CN104567857A - 基于可见光通信的室内定位方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于可见光通信的室内定位方法及系统，该方法包括：将当前室内LED光源的位置信息按照预设编码方法生成用于驱动所述LED光源的编码信号并通过所述LED光源进行发送；接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号；利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度；解析所述电信号，获得当前室内LED光源的位置信息，以所述光照度作为权值对当前室内LED光源的坐标进行加权平均，计算出当前接收端的位置坐标。本发明解决了现有室内定位技术中发送端多光源干扰问题，提高室内定位的精度，减小定位误差。

Description

基于可见光通信的室内定位方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于可见光通信的室内定位方法及系统。

背景技术

随着经济和现代技术的不断发展，人们对导航和定位服务的需求也日益增大。在机场大厅、展览大厅、超市、图书馆、仓库、地下停车场等复杂的室内环境中，经常需要确定移动终端或其持有者以及设备与物品在室内的位置信息。尤其是智能手机的普及，以及移动互联网的发展，地图与导航类软件将进入一个新的时代——室内导航。据调查，人们平均80％-90％的时间在室内，70％的移动电话使用在室内，80％的数据连接使用在室内。室内定位有着广泛的应用前景，传统的室内定位技术由于精度较低，无法满足一些特定的需求。与此相比，可见光室内定位技术由于精度相对较高，且不需要复杂的基站做支持，成为了新一代室内定位技术发展趋势。

虽然可见光通信的技术早在1998年就由香港大学的教授提出，但是基于可见光通信的室内定位技术在2010年之后才逐渐被人们所关注。现有的可见光室内定位技术主要分为两类：第一类是利用LED光源发送位置信来实现定位，这种定位方式相对来说比较成熟并且容易实现，现有的产品大多采用这种方案。但是其定位精度偏低，无法满足更高的需求；第二类是通过检测多个LED光源的光照强度，推测出接收端和参考光源之间的距离，以此计算出接收端的位置。随着科学水平的提高，基于这种方法的室内定位系统的精度越来越高。国外的一些科研机构基于此种技术使定位精度达到了厘米级。但是，这种技术存在很大的缺憾，一方面，由于其工作原理是测量光源亮度，因此，接收端的抗干扰能力较差；另一方面，基于这种技术的接收端只能在二维的平面内实现精确定位。

发明内容

本发明提供了一种基于可见光通信的室内定位方法及系统，以解决现有室内定位技术中发送端多光源干扰问题，提高室内定位的精度，减小定位误差。

为解决上述技术问题，本发明提出的一种基于可见光通信的室内定位方法，包括：

将当前室内LED光源的位置信息按照预设编码方法生成用于驱动所述LED光源的编码信号并通过所述LED光源进行发送；

接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号；

利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度；

解析所述电信号，获得当前室内LED光源的位置信息，以所述光照度作为权值对当前室内LED光源的坐标进行加权平均，计算出当前接收端的位置坐标。

优选地，所述利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度，具体包括：

测量光电转换器在不同输入光照度下输出电压的大小，获取不同输入光照度和输出电压之间的关系；

对所述输入光照度和输出电压之间的关系进行曲线拟合，得出输入光照度和输出电压关系式；

根据所述输入光照度和输出电压关系式计算所述LED光源发送的光信号的光照度。

优选地，所述当前接收端的位置坐标的计算公式如下：

$\stackrel{\→}{R}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N\stackrel{\→}{T_i}{P}_i}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{P}_i}$

$x_r=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{x}_i{p}_i}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{P}_i}$

$y_r=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{x}_i{p}_i}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{P}_i}$

其中，为接收端的坐标向量，为第i个LED光源的坐标向量，Pi为通过计算所得的接收端R所接收到的第i个LED光源的光照度，N为当前室内LED光源的个数，x_r为接收端的水平坐标值，y_r为接收端的垂直坐标值。

