一种基于可见光通信技术的室内停车定位导航系统和方法与流程

本发明涉及可见光通信技术领域，尤其涉及一种基于可见光通信技术的室内停车定位导航系统和方法。

背景技术：

随着城市化进程的加快以及大型的地下停车场的普及，人们对于地下车库定位、停车、寻车的需求日益增多，同时对移动终端平台上基于位置的服务也提出了更高的要求。gps作为一种成熟的定位系统，在户外开阔环境具有良好的用户体验和定位精度，但由于卫星导航信号穿透建筑物墙壁后，信号强度大幅度的衰减，加之室内多径现象严重，导致gps的定位精度大幅度下降，难以满足用户的室内定位需求。

目前，主流的室内定位系统主要依赖红外、超声波、超宽带、射频识别(无线局域网、zigbee)技术等，但由于其使用的是射频信号，在空中传播时易受干扰且在同一微波电路、同一方向上不能使用同一频率，因此飞机、医院等特殊场景下使用受限。所以有必要寻找一种新的定位技术，以解决室内无线定位技术所存在的问题。

技术实现要素：

本发明的其中一个目的是提出一种基于可见光通信技术的室内停车定位导航系统和方法，解决了现有室内定位导航技术存在的易受电磁干扰技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种基于可见光通信技术的室内停车定位导航系统，包括：led灯端和终端，所述led灯端包括微控制器、调制模块和led灯，所述微控制器连接所述调制模块，所述调制模块连接所述lde灯，其中，所述微控制器用于存储led灯对应的位置编码信息，并将所述位置编码信息发送至所述调制模块，所述调制模块用于控制所述led灯发射光信号；所述终端包括光接收模块、无线通信模块、客户端，所述光接收模块与所述无线通信模块连接，所述无线通信模块与所述客户端连接，所述光接收模块用于接收所述led灯发射的灯信号，并将所述光信号还原成位置编码信息发送给无线通信模块，所述无线通信模块将接收到的位置编码信息进行解码并发送至客户端，以获取导航信息。

进一步的，所述led灯至少为两个，安装在室内已知位置的照明设备，每一个led灯使用采用独立的集成电路，通过通断电控制，发出唯一的闪烁光，对应唯一的位置编码信息。

进一步的，所述调制模块采用ook、ppm、或vppm调制方式。

进一步的，所述调制模块通过开关控键控制led灯发射光信号。

进一步的，所述位置编码信息为经过曼彻斯特编码的二进制数据。

进一步的，无线通信模块具体为蓝牙通信模块。

进一步的，所述客户端为内置有定位导航软件的移动通信终端，移动通信终端接收所述无线通信模块发送的位置编码信息，通过内置的定位导航软件进行解码，以获取用导航信息。

此外，本发明提供一种基于可见光通信技术的室内停车定位导航方法，采用上述定位导航系统进行定位导航，包括：

为每个led灯设置独立的集成电路，并通过通断电控制led灯发出唯一的闪烁光、以对应唯一的位置编码信息；

调制模块通过控制lde灯闪烁发出光信号；

光接收模块接收光信号，并将所述光信号还原成发出光信号的led灯对应的位置编码信息；

光接收模块将接收到的所述位置编码信息通过无线通讯模块发送给客户端。

进一步的，所述调制模块采用ook、ppm、或vppm调制方式控制led灯闪烁发出光信号。

进一步的，所述无线通讯模块具体为蓝牙模块。

基于上述技术方案，通过将可见光通信技术和室内导航定位技术融合在了一起，利用可拆卸的光接收器，既能为车提供定位导航，又能为人提供定位导航服务，并利用led灯的广泛存在性，可以解决现有室内导航定位技术存在的易受电磁干扰技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所提供的基于可见光通信技术的室内停车定位导航系统框架图；

图2为本发明实施例所提供的基于可见光通信技术的室内停车定位导航方法流程图。

附图标记：

led灯端10；微控制器11；调制模块12；led灯13；

终端20；光接收模块21；无线通信模块22；客户端23。

具体实施方式

下面可以参照附图图1～图2以及文字内容理解本发明的内容以及本发明与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本发明提供的任意技术手段进行替换或将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。

本发明实施例提供了一种基于可见光通信技术的室内停车定位导航系统和方法。

下面结合图1～图2对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

本发明实施例所提供的一种基于可见光通信技术的室内停车定位导航系统，如图1所示，包括led灯端10和终端20，所述led灯端10包括微控制器11、调制模块12和led灯13，所述微控制器11连接所述调制模块12，所述调制模块12连接所述lde灯13，其中，所述微控制器11用于存储led灯13对应的位置编码信息，并将所述位置编码信息发送至所述调制模块12，所述调制模块12用于控制所述led灯13发射光信号；所述终端20包括光接收模块21、无线通信模块22和客户端23，所述光接收模块21与所述无线通信模块22连接，所述无线通信模块22与所述客户端23连接，所述光接收模块21用于接收所述led灯13发射的灯信号，并将所述光信号还原成位置编码信息发送给无线通信模块22，所述无线通信模块22将接收到的位置编码信息进行解码并发送至客户端23，以获取导航信息。

