CN114040040B - 一种手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块，用于套设手持智能移动终端，包括背夹本体、由所述背夹本体向内凹陷形成配合安装所述手持智能移动终端的凹槽和由所述背夹本体的一侧远离所述凹槽设置的元器件组件；所述凹槽的侧壁设有用于连接所述手持智能移动终端的数据接口；所述元器件组件包括由所述背夹本体远离所述凹槽方向延伸的安装部、由所述安装部向内凹陷形成的多个安装槽、配合设置于多个所述安装槽内的光电构件和盖设于所述光电构件上并密封多个所述安装槽的透明亚克力盖板，所述数据接口与所述光电构件信号连接。本发明操作方便，上网效果好，适应范围广。

Description

一种手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块

【技术领域】

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块。

【背景技术】

近年来，发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)照明技术发展迅猛，与传统照明光源相比，白光LED不仅功耗低，使用寿命长，尺寸小，绿色环保，更具有调制性能好，响应灵敏度高等优点。利用LED的这种特性，它能用作照明的同时，还可以把网络信号调制到LED可见光束上进行数据传输，实现一种新兴的可见光无线通信(LiFi)技术。

光通信网络接收终端是可见光通信技术的一个典型应用。Li-Fi这一技术意味着，只要你拥有电灯泡，就可以获得无线互联网连接。全世界的电灯泡数量约有140亿盏。实际上，这也意味着任何照明灯都可以成为互联网接入点，提升互联网的覆盖范围。因为可见光只能沿直线传播，因此只有处在光线传播直线上的人才有可能截获信息，带来了极高的安全性。作为无线数据传输的最主要技术，WiFi利用了射频信号。然而，无线电波在整个电磁频谱中仅占很小的一部分。而随着用户对无线互联网需求的增长，可用的射频频谱正越来越少。但是Li-Fi为可见光，其频谱的宽度达到射频频谱的1万倍。这意味着可见光通信能带来更高的带宽。Li-Fi技术能带来高达Gbps数量级的数据传输速度。

然而，目前可实现LIFI上网的终端需要特殊定制，而在当下手机作为一个普及率极高的终端设备却因为LIFI上网的普及率低和需要手机的特殊定制，而未能实现LIFI在手持智能移动终端上的应用普及，手机上网效果不佳。

因此，实有必要提供一种新的手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块以解决上述技术问题。

【发明内容】

本发明的目的是克服上述至少一个技术问题，提供一种操作方便，通信效果好的手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块。

为了实现上述目的，本发明提供一种手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块，用于套设手持智能移动终端，包括背夹本体、由所述背夹本体向内凹陷形成配合安装所述手持智能移动终端的凹槽和由所述背夹本体的一侧远离所述凹槽设置的元器件组件；

所述凹槽的侧壁设有用于连接所述手持智能移动终端的数据接口；

所述元器件组件包括由所述背夹本体远离所述凹槽方向延伸的安装部、由所述安装部向内凹陷形成的多个安装槽、配合设置于多个所述安装槽内的光电构件和盖设于所述光电构件上并密封多个所述安装槽的透明亚克力盖板，所述数据接口与所述光电构件信号连接。

更进一步地，所述光电构件包括设置于所述安装槽内的光电二极管和设置于所述光电二极管一侧的红外二极管，所述红外二极管和所述光电二极管分别与所述数据接口信号连接，所述光电二极管用于将接收可见光信号发送至所述数据接口上，通过所述手持智能移动终端处理后，通过所述数据接口将信号发送至所述红外二极管上用于发射红外信号。

更进一步地，所述安装部包括由于所述背夹本体延伸形成的安装部主体及由所述安装部主体的两侧靠近所述背夹本体方向倾斜延伸的第一斜面结构和第二斜面结构。

更进一步地，所述安装部的上表面、下表面及侧面分别向内凹陷形成所述安装槽，所述第一斜面结构和所述第二斜面结构分别向内凹陷形成所述安装槽。

更进一步地，所述光电构件包括5个，5个所述光电构件分别设置于所述安装部的所述上表面、所述下表面、所述侧面和所述第一斜面结构及所述第二斜面结构形成的所述安装槽内。

更进一步地，所述背夹本体为硅胶材料制成。

更进一步地，所述数据接口包括USB公座和Type-C公座中的任意一个。

更进一步地，所述安装部为梯形结构设置。

更进一步地，所述元器件组件设置于所述背夹本体的侧面上并与所述数据接口相邻或相对。

更进一步地，所述凹槽内还设有第一通孔和设置于所述第一通孔一侧的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔靠近所述安装部的一侧设置。