优选地，所述LED光源采用时分复用的传输方式进行光信号的发送。

优选地，所述接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号之后，还包括：

对所述电信号进行整形和噪声去除处理；

将所述整形和噪声去除后的数据转化为数字信号。

优选地，所述LED光源为白光LED灯。

优选地，所述方法还包括：

对所述LED光源的开关状态进行控制。

相应的，本发明还提出了一种基于可见光通信的室内定位系统，所述系统包括：

发送端，用于将当前室内LED光源的位置信息按照预设编码方法生成用于驱动所述LED光源的编码信号并通过所述LED光源进行发送；

接收端，用于接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号；利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度；解析所述电信号，获得当前室内LED光源的位置信息，以所述光照度作为权值对当前室内LED光源的坐标进行加权平均，计算出当前接收端的位置坐标。

优选地，所述接收端包括：

光电转换模块，用于接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号；

计算模块，利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度；

数据处理模块，用于解析所述电信号，获得当前室内LED光源的位置信息，以所述光照度作为权值对当前室内LED光源的坐标进行加权平均，计算出当前接收端的位置坐标。

优选地，所述接收端还包括：

比较整形模块，用于对所述电信号进行整形和噪声去除处理；

模数转换模块，用于将所述整形和噪声去除后的数据转化为数字信号。

通过采用本发明提供的基于可见光通信的室内定位方法及系统，在满足照明要求的条件下实现室内定位的功能，解决传统定位技术需要增加额外复杂设备的缺点，本发明提出的基于可见光通信的室内定位方法，是通过各个LED光源的相对强度来计算接收端的位置，解决了现有可见光定位技术中发送端多光源干扰问题以及接收端竖向变位时误差变大的问题，减小定位误差，提高了室内定位的精度和实用性。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施例提出的一种基于可见光通信的室内定位方法流程图；

图2为本发明实施例中对光电传感器输入照度-输出电压的一次曲线拟合示意图；

图3为本发明实施例中对光电传感器输入照度-输出电压的二次曲线拟合示意图；

图4为本发明实施例中帧结构示意图；

图5为本发明实施例中定位算法示意图；

图6为本发明实施例中房间内定位误差分布仿真示意图；

图7为本发明实施例中发送端结构示意图；

图8为本发明实施例中接收端结构示意图；

图9为本发明实施例中另一接收端结构示意图；

图10为本发明实施例中时序设计示意图；

图11为本发明实施例中数据源电路示意图；

图12为本发明实施例中大电流LED驱动电路示意图；

图13为本发明实施例中光电转换模块电路示意图；

图14为本发明实施例中微处理器片内AD转换电路示意图；

图15为本发明实施例中整形电路示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一提出的一种基于可见光通信的室内定位方法流程图，如图1所示，所述方法包括：

S101，将当前室内LED光源的位置信息按照预设编码方法生成用于驱动所述LED光源的编码信号并通过所述LED光源进行发送；

S102，接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号；

S103，利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度；

S104，解析所述电信号，获得当前室内LED光源的位置信息，以所述光照度作为权值对当前室内LED光源的坐标进行加权平均，计算出当前接收端的位置坐标。

进一步地，所述利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度，具体包括：

测量光电转换器在不同输入光照度下输出电压的大小，获取不同输入光照度和输出电压之间的关系；

对所述输入光照度和输出电压之间的关系进行曲线拟合，得出输入光照度和输出电压关系式；

根据所述输入光照度和输出电压关系式计算所述LED光源发送的光信号的光照度。

图2为本发明实施例中对光电传感器输入照度-输出电压的一次曲线拟合示意图。

图3为本发明实施例中对光电传感器输入照度-输出电压的二次曲线拟合示意图。

如如图2，图3所示，本发明实施例提供的输入照度-输出电压曲线拟合图，所述方法包括：

利用最小二乘法确定多项式的系数。

设y＝a+bx，y为输出电压，x为输入照度，其中

$b=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n(x_i-\stackrel{\‾}{x})(y_i-\stackrel{\‾}{y})}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{(x_i-\stackrel{\‾}{x})}^2}$

