CN108871339A - 一种基于oid编码的定位系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于OID编码的玩具定位系统及方法，所述基于OID编码的玩具定位系统包括：一个表面，所述表面上设置有OID码，所述OID码对应一个位置信息；一个玩具；其特征在于：所述玩具至少包括一个OID码读取装置、目标位置设置装置以及处理装置，所述OID码读取装置读取所述表面上的OID码，并将所述OID码传输给所述处理装置；所述处理装置接收所述OID码读取装置读取的OID码并根据所述OID码确定所述玩具在所述表面的当前位置信息；所述目标位置设置装置用于设置一个目标位置信息，并将所述目标位置信息传输给所述处理装置；所述处理装置根据所述当前位置信息和所述目标位置信息得到所述玩具的前进路径。

Description

一种基于OID编码的定位系统及方法

技术领域

本发明涉及定位技术领域，具体涉及一种基于OID编码的定位系统及方法。

背景技术

许多玩具设计时希望能通过某种方法得到玩具的具体位置，从而让玩具能按照指定路线行进或者前往指定位置，这样就需要用到定位技术，让玩具知道自己所在的位置，现有的应用于玩具的定位技术有红外、WIFI、RFID、UWB等，但这些定位技术方案存在成本高、存在系统误差、可靠性不够等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于OID编码的定位系统及方法，通过所述表面上的OID码，来获取所述玩具所处位置的当前位置信息，并根据此当前位置信息来确定通往目标位置的路径。

本发明提供一种基于OID编码的玩具定位系统，包括：一个表面，所述表面上设置有OID码，所述OID码对应一个位置信息；一个玩具；其特征在于：所述玩具至少包括一个OID码读取装置、目标位置设置装置以及处理装置，所述OID码读取装置读取所述表面上的OID码，并将所述OID码传输给所述处理装置；所述处理装置接收所述OID码读取装置读取的OID码并根据所述OID码确定所述玩具在所述表面的当前位置信息；所述目标位置设置装置用于设置一个目标位置信息，并将所述目标位置信息传输给所述处理装置；所述处理装置根据所述当前位置信息和所述目标位置信息得到所述玩具的前进路径。

优选地，所述处理装置通过确定所述玩具的移动方向和移动距离来确定所述玩具的前进路径。

优选地，所述OID码对应二维笛卡尔坐标，所述当前位置信息对应一个当前位置二维坐标（x，y），所述目标位置信息对应一个目标位置二维坐标（x₀，y₀）。

优选地，所述处理装置根据所述当前位置二维坐标（x，y）和所述目标位置二维坐标（x₀，y₀）确定当前位置到目标位置的移动方向角α和移动距离D，其中：

α=tan（（y₀-y）/（x₀-x））；

D=（（x₀-x）²+（y₀-y）²）^0.5。

优选地，所述OID码对应代表位置变化的图案，所述处理装置根据OID码对应的图案的变化来得到相对位置变化。

优选地，所述处理装置还可以确定所述玩具的移动速度。

优选地，所述玩具还包括通讯装置，所述通讯装置用于实现玩具的位置信息的传输。

本发明的第二方面提供一种基于OID编码的玩具定位方法，其特征在于：所属基于OID编码的玩具定位方法包括：

步骤1：将位置信息印刷为OID码；

步骤2：提取OID码并解析出位置信息；

步骤3：根据当前位置信息以及目标位置信息得到移动路径；

步骤4：按照步骤3的移动路径，到达下一个位置，并获取当前位置的位置信息。

优选地，所述步骤2和所述步骤4之后还可以包括判断步骤，所述判断步骤包括：

判断当前位置信息是否与目标位置信息相同；

当所述当前位置信息与所述目标位置信息相同时，停止移动；

当所述当前位置信息与所述目标位置信息不同时，根据当前位置信息以及目标位置信息得到移动路径。

优选地，所述步骤2之后还可以包括故障判断步骤，所述故障判断步骤包括：

判断是否能正常获得当前位置信息；

如果能正常获得当前位置信息，执行步骤3；

如果不能正常获得当前位置信息，则根据上一位置信息以及前进方向和前进距离，计算出当前估计位置信息；

根据计算出的当前估计位置信息进行判断，判断所述当前估计位置信息是否处于所述表面内；

如果计算出的当前估计位置信息处于所述表面内，则根据当前估计位置信息以及目标位置信息得到移动路径，到达下一个位置，并获取当前位置的位置信息；

如果计算出的当前估计位置信息不处于所述表面内，则按照原路返回至上一位置坐标，重新提取OID码并解析出位置信息。

本发明具有的优点和积极效果是：玩具系统在所述玩具移动的过程中，会根据所述玩具的自身运动状态获得一个预估的位置坐标，但预估的位置坐标往往不准确，会造成累计误差，而且随着运动时间越长累计误差越。本发明通过所述表面上的OID码来获取所述玩具所处的当前位置的当前位置信息，依靠该位置信息来校准当前预估的位置坐标，从而减小系统的累计误差，使得误差在可接受的范围内，进一步实现无人机或者玩具系统的准确定位。

