一種基于可見光通信技術的室內停車定位導航系統和方法與流程

本發明涉及可見光通信技術領域，尤其涉及一種基于可見光通信技術的室內停車定位導航系統和方法。

背景技術：

隨著城市化進程的加快以及大型的地下停車場的普及，人們對于地下車庫定位、停車、尋車的需求日益增多，同時對移動終端平臺上基于位置的服務也提出了更高的要求。gps作為一種成熟的定位系統，在戶外開闊環境具有良好的用戶體驗和定位精度，但由于衛星導航信號穿透建筑物墻壁后，信號強度大幅度的衰減，加之室內多徑現象嚴重，導致gps的定位精度大幅度下降，難以滿足用戶的室內定位需求。

目前，主流的室內定位系統主要依賴紅外、超聲波、超寬帶、射頻識別(無線局域網、zigbee)技術等，但由于其使用的是射頻信號，在空中傳播時易受干擾且在同一微波電路、同一方向上不能使用同一頻率，因此飛機、醫院等特殊場景下使用受限。所以有必要尋找一種新的定位技術，以解決室內無線定位技術所存在的問題。

技術實現要素：

本發明的其中一個目的是提出一種基于可見光通信技術的室內停車定位導航系統和方法，解決了現有室內定位導航技術存在的易受電磁干擾技術問題。本發明提供的諸多技術方案中的優選技術方案所能產生的諸多技術效果詳見下文闡述。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

一種基于可見光通信技術的室內停車定位導航系統，包括：led燈端和終端，所述led燈端包括微控制器、調制模塊和led燈，所述微控制器連接所述調制模塊，所述調制模塊連接所述lde燈，其中，所述微控制器用于存儲led燈對應的位置編碼信息，并將所述位置編碼信息發送至所述調制模塊，所述調制模塊用于控制所述led燈發射光信號；所述終端包括光接收模塊、無線通信模塊、客戶端，所述光接收模塊與所述無線通信模塊連接，所述無線通信模塊與所述客戶端連接，所述光接收模塊用于接收所述led燈發射的燈信號，并將所述光信號還原成位置編碼信息發送給無線通信模塊，所述無線通信模塊將接收到的位置編碼信息進行解碼并發送至客戶端，以獲取導航信息。

進一步的，所述led燈至少為兩個，安裝在室內已知位置的照明設備，每一個led燈使用采用獨立的集成電路，通過通斷電控制，發出唯一的閃爍光，對應唯一的位置編碼信息。

進一步的，所述調制模塊采用ook、ppm、或vppm調制方式。

進一步的，所述調制模塊通過開關控鍵控制led燈發射光信號。

進一步的，所述位置編碼信息為經過曼徹斯特編碼的二進制數據。

進一步的，無線通信模塊具體為藍牙通信模塊。

進一步的，所述客戶端為內置有定位導航軟件的移動通信終端，移動通信終端接收所述無線通信模塊發送的位置編碼信息，通過內置的定位導航軟件進行解碼，以獲取用導航信息。

此外，本發明提供一種基于可見光通信技術的室內停車定位導航方法，采用上述定位導航系統進行定位導航，包括：

為每個led燈設置獨立的集成電路，并通過通斷電控制led燈發出唯一的閃爍光、以對應唯一的位置編碼信息；

調制模塊通過控制lde燈閃爍發出光信號；

光接收模塊接收光信號，并將所述光信號還原成發出光信號的led燈對應的位置編碼信息；

光接收模塊將接收到的所述位置編碼信息通過無線通訊模塊發送給客戶端。

進一步的，所述調制模塊采用ook、ppm、或vppm調制方式控制led燈閃爍發出光信號。

進一步的，所述無線通訊模塊具體為藍牙模塊。

基于上述技術方案，通過將可見光通信技術和室內導航定位技術融合在了一起，利用可拆卸的光接收器，既能為車提供定位導航，又能為人提供定位導航服務，并利用led燈的廣泛存在性，可以解決現有室內導航定位技術存在的易受電磁干擾技術問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明實施例所提供的基于可見光通信技術的室內停車定位導航系統框架圖；

