CN107040990A - 一种防遮挡的双基站定位系统、定位网络及定位终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防遮挡的双基站定位系统、定位网络及定位终端，所述双基站定位系统包括：定位终端，设置有第一光敏传感器；双基站定位网络，包括两个定位基站，所述两个定位基站设置在预设空间中的不同位置；每个定位基站上设置有光同步装置、第二光敏传感器和激光扫描装置；数据处理设备，与所述定位终端相连。本发明实施例提供的双基站定位系统、定位网络及定位终端，避免了定位终端因定位基站发送的定位信号被遮挡而无法被定位的情形，相当于扩大了向定位终端发送激光定位信号的角度，提高了对定位终端进行定位的稳定性，从而使得虚拟现实设备能够向用户提供基于定位终端准确的位置变化而生成的虚拟现实体验。

Description

一种防遮挡的双基站定位系统、定位网络及定位终端

技术领域

本发明涉及空间定位领域，尤其涉及一种防遮挡的双基站定位系统、定位网络及定位终端。

背景技术

空间定位是指确定一个设备在空间的位置，例如，可以通过GPS(英文：GlobalPositioning System；中文：全球定位系统)技术来确定设备的位置。但是，随着人们对定位精度的要求越来越高，GPS技术提供的米级精度已经无法满足人们的需要，并且在一些特定的空间如室内、地下室等等，由于墙壁等障碍物会遮挡GPS信号，所以GPS技术也无法应用在这些特定的空间。

目前，在室内、地下室等特定的空间，一般通过无线定位技术来进行定位，具体是根据设备接收到多个位置已知的无线AP(英文：Access Point；中文：接入点，又被称为热点)的信号强度，然后利用信号衰减模型估算出移动设备距离各个AP的距离，最后利用三角定位算法确定出该设备所在的位置。但是，无线定位技术提供的精度仍然在米级，无法满足人们对空间定位精度越来越高的要求。

随着虚拟现实领域的日益繁荣，虚拟游戏开始出现，在虚拟游戏提供的沉浸式交互体验中，精确的空间定位追踪技术尤为关键，因此如何快速和精准地实现空间定位，成为亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种防遮挡的双基站定位系统、定位网络及定位终端，避免了定位终端因基站发送的定位信号被遮挡而无法被定位的情形，扩大了定位终端接收到定位信号的角度，保证了对定位终端在旋转或移动等位置变化过程中进行定位的连续性，使得虚拟现实设备能够向用户提供基于定位终端准确的位置变化而生成的虚拟现实体验。

为了实现上述发明目的，本发明实施例第一方面提供了一种防遮挡的双基站定位系统，所述双基站定位系统包括：

定位终端，设置有第一光敏传感器；

双基站定位网络，包括两个定位基站，所述两个定位基站设置在预设空间中的不同位置；每个定位基站上设置有光同步装置、第二光敏传感器和激光扫描装置；所述光同步装置用于发送起始同步信号和结束同步信号，所述起始同步信号和所述结束同步信号的持续时长不相同；所述激光扫描装置用于发送激光定位信号；所述定位终端通过接收单个定位基站出射的信号即能够进行位置定位；在运行过程中，两个定位基站按照预设顺序依次发送起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号，且其中一个定位基站通过所述第二光敏传感器检测到另一个定位基站出射的所述起始同步信号或所述结束同步信号的起始沿时，控制自身的光同步装置出射同样时长的信号；

数据处理设备，与所述定位终端相连，用于获取所述第一光敏传感器被触发时生成的电信号，并根据所述预设顺序，确定每个定位基站对应的电信号，从而确定所述定位终端在所述预设空间中的位置。

可选地，所述双基站定位网络中两个定位基站设置在预设空间的顶部的边线或者对角线上。

可选地，所述两个定位基站之间的距离大于一预设的阈值。

可选地，所述定位基站光同步装置包括至少一个LED阵列。

可选地，所述激光扫描装置包括：

旋转轴；

第一激光扫描器，设置于所述旋转轴的第一位置；

第二激光扫描器，设置于所述旋转轴的第二位置；

第三激光扫描器，设置于所述旋转轴的第三位置；

其中，所述第一激光扫描器对应的第一扫描平面、所述第二激光扫描器对应的第二扫描平面和所述第三激光扫描器对应的第三扫描平面均不垂直于所述旋转轴的轴心，且所述第一激光扫描器出射的第一激光扫描线、所述第二激光扫描器出射的第二激光扫描线和所述第三激光扫描器出射的第三激光扫描线在扫描到空间中同一点时形成的三条交线不完全重合。

可选地，所述激光扫描装置包括：

旋转轴；

第一激光扫描器，设置在所述旋转轴的第一位置；

第二激光扫描器，设置在所述旋转轴的第二位置；所述第一激光扫描器和所述第二激光扫描器出射的两条激光扫描线在扫描过空间中同一点时形成的两条交线不重合，且两条激光扫描线均不垂直于所述旋转轴的轴心；

