CN105842660B - 光束发射/接收系统、接收方法和室内定位系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光束发射/接收系统、接收方法和室内定位系统及方法，其中，定位空间包括多个子定位空间，本发明包括：多个定位光束发射装置，分别设置在多个子定位空间内的预定位置，每个定位光束发射装置用于以预定的扫射周期和预定的角速度向其所在的子定位空间扫射定位光束，定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直；多个标定光源，分别设置在多个子定位空间内的预定位置，每个标定光源用于向其所在的子定位空间发射标定光束，不同的标定光源所发射的标定光束能够被区分。本发明使得定位空间能够被扩展。

Description

光束发射/接收系统、接收方法和室内定位系统及方法

技术领域

本发明涉及定位领域，特别是涉及一种光束发射/接收系统、接收方法和室内定位系统及方法。

背景技术

室内定位技术作为卫星定位的辅助定位，可以解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题。

激光定位技术是一种常见的室内定位技术，该方案是通过在定位空间内搭建发射激光的定位光塔，对定位空间进行激光扫射，在被定位物体上设计多个激光接收感应器，并在接收端对数据进行运算处理，直接输出三维位置坐标信息。由于激光的扫射面积有限，因此，可以定位的空间大小受到激光射程的限制(一般在5*5*2m范围左右)

由此，需要一种能够对定位空间进行扩展的定位方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种光束发射/接收系统、接收方法和室内定位系统及方法，其使得定位空间能够被扩展。

根据本发明的一个方面，提供了一种光束发射系统，用于向定位空间发射光束，定位空间包括多个子定位空间，该系统包括：多个定位光束发射装置，分别设置在多个子定位空间内的预定位置，每个定位光束发射装置用于以预定的扫射周期和预定的角速度向其所在的子定位空间扫射定位光束，定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直；多个标定光源，分别设置在多个子定位空间内的预定位置，每个标定光源用于向其所在的子定位空间发射标定光束，不同的标定光源所发射的标定光束能够被区分。

优选地，该系统还可以包括控制器，分别与多个定位光束发射装置连接，用于控制多个定位光束发射装置的扫射模式，以使得同一时间相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束不同，并且/或者，相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束的时期不同。

优选地，每个定位光束发射装置在每个扫射周期内以两种扫射模式向其所在的子定位空间扫射定位光束，两种扫射模式的工作时期不同，第二种扫射模式下的第二定位光束的扫射转轴与第一种扫射模式下的第一定位光束的扫射转轴具有预定夹角。

根据本发明另一个方面，还提供了一种光束接收系统，用于接收定位空间内的光束，定位空间包括多个子定位空间，该系统包括：标定光束接收器，适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，标定光束能够被区分；多个定位光束接收器，适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定；以及处理器，连接标定光束接收器和多个定位光束接收器，处理器基于标定光束接收器接收到的标定光束，确定待定位物体所处的子定位空间，并基于多个定位光束接收器接收到定位光束的时间关系，确定待定物体在子定位空间中的位置。

优选地，该系统还可以包括：动作捕捉装置，连接到处理器，适于固定在待定位物体上，用于获取待定位物体的姿态信息，处理器基于动作捕捉装置获取的姿态信息确定待定位物体的位置变化信息。

优选地，在标定光束接收器同一时刻接收到两种不同的标定光束时，处理器可以基于待定位物体的位置变化信息，推断待定位物体当前所处的子定位空间，或者，处理器可以基于距离当前时刻预定时间内待定位物体所处的子定位空间的信息，推断待定位物体当前所处的子定位空间，或者，处理器可以基于距离当前时刻预定时间内待定位物体的位置信息，推断待定位物体当前所处的子定位空间。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种光束接收方法，用于接收定位空间内的光束，定位空间包括多个子定位空间，该方法包括：在待定位物体的外表面布置标定光束接收器，标定光束接收器用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，标定光束能够被区分；在待定位物体的外表面布置多个定位光束接收器，定位光束接收器用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于标定光束接收器接收到的标定光束，能够确定待定位物体所处的子定位空间，并且，基于多个定位光束接收器接收到定位光束的时间关系，能够确定待定物体在子定位空间中的位置。

优选地，该方法还可以包括：在待定位物体上布置动作捕捉装置，用于获取待定位物体的姿态信息，基于动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定待定位物体的位置变化信息。

优选地，在标定光束接收器同一时刻接收到两种不同的标定光束时，基于待定位物体的位置变化信息，推断待定位物体当前所处的子定位空间，或者，基于距离当前时刻预定时间内待定位物体所处的子定位空间的信息，推断待定位物体当前所处的子定位空间，或者处理器基于距离当前时刻预定时间内待定位物体的位置信息，推断待定位物体当前所处的子定位空间。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种室内定位系统，用于对处在定位空间内的待定位物体定位，定位空间包括多个子定位空间，该系统包括：多个定位光束发射装置，分别设置在多个子定位空间内的预定位置，每个定位光束发射装置用于以预定的扫射周期和预定的角速度向其所在的子定位空间扫射定位光束，定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直；多个标定光源，分别设置在多个子定位空间内的预定位置，每个标定光源用于向其所在的子定位空间发射标定光束，不同的标定光源所发射的标定光束不同；多个定位光束接收器，适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于多个定位光束接收器在一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、角速度、相对空间位置关系以及定位光束发射装置的预定位置，能够确定待定位物体的位置；标定光束接收器，适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，基于接收到的标定光束，能够确定待定位物体所处的子定位空间。

优选地，该室内定位系统还可以包括：动作捕捉装置，适于固定在待定位物体上，用于获取待定位物体的姿态信息，基于动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定待定位物体的位置变化信息。

优选地，该室内定位系统还可以包括：处理器，分别与多个定位光束接收器、标定光束接收器和动作捕捉装置连接，用于获取多个定位光束接收器接收到的定位光束、标定光束接收器接收的标定光束以及动作捕捉装置获取的待定位物体的姿态信息。

