[发明专利]适用于大范围可见光定位的可见光定位装置以及系统

说明书

本申请涉及一种可见光定位装置以及可见光定位系统，可见光定位装置包括供电模块、处理器模块、光源驱动电路以及光源模块；供电模块与外部电源连接，供电模块与处理器模块以及光源驱动电路连接，处理器模块与光源驱动电路连接，光源驱动电路与光源模块连接；处理器模块生成通信数据帧，并基于ALOHA协议在随机选择的时间片段内将通信数据帧发送至光源驱动电路，光源驱动电路驱动光源模块发送通信数据帧至外部信号接收器，由外部信号接收器实现定位。上述装置可以通过增加时间片段的数量提高定位系统光源的数量，所以基于该定位装置的可见光定位系统对于定位范围具有很好的可扩展性，其功能不会受到定位装置数量或者定位面积增加等因素的影响。

技术领域

本申请涉及可见光定位技术领域，具体涉及一种适用于大范围可见光定位的可见光定位装置以及可见光定位系统。

背景技术

可见光通信具有通信带宽高、速率快、无电磁辐射等优点，已经成为近场无线通信的热点，并有望在室内环境下提供高速互联网接入，作为现有WiFi(WIreless-Fidelity，无线保真)通信的有益补充。近年来，基于可见光通信的室内定位技术也得到快速发展，并有望用较低的部署成本，实现较高的定位精度。它采用调制的光源模块发送参考位置信标，利用摄像头或光电二极管(阵列)作为光传感器，经解调后恢复出信标的身份标识、RSS(Received Signal Strength，接收信号强度)或者入射角度等信息，通过三角定位或者指纹匹配等算法，确定用户的2D或3D位置信息。由于光电二极管功耗低，信号处理所需计算量小，基于光电二极管的定位方案有望在移动设备上实现轻量级的定位服务。但是光电二极管不具备空间分辨能力，需要借助专门的多路访问机制，以保证可靠接收到视场角内的不同LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯发出的信标。

现有的使用普通荧光LED的调制光源模块中，一般采用CDMA(Code DivisionMultiple Access，码分复用)或者TDMA(time division multiple access，时分复用)等多路访问控制技术，但这类方案对于大范围应用场景的扩展性不好。

发明内容

基于此，有必要针对调制光源模块采用码分复用或者时分复用等多路访问控制技术问题对于大范围应用场景拓展性不好的问题，提供适用于大范围可见光定位的一种可见光定位装置以及可见光定位系统。

一种可见光定位装置，包括处理器模块、光源驱动电路以及光源模块；

所述处理器模块与所述光源驱动电路连接，所述光源驱动电路与所述光源模块连接；

所述处理器模块生成通信数据帧，并基于ALOHA协议在随机选择的时间片段内将通信数据帧发送至光源驱动电路，所述光源驱动电路驱动所述光源模块发送所述通信数据帧至外部信号接收器，由所述外部信号接收器实现定位，所述通信数据帧携带所述处理器模块身份信息。

在其中一个实施例中，还包括供电模块，所述供电模块包括AC-DC单元以及DC-DC单元；

所述AC-DC单元分别与外部电源、所述光源驱动电路以及所述DC-DC单元连接，所述DC-DC单元与所述处理器模块连接。

在其中一个实施例中，还包括灯座，所述灯座与所述供电模块连接。

在其中一个实施例中，所述处理器模块用于对所述处理器身份信息进行编码，获得编码信息，对所述身份信息进行调制，获得调制信息，并根据所述编码信息与所述调制信息获得通信数据帧。

在其中一个实施例中，所述编码信息包括曼彻斯特编码，所述调制信息包括二进制开关键控调制。

在其中一个实施例中，所述通信数据帧的格式包括帧起始位、数据、校验和以及帧结束位。

在其中一个实施例中，所述处理器模块包括MCU(Micro Control Unit，微控制器单元)。