基于光信息场的室内电器控制信号无线光通信系统

摘要

本发明涉及一种基于光信息场的室内电器控制信号无线光通信系统，该系统由通用遥控器、光信息场模块、壁挂式固定键盘3部分构成。用户可以通过通用遥控器的遥控器键盘输入控制指令，经过编码、驱动，转换为红外光信号经红外发射管传递至光信息场模块；光信息场模块将入户电器信号通过信号融合及编码处理后，通过对LED进行调制及驱动，通过光学发射系统投射到室内，形成室内光信息场；同时，室内还安装壁挂式固定键盘，通过线缆将指令传送至光信息场模块。与现有技术相比，本发明单个遥控器可以控制所有的家用电器；无线、有线两种控制方式互为备份，具有集约性好、扩展性高等优点，可替代室内电器的控制开关及各类电器遥控器。

权利要求

1.一种基于光信息场的室内电器控制信号无线光通信系统，其特征在于，包括：光信息场模块、通用遥控器和壁挂式固定键盘；

所述通用遥控器的遥控器键盘所输入的控制指令，经过组合逻辑电路转换为对应脉冲信号，相应信号经编码电路处理后，通过第一驱动电路驱动，便转换为红外光信号，经红外发射管将红外电器控制信号传递至光信息场模块；

光信息场模块的光学接收系统将收到的红外电器控制信号经过光电转换电路转换为电信号，再经解码电路处理后，由组合逻辑电路发送单片机，单片机将接收的信号通过调制电路形成第一调制信号，第一调制信号通过第二驱动电路驱动后，点亮LED；LED发出的光，通过光学发射系统投射到室内，通过光的漫反射形成光信息场，所述壁挂式固定键盘安装在室内，使用与遥控器键盘相同的组合逻辑通过线缆将红外电器控制信号传送至光信息场模块，壁挂式固定键盘作为通用遥控器的备份；

光信息场模块中的单片机接收到壁挂式固定键盘的信号，通过调制电路形成第二调制信号；

第二调制信号通过第二驱动电路驱动后，点亮LED；LED发出的光，通过光学发射系统投射到室内，通过光的漫反射形成光信息场，所述光信息场覆盖家用电器的遥控窗，以标准接口接入家用电器的遥控窗接收到光信息场中对应的光信号，利用该光信号所含信息对家电进行控制；

基于可见光与红外光两种光源进行设计，红外光和可见光不同时点亮，即打开可见光时，红外光关闭；打开红外光时，可见光关闭；

所述单片机与可编程端口连接，用以随时写入更新内容，以便新家电购入。

说明书

基于光信息场的室内电器控制信号无线光通信系统

技术领域

[0001] 本发明涉及室内电器信号的无线光通信领域，尤其是一种基于光信息场的室内电器控制信号无线光通信系统。

背景技术

[0002] 现有家居的家用电器控制信号有些采用有线方式传输，在住宅装修、改造工程中，电气控制开关的安装位置是施工前必须首要考虑的问题，需要预先设计线缆走向、铺设电缆，对电视闭路线、电话线等各类弱电接口进行改造，一旦改变成本比较高；此外，各类家用电器遥控器各自为政，收纳和寻找各类遥控器，也是居家生活时常面临的问题。

[0003] 随着技术的发展，无线光通信技术日益发展，各类光通信器材不断出现，控制信号的光通信技术日益成熟。相对于有线通信技术、无线电通信技术，无线光通信技术具有信号传输能力强、不受带宽、频谱资源限制，无电磁污染、保密性好等优点。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于光信息场的室内电器控制信号无线光通信系统，利用覆盖室内的光信息场，实现室内电器控制信号的无线光通信，达到取代室内电器控制开关及集成众多电器遥控器的目的。

[0005] 本发明的目的，通过如下技术方案来实现：

[0006] 一种基于光信息场的室内电器控制信号无线光通信系统，其特征在于，包括：光信息场模块及通用遥控器两部分。

[0007] 所述通用遥控器的遥控器键盘所输入的控制指令，经过组合逻辑电路转换为对应脉冲信号，相应信号经编码电路处理后，通过驱动电路驱动，便可转换为红外光信号经红外发射管传递至光信息场模块。同时，室内还安装壁挂式固定键盘，使用与遥控器键盘相同的组合逻辑通过线缆将指令传送至光信息场模块，作为基于光信息场的室内电器控制信号无线光通信系统的备份。

