CN111239683A - 可移动设备自定位系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种可移动设备自定位系统,包括:基准设备,包括第一光通信模块,所述第一光通信模块用于发出光信号并将所述光信号的传播路径缩聚至预设区域内;以及至少一个可移动设备,用于与所述基准设备建立近场通信连接,每一个可移动设备包括第二光通信模块,所述第二光通信模块用于接收来自所述第一光通信模块的光信号;当所述第二光通信模块由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,所述可移动设备自动移动至所述光信号的区域,所述第一光通信模块逐渐将所述光信号的传播路径缩聚至预设区域内时,至少一个可移动设备被定位于所述预设区域内。另外,本发明还提供一种应用上述可移动设备自定位系统的定位方法。
Description
技术领域
本发明涉及定位技术领域,尤其涉及一种基于可移动设备的自定位系统及方法。
背景技术
近年来,随着科学技术的发展和社会的进步,大量可移动式的智能化设备出现在我们的生活中,并替代人们完成一些繁重或危险的任务,如机器人、无人机等。然而,由于单个智能化设备的能力有限,且难以完成较为复杂的任务。
采用多个智能化设备的协同工作模式来完成单个智能化设备无法或难以完成的工作,可以有效提高执行任务的成功率,降低因单个智能化设备故障而带来的风险,同时能够优化资源分配。然而,实现多个智能化设备的协同工作的前提是如何对各个智能化设备的空间位置进行定位。因此,目前急需一种对各个智能化设备的空间位置的定位方法。
发明内容
鉴于上述内容,有必要提供一种可移动设备自定位系统及方法,能够实现对多个可移动设备的空间位置进行自动定位。
本发明提供一种可移动设备自定位系统,包括:
基准设备,包括第一光通信模块,所述第一光通信模块用于发出光信号并将所述光信号的传播路径缩聚至预设区域内;以及
至少一个可移动设备,用于与所述基准设备建立近场通信连接,每一个可移动设备包括第二光通信模块,所述第二光通信模块用于接收来自所述第一光通信模块的光信号;
当所述第二光通信模块由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,所述可移动设备自动移动至所述光信号的区域,所述第一光通信模块逐渐将所述光信号的传播路径缩聚至预设区域内时,至少一个可移动设备被定位于所述预设区域内。
进一步地,所述基准设备包括第一控制模块、第一安全模块、第一近场通信模块、第一光通信模块、第一动力模块和第一电源模块;所述第一控制模块用于控制和协调所述第一安全模块、所述第一近场通信模块、所述第一光通信模块及所述第一动力模块的动作,且能够根据用户的需求产生相应的控制指令;所述第一安全模块电连接于所述第一控制模块,用于对接收到的指令信息进行加解密处理;所述第一近场通信模块电连接于所述第一安全模块,用于收发相应的近场信号密文;所述第一光通信模块电连接于所述第一安全模块,用于收发相应的光信号密文;所述第一动力模块电连接于所述第一控制模块,并在所述第一控制模块的控制作用下驱使所述基准设备执行移动动作;所述第一电源模块电连接于所述第一控制模块,以用于提供所述基准设备各模块运作过程中的电能。
进一步地,所述可移动设备包括第二控制模块、第二安全模块、第二近场通信模块、第二光通信模块、第二动力模块和第二电源模块;所述第二控制模块用于控制和协调所述第二安全模块、所述第二近场通信模块、所述第二光通信模块及所述第二动力模块的动作,且能够根据用户的需求产生相应的控制指令;所述第二安全模块电连接于所述第二控制模块,用于对接收到的指令信息进行加解密处理;所述第二近场通信模块电连接于所述第二安全模块,并与所述第一近场通信模块进行近场通信连接,用于收发相应的近场信号密文;所述第二光通信模块电连接于所述第二安全模块,并与所述第一光通信模块进行光通信,用于收发相应的光信号密文;所述第二动力模块电连接于所述第二控制模块,并在所述第二控制模块的控制作用下驱使所述可移动设备执行移动动作;所述第二电源模块电连接于所述第二控制模块,以用于提供所述可移动设备各模块运作过程中的电能。
