一种定位基站和空间定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种定位基站和空间定位系统，定位基站包括：底座；旋转轴，设置于底座上；第一激光扫描器，设置于旋转轴的第一位置；第二激光扫描器，设置于旋转轴的第二位置；第三激光扫描器，设置于旋转轴的第三位置；其中，第一位置、第二位置和第三位置为同一水平面上的不同位置。通过本发明专利技术公开的定位基站和空间定位系统，能够精准和快速地实现空间定位，同时定位基站上的三个激光扫描器位于同一水平面，从而能够减小定位基站的高度，提高了定位基站的便携性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空间定位领域，尤其涉及一种定位基站和空间定位系统。
技术介绍
空间定位是指定位设备在空间的位置，例如，可以通过GPS(英文：GlobalPositioningSystem；中文：全球定位系统)技术来确定设备的位置。但是，随着人们对定位精度的要求越来越高，GPS技术提供的米级精度已经无法满足人们的需要，并且在一些特定的空间如室内、地下室等等，由于墙壁等障碍物会遮挡GPS信号，所以GPS技术也无法应用在这些特定的空间。目前，在室内、地下室等特定的空间，一般通过无线定位技术来进行定位，具体是根据设备接收到多个位置已知的无线AP(英文：AccessPoint；中文：接入点，又被称为热点)的信号强度，然后利用信号衰减模型估算出移动设备距离各个AP的距离，最后利用三角定位算法确定出该设备所在的位置。但是，无线定位技术提供的精度仍然在米级，无法满足人们对空间定位精度越来越高的要求。随着虚拟现实领域的日益繁荣，虚拟游戏开始出现，在虚拟游戏提供的沉浸式交互体验中，精确的空间定位追踪技术显得尤为关键，因此如何精准和快速地实现空间定位，成为亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种定位基站和空间定位系统，能够精准和快速地实现空间定位，同时定位基站上的三个激光扫描器位于同一水平面，从而能够减小定位基站的高度，提高了定位基站的便携性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例第一方面提供了一种定位基站，包括：底座；旋转轴，设置于所述底座上；第一激光扫描器，设置于所述旋转轴的第一位置，所述第一激光扫描器的出射端设置有第一一字线透镜，所述第一一字线透镜能够调节出射的第一扫描线形成的第一扫描平面的角度；第二激光扫描器，设置于所述旋转轴的第二位置，所述第二激光扫描器的出射端设置有第二一字线透镜，所述第二一字线透镜能够调节出射的第二扫描线形成的第二扫描平面的角度；第三激光扫描器，设置于所述旋转轴的第三位置，所述第三激光扫描器的出射端设置有第三一字线透镜，所述第三一字线透镜能够调节出射的第三扫描线形成的第三扫描平面的角度；其中，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置为同一水平面上的不同位置。可选地，所述第一扫描线的出射方向与所述旋转轴的轴心到所述第一位置的方向不重合；所述第二扫描线的出射方向与所述旋转轴到所述第二位置的方向不重合，所述第一扫描平面、所述第二扫描平面分别与同一水平面相交时形成的两条交线平行；所述第一扫描平面、所述第二扫描平面和所述第三扫描平面均不垂直于所述旋转轴的轴心，且所述第一扫描平面、所述第二扫描平面和所述第三扫描平面至少有一个平面不平行于所述旋转轴的轴心。可选地，所述第一扫描平面和所述第二扫描平面平行。可选地，所述第一激光扫描器发出的激光扫描信号的波长为第一波长，所述第二激光扫描器发出的激光扫描信号的波长为第二波长，所述第三激光扫描器发出的激光扫描信号的波长为第三波长，所述第一波长、所述第二波长和所述第三波长两两不相同。可选地，所述定位基站还包括同步装置，所述同步装置设置于所述底座上，所述同步装置用于发送同步信号。可选地，所述同步装置具体为LED阵列和/或射频信号发生器。可选地，所述定位基站还包括旋转轴定位装置，所述旋转轴定位装置设用于检测所述旋转轴的转动位置。本专利技术实施例第二方面提供了一种空间定位系统，包括：定位设备，包括光敏传感器；如第一方面介绍的定位基站；数据处理设备，用于根据所述定位基站发出的三个激光扫描信号的发送时间点以及接收时间点，确定所述定位设备相对于所述定位基站的位置。可选地，所述定位设备的定位范围为A；每个所述光敏传感器的光束接收范围为B，所述壳体上至少设置有M个所述光敏传感器，M为对A/B进行向上取整而获得。可选地，所述定位设备还包括射频信号接收装置，所述射频信号接收装置用于接收所述定位基站发送的同步信号。本专利技术实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：本专利技术实施例中的技术方案利用了光沿直线传播的特性，根据三个激光扫描信号来确定定位设备相对于定位基站的位置，由于激光测量的精度在毫米级，并且定位速度在毫秒级，所以定位精度和定位速度相比于现有技术都大大提高，实现了精准和快速地实现空间定位的技术效果。