CN104865553A - 定位系统、光信号处理器及定位部件 - Google Patents
定位系统、光信号处理器及定位部件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104865553A CN104865553A CN201510316191.7A CN201510316191A CN104865553A CN 104865553 A CN104865553 A CN 104865553A CN 201510316191 A CN201510316191 A CN 201510316191A CN 104865553 A CN104865553 A CN 104865553A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light signal
- control module
- positioning element
- light
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/16—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/12—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using electromagnetic waves other than radio waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种定位系统,用于对预定区域内的一个或多个定位对象进行定位,该定位系统包括:一个或多个定位部件,分别设置在一个或多个定位对象上,该定位部件包括:第一光发射模块,用于发射第一光信号;第一控制模块,用于控制所述第一光发射模块,以使所述第一光信号携带所述定位部件对应的定位对象的标识信息;光信号处理器,设置在所述预定区域中的预定位置处,适于接收来自所述预定区域中的所述定位部件的所述第一光信号,用于根据所述第一光信号确定所述定位对象在所述预定区域内的位置信息。这样,该定位系统通过发射并处理第一光信号,完成对预定区域内的定位对象的定位。同时,本发明还公开了一种光信号处理器和一种定位部件。
Description
技术领域
本发明涉及空间定位领域,特别涉及定位系统、光信号处理器及定位部件。
背景技术
无线电信号管制,是指在特定时间和特定区域内,依法采取限制或者禁止无线电台(站)、无线电发射设备和辐射无线电波的非无线电设备的使用,以及对特定的无线电频率实施技术阻断等措施,对无线电波的发射、辐射和传播实施的强制性管理。
目前,一些特殊区域对无线电的限制更加严格,例如核电工作区域、医院无线电禁没区域、精密仪器研究机构等地方都不能使用无线电信号。在这些无线电禁没区域,由于无法了解该区域内人员的位置分布情况,对指挥室或者监控室的操作造成很大困扰。
随着科学技术的不断发展,对信息的保密、人员的监控越发地重要。在特定区域不能使用无线电信号,导致在无线电禁没的区域,无法对人员进行管理;也不能监控此区域内人员的行动路线,从而导致无法监控此特定受控区域。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决特定区域内无法对人员进行监控或者管理的问题,提供一种定位系统、一种光信号处理器和一种定位部件。
根据本发明的一个方面,提供了一种定位系统。
一种定位系统,用于对预定区域内的一个或多个定位对象进行定位,所述定位系统包括:
一个或多个定位部件,分别设置在一个或多个所述定位对象上,所述定位部件包括:
第一光发射模块,用于发射第一光信号;
第一控制模块,用于控制所述第一光发射模块,以使所述第一光信号携带所述定位部件对应的定位对象的标识信息;
光信号处理器,设置在所述预定区域中的预定位置处,适于接收来自所述预定区域中的所述定位部件的所述第一光信号,用于根据所述第一光信号确定所述定位对象在所述预定区域内的位置信息,所述光信号处理器包括:
第一光接收模块,用于接收所述第一光信号;
物理参数测量模块,用于测量所述第一光接收模块接收到的第一光信号的物理参数,所述物理参数与所述定位部件和所述光信号处理器之间的相对位置关系相关;
解析模块,用于解析所述第一光接收模块接收到的第一光信号,以获取所述标识信息;
第二控制模块,分别连接到所述物理参数测量模块和所述解析模块,用于根据所述物理参数确定所述标识信息对应的所述定位对象在所述预定区域内的位置信息。
这样,该定位系统通过发射、接收并处理第一光信号,根据第一光信号的物理参数,完成对预定区域内的定位对象的定位。该定位系统通过光信号进行定位,设计更加简单,并且能满足预定区域的各种使用限制,使定位系统的应用范围更加广泛。
优选地,所述第一光发射模块为泛光光源模块;
所述物理参数包括所述第一光接收模块接收到的第一光信号的入射角度与光强。
根据泛光光源的特性,其发射出的泛光的光强与泛光的照射距离成比例关系,通过这一特性,可以确定定位部件与光信号处理器的距离,并通过第一光信号的入射角度进一步确定定位部件相对光信号处理器的位置。
优选地,所述定位部件还包括定时器,连接到所述第一控制模块,用于提供时间信号;
所述第一控制模块响应于所述时间信号,在预定时刻或者按预定周期启动所述第一光发射模块。
这样,定位部件可以自动在预定时刻启动或者自动按照周期启动,从而该定位系统可以自动定时或者自动周期性地监控定位对象。
优选地,所述第一控制模块在启动所述第一光发射模块发射一次第一光信号之后,经过随机设置的延时时长之后,启动所述第一光发射模块发射下一次第一光信号。
这样,每一个定位部件都在分别随机设置的延时时长后发射下一次第一光信号,能够防止光信号处理器同时接收到不同定位部件发射的第一光信号时产生的干扰。
优选地,所述第二控制模块根据所述第一光接收模块接收到的第一光信号,统计所述预定区域中定位部件的数量;
所述光信号处理器还包括第二光发射模块,连接到所述第二控制模块,用于在所述第二控制模块的控制下发射延时控制光信号,所述延时控制光信号携带延时时长范围数据;
所述定位部件还包括第二光接收模块,连接到所述第一控制模块,用于接收所述延时控制光信号;
所述第一控制模块根据所述延时时长范围数据随机设置所述延时时长。