附图说明

图1是本发明中所述OID码与位置变化图案相对应的示意图；

图2是本发明的基于OID编码的玩具定位方法的流程示意图；

图3是本发明的判断步骤的流程示意图；

图4是本发明的故障判断步骤的流程示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。

本发明提供一种基于OID编码的玩具定位系统，其包括：一个表面和一个玩具。

所述玩具可以在所述表面上移动，所述玩具可以通过与所述表面接触而在所述表面上移动，也可以不与所述表面接触，在所述表面上方的空间内移动。所述玩具没有实体连接到所述表面上，或者在所述玩具与所述表面之间没有电连接，所述玩具可以以无限制的方式在所述表面上移动。

所述表面上全部或者部分地设置有OID码，所述OID码对应位置信息，所述位置信息可以采用笛卡尔坐标、极坐标或其他任何坐标形式，在本发明的一个实施例中，所述位置信息采用二维笛卡尔坐标。

所述玩具至少设置一个OID码读取装置，用于在所述玩具在所述表面上或者在所述表面上方的空间移动时获取所述表面上的OID码，所述OID码读取装置可以是能够读取OID码的任何装置，例如是感应器、光学镜头等。在本发明的一个实施例中，所述OID码读取装置可以是安装于所述玩具上的镜头，在所述玩具在所述表面上或者在所述表面上方的空间移动时，获取所述表面上设置的OID码。

所述玩具包括处理装置，所述处理装置能够接收所述OID码读取装置获取的OID码，并根据所述OID码确定所述玩具在所述表面的当前位置信息。具体的，所述处理装置通过所述OID码读取装置获取所述OID码后，调整和数字化所述OID码以确定所述OID码的位置信息。例如，所述处理装置可以包括一个采样和保持放大器，并且连接有一模数转换器。

所述玩具包括一个目标位置设置装置，所述目标位置设置装置用于设置一个目标位置信息，使得所述玩具能够从所述玩具所处的当前位置，向着设定的目标位置移动，即为所述玩具的移动提供一个移动的方向。

所述目标位置设置装置能够将设定好的目标位置的目标位置信息传输给所述处理装置，所述处理装置通过将目标位置信息与玩具所处的当前位置信息进行比较，确定所述玩具的前进路径。

进一步地，所述处理装置通过确定所述玩具的移动方向和移动距离来确定所述玩具的前进路径。

所述处理装置通过目标位置信息与玩具所处的当前位置信息进行比较，确定所述目标位置相对于所述玩具所处的当前位置的方位，为所述玩具确定移动的方向；并判断出所述目标位置与所述当前位置的之间的距离，以确定所述玩具前进的距离。

进一步地，以所述位置信息采用二维笛卡尔坐标为例。所述表面上全部或者部分地设置有OID码，每一个OID码对应一个位置坐标，当所述玩具在所述表面上或者在所述表面上方的空间移动时，所述OID码读取装置获取所述表面上的OID码，并将获取的OID码传输给所述处理装置，所述通过所述OID码确定所述玩具所处的当前位置的位置坐标（x，y）；如果想要所述玩具想着某一目标位置前进，通过所述目标位置设置装置设定要前往的目标位置的位置位置坐标（x₀，y₀），并将该目标位置坐标传输给所述处理装置；所述处理装置根据所述当前位置坐标（x，y）和所述目标位置坐标（x₀，y₀）确定当前位置到目标位置的移动方向角α和移动距离D，其中：