优选地，在标定光束接收器同一时刻接收到两种不同的标定光束时，处理器可以基于待定位物体的位置变化信息，推断待定位物体当前所处的子定位空间，或者，处理器可以基于距离当前时刻预定时间内待定位物体所处的子定位空间的信息，推断待定位物体当前所处的子定位空间，或者处理器可以基于距离当前时刻预定时间内待定位物体的位置信息，推断待定位物体当前所处的子定位空间。

优选地，每个定位光束发射装置在每个扫射周期内以两种扫射模式向其所在的子定位空间扫射定位光束，两种扫射模式的工作时期不同，第二种扫射模式下的第二定位光束的扫射转轴与第一种扫射模式下的第一定位光束的扫射转轴具有预定的夹角，处理器根据光束接收器在每个扫射周期内接收到第一定位光束的时间以及接收到第二定位光束的时间，确定光束接收器相对于定位光束发射装置的方向。

优选地，处理器根据在一个扫射周期内既接收到第一定位光束又接收到第二定位光束的多个光束接收器相对于定位光束发射装置的方向和多个光束接收器之间的相对位置关系，确定待定位物体的位置。

优选地，第一定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴垂直于水平面，并且第二定光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴平行于水平面；或者第一定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴平行于水平面，并且第二定光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴垂直于水平面。

优选地，定位光束发射装置所扫射的定位光束的有效范围被设定为能够覆盖其所在的子定位空间而不超出与其所在的子定位空间相邻的子定位空间。

优选地，在每个子定位空间内彼此远离的两个位置处分别设置有定位光束发射装置，相邻子定位空间内同时进行扫射的定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序不同，同一子定位空间内的不同定位光束发射装置扫射定位光束的时期不同；或者相邻子定位空间内的定位光束发射装置扫射定位光束的时期不同，同一子定位空间内的不同定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序不同。

优选地，定位光束发射装置可以包括：第一扫射光源，用于向其所在的子定位空间扫射第一定位光束；第二扫射光源，用于向其所在的子定位空间扫射第二定位光束；以及面光源，用于在每个扫射周期内向其所在的子定位空间发射平面光脉冲，第一扫射光源和第二扫射光源在扫射周期内的不同时期向其所在的子定位空间扫射定位光束，在每个扫射周期内，第一扫射光源开始扫射第一定位光束的时间与面光源发射平面光脉冲的时间之间具有第一固定时间间隔，第二扫射光源开始扫射第二定位光束的时间与面光源发射平面光脉冲的时间之间具有第二固定时间间隔。

优选地，在每个扫射周期内，在面光源发射第一平面光脉冲后，第一扫射光源开始向其所在的子定位空间扫射定位光束，在面光源发射第二平面光脉冲后，第二扫射光源开始向其所在的子定位空间扫射定位光束，第一平面光脉冲和第二平面光脉冲之间具有固定时间间隔，第一扫射光源开始扫射第一定位光束的时间与面光源发射第一平面光脉冲的时间之间具有第一固定时间间隔，第二扫射光源开始扫射第二定位光束的时间与面光源发射第二平面光脉冲的时间之间具有第二固定时间间隔。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种室内定位方法，用于对处在定位空间内的待定位物体定位，定位空间包括多个子定位空间，在每个子定位空间设置有定位光束发射装置和标定光源，该方法包括：每个定位光束发射装置以预定的扫射周期和预定的角速度向其所在的子定位空间扫射定位光束，定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直；每个标定光源向其所在的子定位空间发射标定光束，不同的标定光源发射的标定光束能够被区分；在待定位物体的外表面布置标定光束接收器，标定光束接收器用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，基于接收到的标定光束，能够确定待定位物体所处的子定位空间；在待定位物体的外表面布置多个定位光束接收器，定位光束接收器用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于多个定位光束接收器在一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、角速度、相对空间位置关系以及定位光束发射装置的预定位置，能够确定待定位物体的位置。

优选地，方法还可以包括：在待定位物体上布置动作捕捉装置，动作捕捉装置获取待定位物体的姿态信息，基于动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定待定位物体的位置变化信息。

优选地，在标定光束接收器同一时刻接收到两种不同的标定光束时，基于待定位物体的位置变化信息，推断待定位物体当前所处的子定位空间，或者，基于距离当前时刻一段预定时间内待定位物体所处的子定位空间的信息，推断待定位物体当前所处的子定位空间，或者基于距离当前时刻一段预定时间内待定位物体的位置信息，推断待定位物体当前所处的子定位空间。

综上，本发明的光束发射/接收系统、接收方法和室内定位系统及方法使得定位空间能够被扩展。

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示出了本发明一实施例的位于多个子定位空间内的光束发射系统的状态示意图。

图2示出了本发明一实施例的光束发射系统的结构的示意性方框图。

图3示出了定位光束发射装置的一种结构示意图。

图4示出了定位光束的线状截面的示意图。

图5示出了本发明另一实施例的光束发射系统的结构的示意性方框图。

图6示出了在多个子定位空间布置定位光束发射装置的一种状态示意图。

图7示出了根据本发明一实施例的定位光束发射装置的结构的示意性方框图。

图8示出了根据本发明一实施例的定位光束发射装置内的两个扫射光源和面光源的信号发生示意图。

图9示出了根据本发明一实施例的定位光束发射装置内的两个扫射光源和面光源的信号发生示意图。

图10示出了本发明一实施例的光束接收系统可以具有的结构的示意性方框图。

图11示出了本发明一实施例的室内定位系统可以具有的结构的示意性方框图。

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。

如前所述，受到激光射程的限制，现有的可以定位的空间大小有限，针对这种情况，本发明提出了一种定位空间可扩展的定位方案，基于本发明的定位方案，可以定位的空间的大小不再受到激光射程的限制。