进一步地,所述第一光通信模块包括第一调制模块、第一驱动模块及第一光发射模块;所述第一调制模块、所述第一驱动模块和所述第一光发射模块共同组成光信号发射组件;所述第一调制模块用于对所述第二控制模块产生的数字信号进行编码处理,并将编码后的信号传送至所述第一驱动模块;所述第一驱动模块电连接于所述第一调制模块和所述第一光发射模块之间,其根据编码后的信号驱动所述第一光发射模块发出对应的光信号;所述第二光通信模块包括第二光接收模块、第二滤波模块及第二解调模块;所述第二光接收模块、所述第二滤波模块及所述第二解调模块共同组成光信号接收组件;所述第二光接收模块用于接收由所述第一光发射模块发出的光信号并将其传送至所述第二滤波模块,所述第二滤波模块电连接于所述第二光接收模块和所述第二解调模块之间,以用于对接收到的光信号进行滤波处理并将滤波后的光信号传送至所述第二解调模块;所述第二解调模块用于对接收到的光信号进行解调处理并将解调后的信号传送至所述第三控制模块。
进一步地,所述第一光发射模块包括发光源和调光件,所述发光源在所述第一驱动模块的驱动作用下发出对应的光信号;所述调光件临近于所述发光源,以用于缩聚所述光信号的传播路径至预设区域内。
进一步地,所述调光件包括两个遮光板,所述两个遮光板沿预设的平面对称间隔设置,所述两个遮光板的前端分别向外扩张,所述两个遮光板的后端分别与预设的平面平行设置;所述发光源与所述两个遮光板相向运动,以使所述发光源向四周发出的光信号缩聚在所述对称面上。
进一步地,所述调光件包括一遮光筒,所述遮光筒呈轴对称设置,所述遮光筒的前端分别向外扩张,所述遮光筒的后端与其轴线平行;所述发光源与所述遮光筒相向运动,以使所述发光源向四周发出的光信号缩聚在所述轴线上。
进一步地,至少一个可移动设备为多个,且其中一个可移动设备定义为所述基准设备。
另外,本发明还提供一种采用上述可移动设备自定位系统的定位方法,所述定位方法包括:
一基准设备与至少一个可移动设备之间建立近场通信连接;
所述基准设备通过第一光通信模块发出光信号;
至少一个可移动设备分别通过第二光通信模块接收到所述光信号并经由近场通信反馈给所述基准设备;
所述基准设备的第一光通信模块逐渐缩聚所述光信号的传播路径;
当某可移动设备的第二光通信模块由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,所述可移动设备自动移动至所述光信号的传播区域;以及
所述基准设备的第一光通信模块逐渐将所述光信号的传播路径缩聚至预设区域内,至少一个可移动设备被定位于所述预设区域内。
进一步地,所述基准设备的第一光通信模块逐渐缩聚所述光信号的传播路径具体包括:
所述第一光通信模块通过一调光件对发射的光信号进行缩聚;驱使一发光源与所述调光件相向运动,所述发光源向四周发出的光信号逐渐被所述调光件所遮挡,预设每间隔t秒驱使所述发光源与所述调光件相向运动一段距离b,直至所述发光源发出的光信号缩聚至预设区域;
所述某可移动设备的第二光通信模块由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,所述可移动设备自动移动至所述光信号的传播区域具体包括:
所述发光源与所述调光件相向运动一段距离b后,某可移动设备的第二光接收模块由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号;然后,所述发光源与所述调光件保持相对静止t秒,在此期间,所述可移动设备通过第二动力模块自动移动至所述光信号的传播区域。
本发明的可移动设备自定位系统及方法通过在基准设备上设置第一光通信模块,并在至少一个可移动设备上分别设置有第二光通信模块,所述基准设备通过所述第一光通信模块发出光信号,至少一个可移动设备分别通过第二光通信模块接收到所述光信号并经由近场通信反馈给所述基准设备,所述基准设备的第一光通信模块逐渐缩聚所述光信号的传播路径至预设区域内,在此期间,若某可移动设备的第二光通信模块由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,所述可移动设备即刻移动至所述光信号的传播区域。最终,至少一个可移动设备被定位于所述预设区域内,进而实现对可移动设备的空间位置进行自动定位。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明一个实施例的可移动设备自定位系统的示意图。
图2是图1所示的可移动设备自定位系统的结构框图。
