CN106886027B - 激光定位装置及激光定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光定位装置和激光定位方法，所述激光定位装置包括激光发射模块，所述激光发射模块被构造为产生第一激光；激光方向调理模块，所述激光方向调理模块被构造为将所述第一激光调理成在第一方向上的第二激光和在与所述第一方向垂直的第二方向上的第三激光；距离确定模块，所述距离确定模块被构造用于接收由所述第二激光在第一待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离和/或用于接收由所述第三激光在第二待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离。

Description

激光定位装置及激光定位方法
技术领域
本发明涉及距离测量领域，更为具体地涉及激光定位装置及激光定位方法。
背景技术
现有技术中已知了多种激光定位装置，但是已知的激光定位装置在进行不同的方向的距离测量时，要么只能在不同时间复用同一套激光定位装置来测量不同方向上的距离，要么只能利用两个独立的激光定位装置来测量两个相对应的不同方向上的距离。
例如，中国专利CN103075963B提供一种室内定位系统，包括依次连接的控制器、驱动装置和旋转机构、以及分别与所述控制器连接的第一激光测距仪和第二激光测距仪；所述第一激光测距仪和所述第二激光测距仪固定安装于所述旋转机构上，该第一激光测距仪发射出的光线与该第二激光测距仪发射出的光线垂直。本发明还提供一种室内定位方法。采用本发明技术方案，可以利用两个垂直的激光测距仪实现定位，定位精度高，并且，可以利用两个激光测距仪与参考边的距离关系来校准激光测距仪发射光线的方向，利用简单结构即实现了对定位系统的校准，构思新颖。
但是通读该专利不难发现：在该室内定位系统之中，测量不同的方向上的距离是采用相互独立的激光定位装置的。
发明内容
针对上述的技术问题，即现有技术中存在不能利用单个的激光定位装置在不旋转该激光定位装置的情况下测量两个方向上的距离的技术问题，依据本发明提出了一种激光定位装置，所述激光定位装置包括：
激光发射模块，所述激光发射模块被构造为产生第一激光；
激光方向调理模块，所述激光方向调理模块被构造为将所述第一激光调理成在第一方向上的第二激光和在与所述第一方向垂直的第二方向上的第三激光；
距离确定模块，所述距离确定模块被构造用于接收由所述第二激光在第一待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离和/或用于接收由所述第三激光在第二待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离。
借助于依据本发明的激光定位装置仅仅利用一个激光发射模块便能够测量两个方向上的距离，从而实现了激光定位装置结构的简化以及制造成本的降低。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光方向调理模块被构造为分光镜。以这样的实施方式便能较为便利并且便宜地实现依据本发明所提出的激光方向调理模块，进而将所述第一激光调理成在第一方向上的第二激光和在与所述第一方向垂直的第二方向上的第三激光。
在依据本发明的一个实施例中，所述分光镜包括半透半反光学件。本领域的技术人员应当了解，此处所提及的半透半反光学件仅仅是示例性的而非限制性的，其他能够实现相同或者相似功能的光学器件也包括在本发明的范围之内。
在依据本发明的一个实施例中，所述距离确定模块包括：
第一接收物镜，所述接收物镜被构造为接收由所述第二激光在第一待测物体表面反射或者漫射回来的激光并且对其进行处理；和
第一接收器，所述第一接收器被构造为接收经所述第一接收物镜处理的激光。
以这样的实施方式该激光定位装置便能够在第一方向上接收前方物体所反射或者漫射回来的激光并对其进行诸如聚焦的光学处理，然后，激光接收器便能够接收到诸如经聚焦的光线，然后依次判断前方物体离激光定位装置在第一方向上的距离，以便根据该距离实现定位功能。
在依据本发明的一个实施例中，所述距离确定模块还包括：
第二接收物镜，所述接收物镜被构造为接收由所述第三激光在第二待测物体表面反射或者漫射回来的激光并且对其进行处理；和
第二接收器，所述第二接收器被构造为接收经所述第二接收物镜处理的激光。
以这样的实施方式该激光定位装置便能够在第一方向和/或第二方向上接收前方物体所反射或者漫射回来的激光并对其进行诸如聚焦的光学处理，然后，激光接收器便能够接收到诸如经聚焦的光线，然后依次判断前方物体离激光定位装置在第一方向和/或第二方向上的距离，以便根据该距离实现定位功能。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位装置还包括：
显示模块，所述显示模块被构造为显示所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离和/或所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离。
当依据本发明的激光定位装置具有以上所提及的显示模块后，该激光定位装置能够更为可视化地显示所测量的距离，便于使用，并且能够同时显示所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离和/或所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离。
在依据本发明的一个实施例中，所述显示模块进一步包括提示模块，所述提示模块被构造为当所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离满足预定要求和/或所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离满足预定要求时发出提示。
