本實(shí)用新型涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種定位基站及定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著定位設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，位置服務(wù)在人們的生活中越來(lái)越重要。目前的定位根據(jù)定位區(qū)域的不同可以分為室外定位以及室內(nèi)定位。其中，室外定位主要通過(guò)衛(wèi)星定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，目前的室外定位技術(shù)能夠很好地滿足室外定位的需求。然而，在室內(nèi)進(jìn)行定位時(shí)，由于受定位時(shí)間、定位精度以及室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境等條件的限制，室外定位技術(shù)應(yīng)用于室內(nèi)定位時(shí)無(wú)法滿足用戶(hù)的需求。

為了滿足室內(nèi)定位，現(xiàn)有方案例如通過(guò)室內(nèi)全球定位系統(tǒng)、紅外線、藍(lán)牙等技術(shù)進(jìn)行定位感知。然而，現(xiàn)有室內(nèi)定位方案的成本較高，設(shè)備配置復(fù)雜且定位精度有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種定位基站及定位系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了定位基站的結(jié)構(gòu)，易于小型化，降低了制作成本，且定位精度較高。

第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種定位基站，包括：

旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元、超聲波發(fā)射裝置以及同步裝置；

旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元，用于繞著旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)發(fā)射呈設(shè)定角度出射的兩個(gè)激光平面信號(hào)；

超聲波發(fā)射裝置，用于發(fā)射超聲波信號(hào)；

同步裝置，用于發(fā)送同步信號(hào)。

第二方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種定位系統(tǒng)，包括本實(shí)用新型實(shí)施例提供的定位基站，還包括空間待定位裝置和計(jì)算裝置，

所述空間待定位裝置，用于接收所述定位基站中同步裝置發(fā)送的同步信號(hào)、所述定位基站中發(fā)射的呈設(shè)定角度的兩個(gè)激光平面信號(hào)，以及所述超聲波發(fā)射裝置發(fā)射的超聲波信號(hào)，并分別記錄接收到所述同步信號(hào)的第一基準(zhǔn)時(shí)刻、接收到所述兩個(gè)激光平面信號(hào)的第一時(shí)刻和第二時(shí)刻，以及接收到所述超聲波信號(hào)的第三時(shí)刻；

計(jì)算裝置，用于根據(jù)所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻，所述第一時(shí)刻、所述第二時(shí)刻以及所述定位基站中旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元的轉(zhuǎn)速，確定目標(biāo)激光平面從所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻分別到所述第一時(shí)刻和所述第二時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度；

其中，目標(biāo)激光平面為所述兩個(gè)激光平面信號(hào)中最先掃描到所述空間待定位裝置的激光平面信號(hào)形成的平面；

根據(jù)所述同步信號(hào)的第二基準(zhǔn)時(shí)刻和所述空間待定位裝置接收到超聲波信號(hào)的第三時(shí)刻，確定所述空間待定位裝置與所述定位基站之間距離；

根據(jù)所述第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度以及所述空間待定位裝置與所述定位基站之間的距離確定空間待定位裝置的位置。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案，在定位基站中通過(guò)采用發(fā)射柵能夠?qū)⒓す庠窗l(fā)射的線激光信號(hào)轉(zhuǎn)換成呈設(shè)定角度的兩個(gè)激光平面信號(hào)，以使兩個(gè)激光平面信號(hào)對(duì)空間待定位裝置進(jìn)行掃描，以進(jìn)行定位，簡(jiǎn)化了定位基站的結(jié)構(gòu)，使定位基站易于小型化，降低了制作成本，且定位精度較高。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種定位基站結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種定位基站結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3a是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種波浪鏡片的正視圖；

圖3b是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種波浪鏡片的正視圖；

圖3c是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種波浪鏡片的正視圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種定位系統(tǒng)所執(zhí)行的一種定位方法的流程圖；

圖6a是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種定位方法的原理圖；圖6b是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種定位方法的原理圖；

