CN204928831U - 一种基于车载led和可见光通信的车联网*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，包括可见光发射机、自由空间光通路模块和可见光接收机，可见光发射机包括发射机MCU主控电路单元、按键电路单元和LED调制驱动电路单元；自由空间光通路模块包括车载LED和光电探测器；可见光接收机包括接收机MCU主控电路单元、光电接收放大电路单元和警示单元。该***结构简单，易于安装和维护，节能环保，安全可靠，成本低廉，具有良好的市场前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及光电通信领域，具体涉及一种基于车载LED和可见光通信的车联网***。
背景技术
发光二极管(LightEmittingDiode，简称LED)具有产品寿命长、成本低、亮度高、光电转化效率高、体积小等优点，被誉为***绿色环保的照明光源。与传统汽车用卤素大灯和HID氙气大灯相比，车载LED更节能，更环保，更耐用，低压直流电源即可驱动，负载小，干扰弱，对使用环境要求低，适应性更好，被众多汽车生产商采用，并逐渐成为新秀与主力。由于车载LED具有较高的响应灵敏度，可被应用为通信光源。
可见光通信技术(VisibleLightCommunication,VLC)是利用发光二极管器件发出肉眼看不到的高速明暗闪烁光信号来调制和传输信息，然后利用光电二极管将接收的光信号转换成电信号，最终将传递的信息正确接收。可见光通信技术作为一种新兴无线光通信技术，集照明与通信为一体，具有无线申请频谱可直接授权使用，无电磁干扰，安全性高，保密性好，数据传输速率高等优点，受到各国的重视，成为研究的一个热点。
车联网***，是将先进的传感器技术、通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、信息发布技术等有机地运用与整个交通运输管理体系而建立的一种实时的，准确的，高效的交通运输综合管理和控制***，实现智能交通的管理和信息服务，对智能交通的发展具有重要意义。
目前车联网***的研究主要采用射频通信方式，存在如下缺点：首先，利用射频通信技术实现汽车与汽车之间的信息传递，容易对车载电子导航等精密设备产生电磁干扰，从而造成交通意外等情况；其次，长期处在电磁信号覆盖环境中，造成的辐射容易对驾驶员身体产生健康影响；最后，射频通信发出的信息使处在其通信距离范围内的所有汽车都能接收到信息，从而对云计算处理平台处理车辆信息和“过滤清洗”数据带来巨大挑战。
传统汽车进行信息传递的方法主要有两种，一是汽车车灯的组合使用，如需要左转或超车时打左转向灯向前面汽车发出左转或者超车的信息，需要右转或靠边停车时打右转向灯向前面汽车发出右转或者靠边停车的信息；二是喇叭的使用，如当遇见前有紧急情况时，采用按喇叭提醒前面车辆。此两种方法虽然简单高效，是目前汽车之间进行信息传递的方法，但是，却存在如下缺点：首先，喇叭发出的声音对环境造成噪声污染，往往在市区里或夜晚时往往禁止使用喇叭；其次，驾驶员频繁注意前后左右汽车的车灯容易造成身体疲劳，从而使驾驶员疲劳驾驶，注意力下降；最后，当驾驶员注意力下降时往往没注意到前后车辆发出的声光警告信息，从而造成很多交通意外事故。
目前对可见光通信技术的研究主要集中在基础理论的研究，包括采用复杂的高阶编制编码技术、均衡技术、分集接收技术等增加***的数据传输速率和抗干扰能力，对可见光通信的应用研究较少还处于一个不成熟的阶段，主要存在问题有：采用复杂调制解调技术实现的可见光通信***实现和维护的成本大；受环境噪声干扰严重，传输距离短。
实用新型内容
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，该***结构简单，易于安装和维护，节能环保，安全可靠，成本低廉，具有良好的市场前景。
为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，包括可见光发射机、自由空间光通路模块和可见光接收机，
所述可见光发射机包括发射机MCU主控电路单元、按键电路单元和LED调制驱动电路单元；
所述自由空间光通路模块包括车载LED和光电探测器；
所述可见光接收机包括接收机MCU主控电路单元、光电接收放大电路单元和警示单元；