[0008] 光信息场模块将光学接收系统接收的红外电器控制信号经过光电转换电路转换为电信号，再经编码电路编码成电器的调制信号。留有可编程端口的单片机接收到以上信号或者壁挂式固定键盘的信号，通过调制电路形成调制信号，调制信号通过驱动电路驱动后，点亮LED。LED发出的光，通过光学发射系统投射到室内，通过光的漫反射形成光信息场，光信息场覆盖家用电器的遥控窗，利用所含信息对家电进行控制。

[0009] 所述的光发射系统，其特征在于：基于可见光与红外光两种光源进行设计，红外光和可见光不同时点亮，即打开可见光时，红外光关闭；打开红外光时，可见光关闭。

[0010] 所述的单片机，其特征在于：与可编程端口连接，可以随时写入更新内容，以便新家电购入。

[0011] 本发明与现有技术相比具有以下优点：

[0012] 1.本发明的结构简单，设计新颖合理，使用方便。

[0013] 2.通过所述光信息场实现室内电器信号的漫反射覆盖，只有光的部分就可以接收到信号。

[0014] 3.由所述红外和可见光两种光发射系统发射两种光，不需要照明时，红外光管发射信息光场；需要照明时打开可见光LED，在发射信息光场的同时，兼顾照明使用。

[0015] 综上所述，本发明结构简单，设计新颖合理，使用方便，智能化程度高，实用性强，应用范围广，便于推广使用。

[0016] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

[0017] 图1为本发明的原理框图；

[0018] 图2为本发明的使用安装示意图。

具体实施方式

[0019] 如图1所示，本发明包括光信息场模块及通用遥控器两部分组成，各部分的组成及原理为：

[0020] 光信息场模块2由光学接收系统9、光电转换电路10、解码电路11、组合逻辑电路12、可编程端口13、单片机14、调制电路15、驱动电路16、LED17及光发射系统18共十部分组成。

[0021] 各部分作用及原理为：用户通过通用遥控器1的遥控器键盘4输入控制指令，组合逻辑电路5将控制指令转换为对应脉冲信号，相应信号进行编码电路6处理后，通过驱动电路7驱动，转换为红外光信号经红外发射管8传递至光信息场模块。同时，室内还安装壁挂式固定键盘3，使用与遥控器键盘4相同的组合逻辑通过线缆将指令传送至光信息场模块。

[0022] 光信息场模块2的光学接收系统9将收到的红外电器控制信号经过光电转换电路10转换为电信号，再经解码电路11处理后，由组合逻辑电路12还原成电器控制信号。留有可编程端口13的单片机14接收到以上信号或者壁挂式固定键盘3的信号，通过调制电路15形成调制信号，调制信号通过驱动电路16驱动后，点亮LED 17。LED 17发出的光，通过光学发射系统18投射到室内，通过光的漫反射形成室内红外光、可见光信息场；以标准接口接入家用电器的遥控窗接收到对应的光信号，对家电进行控制，完成一整套的控制流程。

[0023] 本发明所述光信息场模块及通用遥控器两个部分的安装如图2所示。本发明的安装及使用方法为：

[0024] 通用遥控器事先定义好遥控器按键的每个键所对应的控制功能，使用时直接按键实施对家电的控制。如果无线光通信系统出现异常，也可以使用壁挂式的固定键盘，其功能与通用遥控器相同，控制更加便捷。

[0025] 光信息场模块安装在需要传输电器信号的室内，安装所形成的光信息场能够覆盖家用电器遥控窗的位置；遥控窗位于需要控制的电器上。同时，光信息场模块也可以作为照明系统使用，当需要照明时，打开可见光，可见光信息场传输家用电器控制信息的同时进行照明；当不需要照明时，关闭可见光，利用红外光信息场，进行信息传输。

[0026] 综上所述，本发明通过遥控器将信号传入室内光信息场模块，光信息场模块将电器控制信号转换为光信号，家用电器通过遥控窗接收光信号达到控制目的。

[0027] 以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。