具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1-图6所示，一种水下可见光通信系统，包括：可在水下作业的可见光通信装置1、为所述可见光通信装置1水下供电的充电装置2，以及与所述充电装置2电连接的供电装置3，所述充电装置2设置有充电腔21，所述充电腔21的至少一端开设有充电口，所述充电口大尺寸大于可见光通信装置1的头部，且充电时所述可见光通信装置1的充电模块完全落入充电腔21中。

在此实施例中，供电装置3可以是海面上的船体，也可以是水下的潜水艇，或是设置在海上作业平台，充电装置2设置于供电装置3下方，充电装置2与供电装置3通过电缆31连接，为了保证连接的可靠性，避免损坏电缆31，充电装置2与供电装置3还通过钢索32连接。充电装置2开设有充电腔21，当可见光通信装置1馈电时可进入充电装置2充电腔21内进行充电，充满后脱离充电装置2进行作业。

进一步地，如图2和图3所示，所述充电装置2包括箱体22，所述箱体22的两侧贯通形成所述充电腔21，所述充电腔21的两端均为充电口，所述箱体22内安装有第一电源组件23和第一信息交换组件24，所述第一信息交换组件24与第一电源组件23电连接；所述充电腔21的内壁设置有至少一个可沿充电腔21径向活动的支撑台211，所述支撑台211上安装有无线充电器213，所述无线充电器213与第一电源组件23电连接。

所述可见光通信装置1的壳体11为筒状结构，所述壳体11的前半部设置有与支撑台211相匹配的凹面112，至少一个凹面112为无线透波板，且壳体11内对应所述无线透波板的位置设置有无线充电线圈121。

在此实施例中，箱体22为长方体结构，箱体22内部掏空形成空腔，空腔内部固定有方形限位部，箱体22中部向两侧开设有穿孔，形成充电腔21，以便可见光通信装置1进入通道内进行充电，充电腔21为空心腔体，充电腔21外的箱体22部分开设有凹槽，用来安装第一电源组件23，第一电源组件23包括有蓄电池，电路板和充电线圈，充电线圈安装在支撑台211上，当可见光通信装置1进入充电腔21时，支撑台211靠近其壳体11上的凹面112，使支撑台211上的充电线圈靠近可见光通信装置1的无线充电线圈121，进行无线充电。充电腔21两侧安装有第一信息交换组件24，使得在充电时可见光通信装置1和充电装置2能够同时进行信息交换，以确定可见光通信装置1是否到达充电的准确位置。箱体22上部固定有若干连接耳，每个连接耳穿过有钢索32并均连接至供电装置3处。

进一步地，所述第一信息交换组件24为第一可见光通信组件，且可见光收发端朝向充电腔21；所述可见光通信装置1的壳体11上靠近凹面112的位置设有透光弧面，所述透光弧面内安装有第二可见光通信组件14；

所述第一信息交换组件24和支撑台211的数量相同，且第一信息交换组件24与支撑台211相邻设置，任意二个第一信息交换组件24以充电腔21的中轴线对称分布。

第一可见光通信组件包括可见光发射单元和可见光接收单元，第一可见光通信组件通过安装腔体固定在充电腔21入口处并将发射单元和接收单元均朝向充电腔21的中轴线。

进一步地，所述充电腔21的中部设置有固定座212，所述固定座212设有供可见光通信装置1通过的通孔，所述第一信息交换组件24对称分布于所述固定座212的两侧；所述可见光通信装置1壳体11的中部设有安装台111，所述安装台111朝向壳体11头部的面与固定座212的两个端面相匹配，所述通孔的直径大于等于所述壳体11的头部直径，且小于所述安装台111的直径。

固定座212和安装台111的设置可以让可见光通信装置1在前半部分壳体11进入充电腔21后被固定，从而使无线充电线圈121对准支撑台211来进行充电。

进一步地，如图4-6所示，所述可见光通信装置1包括：壳体11和安装在壳体11内的第二电源组件12；所述壳体11头部设置有图像拍摄组件13和第三可见光通信组件，所述壳体11尾部安装有推进组件。

进一步地，所述安装台111包括二个第二斜台面，二个所述第二斜台面以壳体11的截面圆心中心对称，所述第二斜台面的一侧厚度小于另一侧厚度；所述固定座212的两个端面均设置有二个第一斜台面，所述第二斜台面与第一斜台面形状匹配，且所述第一斜台面上设置有按压开关，所述按压开关与第一电源组件23电连接。

第二斜台面上的按压开关位于朝向第一斜台面的一面，使得第一斜台面与第二斜台面接触后会压下第二斜台面。充电腔21具有两个支撑台211，两个支撑台211分别设置于通道上下两侧，且靠近第二斜台面处，充电时第一斜台面抵接于第二斜台面，壳体11外侧与两个支撑台211接触。为了简化结构，支撑台211为空心结构，内部分别安装有第一电源组件23的充电线圈。