圖6c是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種定位方法的原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種定位基站的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述定位基站1包括：旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元、超聲波發(fā)射裝置40以及同步裝置50。其中，旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元，用于繞著旋轉(zhuǎn)軸60旋轉(zhuǎn)發(fā)射呈設(shè)定角度出射的兩個(gè)激光平面信號(hào)。

可選的，旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元包括激光源10、發(fā)射柵20、驅(qū)動(dòng)裝置30。其中，激光源10，用于發(fā)射線激光信號(hào)。發(fā)射柵20，用于將激光源10發(fā)射的線激光信號(hào)轉(zhuǎn)換成呈設(shè)定角度出射的兩個(gè)激光平面信號(hào)，并且設(shè)定角度可以是任意角度(任意角度不包括激光平面垂直于旋轉(zhuǎn)軸的情況)，可根據(jù)需要進(jìn)行確定，且可根據(jù)需要確定發(fā)射柵20的結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)裝置30，用于驅(qū)動(dòng)從發(fā)射柵20出射的兩個(gè)激光平面信號(hào)圍繞旋轉(zhuǎn)軸60進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以使兩個(gè)激光平面信號(hào)分別對(duì)空間待定位裝置進(jìn)行空間掃描。超聲波發(fā)射裝置40，用于發(fā)送超聲波信號(hào)；同步裝置50，用于發(fā)送同步信號(hào)，同步信號(hào)攜帶兩個(gè)激光平面信號(hào)的第一基準(zhǔn)時(shí)刻的信息以及超聲波信號(hào)發(fā)送的第二基準(zhǔn)時(shí)刻的信息。

可選的，超聲波發(fā)射裝置40設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸60的延長(zhǎng)線上，并且超聲波發(fā)射裝置40還可以設(shè)置在其他位置?？蛇x的，驅(qū)動(dòng)裝置30為電機(jī)，旋轉(zhuǎn)軸為電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，并且驅(qū)動(dòng)裝置30還可以是其他驅(qū)動(dòng)從發(fā)射柵出射的激光平面信號(hào)旋轉(zhuǎn)的裝置。發(fā)射柵20設(shè)置于電機(jī)的轉(zhuǎn)盤(pán)圓周上，圍繞電機(jī)的轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。激光源10可以設(shè)置在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，或者也可以設(shè)置在電機(jī)的轉(zhuǎn)盤(pán)上，當(dāng)激光源10設(shè)置在電機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)上時(shí)，激光源10和發(fā)射柵20的相對(duì)位置不變；并且激光源10還可以設(shè)置在其他位置，只要使激光源10發(fā)射的線激光信號(hào)能正對(duì)發(fā)射柵表面即可。

所述定位基站1還包括控制裝置(圖1中未示出)，用于控制旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元的轉(zhuǎn)速、控制旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元發(fā)射兩個(gè)激光平面信號(hào)，以及控制同步裝置發(fā)送同步信號(hào)的第一基準(zhǔn)時(shí)刻。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例中圖1中示例性將旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向示意為逆時(shí)針?lè)较?，但旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向還可以是順時(shí)針?lè)较颉２⑶冶緦?shí)用新型實(shí)施例中示例性將超聲波發(fā)射裝置設(shè)置于圖1中所示的位置，但僅僅是一種示例，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，超聲波發(fā)射裝置可設(shè)置于兩個(gè)激光平面信號(hào)形成平面的交線與旋轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)，或者還可以是其他位置。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種定位基站的結(jié)構(gòu)示意圖，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，定位基站1包括旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元、超聲波發(fā)射裝置40以及同步裝置50?？蛇x的，旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元包括激光源10、發(fā)射柵20、驅(qū)動(dòng)裝置30、以及發(fā)射鏡70，其中，發(fā)射鏡70用于改變激光源10發(fā)射的線激光信號(hào)的方向，并將改變方向的線激光信號(hào)導(dǎo)向發(fā)射柵20。