图3是图2所示的可移动设备自定位系统中的第一光通信模块和第二光通信模块的结构框图。
图4是本发明一个实施例的第一光发射模块的示意图。
图5是本发明另一个实施例的第一光发射模块的示意图。
图6是本发明的可移动设备自定位系统对各个可移动设备进行定位的原理示意图。
图7是本发明的可移动设备自定位系统的定位方法流程图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
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做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。
需要说明的是,当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
请同时参阅图1至图3,本发明的一个实施例提供一种可移动设备自定位系统100,用于对实现对多个可移动设备中的空间位置进行自动定位。
所述可移动设备自定位系统100包括基准设备10和至少一个可移动设备20;所述基准设备10与至少一个可移动设备20之间建立近场通信连接,所述基准设备10能够向周围发出光信号并能够将所述光信号的传播路径缩聚至预设区域内,至少一个可移动设备20接收到所述光信号并通过所述近场通信反馈接收结果;当某个可移动设备20由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,所述可移动设备20自动移动至所述光信号的区域。
所述基准设备10包括第一控制模块11、第一安全模块12、第一近场通信模块13及第一光通信模块14。
具体地,所述第一控制模块11用于控制和协调所述第一安全模块12、第一近场通信模块13及第一光通信模块14的动作,且能够根据用户的需求产生相应的控制指令;第一安全模块12电连接于第一控制模块11,用于对接收到的指令信息进行加解密处理;优选地,所述第一安全模块12支持对称密码算法、非对称密码算法和杂凑、哈希密码算法。所述第一近场通信模块13电连接于所述第一安全模块12,用于收发相应的近场信号密文。所述第一光通信模块14电连接于所述第一安全模块12,用于收发相应的光信号密文。
所述第一光通信模块14包括第一调制模块141、第一驱动模块142、第一光发射模块143、第一光接收模块144、第一滤波模块145及第一解调模块146。
所述第一调制模块141、所述第一驱动模块142和所述第一光发射模块143共同组成光信号发射组件。其中,所述第一调制模块141用于对所述第一控制模块11产生的数字信号进行编码处理,并将编码后的信号传送至所述第一驱动模块142;第一驱动模块142电连接于所述第一调制模块141和所述第一光发射模块143之间,其根据编码后的信号驱动所述第一光发射模块143发出对应的光信号。
所述第一光发射模块143包括发光源1431和调光件1432,所述发光源1431在所述第一驱动模块142的驱动作用下发出对应的光信号;所述调光件1432临近于所述发光源1431,以用于调节光信号的传播区域。
如图4所示,在本发明的一个实施例中,所述调光件1432可以将所述发光源1431向四周发散的光信号缩聚在预设的平面上。具体地,所述调光件1432包括两个遮光板1433,两个遮光板1433沿预设的平面对称间隔设置,两个遮光板1433的前端分别向外扩张,两个遮光板1433的后端分别与预设的平面平行设置。初始位置,所述发光源1431在两个遮光板1433外部,且所述发光源1431可以向四周发出的光信号;当驱使发光源1431与两个遮光板1433相向运动,所述发光源1431向四周发出的部分光信号逐渐被两个遮光板1433所遮挡,直至所述发光源1431移动至两个遮光板1433的后端,此时,所述发光源1431发出的光信号仅保留沿对称面传播的部分。
可以理解,在对光信号进行缩聚之前,可以通过调节两个遮光板1433的姿态来调整自身的对称面,进而使光信号沿所述对称面传播。
如图5所示,在本发明的另一个实施例中,所述调光件1432可以将所述发光源1431向四周发散的光信号缩聚在预设的直线上;具体地,所述调光件1432包括一个遮光筒1424,所述遮光筒1424呈轴对称设置,所述遮光筒1424的前端分别向外扩张,大致呈喇叭状;所述遮光筒1424的后端与轴线平行,大致呈圆筒状。初始位置,所述发光源1431在所述遮光筒1424的外部,且所述发光源1431可以向四周发出的光信号;当驱使发光源1431与所述遮光筒1424相向运动,所述发光源1431向四周发出的部分光信号逐渐被所述遮光筒1424遮挡,直至所述发光源1431移动至所述遮光筒1424的后端,此时,所述发光源1431发出的光信号仅保留沿轴线传播的部分。
