一种采用激光扫描的目标定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种采用激光扫描的目标定位方法，包括：针对激光发射装置的N个激光旋转扫描装置中的任意一个激光旋转扫描装置，在所述激光旋转扫描装置的每个扫描周期内，确定出第一参考时间和第二参考时间；所述激光接收装置根据所述第一参考时间和第二参考时间，以及预设的与所述第一参考时间对应的角度同步信号的第一角度和预设的与所述第二参考时间对应的角度同步信号的第二角度，确定出与所述第一时间对应的所述激光旋转扫描装置的第一电机旋转角速度；计算得到所述激光旋转扫描装置的旋转角度；所述激光接收装置根据N个激光旋转扫描装置的旋转角度和N个激光旋转扫描装置的坐标，确定出自身所在的位置。

【技术实现步骤摘要】
一种采用激光扫描的目标定位方法及装置
本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种采用激光扫描的目标定位方法及装置。
技术介绍
定位技术是基于位置的服务、虚拟现实等应用的支撑技术。为提升用户体验，对定位的精准性、实时性要求越来越高。激光由于单色性、方向性好，是实现目标精准定位的主要技术手段之一。其中，基于测量激光到达角度(AoA，AngleofArrival)的方法，利用激光方向性好的特点，测量激光的到达角度，然后用AoA方法进行目标定位。该方法通过在目标上安装多个激光敏感元器件，分别测量出激光到达传感器的时间。通过各个传感器的位置差，计算出目标的位置和运动轨迹。由于工艺限制，激光发射基站旋转电机的转速周期往往很不稳定，导致激光到达传感器的时间有波动，因此现有技术利用恒定的电机旋转角速度计算激光到达角度存在一定的误差，进而影响了定位结果的精确性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种采用激光扫描的目标定位方法及装置，用以解决现有技术中存在定位结果不够精确的问题。本专利技术方法包括一种采用激光扫描的目标定位方法，包括：针对激光发射装置的N个激光旋转扫描装置中的任意一个激光旋转扫描装置，在所述激光旋转扫描装置的每个扫描周期内，激光接收装置记录接收到所述激光旋转扫描装置发射的激光信号的第一时间、以及接收到的所述激光旋转扫描装置发射的K个角度同步信号的K个参考时间，其中，K和N为大于1的整数，以所述激光旋转扫描装置旋转至初始扫描位置时的角度作为角度同步信号的初始角度；所述激光接收装置根据所述第一时间与所述K个参考时间之间的关系，确定出第一参考时间和第二参考时间；所述激光接收装置根据所述第一参考时间和第二参考时间，以及预设的与所述第一参考时间对应的角度同步信号的第一角度和预设的与所述第二参考时间对应的角度同步信号的第二角度，确定出与所述第一时间对应的所述激光旋转扫描装置的第一电机旋转角速度；所述激光接收装置根据所述第一时间与所述第一参考时间的时间差和所述第一电机旋转角速度，以及所述第一角度与所述初始角度的差值，计算得到所述激光旋转扫描装置的旋转角度；所述激光接收装置根据N个激光旋转扫描装置的旋转角度和N个激光旋转扫描装置的坐标，确定出自身所在的位置。基于同样的专利技术构思，本专利技术实施例进一步地提供采用激光扫描的目标定位方法，包括：针对激光发射装置的N个激光旋转扫描装置中的任意一个激光旋转扫描装置，在所述激光旋转扫描装置的每个扫描周期内，激光接收装置记录接收到所述激光旋转扫描装置发射的激光信号的第一时间，并将所述第一时间发送至所述激光扫描装置；所述激光旋转扫描装置确定在所述扫描周期内发射的K个角度同步信号的K个参考时间，其中，K和N为大于1的整数，以所述激光旋转扫描装置旋转至初始扫描位置时的角度作为角度同步信号的初始角度；所述激光旋转扫描装置根据所述第一时间与所述K个参考时间之间的关系，确定出第一参考时间和第二参考时间；所述激光旋转扫描装置根据所述第一参考时间和第二参考时间，以及预设的与所述第一参考时间对应的角度同步信号的第一角度和预设的与所述第二参考时间对应的角度同步信号的第二角度，确定出与所述第一时间对应的所述激光旋转扫描装置的第一电机旋转角速度；所述激光旋转扫描装置根据所述第一时间与所述第一参考时间的时间差和所述第一电机旋转角速度，以及所述第一角度与所述初始角度的差值，计算得到所述激光旋转扫描装置扫描到所述激光接收装置时的旋转角度，并将计算得到的旋转角度发送至所述激光接收装置；所述激光接收装置根据N个激光旋转扫描装置的旋转角度和N个激光旋转扫描装置的坐标，确定出自身所在的位置。