CN208689157U - 光学定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光学定位装置，所述光学定位装置根据所述接收器接收到的光信号判断接收器的位置，所述发射器包括：发光装置，所述发光装置能够发射至少两种闪烁频率的光信号；中空半球形罩体，设有多组挡光区；旋转座，与所述罩体固定连接，所述旋转座转动时能够带动所述罩体同步转动；转动检测单元，根据所述凸齿穿过所述凹口的情况检测所述旋转座的转动角度；基座，收容所述发光装置、所述旋转座以及转动检测单元。因此本实用新型提供的光学定位装置，可精准获得旋转座旋转的角度，通过光耦合器检测齿盘的凸齿转动角度，降低内部抖动产生转速不均匀的干扰程度，使定位更加精确。

Description

光学定位装置

技术领域

本实用新型涉及空间定位技术领域，特别是涉及光学定位装置。

背景技术

在机器人、大空间虚拟现实等新兴应用中，定位跟踪是一项重要的支撑技术。在智能生产环境中，机器人辅助组装、运送物料和产品时，需要精准的位置指示以保证不会出错；娱乐机器人编组可能需要在精准位置的帮助下协同完成某些动作。目前光定位装置主要通过检测时间来判断旋转角度，当装置内部产生抖动造成转速不均匀时，无法准确判断转动地角度与转动速度，使定位的精度降低、误差增大。

实用新型内容

基于此，有必要针对光定位装置产生的内部抖动造成转速不均匀问题，提供一种光学定位装置。

一种光学定位装置，包括发射器和接收器，所述发射器能够发射光信号至所述接收器，所述接收器能够接收所述发射器发射的光信号，所述光学定位装置根据所述接收器接收到的光信号判断接收器的位置，所述发射器包括：

发光装置，所述发光装置能够发射至少两种闪烁频率的光信号；

中空半球形罩体，设有多组挡光区；

旋转座，与所述罩体固定连接，所述旋转座转动时能够带动所述罩体同步转动；

转动检测单元，包括光耦合器和齿盘，所述光耦合器上设置有凹口，所述齿盘周缘设有多个凸齿，多个所述凸齿之间形成齿槽；

所述齿盘位于所述旋转座且能够随所述旋转座的转动而转动，当旋转座旋转时，所述齿盘的凸齿可穿过所述光耦合器的凹口，根据所述凸齿穿过所述凹口的情况检测所述旋转座的转动角度；

基座，收容所述发光装置、所述旋转座以及转动检测单元。

在其中一个实施例中，所述齿盘包括第一凸齿和第二凸齿，所述第一凸齿与所述第二凸齿的齿厚不同。

在其中一个实施例中，所述第一凸齿所对应的圆心角为8.25°，相邻的第一凸齿间的齿槽所对应的圆心角为3°，所述第二凸齿的齿厚对应的圆心角为5.25°，与一侧相邻的第一凸齿之间的齿槽对应的圆心角为3°，与另一侧相邻的第一凸齿之间的齿槽对应的圆心角为6°。

在其中一个实施例中，所述发射器至少设置有控制器以及驱动装置；

所述驱动装置与所述旋转座相连接，带动所述旋转座以预定的角速度进行匀速旋转；

所述控制器与所述驱动装置相连接，控制所述驱动装置的运行，根据所述转动检测单元的检测结果控制所述发光装置在相邻的挡光区扫过的时间区间内闪烁频率不同。

在其中一个实施例中，所述基座设置有水平度调节装置以及水平度检测装置；

所述水平度调节装置固定于所述基座，用于调节所述基座的水平度以及高度；

所述水平度检测装置固定于所述基座，用于检测所述基座的水平状态。

在其中一个实施例中，所述水平度调节装置为伸缩器，所述伸缩器至少设置有三个调节旋钮，通过所述调节旋钮调节所述基座的水平度以及高度；

所述水平度检测装置为水平珠，所述水平珠个数为两个，分别位于所述基座外沿。

在其中一个实施例中，所述发射器还包括透明保护壳，所述透明保护壳固定于所述基座，将所述中空半球形罩体覆盖。

在其中一个实施例中，所述挡光区包括固定角挡光段和可变角挡光段，所述固定角挡光段和所在的挡光区起始之间的部分为透光区，所述固定角挡光段和所述可变角挡光段之间的部分为透光区，所述固定角挡光段在所述罩体任意纬度线上的弧长所对应圆心角均相同，所述可变角挡光段在所述罩体纬度线上的弧长所对应的圆心角随所述罩体纬度的升高而单调递减或者递增。

