室內定位設備及系統的製作方法

2024-01-22 03:12:15 1

室內定位設備及系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種室內定位設備及系統，所述設備包括：定位信號發射機構，適於發射定位信號；驅動機構，與所述定位信號發射機構相耦接，適於驅動所述定位信號發射機構以預設的角速度改變所述定位信號的發射方向；無線接收器，適於接收來自至少3個錨節點的反饋信號，所述反饋信號是所述錨節點響應於接收到的所述定位信號而發送的。所述室內定位設備及系統成本更低。
【專利說明】
室內定位設備及系統
技術領域
[0001] 本實用新型設及定位領域，尤其設及室內定位設備及系統。
【背景技術】
[0002] 定位技術應用廣泛，現有的定位技術中，有基於射頻識別（Radio Frequency Identif ication ,RFID)的定位設備、基於全球定位系統（Global Positioning System, GPS)的定位設備、基於無線區域網(Wireless LAN,WLAN)的定位設備等等。
[0003] 但是，現有的用於室內定位的定位設備成本有待降低。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型解決的技術問題是降低定位設備成本。
[0005] 為解決上述技術問題，本實用新型實施例提供一種室內定位設備，包括:定位信號 發射機構，適於發射定位信號；驅動機構，與所述定位信號發射機構相禪接，適於驅動所述 定位信號發射機構W預設的角速度改變所述定位信號的發射方向；無線接收器，適於接收 來自至少3個錯節點的反饋信號，所述反饋信號是所述錯節點響應於接收到的所述定位信 號而發送的。
[0006] 可選的，所述定位信號發射機構包括:發射器件W及光路調整機構，其中：所述發 射器件適於生成第一信號;所述光路調整機構與所述驅動機構相禪接，適於被所述驅動機 構驅動，W改變所述第一信號的發射方向，得到所述定位信號，使得所述至少3個錯節點能 夠接收到所述定位信號。
[0007] 可選的，所述光路調整機構為等腰直角稜鏡或平面鏡。
[000引可選的，所述發射器件適於生成第一信號的產生方向垂直於水平面。
[0009] 可選的，所述驅動機構包括：電機W及傳動機構，所述電機通過所述傳動機構驅動 所述光路調整機構W所述第一信號的產生方向為軸按照預設的角速度自轉。
[0010] 可選的，所述室內定位設備還包括外殼，所述驅動機構、所述無線接收器W及所述 發射器件配置於所述外殼內部，所述外殼留有與所述光路調整機構相適配的開口，所述光 路調整機構配置於所述外殼外部。
[0011] 可選的，所述定位信號發射機構包括W下任一種發射器件:雷射發射器、紅外光發 射器、可見光發射器。
[0012] 可選的，所述室內定位設備還包括:控制器，所述控制器與所述定位信號發射機 構、所述驅動機構W及所述無線接收器相禪接;所述控制器適於根據所述預設的角速度、來 自所述至少3個錯節點的反饋信號W及所述至少3個錯節點的位置信息，生成所述室內定位 設備的位置信息。
[0013] 可選的，所述控制器包括:第二夾角計算單元，適於根據所述室內定位設備的位置 信息、第一錯節點的位置信息和預設的方向，確定所述室內定位設備和所述第一錯節點定 義的直線與所述預設的方向的夾角；第=夾角計算單元，適於根據所述室內定位設備開始 發射所述定位信號的時刻、第一反饋時刻、W及所述預設的角速度確定所述定位信號的旋 轉角度;方位角計算單元，適於將所述室內定位設備和所述第一錯節點定義的直線與所述 預設的方向的夾角與所述旋轉角度做差，W得到方位角;其中，所述第一反饋時刻是所述室 內定位設備接收到所述第一錯節點發出的反饋信號的時刻，所述第一錯節點是所述至少3 個錯節點中第一個接收到所述定位信號的錯節點。
