[发明专利]一种便携式定位系统

说明书

技术领域

本发明涉及定位系统，特别是一种用于移动平台的便携式定位系统。

背景技术

目前的定位技术有多种，如使用全球定位系统(GPS定位系统、中国的北斗星系统等)对自身在地球上的位置进行一定精度的定位；或者在原来已经确定的位置上，利用惯性导航系统推算出一段时间后的目标所在位置，但上述定位方法复杂且不适用于一些领域的应用，如在家用移动清洁机器人系统中的清洁机器人与其对应的充电座之间的定位：由于清洁机器人并不知道其与充电座的相对位置，因此不适合使用惯性导航系统；此外，清洁机器人运动的空间相对较小，也不适合使用全球定位系统。中国专利申请号为03115924.9揭示了一种红外自动定向系统，但在该申请文献中仅揭示了如何确定发射器与接收器的相对方向，而无法确定发射器与接收器的相对距离，因此无法对目标进行有效定位。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种简单且定位准确的便携式定位系统。

本发明所要解决的技术问题由以下技术方案予以解决。

一种便携式定位系统，包括有信号发射子系统、信号接收子系统、存储子系统及控制子系统，所述信号发射子系统用于发射信号束以形成一定的信号覆盖区域；所述信号覆盖区域根据与信号发射器子系统的相对距离的远近被划分为至少两个子区域；所述信号发射子系统在信号覆盖区域的不同子区域内发送不同的信号；所述存储子系统用于存储每个子区域的信息；所述信号接收子系统在信号覆盖区域内接收发射子系统发射的信号；所述控制子系统根据信号接收子系统接收到的信号以确定其所在的子区域。

所述信号发射子系统的发射器只有一个发射头，所述发射头在一定周期内发射不同的信号束以在信号覆盖区域内形成不同的子区域。

所述信号发射子系统的发射器包括两个或两个以上的发射头，所述发射头发射不同的信号束以在信号覆盖区域内形成不同的子区域。

所述发射器发射的信号包括红外信号、超声波信号及电磁波信号。

所述信号束形成的信号覆盖区域的在水平面的投影形状为直线型、矩形、扇形或圆形。

所述发射器为红外信号发射器，所述红外信号发射器使用不同强度的红外信号交替发射以在信号覆盖区域内形成不同的子区域。

所述红外信号经过红外屏蔽罩构成的红外发射光线通道后发射，以将其约束成较小发散角度的信号束。

所述信号发射子系统包括多个在同一平面的红外信号发射器，所述多个红外信号发射器发射的信号形成一个信号平面。

所述信号发射子系统包括多个在立体空间的红外信号发射器，所述多个红外信号发射器发射的信号形成一个信号空间。

所述每个红外信号发射器发射的红外信号形成的信号覆盖区域的平面形状为直线型或矩形，所述红外信号之间彼此平行。

与现有技术相比，本发明与现有技术对比的有益效果是：

本发明揭示了一种便携式定位系统，该系统通过将其信号区域根据与信号发射子系统的距离远近划分为不同子区域，并通过存储子系统存储不同子区域信息，同时让信号发射子系统在不同子区域内发射不同的信号，然后通过控制子系统根据信号接收子系统在信号覆盖区域内接收到的不同信号以确定其所在的子区域。本发明便携式定位系统具有简单、定位准确的优点。

附图说明

图1是本发明实施例1中的信号发射子系统及其信号覆盖区域的示意图；

图2是图1中发射器的结构示意图；

图3是图1中信号发射子系统的电路原理图；

图4是图1中的多个发射器组成的信号平面示意图；

图5是图1中的多个发射器组成的信号空间示意图；

图6是图5的信号覆盖区域在水平面的投影示意图；

图7是本发明实施例2中的信号发射子系统及其信号覆盖区域的示意图；

图8是图7中发射器的结构示意图；

图9是图7中的多个发射器组成的信号平面示意图；

图10是图7中的多个发射器组成的信号空间示意图；

图11是图10中发射器信号没有重叠时信号覆盖区域的在水平面的投影示意图；

图12是图10中发射器信号重叠时信号覆盖区域的在水平面的投影示意图；

图13是本发明实施例3中的信号发射子系统及其信号覆盖区域的示意图；

图14是图13的信号覆盖区域在水平面的投影示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明便携式定位系统进行进一步详细说明。