$a=\stackrel{\‾}{y}-b\stackrel{\‾}{x}$

其中，分别为照度和电压的数学期望值，对PO188光电传感器进行测量，可以得出系数a＝0.2431，b＝0.0143。通过matlab拟合可以得出输入照度-输出电压曲线，如图2所示

为了使修正方案更加精确且有对比性，也可以采用二次曲线拟合的方案。拟合公式如下所示：

y＝a x²+bx+c

其中x为输入照度，y为输出电压。利用最小二乘法确定系数a＝-0.00002336997112，b＝0.02102929521773，c＝-0.03211058078582。

通过matlab曲线拟合可以得到输入光照度-输出电压的二次曲线拟合，如图3所示：根据标定的数据，既通过线性函数对数据进行了拟合，又通过二次函数进行了拟合。两种方法各有优劣。线性函数拟合计算简单，二次曲线拟合相对复杂，但精度相对较高。以此类推，采用更高阶的函数能获得更高的精度，但是对处理器的处理速度要求越高。因此，本发明实例中采用二次曲线拟合作为数据拟合的方式。在完成拟合标定系数后，将得出的系数a，b，c存在微处理器中，通过测量的电压计算出光照度。当处理器的处理能力受限时，可以适当减小拟合复杂度，在损失一定精度的条件下减小处理器的负荷。

图4为本发明实施例中帧结构示意图。如图4所示，本发明实施例中，在通信帧结构中，‘1110’为数据头，数据头有两个作用。一方面，由于数据头不重复的特点，可以起到标识作用，即接收端收到数据头时即可接收数据正文；另一方面，接收端通过测量数据头的‘111’高电平的电压大小计算出接收端所在位置的光照强度，进而实现精确定位。按照通信协议从接收到的数据中检测数据头，并以数据头的下一位作为数据，将数据接收完毕后进行校验。当校验没有通过时，此帧丢弃，重新寻找数据头。当校验通过时，读取数据中的位置信息。16BIT的数据正文包含相应LED灯组的位置信息，其包含8位的数据。奇偶校验位来检测是否正确的接收数据，如果接收错误，则丢弃此帧重新接收。停止位为低电平，起到间隔的作用。在通信过程中，收发双方按照固定的比特率进行异步串行通信，通信速率为9.6kbps，即每一帧的长度为2.2916ms。通过解析协议，可以得出当前LED的位置信息。

进一步地，所述当前接收端的位置坐标的计算公式如下：

$\stackrel{\→}{R}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N\stackrel{\→}{T_i}{P}_i}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{P}_i}$

$x_r=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{x}_i{p}_i}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{P}_i}$

$y_r=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{x}_i{p}_i}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{P}_i}$

其中，为接收端的坐标向量，为第i个LED光源的坐标向量，Pi为通过计算所得的接收端R所接收到的第i个LED光源的光照度，N为当前室内LED光源的个数，x_r为接收端的水平坐标值，y_r为接收端的垂直坐标值。

图5为本发明实施例中定位算法示意图，如图5所示，本发明实施例提供的定位算法具体如下：

以4个LED光源为例，定位算法以接收到的光照度为权值，通过对四个LED光源的坐标进行加权平均，获得接收端的坐标，公式如下：

$\stackrel{\→}{R}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N\stackrel{\→}{T_i}{P}_i}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{P}_i}=\frac{\stackrel{\→}{T_1}{P}_1+\stackrel{\→}{T_2}{P}_2+\stackrel{\→}{T_3}{P}_3+\stackrel{\→}{T_4}{P}_4}{P_1+P_2+P_3+P_4}$

