一種信號發送裝置以及三維空間定位系統制造方法及圖紙

一種信號發送裝置，包括：第一旋轉激光平面發射單元、第二旋轉激光平面發射單元、測距信號發射單元以及控制單元；控制單元，連接第一旋轉激光平面發射單元、第二旋轉激光平面發射單元以及測距信號發射單元；第一旋轉激光平面發射單元，用于繞著第一旋轉軸旋轉發射第一激光平面信號；第二旋轉激光平面發射單元，用于繞著第二旋轉軸旋轉發射第二激光平面信號；測距信號發射單元，用于發射測距信號；控制單元，用于控制測距信號、第一激光平面信號以及第二激光平面信號的發射時刻。

Signal transmitting device and three-dimensional space positioning system

A signal transmitting device comprises a first rotary laser plane emission unit, second rotary laser plane transmitter, ranging signal transmitting unit and a control unit; the control unit is connected with the first rotary laser plane emission unit, second rotation laser plane emission unit and the ranging signal transmitting unit; the first rotary laser plane emission unit for the first round the rotation of the rotating shaft transmitting the first signal of laser plane; second laser plane emission unit for second axis of rotation around the launch of the second plane laser signal; ranging signal transmitting unit for transmitting ranging signal; control unit for controlling the ranging signal, the first signal of laser plane and the second plane laser signal transmission time.