本實(shí)施例中，可選的，發(fā)射鏡70用于將激光源10發(fā)射的線激光信號(hào)進(jìn)行反射，以使反射的線激光信號(hào)入射到發(fā)射柵20上。其中，發(fā)射鏡的數(shù)量可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)，并且發(fā)射鏡的數(shù)量并不作限制。當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置30為電機(jī)時(shí)，發(fā)射鏡設(shè)置在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，隨電機(jī)轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)射柵設(shè)置在電機(jī)的轉(zhuǎn)盤(pán)上，并與發(fā)射鏡的相對(duì)位置不變。

所述定位基站1還包括控制裝置(圖2中未示出)，用于控制旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元的轉(zhuǎn)速、控制旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元發(fā)射兩個(gè)激光平面信號(hào)，以及控制同步裝置發(fā)送同步信號(hào)的第一基準(zhǔn)時(shí)刻。其中，可選的，控制裝置用于控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、控制旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元發(fā)射兩個(gè)激光平面信號(hào)，以及控制同步裝置發(fā)送同步信號(hào)的第一基準(zhǔn)時(shí)刻。

進(jìn)一步，可選的，發(fā)射柵為光學(xué)結(jié)構(gòu)，包括第一部分和第二部分；第一部分，用于將激光源發(fā)射的線激光信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一激光平面信號(hào)；第二部分，用于將激光源發(fā)射的線激光信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二激光平面信號(hào)；其中，第一激光平面信號(hào)與第二激光平面信號(hào)呈設(shè)定角度?？蛇x的，光學(xué)結(jié)構(gòu)為波浪鏡片。波浪鏡片包括第一部分和第二部分；第一部分包括多數(shù)個(gè)第一波浪線，多數(shù)個(gè)第一波浪線平行設(shè)置，第一部分用于將激光源發(fā)射的線激光信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一激光平面信號(hào)；第二部分包括多數(shù)個(gè)第二波浪線，多數(shù)個(gè)第二波浪線平行設(shè)置，第二部分用于將激光源發(fā)射的線激光信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二激光平面信號(hào)；其中，第一波浪線的方向與第二波浪線的方向不同。其中，對(duì)于第一波浪線和第二波浪線的長(zhǎng)度并不作限定，可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種波浪鏡片的正視圖；如圖3所示，可選的，波浪鏡片20中第一波浪線201與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向垂直；波浪鏡片20中第二波浪線202與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向呈45度夾角。其中，圖3中豎直方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸所在的方向，旋轉(zhuǎn)軸的方向與圖3a中虛線所在的方向平行。

其中，當(dāng)?shù)谝徊ɡ司€與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向垂直時(shí)，波浪鏡的第一部分轉(zhuǎn)換的第一激光平面信號(hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸平行。當(dāng)?shù)诙ɡ司€與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向呈45度夾角時(shí)，波浪鏡的第二部分轉(zhuǎn)換的第二激光平面信號(hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈45度夾角。

具體的，第一部分能夠?qū)⑷肷涞降谝徊糠稚系木€激光信號(hào)展開(kāi)，形成第一激光平面信號(hào)，并且第一激光平面信號(hào)形成平面與第一波浪線垂直。第二部分能夠?qū)⑷肷涞降诙糠稚系木€激光信號(hào)展開(kāi)，形成第二激光平面信號(hào)，并且第二激光平面信號(hào)形成的平面與第二波浪線垂直。

圖3b是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種波浪鏡片的正視圖，如圖3b所示，第一波浪線201與第二波浪線202之間呈90度夾角，且第一波浪線201和第二波浪線202與旋轉(zhuǎn)軸的夾角均為45度。圖3b中豎直方向與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向，旋轉(zhuǎn)軸的方向與圖3b中虛線所在的方向平行。

