基于LED燈的室內定位系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于LED燈的室內定位系統，包括LED燈、服務器和手持設備；每個LED燈具有唯一的編碼和閃爍頻率，LED燈的編碼和閃爍頻率通過網絡存儲于服務器中，在服務器中還存儲有定位區域地圖；所述手持設備接收LED燈發出的光，將光信號轉換為LED燈的閃爍頻率信號，獲得與該閃爍頻率信號對應的LED燈的位置信息；本發明專利技術以LED燈光的閃頻來實現信號傳播，采用光感器采集LED燈的閃頻信息，再通過預先存儲于服務器中的地圖信息，實現在室內的精確定位，其定位精度高，可精確定位當前所在的位置，精確度可以達到2米以內，適合于室內大型商場、建筑內部、地下商場、地下停車場等的精準定位。

【技術實現步驟摘要】
基于LED燈的室內定位系統
本專利技術涉及定位
，具體涉及一種基于LED燈的室內定位系統。
技術介紹
目前使用最多的定位方式是GPS衛星導航定位系統，它是通過21顆加3顆備用衛星在地球6個軌道上運轉，每個軌道間互成120度角，衛星的運行周期為12個恒星時，這樣可使得地面上任一時間任一地點都可同時觀測到至少4顆衛星以上，然后通過信號傳遞時間長度來計算GPS衛星與接收機距離，再通過三點定位系統來確定接收機經緯度，第4顆衛星來確定接收機離地面高度，再與接收機內置緩存的地圖來實現定位導航。在利用GPS定位時，必須保證衛星運行軌道沒有偏差，所有衛星時鐘必須保持高度精確一致性，才能保證衛星與接收機時間差的精確性。可大氣對流層、電離層對信號傳播的影響都非常大，以及國家利益人為的精度保護政策，使得民用GPS的定位精度不高，平面誤差超過10米以上，并且無法識別短距離的垂直高度。同時，GPS定位受遮蔽物的影響非常大，在建筑物內、山谷、峽谷、隧道以及室內，很難接收到衛星信號。隨著數據業務和多媒體業務的快速增加，人們對定位與導航的需求日益增大，尤其在復雜的室內環境，如機場大廳、展廳、超市、圖書館、地下停車場等環境中，常常需要確定各種設施與物品在室內的位置信息。而由于在室內環境中GPS無法接收到衛星信號，因此，GPS并不適于室內定位。目前,用于室內定位的技術主要有紅外線定位技術、超聲波定位技術、藍牙定位技術、射頻識別定位技術和WIFI定位技術等內型。這些定位系統結構均比較復雜，成本較高。
技術實現思路
針對現有技術中的上述不足，本專利技術提供一種基于LED燈的室內定位系統，利用該系統可實現快速、準確的地位，成本低廉。為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下: 基于LED燈的室內定位系統，包括LED燈、服務器和手持設備；LED燈安裝在定位區域的頂棚上，每個LED燈具有唯一的編碼和閃爍頻率，編碼內包含有該LED燈在其定位區域內的位置信息和坐標信息，LED燈的編碼和閃爍頻率通過網絡存儲于服務器中，在服務器中還存儲有定位區域地圖；所述手持設備位于定位區域內時，接收LED燈發出的光，將光信號轉換為LED燈的閃爍頻率信號，并通過網絡與服務器通信，獲得與該閃爍頻率信號對應的LED燈的位置信息。進一步，所述手持設備包括光感器、A/D轉換模塊、手持設備處理單元和顯示單元，所述光感器接收LED燈光，將光信號轉換為電信號，發送給A/D轉換模塊;A/D轉換模塊將電信號轉換為數字信號，發送給手持設備處理單元；手持設備處理單元將數字信號轉換為閃爍頻率信號，發送給服務器，并接收服務器反饋的定位信息，將其發送給顯示單元顯示。更進一步，所述手持設備包括光感器、A/D轉換模塊、手持設備處理單元、存儲單元和顯示單元，存儲單元用于存儲定位區別地圖數據包；所述光感器接收LED燈光，將光信號轉換為電信號，發送給A/D轉換模塊;A/D轉換模塊將電信號轉換為數字信號，發送給手持設備處理單元；手持設備處理單元將數字信號轉換為閃爍頻率信號，并與存儲單元通信，獲取對應閃爍頻率信號的LED燈的坐標位置，發送給顯示單元顯示。更進一步，還包括信號接收單元和數據處理單元，信號接收單元接收外部輸入的LED燈閃爍頻率調節信號，將該閃爍頻率調節信號轉換為電信號，發送給A/D轉換模塊;A/D轉換模塊對該電信號進行模數轉換后發送給數據處理單元；數據處理單元對閃爍頻率調節數字信號進行識別，生成與之對應的PWM信號，將該PWM信號發送給對應LED燈的驅動單元；驅動單元將PWM信號轉換為驅動信號，驅動LED燈發出對應閃爍頻率的光。更進一步，所述LED燈為筒燈。相對于現有技術，本專利技術具有如下有益效果: 本專利技術以LED燈光的閃頻來實現信號傳播，采用光感器采集LED燈的閃頻信息，再通過預先存儲于服務器中的地圖信息，實現在室內的精確定位，其定位精度高，可精確定位當前所在的位置，可定位到哪一層樓，精確度可以達到2米以內，適合于室內大型商場、建筑內部、地下商場、地下停車場等的精準定位。【附圖說明】圖1為本專利技術LED燈安裝結構立面圖； 圖2為本專利技術LED燈安裝結構平面圖； 圖3為本專利技術原理框圖。