[实用新型]一种基于车载LED和可见光通信的车联网系统

权利要求书

1.一种基于车载LED和可见光通信的车联网系统，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系统，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系统，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系统，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系统，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系统，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系统，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系统，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系统，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系统，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°。