其中，當(dāng)?shù)谝徊ɡ司€和第二波浪線之間呈90度夾角，且第一波浪線和第二波浪線與旋轉(zhuǎn)軸的夾角均為45度時(shí)，第一激光平面信號(hào)形成的平面與第二激光平面信號(hào)形成的平面之間呈90度夾角，且第一激光平面信號(hào)形成的平面以及第二激光平面信號(hào)形成的平面均與旋轉(zhuǎn)軸呈45度夾角。第一波浪線與第一激光平面信號(hào)形成的平面垂直，第二波浪線與第二激光平面信號(hào)形成的平面垂直。

圖3c是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種波浪鏡片的正視圖；如圖3c所示，波浪鏡片20中第一波浪線201與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向呈第一預(yù)設(shè)角度；第二波浪線202與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向呈第二預(yù)設(shè)角度。圖3c中豎直方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸所在的方向，旋轉(zhuǎn)軸的方向與圖3c中虛線所在的方向平行。

當(dāng)波浪鏡片中的第一波浪線與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向呈第一預(yù)設(shè)角度；第二波浪線與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向呈第二預(yù)設(shè)角度時(shí)，第一激光平面信號(hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈第三預(yù)設(shè)角度，第二激光平面信號(hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈第四預(yù)設(shè)角度，其中，第一預(yù)設(shè)角度與第三預(yù)設(shè)角度之和為90度，第二預(yù)設(shè)角度與第四預(yù)設(shè)角度之和為90度。其中，對(duì)第一預(yù)設(shè)角度以及第二預(yù)設(shè)角度并不作限制，可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定。第一預(yù)設(shè)角度以及第二預(yù)設(shè)角度不能為90度。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例示例性采用了圖3a-3c所示波浪鏡的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但是在本實(shí)用新型其他實(shí)施例中，波浪鏡的結(jié)構(gòu)還可以是其他形式，能夠?qū)崿F(xiàn)將線激光信號(hào)轉(zhuǎn)換成呈設(shè)定角度的兩個(gè)激光平面信號(hào)的目的即可。波浪鏡為左右結(jié)構(gòu)，也可以為上下結(jié)構(gòu)，上面部分的波浪線和旋轉(zhuǎn)軸呈一個(gè)角度，下面部分的波浪線和旋轉(zhuǎn)軸呈一個(gè)角度，角度都不能為0度。

需要說(shuō)明的是，光學(xué)結(jié)構(gòu)還可以是其他結(jié)構(gòu)，對(duì)光學(xué)結(jié)構(gòu)并不作限定，能夠?qū)⒕€激光信號(hào)轉(zhuǎn)換成呈預(yù)設(shè)角度出射的兩個(gè)激光平面信號(hào)即可，例如光學(xué)結(jié)構(gòu)還可以是凸透鏡等結(jié)構(gòu)。

通過(guò)采用上述的發(fā)射柵，能夠?qū)⒕€激光信號(hào)轉(zhuǎn)換成呈設(shè)定角度的兩個(gè)激光平面信號(hào)，以使兩個(gè)激光平面信號(hào)空間待定位裝置對(duì)空間進(jìn)行掃描，對(duì)空間內(nèi)的空間待定位裝置進(jìn)行定位。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中，所述定位系統(tǒng)3包括定位基站1、空間待定位裝置2和計(jì)算裝置4。

所述空間待定位裝置2，用于接收定位基站1中同步裝置發(fā)送的同步信號(hào)、所述定位基站1中發(fā)射的呈設(shè)定角度的兩個(gè)激光平面信號(hào)以及所述超聲波發(fā)射裝置發(fā)射的超聲波信號(hào)，并分別記錄接收到所述同步信號(hào)的第一基準(zhǔn)時(shí)刻、接收到兩個(gè)激光平面信號(hào)的第一時(shí)刻和第二時(shí)刻，以及接收到所述超聲波信號(hào)的第三時(shí)刻；