在其中一个实施例中，所述闪烁频率种类数与所述挡光区个数相同。

在其中一个实施例中，所述接收器至少设置有接收单片机、光传感器和无线模块；

所述光传感器接收发射器发射的光信号；

所述接收单片机与光传感器相连接，处理所述光传感器接收光信号的信息；

所述无线模块与接收单片机相连接，接收所述接收单片机信息处理结果，发送至服务器。

因此本实用新型提供的光学定位装置，可精准获得旋转座旋转的角度，通过光耦合器检测齿盘的凸齿转动角度，降低内部抖动产生转速不均匀的干扰程度，使定位更加精确。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的光学定位装置的示意图；

图2为图1的光学定位装置的发射器的示意图；

图3为图2的发射器的局部鸟瞰图；

图4为图2的发射器的基座顶视图；

图5为图2的发射器的基座侧视图；

图6为图2的发射器的旋转座底视图；

图7为图2的发射器的旋转座侧视图；

图8为图2的发射器的基座底视图；

图9为图2的发射器的罩体的仰视图；

图10为图1的接收器的示意图；

图11为光曲面定位算法示意图一；

图12为光曲面定位算法示意图二；

图13为图1的发射器投影在地面形成的极坐标区域图；

图14为光曲面定位算法示意图三。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对光学定位装置进行更全面的描述。附图中给出了光学定位装置的首选实施例。但是，光学定位装置可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对光学定位装置的公开内容更加透彻全面。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在光学定位装置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，不是旨在于限制本实用新型。

如图1中示出一个实施例中光学定位装置的示意图，所述光学定位装置包括发射器10和接收器30，所述发射器10用于发射信号，所述接收器30用于接收所述发射器10发射的信号，并能够根据所接收到的信号确定自身位置。

请参阅图2，在本实施例中，发射器10包括基座111、控制器112、驱动装置113、转动检测单元114、罩体115、发光装置116以及旋转座117。

所述发光装置116用于发射预定闪烁频率的光信号，所述发光装置116能够发射至少两种闪烁频率的光信号。具体地，所述发光装置116可以为LED灯、CFL灯或其他能够发射可被光传感器303接收的光信号的灯。

在其中一个实施例中，所述发光装置116为LED灯。所述LED灯位于罩体115的底面圆圆心位置。

更进一步的，本实施例中发光装置116设于所述基座111上，具体地，所述基座111具有圆柱形的安装部1118，所述安装部1118朝向所述罩体115的一侧表面与罩体115底面圆共面，所述发光装置116设于所述安装部1118朝向所述罩体115的一侧表面且位于与所述底面圆圆心位置。

所述驱动装置113与控制器112相连接，且位于基座111内部。所述驱动装置113与所述旋转座117相连接，能够驱动旋转座117以预定的角速度进行匀速旋转。所述控制器112能够控制驱动装置113，使驱动装置113按照预定的方式运行。

在本实施例中，所述驱动装置113设置于所述基座111内，带动旋转底座117进行旋转。可以理解，所述驱动装置113的设置位置不限，只需能够带动旋转底座117进行旋转即可。

所述转动检测单元114用于检测所述旋转座117的转动角度。本实施方式中，所述转动检测单元114在所述旋转座117每转动预设角度时产生对应的检测信号，并将所述检测信号传输至所述控制器112，所述控制器112依据所述检测信号获得所述旋转座117转动角度，当所述旋转座117转动角度达到预设值时，控制所述发光装置116在第一闪烁频率与第二闪烁频率的光信号之间切换。

