基于惯性定位和VLC技术的室内混合定位系统及方法

摘要

本发明提供一种基于惯性定位和VLC技术的室内混合定位系统及方法，基于VLC技术的室内定位系统包括下行收发模块和上行收发模块，下行发送模块包括：下行发送FPGA、驱动电路、白光LED；下行接收模块包括：VLC定位传感器、下行接收FPGA和显示模块；上行发送模块包括：上行发送FPGA、驱动电路、红外LED；上行接收模块包括：红外接收模块和上行接收FPGA；基于惯性定位的系统包括：陀螺仪，加速度传感器和FPGA。本发明将惯性定位系统用于室内定位领域，并与基于VLC技术的室内定位系统结合组成室内混合定位系统，不仅提高了定位系统的可靠性，而且使本定位系统可以应用在各种室内环境，因此本定位系统具有比较高的实用价值。

主权项

一种基于惯性定位和VLC技术的室内混合定位系统，其特征在于，基于VLC技术的室内定位系统包括主要由下行发送模块和下行接收模块形成的可见光下行链路以及主要由上行发送模块和上行接收模块形成的可见光上行链路；其中：所述下行发送模块包括：下行发送FPGA、驱动电路和白光LED；所述下行发送FPGA用来产生白光LED发送的信号帧，该信号帧包含了白光LED在室内的位置信息，所述驱动电路为白光LED提供合适的直流偏置，并把发送信号调制在白光LED的驱动电流上，所述白光LED将调制后的信号以白光形式发射出去；所述下行接收模块包括：VLC定位传感器、下行接收FPGA和显示模块；所述VLC定位传感器将光强度信号或者光角度信号转变为电信号，发送给所述下行接收FPGA，由所述下行接收FPGA计算出接收器的位置信息；所述上行发送模块包括：上行发送FPGA、驱动电路和红外LED；所述上行发送FPGA用于产生上行发送的信号帧，该信号帧包含了接收器的位置信息，所述驱动电路与所述红外LED将信号调制到红外LED驱动电流上并以红外线的形式发送出去；所述上行接收模块包括：红外接收模块和上行接收FPGA；所述红外接收模块从接收到的红外线中提取出接收器的位置信息，所述上行接收FPGA将接收器的位置信息进行管理保存；基于惯性定位的系统包括：陀螺仪、加速度传感器、FPGA；所述陀螺仪用于测量接收器的移动方向；所述加速度传感器用于测量接收器的移动距离，所述FPGA负责惯性定位算法的软件实现以及两定位系统定位结果的选择。