可见光定位系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及可见光定位术领域，具体而言，涉及一种可见光定位系统及方法。该可见光定位系统，包括发射装置和接收装置。发射装置包括多个光源及与每个光源电连接的控制器。控制器用于在控制至少一个光源发送定位信号的同时，还控制发送定位信号以外的光源发送与定位信号相同长度的空闲信号。接收装置用于依次接收距接收装置水平距离在预设范围内至少三个光源发送的定位信号，并根据接收到的至少三个光源发送的定位信号进行定位。本发明专利技术提供的可见光定位系统，在提供定位功能的同时，也提供日常照明的功能，并且有效避免光源闪烁，以及编码和解码简单，一步运算即可获得净光能，减少累积误差，节约了运算时间，降低了硬件成本等优点。

Visible light positioning system and method

The invention relates to the field of visible light localization, in particular, relates to a visible light positioning system and method. The visible light positioning system includes a transmitting device and a receiving device. The launcher includes multiple light sources and controllers connected to each light source. The controller is used to control at least one light source to send the location signal, and also to control the light transmitted outside the positioning signal to send the idle signal with the same length as the positioning signal. The receiving device is used to sequentially receive the positioning signals transmitted by at least three light sources in the preset range at the horizontal distance from the receiving device, and locate the signals according to the received positioning signals sent by at least three light sources. The invention provides a visible light positioning system in providing location function at the same time, also provide daily lighting function, and effectively avoid the flashing light, and the encoding and decoding is simple, one-step operation can get net energy, reduce accumulated errors, save the operation time, reduces the hardware cost and other advantages.

【技术实现步骤摘要】
可见光定位系统及方法
本专利技术涉及可见光定位术领域，具体而言，涉及一种可见光定位系统及方法。
技术介绍
目前基于可见光的室内定位系统才刚刚兴起。现有的可见光定位方法或系统在进行定位时，存在LED灯闪烁问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种可见光定位系统及方法，以解决上述问题。第一方面，本专利技术实施例还提供一种可见光定位系统，包括发射装置和接收装置，所述发射装置包括多个光源及与每个光源电连接的控制器；所述控制器，用于控制至少一个光源发送不同的定位信号；所述控制器，还用于在控制所述至少一个光源发送所述定位信号的同时，还控制发送定位信号以外的光源发送与所述定位信号相同长度的空闲信号；所述接收装置，用于依次接收距所述接收装置水平距离在预设范围内至少三个光源发送的定位信号，并根据接收到的所述至少三个光源发送的定位信号进行定位；其中，所述定位信号包括起始帧、数据帧组和结束帧，所述数据帧组包括至少一个第一数据帧和/或第二数据帧，所述空闲信号包括至少三个空闲帧，所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧均包括帧头、定位区及调整区；所述定位区用于区别各个起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧，及根据第一数据帧和/或第二数据帧的定位区对应的能量进行定位；所述调整区用于调整起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧的能量，使所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧的平均能量相同。本专利技术实施例提供的可见光定位系统，控制器在控制光源发送所述定位信号的同时，还控制发送定位信号以外的光源发送与所述定位信号相同长度的空闲信号，使其在提供定位功能的同时，也提供日常照明的功能。