[0014] 本實用新型實施例還提供一種室內定位系統，包括:所述室內定位設備W及所述 至少3個錯節點；所述至少3個錯節點中的每個錯節點均包括:定位信號接收器、無線發射 器;所述定位信號接收器適於接收所述定位信號;所述無線發射器禪接於所述定位信號接 收器，適於發射響應於所述定位信號的反饋信號。
[0015] 可選的，所述無線發射器包括:射頻信號發射器。
[0016] 可選的，所述至少3個錯節點位於同一水平面上。
[0017] 與現有技術相比，本實用新型實施例的技術方案具有W下有益效果：
[0018] 通過驅動機構驅動定位信號發射機構W預設的角速度改變所述定位信號的發射 方向，通過無線接收器接收來自至少3個錯節點應於接收到的所述定位信號而發送的反饋 信號，可W得到室內定位設備與至少3個錯節點之間的夾角，為計算室內定位設備提供必要 的信息。由於獲取的是相對夾角，本實用新型實施例中的室內定位設備的硬體成本相較於 計算絕對夾角的設備降低很多。
【附圖說明】

[0019] 圖1是本實用新型實施例中一種室內定位方法的流程圖；
[0020] 圖2是本實用新型實施例中一種至少3個錯節點與待定位設備的位置關係示意圖；
[0021] 圖3是本實用新型實施例中一種所述待定位設備的位置信息的生成方法的流程 圖；
[0022] 圖4是本實用新型實施例中一種方位角的計算方法的流程圖；
[0023] 圖5是本實用新型實施例中一種室內定位裝置的結構示意圖；
[0024] 圖6是本實用新型實施例中一種室內定位設備的結構示意圖；
[0025] 圖7是本實用新型實施例中一種定位信號發射機構的結構示意圖；
[0026] 圖8是本實用新型實施例中另一種室內定位設備的結構示意圖；
[0027] 圖9是本實用新型實施例中一種室內定位系統的結構示意圖；
[0028] 圖10是本實用新型實施例中一種錯節點的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029] 如前所述，定位技術應用廣泛，現有的定位技術中存在多種定位方法和定位設備。 但是，在室內定位的應用場景中，對定位方法的精度要求較高，現有技術中的定位方法的精 度有待提升。
[0030] 在本實用新型實施例中，通過待定位設備發射W預設的角速度改變發射方向的定 位信號，根據接收到的錯節點的反饋信號、所述預設的角速度W及錯節點的位置計算待定 位設備的位置信息，由於發射信號是由待定位設備發射的，在室內定位時幹擾較少，故可W 提升定位方法的精確度。
[0031] 為使本實用新型的上述目的、特徵和有益效果能夠更為明顯易懂，下面結合附圖 對本實用新型的具體實施例做詳細的說明。
[0032] 圖1是本實用新型實施例中一種定位方法的流程圖。
[0033] 在步驟Sll中，待定位設備發射定位信號，W供至少3個錯節點接收，所述定位信號 的發射方向W預設的角速度改變，所述至少3個錯節點分布於相對所述待定位設備的不同 方向。
[0034] 至少3個錯節點分布於相對所述待定位設備的不同方向可W是:至少3個錯節點在 水平面的投影分布於待定位設備在水平面投影的不同方向。
[0035] 至少3個錯節點與待定位設備的位置關係示意可W參見圖2。圖2示出的是3個錯節 點（也即錯節點A、錯節點B、錯節點C)與待定位設備P在水平面上投影的位置關係，可W看 出，錯節點A、錯節點B與錯節點C在水平面上分布於待定位設備P的不同方向。
[0036] 可W理解的是，至少3個錯節點與待定位設備在豎直方向可W高度相同或者高度 不同，只要至少3個錯節點能夠接收到待定位設備發射的定位信號即可。待定位設備的高度 可W是指待定位設備發射所述定位信號的高度。
[0037] 在具體實施中，定位信號可W是方向性較好的信號，該信號可W是在誤差範圍內 直線傳播的信號，例如W下任一種光信號：紅外光或可見光，尤其可W是具有單向性的激 光。由於定位信號為方向性較好的信號，在定位信號的收發過程中幹擾較少，通過該定位信 號進行定位精度較高。
[0038] 在本實用新型一實施例中，至少3個錯節點與待定位設備位於同一水平面，由此錯 節點能夠W較短的光路接收所述定位信號，用W計算待定位設備的水平面位置信息，進而 提升定位效率。