请参阅图3～8，具体地，所述转动检测单元114包括光耦合器1141和齿盘1142，所述齿盘1142周缘设有多个凸齿，相邻的所述凸齿之间形成齿槽。所述光耦合器1141设置于所述基座111，所述齿盘1142设于所述旋转座117并能够随所述旋转座117转动而转动。所述光耦合器1141上设置有凹口(图未标)，所述凹口朝向所述旋转座117。所述齿盘1142随所述旋转座117转动的过程中，所述齿盘1142的凸齿能够穿过所述凹口但不与所述光耦合器1141接触。所述光耦合器1141的光信号经过所述凹口，当凸齿1142位于光耦合器1141的凹口时，光信号被阻挡，光耦合器1141检测不到光信号。所述控制器112获取所述旋转座117转过的角度，当转过一定角度时，所述控制器112控制发光装置116进行频率切换。

更进一步的，所述齿盘1142包括第一凸齿1143和第二凸齿1144，沿所述齿盘的圆周方向，所述第一凸齿1143与所述第二凸齿1144的齿厚不同。在本实施例中，所述齿盘1142设置有32个凸齿，第一凸齿1143为31个，第二凸齿1144为1个。所述第一凸齿1143所对应的圆心角为8.25°，相邻的第一凸齿间的齿槽所对应的圆心角为3°。所述第二凸齿1144对应的圆心角为5.25°，所述第二凸齿1144与一侧相邻的第一凸齿1143之间的齿槽对应的圆心角为3°，与另一侧相邻的第一凸齿1143之间的齿槽对应的圆心角为6°。当所述齿盘1142转动时，每个凸齿穿过光耦合器1141时，都会阻断所述光耦合器1141的凹口的光线，触发一次中断，中断的时间长度和凸齿的齿厚成正比。当控制器112设为第二凸齿1144通过时为零点，每次第二凸齿1144通过，所述控制器112可得知所述旋转座117已旋转一周。可以理解，凸齿个数也可以为6、12、18、36或其他数值，只需每个凸齿能够反映出旋转座旋转的角度即可。

所述旋转座117与罩体115固定连接，所述旋转座117转动时能够带动所述罩体115同步转动。具体地，所述旋转座117可选择为圆盘、圆环或其他环形结构。在其中一个实施例中，所述旋转座117呈圆环状。

所述基座111设置有水平度调节装置1111以及水平度检测装置1112。所述水平度调节装置1111固定于所述基座111，用于调节所述基座111的水平度，所述水平度检测装置1112固定于所述基座111，用于检测所述基座111的水平状态。在本实施例中，所述水平度调节装置1111为伸缩器，所述伸缩器至少设置有三个调节旋钮，通过所述调节旋钮调节所述基座111的水平度以及高度。所述水平度检测装置1112为水平珠，所述水平珠个数为两个，分别位于所述基座111外沿。所述伸缩器固定于所述基座111底部，设置有三个调节旋钮，相邻所述调节旋钮间隔的圆心角为120°，相连呈等边三角形。通过转动所述调节旋钮，使对应所述调节旋钮的部位进行伸长或缩短，调整所述基座111的水平度以及高度。当两个水平珠的气泡都位于中间位置时，所述基座111处于水平状态。可以理解，所述水平珠也可以为1、3、4或其他数值。

所述发射器10还包括透明保护壳(图未示)，所述透明保护壳固定于所述基座111，将所述中空半球形罩体覆盖。在本实施例中，所述基座111外沿开设有保护槽1113，所述透明保护壳固定于所述保护槽1113内，将所述罩体115覆盖，防止所述罩体115掉落造成危险以及禁止外部物体进入所述罩体115内，对所述发射器10发射的光线造成干扰。

可选地，所述发射器10还包括电源。具体地，所述电源包括外接电源或内置电源。在本实施例中，所述电源为外接电源。所述基座111上设置有外接电源接口1114，与所述外接电源连接得到运行电压。

请一并参阅图9，所述罩体115大致呈中空半球形，其内部形成有半球形的空间。具体地，所述罩体115可以为中空半椭球形罩体、中空半圆球形罩体、中空部分椭球或圆球结合底部平面圆盘罩体，或其他中空凸形结构。图示的实施方式中，所述罩体115为半圆球形罩体。

