[发明专利]一种定位装置、系统及定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及定位技术，特别涉及一种定位装置、系统以及定位方法。

背景技术

目前，各种各样的定位技术已被广泛用于室内导航、舞台定位、及存储管理等多个领域中。主流的定位技术主要包括无线定位技术、视觉定位技术以及传感器定位技术。

无线定位技术具体包括红外线定位、超声波定位、射频识别(RFID)定位、紫蜂(ZigBee)定位以及无线局域网的WiFi定位等多种定位技术。其中，红外线定位可以实现较高的定位精确度，但是难以识别对被测对象。超声波定位可实现较高的定位精确度并且能够实现多目标识别，但是在有雾环境下或被测对象被覆盖的情况下其应用将受到限制。RFID定位使用网格理论实现被测对象的定位和识别，但其定位精确度只有1米左右。ZigBee技术被广泛应用于定位领域，们其定位精确度也只有50厘米左右。而WiFi定位的定位精确度更是大于1米。

视觉定位技术通过电荷耦合元件(CCD)或CMOS摄像头捕获图像并对捕获的图像进行处理来实现被测对象的定位和识别。通常，视觉定位技术可以获得较高的定位精确度，但是在被测对象被覆盖的情况下其应用也将受到限制。

传感器定位技术可以利用微动开关、红外感应开关或振动传感器实现定位。虽然，通过传感器定位技术可以得到精确度较高的位置信息，但是，由于通过传感器定位技术很难区分被检测物体的不同，因此无法完成被测对象的识别。

发明内容

鉴于现有的各种定位方法所存在的问题，本发明的实施例分别提供了一种定位装置、系统和定位方法，不仅可以实现精确度较高的定位，并且受环境的影响非常小。

本发明实施例提供的定位装置包括：

一个线圈阵列，包括M行N列线圈，其中，M和N均为自然数；

一个感抗检测单元，用于检测所述线圈阵列中每个线圈的感抗；以及，

一个定位单元，用于判断所述线圈阵列中每个线圈的感抗是否发生变化，如果所述线圈阵列中一个线圈的感抗发生变化，则确定所述线圈阵列所在的定位区域中存在一个定位标签，并根据所述感抗发生变化的线圈的位置确定所述定位标签的位置。

在根据本发明一个优选实施例的定位装置中，所述定位单元进一步用于根据预设的定位标签的磁导率和/或几何形状与线圈的感抗变化之间的关系识别所述定位标签。

本发明实施例提供的定位系统包括：

至少一个定位标签；以及，

根据本发明上述实施例的定位装置。

本发明实施例提供的定位方法包括：

为M行N列线圈阵列中的每个线圈接通交流电流；

检测所述线圈阵列中每个线圈的感抗；以及，

判断所述线圈阵列中每个线圈的感抗是否发生变化，如果所述线圈阵列中一个线圈的感抗发生变化，则确定所述线圈阵列所在的定位区域中存在一个定位标签，并根据所述感抗发生变化的线圈的位置确定所述定位标签的位置。

在根据本发明一个优选实施例的定位方法中，进一步包括：根据预设的定位标签的磁导率和/或几何形状与线圈的感抗变化之间的关系识别所述定位标签。

本发明实施例所述的定位装置和系统具有结构简单、成本低、使用寿命长、速度快以及受环境影响小等特点。本发明实施例所述的定位方法具有成本低、速度快以及受环境影响小等特点。另外，由于本发明实施例所提供的定位方案的定位精确度依赖于线圈阵列的线圈密度，因此，可以低成本地实现精确度较高的定位。

附图说明

图1显示了当交流电流在线圈中流动时在靠近线圈的导体上感应出涡流的示意图；

图2为本发明实施例提供的定位装置的内部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的定位系统的示意图；

图4为本发明一实施例中的感抗检测模块的内部结构示意图；

图5为本发明实施例提供的定位方法的流程图。

具体实施方式

当将导体置于变化的磁场中或导体在固定不变的磁场中运动时，导体上就会产生感应电流。这种感应电流在导体上是闭合的，称为涡流。同理，当交流电流在一个线圈中流动时，由于电磁感应的作用，在线圈中产生的磁场将会在靠近线圈的导体上感应出涡流。更进一步的，在导体上感应出的涡流的幅度和相位将会反过来影响线圈的感抗。图1显示了当交流电流在线圈中流动时在靠近线圈的导体上感应出涡流的示意图。从图1可以看出，当交流电流在线圈11中流动时，靠近线圈11的导体12上感应出涡流13，且涡流13的幅度和相位将反过来影响线圈11的感抗。