【技術實現步驟摘要】
一種信號發送裝置以及三維空間定位系統
本專利技術涉及定位技術，尤指一種信號發送裝置以及三維空間定位系統。
技術介紹
隨著移動設備和網絡技術的發展，位置服務在人們的生活中越來越重要。目前的定位根據定位區域的不同可以分為室外定位以及室內定位。其中，室外定位主要通過衛星定位系統實現，目前的室外定位技術能夠很好地滿足室外定位的需求。然而，在室內進行定位時，由于受定位時間、定位精度以及室內復雜環境等條件的限制，室外定位技術應用于室內定位時無法滿足用戶的需求。為了實現室內定位，相關方案例如通過室內全球定位系統(GPS，GlobalPositioningSystem)、紅外線、藍牙定位、WIFI定位、RFID(RadioFrequencyIdentification，射頻識別)定位、雙目定位等技術進行定位感知。然而，相關室內定位方案的成本較高、設備配置復雜且定位精度不足，無法滿足人們在虛擬現實交互、增強現實交互、室內機器人導航等方面的需求。
技術實現思路
以下是對本文詳細描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權利要求的保護范圍。本專利技術實施例提供了一種信號發送裝置以及三維空間定位系統，能夠實現室內精確定位。本專利技術實施例提供了一種信號發送裝置，包括：第一旋轉激光平面發射單元、第二旋轉激光平面發射單元、測距信號發射單元以及控制單元；控制單元，連接第一旋轉激光平面發射單元、第二旋轉激光平面發射單元以及測距信號發射單元；第一旋轉激光平面發射單元，用于繞著第一旋轉軸旋轉發射第一激光平面信號；第二旋轉激光平面發射單元，用于繞著第二旋轉軸旋轉發射第二激光平面信號；測距信號發射單元，用于發射測距信號；控制單元，用于控制測距信號、第一激光平面信號以及第二激光平面信號的發射時刻。其中，所述信號發送裝置還包括：第一通信單元，連接所述控制單元，用于獲取信號接收裝置檢測到第一激光平面信號的第一時刻、檢測到第二激光平面信號的第二時刻以及檢測到測距信號的第三時刻；所述控制單元，還用于根據發送第一激光平面信號的第一參考時刻、發送第二激光平面信號的第二參考時刻、信號接收裝置檢測到第一激光平面信號的第一時刻以及檢測到第二激光平面信號的第二時刻，確定第一旋轉角度以及第二旋轉角度；根據發送測距信號的第三參考時刻以及檢測到測距信號的第三時刻，確定信號接收裝置與信號發送裝置之間的距離；根據所述第一旋轉角度、所述第二旋轉角度以及所述距離，確定信號接收裝置在三維測量坐標系中的三維坐標；其中，所述第一旋轉角度為所述第一時刻所述第一激光平面信號相對于第一旋轉軸與第二旋轉軸所確定平面的角度，所述第二旋轉角度為所述第二時刻所述第二激光平面信號相對于第一旋轉軸與第二旋轉軸所確定平面的角度。其中，所述第一通信單元，還用于發送時間同步信號；所述控制單元還用于控制時間同步信號的發射時刻。其中，在信號接收裝置檢測到的第一激光平面信號、第二激光平面信號均為多路時，所述第一通信單元還用于獲取信號接收裝置檢測到每路第一激光平面信號的第一激光時刻，以及獲取信號接收裝置檢測到每路第二激光平面信號的第二激光時刻；所述控制單元還用于采用第一預設融合方式處理多個第一激光時刻，得到第一時刻；采用第二預設融合方式處理多個第二激光時刻，得到第二時刻。其中，在信號接收裝置檢測到的測距信號均為多路時，所述第一通信單元還用于獲取信號接收裝置檢測到每路測距信號的測距時刻，所述控制單元還用于采用第三預設融合方式處理所述多個測距時刻，得到第三時刻。其中，所述第一旋轉軸與所述第二旋轉軸相互垂直。其中，所述控制單元用于控制第一旋轉激光平面發射單元以及第二旋轉激光平面發射單元分時發射第一激光平面信號以及第二激光平面信號。其中，每個旋轉激光平面發射單元包括電動機、激光發射器以及透鏡，所述激光發射器和所述透鏡設置在所述電動機的轉軸處，所述激光發射器發射的激光束通過所述透鏡轉換成激光面，所述電動機帶動所述透鏡旋轉，以形成旋轉激光面。其中，所述測距信號發射單元發射的測距信號為超聲波信號。本專利技術實施例還提供一種三維空間定位系統，包括：信號發送裝置以及信號接收裝置，所述信號發送裝置包括第一通信單元、第一旋轉激光平面發射單元、第二旋轉激光平面發射單元、測距信號發射單元以及控制單元；控制單元，連接第一通信單元、第一旋轉激光平面發射單元、第二旋轉激光平面發射單元以及測距信號發射單元；第一旋轉激光平面發射單元，用于繞著第一旋轉軸旋轉發射第一激光平面信號；第二旋轉激光平面發射單元，用于繞著第二旋轉軸旋轉發射第二激光平面信號；測距信號發射單元，用于發射測距信號；第一通信單元，用于獲取信號接收裝置檢測到第一激光平面信號的第一時刻、檢測到第二激光平面信號的第二時刻以及檢測到測距信號的第三時刻；控制單元，用于控制測距信號、第一激光平面信號以及第二激光平面信號的發射時刻；以及根據發送第一激光平面信號的第一參考時刻、發送第二激光平面信號的第二參考時刻、信號接收裝置檢測到第一激光平面信號的第一時刻以及檢測到第二激光平面信號的第二時刻，確定第一旋轉角度以及第二旋轉角度；根據發送測距信號的第三參考時刻以及檢測到測距信號的第三時刻，確定信號接收裝置與信號發送裝置之間的距離；根據所述第一旋轉角度、所述第二旋轉角度以及所述距離，確定信號接收裝置在三維測量坐標系中的三維坐標；其中，所述第一旋轉角度為所述第一時刻所述第一激光平面信號相對于第一旋轉軸與第二旋轉軸所確定平面的角度，所述第二旋轉角度為所述第二時刻所述第二激光平面信號相對于第一旋轉軸與第二旋轉軸所確定平面的角度；所述信號接收裝置，用于檢測測距信號、第一激光平面信號以及第二激光平面信號。與相關技術相比，本專利技術實施例提供的信號發送裝置包括：第一旋轉激光平面發射單元、第二旋轉激光平面發射單元、測距信號發射單元以及控制單元；控制單元，連接第一旋轉激光平面發射單元、第二旋轉激光平面發射單元以及測距信號發射單元；第一旋轉激光平面發射單元，用于繞著第一旋轉軸旋轉發射第一激光平面信號；第二旋轉激光平面發射單元，用于繞著第二旋轉軸旋轉發射第二激光平面信號；測距信號發射單元，用于發射測距信號；控制單元，用于控制測距信號、第一激光平面信號以及第二激光平面信號的發射時刻。本專利技術實施例能夠提供測距信號、第一激光平面信號以及第二激光平面信號，用于實現精度較高的室內定位，從而滿足人們在虛擬現實交互、增強現實交互、室內機器人導航等方面的需求。進一步地，本專利技術實施例中，信號發送裝置根據信號接收裝置對每種信號的多路接收時刻，進行融合處理，再進行定位計算，達到穩定有效的室內全向定位，避免定位丟失。本申請的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本申請而了解。本申請的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。附圖說明附圖用來提供對本申請技術方案的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本申請的實施例一起用于解釋本申請的技術方案，并不構成對本申請技術方案的限制。圖1為本專利技術實施例一的信號發送裝置的示意圖；圖2為本專利技術實施例二的三維空間定位系統的示意圖；圖3為本專利技術實施例的三維坐標計算的原理圖；圖4為本專利技術實施例二的信號發送裝置的工作示意圖。具體實施方式下文中將結合附本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種信號發送裝置，其特征在于，包括：第一旋轉激光平面發射單元、第二旋轉激光平面發射單元、測距信號發射單元以及控制單元；控制單元，連接第一旋轉激光平面發射單元、第二旋轉激光平面發射單元以及測距信號發射單元；第一旋轉激光平面發射單元，用于繞著第一旋轉軸旋轉發射第一激光平面信號；第二旋轉激光平面發射單元，用于繞著第二旋轉軸旋轉發射第二激光平面信號；測距信號發射單元，用于發射測距信號；控制單元，用于控制測距信號、第一激光平面信號以及第二激光平面信號的發射時刻。