以这样的实施方式使得依据本发明的激光定位装置能够提示使用者距离目标物体的距离的远近以及是否达到了预定的定位点处。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位装置还包括方向指示模块，所述方向指示模块被构造为确定所述第二激光与所述第一待测物体的位置关系，和/或确定所述第三激光与所述第二待测物体的位置关系。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位装置还包括方向调整模块，所述方向调整模块被构造为根据由所述方向指示模块所确定的位置关系对所述激光定位装置进行调整，以使得所述第二激光与所述第一待测物体的表面垂直和/或所述第三激光与所述第二待测物体的表面垂直。
此时，依据本发明的激光定位装置能够调整自身的姿态，以便能够与参照物相对垂直地测量距离，进而能够实现更为精确的定位。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位装置还包括控制模块，所述控制模块被构造为根据所述第二激光与所述第一待测物体的位置关系和/或所述第三激光与所述第二待测物体的位置关系控制所述激光定位装置。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位装置还包括通信模块，所述通信模块被构造为接收定位信息和/或输出将所测量的位置信息。以这样的实施方式便能够使得依据本发明的激光定位装置更为智能地与外部器件连接，从而实现智能化的定位功能。
此外，本发明的第二方面还提供了一种激光定位方法，其特征在于，所述激光定位方法包括：
利用分光镜将激光发射器所产生的第一激光调理成相互垂直的第二激光和第三激光；以及
利用所述第二激光和所述第三激光对激光定位装置进行定位。
借助于依据本发明的激光定位方法仅仅利用一个激光发射模块便能够测量两个方向上的距离，从而实现了激光定位装置结构的简化以及制造成本的降低。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位方法还包括：
接收待定位的位置信息；以及
根据所述位置信息利用所述第二激光和所述第三激光对激光定位装置进行定位。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位方法还包括：
接收由所述第二激光在第一待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离；以及
接收由所述第三激光在第二待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离。
借助于依据本发明的激光定位装置以及激光定位方法仅仅利用一个激光发射模块便能够测量两个方向上的距离，从而实现了激光定位装置结构的简化以及制造成本的降低。
附图说明
参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。
图1示出了现有技术中的激光定位装置的示意图；
图2示出了依据本发明的激光定位装置的示意图；
图3示出了依据本发明的激光定位方法的流程图300；以及
图4示出了依据本发明的激光定位装置使用时的示意图。
本发明的其它特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。
图1示出了现有技术中的激光定位装置的示意图。从图中可以看出，该室内定位系统，包括依次连接的控制器1、驱动装置2、旋转机构3，以及分别与控制器1连接的第一激光测距仪41和第二激光测距仪42；第一激光测距仪41和第二激光测距仪42均固定安装于旋转机构3上，第一激光测距仪41发射出的光线与第二激光测距仪42发射出的光线垂直。也就是说，依据现有技术的室内定位系统分别采用独立的第一激光测距仪41和第二激光测距仪42来测量两个方向上的距离。
与之不同的是依据本发明的激光定位装置能够仅仅利用同一个激光测距仪即本发明中所提及的激光定位模块便能够实现两个方向上的距离的测量并进一步实现在两个维度上的定位功能。具体而言，图2示出了依据本发明的激光定位装置的示意图，从图中可以看出，依据本发明的激光定位装置1包括激光发射模块2，所述激光发射模块2被构造为产生第一激光；
激光方向调理模块6，所述激光方向调理模块6被构造为将所述第一激光调理成在第一方向X上的第二激光和在与所述第一方向X垂直的第二方向Y上的第三激光；
距离确定模块(包括3和4)被构造用于接收由所述第二激光在第一待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离；以及
距离确定模块(包括3和5)被构造用于接收由所述第三激光在第二待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离。
借助于依据本发明的激光定位装置仅仅利用一个激光发射模块2便能够测量两个方向X和Y上的距离，从而实现了激光定位装置1在结构上的简化以及制造成本上的降低。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光方向调理模块6被构造为分光镜。以这样的实施方式便能较为便利并且便宜地实现依据本发明所提出的激光方向调理模块，进而将所述第一激光调理成在第一方向上的第二激光和在与所述第一方向垂直的第二方向上的第三激光。
在依据本发明的一个实施例中，所述分光镜6包括半透半反光学件。本领域的技术人员应当了解，此处所提及的半透半反光学件仅仅是示例性的而非限制性的，其他能够实现相同或者相似功能的光学器件也包括在本发明的范围之内。
在依据本发明的一个实施例中，所述距离确定模块包括：