下面对本发明的定位方案的原理做以简要说明。

如图1所示，可以将需要进行定位的定位空间分成多个子定位空间(图中的A、B、C、D)，图1示出了将定位空间划分出多个方形子定位空间时的示意图。应该知道，子定位空间的形状还可以根据需要划分成其它不同形状。在每个子定位空间内设置有定位光束发射装置(图中的A₁、B₁、C₁、D₁)和标定光源(图中的P_A、P_B、P_C、P_D)，定位光束发射装置用于向其所在的子定位空间扫射定位光束，标定光源向其所在的子定位空间发射标定光束，不同子定位空间内的标定光束能够被区分，在待定位物体上分别设置用以接收定位光束的定位光束接收器和标定光束的标定光束接收器，基于标定光束接收器接收到的标定光束可以确定待定位物体所处的子定位空间，基于定位光束接收器接收到的定位光束可以确定待定位物体在子定位空间内的位置，将待定位物体在子定位空间内的坐标映射到全局坐标系，就可以得到待定位物体在全局坐标系下的位置信息。

本发明的定位方案可以实现为一种光束发射系统，也可以实现为一种光束接收系统及方法，还可以实现为一种室内定位系统及方法。

下面首先对本发明的定位方案实现为一种光束发射系统时，光束发射系统可以具有的结构做以详细说明。

如图2所示，本发明的光束发射系统10包括多个定位光束发射装置(图中1-1、1-2…1-N，N为整数)和多个标定光源(图中2-1至2-N，N为整整)。

多个标定光源分别设置在多个子定位空间内的预定位置，每个标定光源用于向其所在的子定位空间发射标定光束，不同的标定光源所发射的标定光束能够被区分。

其中，可以通过对标定光源多发出的标定光束进行编码，或者改变标定光源发出的标定光束的强度、时间等参数，以使得不同的标定光源所发射的标定光束能够被区分。以改变标定光源发出的标定光束的时间为例，可以设置一个无线发射器，每隔预定的周期发射一次信号，作为起始信号，对于每个周期而言，在无线发射器发射起始信号后，不同子定位空间内的标定光源在不同的时刻发出标定光束，这样，根据接收到标定光束的时刻就可以判断出对应的标定光源。当然，对本领域技术人员来说，还可以采用其它方式使得标定光束能够被区分，此处不再赘述。

多个定位光束发射装置分别设置在多个子定位空间内的预定位置，每个定位光束发射装置用于以预定的扫射周期和预定的角速度向其所在的子定位空间扫射定位光束，定位光束发射装置所扫射的定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直。

其中，可以通过多种方式实现定位光束发射装置向其所在的子定位空间扫射定光束。例如，可以通过电机转动扫描、MEMS扫描镜扫描、单模光纤抖动扫描等多种方式实现定位光束发射装置向其所在的子定位空间扫射定位光束。当然，对本领域技术人员来说，还可以有其它实现方式，此处不再赘述。

预定的扫射周期(T)可以对应于预定的角速度(ω)，也可以不对应。

例如，在定位光束发射装置围绕扫射转轴做匀速圆周旋转时，可以认为扫射周期对应于预定的角速度，此时有T＝2π/ω。

另一方面，在一些情况下，定位光束发射装置只需要转动不到一周，例如约四分之一周，即约90°，就可以使扫描光束完全扫描该子定位空间。这样，在扫描光束扫描子定位空间时和不扫描子定位空间时的旋转速度可以不同。或者，定位光束发射装置也可以被设置为使得扫描光束在子定位空间中往复扫描。在这些情况下，T≠2π/ω。

线状截面指的是由平行于扫射转轴的平面截取的截面，为了更好地理解定位光束的线状截面，下面结合图3、图4做进一步说明。

图3示出了定位光束发射装置的一种结构示意图。如图3所示，定位光束发射装置可以由扫射光源21和旋转装置22构成，扫射光源21固定在旋转装置22上，旋转装置22可以绕固定轴旋转。其中，扫射光源21可以是竖直的线状光源(如光源经过狭缝后得到的线状光源)，也可以是阵列光源，当然还可以是其它类型的光源。

在旋转装置22围绕转轴转动一定角度后，扫射光源21所发出的定位光束就可以覆盖子定位空间的大部分区域或者整个区域。

扫射光源21所发出的定位光束具有线状截面，这里的线状截面指的是由平行于扫射转轴(即旋转轴)的平面α截取的平面，截取的平面如图4所示，该截面的宽度较小，长度较大，因此，可以称为线状截面，线状截面的延伸方向指的是线状截面的长度的方向(图中双向箭头所示的方向)。

在扫射转轴与线状截面的延伸方向垂直的情况下，在扫射转轴转动时，定位光束所能达到的范围是一个厚度很小的平面，其所能覆盖的范围很小。因此，这里要限定扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直，以使得在扫射转轴转动时，扫射光束能够覆盖子定位空间的大部分区域甚至整个区域。

其中，定位光束发射装置在每个扫射周期内所扫射的定位光束所能达到的有效范围可以被设置为能够覆盖其所在的子定位空间，以使得待定位物体在每个子定位空间内任意移动时，待定位物体上的接收装置都可以接收到定位光束。作为一种优选，定位光束发射装置所扫射的定位光束的有效范围可以被设置为能够覆盖其所在的子定位空间而不超出与其所在的子定位空间相邻的子定位空间。其中，有效范围指的是能够被接收装置接收并识别，以用于定位的距离范围。这样，可以避免产生较多的激光重叠区域。

如图5所示，本发明的光束发射系统还可以包括控制器3。控制器3分别与多个定位光束发射装置连接，用于控制多个定位光束发射装置的扫射模式，以使得同一时间相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束不同，并且/或者，相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束的时期不同。

通过控制多个定位光束发射装置的扫射模式，可以避免激光重叠区域的产生。这里，可以有多种避免出现激光重叠区域的方法。例如，可以对可能造成激光重叠区域的定位光束发射装置所扫射的定位光束进行编码，或控制这些定位光束发射装置所扫射的定位光束(例如，可以控制定位光束发射装置所扫射的定位光束的频率或幅度)，以使得可能造成激光重叠区域的定位光束发射装置所扫射的定位光束不同，根据定位光束可以确定对应的定位光束发射装置。这里，对定位光束发射装置所扫射的定位光束进行编码或控制定位光束发射装置所扫射的定位光束频率或幅度的技术已经成熟，此处不再赘述。