根据光信号处理器统计的定位部件的个数,从而设置不同的延时时长范围。当光信号处理器统计的定位部件数量较多时,延时时长范围相对较大,能够有效避免光信号处理器同时接收到不同定位部件发射的第一光信号的情况;当光信号处理器统计的定位部件数量较少时,延时时长范围相对较小,在防止不同的定位部件发射的第一光信号之间的冲突的同时,还提高了定位系统的工作效率。
优选地,不同的所述定位部件的所述第一控制模块分别控制所述第一光发射模块以不同的载波频率发射所述第一光信号。
这样,不同定位部件所发射的第一光信号分别具有不同的载波频率,可以有效避免光信号处理器同时接收到多个第一光信号时会产生相互干扰的问题,从而保证光信号处理器计算各个第一光信号对应的物理参数的准确性。
优选地,所述定位部件还包括传感器模块,连接到所述第一控制模块,用于根据感测结果向所述第一控制模块发送启动信号;
所述第一控制模块响应于来自所述传感器模块的启动信号,启动所述第一光发射模块。
这样,定位部件可以响应于传感器模块的感测结果自动启动,能够实现多种方式启动,提高定位系统的智能性。
优选地,所述传感器模块为运动传感器,用于检测所述定位部件的运动信息,并且在检测到所述定位部件运动时,向所述第一控制模块发送所述启动信号。
这样,定位部件可以在定位对象运动时自动启动,从而实现对定位对象的实时定位和监控。
优选地,所述光信号处理器还包括第三光发射模块,连接到所述第二控制模块,用于在所述第二控制模块的控制下发射寻址光信号;
所述传感器模块为第三光接收模块,用于接收所述寻址光信号,并且在接收到所述寻址光信号时,向所述第一控制模块发送所述启动信号。
这样,定位部件可以响应于光信号处理器的寻址光信号而启动。
优选地,所述光信号处理器包括至少两个所述第一光接收模块,用于从不同角度接收所述第一光信号。
这样,光信号处理器从不同角度分别接收第一光信号,可以更加准确地确定定位部件的相对位置。
优选地,所述定位系统包括至少两个所述光信号处理器,分别设置在所述预定区域中不同的预定位置处。
不同的光信号处理器可以分别对应预定区域内的不同区域,这样可以提高定位系统的工作效率,防止预定区域内的定位部件发射的第一光信号未被光信号处理器接收到的问题发生。
优选地,所述预定区域是禁止使用无线电信号的区域。
目前,一般通过使用无线电信号对定位对象进行定位。该定位系统通过使用光信号进行定位解决了在无线电信号禁止的区域无法对定位对象进行定位的问题。
根据本发明的另一方面,还提供了一种光信号处理器。
一种光信号处理器,设置在预定区域中的预定位置处,所述光信号处理器适于接收所述预定区域中的一个或多个定位部件分别发射的第一光信号,并根据所述第一光信号确定定位对象在所述预定区域内的位置信息,其中,一个或多个所述定位部件分别设置在一个或多个所述定位对象上,
所述光信号处理器包括:
第一光接收模块,用于接收所述第一光信号,所述第一光信号携带所述定位部件对应的定位对象的标识信息;
物理参数测量模块,用于测量所述第一光接收模块接收到的第一光信号的物理参数,所述物理参数与所述定位部件和所述光信号处理器之间的相对位置关系相关;
解析模块,用于解析所述第一光接收模块接收到的第一光信号,以获取所述标识信息;
第二控制模块,分别连接到所述物理参数测量模块和所述解析模块,用于根据所述物理参数确定所述标识信息对应的所述定位对象在所述预定区域内的位置信息。
这样,光信号处理器通过接收并处理定位部件发射的第一光信号,获取第一光信号的物理参数,并通过解析第一光信号获取标识信息,从而确定定位对象与光信号处理器之间的相对位置关系。
优选地,所述物理参数包括所述第一光接收模块接收到的第一光信号的入射角度与光强。
优选地,所述第二控制模块根据所述第一光接收模块接收到的第一光信号,统计所述预定区域中定位部件的数量;
所述光信号处理器还包括第二光发射模块,连接到所述第二控制模块,用于在所述第二控制模块的控制下发射延时控制光信号,所述延时控制光信号携带延时时长范围数据;
所述定位部件接收所述延时控制光信号,在发射一次所述第一光信号之后,经过随机设置的所述延时时长之后,发射下一次所述第一光信号。
优选地,所述光信号处理器还包括第三光发射模块,连接到所述第二控制模块,用于在所述第二控制模块的控制下发射寻址光信号;
所述定位部件接收所述寻址光信号,并根据所述寻址光信号发射所述第一光信号。
优选地,所述光信号处理器包括至少两个所述第一光接收模块,用于从不同角度接收所述第一光信号。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种定位部件。
一种定位部件,设置定位对象上,所述定位部件适于发射第一光信号;
所述第一光信号的物理参数与所述定位部件和接收第一光信号的设备之间的相对位置关系相关并随空间相对位置的变化而变化;
所述定位部件包括:
第一光发射模块,用于发射所述第一光信号;
第一控制模块,用于控制所述第一光发射模块,以使所述第一光信号携带所述定位部件对应的定位对象的标识信息。
这样,定位部件发射携带定位部件对应的定位对象的标识信息第一光信号,该第一光信号的物理参数与定位部件和接收第一光信号的设备之间的相对位置关系相关并随空间相对位置的变化而变化,通过接收第一光信号的设备接收并处理第一光信号,从而完成对定位对象的定位。
优选地,所述第一光发射模块为泛光光源模块;
所述物理参数包括所述接收第一光信号的设备接收到的第一光信号的入射角度与光强。
优选地,所述定位部件还包括定时器,连接到所述第一控制模块,用于提供时间信号;
所述第一控制模块响应于所述时间信号,在预定时刻或者按预定周期启动所述第一光发射模块。
优选地,所述第一控制模块在启动所述第一光发射模块发射一次第一光信号之后,经过随机设置的延时时长之后,启动所述第一光发射模块发射下一次第一光信号。
优选地,一个或多个所述定位部件分别设置在一个或多个所述定位对象上,不同的所述定位部件的所述第一控制模块分别控制所述第一光发射模块以不同的载波频率发射所述第一光信号。
优选地,所述定位部件还包括传感器模块,连接到所述第一控制模块,用于根据感测结果向所述第一控制模块发送启动信号;
所述第一控制模块响应于来自所述传感器模块的启动信号,启动所述第一光发射模块。
优选地,所述传感器模块为运动传感器,用于检测所述定位部件的运动信息,并且在检测到所述定位部件运动时,向所述第一控制模块发送所述启动信号。