同时，由于第一激光扫描器所在的第一位置、第二激光扫描器所在的第二位置和第三激光扫描器所在的第三位置为旋转轴的同一水平面上的不同位置，所以定位基站中旋转轴的高度只需要保证能够固定第一激光扫描器、第二激光扫描器和第三激光扫描器即可，所以能够将旋转轴的高度做得较低，从而能够减小定位基站的高度，提高了定位基站的便携性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的空间定位系统的模块图；图2为本专利技术实施例提供的定位设备10的正视图；图3为本专利技术实施例提供的定位设备的定位范围的示意图；图4为本专利技术实施例提供的定位设备10的内部结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的定位设备10的电路图；图6A为本专利技术实施例提供的定位基站的正视图；图6B为本专利技术实施例提供的定位基站的立体图；图7A为本专利技术实施例提供的定位基站20上三个激光扫描器出射的三个激光信号的俯视图；图7B为本专利技术实施例提供的定位基站20上第一扫描平面和第二扫描平面的位置关系的正视图；图8为本专利技术实施例提供的定位基站20通过激光进行扫描时的原理图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种空间定位系统，请参考图1，图1为本专利技术实施例提供的空间定位系统的模块图，如图1所示，该空间定位系统包括定位设备10、20和数据处理设备30，数据处理设备30能够根据定位基站20发出的三个激光扫描信号的发送时间点以及接收时间点，确定定位设备10相对于定位基站20的位置；其中，定位基站20上的三个激光扫描器位于旋转轴上同一水平面。可以看出，本专利技术实施例中的技术方案利用了光沿直线传播的特性，根据三个激光扫描信号来确定定位设备10相对于定位基站20的位置，由于激光测量的精度在毫米级，并且定位速度在毫秒级，所以定位精度和定位速度相比于现有技术都大大提高，实现了精准和快速地实现空间定位的技术效果，同时由于定位基站20上的三个激光扫描器位于旋转轴上同一水平面，所以能够将旋转轴20的高度做得较低，从而能够减小定位基站20的高度，提高了定位基站20的便携性。在接下来的部分中，将详细介绍上述技术方案。请参考图2，图2为本专利技术实施例提供的定位设备10的正视图，如图2所示，定位设备10包括：壳体101；光敏传感器102，设置于壳体101上，在本专利技术实施例中，光敏传感器102在壳体101表面的接收窗口为六角形或者圆形。在具体实施过程中，如图2所示，壳体101具体为球形壳体。当然，在其他实施例中，壳体101根据实际情况，可以设置为立方体形状的壳体、椭球体形状的壳体、椎体形状的壳体等等，以满足实际情况的需要，在此就不再赘述了。在具体实施过程中，请参考图3，图3为本专利技术实施例提供的定位设备的定位范围的示意图，如图3所示，在本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位基站，其特征在于，包括：底座；旋转轴，设置于所述底座上；第一激光扫描器，设置于所述旋转轴的第一位置，所述第一激光扫描器的出射端设置有第一一字线透镜，所述第一一字线透镜能够调节出射的第一扫描线形成的第一扫描平面的角度；第二激光扫描器，设置于所述旋转轴的第二位置，所述第二激光扫描器的出射端设置有第二一字线透镜，所述第二一字线透镜能够调节出射的第二扫描线形成的第二扫描平面的角度；第三激光扫描器，设置于所述旋转轴的第三位置，所述第三激光扫描器的出射端设置有第三一字线透镜，所述第三一字线透镜能够调节出射的第三扫描线形成的第三扫描平面的角度；其中，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置为同一水平面上的不同位置。

【技术特征摘要】
2016.08.10 CN 20161065165011.一种定位基站，其特征在于，包括：底座；旋转轴，设置于所述底座上；第一激光扫描器，设置于所述旋转轴的第一位置，所述第一激光扫描器的出射端设置有第一一字线透镜，所述第一一字线透镜能够调节出射的第一扫描线形成的第一扫描平面的角度；第二激光扫描器，设置于所述旋转轴的第二位置，所述第二激光扫描器的出射端设置有第二一字线透镜，所述第二一字线透镜能够调节出射的第二扫描线形成的第二扫描平面的角度；第三激光扫描器，设置于所述旋转轴的第三位置，所述第三激光扫描器的出射端设置有第三一字线透镜，所述第三一字线透镜能够调节出射的第三扫描线形成的第三扫描平面的角度；其中，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置为同一水平面上的不同位置。2.如权利要求1所述的定位基站，其特征在于，所述第一扫描线的出射方向与所述旋转轴的轴心到所述第一位置的方向不重合；所述第二扫描线的出射方向与所述旋转轴到所述第二位置的方向不重合，所述第一扫描平面、所述第二扫描平面分别与同一水平面相交时形成的两条交线平行；所述第一扫描平面、所述第二扫描平面和所述第三扫描平面均不垂直于所述旋转轴的轴心，且所述第一扫描平面、所述第二扫描平面和所述第三扫描平面至少有一个平面不平行于所述旋转轴的轴心。3.如权利要求2所述的定位基站，其特征在于，所述第一扫描平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，王捷，
申请(专利权)人：成都理想境界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51