可以理解,在对光信号进行缩聚之前,可以通过调整遮光筒1424的姿态来来调整自身的轴线,进而使光信号沿所述轴线传播。
所述第一光接收模块144、所述第一滤波模块145及所述第一解调模块146共同组成光信号接收组件。其中,所述第一光接收模块144用于接收外界的光信号并将其传送至所述第一滤波模块145,所述第一滤波模块145电连接于所述第一光接收模块144和所述第一解调模块146之间,以用于对接收到的光信号进行滤波处理并将滤波后的光信号传送至所述第一解调模块146;所述第一解调模块146用于对接收到的光信号进行解调处理并将解调后的信号传送至所述第一控制模块11。
在本实施例中,基准设备10还包括第一动力模块15和第一电源模块16。所述第一动力模块15电连接于所述第一控制模块11,并在第一控制模块11的控制作用下驱使所述基准设备10执行移动动作。第一电源模块16电连接于所述第一控制模块11,以用于提供所述基准设备10各模块运作过程中的电能。优选地,所述第一电源模块16为锂电池。
所述可移动设备20包括第二控制模块21、第二安全模块22、第二近场通信模块23及第二光通信模块24。
具体地,所述第二控制模块21用于控制和协调所述第二安全模块22、第二近场通信模块23及第二光通信模块24的动作,且能够根据用户的需求产生相应的控制指令;第二安全模块22电连接于第二控制模块21,用于对接收到的指令信息进行加解密处理;优选地,所述第二安全模块22支持对称密码算法、非对称密码算法和杂凑、哈希密码算法。所述第二近场通信模块23电连接于所述第二安全模块22,并与所述第一近场通信模块13进行近场通信连接,用于收发相应的近场信号密文。在本实施例中,所述第一近场通信模块13与所述第二近场通信模块23相互配合以实现所述基准设备10与所述可移动设备20的近场通信连接。所述第二光通信模块24电连接于所述第二安全模块22,并与所述第一光通信模块14进行光通信,用于收发相应的光信号密文。
所述第二光通信模块24包括第二调制模块241、第二驱动模块242、第二光发射模块243、第二光接收模块244、第二滤波模块245及第二解调模块246。
所述第二调制模块241、所述第二驱动模块242和所述第二光发射模块243共同组成光信号发射组件。其中,所述第二调制模块241用于对所述第二控制模块21产生的数字信号进行编码处理,并将编码后的信号传送至所述第二驱动模块242;第二驱动模块242电连接于所述第二调制模块241和所述第二光发射模块243之间,其根据编码后的信号驱动所述第二光发射模块243发出对应的光信号。
所述第二光接收模块244、所述第二滤波模块245及所述第二解调模块246共同组成光信号接收组件。其中,所述第二光接收模块244用于接收由所述第一光发射模块143发出的光信号并将其传送至所述第二滤波模块245,所述第二滤波模块245电连接于所述第二光接收模块244和所述第二解调模块246之间,以用于对接收到的光信号进行滤波处理并将滤波后的光信号传送至所述第二解调模块246;所述第二解调模块246用于对接收到的光信号进行解调处理并将解调后的信号传送至所述第二控制模块21。
在本实施例中,第二光发射模块243与第一光发射模块143的结构相同,在此,为了精简篇幅,省略对第二光发射模块243具体结构的描述。
可移动设备20还包括第二动力模块25和第二电源模块26。所述第二动力模块25电连接于所述第二控制模块21,并在第二控制模块21的控制作用下驱使所述可移动设备20执行移动动作。第二电源模块26电连接于所述第二控制模块21,以用于提供所述可移动设备20各模块运作过程中的电能。优选地,所述第二电源模块26为锂电池。
请参阅图6,以无人机为例,具体说明无人机编队进行自定位的原理为:
基准设备(长机)10的发光源1431向四周发射光信号,位于所述基准设备10四周的多个可移动设备(僚机)20分别通过第二光接收模块244接收到所述光信号,然后,每个可移动设备20分别通过第二近场通信模块23向所述基准设备10反馈已接收到光信号。所述基准设备10调节所述调光件1432与所述发光源1431的相对位置,以逐渐缩小光信号区,当某个可移动设备20的第二光接收模块244由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,此时,所述可移动设备20已由光信号区进入遮挡区;所述可移动设备20可通过第二动力模块25由遮挡区飞回光信号区,直至所述基准设备10的发光源1431发出的光信号仅保留沿所述平面或直线传播的部分,此时无人机编队中的各个无人机均被定位于所述平面或直线上。
下面以机器人为例,具体说明多个机器人进行自定位的原理为:
由于所有机器人需要在地面上移动,可以将基准设备(主机器人)10的两个遮光板1433的对称面调整为与地面垂直的某个方向,基准设备10的发光源1431向四周发射光信号,位于所述基准设备10周围的多个可移动设备(从机器人)20分别通过第二光接收模块244接收到所述光信号,然后,每个可移动设备20分别通过第二近场通信模块23向所述基准设备10反馈已接收到光信号。所述基准设备10调节两个遮光板1433与所述发光源1431的相对位置,以逐渐缩小光信号区,当某个可移动设备20的第二光接收模块244由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,此时,所述可移动设备20已由光信号区进入遮挡区;所述可移动设备20可通过第二动力模块25沿地面由遮挡区移动至光信号区,直至所述基准设备10的发光源1431发出的光信号仅保留沿所述对称面的部分,由于所述对称面与地面垂直相交有一条直线,此时多个机器人均被定位于所述直线上。
可以理解,在僚机和从机器人不同位置装设有光敏传感器(图未示),当光信号扫过僚机和从机器人时,根据不同位置的光敏传感器接收光信号的有无情况来判别光信号的收缩方向,进而促使僚机和从机器人按照收缩方向自动移动至光信号区。
可以理解,在一些实施例中,可以将多个可移动设备20的其中一个定义为所述基准设备10,此方式无需单独设置所述基准设备10。
请参阅图7,本发明还提供一种应用上述可移动设备自定位系统100的定位方法,其包括如下步骤:
步骤1,一基准设备10与至少一个可移动设备20之间建立近场通信连接;
具体地,所述基准设备10的第一控制模块11可以产生相应的指令信息,所述第一安全模块12对所述指令信息进行加密处理,所述第一近场通信模块13接收来自所述第一安全模块12的指令信息密文并将其发出;所述可移动设备20的第二近场通信模块23接收到所述指令信息密文并将其发送给第二安全模块22进行解密处理,第二控制模块21根据解密的指令信息明文控制所述可移动设备20做出相应的动作。
步骤2,所述基准设备10通过第一光通信模块14发出光信号;
具体地,所述基准设备10的第一控制模块11产生相应的数字信号,所述第一调制模块141对所述第一控制模块11产生的数字信号进行编码处理,并将编码后的信号传送至所述第一驱动模块142;所述第一驱动模块142根据编码后的信号驱动所述第一光发射模块143的发光源1431发出对应的光信号。
步骤3,至少一个可移动设备20分别通过第二光通信模块24接收到所述光信号并经由近场通信反馈给所述基准设备10;
具体地,至少一个可移动设备20的第二光接收模块244分别接收由所述第一光发射模块143发出的光信号并将其传送至所述第二滤波模块245,所述第二滤波模块245对接收到的光信号进行滤波处理并将滤波后的光信号传送至所述第二解调模块246;所述第二解调模块246对接收到的光信号进行解调处理并将解调后的信号传送至所述第二控制模块21,所述第二控制模块21将接收到光信号的结果通过第二近场通信模块23反馈至所述基准设备10。
步骤4,所述基准设备10的第一光通信模块14逐渐缩聚所述光信号的传播路径;
具体地,所述第一光通信模块14通过调光件1432对发射的光信号进行缩聚;驱使发光源1431与调光件1432相向运动,所述发光源1431向四周发出的光信号逐渐被调光件1432所遮挡,预设每间隔t(s)驱使发光源1431与调光件1432相向运动一段距离b(b值应根据实际情况来定),直至所述发光源1431移动至调光件1432的后端,则所述发光源1431发出的光信号缩聚在预设的平面或直线上。