通过使用本发明的定位系统、光信号处理器以及定位部件,在预定的区域内,通过光信号的发射以及处理,实现对该预定区域内的定位对象的定位。该定位系统通过光信号进行定位,设计更加简单,并且能满足预定区域的各种使用限制,使定位系统的应用范围更加广泛。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述,本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本公开示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明一实施例的定位系统的示意图;
图2示出了根据本发明另一实施例的定位系统的示意图;
图3示出了泛光光强与距泛光光源距离的对应曲线示意图;
图4示出了图2所示实施例随机延时示意图;
图5示出了图2所示实施例第一光接收模块341示意图;
图6示出了图5所示实施例第一光接收模块341剖面图;
图7示出了根据本发明一实施例的光信号处理器的示意图;
图8示出了根据本发明另一实施例的光信号处理器的示意图;
图9示出了根据本发明一实施例的定位部件的示意图;
图10示出了根据本发明另一实施例的定位部件的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1所示,为根据本发明一实施例的定位系统的示意图。
参考图1,一种定位系统100,用于对预定区域内的一个或多个定位对象200(图未示)进行定位。该定位系统100包括一个或多个定位部件120,分别设置在一个或多个定位对象200上,以及光信号处理器140,光信号处理器140设置在预定区域中的预定位置处,适于接收来自预定区域中的定位部件120的第一光信号,光信号处理器140根据第一光信号确定定位对象200在预定区域内的位置信息。
参考图1,上述定位部件120可以包括第一光发射模块122和第一控制模块124。第一控制模块124控制第一光发射模块122发射携带定位部件120对应的定位对象200的标识信息的第一光信号。
上述光信号处理器140可以包括第一光接收模块142,物理参数测量模块144,解析模块146和第二控制模块148。
第一光接收模块142接收第一光信号,物理参数测量模块144测量第一光接收模块142接收到的第一光信号的物理参数。其中,该物理参数与定位部件120和光信号处理器140之间的相对位置关系相关。解析模块146解析第一光接收模块142接收到的第一光信号,以获取上述标识信息。第二控制模块148分别连接到上述物理参数测量模块144和解析模块146,第二控制模块148根据上述物理参数确定标识信息对应的定位对象200在该预定区域内的位置信息。
这样,该定位系统100通过发射、接收第一光信号,并根据第一光信号的物理参数完成对预定区域内的定位对象200的定位。该定位系统100通过光信号进行定位,设计简单,并且能满足预定区域的各种使用限制,例如对预定区域内的无线电信号进行禁止等限制,使定位系统100的应用范围更加广泛。
图2所示,为根据本发明另一实施例的定位系统的示意图。
参考图2,一种定位系统300,用于对预定区域内的一个或多个定位对象400(图未示)进行定位。该定位系统300包括一个或多个定位部件320,分别设置在一个或多个定位对象400上,以及光信号处理器340,光信号处理器340设置在预定区域中的预定位置处,适于接收来自预定区域中的定位部件320的第一光信号,光信号处理器340根据第一光信号确定定位对象400在预定区域内的位置信息。
上述定位部件320可以包括第一光发射模块,321和第一控制模块322。第一控制模块322控制第一光发射模块321,使第一光发射模块321发射携带定位部件320对应的定位对象400的标识信息的第一光信号。
上述光信号处理器340可以包括:第一光接收模块341,物理参数测量模块342,解析模块343和第二控制模块344。
第一光接收模块341接收第一光信号,物理参数测量模块342测量第一光接收模块341接收到的第一光信号的物理参数。其中,该物理参数与定位部件320和光信号处理器340之间的相对位置关系相关。解析模块343解析第一光接收模块341接收到的第一光信号,以获取上述标识信息。第二控制模块344分别连接到上述物理参数测量模块342和解析模块343,并根据上述物理参数确定标识信息对应的定位对象400在该预定区域内的位置信息。
上述第一光发射模块321为泛光光源模块,上述物理参数包括第一光接收模块321接收到的第一光信号的入射角度与光强。
图3所示,为泛光光强与距泛光光源距离的对应曲线示意图。
泛光的光强(或照度值)随该泛光的空间位置变化而变化,参考图3,泛光的光强按照远离泛光光源的距离成比例衰减。
本实施例中,泛光光源发射的第一光信号的光强为预定值。通过光信号处理器340获取的物理参数,可以得知光信号处理器340处第一光信号的光强。根据上述泛光特性,从而可以确定定位部件320与光信号处理器340之间的距离。
通过第一光信号的入射角度,进一步确定定位部件320相对光信号处理器340的位置。通过光信号处理器340在预定区域的预定位置,从而确定定位对象400在预定区域内的确定位置。
使用泛光光源光强随着距离的延长而成比例衰减的特性,计算定位部件的位置,这一方法简易可行。并且,泛光光源普及广泛,成本较低,使本定位系统300设计更加简单,成本更低,便于普及。
上述定位部件320的启动方式可以为多种,例如定位部件320可以自动定时启动或者自动周期启动,或者通过接收启动信号而启动。上述启动信号,可以通过接收光信号处理器340发送的相关启动信号而产生,也可以通过传感器感测的定位对象400的相关感测结果而产生。
下述定位部件320的启动方式为自动启动方式,可以为自动定时启动或者自动周期启动。
参考图2,上述定位部件320还可以包括定时器323,连接到第一控制模块322,用于提供时间信号。第一控制模块322响应于该时间信号,在预定时刻或者按预定周期启动第一光发射模块321。
通过该定时器323,定位部件320可以实现自动定时启动或者自动周期性启动,使该定位系统300更加智能化,能够及时准确的完成对定位对象400的定位。
图4所示,为图2所示实施例随机延时示意图。