与相关技术相比，本发明通过将手持智能移动终端配合安装于凹槽内以便于拆卸进更换，将元器件组件通过数据接口与手持智能移动终端实现信号传输，利用所述元器件组件包括由所述背夹本体远离所述凹槽方向延伸的安装部、由所述安装部向内凹陷形成的多个安装槽、配合设置于多个所述安装槽内的光电构件和盖设于所述光电构件上并密封多个所述安装槽的透明亚克力盖板，所述数据接口与所述光电构件信号连接，通过光电构件与手持智能移动终端信号连接以方便手持智能移动终端在某些特定的管控WIFI禁用的场所也能实现上网，使用方便，适用范围广。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图，其中：

图1为本发明提供的手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块的结构示意图；

图2为图1中A局部放大图；

图3为本发明提供的手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块和手持智能移动终端的装配图；

图4为图3的主视图；

图5为图3的后视图；

图6为图3的俯视图；

图7为图3的仰视图；

图8为图3的左视图；

图9为图3的右视图；

图10为本发明的信号传输电路图；

图11为图10的信号放大电路的电路图；

图12为图10的模数转换电路的电路图；

图13为图10的1路拖多路逻辑电路的电路图。

图中，1、背夹本体，2、凹槽，3、元器件组件，31、安装部，311、安装部主体，312、第一斜面结构，313、第二斜面结构，32、安装槽，33、光电构件，331、光电二极管，332、红外二极管，34、盖板，4、数据接口，5、第一通孔，6、第二通孔，7、手持智能移动终端，8、信号发大电路，9、模数转换电路，10、1路拖多路逻辑电路，11、多路开关器件。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-13所示，本发明提供一种手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块，用于套设手持智能移动终端7，包括背夹本体1、由所述背夹本体1向内凹陷形成配合安装所述手持智能移动终端7的凹槽2和由所述背夹本体1的一侧远离所述凹槽2设置的元器件组件3；所述凹槽2的侧壁设有用于连接所述手持智能移动终端7的数据接口4；所述元器件组件3包括由所述背夹本体1远离所述凹槽2方向延伸的安装部31、由所述安装部31向内凹陷形成的多个安装槽32、配合设置于多个所述安装槽32内的光电构件33和盖设于所述光电构件33上并密封多个所述安装槽32的透明亚克力盖板34，所述数据接口4与所述光电构件33信号连接。

其中，手持智能移动终端可以是手机、平板电脑等。

具体的，通过将手机背夹套设在手持智能移动终端7上，方便可拆卸固定手持智能移动终端7。通过在背夹本体1上凹陷形成的凹槽2用于配合安装手持智能移动终端7，固定效果好，使得在使用手持智能移动终端7的时候稳定性好，元器件组件3和手持智能移动终端7之间的信号传输流畅，使用方便。

具体的，数据接口4用于连接手持智能移动终端7和光电构件33，使得手持智能移动终端7和光电构件33之间信号连接。

具体的，元器件组件3用于接收可见光和发射红外光，通过元器件组件3的安装部31形成的安装槽32用于安装光电构件33，通过将透明亚克力盖板34盖设于所述光电构件33上并密封多个所述安装槽32，使得安装槽32内的光电构件33密封好，防尘效果佳。同时，该透明亚克力盖板34可透过红外光和可见光，方便光电构件33能收发可见光和红外光，透光效果好。

具体的，通过所述数据接口4与所述光电构件33信号连接，通过光电构件33与手持智能移动终端7信号连接以方便手持智能移动终端7在某些特定的管控WIFI禁用的场所也能实现上网，使用方便，适用范围广。

在本实施例中，所述光电构件33包括设置于所述安装槽32内的光电二极管331和设置于所述光电二极管331一侧的红外二极管332，所述红外二极管332和所述光电二极管331分别与所述数据接口4信号连接，所述光电二极管331用于将接收可见光信号发送至所述数据接口4上，通过所述手持智能移动终端7处理后，通过所述数据接口4将信号发送至所述红外二极管332上用于发射红外信号。