α=tan（（y₀-y）/（x₀-x））；

D=（（x₀-x）²+（y₀-y）²）^0.5。

进一步地，所述处理装置还可以确定所述玩具的移动速度，通过所述移动距离以及移动的速度，从而可以确定所述玩具从当前位置到目标位置所需要的时间。

在本发明的另一个实施例中，所述OID码不对应确切的坐标信息，只对应代表位置变化的图案，例如，所述OID码对应多个交错设置的明暗相间的方格，每个方格代表一个位置坐标，所述处理装置不直接得到所述玩具所处位置的当前坐标，而是根据OID码对应的图案的变化来得到相对位置变化，如图所示，例如，当前位置的坐标为（x，y），在x轴的正方向，所述OID码对应的图案颜色由明色变成暗色，坐标变为（x+1，y）；当前位置的坐标为（x，y），在x轴的负方向，所述OID码对应的图案颜色由明色变成暗色，坐标变为（x-1，y），y轴的变化同理所述。

所述处理装置能够接收所述OID码读取装置获取的OID码，所述处理装置

进一步地，所述玩具还包括通讯装置，所述通讯装置用于实现玩具的位置信息的传输。所述通讯装置具体可以为无线通讯装置，可以将所述玩具所处的当前位置信息通过无线通讯装置传输给终端，例如手机、平板、电脑等，并在手机、平板电脑等终端上显示。

本发明的第二方面提供一种基于OID编码的玩具定位方法，其特征在于：所述基于OID编码的玩具定位方法包括：

步骤1：将位置信息印刷为OID码；

步骤2：提取OID码并解析出位置信息；

步骤3：根据当前位置信息以及目标位置信息得到移动路径；

步骤4：按照步骤3的移动路径，到达下一个位置，并获取当前位置的位置信息。

所述表面可以是胶垫、塑料布、纸质等物体的表面，所述表面上可以印刷有各种图案，所述玩具可以在所述表面上移动，所述玩具可以通过与所述表面接触而在所述表面上移动，也可以不与所述表面接触，在所述表面上方的空间内移动，所述玩具可以是玩具车或者玩具飞机等。在本发明中，在所述表面的部分或者全部区域内印刷有OID码，每一个OID码对应一个位置信息，所述位置信息可以采用笛卡尔坐标、极坐标或其他任何坐标形式，在本发明的一个实施例中，所述位置信息采用二维笛卡尔坐标。

在所述玩具上设置有OID码读取装置，在所述玩具在所述表面或者所述表面上方的空间内移动时，所述玩具上的OID码读取装置能够获取所述表面上的OID码，并将所述OID码传输给所述处理装置，所述处理装置根据所述OID码解析出所述玩具所处的当前位置坐标（x，y），所述处理装置根据所述当前位置坐标（x，y）和所述目标位置坐标（x₀，y₀）确定当前位置到目标位置的移动方向角α和移动距离D，其中：

α=tan（（y₀-y）/（x₀-x））；

D=（（x₀-x）²+（y₀-y）²）^0.5。

所述处理装置通过确定所述当前位置到目标位置的移动方向角α和移动距离D，从而使得所述玩具沿着所述处理装置确定的路径移动。

玩具系统在所述玩具移动的过程中，会根据所述玩具的自身运动状态获得一个预估的位置坐标，但预估的位置坐标往往不准确，会造成累计误差，而且随着运动时间越长累计误差越。本发明通过所述表面上的OID码来获取所述玩具所处的当前位置的当前位置信息，依靠该位置信息来校准当前预估的位置坐标，从而减小系统的累计误差，使得误差在可接受的范围内，进一步实现无人机或者玩具系统的准确定位。

进一步地，所述步骤2和所述步骤4之后还可以包括判断步骤，所述判断步骤包括：

判断当前位置信息是否与目标位置信息相同；

当所述当前位置信息与所述目标位置信息相同时，停止移动；

当所述当前位置信息与所述目标位置信息不同时，根据当前位置信息以及目标位置信息得到移动路径。

进一步地，所述步骤2之后还可以包括故障判断步骤，所述故障判断步骤包括：

判断是否能正常获得当前位置信息；

如果能正常获得当前位置信息，执行步骤3；

如果不能正常获得当前位置信息，则根据上一位置信息以及前进方向和前进距离，计算出当前位置信息；

根据计算出的当前位置信息进行判断，判断所述当前位置信息是否处于所述表面内；

如果计算出的当前位置信息处于所述表面内，则根据当前位置信息以及目标位置信息得到移动路径，到达下一个位置，并获取当前位置的位置信息；

如果计算出的当前位置信息不处于所述表面内，则按照原路返回至上一位置坐标，重新提取OID码并解析出位置信息。

在所述OID码读取装置不能获得所述OID码时，则根据上一位置信息以及前进方向和前进距离，计算出当前估计位置信息，例如当上一位置坐标为(x_t，y_t)用（D，α）表示玩具的移动距离和移动方向，则根据上一位置坐标和移动的距离和移动方向，可以计算出当前估计位置坐标（x_d，y_d），其中：

x_d=x_t+r*cos(α)

y_d=x_t+r*sin(α)。

根据计算出来的当前估计坐标（x_d，y_d）来进行判断，所述当前估计坐标（x_d，y_d）是否出界，若没有出界，则按照通过上一位置信息确定的前进方向和前进距离移动，直到查找到下一个OID码；如果出界，则提示所述处理装置，所述玩具出界，所述处理装置提示所述玩具按照原路返回至上一位置，然后获得玩具所处的位置坐标，并重新规划移动路径。

