CN103856265A - 基于可见光通信的定位系统、装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于可见光通信的定位系统、装置和方法，通过以可见光的形式将包括有定位信息的配置信息发送，而后将接收到的可见光信号转换为电信号，而后对电信号解码，以得到定位信息后显示。对于室内每个光源均设置最精确的配置信息，而后通过可见光通信方式实现传输和显示，不仅实现了定位的高精确度，而且实现方式简单。

Description

基于可见光通信的定位系统、装置和方法

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，更具体地说，涉及一种基于可见光通信的定位系统、装置和方法。

背景技术

现有的空间位置定位主要采用全球定位系统（GPS，Global PositioningSystem）实现，即通过分布在全球上空的定位卫星，以及移动通信网络的基站实现在移动蜂窝网内的小区进行定位。

GPS技术是目前世界上在空间位置定位应用中使用最广的技术，其优点是覆盖范围广，但是对于室内环境，由于不同无线射频之间信号的干扰、同一位置不同的高度等因素，造成定位精确度差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于可见光通信的定位系统、装置和方法，定位精确度高，并且实现简单。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于可见光通信的定位系统，包括：

以可见光的形式将配置信息发送的发送模块，所述配置信息包括定位信息；

用于接收可见光信号的接收模块；

将所述可见光信号转换为电信号转换模块；

对所述电信号进行解码的解码模块；以及，

用于显示所述解码模块解码得到的所述定位信息的显示模块。

优选的，所述配置信息还包括同步信息，所述发送模块在以可见光的形式发送所述同步信息后，以可见光的形式发送所述定位信息。

优选的，所述配置信息还包括结束信息，所述发送模块在以可见光的形式发送所述定位信息后，以可见光的形式发送所述结束信息。

一种基于可见光通信的定位装置，包括：

发送装置，用于以可见光的形式将配置信息发送，所述配置信息包括定位信息；

接收装置，用于接收可见光信号；

转换装置，用于将所述可见光信号转换为电信号；

解码器，用于对所述电信号进行解码；以及，

显示器，用于显示所述解码器解码得到的所述定位信息。

优选的，所述配置信息还包括同步信息，所述发送装置在以可见光的形式发送所述同步信息后，以可见光的形式发送所述定位信息。

优选的，所述配置信息还包括结束信息，所述发送装置在以可见光的形式发送所述定位信息后，以可见光的形式发送所述结束信息。

优选的，还包括：聚光镜，用于对发送装置发送的可见光进行聚光。

一种基于可见光通信的定位方法，包括：

以可见光的形式将配置信息发送，所述配置信息包括定位信息；

接收可见光信号；

将所述可见光信号转换为电信号；

对所述电信号进行解码；

显示解码得到的所述定位信息。

优选的，所述配置信息还包括同步信息，在以可见光的形式发送所述同步信息后，以可见光的形式发送所述定位信息。

优选的，所述配置信息还包括结束信息，在以可见光的形式发送所述定位信息后，以可见光的形式发送所述结束信息。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的基于可见光通信的定位系统、装置和方法，通过以可见光的形式将包括有定位信息的配置信息发送，而后将接收到的可见光信号转换为电信号，而后对电信号解码，以得到定位信息后显示。对于室内每个光源均设置最精确的配置信息，而后通过可见光通信方式实现传输和显示，不仅实现了定位的高精确度，而且实现方式简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例一提供的基于可见光通信的定位系统示意图；

图2为实施例二提供的基于可见光通信的定位装置示意图；

图3为实施例三提供的基于可见光通信的定位方法流程图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有的定位系统，对于室内定位的精确度差。发明人研究发现，造成这种缺陷的原因主要有对于室内环境，由于不同无线射频之间信号的干扰、同一位置不同的高度等因素，造成定位精确度差。

基于此，本发明提供了一种基于可见光通信的定位系统，以克服现有技术存在的上述问题，包括：

以可见光的形式将配置信息发送的发送模块，所述配置信息包括定位信息；

用于接收可见光信号的接收模块；

将所述可见光信号转换为电信号转换模块；

对所述电信号进行解码的解码模块；以及，

用于显示所述解码模块解码得到的所述定位信息的显示模块。

本发明又提供了一种基于可见光的定位装置，包括：

发送装置，用于以可见光的形式将配置信息发送，所述配置信息包括定位信息；

接收装置，用于接收可见光信号；

转换装置，用于将所述可见光信号转换为电信号；

解码器，用于对所述电信号进行解码；以及，

显示器，用于显示所述解码器解码得到的所述定位信息。

本发明还提供了一种基于可见光的定位方法，包括：

以可见光的形式将配置信息发送，所述配置信息包括定位信息；

接收可见光信号；

将所述可见光信号转换为电信号；

对所述电信号进行解码；

显示解码得到的所述定位信息。

本发明所提供的基于可见光通信的定位系统、装置和方法，通过以可见光的形式将包括有定位信息的配置信息发送，而后将接收到的可见光信号转换为电信号，而后对电信号解码，以得到定位信息后显示。对于室内每个光源均设置最精确的配置信息，而后通过可见光通信方式实现传输和显示，不仅实现了定位的高精确度，而且实现方式简单。