其中，光电二极管的型号可以是085-23-21-021光电二极管，红外二极管的型号可以是OP266W红外发光二极管，通过上述的光电二极管和红外二极管能够分别进行可见光接收和发射红外信号，使用更佳方便。

具体的，将光电二极管331和红外二极管332采用电路器件和物理隔离技术，使得光电二极管331和红外二极管332之间信号避免相互干扰。其中，电路器件隔离：光电二极管331对红外信号具有一定的滤除作用，可以减少来自红外信号的干扰。物理隔离：光电二极管331和红外二极管332在物理结构位置上隔离，红外二极管332发射的信号不会传播到光电二极管331上。

具体的，通过将光电二极管331和红外二极管332安装在安装槽32内，并通过盖板34密封设置，使得光电二极管331和红外二极管332只能透过可见光和红外光，防止其他光线的干扰。所述红外二极管332和所述光电二极管331分别与所述数据接口4信号连接，所述光电二极管331用于将接收可见光信号发送至所述数据接口4上，通过所述手持智能移动终端7处理后，利用手持智能移动终端7将控制信号通过所述数据接口4发送至所述红外二极管332上用于发射红外信号。确保了与之对应的红外接收器能够接收到此可见光通信手机背夹发出的红外信号，以便于手持智能移动终端7进行LIFI上网功能。

具体的，光通信波段采用对人体危害较低的红外波段和健康LED照明波段，没有选取对人体辐射伤害较大的紫外波段，也没有选取对人肉眼有伤害的蓝光波段，可以更有效的保护人体健康。

具体的，光天线采用较低功耗的电路设计，工作整体功耗不超出1W，可以有效保证手持智能移动终端7的续航时间，满足大部分手机的功率输出。待机状态时功耗不超出0.5W。

具体的，由于采用的是可见光通信，而不是无线电磁波通信，所以对人体不具有电磁辐射影响。同时因为只有光照明到的位置才能进行通信，不具有安全泄密的问题，安全性高。

具体的，该天线不但可以进行数据通信，通信灯端还可以实时监控到人员所在位置，实现人员位置精准定位和查找等功能。

在本实施例中，所述安装部31包括由于所述背夹本体1延伸形成的安装部主体311及由所述安装部主体311的两侧靠近所述背夹本体1方向倾斜延伸的第一斜面结构312和第二斜面结构313。

在本实施例中，所述安装部31的上表面、下表面及侧面分别向内凹陷形成所述安装槽32，所述第一斜面结构312和所述第二斜面结构313分别向内凹陷形成所述安装槽32。

在本实施例中，所述光电构件33包括5个，5个所述光电构件33分别设置于所述安装部31的所述上表面、所述下表面、所述侧面和所述第一斜面结构312及所述第二斜面结构313形成的所述安装槽32内。而安装槽32内分别设置光电二极管331和红外二极管332，每一面光天线都是相互独立的，每一面光天线的收发对其他面光天线没有任何影响。背夹除了手持智能移动终端7充电口的任意一面，都能进行可见光通信，即使其中有部分光天线掉落，也能实现正常通信，实现360°无死角覆盖，任何一个角度都能实现可见光通信。即使5面光天线同时都接收到可见光信号，手持智能移动终端7也能正常可见光通信。

在本实施例中，所述背夹本体1为硅胶材料制成。硅胶材料制成的背夹本体1可根据终端的外形进行匹配设计，以满足不同终端的需求，适用范围广，使用方便。

在本实施例中，所述数据接口4包括USB公座和Type-C公座中的任意一个。USB公座用于插入到手持智能移动终端7的USB(Universal Serial Bus)接口中以实现手持智能移动终端7与手机背夹信号连接，Type-C公座用于插入到手持智能移动终端7的Type-C接口中以实现手持智能移动终端7与手机背夹信号连接。

在本实施例中，所述安装部31为梯形结构设置。结构强度高，使用寿命长。

在本实施例中，所述元器件组件3设置于所述背夹本体1的侧面上并与所述数据接口4相邻或相对。这样使得元器件组件3设置位置多样，使得元器件组件3的光电二极管331和红外二极管332分别能从多角度接收可见光和发射红外光至与之对应的红外接收器上，从而使得手持智能移动终端7插在背夹上就能实现上网的功能。