优选地,上述第一控制模块322在启动第一光发射模块321发射一次第一光信号之后,经过随机设置的延时时长之后,启动第一光发射模块321发射下一次第一光信号(参考图4)。
这样,每一个定位部件320都在分别随机设置的延时时长后发射下一次第一光信号,从而能够防止光信号处理器340同时接收到不同定位部件320发射的第一光信号时产生的干扰。
上述延时时长可以根据上述预定区域内的定位部件320的数量或者需要被定位的定位对象300对应的定位部件320的数量的多少而设定。
上述第二控制模块344根据第一光接收模块341接收到的第一光信号,统计预定区域中定位部件320的数量。
可以通过设置上述定时器323,使预定区域内的部分或者全部定位部件320在某一时间范围内或者同一时刻发射上述第一光信号,光信号处理器340在上述时间范围内或者上述同一时刻接收上述第一光信号并通过上述解析模块343进行解析,从而获取该预定区域内需要进行定位的定位部件320的数量。
上述定位部件320也可以响应于光信号处理器340的启动信号而启动,从而通过上述解析模块343进行解析后获取该预定区域内需要进行定位的定位部件320的数量。
上述定位部件320也可以分别启动一次,通过光信号处理器340接收到的第一光信号的次数确定该预定区域内需要进行定位的定位部件320的数量。
参考图2,上述光信号处理器340还可以包括第二光发射模345,连接到第二控制模块344。第二光发射模345在第二控制模块344的控制下发射延时控制光信号,该延时控制光信号携带延时时长范围数据。
第二控制模块344根据上述检测到的预定区域内需要进行定位的定位部件320的数量,设定上述延时时长范围数据。例如,当定位部件320数量不超过10时,上述延时时长范围可为500ms至1500ms。当上述定位部件320的数量超过10并不超过20时,上述延时时长范围可为2000ms至3000ms。在其他的实施例中,上述延时时长范围数据与定位部件320的数量之间的对应关系可以按照需求另行设定。
相应地,上述定位部件320还可以包括第二光接收模块324,连接到第一控制模块322,用于接收上述延时控制光信号,第一控制模块322根据上述延时时长范围数据随机设置上述延时时长。
不同的第一控制模块322在上述延时时长范围内分别随机设置该延时时长,从而保证光信号处理器340在接收上述定位部件320发射的第一光信号时,上述第一光信号相互之间不会产生干扰,从而保证光信号处理器340计算各个第一光信号对应的物理参数的准确性。
这样,根据光信号处理器340统计的定位部件320的个数设置不同的延时时长范围。当光信号处理器340统计的定位部件320数量较多时,延时时长范围可以相对较大,能够有效避免不同的定位部件320发射的第一光信号之间的冲突。当光信号处理器340统计的定位部件320数量较少时,延时时长范围可以相对较小,在防止不同的定位部件320发射的第一光信号之间产生冲突的同时,还提高了定位系统300的工作效率。
在其他实施例中,不同的定位部件320的第一控制模块322分别控制第一光发射模块321以不同的载波频率发射第一光信号。从而,有效地防止了光信号处理器340在同一时间接收到两个以上第一光信号时,上述第一光信号相互之间会产生干扰的问题,从而保证光信号处理器340计算各个第一光信号对应的物理参数的准确性。
下述定位部件320的启动方式为通过接收启动信号而启动,上述启动信号,可以通过接收光信号处理器340发送的相关启动信号而产生,也可以通过传感器感测的定位对象400的相关感测结果而产生。
参考图2,上述定位部件320还可以包括传感器模块325,连接到第一控制模块322,用于根据感测结果向第一控制模块322发送启动信号。第一控制模块322响应于来自传感器模块325的启动信号,启动第一光发射模块321。
这样,定位部件320可以响应于传感器模块325的感测结果自动启动。传感器模块325可以根据不同需求进行设置,例如可以为运动传感器、温度传感器、心率传感器等中的一种或多种。
优选地,上述传感器模块325为运动传感器时,可用于检测定位部件320的运动信息。当定位部件320的运动状态发生变化时,该运动传感器向第一控制模块322发送启动信号,定位部件320可及时启动,实现对定位对象400的实时监控。
优选地,上述传感器模块325为温度传感器或心率传感器时,当定位对象400为工作人员时,工作人员的体温或者心率发生明显变化(或者超出预定的安全范围)时,定位部件320可自动启动,从而实现对工作人员进行实时监控。
尤其是在特殊的工作环境(例如核电工作区域,医院无线电禁没区域或精密研究机构等环境)中,工作人员体温或者心率的变化幅度与其自身健康或者人身安全相关。并且,工作人员的体温变化或者心率变化工作人员自身难以监测。此时,该定位系统300在保证工作人员的人身健康及生命安全的问题上发挥了很大的作用。
优选地,上述光信号处理器340还包括第三光发射模块345,连接到第二控制模块344,用于在第二控制模块344的控制下发射寻址光信号。
相应地,上述传感器模块325还可以为第三光接收模块(图未标),用于接收上述寻址光信号,并且在接收到该寻址光信号时,向第一控制模块322发送启动信号。
这样,定位部件320可以响应于光信号处理器的寻址光信号而启动。
优选地,上述寻址光信号可以发送给上述预定区域内的所有定位部件320。或者,上述寻址光信号也可以携带指定的定位对象400的标识信息,从而,只有相应部分特定定位部件320可以接收到上述寻址光信号,实现对特定定位部件320的定位,从而可以节约资源,快速实现对特定定位部件320的定位。
优选地,光信号处理器340可以包括至少两个第一光接收模块341,用于从不同角度接收第一光信号。
这样,通过从不同角度分别接收第一光信号,可以更加准确地确定定位部件320的相对位置,实现对定位部件320的精确定位。
优选地,上述定位系统300包括至少两个光信号处理器340,分别设置在预定区域中不同的预定位置处。
不同的光信号处理器340可以分别对应预定区域内的不同区域,这样可以提高定位系统300的工作效率,防止预定区域内的定位部件320发射的第一光信号未被光信号处理器340接收到。
优选地,上述预定区域可以为禁止使用无线电信号的区域。
目前,一般通过使用无线电信号对定位对象进行定位。该定位系统通过使用光信号进行定位,解决了在无线电信号禁止的区域无法对定位对象400进行定位的问题。
