光束發(fā)射/接收系統(tǒng)、接收方法和室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種光束發(fā)射/接收系統(tǒng)、接收方法和室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法，其中，定位空間包括多個(gè)子定位空間，本發(fā)明包括：多個(gè)定位光束發(fā)射裝置，分別設(shè)置在多個(gè)子定位空間內(nèi)的預(yù)定位置，每個(gè)定位光束發(fā)射裝置用于以預(yù)定的掃射周期和預(yù)定的角速度向其所在的子定位空間掃射定位光束，定位光束具有線(xiàn)狀截面，并且繞掃射轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，掃射轉(zhuǎn)軸與線(xiàn)狀截面的延伸方向不垂直；多個(gè)標(biāo)定光源，分別設(shè)置在多個(gè)子定位空間內(nèi)的預(yù)定位置，每個(gè)標(biāo)定光源用于向其所在的子定位空間發(fā)射標(biāo)定光束，不同的標(biāo)定光源所發(fā)射的標(biāo)定光束能夠被區(qū)分。本發(fā)明使得定位空間能夠被擴(kuò)展。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
光束發(fā)射/接收系統(tǒng)、接收方法和室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及定位領(lǐng)域，特別是涉及一種光束發(fā)射/接收系統(tǒng)、接收方法和室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]室內(nèi)定位技術(shù)作為衛(wèi)星定位的輔助定位，可以解決衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)地面時(shí)較弱、不能穿透建筑物的問(wèn)題。
[0003]激光定位技術(shù)是一種常見(jiàn)的室內(nèi)定位技術(shù)，該方案是通過(guò)在定位空間內(nèi)搭建發(fā)射激光的定位光塔，對(duì)定位空間進(jìn)行激光掃射，在被定位物體上設(shè)計(jì)多個(gè)激光接收感應(yīng)器，并在接收端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，直接輸出三維位置坐標(biāo)信息。由于激光的掃射面積有限，因此，可以定位的空間大小受到激光射程的限制(一般在5*5*2m范圍左右)
[0004]由此，需要一種能夠?qū)Χㄎ豢臻g進(jìn)行擴(kuò)展的定位方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種光束發(fā)射/接收系統(tǒng)、接收方法和室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法，其使得定位空間能夠被擴(kuò)展。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光束發(fā)射系統(tǒng)，用于向定位空間發(fā)射光束，定位空間包括多個(gè)子定位空間，該系統(tǒng)包括:多個(gè)定位光束發(fā)射裝置，分別設(shè)置在多個(gè)子定位空間內(nèi)的預(yù)定位置，每個(gè)定位光束發(fā)射裝置用于以預(yù)定的掃射周期和預(yù)定的角速度向其所在的子定位空間掃射定位光束，定位光束具有線(xiàn)狀截面，并且繞掃射轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，掃射轉(zhuǎn)軸與線(xiàn)狀截面的延伸方向不垂直;多個(gè)標(biāo)定光源，分別設(shè)置在多個(gè)子定位空間內(nèi)的預(yù)定位置，每個(gè)標(biāo)定光源用于向其所在的子定位空間發(fā)射標(biāo)定光束，不同的標(biāo)定光源所發(fā)射的標(biāo)定光束能夠被區(qū)分。
[0007]優(yōu)選地，該系統(tǒng)還可以包括控制器，分別與多個(gè)定位光束發(fā)射裝置連接，用于控制多個(gè)定位光束發(fā)射裝置的掃射模式，以使得同一時(shí)間相鄰子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束不同，并且/或者，相鄰子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束的時(shí)期不同。
[0008]優(yōu)選地，每個(gè)定位光束發(fā)射裝置在每個(gè)掃射周期內(nèi)以?xún)煞N掃射模式向其所在的子定位空間掃射定位光束，兩種掃射模式的工作時(shí)期不同，第二種掃射模式下的第二定位光束的掃射轉(zhuǎn)軸與第一種掃射模式下的第一定位光束的掃射轉(zhuǎn)軸具有預(yù)定夾角。
[0009]根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面，還提供了一種光束接收系統(tǒng)，用于接收定位空間內(nèi)的光束，定位空間包括多個(gè)子定位空間，該系統(tǒng)包括:標(biāo)定光束接收器，適于固定在待定位物體的外表面，用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束，標(biāo)定光束能夠被區(qū)分;多個(gè)定位光束接收器，適于固定在待定位物體的外表面，用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置發(fā)出的定位光束，多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)空間位置關(guān)系固定；以及處理器，連接標(biāo)定光束接收器和多個(gè)定位光束接收器，處理器基于標(biāo)定光束接收器接收到的標(biāo)定光束，確定待定位物體所處的子定位空間，并基于多個(gè)定位光束接收器接收到定位光束的時(shí)間關(guān)系，確定待定物體在子定位空間中的位置。
[0010]優(yōu)選地，該系統(tǒng)還可以包括:動(dòng)作捕捉裝置，連接到處理器，適于固定在待定位物體上，用于獲取待定位物體的姿態(tài)信息，處理器基于動(dòng)作捕捉裝置獲取的姿態(tài)信息確定待定位物體的位置變化信息。
[0011]優(yōu)選地，在標(biāo)定光束接收器同一時(shí)刻接收到兩種不同的標(biāo)定光束時(shí)，處理器可以基于待定位物體的位置變化信息，推斷待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者，處理器可以基于距離當(dāng)前時(shí)刻預(yù)定時(shí)間內(nèi)待定位物體所處的子定位空間的信息，推斷待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者，處理器可以基于距離當(dāng)前時(shí)刻預(yù)定時(shí)間內(nèi)待定位物體的位置信息，推斷待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種光束接收方法，用于接收定位空間內(nèi)的光束，定位空間包括多個(gè)子定位空間，該方法包括:在待定位物體的外表面布置標(biāo)定光束接收器，標(biāo)定光束接收器用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束，標(biāo)定光束能夠被區(qū)分;在待定位物體的外表面布置多個(gè)定位光束接收器，定位光束接收器用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置發(fā)出的定位光束，多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)空間位置關(guān)系固定，基于標(biāo)定光束接收器接收到的標(biāo)定光束，能夠確定待定位物體所處的子定位空間，并且，基于多個(gè)定位光束接收器接收到定位光束的時(shí)間關(guān)系，能夠確定待定物體在子定位空間中的位置。
[0013]優(yōu)選地，該方法還可以包括:在待定位物體上布置動(dòng)作捕捉裝置，用于獲取待定位物體的姿態(tài)信息，基于動(dòng)作捕捉裝置獲取的姿態(tài)信息能夠確定待定位物體的位置變化信息。
[0014]優(yōu)選地，在標(biāo)定光束接收器同一時(shí)刻接收到兩種不同的標(biāo)定光束時(shí)，基于待定位物體的位置變化信息，推斷待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者，基于距離當(dāng)前時(shí)刻預(yù)定時(shí)間內(nèi)待定位物體所處的子定位空間的信息，推斷待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者處理器基于距離當(dāng)前時(shí)刻預(yù)定時(shí)間內(nèi)待定位物體的位置信息，推斷待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種室內(nèi)定位系統(tǒng)，用于對(duì)處在定位空間內(nèi)的待定位物體定位，定位空間包括多個(gè)子定位空間，該系統(tǒng)包括:多個(gè)定位光束發(fā)射裝置，分別設(shè)置在多個(gè)子定位空間內(nèi)的預(yù)定位置，每個(gè)定位光束發(fā)射裝置用于以預(yù)定的掃射周期和預(yù)定的角速度向其所在的子定位空間掃射定位光束，定位光束具有線(xiàn)狀截面，并且繞掃射轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，掃射轉(zhuǎn)軸與線(xiàn)狀截面的延伸方向不垂直;多個(gè)標(biāo)定光源，分別設(shè)置在多個(gè)子定位空間內(nèi)的預(yù)定位置，每個(gè)標(biāo)定光源用于向其所在的子定位空間發(fā)射標(biāo)定光束，不同的標(biāo)定光源所發(fā)射的標(biāo)定光束不同；多個(gè)定位光束接收器，適于固定在待定位物體的外表面，用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置發(fā)出的定位光束，多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)空間位置關(guān)系固定，基于多個(gè)定位光束接收器在一個(gè)掃射周期內(nèi)分別接收到定位光束的時(shí)間、角速度、相對(duì)空間位置關(guān)系以及定位光束發(fā)射裝置的預(yù)定位置，能夠確定待定位物體的位置;標(biāo)定光束接收器，適于固定在待定位物體的外表面，用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束，基于接收到的標(biāo)定光束，能夠確定待定位物體所處的子定位空間。