$x_r=\frac{x_1{P}_1+x_2{P}_2+x_3{P}_3+x_4{P}_4}{P_1+P_2+P_3+P_4}$

$y_r=\frac{y_1{P}_1+y_2{P}_2+y_3{P}_3+y_4{P}_4}{P_1+P_2+P_3+P_4}$

其中，为接收端的坐标向量，分别为四个LED灯源的坐标向量，P1，P2，P3，P4分别为通过计算所得的接收端R所接收到的四个LED光源的光照强度。这种定位算法利用了各个光源的强度信息，精度相对现有的方案有所提高。并且4个LED光源在各自的时隙内发送信息，避免了相互干扰。通过上式可以看出，这种算法是通过4个光源的相对照度实现定位，因此，当接收端做微小的竖向移动时，仍然能保持较高的精度。

如图6所示，本发明实施例提供的定位算法误差分布仿真示意图，本发明实例假设接收端在地面上活动，即z＝0平面。理论误差即为实际位置与计算位置之间的距离，计算方法如下式所示：

d_x＝|x-x_r|

d_y＝|y-y_r|

$d_r=\sqrt{d_x^2+d_y^2}$

式中x_r，y_r为接收端通过测量光源照度和位置信息计算出的位置坐标，dx和dy分别表示测量位置与实际位置在x，y轴方向上的距离，dr表示接收端的测量位置与实际位置的距离，即定位误差。dr越大，定位误差越大，精度越低；dr越小，定位误差越小，精度越高。

本发明实例中将单个LED灯的半功率角调整至常用的45°，并假设用户将作为接收端的手机或PDA置于距离天花板2m的平面内。通过matlab仿真，可以得出接收端在距离天花板2m的水平面上水平放置时的定位精度。如图6所示，从图中可以看出，在房间中心的区域内，定位精度很高。在房间中央和4个LED灯源下方的定位精度理论上可以达到厘米级。在靠近中部的区域，定位精度可以达到0.5m。但是在房间的边缘，精度下降较为明显。但是，定位的精度可以通过增加灯源的数量来实现提高。在实际应用中，应当根据具体的情况和条件选择灯源的数量。

本发明实施例中，所述LED光源采用时分复用的传输方式进行光信号的发送。在本发明实施例中，对发送数据进行合理的编码以避免数据中长‘0’和长‘1’使得发送光源明暗变化对人眼造成的闪烁感，使得接收端能够正确读取发送端所发送的信息；以时分复用作为接入方式，确定多个发送端的时序，将时间资源分为多个时隙，每一个发送端LED占用一个时隙，在当前LED发送数据时，其余LED不发送数据。避免了多个LED灯光叠加造成的干扰。

进一步地，所述接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号之后，还包括：

对所述电信号进行整形和噪声去除处理；

将所述整形和噪声去除后的数据转化为数字信号。

进一步地，本发明实施例中所述LED光源优选为白光LED灯。

进一步地，所述方法还包括：

对所述LED光源的开关状态进行控制。

本发明实施例二还提出了一种基于可见光通信的室内定位系统，所述系统包括：

发送端，用于将当前室内LED光源的位置信息按照预设编码方法生成用于驱动所述LED光源的编码信号并通过所述LED光源进行发送；

接收端，用于接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号；利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度；解析所述电信号，获得当前室内LED光源的位置信息，以所述光照度作为权值对当前室内LED光源的坐标进行加权平均，计算出当前接收端的位置坐标。

本发明实施例中，所述接收端包括：

光电转换模块，用于接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号；

计算模块，利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度；

数据处理模块，用于解析所述电信号，获得当前室内LED光源的位置信息，以所述光照度作为权值对当前室内LED光源的坐标进行加权平均，计算出当前接收端的位置坐标。

在本发明实施例中，所述接收端还包括：

比较整形模块，用于对所述电信号进行整形和噪声去除处理；

模数转换模块，用于将所述整形和噪声去除后的数据转化为数字信号。

图7为本发明实施例中发送端结构示意图，如图7所示，在本发明实施例中，发送端优选采用MSP430F2011微处理器作为数据源，MSP430是TI公司的一个超低功耗微控制器系列，片内组合了不同功能模块，可以适应不同应用层次的需求。MSP430系列的CPU采用16位精简指令集，集成了16给我通用寄存器和常数发生器，极大的提高了代码的执行效率。MSP430F20XX是一个超低功耗控制器系列，其中集成了带捕获/比较功能的16位定时器和10个I/O口，满足本系统的要求。