計(jì)算裝置4，基于所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻，所述第一時(shí)刻、所述第二時(shí)刻以及定位基站1中旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元的轉(zhuǎn)速確定目標(biāo)激光平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻分別到第一時(shí)刻和第二時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度；其中，目標(biāo)激光平面為兩個(gè)激光平面信號(hào)中最先掃描到空間待定位裝置的激光平面信號(hào)形成的平面；

根據(jù)同步信號(hào)的第二基準(zhǔn)時(shí)刻以及第三時(shí)刻確定空間待定位裝置與定位基站之間距離；

根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)角度、第二旋轉(zhuǎn)角度以及空間待定位裝置2與定位基站1之間的距離確定空間待定位裝置2的位置。

在本實(shí)施例中，可選的，空間待定位裝置包括同步信號(hào)接收裝置，光電感應(yīng)電路、超聲波接收裝置，其中，同步信號(hào)接收裝置用于接收同步信號(hào)；光電感應(yīng)電路，用于接收兩個(gè)激光平面信號(hào)，并分別記錄接收到兩個(gè)激光平面信號(hào)的第一時(shí)刻和第二時(shí)刻，超聲波接收裝置，用于接收超聲波信號(hào)，并記錄超聲波信號(hào)接收到的第三時(shí)刻。

計(jì)算裝置4可以和空間待定位裝置2連接在一起，直接根據(jù)從空間待定位裝置2得到的第一基準(zhǔn)時(shí)刻、第二基準(zhǔn)時(shí)刻、第一時(shí)刻、第二時(shí)刻以及預(yù)定的定位基站中驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算空間待定位裝置2的空間位置；計(jì)算裝置4也可以和空間待定位裝置2分置，空間待定位裝置2通過(guò)有線或者無(wú)線的方式將上述信息傳送給計(jì)算裝置，來(lái)計(jì)算得到空間待定位裝置2的空間位置。

對(duì)于采用上述定位系統(tǒng)進(jìn)行定位的方法，在下述的定位方法中進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。通過(guò)采用上述的定位系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，并且降低了制備成本和控制難度，且定位精確。

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種定位系統(tǒng)所述執(zhí)行的一種定位方法流程圖，所述方法用于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的定位系統(tǒng)，所述方法具體包括：

S510：接收定位基站發(fā)送的同步信號(hào)、呈設(shè)定角度的兩個(gè)激光平面信號(hào)以及超聲波信號(hào)，并分別記錄接收到所述同步信號(hào)的第一基準(zhǔn)時(shí)刻、接收到所述兩個(gè)激光平面信號(hào)的第一時(shí)刻和第二時(shí)刻，以及接收到所述超聲波信號(hào)的第三時(shí)刻。

在本實(shí)施例中，同步信號(hào)由定位基站中同步裝置發(fā)送，超聲波信號(hào)由定位基站中超聲波發(fā)射裝置發(fā)送。同步信號(hào)攜帶兩個(gè)激光平面信號(hào)的第一基準(zhǔn)時(shí)刻的信息以及超聲波信號(hào)發(fā)送的第二基準(zhǔn)時(shí)刻的信息，第一時(shí)刻和第二時(shí)刻分別為兩個(gè)激光平面信號(hào)掃描到空間待定位裝置的時(shí)間，且第一時(shí)刻小于第二時(shí)刻。其中，第一基準(zhǔn)時(shí)刻可以與第二基準(zhǔn)時(shí)刻相同，也可以不同；第二基準(zhǔn)時(shí)刻基于第一基準(zhǔn)時(shí)刻的基礎(chǔ)上，設(shè)定固定的時(shí)間差值進(jìn)行超聲波信號(hào)的發(fā)送。

S520：根據(jù)所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻，所述第一時(shí)刻、所述第二時(shí)刻以及所述定位基站中旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元的轉(zhuǎn)速確定目標(biāo)激光平面從所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻分別到第一時(shí)刻和第二時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度。