[0039] 在本實用新型另一實施例中，至少3個錯節點位於同一水平面，通過調整待定位設 備發射的定位信號的方向，W使得至少3個錯節點能夠接收到定位信號。
[0040] 定位信號的發射方向W預設的角速度改變，例如可W是發射方向在水平面的分量 W預設的角速度改變。在具體實施中，預設的角速度可W是不變的角速度。
[0041] 在待定位設備生成定位信號後，可W改變定位信號的發射方向，W使得錯節點能 夠接收到定位信號。例如：當至少3個錯節點與所述待定位設備位於同一水平面時，若待定 位設備最初生成的定位信號為垂直於水平面方向，可W改變定位信號的發射方向為水平方 向，W使得定位信號的發射方向能夠指向所述至少3個錯節點；當至少3個錯節點與所述待 定位設備不在同一水平面時，可W改變最初生成的定位信號的發射方向，使定位信號的發 射方向與水平面呈一定夾角，W使得定位信號的發射方向能夠指向所述至少3個錯節點。
[0042] 可W理解的是，設置3個錯節點即可配合待定位設備進行定位，但也可W設置更多 的錯節點，W保證定位方法的可靠性，提升定位方法的精確度。例如，當設置4個錯節點時， 若4個錯節點中的某個錯節點與待定位設備之間存在障礙物而不能進行定位信號的收發 時，可W利用其餘3個錯節點配合待定位設備進行定位。設置更多的錯節點也可W獲得更多 的有效數據，W進行數據篩選或數據整合，進而提升定位方法的精確度。
[0043] 繼續參照圖1，在步驟S12中，待定位設備接收來自所述至少3個錯節點的反饋信 號，所述反饋信號是所述錯節點響應於接收到的所述定位信號而發送的。
[0044] 定位信號的發射方向是W預設的角速度改變的，定位信號到達至少3個錯節點的 時刻有先後順序。錯節點在接收到定位信號後，發射響應於定位信號的反饋信號，故待定位 設備接收到來自不同錯節點的反饋信號的時刻不同。
[0045] 在具體實施中，錯節點發射的響應於定位信號的反饋信號可W是射頻信號，或者 也可W是其他適當類型的信號。
[0046] 在步驟S13中，根據所述預設的角速度、來自所述至少3個錯節點的反饋信號W及 所述至少3個錯節點的位置信息，生成所述待定位設備的位置信息。
[0047] 如前所述，待定位設備接收到來自不同錯節點的反饋信號的時刻不同，而預設的 角速度和錯節點的位置信息是已知的，故根據來自不同錯節點的反饋信號、預設的角速度 和錯節點的位置信息，可W生成待定位設備的位置信息。
[0048] 在具體實施中，所述待定位設備的位置信息的生成方法的流程可W參見圖3:
[0049] 在步驟S31中，根據接收到所述來自所述至少3個錯節點的反饋信號彼此之間的時 間差W及所述預設的角速度，確定至少兩個夾角，所述至少兩個夾角中的夾角為所述待定 位設備與所述至少3個錯節點中的兩個錯節點之間的夾角。
[0050] 至少3個錯節點和待定位設備的位置關係可W參見圖1中步驟Sll的具體實現中的 描述。每個錯節點位於待定位設備的不同方向，故在水平面上，至少3個錯節點可W和待定 位設備形成至少3個夾角，至少3個夾角的和為360°。由於此時需要生成的待定位設備位置 信息為二維信息，故至少需要兩個夾角的信息。
[0051] 在如圖2所示的實施例中，待定位設備P可W依次向錯節點A、錯節點B和錯節點C發 送定位信號，例如，待定位設備P從左方向開始發射定位信號，定位信號的方向是按逆時針 旋轉的，則錯節點A、錯節點B和錯節點C會依次收到定位信號，並分別生成並向待定位設備P 發送響應於定位信號的反饋信號;待定位設備巧良據預設的角速度和接收到來自錯節點A、 錯節點B和錯節點C的反饋信號，可W確定至少兩個夾角，即夾角a和夾角0。
[0052] 其中，夾角a是待定位設備P與錯節點A和錯節點B形成的夾角，待定位設備P為夾角 的頂點；夾角e是待定位設備P與錯節點B和錯節點C形成的夾角，待定位設備P為夾角的頂 點。