所述按键电路单元输出端连接所述发射机MCU主控电路单元输入端，所述发射机MCU主控电路单元输出端连接所述LED调制驱动电路单元输入端，所述LED调制驱动电路单元输出端连接所述车载LED灯；所述光电探测器输出端连接所述光电接收放大电路单元输入端，所述光电接收放大电路单元输出端连接所述接收机MCU主控电路单元输入端，所述接收机MCU主控电路单元输出端连接所述警示单元输入端；
所述按键电路单元将待传信号编辑成数字电信号发送给所述发射机MCU主控电路单元，所述发射机MCU主控电路单元将待传信号进行调制编码后发送给所述LED调制驱动电路单元，所述LED调制驱动电路单元将接收到的待传信号调制为可见光信号并由车载LED发出；所述光电探测器检测所述车载LED发出的可见光信号，并发送给所述光电接收放大电路单元，所述光电接收放大电路单元将接收的可见光信号进行解调解码、放大处理，然后发送给所述接收机MCU主控电路单元，所述接收机MCU主控电路单元将接收到的信号通过警示单元告知驾驶员。
该车联网***解决了车辆之间的信号传送，且结构简单，易于安装和维护，而且节能环保，安全可靠，成本低廉，具有良好的市场前景。
进一步的，所述可见光发射机还包括发射机复位电路单元和发射机时钟电路单元，所述发射机复位电路单元和发射机时钟电路单元的输出端均连接至发射机MCU主控电路单元的相应输入端；
所述可见光接收机还包括接收机复位电路单元和接收机时钟电路单元，所述接收机复位电路单元和接收机时钟电路单元的输出端连接所述接收机MCU主控电路单元的相应输入端。
发射机复位电路单元，用于给可见光发射机复位；发射机时钟电路单元，用于为可见光发射机提供时钟信号。接收机复位电路单元用于可见光接收机的复位，接收机时钟电路单元用于为可见光接收机提供时钟信号。
进一步的，所述警示单元包括指示灯电路单元，蜂鸣器电路单元和LCD显示电路单元，所述接收机MCU主控电路单元的控制输出端分别连接所述指示灯电路单元，蜂鸣器电路单元和LCD显示电路单元的输入端。
指示灯电路单元用于发出报警光信号，蜂鸣器电路单元用于发出报警声音信号，LCD显示电路单元用于显示报警文字信息。
进一步的，所述LED调制驱动电路单元包括第一电阻和三极管，所述第一电阻一端连接所述发射机MCU主控电路单元信号输出端，另一端连接所述三极管的基极，所述三极管的集电极接地，其发射极连接所述车载LED的负极，所述车载LED正极与电源连接。该LED调制驱动电路单元结构简单，易于安装及维护，且占用空间小，减小了该联网***的体积。
进一步的，所述自由空间光通路模块还包括光学组件，所述光学组件使可见光信号在设定的角度范围内传输，将载有信息的可见光信号在自由空间内传送给所述光电探测器，光学组件有利于可见光信号在空间的完整的传送与接收。
进一步的，所述光学组件包括聚光杯和透镜，所述车载LED位于所述聚光杯焦点处，所述透镜设置于所述光电探测器前端，所述光电探测器位于所述透镜的光聚焦点处，所述车载LED发出的可见光信号在所述聚光杯中反射后发送到自由空间中，经透镜汇聚并由所述光电探测器接收。
从聚光杯焦点处射出的光线经反射后准直射出，提高了光照度，减少了衰减，未经反射的可见光以一定反射角射出，保证了照明光的辐射角度，满足了通信和照明的双重功能，而且可以有效地抑制车体反射的背景光的干扰。透镜对可见光信号进行汇聚，增加了光电探测器探测到的光照度，保证了信号的传输距离，便于光电探测器对可见光信号的接收。
进一步的，所述透镜与光电探测器之间还设置有蓝光滤波玻璃。由于光电探测器对蓝光信号的响应较快而对黄光等信号的响应较慢。为了使通信用的峰值位于456nm附近，蓝光波段信号不被巨大的环境噪声所淹没而失效，因此设置了蓝光滤光玻璃。蓝光滤波玻璃的设置使得除了蓝光信号能通过外，其他波段的杂散光全部滤掉，从而增加光电探测器的接收灵敏度，增加***的带宽，同时增加***的抗干扰能力。
进一步的，所述光电接收放大电路单元包括第二电阻、滑变电阻、运算放大器和电压比较器，所述光电探测器正极连接两条支路，一条连接所述运算放大器的正相端，另一条连接所述第二电阻的一端，所述光电探测器负极接地，所述滑变电阻的线圈一端连接电源，另一端接地，其滑动端连接所述运算放大器的反相端，所述运算放大器的输出端连接所述电压比较器输入端，所述电压比较器输出端连接所述接收机MCU主控电路单元输入端。