在本實(shí)施例中，目標(biāo)激光平面為所述兩個(gè)激光平面信號(hào)中最先掃描到所述空間待定位裝置的激光平面。

S530：根據(jù)同步信號(hào)的第二基準(zhǔn)時(shí)刻以及所述空間待定位裝置接收到超聲波信號(hào)的第三時(shí)刻確定所述空間待定位裝置與所述定位基站之間距離。

在本實(shí)施例中，由于發(fā)送超聲波信號(hào)的時(shí)間是第二基準(zhǔn)時(shí)刻，接收超聲波信號(hào)的時(shí)刻是第三時(shí)刻，故由第三時(shí)刻以及第二基準(zhǔn)時(shí)刻確定超聲波在空間傳輸?shù)臅r(shí)間，基于超聲波在空間傳輸?shù)臅r(shí)間以及超聲波的傳輸速度即可確定超聲波發(fā)射裝置與空間待定位裝置之間的距離，即定位基站與空間待定位裝置之間的距離。

S540：基于所述第一旋轉(zhuǎn)角度、所述第二旋轉(zhuǎn)角度、以及所述空間待定位裝置與所述定位基站之間的距離確定所述空間待定位裝置的位置。

在本實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝患す馄矫嫘盘?hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸平行，且當(dāng)?shù)诙す馄矫嫘盘?hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈45度夾角時(shí)，(第一激光平面信號(hào)和第二激光平面信號(hào)采用圖3a所示的波浪鏡片形成)，可選的，所述基于所述第一旋轉(zhuǎn)角度、所述第二旋轉(zhuǎn)角度、以及所述空間待定位裝置與所述定位基站之間的距離確定所述空間待定位裝置的位置，包括：

基于如下的公式確定所述空間待定位裝置的位置：

其中，x為空間待定位裝置在X軸方向的坐標(biāo)，y為空間待定位裝置在Y軸方向的坐標(biāo)，z為空間待定位裝置在Z軸方向的坐標(biāo)；l為所述空間待定位裝置與所述定位基站之間距離；θ＝θ₂-θ₁，θ₁為第一旋轉(zhuǎn)角度，θ₂為第二旋轉(zhuǎn)角度。

如圖6a所示，驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)軸為Y軸的方向，故旋轉(zhuǎn)軸為Y軸方向，超聲波發(fā)送裝置位于原點(diǎn)的位置。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，θ₁為第二激光平面信號(hào)形成的平面從所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第一時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第二激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到掃描到所述空間待定位裝置時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度。θ₂為第二激光平面信號(hào)形成的平面從所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第二時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第一激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到掃描到所述空間待定位裝置時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，θ₁為第一激光平面信號(hào)形成的平面從所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第一時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第一激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到掃描到所述空間待定位裝置時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度；θ₂為第一激光平面信號(hào)形成的平面從所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第二時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第二激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到掃描到所述空間待定位裝置時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度，其中，第一時(shí)刻小于第二時(shí)刻。

對(duì)于空間待定位裝置的位置的計(jì)算過(guò)程具體如下：以旋轉(zhuǎn)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為例，如圖6a所示，Y軸為旋轉(zhuǎn)軸所在的方向；A點(diǎn)為空間待定位裝置，AOY平面為第一激光平面信號(hào)形成的平面，第一激光平面信號(hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸平行。A′點(diǎn)為空間待定位裝置A在第二激光平面信號(hào)形成平面上的掃描位置，A′OZ平面為第二激光平面信號(hào)形成的平面，第二激光平面信號(hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈45度。θ₁為第二激光平面信號(hào)形成的平面從所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第一時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度。若第一基準(zhǔn)時(shí)刻為T(mén)₀.第一時(shí)刻為T(mén)₁，則θ₁＝(T₁-T₀)×w，其中，w為驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速。θ₂為第二激光平面信號(hào)形成的平面形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第二時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，若第二時(shí)刻為T(mén)₂，則θ₂＝(T₂-T₀)×w。