[0053] 繼續參照圖3,在步驟S32中，根據所述至少兩個夾角W及所述至少3個錯節點的位 置信息計算得到所述待定位設備的位置信息。
[0054] 如前所述，此時需生成的是待定位設備的位置信息為二維信息。故在確定至少兩 個夾角，例如圖2中的夾角a和夾角0後，即可獲悉待定位設備P與錯節點A、錯節點B和錯節點 C的相對位置，而3個錯節點的平面位置信息是已知的，故可W計算得到待定位設備P的位置 f目息。
[0055] 由於待定位設備與至少兩個錯節點之間的夾角是通過接收到反饋信號的時刻和 預設的角速度確定的，而定位信號是方向性較好的信號，通過接收到來自不同錯節點的反 饋信號的時刻計算待定位設備與至少兩個錯節點之間的夾角精確度較高，故通過本實用新 型實施例中定位方法計算得到的位置信息精確度較高。
[0056] 另外，僅需要計算待定位設備與至少兩個錯節點之間在水平面投影的夾角，而並 不需要待定位設備相對於錯節點的絕對角度，故本實用新型實施例中定位方法的硬體成本 相對於測量絕對角度大幅降低。
[0057] 本實用新型實施例中的室內定位方法也可W計算=維的位置信息。例如：當至少3 個錯節點與待定位設備位於同一平面時，錯節點的高度信息即可直接作為待定位設備的高 度信息，從而可W得到=維的位置信息；當至少3個錯節點位於同一平面，待定位設備與至 少3個錯節點不在同一平面時，通過分析待定位設備對定位信號發射方向的調整結果和至 少3個錯節點所在平面的高度，例如結合定位信號的發射方向與水平面的夾角和至少3個錯 節點=維的位置信息，也可W得到待定位設備的高度信息，進而得到待定位設備=維的位 置信息。
[0058] 在具體實施中，在得到待定位設備的位置信息後，還可W計算待定位設備當前朝 向與預設方向之間的方位角。具體地，方位角的計算方法的流程可W參見圖4。
[0059] 在步驟S41中，根據所述待定位設備的位置信息、待定位設備開始發射所述定位信 號的時刻、第一錯節點的位置信息和預設的方向，確定所述待定位設備和所述第一錯節點 定義的直線與所述預設的方向的夾角。
[0060] 在具體實施中，所述第一錯節點可W是所述至少3個錯節點中第一個接收到所述 定位信號的錯節點。待定位設備和所述第一錯節點定義的直線與所述預設的方向的夾角可 W是:從預設的方向按照定位信號角速度的方向旋轉至第一錯節點所經過的夾角。
[0061] 可W理解的是，所述第一錯節點也可W是其他錯節點，例如可W是第二個接收到 所述定位信號的錯節點；當第一錯節點是第二個接收到所述定位信號的錯節點時，待定位 設備和所述第一錯節點定義的直線與所述預設的方向的夾角，可W是從預設的方向按照定 位信號角速度的方向旋轉至第二個接收到所述定位信號的錯節點所經過的夾角。
[0062] 例如，在圖2所示的實施例中，預設的方向可W是F方向，待定位設備P從玄方向開 始發射定位信號，定位信號W預設的角速度在水平面逆時針改變方向，則錯節點A最先接收 到定位信號，將錯節點A作為第一錯節點;待定位設備P和第一錯節點定義的直線為圖2中虛 線AP所在的直線;待定位設備P和第一錯節點定義的直線與預設方向F方向的夾角為:從預 設方向F方向按照逆時針旋轉至AP所經過的夾角9。
[0063] 繼續參照圖4,在步驟S42中，根據所述待定位設備開始發射所述定位信號的時刻、 第一反饋時刻、W及所述預設的角速度確定所述定位信號的旋轉角度。
[0064] 其中，所述第一反饋時刻是所述待定位設備接收到所述第一錯節點發出的反饋信 號的時刻。定位信號的旋轉角度為定位信號從發射定位信號開始，至到達第一錯節點為止， 在方向改變的過程中所經過的夾角。
[0065] 例如，繼續參照圖2,第一反饋時刻為待定位設備P接收到來自錯節點A的反饋信號 的時刻，旋轉角度為夾角8。
[0066] 繼續參照圖4,在步驟S43中，所述待定位設備和所述第一錯節點定義的直線與所 述預設的方向的夾角減去所述旋轉角度，W得到方位角。
[0067] 例如，在圖2所示的實施例中，可W通過待定位設備和所述第一錯節點定義的直線 與所述預設的方向的夾角0減去旋轉角度夾角8,得到方位角T。
