CN109143250B - 一种基于激光定位的***与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于激光定位的***，该***的激光发射组件包括光源发生器、震动镜、处理器a以及射频收发器a，该震动镜连接有旋转底座，该***的激光接收组件包括光传感器、处理器b以及射频收发器b；本发明还提供了一种基于激光定位的方法，该方法包括启动光源发生器产生激光信号，并通过震动镜反射；震动镜通过旋转底座的带动使激光连续在一个区域内进行扫描；处理器b捕捉光传感器信号变化，并控制射频收发器b发射信号至射频收发器a；射频收发器a接收到信号后通过处理器a通过扫描收敛算法预估该光传感器所在的大致区域，并在该新的区域内持续扫描；重复上述步骤，直至定位到精准范围；本发明定位迅速、精准而且可同时进行多点定位。

Description

一种基于激光定位的***与方法
技术领域
本发明涉及定位技术领域，具体为一种基于激光定位的***与方法。
背景技术
目前定位技术包括两大类：一类是用于室外空旷场合，主要利用GPS***或北斗***来定位当前设备或用户的大致位置，一般精度可以做到5m左右；另一类是用于室内场合，在这类场合，由于几乎无法收到卫星信号，一般通过其他手段来实现室内定位，例如通过WiFi或蓝牙等射频信号来实现对设备或用户的定位，现有室内定位技术的精度一般只能做到1～2m，理论上可以通过在同一个区域内增加发射机来提高定位精度，甚至可以达到0.5m内的精度，但在实际应用场合，由于室内环境的多变性，导致实际使用精度最多只能达到1m左右。
上述WiFi或蓝牙等定位方式都采用了射频信号来实现对设备或人员的定位，但是实现起来很难满足室内定位的精度需求。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种基于激光定位的***与方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于激光定位的***，该***包括激光发射组件与激光接收组件；所述激光发射组件包括光源发生器、震动镜、处理器a以及射频收发器a，所述震动镜用于反射所述光源发生器产生的激光信号，该震动镜装配有能使其连续转动的旋转底座，所述射频收发器a电连接处理器a，所述处理器a用于控制所述旋转底座的转动；所述激光接收组件包括光传感器、处理器b以及射频收发器b，所述光传感器用于接收所述震动镜反射的激光信号，所述处理器b电连接所述光传感器与所述射频收发器b。
作为本发明一种优选的技术方案，所述射频收发器a与所述射频收发器b中的射频技术采用蓝牙或是WiFi。
本发明还提出了一种基于激光定位的方法，该方法包括：
S10：启动光源发生器产生激光信号，该激光信号照射震动镜，通过该震动镜将激光信号进行反射；
S20：该震动镜在旋转底座的带动下连续转动，最终实现该震动镜反射的激光信号连续在一个区域内进行扫描；
S30：处理器b捕捉到放置于该扫描区域内的光传感器在接收到反射的激光信号后的信号变化，并控制射频收发器b发射信号至射频收发器a；
S40：射频收发器a接收到信号后传输信号至处理器a，处理器a通过扫描收敛算法预估该光传感器所在的大致区域，通过控制旋转底座的转动角度以改变反射激光扫描区域的大小，并在该新的区域内持续扫描；
S50：重复上述步骤，直至将扫描区域缩减至所需的精准范围。
作为本发明一种优选的技术方案，该算法包括的步骤如下：
a、控制震动镜转动角度直至射频收发器a接收到反馈信号；
b、若射频收发器a没有接受到反馈信号，则重新估算震动镜反射的激光信号扫描的区域，并通过处理器a控制旋转底座的转动一定角度，直至射频收发器a接收到的反馈信号强度达到要求；
c、在射频收发器a接收到的反馈信号强度要求范围内不断减小激光扫描范围，直至达到所需精度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过激光结合射频的闭环反馈机制，激光作为一种单频率的光线，其特点就是光斑不会扩散，因此在定位时具有定位速度快、精度高的特点，另外本发明还可具有同时定位多个设备或人员的特点，整体设计操作方便，定位准确迅速，具有较为广阔的市场前景，便于推广。
附图说明
图1为本发明激光定位方法流程示意图；
图2为本发明激光定位***结构示意图；
图3为本发明扫描收敛算法流程示意图；
图中：10-激光发射组件；101-光源发生器；102-震动镜；103-处理器a；104-射频收发器a；105-旋转底座；20-激光接收组件；201-光传感器；202-处理器b；203-射频收发器b。
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。
实施例：