上述无线电信号禁止的区域可以为核电工作区域,医院无线电禁没区域或者精密研究机构等区域。
图5所示,为图2所示实施例第一光接收模块341示意图。
图6所示,为图5所示实施例第一光接收模块341剖面图。
参考图5,为图2所示实施例第一光接收模块341的示意图。第一光接收模块341包括接收器3412和四个光接收头3414,光接收头3414分别对称安装于接收器3412四侧,用于从四个方向分别接收第一光信号。
在其他实施例中,第一光接收模块341也可以包括其他预定数量的光接收头3414。
图7示出了根据本发明一实施例的光信号处理器的示意图。
参考图7,一种光信号处理器500(例如,该光信号处理器500可以与图2所示实施例中的光信号处理器340相同,因此,关于上文中已经描述过的一些细节,在此不再赘述),设置在预定区域中的预定位置处,适于接收预定区域中的一个或多个定位部件(图未示)分别发射的第一光信号,并根据第一光信号确定定位对象在预定区域内的位置信息。其中,一个或多个定位部件分别设置在一个或多个定位对象上。
该光信号处理器500包括:第一光接收模块520,物理参数测量模块540,解析模块560和第二控制模块580。
第一光接收模块520接收所述第一光信号,该第一光信号携带定位部件对应的定位对象的标识信息。
物理参数测量模块540测量第一光接收模块520接收到的第一光信号的物理参数,该物理参数与定位部件和光信号处理器500之间的相对位置关系相关。
解析模块560解析第一光接收模块520接收到的第一光信号,以获取上述标识信息。
第二控制模块580分别连接到物理参数测量模块540和解析模块560,根据上述物理参数确定上述标识信息对应的定位对象在上述预定区域内的位置信息。
这样,光信号处理器500通过接收并处理定位部件发射的第一光信号获取第一光信号的物理参数,并通过解析第一光信号获取标识信息,从而确定定位对象与光信号处理器500之间的相对位置关系。
优选地,上述物理参数包括第一光接收模块520接收到的第一光信号的入射角度与光强。
图8示出了根据本发明另一实施例的光信号处理器的示意图。
参考图8,一种光信号处理器600,设置在预定区域中的预定位置处,适于接收预定区域中的一个或多个定位部件(图未示)分别发射的第一光信号,并根据第一光信号确定定位对象在预定区域内的位置信息。其中,一个或多个定位部件分别设置在一个或多个定位对象上。
该光信号处理器600包括:第一光接收模块610,物理参数测量模块620,解析模块630和第二控制模块640。
第一光接收模块610接收所述第一光信号,物理参数测量模块620测量第一光接收模块610接收到的第一光信号的物理参数,解析模块630解析第一光接收模块610接收到的第一光信号,以获取上述标识信息。第二控制模块640分别连接到物理参数测量模块620和解析模块630,根据上述物理参数确定上述标识信息对应的定位对象在上述预定区域内的位置信息。
优选地,上述第二控制模块640根据上述第一光接收模块610接收到的第一光信号,统计上述预定区域中定位部件的数量。
上述光信号处理器600还可以包括第二光发射模块650,连接到第二控制模块640,用于在第二控制模块640的控制下发射延时控制光信号,该延时控制光信号携带延时时长范围数据。
上述定位部件接收该延时控制光信号,在发射一次该第一光信号之后,经过随机设置的延时时长之后,发射下一次第一光信号。
优选地,光信号处理器600还可以包括第三光发射模块660,连接到第二控制模块640,用于在第二控制模块640的控制下发射寻址光信号。定位部件接收该寻址光信号,并根据寻址光信号发射第一光信号。
优选地,上述光信号处理器600包括至少两个第一光接收模块610,用于从不同角度接收第一光信号。
图9所示,为根据本发明一实施例的定位部件的示意图。
参考图9,一种定位部件700(例如可以与图2所示实施例中的定位部件320相同,因此,关于上文中已经描述过的一些细节,在此不再赘述),设置在定位对象上,该定位部件700适于发射第一光信号。
如前文所述,该第一光信号可以被接收第一光信号的设备(可以为前述光信号处理器)(图未示)接收并进行处理。光信号处理器(或其它接收第一光信号的设备)所测得的第一光信号的物理参数与定位部件700和光信号处理器(或其它接收第一光信号的设备)之间的相对位置关系相关并随空间相对位置的变化而变化。
该定位部件700包括第一光发射模块720和第一控制模块740。第一控制模块740控制第一光发射模块720发射携带定位部件700对应的定位对象的标识信息的第一光信号。
这样,定位部件700发射携带定位部件700对应的定位对象的标识信息的第一光信号,该第一光信号的物理参数与定位部件700和光信号处理器(或其它接收第一光信号的设备)之间的相对位置关系相关并随空间相对位置的变化而变化,通过光信号处理器(或其它接收第一光信号的设备)接收并处理第一光信号,从而完成对定位对象的定位。
优选地,上述第一光发射模块720可以为泛光光源模块。
上述物理参数包括光信号处理器(或其它接收第一光信号的设备)接收到的第一光信号的入射角度与光强。
图10所示,为本发明另一实施例的定位部件的示意图。
参考图10,定位部件800包括第一光发射模块810和第一控制模块820。
优选地,还可以包括定时器830,连接到第一控制模块820,用于提供时间信号。第一控制模块820响应于该时间信号,在预定时刻或者按预定周期启动第一光发射模块810。
优选地,第一控制模块820在启动第一光发射模块810发射一次第一光信号之后,经过随机设置的延时时长之后,启动第一光发射模块810发射下一次第一光信号。
优选地,一个或多个定位部件800分别设置在一个或多个定位对象上,不同的定位部件800的第一控制模块820分别控制第一光发射模块810以不同的载波频率发射第一光信号。
优选地,定位部件800还包括传感器模块850,连接到第一控制模块820,用于根据感测结果向第一控制模块820发送启动信号。第一控制模块820响应于来自传感器模块850的启动信号,启动第一光发射模块810。
优选地,传感器模块850为运动传感器,用于检测定位部件800的运动信息,并且在检测到定位部件800运动时,向第一控制模块820发送该启动信号。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (24)
