定位光束发射系统、方法及室内定位系统的制作方法_2

文档序号:9863944阅读:来源:国知局
个扫射周期内向其所在的子定位空间发射平面光脉冲,第一扫射光源和第二扫射光源在扫射周期内的不同时期向其所在的子定位空间扫射定位光束,在每个扫射周期内,第一扫射光源开始扫射第一定位光束的时间与面光源发射平面光脉冲的时间之间具有第一固定时间间隔,第二扫射光源开始扫射第二定位光束的时间与面光源发射平面光脉冲的时间之间具有第二固定时间间隔。
[0023]优选地,处于同一个子定位空间内的两个定位光束发射装置中的面光源所发射的平面光脉冲不同,处理器根据光束接收器所接收到的平面光脉冲,确定发射该平面光脉冲的面光源所对应的定位光束发射装置。
[0024]优选地,在每个扫射周期内,在面光源发射第一平面光脉冲后,第一扫射光源开始向其所在的子定位空间扫射定位光束,在面光源发射第二平面光脉冲后,第二扫射光源开始向其所在的子定位空间扫射定位光束,第一平面光脉冲和第二平面光脉冲之间具有固定时间间隔,第一扫射光源开始扫射第一定位光束的时间与面光源发射第一平面光脉冲的时间之间具有第一固定时间间隔,第二扫射光源开始扫射第二定位光束的时间与面光源发射第二平面光脉冲的时间之间具有第二固定时间间隔。
[0025]综上,本发明的室内定位系统相比于已有的激光定位技术,本发明在保持了激光定位的优势下,又使得定位空间可以被扩展,并且在扩展的同时,可以避免激光重叠区域的产生。
【附图说明】
[0026]通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述,本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本公开示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
[0027]图1示出了现有的激光定位方案的实现流程。
[0028]图2示出了根据本发明一实施例的定位光束发射系统的结构的示意性方框图。
[0029]图3示出了定位光束发射装置的一种结构示意图。
[0030]图4示出了定位光束的线状截面的示意图。
[0031]图5示出了根据本发明一实施例的位于多个子定位空间内的定位光束发射装置的状态示意图。
[0032]图6示出了根据本发明一实施例的定位光束发射装置的结构的示意性方框图。
[0033]图7示出了根据本发明一实施例的定位光束发射装置内的两个扫射光源和面光源的信号发生示意图。
[0034]图8示出了根据本发明另一实施例的定位光束发射装置内的两个扫射光源和面光源的信号发生示意图。
[0035]图9示出了根据本发明一实施例的室内定位系统的结构的示意性方框图。
[0036]图10示出了根据本发明另一实施例的室内定位系统的结构的示意性方框图。
【具体实施方式】
[0037]下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0038]本发明提供了一种定位光束发射方法,用于向定位空间发射定位光束,定位空间包括多个子定位空间,在每个子定位空间设置有定位光束发射装置,该方法包括:每个子定位空间内的定位光束发射装置以预定的扫射周期和预定的角速度向该子定位空间扫射定位光束,定位光束具有线状截面,并且绕扫射转轴转动,扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直;同一时间向相邻子定位空间内所扫射的定位光束不同,并且/或者,向相邻子定位空间内扫射的定位光束的时期不同。基于本发明的定位光束发射方法,定位空间可以被扩展,并且在扩展的同时,可以避免激光重叠区域的产生。
[0039]本发明的定位光束发射方法可以实现为一种定位光束发射系统,下面结合定位光束发射系统对本发明的定光束发射方法做以详细说明。
[0040]如图2所示,本发明的定位光束发射系统包括多个定位光束发射装置(图中1-1、1_2...1_Ν,Ν为整数)和控制器3。
[0041]多个定位光束发射装置分别固定在多个子定位空间内的预定位置,以使得在每个子定位空间内至少设有一个定位光束发射装置。每个定位光束发射装置都可以按照预定的扫射周期和预定的角速度向其所在的子定位空间扫射定位光束,定位光束发射装置所扫射的定位光束具有线状截面,并且绕扫射转轴转动,扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直。
[0042]其中,可以通过多种方式实现定位光束发射装置向其所在的子定位空间扫射定光束。例如,可以通过电机转动扫描、MEMS扫描镜扫描、单模光纤抖动扫描等多种方式实现定位光束发射装置向其所在的子定位空间扫射定位光束。当然,对本领域技术人员来说,还可以有其它实现方式,此处不再赘述。
[0043]预定的扫射周期(T)可以对应于预定的角速度(ω),也可以不对应。
[0044]例如,在定位光束发射装置围绕扫射转轴做匀速圆周旋转时,可以认为扫射周期对应于预定的角速度,此时有T = 2V?。
[0045]另一方面,在一些情况下,定位光束发射装置只需要转动不到一周,例如约四分之一周,即约90°,就可以使扫描光束完全扫描该子定位空间。这样,在扫描光束扫描子定位空间时和不扫描子定位空间时的旋转速度可以不同。或者,定位光束发射装置也可以被设置为使得扫描光束在子定位空间中往复扫描。在这些情况下,T在2V ω。
[0046]线状截面指的是由平行于扫射转轴的平面截取的截面,为了更好地理解定位光束的线状截面,下面结合图3、图4做进一步说明。
[0047]图3示出了定位光束发射装置的一种结构示意图。如图3所示,定位光束发射装置可以由扫射光源21和旋转装置22构成,扫射光源21固定在旋转装置22上,旋转装置22可以绕固定轴旋转。其中,扫射光源21可以是竖直的线状光源(如光源经过狭缝后得到的线状光源),也可以是阵列光源,当然还可以是其它,
[0048]在旋转装置22围绕转轴转动一定角度后,扫射光源21所发出的定位光束就可以覆盖子定位空间的大部分区域或者整个区域。
[0049]扫射光源21所发出的定位光束具有线状截面,这里的线状截面指的是由平行于扫射转轴(即旋转轴)的平面α截取的平面,截取的平面如图4所示,该截面的宽度较小,长度较大,因此,可以称为线状截面,线状截面的延伸方向指的是线状截面的长度的方向(图中双向箭头所示的方向)。
[0050]在扫射转轴与线状截面的延伸方向垂直的情况下,在扫射转轴转动时,定位光束所能达到的范围为一个厚度很小的平面,其所能覆盖的范围很小。因此,这里要限定扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直,以使得在扫射转轴转动时,扫射光束能够覆盖子定位空间的大部分区域或者整个区域。
[0051]其中,定位光束发射装置在每个扫射周期内所扫射的定位光束所能达到的有效范围可以被设置为能够覆盖其所在的子定位空间,以使得待定位物体在每个子定位空间内任意移动时,待定位物体上的接收装置都可以接收到定位光束。作为一种优选,定位光束发射装置所扫射的定位光束的有效范围可以被设置为能够覆盖其所在的子定位空间而不超出与其所在的子定位空间相邻的子定位空间。其中,有效范围指的是能够被接收装置接收并识别,以用于定位的距离范围。这样,可以避免产生较多的激光重叠区域。
[0052]控制器3分别与多个定位光束发射装置连接,用于控制多个定位光束发射装置的扫射模式,以使得同一时间相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束不同,并且/或者,相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束的时期不同。
[0053]通过控制多个定位光束发射装置的扫射模式,可以避免激光重叠区域的产生。这里,可以有多种避免出现激光重叠区域的方法。例如,可以对可能造成激光重叠区域的定位光束发射装置所扫射的定位光束进行编码,或控制这些定位光束发射装置所扫射
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