所述罩体115的球面上形成有挡光区20，所述挡光区20包括固定角挡光段和可变角挡光段。所述固定角挡光段和可变角挡光段为所述罩体115球面上的不透光部分，所述罩体115球面的上其他部分为透光部分，即所述发光装置116的光信号能够穿过所述透光部分。

在本实施例中，所述球面分为四等分，包括第一挡光区21、第二挡光区22、第三挡光区23和第四挡光区24，发光装置116在各个所述挡光区20发射闪烁频率的光信号各不相同。

所述第一挡光区21包括第一固定角挡光段210和第一可变角挡光段220，所述第二挡光区22、所述第三挡光区23和所述第四挡光区24同理，不做赘述。

可以理解，本实用新型的挡光区20不限定于四个，也可以为其他个数，例如，2个、3个、5个、6个、7个、8个等。

所述发光装置116的闪烁频率的种类数与罩体115内的挡光区20个数相对应。在本实施例中，所述第一挡光区21对应的所述发光装置116的闪烁频率为10K，所述第二挡光区22对应的所述发光装置116的闪烁频率为15K，所述第三挡光区23对应的所述发光装置116的闪烁频率为20K，所述第四挡光区24对应的所述发光装置116的闪烁频率为25KHz。所述接收器30通过所述发光装置116的不同的闪烁频率确定所述罩体115转过的水平角。

所述可变角挡光段在所述罩体115底面圆上的正投影由两条弧形边和一条直线边围成，其中第一弧形边222为一条所述弧形边以所述罩体115的底面圆的圆心为圆心，另外一条弧形边和一条直线边相交于所述底面圆的圆心并且分别与所述第一弧形边222两端相交。所述另外一条弧形边朝所述第一弧形边222凸起。

所述罩体115包括挡光区20，且不同所述挡光区20的所述固定角挡光段的圆心角角度不同。以下以所述第一挡光区21的第一固定角挡光段210为例说明其具体形状，所述第一固定角挡光段210在所述罩体115的底面圆上的正投影为扇形，所述扇形的弧形边的圆心与底面圆的圆心重合，其对应的圆心角角度为4度，可以理解所述扇形的弧形边对应的圆心角也可以为其他度数，例如8度、12度、16度等。所述第一固定角挡光段210在所述罩体115任意纬度线上的弧长所对应圆心角均相同，故称为固定角挡光段。所述各个所述固定角挡光段之间圆心角角度不同，其余形状一致，故不再赘述。

各个相邻的固定角挡光段之间设置有可变角挡光段，所述固定角挡光段与所述可变角挡光段一一对应。

当所述罩体115以固定的角速度转动时，各个所述固定角挡光段的阴影一次扫过所述接收器30的时长也固定，故此可以根据各个所述固定角挡光段的阴影一次扫过所述接收器30的时间判断扫过的是哪一个固定角挡光段。

本实施方式中，相邻所述挡光区在所述底面圆的正投影区域之间间隔角角度为10度，可以了解，相邻所述挡光区在所述底面圆的正投影区域之间间隔角度为也可以为其他数值，例如15度，20度，25度，30度、35度等。

所述可变角挡光段在所述罩体115的底面圆上的正投影由两条弧形边和一条直线边组成。以下以所述第一挡光区21的第一固定角挡光段210为例说明其具体形状，所述第一可变角挡光段220包括的第一弧形边222、第二弧形边221及第一直线边223，所述第一弧形边222以及所述底面圆的圆心为圆心，所述第二弧形边221以及所述第一直线边223相交于所述底面圆的圆心并且分别与所述第一弧形边222两端相交。本实施方式中，所述第二弧形边221为部分圆弧，所述第一直线边223为直线。所述第二弧形边221为一个圆的圆弧，所述圆的圆周经过底面圆圆心。若所述圆的直径小于或等于所述底面圆半径，则所述圆的圆周上离所述底面圆圆心最远的点为内切点，所述内切点与底面圆圆心之间的圆弧为所述第二弧形边221。若所述圆的直径大于所述底面圆半径，则所述圆的圆周与底面圆存在两个交点，其中离所述第一直线边223较近的一个交点为截点；所述截点与底面圆圆心之间的圆弧为所述第二弧形边221。本实施方式中，所述第二弧形边221朝向所述第一弧形边222凸起。所述可变角挡光段在所述罩体115任意纬度线上的弧长所对应圆心角均不相同，故称为可变角挡光段，更具体地，所述可变角挡光段在所述罩体115纬度线上的弧长对应的圆心角随所述罩体115纬度的升高而递减。所述各个所述可变角挡光段形状一致，故不再赘述。