[0068] 可W看出，方位角是待定位設備開始發射所述定位信號的起始方向與預設的方向 的夾角，由於待定位設備開始發射所述定位信號的方向可W與待定位設備的朝向之間具備 對應關係，故通過方位角可W獲悉待定位設備的朝向與預設的方向的夾角，進而可W方便 的應用於對待定位設備的控制場景中。
[0069] 在對待定位設備進行控制時，通常需要控制待定位設備進行移動。一種常用的移 動待定位設備的方式是先調整待定位設備的朝向，使得待定位設備面向目標位置，再控制 待定位設備直線前進至目標位置。例如在機器人室內導航的過程中、遊戲設備室內移動的 過程中，均可W採用上述的方式進行移動。
[0070] 本實用新型實施例提供一種方位角的計算方式，從而可W方便的計算待定位設備 從當前朝向轉向至目標位置需調整的角度，進而完成對待定位設備的移動控制。
[0071] 在本實用新型一實施例中，所述待定位設備P(參見圖2, W下結合圖2進行說明）的 位置信息(X，y)可W是根據如下公式計算得到的：
[0072]
[0073]
[0074] a=o(tB-tA);
[0075] p=〇(t(-tB);
[OOM]其中，（x，y)是所述待定位設備P在水平面的坐標，（別，74)、（別，7[3)、佔，7(；)分別為 所述至少3個錯節點中錯節點A、錯節點BW及錯節點C在水平面的坐標;a為所述待定位設備 P與所述錯節點A和所述錯節點B之間的夾角;0為所述待定位設備P與所述錯節點B和所述錯 節點C之間的夾角；CO是所述預設的角速度;tA、tB、tc分別為所述待定位設備接收到來自所 述錯節點A、錯節點BW及錯節點C的所述反饋信號的時刻。
[0077]方位角丫可W通過如下公式計算：
[007引
[0079]
[0080] ti是接收到第一反饋信號的時刻，to為待定位設備開始發射所述定位信號的時刻， (xi，yi)是所述至少3個錯節點中第一個接收到所述定位信號的錯節點的位置坐標，可W選 自^，74)、（別，76)、佔，則），例如可^是^，74);所述第一反饋信號是所述至少3個錯節點 中第一個接收到所述定位信號的錯節點響應於接收到的所述定位信號而發送的。
[0081] 本實用新型實施例還提供一種室內定位裝置，其結構示意圖參見圖5。
[0082] 室內定位裝置50可W包括：
[0083] 定位信號發射單元51，適於控制待定位設備發射定位信號，W供至少3個錯節點接 收，所述定位信號的發射方向W預設的角速度改變，所述至少3個錯節點分布於相對所述待 定位設備的不同方向；
[0084] 接收單元52,適於接收來自所述至少3個錯節點的反饋信號，所述反饋信號是所述 錯節點響應於接收到的所述定位信號而發送的；
[0085] 位置信息生成單元53,適於根據所述預設的角速度、來自所述至少3個錯節點的反 饋信號W及所述至少3個錯節點的位置信息，生成所述待定位設備的位置信息。
[0086] 其中，位置信息生成單元53可W包括：
[0087] 第一夾角計算子單元，適於根據接收到所述來自所述至少3個錯節點的反饋信號 彼此之間的時間差W及所述預設的角速度，確定至少兩個夾角，所述至少兩個夾角中的夾 角為所述待定位設備與所述至少3個錯節點中的兩個錯節點之間的夾角；
[0088] 位置信息計算子單元，適於根據所述至少兩個夾角W及所述至少3個錯節點的位 置信息計算得到所述待定位設備的位置信息。
[0089] 在具體實施中，室內定位裝置50還可W包括：
[0090] 第二夾角計算單元，適於根據所述待定位設備的位置信息、第一錯節點的位置信 息和預設的方向，確定所述待定位設備和所述第一錯節點定義的直線與所述預設的方向的 夾角；
[0091] 第=夾角計算單元，適於根據所述待定位設備開始發射所述定位信號的時刻、第 一反饋時刻、W及所述預設的角速度確定所述定位信號的旋轉角度；
[0092] 方位角計算單元，適於將所述待定位設備和所述第一錯節點定義的直線與所述預 設的方向的夾角與所述旋轉角度做差，W得到方位角；
