Led光傳輸可視化電子導(dǎo)覽系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種LED光傳輸可視化電子導(dǎo)覽系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電子導(dǎo)游解決了傳統(tǒng)導(dǎo)游講解的許多問題，如解說不詳細(xì)、發(fā)音不標(biāo)準(zhǔn)、誤導(dǎo)消費(fèi)等諸多弊端，在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。目前市場(chǎng)上常見的導(dǎo)覽器有存儲(chǔ)式和非存儲(chǔ)式兩類。存儲(chǔ)式導(dǎo)覽器是把講解內(nèi)容存儲(chǔ)在導(dǎo)覽器中，游客自主選擇接聽講解。游客在操作存儲(chǔ)式導(dǎo)覽器時(shí)，景點(diǎn)序列號(hào)容易選錯(cuò)，造成講解內(nèi)容和景點(diǎn)或講解點(diǎn)內(nèi)容不一致。存儲(chǔ)式導(dǎo)覽器是通過設(shè)置安裝在景點(diǎn)或講解點(diǎn)上的無線發(fā)射器來播放講解內(nèi)容。非存儲(chǔ)式導(dǎo)覽器主要由信號(hào)發(fā)射器、接收器、數(shù)據(jù)庫、罐裝接口、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備幾部分構(gòu)成。發(fā)射器通常固定在景點(diǎn)或講解點(diǎn)上，發(fā)送需要講解的信息，設(shè)備復(fù)雜。
[0003]無論是存儲(chǔ)式還是非存儲(chǔ)式的導(dǎo)覽器，都是將景點(diǎn)的位置信息通過某種方式傳送到游客的接收器，以便獲取導(dǎo)覽信息。目前的傳送方式有無線電傳送(包含射頻技術(shù))和無線光傳送。而為減小環(huán)境的電磁污染，無線光是理想的傳送方式。傳統(tǒng)的無線光傳送方式包括激光和紅外兩種，它們雖具有方向性好和發(fā)散角小的特點(diǎn)，作為單純的信息傳輸機(jī)制優(yōu)勢(shì)較大，但這兩種光源對(duì)人眼有一定的傷害，發(fā)散角所覆蓋的區(qū)域小對(duì)接收不利。
[0004]隨著各種節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品不斷得到研發(fā)和使用，照明LED具有功耗低、壽命長(zhǎng)、可低壓驅(qū)動(dòng)、安全穩(wěn)定、發(fā)射功率大和線性調(diào)制度好等優(yōu)點(diǎn)，成為未來照明的發(fā)展方向，目前在戶外照明和大屏幕廣告牌已進(jìn)入相對(duì)成熟階段，它的高亮度和大發(fā)散角，光照所覆蓋的區(qū)域廣，對(duì)人眼是安全的。用于短距離無線光通信是理想的光源。然而，將照明LED作為通信光源正處在初期研究階段，更沒有將照明LED用于電子導(dǎo)覽的方案出現(xiàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是采用激光和紅外光來實(shí)現(xiàn)景點(diǎn)位置信息向電子導(dǎo)覽器的傳送方式所存在的不足，提供一種LED光傳輸可視化電子導(dǎo)覽系統(tǒng)，其利用照明LED進(jìn)行信息傳送，替代傳統(tǒng)的通信光源，在景區(qū)內(nèi)旅游路線上安裝一定數(shù)量的照明LED，通過設(shè)置的LED發(fā)送主要景點(diǎn)位置信息，并進(jìn)行相應(yīng)旅游導(dǎo)覽，實(shí)現(xiàn)照明和通信的雙重功能。
[0006]為解決上述問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]LED光傳輸可視化電子導(dǎo)覽系統(tǒng)，包括安裝在各個(gè)景點(diǎn)的定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置和游客手持的移動(dòng)光學(xué)導(dǎo)覽器。
