CN102288940A - 基于照明led的空间定位方法 - Google Patents

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Abstract

基于照明LED的空间定位方法，涉及照明、电源、集成电路、光学、通信、信号处理、网络、定位等技术领域。将照明LED灯的位置通过室外GPS或室内灯的分布图预先固化入照明及通信模块，以所述照明LED灯作为光源位置传感器，用户的手持设备接收来自上述照明LED灯的位置信号，获得绝对的光源位置信息；手持设备接收并且区分多个所述照明LED灯的位置信号，通过所述各位置信号到达的时间差确定手持设备自身相对两个或以上所述照明LED灯的位置信息，再结合所述绝对的光源位置信息，获得手持设备自身的绝对位置。本发明以可见光作为信息发射部件的信息传输介质，通过计算用户接收机到各个光源的距离实现空间定位。

Description

基于照明LED的空间定位方法
技术领域
本发明涉及照明、电源、集成电路、光学、通信、信号处理、网络、定位等技术领域。
背景技术
照明灯从白炽灯、日光灯、节能灯，发展到现今的新一代固体LED照明灯，白光照明LED具有高强度、高效率、小体积、低成本、易维护、无污染等显著优点，随着绿色无污染能源和节能已成为全球热门话题，白光照明LED将逐渐取代传统的照明用白炽灯和日光灯。同时它们可用于制作多功能显示面板，电视屏幕显示，车辆大灯、尾灯，和交通信号灯。比如近来越来越多的车辆制造商开始用白光LED装备新车辆。交通管制和市政建设单位也将交通信号灯和街道路灯用白光LED阵列取代。但到目前为止，可见光的用途还没打破照明和显示的功能范畴。
空间定位方法比如全球卫星定位系统（GPS）已经广泛用于人们的日常生活。GPS的工作基本原理是通过手持设备像卫星发出接入信号并根据反馈时间测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后结合多颗卫星的数据就可知接收机的具体位置。与卫星间的长距离通信使得信息到达时间延迟从而交互速度减慢，更严重的问题是在地表小范围内的定位分辨率不高。因此，GPS的定位方法不适用于高密度城市楼群等复杂环境中，由于建筑物遮挡GPS也不适用于室内环境。目前世界上没有有效的室内定位方法，而因为大型复杂场所越来越多，对室内定位有迫切的需求。从而，可见光为媒质的通信系统为高密度室外复杂环境和室内环境下的定位方法提供了可行的方法。
发明内容
本发明目的在于开发一种可见光的新用途——以可见光为介质实现空间定位的方法。
本发明技术方案是：将照明LED灯的位置通过室外GPS或室内灯的分布图预先固化入照明及通信模块，以所述照明LED灯作为光源位置传感器，用户的手持设备接收来自上述照明LED灯的位置信号，获得绝对的光源位置信息；手持设备接收并且区分多个所述照明LED灯的位置信号，通过所述各位置信号到达的时间差确定手持设备自身相对两个或以上所述照明LED灯的位置信息，再结合所述绝对的光源位置信息，获得手持设备自身的绝对位置。
本发明以可见光作为信息发射部件的信息传输介质，通过计算用户接收机到各个光源的距离实现空间定位。
本发明采用白光LED，照明灯的位置在安装时可通过室外GPS或室内灯的分布图预先嵌入照明/通信模块，从而可作为提供定位信息的位置传感器，比如在大型复杂场所、建筑物内、大楼内、商场、大街上。将新型可见光导向和定位模块嵌入手机或其它掌上型电子器件，借助照明灯的位置分布图，向使用者提供详细位置与方向信息，从而实现GPS在一些场所无法实现的功能，或提供更精确的位置信息。
LED将大量分布在建筑物内或街道上的照明设备，因此，不需要重新布网，并且其位置信息具有稳定不变的特性，从而减少了更新地图带来的布网后期投入。由于LED的体积小，能耗低，能够布置在建筑物内的各个角落，大大降低了死角、盲区、暗区的可能性，为定位的完整性和准确性提供了可靠的保障。
本发明较传统的空间定位手段具有环保、快捷、无线、安全的优势。
附图说明
图1为本发明的一种原理框图。
具体实施方案
 对于复杂密集的室外场景，照明LED灯可作为照明和定位光源；对于室内场景，照明用照明LED灯可作为定位光源。
在安装这些照明LED灯的同时，已经将照明LED灯的位置通过室外GPS或室内灯的分布图预先固化入照明和通信模块。
这些照明LED灯连续不断地在提供照明的同时发出光源位置信息，从而可作为提供定位信息的位置传感器。用户启动手持设备后可接收来自上述光源的信号。要求手持设备具有可接收并解调可见光波段光信号的功能，并通过信号处理获得照明光源发布的位置信息。由此，可获得绝对的光源位置信息。
手持设备可以接收并区分多个照明LED灯的信息，通过信号到达的时间差确定自身相对两个或以上光源的位置信息。再结合绝对的光源位置信息，可以计算出自身的绝对位置。

Claims (1)

1.基于照明LED的空间定位方法，其特征在于将照明LED灯的位置通过室外GPS或室内灯的分布图预先固化入照明及通信模块，以所述照明LED灯作为光源位置传感器，用户的手持设备接收来自上述照明LED灯的位置信号，获得绝对的光源位置信息；手持设备接收并且区分多个所述照明LED灯的位置信号，通过所述各位置信号到达的时间差确定手持设备自身相对两个或以上所述照明LED灯的位置信息，再结合所述绝对的光源位置信息，获得手持设备自身的绝对位置。
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