[發明專利]一種基于LED陣列的可見光單基站定位方法和裝置在審
| 申請號： | 202211715010.4 | 申請日： | 2022-12-28 |
| 公開（公告）號： | CN116087876A | 公開（公告）日： | 2023-05-09 |
| 發明（設計）人： | 曹曉祥;莊園 | 申請（專利權）人： | 知微空間智能科技（蘇州）有限公司 |
| 主分類號： | G01S5/16 | 分類號： | G01S5/16 |
| 代理公司： | 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103 | 代理人： | 范晴 |
| 地址： | 215300 江蘇省蘇州市昆山市*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 led 陣列 可見光 基站 定位 方法 裝置 | ||
1.一種基于LED陣列的可見光單基站定位方法，其特征在于，所述LED陣列為一個圓陣，且所述LED陣列包括若干LED燈，所述方法包括：
S1、為LED陣列中的每一LED燈分配不同的信號調制頻率，并從所述LED陣列中選擇兩盞LED燈作為基礎燈；所述基礎燈包括第一基礎燈和第二基礎燈，所述第二基礎燈僅用于基礎距離的計算；
S2、通過光電二極管接收LED陣列中所有LED燈發射的信號，根據所述基礎燈的信號計算基礎燈與所述光電二極管之間的基礎距離；
S3、根據所述LED陣列中除了所述基礎燈之外的其他LED燈的信號，計算所述其他LED燈與所述第一基礎燈之間的相位差；
S4、根據所述基礎距離，以及所述其他LED燈與所述第一基礎燈之間的相位差計算各所述其他LED燈到所述光電二極管距離；
S5、根據所述基礎距離，以及所述其他LED燈到所述光電二極管的距離計算所述光電二極管的定位信息。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1中的為LED陣列中的每一LED燈分配不同的信號調制頻率，包括：
將所述LED陣列中每一LED燈的信號調制頻率設置為所述第一基礎燈信號調制頻率的奇數倍。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2包括：
使用帶通濾波器將每一LED燈的信號分離出來，將每一分離后的信號通過下變頻器，得到頻率統一的各LED燈信號；
將頻率統一后的第一基礎燈的信號和第二基礎燈的信號提取出來，并計算所述第一基礎燈與所述第二基礎燈之間的相位差；
根據所述第一基礎燈與所述第二基礎燈之間的相位差計算所述基礎距離。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，通過所述第一基礎燈與所述第二基礎燈之間的同向正交信號IQ來計算所述第一基礎燈與所述第二基礎燈之間的相位差Δφ12，公式如下：
其中，I12為第一基礎燈與第二基礎燈之間的同向信號，Q12為第一基礎燈與第二基礎燈之間的正交信號；
或者，通過下式來計算Δφ12：
其中，d1為第一基礎燈到光電二極管之間的基礎距離，d2為LED陣列中第一基礎燈到光電二極管之間的距離，f1為第一基礎燈的信號調制頻率；
假設d2≈d1，聯立式和計算得到基礎燈與所述光電二極管之間的基礎距離。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述S4的具體計算公式如下：
其中，Δφ1i為LED陣列中第i個LED燈與第一基礎燈之間的相位差，d1為第一基礎燈到光電二極管之間的基礎距離，di為LED陣列中第i個LED到光電二極管之間的距離，f1為第一基礎燈的信號調制頻率。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S5包括：
使用最小二乘法，根據所述基礎距離，以及所述其他LED燈到所述光電二極管的距離計算所述光電二極管的定位信息。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述LED陣列至多包括16盞LED燈。
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