超声波发生器。

可选地，所述激光扫描装置包括第一旋转轴和第二旋转轴，第一旋转轴上设置有第一激光扫描器和第二激光扫描器，所述第一激光扫描器对应的第一扫描平面，和所述第二激光扫描器对应的第二扫描平面均不垂直于第一旋转轴的轴心，第二旋转轴上至少设置有第三激光扫描器，第三激光扫描器对应的第三扫描平面不垂直于第二旋转轴的轴心，且所述第一激光扫描器出射的第一激光扫描线、所述第二激光扫描器出射的第二激光扫描线和所述第三激光扫描器出射的第三激光扫描线在扫描到空间中同一点时形成的三条交线不完全重合。

本发明实施例第二方面提供了一种防遮挡的双基站定位网络，包括两个定位基站，每个定位基站上设置有光同步装置、第二光敏传感器和激光扫描装置；所述光同步装置用于发送起始同步信号和结束同步信号，所述起始同步信号和所述结束同步信号的持续时长不相同；所述激光扫描装置用于发送激光定位信号；在运行过程中，所述两个定位基站设置在预设空间中的不同位置，且按照预设顺序依次发送起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号，且其中一个定位基站通过所述第二光敏传感器检测到另一个定位基站出射的所述起始同步信号或所述结束同步信号的起始沿时，控制自身的光同步装置出射同样时长的信号。

可选地，所述激光扫描装置包括：

旋转轴；第一激光扫描器，设置于所述旋转轴的第一位置；第二激光扫描器，设置于所述旋转轴的第二位置；第三激光扫描器，设置于所述旋转轴的第三位置；其中，所述第一激光扫描器对应的第一扫描平面、所述第二激光扫描器对应的第二扫描平面和所述第三激光扫描器对应的第三扫描平面均不垂直于所述旋转轴的轴心，且所述第一激光扫描器出射的第一激光扫描线、所述第二激光扫描器出射的第二激光扫描线和所述第三激光扫描器出射的第三激光扫描线在扫描到空间中同一点时形成的三条交线不完全重合；或者

旋转轴；第一激光扫描器，设置在所述旋转轴的第一位置；第二激光扫描器，设置在所述旋转轴的第二位置；所述第一激光扫描器和所述第二激光扫描器出射的两条激光扫描线在扫描过空间中同一点时形成的两条交线不重合，且两条激光扫描线均不垂直于所述旋转轴的轴心；超声波发生器；或者

第一旋转轴和第二旋转轴，第一旋转轴上设置有第一激光扫描器和第二激光扫描器，所述第一激光扫描器对应的第一扫描平面，和所述第二激光扫描器对应的第二扫描平面均不垂直于第一旋转轴的轴心，第二旋转轴上至少设置有第三激光扫描器，第三激光扫描器对应的第三扫描平面不垂直于第二旋转轴的轴心，且所述第一激光扫描器出射的第一激光扫描线、所述第二激光扫描器出射的第二激光扫描线和所述第三激光扫描器出射的第三激光扫描线在扫描到空间中同一点时形成的三条交线不完全重合。

本发明实施例第二方面提供了一种定位终端，包括：

壳体；

第一光敏传感器，设置于所述壳体上；

处理器，与所述第一光敏传感器相连，用于获取所述第一光敏传感器被触发时生成的电信号，并根据预存的预设顺序，确定每个定位基站对应的电信号，从而确定所述定位终端在所述预设空间中的位置。

本发明实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

由于双基站定位网络中两个定位基站设置在预设空间中的不同位置，并且一个定位基站在检测到另一定位基站出射起始同步信号或结束同步信号的起始沿时，控制自身的光同步装置出射同样时长的信号，保证了定位终端接收到同步信号的顺序，所以数据处理设备能够根据两个定位基站发送起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号的预设顺序，确定定位终端在被起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号触发时生成的电信号与两个定位基站的对应关系，即能够确定定位终端相对于双基站定位网络中至少一个定位基站的位置，从而确定了定位终端在预设空间中的位置，避免了定位终端因定位基站发送的定位信号被遮挡而无法被定位的情形，相当于扩大了向定位终端发送激光定位信号的角度，提高了对定位终端进行定位的稳定性，从而使得虚拟现实设备能够向用户提供基于定位终端准确的位置变化而生成的虚拟现实体验。