并且定位信号的长度与空闲信号相等，通过调整区使定位信号包括的起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧与空闲信号包括的空闲帧的平均能量相同，从而有效地避免光源的闪烁问题。进一步地，所述控制器控制所述光源发送一个起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧或空闲帧的时间小于或等于2.4毫秒。进一步地，所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧包括12位控制码，所述帧头是指前四位控制码，所述定位区是指第五位至第八位控制码，所述定位区包括3区前半区、3区后半区、4区前半区和4区后半区，所述3区前半区是指第五位控制码，所述3区后半区是指第六位控制码，所述4区前半区是指第七位控制码，所述4区后半区是指第八位控制码，所述调整区是指最后四位控制码，所述接收装置包括：光源识别模块，用于依次接收距所述接收装置水平距离在预设范围内的光源发送的定位信号，并根据帧形态识别每个定位信号，从而识别发送该定位信号的光源；距离计算模块，用于根据第一差值和/或第二差值依次计算发送所述定位信号的至少三个光源分别距所述接收装置的距离；定位模块，用于根据所述至少三个光源分别距所述接收装置的距离进行定位；其中，所述第一差值为所述接收装置接收到的每个光源发送的定位信号中与所述第一数据帧的3区前半区对应的能量的均值和3区后半区对应的能量的均值之差的绝对值，所述第二差值为接收到的每个光源发送的定位信号中与所述第二数据帧的4区前半区对应的能量的均值和4区后半区对应的能量的均值之差的绝对值。进一步地，所述起始帧的控制码为110010100000，所述结束帧的控制码为110001010000，所述第一数据帧的控制码为110010000100，所述第二数据帧的控制码为110000100100，所述空闲帧的控制码为110000000110。进一步地，所述起始帧的控制码为110010100000，所述结束帧的控制码为110001010000，所述第一数据帧的控制码为110001000100，所述第二数据帧的控制码为110000010100，所述空闲帧的控制码为110000000110。进一步地，所述起始帧的控制码为110001011110，所述结束帧的控制码为110010101110，所述第一数据帧的控制码为110001111010，所述第二数据帧的控制码为110011011010，所述空闲帧的控制码为110011110100。进一步地，所述起始帧的控制码为110001011110，所述结束帧的控制码为110010101110，所述第一数据帧的控制码为110010111010，所述第二数据帧的控制码为110011101010，所述空闲帧的控制码为110011110100。第二方面，本专利技术实施例提供了一种可见光定位方法，应用于可见光定位系统，所述可见光定位系统包括发射装置和接收装置，所述发射装置包括多个光源及与每个光源电连接的控制器，所述方法包括：所述控制器控制至少一个光源发送不同的定位信号；所述控制器在控制所述至少一个光源发送所述定位信号的同时，还控制发送定位信号以外的光源发送与所述定位信号相同长度的空闲信号；所述接收装置依次接收距所述接收装置水平距离在预设范围内至少三个光源发送的定位信号，并根据接收到的所述至少三个光源发送的定位信号进行定位；其中，所述定位信号包括起始帧、数据帧组和结束帧，所述数据帧组包括至少一个第一数据帧和/或第二数据帧，所述空闲信号包括至少三个空闲帧，所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧均包括帧头、定位区及调整区；所述定位区用于区别各个起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧，及根据第一数据帧和/或第二数据帧的定位区对应的能量进行定位；所述调整区用于调整起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧的能量，使所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧的平均能量相同。本专利技术实施例提供的可见光定位方法，控制器在控制光源发送所述定位信号的同时，还控制发送定位信号以外的光源发送与所述定位信号相同长度的空闲信号，使其在提供定位功能的同时，也提供日常照明的功能。并且定位信号的长度与空闲信号相等，通过调整区使定位信号包括的起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧与空闲信号包括的空闲帧的平均能量相同，从而有效地避免光源的闪烁问题。进一步地，所述控制器控制所述光源发送一个起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧或空闲帧的时间小于或等于2.4毫秒。