【具體實施方式】下面結合附圖和【具體實施方式】對本專利技術作進一步說明。基于LED燈的室內定位系統，包括LED燈2、服務器和手持設備，LED燈2安裝在定位區域的頂棚上，每個定位區域內安裝有多個LED燈2，多個LED燈發出的光能夠布滿整個定位區域而具有較少的交集。每個LED燈2具有唯一的編碼和閃爍頻率，編碼4內包含有該LED燈在其定位區域內的位置信息和坐標信息，“位置信息”包括該LED燈所在的樓層1、分區等，“坐標信息”為該LED燈2在定位區域地圖中的坐標位置。LED燈2的編碼和閃爍頻率通過網絡存儲于服務器的數據庫中，在服務器的數據庫中還存儲有定位區域地圖，以及各LED燈2在地圖中的位置信息。定位區域地圖為平面圖或立面圖或三維立體圖，在地圖中顯示有不同的分區模塊。如在商場，則在地圖中顯示各商品類別及擺放位置，在寫字樓，則在地圖中顯示各部門區域的位置信息等。手持設備可通過網絡與服務器通信。在手持設備位于定位區域內時，可接收LED燈2發出的光，將光信號轉換為電信號，得到LED燈2的閃爍頻率信號，從而獲得與該閃爍頻率信號對應的LED燈的位置信息，實現在室內的定位。參見圖3:LED燈2的閃爍頻率是預先設置好的。在本實施例中，LED燈的閃爍頻率由信號接收單元和數據處理單元進行預設。信號接收單元接收外部輸入的LED燈閃爍頻率調節信號，將該閃爍頻率調節信號轉換為電信號，發送給A/D轉換模塊。LED燈閃爍頻率調節信號包括LED燈的編碼4和對應該編碼的LED燈的閃爍頻率。A/D轉換模塊將電信號轉換為閃爍頻率調節數字信號，發送給數據處理單元。數據處理單元對閃爍頻率調節數字信號進行識別，生成與之對應的PWM信號，將該PWM信號發送給對應LED燈的驅動單元。驅動單元將PWM信號轉換為驅動信號，驅動LED燈發出對應閃爍頻率的光。每個LED燈2均具有獨立的驅動單元。在一個定位區域內，可僅設置一個信號接收單元和數據處理單元，每個LED燈的驅動單元通過線路與數據處理單元連接。每個LED燈2的編號是唯一的，在同一個定位區域內，每一個LED燈的閃爍頻率都不一樣。LED燈2的編號與LED燈的閃爍頻率是一一對應關系。LED燈的編號信息和閃爍頻率由數據處理單元發送給服務器，并存儲于服務器中。參見圖1和圖2:LED燈具可設置為筒燈，LED筒燈嵌入在定位區域天花板內，其光線呈下射式，照射范圍在廣2米。如在10000mm*8000mm的大小定位區域可以安裝20個LED燈2，則相鄰兩個LED燈2之間的距離就小于2000mm，即該定位區域內定位系統精度小于2米。為了避免定位死角，以及在保證具有相同效率的情況下節省LED燈的使用，每個LED燈的頻射范圍3可設為方形。為了避免LED燈頻射范圍3的重疊，相鄰兩個LED燈頻射范圍3交叉線的高度應與移動設備光感器高度相等。由于每一個LED燈2的頻射范圍3是固定的，這樣就可以實現更精確的定位，定位范圍更小，更精確。LED燈2既可以作為照明燈具使用，又可以作為信號發射器。手持設備上設置有光感器，該光感器可接收LED本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于LED燈的室內定位系統，其特征在于，包括LED燈、服務器和手持設備；LED燈安裝在定位區域的頂棚上，每個LED燈具有唯一的編碼和閃爍頻率，編碼內包含有該LED燈在其定位區域內的位置信息和坐標信息，LED燈的編碼和閃爍頻率通過網絡存儲于服務器中，在服務器中還存儲有定位區域地圖；所述手持設備位于區域內時，接收LED燈發出的光，將光信號轉換為LED燈的閃爍頻率信號，并通過網絡與服務器通信，獲得與該閃爍頻率信號對應的LED燈的位置信息。

【技術特征摘要】
1.基于LED燈的室內定位系統，其特征在于，包括LED燈、服務器和手持設備；LED燈安裝在定位區域的頂棚上，每個LED燈具有唯一的編碼和閃爍頻率，編碼內包含有該LED燈在其定位區域內的位置信息和坐標信息，LED燈的編碼和閃爍頻率通過網絡存儲于服務器中，在服務器中還存儲有定位區域地圖；所述手持設備位于區域內時，接收LED燈發出的光，將光信號轉換為LED燈的閃爍頻率信號，并通過網絡與服務器通信，獲得與該閃爍頻率信號對應的LED燈的位置信息。2.根據權利要求1所述的基于LED燈的室內定位系統，其特征在于，所述手持設備包括光感器、A/D轉換模塊、手持設備處理單元和顯示單元，所述光感器接收LED燈光，將光信號轉換為電信號，發送給A/D轉換模塊;A/D轉換模塊將電信號轉換為數字信號，發送給手持設備處理單元；手持設備處理單元將數字信號轉換為閃爍頻率信號，發送給服務器，并接收服務器反饋的定位信息，將其發送給顯示單元顯示。3.根據權利要求1所述的基于LED燈的室內定位系統，其特征在于，所述手持設備包括...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王建軍，
申請(專利權)人：重慶廣建裝飾股份有限公司，
類型：發明
國別省市：重慶;85