[实用新型]一种可见光室内定位装置有效

专利信息
申请号: 201820128034.2 申请日: 2018-01-25
公开(公告)号: CN208239603U 公开(公告)日: 2018-12-14
发明(设计)人: 亢国栋;李建龙;尚伟;李梦星;张紫薇;闫婷 申请(专利权)人: 亢国栋
主分类号: G01S5/16 分类号: G01S5/16
代理公司: 石家庄开言知识产权代理事务所(普通合伙) 13127 代理人: 赵俊娇
地址: 056038 河*** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 可见光 光敏传感器模块 室内定位装置 本实用新型 测量系统 光敏传感器 定位装置 日常照明 灯控
【说明书】:

实用新型公开了一种可见光室内定位装置,其由灯控系统及测量系统构成,该测量系统包含光敏传感器模块,且该光敏传感器模块包含分别能测出上、前、左、右四个方向的值的四个光敏传感器。本实用新型提供了一种结构简单,精度较高的可见光定位装置,并且不影响日常照明。

技术领域

本实用新型属于定位技术领域,尤指一种可见光室内定位装置。

背景技术

目前,基于位置的服务(Location based Services),即通过定位系统获取位置信息是物联化时代的重要研究课题。全球定位系统作为一种精确定位的导航系统,在各领域均得到了广泛应用,如交通、测绘等行业。其应用在室外定位时可展现高精度、高效益的工作,但对于室内定位,由于无线电磁干扰等,在一定程度上影响了其定位质量,使之应用产生了一定的限制。

而可见光室内定位技术是一种基于可见光通信技术的室内定位技术,这种技术与现有的传统室内定位技术相比,具有定位精度高、无电磁干扰、附加模块少、保密性好、兼顾通信与照明等优点。在基于可见光通信的室内定位技术中,定位的参考点通常为LED 点光源,而定位目标可为光电检测器件,定位的距离检测一般通过接收信号强度(RSS),到达时间(TOA)或到达时间差(TDOA)等方式。

室内定位技术在人员位置服务、仓库物流、抢险救灾和工矿企业等领域具有广泛的应用。而传统的无线室内定位技术,如红外技术、无线射频识别(RadioFrequencyIdentification,RFID)技术和无线局域网(Wireless LAN,WLAN)技术等,虽然可以在室内环境下取得良好的定位效果,但是无法在射频敏感区域应用,并且由于其需要其他设备的辅助,硬件成本大。基于发光二极管LED(Light Emitting Diode,LED)的室内定位技术不仅不会产生任何射频干扰、绿色环保,还具有同时实现照明和定位的功能,成为近年来的研究热点。

随着智能手机与平板电脑的兴起,基于可见光通信(visible lightcommunication,VLC)的室内定位系统快速发展,VLC室内定位技术的实现具有了更大的可能,其具有高保密性、抗干扰能力强、通信质量好、兼顾通信与照明等优点。可见光的定位方法是基于 VLC的室内定位技术,通过将人眼识别不到的高频信号加载到LED 灯具上,来传输定位相关的信息。VLC定位技术可以利用摄像头作为接入端,通过运行相应的软件,捕捉LED灯具的信号,实现接收端的定位。但是,用于定位的传统VLC算法如到达时间法、到达时间差法、到达信号角度法等需要接收端与发射端设备时钟的严格同步,从而需要智能设备不断分析捕获的视频信号,导致智能设备的高功耗,将缩短电池寿命,且成本较高。虽然另外的定位算法如接收信号强度法(received signal strength,RSS)不需要其时钟同步,但在现今的多种VLC定位算法中,传统的RSS三角定位算法由于多径效应导致的码间干扰,使定位的精度得不到有效的保障。

因而如何降低设备的复杂程度,同时提高定位精度,排除外界杂散光源的影响,成为业界努力解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题,本实用新型首要目的在于提供一种简单的可抗干扰的可见光定位装置。其次要目的在于,借助设置4个特定位置方向点传感器,实现抗干扰及高精度且实现方式简单的可将光定位系统。

为实现上述目的,本实用新型提供了一种可见光室内定位装置,由灯控系统及测量系统构成,该测量系统包含光敏传感器模块,且该光敏传感器模块包含分别能测出左、右、上、前四个方向的值的四个光敏传感器;所述灯控系统控制LED灯珠作为光源;所述光敏传感器能进行光源探测并将光能转变为电压,并利用I2C的通信协议实现测量系统与灯控系统之间的光通信,且该可见光室内定位装置运用三点定位进行坐标定位。

其中,较佳的,该光敏传感器模块为中空的箱体,所述四个光敏传感器分别设置于该箱体的左、右、上、前的壁面中部,优选四个光敏传感器分别位于所在面的面对角线交点处。

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