在图示的实施例中，所述第一挡光区21在所述底面圆的正投影位于[0°，90°]区间，所述第二挡光区22在所述底面圆的正投影位于[90°，180°]区间，所述第三挡光区23在所述底面圆的正投影位于[180°，270°]区间，所述第四挡光区在所述底面圆的正投影位于[270°，360°]区间；所述第一挡光区21对应的所述固定角挡光段在所述底面圆的投影对应的圆心角16°，所述第二挡光区22对应的所述固定角挡光段在所述底面圆的投影对应的圆心角4°，所述第三挡光区23对应的所述固定角挡光段在所述底面圆的投影对应的圆心角12°，所述第四挡光区24对应的所述固定角挡光段在所述底面圆的投影对应的圆心角8°。

可以理解，所述可变角挡光段的形状于不限于图示的实施方式。例如，所述可变角挡光段在所述罩体115纬度线上的弧度随所述罩体115纬度的升高而递增，此时所述第二弧形边221背离所述第一弧形边222凸起。

另外可以理解，所述第二弧形边221与所述第一直线边223可以为替换为其他任意合适形状的边，只要满足所述可变角挡光段在所述罩体115纬度线上的弧长所对应的圆心角随所述罩体115纬度的升高而递减或者递增均可。

以上实施方式中所描述罩体115纬度为所述罩体115表面的参照位置，所述罩体115表面纬度自所述罩体115的顶点(罩体115表面与所述底面圆之间的垂直距离最大的点)向底面圆逐渐降低。

如图10中示出一个实施例中的接收器30的示意图。

在该实施例中，接收器30包括接收单片机301、无线模块302和光传感器303。其中光传感器303能够接收发射器10的发光装置116发射的光信号，经过模数转换后，传送至接收单片机301。接收单片机301根据光信号数据和预设信息计算出所述光传感器303相对于所述发光装置116的垂直角、水平角以及最终位置，传输计算结果给无线模块302；所述无线模块302能够将计算结果传输给远程监控器或服务器。

具体地，所述无线模块302可以为蓝牙、GPRS、EDGE、WiFi、2G、3G、4G、5G通信设备或其他的无线传输装置。

具体的光曲面定位方法结合上述实施例与图11、图12、图13、图14进行说明：

在本实施例中，所述接收器30的预设信息为罩体115底面圆半径411、可变角挡光段较短弧形边所对应的圆直径412、旋转座转速、固定角挡光段在罩体115任意纬度线上的弧长所对应圆心角角度、发射器高度及发射器与接收器30的之间的垂直高度差422。

由于固定角挡光段角度是事先固定并已知的，所以从光传感器采集光信号获取采样频率Rate和旋转座转速Rev可以算得基准宽度，所述基准宽度为固定角挡光段210所对应的阴影宽度。

