專利名稱：基于照明led的空間定位方法
技術領域：
本發(fā)明涉及照明、電源、集成電路、光學、通信、信號處理、網(wǎng)絡、定位等技術領域。
背景技術：
照明燈從白熾燈、日光燈、節(jié)能燈，發(fā)展到現(xiàn)今的新一代固體LED照明燈，白光照明LED具有高強度、高效率、小體積、低成本、易維護、無污染等顯著優(yōu)點，隨著綠色無污染能源和節(jié)能已成為全球熱門話題，白光照明LED將逐漸取代傳統(tǒng)的照明用白熾燈和日光燈。同時它們可用于制作多功能顯示面板，電視屏幕顯示，車輛大燈、尾燈，和交通信號燈。 比如近來越來越多的車輛制造商開始用白光LED裝備新車輛。交通管制和市政建設單位也將交通信號燈和街道路燈用白光LED陣列取代。但到目前為止，可見光的用途還沒打破照明和顯示的功能范疇?？臻g定位方法比如全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)已經(jīng)廣泛用于人們的日常生活。GPS 的工作基本原理是通過手持設備像衛(wèi)星發(fā)出接入信號并根據(jù)反饋時間測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離，然后結合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知接收機的具體位置。與衛(wèi)星間的長距離通信使得信息到達時間延遲從而交互速度減慢，更嚴重的問題是在地表小范圍內的定位分辨率不高。因此，GPS的定位方法不適用于高密度城市樓群等復雜環(huán)境中，由于建筑物遮擋GPS也不適用于室內環(huán)境。目前世界上沒有有效的室內定位方法，而因為大型復雜場所越來越多，對室內定位有迫切的需求。從而，可見光為媒質的通信系統(tǒng)為高密度室外復雜環(huán)境和室內環(huán)境下的定位方法提供了可行的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于開發(fā)一種可見光的新用途——以可見光為介質實現(xiàn)空間定位的方法。本發(fā)明技術方案是將照明LED燈的位置通過室外GPS或室內燈的分布圖預先固化入照明及通信模塊，以所述照明LED燈作為光源位置傳感器，用戶的手持設備接收來自上述照明LED燈的位置信號，獲得絕對的光源位置信息；手持設備接收并且區(qū)分多個所述照明LED燈的位置信號，通過所述各位置信號到達的時間差確定手持設備自身相對兩個或以上所述照明LED燈的位置信息，再結合所述絕對的光源位置信息，獲得手持設備自身的絕對位置。本發(fā)明以可見光作為信息發(fā)射部件的信息傳輸介質，通過計算用戶接收機到各個光源的距離實現(xiàn)空間定位。本發(fā)明采用白光LED，照明燈的位置在安裝時可通過室外GPS或室內燈的分布圖預先嵌入照明/通信模塊，從而可作為提供定位信息的位置傳感器，比如在大型復雜場所、 建筑物內、大樓內、商場、大街上。將新型可見光導向和定位模塊嵌入手機或其它掌上型電子器件，借助照明燈的位置分布圖，向使用者提供詳細位置與方向信息，從而實現(xiàn)GPS在一些場所無法實現(xiàn)的功能，或提供更精確的位置信息。
LED將大量分布在建筑物內或街道上的照明設備，因此，不需要重新布網(wǎng)，并且其位置信息具有穩(wěn)定不變的特性，從而減少了更新地圖帶來的布網(wǎng)后期投入。由于LED的體積小，能耗低，能夠布置在建筑物內的各個角落，大大降低了死角、盲區(qū)、暗區(qū)的可能性，為定位的完整性和準確性提供了可靠的保障。本發(fā)明較傳統(tǒng)的空間定位手段具有環(huán)保、快捷、無線、安全的優(yōu)勢。


圖1為本發(fā)明的一種原理框圖。 具體實施方案對于復雜密集的室外場景，照明LED燈可作為照明和定位光源；對于室內場景， 照明用照明LED燈可作為定位光源。在安裝這些照明LED燈的同時，已經(jīng)將照明LED燈的位置通過室外GPS或室內燈的分布圖預先固化入照明和通信模塊。這些照明LED燈連續(xù)不斷地在提供照明的同時發(fā)出光源位置信息，從而可作為提供定位信息的位置傳感器。用戶啟動手持設備后可接收來自上述光源的信號。要求手持設備具有可接收并解調可見光波段光信號的功能，并通過信號處理獲得照明光源發(fā)布的位置信息。由此，可獲得絕對的光源位置信息。手持設備可以接收并區(qū)分多個照明LED燈的信息，通過信號到達的時間差確定自身相對兩個或以上光源的位置信息。再結合絕對的光源位置信息，可以計算出自身的絕對位置。
權利要求
1.基于照明LED的空間定位方法，其特征在于將照明LED燈的位置通過室外GPS或室內燈的分布圖預先固化入照明及通信模塊，以所述照明LED燈作為光源位置傳感器，用戶的手持設備接收來自上述照明LED燈的位置信號，獲得絕對的光源位置信息；手持設備接收并且區(qū)分多個所述照明LED燈的位置信號，通過所述各位置信號到達的時間差確定手持設備自身相對兩個或以上所述照明LED燈的位置信息，再結合所述絕對的光源位置信息， 獲得手持設備自身的絕對位置。
全文摘要
基于照明LED的空間定位方法，涉及照明、電源、集成電路、光學、通信、信號處理、網(wǎng)絡、定位等技術領域。將照明LED燈的位置通過室外GPS或室內燈的分布圖預先固化入照明及通信模塊，以所述照明LED燈作為光源位置傳感器，用戶的手持設備接收來自上述照明LED燈的位置信號，獲得絕對的光源位置信息；手持設備接收并且區(qū)分多個所述照明LED燈的位置信號，通過所述各位置信號到達的時間差確定手持設備自身相對兩個或以上所述照明LED燈的位置信息，再結合所述絕對的光源位置信息，獲得手持設備自身的絕對位置。本發(fā)明以可見光作為信息發(fā)射部件的信息傳輸介質，通過計算用戶接收機到各個光源的距離實現(xiàn)空間定位。
文檔編號G01S5/16GK102288940SQ20111012542
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權日2011年5月16日
發(fā)明者丁浩, 李漪陽 申請人:丁浩, 李漪陽