步骤5,当某可移动设备20的第二光通信模块24由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,所述可移动设备20自动移动至所述光信号的传播区域;
具体地,当发光源1431与调光件1432相向运动一段距离b后,某可移动设备20的第二光接收模块244由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,则所述可移动设备20已由光信号区进入遮挡区;然后,所述发光源1431与所述调光件1432保持相对静止t(s),在此期间,所述可移动设备20可通过第二动力模块25由遮挡区移动至光信号区。
在可移动设备20的不同位置装设有光敏传感器,当光信号扫过所述可移动设备20时,根据不同位置的光敏传感器接收光信号的有无情况来判别光信号的收缩方向,进而促使所述可移动设备20按照收缩方向自动移动至光信号区。
步骤6,所述基准设备10的第一光通信模块14逐渐将所述光信号的传播路径缩聚至预设区域内,则至少一个可移动设备20被定位于所述预设区域内。
具体地,重复上述步骤5若干次后,所述基准设备10的调光件1432逐渐将所述光信号的传播路径缩聚至预设的平面或直线上,相应的,至少一个可移动设备20与所述基准设备10均定位于所述平面或直线上。
可以理解,上述步骤1还包括:
所述基准设备10和至少一个可移动设备20进行双向身份认证和密钥协商过程。
本发明的可移动设备自定位系统及方法通过在基准设备10上设置第一光通信模块14,并在至少一个可移动设备20上分别设置有第二光通信模块24,所述基准设备10通过所述第一光通信模块14发出光信号,至少一个可移动设备20分别通过第二光通信模块24接收到所述光信号并经由近场通信反馈给所述基准设备10,所述基准设备10的第一光通信模块14逐渐缩聚所述光信号的传播路径至预设区域内,在此期间,若某可移动设备20的第二光通信模块24由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,所述可移动设备20即刻移动至所述光信号的传播区域。最终,至少一个可移动设备20被定位于所述预设区域内,进而实现对可移动设备20的空间位置进行自动定位。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可移动设备自定位系统,其特征在于,包括:
基准设备,包括第一光通信模块,所述第一光通信模块用于发出光信号并将所述光信号的传播路径缩聚至预设区域内;以及
至少一个可移动设备,用于与所述基准设备建立近场通信连接,每一个可移动设备包括第二光通信模块,所述第二光通信模块用于接收来自所述第一光通信模块的光信号;
当所述第二光通信模块由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,所述可移动设备自动移动至所述光信号的区域,所述第一光通信模块逐渐将所述光信号的传播路径缩聚至预设区域内时,至少一个可移动设备被定位于所述预设区域内。
2.根据权利要求1所述的可移动设备自定位系统,其特征在于,所述基准设备包括第一控制模块、第一安全模块、第一近场通信模块、第一光通信模块、第一动力模块和第一电源模块;所述第一控制模块用于控制和协调所述第一安全模块、所述第一近场通信模块、所述第一光通信模块及所述第一动力模块的动作,且能够根据用户的需求产生相应的控制指令;所述第一安全模块电连接于所述第一控制模块,用于对接收到的指令信息进行加解密处理;所述第一近场通信模块电连接于所述第一安全模块,用于收发相应的近场信号密文;所述第一光通信模块电连接于所述第一安全模块,用于收发相应的光信号密文;所述第一动力模块电连接于所述第一控制模块,并在所述第一控制模块的控制作用下驱使所述基准设备执行移动动作;所述第一电源模块电连接于所述第一控制模块,以用于提供所述基准设备各模块运作过程中的电能。
3.根据权利要求2所述的可移动设备自定位系统,其特征在于,所述可移动设备包括第二控制模块、第二安全模块、第二近场通信模块、第二光通信模块、第二动力模块和第二电源模块;所述第二控制模块用于控制和协调所述第二安全模块、所述第二近场通信模块、所述第二光通信模块及所述第二动力模块的动作,且能够根据用户的需求产生相应的控制指令;所述第二安全模块电连接于所述第二控制模块,用于对接收到的指令信息进行加解密处理;所述第二近场通信模块电连接于所述第二安全模块,并与所述第一近场通信模块进行近场通信连接,用于收发相应的近场信号密文;所述第二光通信模块电连接于所述第二安全模块,并与所述第一光通信模块进行光通信,用于收发相应的光信号密文;所述第二动力模块电连接于所述第二控制模块,并在所述第二控制模块的控制作用下驱使所述可移动设备执行移动动作;所述第二电源模块电连接于所述第二控制模块,以用于提供所述可移动设备各模块运作过程中的电能。