附图说明

图1为本发明实施例提供的防遮挡的双基站定位系统的模块图；

图2为本发明实施例提供的双基站定位网络设置在预设空间的示意图；

图3A为本发明实施例提供的第一种定位基站的正视图；

图3B为本发明实施例提供的第一种定位基站的立体图；

图4为本实施例提供的第一种定位基站发出激光扫描线的示意图；

图5为本发明实施例提供的第二种定位基站的结构图；

图6A和图6B为本发明实施例提供的第二种定位基站的两种结构图；

图7为本发明实施例提供的第二种定位基站的俯视图；

图8为本发明实施例提供的双基站定位网络中两个定位基站分周期发送信号的示意图；

图9为定位终端10根据接收到的同步信号和激光定位信号而生成的电信号的示意图；

图10为本发明实施例提供的定位基站之间相互反射同步信号时定位终端生成的电信号的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种防遮挡的双基站定位系统、定位网络及定位终端，避免了定位终端因基站发送的定位信号被遮挡而无法被定位的情形，扩大了定位终端接收到定位信号的角度，保证了对定位终端在旋转或移动等位置变化过程中进行定位的连续性，使得虚拟现实设备能够向用户提供基于定位终端准确的位置变化而生成的虚拟现实体验。

在具体实施过程中，定位基站是指能够通过激光扫描装置出射激光扫描线的设备，该激光扫描线用于对定位终端进行定位；定位终端上设置有光敏传感器，从而能够在被激光扫描器出射的激光扫描线扫描后生成相应的电信号，以使得数据处理设备能够根据生成的电信号对定位终端进行定位；数据处理设备是一个逻辑上的设备，可以是一个单独的实体设备，也可以集成在定位基站或定位终端中，在此不做限制，例如，在实际应用中，定位终端可以是VR(英文：Virtual Reality；中文：虚拟现实)头戴一体机，则数据处理设备可以集成到VR头戴一体机中，定位终端也可以是VR操作手柄，则数据处理设备可以集成到定位基站中，也可以是一个单独的实体设备，或者可以集成到其他电子设备中，在此就不再赘述了。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的防遮挡的双基站定位系统的模块图，如图1所示，该双基站定位系统包括：

定位终端10，设置有第一光敏传感器101；

双基站定位网络20，包括两个定位基站201和202，两个定位基站设置在预设空间中的不同位置；每个定位基站上设置有光同步装置、第二光敏传感器和激光扫描装置；光同步装置用于发送起始同步信号和结束同步信号，起始同步信号和结束同步信号的持续时长不相同；激光扫描装置用于发送激光定位信号；定位终端通过接收单个定位基站出射的信号即能够进行位置定位；在运行过程中，两个定位基站按照预设顺序依次发送起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号，且其中一个定位基站通过第二光敏传感器检测到另一个定位基站出射起始同步信号和结束同步信号的起始沿时，控制自身的光同步装置出射同样的信号；

数据处理设备30，与定位终端10相连，用于获取定位终端10的光敏传感器被触发时生成的电信号，并根据所述预设顺序，确定每个定位基站对应的电信号，从而确定定位终端10在所述预设空间中的位置。

在具体实施过程中，根据定位基站通过第二光敏传感器检测另一个定位基站出射的起始同步信号和结束同步信号时，根据第二光敏传感器所在的电路，被起始同步信号或结束同步信号触发而生成的可以是低电平信号或者高电平信号，例如，第二光敏传感器所在的电路一直保持高电平状态，则被起始同步信号或结束同步信号触发而生成的是低电平信号，其起始沿即为下降沿，若第二光敏传感器所在的电路一直保持低电平状态，则被起始同步信号或结束同步信号触发而生成的是高电平信号，其起始沿即为上升沿，在此就不再赘述了。

可以看出，由于双基站定位网络20中两个定位基站201和202设置在预设空间中的不同位置，且定位终端通过接收单个定位基站出射的信号即能够进行位置定位，并且一个定位基站在检测到另一定位基站出射起始同步信号或结束同步信号时，控制自身的光同步装置出射同样时长的信号，保证了定位终端10接收到同步信号的顺序，所以数据处理设备30能够根据两个定位基站发送起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号的预设顺序，确定定位终端10在被起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号触发时生成的电信号与两个定位基站的对应关系，即能够确定定位终端10相对于双基站定位网络20中至少一个定位基站的位置，从而确定了定位终端10在预设空间中的位置，避免了定位终端因定位基站发送的定位信号被遮挡而无法被定位的情形，相当于扩大了向定位终端发送激光定位信号的角度，提高了对定位终端进行定位的稳定性，从而使得虚拟现实设备能够向用户提供基于定位终端准确的位置变化而生成的虚拟现实体验。

请继续参考图2，图2为本发明实施例提供的双基站定位网络设置在预设空间的示意图，如图2所示，双基站定位网络20中的两个定位基站201和202分别设置在预设空间的顶部，由于定位终端通过接收单个定位基站出射的信号即能够进行位置定位，所以双基站定位网络能够实现防遮挡的效果的区域为两个定位基站各自的定位范围的交集，因此，较佳地，定位基站201和202可以设置在预设空间的顶部的边线或者对角线上，且两个定位基站之间的距离可以大于一预设的阈值，例如阈值可以是预设空间中最长的边线或者对角线的一半，这样，可以尽可能地增大定位终端10接收激光扫描线的角度，从而尽可能地防止因定位基站与定位终端之间被遮挡而导致定位终端丢失全部激光定位信号的情形发生，实现防遮挡的目的。

