定位光束发射设备、系统及定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种定位光束发射设备、系统及定位系统。该定位光束发射设备包括：光束扫射装置，用于在工作周期中的预定扫射期间内向定位空间扫射定位光束；无线信号发射装置，用于在扫射期间的扫射起始时间之前的过零信号发射时间发射无线过零信号，过零信号发射时间与扫射期间的扫射起始时间之间具有第一预定时间间隔。由此，以解决现有的面光源方案中参照光源工作范围受限制、有方向性，且可能导致光塔结构较大，及多光塔同步连线复杂的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及定位领域，特别涉及一种定位光束发射设备、系统及定位系统。
技术介绍
近些年来，卫星定位技术得到了广泛应用。但是在局部空间范围内，特别是室内空间进行定位时，卫星定位技术在例如定位精度、定位频次、成本等方面经常不能满足一些实际应用的需要。特别是室内定位的情况下，还会受到卫星信号不能很好地穿透建筑物墙体的影响。激光扫描定位技术是一种常见的定位技术。例如，可以通过在定位空间内搭建发射激光的定位光束发射设备(例如可以采用定位光塔的形式，下文中的“光塔”是指定位光束发射设备。但是应该明白，定位光束发射设备还可以采用其它多种形式)，对定位空间进行激光扫射，在定位件上设置有光信号接收器，通过对数据进行运算处理，可以输出定位件的三维位置坐标信息。在实际的使用过程中，为了实现对定位空间的充分扫射，通常可能在定位空间中设置多个光塔，由此需要对多个光塔分别进行扫描周期零点的标定。现有的激光扫描定位方案中，实现光束扫描的旋转或摆动装置经过零点会触发参照光源(例如，可以是面光源)发射编码的光信号，标定扫描周期零点，同时开始进行光束扫描，即用参照光源实现零点标定。但是，参照光源发射的光信号远近强度有很大差别，难以满足远近处均可以很好地工作，存在工作范围受限制的问题。并且参照光源照射有方向性，很难控制各个方向都有均匀的照射强度。为了解决以上问题，本专利技术提出了一种新的定位光束发射设备、系统及定位系统。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种定位光束发射设备、系统及定位系统，以解决现有的参照光源方案中参照光源工作范围受限制、有方向性，且可能导致光塔结构较大，及多光塔同步连线复杂的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种定位光束发射设备，该设备可以包括：光束扫射装置，可以用于在工作周期中的预定扫射期间内向定位空间扫射定位光束；无线信号发射装置，可以用于在扫射期间的扫射起始时间之前的过零信号发射时间发射无线过零信号，过零信号发射时间与扫射期间的扫射起始时间之间具有第一预定时间间隔。由此，在过零信号发射时间发射的无线过零信号，可以预告光束扫射装置的扫射起始时间零点，以实现多个定位光束发射设备的零点标定。优选地，无线过零信号可以是被编码的，以表示其所对应的光束扫射装置。由此，获知带编码的无线过零信号，一方面，可以获知光束扫射装置的扫射期间零点，即过零信号发射时间后的第一时间间隔之后到达扫射期间零点；另一方面，可以告知与该无线过零信号相对应的光束扫射装置，即过零信号发射时间和与其相隔第一预定时间间隔扫射定位光束的光束扫射装置相对应。优选地，该光束扫射装置可以包括：旋转或摆动机构，用于实现定位光束的扫射；控制器，可以响应于旋转或摆动机构到达预定方位，调节旋转或摆动机构的运动，以使其在扫射起始时间到达扫射起始位置，从而开始扫射期间。由此，可以由控制器对旋转或摆动机构的运动进行调节，以便旋转或摆动机构能够及时到达扫射起始位置，开始扫射期间。优选地，该光束扫射装置还可以包括触发器，触发器可以响应于旋转或摆动机构到达预定方位，触发运动调节信号，控制器响应于运动调节信号调节旋转或摆动机构的运动。由此，触发器可以在旋转或摆动机构到达预定方位时触发运动调节信号，以便告知控制器可以对旋转或摆动机构的运动进行调节，确定允许进行调节的条件。优选地，针对一个扫射期间，旋转或摆动机构到达预定方位的时间可以在无线过零信号发射时间之前。由此，控制器便有充足的时间能够对旋转或摆动机构进行调节，以便其能够在扫射起始时间达到扫射起始位置。优选地，根据上述任何一项的定位光束发射设备，还可以包括同步信号接收装置，用于接收同步信号。其中，扫射起始时间在接收到同步信号的同步信号接收时间之后，并且与同步信号接收时间之间具有第二预定时间间隔。由此，同步信号接收装置接收同步信号实现对定位光束发射设备的同步。同时，还可以基于接收同步信号的时间确定一个工作周期内光束扫射装置的扫射起始时间，告知扫射时间零点。优选地，同步信号可以是无线信号。