CN108199770B - 一种基于可见光通信的辅助定位系统及方法 - Google Patents

一种基于可见光通信的辅助定位系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108199770B
CN108199770B CN201711293312.6A CN201711293312A CN108199770B CN 108199770 B CN108199770 B CN 108199770B CN 201711293312 A CN201711293312 A CN 201711293312A CN 108199770 B CN108199770 B CN 108199770B
Authority
CN
China
Prior art keywords
receiving device
visible light
data processing
processing module
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711293312.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108199770A (zh
Inventor
刘武
杨超
杨奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd filed Critical Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd
Priority to CN201711293312.6A priority Critical patent/CN108199770B/zh
Publication of CN108199770A publication Critical patent/CN108199770A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108199770B publication Critical patent/CN108199770B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/502—LED transmitters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
    • H04B10/691—Arrangements for optimizing the photodetector in the receiver

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

一种基于可见光通信的辅助定位系统及方法，涉及LED光通信和室内定位应用领域，包括发送装置、接收装置和数据处理模块，发送装置通过可见光发送标识信息，照射接收装置；被照射到的接收装置接收信号光中携带的标识信息，将发送装置和该接收装置的关联信息发给数据处理模块；所述数据处理模块根据所述关联信息找到被照射接收装置信息，将所述接收装置信息通过其他信道发送给发送装置。本发明可定位用户周围视距范围内的空间目标，可应用于复杂场景，硬件结构简单且定位可靠。