圖2為本發明實施例所提供的基于可見光通信技術的室內停車定位導航方法流程圖。

附圖標記：

led燈端10；微控制器11；調制模塊12；led燈13；

終端20；光接收模塊21；無線通信模塊22；客戶端23。

具體實施方式

下面可以參照附圖圖1～圖2以及文字內容理解本發明的內容以及本發明與現有技術之間的區別點。下文通過附圖以及列舉本發明的一些可選實施例的方式，對本發明的技術方案(包括優選技術方案)做進一步的詳細描述。需要說明的是：本實施例中的任何技術特征、任何技術方案均是多種可選的技術特征或可選的技術方案中的一種或幾種，為了描述簡潔的需要本文件中無法窮舉本發明的所有可替代的技術特征以及可替代的技術方案，也不便于每個技術特征的實施方式均強調其為可選的多種實施方式之一，所以本領域技術人員應該知曉：可以將本發明提供的任意技術手段進行替換或將本發明提供的任意兩個或更多個技術手段或技術特征互相進行組合而得到新的技術方案。本實施例內的任何技術特征以及任何技術方案均不限制本發明的保護范圍，本發明的保護范圍應該包括本領域技術人員不付出創造性勞動所能想到的任何替代技術方案以及本領域技術人員將本發明提供的任意兩個或更多個技術手段或技術特征互相進行組合而得到的新的技術方案。

本發明實施例提供了一種基于可見光通信技術的室內停車定位導航系統和方法。

下面結合圖1～圖2對本發明提供的技術方案進行更為詳細的闡述。

本發明實施例所提供的一種基于可見光通信技術的室內停車定位導航系統，如圖1所示，包括led燈端10和終端20，所述led燈端10包括微控制器11、調制模塊12和led燈13，所述微控制器11連接所述調制模塊12，所述調制模塊12連接所述lde燈13，其中，所述微控制器11用于存儲led燈13對應的位置編碼信息，并將所述位置編碼信息發送至所述調制模塊12，所述調制模塊12用于控制所述led燈13發射光信號；所述終端20包括光接收模塊21、無線通信模塊22和客戶端23，所述光接收模塊21與所述無線通信模塊22連接，所述無線通信模塊22與所述客戶端23連接，所述光接收模塊21用于接收所述led燈13發射的燈信號，并將所述光信號還原成位置編碼信息發送給無線通信模塊22，所述無線通信模塊22將接收到的位置編碼信息進行解碼并發送至客戶端23，以獲取導航信息。

針對上述實施方式，本發明給出一種應用場景，以地下停車場為例，通過可見光通信技術進行定位導航，其中led燈13的位置和數量設置是根據停車場的房頂高度、車位排布以及照明需求布置的，其具體布設在車庫過道以及車位等的上方，led燈13的布設密度既要滿足所設定的定位精度，又要滿足各個led燈發射的光信號之間的干擾不影響終端20的信息解析。led燈端10包括微控制器11、調制模塊12和led燈13，其中微控制器11、調制模塊12以及led燈依次連接，微控制器11存儲有特定的位置編碼信息并且將此位置編碼信息循環發送給調制模塊12工作，調制模塊12控制led燈13閃爍并發射光信號。終端20安裝在汽車前擋風玻璃或中控臺上，終端20包括光接收模塊21、無線通信模塊22和客戶端23，通過光接收模塊21接收光信號并將光信號還原成位置編碼信息，然后輸出該信息至無線信模塊22，無線通訊模塊22向客戶端23發送位置編碼信息，通過客戶端23解碼后獲取用戶位置信息。優選的，無線通信模塊22為藍牙模塊，通過采用藍牙通信的方式；客戶端23具體包括為內置有定位導航軟件的移動通信終端，比如智能手機，智能手機通過藍牙通信方式接收位置編碼信息，通過智能手機內置的定位導航軟件對位置編碼信息進行解碼后獲取用戶位置信息，實現定位導航的功能。

此外，當停好車人離開時，可以將光接收器21從汽車前擋風玻璃上取下來，此時，無需利用藍牙模塊實現與智能手機之間的通信，而是可以直接插在智能手機的耳機插口上。從而可以實現人的定位導航以及尋車功能。