在本实施例中，所述凹槽2内还设有第一通孔5和设置于所述第一通孔5一侧的第二通孔6，所述第一通孔5和所述第二通孔6靠近所述安装部31的一侧设置。所述第一通孔5用于对应设置所述手持智能移动终端7的闪光镜头，所述第二通孔6用于对应设置所述手持智能移动终端7的摄像头，通过将手持智能移动终端7对应放置在凹槽2内时，所述闪光镜头和所述摄像头分别设置在所述第一通孔5和所述第二通孔6内，以便于在使用背夹的同时，手持智能移动终端7还能实现摄像操作，使用效果更佳。

在本实施例中，所述安装槽32为环形结构设置，所述透明亚克力盖板34为环形结构设置。使得安装槽32和盖板34之间安装方便。

在本实施例中，所述光电二极管331与Type-C接口之间还连接有信号放大电路8和模数转换电路9，通过所述光电二极管331将可见光信号发送至信号放大电路8中，通过信号放大电路8进行信号放大后通过信号放大输出端发送至模数转换电路9的输入端上，通过模数转换电路9将信号转换后通过输出端连接Type-C接口，通过Type-C接口将接收的信号发送至手持智能移动终端7上，通过手持智能移动终端7将信号处理后将控制信号通过Type-C接口发送至红外二极管332上，控制红外二极管332发射红外光至与之对应的红外接收器能够接收到此可见光通信手机背夹发出的红外信号。

在本实施例中，所述红外二极管332与Type-C接口之间还连接有1路拖多路逻辑电路10和多路开关器件11，通过Type-C接口将手持智能移动终端7发送的控制信号发送至1路拖多路逻辑电路10中，通过1路拖多路逻辑电路10处理后将信号通过输出端发送至多路开关器件11输入端上，通过多路开关器件11控制红外二极管332打开或关闭操作，控制红外二极管332发射红外光或关闭，控制效果好，使用方便。

可选的，多路开关器件的型号可以是MMBT3904开关，该开关控制效果好。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块，用于套设手持智能移动终端，其特征在于，包括背夹本体、由所述背夹本体向内凹陷形成配合安装所述手持智能移动终端的凹槽和由所述背夹本体的一侧远离所述凹槽设置的元器件组件；

所述凹槽的侧壁设有用于连接所述手持智能移动终端的数据接口；

所述元器件组件包括由所述背夹本体远离所述凹槽方向延伸的安装部、由所述安装部向内凹陷形成的多个安装槽、配合设置于多个所述安装槽内的光电构件和盖设于所述光电构件上并密封多个所述安装槽的透明亚克力盖板，所述数据接口与所述光电构件信号连接；

所述光电构件包括设置于所述安装槽内的光电二极管和设置于所述光电二极管一侧的红外二极管，所述红外二极管和所述光电二极管分别与所述数据接口信号连接，所述光电二极管用于将接收可见光信号发送至所述数据接口上，通过所述手持智能移动终端处理后，通过所述数据接口将信号发送至所述红外二极管上用于发射红外信号；

所述安装部包括由所述背夹本体延伸形成的安装部主体及由所述安装部主体的两侧靠近所述背夹本体方向倾斜延伸的第一斜面结构和第二斜面结构。

2.根据权利要求1所述的手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块，其特征在于，所述安装部的上表面、下表面及侧面分别向内凹陷形成所述安装槽，所述第一斜面结构和所述第二斜面结构分别向内凹陷形成所述安装槽。

3.根据权利要求2所述的手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块，其特征在于，所述光电构件包括5个，5个所述光电构件分别设置于所述安装部的所述上表面、所述下表面、所述侧面和所述第一斜面结构及所述第二斜面结构形成的所述安装槽内。

4.根据权利要求1所述的手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块，其特征在于，所述背夹本体为硅胶材料制成。

5.根据权利要求1所述的手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块，其特征在于，所述数据接口包括USB公座和Type-C公座中的任意一个。

6.根据权利要求1所述的手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块，其特征在于，所述安装部为梯形结构设置。

7.根据权利要求1所述的手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块，其特征在于，所述元器件组件设置于所述背夹本体的侧面上并与所述数据接口相邻或相对。

8.根据权利要求1所述的手持智能移动终端外接可见光通信扩展模块，其特征在于，所述凹槽内还设有第一通孔和设置于所述第一通孔一侧的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔靠近所述安装部的一侧设置。

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