在可见光室内定位系统中，LED通过自身的高速亮灭来传递数字信息，即需要用微处理器控制大电流所驱动LED的亮和灭状态。因此，设计一个针对大电流驱动LED的开关电路是数据源设计中至关重要的一部分。数据源的设计图如图11所示。MSP430F2011微处理器的4个I/O口分别与4个高速开关三极管的基级相连，开关管的集电极分别与4个LED的负极相连，集电极接地，构成了标准的开关电路。针对开关管Q1分析，当V1为低电压时，由于基极没有电流，因此集电极也没有电流，导致连接于集电极端的负载(LED1)没有电流，而相当于开关的开启，此时三极管Q1工作于截止(cut off)区。同理，当V1为高电压时，由于有基极电流流动，因此使集电极流过更大的放大电流，因此负载回路便被导通，而相当于开关的闭合，此时三极管Q1工作于饱和区。因此，将数据协议存入微处理器的ROM中，通过I/O口输出信息并改变LED的亮和灭。

对于照明用的LED来说，微处理器的输出能力远不能满足LED的照明需求。在实际应用中，照明用LED大部分被设计为E14或E27的螺口。因此需要设计一种以220V工频交流电为电源的LED大电流驱动设计，图12为本发明实施例中大电流LED驱动电路示意图，在图12中，电容C1为降压电容，降压的工作原理是利用电容C1在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。在50Hz的工频条件下，一个10uF的电容所产生的容抗由下式得出，约为318欧姆。当220V的交流电压加在电容器C1的两端,则流过电容的最大电流约为691mA，计算公式如下：

$X_c=\frac{1}{2\mathrm{\πfC}}$

$I_c=\frac{U}{X_c}$

在图12中，电阻R2为电容C1的泄放电阻。电容C2为整流电容，电阻R1为电容C2的泄放电阻。三极管Q1为高速开关三极管，IO1、IO2、IO3、IO4分别为处理器的4个IO口，控制开关三极管Q1的导通和断开。

图8、图9均为本发明实施例中接收端结构示意图，在本发明实施例中，光电模块是接收端的核心部分，它起到将光信号转化为电信号的作用。为了使定位精度更准确，本发明实施例优选采用PO188可见光照度传感器作为光电转换器。PO188是一个光电集成传感器，典型入射波长为λp＝520nm，PO188的内部包含两个光电接收器，在可见光范围内高度敏感，输出电流随照度呈线性变化。PO188广泛应用于仪器仪表，LCD亮度自动控制等。本实施例基于PO188设计了接收端光电模块，如图13所示，其中，电阻R为下拉电阻，作用是增大输出端的驱动能力。当光照强度较低，V_out输出电压较小时，下拉电阻R可以减小输出端的灌电流，保证PO188的输出电压精确。电压检测模块是接收端中的关键模块。其具体功能为：光电检测模块输出的电压信号输入模拟-数字转换器(ADC)；通过读取ADC的值计算‘高电平’的电压大小。

MSP430系列中MSP430F2012微处理器内部集成了一个10位的A/D转换模块，该模块包含10位SAR内核，采样保持，参考电压发生电路和数据传输控制，传输控制电路可以在不需要CPU参与的条件下实现数据转换和存储。ADC的控制寄存器由ADC10CTL0和ADC10CTL1组成，转换后的数据存储在ADC存储器ADC10MEM寄存器当中。图14是电压检测模块的设计图，参考电压采用内建参考电压，在实际应用中，对于光电转换模块输出电压波形来说，处理器更容易造成误判。因此需要设计整形比较电路，将电压波形转化为微处理器能够识别的数字信号。本实施例基于MAX908设计了整形电路。如图15所示。

