[實(shí)用新型]一種可穿戴的VLP藍(lán)牙中繼定位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920287534.5
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN209627706U
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江明;劉名;袁劍豐;李正鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市順德區(qū)中山大學(xué)研究院;廣東順德中山大學(xué)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)國際聯(lián)合研究院;中山大學(xué)
• 主分類號: H04W4/021
• 分類號: H04W4/021;H04W4/029;H04W4/024;H04W4/80;G01S5/16
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 左恒峰

本實(shí)用新型公開了一種可穿戴的VLP藍(lán)牙中繼定位系統(tǒng)，主要由若干臺VLP發(fā)射機(jī)、VLP藍(lán)牙中繼穿戴裝置和具有藍(lán)牙功能的移動終端組成，VLP發(fā)射機(jī)在其錨點(diǎn)覆蓋區(qū)域循環(huán)播送LED?ID光信號，VLP藍(lán)牙中繼穿戴裝置實(shí)時接收多路VLP發(fā)射機(jī)傳輸?shù)腎D信息和光信號強(qiáng)度輸出用戶位置坐標(biāo)后，通過藍(lán)牙通信鏈路將位置信息傳輸至移動終端，移動終端獲取位置信息后，可調(diào)用預(yù)存的室內(nèi)地圖數(shù)據(jù)庫在移動終端APP上實(shí)時更新用戶位置。本實(shí)用新型可以很好地解決目前移動終端不能直接擴(kuò)展光電接收器的局限，用戶可通過佩戴此中繼裝置實(shí)現(xiàn)移動終端接收光定位信號，獲得較好的定位精度、便攜性和魯棒性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可穿戴的VLP藍(lán)牙中繼定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代科學(xué)的飛速發(fā)展，人們對位置信息的需求越來越高。目前，全球定位系統(tǒng)(Global Position System，GPS)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。而在超市、展覽館、博物館和大型室內(nèi)建筑等室內(nèi)場景中，由于建筑物墻壁的遮擋，GPS信號會急劇衰減，無法提供準(zhǔn)確的定位服務(wù)。傳統(tǒng)的室內(nèi)定位系統(tǒng)采用WiFi、藍(lán)牙和ZigBee等射頻定位技術(shù)，但是這些技術(shù)都具有射頻相互干擾嚴(yán)重、射頻信號方向可控性差等特點(diǎn)，導(dǎo)致其定位精度較差。此外，這些技術(shù)還往往要求部署大量的定位錨點(diǎn)，增加了設(shè)備部署成本。而與上述傳統(tǒng)的室內(nèi)定位技術(shù)相比，VLP(Visible Light Positioning，VLP)技術(shù)具有無射頻污染和干擾、光定位信號方向可控、設(shè)備成本低和部署成本低等優(yōu)點(diǎn)，成為下一代室內(nèi)定位技術(shù)的最佳解決方案之一。

目前主流的VLP技術(shù)有兩類，即成像VLP和非成像VLP。成像VLP 技術(shù)通常采用攝像頭或圖像傳感器作為接收機(jī)，通過接收ID光信息和攝影測量法來實(shí)施定位。非成像VLP技術(shù)通常采用光敏三極管 (Phototriode，PT)或光電二極管(Photodiode，PD)作為接收機(jī)，通過接收ID光信息、光信號強(qiáng)度或接收角度等信息來綜合定位位置。

目前，商用移動終端(如智能手機(jī)、平板電腦等)均自帶攝像頭，在燈具尺寸較大、定位信息傳輸較近、保持靜止和保持固定的攝像頭姿態(tài)角度的場景條件下，可采用成像VLP技術(shù)，能夠滿足一定的室內(nèi)定位需求。但是在燈具尺寸較小、定位信息傳輸較遠(yuǎn)、移動狀態(tài)和姿態(tài)角度隨機(jī)變化下，采用自帶攝像頭穩(wěn)定的接收光信號會變得較為困難。這是因?yàn)閿z像頭對拍攝角度、燈具尺寸形狀和移動性較為敏感，在這種情況下，可考慮采用非成像VLP技術(shù)。然而，目前市面上的商用移動終端并沒有通用的光電檢測器接口，無法安裝光信號接收器，這一限制條件嚴(yán)重影響了非成像VLP技術(shù)在用戶移動等消費(fèi)級場景下的應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提供一種可穿戴的、定位精度較高、功耗低的基于移動場景的 VLP藍(lán)牙中繼定位系統(tǒng)，結(jié)合了在用戶移動場景下非成像VLP技術(shù)的應(yīng)用，通過采用具備定位功能的可穿戴終端設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)用戶移動條件下的精準(zhǔn)室內(nèi)定位，可獲得較好的定位精度、便攜性和魯棒性。

本實(shí)用新型提供的一種可穿戴的VLP藍(lán)牙中繼定位系統(tǒng)，主要由若干臺VLP發(fā)射機(jī)、VLP藍(lán)牙中繼穿戴裝置和具有藍(lán)牙功能的移動終端組成；VLP發(fā)射機(jī)包括LED燈具、LED驅(qū)動模塊、單片機(jī)系統(tǒng)模塊、第一電源管理模塊、濾波模塊、存儲卡ID參數(shù)讀寫模塊和頻閃控制模塊；VLP發(fā)射機(jī)在其錨點(diǎn)覆蓋區(qū)域循環(huán)播送LED-ID光信號。VLP藍(lán)牙中繼穿戴裝置由別針式卡套、超薄鋰電池和VLP藍(lán)牙中繼電路組成，而VLP藍(lán)牙中繼電路包括光信號接收器、光信號放大模塊、低功耗藍(lán)牙單片機(jī)系統(tǒng)模塊、藍(lán)牙天線模塊和第二電源管理模塊；VLP藍(lán)牙中繼穿戴裝置實(shí)時接收多路VLP發(fā)射機(jī)傳輸?shù)腎D信息和光信號強(qiáng)度輸出用戶位置坐標(biāo)后，通過藍(lán)牙通信鏈路將位置信息傳輸至移動終端，移動終端獲取位置信息后，可調(diào)用預(yù)存的室內(nèi)地圖數(shù)據(jù)庫在移動終端上實(shí)時更新用戶位置。本實(shí)用新型可以很好地解決目前移動終端不能直接擴(kuò)展光電接收器的局限，用戶可通過佩戴此中繼裝置實(shí)現(xiàn)移動終端接收光定位信號，獲得較好的定位精度、便攜性和魯棒性。

本實(shí)用新型為解決其問題所采用的技術(shù)方案是：