其中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一時(shí)刻為第二激光平面信號(hào)形成的平面掃描到空間待定位裝置的時(shí)間，第二時(shí)刻為第一激光平面信號(hào)形成的平面掃描到空間待定位裝置的時(shí)間，也就是說(shuō)第一時(shí)刻為接收到第二激光平面信號(hào)的時(shí)間，第二時(shí)刻為接收到第一激光平面信號(hào)的時(shí)間。如圖6a所示，y′是A′在Y軸上的投影，則在A′y′O三角形中，A′y′²+Oy′²＝A′O²。從A′向YOZ平面做垂線，垂點(diǎn)為T(mén)，T′為T(mén)在XOZ平面的投影。則在A′TT′三角形中，由于∠TT′A′＝45°，∠A′TT′＝90°，所以三角形A′TT′為等腰直角三角形，所以A′T＝TT′，在三角形A′Ty′中，A點(diǎn)在Y軸的方向的坐標(biāo)值分別與圖6a中的Oy′、TT′相等，A′O＝AO＝l。由此，得出A′y′²+y²＝l²；并計(jì)算出y。同理，對(duì)于x，z也可以得出，并不再累述。

在本實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝患す馄矫嫘盘?hào)形成的平面與第二激光平面信號(hào)形成的平面之間呈90度夾角，且第一激光平面信號(hào)形成的平面以及第二激光平面信號(hào)形成的平面均與旋轉(zhuǎn)軸呈45度夾角時(shí)，(第一激光平面信號(hào)和第二激光平面信號(hào)采用如圖4所示的波浪鏡片形成)，可選的，所述根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)角度、所述第二旋轉(zhuǎn)角度、以及所述空間待定位裝置與所述定位基站之間的距離確定所述空間待定位裝置的位置，包括：

基于如下的公式確定所述空間待定位裝置的位置：

其中，x為空間待定位裝置在X軸方向的坐標(biāo)，y為空間待定位裝置在Y軸方向的坐標(biāo)，z為空間待定位裝置在Z軸方向的坐標(biāo)；l為所述空間待定位裝置與所述定位基站之間距離；θ＝θ₂-θ₁，θ₁為第一旋轉(zhuǎn)角度，θ₂為第二旋轉(zhuǎn)角度。

如圖6b所示，驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)軸為Y軸的方向，故旋轉(zhuǎn)軸為Y軸方向，超聲波發(fā)送裝置位于原點(diǎn)的位置。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，θ₁為第一激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第一時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第一激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到掃描到空間待定位裝置時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度；θ₂為第一激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第二時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第二激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到掃描到空間待定位裝置時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，θ₁為第二激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第一時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第二激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到掃描到空間待定位裝置時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度；θ₂為第二激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第二時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第一激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到掃描到空間待定位裝置時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度。

如圖6b所示，針對(duì)空間待定位裝置的位置的計(jì)算方法與圖6a中空間待定位裝置位置的計(jì)算方法相同。Y軸為旋轉(zhuǎn)軸所在的方向，旋轉(zhuǎn)軸沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)；A點(diǎn)為空間待定位裝置，AOY平面為第一激光平面信號(hào)形成的平面，第一激光平面信號(hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈45度。A′點(diǎn)為空間待定位裝置A在第二激光平面信號(hào)形成平面的掃描位置，A′OZ平面為第二激光平面信號(hào)形成的平面，第二激光平面信號(hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈45度。通過(guò)對(duì)第一激光平面信號(hào)形成的平面以及第二激光平面信號(hào)的交線作一個(gè)輔助的平行于旋轉(zhuǎn)軸的平面，利用第一激光平面信號(hào)形成的平面以及第二激光平面信號(hào)形成的平面均與旋轉(zhuǎn)軸呈45度夾角，以及幾何關(guān)系，得到空間待定位裝置A的坐標(biāo)。