进一步地，所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧包括12位控制码，所述帧头是指前四位控制码，所述定位区是指第五位至第八位控制码，所述定位区包括3区前半区、3区后半区、4区前半区和4区后半区，所述3区前半区是指第五位控制码，所述3区后半区是指第六位控制码，所述4区前半区是指第七位控制码，所述4区后半区是指第八位控制码，所述接收装置依次接收距所述接收装置水平距离在预设范围内至少三个光源发送的定位信号，并根据接收到的所述至少三个光源发送的定位信号进行定位的步骤包括：所述接收装置依次接收距所述接收装置水平距离在预设范围内的光源发送的定位信号，并根据帧形态识别每个定位信号，从而识别发送该定位信号的光源；所述接收装置根据第一差值和/或第二差值依次计算发送所述定位信号的至少三个光源分别距所述接收装置的距离；所述接收装置根据所述至少三个光源分别距所述接收装置的距离进行定位；其中，所述第一差值为所述接收装置接收到的每个光源发送的定位信号中与所述第一数据帧的3区前半区对应的能量的均值和3区后半区对应的能量的均值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光定位系统，其特征在于，包括发射装置和接收装置，所述发射装置包括多个光源及与每个光源电连接的控制器；所述控制器，用于控制至少一个光源发送不同的定位信号；所述控制器，还用于在控制所述至少一个光源发送所述定位信号的同时，还控制发送定位信号以外的光源发送与所述定位信号相同长度的空闲信号；所述接收装置，用于依次接收距所述接收装置水平距离在预设范围内至少三个光源发送的定位信号，并根据接收到的所述至少三个光源发送的定位信号进行定位；其中，所述定位信号包括起始帧、数据帧组和结束帧，所述数据帧组包括至少一个第一数据帧和/或第二数据帧，所述空闲信号包括至少三个空闲帧，所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧均包括帧头、定位区及调整区；所述定位区用于区别各个起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧，及根据第一数据帧和/或第二数据帧的定位区对应的能量进行定位；所述调整区用于调整起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧的能量，使所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧的平均能量相同。

【技术特征摘要】
1.一种可见光定位系统，其特征在于，包括发射装置和接收装置，所述发射装置包括多个光源及与每个光源电连接的控制器；所述控制器，用于控制至少一个光源发送不同的定位信号；所述控制器，还用于在控制所述至少一个光源发送所述定位信号的同时，还控制发送定位信号以外的光源发送与所述定位信号相同长度的空闲信号；所述接收装置，用于依次接收距所述接收装置水平距离在预设范围内至少三个光源发送的定位信号，并根据接收到的所述至少三个光源发送的定位信号进行定位；其中，所述定位信号包括起始帧、数据帧组和结束帧，所述数据帧组包括至少一个第一数据帧和/或第二数据帧，所述空闲信号包括至少三个空闲帧，所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧均包括帧头、定位区及调整区；所述定位区用于区别各个起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧，及根据第一数据帧和/或第二数据帧的定位区对应的能量进行定位；所述调整区用于调整起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧的能量，使所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧的平均能量相同。2.根据权利要求1所述的可见光定位系统，其特征在于，所述控制器控制所述光源发送一个起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧或空闲帧的时间小于或等于2.4毫秒。3.根据权利要求1所述的可见光定位系统，其特征在于，所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧包括12位控制码，所述帧头是指前四位控制码，所述定位区是指第五位至第八位控制码，所述定位区包括3区前半区、3区后半区、4区前半区和4区后半区，所述3区前半区是指第五位控制码，所述3区后半区是指第六位控制码，所述4区前半区是指第七位控制码，所述4区后半区是指第八位控制码，所述调整区是指最后四位控制码，所述接收装置包括：光源识别模块，用于依次接收距所述接收装置水平距离在预设范围内的光源发送的定位信号，并根据帧形态识别每个定位信号，从而识别发送该定位信号的光源；距离计算模块，用于根据第一差值和/或第二差值依次计算发送所述定位信号的至少三个光源分别距所述接收装置的距离；定位模块，用于根据所述至少三个光源分别距所述接收装置的距离进行定位；其中，所述第一差值为所述接收装置接收到的每个光源发送的定位信号中与所述第一数据帧的3区前半区对应的能量的均值和3区后半区对应的能量的均值之差的绝对值，所述第二差值为接收到的每个光源发送的定位信号中与所述第二数据帧的4区前半区对应的能量的均值和4区后半区对应的能量的均值之差的绝对值。4.根据权利要求1-3任一项所述的可见光定位系统，其特征在于，所述起始帧的控制码为110010100000，所述结束帧的控制码为110001010000，所述第一数据帧的控制码为110010000100，所述第二数据帧的控制码为110000100100，所述空闲帧的控制码为110000000110。5.根据权利要求1-3任一项所述的可见光定位系统，其特征在于，所述起始帧的控制码为110010100000，所述结束帧的控制码为110001010000，所述第一数据帧的控制码为110001000100，所述第二数据帧的控制码为110000010100，所述空闲帧的控制码为110000000110。6.根据权利要求1-3任一项所述的可见光定位系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆俞，黄蓉，
申请(专利权)人：黄蓉，陆俞，
类型：发明
国别省市：陕西,61