1.一种定位系统,用于对预定区域内的一个或多个定位对象进行定位,所述定位系统包括:
一个或多个定位部件,分别设置在一个或多个所述定位对象上,所述定位部件包括:
第一光发射模块,用于发射第一光信号;
第一控制模块,用于控制所述第一光发射模块,以使所述第一光信号携带所述定位部件对应的定位对象的标识信息;
光信号处理器,设置在所述预定区域中的预定位置处,适于接收来自所述预定区域中的所述定位部件的所述第一光信号,用于根据所述第一光信号确定所述定位对象在所述预定区域内的位置信息,所述光信号处理器包括:
第一光接收模块,用于接收所述第一光信号;
物理参数测量模块,用于测量所述第一光接收模块接收到的第一光信号的物理参数,所述物理参数与所述定位部件和所述光信号处理器之间的相对位置关系相关;
解析模块,用于解析所述第一光接收模块接收到的第一光信号,以获取所述标识信息;
第二控制模块,分别连接到所述物理参数测量模块和所述解析模块,用于根据所述物理参数确定所述标识信息对应的所述定位对象在所述预定区域内的位置信息。
2.根据权利要求1所述的定位系统,其特征在于,
所述第一光发射模块为泛光光源模块;
所述物理参数包括所述第一光接收模块接收到的第一光信号的入射角度与光强。
3.根据权利要求1所述的定位系统,其特征在于,
所述定位部件还包括定时器,连接到所述第一控制模块,用于提供时间信号;
所述第一控制模块响应于所述时间信号,在预定时刻或者按预定周期启动所述第一光发射模块。
4.根据权利要求3所述的定位系统,其特征在于,所述第一控制模块在启动所述第一光发射模块发射一次第一光信号之后,经过随机设置的延时时长之后,启动所述第一光发射模块发射下一次第一光信号。
5.根据权利要求4所述的定位系统,其特征在于,
所述第二控制模块根据所述第一光接收模块接收到的第一光信号,统计所述预定区域中定位部件的数量;
所述光信号处理器还包括第二光发射模块,连接到所述第二控制模块,用于在所述第二控制模块的控制下发射延时控制光信号,所述延时控制光信号携带延时时长范围数据;
所述定位部件还包括第二光接收模块,连接到所述第一控制模块,用于接收所述延时控制光信号;
所述第一控制模块根据所述延时时长范围数据随机设置所述延时时长。
6.根据权利要求1所述的定位系统,其特征在于,不同的所述定位部件的所述第一控制模块分别控制所述第一光发射模块以不同的载波频率发射所述第一光信号。
7.根据权利要求1所述的定位系统,其特征在于,
所述定位部件还包括传感器模块,连接到所述第一控制模块,用于根据感测结果向所述第一控制模块发送启动信号;
所述第一控制模块响应于来自所述传感器模块的启动信号,启动所述第一光发射模块。
8.根据权利要求7所述的定位系统,其特征在于,
所述传感器模块为运动传感器,用于检测所述定位部件的运动信息,并且在检测到所述定位部件运动时,向所述第一控制模块发送所述启动信号。
9.根据权利要求7所述的定位系统,其特征在于,
所述光信号处理器还包括第三光发射模块,连接到所述第二控制模块,用于在所述第二控制模块的控制下发射寻址光信号;
所述传感器模块为第三光接收模块,用于接收所述寻址光信号,并且在接收到所述寻址光信号时,向所述第一控制模块发送所述启动信号。
10.根据权利要求1至9中任何一项所述的定位系统,其特征在于,所述光信号处理器包括至少两个所述第一光接收模块,用于从不同角度接收所述第一光信号。
11.根据权利要求1至9中任何一项所述的定位系统,其特征在于,包括至少两个所述光信号处理器,分别设置在所述预定区域中不同的预定位置处。
12.根据权利要求1至9中任何一项所述的定位系统,其特征在于,所述预定区域是禁止使用无线电信号的区域。
13.一种光信号处理器,设置在预定区域中的预定位置处,其特征在于,所述光信号处理器适于接收所述预定区域中的一个或多个定位部件分别发射的第一光信号,并根据所述第一光信号确定定位对象在所述预定区域内的位置信息,其中,一个或多个所述定位部件分别设置在一个或多个所述定位对象上,
所述光信号处理器包括:
第一光接收模块,用于接收所述第一光信号,所述第一光信号携带所述定位部件对应的定位对象的标识信息;
物理参数测量模块,用于测量所述第一光接收模块接收到的第一光信号的物理参数,所述物理参数与所述定位部件和所述光信号处理器之间的相对位置关系相关;
解析模块,用于解析所述第一光接收模块接收到的第一光信号,以获取所述标识信息;
第二控制模块,分别连接到所述物理参数测量模块和所述解析模块,用于根据所述物理参数确定所述标识信息对应的所述定位对象在所述预定区域内的位置信息。
14.根据权利要求13所述的光信号处理器,其特征在于,所述物理参数包括所述第一光接收模块接收到的第一光信号的入射角度与光强。
15.根据权利要求13所述的光信号处理器,其特征在于,
所述第二控制模块根据所述第一光接收模块接收到的第一光信号,统计所述预定区域中定位部件的数量;
所述光信号处理器还包括第二光发射模块,连接到所述第二控制模块,用于在所述第二控制模块的控制下发射延时控制光信号,所述延时控制光信号携带延时时长范围数据;
所述定位部件接收所述延时控制光信号,在发射一次所述第一光信号之后,经过随机设置的所述延时时长之后,发射下一次所述第一光信号。
16.根据权利要求13所述的光信号处理器,其特征在于,
所述光信号处理器还包括第三光发射模块,连接到所述第二控制模块,用于在所述第二控制模块的控制下发射寻址光信号;
所述定位部件接收所述寻址光信号,并根据所述寻址光信号发射所述第一光信号。
17.根据权利要求13至16中任何一项所述的光信号处理器,其特征在于,所述光信号处理器包括至少两个所述第一光接收模块,用于从不同角度接收所述第一光信号。
18.一种定位部件,设置在定位对象上,其特征在于,所述定位部件适于发射第一光信号;所述第一光信号的物理参数与所述定位部件和接收第一光信号的设备之间的相对位置关系相关并随空间相对位置的变化而变化;
所述定位部件包括:
第一光发射模块,用于发射所述第一光信号;
第一控制模块,用于控制所述第一光发射模块,以使所述第一光信号携带所述定位部件对应的定位对象的标识信息。
19.根据权利要求18所述的定位部件,其特征在于,
所述第一光发射模块为泛光光源模块;