以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例一

可见光通信（Visible Light Communication，VLC）技术是一种新型无线通信技术。发送端通过发光二极管或荧光灯等发出的肉眼察觉不到的高速闪烁的光信号传输数据信息，接收端通过光电探测器等进行光信号的检测，获取传输的数据信息。现在智能终端成为每个人随身必带的通讯工具，而如手机或ipad等智能终端自带摄像头和发光二极管，为采用可见光通信技术实现定位提供了良好的基础。下面对本申请实施例提供的一种基于可见光通信的定位系统进行描述。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种基于可见光通信的定位系统示意图，包括：

以可见光的形式将配置信息发送的发送模块1，所述配置信息包括定位信息；

与传统的方式不同，发送配置信息时，不是使用无线射频信号发送，而是采用可见光的形式发送配置信息。例如，当配置信息对应的二进制数据流编码为“001110001”时，而设置发光设备发光时代表二进制的“1”，而不发光时代表二级制的“0”，则控制发光设备发光、不发光以将二进制数据流代表的配置信息发送。

由上述“以发光和不发光的形式将配置信息发送”的内容可知，需要将配置信息转换为二进制数据流编码，本申请实施例对此并不做具体限制。在本申请其他实施例中，不仅可以将配置信息转换为二进制数据流编码，同样的还可以转换为其他进制的数据流编码，只需控制发光设备发光的强度大小，利用不同强度的光代表任意一进制中不同编码即可，进而依次方式将配置信息发送。例如，将配置信息对应十六进制数据流编码为“3ffe：3201：1401：1：280：c8ff：fe4d：db39”，可以采用不同的光强代表不同的编码，冒号也可以采用其中一光强表示。

配置信息包括定位信息，其中，定位信息至少为发光设备所在位置的最基本的实际地址，可以包括发光设备所在的国家、地区、街道、楼宇和发送设备距离地面的高度，以实现室内的精确定位。

配置信息还包括同步信息，发送模块在以可见光的形式发送同步信息后，以可见光的形式发送定位信息，同步信息相当于开始传输定位信息前的通知信息，发送端告知接收端即将发送有效数据（即定位信息）。

配置信息还包括结束信息，发送模块在以可见光的形式发送定位信息后，以可见光的形式发送结束信息，接收端接收到结束信息后确认有效数据传输完毕。

另外，配置信息还可以包括发光设备信息，例如发光设备的型号、功率、生产厂家等参数信息；还可以包括发光设备所在环境信息，例如所在环境的固定人数、物品等信息，发光设备信息和环境信息随定位信息一起以可见光的形式发送，而后通过显示模块进行显示，进而方便用户了解更为具体的情况。

用于接收可见光信号的接收模块2；

在发送模块将配置信息以可见光的形式发送后，不能采用传统的接收无线射频信号的方式进行接收，需要采用具有识别可见光功能的接收模块接收信息。

将所述可见光信号转换为电信号转换模块3；

接收模块接收的为可见光信号，可以采用感光元器件将可见光信号转换为电信号。具体的，可以采用光电二极管，通过光电二极管将可见光信号转换为模拟电信号，而后还可以将模拟电信号通过模数转换器转换为数字电信号，以便后续对数字电信号还原为配置信息。

对所述电信号进行解码的解码模块4；

对电信号进行解码以还原为配置信息，解码过程为将数字电信号逆反为配置信息的过程。另外，在解码前，还可以对电信号进行失真校正、滤波和去噪等处理。

以及，

用于显示所述解码模块4解码得到的所述定位信息的显示模块5。

当解码模块将配置信息中的定位信息还原后，显示模块显示定位信息，以便用户查看。

需要说明的是，本申请实施例提供的接收模块、转换模块、解码模块和显示模块可以集成于手机、ipad等智能终端中；还可以将接收模块单独作为一独立的装置，而转换模块、解码模块和显示模块集成于一智能终端中，而后将独立的接收模块通过有线方式与智能终端相连；另外，还可以将接收模块、转换模块和解码模块集成作为一独立的装置，而显示模块为智能终端，将两者连接，对此，本申请实施例不作具体限制。

实施例二

本申请实施例还提供了一种基于可见光通信的定位装置，参考图2所示，为本申请实施例提供的一种基于可见光通信的定位装置示意图，包括

发送装置21，用于以可见光的形式将配置信息发送，所述配置信息包括定位信息；

发送装置至少包括有发光设备、处理器和驱动电路。若配置信息以二级制数据流形式存储于处理器，处理器控制驱动电路，驱动发光设备闪烁，即驱动发光设备发光和不发光，可以将发光定义为“1”，而不发光定义为“0”，进而将配置信息以可见光的形式发送。

