CN106990387B - 定位用导轨带的投影数据获取方法 - Google Patents

定位用导轨带的投影数据获取方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种定位用导轨带的投影数据获取方法。该方法实现方式为：接收器阵列包括两个或两个以上接收器，导轨带与导轨带周边环境都反射定位信号或者对光源产生的信号进行处理形成定位信号，接收器阵列同时接收两者反射或者处理后的定位信号，通过比较两种不同途径接收信号的检测结果来获取导轨带在接收器阵列上的投影；导轨带是磁条时，基于磁场强度检测或者磁敏开关检测获取导轨带在接收器阵列上的投影。本发明定位用导轨带的投影数据获取方法，能够准确、有效地获取导轨带的投影数据，实现抗干扰性更强的定位。

Description

定位用导轨带的投影数据获取方法
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种定位用导轨带的投影数据获取方法。
背景技术
中国专利CN2017100505762，美国专利US15344519提出了通过投影进行定位导引的方法，这两个专利提到基于不同位置接收器接收到的信号强度差异来获取导轨带在接收器阵列上投影的方法，采用的信号为光波、电磁波或超声波。信号强度表征定位信号的幅值。
信号强度容易受干扰，上述两个专利提出的投影获取方法抗干扰性差。且定位信号限定为光波、电磁波或超声波。
发明内容
本发明提出不基于光波、电磁波或超声波信号强度获取导轨带在接收器阵列上投影的方法。本发明中采用的信号为光波、电磁波或超声波或者磁场强度信号。
本发明提供一种定位用导轨带的投影数据获取方法，该方法包括：
接收器阵列和发射器阵列；
所述接收器阵列包括两个或两个以上接收器，所述接收器安装在不同位置；
所述发射器阵列发射定位信号，所述定位信号中部分信号被导轨带反射，部分信号被导轨带周边环境反射；
所述接收器阵列接收反射回来的定位信号，所述导轨带与所述导轨带周边环境到所述接收器阵列的距离不一致，不同位置接收器根据接收到的定位信号检测到的距离或相位不一致，检测到的距离或相位在设定范围内的接收器在检测到其它距离或相位的接收器构成的背景上形成投影。
进一步地，
所述发射器阵列发射定位信号，所述定位信号包括至少两个频率的基波，所述定位信号中部分信号被导轨带反射，所述定位信号中部分信号被导轨带周边环境反射；
所述接收器阵列接收反射回来的定位信号，所述导轨带与导轨带周边环境对定位信号的反射特性不一致，不同位置接收器接收到的定位信号的频率成分检测结果不一致，检测到频率成分在设定范围内的接收器在检测到其它频率成分的接收器构成的背景上形成投影。
进一步地，
所述导轨带为光起偏器，所述接收器是检偏器，光源和所述接收器阵列夹着导轨带；
所述光源发出的非偏振光被所述导轨带处理成偏振光，形成定位信号；
所述接收器阵列中部分接收器检测到偏振光，部分接收器检测到非偏振光，所述检测到偏振光的接收器在所述检测到非偏振光的接收器构成的背景上形成投影。
进一步地，
所述导轨带为滤光片，所述接收器是检偏器，光源和所述接收器阵列夹着导轨带；
所述光源发出的光被所述导轨带过滤掉一部分，形成定位信号；
所述接收器阵列不同位置检测到的光谱结果不一致，检测到光谱结果在设定范围内的接收器在检测到其它光谱结果的接收器构成的背景上形成投影。
进一步地，
所述导轨带为磁条，所述磁条产生的磁场强度信号作为定位信号；
所述接收器阵列中所有接收器都检测自身所处位置的磁场强度，所述接收器阵列不同位置的接收器到导轨带的距离不一致，距所述导轨带第一距离的接收器检测到磁场强度大于距所述导轨带第二距离的接收器检测到磁场强度，其中，所述第一距离小于所述第二距离；
检测到磁场强度在设定范围内的接收器在检测到其它磁场强度的接收器构成的背景上形成投影。
进一步地，
所述导轨带为磁条，所述接收器为磁敏开关接收器，所述磁条产生的磁场强度信号作为定位信号；
所述接收器阵列中所有接收器都检测自身所处位置的磁场强度，所述接收器阵列不同位置的接收器到导轨带的距离不一致，距所述导轨带第一距离的接收器检测到磁场强度大于距所述导轨带第二距离的接收器检测到磁场强度，其中，所述第一距离小于所述第二距离；
