[发明专利]一种基于可见光通信的优选二光源室内定位方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于可见光通信的优选二光源室内定位方法，包括以下步骤：S1:初始化，S2：启动系统，S3：信号接收及信号处理，S4：排序，S5：初步定位，S6：选定光源，S7：测量距离，S8：计算相对坐标，S9：计算精确坐标。本发明还公开了一种基于可见光通信的优选二光源室内定位系统，包括LED照明通信控制管理系统，所述LED照明通信控制管理系统与LED照明通信一体化模块双向电信号连接，所述LED照明通信一体化模块与定位模块单向信号连接。本发明用于定位系统具有定位速度快、结构简单、稳定性高、定位精度高于同类系统等特点。

主权项

1.一种基于可见光通信的优选二光源室内定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:初始化，LED照明通信控制管理系统根据设定的各LED灯信标、坐标数据、被定位物体所处平面距LED照明灯分布平面的垂直距离h、多址方式和正交码配置对LED照明通信一体化模块进行数据初始化；S2：启动系统，LED照明通信一体化模块的驱动电路为LED上电，使各LED发光，调制电路根据设置的数字调制方式和多址方式周期性的发送各LED的信标和坐标数据，同时，一体化模块根据发光强度检测电路检测到的各LED发光强度调整直流偏置电流的大小，使得各LED发光强度相等；S3：信号接收及信号处理，定位模块通过光探测器接收光信号并转换为电信号，通过滤波、信号放大、以及同发送端相对应的解调及解码方式，得到照明系统各LED所发射的信标、坐标、垂直高度的数值，通过测量与各LED灯所对应的接收信号的强度大小，并保存这些数据供下一步的排序操作使用；S4：排序，通过比较所接收到的各LED信号强度的大小，按由大到小的顺序排序；S5：初步定位，通过接收到的LED信标及其对应信号强度大小，可判断接收器所处的位置范围，在此基础上优选出两个信号质量最好的LED光源；S6：选定光源，确定优选的定位LED光源后，以此两光源的连线为x轴，其中一个光源为坐标原点，通过判断接收器投影到LED照明灯分布平面的位置，此位置到x轴的垂直连线的平行线且过坐标原点，方向指向接收器投影一侧为y轴方向；S7：测量距离，测量两个优选光源与定位物体之间的距离，由接收信号强度法(RSS)测距，得到r1 和r2 的值；S8：计算相对坐标，通过公式(4)和公式(5)得出接收器的相对位置坐标信息(x，y)，其中公式(4)为；公式(5)为；式中，R_xy为R在xy平面的垂直投影,R为定位接收器的位置,R距LED灯分布的xy平面垂直距离为h，距离优选的两个LED灯L₄和L₅的距离分别为r₁和r₂，L₄为LED灯L₄的位置，L₅为LED灯L₅的位置，a为每行和每列相邻的LED灯间距，S9：计算精确坐标，根据接收到的两个优选光源的绝对坐标信息，把代入公式得出的接收器相对位置坐标(x，y)转换为室内空间的绝对坐标，即确定出被定位物体在室内空间的位置信息。