[发明专利]基于可见光通信的移动智能终端室内定位导航方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于可见光通信的移动智能终端室内定位导航方法及装置。

背景技术

近年来，随着集成电路技术和移动通信技术的发展应用，移动智能终端(手机、平板电脑等)成为互联网业务的关键入口，已经深入至人类社会生活的方方面面。据统计，2014年全球手机销量约为18.8亿台，2015年销售量仍然保持增长。移动智能终端能够提供多种服务，其中基于位置的服务(LBS，Location-basedServices)正变得越来越重要。

全球定位系统(GPS，GlobalPositioningSystem)是一个应用得非常广泛的定位技术，通过GPS接收器测量多个卫星信号到达时间差估算位置，提供全球定位覆盖。但是，GPS在室内常常由于接收不到卫星信号或者信号质量差导致无法准确定位。

目前室内定位技术有很多种，通常基于位置感知技术分为三类：基于临近关系的定位技术、基于三角关系的定位技术和基于场景分析的定位技术。顾名思义，基于临近关系的定位借助一个或者多个已知位置，通过临近关系定位，所以通常需要辅助标识系统；基于三角关系的定位根据三角形特性计算物体位置；基于场景分析的定位通过观察场景中的特征信息估计观测者位置或者场景中某物体的位置。

基于临近关系的定位技术有很好的覆盖性与可靠性，且定位算法简单，响应时间短。但其缺点在于需要辅助系统，同时定位精度依赖于每个标识的覆盖范围所以一般精度较低。这些缺点制约了基于临近关系定位技术的发展。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于可见光通信的移动智能终端室内定位导航方法，该方法将可见光通信和室内定位融合在了一起，利用LED灯的广泛存在性、低成本性实现廉价、便利、高覆盖率的室内定位导航，具有广泛的应用范围和良好的应用前景。

本发明的另一个目的在于提出一种基于可见光通信的移动智能终端室内定位导航装置。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例公开了一种基于可见光通信的移动智能终端室内定位导航方法，包括以下步骤：S1：为每个LED灯设置相应的ID序号，并将所有ID序号进行分块，对分块后的ID序号进行纠错编码，并按照预设帧结构组帧，得到待发送信号以驱动LED灯点亮；以及S2：所述移动智能终端对接收到的所述待发送信号进行解码后，得到对应的LED灯的ID序号，根据该ID序号通过查找预存的ID序号及位置关系图确定所述LED灯的位置，以实现定位导航。

另外，根据本发明上述实施例的基于可见光通信的移动智能终端室内定位导航方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述S2进一步包括：S21：通过光探测器接收光信号，并通过音频接口传输声卡采样后得到的数字信号，对所述数字信号解码后得到对应的LED灯的ID序号，并根据该ID序号通过查找所述ID序号及位置关系示意图确定所述LED灯的位置；和/或S22：通过摄像头拍摄所述LED灯得到条纹图片，并对所述条纹图片解码后得到对应的LED灯的ID序号，并根据该ID序号通过查找所述ID序号及位置关系示意图确定所述LED灯的位置。

在一些示例中，所述预设帧结构包括帧头、ID块号、分块ID信息。

在一些示例中，所述ID块号与分块ID信息位数的乘积等于ID总长度。

在一些示例中，通过曼彻斯特码或BCH码对分组后的ID序号进行纠错编码。

在一些示例中，在所述S21中，还包括：通过快速傅氏变换滤波器滤除背景光噪声，并通过计算脉宽重建信号完成解码。

在一些示例中，在所述S22中，还包括：选取多幅条纹图片，并根据所述多幅条纹图片中的条纹区域确定单比特信号对应的条纹宽度，并根据所述条纹宽度完成解码。

根据本发明实施例的基于可见光通信的移动智能终端室内定位导航方法，将可见光通信和室内定位融合在了一起，利用LED灯的广泛存在性、低成本性实现廉价、便利、高覆盖率的室内定位导航。同时使用相同的发送端，提供了音频口和摄像头两种移动智能终端信号接收方式，两种接收方式可以互相辅助，提高了室内定位的精确性。本发明提供多种分组编码成帧方案，能够适应不同的应用环境和设备，并在物联网、智慧城市、智能家庭中具有广阔的应用前景，即应用范围广，应用前景好。