当检测到的磁场强度大于开关动作阈值时，所述磁敏开关接收器中的开关闭合或者断开，对应的检测到磁场强度低于开关动作阈值的磁敏开关接收器中的开关断开或者闭合；
开关闭合的接收器在开关断开的接收器构成的背景上形成投影，或者，开关断开的接收器在开关闭合的接收器构成的背景上形成投影。
由上述技术方案可知，本发明提出的定位用导轨带的投影数据获取方法有益之处在于：通过接收器阵列对导轨带传输的定位信号或者发出的信号进行检测，获取检测结果，并根据检测结果，形成投影数据；投影数据获取方便、准确，信号检测的灵敏度高，抗干扰性强，有助于实现精准定位，适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了基于距离检测或相位检测获取投影方法示意图；
图2(a)示出了基于反射信号频率成分检测获取投影方法的发射器发射的定位信号频谱；
图2(b)示出了基于反射信号频率成分检测获取投影方法的导轨带反射的定位信号频谱；
图2(c)示出了基于反射信号频率成分检测获取投影方法的导轨带周边环境反射的定位信号频谱；
图3示出了基于偏振光检测获取投影方法示意图；
图4示出了基于光谱检测获取投影方法示意图；
图5示出了基于磁场强度检测获取投影方法示意图；
图6(a)示出了磁敏开关检测电路；
图6(b)示出了基于常开型磁敏开关检测获取投影方法示意图；
图6(c)示出了基于常闭型磁敏开关检测获取投影方法示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
本发明所有实施例中的接收器阵列都包括两个或两个以上接收器。
实施例一
本发明实施例所提出的基于距离检测或相位检测获取投影方法，结合图1，该方法包括：
发射器阵列中的发射器3发射定位信号4到导轨带6和导轨带周边环境7，导轨带6及导轨带周边环境7反射的定位信号5被接收器阵列接收；由于导轨带6及导轨带周边环境7到发射接收器阵列的距离不相同，接收器阵列不同位置接收器利用反射回来的定位信号5进行距离检测或者相位检测的结果不同，检测到距离或相位在设定范围内的接收器9在检测到其它距离或相位的接收器构成的背景上形成投影8。
图1中发射器3组成发射器阵列，接收器2组成接收器阵列，发射器阵列和接收器阵列组成发射接收器阵列1。
实施例二
作为本发明的优选实施例，本发明实施例所提出的基于反射信号频率成分检测获取投影方法，结合图1和图2，该方法包括：
发射器3发射定位信号4到导轨带6和导轨带周边环境7，导轨带6及导轨带周边环境7反射的定位信号5被接收器阵列接收；发射器3发射的定位信号包括至少两个频率的基波，其频率成分为图2(a)；导轨带6与导轨带周边环境7对定位信号4的反射特性不一致；导轨带6反射信号频率成分检测结果为图2(b)，导轨带周边环境7反射信号频率成分检测结果为图2(c)；检测到图2(b)频率成分的接收器在检测到图2(c)频率成分的接收器构成的背景上形成投影。
实施例三
作为本发明的优选实施例，本发明实施例所提出的基于偏振光检测获取投影方法，结合图3，该方法包括：
光源20发出的光具有的偏振特性21，经过导轨带6(起偏器)处理后的光偏振特性为22；检偏接收器9接收到经导轨带6处理后的光，检偏结果为偏振特性22；未接收到导轨带6处理后光的接收器检偏结果为偏振特性21；检偏结果为22的接收器在检偏结果为21的接收器构成的背景上形成投影。
实施例四
作为本发明的优选实施例，本发明实施例所提出的基于光谱检测获取投影方法，结合图4，该方法包括：
光源20发出的光具有的光谱特性23，经过导轨带6(滤光片)处理后的光的光谱特性为24；接收器9接收到经导轨带6处理后的光，光谱检测结果为光谱特性24；未接收到导轨带6处理后光的接收器光谱检测结果为光谱特性23；光谱检测结果为24的接收器在光谱检测结果为23的接收器构成的背景上形成投影。
实施例五
作为本发明的优选实施例，本发明实施例所提出的基于磁场强度检测获取投影方法，结合图5，该方法包括：
导轨带6为磁条。