接收装置22，用于接收可见光信号；

接收装置接收可见光信号，接收装置为感光元件，例如可以为手机中的感光元件CCD（Charge-coupled Device，电荷耦合元件）。

转换装置23，用于将所述可见光信号转换为电信号；

接收的可见光信号需要转化为电信号，以便后续对电信号进行解码。

解码器24，用于对所述电信号进行解码；

对电信号进行解码，以还原为配置信息，并得到定位信息，驱动显示器显示。

以及，

显示器25，用于显示所述解码器解码得到的所述定位信息。

进一步的，为了保证不会对定位信息错误接收或者接收不全，本申请实施例提供的配置信息还包括同步信息，所述发送装置在以可见光的形式发送所述同步信息后，以可见光的形式发送所述定位信息。通过同步信息的接收，以告知接收端准备接收定位信息。

更进一步的，所述配置信息还包括结束信息，所述发送装置在以可见光的形式发送所述定位信息后，以可见光的形式发送所述结束信息。当接收完毕定位信息后，告知接收端接收完毕。

为了提高可见光的强度，本申请实施例提供的基于可见光的定位装置还包括：聚光镜，用于对发送装置发送的可见光进行聚光。

实施例三

本申请实施例还提供了一种基于可见光通信的定位方法，参考图3所示，为本申请实施例提供的基于可见光通信的定位方法流程图，包括：

S1、以可见光的形式将配置信息发送，所述配置信息包括定位信息；

配置信息可以由二进制或其他进制形式存储。还可以由其他形式进行存储，当为其他形式存储时，需要将配置信息转换为二进制或其他进制形式，进而驱动发光设备的发光和不发光，或者控制发光设备的发光强度，将配置信息发送。

S2、接收可见光信号；

S3、将所述可见光信号转换为电信号；

S4、对所述电信号进行解码；

S5、显示解码得到的所述定位信息。

进一步的，所述配置信息还包括同步信息，在以可见光的形式发送所述同步信息后，以可见光的形式发送所述定位信息。另外，所述配置信息还包括结束信息，在以可见光的形式发送所述定位信息后，以可见光的形式发送所述结束信息。

本申请所有实施例所提供的基于可见光通信的定位系统、装置和方法，通过以可见光的形式将包括有定位信息的配置信息发送，而后将接收到的可见光信号转换为电信号，而后对电信号解码，以得到定位信息后显示。对于室内每个光源均设置最精确的配置信息，而后通过可见光通信方式实现传输和显示，不仅实现了定位的高精确度，而且实现方式简单。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于可见光通信的定位系统，其特征在于，包括：

以可见光的形式将配置信息发送的发送模块，所述配置信息包括定位信息；

用于接收可见光信号的接收模块；

将所述可见光信号转换为电信号转换模块；

对所述电信号进行解码的解码模块；以及，

用于显示所述解码模块解码得到的所述定位信息的显示模块。

2.根据权利要求1所述的基于可见光通信的定位系统，其特征在于，所述配置信息还包括同步信息，所述发送模块在以可见光的形式发送所述同步信息后，以可见光的形式发送所述定位信息。

3.根据权利要求2所述的基于可见光通信的定位系统，其特征在于，所述配置信息还包括结束信息，所述发送模块在以可见光的形式发送所述定位信息后，以可见光的形式发送所述结束信息。

4.一种基于可见光通信的定位装置，其特征在于，包括：

发送装置，用于以可见光的形式将配置信息发送，所述配置信息包括定位信息；

接收装置，用于接收可见光信号；

转换装置，用于将所述可见光信号转换为电信号；

解码器，用于对所述电信号进行解码；以及，

显示器，用于显示所述解码器解码得到的所述定位信息。

5.根据权利要求4所述的基于可见光通信的定位装置，其特征在于，所述配置信息还包括同步信息，所述发送装置在以可见光的形式发送所述同步信息后，以可见光的形式发送所述定位信息。

6.根据权利要求5所述的基于可见光通信的定位装置，其特征在于，所述配置信息还包括结束信息，所述发送装置在以可见光的形式发送所述定位信息后，以可见光的形式发送所述结束信息。

7.根据权利要求4所述的基于可见光通信的定位装置，其特征在于，还包括：聚光镜，用于对发送装置发送的可见光进行聚光。

8.一种基于可见光通信的定位方法，其特征在于，包括：

以可见光的形式将配置信息发送，所述配置信息包括定位信息；

接收可见光信号；

将所述可见光信号转换为电信号；

对所述电信号进行解码；

显示解码得到的所述定位信息。

9.根据权利要求8所述的基于可见光的定位方法，其特征在于，所述配置信息还包括同步信息，在以可见光的形式发送所述同步信息后，以可见光的形式发送所述定位信息。

10.根据权利要求8所述的基于可见光的定位方法，其特征在于，所述配置信息还包括结束信息，在以可见光的形式发送所述定位信息后，以可见光的形式发送所述结束信息。

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