[0016]優(yōu)選地，該室內(nèi)定位系統(tǒng)還可以包括:動(dòng)作捕捉裝置，適于固定在待定位物體上，用于獲取待定位物體的姿態(tài)信息，基于動(dòng)作捕捉裝置獲取的姿態(tài)信息能夠確定待定位物體的位置變化信息。
[0017]優(yōu)選地，該室內(nèi)定位系統(tǒng)還可以包括:處理器，分別與多個(gè)定位光束接收器、標(biāo)定光束接收器和動(dòng)作捕捉裝置連接，用于獲取多個(gè)定位光束接收器接收到的定位光束、標(biāo)定光束接收器接收的標(biāo)定光束以及動(dòng)作捕捉裝置獲取的待定位物體的姿態(tài)信息。
[0018]優(yōu)選地，在標(biāo)定光束接收器同一時(shí)刻接收到兩種不同的標(biāo)定光束時(shí)，處理器可以基于待定位物體的位置變化信息，推斷待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者，處理器可以基于距離當(dāng)前時(shí)刻預(yù)定時(shí)間內(nèi)待定位物體所處的子定位空間的信息，推斷待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者處理器可以基于距離當(dāng)前時(shí)刻預(yù)定時(shí)間內(nèi)待定位物體的位置信息，推斷待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間。
[0019]優(yōu)選地，每個(gè)定位光束發(fā)射裝置在每個(gè)掃射周期內(nèi)以?xún)煞N掃射模式向其所在的子定位空間掃射定位光束，兩種掃射模式的工作時(shí)期不同，第二種掃射模式下的第二定位光束的掃射轉(zhuǎn)軸與第一種掃射模式下的第一定位光束的掃射轉(zhuǎn)軸具有預(yù)定的夾角，處理器根據(jù)光束接收器在每個(gè)掃射周期內(nèi)接收到第一定位光束的時(shí)間以及接收到第二定位光束的時(shí)間，確定光束接收器相對(duì)于定位光束發(fā)射裝置的方向。
[0020]優(yōu)選地，處理器根據(jù)在一個(gè)掃射周期內(nèi)既接收到第一定位光束又接收到第二定位光束的多個(gè)光束接收器相對(duì)于定位光束發(fā)射裝置的方向和多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)位置關(guān)系，確定待定位物體的位置。
[0021]優(yōu)選地，第一定位光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和掃射轉(zhuǎn)軸垂直于水平面，并且第二定光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和掃射轉(zhuǎn)軸平行于水平面;或者第一定位光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和掃射轉(zhuǎn)軸平行于水平面，并且第二定光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和掃射轉(zhuǎn)軸垂直于水平面。
[0022]優(yōu)選地，定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束的有效范圍被設(shè)定為能夠覆蓋其所在的子定位空間而不超出與其所在的子定位空間相鄰的子定位空間。
[0023]優(yōu)選地，在每個(gè)子定位空間內(nèi)彼此遠(yuǎn)離的兩個(gè)位置處分別設(shè)置有定位光束發(fā)射裝置，相鄰子定位空間內(nèi)同時(shí)進(jìn)行掃射的定位光束發(fā)射裝置的兩種掃射模式的啟動(dòng)順序不同，同一子定位空間內(nèi)的不同定位光束發(fā)射裝置掃射定位光束的時(shí)期不同；或者相鄰子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置掃射定位光束的時(shí)期不同，同一子定位空間內(nèi)的不同定位光束發(fā)射裝置的兩種掃射模式的啟動(dòng)順序不同。
[0024]優(yōu)選地，定位光束發(fā)射裝置可以包括:第一掃射光源，用于向其所在的子定位空間掃射第一定位光束;第二掃射光源，用于向其所在的子定位空間掃射第二定位光束；以及面光源，用于在每個(gè)掃射周期內(nèi)向其所在的子定位空間發(fā)射平面光脈沖，第一掃射光源和第二掃射光源在掃射周期內(nèi)的不同時(shí)期向其所在的子定位空間掃射定位光束，在每個(gè)掃射周期內(nèi)，第一掃射光源開(kāi)始掃射第一定位光束的時(shí)間與面光源發(fā)射平面光脈沖的時(shí)間之間具有第一固定時(shí)間間隔，第二掃射光源開(kāi)始掃射第二定位光束的時(shí)間與面光源發(fā)射平面光脈沖的時(shí)間之間具有第二固定時(shí)間間隔。
[0025]優(yōu)選地，在每個(gè)掃射周期內(nèi)，在面光源發(fā)射第一平面光脈沖后，第一掃射光源開(kāi)始向其所在的子定位空間掃射定位光束，在面光源發(fā)射第二平面光脈沖后，第二掃射光源開(kāi)始向其所在的子定位空間掃射定位光束，第一平面光脈沖和第二平面光脈沖之間具有固定時(shí)間間隔，第一掃射光源開(kāi)始掃射第一定位光束的時(shí)間與面光源發(fā)射第一平面光脈沖的時(shí)間之間具有第一固定時(shí)間間隔，第二掃射光源開(kāi)始掃射第二定位光束的時(shí)間與面光源發(fā)射第二平面光脈沖的時(shí)間之間具有第二固定時(shí)間間隔。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種室內(nèi)定位方法，用于對(duì)處在定位空間內(nèi)的待定位物體定位，定位空間包括多個(gè)子定位空間，在每個(gè)子定位空間設(shè)置有定位光束發(fā)射裝置和標(biāo)定光源，該方法包括:每個(gè)定位光束發(fā)射裝置以預(yù)定的掃射周期和預(yù)定的角速度向其所在的子定位空間掃射定位光束，定位光束具有線(xiàn)狀截面，并且繞掃射轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，掃射轉(zhuǎn)軸與線(xiàn)狀截面的延伸方向不垂直;每個(gè)標(biāo)定光源向其所在的子定位空間發(fā)射標(biāo)定光束，不同的標(biāo)定光源發(fā)射的標(biāo)定光束能夠被區(qū)分;在待定位物體的外表面布置標(biāo)定光束接收器，標(biāo)定光束接收器用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束，基于接收到的標(biāo)定光束，能夠確定待定位物體所處的子定位空間；在待定位物體的外表面布置多個(gè)定位光束接收器，定位光束接收器用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置發(fā)出的定位光束，多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)空間位置關(guān)系固定，基于多個(gè)定位光束接收器在一個(gè)掃射周期內(nèi)分別接收到定位光束的時(shí)間、角速度、相對(duì)空間位置關(guān)系以及定位光束發(fā)射裝置的預(yù)定位置，能夠確定待定位物體的位置。
[0027]優(yōu)選地，方法還可以包括:在待定位物體上布置動(dòng)作捕捉裝置，動(dòng)作捕捉裝置獲取待定位物體的姿態(tài)信息，基于動(dòng)作捕捉裝置獲取的姿態(tài)信息能夠確定待定位物體的位置變化信息。
[0028]優(yōu)選地，在標(biāo)定光束接收器同一時(shí)刻接收到兩種不同的標(biāo)定光束時(shí)，基于待定位物體的位置變化信息，推斷待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者，基于距離當(dāng)前時(shí)刻一段預(yù)定時(shí)間內(nèi)待定位物體所處的子定位空間的信息，推斷待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者基于距離當(dāng)前時(shí)刻一段預(yù)定時(shí)間內(nèi)待定位物體的位置信息，推斷待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間。
[0029]綜上，本發(fā)明的光束發(fā)射/接收系統(tǒng)、接收方法和室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法使得定位空間能夠被擴(kuò)展。
【附圖說(shuō)明】
[0030]通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本公開(kāi)示例性實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本公開(kāi)的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯，其中，在本公開(kāi)示例性實(shí)施方式中，相同的參考標(biāo)號(hào)通常代表相同部件。
[0031 ]圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例的位于多個(gè)子定位空間內(nèi)的光束發(fā)射系統(tǒng)的狀態(tài)示意圖。