本实施例在可见光通信装置1壳体11内安装有第三可见光通信组件，两个可见光通信装置1在水下通过第三可见光通信组件互相传递信息，推进组件为装置整体提供动力，图像拍摄组件13获取视野信息。第二电源组件12可以使用电池或是锂电供能，也可以使用蓄电池或是多节干电池对设备供电。

壳体11侧面的安装台111用于将壳体11固定在装置固定器上，以便可见光通信装置1进行充电，在运行时第二电源组件12向推进组件和图像拍摄组件13提供电力，图像拍摄组件13可以获取视野情况，以便可见光通信装置1判断行驶路线，在壳体11内部还可以安装陀螺仪，用于纠正推进组件推进方式，例如转向角度等。

在水下两个可见光通信装置1互相进行通信时，若遇到水流作用使得装置发生偏转，可以通过图像拍摄组件13识别位置，再通过推进组件纠正壳体11的位置，以将通信组件进行对准，保障信息交换的可靠性。

进一步地，所述安装台111与壳体11头部之间设置有偶数个凹面112，偶数个凹面112沿壳体11中轴线对称；所述第二电源组件12包括可充电电池，所述无线充电线圈121与可充电电池电连接。在充电时，壳体11伸入装置固定器开设的充电腔21体内，斜台面与充电腔21体侧壁的斜台面配合，实现固定壳体11。

此实施例中，第二电源组件12采用可充电电池供电，可充电电池安装在壳体11内部固定，可充电电池电连接至充电线圈处，通过充电线圈获取电能，壳体11采用金属材料，将壳体11的侧面设置凹面112，在凹面112内设置有无线透波板，使得无线充电线圈121能和外部进行充电。所述壳体11上对应每个凹面112的位置设置有透光弧面，所述透光弧面内安装有第三可见光通信组件。

具体可以在凹面112位置设置弧形结构的板体，第三可见光通信组件具体为发射灯141和接收元件，此为现有技术，通过壳体11侧面与装置固定器的侧面进行信息交换。

进一步地，所述壳体11头部设有工作台，所述工作台垂直于壳体11中轴线，所述工作台上设置有所述图像拍摄组件13和第三可见光通信组件；所述图像拍摄组件13包括沿壳体11中轴线对称的偶数个摄像头，所述箱体22外部分布有多个照明灯，所述第三可见光通信组件包括可见光发射单元和可见光接收单元，所述可见光发射单元和可见光接收单元包括沿壳体11中轴线对称；所述工作台外部设有透明罩113。透明罩113为球面结构，透明罩113与壳体11密封配合。

进一步地，所述箱体22外壁上靠近充电腔21的区域分布有若干个照明灯。

在箱体22的每条棱边分别安装有照明灯，在水下照明灯发出亮光，摄像头根据亮光找寻到箱体22，然后识别了箱体22侧面的孔洞后进入箱体22进行充电。

进一步地，所述推进组件包括安装于壳体11尾部端面的N个尾部螺旋桨114，N个所述尾部螺旋桨114沿壳体11中轴线对称分布。

壳体11对应设置有N个连通侧壁与尾部端面的排水通道116，所述尾部螺旋桨114固定在所述排水通道116中。在实际设计时，N可以是3或是4个，以便向装置整体提供足够的动力。

进一步地，所述推进组件还包括安装于壳体11尾部侧面的M个侧面螺旋桨115，M个所述侧面螺旋桨115沿壳体11中轴线对称分布；所述侧面螺旋桨115的水流通道与尾部螺旋桨114的水流通道相连通。侧面螺旋桨115的设置可以在可见光通信装置1行驶时提供转向的动力，侧面螺旋桨115以壳体11轴线为中心呈环形阵列分布。

在使用本发明时，首先在水下设置两个本发明的水下可见光通信装置，互相传输信息进行通信，当其中一水下可见光通信装置馈电后，利用自身的推进组件驱动下使得本体游动或转动，此时通过图像拍摄组件获取视野信息，找寻充电装置箱体上发出的光亮，而后再通过推进组件带动下使得本体游向箱体的充电口以进行充电，同时与充电装置内的信息交换组件进行信息交换，充电完成后推进组件反向作用使得水下可见光通信装置找到另一个水下可见光通信装置，另一个水下可见光通信装置馈电后可以继续上述操作。

本发明具有以下有益效果：水下可见光通信系统通过可见光通信装置设置电源、动力组件的方式以实现在水下游动，解决了现有技术通过线缆与船体固定导致的作业区域范围受限的技术问题。本发明的充电装置与供电装置电连接，供电装置可以是海面上的船体，也可以是水下的潜水艇，或是设置在海上作业平台。将充电装置设置于供电装置下方，实现了为可见光通信装置提供电力。从而可见光通信装置可以在一定范围内游动通过寻找充电装置后实现持续功能，当可见光通信装置馈电时可进入充电装置充电腔内进行充电，充满后脱离充电装置进行作业。可见光通信装置在水下作业时可以通过动力组件进行移动以调整位置，从而提高了信息接收发射的成功率，本发明提供了一种新型的水下可见光通信装置，完全有别于现有的水下可见光通信装置的作业方式，能够显著提高信息传输的成功率。

以上仅是本发明优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。