由此，可以基于无线信号实现对多个定位光束发射设备的同步。并且无线信号不受工作范围和方向的限制，扩大了定位光束发射设备的使用范围。根据本专利技术的另一方面，提供了一种定位光束发射系统，该系统可以包括多个上述的定位光束发射设备；以及同步信号发送装置，用于发送同步信号。优选地，同步信号发送装置可以设置在一个定位光束发射设备中。根据本专利技术的又一方面，还提供了一种定位系统，该系统可以包括根据上述任何一项的定位光束发射设备或者上述的定位光束发射系统；以及定位设备。定位设备适于设置在定位对象上，定位设备可以包括：一个或多个定位光束接收器，可以用于接收定位光束；无线信号接收器，可以用于接收无线过零信号；处理器，可以连接到定位光束接收器和无线信号接收器，用于基于无线信号接收器接收到无线过零信号的时间以及定位光束接收器接收到定位光束的时间，确定定位光束接收器相对于定位光束发射设备的相对方向或位置。通过本专利技术的定位光束发射设备、系统及定位系统，能够解决现有的参照光源方案中参照光源工作范围受限制、有方向性，且可能导致光塔结构较大，及多光塔同步连线复杂的问题。附图说明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。图1-2示出了现有的面光源零点标定、激光编码及同步的实现过程的示意图。图3示出了根据本专利技术一个实施例的定位光束发射设备的示意性框图。图4示出了根据本专利技术一个实施例的定位光束发射设备零点标定及光束编码的实现过程的示意图。图5示出了根据本专利技术另一实施例的定位光束发射设备的示意性框图。图6示出了根据本专利技术另一实施例的定位光束发射设备零点标定及光束编码的实现过程的示意图。图7示出了根据本专利技术又一实施例的定位光束发射设备的示意性框图。图8示出了根据本专利技术一个实施例的定位光束发射系统的示意性框图。图9示出了根据本专利技术一个实施例的定位光束发射系统零点标定、光束编码及同步的实现过程的示意图。图10示出了根据本专利技术一个实施例的定位设备的示意性框图。图11示出了根据本专利技术一个实施例的定位系统的示意性框图。具体实施方式如下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。如前所述，现有的激光扫描定位方案中采用参照光源(例如，可以是面光源)实现光塔的零点标定，并以有线连接的同步装置实现多个光塔之间的同步。以如图1所示的零点标定的实现过程为例，在光塔工作状态下，其内部的旋转或者摆动装置在到达某一个固定位置时会触发一个信号A(触发信号A的时间可以称为tA)，光塔中的处理器收到信号A后对旋转或摆动装置进行调节，使得其可以在一个固定延迟时间t(延迟时间t可以根据测量计算得到，不同旋转或摆动装置的延迟时间值不同)后旋转或摆动至零点位置，在零点位置触发对应的参照光源(例如，可以是面光源)发射过零信号B，标记扫描周期零点t0，同时激光开始扫描定位空间。在扫描周期零点位置，参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位光束发射设备，包括：光束扫射装置，用于在工作周期中的预定扫射期间内向定位空间扫射定位光束；无线信号发射装置，用于在所述扫射期间的扫射起始时间之前的过零信号发射时间发射无线过零信号，所述过零信号发射时间与所述扫射期间的扫射起始时间之间具有第一预定时间间隔。

【技术特征摘要】
1.一种定位光束发射设备，包括：光束扫射装置，用于在工作周期中的预定扫射期间内向定位空间扫射定位光束；无线信号发射装置，用于在所述扫射期间的扫射起始时间之前的过零信号发射时间发射无线过零信号，所述过零信号发射时间与所述扫射期间的扫射起始时间之间具有第一预定时间间隔。2.根据权利要求1所述的定位光束发射设备，其中，所述无线过零信号被编码，以表示其所对应的光束扫射装置。3.根据权利要求1所述的定位光束发射设备，其中，所述光束扫射装置包括：旋转或摆动机构，用于实现所述定位光束的扫射；控制器，响应于所述旋转或摆动机构到达预定方位，调节所述旋转或摆动机构的运动，以使其在所述扫射起始时间到达扫射起始位置，从而开始所述扫射期间。4.根据权利要求3所述的定位光束发射设备，其中，所述光束扫射装置还包括：触发器，响应于所述旋转或摆动机构到达预定方位，触发运动调节信号，所述控制器响应于所述运动调节信号调节所述旋转或摆动机构的运动。5.根据权利要求3所述的定位光束发射设备，其中，针对一个扫射期间，所述旋转或摆动机构到达预定方位的时间在所述无线过零信号发射时间之前。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成，杨骁，
申请(专利权)人：北京国承万通信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11