[0032]圖2示出了本發(fā)明一實(shí)施例的光束發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
[0033]圖3示出了定位光束發(fā)射裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖4示出了定位光束的線(xiàn)狀截面的示意圖。
[0035]圖5示出了本發(fā)明另一實(shí)施例的光束發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
[0036]圖6示出了在多個(gè)子定位空間布置定位光束發(fā)射裝置的一種狀態(tài)示意圖。
[0037]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定位光束發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
[0038]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定位光束發(fā)射裝置內(nèi)的兩個(gè)掃射光源和面光源的信號(hào)發(fā)生示意圖。
[0039]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定位光束發(fā)射裝置內(nèi)的兩個(gè)掃射光源和面光源的信號(hào)發(fā)生示意圖。
[0040]圖10示出了本發(fā)明一實(shí)施例的光束接收系統(tǒng)可以具有的結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
[0041]圖11示出了本發(fā)明一實(shí)施例的室內(nèi)定位系統(tǒng)可以具有的結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了使本公開(kāi)更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0043]如前所述，受到激光射程的限制，現(xiàn)有的可以定位的空間大小有限，針對(duì)這種情況，本發(fā)明提出了一種定位空間可擴(kuò)展的定位方案，基于本發(fā)明的定位方案，可以定位的空間的大小不再受到激光射程的限制。
[0044]下面對(duì)本發(fā)明的定位方案的原理做以簡(jiǎn)要說(shuō)明。
[0045]如圖1所示，可以將需要進(jìn)行定位的定位空間分成多個(gè)子定位空間(圖中的A、B、C、D)，圖1示出了將定位空間劃分出多個(gè)方形子定位空間時(shí)的示意圖。應(yīng)該知道，子定位空間的形狀還可以根據(jù)需要?jiǎng)澐殖善渌煌螤?。在每個(gè)子定位空間內(nèi)設(shè)置有定位光束發(fā)射裝置(圖中的A1、B1、C1、D1)和標(biāo)定光源(圖中的Pa、Pb、Pc、Pd )，定位光束發(fā)射裝置用于向其所在的子定位空間掃射定位光束，標(biāo)定光源向其所在的子定位空間發(fā)射標(biāo)定光束，不同子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光束能夠被區(qū)分，在待定位物體上分別設(shè)置用以接收定位光束的定位光束接收器和標(biāo)定光束的標(biāo)定光束接收器，基于標(biāo)定光束接收器接收到的標(biāo)定光束可以確定待定位物體所處的子定位空間，基于定位光束接收器接收到的定位光束可以確定待定位物體在子定位空間內(nèi)的位置，將待定位物體在子定位空間內(nèi)的坐標(biāo)映射到全局坐標(biāo)系，就可以得到待定位物體在全局坐標(biāo)系下的位置信息。
[0046]本發(fā)明的定位方案可以實(shí)現(xiàn)為一種光束發(fā)射系統(tǒng)，也可以實(shí)現(xiàn)為一種光束接收系統(tǒng)及方法，還可以實(shí)現(xiàn)為一種室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法。
[0047]下面首先對(duì)本發(fā)明的定位方案實(shí)現(xiàn)為一種光束發(fā)射系統(tǒng)時(shí)，光束發(fā)射系統(tǒng)可以具有的結(jié)構(gòu)做以詳細(xì)說(shuō)明。
[0048]如圖2所示，本發(fā)明的光束發(fā)射系統(tǒng)10包括多個(gè)定位光束發(fā)射裝置(圖中1-1、1_2...1-Ν，Ν為整數(shù))和多個(gè)標(biāo)定光源(圖中2-1至2-N，N為整整)。
[0049]多個(gè)標(biāo)定光源分別設(shè)置在多個(gè)子定位空間內(nèi)的預(yù)定位置，每個(gè)標(biāo)定光源用于向其所在的子定位空間發(fā)射標(biāo)定光束，不同的標(biāo)定光源所發(fā)射的標(biāo)定光束能夠被區(qū)分。
[0050]其中，可以通過(guò)對(duì)標(biāo)定光源多發(fā)出的標(biāo)定光束進(jìn)行編碼，或者改變標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束的強(qiáng)度、時(shí)間等參數(shù)，以使得不同的標(biāo)定光源所發(fā)射的標(biāo)定光束能夠被區(qū)分。以改變標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束的時(shí)間為例，可以設(shè)置一個(gè)無(wú)線(xiàn)發(fā)射器，每隔預(yù)定的周期發(fā)射一次信號(hào)，作為起始信號(hào)，對(duì)于每個(gè)周期而言，在無(wú)線(xiàn)發(fā)射器發(fā)射起始信號(hào)后，不同子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光源在不同的時(shí)刻發(fā)出標(biāo)定光束，這樣，根據(jù)接收到標(biāo)定光束的時(shí)刻就可以判斷出對(duì)應(yīng)的標(biāo)定光源。當(dāng)然，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，還可以采用其它方式使得標(biāo)定光束能夠被區(qū)分，此處不再贅述。
[0051]多個(gè)定位光束發(fā)射裝置分別設(shè)置在多個(gè)子定位空間內(nèi)的預(yù)定位置，每個(gè)定位光束發(fā)射裝置用于以預(yù)定的掃射周期和預(yù)定的角速度向其所在的子定位空間掃射定位光束，定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束具有線(xiàn)狀截面，并且繞掃射轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，掃射轉(zhuǎn)軸與線(xiàn)狀截面的延伸方向不垂直。
[0052]其中，可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)定位光束發(fā)射裝置向其所在的子定位空間掃射定光束。例如，可以通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)掃描、MEMS掃描鏡掃描、單模光纖抖動(dòng)掃描等多種方式實(shí)現(xiàn)定位光束發(fā)射裝置向其所在的子定位空間掃射定位光束。當(dāng)然，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，還可以有其它實(shí)現(xiàn)方式，此處不再贅述。
[0053]預(yù)定的掃射周期(T)可以對(duì)應(yīng)于預(yù)定的角速度(ω)，也可以不對(duì)應(yīng)。
[0054]例如，在定位光束發(fā)射裝置圍繞掃射轉(zhuǎn)軸做勻速圓周旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以認(rèn)為掃射周期對(duì)應(yīng)于預(yù)定的角速度，此時(shí)有T = 2V?。
[0055]另一方面，在一些情況下，定位光束發(fā)射裝置只需要轉(zhuǎn)動(dòng)不到一周，例如約四分之一周，即約90°，就可以使掃描光束完全掃描該子定位空間。這樣，在掃描光束掃描子定位空間時(shí)和不掃描子定位空間時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度可以不同?；蛘?，定位光束發(fā)射裝置也可以被設(shè)置為使得掃描光束在子定位空間中往復(fù)掃描。在這些情況下，T在2V ω。
[0056]線(xiàn)狀截面指的是由平行于掃射轉(zhuǎn)軸的平面截取的截面，為了更好地理解定位光束的線(xiàn)狀截面，下面結(jié)合圖3、圖4做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0057]圖3示出了定位光束發(fā)射裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，定位光束發(fā)射裝置可以由掃射光源21和旋轉(zhuǎn)裝置22構(gòu)成，掃射光源21固定在旋轉(zhuǎn)裝置22上，旋轉(zhuǎn)裝置22可以繞固定軸旋轉(zhuǎn)。其中，掃射光源21可以是豎直的線(xiàn)狀光源(如光源經(jīng)過(guò)狹縫后得到的線(xiàn)狀光源)，也可以是陣列光源，當(dāng)然還可以是其它類(lèi)型的光源。
[0058]在旋轉(zhuǎn)裝置22圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后，掃射光源21所發(fā)出的定位光束就可以覆蓋子定位空間的大部分區(qū)域或者整個(gè)區(qū)域。
[0059]掃射光源21所發(fā)出的定位光束具有線(xiàn)狀截面，這里的線(xiàn)狀截面指的是由平行于掃射轉(zhuǎn)軸(即旋轉(zhuǎn)軸)的平面α截取的平面，截取的平面如圖4所示，該截面的寬度較小，長(zhǎng)度較大，因此，可以稱(chēng)為線(xiàn)狀截面，線(xiàn)狀截面的延伸方向指的是線(xiàn)狀截面的長(zhǎng)度的方向(圖中雙向箭頭所示的方向)。