如图10所示，本发明实施例提供的系统时序图示意图，本发明实施例为4个LED光源作为发送端。为了保证接收端能够正确接收每个LED灯源数据信息，精确的测量相应的LED光源的光照强度而不被其他灯源干扰，本系统对各个LED灯源采用时分复用的方式。即将时间资源平均分为4份，每个LED占用相应的资源。在图10中，DA、DB、DC、DD分别表示4个LED灯组发送信息的通信时序。以A灯组为例。根据帧结构所示，DH表示数据头，为接收端判断数据起点的标识，数据头内含高电平，以此来检测光照强度。DATA_A为数据内容，包含A灯的ID和坐标。S为停止位低电平，用来分隔两个数据并且避免多径干扰带来的误判。可以看出，每个LED灯组在各自的时隙内发送信息，各个LED灯组之间互不干扰。

通过采用本发明提供的基于可见光通信的室内定位方法及系统，在满足照明要求的条件下实现室内定位的功能，解决传统定位技术需要增加额外复杂设备的缺点，本发明提出的基于可见光通信的室内定位方法，是通过各个LED光源的相对强度来计算接收端的位置，解决了现有可见光定位技术中发送端多光源干扰问题以及接收端竖向变位时误差变大的问题，减小定位误差，提高了室内定位的精度和实用性。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种基于可见光通信的室内定位方法，其特征在于，所述方法包括：

将当前室内LED光源的位置信息按照预设编码方法生成用于驱动所述LED光源的编码信号并通过所述LED光源进行发送；

接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号；

利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度；

解析所述电信号，获得当前室内LED光源的位置信息，以所述光照度作为权值对当前室内LED光源的坐标进行加权平均，计算出当前接收端的位置坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度，具体包括：

测量光电转换器在不同输入光照度下输出电压的大小，获取不同输入光照度和输出电压之间的关系；

对所述输入光照度和输出电压之间的关系进行曲线拟合，得出输入光照度和输出电压关系式；

根据所述输入光照度和输出电压关系式计算所述LED光源发送的光信号的光照度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前接收端的位置坐标的计算公式如下：

$\stackrel{\→}{R}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N\stackrel{\→}{T_i}{P}_i}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{P}_i}$

$x_r=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{x}_i{P}_i}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{P}_i}$

$y_r=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{y}_i{P}_i}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{P}_i}$

其中，为接收端的坐标向量，为第i个LED光源的坐标向量，Pi为通过计算所得的接收端R所接收到的第i个LED光源的光照度，N为当前室内LED光源的个数，x_r为接收端的水平坐标值，y_r为接收端的垂直坐标值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LED光源采用时分复用的传输方式进行光信号的发送。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号之后，还包括：

对所述电信号进行整形和噪声去除处理；

将所述整形和噪声去除后的数据转化为数字信号。

6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述LED光源为白光LED灯。

7.根据权利要求1-5任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述LED光源的开关状态进行控制。

8.一种基于可见光通信的室内定位系统，其特征在于，所述系统包括：

发送端，用于将当前室内LED光源的位置信息按照预设编码方法生成用于驱动所述LED光源的编码信号并通过所述LED光源进行发送；

接收端，用于接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号；利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度；解析所述电信号，获得当前室内LED光源的位置信息，以所述光照度作为权值对当前室内LED光源的坐标进行加权平均，计算出当前接收端的位置坐标。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述接收端包括：

光电转换模块，用于接收所述LED光源发送的光信号并将所述光信号转换成电信号；

计算模块，利用曲线拟合法提取当前室内LED光源的输入光照度与输出电压之间的对应关系，根据所述对应关系计算所述LED光源发送的光信号的光照度；

数据处理模块，用于解析所述电信号，获得当前室内LED光源的位置信息，以所述光照度作为权值对当前室内LED光源的坐标进行加权平均，计算出当前接收端的位置坐标。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述接收端还包括：

比较整形模块，用于对所述电信号进行整形和噪声去除处理；

模数转换模块，用于将所述整形和噪声去除后的数据转化为数字信号。