[實用新型]基于可見光通信的室內定位系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN207263919U
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 劉坤祥;楊翊;劉權軍;鐘永林;揭凱茜;劉宏展
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: G01S11/12
• 分類號: G01S11/12
• 代理公司: 廣州番禺容大專利代理事務所(普通合伙)44326
• 代理人: 劉新年

技術領域

本實用新型涉及可見光通信技術領域，具體涉及一種基于可見光通信的室內定位系統(tǒng)。

背景技術

隨著時代的發(fā)展，室內定位逐漸成為一個熱門的問題，然而國內外對于室內定位的研究仍處于起步階段，現(xiàn)有的室內定位技術，在使用成本、應用范圍和便攜性等方面還不能滿足大眾的需求。傳統(tǒng)的定位方法主要采用GPS實現(xiàn)定位。GPS目前已經(jīng)廣泛應用在室外定位導航中，并且有著不錯的定位精度。然而，由于多徑效應和信號穿過墻壁時強度的衰減等因素的影響，GPS在室內定位中的精度和穩(wěn)定性十分不理想。過去十年，基于無線電波技術提出了許多室內定位方案，主要有：RFID、UWB、WI-FI、超聲系統(tǒng)、藍牙技術、紅外技術等。但也是由于無線電波的局限，這些技術也有很多不可避免的缺點。

實用新型內容

有鑒于此，為了解決現(xiàn)有技術中的上述問題，本實用新型提出一種基于可見光通信的室內定位系統(tǒng)。

本實用新型通過以下技術手段解決上述問題：

一種基于可見光通信的室內定位系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端；

發(fā)射端控制光源以所要求的規(guī)律和頻率通斷電而實現(xiàn)光源的明暗交替，從而發(fā)送包含特定同步碼組與光強信息的光信息至接收端；接收端正確接收同步碼組信息后，通過測量各個光強信息并進行運算，得出定位坐標；

所述發(fā)射端包括依次連接的開發(fā)平臺、發(fā)射端開發(fā)板、電壓放大電路、光源、穩(wěn)壓電源；

所述接收端包括依次連接的光照度傳感器、接收端開發(fā)板。

進一步地，所述開發(fā)平臺為PC IAR開發(fā)平臺。

進一步地，所述發(fā)射端開發(fā)板為MSP430F149芯片。

進一步地，所述電壓放大電路采用電壓放大倍數(shù)為5的負反饋放大電路。

進一步地，所述光源為4個，采用低壓12VLED燈板。

進一步地，所述光照度傳感器采用TEMT6000光照度傳感器。

進一步地，所述接收端開發(fā)板包含有ADC模數(shù)轉換器。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果如下：

本實用新型基于LED可見光通信的室內定位技術，具有以上技術所沒有的巨大優(yōu)勢。具有覆蓋率廣、節(jié)能降耗、健康安全、定向輻射、布設簡單、成本低廉、電磁兼容性良好等突出優(yōu)點。此技術使用LED作為光源，可以光照和定位兩用，功率消耗低，條件容易滿足，具有良好的推廣性。并且基本不需要另外鋪設額外的輔助設備，只要終端裝有光電接收器便可以接收發(fā)送端發(fā)出的可見光信息；還由于光信號不能透過墻壁，所以具有較高的保密性；而且其抗干擾能力強，隱蔽性高，不受電磁波干擾，能用于室內、人口密集和一些禁止射頻的場合。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型基于可見光通信的室內定位系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2是本實用新型接收端接收的光強產(chǎn)生的電壓值的數(shù)字量與接收端到燈距離的函數(shù)關系示意圖；

圖3是本實用新型測量接收端相對于原點坐標的示意圖；

圖4是本實用新型在區(qū)域內劃分了44個點進行坐標點測量的示意圖；

圖5是本實用新型根據(jù)matlab繪制的誤差圖。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面將結合附圖和具體的實施例對本實用新型的技術方案進行詳細說明。需要指出的是，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1所示，本實用新型提供了一種基于可見光通信的室內定位系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端；

發(fā)射端控制光源以所要求的規(guī)律和頻率通斷電而實現(xiàn)光源的明暗交替，從而發(fā)送包含特定同步碼組與光強信息的光信息至接收端；接收端正確接收同步碼組信息后，通過測量各個光強信息并進行運算，得出定位坐標；

所述發(fā)射端包括依次連接的開發(fā)平臺、發(fā)射端開發(fā)板、電壓放大電路、光源、穩(wěn)壓電源；光源為4個；

所述接收端包括依次連接的光照度傳感器、接收端開發(fā)板。

1、系統(tǒng)原理論述