[0060]在掃射轉(zhuǎn)軸與線(xiàn)狀截面的延伸方向垂直的情況下，在掃射轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定位光束所能達(dá)到的范圍是一個(gè)厚度很小的平面，其所能覆蓋的范圍很小。因此，這里要限定掃射轉(zhuǎn)軸與線(xiàn)狀截面的延伸方向不垂直，以使得在掃射轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，掃射光束能夠覆蓋子定位空間的大部分區(qū)域甚至整個(gè)區(qū)域。
[0061]其中，定位光束發(fā)射裝置在每個(gè)掃射周期內(nèi)所掃射的定位光束所能達(dá)到的有效范圍可以被設(shè)置為能夠覆蓋其所在的子定位空間，以使得待定位物體在每個(gè)子定位空間內(nèi)任意移動(dòng)時(shí)，待定位物體上的接收裝置都可以接收到定位光束。作為一種優(yōu)選，定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束的有效范圍可以被設(shè)置為能夠覆蓋其所在的子定位空間而不超出與其所在的子定位空間相鄰的子定位空間。其中，有效范圍指的是能夠被接收裝置接收并識(shí)別，以用于定位的距離范圍。這樣，可以避免產(chǎn)生較多的激光重疊區(qū)域。
[0062]如圖5所示，本發(fā)明的光束發(fā)射系統(tǒng)還可以包括控制器3?？刂破?分別與多個(gè)定位光束發(fā)射裝置連接，用于控制多個(gè)定位光束發(fā)射裝置的掃射模式，以使得同一時(shí)間相鄰子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束不同，并且/或者，相鄰子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束的時(shí)期不同。
[0063]通過(guò)控制多個(gè)定位光束發(fā)射裝置的掃射模式，可以避免激光重疊區(qū)域的產(chǎn)生。這里，可以有多種避免出現(xiàn)激光重疊區(qū)域的方法。例如，可以對(duì)可能造成激光重疊區(qū)域的定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束進(jìn)行編碼，或控制這些定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束(例如，可以控制定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束的頻率或幅度)，以使得可能造成激光重疊區(qū)域的定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束不同，根據(jù)定位光束可以確定對(duì)應(yīng)的定位光束發(fā)射裝置。這里，對(duì)定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束進(jìn)行編碼或控制定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束頻率或幅度的技術(shù)已經(jīng)成熟，此處不再贅述。
[0064]另外，還可以通過(guò)控制可能造成激光重疊區(qū)域的定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束的時(shí)間，來(lái)避免出現(xiàn)激光重疊區(qū)域。例如，可以控制可能造成激光重疊區(qū)域的定位光束發(fā)射裝置，使其掃射定光束的時(shí)期不同，以此來(lái)避免出現(xiàn)激光重疊區(qū)域。
[0065]其中，每個(gè)子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置在每個(gè)掃射周期內(nèi)可以以?xún)煞N掃射模式向其所在的子定位空間掃射定位光束，這兩種掃射模式的工作時(shí)期不同。第二種掃射模式下的第二定位光束的掃射轉(zhuǎn)軸與第一種掃射模式下的第一定位光束的掃射轉(zhuǎn)軸具有預(yù)定的夾角。這里，作為優(yōu)選，在每個(gè)掃射周期內(nèi)，定位光束發(fā)射裝置可以時(shí)分地向其所在的子定位空間橫向掃射(沿水平方向掃射)和縱向掃射(沿豎直方向掃射)，其中，橫向掃射下的定位光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和掃射轉(zhuǎn)軸垂直于水平面，縱向掃射的定位光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和掃射轉(zhuǎn)軸平行于水平面。
[0066]在定位光束發(fā)射裝置包括上述兩種掃射模式的情況下，可以通過(guò)控制可能造成激光重疊區(qū)域的定位光束發(fā)射裝置的兩種掃射模式的順序，或者掃射定位光束的時(shí)期來(lái)避免出現(xiàn)激光重疊區(qū)域。
[0067]如圖6所示，可以在每個(gè)子定位空間內(nèi)彼此遠(yuǎn)離的兩個(gè)位置處分別設(shè)置有定位光束發(fā)射裝置。其中，圖6示出的是子定位空間基本上是方形區(qū)域的情形，應(yīng)該知道子定位空間還可以是其它形狀，并且不同子定位空間的形狀可以不同。在子定位空間是其它形狀的情況下，可以在子定位空間距離最遠(yuǎn)的兩端分別設(shè)置一個(gè)定位光束發(fā)射裝置。下面結(jié)合圖6所示的實(shí)施例對(duì)這種避免激光重疊區(qū)域的方式做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0068]如圖6所示，本發(fā)明述及的子定位空間可以基本上是方形區(qū)域，為了避免由于遮擋造成待定位物體上的光束接收裝置接收不到定位光束的情況的發(fā)生，可以在每個(gè)子定位空間(圖中的A、B、C、D)內(nèi)靠近對(duì)角線(xiàn)的兩個(gè)頂點(diǎn)附近分別設(shè)置一個(gè)定位光束發(fā)射裝置(圖中的Al、A2，B1、B2，C1、C2，D1、D2)。就圖6來(lái)說(shuō)，每個(gè)子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置可以在其所處的角落以90°的掃射范圍向其所在的子定位空間掃射定位光束。如前文所述，每個(gè)定位光束發(fā)射裝置在每個(gè)掃射周期內(nèi)可以具有兩種掃射模式，這里以?xún)煞N掃射模式分別為橫向掃射(掃射的定位光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和掃射轉(zhuǎn)軸垂直于水平面)和縱向掃射(掃射的定位光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和掃射轉(zhuǎn)軸平行于水平面)為例加以說(shuō)明。
[0069]參見(jiàn)圖6，為了使得定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束的有效范圍能夠覆蓋其所在的子定位空間而不超出與其所在的子定位空間相鄰的子定位空間?？梢栽谧佣ㄎ豢臻g內(nèi)處于對(duì)角線(xiàn)上的兩個(gè)角落處分別設(shè)置一個(gè)定位光束發(fā)射裝置，每個(gè)定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束所能到達(dá)的最大距離應(yīng)該大于或等于所述對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度，并且小于或等于所述方形區(qū)域邊長(zhǎng)的2倍，以使得每個(gè)子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置在每個(gè)掃射周期內(nèi)掃射的定位光束可以覆蓋其所在的子定位空間，并且盡可能少地覆蓋其它子定位空間。
[0070]此時(shí)，對(duì)于圖6中子定位空間C來(lái)說(shuō)，定位光束發(fā)射裝置Cl向子定位空間C掃射的定位光束會(huì)達(dá)到子定位空間A和子定位空間D中的部分區(qū)域(圖中的陰影部分)。由此，在定位光束發(fā)射裝置Cl向陰影部分的方向掃射定位光束時(shí)，如果陰影部分所在的子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置也向該區(qū)域掃射相同方向的定位光束，那么就會(huì)出現(xiàn)激光重疊區(qū)域，從而會(huì)對(duì)后期的定位造成干擾。
[0071]另外，對(duì)于子定位空間C內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置Cl和定位光束發(fā)射裝置C2來(lái)說(shuō)，由于定位光束發(fā)射裝置Cl和定位光束發(fā)射裝置C2都是向子定位空間Cl掃射的，因此，定位光束發(fā)射裝置Cl和定位光束發(fā)射裝置C2所掃射的定位光束也可能會(huì)在子定位空間C內(nèi)產(chǎn)生激光重疊區(qū)域。
[0072]所以，需要對(duì)相鄰子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置和同一子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置的掃射的過(guò)程進(jìn)行一些調(diào)整，以避免激光重疊區(qū)域的出現(xiàn)。
[0073]具體地說(shuō)，在定位光束發(fā)射裝置具有一種掃射模式的情況下，可以通過(guò)控制定位光束發(fā)射裝置掃射定位光束的時(shí)期，使得在同一時(shí)間，對(duì)于可能會(huì)產(chǎn)生重疊區(qū)域的定位光束發(fā)射裝置而言，只有一個(gè)定位光束發(fā)射裝置處于掃射狀態(tài)。