[0093] 其中，所述第一反饋時刻是所述待定位設備接收到所述第一錯節點發出的反饋信 號的時刻，所述第一錯節點是所述至少3個錯節點中第一個接收到所述定位信號的錯節點。
[0094] 在具體實施中，所述定位信號發射單元可W包括雷射發射器、紅外發射器或可見 光發射器。
[0095] 在具體實施中，所述反饋信號可W是射頻信號，所述接收單元可W包括射頻信息 接收器。
[0096] 室內定位裝置的具體實現方式和有益效果可W參照室內定位方法的相關描述，在 此不再寶述。
[0097] 本領域普通技術人員可W理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可 W通過程序來指令相關的硬體來完成，該程序可W存儲於一計算機可讀存儲介質中，存儲 介質可W包括:R〇M、RAM、磁碟或光碟等。
[0098] 本實用新型實施例還提供一種室內定位設備，其結構示意圖參見圖6。
[0099] 室內定位設備60可W包括：
[0100] 定位信號發射機構61，適於發射定位信號；
[0101] 驅動機構62,與所述定位信號發射機構61相禪接，適於驅動所述定位信號發射機 構61W預設的角速度改變所述定位信號的發射方向；
[0102] 無線接收器63,適於接收來自至少3個錯節點的反饋信號，所述反饋信號是所述錯 節點響應於接收到的所述定位信號而發送的。
[0103] 在具體實施中，室內定位設備60還可W包括控制器64,與所述定位信號發射機構 61、所述驅動機構62W及所述無線接收器63相禪接;所述控制器64適於根據所述預設的角 速度、來自所述至少3個錯節點的反饋信號W及所述至少3個錯節點的位置信息，生成所述 室內定位設備60的位置信息。
[0104] 在具體實施中，所述控制器64可W包括：
[0105] 第二夾角計算單元，適於根據所述室內定位設備60的位置信息、第一錯節點的位 置信息和預設的方向，確定所述室內定位設備60和所述第一錯節點定義的直線與所述預設 的方向的夾角；
[0106] 第S夾角計算單元，適於根據所述室內定位設備60開始發射所述定位信號的時 亥IJ、第一反饋時刻、W及所述預設的角速度確定所述定位信號的旋轉角度；
[0107] 方位角計算單元，適於將所述室內定位設備60和所述第一錯節點定義的直線與所 述預設的方向的夾角與所述旋轉角度做差，W得到方位角；
[0108] 其中，所述第一反饋時刻是所述室內定位設備60接收到所述第一錯節點發出的反 饋信號的時刻，所述第一錯節點是所述至少3個錯節點中第一個接收到所述定位信號的錯 節點。
[0109] 可W理解的是，本實用新型實施例中的室內定位設備60能夠確定自身的位置，從 運個角度出發，本實用新型實施例中的室內定位設備60也可W被稱為待定位設備。本實用 新型實施例中的定位設備可W用於前述室內定位方法，定位設備確定自身位置的具體實現 方式W及有益效果可W參見前述室內定位方法的相關描述，在此不再寶述。
[0110] 參見圖7,在具體實施中，定位信號發射機構61可W包括發射器件71W及光路調整 機構72。
[0111] 發射器件71適於生成第一信號；所述光路調整機構72與所述驅動機構62相禪接， 適於被所述驅動機構62驅動，W改變所述第一信號的發射方向，得到所述定位信號，使得所 述至少3個錯節點能夠接收到所述定位信號。
[0112] 例如，發射器件71生成的第一信號是圖中所示的括方向的信號，經過光路調整機 構72的調整，得到邑方向的定位信號，良方向是從光路調整機構72指向錯節點的方向；在本 實用新型實施例中，可W對第一信號的產生方向並不做限定，僅需通過光路調整機構72後 的定位信號的發射方向宜方向指向錯節點，能夠被錯節點接收即可。