另外，还可以通过控制可能造成激光重叠区域的定位光束发射装置所扫射的定位光束的时间，来避免出现激光重叠区域。例如，可以控制可能造成激光重叠区域的定位光束发射装置，使其扫射定光束的时期不同，以此来避免出现激光重叠区域。

其中，每个子定位空间内的定位光束发射装置在每个扫射周期内可以以两种扫射模式向其所在的子定位空间扫射定位光束，这两种扫射模式的工作时期不同。第二种扫射模式下的第二定位光束的扫射转轴与第一种扫射模式下的第一定位光束的扫射转轴具有预定的夹角。这里，作为优选，在每个扫射周期内，定位光束发射装置可以时分地向其所在的子定位空间横向扫射(沿水平方向扫射)和纵向扫射(沿竖直方向扫射)，其中，横向扫射下的定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴垂直于水平面，纵向扫射的定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴平行于水平面。

在定位光束发射装置包括上述两种扫射模式的情况下，可以通过控制可能造成激光重叠区域的定位光束发射装置的两种扫射模式的顺序，或者扫射定位光束的时期来避免出现激光重叠区域。

如图6所示，可以在每个子定位空间内彼此远离的两个位置处分别设置有定位光束发射装置。其中，图6示出的是子定位空间基本上是方形区域的情形，应该知道子定位空间还可以是其它形状，并且不同子定位空间的形状可以不同。在子定位空间是其它形状的情况下，可以在子定位空间距离最远的两端分别设置一个定位光束发射装置。下面结合图6所示的实施例对这种避免激光重叠区域的方式做进一步说明。

如图6所示，本发明述及的子定位空间可以基本上是方形区域，为了避免由于遮挡造成待定位物体上的光束接收装置接收不到定位光束的情况的发生，可以在每个子定位空间(图中的A、B、C、D)内靠近对角线的两个顶点附近分别设置一个定位光束发射装置(图中的A1、A2，B1、B2，C1、C2，D1、D2)。就图6来说，每个子定位空间内的定位光束发射装置可以在其所处的角落以90°的扫射范围向其所在的子定位空间扫射定位光束。如前文所述，每个定位光束发射装置在每个扫射周期内可以具有两种扫射模式，这里以两种扫射模式分别为横向扫射(扫射的定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴垂直于水平面)和纵向扫射(扫射的定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴平行于水平面)为例加以说明。

参见图6，为了使得定位光束发射装置所扫射的定位光束的有效范围能够覆盖其所在的子定位空间而不超出与其所在的子定位空间相邻的子定位空间。可以在子定位空间内处于对角线上的两个角落处分别设置一个定位光束发射装置，每个定位光束发射装置所扫射的定位光束所能到达的最大距离应该大于或等于所述对角线的长度，并且小于或等于所述方形区域边长的2倍，以使得每个子定位空间内的定位光束发射装置在每个扫射周期内扫射的定位光束可以覆盖其所在的子定位空间，并且尽可能少地覆盖其它子定位空间。

此时，对于图6中子定位空间C来说，定位光束发射装置C1向子定位空间C扫射的定位光束会达到子定位空间A和子定位空间D中的部分区域(图中的阴影部分)。由此，在定位光束发射装置C1向阴影部分的方向扫射定位光束时，如果阴影部分所在的子定位空间内的定位光束发射装置也向该区域扫射相同方向的定位光束，那么就会出现激光重叠区域，从而会对后期的定位造成干扰。

另外，对于子定位空间C内的定位光束发射装置C1和定位光束发射装置C2来说，由于定位光束发射装置C1和定位光束发射装置C2都是向子定位空间C1扫射的，因此，定位光束发射装置C1和定位光束发射装置C2所扫射的定位光束也可能会在子定位空间C内产生激光重叠区域。

所以，需要对相邻子定位空间内的定位光束发射装置和同一子定位空间内的定位光束发射装置的扫射的过程进行一些调整，以避免激光重叠区域的出现。

具体地说，在定位光束发射装置具有一种扫射模式的情况下，可以通过控制定位光束发射装置扫射定位光束的时期，使得在同一时间，对于可能会产生重叠区域的定位光束发射装置而言，只有一个定位光束发射装置处于扫射状态。

另外，如前所述，定位光束发射装置可以具有两种扫射模式，此时还可以通过控制定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序和/或扫射时间，以避免产生激光重叠区域。例如可以通过控制相邻子定位空间内同一时间扫射的定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序不同，同一子定位空间内的定位光束发射装置扫射定位光束的时期不同，来避免产生激光重叠区域。还可以通过控制相邻子定位空间内的定位光束发射装置扫射定位光束的时期不同，同一子定位空间内的定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序不同，来避免产生激光重叠区域。

举例来说，对于相邻的子定位空间A和子定位空间C来说，可以控制定位光束发射装置A1和定位光束发射装置C₁两种扫射模式的启动顺序，使得定位光束发射装置A₁和定位光束发射装置C1在每种扫射周期内的两种扫射模式的启动顺序相反。即光束发射装置A1先横向扫射后纵向扫射时，定位光束发射装置C1先纵向扫射，横向扫射。由此，根据光束接收器接收的两种定位光束的顺序，可以区分对应的光束发射装置。对于子定位空间C内的定位光束发射装置C1和定位光束发射装置C2来说，可以控制定位光束发射装置C1和定位光束发射装置C2扫射定位光束的时期，使得对于子定位空间C而言，在同一时间，最多只有一个定位光束发射装置处于工作状态。

另外，还可以对光束发射装置A₁和定位光束发射装置C₁在每种扫射周期内扫射定位光束的时期进行调整，使得光束发射装置A₁和定位光束发射装置C₁扫射定位光束的时期不同，这样，也可以避免激光重叠区域的产生。而对于单个子定位空间C内的定位光束发射装置C1和定位光束发射装置C2来说，可以控制定位光束发射装置C1和定位光束发射装置C2的两种扫射模式的启动顺序，使得定位光束发射装置C₁和定位光束发射装置C2的两种扫射模式的启动顺序相反。