第一接收物镜3，所述接收物镜被构造为接收由所述第二激光在第一待测物体表面反射或者漫射回来的激光并且对其进行处理；和
第一接收器4，所述第一接收器4被构造为接收经所述第一接收物镜处理的激光。
以这样的实施方式该激光定位装置1便能够在第一方向上接收前方物体所反射或者漫射回来的激光并对其进行诸如聚焦的光学处理，然后，激光接收器便能够接收到诸如经聚焦的光线，然后依次判断前方物体离激光定位装置在第一方向上的距离，以便根据该距离实现定位功能。
在依据本发明的一个实施例中，所述距离确定模块还包括：
第二接收物镜3，所述接收物镜3被构造为接收由所述第三激光在第二待测物体表面反射或者漫射回来的激光并且对其进行处理；和
第二接收器5，所述第二接收器5被构造为接收经所述第二接收物镜处理的激光。
以这样的实施方式该激光定位装置便能够在第一方向和/或第二方向上接收前方物体所反射或者漫射回来的激光并对其进行诸如聚焦的光学处理，然后，激光接收器便能够接收到诸如经聚焦的光线，然后依次判断前方物体离激光定位装置在第一方向和/或第二方向上的距离，以便根据该距离实现定位功能。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位装置1还包括：
显示模块(图中未示出)，所述显示模块被构造为显示所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离和/或所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离。
当依据本发明的激光定位装置具有以上所提及的显示模块后，该激光定位装置能够更为可视化地显示所测量的距离，便于使用，并且能够同时显示所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离和/或所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离。
在依据本发明的一个实施例中，所述显示模块进一步包括提示模块，所述提示模块被构造为当所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离满足预定要求和/或所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离满足预定要求时发出提示。
以这样的实施方式使得依据本发明的激光定位装置能够提示使用者距离目标物体的距离的远近以及是否达到了预定的定位点处。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位装置1还包括方向指示模块，所述方向指示模块被构造为确定所述第二激光与所述第一待测物体的位置关系，和/或确定所述第三激光与所述第二待测物体的位置关系。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位装置1还包括方向调整模块，所述方向调整模块被构造为根据由所述方向指示模块所确定的位置关系对所述激光定位装置进行调整，以使得所述第二激光与所述第一待测物体的表面垂直和/或所述第三激光与所述第二待测物体的表面垂直。
此时，依据本发明的激光定位装置能够调整自身的姿态，以便能够与参照物相对垂直地测量距离，进而能够实现更为精确的定位。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位装置还包括控制模块，所述控制模块被构造为根据所述第二激光与所述第一待测物体的位置关系和/或所述第三激光与所述第二待测物体的位置关系控制所述激光定位装置。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位装置还包括通信模块，所述通信模块被构造为接收定位信息和/或输出将所测量的位置信息。以这样的实施方式便能够使得依据本发明的激光定位装置更为智能地与外部器件连接，从而实现智能化的定位功能。
此外，本发明的第二方面还提供了一种激光定位方法，图3示出了依据本发明的激光定位方法的流程图300，从图中可以看出，所述激光定位方法包括以下步骤：
首先，在第一步骤310中，利用分光镜将激光发射器所产生的第一激光调理成相互垂直的第二激光和第三激光；以及
然后，在第二步骤320中，利用所述第二激光和所述第三激光对激光定位装置进行定位。
借助于依据本发明的激光定位方法仅仅利用一个激光发射模块2便能够测量两个方向上的距离，从而实现了激光定位装置1结构的简化以及制造成本的降低。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位方法还包括：
接收待定位的位置信息；以及
根据所述位置信息利用所述第二激光和所述第三激光对激光定位装置进行定位。
在依据本发明的一个实施例中，所述激光定位方法还包括：
接收由所述第二激光在第一待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离；以及
接收由所述第三激光在第二待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离。
图4示出了依据本发明的激光定位装置使用时的示意图400。从图中可以看出，激光发射模块2所发射出来的激光经过激光方向调理模块6的作用分成了在X方向和Y方向的两束相互垂直的激光，此后这两束激光分别照射到目标物体在此例如为墙面上反射回来，该激光定位装置便能够通过分析反射回来的光来测量出距离A和距离B，从而用于定位。如前所述，该激光定位装置例如能够包括通信模块，通过该通信模块能够从其他设备接收应该被定位至的目标点，然后该激光定位装置将目前定位点与目标点进行比较以便给出操作指示，方便操作人员进行定位。
