基于可见光通信的室内定位导航系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于可见光通信的室内定位导航系统。

背景技术：

随着近年来人们对室内定位和导航服务的需求日益增加，实现低成本、高精度的室内定位，有较为重要的现实意义。

目前，常用的室内定位技术方案都有部署难、设备复杂、成本高等缺点。基于可见光的室内定位方案。与传统方案相比，基于可见光的室内定位无电磁污染，部署容易，既满足照明要求，又降低了功耗和成本。

室内定位作为导航的“最后一公里”，一直是科技巨头和研究机构的关注热点，在这方面现有的研究方法与手段有如基于移动通信网络的辅助GPS(A-GPS)、伪卫星 (Pseudolite)、无线局域网(WLAN)、射频标签(RFID)、Zigbee、蓝牙(Bluetooth， BT)、超宽带无线电(UltraWideBand，UWB)、红外定位、光跟踪定位、计算机视觉定位等。这些技术有些是以导航定位为专门或主要用途，例如伪卫星；有些则主要用于通信，但同时也能提供定位服务，例如无线局域网。室内定位技术主要有手机基站、RFID、Zigbee、蓝牙、红外、WiFi等技术，因其定位技术各自的局限性，限制了他们大规模的推广应用，特别是必须单独部署一套定位网络，成本高。

基于目前智能手机作为人们身上的通信工具，以手机摄像头作为室内可见光通信的接收端的新型室内定位导航系统。并通过手机浏览器上显示室内定位及地图，帮助出行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，基于可见光通信的室内定位导航系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于可见光通信的室内定位导航系统，包括信号调制器、可见光发送端、设置有卷帘快门功能的摄像头的智能手机、导航服务器，所述的信号调制器与可见光发送端连接，所述的智能手机与导航服务器通信连接，所述的智能手机通过其摄像头的卷帘快门接收LED发生的可见光信息并调解LED信标节点的ID值。

进一步的：所述的信号调制器包括控制器、通信串口模块以及OOK驱动电路，所述的控制器通过通信串口模块与OOK驱动电路通信连接，所述的可见光发送端包括LED驱动电路以及LED阵列。

进一步的：包括多个可见光发送端以及多个OOK驱动电路，所述的控制器通过通信串口模块与多个OOK驱动电路通信连接，多个OOK驱动电路与对应的可见光发送端通信连接。

进一步的：所述的通信串口模块为由若干zigbee芯片构成的通信节点形成的自组无线通信网络，所述的控制器以及OKK驱动电路对应集成zigbee芯片。

进一步的：所述的智能手机通过局域网关或以太网与导航服务器连接。

进一步的：所述的控制器与PC通信连接，使得PC通过通信接口写入控制命令至控制器编译。

进一步的：所述的可见光发送端通过挂壁机构设置在室内各个区域的顶部以及墙壁，所述的挂壁机构包括入墙柱、固定板以及固定柱，所述的固定柱的一端的两侧分别固定有滑块，所述的入墙柱设置有用于容纳固定柱的凹槽，所述的凹槽的两侧设置有用于配合设置滑块的纵向滑槽，所述的凹槽内设置有用于横向转动滑块的横向滑槽，所述的横向滑槽的下端面的两侧设置有用于容纳滑块的固定槽，所述的凹槽的底部设置有弹簧，弹簧的一端与凹槽底部固定，弹簧的另一端固定有顶板，所述的固定柱转动设置在固定板上，所述的固定柱的另一端设置有转钮，所述的固定板设置有若干入墙柱以及与其配合的固定柱，所述的可见光发送端设置在固定板上，所述的入墙柱固定在墙体内。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本实用新型是基于LED作为可见光通信的发射端为基础，运用智能手机的摄像头的卷帘快门接收LED发生的可见光信息，通过调解接收到的LED信标节点的ID值，通过服务器预存的LED通信数据以及室内采集的电子地图，通过手机中集成的具有定位算法的APP展示用户在室内电子地图的具体位置，本实用新型可见光发送端通过有zigbee芯片构成的自组网络进行通信以及数据传输，使得控制器可将数据信息通过自组网络导入任一一组OKK驱动电路进行处理，并由对应的LED 驱动电路驱动LED发送信号光源，使得数据传输中具有功耗低、成本低、网络容量大、可靠性和安全性高等特点，同时采用挂壁机构使得可见光接收端可稳固的贴合在墙壁固定，同时也方便取下维修更换。