如前文所述，每个子定位空间内的定位光束发射装置在每个扫射周期内可以分时地以两种扫射模式向其所在的子定位空间扫射定位光束。此时，如图7所示，每个定位光束发射装置可以包括第一扫射光源11、第二扫射光源12以及面光源13。

在每个扫射周期内，第一扫射光源11可以以预定的角速度向子定位空间横向扫射第一定位光束，第二扫射光源12可以以预定的角速度向子定位空间纵向扫射第二第定位光束。

面光源13在每个扫射周期内向其所在的子定位空间发射平面光脉冲。

在每个扫射周期内，第一扫射光源11开始扫射第一定位光束的时间与面光源13发射平面光脉冲的时间之间具有第一固定时间间隔，第二扫射光源12开始扫射第二定位光束的时间与面光源13发射平面光脉冲的时间之间具有第二固定时间间隔。

其中，可以如图8所示，面光源13可以以预定的周期T向其所在的子定位空间发射平面光脉冲P，第一扫射光源11和第二扫射光源12可以在每个周期T内的不同时期(t₁、t₂)扫射定位光束。

作为一种优选，同一个子定位空间内的两个定位光束发射装置中的面光源所发射的平面光脉冲不同，这样，根据接收到的平面光脉冲，就可以确定发射该平面光脉冲的面光源所对应的定位光束发射装置。

图8所示的情况，具体实现起来不太方便，因此，本发明提出了另一种面光源和两个扫射光源相配合的工作模式，如图9所示，每个扫射周期内，面光源13发射两次平面光脉冲，在面光源13发射第一平面光脉冲P1后，第一扫射光源11开始向其所在的子定位空间扫射定位光束(图中t1段)，在面光源13发射第二平面光脉冲P2后，第二扫射光源12开始向其所在的子定位空间扫射定位光束(图中t2段)，第一平面光脉冲和第二平面光脉冲之间具有固定时间间隔。

至此，已详细叙述了本发明的光束发射系统的结构。如上文所述，本发明的定位方案还可以实现为一种光束接收系统及方法。

本发明的光束接收方法用于接收定位空间内的光束，定位空间包括多个子定位空间，该方法包括：在待定位物体的外表面布置标定光束接收器，标定光束接收器用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，标定光束能够被区分；在待定位物体的外表面布置多个定位光束接收器，定位光束接收器用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于标定光束接收器接收到的标定光束，能够确定待定位物体所处的子定位空间，并且，基于多个定位光束接收器接收到定位光束的时间关系，能够确定待定物体在子定位空间中的位置。

本发明的光束接收方法与光束接收系统相对应，下面结合光束接收系统对本发明的光束接收方法做以详细说明。

参见图10，本发明的光束接收系统20包括标定光束接收器4、多个定位光束接收器(图中5-1至5-N，N为整整)以及处理器6。

标定光束接收器4适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，标定光束能够被区分。

多个定位光束接收器适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定。

处理器6连接标定光束接收器4和多个定位光束接收器，处理器6基于标定光束接收器接收到的标定光束，确定待定位物体所处的子定位空间，并基于多个定位光束接收器接收到定位光束的时间关系，确定待定物体在子定位空间中的位置。

如图10所示，本发明的光束接收系统还可以包括动作捕捉装置7，动作捕捉装置7连接到处理器6，适于固定在待定位物体上，用于获取待定位物体的姿态信息。处理器6基于动作捕捉装置7获取的姿态信息确定待定位物体的位置变化信息。这里的动作捕捉装置7可以采用惯性测量单元(IMU)，将惯性测量单元(IMU)固定在待定位物体上时，就可以获取待定位物体的加速度、角速度及待定位物体所处的地磁力等信息，基于这些信息就可以获取待定位物体的姿态信息和相对于大地坐标系的位置信息。

对本发明的光束接收系统而言，处理器6基于标定光束接收器4接收到的标定光束，能够确定待定位物体所处的子定位空间，但是，当待定位物体处在两个子定位空间的交界处时，设置在待定位物体上的标定光束接收器可能接收到来自多个子定位空间内的标定光源发出的标定光束，导致基于接收到的标定光束不能确定待定位物体处于哪个子定位空间。

此时，处理器6可以基于接收到的定位光束、标定光束、动作捕捉信号(IMU)等信息，确定待定位物体的连续位置数据，来推断待定位物体当前可能处于的子定位空间。

具体地说，处理器6可以基于定位光束确定待定位物体的位置信息，然后根据距离当前时刻一段预定时间内待定位物体的位置信息，推断待定位物体当前所处的子定位空间。处理器6也可以基于标定光束确定待定位物体距离当前时刻一段预定时间内所处的子定位空间的信息，推断待定位物体当前可能出现在那个子定位空间。处理器6还可以基于动作捕捉信号确定距离当前时刻一段预定时间内待定位物体的位置变化信息，以此来推断待定位物体当前可能出现在那个子定位空间。

至此，已详细叙述了本发明的光束接收系统的结构。如上文所述，本发明的定位方案还可以实现为一种室内定位系统及方法。

本发明的室内定位方法用于对处在定位空间内的待定位物体定位，定位空间包括多个子定位空间，在每个子定位空间设置有定位光束发射装置和标定光源，该方法包括：每个定位光束发射装置以预定的扫射周期和预定的角速度向其所在的子定位空间扫射定位光束；每个标定光源向其所在的子定位空间发射标定光束，不同的标定光源发射的标定光束不同；在待定位物体的外表面布置标定光束接收器，标定光束接收器用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，基于接收到的标定光束，能够确定待定位物体所处的子定位空间；在待定位物体的外表面布置多个定位光束接收器，定位光束接收器用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于多个定位光束接收器在一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、角速度、相对空间位置关系以及定位光束发射装置的预定位置，能够确定待定位物体的位置。