【技術特征摘要】
2015.12.23 CN 20151097795231.一種信號發送裝置，其特征在于，包括：第一旋轉激光平面發射單元、第二旋轉激光平面發射單元、測距信號發射單元以及控制單元；控制單元，連接第一旋轉激光平面發射單元、第二旋轉激光平面發射單元以及測距信號發射單元；第一旋轉激光平面發射單元，用于繞著第一旋轉軸旋轉發射第一激光平面信號；第二旋轉激光平面發射單元，用于繞著第二旋轉軸旋轉發射第二激光平面信號；測距信號發射單元，用于發射測距信號；控制單元，用于控制測距信號、第一激光平面信號以及第二激光平面信號的發射時刻。2.根據權利要求1所述的信號發送裝置，其特征在于，所述信號發送裝置還包括：第一通信單元，連接所述控制單元，用于獲取信號接收裝置檢測到第一激光平面信號的第一時刻、檢測到第二激光平面信號的第二時刻以及檢測到測距信號的第三時刻；所述控制單元，還用于根據發送第一激光平面信號的第一參考時刻、發送第二激光平面信號的第二參考時刻、信號接收裝置檢測到第一激光平面信號的第一時刻以及檢測到第二激光平面信號的第二時刻，確定第一旋轉角度以及第二旋轉角度；根據發送測距信號的第三參考時刻以及檢測到測距信號的第三時刻，確定信號接收裝置與信號發送裝置之間的距離；根據所述第一旋轉角度、所述第二旋轉角度以及所述距離，確定信號接收裝置在三維測量坐標系中的三維坐標；其中，所述第一旋轉角度為所述第一時刻所述第一激光平面信號相對于第一旋轉軸與第二旋轉軸所確定平面的角度，所述第二旋轉角度為所述第二時刻所述第二激光平面信號相對于第一旋轉軸與第二旋轉軸所確定平面的角度。3.根據權利要求2所述的信號發送裝置，其特征在于，所述第一通信單元，還用于發送時間同步信號；所述控制單元還用于控制時間同步信號的發射時刻。4.根據權利要求2所述的信號發送裝置，其特征在于，在信號接收裝置檢測到的第一激光平面信號、第二激光平面信號均為多路時，所述第一通信單元還用于獲取信號接收裝置檢測到每路第一激光平面信號的第一激光時刻，以及獲取信號接收裝置檢測到每路第二激光平面信號的第二激光時刻；所述控制單元還用于采用第一預設融合方式處理多個第一激光時刻，得到第一時刻；采用第二預設融合方式處理多個第二激光時刻，得到第二時刻。5.根據權利要求2或4所述的信號發送裝置，其特征在于，在信號接收裝置檢測到的測距信號均為多路時，所述第一通信單元還用于獲取信號接收裝置檢...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張道寧，趙曦，
申請(專利權)人：北京凌宇智控科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11