进一步地，本专利技术实施例提供与第一套方法对应的激光接收装置，包括：确定单元，用于针对激光发射装置的N个激光旋转扫描装置中的任意一个激光旋转扫描装置，在所述激光旋转扫描装置的每个扫描周期内，确定接收到所述激光旋转扫描装置发射的激光信号的第一时间、以及接收到的所述激光旋转扫描装置发射的K个角度同步信号的K个参考时间，其中，K和N为大于1的整数，以所述激光旋转扫描装置旋转至初始扫描位置时的角度作为角度同步信号的初始角度；定位单元，用于根据所述第一时间与所述K个参考时间之间的关系，确定出第一参考时间和第二参考时间；根据所述第一参考时间和第二参考时间，以及预设的与所述第一参考时间对应的角度同步信号的第一角度和预设的与所述第二参考时间对应的角度同步信号的第二角度，确定出与所述第一时间对应的所述激光旋转扫描装置的第一电机旋转角速度；根据所述第一时间与所述第一参考时间的时间差和所述第一电机旋转角速度，以及所述第一角度与所述初始角度的差值，计算得到所述激光旋转扫描装置的旋转角度；根据N个激光旋转扫描装置的旋转角度和N个激光旋转扫描装置的坐标，确定出自身所在的位置。同理，本专利技术实施例提供与另一套方法对应的激光旋转扫描装置，包括：确定单元，用于针对激光发射装置的N个激光旋转扫描装置中的任意一个激光旋转扫描装置，在所述激光旋转扫描装置的每个扫描周期内，确定在所述扫描周期内发射的K个角度同步信号的K个参考时间，其中，K和N为大于1的整数，以所述激光旋转扫描装置旋转至初始扫描位置时的角度作为角度同步信号的初始角度；收发单元，用于接收所述激光接收装置发送的第一时间，所述第一时间为所述激光接收装置接收到所述激光旋转扫描装置发射的激光信号的时间；计算单元，用于根据所述第一参考时间和第二参考时间，以及预设的与所述第一参考时间对应的角度同步信号的第一角度和预设的与所述第二参考时间对应的角度同步信号的第二角度，确定出与所述第一时间对应的所述激光旋转扫描装置的第一电机旋转角速度；根据所述第一时间与所述第一参考时间的时间差和所述第一电机旋转角速度，以及所述第一角度与所述初始角度的差值，计算得到所述激光旋转扫描装置扫描到所述激光接收装置时的旋转角度；所述收发单元，还用于将计算得到的旋转角度发送至所述激光接收装置，以使所述激光接收装置根据N个激光旋转扫描装置的旋转角度和N个激光旋转扫描装置的坐标，确定出自身所在的位置。本专利技术实施例通过在激光旋转扫描装置增加绝对式光电编码器或者是旋转扫描结构件和角度传感器这一同步装置，当激光旋转扫描装置扫描至初始扫描位置时，这一同步装置开始旋转，并且每隔设定角度会向激光接收装置发送角度同步信号，当激光接收装置接收到激光旋转扫描装置的激光信号时，记录第一时间，然后根据将第一时间定位在两个角度同步信号的参考时间之间，根据第一时间进行线性插值即可获得更精确的旋转角度，从而利用AOA定位算法定位得到更精确的结果，如果同步装置生成角度同步信号的粒度较为密集，则为了节省发送角度信号所占用的带宽，则可以不发送角度同步信号至所述激光接收装置，而是将第一时间转发至所述激光旋转扫描装置，由所述激光旋转扫描装置根据第一时间进行线性插值即可获得更精确的旋转角度，然后再由激光接收装置定位出定位结果。可见，通过本专利技术实施例提供的方法，可以利用同步装置细化在不同时刻的电机旋转角速度，避免采用恒定的电机旋转角速度，提高了定位结果的准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用激光扫描的目标定位方法，其特征在于，包括：针对激光发射装置的N个激光旋转扫描装置中的任意一个激光旋转扫描装置，在所述激光旋转扫描装置的每个扫描周期内，激光接收装置记录接收到所述激光旋转扫描装置发射的激光信号的第一时间、以及接收到的所述激光旋转扫描装置发射的K个角度同步信号的K个参考时间，其中，K和N为大于1的整数，以所述激光旋转扫描装置旋转至初始扫描位置时的角度作为角度同步信号的初始角度；所述激光接收装置根据所述第一时间与所述K个参考时间之间的关系，确定出第一参考时间和第二参考时间；所述激光接收装置根据所述第一参考时间和第二参考时间，以及预设的与所述第一参考时间对应的角度同步信号的第一角度和预设的与所述第二参考时间对应的角度同步信号的第二角度，确定出与所述第一时间对应的所述激光旋转扫描装置的第一电机旋转角速度；所述激光接收装置根据所述第一时间与所述第一参考时间的时间差和所述第一电机旋转角速度，以及所述第一角度与所述初始角度的差值，计算得到所述激光旋转扫描装置的旋转角度；所述激光接收装置根据N个激光旋转扫描装置的旋转角度和N个激光旋转扫描装置的坐标，确定出自身所在的位置。

【技术特征摘要】
