CN108871310A - 热图像定位系统及定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热图像定位系统及定位方法。热图像定位方法包括：在空间中设置多个热图像生成器，热图像生成器分别产生多个热图像；使载具依据热图像进行移动，提供热图像接收器以接收热图像，并依据热图像分别产生多个距离信息；以及依据距离信息以产生空间的坐标信息。

Description

热图像定位系统及定位方法
技术领域
本发明涉及一种定位系统及定位方法，尤其涉及一种通过热图像定位系统及定位方法。
背景技术
在现今的社会中，无人载具被广泛的应用，并成为一种重要的工具。
在现有技术中，无人载具通常需要通过通信媒介来进行控制及沟通，并藉此执行各项功能。然而，若在通信媒介的信号无法传递的环境中，或者网络服务被中断的时间中，无人载具将无法进行工作以完成所需要进行的工作，容易造成使用上的不方便。
发明内容
本发明提供一种热图像定位方法及定位系统，通过热图像的识别，在无通信媒介的环境下进行定位动作。
本发明的热图像定位方法包括：在空间中设置多个热图像生成器，热图像生成器分别产生多个热图像；使载具依据热图像进行移动，提供热图像接收器以分别接收热图像，并依据热图像分别产生多个距离信息；以及依据距离信息以产生空间的坐标信息。
在本发明的一实施例中，热图像定位方法还包括使热图像接收器配置在载具上。
在本发明的一实施例中，上述的依据多个热图像分别产生多个距离信息的步骤包括：依据各热图像的颜色变化产生对应各热图像生成器的各距离信息。
在本发明的一实施例中，热图像定位方法还包括：识别各热图像的显示图样，使载具依据显示图样执行操作命令。
在本发明的一实施例中，热图像定位方法还包括：设置至少一磁信号生成器，其中磁信号生成器邻近热图像生成器的至少其中之一；以及，使载具接收磁信号生成器发送的磁信号，并依据磁信号进行充电。
在本发明的一实施例中，上述的磁信号为磁共振信号及磁感应信号的至少其中之一。
在本发明的一实施例中，上述的在空间中设置多个热图像生成器的步骤之后包括：通过全球定位系统获得多个热图像生成器在空间中的位置信息；以及，使载具依据位置信息进行移动至热图像生成器的其中之一。
在本发明的一实施例中，上述的在使载具依据位置信息进行移动至热图像生成器的其中之一选中热图像生成器的步骤之后包括：使热图像接收器接收选中热图像生成器产生的选中热图像，并依据选中热图像以移动载具至热图像生成器的其中之另一。
本发明的热图像定位系统包括多个热图像生成器、载具、控制器以及热图像接收器。热图像生成器设置在空间中，分别产生多个热图像。控制器设置在载具上。热图像接收器配置在所述载具上并耦接控制器，热图像接收器接收所述多个热图像。控制器依据多个热图像分别产生多个距离信息，并依据距离信息以产生空间的坐标信息。
基于上述，本发明通过识别热图像生成器所提供的热图像来使载具进行定位及移动。藉此，在无通信媒介的条件下，载具可在区域中移动，在不受到障碍物的干扰的条件下，提供货物装载、运作、卸载、或图像拍摄等相关服务。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1示出本发明一实施例的热图像定位方法的流程图。
图2示出本发明一实施例的热图像定位装置及其动作的示意图。
图3示出本发明另一实施例的热图像定位方法的动作流程图。
图4示出本发明实施例的载具的实施方式的示意图。
图5示出本发明实施例的热图像标签元件的实施方式的示意图。
附图标记说明
20：空间
210、400：载具
211：热图像接收器
410：热图像接收器
420：控制器
430：磁信号接收器
440：电源管理器
450：储能元件
500：热图像标签元件
510：热图像生成器
520：磁信号生成器
HI1～HI4：热图像
OP：原点
S110～S130：定位的步骤