请参阅图11及图12，图12中Q点为发光装置116到接收器30中光传感器303的连线和所述罩体115相交点，令：

Rshade为罩体115底面圆半径411；

Rcut为可变角挡光段的第二弧形边所在的圆直径412，在本实施例中，所述Rcut＝cos(Pi/16)*Rshade；

Rsense为Q点所在的所述罩体115的纬度线形成圆的半径413；

ShadowLen为可变角挡光段的阴影宽度414，即该阴影扫过接收器30的时间间隔内，接收器30采样的个数；

PeriodLen为旋转周长，罩体旋转一周的采样点个数：PeriodLen＝Rate*60/Rev

r为发光装置116与接收器30的水平距离421；

H为发射器与接收器30的之间的垂直高度差422。

结合图11、图12可得：

可以得出

结合图11，我们得到，

从图11中可知

可以得出：

根据接收器30测量得到可变角挡光段阴影宽度ShadowLen和旋转周长PeriodLen，代入上述公式得到垂直角γ。

请参阅图13，图13为图1的发射器投影在地面形成的极坐标区域图。

所述水平角θ为由极坐标中心至转动起点直线423和极坐标中心至接收器30直线420所形成的夹角。以下将结合附图详细介绍本实施方式的水平角的确定方式。

请结合图14，所述接收器30检测闪烁频率，采集发射器发射的光信号，将所述发射器转动3/2个挡光区所发射的光信号为一帧。

当所述固定角挡光段与可变角挡光段的阴影经过所述接收器时，所述接收器采集光信号为低电平状态。当所述发射器发射的光信号未被遮挡时，所述接收器采集光信号为高电平状态。所述接收器30通过采集光信号，确定对应光信号的电平区间。

以“过采表示所述接收器30低电平状态持续的时间区间；

以“电平表示所述接收器30高电平状态持续的时间区间；

以“电平状态表示间隔角产生的高电平状态持续的时间区间；

以“示间隔角产生的高电表示固定角挡光段产生的低电平状态持续的时间区间；

以“示固表示可变角挡光段产生的低电平状态持续的时间区间；

以“…”表示未确定的电平状态持续时间区间的序列。

在一个实施例中，针对每一个挡光区，在一帧内，所述接收器30的状态序列可能包括以下情况：

第一种状态序列801为(-,gap,-gap_var,+,内)

第二种状态序列802为(+，？，gap,-gap_var,+,+)

第三种状态序列803为(-,+,？,gap,-gap_var,+,收)

第四种状态序列804为(+,-gap_var,+,？,gap,-gap_var,+,信)

因为每一个挡光区的固定角挡光段宽度都不相同，所以以间隔角产生的高电平状态持续的时间区间gap与固定角挡光段产生的低电平状态持续的时间区间-gap_var形成组合(gap,-gap_var)可以确定一个挡光区。通过检测一帧信号的状态序列，就可以确定当前帧所经历的挡光区。从接收器30采集的光信号中可统计变量包括：

1)当前帧经历的所述发光装置116所述发射光信号的两个频率；

2)罩体内偏移角度：被定位的(gap,-gap_var)组合段中固定角挡光段产生的低电平状态持续的时间区间gap所对应挡光区的起始角度。

3)帧内偏移长度：当前帧的(gap,-gap_var)组合段之前的所有区间的数据点个数之和；

4)可变角挡光段产生的的数据点数，即可变角挡光段的阴影宽度。

水平角θ可由三个变量计算得出：

1)设帧起始时的罩体角度θ设，所述起始时的罩体角度为一帧中起始的闪烁频率所对应挡光区的角度，通过闪烁频率确定θ所，当所述闪烁频率对应为第一挡光区时，所述θ当为0当。

2)所述罩体内偏移角度θ所。

3)帧内偏移角度θ帧，(帧内偏移长度/旋转周长)*360移长度角度

所述水平角θ述水平角移长度角度。

在图示的实施例中，所述罩体内偏移角度为一帧中-gap_var对应的固定角挡光段所在挡光区的角度，若-gap_var对应的角度是4应，由于各个挡光区固定角挡光段的角度依次为16于，46，12于，82，则可确定为第二挡光区，所在罩体内偏移角度为θ则可确定为。所述帧起始时的灯罩角度由一帧中采集的闪烁频率来确定，所述一帧中采集的闪烁频率为(f1，f2)，若f1＝25KHz，而所述25KHZ对应第四挡光区，则帧起始时的罩体角度为θ挡光区。

通过上述方法计算可得水平角θ和垂直角γ，从而确定接收器30的二维坐标。

若发射器与接收器30的之间的垂直高度差422相对高度未知，则使用两个发射器10，采用频分复用方法根据两个发射器10的闪烁频率不同，所述接收器30通过接收所述发射器10发射光信号确定所述接收器30所位于的垂直高度，计算出所述接收器30的三维位置。

所述光学定位装置和方法在使用时，通过发射器10发射光信号至接收器30，接收器30根据接收到的光信号进行数据处理和计算，得到接收器30位置，通过无线模块302发送接收器30位置至服务器或远程监控端。