本實施例通過以led-id作為技術原理，同時利用藍牙信息數據傳輸，并采用可拆卸的光接收器，以實現反向尋車，在實現車的定位導航的基礎上，為人也提供定位導航服務。將可見光通信技術和室內導航定位技術融合在了一起，利用led燈的廣泛存在性，以解決現有室內導航技術中存在的電磁干擾問題。

進一步的，所述led燈13至少為兩個，安裝在室內已知位置的照明設備，每一個led燈13使用采用獨立的集成電路，通過通斷電控制，發出唯一的閃爍光，對應唯一的位置編碼信息。通過為led等分別設置獨立的集成電路，對每個led燈都單獨進行通斷電控制，以使得每個led燈都發出唯一的閃爍光，并均對應唯一的編碼信息，以提高定位導航的準確性。

進一步的，調制模塊12采用ook、ppm、或vppm調制方式。具體的，在信道惡劣場合采用ppm調制；在要求改變led燈13亮度時，在工作直流不變的條件下采用vppm調制；在帶寬大、實現簡單時采用ook調制。

進一步的，調制模塊12通過開關控鍵控制led燈閃爍，以發出可見光信號。

進一步的，所述位置編碼信息為經過曼徹斯特編碼的二進制數據。通過采用曼徹斯特編碼方式，可以防止由于二進制碼″0″和″1″的交替而引發在發送信號時led燈光的閃爍。

本發明還提供一種基于可見光通信技術的室內停車定位導航方法，如圖2所示，采用上述定位導航系統進行定位導航，包括：

s101，為每個led燈13設置獨立的集成電路，并通過通斷電控制led燈13發出唯一的閃爍光、以對應唯一的位置編碼信息；

s102，調制模塊12通過控制lde燈13閃爍發出光信號；

s103，光接收模塊21接收光信號，并將所述光信號還原成發出光信號的led燈對應的位置編碼信息；

s104，光接收模塊21將接收到的所述位置編碼信息通過無線通訊模塊22發送給客戶端23。

本實施例所提供的一種基于可見光通信技術的定位導航方法，首先，為每個led燈13設置獨立的集成電路，并通過通斷電控制led燈13發出唯一的閃爍光、以對應唯一的位置編碼信息；調制模塊12通過控制lde燈13閃爍發出光信號；光接收模塊21接收光信號，并將所述光信號還原成發出光信號的led燈對應的位置編碼信息；光接收模塊21將接收到的所述位置編碼信息通過無線通訊模塊22發送給客戶端23。優選的，無線通信模塊22為藍牙模塊，通過采用藍牙通信的方式；客戶端23具體包括為內置有定位導航軟件的移動通信終端，比如智能手機，智能手機通過藍牙通信方式接收位置編碼信息，通過智能手機內置的定位導航軟件對位置編碼信息進行解碼后獲取用戶位置信息，實現定位導航的功能。本實施例通過該將可見光通信技術和室內導航定位技術融合在了一起，利用led燈的廣泛存在性，以解決現有室內導航技術中存在的電磁干擾問題。

在本發明提供的實施例提供的基于可見光通信技術的室內停車導航系統和方法，通過該將可見光通信技術和室內導航定位技術融合在了一起，利用led燈的廣泛存在性，以解決現有室內導航技術中存在的電磁干擾問題。

上述本發明所公開的任意技術方案除另有聲明外，如果其公開了數值范圍，那么公開的數值范圍均為優選的數值范圍，任何本領域的技術人員應該理解：優選的數值范圍僅僅是諸多可實施的數值中技術效果比較明顯或具有代表性的數值。由于數值較多，無法窮舉，所以本發明才公開部分數值以舉例說明本發明的技術方案，并且，上述列舉的數值不應構成對本發明創造保護范圍的限制。

如果本文中使用了″第一″、″第二″等詞語來限定零部件的話，本領域技術人員應該知曉：″第一″、″第二″的使用僅僅是為了便于描述上對零部件進行區別如沒有另行聲明外，上述詞語并沒有特殊的含義。

另外，上述本發明公開的任意技術方案中所應用的用于表示位置關系或形狀的術語除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態或形狀。本發明提供的任意部件既可以是由多個單獨的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來的單獨部件。

最后應當說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。