所述物理参数包括所述接收第一光信号的设备接收到的第一光信号的入射角度与光强。
20.根据权利要求18所述的定位部件,其特征在于,
所述定位部件还包括定时器,连接到所述第一控制模块,用于提供时间信号;
所述第一控制模块响应于所述时间信号,在预定时刻或者按预定周期启动所述第一光发射模块。
21.根据权利要求20所述的定位部件,其特征在于,所述第一控制模块在启动所述第一光发射模块发射一次第一光信号之后,经过随机设置的延时时长之后,启动所述第一光发射模块发射下一次第一光信号。
22.根据权利要求18所述的定位部件,其特征在于,一个或多个所述定位部件分别设置在一个或多个所述定位对象上,不同的所述定位部件的所述第一控制模块分别控制所述第一光发射模块以不同的载波频率发射所述第一光信号。
23.根据权利要求18所述的定位部件,其特征在于,
所述定位部件还包括传感器模块,连接到所述第一控制模块,用于根据感测结果向所述第一控制模块发送启动信号;
所述第一控制模块响应于来自所述传感器模块的启动信号,启动所述第一光发射模块。
24.根据权利要求23所述的定位部件,其特征在于,
所述传感器模块为运动传感器,用于检测所述定位部件的运动信息,并且在检测到所述定位部件运动时,向所述第一控制模块发送所述启动信号。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510316191.7A CN104865553B (zh) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | 定位系统、光信号处理器及定位部件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510316191.7A CN104865553B (zh) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | 定位系统、光信号处理器及定位部件 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104865553A true CN104865553A (zh) | 2015-08-26 |
CN104865553B CN104865553B (zh) | 2017-07-14 |
Family
ID=53911514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510316191.7A Expired - Fee Related CN104865553B (zh) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | 定位系统、光信号处理器及定位部件 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104865553B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106767775A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 武汉邮电科学研究院 | 一种基于图像传感器和惯导传感器的定位方法 |
CN107171924A (zh) * | 2016-03-07 | 2017-09-15 | 中国电信股份有限公司 | 基于频闪光实现的信息交互方法和系统以及相关设备 |
CN109737969A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-05-10 | 孔祥明 | 一种物联网定位信息系统及方法 |
CN111239683A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 郑州信大捷安信息技术股份有限公司 | 可移动设备自定位系统及方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102708670A (zh) * | 2012-05-17 | 2012-10-03 | 中兴通讯股份有限公司 | 在矿井或油气田中利用光进行通信的方法及光通信系统 |
CN102901946A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-01-30 | 北京半导体照明科技促进中心 | 矿井中的定位系统及方法 |
CN103399298A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-11-20 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种基于光强度的多传感器室内定位装置与方法 |
CN103714601A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-04-09 | 清华大学 | 一种使用可见光通信技术的身份识别系统 |
CN103869284A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-06-18 | 北京邮电大学 | 基于可见光通信的室内定位系统以及方法 |
-
2015
- 2015-06-10 CN CN201510316191.7A patent/CN104865553B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102708670A (zh) * | 2012-05-17 | 2012-10-03 | 中兴通讯股份有限公司 | 在矿井或油气田中利用光进行通信的方法及光通信系统 |
CN102901946A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-01-30 | 北京半导体照明科技促进中心 | 矿井中的定位系统及方法 |
CN103399298A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-11-20 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种基于光强度的多传感器室内定位装置与方法 |