4.根据权利要求3所述的可移动设备自定位系统,其特征在于,所述第一光通信模块包括第一调制模块、第一驱动模块及第一光发射模块;所述第一调制模块、所述第一驱动模块和所述第一光发射模块共同组成光信号发射组件;所述第一调制模块用于对所述第二控制模块产生的数字信号进行编码处理,并将编码后的信号传送至所述第一驱动模块;所述第一驱动模块电连接于所述第一调制模块和所述第一光发射模块之间,其根据编码后的信号驱动所述第一光发射模块发出对应的光信号;所述第二光通信模块包括第二光接收模块、第二滤波模块及第二解调模块;所述第二光接收模块、所述第二滤波模块及所述第二解调模块共同组成光信号接收组件;所述第二光接收模块用于接收由所述第一光发射模块发出的光信号并将其传送至所述第二滤波模块,所述第二滤波模块电连接于所述第二光接收模块和所述第二解调模块之间,以用于对接收到的光信号进行滤波处理并将滤波后的光信号传送至所述第二解调模块;所述第二解调模块用于对接收到的光信号进行解调处理并将解调后的信号传送至所述第三控制模块。
5.根据权利要求4所述的可移动设备自定位系统,其特征在于,所述第一光发射模块包括发光源和调光件,所述发光源在所述第一驱动模块的驱动作用下发出对应的光信号;所述调光件临近于所述发光源,以用于缩聚所述光信号的传播路径至预设区域内。
6.根据权利要求5所述的可移动设备自定位系统,其特征在于,所述调光件包括两个遮光板,所述两个遮光板沿预设的平面对称间隔设置,所述两个遮光板的前端分别向外扩张,所述两个遮光板的后端分别与预设的平面平行设置;所述发光源与所述两个遮光板相向运动,以使所述发光源向四周发出的光信号缩聚在所述对称面上。
7.根据权利要求5或6任一项所述的可移动设备自定位系统,其特征在于,所述调光件包括一遮光筒,所述遮光筒呈轴对称设置,所述遮光筒的前端分别向外扩张,所述遮光筒的后端与其轴线平行;所述发光源与所述遮光筒相向运动,以使所述发光源向四周发出的光信号缩聚在所述轴线上。
8.根据权利要求1-6任一项所述的可移动设备自定位系统,其特征在于,至少一个可移动设备为多个,且其中一个可移动设备定义为所述基准设备。
9.一种应用权利要求1-8任一项所述可移动设备自定位系统的定位方法,其特征在于,所述定位方法包括:
一基准设备与至少一个可移动设备之间建立近场通信连接;
所述基准设备通过第一光通信模块发出光信号;
至少一个可移动设备分别通过第二光通信模块接收到所述光信号并经由近场通信反馈给所述基准设备;
所述基准设备的第一光通信模块逐渐缩聚所述光信号的传播路径;
当某可移动设备的第二光通信模块由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,所述可移动设备自动移动至所述光信号的传播区域;以及
所述基准设备的第一光通信模块逐渐将所述光信号的传播路径缩聚至预设区域内,至少一个可移动设备被定位于所述预设区域内。
10.根据权利要求9所述的定位方法,其特征在于,所述基准设备的第一光通信模块逐渐缩聚所述光信号的传播路径具体包括:
所述第一光通信模块通过一调光件对发射的光信号进行缩聚;驱使一发光源与所述调光件相向运动,所述发光源向四周发出的光信号逐渐被所述调光件所遮挡,预设每间隔t秒驱使所述发光源与所述调光件相向运动一段距离b,直至所述发光源发出的光信号缩聚至预设区域;
所述某可移动设备的第二光通信模块由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号时,所述可移动设备自动移动至所述光信号的传播区域具体包括:
所述发光源与所述调光件相向运动一段距离b后,某可移动设备的第二光接收模块由接收到所述光信号转变为未接收到所述光信号;然后,所述发光源与所述调光件保持相对静止t秒,在此期间,所述可移动设备通过第二动力模块自动移动至所述光信号的传播区域。
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