得到电力线组网支持的电力线中的任何一种方式通讯连接所述后台处理设备。

可选地，所述语音处理装置还包括：用于存储区域标识、子区域标识、区域标识关联的数据和子区域标识关联的数据的存储器；可见光发光元件以及信息加载电路；

所述信息加载电路用于控制语音处理装置的可见光发光元件发出载有位置信息的可见光。

可选地，所述可见光信号接收模块为光电探测器。

可选地，每一个LED灯设置有检测该LED灯当前状态的检测装置，所述检测装置与所述后台处理设备通讯连接。

可选地，每一个语音处理装置设置有检测可见光强度的发光强度检测装置，所述发光强度检测装置与所述处理器连接。

可选地，所述LED灯为投影灯，所述语音处理装置为可穿戴式设备，或者，所述语音处理装置为可穿戴式耳机。

本发明具有的有益效果如下：

本发明提出一种基于可见光通信的定域讲解方法，上述方法能够实现区域如室内区域中每个子区域的定点讲解，且互不干扰；另外，通过可见光波段作为通信载体用于传输指令，避免了传统的电磁波辐射，同时还可有效避免无线电通信电磁信号泄露等问题。

此外，本发明采用可见光波段绿色环保，实现零耗能通信。

附图说明

图1为本发明第一实施例的定域讲解方法的流程示意图；

图2为本发明第二实施例的定域讲解方法的流程示意图；

图3为本发明第三实施例的定域讲解方法的流程示意图；

图4A和图4B为本发明实施例的定域讲解方法的应用场景示意图；

图4C为本发明实施例的定域讲解方法的流程示意图；

图5为可见光通信系统的原理示意图。

附图标记说明

1-参观人员/用户；2-关闭信号灯；3-浏览区的区域信号灯；4-A区的区域信号灯；5-展品A1的定位讲解信号灯；6-后台处理设备。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明所指的可见光信号是指现有技术中常用的可见光通讯的信号，即通过控制灯光的明暗闪烁来传输信号。

以下实施例中的方法适用的区域可包括两个以上的子区域，每一子区域设置有至少一个用于发出可见光信号的LED灯。每一LED灯发出的可见光信号中载有指令或其他控制信息。通常，区域可为室内区域，在其他实施例中，区域还可为室外特定区域。

在具体实现过程中，每一LED灯内还设置有可见光接收装置，该可见光接收装置用于接收语音处理装置发送的可见光信号，进而将可见光信号转换为电信号进行传输/读取/执行。

本发明中的语音处理装置内置有可见光接收装置，用于接收室内区域的LED灯发出的可见光信号，并将接收的可见光信号转换为电信号。此时，本发明的基于可见光通信的定域讲解方法，如图1所示，本实施例的方法包括：

101、位于室内区域的语音处理装置接收当前位置处的可见光信号。

102、语音处理装置解析可见光信号，获取语音处理装置的控制信息。

举例来说，语音处理装置解析可见光信号可理解为，将可见光信号转换为电信号，并将转换后的电信号发送处理设备/处理器。

103、语音处理装置根据所述控制信息从当前状态切换到与该控制信息对应的状态。

在实际应用中，上述的步骤101中语音处理装置可实时或周期性检测当前位置处的可见光信号；

例如，语音处理装置在检测到当前位置处的可见光信号之后，判断当前时刻检测到的可见光信号与上一时刻检测到的可见光信号是否相同；上一时刻为当前时刻相邻的上一时刻；

若相同，则语音处理装置不执行当前时刻的可见光信号中的控制信息，即继续执行上一时刻检测到的可见光信号的控制信息；

否则，则语音处理装置按照当前时刻检测到的可见光信号进行状态切换。

在实际应用中，语音处理装置可预先接收并存储室内区域中每一个子区域的标识及与该标识关联的数据。当每一子区域存在子区域块如子小区时，语音处理装置还可接收并存储室内区域中每一个子区域块的标识及该标识关联的数据。

在一种可选的实现方式中，在上述步骤102中获取语音处理装置的数据播放指令及与该数据关联的标识时，步骤103可具体为：语音处理装置根据所述数据播放指令，播放与标识关联的数据。例如，可采用声音形式播放与标识关联的数据。

在另一种可选的实现方式中，在上述步骤102中获取语音处理装置的关闭播放指令及标识时，步骤103可具体为语音处理装置根据关闭播放指令，停止当前播放的标识关联的数据。

