[发明专利]基于3D飞行时间照相机的动态跟踪系统和自动引导方法

说明书

一种动态跟踪系统(3)包括基于飞行时间技术的三维照相机(2)，所述三维照相机包括：对包括在特定波长范围内的光发射敏感的接收器，光信号的第一发射器(2c)；微计算机(2a)，其对接和计算来自所述接收器(2b)的三维信息并且控制所述发射器(2c)，以及内部或外部辅助计算机(2d)，其结合数据分析、数据库服务、对运载工具的控制和外部对接以及局部或全局数据通信服务。所述系统还包括对源自所述三维照相机(2)的第一光发射器(2c)的光信号敏感的信标(1)，该信标(1)本身配备有光信号的第二发射器[图2，(1b)]，该第二发射器的光信号的波长与所述三维照相机(2)的灵敏度兼容。所述信标(1)包括用于调制源自所述光信号的第一发射器(2c)的光信号的装置[图2，(1c、c'、d)]。所述三维照相机配置成测量由所述信标重新发射的信号的返回时间。所述调制配置成借助于所述三维照相机允许唯一识别所述信标(1)并且同时确定所述信标(1)在由所述三维照相机(2)的视场覆盖的三维体积中的位置。通过在所述三维照相机(2)的连续帧中分析所述信标的视距离，在所述微计算机中实现所述信标(1)的唯一识别。

技术领域

本发明涉及一种用于在空中(例如无人机)、或在陆上(例如车辆)或在水上(例如船)移动的自主运载工具的动态跟踪系统和自动引导方法。

背景技术

在例行监视任务期间，例如，引入自主装置可能是有用的，该自主装置能够通过使用位于其路径上的参考点以适当方式操纵自身。诸如无人机、机器人或车辆的装置可以有利地配备有自动跟踪系统。这些装置通常在重量和总体尺寸方面受到约束。所以车载设备必须满足这些要求并且保持在体积和重量的可接受范围内。此外，运动中的装置必须能够快速跟踪和识别障碍物或其前进所需的参考点。事实上，由于设备的响应时间太长，在分析资源方面太苛刻的设备不能适应这些装置的速度。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种可由飞行时间照相机唯一地识别的设备信标。

本发明的另一个目的是提供一种跟踪和引导系统或设备，其轻便、快速、自主并适应于运动中的任何装置，无论是在空中、陆上还是在水上。例如，系统可以与移动电话或任何其他移动通信装置(包括平板电脑、智能电话、诸如GPS的定位系统等)关联或组合或整合。

根据本发明，该目的借助于主动跟踪和引导系统或设备[图1，(1)和(3)]实现，允许在空间中定位运动中的对象[图1，(4)]，并且允许以受控和自动方式定向其路线。

具体地，作为其目的，本发明具有一种动态跟踪系统，其包括基于飞行时间技术的三维照相机，所述三维照相机包括：对包括在特定波长范围内的光发射敏感的接收器，光信号的第一发射器；微计算机，其对接和计算来自所述接收器的三维信息并且控制所述发射器，以及内部或外部辅助计算机，其结合数据分析、数据库服务、对运载工具的控制和外部对接以及局部或全局数据通信服务。所述系统还包括对源自所述三维照相机的第一光发射器的光信号敏感的信标，该信标本身配备有光信号的第二发射器[图2，(1b)]，该第二发射器的光信号的波长与所述三维照相机的灵敏度兼容。所述信标包括用于调制源自光信号的第一发射器的光信号的装置。所述三维照相机配置成测量由所述信标重新发射的信号的返回时间。所述调制配置成借助于所述三维照相机和至少两个被测量帧而允许唯一识别所述信标并且同时确定所述信标在由所述三维照相机的视场覆盖的三维体积中的位置。通过在所述三维照相机的连续帧中分析所述信标的视距离在所述微计算机中实现所述信标的唯一识别。