[0008]每個(gè)定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置均由LED端下行光發(fā)射單元、LED端上行光接收單元和LED端單片機(jī)組成；LED端下行光發(fā)射單元包括熱釋電紅外感應(yīng)模塊、光電傳感模塊、編碼調(diào)制模塊、恒流驅(qū)動(dòng)模塊和照明LED ;熱釋電紅外感應(yīng)模塊的輸出端連接LED端單片機(jī)和光電傳感模塊的輸入端，LED端單片機(jī)經(jīng)編碼調(diào)制模塊連接恒流驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，光電傳感模塊的輸出端則直接連接恒流驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，恒流驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與照明LED相連；LED端上行光接收單元包括LED端光電探測(cè)模塊、LED端放大濾波模塊和LED端電壓比較模塊；LED端光電探測(cè)模塊的輸出端經(jīng)LED端放大濾波模塊與LED端電壓比較模塊的輸入端相連，LED端電壓比較模塊的輸出端連接LED端單片機(jī)；LED端單片機(jī)經(jīng)一 LED端電力線載波模塊連接到電力線上。
[0009]每個(gè)移動(dòng)光學(xué)導(dǎo)覽器由導(dǎo)覽端下行光接收單元、導(dǎo)覽端上行光發(fā)射單元、導(dǎo)覽端單片機(jī)和核心處理單元組成；導(dǎo)覽端下行光接收單元包括導(dǎo)覽端光電探測(cè)模塊、導(dǎo)覽端放大濾波模塊和導(dǎo)覽端電壓比較模塊；導(dǎo)覽端光電探測(cè)模塊以無線方式連接該移動(dòng)光學(xué)導(dǎo)覽器所處景點(diǎn)處的定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置的照明LED，導(dǎo)覽端光電探測(cè)模塊的輸出端經(jīng)導(dǎo)覽端放大濾波模塊連接電壓比較模塊的輸入端，電壓比較模塊的輸出端連接導(dǎo)覽端單片機(jī)的輸入端；導(dǎo)覽端上行光發(fā)射單元包括調(diào)制編碼模塊和光發(fā)射器；導(dǎo)覽端單片機(jī)的輸出端經(jīng)調(diào)制編碼模塊連接光發(fā)射器的輸入端，光發(fā)射器以無線方式連接該移動(dòng)光學(xué)導(dǎo)覽器所處景點(diǎn)處的定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置的LED端光電探測(cè)模塊；導(dǎo)覽端單片機(jī)與核心處理單元相連接。
[0010]上述LED光傳輸可視化電子導(dǎo)覽系統(tǒng)，還進(jìn)一步包括終端監(jiān)控中心，該監(jiān)控中心通過監(jiān)控端電力線載波模塊連接到電力線上。
[0011]上述方案中，移動(dòng)光學(xué)導(dǎo)覽器的導(dǎo)覽端光電探測(cè)模塊與定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置的照明LED之間的下行通信采用可見光波進(jìn)行傳輸；移動(dòng)光學(xué)導(dǎo)覽器的光發(fā)射器與定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置的LED端光電探測(cè)模塊之間的上行通信采用可見光波進(jìn)行傳輸；且上行通信所采用的可見光波與下行通信所采用的可見光波的波長(zhǎng)相異。
[0012]當(dāng)游客進(jìn)入某個(gè)定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置的光輻射工作區(qū)域，該定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置點(diǎn)亮LED照明，并發(fā)送該景點(diǎn)或講解點(diǎn)對(duì)應(yīng)的編號(hào)，只要有游客在該區(qū)域活動(dòng)，定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置正常工作，否則就熄滅。若是陰天或是晚上，光敏器件感應(yīng)環(huán)境光變化，啟動(dòng)照明LED作為普通照明燈使用，當(dāng)有游客經(jīng)過定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置才傳輸數(shù)據(jù)，照明LED的大發(fā)射角使收發(fā)雙方容易對(duì)準(zhǔn)。