1.一种采用激光扫描的目标定位方法，其特征在于，包括：针对激光发射装置的N个激光旋转扫描装置中的任意一个激光旋转扫描装置，在所述激光旋转扫描装置的每个扫描周期内，激光接收装置记录接收到所述激光旋转扫描装置发射的激光信号的第一时间、以及接收到的所述激光旋转扫描装置发射的K个角度同步信号的K个参考时间，其中，K和N为大于1的整数，以所述激光旋转扫描装置旋转至初始扫描位置时的角度作为角度同步信号的初始角度；所述激光接收装置根据所述第一时间与所述K个参考时间之间的关系，确定出第一参考时间和第二参考时间；所述激光接收装置根据所述第一参考时间和第二参考时间，以及预设的与所述第一参考时间对应的角度同步信号的第一角度和预设的与所述第二参考时间对应的角度同步信号的第二角度，确定出与所述第一时间对应的所述激光旋转扫描装置的第一电机旋转角速度；所述激光接收装置根据所述第一时间与所述第一参考时间的时间差和所述第一电机旋转角速度，以及所述第一角度与所述初始角度的差值，计算得到所述激光旋转扫描装置的旋转角度；所述激光接收装置根据N个激光旋转扫描装置的旋转角度和N个激光旋转扫描装置的坐标，确定出自身所在的位置。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光接收装置根据第一时间与所述K个参考时间之间的关系，确定出第一参考时间和第二参考时间，包括：所述激光接收装置确定在所述第一时间前后连续接收到的所述激光旋转扫描装置发射的第一角度同步信号的第一参考时间和第二角度同步信号的第二参考时间；所述激光接收装置根据所述第一参考时间和第二参考时间，以及预设的与所述第一参考时间对应的角度同步信号的第一角度和预设的与所述第二参考时间对应的角度同步信号的第二角度，确定出与所述第一时间对应的所述激光旋转扫描装置的第一电机旋转角速度，包括：所述激光接收装置按照公式一得到第一电机旋转角速度，所述公式一为：其中，φ1为第一电机旋转角速度，T1为所述激光接收装置确定的接收第一角度同步信号的第一参考时间，T2为所述激光接收装置确定的接收第二角度同步信号的第二参考时间，θ1为所述激光旋转扫描装置发射第一角度同步信号时的第一角度，θ2所述激光旋转扫描装置发射第二角度同步信号时的第二角度。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述激光接收装置根据所述第一时间与所述第一参考时间的时间差和所述第一电机旋转角速度，以及所述第一角度，计算得到所述激光旋转扫描装置的旋转角度，包括：所述激光接收装置按照公式二计算得到所述激光旋转扫描装置的旋转角度，所述公式二为：其中，ω为所述激光旋转扫描装置的旋转角度，t1为所述第一时间，θ0为角度同步信号的初始角度。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光旋转扫描装置包含一字线激光模组、直流无刷马达及驱动器、镜面装置，所述激光信号是由所述激光旋转扫描装置按如下方式发射的，包括：所述激光旋转扫描装置通过所述镜面装置将所述一字线激光模组发射的激光信号反射到监测区域形成激光面，并通过所述直流无刷马达及驱动器的转动带动所述镜面装置的旋转，使得激光面旋转扫描监测区域。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述激光旋转扫描装置还包括：旋转扫描结构件和角度传感器，且所述旋转扫描结构件上有至少两根凸起；所述角度同步信号是由所述激光旋转扫描装置按如下方式发射的：当所述激光旋转扫描装置进行扫描时，电机旋转带动所述旋转扫描结构件转动，当所述旋转扫描结构件转动时，所述旋转扫描结构件转的凸起依次通过所述角度传感器，当所述角度传感器检测到所述凸起时相应地发出角度同步信号。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述激光旋转扫描装置还包括：绝对式光电编码器；所述角度同步信号是由所述激光旋转扫描装置按如下方式发射的：当所述激光旋转扫描装置进行扫描时，电机旋转触发所述绝对式光电编码器运行，所述绝对式光电编码器每间隔设定角度相应地发出角度同步信号。7.一种采用激光扫描的目标定位方法，其特征在于，包括：针对激光发射装置的N个激光旋转扫描装置中的任意一个激光旋转扫描装置，在所述激光旋转扫描装置的每个扫描周期内，激光接收装置记录接收到所述激光旋转扫描装置发射的激光信号的第一时间，并将所述第一时间发送至所述激光扫描装置；所述激光旋转扫描装置确定在所述扫描周期内发射的K个角度同步信号的K个参考时间，其中，K和N为大于1的整数，以所述激光旋转扫描装置旋转至初始扫描位置时的角度作为角度同步信号的初始角度；所述激光旋转扫描装置根据所述第一时间与所述K个参考时间之间的关系，确定出第一参考时间和第二参考时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：许孜奕，吕铁汉，何风行，刘超，孙庆安，
申请(专利权)人：上海乐相科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31