该光电接收放大电路单元结构简单，易于安装及维护，且占用空间小，减小了该联网***的体积。
优选的，所述光电探测器为蓝光增强型PIN光电二极管G0606M-B。该光电控测器带有蓝光滤波玻璃，且寄生电容小、频率响应好。
优选的，所述聚光杯的开口直径d1范围为140mm-150mm；其闭口直径d2范围为20mm-30mm；所述聚光杯的深度h范围为45-55mm；所述聚光杯的反射角S范围为40-50度；光线从所述车载LED灯射出到所述聚光杯中时的反射角Ω小于10°。这使得聚光杯焦点处射出的光线经反射后能准直射出，提高光照度，减少衰减，同时未经反射的可见光也可以很好地保证照明光的辐射角度，使车载LED满足照明与通信功能。
本实用新型的通过车载LED作为可见光通信的发射光源，采用蓝光增强型PIN光电二极管G0606M-B作为可见光通信的接收终端，发送信号车的可见光发射机将交通信息编码为数字电信号，再将数字电信号调制为可见光信号，并通过发送信号车上聚光杯使光束射出，使车载LED同时满足通信与照明的双重功能。接收信号车上装载透镜和可见光接收机，透镜将穿过它的可见光信号汇聚在光电探测器上，增加光电探测器的接收灵敏度，可见光接收机将探测到的信号放大还原，并通过指示灯发光和蜂鸣器发声进行声光报警，同时LCD显示电路单元将交通信息显示出来，实现了交通信息利用车载LED实时传输，将汽车与汽车通过可见光通信连接起来，形成巨大交互网络，让驾驶员随时了解周围的交通情况。
本实用新型有如下有益效果有：
1、利用人体肉眼可见的可见光进行信息传递，无电磁干扰，能与其他精密车载设备无完全兼容；
2、LED发出的光安全无辐射，有效保证驾驶员的健康；
3、只有处在发射车车灯照射的区域的接收车才能接收到信息，有效减轻云计算处理平台处理车辆信息和“过滤清洗”数据的压力；
4、利用蜂鸣器发出警报声音和指示灯发出警报光进行声光报警，以及LCD信息正确显示三种有效措施让驾驶员了解周围驾驶情况；避免驾驶员因疲劳导致注意力下降而忽略即将到来的意外状况；
5、蜂鸣器位于汽车内部且发出的警报声的音量在驾驶员忍受范围内，不会对周围环境带来噪声污染，同时不会对驾驶员的健康带来危害；
6、只在有意外状况时进行信息传递，可以有效减轻驾驶员时常注意后视镜而造成的疲劳。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本实用新型的原理结构框图；
图2是可见光发射机的电路连接示意图；
图3是可见光接收机的电路连接示意图；
图4是自由空间光通路模块的光路图。
其中，1-1为发射机MCU主控电路单元，1-2为按键电路单元，1-3为发射机时钟电路单元，1-4为发射机复位电路单元，1-5为LED调制驱动电路单元；2-1为光电接收放大电路单元，2-2为接收机MCU主控电路单元，2-3为接收机时钟电路单元，2-4为接收机复位电路单元，2-5为指示灯电路单元，2-6为蜂鸣器电路单元，2-7为LCD显示电路单元。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示，本实用新型提供了一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，包括可见光发射机、自由空间光通路模块和可见光接收机，可见光发射机包括发射机MCU主控电路单元1-1、LED调制驱动电路单元1-5、按键电路单元1-2、发射机复位电路单元1-4和发射机时钟电路单元1-3。
自由空间光通路模块包括车载LED、光学组件和光电探测器；光学组件包括聚光杯和透镜。聚光杯的开口直径d1范围为140mm-150mm；其闭口直径d2范围为20mm-30mm；聚光杯的深度h范围为45-55mm；聚光杯的反射角S范围为40-50度；光线从所述车载LED灯射出到聚光杯中时的反射角Ω小于10°，其中以聚光杯的开口直径d1为145mm；其闭口直径d2为25mm；聚光杯的深度h为50mm；聚光杯的反射角S为45度为最佳数值，采用该数值的聚光杯使得可见光信号能最好最准确的被可见光接收机接收。
可见光接收机包括接收机MCU主控电路单元2-2、光电接收放大电路单元2-1、接收机复位电路单元2-4，接收机时钟电路单元2-3和警示单元，警示单元包括指示灯电路单元2-5，蜂鸣器电路单元2-6和LCD显示电路单元2-7。