游客手持的移動(dòng)導(dǎo)覽器接收定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置輸出的光信號(hào)，解調(diào)出信源(即該小景點(diǎn)或講解點(diǎn)對(duì)應(yīng)的編號(hào))，移動(dòng)導(dǎo)覽器依據(jù)此編號(hào)從數(shù)據(jù)庫調(diào)出該編號(hào)對(duì)應(yīng)的景點(diǎn)或講解點(diǎn)的資料，其顯示屏提示游客到了哪個(gè)景點(diǎn)或講解點(diǎn)，等待游客的進(jìn)一步操作，游客根據(jù)自己的需要，選擇導(dǎo)游服務(wù)。同時(shí)，移動(dòng)導(dǎo)覽器上行發(fā)送該設(shè)備編號(hào)到固定在各景點(diǎn)上的定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置，并通過載波電力線上傳到景區(qū)數(shù)據(jù)管理中心。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用照明LED移動(dòng)光傳輸技術(shù)構(gòu)建一種可視化電子導(dǎo)覽系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)綠色照明和通信的功能；系統(tǒng)僅在有游客經(jīng)過時(shí)，點(diǎn)亮照明LED發(fā)送數(shù)據(jù)，傳輸完畢關(guān)閉LED ;系統(tǒng)在不影響正常LED照明的同時(shí)，充分利用LED的調(diào)制特性，光接收裝置在不同LED照明有效覆蓋區(qū)域接收每個(gè)景點(diǎn)唯一的位置信息，通過圖、文、聲方式完成相應(yīng)的旅游導(dǎo)覽，顯示游客在景區(qū)的位置及路徑圖，同時(shí)將移動(dòng)光導(dǎo)覽終端編號(hào)上行發(fā)送到固定景點(diǎn)LED裝置接收，經(jīng)電力線傳輸?shù)缴衔粰C(jī)管理中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)景區(qū)游客的旅游路徑和流量的宏觀管理，上位機(jī)可實(shí)時(shí)監(jiān)控和查詢各景點(diǎn)游客狀態(tài)，必要時(shí)可實(shí)時(shí)呼叫游客終端，其成本低、操作簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定可靠。
【附圖說明】
[0014]圖1為L(zhǎng)ED光傳輸可視化電子導(dǎo)覽系統(tǒng)框圖。
[0015]圖2為定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置的原理框圖。
[0016]圖3為移動(dòng)光學(xué)導(dǎo)覽器的原理框圖。
[0017]圖4為某景區(qū)的LED光傳輸可視化電子導(dǎo)覽系統(tǒng)的導(dǎo)覽路徑模型框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，一種LED光傳輸可視化電子導(dǎo)覽系統(tǒng)，包括終端監(jiān)控中心、安裝在景點(diǎn)或講解點(diǎn)的定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置和游客手持的移動(dòng)光學(xué)導(dǎo)覽器。各個(gè)定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置和終端監(jiān)控中心均通過電力線載波模塊連接到電力線上。電力線既提供LED供電，也作為通信信息傳輸介質(zhì)。在景區(qū)內(nèi)各景點(diǎn)間通過電力線將各個(gè)定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置連接，并接入景區(qū)的上位機(jī)數(shù)據(jù)庫管理中心即終端監(jiān)控中心。
[0019]在景區(qū)的各小景點(diǎn)或講解點(diǎn)安裝一塊定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置，每個(gè)定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置都設(shè)置了唯一的景點(diǎn)或講解點(diǎn)的編號(hào)。