在具体实施过程中，定位基站201和202可以是相同的基站，也可以是不相同的基站，在此不做限制，在接下来的部分中，将介绍定位基站的几种实现方式，通过接下来介绍的任一种定位基站出射的信号都能够对定位终端进行定位，详见后续部分。

第一种：

请继续参考图3A和图3B，图3A为本发明实施例提供的第一种定位基站的正视图，图3B为本发明实施例提供的第一种定位基站的立体图，如图3A和图3B所示，定位基站可以包括：

主体40；

光同步装置41，设置在主体40上，如图3A所示，光同步装置41具体可以包括至少一个LED阵列411，每个LED阵列411上设置有多个LED，本领域所属的技术人员可以根据实际情况，选择合适性质的LED，例如可以采用红外LED等等，这样，LED阵列411发出的同步信号即可被视为由面光源产生，从而能够被照射范围内的所有光敏传感器接收到，在此就不再赘述了；在本实施例中，光同步装置41出射的同步信号包括起始同步信号和结束同步信号，可以通过LED阵列411发光时的不同持续时长来进行区分，例如，LED阵列411发光时持续400us对应的同步信号为起始同步信号，LED阵列411发光时持续200us对应的同步信号为结束同步信号，在接下来的部分中，为了便于结束，将以同步信号可以指代起始同步信号和结束同步信号中的任一种或者同时指代两种为例进行介绍；

激光扫描装置42，设置在主体40上，如图3A和图3B所示，激光扫描装置42包括：旋转轴421，在具体实施过程中，可以通过一个或者多个电机来带动旋转轴421进行旋转，在此不做限制；第一激光扫描器422，设置于旋转轴421的第一位置；第二激光扫描器423，设置于旋转轴421的第二位置；第三激光扫描器424，设置于旋转轴421的第三位置；其中，第一激光扫描器422、第二激光扫描器423和第三激光扫描器424出射的三条激光扫描线在扫描到空间中同一点时形成的三条交线不完全重合，且第一扫描线、第二扫描线和第三扫描线均不垂直于旋转轴421的轴心；

第二光敏传感器43，第二光敏传感器43的具体设置位置及数量不做限制，例如可以设置在LED阵列411上；因为第二光敏传感器43只需要接收同步信号即可，而第一光敏传感器101需要接收同步信号和激光定位信号，所以第二光敏传感器43与定位终端10上的第一光敏传感器101可以是相同的光敏传感器，也可以是不同的光敏传感器，在此不做限制。

在本实施例中，第一激光扫描器422可以通过一个激光发生器发出点激光，再通过一字线透镜如柱透镜、鲍威尔棱镜或一字线波浪棱镜等将点激光整形为一字线激光，也即第一激光扫描线，这样，由第一激光扫描器422与其出射的一字线激光即形成了第一激光扫描平面，再通过旋转轴421的旋转，从而实现了对空间的扫描。在另一实施例中，第一激光扫描器422也可以直接通过一字线激光器发出一字线激光，在此就不再赘述了。

第二激光扫描器423和第三激光扫描器424出射激光扫描线的方式与第一激光扫描器422一致，在此就不再赘述了。

当然，在另一实施例中，还可以通过在旋转轴421上设置更多的激光扫描器来提高对定位设备10进行定位时的准确性，但其定位原理不会发生变化，在此就不再赘述了。

需要说明的是，在本实施例中，第一激光扫描器422和第二激光扫描器423在垂直方向上的高度相同，在其他实施例中，第一激光扫描器422和第二激光扫描器423在垂直方向上的高度也可以不相同，也即第一激光扫描器422和第二激光扫描器423在旋转轴421上呈一上一下的相对位置，在此不做限制。

请参考图4，图4为本实施例提供的第一种定位基站发出激光扫描线的示意图，如图4所示，在本实施例中，第一激光扫描器422对应的第一扫描平面451为竖直方向的平面，第二激光扫描器423对应的第二扫描平面452为与竖直方向呈135°的平面，第三激光扫描器424对应的第三扫描平面453为与竖直方向呈45°的平面，这样，在电机驱动旋转轴421进行旋转的过程中，即能够带动第一激光扫描器422、第二激光扫描器423和第三激光扫描器424对四周的空间进行扫描，三个激光扫描器扫描区域的交集即是定位基站的定位范围，在此就不再赘述了。

