一种定位基站和定位系统技术方案

技术编号:15567099 阅读:194 留言:0更新日期:2017-06-10 01:19
本实用新型专利技术公开了一种定位基站和定位系统,该定位基站包括:底座;第一旋转轴,设置于所述底座上的第一位置,所述第一旋转轴上设置有第一激光扫描器和第二激光扫描器;第二旋转轴,设置于所底座上的第二位置,所述第二旋转轴上至少设置有第三激光扫描器。由于采用了在定位基站上设置两个旋转轴,并且在两个旋转轴上分别设置两个和一个激光扫描器的技术方案,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终端相对于定位基站的位置,由于激光扫描定位的精度在毫米级,并且定位速度都在毫秒级,所以定位速度较快且定位结果精度较高,因此实现了快速和精准地实现空间定位的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种定位基站和定位系统
本技术涉及空间定位领域,尤其涉及一种定位基站和定位系统。
技术介绍
空间定位是指确定一个设备在空间的位置,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,因此如何快速和精准地实现空间定位,成为亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种定位基站和定位系统,以快速和精准地实现空间定位。为了实现上述技术目的,本技术第一方面提供了一种定位基站,包括:底座;第一旋转轴,设置于所述底座上的第一位置,所述第一旋转轴上设置有第一激光扫描器和第二激光扫描器,所述第一激光扫描器对应的第一扫描平面和所述第二激光扫描器对应的第二扫描平面均不垂直于所述第一旋转轴;第二旋转轴,设置于所底座上的第二位置,所述第二旋转轴上至少设置有第三激光扫描器,其中,所述第三激光扫描器对应的第三扫描平面不垂直于所述第二旋转轴,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扫描到空间中一点时,任意两个平面能够相交成一条直线。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第一旋转轴和所述第二旋转轴的转动位置。可选地,所述第一旋转轴和所述第二旋转轴位于同一水平面或者同一竖直平面。本技术第二方面还提供一种定位系统,包括:至少一个定位终端,所述定位终端上设置有光敏传感器;如第一方面所述的定位基站;数据处理设备,用于根据所述光敏传感器接收到的所述定位基站发送的激光扫描信号,确定所述定位终端相对于所述定位基站的位置。本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:由于采用了在定位基站上设置两个旋转轴,并且在两个旋转轴上分别设置两个和一个激光扫描器的技术方案,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终端相对于定位基站的位置,由于激光扫描定位的精度在毫米级,并且定位速度都在毫秒级,所以定位速度较快且定位结果精度较高,因此实现了快速和精准地实现空间定位的技术效果。附图说明图1为本技术实施例提供的定位基站的结构示意图;图2为本技术实施例提供的定位基站的激光扫描平面的示意图;图3为本技术实施例提供的定位终端接收信号的波形图;图4为本技术另一实施例中的定位基站的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图,对本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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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,都属于本技术保护的范围。本技术实施例提供了一种定位基站,请参考图1,图1为本技术实施例提供的定位基站的结构示意图,如图1所示,该定位基站包括:底座11;第一旋转轴12,设置于底座11上的第一位置,第一旋转轴12上设置有第一激光扫描器121和第二激光扫描器122,第一激光扫描器121对应的第一扫描平面和第二激光扫描器122对应的第二扫描平面不垂直于第一旋转轴12;第二旋转轴13,设置于所底座11上的第二位置,第二旋转轴13上至少设置有第三激光扫描器131,其中,第三激光扫描器131对应的第三扫描平面不垂直于第二旋转轴13,第一扫描平面、第二扫描平面和第三扫描平面扫描到空间中一点时,任意两个平面能够相交成一条直线。当然,在实际应用中,第二旋转轴13上同样可以设置第三激光扫描器131和第四激光扫描器132,在此不做限制;在确定定位终端相对于定位基站的位置只需要从其中任意选择三个激光扫描器即可,多出的一个激光扫描器可以用于协助进行验证或者补偿,从而提高对定位终端进行定位时的定位精度,例如,可以先通过第一激光扫描器121、第二激光扫描器122和第三激光扫描器131确定定位终端相对于定位基站的第一位置之后,再通过第一激光扫描器121、第二激光扫描器122和第四激光扫描器132确定定位终端相对于定位基站的第二位置,从而判断两个位置是否相同或者差别较小,若两个位置相同或者差别较小,则确定第一位置为准确的位置,这样实现了验证的目的,当然若不相同或者差别较大则可以再测一次,当然,也可以直接将两个位置的坐标进行平均处理,将平均处理后的位置坐标作为准确的位置,这样实现了补偿的目的。请继续参考图1,定位基站还包括同步装置14,同步装置14设置于底座11上,同步装置14用于发送同步信号。具体来讲,在定位基站中的三个激光扫描器进行扫描的过程中,需要提供一个同步信号,从而能够以该同步信号的发出时间点为起点,以激光扫描器发出的激光扫描信号被定位终端中光敏传感器接收到的时间点为终点,从而计算三个激光扫描器各自对应的激光扫描平面的偏转距离,最后根据三个激光扫描平面各自的偏转距离,即能够根据三角定位原理联立方程求得定位终端相对于定位基站的位置。定位终端中的光敏传感器例如可以是光敏电阻等等,在此不做限制。当然,在另一实施例中,在能够保证定位基站和定位终端所采用的时间相同的理想情况下,也可以在某一时间点控制定位基站中的三个激光扫描器开始进行扫描,也即以该时间点为起点,并以激光扫描器发出的激光扫描信号被定位终端中光敏传感器收到的时间点为终点,这样同样能够求得定位终端相对于定位基站的位置,在此就不再赘述了。需要说明的是,本处所介绍的理想情况是指定位基站和定位终端所采用的时间在毫秒级甚至是微秒级上相同,从而保证对定位终端进行定位的准确性,在此就不再赘述了。在具体实施过程中,同步装置14具体为LED阵列和/或射频信号发生器。具体来讲,通过LED阵列发出同步光信号,同步光信号例如可以为红外光信号等等,定位终端通过光敏传感器接收到同步光信号后,即能够将当前时间点作为同步时间点;同理,射频信号发生装置生成同步射频信号并发送后,定位终端通过射频信号接收装置接收到同步射频信号后,也能够将当前时间点作为同步时间点,在此就不再赘述了。需要说明的是,在同步装置为LED阵列时,定位终端可以通过光敏传感器来接收LED阵列发出的同步光信号,也可以专门设置额外的光敏传感器来接收LED阵列发出的同步光信号,在此不做限制。在具体实施过程中,定位基站还包括旋转轴定位本文档来自技高网...
一种定位基站和定位系统