Description

一种基于可见光通信的辅助定位系统及方法
技术领域
本发明涉及LED光通信和室内定位应用领域，具体来讲涉及一种基于可见光通信的辅助定位系统及方法。
背景技术
现有的定位技术通常用于定位移动用户和物体，用户作为移动的观察者，对所观察的固定目标进行分辨和定位，典型的如购物、参观或巡视时，用户更关注所见物体(固定目标)的信息，而将所见物体与该物体所在的位置关联后，可以获得这些物体的信息。
在已有定位方案中，通常会采用近场的无线通信来感知用户的接近，但这种方案需要用户非常接近目标，距离较远的情况下实施困难，并且当位置分辨率不高或者目标位置是立体坐标的情况下，不便于实施，应用场景比较受限，用户体验不好。目前的定位方案受制于硬件限制和应用环境，还难以实现简单可靠的定位。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于可见光通信的辅助定位系统及方法，可定位用户周围视距范围内的空间目标，应用场景较广，硬件结构简单且定位可靠。
为达到以上目的，本发明采取一种基于可见光通信的辅助定位系统，包括：
发送装置，其用于通过LED发出可见光，传递发送装置的标识信息；
接收装置，其数量为至少一个，其用于探测所述可见光，并识别出标识信息，还用于生成发送装置和该接收装置的关联信息；
数据处理模块，其存储所有接收装置信息，所述数据处理模块用于接收所述关联信息，将关联信息对应的接收装置信息发送给所述发送装置。
在上述技术方案的基础上，所述发送装置包括：
信息调制模块，其用于将发送装置的标识信息进行编码和调制；
LED电路，其用于将调制好的电信号通过LED发出可见光信号。
在上述技术方案的基础上，所述接收装置包括：
可见光探测器，其用于探测发送装置的可见光信号并转化为电信号；
信息处理电路，其用于读取所述电信号中标识信息，还用于将发送装置和本接收装置的关联信息发送给所述数据处理模块。
在上述技术方案的基础上，所述数据处理模块设置于发送装置或接收装置或者独立设置于后台服务器；当数据处理模块与发送/接收装置之间物理分离时，使用无线信道进行数据收发。
在上述技术方案的基础上，所述数据处理模块设置于发送装置中，所述接收装置内设置无线通信模块，用于为数据处理模块和接收装置之间提供无线信道。
在上述技术方案的基础上，所述数据处理模块设置于接收装置中，所述发送装置内设置无线通信模块，用于为数据处理模块和发送装置之间提供无线通道。
在上述技术方案的基础上，所述数据处理模块独立设置于后台服务器中，所述发送装置和接收装置均设置无线通信模块，用于提供和数据处理模块之间的无线通道。
在上述技术方案的基础上，所述数据处理模块还用于记录统计接收装置被光照射的次数，向接收装置发送预先设置的操作指令。
本发明还提供一种可见光通信的辅助定位方法，包括步骤：
S1.发送装置通过可见光照射接收装置，并发送标识信息；
S2.被照射到的接收装置接收信号光中携带的标识信息，将发送装置和该接收装置的关联信息发给数据处理模块；
S3.所述数据处理模块根据所述关联信息找到被照射接收装置信息，将所述接收装置信息通过其他信道发送给发送装置。
在上述技术方案的基础上，步骤S3中，数据处理模块接收到所述关联信息后，进行记录和解析，统计一段时间内与关联信息对应的接收装置被光照射的次数，还向接收装置发送预先设置的操作指令。
本发明的有益效果在于：
1、用户通过发送装置发送可见光，被照射的接收装置接收可见光并识别出携带的发送装置标识信息，再发送装置和接收装置的关联信息给数据处理模块，数据处理模块将对应的接收装置信息发送给发送装置。用户可以通过发送装置照射特定目标上的接收装置，实现了对用户感兴趣目标的信息读取。本套装置可定位用户周围视距范围内的空间目标，不受位置分辨率或者目标立体摆放的限制，可应用于复杂场景，硬件结构简单且定位可靠。
2、数据处理模块还可对来自接收装置的关联信息进行记录和解析，可以统计对应接收装置被可见光照射的次数，还可以同时发送操作指定给对应的接收装置，进一步增大了应用场景和用途。
附图说明
图1为本发明数据处理模块单独设置的辅助定位系统结构示意图；
图2为本发明实施例基于可见光通信的辅助定位方法流程图。
附图标记：
发送装置1，信息调制模块11，LED电路12；
接收装置2，可见光探测器21，信息处理电路22；
数据处理模块3，无线通信模块4。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明基于可见光通信的辅助定位系统，包括发送装置1、接收装置2和数据处理模块3，发送装置1用于通过LED(Lighting Emitting Diode，发光二极管)发出可见光传递发送装置1的标识信息，本实施例中，标识信息包括发送装置ID。接收装置2的数量为至少一个，每个接收装置2在被可见光照射到的情况下，都能探测到可见光，并识别出可见光携带的标识信息，接收装置2还用于生成发送装置1和该接收装置2的关联信息，本实施例中，关联信息为发送装置ID+接收装置ID。数据处理模块3存储所有详细的接收装置信息，数据处理模块3用于接收来自接收装置2的关联信息，进行记录和解析后，将与关联信息对应的接收装置信息发送给发送装置1。数据处理模块3还可以用于记录统计接收装置2被光照射的次数，向接收装置2发送预先设置的操作指令。
具体的，发送装置1包括信息调制模块11和LED电路12，信息调制模块11用于将发送装置1的标识信息等进行编码和调制；LED电路12用于将调制好的电信号通过LED发出可见光信号。接收装置2包括可见光探测器21和信息处理电路22，可见光探测器21用于探测发送装置1的可见光信号，并转化为电信号，发送给信息处理电路22。信息处理电路22用于读取电信号中的标识信息，产生发送装置1和本接收装置2的关联信息，并将关联信息发送给数据处理模块3。
数据处理模块3既可以设置在发送装置1或者接收装置2中，还可以独立设置于后台服务器。当数据处理模块3与发送装置/接收装置之间物理分离时，使用无线信道进行数据收发。