针对上述实施方式，本发明给出一种应用场景，以地下停车场为例，通过可见光通信技术进行定位导航，其中led灯13的位置和数量设置是根据停车场的房顶高度、车位排布以及照明需求布置的，其具体布设在车库过道以及车位等的上方，led灯13的布设密度既要满足所设定的定位精度，又要满足各个led灯发射的光信号之间的干扰不影响终端20的信息解析。led灯端10包括微控制器11、调制模块12和led灯13，其中微控制器11、调制模块12以及led灯依次连接，微控制器11存储有特定的位置编码信息并且将此位置编码信息循环发送给调制模块12工作，调制模块12控制led灯13闪烁并发射光信号。终端20安装在汽车前挡风玻璃或中控台上，终端20包括光接收模块21、无线通信模块22和客户端23，通过光接收模块21接收光信号并将光信号还原成位置编码信息，然后输出该信息至无线信模块22，无线通讯模块22向客户端23发送位置编码信息，通过客户端23解码后获取用户位置信息。优选的，无线通信模块22为蓝牙模块，通过采用蓝牙通信的方式；客户端23具体包括为内置有定位导航软件的移动通信终端，比如智能手机，智能手机通过蓝牙通信方式接收位置编码信息，通过智能手机内置的定位导航软件对位置编码信息进行解码后获取用户位置信息，实现定位导航的功能。

此外，当停好车人离开时，可以将光接收器21从汽车前挡风玻璃上取下来，此时，无需利用蓝牙模块实现与智能手机之间的通信，而是可以直接插在智能手机的耳机插口上。从而可以实现人的定位导航以及寻车功能。

本实施例通过以led-id作为技术原理，同时利用蓝牙信息数据传输，并采用可拆卸的光接收器，以实现反向寻车，在实现车的定位导航的基础上，为人也提供定位导航服务。将可见光通信技术和室内导航定位技术融合在了一起，利用led灯的广泛存在性，以解决现有室内导航技术中存在的电磁干扰问题。

进一步的，所述led灯13至少为两个，安装在室内已知位置的照明设备，每一个led灯13使用采用独立的集成电路，通过通断电控制，发出唯一的闪烁光，对应唯一的位置编码信息。通过为led等分别设置独立的集成电路，对每个led灯都单独进行通断电控制，以使得每个led灯都发出唯一的闪烁光，并均对应唯一的编码信息，以提高定位导航的准确性。

进一步的，调制模块12采用ook、ppm、或vppm调制方式。具体的，在信道恶劣场合采用ppm调制；在要求改变led灯13亮度时，在工作直流不变的条件下采用vppm调制；在带宽大、实现简单时采用ook调制。

进一步的，调制模块12通过开关控键控制led灯闪烁，以发出可见光信号。

进一步的，所述位置编码信息为经过曼彻斯特编码的二进制数据。通过采用曼彻斯特编码方式，可以防止由于二进制码″0″和″1″的交替而引发在发送信号时led灯光的闪烁。

本发明还提供一种基于可见光通信技术的室内停车定位导航方法，如图2所示，采用上述定位导航系统进行定位导航，包括：

s101，为每个led灯13设置独立的集成电路，并通过通断电控制led灯13发出唯一的闪烁光、以对应唯一的位置编码信息；

s102，调制模块12通过控制lde灯13闪烁发出光信号；

s103，光接收模块21接收光信号，并将所述光信号还原成发出光信号的led灯对应的位置编码信息；

s104，光接收模块21将接收到的所述位置编码信息通过无线通讯模块22发送给客户端23。

本实施例所提供的一种基于可见光通信技术的定位导航方法，首先，为每个led灯13设置独立的集成电路，并通过通断电控制led灯13发出唯一的闪烁光、以对应唯一的位置编码信息；调制模块12通过控制lde灯13闪烁发出光信号；光接收模块21接收光信号，并将所述光信号还原成发出光信号的led灯对应的位置编码信息；光接收模块21将接收到的所述位置编码信息通过无线通讯模块22发送给客户端23。优选的，无线通信模块22为蓝牙模块，通过采用蓝牙通信的方式；客户端23具体包括为内置有定位导航软件的移动通信终端，比如智能手机，智能手机通过蓝牙通信方式接收位置编码信息，通过智能手机内置的定位导航软件对位置编码信息进行解码后获取用户位置信息，实现定位导航的功能。本实施例通过该将可见光通信技术和室内导航定位技术融合在了一起，利用led灯的广泛存在性，以解决现有室内导航技术中存在的电磁干扰问题。

在本发明提供的实施例提供的基于可见光通信技术的室内停车导航系统和方法，通过该将可见光通信技术和室内导航定位技术融合在了一起，利用led灯的广泛存在性，以解决现有室内导航技术中存在的电磁干扰问题。

上述本发明所公开的任意技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

如果本文中使用了″第一″、″第二″等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：″第一″、″第二″的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

另外，上述本发明公开的任意技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任意部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。