[发明专利]可见光定位系统及方法

权利要求书

1.一种可见光定位系统，其特征在于，包括发射装置和接收装置，所述发射装置包括多个光源及与每个光源电连接的控制器；

定位时，所述多个光源以四边形的分布方式铺设于天花板，并且两两相邻的四个光源构成的四边形中任意两个光源之间的间距在预设范围内，其中，每个光源作为四边形的顶点，将任意具有公共顶点的四个相邻四边形的九个光源记为基本光源组，将所述基本光源组内的九个光源记为基本光源，将所述基本光源以外的光源记为扩展光源，九个所述基本光源包括九个时序号，所述扩展光源包括以所述九个时序号按整体复制拷贝方式编制的时序号，每个所述扩展光源的时序号与其对应的基本光源的时序号相同；

所述控制器，用于依次控制每个时序号对应的所有光源发送定位信号，每个光源的定位信号不同；

所述接收装置，用于依次接收距所述接收装置水平距离在预设范围内的光源发送的定位信号，并根据接收到的至少三个光源发送的定位信号结合光能衰减与距离的关系进行定位；

所述定位信号包括起始帧、数据帧组和结束帧，所述数据帧组包括至少一个第一数据帧和/或第二数据帧；

所述控制器，还用于在控制某个时序号对应的所有光源发送所述定位信号的同时，还控制其它时序号的所有光源发送与所述定位信号相同长度的空闲信号，其中，所述空闲信号包括至少三个空闲帧；

其中，所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧均包括帧头、定位区及调整区；

所述定位区用于区别各个起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧，及根据第一数据帧和/或第二数据帧的定位区对应的能量进行定位；

所述调整区用于调整起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧的能量，使所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧的平均能量相同。

2.根据权利要求1所述的可见光定位系统，其特征在于，所述四边形为正方形、长方形或平行四边形，所述多个光源以正方形、长方形或平行四边形的分布方式铺设于所述天花板。

3.根据权利要求1或2所述的可见光定位系统，其特征在于，当天花板的边界不能以四边形的分布方式铺设多个光源时，所述多个光源铺设于所述天花板的边界点，其中，所述边界点是向天花板以外区域以四边形的分布方式铺设虚拟光源，每个虚拟光源与其相邻的光源的连线与天花板的边界的交点。

4.根据权利要求1所述的可见光定位系统，其特征在于，所述控制器控制所述光源发送一个起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧或空闲帧的时间小于或等于2.4毫秒。

5.根据权利要求1所述的可见光定位系统，其特征在于，所述起始帧、结束帧、第一数据帧、第二数据帧和空闲帧包括12位控制码，所述帧头是指前四位控制码，所述定位区是指第五位至第八位控制码，所述定位区包括3区前半区、3区后半区、4区前半区和4区后半区，所述3区前半区是指第五位控制码，所述3区后半区是指第六位控制码，所述4区前半区是指第七位控制码，所述4区后半区是指第八位控制码，所述调整区是指最后四位控制码，所述接收装置包括：

光源识别模块，用于依次接收距所述接收装置水平距离在预设范围内的光源发送的定位信号，并根据帧波形识别每个定位信号，从而识别发送该定位信号的光源；

距离计算模块，用于根据第一差值和/或第二差值依次计算发送所述定位信号的至少三个光源分别距所述接收装置的距离；

定位模块，用于根据所述至少三个光源分别距所述接收装置的距离进行定位；

其中，所述第一差值为所述接收装置接收到的每个光源发送的定位信号中与所述第一数据帧的3区前半区对应的能量的均值和3区后半区对应的能量的均值之差的绝对值，所述第二差值为接收到的每个光源发送的定位信号中与所述第二数据帧的4区前半区对应的能量的均值和4区后半区对应的能量的均值之差的绝对值。

6.根据权利要求1、4、5任一项所述的可见光定位系统，其特征在于，所述起始帧的控制码为110010100000，所述结束帧的控制码为110001010000，所述第一数据帧的控制码为110010000100，所述第二数据帧的控制码为110000100100，所述空闲帧的控制码为110000000110。