本实施例中，数据处理模块3与发送装置1和接收装置2在物理上分离，独立设置于后台服务器(图未示)。发送装置1和接收装置2均包括无线通信模块4，无线通信模块4用于提供无线信道，接收装置2通过其无线通信模块4发送关联信息给数据处理模块3；数据处理模块3通过无线信道发送对应的接收装置信息给发送装置1，还可以通过无线通信模块4发送预先设置的操作指令给接收装置2。
在其他实施例，当数据处理模块3设置在发送装置1时，接收装置2还包括无线通信模块4，用于为数据处理模块3和接收装置2之间提供无线信道。当数据处理模块3设置于接收装置2时，发送装置1还包括无线通信模块4，用于为数据处理模块3和发送装置1之间提供无线通道。
如图2所示，本发明基于可见光通信的辅助定位方法，包括如下步骤：
S1.发送装置1通过可见光照射接收装置2，发送自身的标识信息。
S2.被照射到的接收装置2探测到可见光，接收并识别信号中携带的标识信息，将发送装置1和该接收装置2的关联信息发给数据处理模块3。
S3.数据处理模块3接收到关联信息，将数据进行记录和解析，在数据库中找到被照射到的接收装置的信息，发送给发送装置1，使用户对发送装置1照射到的接收装置2进行分辨和定位。数据处理模块3根据每次记录的关联信息，可以统计出一段时间内关联信息对应的接收装置被光照射的次数。数据处理模块3还可以向接收装置2发送预先设置的操作指令，使接收装置2按照操作指令进行操作。
发送装置1通过聚光设计实现发射出可见光的指向性，接收装置具有较大的接收角以接收不同入射角度的光线，同时降低其他外界光线干扰。本发明实现了对用户感兴趣目标的信息读取，可定位用户周围视距范围内的空间目标，基于可见光和无线信道的信息传递路径符合操作和使用习惯，具有硬件结构简单和成本较低的优点。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种基于可见光通信的辅助定位系统，其用于在购物、参观或巡视时对特定目标进行分辨和定位，其特征在于，包括：
发送装置，其用于通过LED发出可见光，传递发送装置的标识信息；
接收装置，其数量为至少一个，其用于探测所述可见光，并识别出标识信息，还用于生成发送装置和该接收装置的关联信息；
数据处理模块，其存储所有接收装置信息，所述数据处理模块用于接收所述关联信息，将关联信息对应的接收装置信息发送给所述发送装置，同时，
所述发送装置还用于照射特定目标上的接收装置；
所述数据处理模块设置于发送装置或接收装置或者独立设置于后台服务器；当数据处理模块与发送/接收装置之间物理分离时，使用无线信道进行数据收发。
2.如权利要求1所述的基于可见光通信的辅助定位系统，其特征在于，所述发送装置包括：
信息调制模块，其用于将发送装置的标识信息进行编码和调制；
LED电路，其用于将调制好的电信号通过LED发出可见光信号。
3.如权利要求1所述的基于可见光通信的辅助定位系统，其特征在于，所述接收装置包括：
可见光探测器，其用于探测发送装置的可见光信号并转化为电信号；
信息处理电路，其用于读取所述电信号中标识信息，还用于将发送装置和本接收装置的关联信息发送给所述数据处理模块。
4.如权利要求1所述的基于可见光通信的辅助定位系统，其特征在于：所述数据处理模块设置于发送装置中，所述接收装置内设置无线通信模块，用于为数据处理模块和接收装置之间提供无线信道。
5.如权利要求1所述的基于可见光通信的辅助定位系统，其特征在于：所述数据处理模块设置于接收装置中，所述发送装置内设置无线通信模块，用于为数据处理模块和发送装置之间提供无线通道。
6.如权利要求1所述的基于可见光通信的辅助定位系统，其特征在于：所述数据处理模块独立设置于后台服务器中，所述发送装置和接收装置均设置无线通信模块，用于提供和数据处理模块之间的无线通道。
7.如权利要求1、2或3所述的基于可见光通信的辅助定位系统，其特征在于：所述数据处理模块还用于记录统计接收装置被光照射的次数，向接收装置发送预先设置的操作指令。
8.一种基于权利要求1所述系统的可见光通信的辅助定位方法，其特征在于，包括步骤：
S1.发送装置通过可见光照射特定目标上的接收装置，并发送标识信息；
S2.被照射到的接收装置接收信号光中携带的标识信息，将发送装置和该接收装置的关联信息发给数据处理模块；
S3.所述数据处理模块根据所述关联信息找到被照射接收装置信息，将所述接收装置信息通过其他信道发送给发送装置。
9.如权利要求8所述系统的可见光通信的辅助定位方法，其特征在于：步骤S3中，数据处理模块接收到所述关联信息后，进行记录和解析，统计一段时间内与关联信息对应的接收装置被光照射的次数，还向接收装置发送预先设置的操作指令。
CN201711293312.6A 2017-12-08 2017-12-08 一种基于可见光通信的辅助定位系统及方法 Active CN108199770B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711293312.6A CN108199770B (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种基于可见光通信的辅助定位系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711293312.6A CN108199770B (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种基于可见光通信的辅助定位系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108199770A CN108199770A (zh) 2018-06-22
CN108199770B true CN108199770B (zh) 2019-12-10