本发明的室内定位方法与室内定位系统相对应，下面结合室内定系统对本发明的室内定位方法做以详细说明。

本发明的室内定位系统包括设置在定位空间内的发射端和设置在待定位物体上的接收端，其中，发射端可以采用上述提及光束发射系统的结构，接收端可以采用上述提及的光束接收系统的结构，发射端和接收端相配合，就可以确定待定位物体所处的子定位空间和在子定位空间内的具体位置。其中，系统中的相关结构部件已在上文做了详细说明，此处仅介绍本发明的室内定位系统可以具有的装置结构，对于其中的细节部分不再赘述。

参见图11，本发明的室内定位系统30包括多个定位光束发射装置(图中1-1、1-2…1-N，N为整数)、多个标定光源(图中2-1至2-N，N为整整)、标定光束接收器4以及多个定位光束接收器(图中5-1至5-N，N为整整)。

其中，系统中各部件的相关描述可参见上文相关说明，此处不再赘述。需要说明的是，基于多个定位光束接收器在一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、角速度、相对空间位置关系以及定位光束发射装置的预定位置，能够确定待定位物体的位置。

具体地说，在定位光束发射装置的一个扫射周期内，定位光束发射装置1开始扫射定位光束的时刻可以记为t₀，光束接收器接收到定位光束的时刻可以记为t₁，由于定位光束发射装置的角速度一定(已知)，因此，根据t₁、t₀之间的时间差，就可以确定定位光束发射装置在扫射到该光束接收器时，定位光束发射装置1所转过的角度，由此，光束接收器相对于定位光束发射装置的方向就可以确定。以此类推，在一个扫射周期内，可以接收到定位光束的多个光束接收器相对于定位光束发射装置1的方向都可以确定，然后根据多个光束接收器之间的相对空间位置关系就可以确定多个光束接收器的水平方向上的位置信息，从而可以确定待定位物体所处的水平位置。

进一步地，如上文所述，定位光束发射装置在每个扫射周期内可以以两种扫射模式向定位空间扫射定位光束，这两种扫射模式的工作时期不同。第二种扫射模式下扫射的第二定位光束的扫射转轴与第一种扫射模式下扫射的第一定位光束的扫射转轴具有预定夹角。这里，作为优选，在每个扫射周期内，定位光束发射装置可以时分地向其所在的子定位空间横向扫射和纵向扫射，其中，横向扫射的定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴垂直于水平面，纵向扫射的定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴平行于水平面。

此时，可以根据定位光束接收器在一个扫射周期内接收到第一定位光束的时间以及接收到第二定位光束的时间，确定定位光束接收器相对于定位光束发射装置的方向。由此，根据在一个扫射周期内既接收到第一定位光束又接收到第二定位光束的多个光束接收器相对于定位光束发射装置的方向和多个定位光束接收器之间的相对位置关系，就可以确定待定位物体的位置。

下面以在每个扫射周期内，定位光束发射装置分别向定位空间横向扫射定位光束和纵向扫射定位光束为例，对确定待定位物体的位置的过程进行详细说明。

在每个扫射周期内，定位光束发射装置横向扫射和纵向扫射的时期不同，并且，横向扫射和纵向扫射的角速度已知。以定位光束发射装置先横向扫射后纵向扫射为例，在定位光束发射装置的一个扫射周期内，定位光束发射装置开始横向扫射定位光束的时刻可以记为t₀，光束接收器接收到横向扫射的定位光束的时刻可以记为t₁，由于定位光束发射装置横向扫射的角速度一定(已知)，因此，根据t₁、t₀之间的时间差、横向扫射的角速度，就可以确定t₁时，横向扫射的定位光束所在的平面。相应地，定位光束发射装置开始纵向扫射定位光束的时刻可以记为t₂，光束接收器接收到纵向扫射的定位光束的时刻可以记为t₃，由于定位光束发射装置纵向扫射的角速度一定(已知)，因此，根据t₃、t₂之间的时间差、纵向扫射的角速度，就可以确定t₃时，纵向扫射的定位光束所在的平面，由于定位光束发射装置1和光束接收器都处于这两个平面上，因此这两个平面的交线方向即为光束接收器相对于定位光束发射装置的方向。由此，可以确定多个光束接收器所处的交线方向，然后根据多个光束接收器之间的相对空间位置关系就可以得出待定位物体所处的三维位置信息。

如图11所示，本发明的室内定位系统30还可以包括动作捕捉装置7。动作捕捉装置7适于固定在待定位物体上，用于获取定位物体的姿态信息，基于动作捕捉装置7获取的姿态信息也能够确定待定位物体的位置变化信息。这里的动作捕捉装置7可以采用惯性测量单元(IMU)，将惯性测量单元(IMU)固定在待定位物体上时，就可以获取待定位物体的加速度、角速度及待定位物体所处的地磁力等信息，基于这些信息就可以获取待定位物体的姿态信息和相对于大地坐标系的位置信息。

如图11所示，本发明的室内定位系统30还可以包括处理器6。处理器6分别与定位光束接收器、标定光束接收器4和动作捕捉装7置连接(可以是有线连接或无线连接)，可以获取多个光束接收器接收的定位光束的信息和动作捕捉装置获取的待定位物体的姿态信息，并根据预定的判断规则确定以哪种方式获取待定位物体的位置。

这里的判断规则可以被设置为，在定位光束接收器接收到定位光束的情况下，处理器6可以根据多个定位光束接收器接收的定位光束的信息来确定待定位物体的位置。在定位光束接收器接收不到定位光束的情况下，或者定位光束接收器接收不到定位光束的时间达到预定时间长度的情况下，处理器6可以根据动作捕捉装置7获取的待定位物体的姿态信息来确定待定位物体的位置。

由此，本发明相当于提供了多种定位方式，即利用定位光束发射装置进行定位、利用动作捕捉装置进行定位，利用标定光源进行初步定位。对于待定位物体来说，可以根据定位需求，选择合适的定位方式对其进行定位。例如，在对待定位物体的位置精度要求不高的情况下，可以根据光束接收器接收到的标定光源，判断待定位物体所处的子定位空间，再根据定位子空间的编号，得到定位点在整体定位空间内的坐标信息。再例如，在待定位物体被遮挡，光束接收器接收不到定位光束的情况下，可以利用动作捕捉装置获取的待定位物体的姿态信息对待定位物体进行定位，由于这里是采取积分的方式来获取姿态信息的，因此误差也会积累，所以该种定位方式可以优选地作为待定位物体被遮挡的情况下的后补方案。