借助于依据本发明的激光定位装置以及激光定位方法仅仅利用一个激光发射模块便能够测量两个方向上的距离，从而实现了激光定位装置结构的简化以及制造成本的降低。
本公开中所称的激光定位装置既能够测量第一方向上的距离，也能够在不转动该激光定位装置的情况下测量与第一方向垂直的第二方向上的距离，在得到这两个相互垂直的方向上的距离之后便能够为该激光定位装置的当前位置进行定位，例如能够给出该激光定位装置的当前位置的二维坐标。
本领域技术人员应当理解，上面公开的各个实施例可以在不偏离发明实质的情况下做出各种变形和修改。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书来限定。
尽管已经描述了本发明的不同示例性的实施例，但对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够进行不同的改变和修改，其能够实现本发明的优点中的一些而不背离本发明的精神和范畴。对于那些在本领域技术中相当熟练的人员来说，执行相同功能的其他部件可以适当地被替换。应提到，在此参考特定的附图解释的特征可以与其他附图的特征组合，即使是在那些没有明确提及此的情况中。此外，可以或者在所有使用恰当的处理器指令的软件实现方式中或者在利用硬件逻辑和软件逻辑组合来获得同样结果的混合实现方式中实现本发明的方法。这样的对根据本发明的方案的修改旨在被所附权利要求所覆盖。

Claims (13)

1.一种激光定位装置，其特征在于，所述激光定位装置包括：
激光发射模块，所述激光发射模块被构造为产生第一激光；
激光方向调理模块，所述激光方向调理模块被构造为将所述第一激光调理成用于测量在第一方向上至第一待测物体的距离的第二激光和用于测量在与所述第一方向垂直的第二方向上至第二待测物体的距离的第三激光；
第一距离确定模块，所述第一距离确定模块被构造用于接收由所述第二激光在第一待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离；以及
第二距离确定模块，所述第二距离确定模块被构造用于接收由所述第三激光在第二待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离。
2.根据权利要求1所述的激光定位装置，其特征在于，所述激光方向调理模块被构造为分光镜。
3.根据权利要求2所述的激光定位装置，其特征在于，所述分光镜包括半透半反光学件。
4.根据权利要求1所述的激光定位装置，其特征在于，所述第一距离确定模块包括：
第一接收物镜，所述接收物镜被构造为接收由所述第二激光在第一待测物体表面反射或者漫射回来的激光并且对其进行处理；和
第一接收器，所述第一接收器被构造为接收经所述第一接收物镜处理的激光。
5.根据权利要求1所述的激光定位装置，其特征在于，所述第二距离确定模块还包括：
第二接收物镜，所述接收物镜被构造为接收由所述第三激光在第二待测物体表面反射或者漫射回来的激光并且对其进行处理；和
第二接收器，所述第二接收器被构造为接收经所述第二接收物镜处理的激光。
6.根据权利要求1所述的激光定位装置，其特征在于，所述激光定位装置还包括：
显示模块，所述显示模块被构造为显示所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离和/或所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离。
7.根据权利要求6所述的激光定位装置，其特征在于，所述显示模块进一步包括提示模块，所述提示模块被构造为当所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离满足预定要求和/或所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离满足预定要求时发出提示。
8.根据权利要求1所述的激光定位装置，其特征在于，所述激光定位装置还包括方向指示模块，所述方向指示模块被构造为确定所述第二激光与所述第一待测物体的位置关系，和/或确定所述第三激光与所述第二待测物体的位置关系。
9.根据权利要求8所述的激光定位装置，其特征在于，所述激光定位装置还包括方向调整模块，所述方向调整模块被构造为根据由所述方向指示模块所确定的位置关系对所述激光定位装置进行调整，以使得所述第二激光与所述第一待测物体的表面垂直和/或所述第三激光与所述第二待测物体的表面垂直。
10.根据权利要求1所述的激光定位装置，其特征在于，所述激光定位装置还包括控制模块，所述控制模块被构造为根据所述第二激光与所述第一待测物体的位置关系和/或所述第三激光与所述第二待测物体的位置关系控制所述激光定位装置。
11.根据权利要求1所述的激光定位装置，其特征在于，所述激光定位装置还包括通信模块，所述通信模块被构造为接收定位信息和/或输出所测量的位置信息。
12.一种激光定位方法，其特征在于，所述激光定位方法包括：
利用分光镜将激光发射器所产生的第一激光调理成相互垂直的用于测量在第一方向上至第一待测物体的距离的第二激光和用于测量在与所述第一方向垂直的第二方向上至第二待测物体的距离的第三激光；
接收由所述第二激光在第一待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第一待测物体的距离；
接收由所述第三激光在第二待测物体表面反射或者漫射回来的激光以确定所述激光定位装置至所述第二待测物体的距离；以及
利用所述第二激光和所述第三激光对激光定位装置进行定位。
13.根据权利要求12所述的激光定位方法，其特征在于，所述激光定位方法还包括：
接收待定位的位置信息；以及
根据所述位置信息利用所述第二激光和所述第三激光对激光定位装置进行定位。
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