CN103714601A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-04-09 | 清华大学 | 一种使用可见光通信技术的身份识别系统 |
CN103869284A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-06-18 | 北京邮电大学 | 基于可见光通信的室内定位系统以及方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107171924A (zh) * | 2016-03-07 | 2017-09-15 | 中国电信股份有限公司 | 基于频闪光实现的信息交互方法和系统以及相关设备 |
CN106767775A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 武汉邮电科学研究院 | 一种基于图像传感器和惯导传感器的定位方法 |
CN106767775B (zh) * | 2016-11-11 | 2019-07-19 | 武汉邮电科学研究院 | 一种基于图像传感器和惯导传感器的定位方法 |
CN111239683A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 郑州信大捷安信息技术股份有限公司 | 可移动设备自定位系统及方法 |
CN109737969A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-05-10 | 孔祥明 | 一种物联网定位信息系统及方法 |
CN109737969B (zh) * | 2019-03-21 | 2023-07-21 | 孔祥明 | 一种物联网定位信息系统及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104865553B (zh) | 2017-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10520387B2 (en) | Gas leakage treatment method and aerial vehicle | |
CN104865553A (zh) | 定位系统、光信号处理器及定位部件 | |
US10452157B2 (en) | Device and method for orientation and positioning | |
CN102365560B (zh) | 用于单个和/或多个设备的测距、定向和/或定位的方法和装置 | |
EP1877822B1 (en) | Rfid systems and methods employing infrared localization | |
CN205643711U (zh) | 一种多线旋转扫描探测装置 | |
CN101849137B (zh) | 照明系统 | |
CN104837200B (zh) | 一种基于方位定向的定位监听装置及室内定位系统 | |
CN103170980B (zh) | 一种家用服务机器人的定位系统及定位方法 | |
CN103595469A (zh) | 红外光导遥控系统 | |
US10872215B2 (en) | Systems and methods for locating rack-based assets | |
US9020359B2 (en) | Mobile terminal capable of localization, localization server and method for localizing the mobile terminal using the localization server | |
CN101978402A (zh) | 用于运行无线传感器网络的方法和传感器节点 | |
US20140283397A1 (en) | Construction laser system having a rotation laser and a laser receiver, with functionality for automatic determination of the laser receiver direction | |
CN108957425B (zh) | 用于LiDAR测光系统的模拟设备 | |
Taylor et al. | Angular diversity approach to indoor positioning using visible light | |
US20140203197A1 (en) | Apparatus for measuring positions of other apparatus and method therefor | |
CN110132337A (zh) | 具有检验发送器的tof传感器 | |
CN203416263U (zh) | 红外光导遥控系统 | |
CN105005022A (zh) | 一种基于射频及超声波的多模室内定位方法与装置 | |
CN101595448B (zh) | 用于在表面上定位物体的方法和系统 | |
US20130181132A1 (en) | Intrusion detection apparatus and method | |
US8582119B2 (en) | Large scale metrology apparatus and method | |
US20160279500A1 (en) | Method and system for measurement of a crossing time, and transponder module for the system | |
US9326188B1 (en) | Mitigating interference using beamforming |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170714 |