[發明專利]一種基于可見光通信的定位導航系統

在審

• 申請號: 201710069608.3
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106842126A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 羅海峰;林飛;馬文杰
• 申請（專利權）人: 廣東昭信照明科技有限公司
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16;G01S5/00;H04B10/116
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙)11474
• 代理人: 李丹丹

技術領域

本發明屬于光通訊領域，特別涉及一種基于可見光通信的定位導航系統。

背景技術

全球定位系統(GPS，Global Positioning System)是一個應用非常廣泛的定位導航技術，通過GPS接收器測量多個衛星信號到達時間差估算位置，提供全球定位覆蓋及導航服務。但是，GPS在某些的地方特別是在室內常常由于接收不到衛星信號或者信號質量差導致無法準確定位。

目前的室內定位系統主要基于紅外技術、超聲波技術、無線局域網技術、藍牙技術等。這些技術的使用往往是通過移動目標與固定單元之間的通信來確定它們之間的相對位置，進而推算出目標的真實位置。紅外技術和超聲波技術在室內結構簡單、室內面積有限的場合十分奏效，但是現實中室內的結構往往十分復雜，且極易受到人為干擾，故該兩種方法并不實用。而在例如在礦井、加油站、飛機機艙等無線通信被禁止或限制使用的區域，就無法采用無線局域網技術或藍牙技術進行定位。

可見光通信技術，是利用熒光燈或發光二極管等發出的高速明暗閃爍信號來傳輸信息，可見光通訊具有不占用信道資源和點對點傳輸安全的特點，而且可見光對人體無害，使其具有較好的應用前景。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于可見光通信的定位導航系統，其利用可見光來實現定位、導航和通訊，導航和定位精準度高，且其使用范圍不受結構復雜或無線電被限制的環境所限制。

為了達到上述目的，本發明是這樣實現的：

一種基于可見光通信的定位導航系統，包括可見光收發陣列、導航服務器和定位導航模塊；所述可見光收發陣列包括布置在空間內的多個LED燈和多個第一可見光接收裝置，每個所述LED燈均設置有信息加載電路，所述信息加載電路用于控制LED燈發出載有信息的可見光，所述多個第一可見光接收裝置均與所述導航服務器通訊連接；各個LED燈發出的可見光均載有編碼信息，所述編碼信息包括該LED燈的空間位置信息；所述導航服務器能夠通過一個或一個以上LED燈發出載有服務信息的可見光；所述定位導航模塊包括導航裝置、第二可見光接收裝置和可見光發出裝置，所述第二可見光接收裝置用于接收LED燈發出的載有信息的可見光以及檢測接收到的可見光的光強度，在至少得到3個LED燈的編碼信息及對應的光強度后，通過RSSI三角形定位方法得到所述定位導航模塊的當前位置信息；所述可見光發出裝置設置有信息加載電路，所述定位導航模塊通過所述可見光發出裝置發出載有信息的可見光，所述第一可見光接收裝置接收到可見光發出裝置發出的可見光后把得到的信息發送到所述導航服務器。

進一步的，所述LED燈設置有檢測該LED燈當前狀態的檢測裝置，所述檢測裝置與所述導航服務器通訊連接。

進一步的，所述檢測裝置用于檢測所述LED燈的發光強度，并把該LED燈的發光強度信息發送到所述導航服務器，所述導航服務器把該LED燈的發光強度信息加入到LED燈的編碼信息中。

進一步的，所述LED燈設置有發光強度控制裝置，所述發光強度控制裝置受控于所述導航服務器，所述導航服務器借助于所述發光強度控制裝置控制各個LED燈的發光強度一致。

進一步的，所述檢測裝置用于檢測所述LED燈的包括空間位置信息的編碼信息是否正確或檢測所述LED燈是否損壞。

進一步的，所述LED燈與所述導航服務器之間通過網線、USB數據線或得到電力線組網支持的電力線中的任何一種方式通訊連接。

進一步的，所述第一可見光接收裝置與所述導航服務器之間通過網線、USB數據線或得到電力線組網支持的電力線中的任何一種方式通訊連接。

進一步的，所述服務信息包括導航服務信息、地圖信息和網絡通訊信息。

進一步的，所述定位導航模塊通過所述可見光發出裝置發出的可見光載有的信息包括該定位導航模塊的當前位置信息、服務請求信息和網絡通訊信息。

進一步的，在所述可見光收發陣列中，每相鄰的N個LED燈中只有1個LED燈與所述導航服務器通訊連接，每間隔M個LED燈設置1個所述第一可見光接收裝置；N為整數，N≥2，M為整數，M≥2。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：