游客手持移動(dòng)光學(xué)導(dǎo)覽器在景區(qū)行走，當(dāng)進(jìn)入某個(gè)景點(diǎn)或講解點(diǎn)的定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置的熱釋電紅外感應(yīng)模塊的有效探測(cè)區(qū)域時(shí)，定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置點(diǎn)亮照明LED，在啟動(dòng)照明的同時(shí)，向外廣播發(fā)送該景點(diǎn)或講解點(diǎn)對(duì)應(yīng)的編號(hào)。照明LED的大發(fā)射角使收發(fā)雙方容易對(duì)準(zhǔn)，只要有游客在景點(diǎn)或講解點(diǎn)區(qū)域活動(dòng)，照明LED就處于照明和發(fā)射狀態(tài)，否則就熄滅。此外，定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置的光電傳感模塊還實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境亮度，當(dāng)亮度低于一定值時(shí)(如陰天或晚上)，輸出信號(hào)觸發(fā)單片機(jī)產(chǎn)生PWM脈沖，自動(dòng)開啟照明LED作為普通照明燈使用，當(dāng)有游客經(jīng)過時(shí)傳輸景點(diǎn)編號(hào)數(shù)據(jù)。游客手中的移動(dòng)光學(xué)導(dǎo)覽器接收到編號(hào)后，觸摸屏顯示的景區(qū)地圖界面上當(dāng)前景點(diǎn)或講解點(diǎn)的小圓點(diǎn)不斷閃爍，提示游客到了哪個(gè)景點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的定位。游客可以在觸摸屏的操作界面上，選擇相應(yīng)的導(dǎo)游服務(wù)，如游客可以選擇聆聽該小景點(diǎn)或講解點(diǎn)的介紹或查看該景點(diǎn)或講解點(diǎn)的文字介紹和附近的飯店、賓館、公廁的位置、已走過的路徑等。游客手持的移動(dòng)光學(xué)導(dǎo)覽器經(jīng)過某景點(diǎn)，在完成導(dǎo)覽的同時(shí)，將本移動(dòng)光學(xué)導(dǎo)覽器的編號(hào)及進(jìn)入與離開時(shí)間上行傳送到固定照明LED點(diǎn)接收，再通過載波電力線傳輸給景區(qū)的終端監(jiān)控中心進(jìn)行管理。圖4為某景區(qū)的LED光傳輸可視化電子導(dǎo)覽系統(tǒng)的導(dǎo)覽路徑模型框圖。
[0020]上述定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置如圖2所示，由LED端下行光發(fā)射單元、LED端上行光接收單元和LED端單片機(jī)組成。LED端下行光發(fā)射單元包括熱釋電紅外感應(yīng)模塊、光電傳感模塊、編碼調(diào)制模塊、恒流驅(qū)動(dòng)模塊和照明LED。熱釋電紅外感應(yīng)模塊的輸出端連接LED端單片機(jī)和光電傳感模塊，LED端單片機(jī)經(jīng)編碼調(diào)制模塊連接恒流驅(qū)動(dòng)模塊，光電傳感模塊的輸出端則直接連接恒流驅(qū)動(dòng)模塊，恒流驅(qū)動(dòng)模塊與照明LED相連。LED端上行光接收單元包括LED端光電探測(cè)模塊、LED端放大濾波模塊和LED端電壓比較模塊。LED端光電探測(cè)模塊的輸出端經(jīng)LED端放大濾波模塊與LED端電壓比較模塊的輸入端相連，LED端電壓比較模塊的輸出端連接LED端單片機(jī)。
[0021]采用照明LED構(gòu)成可見光發(fā)射，當(dāng)游客進(jìn)入某定點(diǎn)照明LED發(fā)射裝置的熱釋電紅外感應(yīng)模塊的工作區(qū)域，該熱釋電紅外感應(yīng)模塊輸出一高電平，同時(shí)觸發(fā)光電傳感模塊和LED端單片機(jī)工作，發(fā)送該景點(diǎn)或講解點(diǎn)的編號(hào)，實(shí)現(xiàn)可見光信號(hào)發(fā)送。定點(diǎn)照明LED收發(fā)裝置的LED端下行光發(fā)射單元能根據(jù)環(huán)境光和游客需求能自動(dòng)進(jìn)行LED照明與通信發(fā)射功能切換；其LED端上行光接收單元能接收記錄每個(gè)移動(dòng)導(dǎo)覽器設(shè)備的編號(hào)和進(jìn)入及離開景點(diǎn)的時(shí)間。
[0022]熱釋電紅外感應(yīng)模塊用于識(shí)別人流狀態(tài)，由LHI778熱釋電紅外感應(yīng)探頭和熱釋電紅外處理芯片BISS0001組成，LHI778熱釋電紅外感應(yīng)探頭感應(yīng)周圍熱輻射能量的變化，LHI778熱釋電紅外感應(yīng)探頭的輸出端與