附图说明

图1是本实用新型实施例基于可见光通信的室内定位导航系统的结构示意图。

图2是本实用新型实施例挂壁机构的结构示意图。

图3是本实用新型实施例入墙柱的结构示意图。

图4是本实用新型实施例固定柱的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

参见图1-图4，本实施例一种基于可见光通信的室内定位导航系统，包括信号调制器、可见光发送端、设置有卷帘快门功能的摄像头的智能手机、导航服务器，所述的信号调制器与可见光发送端连接，所述的智能手机与导航服务器通信连接，所述的智能手机通过其摄像头的卷帘快门接收LED发生的可见光信息并调解LED信标节点的ID值，所述的信号调制器包括控制器、通信串口模块以及OOK驱动电路，所述的控制器通过通信串口模块与OOK 驱动电路通信连接，所述的可见光发送端包括LED驱动电路以及LED阵列，所述的基于可见光通信的室内定位导航系统包括多个可见光发送端以及多个OOK驱动电路，所述的控制器通过通信串口模块与多个OOK驱动电路通信连接，多个OOK驱动电路与对应的可见光发送端通信连接，所述的通信串口模块为由若干zigbee芯片构成的通信节点形成的自组无线通信网络，所述的控制器以及OKK驱动电路对应集成zigbee芯片，所述的智能手机通过局域网关或以太网与导航服务器连接，本系统的工作原理是；PC通过通信接口写入控制命令至控制器编译,控制器通过通信串口模块将编译的信号源信息导入OOK驱动电路处理进行 D/A信号转换，并通过LED驱动电路使得LED阵列发出光信号源，光信号源经过光信道被手机摄像头接收，利用连拍的方式获取图像信息，利用手机摄像头的Rolling shutter特性连续接收LED阵列发送的信息，经过手机的图像传感器处理，以及智能手机的集成有固定算法的APP进行数据的解码，获取接收到LED阵列固定的信标节点的ID值，并通过调用导航服务器中集成的电子地图模块获取室内中的位置信息，所述的APP中设置有离线地图，使得在未接通导航服务器可进行使用，同时导航服务区通过以太网与PC进行通信连接，用于更新传输控制命令，最终通过APP的地图信息以及定位数据在手机显示屏中显示。

同时本实用新型提供了一种用于固定可见光发送端的挂壁机构，使得可见光发送端可通过挂壁机构设置在室内的各个区域，所述的挂壁机构包括入墙柱1、固定板2以及固定柱 3，所述的固定柱3的一端的两侧分别固定有滑块31，所述的入墙柱1设置有用于容纳固定柱3的凹槽11，所述的凹槽11的两侧设置有用于配合设置滑块31的纵向滑槽12，所述的凹槽11内设置有用于横向转动滑块31的横向滑槽13，所述的横向滑槽13的下端面的两侧设置有用于容纳滑块31的固定槽14，所述的凹槽11的底部设置有弹簧15，弹簧15的一端与凹槽11底部固定，弹簧15的另一端固定有顶板，所述的固定柱3转动设置在固定板2 上，所述的固定柱3的另一端设置有转钮32，所述的固定板2设置有若干入墙柱1以及与其配合的固定柱3，所述的可见光发送端设置在固定板2上，所述的入墙柱1固定在墙体内，所述的固定柱3差设置在入墙柱1的凹槽11内，滑块31至横向滑槽13时转动，使得滑块 31眼横向滑槽13转动至固定槽14上，同时通过压板的压力进行限位，本挂壁机构,拆卸安装方便,同时通过弹簧15的作用具有一定的缓震作用。

本实用新型本实用新型是基于LED作为可见光通信的发射端为基础，运用智能手机的摄像头的卷帘快门接收LED发生的可见光信息，通过调解接收到的LED信标节点的ID值，通过服务器预存的LED通信数据以及室内采集的电子地图，通过手机中集成的具有定位算法的APP展示用户在室内电子地图的具体位置，本实用新型可见光发送端通过有zigbee芯片构成的自组网络进行通信以及数据传输，使得控制器可将数据信息通过自组网络导入任一一组OKK驱动电路进行处理，并由对应的LED驱动电路驱动LED发送信号光源，使得数据传输中具有功耗低、成本低、网络容量大、可靠性和安全性高等特点，同时采用挂壁机构使得可见光接收端可稳固的贴合在墙壁固定，同时也方便取下维修更换。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。