辅助定位系统及方法和室内定位系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种辅助定位系统及方法和室内定位系统及方法，其包括：定位光束发射装置，设置在定位空间内的预定位置，以预定的扫射周期和预定的角速度向定位空间扫射定位光束，定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直；深度成像装置，设置在定位空间内的预定位置，用于对定位空间成像，基于深度成像装置所成的图像能够确定待定位物体相对于深度成像装置的相对位置；通信模块，用于将图像或相对位置发送给用于基于待定位物体上的光接收器接收的定位光束进行定位的定位装置。本发明可以解决无法对被遮挡的物体进行定位的问题。
【专利说明】
辅助定位系统及方法和室内定位系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及定位领域，特别是涉及一种辅助定位系统及方法和室内定位系统及方法。
【背景技术】
[0002]室内定位技术作为卫星定位的辅助定位，可以解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题。
[0003]激光定位技术是一种常见的室内定位技术，该方案是通过在定位空间内搭建发射激光的定位光塔，对定位空间进行激光扫射，在被定位物体上设计多个激光接收感应器，并在接收端对数据进行运算处理，直接输出三维位置坐标信息。
[0004]激光定位技术在一定程度上可以满足一般的室内定位需求，但是在待定位物体处在有障碍物遮挡的情况下，激光无法扫射到，从而无法对被遮挡的待定位物体进行定位。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种辅助定位系统及方法和室内定位系统及方法，其可以解决在有障碍物遮挡的情况下，无法对待定位物体进行定位的问题。
[0006]根据本发明的一个方面，提供一种辅助定位系统，该系统包括:定位光束发射装置，设置在定位空间内的预定位置，用于以预定的扫射周期和预定的角速度向定位空间扫射定位光束，定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直;深度成像装置，设置在定位空间内的预定位置，用于对定位空间成像，基于深度成像装置所成的图像能够确定待定位物体相对于深度成像装置的相对位置;通信模块，用于将图像或相对位置发送给用于基于待定位物体上的光接收器接收的定位光束进行定位的定位装置。
[0007]优选地，定位空间包括多个子定位空间，定位光束发射装置为多个，分别设置在多个子定位空间内的预定位置，每个定位光束发射装置用于以预定的扫射周期和预定的角速度向其所在的子定位空间扫射定位光束，多个深度成像装置分别设置在多个子定位空间内的预定位置，每个深度成像装置用于对其所在的子定位空间成像，该系统还包括:多个标定光源，分别设置在多个子定位空间内的预定位置，每个标定光源用于向其所在的子定位空间发射标定光束，不同的标定光源所发射的标定光束能够被区分。
[0008]优选地，该辅助定位系统还可以包括:控制器，分别与多个定位光束发射装置连接，用于控制多个定位光束发射装置的扫射模式，以使得同一时间相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束不同，并且/或者，相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束的时期不同。
[0009]优选地，每个定位光束发射装置在每个扫射周期内以两种扫射模式向其所在的子定位空间扫射定位光束，两种扫射模式的工作时期不同，第二种扫射模式下的第二定位光束的扫射转轴与第一种扫射模式下的第一定位光束的扫射转轴具有预定夹角。
[0010]根据本发明的另一个方面，还提供了另一种辅助定位系统，其包括:多个定位光束接收器，适于设置在待定位物体的外表面，用于接收由定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，其中，多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于多个定位光束接收器在定位光束发射装置的一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、定位光束发射装置的角速度、相对空间位置关系以及定位光束发射装置的预定位置，能够确定待定位物体的位置;深度成像装置，适于设置在待定位物体上，用于对定位空间成像，基于深度成像装置所成的图像能够确定待定位物体相对于深度成像装置的位置;和/或动作捕捉装置，适于设置在待定位物体上，用于获取待定位物体的姿态信息，基于动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定待定位物体的位置变化信息。