Family

ID=62573752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711293312.6A Active CN108199770B (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种基于可见光通信的辅助定位系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108199770B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103383446A (zh) * 2013-04-09 2013-11-06 北京半导体照明科技促进中心 基于可见光的室内定位方法、装置和系统以及光源
CA2942659A1 (en) * 2014-05-20 2015-11-26 The Boeing Company Lighting and data communication system using a remotely located lighting array
CN105827314A (zh) * 2016-05-20 2016-08-03 中国人民解放军信息工程大学 一种可见光通信定位系统及方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4973299B2 (ja) * 2007-01-19 2012-07-11 ソニー株式会社 光通信装置、光通信方法
US9287976B2 (en) * 2011-07-26 2016-03-15 Abl Ip Holding Llc Independent beacon based light position system
CA2934784A1 (en) * 2013-12-27 2015-07-02 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Visible light communication method, identification signal, and receiver
US9954614B2 (en) * 2016-04-08 2018-04-24 Industrial Technology Research Institute Luminaire positioning system and method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103383446A (zh) * 2013-04-09 2013-11-06 北京半导体照明科技促进中心 基于可见光的室内定位方法、装置和系统以及光源
CA2942659A1 (en) * 2014-05-20 2015-11-26 The Boeing Company Lighting and data communication system using a remotely located lighting array
CN105827314A (zh) * 2016-05-20 2016-08-03 中国人民解放军信息工程大学 一种可见光通信定位系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108199770A (zh) 2018-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kuo et al. Luxapose: Indoor positioning with mobile phones and visible light
CN102749072B (zh) 室内定位方法、装置及系统
KR101075747B1 (ko) 휴대 단말의 위치 측정 방법 및 이를 위한 실내 조명 장치
US9893807B2 (en) Method of providing data using visible light communication (VLC) and VLC system therefor
CN104567875A (zh) 基于手机惯性定位和vlc的室内混合定位系统及方法
CN106788721A (zh) 一种基于辅助定位的可见光通信系统及方法
CN103264393B (zh) 家用服务机器人的使用方法
KR101907349B1 (ko) 광학 영상 센싱 및 스마트 기술을 이용한 제조기계 원격관리 시스템
WO2019094397A1 (en) Remote electronic monitoring infrastructure
CN105509734A (zh) 基于可见光的室内定位方法及系统
ATE434246T1 (de) Fehlererkennung in einem luftverkehr- verwaltungssystem
CN103744088B (zh) 基于可见光通信和ccr的目标定位追踪系统
KR101531396B1 (ko) 에너지 하베스팅을 위한 인지 무선 장치 및 그 제어 방법
WO2013166890A1 (zh) 采集列车运行信息的系统、光发射装置和光接收处理装置
US20190280770A1 (en) Method and apparatus for free-space optical transmission
CN102708465A (zh) 基于物联网及云计算平台的印章联网查询实现装置
CN108199770B (zh) 一种基于可见光通信的辅助定位系统及方法
US10319220B2 (en) Control arrangement and control method
Guler et al. Spatial interference detection for mobile visible light communication
KR101170292B1 (ko) 레이더분석서버를 이용한 표적 식별 시스템 및 표적 식별 방법
KR102065281B1 (ko) 밸브에 부착되는 광학 카메라 통신을 이용한 밸브 모니터링 장치 및 방법
Utama et al. Enhancing Optical Camera Communication Performance for Collaborative Communication Using Positioning Information
CN205545960U (zh) 一种室内融合定位装置
US20190155392A1 (en) User interface system based on pointing device
CN105763910A (zh) 大数据智能控制led显示屏

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant