CN113507321B - 一种基于可见光通信的办公室照明系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于可见光通信的办公室照明系统，包括：第一可见光通信设备和第二可见光通信设备；中转设备，用于当第一可见光通信设备和第二可见光通信设备之间通信受阻时，建立第一可见光通信设备和第二可见光通信设备之间通信连接；其中，中转设备包括中转台以及顺序设置于中转台周边的第一可见光中转器、第二可见光中转器、第三可见光中转器、第四可见光中转器以及处理单元。处理单元用于当外界光强影响第一可见光通信设备和第二可见光通信设备的信号时，调整第一可见光通信设备和第二可见光通信设备配置的中转器数量，使中转设备中接收到的第一可见光通信设备和第二可见光通信设备的信号强度基本相等。

Description

一种基于可见光通信的办公室照明系统
技术领域
本发明涉及可见光通信技术领域，特别是一种基于可见光通信的办公室照明系统。
背景技术
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的，该技术提供对几百THz的未授权频谱的接入、对电磁干扰的抗扰性、以及与射频(RF)系统的互不干涉；利用这种技术做成的系统能够实现网络在照明点间的无缝传递，当运用在办公室照明系统时，则意味着用户在办公室中移动时，网络连接会通过照明点进行传递而不会中断，因而具有广泛的开发前景。
然而可见光通信设备之间的光通信传输的信号存在不能穿越墙壁等障碍物的问题。现有技术中，有揭示在可见光通信设备之间设置可见光收发器，从而解决可见光通信设备之间存在墙壁等障碍物隔离的问题。
然而在实际使用中外界其他环境光会对LED的光信号产生强烈的背景干扰，使得光信号的辨识度降低，导致转发设备的可见光收发器接收信号变弱，甚至使可见光通信无法实现，进而影响正常通信和用户体验度。
发明内容
本发明提供了一种基于可见光通信的办公室照明系统及其使用方法，可以有效解决上述问题。
本发明是这样实现的：
一种基于可见光通信的办公室照明系统及其使用方法，包括：
第一可见光通信设备和第二可见光通信设备；
中转设备，用于当所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备之间通信受阻时，建立所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备之间通信连接；
所述中转设备包括中转台以及顺序设置于所述中转台周边的第一可见光中转器、第二可见光中转器、第三可见光中转器、第四可见光中转器以及处理单元；其中，所述处理单元用于根据各个中转器的视野为所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备配置相同或不同的数量的中转器，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度基本相等；所述处理单元用于当外界光强影响所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号时，调整所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备配置的中转器数量，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度基本相等。
作为进一步改进的，进一步包括设置于所述中转台周边的第一备用可见光中转器以及第二备用可见光中转器。
作为进一步改进的，所述第一备用可见光中转器、所述第一可见光中转器、所述第二可见光中转器、所述第三可见光中转器、所述第四可见光中转器以及所述第二备用可见光中转器顺序设置于所述中转台周边。
作为进一步改进的，所述处理单元进一步用于当外界光强过强，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度低于通信标准时，控制所述第一备用可见光中转器和/或所述第二备用可见光中转器工作，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度基本相等。
作为进一步改进的，所述处理单元进一步用于当外界光强过强，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度之差大于第一阈值时，控制所述第一备用可见光中转器或所述第二备用可见光中转器工作，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度基本相等。
作为进一步改进的，定义所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度分别为A和B，其中，定义第一阈值为：max(A,B)/min(A,B)≧1.5时，控制所述第一备用可见光中转器或所述第二备用可见光中转器工作，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度基本相等。
作为进一步改进的，所述第一备用可见光中转器、所述第一可见光中转器、所述第二可见光中转器、所述第三可见光中转器、所述第四可见光中转器以及所述第二备用可见光中转器合围所形成的圆心角的大小为120°～150°。
作为进一步改进的，定义所述第一备用可见光中转器与所述第一可见光中转器所形成的圆心角，以及所述第四可见光中转器以及所述第二备用可见光中转器所形成的圆心角均为A；定义所述第一可见光中转器、所述第二可见光中转器、所述第三可见光中转器、所述第四可见光中转器相邻两个中转器所形成的圆心角为B，其中，A<B。
作为进一步改进的，A的大小为5～10°。
本发明的有益效果是：本发明提供的基于可见光通信的办公室照明系统，在外界光强过强时，调整所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备配置的中转器数量，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度基本相等，从而可以解决：由于外界光线强度增加，使光信号的辨识度降低，导致转发设备的可见光收发器接收信号变弱，甚至使可见光通信无法实现的技术问题，进而提高用户体验度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例提供的基于可见光通信的办公室照明系统的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的基于可见光通信的办公室照明系统在使用时的示意图。
图3是本发明另一实施例提供的基于可见光通信的办公室照明系统在使用时的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参照图1至图3所示，一种基于可见光通信的办公室照明系统，其包括第一可见光通信设备11和第二可见光通信设备12；
中转设备13为具有可见光收发功能的设备，用于当所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12之间通信受阻时，建立所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12之间通信连接；即中转设备13充当通信双方之间的中继。