[0074]另外，如前所述，定位光束發(fā)射裝置可以具有兩種掃射模式，此時(shí)還可以通過(guò)控制定位光束發(fā)射裝置的兩種掃射模式的啟動(dòng)順序和/或掃射時(shí)間，以避免產(chǎn)生激光重疊區(qū)域。例如可以通過(guò)控制相鄰子定位空間內(nèi)同一時(shí)間掃射的定位光束發(fā)射裝置的兩種掃射模式的啟動(dòng)順序不同，同一子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置掃射定位光束的時(shí)期不同，來(lái)避免產(chǎn)生激光重疊區(qū)域。還可以通過(guò)控制相鄰子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置掃射定位光束的時(shí)期不同，同一子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置的兩種掃射模式的啟動(dòng)順序不同，來(lái)避免產(chǎn)生激光重疊區(qū)域。
[0075]舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于相鄰的子定位空間A和子定位空間C來(lái)說(shuō)，可以控制定位光束發(fā)射裝置Al和定位光束發(fā)射裝置C1兩種掃射模式的啟動(dòng)順序，使得定位光束發(fā)射裝置A1和定位光束發(fā)射裝置Cl在每種掃射周期內(nèi)的兩種掃射模式的啟動(dòng)順序相反。即光束發(fā)射裝置Al先橫向掃射后縱向掃射時(shí)，定位光束發(fā)射裝置Cl先縱向掃射，橫向掃射。由此，根據(jù)光束接收器接收的兩種定位光束的順序，可以區(qū)分對(duì)應(yīng)的光束發(fā)射裝置。對(duì)于子定位空間C內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置Cl和定位光束發(fā)射裝置C2來(lái)說(shuō)，可以控制定位光束發(fā)射裝置Cl和定位光束發(fā)射裝置C2掃射定位光束的時(shí)期，使得對(duì)于子定位空間C而言，在同一時(shí)間，最多只有一個(gè)定位光束發(fā)射裝置處于工作狀態(tài)。
[0076]另外，還可以對(duì)光束發(fā)射裝置A1和定位光束發(fā)射裝置C1在每種掃射周期內(nèi)掃射定位光束的時(shí)期進(jìn)行調(diào)整，使得光束發(fā)射裝置A1和定位光束發(fā)射裝置C1掃射定位光束的時(shí)期不同，這樣，也可以避免激光重疊區(qū)域的產(chǎn)生。而對(duì)于單個(gè)子定位空間C內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置Cl和定位光束發(fā)射裝置C2來(lái)說(shuō)，可以控制定位光束發(fā)射裝置Cl和定位光束發(fā)射裝置C2的兩種掃射模式的啟動(dòng)順序，使得定位光束發(fā)射裝置C1和定位光束發(fā)射裝置C2的兩種掃射模式的啟動(dòng)順序相反。
[0077]如前文所述，每個(gè)子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置在每個(gè)掃射周期內(nèi)可以分時(shí)地以?xún)煞N掃射模式向其所在的子定位空間掃射定位光束。此時(shí)，如圖7所示，每個(gè)定位光束發(fā)射裝置可以包括第一掃射光源11、第二掃射光源12以及面光源13。
[0078]在每個(gè)掃射周期內(nèi)，第一掃射光源11可以以預(yù)定的角速度向子定位空間橫向掃射第一定位光束，第二掃射光源12可以以預(yù)定的角速度向子定位空間縱向掃射第二第定位光束。
[0079]面光源13在每個(gè)掃射周期內(nèi)向其所在的子定位空間發(fā)射平面光脈沖。
[0080]在每個(gè)掃射周期內(nèi)，第一掃射光源11開(kāi)始掃射第一定位光束的時(shí)間與面光源13發(fā)射平面光脈沖的時(shí)間之間具有第一固定時(shí)間間隔，第二掃射光源12開(kāi)始掃射第二定位光束的時(shí)間與面光源13發(fā)射平面光脈沖的時(shí)間之間具有第二固定時(shí)間間隔。
[0081]其中，可以如圖8所示，面光源13可以以預(yù)定的周期T向其所在的子定位空間發(fā)射平面光脈沖P，第一掃射光源11和第二掃射光源12可以在每個(gè)周期T內(nèi)的不同時(shí)期Uht2)掃射定位光束。
[0082]作為一種優(yōu)選，同一個(gè)子定位空間內(nèi)的兩個(gè)定位光束發(fā)射裝置中的面光源所發(fā)射的平面光脈沖不同，這樣，根據(jù)接收到的平面光脈沖，就可以確定發(fā)射該平面光脈沖的面光源所對(duì)應(yīng)的定位光束發(fā)射裝置。
[0083]圖8所示的情況，具體實(shí)現(xiàn)起來(lái)不太方便，因此，本發(fā)明提出了另一種面光源和兩個(gè)掃射光源相配合的工作模式，如圖9所示，每個(gè)掃射周期內(nèi)，面光源13發(fā)射兩次平面光脈沖，在面光源13發(fā)射第一平面光脈沖Pl后，第一掃射光源11開(kāi)始向其所在的子定位空間掃射定位光束(圖中tl段)，在面光源13發(fā)射第二平面光脈沖P2后，第二掃射光源12開(kāi)始向其所在的子定位空間掃射定位光束(圖中t2段)，第一平面光脈沖和第二平面光脈沖之間具有固定時(shí)間間隔。
[0084]至此，已詳細(xì)敘述了本發(fā)明的光束發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如上文所述，本發(fā)明的定位方案還可以實(shí)現(xiàn)為一種光束接收系統(tǒng)及方法。
[0085]本發(fā)明的光束接收方法用于接收定位空間內(nèi)的光束，定位空間包括多個(gè)子定位空間，該方法包括:在待定位物體的外表面布置標(biāo)定光束接收器，標(biāo)定光束接收器用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束，標(biāo)定光束能夠被區(qū)分;在待定位物體的外表面布置多個(gè)定位光束接收器，定位光束接收器用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置發(fā)出的定位光束，多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)空間位置關(guān)系固定，基于標(biāo)定光束接收器接收到的標(biāo)定光束，能夠確定待定位物體所處的子定位空間，并且，基于多個(gè)定位光束接收器接收到定位光束的時(shí)間關(guān)系，能夠確定待定物體在子定位空間中的位置。
[0086]本發(fā)明的光束接收方法與光束接收系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，下面結(jié)合光束接收系統(tǒng)對(duì)本發(fā)明的光束接收方法做以詳細(xì)說(shuō)明。
[0087]參見(jiàn)圖10，本發(fā)明的光束接收系統(tǒng)20包括標(biāo)定光束接收器4、多個(gè)定位光束接收器(圖中5-1至5-N，N為整整)以及處理器6。
[0088]標(biāo)定光束接收器4適于固定在待定位物體的外表面，用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束，標(biāo)定光束能夠被區(qū)分。
[0089]多個(gè)定位光束接收器適于固定在待定位物體的外表面，用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置發(fā)出的定位光束，多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)空間位置關(guān)系固定。
[0090]處理器6連接標(biāo)定光束接收器4和多個(gè)定位光束接收器，處理器6基于標(biāo)定光束接收器接收到的標(biāo)定光束，確定待定位物體所處的子定位空間，并基于多個(gè)定位光束接收器接收到定位光束的時(shí)間關(guān)系，確定待定物體在子定位空間中的位置。
[0091]如圖10所示，本發(fā)明的光束接收系統(tǒng)還可以包括動(dòng)作捕捉裝置7，動(dòng)作捕捉裝置7連接到處理器6，適于固定在待定位物體上，用于獲取待定位物體的姿態(tài)信息。處理器6基于動(dòng)作捕捉裝置7獲取的姿態(tài)信息確定待定位物體的位置變化信息。這里的動(dòng)作捕捉裝置7可以采用慣性測(cè)量單元(IMU)，將慣性測(cè)量單元(IMU)固定在待定位物體上時(shí)，就可以獲取待定位物體的加速度、角速度及待定位物體所處的地磁力等信息，基于這些信息就可以獲取待定位物體的姿態(tài)信息和相對(duì)于大地坐標(biāo)系的位置信息。
[0092]對(duì)本發(fā)明的光束接收系統(tǒng)而言，處理器6基于標(biāo)定光束接收器4接收到的標(biāo)定光束，能夠確定待定位物體所處的子定位空間，但是，當(dāng)待定位物體處在兩個(gè)子定位空間的交界處時(shí)，設(shè)置在待定位物體上的標(biāo)定光束接收器可能接收到來(lái)自多個(gè)子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束，導(dǎo)致基于接收到的標(biāo)定光束不能確定待定位物體處于哪個(gè)子定位空間。
[0093]此時(shí)，處理器6可以基于接收到的定位光束、標(biāo)定光束、動(dòng)作捕捉信號(hào)(IMU)等信息，確定待定位物體的連續(xù)位置數(shù)據(jù)，來(lái)推斷待定位物體當(dāng)前可能處于的子定位空間。
[0094]具體地說(shuō)，處理器6可以基于定位光束確定待定位物體的位置信息，然后根據(jù)距離當(dāng)前時(shí)刻一段預(yù)定時(shí)間內(nèi)待定位物體的位置信息，推斷待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間。處理器6也可以基于標(biāo)定光束確定待定位物體距離當(dāng)前時(shí)刻一段預(yù)定時(shí)間內(nèi)所處的子定位空間的信息，推斷待定位物體當(dāng)前可能出現(xiàn)在那個(gè)子定位空間。處理器6還可以基于動(dòng)作捕捉信號(hào)確定距離當(dāng)前時(shí)刻一段預(yù)定時(shí)間內(nèi)待定位物體的位置變化信息，以此來(lái)推斷待定位物體當(dāng)前可能出現(xiàn)在那個(gè)子定位空間。
[0095]至此，已詳細(xì)敘述了本發(fā)明的光束接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如上文所述，本發(fā)明的定位方案還可以實(shí)現(xiàn)為一種室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法。
[0096]本發(fā)明的室內(nèi)定位方法用于對(duì)處在定位空間內(nèi)的待定位物體定位，定位空間包括多個(gè)子定位空間，在每個(gè)子定位空間設(shè)置有定位光束發(fā)射裝置和標(biāo)定光源，該方法包括:每個(gè)定位光束發(fā)射裝置以預(yù)定的掃射周期和預(yù)定的角速度向其所在的子定位空間掃射定位光束;每個(gè)標(biāo)定光源向其所在的子定位空間發(fā)射標(biāo)定光束，不同的標(biāo)定光源發(fā)射的標(biāo)定光束不同；在待定位物體的外表面布置標(biāo)定光束接收器，標(biāo)定光束接收器用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束，基于接收到的標(biāo)定光束，能夠確定待定位物體所處的子定位空間；在待定位物體的外表面布置多個(gè)定位光束接收器，定位光束接收器用于接收由待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置發(fā)出的定位光束，多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)空間位置關(guān)系固定，基于多個(gè)定位光束接收器在一個(gè)掃射周期內(nèi)分別接收到定位光束的時(shí)間、角速度、相對(duì)空間位置關(guān)系以及定位光束發(fā)射裝置的預(yù)定位置，能夠確定待定位物體的位置。
[0097]本發(fā)明的室內(nèi)定位方法與室內(nèi)定位系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，下面結(jié)合室內(nèi)定系統(tǒng)對(duì)本發(fā)明的室內(nèi)定位方法做以詳細(xì)說(shuō)明。
[0098]本發(fā)明的室內(nèi)定位系統(tǒng)包括設(shè)置在定位空間內(nèi)的發(fā)射端和設(shè)置在待定位物體上的接收端，其中，發(fā)射端可以采用上述提及光束發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，接收端可以采用上述提及的光束接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，發(fā)射端和接收端相配合，就可以確定待定位物體所處的子定位空間和在子定位空間內(nèi)的具體位置。其中，系統(tǒng)中的相關(guān)結(jié)構(gòu)部件已在上文做了詳細(xì)說(shuō)明，此處僅介紹本發(fā)明的室內(nèi)定位系統(tǒng)可以具有的裝置結(jié)構(gòu)，對(duì)于其中的細(xì)節(jié)部分不再贅述。
[0099]參見(jiàn)圖11，本發(fā)明的室內(nèi)定位系統(tǒng)30包括多個(gè)定位光束發(fā)射裝置(圖中1-1、1-2...1-N，N為整數(shù))、多個(gè)標(biāo)定光源(圖中2-1至2-N，N為整整)、標(biāo)定光束接收器4以及多個(gè)定位光束接收器(圖中5-1至5-N，N為整整)。
[0100]其中，系統(tǒng)中各部件的相關(guān)描述可參見(jiàn)上文相關(guān)說(shuō)明，此處不再贅述。需要說(shuō)明的是，基于多個(gè)定位光束接收器在一個(gè)掃射周期內(nèi)分別接收到定位光束的時(shí)間、角速度、相對(duì)空間位置關(guān)系以及定位光束發(fā)射裝置的預(yù)定位置，能夠確定待定位物體的位置。
[0101]具體地說(shuō)，在定位光束發(fā)射裝置的一個(gè)掃射周期內(nèi)，定位光束發(fā)射裝置I開(kāi)始掃射定位光束的時(shí)刻可以記為to，光束接收器接收到定位光束的時(shí)刻可以記為ti，由于定位光束發(fā)射裝置的角速度一定(已知)，因此，根據(jù)之間的時(shí)間差，就可以確定定位光束發(fā)射裝置在掃射到該光束接收器時(shí)，定位光束發(fā)射裝置I所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，由此，光束接收器相對(duì)于定位光束發(fā)射裝置的方向就可以確定。以此類(lèi)推，在一個(gè)掃射周期內(nèi)，可以接收到定位光束的多個(gè)光束接收器相對(duì)于定位光束發(fā)射裝置I的方向都可以確定，然后根據(jù)多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)空間位置關(guān)系就可以確定多個(gè)光束接收器的水平方向上的位置信息，從而可以確定待定位物體所處的水平位置。
[0102]進(jìn)一步地，如上文所述，定位光束發(fā)射裝置在每個(gè)掃射周期內(nèi)可以以?xún)煞N掃射模式向定位空間掃射定位光束，這兩種掃射模式的工作時(shí)期不同。第二種掃射模式下掃射的第二定位光束的掃射轉(zhuǎn)軸與第一種掃射模式下掃射的第一定位光束的掃射轉(zhuǎn)軸具有預(yù)定夾角。這里，作為優(yōu)選，在每個(gè)掃射周期內(nèi)，定位光束發(fā)射裝置可以時(shí)分地向其所在的子定位空間橫向掃射和縱向掃射，其中，橫向掃射的定位光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和掃射轉(zhuǎn)軸垂直于水平面，縱向掃射的定位光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和掃射轉(zhuǎn)軸平行于水平面。
[0103]此時(shí)，可以根據(jù)定位光束接收器在一個(gè)掃射周期內(nèi)接收到第一定位光束的時(shí)間以及接收到第二定位光束的時(shí)間，確定定位光束接收器相對(duì)于定位光束發(fā)射裝置的方向。由此，根據(jù)在一個(gè)掃射周期內(nèi)既接收到第一定位光束又接收到第二定位光束的多個(gè)光束接收器相對(duì)于定位光束發(fā)射裝置的方向和多個(gè)定位光束接收器之間的相對(duì)位置關(guān)系，就可以確定待定位物體的位置。
[0104]下面以在每個(gè)掃射周期內(nèi)，定位光束發(fā)射裝置分別向定位空間橫向掃射定位光束和縱向掃射定位光束為例，對(duì)確定待定位物體的位置的過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0105]在每個(gè)掃射周期內(nèi)，定位光束發(fā)射裝置橫向掃射和縱向掃射的時(shí)期不同，并且，橫向掃射和縱向掃射的角速度已知。以定位光束發(fā)射裝置先橫向掃射后縱向掃射為例，在定位光束發(fā)射裝置的一個(gè)掃射周期內(nèi)，定位光束發(fā)射裝置開(kāi)始橫向掃射定位光束的時(shí)刻可以記為to，光束接收器接收到橫向掃射的定位光束的時(shí)刻可以記為，由于定位光束發(fā)射裝置橫向掃射的角速度一定(已知)，因此，根據(jù)之間的時(shí)間差、橫向掃射的角速度，就可以確定^時(shí)，橫向掃射的定位光束所在的平面。相應(yīng)地，定位光束發(fā)射裝置開(kāi)始縱向掃射定位光束的時(shí)刻可以記為t2，光束接收器接收到縱向掃射的定位光束的時(shí)刻可以記為t3，由于定位光束發(fā)射裝置縱向掃射的角速度一定(已知)，因此，根據(jù)t3、t2之間的時(shí)間差、縱向掃射的角速度，就可以確定t3時(shí)，縱向掃射的定位光束所在的平面，由于定位光束發(fā)射裝置I和光束接收器都處于這兩個(gè)平面上，因此這兩個(gè)平面的交線(xiàn)方向即為光束接收器相對(duì)于定位光束發(fā)射裝置的方向。由此，可以確定多個(gè)光束接收器所處的交線(xiàn)方向，然后根據(jù)多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)空間位置關(guān)系就可以得出待定位物體所處的三維位置信息。
[0106]如圖11所示，本發(fā)明的室內(nèi)定位系統(tǒng)30還可以包括動(dòng)作捕捉裝置7。動(dòng)作捕捉裝置7適于固定在待定位物體上，用于獲取定位物體的姿態(tài)信息，基于動(dòng)作捕捉裝置7獲取的姿態(tài)信息也能夠確定待定位物體的位置變化信息。這里的動(dòng)作捕捉裝置7可以采用慣性測(cè)量單元(IMU)，將慣性測(cè)量單元(IMU)固定在待定位物體上時(shí)，就可以獲取待定位物體的加速度、角速度及待定位物體所處的地磁力等信息，基于這些信息就可以獲取待定位物體的姿態(tài)信息和相對(duì)于大地坐標(biāo)系的位置信息。
[0107]如圖11所示，本發(fā)明的室內(nèi)定位系統(tǒng)30還可以包括處理器6。處理器6分別與定位光束接收器、標(biāo)定光束接收器4和動(dòng)作捕捉裝7置連接(可以是有線(xiàn)連接或無(wú)線(xiàn)連接)，可以獲取多個(gè)光束接收器接收的定位光束的信息和動(dòng)作捕捉裝置獲取的待定位物體的姿態(tài)信息，并根據(jù)預(yù)定的判斷規(guī)則確定以哪種方式獲取待定位物體的位置。
[0108]這里的判斷規(guī)則可以被設(shè)置為，在定位光束接收器接收到定位光束的情況下，處理器6可以根據(jù)多個(gè)定位光束接收器接收的定位光束的信息來(lái)確定待定位物體的位置。在定位光束接收器接收不到定位光束的情況下，或者定位光束接收器接收不到定位光束的時(shí)間達(dá)到預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度的情況下，處理器6可以根據(jù)動(dòng)作捕捉裝置7獲取的待定位物體的姿態(tài)信息來(lái)確定待定位物體的位置。