S310～S360：定位的步骤
具体实施方式
请参照图1，图1示出本发明一实施例的热图像定位方法的流程图。在步骤S110中，在空间中设定多个热图像生成器，这些热图像生成器并分别产生多个热图像。请注意，热图像生成器可设置在空间中不同的位置上，在本发明一实施例中，热图像生成器可以设置在空间中的不同角落中，在当载具依据热图像移动时，可使载具行经空间中的各个区域。
接着，在步骤S120中，使载具依据热图像发生的位置行移动，并提供热图像接收器以接收热图像，并分别依据热图像来产生多个距离信息。在此，细节上来说明，热图像接收器可设置在载具上，当载具依据各个热图像进行移动时，热图像接收器可扫描行进路线上的热图像。当热图像接收器接收到热图像时，载具可依据热图像接收器接收到热图像来判断载具与热图像对应的热图像生成器的距离信息。更进一步的来说明，随着载具的移动，载具与热图像的距离发生变化，热图像接收器感测到的热图像的颜色也会随之产生改变。因此，载具可通过热图像的颜色变化来换算出载具与热图像生成器间的距离信息。
在本实施例中，载具可依序移动至各个热图像接收器，并在移动的过程中依据各个热图像接收器产生的各个热图像的颜色变化来产生对应的距离信息，如此一来，当载具依据多个热图像以搜集足够多的距离信息后，载具可依据距离信息建立空间的坐标信息(步骤S130)。
在此，载具另可依据移动的速度来进行空间的坐标信息的计算。而在本发明实施例中，载具可以是无人机、无人车或其他本领域技术人员所熟知的无人载具。
在此请注意，在本发明实施例中，当热图像生成器设置完成后，热图像生成器在空间中的位置信息可以事先被输入至载具中。如此一来，载具可以依据上述的位置信息进行移动并搜寻热图像生成器所产生的热图像。热图像生成器在空间中的位置信息例如可通过全球定位系统(Global Positioning System,GPS)来获得。
附带一提的，本发明实施例中的热图像生成器所产生的热图像可以包括一般的图像、文字及可记载信息的码的至少其中之一，例如条码、二维条码或快速响应矩阵码(QuickResponse Code,QR-Code)。也就是说，载具除可依据热图像的颜色变化来获知距离信息外，尚可通过解析热图像所记载的信息来接收操作命令，并执行所接收的操作命令。以下请参照图2，图2示出本发明一实施例的热图像定位装置及其动作的示意图。其中，载具210为无人机，设置在空间20中运动。空间20中设置多个热图像生成器并分别产生多个热图像HI1～HI4。其中，热图像HI1～HI2为一般图像，热图像HI3为指示图像，热图像HI4则为快速响应矩阵码。载具210上则设置热图像接收器211，用以进行热图像HI1～HI4的感应。
在执行定位动作的过程中，载具210可由原点(安全点)OP出发，并往热图像HI1发生的位置移动，在当热图像接收器211接收到热图像HI1时，载具210可依据所接收到的热图像HI1的颜色变化来产生距离信息。在当载具210与热图像HI1的距离小于一临界值时，载具210可重新回到原点OP。
接着，载具210可由原点OP再次出发，并往热图像HI2移动，并依据热图像HI2的颜色变化来产生另一组的距离信息。
如此，载具210可依据移动过程中，热图像HI1～HI4的颜色变化来产生多组的距离信息，并依据这些距离信息来计算出空间20的坐标信息。
在此请注意，在本发明实施例中，热图像HI3可以为指示图像。载具210可通过识别热图像HI3，并依据热图像HI3所传达的信息来执行操作命令。在图2中，载具210在识别出热图像HI3的指示图像后，可不回原点OP而转而往热图像HI4的位置移动。
并且，热图像HI4可以为快速响应矩阵码，且在当载具210识别出热图像HI4的快速响应矩阵码的信息后，可执行热图像HI4所传达的操作命令，例如依据热图像HI4的发生位置来进行货物装载或卸载等动作。