在定位终端10处于图3A和图3B所示的定位基站的定位范围时，定位基站的光同步装置41发出起始同步信号，同时激光扫描装置42中的旋转轴421带动第一激光扫描器422、第二激光扫描器423和第三激光扫描器424对定位范围进行扫描，这样，定位终端10上的光敏传感器能够在接收到光同步装置41发送的起始同步信号时，以及被第一扫描平面、第二扫描平面和第三扫描平面扫描过时，都能够生成相应的电信号，假设定位终端10生成四个电信号的时间点分别为t0、t1、t2和t3，同时定位基站的旋转轴421以θ/秒的角速度进行扫描，则第一扫描平面从同步时刻(起始同步信号发出的时刻)到扫描到定位终端10上的时刻之间的偏转角度，也即t0时刻到t1时刻之间的偏转角度α＝θ*(t1-t0)，同理，第二扫描平面从t0时刻到t2时刻之间的偏转角度β＝θ*(t2-t0)，第三扫描平面从t0时刻到t3时刻之间的偏转角度γ＝θ*(t3-t0)，在已知定位终端10相对于三个激光扫描平面的起始位置的三个方位角，同时三个激光扫描平面不相交于旋转轴上的同一点，以三个方位角作为约束，即可以求得定位终端10相对于定位基站的位置，具体的数学计算方法有多种，在此就不再赘述了。

第二种：

请参考图5，图5为本发明实施例提供的第二种定位基站的结构图，如图5所示，该定位基站包括：

主体50；

光同步装置51，设置在主体50上，光同步装置51的具体结构可以与前述的光同步装置41相同，在此就不再赘述了；

激光扫描装置52，包括：旋转轴521，设置在主体50上；第一激光扫描器522，设置在旋转轴522上的第一位置；第二激光扫描器523，设置在旋转轴522上的第二位置；第一激光扫描器522和第二激光扫描器523出射的两条激光扫描线在扫描过空间中同一点时形成的两条交线不重合，且两条激光扫描线均不垂直于旋转轴521的轴心；超声波发生器524，设置在主体50上，也可以设置在旋转轴521上，在此不做限制，为了保证定位终端10接收超声波时的效果，超声波发生器524可以是全向的超声波发生器；

第二光敏传感器53。

在定位终端10处于图5所示的定位基站的定位范围时，定位基站的光同步装置发出起始同步信号，同时激光扫描装置53中的旋转轴531带动第一激光扫描器532和第二激光扫描器533对定位范围进行扫描，超声波发生器534也发出超声波，当然，在这一实施例中，定位终端10还需要设置有超声波接收器，这样，定位终端10在通过光敏传感器接收到起始同步信号后，在被第一激光扫描器532和第二激光扫描器533扫描后，以及通过超声波接收器接收超声波信号的时候，都会生成相应的电信号，假设定位终端10生成四个电信号的时间点分别为t0、t1、t2和t3，同时定位基站的旋转轴321以θ/秒的角速度进行扫描，则第一扫描平面从同步时刻(起始同步信号发出的时刻)到扫描到定位终端10上的时刻之间的偏转角度，也即t0时刻到t1时刻之间的偏转角度α＝θ*(t1-t0)，同理，第二扫描平面从t0时刻到t2时刻之间的偏转角度β＝θ*(t2-t0)，在已知定位终端10相对于两个激光扫描平面的起始位置的两个方位角之后，以这两个方位角为约束，可以求得定位终端10相对于定位基站的方向，再根据超声波在空气中的传播距离L＝声速*(t4-t1)，即能够确定定位终端10相对于定位基站的位置，具体的数学计算方法就不再赘述了。

第三种：

请参考图6A和图6B，图6A和图6B为本发明实施例提供的第二种定位基站的两种结构图，如图6A和图6B所示，该定位基站包括：

主体60；

光同步装置61，设置在主体60上，光同步装置61的具体结构可以与前述的光同步装置41相同，在此就不再赘述了；

激光扫描装置62，包括第一旋转轴621和第二旋转轴622；其中，第一旋转轴621设置于主体60上的第一位置，第一旋转轴621上设置有第一激光扫描器6211和第二激光扫描器6212，第一激光扫描器6211对应的第一扫描平面和第二激光扫描器6212对应的第二扫描平面均不垂直于第一旋转轴621的轴心；第二旋转轴622设置于主体60上的第二位置，第二旋转轴622上至少设置有第三激光扫描器6221，其中，第三激光扫描器6221对应的第三扫描平面不垂直于第二旋转轴622，第一扫描平面、第二扫描平面和第三扫描平面扫描到空间中一点时，任意两个平面能够相交成一条直线；

第二光敏传感器63。

当然，在实际应用中，第二旋转轴622上同样可以如第一旋转轴621上一样设置两个激光扫描器，在此不做限制；在确定定位终端10相对于定位基站的位置时只需要从其中任意选择三个激光扫描器即可，在此不做限制。

请继续参考图7，图7为本发明实施例提供的第二种定位基站的俯视图，如图6和图7所示，在本实施例中，设置于第一旋转轴621上的第一激光扫描器6211对应的激光扫描平面为21，设置于第一旋转轴621上的第二激光扫描器6212对应的激光扫描平面为22，设置于第二旋转轴622上的第三激光扫描器6221对应的激光扫描平面为23，这样，在定位基站运行的过程中，通过电机驱动第一旋转轴621和第二旋转轴622进行旋转，即能够实现通过第一旋转轴621带动第一激光扫描器6211和第二激光扫描器6212，以及通过第二旋转轴622带动第三激光扫描器6221对四周的空间进行扫描的目的。