其中，所述中转设备13包括可转动的中转台130以及顺序设置于所述中转台130周边的第一可见光中转器131、第二可见光中转器132、第三可见光中转器133、第四可见光中转器134以及处理单元135。请一并参见图1，所述处理单元135用于根据各个中转器的视野为所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12配置相同或不同的数量的中转器，使所述中转设备13中接收到的所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12的信号强度基本相等。在其中一个实施例中，所述处理单元135用于根据各个中转器的视野为所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12配置相同数量的中转器。所述处理单元135进一步用于当外界光强影响所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12的信号时，调整所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12配置的中转器数量，使所述中转设备13中接收到的所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12的信号强度基本相等。可以理解，由于初始配置时一般配置相同数量的中转器，从而使所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12的信号强度基本相等。请一并参见图2，当外界光强增加时，会使所述第一可见光通信设备11的信号降低，因此，可以通过所述处理单元135判断第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12的信号强度之间的信号强度，来配置中转器数量，而无需额外设置光强度传感器。
所述可转动的中转台130的结构不限，只要可以实现转动即可。
作为进一步改进的，进一步包括设置于所述中转台130周边的第一备用可见光中转器136以及第二备用可见光中转器137。可以理解，当所述处理单元135判断常开中转器无法满足要求时，才对所述备用中转器进行启用。在其中一个实施例中，所述第一备用可见光中转器136、所述第一可见光中转器131、所述第二可见光中转器132、所述第三可见光中转器133、所述第四可见光中转器134以及所述第二备用可见光中转器137顺序设置于所述中转台130周边。在其他实施例中，备用中转器和常开中转器可以处理单元135进行实时互换。具体的，所述处理单元135进一步获取各个中转器的使用时长，将使用时间较长的定义为备用中转器，而使用时间较短的定位为常开中转器，从而提高整体的使用寿命。
请一并参见图3，作为进一步改进的，所述处理单元135进一步用于当外界光强过强，使所述中转设备13中接收到的所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12的信号强度低于通信标准时，控制所述第一备用可见光中转器136和/或所述第二备用可见光中转器137工作，使所述中转设备13中接收到的所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12的信号强度基本相等。所述通信标准可以根据不同需求设定，在此不做限制。
作为进一步改进的，所述处理单元135进一步用于当外界光强过强，使所述中转设备13中接收到的所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12的信号强度之差大于第一阈值时，控制所述第一备用可见光中转器136或所述第二备用可见光中转器137工作，使所述中转设备13中接收到的所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12的信号强度基本相等。具体的，定义所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12的信号强度分别为A和B，其中，定义第一阈值为：max(A,B)/min(A,B)≧1.5时，控制所述第一备用可见光中转器136或所述第二备用可见光中转器137工作，使所述中转设备13中接收到的所述第一可见光通信设备11和所述第二可见光通信设备12的信号强度基本相等。
作为进一步改进的，所述第一备用可见光中转器136、所述第一可见光中转器131、所述第二可见光中转器132、所述第三可见光中转器133、所述第四可见光中转器134以及所述第二备用可见光中转器137合围所形成的圆心角的大小为120°～150°。在其中一个实施例中，所述第一备用可见光中转器136与所述第二备用可见光中转器137合围所形成的圆心角的大小约为130°。
作为进一步改进的，定义所述第一备用可见光中转器136与所述第一可见光中转器131所形成的圆心角，以及所述第四可见光中转器134以及所述第二备用可见光中转器137所形成的圆心角均为A；定义所述第一可见光中转器131、所述第二可见光中转器132、所述第三可见光中转器133、所述第四可见光中转器134相邻两个中转器所形成的圆心角为B，其中，A<B。可以理解，通过将备用中转器靠近常开中转器，从而可以通过转动微小角度获得最大的光照强度，而不会影响其他中转器正常使用。作为进一步改进的，A的大小为5～10°。在其中一个实施例中，A的大小为5°左右。B的大小为40°。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于可见光通信的办公室照明系统，其特征在于，包括：
第一可见光通信设备和第二可见光通信设备；
中转设备，用于当所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备之间通信受阻时，建立所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备之间通信连接；
其中，所述中转设备包括可转动的中转台以及顺序设置于所述中转台周边的第一可见光中转器、第二可见光中转器、第三可见光中转器、第四可见光中转器、第一备用可见光中转器、第二备用可见光中转器以及处理单元；其中，所述处理单元用于根据各个中转器的视野为所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备配置相同或不同的数量的中转器，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度基本相等；所述处理单元用于当外界光强影响所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号时，调整所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备配置的中转器数量，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度基本相等；
所述处理单元进一步用于当外界光强过强，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度之差大于第一阈值时，控制所述第一备用可见光中转器或所述第二备用可见光中转器工作，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度基本相等。
2.如权利要求1所述基于可见光通信的办公室照明系统，其特征在于，所述处理单元进一步用于当外界光强过强，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度低于通信标准时，控制所述第一备用可见光中转器和/或所述第二备用可见光中转器工作，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度基本相等。
3.如权利要求1所述基于可见光通信的办公室照明系统，其特征在于，定义所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度分别为A和B，其中，定义第一阈值为：max(A,B)/min(A,B)≧1.5时，控制所述第一备用可见光中转器或所述第二备用可见光中转器工作，使所述中转设备中接收到的所述第一可见光通信设备和所述第二可见光通信设备的信号强度基本相等。
4.如权利要求1所述基于可见光通信的办公室照明系统，其特征在于，所述第一备用可见光中转器、所述第一可见光中转器、所述第二可见光中转器、所述第三可见光中转器、所述第四可见光中转器以及所述第二备用可见光中转器合围所形成的圆心角的大小为120°～150°。
5.如权利要求4所述基于可见光通信的办公室照明系统，其特征在于，定义所述第一备用可见光中转器与所述第一可见光中转器所形成的圆心角，以及所述第四可见光中转器以及所述第二备用可见光中转器所形成的圆心角均为A；定义所述第一可见光中转器、所述第二可见光中转器、所述第三可见光中转器、所述第四可见光中转器相邻两个中转器所形成的圆心角为B，其中，A<B。
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