[发明专利]可见光室内定位装置

说明书

技术领域：

本发明属于光电探测技术领域，具体涉及一种可见光室内定位装置。

背景技术：

随着对无线定位需求的增涨，基于红外线、射频识别、超声波、蓝牙、wifi等多种室内定位技术得到了广泛的应用。然而,这些定位技术一直存在着成本高的问题。可见光通信 (Visible Light Communication, VLC)是一种在可见光谱进行数据通信的技术。因此,可见光室内定位技术无需频谱认证，在抗电磁干扰和能量损耗方面具有明显的优势。

现有的可见光定位装置大多采用三边定位算法，需要测算传感器与LED之间的距离，需要使用超声波传感器，因此无法在有超声干扰或中间存在遮蔽物的情况下正常工作。且无信号传输的功能。

发明内容：

本发明弥补和改善了上述现有技术的不足之处，可见光室内定位装置针对实际的室内照明情况，提供一种利用三个LED光源作为发射端，利用摄像头和硅光电池作为接收端，实现了室内定位和可见光通信，有效解决了超声干扰条件下无法进行定位的问题。

本发明采用的技术方案为：一种可见光室内定位装置，该装置包括LED控制系统和测量系统；LED控制系统包括高频信号采集模块、第一单片机ARM-LPC1768、LED控制模块及第一电源模块；高频信号采集模块包括信号输入端口、第一放大器，LED控制模块包括LED光源及第二放大器；所述测量系统包括位置传感器模块、信号传感器模块、第二单片机ARM-LPC1768及第二电源模块；位置传感器模块包括摄像头、树莓派，信号传感器模块包括硅光电池、第三放大器、第四放大器、比较器及信号输出端口；所述信号输入端口通过导线与第一放大器连接，第一放大器、第一单片机ARM-LPC1768、第二放大器及LED光源依次通过导线连接；所述摄像头、树莓派、第二单片机ARM-LPC1768依次通过数据线连接；所述硅光电池、第三放大器、第四放大器及比较器依次通过导线连接后与第二单片机ARM-LPC1768通过导线连接，第二单片机ARM-LPC1768通过导线与信号输出端口连接；所述LED控制系统和测量系统通过可见光进行通信。

所述第一放大器和第四放大器为LM6144，第二放大器为LT1210，第三放大器为OP37，所述比较器为Lm393。

所述第一电源模块和第二电源模块为LM7805或LM7812。

所述摄像头为OV4567，硅光电池为VBPW21R。

本发明的有益效果：可见光室内定位装置针对实际的室内照明情况，提供一种利用三个LED光源作为发射端，利用摄像头和硅光电池作为接收端，实现了室内定位和可见光通信，有效解决了超声干扰或有遮蔽物条件下无法进行定位的问题。传感器实现了在不同区域，测量电路能正确判断所在位置；测量电路能够接收并显示LED控制电路发送的数字信号；测量电路接收的LED发送的语音信号在规定条件下均无明显失真。

附图说明：

图1是本发明中LED控制系统框图。

图2是本发明中测量系统的位置传感器模块框图。

图3是本发明中测量系统的信号传感器模块框图。

图4是本发明中LED控制系统电路图。

图5是本发明中信号采集电路图。

图6是本发明中信号采集原理框图。

图7是本发明中数据传输程序流程图。

图8是本发明中定位程序流程图。

图9是本发明中实施例中电路系统总体框图。

图10是本发明中实施例中LED控制电路子系统框图。

具体实施方式：