[0011 ]优选地，该辅助定位系统还可以包括:处理器，分别与多个定位光束接收器、深度成像装置和/或动作捕捉装置连接，用于获取多个定位光束接收器接收的定位光束的信息、深度成像装置获取的定位空间的图像信息和/或动作捕捉装置获取的姿态信息，并根据预定的判断规则确定以哪种方式获取待定位物体的位置。
[0012]优选地，预定的判断规则可以被设置为，在定位光束接收器接收不到定位光束或接收到的定位光束较弱的情况下，处理器可以基于深度成像装置获取的定位空间的图像信息和/或动作捕捉装置获取的姿态信息来确定待定位物体的位置。
[0013]优选地，定位空间可以包括多个子定位空间，该系统还可以包括:标定光束接收器，适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，基于接收到的标定光束，能够确定待定位物体所处的子定位空间。
[0014]根据本发明的另一个方面，还公开了一种辅助定位方法，该方法包括:在待定位物体的外表面布置多个定位光束接收器，定位光束接收器用于接收由定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，其中，多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于多个定位光束接收器在定位光束发射装置的一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、定位光束发射装置的角速度、相对空间位置关系以及定位光束发射装置的预定位置，能够确定待定位物体的位置;在待定位物体上设置深度成像装置，深度成像装置用于对定位空间成像，基于深度成像装置所成的图像能够确定待定位物体的位置;并且/或者在待定位物体上设置动作捕捉装置，动作捕捉装置用于获取待定位物体的姿态信息，基于动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定待定位物体的位置变化信息。
[0015]优选地，该方法还可以包括:根据预定的判断规则确定以哪种方式获取待定位物体的位置。
[0016]优选地，根据预定的判断规则确定以哪种方式获取待定位物体的位置的步骤包括:在定位光束接收器接收不到定位光束或接收到的定位光束较弱的情况下，基于深度成像装置获取的定位空间的图像信息和/或动作捕捉装置获取的姿态信息来确定待定位物体的位置。
[0017]优选地，定位空间包括多个子定位空间，该方法还可以包括:在待定位物体的外表面布置标定光束接收器，标定光束接收器用于接收由定位空间内的标定光源发出的标定光束，基于接收到的标定光束，能够确定待定位物体所处的子定位空间。
[0018]根据本发明的另一个方面，还公开了一种室内定位系统，包括:定位光束发射装置，设置在定位空间中的预定位置，用于以预定的扫射周期和预定的角速度向定位空间扫射定位光束，定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直;多个定位光束接收器，适于设置在待定位物体的外表面，用于接收定位光束，多个定位光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于多个定位光束接收器在一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、角速度、相对空间位置关系以及定位光束发射装置的预定位置，能够确定待定位物体的位置;深度成像装置，固定设置在定位空间中的预定位置或适于固定设置在待定位物体上，用于对定位空间成像，基于深度成像装置所成的图像能够确定待定位物体的位置;和/或动作捕捉装置，适于固定设置在待定位物体上，用于获取待定位物体的姿态信息，基于动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定待定位物体的位置变化?目息O
