[發明專利]基于可見光通信的室內定位方法及系統

有效

• 申請號: 201410720519.7
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN104567857B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 李立華;張平;李菁
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

1.一種基于可見光通信的室內定位方法，其特征在于，所述方法包括：

將當前室內LED光源的位置信息按照預設編碼方法生成用于驅動所述LED光源的編碼信號并通過所述LED光源進行發送；

接收所述LED光源發送的光信號并將所述光信號轉換成電信號；

利用曲線擬合法提取當前室內LED光源的輸入光照度與輸出電壓之間的對應關系，根據所述對應關系計算所述LED光源發送的光信號的光照度；

解析所述電信號，獲得當前室內LED光源的位置信息，以所述LED光源發送的光信號的光照度作為權值對當前室內LED光源的坐標進行加權平均，計算出當前接收端的位置坐標。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用曲線擬合法提取當前室內LED光源的輸入光照度與輸出電壓之間的對應關系，根據所述對應關系計算所述LED光源發送的光信號的光照度，具體包括：

測量光電轉換器在不同輸入光照度下輸出電壓的大小，獲取不同輸入光照度和輸出電壓之間的關系；

對所述輸入光照度和輸出電壓之間的關系進行曲線擬合，得出輸入光照度和輸出電壓關系式；

根據所述輸入光照度和輸出電壓關系式計算所述LED光源發送的光信號的光照度。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述當前接收端的位置坐標的計算公式如下：

其中，為接收端的坐標向量，為第i個LED光源的坐標向量，Pi為通過計算所得的接收端R所接收到的第i個LED光源的光照度，N為當前室內LED光源的個數，x_r為接收端的水平坐標值，y_r為接收端的垂直坐標值。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述LED光源采用時分復用的傳輸方式進行光信號的發送。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收所述LED光源發送的光信號并將所述光信號轉換成電信號之后，還包括：

對所述電信號進行整形和噪聲去除處理；

將所述整形和噪聲去除后的數據轉化為數字信號。

6.根據權利要求1-5任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述LED光源為白光LED燈。

7.根據權利要求1-5任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

對所述LED光源的開關狀態進行控制。

8.一種基于可見光通信的室內定位系統，其特征在于，所述系統包括：

發送端，用于將當前室內LED光源的位置信息按照預設編碼方法生成用于驅動所述LED光源的編碼信號并通過所述LED光源進行發送；

接收端，用于接收所述LED光源發送的光信號并將所述光信號轉換成電信號；利用曲線擬合法提取當前室內LED光源的輸入光照度與輸出電壓之間的對應關系，根據所述對應關系計算所述LED光源發送的光信號的光照度；解析所述電信號，獲得當前室內LED光源的位置信息，以所述LED光源發送的光信號的光照度作為權值對當前室內LED光源的坐標進行加權平均，計算出當前接收端的位置坐標。

9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述接收端包括：

光電轉換模塊，用于接收所述LED光源發送的光信號并將所述光信號轉換成電信號；

計算模塊，利用曲線擬合法提取當前室內LED光源的輸入光照度與輸出電壓之間的對應關系，根據所述對應關系計算所述LED光源發送的光信號的光照度；

數據處理模塊，用于解析所述電信號，獲得當前室內LED光源的位置信息，以所述光照度作為權值對當前室內LED光源的坐標進行加權平均，計算出當前接收端的位置坐標。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述接收端還包括：

比較整形模塊，用于對所述電信號進行整形和噪聲去除處理；

模數轉換模塊，用于將所述整形和噪聲去除后的數據轉化為數字信號。