按键电路单元1-2，发射机复位电路单元1-4和发射机时钟电路单元1-3的输出端均连接至发射机MCU主控电路单元1-1的相应输入端。发射机MCU主控电路单元1-1输出端连接LED调制驱动电路单元1-5输入端，LED调制驱动电路单元1-5输出端连接车载LED灯。
车载LED位于聚光杯焦点位置处，透镜设置于光电探测器前端，光电探测器位于透镜的光聚焦点处，车载LED发出的可见光信号在聚光杯中反射后发送到自由空间中，经透镜汇聚并由光电探测器接收。
具体工作流程为：光电探测器输出端连接光电接收放大电路单元2-1输入端，光电接收放大电路单元2-1输出端连接接收机MCU主控电路单元2-2输入端。接收机复位电路单元2-4和接收机时钟电路单元2-3的输出端连接接收机MCU主控电路单元2-2的相应输入端，接收机MCU主控电路单元2-2的控制端分别连接指示灯电路单元2-5，蜂鸣器电路单元2-6和LCD显示电路单元2-7的输入端。
其中，本实施例中的发射机MCU主控电路单元1-1和接收机MCU主控电路单元2-2均选用单片机STC89C52，光电探测器选用带蓝光滤波玻璃且寄生电容小、频率响应好的蓝光增强型PIN光电二极管G0606M-B。根据LED结构类型分为两种，荧光粉LED(PC-LED)和红绿蓝LED(RGB-LED)。荧光粉LED是最广泛使用的LED类型，其原理利用蓝光激发黄色荧光粉以产生白光，其优点在于结构简单，成本较低，调制复杂度相对较低，其缺点在于调制带宽很低，对室内环境的频谱利用率不高，极大地限制了可见光通信***的传输速率；红绿蓝LED，将红、绿、蓝三色LED芯片封装在一起发出白光，其优点在于具有很高的调制带宽，可以用于高速通信中，但是，其调制的复杂度较高。由于不易控制RGB-LED的三个芯片保持颜色稳定避免闪烁，该***的LED主要采用PC-LED。
如图2所示，本实施例的可见光发射机的各个电路单元间利用导线将相应信号依次连接，其中，按键电路单元1-2的按键连接发射信号车上的单片机STC89C52的P1口与接地端，在发送信号车上的单片机STC89C52的控制下将交通信息编码成数字信号；发射机复位电路单元1-4通过复位按键切换高低电平从发送信号车上的单片机STC89C52的RST引脚输入实现MCU主控单元的复位功能；发射机时钟电路单元1-3由22.1184M的晶振与两个30pF的电容构成，为发送信号车上的单片机STC89C52提供时钟信号。
LED调制驱动电路单元1-5包括第一电阻R1和三极管Q1，第一电阻R1一端连接发射机MCU主控电路单元1-1信号输出端，另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接地，其发射极连接车载LED的负极，车载LED正极与电源连接。
这里，三极管Q1构成的偏置电路为车载LED提供恒流源并驱动其发光，发送信号车上的单片机STC89C52的TXD输出的高低电平通过控制三极管的工作状态控制车载LED的亮与灭，从而使数字电信号被调制为可见光信号经车载LED发送出去。
如图3所示，本实施例的可见光接收机的各个电路单元间利用导线将相应信号依次连接，其中，接收机复位电路单元2-4通过复位按键切换高低电平从接收信号车上的单片机STC89C52的RST引脚输入实现MCU主控单元的复位功能；接收机时钟电路单元2-3由22.1184M的晶振与两个30pF的电容构成，为接收信号车上的单片机STC89C52提供时钟信号；指示灯电路单元由1K电阻、5毫瓦的红色指示LED与电源和接收信号车上的单片机STC89C52的P1.0引脚串联构成指示灯电路单元；蜂鸣器电路单元2-6的电路设计为：单片机P1.7引脚通过1K电阻与一个三极管的基极相连，蜂鸣器一端连接该三极管集电极，另一端连接接地端，三极管的发射极连接电源；LCD显示电路单元2-7选用LCD1602液晶显示屏，其中LCD1602的DB0到DB7引脚分别于接收信号车上的单片机STC89C52的P0口的引脚连接，LCD1602的RS，R/W，E引脚分别于接收信号车上的单片机STC89C52的P2.5，P2.6，P2.7引脚相连。
光电接收放大电路单元2-1包括第二电阻R6、滑变电阻R7、运算放大器、和电压比较器，光电探测器正极连接两条支路，一条连接运算放大器的正相端，另一条连接第二电阻R6的一端，光电探测器负极接地，滑变电阻R7的线圈一端连接电源，另一端接地，其滑动端连接运算放大器的反相端，运算放大器的输出端连接电压比较器输入端，电压比较器输出端连接接收信号车上的单片机STC89C52的RXD引脚，这里的电压比较器选用LM393。