在另一方面，热图像HI1～HI4的产生可以通过电子电路的线圈、可通电加热的材料、或其他本领域技术人员所熟的方式来完成，没有固定的限制。值得一提的，在部分产生热图像的热图像生成器中，还可配置磁信号生成器。其中，磁信号生成器例如包括无线充电的线圈，并用以产生磁信号。磁信号可提供至载具210，并使载具210进行无线充电的动作。
以下请参照图3，图3示出本发明另一实施例的热图像定位方法的动作流程图。其中，步骤S310使热图像接收器进行扫描动作，并在无人机(载具)移动的过程中，执行步骤S320以判断有无接收到热图像。若热图像接收器持续无法接收到热图像，则使无人机回到安全点(步骤S321)。相对的，若热图像接收器成功接收到热图像，则执行步骤S330使无人机逐渐接近产生热图像的图像生成器，并在步骤S340中依据热图像的颜色变化来获得距离信息。步骤S350则通过算法来产生依据距离信息所产生的坐标值。在步骤S360中，则依据多次执行上述步骤所产生的坐标值进行整合，来建立空间中完整的坐标信息。
以下请参照图4，图4示出本发明实施例的载具的实施方式的示意图。载具400包括热图像接收器410、控制器420、磁信号接收器430、电源管理器440以及储能元件450。热图像接收器410耦接至控制器420，其中热图像接收器410用以接收热图像，控制器420则可通过判断热图像的颜色变化产生距离信息。控制器420并可针对热图像接收器410所接收的热图像进行解析，在当热图像记载操作命令的相关信息时，控制器420可解析出操作命令，并依据操作命令来控制载具400的动作。
磁信号接收器430则用来接收磁信号。当磁信号接收器430接收到可进行无线充电的磁信号时，可将磁信号传送至电源管理器440。电源管理器440则可依据磁信号来产生充电电压，并利用充电电压来对储能元件450(例如是电池)进行充电动作。
在此，磁信号可以是磁共振信号以及磁感应信号的至少其中之一，藉此，载具400可进行接触式或非接触式的无线充电动作。
附带一提的，控制器420与电源管理器440可相互耦接或整合为相同的一个处理器。图4的示出仅只是一个范例，不用以限制本发明的范畴。
以下请参照图5，图5示出本发明实施例的热图像标签元件的实施方式的示意图。其中，本发明实施例的热图像生成器510可以通过设置在热图像标签元件500中来设置空间中。并且，热图像标签元件500中可包括磁信号生成器520。具有磁信号生成器520的热图像标签元件500可做为载具的充电站。在载具接近热图像标签元件500时，可通过热图像生成器510产生的热图像来得知热图像标签元件500为无线充电站，此时，若载具判断其储能元件的电量低于一个预设值时，则可接近或接触磁信号生成器520来进行充电动作。如此一来，确保载具可持续进行运作。
当然，并非空间中所有的热图像标签元件都需要配置磁信号生成器520。部分的热图像标签元件仅包括热图像生成器510，以降低系统所需的成本。
附带一提的，空间中热图像生成器510所需要的数量以及配置的位置，可以在定位过程中进行动态性的调整。例如空间中的部分区域的运动轨迹较为复杂时，可以在这些区域中配置较多的热图像生成器510。或若定位完成后，载具在部分区域运动容易发生与障碍物的碰撞，可调整该区域中的热图像生成器510的位置，并重新定位。以使获得更佳的坐标信息。
综上所述，本发明提供多个热图像生成器，并在载具移动的过程中，通过热图像的颜色变化来获得距离信息，并进一步依据距离信息来建立出空间的坐标信息。如此一来，在没有通信媒介的需求下，可建立出空间中的坐标信息，并使载具可在空间中顺利的运动，并有效的执行任务。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (19)

1.一种热图像定位方法，其特征在于，包括：
在空间中设置多个热图像生成器，所述多个热图像生成器分别产生多个热图像；
使载具依据所述多个热图像进行移动，提供热图像接收器以分别接收所述多个热图像，并依据所述多个热图像分别产生多个距离信息；以及
