一种遮挡检测的可见光定位系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种遮挡检测的可见光定位系统及方法

【技术实现步骤摘要】
一种遮挡检测的可见光定位系统及方法


[0001]本专利技术属于室内导航定位领域，尤其涉及一种遮挡检测的可见光定位系统及方法
。

技术介绍

[0002]可见光定位技术是一种新型的高精度室内定位技术，可以在室内区域提供厘米级或分米级导航定位服务，并且具有低成本
、
绿色环保
、
低功耗等优点
。
在可见光定位方案中，有一种常用的定位方式是用光电二极管
(PD)
测量
LED
灯发射的光信号强度，通过朗伯模型来推算距离，从而解算出
PD
位置的方法
。
这种方法只需要数个调制信号的
LED
灯和一个
PD
就可以完成定位，成本较低，且具有较高精度
。
但是由于光信号不能穿透不透明的物体，一旦光的直射视线被遮挡，接收信号强度
(RSS)
将会显著减小
。
[0003]为了剔除一些被遮挡的可见光观测值，比较容易想到的是判断观测值是否接近零
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种遮挡检测的可见光定位系统，其特征在于，包括：第1个
LED
灯
、
第2个
LED
灯
、...、
第
L
个
LED
灯
、
光电二极管接收机
、
机器人车；所述的第1个
LED
灯
、
第2个
LED
灯
、...、
第
L
个
LED
灯安装于室内屋顶；所述光电二极管接收机放置于所述机器人车上；所述光电二极管接收机与所述机器人车有线连接；所述机器人车需能够提供光电二极管接收机的姿态角，以及确定运动的方向；所述第
l
个
LED
灯与光电二极管接收机无线连接，
l∈[1
，
L]
；所述第
l
个
LED
灯的信号频率为
F
l
；机器人计算当前时段每个
LED
灯的归一化后信号强度变化率；结合右手定则构建世界坐标系；机器人根据三轴运动方向的判别结果，选择对应的遮挡阈值模型计算当前时段每个
LED
灯的阈值；将当前时段每个
LED
灯的归一化后信号强度变化率结合当前时段每个
LED
灯的阈值进行判断，得到当前时段每个
LED
灯的遮挡状态；机器人车根据当前时段每个
LED
灯的遮挡状态进行筛选，得到当前时段多个未被遮挡的
LED
灯，通过基于
LED
灯信号强度的室内定位方法进行定位，得到机器人当前时段的位置
。2.
一种应用于权利要求1所述的遮挡检测的可见光定位系统的遮挡检测的可见光定位方法，其特征在于：步骤1：光电二极管接收机接收上一时段
、
当前时段的
LED
灯混合光信号，并通过光电转换得到上一时段
、
当前时段的
LED
灯混合光信号强度，将上一时段
、
当前时段的
LED
灯混合光信号强度分别传输至机器人车；机器人车通过频谱搜索方法分别得到上一时段每个
LED
灯的信号强度
、
当前时段每个
LED
灯的信号强度；结合上一时段每个
LED
灯的信号强度
、
当前时段每个
LED
灯的信号强度
、
相邻两个时段的时间间隔计算，得到当前时段每个
LED
灯的归一化后信号强度变化率；步骤2：在室内任意选择一个墙角作为
O
点，将墙角所在地面的两条边作为
X
轴
、Y
轴，将墙角所在的立柱作为
Z
轴，所述的
X
轴
、Y
轴
、Z
轴满足右手定则，以构建世界坐标系；步骤3：机器人根据三轴运动方向的判别结果，选择对应的遮挡阈值模型计算当前时段每个
LED
灯的阈值；步骤4：将当前时段每个
LED
灯的归一化后信号强度变化率结合当前时段每个
LED
灯的阈值进行判断，得到当前时段每个
LED
灯的遮挡状态；步骤5：机器人车根据当前时段每个
LED
灯的遮挡状态进行筛选，得到当前时段多个未被遮挡的
LED
灯，将当前时段多个未被遮挡的
LED
灯的信号强度通过基于
LED
灯信号强度的室内定位方法进行定位，得到机器人当前时段的位置
。3.
根据权利要求2所述的遮挡检测的可见光定位方法，其特征在于：步骤1所述机器人车通过频谱搜索方法分别得到上一时段每个
LED
灯的信号强度
、
当前时段每个
LED
灯的信号强度，具体如下：机器人车将上一时段
、
当前时段的
LED
灯混合光信号强度分别通过
FFT
变换得到上一时段
、
当前时段的
LED
灯混合光信号频谱，在上一时段
LED
灯混合光信号频谱上根据每个
LED
灯的信号频率进行依次搜索，得到上一时段每个
LED
灯的信号强度，在当前时段
LED
灯混合光信号频谱上根据每个
LED
灯的信号频率进行依次搜索，得到当前时段每个
LED
灯的信号强度
。
4.
根据权利要求3所述的遮挡检测的可见光定位方法，其特征在于：步骤1所述上一时段
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙骁，赵楷，庄园，
申请(专利权)人：湖北珞珈实验室，
类型：发明
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