发射机复位电路单元1-4给可见光发射机复位；发射机时钟电路单元1-3为可见光发射机提供时钟信号，按键电路单元1-2的每个按键对应具体的交通信息。
该***工作时，发送信号车的按键电路单元1-2将要传递的交通信息简单快捷地编码成数字电信号并发送给发送信号车上的单片机STC89C52，这里的交通信息有：车辆的左转、右转、紧急制动、倒车、危险警告、保持车距等，对应的，在发送信号车上的单片机STC89C52的控制下，将左转、右转、紧急制动、倒车、危险警告、保持车距信号等交通信息编码成字符a、b、c、d、e、f等数字信号。发送信号车上的单片机STC89C52将接收到的待传信号进行调制后发送给LED调制驱动电路单元1-5，LED调制驱动电路单元1-5将调制编码后的信号调制为可见光信号并由发送信号车的车载LED发出。被传送的可见光信号在聚光杯中反射后发送到自由空间中，经透镜汇聚后由接收信号车的光电探测器接收，并将可见光信号转换为电信号后，发送到接收信号车的光电接收放大电路单元2-1，光电接收放大电路单元2-1将接收的可见光信号进行解调、放大处理，然后发送给接收信号车上的单片机STC89C52，接收信号车上的单片机STC89C52将接收到的交通信息显示在LCD显示电路单元2-7上，接收信号车上的单片机STC89C52根据收到的交通信息控制指示灯电路单元2-5和蜂鸣器电路单元2-6的工作，接收机复位电路单元2-4对可见光接收机进行复位，接收机时钟电路单元2-3为可见光接收机提供时钟信号。
当然，在选择光电探测器时，也可选择其它的光电探测器，并在透镜与光电探测器之间设置蓝光滤波玻璃，从而使得除了蓝光信号能通过外，其他波段的杂散光全部滤掉，从而增加光电探测器的接收灵敏度，增加***的带宽，同时增加***的抗干扰能力。
本实用新型将交通信息通过按键单元编码，通过可见光发送机利用可见光进行无线发送，可见光接收机将接收到的可见光信号进行放大还原，并在LCD上显示出来，同时进行声光报警提醒驾驶员，使汽车与汽车之间形成巨大交互网络，让驾驶员在驾驶过程中随时了解身边的交通情况，具有节能环保，布局灵活，实现简单，维护方便，成本低廉的特点，为可见光通信的应用研究奠定一个良好基础。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，其特征在于，包括可见光发射机、自由空间光通路模块和可见光接收机，
所述可见光发射机包括发射机MCU主控电路单元、按键电路单元和LED调制驱动电路单元；
所述自由空间光通路模块包括车载LED和光电探测器；
所述可见光接收机包括接收机MCU主控电路单元、光电接收放大电路单元和警示单元；
所述按键电路单元输出端连接所述发射机MCU主控电路单元输入端，所述发射机MCU主控电路单元输出端连接所述LED调制驱动电路单元输入端，所述LED调制驱动电路单元输出端连接所述车载LED灯；所述光电探测器输出端连接所述光电接收放大电路单元输入端，所述光电接收放大电路单元输出端连接所述接收机MCU主控电路单元输入端，所述接收机MCU主控电路单元输出端连接所述警示单元输入端；
所述按键电路单元将待传信号编辑成数字电信号发送给所述发射机MCU主控电路单元，所述发射机MCU主控电路单元将待传信号进行调制编码后发送给所述LED调制驱动电路单元，所述LED调制驱动电路单元将接收到的待传信号调制为可见光信号并由车载LED发出；所述光电探测器检测所述车载LED发出的可见光信号，并发送给所述光电接收放大电路单元，所述光电接收放大电路单元将接收的可见光信号进行解调解码、放大处理，然后发送给所述接收机MCU主控电路单元，所述接收机MCU主控电路单元将接收到的信号通过警示单元告知驾驶员。
2.根据权利要求1所述一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，其特征在于，所述可见光发射机还包括发射机复位电路单元和发射机时钟电路单元，所述发射机复位电路单元和发射机时钟电路单元的输出端均连接至发射机MCU主控电路单元的相应输入端；
所述可见光接收机还包括接收机复位电路单元和接收机时钟电路单元，所述接收机复位电路单元和接收机时钟电路单元的输出端连接所述接收机MCU主控电路单元的相应输入端。