[0019]优选地，该室内定位系统还可以包括:处理器，分别与多个定位光束接收器、深度成像装置和/或动作捕捉装置连接，用于获取多个定位光束接收器接收的定位光束的信息、深度成像装置获取的定位空间的图像信息和/或动作捕捉装置获取的姿态信息，并根据预定的判断规则确定以哪种方式获取待定位物体的位置。
[0020]优选地，预定的判断规则可以被设置为，在定位光束接收器接收不到定位光束或接收到的定位光束较弱的情况下，处理器可以基于深度成像装置获取的定位空间的图像信息和/或动作捕捉装置获取的姿态信息来确定待定位物体的位置。
[0021]优选地，定位空间包括多个子定位空间，多个定位光束发射装置分别设置在多个子定位空间内的预定位置，多个深度成像装置分别设置在多个子定位空间内的预定位置，或者，深度成像装置为一个，适于固定在待定位物体上，该系统还可以包括:多个标定光源，分别设置在多个子定位空间内的预定位置，每个标定光源用于向其所在的子定位空间发射标定光束，不同的标定光源所发射的标定光束能够被区分；以及标定光束接收器，适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，处理器根据标定光束接收器接收到的标定光束确定待定位物体所处的子定位空间。
[0022]优选地，每个定位光束发射装置在每个扫射周期内以两种扫射模式向其所在的子定位空间扫射定位光束，两种扫射模式的工作时期不同，第二种扫射模式下的第二定位光束的扫射转轴与第一种扫射模式下的第一定位光束的扫射转轴具有预定的夹角，处理器基于定位光束接收器在每个扫射周期内接收到第一定位光束的时间以及接收到第二定位光束的时间，能够确定定位光束接收器相对于定位光束发射装置的方向。
[0023]优选地，处理器根据在一个扫射周期内既接收到第一定位光束又接收到第二定位光束的多个定位光束接收器相对于定位光束发射装置的方向和多个定位光束接收器之间的相对位置关系，能够确定待定位物体的位置。
[0024]优选地，定位光束发射装置可以包括:第一扫射光源，用于向其所在的子定位空间扫射第一定位光束;第二扫射光源，用于向其所在的子定位空间扫射第二定位光束；以及面光源，用于在每个扫射周期内向其所在的子定位空间发射平面光脉冲，第一扫射光源和第二扫射光源在扫射周期内的不同时期向其所在的子定位空间扫射定位光束，在每个扫射周期内，第一扫射光源开始扫射第一定位光束的时间与面光源发射平面光脉冲的时间之间具有第一固定时间间隔，第二扫射光源开始扫射第二定位光束的时间与面光源发射平面光脉冲的时间之间具有第二固定时间间隔。
[0025]优选地，在每个扫射周期内，在面光源发射第一平面光脉冲后，第一扫射光源开始向其所在的子定位空间扫射定位光束，在面光源发射第二平面光脉冲后，第二扫射光源开始向其所在的子定位空间扫射定位光束，第一平面光脉冲和第二平面光脉冲之间具有固定时间间隔，第一扫射光源开始扫射第一定位光束的时间与面光源发射第一平面光脉冲的时间之间具有第一固定时间间隔，第二扫射光源开始扫射第二定位光束的时间与面光源发射第二平面光脉冲的时间之间具有第二固定时间间隔。
[0026]优选地，定位光束发射装置所扫射的定位光束的有效范围被设置为能够覆盖其所在的子定位空间而不超出与其所在的子定位空间相邻的子定位空间。
[0027]优选地，在每个子定位空间内彼此远离的两个位置处分别设置有定位光束发射装置，相邻子定位空间内同时进行扫射的定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序不同，同一子定位空间内的不同定位光束发射装置扫射定位光束的时期不同；或者相邻子定位空间内的定位光束发射装置扫射定位光束的时期不同，同一子定位空间内的不同定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序不同。
[0028]根据本发明的另一个方面，还公开了一种室内定位方法，用于对处在定位空间内的待定位物体定位，在定位空间内设置有定位光束发射装置，在待定位物体的外表面布置有多个定位光束接收器，多个定位光束接收器之间的相对空间位置关系固定，在定位空间内或待定位物体上设置有深度成像装置，并且/或者，在待定位物体上设置有动作捕捉装置，该方法包括:定位光束发射装置以预定的扫射周期和预定的角速度向该子定位空间扫射定位光束，定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直;多个定位光束接收器接收定位光束，基于多个定位光束接收器在一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、角速度、相对空间位置关系以及定位光束发射装置的预定位置，能够确定待定位物体的位置;深度成像装置对定位空间成像，基于深度成像装置所成的图像能够确定待定位物体的位置;并且/或者动作捕捉装置获取待定位物体的姿态信息，基于动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定待定位物体的位置变化信息。