【技术保护点】
一种定位基站,其特征在于,包括:底座;第一旋转轴,设置于所述底座上的第一位置,所述第一旋转轴上设置有第一激光扫描器和第二激光扫描器,所述第一激光扫描器对应的第一扫描平面和所述第二激光扫描器对应的第二扫描平面均不垂直于所述第一旋转轴;第二旋转轴,设置于所底座上的第二位置,所述第二旋转轴上至少设置有第三激光扫描器,其中,所述第三激光扫描器对应的第三扫描平面不垂直于所述第二旋转轴,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扫描到空间中一点时,任意两个平面能够相交成一条直线。

【技术特征摘要】
1.一种定位基站,其特征在于,包括:底座;第一旋转轴,设置于所述底座上的第一位置,所述第一旋转轴上设置有第一激光扫描器和第二激光扫描器,所述第一激光扫描器对应的第一扫描平面和所述第二激光扫描器对应的第二扫描平面均不垂直于所述第一旋转轴;第二旋转轴,设置于所底座上的第二位置,所述第二旋转轴上至少设置有第三激光扫描器,其中,所述第三激光扫描器对应的第三扫描平面不垂直于所述第二旋转轴,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扫描到空间中一点时,任意两个平面能够相交成一条直线。2.如权利要求1所述的定位基站,其特征在于,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...

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

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