3.根据权利要求1所述一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，其特征在于，所述警示单元包括指示灯电路单元，蜂鸣器电路单元和LCD显示电路单元，所述接收机MCU主控电路单元的控制输出端分别连接所述指示灯电路单元，蜂鸣器电路单元和LCD显示电路单元的输入端。
4.根据权利要求1所述一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，其特征在于，所述LED调制驱动电路单元包括第一电阻和三极管，所述第一电阻一端连接所述发射机MCU主控电路单元信号输出端，另一端连接所述三极管的基极，所述三极管的集电极接地，其发射极连接所述车载LED的负极，所述车载LED正极与电源连接。
5.根据权利要求1所述一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，其特征在于，所述自由空间光通路模块还包括光学组件，所述光学组件使可见光信号在设定的角度范围内传输，将载有信息的可见光信号在自由空间内传送给所述光电探测器。
6.根据权利要求5所述一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，其特征在于，所述光学组件包括聚光杯和透镜，所述车载LED位于所述聚光杯焦点位置处，所述透镜设置于所述光电探测器前端，所述光电探测器位于所述透镜的光聚焦点处，所述车载LED发出的可见光信号在所述聚光杯中反射后发送到自由空间中，经透镜汇聚并由所述光电探测器接收。
7.根据权利要求6所述一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，其特征在于，所述透镜与光电探测器之间还设置有蓝光滤波玻璃。
8.根据权利要求1所述一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，其特征在于，所述光电接收放大电路单元包括第二电阻、滑变电阻、运算放大器和电压比较器，所述光电探测器正极连接两条支路，一条连接所述运算放大器的正相端，另一条连接所述第二电阻的一端，所述光电探测器负极接地，所述滑变电阻的线圈一端连接电源，另一端接地，其滑动端连接所述运算放大器的反相端，所述运算放大器的输出端连接所述电压比较器输入端，所述电压比较器输出端连接所述接收机MCU主控电路单元输入端。
9.根据权利要求1所述一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，其特征在于，所述光电探测器为蓝光增强型PIN光电二极管G0606M-B。
10.根据权利要求6所述一种基于车载LED和可见光通信的车联网***，其特征在于，所述聚光杯的开口直径d1范围为140mm-150mm；其闭口直径d2范围为20mm-30mm；所述聚光杯的深度h范围为45-55mm；所述聚光杯的反射角S范围为40-50度；光线从所述车载LED灯射出到所述聚光杯中时的反射角Ω小于10°。
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105050290A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-11-11 | 桂林理工大学 | 不断电激活的双控制可见光车灯通信信号发送装置 |
| CN105959022A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-09-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 车载互联互通装置及方法、车辆 |
| CN106059666A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-10-26 | 上海小糸车灯有限公司 | 基于LiFi的汽车行驶数据交互***及其车辆信号照明装置 |
| CN110588773A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-20 | 山东沃华农业科技股份有限公司 | 一种收割机转向控制***及其收割机 |
