参照光源发射系统、方法、光信号发射系统及定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于辅助定位的参照光源发射系统、方法以及定位系统。第一参照光源向第一有效照射范围发射第一参照光脉冲。第二参照光源与第一参照光源分离，向第二有效照射范围发射第二参照光脉冲。第二参照光源与第一参照光源同时发射参照光脉冲。在第一参照光源的水平位置位于第二扇形区域的张角方向范围之外，第二参照光源的水平位置位于第一扇形区域之内时，第一有效照射范围和第二有效照射范围的组合覆盖第二参照光源周围预定距离范围内的空间。由此，第一参照光源和第二参照光源分离，每个参照光源所发射的参照光脉冲的有效照射范围不需要覆盖整个定位空间，从而每个参照光源所发射的参照光脉冲的强度不需要太大，不会对定位造成影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及定位领域，特别是涉及一种用于辅助定位的参照光源发射系统、方法、光信号发射系统及定位系统。
技术介绍
室内定位技术作为卫星定位的辅助定位，可以解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题。激光定位技术是一种常见的室内定位技术，该方案是通过在定位空间内搭建发射激光的定位光塔，对定位空间进行激光扫射，在待定位物体上设计多个激光接收感应器，并在接收端对数据进行运算处理，直接输出三维位置坐标信息。其定位流程可以由图1所示。为了更好地满足待定位物体的定位需求，常常需要在定位空间中设置多个定位光束发射装置。例如，为了防止由于遮挡使得待定位物体上的激光接收感应器接收不到定位光束发射装置所发射的定位光束，需要在定位空间中不同的位置设置多个定位光束发射装置。再例如，由于激光的扫射面积有限，因此，在定位空间被扩展成多个定位空间时，需要在多个定位空间中分别设置有定位光束发射装置，以使得多个定位光束发射装置所发射的定位光束能够覆盖整个定位空间。在定位空间中设置多个定位光束发射装置时，需要对多个定位光束发射装置所扫射的定位光束进行标定，以使得能够识别出待定位物体上的激光接收感应器接收到的定位光束所对应的定位光束发射装置。现有的标定方式大多是通过设置一个标定光源来实现对定位光束发射装置的标定。其中，为了使得标定光源与定位光束发射装置所发射的信号都能够被待定位物体上的激光接收感应器接收到，通常将标定光束靠近定位光束发射装置设置，而为了使得标定光束发出的标定信号能够充分覆盖整个定位空间，需要提高标定光源发出的标定信号的强度，而标定信号过强会对定位光束发射装置附近范围内的定位信号造成干扰，从而有可能导致定位空间部分区域无法被定位的现象的发生。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种用于辅助定位的参照光源发射系统、方法、光信号发射系统及定位系统，其可以对定位空间内的定位光束发射装置进行标定的同时，不影响待定位物体的正常定位。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于辅助定位的参照光源发射系统，包括：第一参照光源，用于向第一有效照射范围发射第一参照光脉冲，第一有效照射范围基本上对应于水平面上的第一扇形区域，第一扇形区域以第一参照光源的水平位置为顶点，并且具有第一有效照射半径；第二参照光源，与第一参照光源分离，用于向第二有效照射范围发射第二参照光脉冲，第二有效照射范围基本上对应于水平面上的第二扇形区域，第二扇形区域以第二参照光源的水平位置为顶点，并且具有第二有效照射半径；其中，第二参照光源与第一参照光源同时发射参照光脉冲，在将第一参照光源和第二参照光源设置为第一参照光源的水平位置位于第二扇形区域的张角方向范围之外，而第二参照光源的水平位置位于第一扇形区域之内的情况下，第一有效照射范围和第二有效照射范围的组合能够覆盖第二参照光源周围预定距离范围内的空间。