靠近磁性导轨带6的磁敏接收器33检测到的较大磁场强度，远离磁性导轨带的磁敏接收器31检测到较小的磁场强度，将检测范围设为高于磁场强度值35，高于35的磁敏接收器33在其它磁敏接收器构成的背景上形成投影。
本实施例中磁敏接收器可通过线性霍尔器件或磁阻器件实现。
实施例六
作为本发明的优选实施例，本发明实施例所提出的基于磁致开关检测获取投影方法，该方法包括：
图6(a)为一种磁敏开关36检测电路，靠近导轨带6的磁敏开关39检测到的磁场强度高于开关动作阈值；远离导轨带6的磁敏开关36检测到的磁场强度低于开关动作阈值；
磁敏开关为常开特性时，如图6(b)所示，磁敏开关39闭合，图6(a)OUT输出结果为逻辑低38；磁敏开关36断开，OUT输出结果为逻辑高37；开关闭合的磁敏接收器在开关断开的磁敏接收器构成的背景上形成投影；
磁敏开关为常闭特性时，如图6(c)所示，磁敏开关39断开，图6(a)OUT输出结果为逻辑高37；磁敏开关36闭合，OUT输出结果为逻辑低38；开关断开的磁敏接收器在开关闭合的磁敏接收器构成的背景上形成投影。
作为本发明的优选实施例，磁敏开关可通过霍尔开关或干簧管实现，磁性导轨带可通过磁条实现。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种定位用导轨带的投影数据获取方法，其特征在于，包括：
接收器阵列和发射器阵列；
所述接收器阵列包括两个或两个以上接收器，所述接收器安装在不同位置；
所述发射器阵列发射定位信号，所述定位信号包括至少两个频率的基波，所述定位信号中部分信号被导轨带反射，所述定位信号中部分信号被导轨带周边环境反射；
所述接收器阵列接收反射回来的定位信号，所述导轨带与导轨带周边环境对定位信号的反射特性不一致，不同位置接收器接收到的定位信号的频率成分检测结果不一致，检测到频率成分在设定范围内的接收器在检测到其它频率成分的接收器构成的背景上形成投影。
2.根据权利要求1中所述的定位用导轨带的投影数据获取方法，其特征在于，
所述导轨带为光起偏器，所述接收器是检偏器，光源和所述接收器阵列夹着导轨带；
所述光源发出的非偏振光被所述导轨带处理成偏振光，形成定位信号；
所述接收器阵列中部分接收器检测到偏振光，部分接收器检测到非偏振光，所述检测到偏振光的接收器在所述检测到非偏振光的接收器构成的背景上形成投影。
3.根据权利要求1中所述的定位用导轨带的投影数据获取方法，其特征在于，
所述导轨带为滤光片，所述接收器是检偏器，光源和所述接收器阵列夹着导轨带；
所述光源发出的光被所述导轨带过滤掉一部分，形成定位信号；
所述接收器阵列不同位置检测到的光谱结果不一致，检测到光谱结果在设定范围内的接收器在检测到其它光谱结果的接收器构成的背景上形成投影。
4.根据权利要求1中所述的定位用导轨带的投影数据获取方法，其特征在于，
所述导轨带为磁条，所述磁条产生的磁场强度信号作为定位信号；
所述接收器阵列中所有接收器都检测自身所处位置的磁场强度，所述接收器阵列不同位置的接收器到导轨带的距离不一致，距所述导轨带第一距离的接收器检测到磁场强度大于距所述导轨带第二距离的接收器检测到磁场强度，其中，所述第一距离小于所述第二距离；
检测到磁场强度在设定范围内的接收器在检测到其它磁场强度的接收器构成的背景上形成投影。
5.根据权利要求1中所述的定位用导轨带的投影数据获取方法，其特征在于，
所述导轨带为磁条，所述接收器为磁敏开关接收器，所述磁条产生的磁场强度信号作为定位信号；
所述接收器阵列中所有接收器都检测自身所处位置的磁场强度，所述接收器阵列不同位置的接收器到导轨带的距离不一致，距所述导轨带第一距离的接收器检测到磁场强度大于距所述导轨带第二距离的接收器检测到磁场强度，其中，所述第一距离小于所述第二距离；
当检测到的磁场强度大于开关动作阈值时，所述磁敏开关接收器中的开关闭合或者断开，对应的检测到磁场强度低于开关动作阈值的磁敏开关接收器中的开关断开或者闭合；
开关闭合的接收器在开关断开的接收器构成的背景上形成投影，或者，开关断开的接收器在开关闭合的接收器构成的背景上形成投影。
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