[发明专利]一种基于区域划分的自适应可见光室内定位方法

权利要求书

1.一种基于区域划分的自适应可见光室内定位方法，其特征在于，包括：

发射机驱动多个LED光源发射可见光信号，并为每个LED光源分配标签及正交码；

接收机将接收光信号转换为电信号，并对电信号进行解码处理，由解出的标签得到LED光源对应的坐标位置及接收信号强度；其中，所述接收机包括一个位于其中心的水平光电探测器PD₀和环绕PD₀对称分布的多个倾斜光电探测器；

对PD₀的接收信号进行强度筛选，选择最强信号，由朗伯辐射公式计算接收机至最强信号LED光源的投影距离r₁；选择次强信号，由朗伯辐射公式计算接收机至次强信号LED光源的投影距离r₂，根据接收到的所有信号计算公平性函数值F(x,y)；

根据计算出的r₁、r₂以及所述公平性函数值，基于预设的区域划分准则，对目标接收机进行区域识别，判定目标接收机所处的定位区域；

根据目标接收机所处的定位区域，采用预设定位算法计算出当前定位坐标；

所述发射机包括四个LED光源；其中，四个LED光源呈方形阵列均匀布置，且各LED光源之间间隔一定的距离；

所述接收机包括一个位于其中心的水平光电探测器PD₀和环绕PD₀对称分布的第一倾斜光电探测器PD₁、第二倾斜光电探测器PD₂、第三倾斜光电探测器PD₃以及第四倾斜光电探测器PD₄；其中，PD₀的坐标记为(x_R,y_R,z_R)，PD₀的坐标即为所求的定位坐标，其与PD_i的坐标(x_Ri,y_Ri,z_Ri)关系为：

其中，l表示PD_i中心到PD₀中心的距离；α表示倾斜光电探测器的仰角，且α的取值范围为：0°≤α＜90°；ω_i表示PD₀与PD_i的连线在xoy平面的投影与x轴正方向的夹角，且ω_i的取值范围为：0°≤ω_i＜90°；i＝1,2,3,4；

所述自适应可见光室内定位方法将定位区域划分为光源下方区域、两光源连线区域、边缘角落区域、中心区域以及其它区域；

所述预设的区域划分准则为：

当r₁∈[0,γ₁]时，目标接收机位于光源下方半径为γ₁的圆形区域；

当r₁+r₂∈[L-γ₂,L+γ₂]时，目标接收机位于两光源连线区域；

当F(x,y)∈[0.25,0.25+γ₃]时，目标接收机位于边缘角落区域；

当F(x,y)∈[1-γ₄,1]时，目标接收机位于中心区域；

若以上准则都不满足，则目标接收机位于其它区域；

其中，γ_i为环境参数，表示当前环境及噪声带来的各区域位置的偏差值，i＝1,2,3,4；L为光源之间在xoy平面投影间距。

2.如权利要求1所述的基于区域划分的自适应可见光室内定位方法，其特征在于，所述根据计算出的r₁、r₂以及所述公平性函数值，基于预设的区域划分准则，对目标接收机进行区域识别，判定目标接收机所处的定位区域，包括：

根据计算出的r₁、r₂以及所述公平性函数值，基于预设的区域划分准则，按照定位区域所划分出的各区域的优先级，对目标接收机进行区域识别，判定目标接收机所处的定位区域；其中，在进行区域识别时，光源下方区域、两光源连线区域、边缘角落区域、中心区域以及其它区域的优先级逐渐降低。