| CN111181645A (zh) * | 2020-02-01 | 2020-05-19 | 东莞智联光频科技有限公司 | 一种基于led灯具的通照一体可见光移动通信基站设备 |
| CN112423057A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-02-26 | 湖北大学 | 一种车载可见光数据通信*** |
| CN112874518A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-01 | 合肥索斯智能科技有限公司 | 一种基于可见光通信的车车互联及防碰撞*** |
| CN113037382A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-06-25 | 新疆大学 | 用于车队互联的混合多波束可见光链路通信***及方法 |
| CN113411128A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-17 | 上海电机学院 | 一种基于可见光通信的多路并行数据传输装置 |
| CN115679856A (zh) * | 2022-09-28 | 2023-02-03 | 昆明理工大学 | 一种隧道超车变道行为发生地点的检测方法 |
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2015
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105050290A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-11-11 | 桂林理工大学 | 不断电激活的双控制可见光车灯通信信号发送装置 |
| CN105959022A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-09-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 车载互联互通装置及方法、车辆 |
| CN106059666A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-10-26 | 上海小糸车灯有限公司 | 基于LiFi的汽车行驶数据交互***及其车辆信号照明装置 |
| CN110588773A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-20 | 山东沃华农业科技股份有限公司 | 一种收割机转向控制***及其收割机 |
| CN111181645A (zh) * | 2020-02-01 | 2020-05-19 | 东莞智联光频科技有限公司 | 一种基于led灯具的通照一体可见光移动通信基站设备 |
| CN112423057A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-02-26 | 湖北大学 | 一种车载可见光数据通信*** |
| CN112874518A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-01 | 合肥索斯智能科技有限公司 | 一种基于可见光通信的车车互联及防碰撞*** |
| CN113037382A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-06-25 | 新疆大学 | 用于车队互联的混合多波束可见光链路通信***及方法 |
| CN113411128A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-17 | 上海电机学院 | 一种基于可见光通信的多路并行数据传输装置 |
| CN115679856A (zh) * | 2022-09-28 | 2023-02-03 | 昆明理工大学 | 一种隧道超车变道行为发生地点的检测方法 |
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