在本實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝患す馄矫嫘盘?hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈第三預(yù)設(shè)角度，第二激光平面信號(hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈第四預(yù)設(shè)角度時(shí)，(第一激光平面信號(hào)和第二激光平面信號(hào)采用圖3c所示的光柵形成)可選的，所述根據(jù)所述第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度以及所述空間待定位裝置與所述定位基站之間的距離確定空間待定位裝置的位置，包括：

基于如下的公式確定所述空間待定位裝置的位置：

x＝rcosθ₁

y＝rsinβ₁cotα₁

z＝rsinθ₁

其中，x為空間待定位裝置在X軸方向的坐標(biāo)，y為空間待定位裝置在Y軸方向的坐標(biāo)，z為空間待定位裝置在Z軸方向的坐標(biāo)；l為所述空間待定位裝置與所述定位基站之間距離；α₁為第二激光平面信號(hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸之間的角度，且為第四預(yù)設(shè)角度；α₂為第一激光平面信號(hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸之間的角度，且為第三預(yù)設(shè)角度；θ＝θ₂-θ₁，θ₁為第一旋轉(zhuǎn)角度，θ₂為第二旋轉(zhuǎn)角度。

當(dāng)轉(zhuǎn)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，θ₁為第一旋轉(zhuǎn)角度，即為第一激光平面信號(hào)形成的平面從所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第一時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第一激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到掃描到所述空間待定位裝置時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度；θ₂為第二旋轉(zhuǎn)角度，即為第一激光平面信號(hào)形成的平面從所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第二時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第二激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到掃描到所述空間待定位裝置時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度；

或者，旋轉(zhuǎn)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，θ₁為第二激光平面信號(hào)形成的平面從所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第一時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第二激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到掃描到所述空間待定位裝置時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度；θ₂為第二激光平面信號(hào)形成的平面從所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第二時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第一激光平面信號(hào)形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到掃描到所述空間待定位裝置時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度。

如圖6c所示，以旋轉(zhuǎn)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為例，Y軸為旋轉(zhuǎn)軸所在的方向；A點(diǎn)為空間待定位裝置，AOY平面為第一激光平面信號(hào)形成的平面，第一激光平面信號(hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角為α₂。A′點(diǎn)為空間待定位裝置A在第二激光平面信號(hào)形成平面的掃描位置，A′OZ平面為第二激光平面信號(hào)形成的平面，第二激光平面信號(hào)形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角為α₁。θ₁為第二激光平面信號(hào)形成的平面從所述第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第一時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度。若第一基準(zhǔn)時(shí)刻為T(mén)₀.第一時(shí)刻為T(mén)₁，則θ₁＝(T₁-T₀)×w，其中，w為驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速。θ₂為第二激光平面信號(hào)形成的平面形成的平面從第一基準(zhǔn)時(shí)刻到第二時(shí)刻旋轉(zhuǎn)的角度，若第二時(shí)刻為T(mén)₂，則θ₂＝(T₂-T₀)×w。

其中，第一時(shí)刻為第二激光平面信號(hào)形成的平面掃描到空間待定位裝置的時(shí)間，第二時(shí)刻為第一激光平面信號(hào)形成的平面掃描到空間待定位裝置的時(shí)間。如圖6c所示，通過(guò)對(duì)第一激光平面信號(hào)形成的平面以及第二激光平面信號(hào)的交線作一個(gè)輔助的平行于旋轉(zhuǎn)軸的平面，利用第一激光平面信號(hào)形成的平面以及第二激光平面信號(hào)形成的平面均分別與旋轉(zhuǎn)軸之間的角度，以及幾何關(guān)系，得到空間待定位裝置A的坐標(biāo)。

需要說(shuō)明的是，在詳述本實(shí)用新型實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，表示裝置結(jié)構(gòu)以及定位原理的示意圖并非按照一般比例作局部放大，而且所述以試圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

通過(guò)采用具有發(fā)射柵的定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，降低了制作成本，簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)，且定位精度較高。

注意，上述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本實(shí)用新型不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本實(shí)用新型不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本實(shí)用新型的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。