[0109]由此，本發(fā)明相當(dāng)于提供了多種定位方式，即利用定位光束發(fā)射裝置進(jìn)行定位、利用動(dòng)作捕捉裝置進(jìn)行定位，利用標(biāo)定光源進(jìn)行初步定位。對(duì)于待定位物體來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)定位需求，選擇合適的定位方式對(duì)其進(jìn)行定位。例如，在對(duì)待定位物體的位置精度要求不高的情況下，可以根據(jù)光束接收器接收到的標(biāo)定光源，判斷待定位物體所處的子定位空間，再根據(jù)定位子空間的編號(hào)，得到定位點(diǎn)在整體定位空間內(nèi)的坐標(biāo)信息。再例如，在待定位物體被遮擋，光束接收器接收不到定位光束的情況下，可以利用動(dòng)作捕捉裝置獲取的待定位物體的姿態(tài)信息對(duì)待定位物體進(jìn)行定位，由于這里是采取積分的方式來(lái)獲取姿態(tài)信息的，因此誤差也會(huì)積累，所以該種定位方式可以?xún)?yōu)選地作為待定位物體被遮擋的情況下的后補(bǔ)方案。
[0110]上文中已經(jīng)參考附圖詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明的光束發(fā)射/接收系統(tǒng)、接收方法和室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法?；谏鲜雒枋隹芍?，本發(fā)明使得定位空間能夠被擴(kuò)展。
[0111]以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實(shí)施例，上述說(shuō)明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說(shuō)明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)許多修改和變更都是顯而易見(jiàn)的。本文中所用術(shù)語(yǔ)的選擇，旨在最好地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌?chǎng)中的技術(shù)的改進(jìn)，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光束發(fā)射系統(tǒng)，用于向定位空間發(fā)射光束，所述定位空間包括多個(gè)子定位空間，該系統(tǒng)包括: 多個(gè)定位光束發(fā)射裝置，分別設(shè)置在所述多個(gè)子定位空間內(nèi)的預(yù)定位置，每個(gè)所述定位光束發(fā)射裝置用于以預(yù)定的掃射周期和預(yù)定的角速度向其所在的子定位空間掃射定位光束，所述定位光束具有線(xiàn)狀截面，并且繞掃射轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述掃射轉(zhuǎn)軸與所述線(xiàn)狀截面的延伸方向不垂直； 多個(gè)標(biāo)定光源，分別設(shè)置在所述多個(gè)子定位空間內(nèi)的預(yù)定位置，每個(gè)所述標(biāo)定光源用于向其所在的子定位空間發(fā)射標(biāo)定光束，不同的標(biāo)定光源所發(fā)射的標(biāo)定光束能夠被區(qū)分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束發(fā)射系統(tǒng)，還包括: 控制器，分別與所述多個(gè)定位光束發(fā)射裝置連接，用于控制所述多個(gè)定位光束發(fā)射裝置的掃射模式，以使得同一時(shí)間相鄰子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束不同，并且/或者，相鄰子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束的時(shí)期不同。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)射系統(tǒng)，其中， 每個(gè)所述定位光束發(fā)射裝置在每個(gè)所述掃射周期內(nèi)以?xún)煞N掃射模式向其所在的子定位空間掃射定位光束， 所述兩種掃射模式的工作時(shí)期不同， 第二種掃射模式下的第二定位光束的掃射轉(zhuǎn)軸與第一種掃射模式下的第一定位光束的掃射轉(zhuǎn)軸具有預(yù)定夾角。4.一種光束接收系統(tǒng)，用于接收定位空間內(nèi)的光束，所述定位空間包括多個(gè)子定位空間，該系統(tǒng)包括: 標(biāo)定光束接收器，適于固定在待定位物體的外表面，用于接收由所述待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束，所述標(biāo)定光束能夠被區(qū)分； 多個(gè)定位光束接收器，適于固定在待定位物體的外表面，用于接收由所述待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置發(fā)出的定位光束，所述多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)空間位置關(guān)系固定；以及 處理器，連接所述標(biāo)定光束接收器和所述多個(gè)定位光束接收器，所述處理器基于所述標(biāo)定光束接收器接收到的標(biāo)定光束，確定所述待定位物體所處的子定位空間，并基于所述多個(gè)定位光束接收器接收到定位光束的時(shí)間關(guān)系，確定所述待定物體在子定位空間中的位置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光束接收系統(tǒng)，還包括: 動(dòng)作捕捉裝置，連接到所述處理器，適于固定在所述待定位物體上，用于獲取所述待定位物體的姿態(tài)信息， 所述處理器基于所述動(dòng)作捕捉裝置獲取的姿態(tài)信息確定所述待定位物體的位置變化?目息O6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光束接收系統(tǒng)，其中， 在所述標(biāo)定光束接收器同一時(shí)刻接收到兩種不同的標(biāo)定光束時(shí)， 所述處理器基于所述待定位物體的位置變化信息，推斷所述待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者， 所述處理器基于距離當(dāng)前時(shí)刻預(yù)定時(shí)間內(nèi)所述待定位物體所處的子定位空間的信息，推斷所述待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者， 所述處理器基于距離當(dāng)前時(shí)刻預(yù)定時(shí)間內(nèi)所述待定位物體的位置信息，推斷所述待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間。7.—種光束接收方法，用于接收定位空間內(nèi)的光束，所述定位空間包括多個(gè)子定位空間，該方法包括: 在待定位物體的外表面布置標(biāo)定光束接收器，所述標(biāo)定光束接收器用于接收由所述待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束，所述標(biāo)定光束能夠被區(qū)分；在待定位物體的外表面布置多個(gè)定位光束接收器，所述定位光束接收器用于接收由所述待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置發(fā)出的定位光束，所述多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)空間位置關(guān)系固定， 基于所述標(biāo)定光束接收器接收到的標(biāo)定光束，能夠確定所述待定位物體所處的子定位空間，并且，基于所述多個(gè)定位光束接收器接收到定位光束的時(shí)間關(guān)系，能夠確定所述待定物體在子定位空間中的位置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光束接收方法，還包括: 在所述待定位物體上布置動(dòng)作捕捉裝置，用于獲取所述待定位物體的姿態(tài)信息，基于所述動(dòng)作捕捉裝置獲取的姿態(tài)信息能夠確定所述待定位物體的位置變化信息。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光束接收方法，其中， 在所述標(biāo)定光束接收器同一時(shí)刻接收到兩種不同的標(biāo)定光束時(shí)， 基于所述待定位物體的位置變化信息，推斷所述待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者， 基于距離當(dāng)前時(shí)刻預(yù)定時(shí)間內(nèi)所述待定位物體所處的子定位空間的信息，推斷所述待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者 基于距離當(dāng)前時(shí)刻預(yù)定時(shí)間內(nèi)所述待定位物體的位置信息，推斷所述待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間。10.一種室內(nèi)定位系統(tǒng)，用于對(duì)處在定位空間內(nèi)的待定位物體定位，所述定位空間包括多個(gè)子定位空間，該系統(tǒng)包括: 多個(gè)定位光束發(fā)射裝置，分別設(shè)置在所述多個(gè)子定位空間內(nèi)的預(yù)定位置，每個(gè)所述定位光束發(fā)射裝置用于以預(yù)定的掃射周期和預(yù)定的角速度向其所在的子定位空間掃射定位光束，所述定位光束具有線(xiàn)狀截面，并且繞掃射轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述掃射轉(zhuǎn)軸與所述線(xiàn)狀截面的延伸方向不垂直； 多個(gè)標(biāo)定光源，分別設(shè)置在所述多個(gè)子定位空間內(nèi)的預(yù)定位置，每個(gè)所述標(biāo)定光源用于向其所在的子定位空間發(fā)射標(biāo)定光束，不同的標(biāo)定光源所發(fā)射的標(biāo)定光束不同； 多個(gè)定位光束接收器，適于固定在待定位物體的外表面，用于接收由所述待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置發(fā)出的定位光束，所述多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)空間位置關(guān)系固定，基于所述多個(gè)定位光束接收器在一個(gè)掃射周期內(nèi)分別接收到定位光束的時(shí)間、所述角速度、所述相對(duì)空間位置關(guān)系以及所述定位光束發(fā)射裝置的預(yù)定位置，能夠確定所述待定位物體的位置； 標(biāo)定光束接收器，適于固定在待定位物體的外表面，用于接收由所述待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束，基于接收到的所述標(biāo)定光束，能夠確定所述待定位物體所處的子定位空間。