因此本实用新型提供的光学定位装置，可精准获得旋转座旋转的角度，通过光耦合器检测齿盘的凸齿转动角度，降低内部抖动产生转速不均匀的干扰程度，使定位更加精确。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光学定位装置，包括发射器和接收器，所述发射器能够发射光信号至所述接收器，所述接收器能够接收所述发射器发射的光信号，所述光学定位装置根据所述接收器接收到的光信号判断接收器的位置，其特征在于，所述发射器包括：

发光装置，所述发光装置能够发射至少两种闪烁频率的光信号；

中空半球形罩体，设有多组挡光区；

旋转座，与所述罩体固定连接，所述旋转座转动时能够带动所述罩体同步转动；

转动检测单元，包括光耦合器和齿盘，所述光耦合器上设置有凹口，所述齿盘周缘设有多个凸齿，多个所述凸齿之间形成齿槽；

所述齿盘位于所述旋转座且能够随所述旋转座的转动而转动，当旋转座旋转时，所述齿盘的凸齿可穿过所述光耦合器的凹口，根据所述凸齿穿过所述凹口的情况检测所述旋转座的转动角度；

基座，收容所述发光装置、所述旋转座以及转动检测单元。

2.根据权利要求1所述的光学定位装置，其特征在于，所述齿盘包括第一凸齿和第二凸齿，所述第一凸齿与所述第二凸齿的齿厚不同。

3.根据权利要求2所述的光学定位装置，其特征在于，所述第一凸齿所对应的圆心角为8.25°，相邻的第一凸齿间的齿槽所对应的圆心角为3°，所述第二凸齿的齿厚对应的圆心角为5.25°，与一侧相邻的第一凸齿之间的齿槽对应的圆心角为3°，与另一侧相邻的第一凸齿之间的齿槽对应的圆心角为6°。

4.根据权利要求1所述的光学定位装置，其特征在于，所述发射器至少设置有控制器以及驱动装置；

所述驱动装置与所述旋转座相连接，带动所述旋转座以预定的角速度进行匀速旋转；

所述控制器与所述驱动装置相连接，控制所述驱动装置的运行，根据所述转动检测单元的检测结果控制所述发光装置在相邻的挡光区扫过的时间区间内闪烁频率不同。

5.根据权利要求1所述的光学定位装置，其特征在于，所述基座设置有水平度调节装置以及水平度检测装置；

所述水平度调节装置固定于所述基座，用于调节所述基座的水平度以及高度；

所述水平度检测装置固定于所述基座，用于检测所述基座的水平状态。

6.根据权利要求5所述的光学定位装置，其特征在于，所述水平度调节装置为伸缩器，所述伸缩器至少设置有三个调节旋钮，通过所述调节旋钮调节所述基座的水平度以及高度；

所述水平度检测装置为水平珠，所述水平珠个数为两个，分别位于所述基座外沿。

7.根据权利要求1所述的光学定位装置，其特征在于，所述发射器还包括透明保护壳，所述透明保护壳固定于所述基座，将所述中空半球形罩体覆盖。

8.根据权利要求1所述的光学定位装置，其特征在于，所述挡光区包括固定角挡光段和可变角挡光段，所述固定角挡光段和所在的挡光区起始之间的部分为透光区，所述固定角挡光段和所述可变角挡光段之间的部分为透光区，所述固定角挡光段在所述罩体任意纬度线上的弧长所对应圆心角均相同，所述可变角挡光段在所述罩体纬度线上的弧长所对应的圆心角随所述罩体纬度的升高而单调递减或者递增。

9.根据权利要求1所述的光学定位装置，其特征在于，所述闪烁频率种类数与所述挡光区个数相同。

10.根据权利要求1所述的光学定位装置，其特征在于，所述接收器至少设置有接收单片机、光传感器和无线模块；

所述光传感器接收发射器发射的光信号；

所述接收单片机与光传感器相连接，处理所述光传感器接收光信号的信息；

所述无线模块与接收单片机相连接，接收所述接收单片机信息处理结果，发送至服务器。