请继续参考图7，第一旋转轴621设置有第一旋转轴定位装置71，第二旋转轴622上设置有第二旋转轴定位装置72，其中，第一旋转轴定位装置71可以由霍尔传感器和磁体组成，或者可以由激光发生器和光敏传感器组成，或者可以由码盘组成，第二旋转轴定位装置72可以采用其中任一种方式，在此不做限制。

通过第一旋转轴定位装置71和第二旋转轴定位装置72，即能够确定两个旋转轴当前的位置，再根据两个旋转轴当前的位置，调整两个旋转轴的旋转速度，使得两个旋转轴能够如图7所示的形式带动三个激光扫描器对四周的空间进行扫描，这样，定位基站在发送起始同步信号后，例如，可以以第一旋转轴定位装置71或第二旋转轴定位装置72来触发起始同步信号的发送，第一激光扫描器、第二激光扫描器6212和第三激光扫描器6221出射的激光扫描线即会依次扫描过定位终端10，而定位终端10在接收到起始同步信号后，即能够依次被第一激光扫描线、第二激光扫描线和第三激光扫描线进行扫描，从而生成对应的四个电信号，因此定位终端10即能够根据该四个电信号确定起始同步信号的时间点和该三个激光扫描线分别扫描过定位终端的接收时间点，再根据第一旋转轴12和第二旋转轴13旋转时的角速度，即能够确定每个激光扫描平面的偏转角度，这样，已知三个方位角作为约束，即可以求得定位终端10相对于定位基站的相对位置，在此就不再赘述了。

在本实施例中，双基站定位网络可以采用上述部分介绍的任意两个定位基站，在此不做限制，当然了，在实际应用中，除了上述所介绍的三种定位基站之外，通过本实施例的介绍，本领域所属的技术人员还能够根据实际情况，选择其他合适的定位基站，以满足实际情况的需要，在此就不再赘述了。

在具体实施过程中，由于两个定位基站各自出射的激光扫描线之间会相互干扰，所以需要两个定位基站分周期进行扫描，请参考图8，图8为本发明实施例提供的双基站定位网络中两个定位基站分周期进行扫描的示意图，如图8所示，定位基站201和202均是每间隔一个周期发送起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号，且两个定位基站201和202相差一个周期发送上述信号，也即两个定位基站201和202按照预设顺序发送同步信号和激光定位信号，这样，定位终端10即能够通过第一光敏传感器101，接收到两个定位基站201和202按照预设顺序发送的同步信号和激光定位信号，而数据处理设备30也能够根据预设顺序确定哪些同步信号和激光定位信号属于定位基站201，而哪些同步信号和激光定位信号属于定位基站202，从而分别确定出定位终端10相对于定位基站201和定位基站202的位置，在此就不再赘述了。

具体来讲，请继续参考图8，电信号81和84为起始同步信号对应的电信号，电信号82和85为激光定位信号对应的电信号，电信号83和86为结束同步信号对应的电信号，由于双基站定位网络20中两个定位基站是按照预设顺序分别发送同步信号和激光定位信号，所以如图8所示，在起始同步信号后紧接结束同步信号之后的激光定位信号为定位基站201发送的激光定位信号，在结束同步信号后紧接起始同步信号之后的激光定位信号为定位基站202发送的激光定位信号，即能够确定出定位终端10相对于定位基站201和202的位置，具体的计算过程在前述部分中已经进行了详细地介绍，在此就不再赘述了。

需要说明的是，电信号82和85根据双基站定位网络20所采用的定位基站的不同，所包含的具体信息例如数量等可能会不同，在计算时按照单个定位基站的计算方式进行计算即可，在此就不再赘述了。

在具体实施过程中，若定位终端10与双基站定位网络20中一个定位基站之间被遮挡，则请参考图9，图9为定位终端10根据接收到的同步信号和激光定位信号而生成的电信号的示意图，如图9所示，91为起始同步信号对应的电信号，92为激光定位信号对应的电信号，93为结束同步信号对应的电信号，数据处理设备30根据定位终端10生成的电信号序列，无法确定图9所示的电信号是定位终端10根据哪一个定位基站发送的同步信号和激光定位信号而生成的，也就无法对定位终端进行准确地定位。

因此，为了避免无法确定定位终端生成的电信号对应哪一个定位基站的缺陷，在本实施例中，在双基站定位网络20中的一个定位基站通过第二光敏传感器，检测到另一个定位基站发出起始同步信号或结束同步信号的时候，控制自身的光同步装置发出同样的信号，使得定位终端10接收到的同步信号与预设顺序一致，从而便于数据处理设备30能够识别出定位终端10生成的电信号各自对应哪一个定位基站，继而确定出定位终端10相对于定位基站的位置，最后即能够确定定位终端10在预设空间中的位置。