上文中已经参考附图详细描述了根据本发明的光束发射/接收系统、接收方法和室内定位系统及方法。基于上述描述可知，本发明使得定位空间能够被扩展。

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 (22)

1.一种光束发射系统，用于向定位空间发射光束，所述定位空间包括多个子定位空间，该系统包括：

多个定位光束发射装置，分别设置在所述多个子定位空间内的预定位置，每个所述定位光束发射装置用于以预定的扫射周期和预定的角速度向其所在的子定位空间扫射定位光束，所述定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，所述扫射转轴与所述线状截面的延伸方向不垂直；

多个标定光源，分别设置在所述多个子定位空间内的预定位置，每个所述标定光源用于向其所在的子定位空间发射标定光束，不同的标定光源所发射的标定光束能够被区分；

控制器，分别与所述多个定位光束发射装置连接，用于控制所述多个定位光束发射装置的扫射模式，以使得同一时间相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束不同，并且/或者，相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束的时期不同。

2.根据权利要求1所述的光束发射系统，其中，

每个所述定位光束发射装置在每个所述扫射周期内以两种扫射模式向其所在的子定位空间扫射定位光束，

所述两种扫射模式的工作时期不同，

第二种扫射模式下的第二定位光束的扫射转轴与第一种扫射模式下的第一定位光束的扫射转轴具有预定夹角。

3.一种光束接收系统，用于接收如权利要求1或2所述的光束发射系统向定位空间内发射的光束，所述定位空间包括多个子定位空间，该系统包括：

标定光束接收器，适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由所述待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，所述标定光束能够被区分；

多个定位光束接收器，适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由所述待定位物体所处的子定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，所述多个定位光束接收器之间的相对空间位置关系固定；以及

处理器，连接所述标定光束接收器和所述多个定位光束接收器，所述处理器基于所述标定光束接收器接收到的标定光束，确定所述待定位物体所处的子定位空间，并基于所述多个定位光束接收器接收到定位光束的时间关系，确定所述待定位物体在子定位空间中的位置。

4.根据权利要求3所述的光束接收系统，还包括：

动作捕捉装置，连接到所述处理器，适于固定在所述待定位物体上，用于获取所述待定位物体的姿态信息，

所述处理器基于所述动作捕捉装置获取的姿态信息确定所述待定位物体的位置变化信息。

5.根据权利要求4所述的光束接收系统，其中，

在所述标定光束接收器同一时刻接收到两种不同的标定光束时，

所述处理器基于所述待定位物体的位置变化信息，推断所述待定位物体当前所处的子定位空间，或者，

所述处理器基于距离当前时刻预定时间内所述待定位物体所处的子定位空间的信息，推断所述待定位物体当前所处的子定位空间，或者，

所述处理器基于距离当前时刻预定时间内所述待定位物体的位置信息，推断所述待定位物体当前所处的子定位空间。

6.一种光束接收方法，用于接收如权利要求1或2所述的光束发射系统向定位空间内发射的光束，所述定位空间包括多个子定位空间，该方法包括：

在待定位物体的外表面布置标定光束接收器，所述标定光束接收器用于接收由所述待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，所述标定光束能够被区分；

在待定位物体的外表面布置多个定位光束接收器，所述定位光束接收器用于接收由所述待定位物体所处的子定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，所述多个定位光束接收器之间的相对空间位置关系固定，

基于所述标定光束接收器接收到的标定光束，能够确定所述待定位物体所处的子定位空间，并且，基于所述多个定位光束接收器接收到定位光束的时间关系，能够确定所述待定位物体在子定位空间中的位置。

7.根据权利要求6所述的光束接收方法，还包括：

在所述待定位物体上布置动作捕捉装置，用于获取所述待定位物体的姿态信息，基于所述动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定所述待定位物体的位置变化信息。

8.根据权利要求7所述的光束接收方法，其中，

在所述标定光束接收器同一时刻接收到两种不同的标定光束时，

基于所述待定位物体的位置变化信息，推断所述待定位物体当前所处的子定位空间，或者，

基于距离当前时刻预定时间内所述待定位物体所处的子定位空间的信息，推断所述待定位物体当前所处的子定位空间，或者

基于距离当前时刻预定时间内所述待定位物体的位置信息，推断所述待定位物体当前所处的子定位空间。

9.一种室内定位系统，用于对处在定位空间内的待定位物体定位，所述定位空间包括多个子定位空间，该系统包括：

多个定位光束发射装置，分别设置在所述多个子定位空间内的预定位置，每个所述定位光束发射装置用于以预定的扫射周期和预定的角速度向其所在的子定位空间扫射定位光束，所述定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，所述扫射转轴与所述线状截面的延伸方向不垂直；

多个标定光源，分别设置在所述多个子定位空间内的预定位置，每个所述标定光源用于向其所在的子定位空间发射标定光束，不同的标定光源所发射的标定光束不同；

控制器，分别与所述多个定位光束发射装置连接，用于控制所述多个定位光束发射装置的扫射模式，以使得同一时间相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束不同，并且/或者，相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束的时期不同；

多个定位光束接收器，适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由所述待定位物体所处的子定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，所述多个定位光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于所述多个定位光束接收器在一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、所述角速度、所述相对空间位置关系以及所述定位光束发射装置的预定位置，能够确定所述待定位物体的位置；

标定光束接收器，适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由所述待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，基于接收到的所述标定光束，能够确定所述待定位物体所处的子定位空间。

10.根据权利要求9所述的室内定位系统，还包括：

动作捕捉装置，适于固定在所述待定位物体上，用于获取所述待定位物体的姿态信息，基于所述动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定所述待定位物体的位置变化信息。

