[发明专利]一种基于可见光通信的室内定位系统及方法

说明书

本发明适用于定位技术领域，提供了一种基于可见光通信的室内定位系统及方法。在本发明实施例中，每个可见光信标从预先为其分配的多个时间片中随机选择一个时间片，在所选择的时间片内发射携带有其身份标识信息的可见光信号，从而使得多个可见光信标无需通过有线方式与控制单元连接，降低了系统的部署成本。同时，可见光接收器从接收到的可见光信号中提取相应的身份标识信息，根据可见光信号的接收信号强度RSS确定可见光信号的入射角；终端根据至少三个可见光信号的入射角及用于分别发射至少三个可见光信号的可见光信标的坐标确定终端的当前坐标，从而不要求可见光信标是朗伯辐射体，即可见光信标可以是任意形状，提高了系统的实用性。

技术领域

本发明属于定位技术领域，尤其涉及一种基于可见光通信的室内定位系统及方法。

背景技术

近年来，基于可见光通信的室内定位技术由于具有定位精度高、绿色环保等优点，成为人们的研究热点。现有的基于可见光通信的室内定位技术通常采用分布在室内空间中的多个发光二极管(Light Emitting Diode，LED)发射可见光信号，采用摄像头或光电二极管作为光电传感器接收LED发射的可见光信号，根据光电传感器接收到的可见光信号的接收信号强度(Received Signal Strength，RSS)以及对应的用于发射可见光信号的LED的位置信息，确定光传感器当前的位置信息，进而实现定位功能。

然而，现有的某些采用光电二极管作为光电传感器的可见光室内定位系统中，多个LED是基于时分复用的多路访问控制机制发射可见光信号的，即多个LED需通过有线方式与控制单元连接来实现时分复用，这样会导致整个系统的部署成本较高，扩展性不好；而某些采用光电二极管作为光电传感器的可见光室内定位系统是采用基于RSS信道传输衰减模型的三角定位算法来计算可见光接收器当前的位置信息的，这就要求系统中的LED是朗伯辐射体，而实际应用中只有部分圆形球泡灯满足该要求，从而大大降低了系统的实用性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于可见光通信的室内定位系统及方法，以解决现有的基于可见光通信的室内定位方法所存在的部署成本较高、扩展性不好、实用性较低的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种基于可见光通信的室内定位系统，包括：可见光接收器及至少三个可见光信标；所述至少三个可见光信标安装在室内空间中的不同位置，所述可见光接收器安装在待定位的终端上；

所述可见光信标用于从预先为其分配的多个时间片中随机选择一个时间片，在所选择的时间片内发射携带有其身份标识信息的可见光信号；

所述可见光接收器用于接收所述可见光信号，从接收到的所述可见光信号中提取相应的身份标识信息，并确定接收到的所述可见光信号的接收信号强度RSS，根据接收到的所述可见光信号的RSS确定所述可见光信号的入射角，将从所述可见光信号中提取出的身份标识信息及所述可见光信号的入射角对应发送至所述终端；其中，所述入射角为所述可见光信号与所述可见光接收器的受光面的法线之间的夹角；

所述终端用于根据从所述可见光信号中提取出的身份标识信息、可见光信标的身份标识信息与坐标之间的预设对应关系，确定用于发射所述可见光信号的可见光信标的坐标，根据确定出的至少三个可见光信标的坐标及所述至少三个可见光信标所发射的可见光信号的入射角确定所述终端的当前坐标。

本发明实施例的第二方面提供了一种基于可见光通信的室内定位方法，应用于室内定位系统，所述室内定位系统包括可见光接收器及至少三个可见光信标；所述至少三个可见光信标安装在室内空间中的不同位置，所述可见光接收器安装在待定位的终端上；所述室内定位方法包括：

所述可见光信标从预先为其分配的多个时间片中随机选择一个时间片，在所选择的时间片内发射携带有其身份标识信息的可见光信号；