[0113] 在具體實施中，發射器件71生成的第一信號可W是產生方向垂直於水平面的第一 信號。由於在定位過程中，通常需要求得定位設備的水平坐標，故錯節點通常位於同一水平 面；當第一信號的產生方向垂直於水平面時，可W方便的驅動機構62驅動光路調整機構72， W改變第一信號的發射方向，得到定位信號，使得定位信號的發射方向在水平面的分量W 預設的角速度改變進而使得位於同一水平面的多個錯節點均能夠接收到定位信號。
[0114] 在具體實施中，發射器件71可W是W下任一種:雷射發射器、紅外光發射器、可見 光發射器。
[0115] 在具體實施中，光路調整機構72可W是等腰直角稜鏡或者平面鏡。當第一信號的 產生方向垂直於水平面，且錯節點與所述定位設備位於同一水平面時：當所述光路調整機 構72為等腰直角稜鏡時，所述等腰直角稜鏡的直角邊可W垂直於所述第一信號的產生方 向；當所述光路調整機構72為平面鏡時，鏡面方向可W與所述第一信號的產生方向呈45°夾 角。
[0116] 可W理解的是，當錯節點所在的平面與所述定位設備的高度不一致時，也可W調 整稜鏡或者平面鏡的角度，W生成錯節點可W接收到的定位信號。
[0117] 在具體實施中，驅動機構62可W包括電機W及傳動機構，所述電機通過所述傳動 機構驅動所述光路調整機構72W所述第一信號的產生方向為軸按照預設的角速度自轉。
[0118] 傳動機構可W包括齒輪的組合、傳動帶等等；電機通過傳動機構驅動光路調整機 構，使得光路調整機構72能夠W第一信號的產生方向為軸，按照預設的角速度自轉，從而可 W得到W預設角速度改變發射方向的定位信號。
[0119] 本實用新型實施例中的室內定位設備還可W包括外殼，所述驅動機構62、所述無 線接收器63(參見圖6) W及所述發射器件71可W配置於所述外殼內部。
[0120] 所述光路調整機構72可W位於所述外殼的內部或者外部。例如：當光路調整機構 72發出的定位信號的巧方向指向的所述外殼為透明材料，或者所述外殼留有供所述光路調 整機構72發出的定位信號射出的開口時，所述光路調整機構可W位於所述外殼的內部;或 者，所述外殼可W留有與所述光路調整幾口相適配的開口，所述光路調整機構也可W從與 其適配的開口伸出，位於外殼外部，W使得光路調整機構72的出射光可W到達錯節點。
[0121] 由於定位設備中需要暴露於外殼的部分僅有光路調整機構72,體積小巧，便於嵌 入各種設備，應用場景廣闊。
[0122] 圖8是本實用新型實施例中另一種定位設備的結構示意圖。
[0123] 定位設備的發射器件為雷射發射器81;光路調整機構為=稜鏡82,可W看出=稜 鏡82能夠改變雷射發射器81的出射光線的方向；驅動機構為電機83;傳動機構為3個相曬合 的圓柱形齒輪84,其中電機83帶動最右側齒輪轉動，最右側的齒輪通過中間齒輪的傳動，帶 動左側齒輪轉動，左側之齒輪固定於=稜鏡82，能夠帶動=稜鏡W雷射發射器81的入射光 線為軸轉動，從而可W調整出射光線的方向。
[0124] 參見圖9，本實用新型實施例還提供一種室內定位系統。
[0125] 室內定位系統可W包括前述的室內定位設備60和至少3個錯節點（圖中僅示出3 個）：第一錯節點91、第二錯節點92、和第=錯節點93。
[0126] 在具體實施中，至少3個錯節點可W位於同一水平面上。
[0127] 室內定位設備60和至少3個錯節點的位置關係可W參照室內定位方法的描述，在 此不再寶述。
[0128] 參見圖10,每個錯節點均可W包括:定位信號接收器101、無線發射器102;所述定 位信號接收器適於接收所述定位信號;所述無線發射器禪接於所述定位信號接收器，適於 發射響應於所述定位信號的反饋信號。
[0129] 在具體實施中，無線發射器102可W包括射頻信號發射器。
[0130] 本實用新型實施例中的定位設備可W適用於通過定位設備和錯節點之間的相對 夾角確定定位設備的位置信息的定位方法，例如本實用新型前實施例的定位方法，從而可 W提升定位設備的精度，並且可W簡化定位設備的結構，進而降低定位設備的成本。
[0131] 雖然本實用新型披露如上，但本實用新型並非限定於此。任何本領域技術人員，在 不脫離本實用新型的精神和範圍內，均可作各種更動與修改，因此本實用新型的保護範圍 應當W權利要求所限定的範圍為準。