本实施例的方法能够实现室内区域每个子区域的定点讲解，且互不干扰；另外，通过可见光波段作为通信载体用于传输指令，避免了传统的电磁波辐射，同时还可有效避免无线电通信电磁信号泄露等问题。

在一种可能的实现方式中，语音处理装置还可设置有发光强度检测装置，用于检测接收到的可见光的光强。此时，本发明的基于可见光通信的定域讲解方法，如图2所示，图2所示的方法和图1所示的方法的区别在于，所述语音处理装置接收当前位置处的可见光信号为多个时，解析可见光信号中光强最强/最高的可见光信号。

也就是说，在上述图1的步骤101之后，还可执行下述的步骤102a 和102b；

102a、查看接收当前位置处的可见光信号是否为多个；

102b、语音处理装置接收当前位置处的可见光信号为多个时，解析可见光信号中光强最强/最高的可见光信号，获取语音处理装置的控制信息。

在其他实施例中，若多个可见光信号的光强差值在预设范围内，还可将多个可见光信号均进行解析，获取语音处理装置的多个指令或多个控制信息，根据预设指令执行顺序执行相应的指令，或者根据预设信息处理顺序处理控制信息。

在另一种可选的实现方式中，本发明中的语音处理装置还可设置有可见光发光元件和信息加载电路，语音处理装置的处理器用于将需要发送的信息转换成二进制数据后，二进制数据传递到信息加载电路，信息加载电路控制可见光发光元件明暗闪烁。此时，本发明的基于可见光通信的定域讲解方法，如图3所示，图3所示的方法和图1所示的方法的区别在于，所述语音处理装置的状态切换成功后，发出载有切换成功信息的可见光信号。

也就是说，在上述步骤103之后，还可包括下述的步骤104：

104、语音处理装置的状态切换成功后，发出载有切换成功信息的可见光信号。

本实施例中切换成功信息可包括：语音处理装置的标识、从第一状态切换为第二状态的信息。

具体地，语音处理装置当前位置处的至少一个LED灯检测到语音处理装置的可见光信号时，将检测的可见光信号转换为电信号，并将转换后的电信号发送后台处理设备。

本实施例的后台处理设备可为服务器或者终端，该后台处理设备可根据预设时间段内接收的所有电信号，生成每一语音处理装置路径和/或每一子区域的流量(如人流量)或室内区域的分析报告等，本实施例仅为举例说明，不对其限定。

本发明实施例还提供一种基于可见光通信的定域讲解系统，该系统包括：位于室内区域的多个LED灯、语音处理装置，所述语音处理装置和所述LED灯交互，执行上面各实施例的定域讲解方法。

本实施例中定域讲解系统的原理参照图5所示。本实施例中的LED 灯可为投影灯，语音处理装置再室内区域的任一地方可接收到其中一个 LED灯的可见光信号。

参见图4A和图4B所示，本实施例的基于可见光通信的定域讲解系统包括：至少一个区域(如图4B所示的浏览区、A区、B区、C区、D 区等)，每个区域至少包括一个用于发出可见光信号的LED灯；每个区域内部划分有至少一个子区域，所述每个子区域至少包括一个用于发出可见光信号的LED灯；至少一个适于进入和离开所述至少一个区域的语音处理装置。

参见图4A所示，A区包括：A区的区域信号灯；A区包括：A1子区域、A2子区域和A3子区域。浏览区设置有关闭信号灯、区域信号灯等。

A1子区域包括：A1子区域的区域信号灯和展品A1的定位讲解信号灯；

A2子区域包括：A2子区域的区域信号灯和展品A2的定位讲解信号灯；

A3子区域包括：A3子区域的区域信号灯和展品A3的定位讲解信号灯。本实施例仅为示意性的说明。

上述任意信号灯可为LED灯，在本实施例中，LED灯包括：可见光发光元件和信息加载电路，所述信息加载电路用于控制可见光发光元件发出载有控制信息的可见光。

特别说明的是，每个区域或子区域中的LED灯发出的可见光信号中携带的控制信息不同。

例如，关闭信号灯用于发送关闭信号；区域信号灯中用于发送激活信号(如上述的播放指令)；定位讲解信号灯中用于发送激活信号等。

图4A和图4B中的LED灯可为投影灯，语音处理装置可为可穿戴式设备，例如语音处理装置为可穿戴式耳机等。

本实施例的语音处理装置可包括可见光信号接收模块、处理器和音视频播放模块；所述处理器对可见光信号接收模块接收的可见光信号进行解析，并使音视频播放模块根据解析的控制信息进行播放或展示。