依据所述多个距离信息以产生所述空间的坐标信息。
2.根据权利要求1所述的热图像定位方法，其特征在于，还包括：
使所述热图像接收器配置在所述载具上。
3.根据权利要求1所述的热图像定位方法，其特征在于，依据所述多个热图像分别产生所述多个距离信息的步骤包括：
依据各所述热图像的颜色变化产生对应各所述热图像生成器的各所述距离信息。
4.根据权利要求1所述的热图像定位方法，其特征在于，还包括：
识别各所述热图像的显示图样，使所述载具依据所述显示图样执行操作命令。
5.根据权利要求1所述的热图像定位方法，其特征在于，还包括：
设置至少一磁信号生成器，其中所述至少一磁信号生成器邻近所述多个热图像生成器的至少其中之一；以及
使所述载具接收所述至少一磁信号生成器发送的磁信号，并依据所述磁信号进行充电。
6.根据权利要求5所述的热图像定位方法，其特征在于，所述磁信号为磁共振信号及磁感应信号的至少其中之一。
7.根据权利要求1所述的热图像定位方法，其特征在于，在所述空间中设置所述多个热图像生成器的步骤之后包括：
通过全球定位系统获得所述多个热图像生成器在所述空间中的位置信息；以及
使所述载具依据所述位置信息进行移动至所述多个热图像生成器的其中之一。
8.根据权利要求7所述的热图像定位方法，其特征在于，在使所述载具依据所述位置信息进行移动至所述多个热图像生成器的其中之一选中热图像生成器的步骤之后包括：
使所述热图像接收器接收所述选中热图像生成器产生的选中热图像，并依据所述选中热图像以移动所述载具至所述多个热图像生成器的其中之另一。
9.根据权利要求1所述的热图像定位方法，其特征在于，所述热图像包括一般的图像、文字及可记载信息的码的至少其中之一。
10.一种热图像定位系统，其特征在于，包括：
多个热图像生成器，设置在空间中，分别产生多个热图像；
载具，依据所述多个热图像进行移动；
控制器，设置在所述载具上；以及
热图像接收器，配置在所述载具上并耦接所述控制器，接收所述多个热图像，
其中，所述控制器依据所述多个热图像分别产生多个距离信息，并依据所述多个距离信息以产生所述空间的坐标信息。
11.根据权利要求10所述的热图像定位系统，其特征在于，所述控制器依据各所述热图像的颜色变化产生对应各所述热图像生成器的各所述距离信息。
12.根据权利要求10所述的热图像定位系统，其特征在于，所述控制器还识别各所述热图像的显示图样，使所述载具依据所述显示图样执行操作命令。
13.根据权利要求10所述的热图像定位系统，其中还包括至少一磁信号生成器，邻近所述多个热图像生成器的至少其中之一以进行设置，用以产生磁信号。
14.根据权利要求11所述的热图像定位系统，其特征在于，所述载具还包括：
磁信号接收器，接收所述磁信号；以及
电源管理电路，耦接所述磁信号接收器，转换所述磁信号为充电电压，并使所述充电电压对所述载具上的储能元件进行充电。
15.根据权利要求12所述的热图像定位系统，其特征在于，所述磁信号为磁共振信号及磁感应信号的至少其中之一。
16.根据权利要求10所述的热图像定位系统，其特征在于，所述控制器并接收所述多个热图像生成器在所述多个空间中的位置信息，
其中，所述位置信息通过全球定位系统来获得。
17.根据权利要求10所述的热图像定位系统，其特征在于，所述控制器依据所述位置信息使所述载具依据所述位置信息进行移动至所述多个热图像生成器的其中之一。
18.根据权利要求15所述的热图像定位系统，其特征在于，所述热图像接收器接收所述选中热图像生成器产生的选中热图像，所述控制器并依据所述选中热图像以使所述载具移动至所述多个热图像生成器的其中之另一。
19.根据权利要求10所述的热图像定位系统，其特征在于，所述热图像包括一般的图像、文字及可记载信息的码的至少其中之一。
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