11.根据权利要求10所述的室内定位系统，还包括：

处理器，分别与所述多个定位光束接收器、所述标定光束接收器和所述动作捕捉装置连接，用于获取所述多个定位光束接收器接收到的定位光束、所述标定光束接收器接收的标定光束以及所述动作捕捉装置获取的待定位物体的姿态信息。

12.根据权利要求11所述的室内定位系统，其中，

在所述标定光束接收器同一时刻接收到两种不同的标定光束时，

所述处理器基于所述待定位物体的位置变化信息，推断所述待定位物体当前所处的子定位空间，或者，

所述处理器基于距离当前时刻预定时间内所述待定位物体所处的子定位空间的信息，推断所述待定位物体当前所处的子定位空间，或者

所述处理器基于距离当前时刻预定时间内所述待定位物体的位置信息，推断所述待定位物体当前所处的子定位空间。

13.根据权利要求11所述的室内定位系统，其中，

每个所述定位光束发射装置在每个所述扫射周期内以两种扫射模式向其所在的子定位空间扫射定位光束，所述两种扫射模式的工作时期不同，

第二种扫射模式下的第二定位光束的扫射转轴与第一种扫射模式下的第一定位光束的扫射转轴具有预定夹角，

所述处理器根据所述定位光束接收器在每个所述扫射周期内接收到所述第一定位光束的时间以及接收到所述第二定位光束的时间，确定所述定位光束接收器相对于所述定位光束发射装置的方向。

14.根据权利要求13所述的室内定位系统，其中，

所述处理器根据在一个扫射周期内既接收到所述第一定位光束又接收到所述第二定位光束的多个定位光束接收器相对于所述定位光束发射装置的方向和所述多个定位光束接收器之间的相对位置关系，确定所述待定位物体的位置。

15.根据权利要求14所述的室内定位系统，其中，

所述第一定位光束的线状截面的延伸方向和所述扫射转轴垂直于水平面，并且所述第二定位光束的线状截面的延伸方向和所述扫射转轴平行于水平面；或者

所述第一定位光束的线状截面的延伸方向和所述扫射转轴平行于水平面，并且所述第二定位光束的线状截面的延伸方向和所述扫射转轴垂直于水平面。

16.根据权利要求15所述的室内定位系统，其中，

所述定位光束发射装置所扫射的定位光束的有效范围被设置为能够覆盖其所在的子定位空间而不超出与其所在的子定位空间相邻的子定位空间。

17.根据权利要求16所述的室内定位系统，其中，

在每个所述子定位空间内彼此远离的两个位置处分别设置有所述定位光束发射装置，

相邻子定位空间内同时进行扫射的定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序不同，同一子定位空间内的不同定位光束发射装置扫射定位光束的时期不同；或者

相邻子定位空间内的定位光束发射装置扫射定位光束的时期不同，同一子定位空间内的不同定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序不同。

18.根据权利要求17所述的室内定位系统，其中，所述定位光束发射装置包括：

第一扫射光源，用于向其所在的子定位空间扫射所述第一定位光束；

第二扫射光源，用于向其所在的子定位空间扫射所述第二定位光束；以及

面光源，用于在每个所述扫射周期内向其所在的子定位空间发射平面光脉冲，

所述第一扫射光源和所述第二扫射光源在所述扫射周期内的不同时期向其所在的子定位空间扫射定位光束，

在每个所述扫射周期内，所述第一扫射光源开始扫射所述第一定位光束的时间与所述面光源发射所述平面光脉冲的时间之间具有第一固定时间间隔，所述第二扫射光源开始扫射所述第二定位光束的时间与所述面光源发射所述平面光脉冲的时间之间具有第二固定时间间隔。

19.根据权利要求18所述的室内定位系统，其中，

在每个所述扫射周期内，在所述面光源发射第一平面光脉冲后，所述第一扫射光源开始向其所在的子定位空间扫射定位光束，在所述面光源发射第二平面光脉冲后，所述第二扫射光源开始向其所在的子定位空间扫射定位光束，所述第一平面光脉冲和所述第二平面光脉冲之间具有固定时间间隔，

所述第一扫射光源开始扫射所述第一定位光束的时间与所述面光源发射所述第一平面光脉冲的时间之间具有第一固定时间间隔，所述第二扫射光源开始扫射所述第二定位光束的时间与所述面光源发射所述第二平面光脉冲的时间之间具有第二固定时间间隔。

20.一种室内定位方法，用于对处在定位空间内的待定位物体定位，所述定位空间包括多个子定位空间，在每个所述子定位空间设置有定位光束发射装置和标定光源，该方法包括：

每个所述定位光束发射装置以预定的扫射周期和预定的角速度向其所在的子定位空间扫射定位光束，所述定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，所述扫射转轴与所述线状截面的延伸方向不垂直，同一时间相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束不同，并且/或者，相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束的时期不同；

每个所述标定光源向其所在的子定位空间发射标定光束，不同的标定光源所发射的标定光束能够被区分；

在所述待定位物体的外表面布置标定光束接收器，所述标定光束接收器用于接收由所述待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，基于接收到的所述标定光束，能够确定所述待定位物体所处的子定位空间；

在所述待定位物体的外表面布置多个定位光束接收器，所述定位光束接收器用于接收由所述待定位物体所处的子定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，所述多个定位光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于所述多个定位光束接收器在一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、所述角速度、所述相对空间位置关系以及所述定位光束发射装置的预定位置，能够确定所述待定位物体的位置。

21.根据权利要求20所述的室内定位方法，还包括：

在所述待定位物体上布置动作捕捉装置，所述动作捕捉装置获取所述待定位物体的姿态信息，基于所述动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定所述待定位物体的位置变化信息。

22.根据权利要求21所述的室内定位方法，其中，

在所述标定光束接收器同一时刻接收到两种不同的标定光束时，

基于所述待定位物体的位置变化信息，推断所述待定位物体当前所处的子定位空间，或者，

基于距离当前时刻一段预定时间内所述待定位物体所处的子定位空间的信息，推断所述待定位物体当前所处的子定位空间，或者

基于距离当前时刻一段预定时间内所述待定位物体的位置信息，推断所述待定位物体当前所处的子定位空间。