请参阅图2，本发明提供一种基于激光定位的***，该***包括激光发射组件10与激光接收组件20；所述激光发射组件包括光源发生器101、震动镜102、处理器a103以及射频收发器a104，所述震动镜102用于反射所述光源发生器101产生的激光信号，该震动镜102装配有能使其连续转动的旋转底座105，所述射频收发器a104电连接处理器a103，所述处理器a103用于控制所述旋转底座105的转动；所述激光接收组件20包括光传感器201、处理器b202以及射频收发器b203，所述光传感器201用于接收所述震动镜102反射的激光信号，所述处理器b202电连接所述光传感器201与所述射频收发器b203。
在具体的实施过程中，所述射频收发器a104与所述射频收发器b203中的射频技术采用蓝牙或是WiFi。
请参阅图1，本发明还提供了一种基于激光定位的方法，该方法包括：
S10：启动光源发生器101产生激光信号，该激光信号照射震动镜102，通过该震动镜102将激光信号进行反射；
S20：该震动镜102在旋转底座105的带动下连续转动，最终实现该震动镜102反射的激光信号连续在一个区域内进行扫描；
S30：处理器b202捕捉到放置于该扫描区域内的光传感器201在接收到反射的激光信号后的信号变化，光传感器201在接收到光源照射后能反馈出电压或电流的变化，该变化会被处理器b202迅速捕捉，然后处理器b202会控制射频收发器b203发射信号至射频收发器a104；
S40：射频收发器a104接收到信号后传输信号至处理器a103，处理器a103通过扫描收敛算法预估该光传感器所在的大致区域，通过控制旋转底座105的转动角度以改变反射激光扫描区域的大小，并在该新的区域内持续扫描；
S50：重复上述步骤，直至将扫描区域缩减至所需的精准范围。
请参阅图3，具体的该算法包括的步骤如下：
a、控制震动镜102转动角度直至射频收发器a104接收到反馈信号；
b、若射频收发器a104没有接受到反馈信号，则重新估算震动镜102反射的激光信号扫描的区域，并通过处理器a103控制旋转底座105的转动一定角度，直至射频收发器a104接收到的反馈信号强度达到要求；
c、在射频收发器a接收到的反馈信号强度要求范围内不断减小激光扫描范围，直至达到所需精度。
基于上述，本发明具有的优点在于：本发明通过激光结合射频的闭环反馈机制，激光作为一种单频率的光线，其特点就是光斑不会扩散，因此在定位时具有定位速度快、精度高的特点，另外本发明还可具有同时定位多个设备或人员的特点，整体设计操作方便，定位准确迅速，具有较为广阔的市场前景，便于推广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于激光定位的***，其特征在于：该***包括激光发射组件(10)与激光接收组件(20)；
所述激光发射组件包括光源发生器(101)、震动镜(102)、处理器a(103)以及射频收发器a(104)，所述震动镜(102)用于反射所述光源发生器(101)产生的激光信号，该震动镜(102)装配有能使其连续转动的旋转底座(105)，所述射频收发器a(104)电连接处理器a(103)，所述处理器a(103)用于控制所述旋转底座(105)的转动；
所述激光接收组件(20)包括光传感器(201)、处理器b(202)以及射频收发器b(203)，所述光传感器(201)用于接收所述震动镜(102)反射的激光信号，所述处理器b(202)电连接所述光传感器(201)与所述射频收发器b(203)。
2.根据权利要求1所述的一种基于激光定位的***与方法，其特征在于：所述射频收发器a(104)与所述射频收发器b(203)中的射频技术采用蓝牙或是WiFi。
3.一种基于激光定位的方法，其特征在于该方法包括：
S10：启动光源发生器(101)产生激光信号，该激光信号照射震动镜(102)，通过该震动镜(102)将激光信号进行反射；
S20：该震动镜(102)在旋转底座(105)的带动下连续转动，最终实现该震动镜(102)反射的激光信号连续在一个区域内进行扫描；
S30：处理器b(202)捕捉到放置于该扫描区域内的光传感器(201)在接收到反射的激光信号后的信号变化，并控制射频收发器b(203)发射信号至射频收发器a(104)；
S40：射频收发器a(104)接收到信号后传输信号至处理器a(103)，处理器a(103)通过扫描收敛算法预估该光传感器(201)所在的大致区域，通过控制旋转底座(105)的转动角度以改变反射激光扫描区域的大小，并在该新的区域内持续扫描；
S50：重复上述步骤，直至将扫描区域缩减至所需的精准范围。
4.根据权利要求3所述的一种基于激光定位的方法，其特征在于该算法包括的步骤如下：
a、控制震动镜(102)转动角度直至射频收发器a(104)接收到反馈信号；
b、若射频收发器a(104)没有接受到反馈信号，则重新估算震动镜(102)反射的激光信号扫描的区域，并通过处理器a(103)控制旋转底座(105)的转动一定角度，直至射频收发器a(104)接收到的反馈信号强度达到要求；
c、在射频收发器a接收到的反馈信号强度要求范围内不断减小激光扫描范围，直至达到所需精度。
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