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)，還包括: 動(dòng)作捕捉裝置，適于固定在所述待定位物體上，用于獲取所述待定位物體的姿態(tài)信息，基于所述動(dòng)作捕捉裝置獲取的姿態(tài)信息能夠確定所述待定位物體的位置變化信息。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)，還包括: 處理器，分別與所述多個(gè)定位光束接收器、所述標(biāo)定光束接收器和所述動(dòng)作捕捉裝置連接，用于獲取所述多個(gè)定位光束接收器接收到的定位光束、所述標(biāo)定光束接收器接收的標(biāo)定光束以及所述動(dòng)作捕捉裝置獲取的待定位物體的姿態(tài)信息。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其中， 在所述標(biāo)定光束接收器同一時(shí)刻接收到兩種不同的標(biāo)定光束時(shí)， 所述處理器基于所述待定位物體的位置變化信息，推斷所述待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者， 所述處理器基于距離當(dāng)前時(shí)刻預(yù)定時(shí)間內(nèi)所述待定位物體所處的子定位空間的信息，推斷所述待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者 所述處理器基于距離當(dāng)前時(shí)刻預(yù)定時(shí)間內(nèi)所述待定位物體的位置信息，推斷所述待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其中， 每個(gè)所述定位光束發(fā)射裝置在每個(gè)所述掃射周期內(nèi)以?xún)煞N掃射模式向其所在的子定位空間掃射定位光束，所述兩種掃射模式的工作時(shí)期不同， 第二種掃射模式下的第二定位光束的掃射轉(zhuǎn)軸與第一種掃射模式下的第一定位光束的掃射轉(zhuǎn)軸具有預(yù)定夾角， 所述處理器根據(jù)所述光束接收器在每個(gè)所述掃射周期內(nèi)接收到所述第一定位光束的時(shí)間以及接收到所述第二定位光束的時(shí)間，確定所述光束接收器相對(duì)于所述定位光束發(fā)射裝置的方向。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其中， 所述處理器根據(jù)在一個(gè)掃射周期內(nèi)既接收到所述第一定位光束又接收到所述第二定位光束的多個(gè)光束接收器相對(duì)于所述定位光束發(fā)射裝置的方向和所述多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)位置關(guān)系，確定所述待定位物體的位置。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其中， 所述第一定位光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和所述掃射轉(zhuǎn)軸垂直于水平面，并且所述第二定光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和所述掃射轉(zhuǎn)軸平行于水平面;或者 所述第一定位光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和所述掃射轉(zhuǎn)軸平行于水平面，并且所述第二定光束的線(xiàn)狀截面的延伸方向和所述掃射轉(zhuǎn)軸垂直于水平面。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的室內(nèi)定系統(tǒng)，其中， 所述定位光束發(fā)射裝置所掃射的定位光束的有效范圍被設(shè)置為能夠覆蓋其所在的子定位空間而不超出與其所在的子定位空間相鄰的子定位空間。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其中， 在每個(gè)所述子定位空間內(nèi)彼此遠(yuǎn)離的兩個(gè)位置處分別設(shè)置有所述定位光束發(fā)射裝置， 相鄰子定位空間內(nèi)同時(shí)進(jìn)行掃射的定位光束發(fā)射裝置的兩種掃射模式的啟動(dòng)順序不同，同一子定位空間內(nèi)的不同定位光束發(fā)射裝置掃射定位光束的時(shí)期不同；或者 相鄰子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置掃射定位光束的時(shí)期不同，同一子定位空間內(nèi)的不同定位光束發(fā)射裝置的兩種掃射模式的啟動(dòng)順序不同。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其中，所述定位光束發(fā)射裝置包括: 第一掃射光源，用于向其所在的子定位空間掃射所述第一定位光束； 第二掃射光源，用于向其所在的子定位空間掃射所述第二定位光束；以及 面光源，用于在每個(gè)所述掃射周期內(nèi)向其所在的子定位空間發(fā)射平面光脈沖， 所述第一掃射光源和所述第二掃射光源在所述掃射周期內(nèi)的不同時(shí)期向其所在的子定位空間掃射定位光束， 在每個(gè)所述掃射周期內(nèi)，所述第一掃射光源開(kāi)始掃射所述第一定位光束的時(shí)間與所述面光源發(fā)射所述平面光脈沖的時(shí)間之間具有第一固定時(shí)間間隔，所述第二掃射光源開(kāi)始掃射所述第二定位光束的時(shí)間與所述面光源發(fā)射所述平面光脈沖的時(shí)間之間具有第二固定時(shí)間間隔。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其中， 在每個(gè)所述掃射周期內(nèi)，在所述面光源發(fā)射第一平面光脈沖后，所述第一掃射光源開(kāi)始向其所在的子定位空間掃射定位光束，在所述面光源發(fā)射第二平面光脈沖后，所述第二掃射光源開(kāi)始向其所在的子定位空間掃射定位光束，所述第一平面光脈沖和所述第二平面光脈沖之間具有固定時(shí)間間隔， 所述第一掃射光源開(kāi)始掃射所述第一定位光束的時(shí)間與所述面光源發(fā)射所述第一平面光脈沖的時(shí)間之間具有第一固定時(shí)間間隔，所述第二掃射光源開(kāi)始掃射所述第二定位光束的時(shí)間與所述面光源發(fā)射所述第二平面光脈沖的時(shí)間之間具有第二固定時(shí)間間隔。21.一種室內(nèi)定位方法，用于對(duì)處在定位空間內(nèi)的待定位物體定位，所述定位空間包括多個(gè)子定位空間，在每個(gè)所述子定位空間設(shè)置有定位光束發(fā)射裝置和標(biāo)定光源，該方法包括: 每個(gè)所述定位光束發(fā)射裝置以預(yù)定的掃射周期和預(yù)定的角速度向其所在的子定位空間掃射定位光束，所述定位光束具有線(xiàn)狀截面，并且繞掃射轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述掃射轉(zhuǎn)軸與所述線(xiàn)狀截面的延伸方向不垂直； 每個(gè)所述標(biāo)定光源向其所在的子定位空間發(fā)射標(biāo)定光束，不同的標(biāo)定光源所發(fā)射的標(biāo)定光束能夠被區(qū)分； 在所述待定位物體的外表面布置標(biāo)定光束接收器，所述標(biāo)定光束接收器用于接收由所述待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的標(biāo)定光源發(fā)出的標(biāo)定光束，基于接收到的所述標(biāo)定光束，能夠確定所述待定位物體所處的子定位空間； 在所述待定位物體的外表面布置多個(gè)定位光束接收器，所述定位光束接收器用于接收由所述待定位物體所處的子定位空間內(nèi)的定位光束發(fā)射裝置發(fā)出的定位光束，所述多個(gè)光束接收器之間的相對(duì)空間位置關(guān)系固定，基于所述多個(gè)定位光束接收器在一個(gè)掃射周期內(nèi)分別接收到定位光束的時(shí)間、所述角速度、所述相對(duì)空間位置關(guān)系以及所述定位光束發(fā)射裝置的預(yù)定位置，能夠確定所述待定位物體的位置。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的室內(nèi)定位方法，還包括: 在所述待定位物體上布置動(dòng)作捕捉裝置，所述動(dòng)作捕捉裝置獲取所述待定位物體的姿態(tài)信息，基于所述動(dòng)作捕捉裝置獲取的姿態(tài)信息能夠確定所述待定位物體的位置變化信息。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的室內(nèi)定位方法，其中， 在所述標(biāo)定光束接收器同一時(shí)刻接收到兩種不同的標(biāo)定光束時(shí)， 基于所述待定位物體的位置變化信息，推斷所述待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者， 基于距離當(dāng)前時(shí)刻一段預(yù)定時(shí)間內(nèi)所述待定位物體所處的子定位空間的信息，推斷所述待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間，或者 基于距離當(dāng)前時(shí)刻一段預(yù)定時(shí)間內(nèi)所述待定位物體的位置信息，推斷所述待定位物體當(dāng)前所處的子定位空間。
【文檔編號(hào)】G01S5/16GK105842660SQ201610150973
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】董榮省, 郭成, 謝祖永
【申請(qǐng)人】北京國(guó)承萬(wàn)通信息科技有限公司