另外，上述的可见光信号接收模块可为光电探测器。

可选地，在图4A中，本实施例的定域讲解系统还可包括：通信连接每一个LED灯的后台处理设备。在实际应用中，为有效防止电磁辐射，每一个LED灯通过网线、USB数据线或得到电力线组网支持的电力线中的任何一种方式通讯连接所述后台处理设备。

举例来说，每一个LED灯可以连接一个后台处理设备如终端，也可以是所有的LED灯连接一个后台处理设备。在图4A中，后台处理设备为一个，即A区、B区、C区、D区和浏览区的所有能够发出可见光信号的LED灯均连接一个后台处理设备，该后台处理设备可以根据每一个 LED灯待加载的控制信息/指令向信息加载电路发送相关指示信息，以便信息加载电路根据后台处理设备的指示信息控制可见光发光元件发出载有控制信息的可见光。

或者，后台处理设备还可用于接收每一LED灯传输的信息，该信息可为接收的语音处理装置发出的可见光信号中的信息。

也就是说，在一种可选的实现方式中，语音处理装置还可包括：用于存储区域标识、子区域标识、区域标识关联的数据和子区域标识关联的数据的存储器；可见光发光元件以及信息加载电路。

本实施例中，语音处理装置的信息加载电路用于控制语音处理装置的可见光发光元件发出载有位置信息的可见光。如上述的方法步骤104，语音处理装置的状态切换成功后，可发出载有切换成功信息的可见光信号。

在另一种可选的实现方式中，定域讲解系统的每一个LED灯设置有检测该LED灯当前状态的检测装置，所述检测装置与所述后台处理设备通讯连接。

可选地，每一个语音处理装置设置有检测可见光强度的发光强度检测装置，所述发光强度检测装置与所述处理器连接。如上述的方法步骤 102b，用于检测每一个可见光强度。

本实施例的定域讲解系统能够实现区域如室内区域中每个子区域的定点讲解，且互不干扰；另外，语音处理装置和LED灯交互通过可见光波段作为通信载体以传输指令，避免了传统的电磁波辐射，同时还可有效避免无线电通信电磁信号泄露等问题。

基于图4A和图4B所示的应用场景，定域讲解方法包括下述的步骤，如图4C所示。

第一步、语音处理装置接收输入的使用该语音处理装置的用户信息。

如参观人员领取到穿戴式耳机之后，可预先通过穿戴式耳机的输入装置输入参观人员的信息，例如，性别、年龄、身份识别码等信息。

第二步、携带有穿戴式耳机的参观人员1在展馆入口区域接收浏览区的区域信号灯3的可见光信号，解析该可见光信号后，获取展馆浏览区的播放指令；根据该播放指令讲解内置的展馆浏览区的数据/内容。

第三步、携带有穿戴式耳机的参观人员1在展馆浏览区内活动时，周期性或实时获取当前时刻展馆浏览区的区域信号灯3的可见光信号，并解析获得播放指令；

此时，判断当前时刻检测到的可见光信号与上一时刻检测到的可见光信号是否相同；

在判断相同时，穿戴式耳机不执行当前时刻的可见光信号的播放指令，继续第二步中的讲解内置的展馆浏览区的数据/内容。

第四步、携带有穿戴式耳机的参观人员1进入A区时，接收到A区的区域信号灯4的可见光信号，解析该可见光信号后，获取控制信息；根据该控制信息播放对应A区内展品概述内容。

此时，语音处理装置在播放讲解A区展品内容的同时可发出载有当前位置信息的可见光信号，A区的区域信号灯4接收到可见光信号后，将可见光信号转换为电信号，并发送至后台处理设备6，以便后台处理设备进行后续分析或处理。例如，通过后台处理设备进行大数据分析，可全程统计观展状况：包括观展人员性别年龄(领取穿戴设备时需要进行预登记记录)、根据各区域各定点展品的观展人员数量及停留时间，以此推断出各区域各展品的受欢迎程度，吸引哪类人群等信息。