具体来讲，以定位终端10与定位基站202之间被遮挡为例，可以是定位基站201在检测到定位基站202发出的同步信号的起始沿时，控制自身的光同步装置开始发光，直到同步信号的结束沿结束，这样，相当于定位基站201反射了定位基站202发送的同步信号，同理，定位基站202也会同样“反射”定位基站201发送的同步信号，这样，请参考图10，图10为本发明实施例提供的定位基站之间相互反射同步信号时定位终端生成的电信号的示意图，如图10所示，即使是双基站定位网络20中一个定位基站被遮挡，另一个定位基站也能够“反射”该定位基站发出的同步信号，这样，保证了同步信号按照预设顺序排列，从而能够识别出激光定位信号由哪一个定位基站发出，继而能够根据激光定位信号确定出定位终端10相对于定位基站的位置。

需要说明的是，双基站定位网络20中一个定位基站的激光定位信号可能会扫描过另一个定位基站，由于激光定位信号扫描过定位基站上的第二光敏传感器的时间特别短，通过第二光敏传感器被触发时生成的光脉冲的宽度，即能够很容易就能够将激光定位信号和同步信号区分开来，这样在激光定位信号扫描过前述的另一个定位基站时，该另一个定位基站根据光脉冲的宽度，即能够确定本次并不需要进行“反射”的操作，在此就不再赘述了。

可以看出，由于双基站定位网络20中两个定位基站201和202设置在预设空间中的不同位置，并且一个定位基站在检测到另一定位基站出射起始同步信号或结束同步信号时，控制自身的光同步装置出射同样时长的信号，保证了定位终端10接收到同步信号的顺序，所以数据处理设备30能够根据两个定位基站发送起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号的预设顺序，确定定位终端10在被起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号触发时生成的电信号与两个定位基站的对应关系，从而能够确定定位终端10相对于双基站定位网络20中至少一个定位基站的位置，从而确定了定位终端10在预设空间中的位置，相当于扩大了向定位终端发送激光定位信号的角度，提高了对定位终端进行定位的稳定性。

基于同一发明构思，本发明实施例第二方面还提供一种防遮挡的双基站定位网络，该双基站定位网络的具体运行过程和每个定位基站的具体结构等，在介绍第一方面的防遮挡的双基站定位系统中已经进行了详细地介绍，在此就不再赘述了。

基于同一发明构思，本发明实施例第三方面还提供一种定位终端，该定位终端包括壳体；第一光敏传感器，设置于所述壳体上；处理器，与所述第一光敏传感器相连，用于获取所述第一光敏传感器被触发时生成的电信号，并根据所述预设顺序，确定每个定位基站对应的电信号，从而确定所述定位终端在所述预设空间中的位置。

该定位终端中的处理器的具体运行过程，在介绍第一方面的防遮挡的双基站定位系统中的数据处理设备30时已经进行了详细地介绍，在此就不再赘述了。

本发明实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

由于双基站定位网络中两个定位基站设置在预设空间中的不同位置，并且一个定位基站在检测到另一定位基站出射起始同步信号或结束同步信号时，控制自身的光同步装置出射同样时长的信号，保证了定位终端接收到同步信号的顺序，所以数据处理设备能够根据两个定位基站发送起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号的预设顺序，确定定位终端在被起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号触发时生成的电信号与两个定位基站的对应关系，即能够确定定位终端相对于双基站定位网络中至少一个定位基站的位置，从而确定了定位终端在预设空间中的位置，避免了定位终端因定位基站发送的定位信号被遮挡而无法被定位的情形，相当于扩大了向定位终端发送激光定位信号的角度，提高了对定位终端进行定位的稳定性，从而使得虚拟现实设备能够向用户提供基于定位终端准确的位置变化而生成的虚拟现实体验。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种防遮挡的双基站定位系统，其特征在于，所述双基站定位系统包括：

定位终端，设置有第一光敏传感器；

双基站定位网络，包括两个定位基站，所述两个定位基站设置在预设空间中的不同位置；每个定位基站上设置有光同步装置、第二光敏传感器和激光扫描装置；所述光同步装置用于发送起始同步信号和结束同步信号，所述起始同步信号和所述结束同步信号的持续时长不相同；所述激光扫描装置用于发送激光定位信号；所述定位终端通过接收单个定位基站出射的信号即能够进行位置定位；在运行过程中，两个定位基站按照预设顺序依次发送起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号，且其中一个定位基站通过所述第二光敏传感器检测到另一个定位基站出射的所述起始同步信号或所述结束同步信号的起始沿时，控制自身的光同步装置出射同样时长的信号；

