[发明专利]一种光源扫描定位系统及其定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及定位系统及其定位方法，尤指一种采用光源作为定位媒介，使可移动物体能自动分辨自我位置，自动完成设定的移动路线的光源扫描定位系统及其定位方法。

背景技术

随着通讯技术的迅猛发展，人们可以采用全球定位系统(GPS)替代传统的纸质地图，来确定自己的位置。只是，GPS系统需要借助卫星系统来进行定位，故常受限于卫星接收信号的好差。由于室内往往不能接收到卫星信号，因此GPS只能应用于室外的定位。

当遥控车、机器人等可移动物体在室内活动时，如果超出了可遥控的空间，可移动物体往往无法辨认方向，不明确该如何移动，造成无法控制的状态。

因此，提供一种能够使得可移动物体能够自动分辨自我位置的光源扫描定位系统及其定位方法以解决上述问题实为必要。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种光源扫描定位系统，其通过检测光源的发射和接收，扫描并确定可移动物体的方位，使得可移动物体能够自动分辨自我位置，自动完成设定的移动路线。

本发明的另一目的在于，提供了采用该定位系统进行定位的方法，在一组定位系统中，通过检测光源的交互发射和反射，确定可移动物体相对已知参照物的方位，再经计算得出可移动物体的绝对位置，以帮助可移动物体自动分辨自我位置，自动完成设定的移动路线。

本发明提供了一种光源扫描定位系统，其包括：

至少两个光源发射装置，用于发射检测光源；

至少一个光源接收装置，用于接收所述检测光源；

所述光源接收装置包括光信号接收器和光电转换模块，光电转换模块将所接收的检测光源转换为电信号，通过提取电信号中表征各光源发射装置的位置参量，结合光源发射装置的偏移角度和/或两束检测光源的夹角信息，引用正弦定理，经计算得出各光源发射装置分别与光源接收装置之间的相对间距，从而确定光源接收装置的所在位置。

在本发明中，所述光源扫描定位系统还可进一步包括以下技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述光源发射装置或/和光源接收装置包括驱动系统、活动基座以及安装于其上的光源发射器或光源接收器，驱动系统与活动基座相连接，用于驱动活动基座旋转。

在本发明的另一个实施例中，所述光源发射装置或/和光源接收装置还可包括：

归零反射片，用于反射检测光源；

归零检测器，与归零反射片相对设置，通过两者相互配合，检测光源的接收或/和发射状态。

在本发明的又一个实施例中，所述光源发射装置或/和光源接收装置还可包括透镜，其设置于出射口或/和入射口，其中，光源发射器或光源接收器与透镜之间的间距可调节。

在本发明的又一个实施例中，所述光源扫描定位系统进一步包括：分别与光源接收装置和/或光源发射装置的归零检测器、驱动系统以及光源发射器和/或光源接收器电性连接的发射控制处理器和接收控制处理器。

在本发明中，所述检测光源可为红外线、X射线或紫外线。

本发明还提供了一种光源扫描定位方法，其包括以下步骤：

步骤1)任意选取一个光源接收装置和两个光源发射装置作为一组定位系统，预设光源发射装置中检测光源的基准发射位置；

步骤2)光源发射装置分时发射检测光源，当检测光源被光源接收装置接收到时，光源发射装置确定所发出的检测光源相对于基准发射位置的偏移角度，光源接收装置确定所接收到的两束检测光源的夹角；

步骤3)光源接收装置将接收到的光信号分别转换为电信号，提取电信号中表征各光源发射装置的位置参量，结合光源发射装置的偏移角度和/或所接收到的两束检测光源的夹角信息，引用正弦定理，经计算得出各光源发射装置分别与光源接收装置之间的相对间距，从而确定光源接收装置的位置。

其中，在步骤1)中，所述同一组定位系统中的基准发射位置方向相同。

所述步骤2)进一步包括以下步骤：

步骤21)检测光源经光源接收装置的光源接收器接收，光源接收器反馈信号至接收控制处理器，记录第一次的接收光源的位置；

步骤22)光源接收装置的归零反射片将部分检测光源发射回光源发射装置的归零反射片，经该归零反射片反射至归零检测器，归零检测器反馈信号至发射控制处理器，记录第一次的发射光源相对于基准发射位置的偏移角度；

步骤23)重复步骤21)及步骤22)，记录第二次的发射光源相对于基准发射位置的偏移角度以及第二次的光源接收位置；

步骤24)根据第一次和第二次的光源接收位置计算得出所接收到的两束检测光源的夹角。