[发明专利]基于可见光通信的室内定位方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于可见光通信的室内定位方法及系统，该方法包括：将当前室内LED光源的位置信息按照预设编码方法生成用于驱动所述LED光源的编码信号并通过所述LED光源进行发送；接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号；利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度；解析所述电信号，获得当前室内LED光源的位置信息，以所述光照度作为权值对当前室内LED光源的坐标进行加权平均，计算出当前接收端的位置坐标。本发明解决了现有室内定位技术中发送端多光源干扰问题，提高室内定位的精度，减小定位误差。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于可见光通信的室内定位方法及系统。

背景技术

随着经济和现代技术的不断发展，人们对导航和定位服务的需求也日益增大。在机场大厅、展览大厅、超市、图书馆、仓库、地下停车场等复杂的室内环境中，经常需要确定移动终端或其持有者以及设备与物品在室内的位置信息。尤其是智能手机的普及，以及移动互联网的发展，地图与导航类软件将进入一个新的时代——室内导航。据调查，人们平均80％-90％的时间在室内，70％的移动电话使用在室内，80％的数据连接使用在室内。室内定位有着广泛的应用前景，传统的室内定位技术由于精度较低，无法满足一些特定的需求。与此相比，可见光室内定位技术由于精度相对较高，且不需要复杂的基站做支持，成为了新一代室内定位技术发展趋势。

虽然可见光通信的技术早在1998年就由香港大学的教授提出，但是基于可见光通信的室内定位技术在2010年之后才逐渐被人们所关注。现有的可见光室内定位技术主要分为两类：第一类是利用LED光源发送位置信来实现定位，这种定位方式相对来说比较成熟并且容易实现，现有的产品大多采用这种方案。但是其定位精度偏低，无法满足更高的需求；第二类是通过检测多个LED光源的光照强度，推测出接收端和参考光源之间的距离，以此计算出接收端的位置。随着科学水平的提高，基于这种方法的室内定位系统的精度越来越高。国外的一些科研机构基于此种技术使定位精度达到了厘米级。但是，这种技术存在很大的缺憾，一方面，由于其工作原理是测量光源亮度，因此，接收端的抗干扰能力较差；另一方面，基于这种技术的接收端只能在二维的平面内实现精确定位。

发明内容

本发明提供了一种基于可见光通信的室内定位方法及系统，以解决现有室内定位技术中发送端多光源干扰问题，提高室内定位的精度，减小定位误差。

为解决上述技术问题，本发明提出的一种基于可见光通信的室内定位方法，包括：

将当前室内LED光源的位置信息按照预设编码方法生成用于驱动所述LED光源的编码信号并通过所述LED光源进行发送；

接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号；

利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度；

解析所述电信号，获得当前室内LED光源的位置信息，以所述光照度作为权值对当前室内LED光源的坐标进行加权平均，计算出当前接收端的位置坐标。

优选地，所述利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度，具体包括：

测量光电转换器在不同输入光照度下输出电压的大小，获取不同输入光照度和输出电压之间的关系；

对所述输入光照度和输出电压之间的关系进行曲线拟合，得出输入光照度和输出电压关系式；

根据所述输入光照度和输出电压关系式计算所述LED光源发送的光信号的光照度。

优选地，所述当前接收端的位置坐标的计算公式如下：