第五步、携带有穿戴式耳机的参观人员1进入A区的展品A1子区域块后，接收到展品A1的定位讲解信号灯5的可见光信号，解析该可见光信号后，获取展品A1的定位讲解信号灯5的播放指令；根据播放指令讲解内置的展品A1的数据/内容。

第六步、携带有穿戴式耳机的参观人员1从A区到展馆浏览区后，可接收浏览区的区域信号灯3的可见光信号，解析该可见光信号后，获取展馆浏览区的播放指令；根据该播放指令讲解内置的展馆浏览区的数据/内容。

第七步、携带有穿戴式耳机的参观人员1从展馆浏览区出口出去时，可接收关闭信号灯2的可见光信号，解析可见光信号，获取关闭指令，根据关闭指令关闭穿戴式耳机。

上述展馆的定域讲解方法的全过程通过观展人员的穿戴设备，接收可见光的指令，并播放预置的讲解内容，即通过可见光波实现信号的下达上传，避免了传统电磁波辐射，及还可有效避免无线电通信电磁信号泄露等弱点。

上述方法实现定区域讲解、定点讲解，且互不干扰。由于，可见光通信技术绿色低碳、可实现近乎零耗能通信。

图5示出了利用可见光通讯的原理，例如，可见光LED(白光LED) 的发射端是根据待传递的信息将电信号变调，再利用可见光LED转换成光信号发送出去，语音处理装置的接收端利用光电探测器接收光信号，再将光信号转换成电信号，如图5所示，经过解调成上述待专递的信息。本发明实施例利用上述内容，实现对区域内的定域讲解。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种基于可见光通信的定域讲解方法，其特征在于，适用所述方法的区域包括两个以上的子区域，每一子区域设置有至少一个用于发出可见光信号的LED灯，所述方法包括：

位于区域内的语音处理装置接收当前位置处的可见光信号；

所述语音处理装置解析可见光信号，获取语音处理装置的控制信息；

所述语音处理装置根据所述控制信息从当前状态切换到与该控制信息对应的状态；

所述语音处理装置接收当前位置处的可见光信号为多个时，查看当前多个可见光信号的光强，解析可见光信号中光强最高的可见光信号；

所述LED灯接收到语音处理装置的可见光信号时，将可见光信号转换为电信号，并将转换后的电信号发送后台处理设备；

所述后台处理设备根据预设时间段内接收的所有电信号，生成每一语音处理装置的路径和/或每一子区域的流量或所述区域的分析报告；

所述LED灯为投影灯，所述语音处理装置为可穿戴式设备，或者，所述语音处理装置为可穿戴式耳机；

语音处理装置接收当前位置处的可见光信号的步骤之前，所述方法还包括：

所述语音处理装置接收输入的使用语音处理装置的用户信息；

和/或，接收所述区域中每一个子区域的标识及与该标识关联的数据；

获取语音处理装置的控制信息的步骤，包括：

获取语音处理装置的数据播放指令及与该数据关联的标识；

相应地，所述语音处理装置根据所述控制信息从当前状态切换到与该控制信息对应的状态的步骤，包括：

所述语音处理装置根据所述数据播放指令，播放与标识关联的数据；其中，所述播放与标识关联的数据包括采用声音形式播放与标识关联的数据；

或者，

获取语音处理装置的控制信息的步骤，包括：

获取语音处理装置的关闭播放指令及标识；

所述语音处理装置根据所述关闭播放指令，停止当前播放的标识关联的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述语音处理装置的状态切换成功后，发出载有切换成功信息的可见光信号；

所述切换成功信息包括：语音处理装置的标识、从当前状态切换到与该控制信息对应的状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述语音处理装置根据所述控制信息从当前状态切换到与该控制信息对应的状态，包括：

所述语音处理装置实时或周期性检测当前位置处的可见光信号；

所述语音处理装置判断当前时刻检测到的可见光信号与上一时刻检测到的可见光信号是否相同；上一时刻为当前时刻相邻的上一时刻；

若相同，则语音处理装置不执行当前时刻的可见光信号中的控制信息；

否则，则语音处理装置按照当前时刻检测到的可见光信号进行状态切换。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述语音处理装置解析可见光信号，获取语音处理装置的控制信息的步骤，包括：

所述语音处理装置解析可见光信号，获取语音处理装置的控制信息、LED灯的空间位置信息；

所述语音处理装置根据所述空间位置信息确定所述语音处理装置的当前位置信息；

和/或，采用声音形式播报当前位置信息或展示当前位置信息。

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