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种用于辅助定位的定位光信号发射系统，包括：上文述及的参照光源发射系统；以及定位光束发射装置，适于靠近一个第一参照光源设置，用于以预定的扫射周期和预定的角速度向定位空间扫射定位光束。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种定位系统，包括：上文述及的定位光信号发射系统；以及多个接收器，适于固定在待定位物体的外表面的多个不同位置，用于接收定位光束，多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定。优选地，根据本专利技术的另一个方面，还公开了一种用于辅助定位的参照光源发射方法，该方法包括：在定位空间的偏离中心位置的边缘或边角位置向第一有效照射范围发射第一参照光脉冲，第一有效照射范围基本上对应于水平面上的第一扇形区域，第一扇形区域以第一参照光源的水平位置为顶点，并且具有第一有效照射半径；在定位空间的中心位置向第二有效照射范围发射第二参照光脉冲，第二有效照射范围基本上对应于水平面上的第二扇形区域，第二扇形区域以第二参照光源的水平位置为顶点，并且具有第二有效照射半径，其中，第一有效照射范围和第二有效照射范围的组合能够覆盖定位空间。综上，本专利技术的参照光源发射系统、方法、光信号发射系统及定位系统不仅可以用于对定位光束发射装置的定位光束进行标定，还可以用于标定扫射周期起点，并且在标定的过程中，不影响正常定位的进行。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，一致的参考标号通常代表一致部件。图1示出了现有的激光定位方案的实现流程。图2示出了根据本专利技术一实施例的参照光源发射系统的结构的示意性方框图。图3示出了扇形区域的示意图。图4示出了根据本专利技术另一实施例的参照光源发射系统的结构的示意性方框图。图5a-图5c示出了在一个定位空间内设置一个第二参照光源和两个第一参照光源时的状态示意图。图6示出了根据本专利技术另一实施例的参照光源发射系统的结构的示意性方框图。图7示出了根据本专利技术一实施例的定位光信号发射系统的结构的示意性方框图。图8示出了根据本专利技术另一实施例的定位光束发射装置的结构示意图。图9-图11示出了在定位空间中布置定位光信号发射系统的几种状态示意图。图12示出了根据本专利技术一实施例的定位系统的结构的示意性方框图。具体实施方式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。本专利技术首先提供了一种适于安装在定位空间内的用于辅助定位的参照光源发射系统。其中，这里的定位空间可以是一个定位空间，也可以是被扩展后的多个定位空间，并且定位空间的形状可以是矩形、菱形等规则四边形区域，也可以是其它不规则的多边形区域。图2示出了根据本专利技术一实施例的用于辅助定位的参照光源发射系统的结构的示意性方框图。如图2所示，本专利技术实施例的参照光源发射系统10包括第一参照光源1和第二参照光源2。第一参照光源1和第二参照光源2分离，并且第一参照光源1和第二参照光源2同时发射参照光脉冲。第一参照光源1向第一有效照射范围发射第一参照光脉冲，第二参照光源2向第二有效照射范围发射第二参照光脉冲。其中，本文述及的术语“参照光脉冲”可以认为是具有一定立体角的脉冲形式的扩散光束，可以通过多种方式产生。例如，参照光源(第一参照光源和/或第二参照光源)可以是一个面光源，面光源以脉冲的形式向外发射具有一定张角的扩散光束，当然，根据“参照光脉冲”的特点，参照光源还可以有其它具体结构，这里不再赘述。第一参照光源1和第二参照光源2发出的参照光脉冲具有一定的光照度，其在传播过程中会有一定的衰减。在参照光脉冲的光照度衰减到小于有效接收阈值时，就不能被设置在待定位物体上的接收器感应到。因此，这里述及的术语“第一有效照射范围”指的是第一参照光脉冲的光照度不小于有效接收阈值的区域，“第二有效照射范围”指的是第二参照光脉冲的光照度不小于有效接收阈值的区域。