[發(fā)明專利]一種利用可見光信號傳輸/獲取標識信息及定位的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410141402.3
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN104243029B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭成;胡洪
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海橫琴華策光通信科技有限公司
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04N5/232;H04N5/235
• 代理公司: 北京市中倫律師事務(wù)所 11410
• 代理人: 張思悅;賈媛媛

本發(fā)明公開了一種利用來自光源的可見光信號傳輸/獲取標識信息以及定位的方法和裝置。所述方法包括：基于待傳輸?shù)臉俗R信息，調(diào)制所述光源的驅(qū)動信號，以獲取用于驅(qū)動所述光源發(fā)射可見光信號的調(diào)制驅(qū)動信號；以及基于所述調(diào)制驅(qū)動信號，發(fā)射可見光信號，以傳輸標識信息，所述可見光信號的電平在不同時間點以變化的頻率在高電平和低電平之間變化，所述標識信息對應(yīng)于在一個或多個時間點從所述可見光信號所獲取的一個或多個圖像中顯示的明條紋或暗條紋的變化的個數(shù)，所述變化的個數(shù)對應(yīng)于所述變化的頻率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可見光通信領(lǐng)域，尤其涉及利用可見光信號傳輸/獲取標識信息及定位的方法和裝置。

背景技術(shù)

目前，全球定位系統(tǒng)(GPS)是最為廣泛應(yīng)用的定位系統(tǒng)。但是，GPS信號會被建筑物的屋頂和墻壁擋住，因而在室內(nèi)會非常微弱或消失，所以GPS難以在室內(nèi)環(huán)境中獲得良好的定位準確性，而且實際上不能用于室內(nèi)定位。

可見光通信技術(shù)也被開發(fā)來傳輸用于定位的標識信息，其利用可見光(顏色、強度或位置)的變化傳輸標識信息。這種用于傳輸標識信息的通信技術(shù)是基于高頻閃爍的光信號。具體地，待傳輸標識信息首先被編碼為數(shù)字信號；然后該數(shù)字信號被用于調(diào)制光源的驅(qū)動電流或驅(qū)動電壓的持續(xù)時間或頻率，使得光源高頻閃爍。

該高頻閃爍信號可由光敏裝置檢測到，例如，圖像傳感器。圖像傳感器可基于“卷簾快門”機制在不同時間曝光，即傳感器的不同部分，每行或每列在不同時間曝光。基于該特征，當拍攝亮度快速變化的光源的圖像時，帶有卷簾快門的圖像傳感器可獲取包含明條紋或暗條紋的圖像。通過測量條紋的寬度，可計算光源驅(qū)動電流和驅(qū)動電壓的頻率，因此，可恢復所傳輸?shù)臉俗R信息。

但是，該方法有如下缺陷：圖像傳感器的局部過度曝光可能影響條紋的寬度，例如，在過度曝光區(qū)域內(nèi)，明條紋可能變寬，而暗條紋可能變窄或者甚至消失，導致圖像分析和解碼失敗；以及不同的背景光照條件可導致測量條紋寬度的不確定性。

此外，在這種可見光通信中使用的光敏裝置必須是特別設(shè)計的，以檢測可見光，因此，只能應(yīng)用于有限的場景。而且，雖然商業(yè)可獲取的移動設(shè)備(如智能手機、平板電腦、掌上電腦)具有光敏部件，例如圖像傳感器，但是其不適合這種高頻閃爍信號。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，提出了本發(fā)明，本發(fā)明提供了一種利用可見光信號傳輸或從可見光信號獲取標識信息，以及定位的技術(shù)方案，以克服至少一種上述缺陷。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種利用可見光信號傳輸光源的標識信息的方法，包括：基于待傳輸?shù)臉俗R信息，調(diào)制所述光源的驅(qū)動信號，以獲取用于驅(qū)動所述光源發(fā)射可見光信號的調(diào)制驅(qū)動信號；以及基于所述調(diào)制驅(qū)動信號，發(fā)射可見光信號，以傳輸標識信息，所述可見光信號的電平在不同時間點以變化的頻率在高電平和低電平之間變化，所述標識信息對應(yīng)于在一個或多個時間點從所述可見光信號所獲取的一個或多個圖像中顯示的明條紋或暗條紋的變化的個數(shù)，所述變化的個數(shù)對應(yīng)于所述變化的頻率。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，基于待傳輸?shù)臉俗R信息，調(diào)制所述光源的驅(qū)動信號，以獲取調(diào)制驅(qū)動信號包括：基于待傳輸?shù)臉俗R信息，調(diào)制所述光源的驅(qū)動電壓或驅(qū)動電流，以獲取第一調(diào)制驅(qū)動電壓或第一調(diào)制驅(qū)動電流。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述第一調(diào)制驅(qū)動電流大于未調(diào)制驅(qū)動電流，使得由所述第一調(diào)制驅(qū)動電流驅(qū)動的光源的光通量等于由所述未調(diào)制電流驅(qū)動的光源的光通量。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述方法還包括：基于帶有高頻載波信號的第二調(diào)制驅(qū)動電流，發(fā)射所述可見光信號，所述第二調(diào)制驅(qū)動電流大于未調(diào)制信號，使得由所述第二調(diào)制驅(qū)動電流驅(qū)動的光源在包括高電平和低電平的各周期內(nèi)的光通量是恒定的。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述第一調(diào)制驅(qū)動電壓或第一調(diào)制驅(qū)動電流用于驅(qū)動所述光源發(fā)射頻率為100Hz至1.37MHz的可見光信號，且所述可見光信號的每個低電平的持續(xù)時間是固定的，或所述可見光信號的每個高電平的持續(xù)時間是固定的。