[发明专利]测量距离的信标、使用其的定位系统和测量距离的方法

权利要求书

1.一种定位系统，包括：

信标；

运动体，与所述信标通信，

其中，所述信标基于由所述信标发射的光的发射时间与由运动体朝着信标反射的光的检测时间之间的时间差来测量运动体与信标之间的距离，所述信标发射光以用于检测所述运动体的位置，所述运动体接收来自所述信标的发射光的相位信息和距离信息，以检测所述运动体相对于所述信标的相对位置。

2.如权利要求1所述的定位系统，其中，所述信标包括：

光产生器，用于发射具有方向性的光；

检测器，用于检测反射光；

距离测量单元，用于基于发射光的发射光信号的时间与反射光的反射光信号的时间之间的差和光的速度来估计距离。

3.如权利要求2所述的定位系统，其中，所述距离测量单元包括用于将反射光的反射光信号放大的放大器。

4.如权利要求2所述的定位系统，其中，所述光产生器包括用于发射红外激光射线作为发射光的红外激光二极管。

5.如权利要求1所述的定位系统，其中，所述运动体包括相对于信标自由行进的移动机器人。

6.如权利要求1所述的定位系统，其中，所述运动体包括相对于信标运动的可运动的车。

7.如权利要求6所述的定位系统，其中，所述运动体还包括用于显示可运动车的位置的显示器。

8.如权利要求1所述的定位系统，其中，所述运动体包括安装在运动体表面上用于将从信标发射的光作为反射光反射回去的光反射器。

9.如权利要求8所述的定位系统，其中，所述光反射器包括用于将入射光回射到信标作为反射光的反光镜。

10.如权利要求1所述的定位系统，其中，所述信标还包括编码器，所述编码器用于对测量到的距离信息和与光的发射方向对应的相位信息进行编码，并且将其发射到运动体；

运动体还包括位置测量单元，所述位置测量单元基于包含在光中的距离信息和相位信息来测量运动体的相对位置。

11.如权利要求10所述的定位系统，其中，所述编码器编码以包含与光的当前发射方向对应的相位信息和由先前被发射的反射光测量到的距离信息。

12.如权利要求11所述的定位系统，其中，所述编码器产生被编码有相位信息、距离信息和信标的唯一特征信息的单个包。

13.一种具有用于检测将被测量的物体的位置并用于测量物体的距离的光的信标，所述信标包括：

光产生器，用于朝着物体发射具有方向性的光；

反射光检测器，用于检测从所述光产生器发射并且由物体反射的光；

距离测量单元，用于基于光的发射时间与反射光的检测时间之间的差来测量信标与物体之间的距离。

14.如权利要求13所述的信标，还包括：

旋转驱动器，用于使光产生器和反射光检测器同步并旋转。

15.如权利要求14所述的信标，其中，所述旋转驱动器包括一体地连接到光产生器和反射光检测器上的电机和旋转轴，用于产生使光产生器和反射光检测器旋转的驱动力。

16.如权利要求14的所述信标，还包括：

相位调节器，用于对旋转驱动器施加驱动信号，以调节光的发射方向，并且输出与光的发射方向相对应的相位信息；

编码器，用于对相位调节器的相位信息和由距离测量单元测量的距离信息进行编码，将编码的信息放入由光产生器发射的光中。

17.如权利要求14所述的信标，其中，所述旋转驱动器包括：

至少一个单镜，用于转换来自光产生器的发射光的传播方向和由物体回射的光的传播方向；

电机，使所述单镜旋转；

旋转轴，用于将所述单镜连接到电机。

18.如权利要求17所述的信标，其中，所述光产生器和反射光检测器被布置在所述单镜的侧部。

19.如权利要求17所述的信标，其中，当所述电机的侧部单独设置有所述至少一个单镜时，光产生器在所述电机的第一侧朝着所述单镜中的一个发射光，反射光检测器在所述电机的第二侧接收由单镜反射的反射光，光产生器和反射光检测器沿着纵向布置。