[发明专利]一种LED室内定位导航方法及定位导航系统

摘要

本发明提供了一种LED室内定位导航方法及定位导航系统，使用LED灯作发射终端，发射端驱动装置控制电流的强弱进而引起光的亮暗变化以传递物理位置数据，设计出码元信息层次分明的数据帧，数据帧的发送和接收中引入零比特填充来实现透明传输，以区别帧头、物理位置信息校验编码和帧尾，帧头具有特定编码序列可以被检测出从而判定数据帧的有效性，对数据帧帧长进行分析，及时检验出无效数据帧并舍弃；依据不同照明面积设计出不同规格宫格单元拓扑组网结构的LED灯组，一个定位单元的各LED灯在每个时隙内仅有一盏LED灯发射数据帧，同时其余的各LED灯均发射等长的全零数据帧，最大程度的减小码间串扰及背景噪声，保障数据帧安全可靠。

主权项

1.一种LED室内定位导航方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)对室内LED照明系统中的各LED灯进行划分，划分为2个以上定位单元，各定位单元包含2个以上LED灯，对室内LED照明系统中的各LED灯根据其所处的物理位置进行二进制字符串编码得到物理位置信息编码，对物理位置信息编码进行零比特填充，零比特填充的具体内容为在连续5个1后填入一个0，得到物理位置信息校验编码；(2)将各LED灯的物理位置信息校验编码以时分多址及时分复用的形式加载到LED灯发射的光信号中，形成由帧头、物理位置信息校验编码、奇校验位和帧尾组成的数据帧，每帧数据长度为λ，帧头和帧尾均为标志字段01111110，奇校验位为“1”或“0”使得数据帧中“1”的个数为奇数，一个定位单元的各LED灯按顺序循环发射数据帧，每个时隙t内仅有一盏LED灯发射数据帧，同时其余的各LED灯均发射等长的全零数据帧；(3)接收端接收数据帧，首先检测帧头标志字段，进行标志字段匹配，当检测到连续两个与标志字段匹配的数据串时则选取第二个数据串作为帧头标志字段；接着对帧头标志字段后的物理位置信息校验编码进行扫描，当扫描出5个连续1时，将5个连续1之后的第一个0删除，还原物理位置信息编码；最后检测帧尾标志字段，进行标志字段匹配，当检测到连续两个与标志字段匹配的数据串时则选取第一个数据串作为帧尾标志字段；(4)对还原后的物理位置信息编码进行帧长分析：a)当分析出的帧长与设定帧长λ相同时进入步骤(5)；b)当分析出的帧长与设定帧长λ不同时则直接舍弃该数据帧，返回步骤(3)继续接收下一条数据帧；(5)对帧长分析合格的数据帧进行检错，具体内容为将一条数据帧的全部数据相加：c)若相加结果为奇数则判断此数据帧正确，进入步骤(6)；d)若相加结果为偶数则判断此数据帧错误，舍弃该数据帧，返回步骤(3)继续接收下一条数据帧；(6)检错合格后对数据帧中的物理位置信息编码进行译码，获取定位坐标，配合对应的室内地图进行导航。