[0029]优选地，该方法还可以包括:根据预定的判断规则确定以哪种方式获取待定位物体的位置。
[0030]优选地，根据预定的判断规则确定以哪种方式获取待定位物体的位置的步骤可以包括:在定位光束接收器接收不到定位光束或接收到的定位光束较弱的情况下，基于深度成像装置获取的定位空间的图像信息和/或动作捕捉装置获取的姿态信息来确定待定位物体的位置。
[0031 ] 优选地，定位空间包括多个子定位空间，该方法还可以包括:在每个子定位空间内设置有标定光源，每个标定光源向其所在的子定位空间发射定位光束，不同的标定光源发射的标定光束能够被区分;在待定位物体的外表面布置标定光束接收器，标定光束接收器用于接收由标定光束，基于接收到的标定光束，能够确定待定位物体所处的子定位空间。
[0032]综上，本发明的辅助定位系统及方法和室内定位系统及方法可以解决在有障碍物遮挡的情况下，无法对待定位物体进行定位的问题。
【附图说明】
[0033]通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0034]图1示出了本发明一实施例的辅助定位系统的结构的示意性方框图。
[0035]图2示出了定位光束发射装置的一种结构示意图。
[0036]图3示出了定位光束的线状截面的示意图。
[0037]图4示出了一种在多个子定位空间布置本发明的辅助定位系统的状态示意图。
[0038]图5示出了本发明另一实施例的辅助定位系统的结构的示意性方框图。
[0039]图6示出了另一种在多个子定位空间布置本发明的辅助定位系统的状态示意图。
[0040]图7示出了根据本发明一实施例的定位光束发射装置的结构的示意性方框图。
[0041]图8示出了根据本发明一实施例的定位光束发射装置内的两个扫射光源和面光源的信号发生示意图。
[0042]图9示出了根据本发明一实施例的定位光束发射装置内的两个扫射光源和面光源的信号发生示意图。
[0043]图10示出了本发明另一实施例的辅助定位系统的结构的示意性方框图。
[0044]图11示出了本发明一实施例的室内定位系统可以具有的结构的示意性方框图。
【具体实施方式】
[0045]下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0046]如前所述，对于现有的激光定位方案来说，在待定位物体被遮挡时，无法对待定位物体进行定位。针对这种情况，本发明提出了一种新的定位方案，基于本发明的定位方案，在待定位物体被遮挡时，也能够对待定位物体进行定位。简要来说，本发明协同使用包括激光定位技术在内的多种定位技术，使得待定位物体被遮挡时，也能够根据其它定位技术，确定待定位物体位置。
[0047]下面结合具体实施例对本发明的定位方案进行详细说明。
[0048]本发明的定位方案可以实现为一种适于安装在定位空间内的辅助定位系统，如图1所示，本发明的定位方案可以实现为一种辅助定位系统10，辅助定位系统10包括定位光束发射装置1、深度成像装置2以及通信模块3。
[0049]定位光束发射装置I设置在定位空间内的预定位置，用于以预定的扫射周期和预定的角速度向定位空间扫射定位光束，定位光束发射装置所扫射的定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直。
[0050]可以通过多种方式实现定位光束发射装置向其所在的子定位空间扫射定光束。例如，可以通过电机转动扫描、MEMS扫描镜扫描、单模光纤抖动扫描等多种方式实现定位光束发射装置向其所在的子定位空间扫射定位光束。当然，对本领域技术人员来说，还可以有其它实现方式，此处不再赘述。
[0051 ]预定的扫射周期(T)可以对应于预定的角速度(ω )，也可以不对应。
[0052]例如，在定位光束发射装置围绕扫射转轴做匀速圆周旋转时，可以认为扫射周期对应于预定的角速度，此时有T = 2V?。
