[发明专利]一种基于可见光的室内定位方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于可见光的室内定位方法及系统，该方法包括：建立电压采样值与其对应的实际投影距离之间的函数表达式；预设并记录当前室内每个信标LED光源的坐标信息和编码信息；接收由与被测位置相邻的4个信标LED光源发送的编码信息，分别对4个编码信息进行解码，转化为相应的坐标信息和相应的电压采样值；根据转化后的电压采样值和所述函数表达式，分别计算得到被测位置和与其相邻的4个信标LED光源之间的投影距离；根据计算得到的4个投影距离和与被测位置相邻的4个信标LED光源的坐标信息计算得到被测位置的坐标。由此有利于提高定位精度，成本低，方便且容易推广，具有可扩展性和可移植性，功能稳定且功耗低。

技术领域

本发明属于室内定位技术领域，特别涉及一种基于可见光的室内定位方法及系统。

背景技术

室内定位是指在室内环境中实现位置定位，主要采用无线通讯、基站定位、惯导定位等多种技术集成形成一套室内位置定位体系，从而实现人员、物体等在室内空间中的位置监控。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和移动互联网的发证，地图与导航类软件将进入一个新的时代，也即室内导航。

因此，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比较低，无法满足一些特定的需求。而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的趋势。现有可见光室内定位技术主要分为以下两类：

1)利用LED光源发出位置ID来实现定位，这种定位方式相对来说比较成熟且容易实现，现有产品大多采用这种方案。但其定位精度偏低，无法满足更高的需求；

2)根据LED信号的强弱来估计接收端与LED光源之间的距离，以此计算出接收端的位置。但是，这种技术由于其工作原理是测量光源亮度，导致接收端的抗干扰能力较差，并且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

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺点和不足，提供一种基于可见光的室内定位方法及系统，提高定位精度，成本低，方便且容易推广，具有可扩展性和可移植性，功能稳定且功耗低。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于可见光的室内定位方法，包括以下步骤：

建立电压采样值与其对应的实际投影距离之间的函数表达式；

预设并记录当前室内每个信标LED光源的坐标信息和编码信息；

接收由与被测位置相邻的4个信标LED光源发送的编码信息，分别对4个编码信息进行解码，转化为相应的坐标信息和相应的电压采样值；

根据转化后的电压采样值和所述函数表达式，分别计算得到被测位置和与其相邻的4个信标LED光源之间的投影距离；

根据计算得到的4个投影距离和与被测位置相邻的4个信标LED光源的坐标信息计算得到被测位置的坐标；对每一相同编码区域中的4个信标LED光源设定相同的编码和互不相同的调制频率，且所有相同编码区域的编码互不相同；所有信标LED光源中仅携带有4种调制频率，以任意相邻的4个信标LED光源为顶点形成一最小正方形区域，该最小正方形区域中的4个信标LED光源携带的调制频率互不相同。

作为本发明的进一步改进，所述步骤建立电压采样值与其对应的实际投影距离之间的函数表达式，包括以下步骤：

S11：记录被测位置在不同位置上到信标LED光源的多个实际投影距离；

S12：于不同位置上的被测位置处分别接收信标LED光源发送的光信号，并转换成分别对应于不同位置的多个电压采样值：