数据处理设备，用于获取所述第一光敏传感器被触发时生成的电信号，并根据所述预设顺序，确定每个定位基站对应的电信号，从而确定所述定位终端在所述预设空间中的位置。

2.如权利要求1所述的双基站定位系统，其特征在于，所述双基站定位网络中两个定位基站设置在预设空间的顶部的边线或者对角线上。

3.如权利要求2所述的双基站定位系统，其特征在于，所述两个定位基站之间的距离大于预设的阈值。

4.如权利要求1-3任一权项所述的双基站定位系统，其特征在于，所述定位基站光同步装置包括至少一个LED阵列。

5.如权利要求1-3任一权项所述的双基站定位系统，其特征在于，所述激光扫描装置包括：

旋转轴；

第一激光扫描器，设置于所述旋转轴的第一位置；

第二激光扫描器，设置于所述旋转轴的第二位置；

第三激光扫描器，设置于所述旋转轴的第三位置；

其中，所述第一激光扫描器对应的第一扫描平面、所述第二激光扫描器对应的第二扫描平面和所述第三激光扫描器对应的第三扫描平面均不垂直于所述旋转轴的轴心，且所述第一激光扫描器出射的第一激光扫描线、所述第二激光扫描器出射的第二激光扫描线和所述第三激光扫描器出射的第三激光扫描线在扫描到空间中同一点时形成的三条交线不完全重合。

6.如权利要求1-3任一权项所述的双基站定位系统，其特征在于，所述激光扫描装置包括：

旋转轴；

第一激光扫描器，设置在所述旋转轴的第一位置；

第二激光扫描器，设置在所述旋转轴的第二位置；所述第一激光扫描器和所述第二激光扫描器出射的两条激光扫描线在扫描过空间中同一点时形成的两条交线不重合，且两条激光扫描线均不垂直于所述旋转轴的轴心；

超声波发生器。

7.如权利要求1-3任一权项所述的双基站定位系统，其特征在于，所述激光扫描装置包括第一旋转轴和第二旋转轴，第一旋转轴上设置有第一激光扫描器和第二激光扫描器，所述第一激光扫描器对应的第一扫描平面，和所述第二激光扫描器对应的第二扫描平面均不垂直于第一旋转轴的轴心，第二旋转轴上至少设置有第三激光扫描器，第三激光扫描器对应的第三扫描平面不垂直于第二旋转轴的轴心，且所述第一激光扫描器出射的第一激光扫描线、所述第二激光扫描器出射的第二激光扫描线和所述第三激光扫描器出射的第三激光扫描线在扫描到空间中同一点时形成的三条交线不完全重合。

8.一种防遮挡的双基站定位网络，其特征在于，包括两个定位基站，每个定位基站上设置有光同步装置、第二光敏传感器和激光扫描装置；所述光同步装置用于发送起始同步信号和结束同步信号，所述起始同步信号和所述结束同步信号的持续时长不相同；所述激光扫描装置用于发送激光定位信号；在运行过程中，所述两个定位基站设置在预设空间中的不同位置，且按照预设顺序依次发送起始同步信号、激光定位信号和结束同步信号，且其中一个定位基站通过所述第二光敏传感器检测到另一个定位基站出射的所述起始同步信号或所述结束同步信号的起始沿时，控制自身的光同步装置出射同样时长的信号。

9.如权利要求8所述的双基站定位网络，其特征在于，所述激光扫描装置包括：

旋转轴；第一激光扫描器，设置于所述旋转轴的第一位置；第二激光扫描器，设置于所述旋转轴的第二位置；第三激光扫描器，设置于所述旋转轴的第三位置；其中，所述第一激光扫描器对应的第一扫描平面、所述第二激光扫描器对应的第二扫描平面和所述第三激光扫描器对应的第三扫描平面均不垂直于所述旋转轴的轴心，且所述第一激光扫描器出射的第一激光扫描线、所述第二激光扫描器出射的第二激光扫描线和所述第三激光扫描器出射的第三激光扫描线在扫描到空间中同一点时形成的三条交线不完全重合；或者

旋转轴；第一激光扫描器，设置在所述旋转轴的第一位置；第二激光扫描器，设置在所述旋转轴的第二位置；所述第一激光扫描器和所述第二激光扫描器出射的两条激光扫描线在扫描过空间中同一点时形成的两条交线不重合，且两条激光扫描线均不垂直于所述旋转轴的轴心；超声波发生器；或者

第一旋转轴和第二旋转轴，第一旋转轴上设置有第一激光扫描器和第二激光扫描器，所述第一激光扫描器对应的第一扫描平面，和所述第二激光扫描器对应的第二扫描平面均不垂直于第一旋转轴的轴心，第二旋转轴上至少设置有第三激光扫描器，第三激光扫描器对应的第三扫描平面不垂直于第二旋转轴的轴心，且所述第一激光扫描器出射的第一激光扫描线、所述第二激光扫描器出射的第二激光扫描线和所述第三激光扫描器出射的第三激光扫描线在扫描到空间中同一点时形成的三条交线不完全重合。

10.一种定位终端，其特征在于，包括：

壳体；

第一光敏传感器，设置于所述壳体上；

处理器，与所述第一光敏传感器相连，用于获取所述第一光敏传感器被触发时生成的电信号，并根据预存的预设顺序，确定每个定位基站对应的电信号，从而确定所述定位终端在所述预设空间中的位置。