其中，有效接收阈值的具体数值与设置在待定位物体上的接收器的参数有关。第一有效照射范围基本上对应于水平面上的第一扇形区域，第一扇形区域以第一参照光源1的水平位置为顶点，并且具有第一有效照射半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于辅助定位的参照光源发射系统，包括：第一参照光源，用于向第一有效照射范围发射第一参照光脉冲，所述第一有效照射范围基本上对应于水平面上的第一扇形区域，所述第一扇形区域以所述第一参照光源的水平位置为顶点，并且具有第一有效照射半径；第二参照光源，与所述第一参照光源分离，用于向第二有效照射范围发射第二参照光脉冲，所述第二有效照射范围基本上对应于水平面上的第二扇形区域，所述第二扇形区域以所述第二参照光源的水平位置为顶点，并且具有第二有效照射半径；其中，所述第二参照光源与所述第一参照光源同时发射参照光脉冲，在将所述第一参照光源和所述第二参照光源设置为所述第一参照光源的水平位置位于所述第二扇形区域的张角方向范围之外，而所述第二参照光源的水平位置位于所述第一扇形区域之内的情况下，所述第一有效照射范围和所述第二有效照射范围的组合能够覆盖所述第二参照光源周围预定距离范围内的空间。

【技术特征摘要】
1.一种用于辅助定位的参照光源发射系统，包括：第一参照光源，用于向第一有效照射范围发射第一参照光脉冲，所述第一有效照射范围基本上对应于水平面上的第一扇形区域，所述第一扇形区域以所述第一参照光源的水平位置为顶点，并且具有第一有效照射半径；第二参照光源，与所述第一参照光源分离，用于向第二有效照射范围发射第二参照光脉冲，所述第二有效照射范围基本上对应于水平面上的第二扇形区域，所述第二扇形区域以所述第二参照光源的水平位置为顶点，并且具有第二有效照射半径；其中，所述第二参照光源与所述第一参照光源同时发射参照光脉冲，在将所述第一参照光源和所述第二参照光源设置为所述第一参照光源的水平位置位于所述第二扇形区域的张角方向范围之外，而所述第二参照光源的水平位置位于所述第一扇形区域之内的情况下，所述第一有效照射范围和所述第二有效照射范围的组合能够覆盖所述第二参照光源周围预定距离范围内的空间。2.根据权利要求1所述的参照光源发射系统，其中，所述第一扇形区域的张角不小于90°，所述第二扇形区域的张角不小于270°。3.根据权利要求1所述的参照光源发射系统，其中，所述第一有效照射范围为所述第一参照光脉冲的光照度不小于有效接收阈值的区域，所述第二有效照射范围为所述第二参照光脉冲的光照度不小于有效接收阈值的区域。4.根据权利要求1所述的参照光源发射系统，其中，所述第一参照光脉冲和所述第二参照光脉冲具有相同的编码。5.根据权利要求1所述的参照光源发射系统，其中，一个所述第二参照光源对应于M个所述第一参照光源，每个第一参照光源能够分别在不同的时刻发射所述第一参照光脉冲，M是大于1的自然数，所述第二参照光源具有分别对应于所述M个第一参照光源的M种发光模式，所述M种发光模式分别对应于M个具有不同张角方向范围的所述第二有效照射范围，在一个第一参照光源发射所述第一参照光脉冲时，所述第二参照光源以对应于所述一个第一参照光源的发光模式发射第二参照光脉冲，在将所述一个第一参照光源和所述第二参照光源设置为所述一个第一参照光源的水平位置位于所述第二扇形区域的张角方向范围之外，而所述第二参照光源的水平位置位于所述一个第一参照光源的第一扇形区域之内的情况下，所述一个第一参照光源的第一有效照射范围和所述第二参照光源的对应于所述一个第一参照光源的发光模式下的第二有效照射范围的组合能够覆盖所述第二参照光源周围预定距离范围内的空间。6.根据权利要求5所述的参照光源发射系统，其中，所述M个第一参照光源中的每个所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成，杨骁，董荣省，李鸿清，
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