本发明设置有故障判断步骤，当所述玩具无法正常获得OID码时，通过前一位置的OID码与当前估计坐标决定下一时刻的运动方式，从而实现系统的智能运动。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种基于OID编码的玩具定位系统，包括：一个表面，所述表面上设置有OID码，所述OID码对应一个位置信息；一个玩具；其特征在于：所述玩具至少包括一个OID码读取装置、目标位置设置装置以及处理装置，所述OID码读取装置读取所述表面上的OID码，并将所述OID码传输给所述处理装置；所述处理装置接收所述OID码读取装置读取的OID码并根据所述OID码确定所述玩具在所述表面的当前位置信息；所述目标位置设置装置用于设置一个目标位置信息，并将所述目标位置信息传输给所述处理装置；所述处理装置根据所述当前位置信息和所述目标位置信息得到所述玩具的前进路径。

2.根据权利要求1所述的基于OID编码的玩具定位系统，其特征在于：所述处理装置通过确定所述玩具的移动方向和移动距离来确定所述玩具的前进路径。

3.根据权利要求1或2所述的基于OID编码的玩具定位系统，其特征在于：所述OID码对应二维笛卡尔坐标，所述当前位置信息对应一个当前位置二维坐标（x，y），所述目标位置信息对应一个目标位置二维坐标（x₀，y₀）。

4.根据权利要求3所述的基于OID编码的玩具定位系统，其特征在：所述处理装置根据所述当前位置二维坐标（x，y）和所述目标位置二维坐标（x₀，y₀）确定当前位置到目标位置的移动方向角α和移动距离D，其中：

α=tan（（y₀-y）/（x₀-x））；

D=（（x₀-x）²+（y₀-y）²）^0.5。

5.根据权利要求1或2所述的基于OID编码的玩具定位系统，其特征在于：所述OID码对应代表位置变化的图案，所述处理装置根据OID码对应的图案的变化来得到相对位置变化。

6.根据权利要求1所述的基于OID编码的玩具定位系统，其特征在于：所述处理装置还可以确定所述玩具的移动速度。

7.根据权利要求1所述的基于OID编码的玩具定位系统，其特征在于：所述玩具还包括通讯装置，所述通讯装置用于实现玩具的位置信息的传输。

8.一种基于OID编码的玩具定位方法，其特征在于：所属基于OID编码的玩具定位方法包括：

步骤1：将位置信息印刷为OID码；

步骤2：提取OID码并解析出位置信息；

步骤3：根据当前位置信息以及目标位置信息得到移动路径；

步骤4：按照步骤3的移动路径，到达下一个位置，并获取当前位置的位置信息。

9.根据权利要求8所述的基于OID编码的玩具定位方法，其特征在于：所述步骤2和所述步骤4之后还可以包括判断步骤，所述判断步骤包括：

判断当前位置信息是否与目标位置信息相同；

当所述当前位置信息与所述目标位置信息相同时，停止移动；

当所述当前位置信息与所述目标位置信息不同时，根据当前位置信息以及目标位置信息得到移动路径。

10.根据权利要求8所述的基于OID编码的玩具定位方法，其特征在于：所述步骤2之后还可以包括故障判断步骤，所述故障判断步骤包括：

判断是否能正常获得当前位置信息；

如果能正常获得当前位置信息，执行步骤3；

如果不能正常获得当前位置信息，则根据上一位置信息以及前进方向和前进距离，计算出当前估计位置信息；

根据计算出的当前估计位置信息进行判断，判断所述当前估计位置信息是否处于所述表面内；

如果计算出的当前估计位置信息处于所述表面内，则根据当前估计位置信息以及目标位置信息得到移动路径，到达下一个位置，并获取当前位置的位置信息；

如果计算出的当前估计位置信息不处于所述表面内，则按照原路返回至上一位置坐标，重新提取OID码并解析出位置信息。