【主權項】
1. 一種室內定位設備，其特徵在於，包括： 定位信號發射機構，適於發射定位信號； 驅動機構，與所述定位信號發射機構相耦接，適於驅動所述定位信號發射機構以預設 的角速度改變所述定位信號的發射方向； 無線接收器，適於接收來自至少3個錨節點的反饋信號，所述反饋信號是所述錨節點響 應於接收到的所述定位信號而發送的。2. 根據權利要求1所述的室內定位設備，其特徵在於，所述定位信號發射機構包括:發 射器件以及光路調整機構，其中： 所述發射器件適於生成第一信號； 所述光路調整機構與所述驅動機構相耦接，適於被所述驅動機構驅動，以改變所述第 一信號的發射方向，得到所述定位信號，使得所述至少3個錨節點能夠接收到所述定位信 號。3. 根據權利要求2所述的室內定位設備，其特徵在於，所述光路調整機構為等腰直角稜 鏡或平面鏡。4. 根據權利要求2所述的室內定位設備，其特徵在於，所述第一信號的產生方向垂直於 水平面。5. 根據權利要求2所述的室內定位設備，其特徵在於，所述驅動機構包括：電機以及傳 動機構，所述電機通過所述傳動機構驅動所述光路調整機構以所述第一信號的產生方向為 軸按照預設的角速度自轉。6. 根據權利要求2或5所述的室內定位設備，其特徵在於，還包括外殼，所述驅動機構、 所述無線接收器以及所述發射器件配置於所述外殼內部，所述外殼留有與所述光路調整機 構相適配的開口，所述光路調整機構配置於所述外殼外部。7. 根據權利要求1所述的室內定位設備，其特徵在於，所述定位信號發射機構包括以下 任一種發射器件:雷射發射器、紅外光發射器、可見光發射器。8. 根據權利要求1所述的室內定位設備，其特徵在於，還包括:控制器，所述控制器與所 述定位信號發射機構、所述驅動機構以及所述無線接收器相耦接;所述控制器適於根據所 述預設的角速度、來自所述至少3個錨節點的反饋信號以及所述至少3個錨節點的位置信 息，生成所述室內定位設備的位置信息。9. 根據權利要求8所述的室內定位設備，其特徵在於，所述控制器包括： 第二夾角計算單元，適於根據所述室內定位設備的位置信息、第一錨節點的位置信息 和預設的方向，確定所述室內定位設備和所述第一錨節點定義的直線與所述預設的方向的 夾角； 第三夾角計算單元，適於根據所述室內定位設備開始發射所述定位信號的時刻、第一 反饋時刻、以及所述預設的角速度確定所述定位信號的旋轉角度； 方位角計算單元，適於將所述室內定位設備和所述第一錨節點定義的直線與所述預設 的方向的夾角與所述旋轉角度做差，以得到方位角； 其中，所述第一反饋時刻是所述室內定位設備接收到所述第一錨節點發出的反饋信號 的時刻，所述第一錨節點是所述至少3個錨節點中第一個接收到所述定位信號的錨節點。10. -種室內定位系統，其特徵在於，包括:如權利要求1至9任一項所述的室內定位設 備以及所述至少3個錨節點；所述至少3個錨節點中的每個錨節點均包括:定位信號接收器 和無線發射器;所述定位信號接收器適於接收所述定位信號;所述無線發射器耦接於所述 定位信號接收器，適於發射響應於所述定位信號的反饋信號。11. 根據權利要求10所述的室內定位系統，其特徵在於，所述無線發射器包括:射頻信 號發射器。12. 根據權利要求10所述的室內定位系統，其特徵在於，所述至少3個錨節點位於同一 水平面上。
【文檔編號】G01S5/16GK205691763SQ201620640133
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月24日 公開號201620640133.X, CN 201620640133, CN 205691763 U, CN 205691763U, CN-U-205691763, CN201620640133, CN201620640133.X, CN205691763 U, CN205691763U
【發明人】江屹斌, 朱頻頻
【申請人】上海智臻智能網絡科技股份有限公司