[0053]另一方面，在一些情况下，定位光束发射装置只需要转动不到一周，例如约四分之一周，即约90°，就可以使扫描光束完全扫描该子定位空间。这样，在扫描光束扫描子定位空间时和不扫描子定位空间时的旋转速度可以不同。或者，定位光束发射装置也可以被设置为使得扫描光束在子定位空间中往复扫描。在这些情况下，T在2V ω。
[0054]线状截面指的是由垂直于定位光束的中心线的平面截取的截面，为了更好地理解定位光束的线状截面，下面结合图2、图3做进一步说明。
[0055]图2示出了定位光束发射装置的一种结构示意图。如图2所示，定位光束发射装置可以由扫射光源21和旋转装置22构成，扫射光源21固定在旋转装置22上，旋转装置22可以绕固定轴旋转。其中，扫射光源21可以是竖直的线状光源(如光源经过狭缝后得到的线状光源)，也可以是阵列光源，当然还可以是其它类型的光源。
[0056]在旋转装置22围绕转轴转动一定角度后，扫射光源21所发出的定位光束就可以覆盖子定位空间的大部分区域或者整个区域。
[0057]扫射光源21所发出的定位光束具有线状截面，这里的线状截面指的是由平行于扫射转轴(即旋转轴)的平面α截取的平面，截取的平面如图3所示，该截面的宽度较小，长度较大，因此，可以称为线状截面，线状截面的延伸方向指的是线状截面的长度的方向(图中双向箭头所示的方向)。
[0058]在扫射转轴与线状截面的延伸方向垂直的情况下，在扫射转轴转动时，定位光束所能达到的范围是一个厚度很小的平面，其所能覆盖的范围很小。因此，这里要限定扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直，以使得在扫射转轴转动时，扫射光束能够覆盖子定位空间的大部分区域甚至整个区域。
[0059]其中，定位光束发射装置在每个扫射周期内所扫射的定位光束所能达到的有效范围可以被设置为能够覆盖其所在的子定位空间，以使得待定位物体在每个子定位空间内任意移动时，待定位物体上的接收装置都可以接收到定位光束。作为一种优选，定位光束发射装置所扫射的定位光束的有效范围可以被设置为能够覆盖其所在的子定位空间而不超出与其所在的子定位空间相邻的子定位空间。其中，有效范围指的是能够被接收装置接收并识别，以用于定位的距离范围。这样，可以避免产生较多的激光重叠区域。
[0060]深度成像装置2设置在定位空间内的预定位置，用于对定位空间成像，基于深度成像装置2所成的图像能够确定待定位物体相对于深度成像装置2的相对位置。其中，对本发明实施例来说，深度成像装置2也可以设置在待定位物体上，随着待定位物体对定位空间成像，这样，基于所成的像也能够判断出待定位物体的位置。
[0061]通信模块3可以将深度成像装置2所成的图像或基于深度成像装置2所成的图像确定的待定位物体相对于深度成像装置2的相对位置发送给用于基于待定位物体上的光接收器接收的定位光束进行定位的定位装置。
[0062]这样，在正常情况下(如待定位物体不被遮挡时)，待定位物体上的光接收器可以接收定位光束发射装置I扫射的定位光束，以此来确定待定位物体在定位空间内的位置信息。在待定位物体被遮挡，或者待定位物体上的光接收器接收到的定位光束较弱的情况下，可以根据深度成像装置2所成的图像，来确定待定位物体的位置。
[0063]另外，考虑到激光具有一定的射程，使用激光定位技术对定位空间进行定位时，定位空间的大小受到激光的射程的限制，因此，还可以对本发明的辅助定位系统10进行扩展，使得定位空间的大小可以不受激光射程的限制。
[0064]如图4所示，可以根据定位光束发射装置所扫射的定位光束的射程，将需要进行定位的定位空间分成多个子定位空间(图中的A、B、C、D)。图4示出了将定位空间划分出多个方形子定位空间时的示意图，应该知道，子定位空间的形状还可以根据需要划分成其它不同形状。在每个子定位空间内设置有定位光束发射装置(图中的A1、B1、C1、D1)、深度成像装置(图中的六2、82、(:2、02)以及标定光源(图中的?/1七上七)，定位光束发射装置用于向其所在的子定位空间扫射定位光束，标定光源向其所在的子定位空间发射标定光束，不同子定位空间内的标定光束能够被区分，在待定位物体上分别设置用以接收定位光束的定位光束接收器和标定光束的标定光束接收器，基于标定光束接收器接收到的标定光束可以确定待定位物体所处的子定位空间，基于定位光束接收器接收到的定位光束可以确定待定位物体在子定位空间内的位置，将待定位物体在子定位空间内的坐标映射到全局坐标系，就可以得到待定位物体在全局坐标系下的位置信息。
[0065]由此，参见图5，本发明的辅助定位系统10还可以包括多个定位光束发射装置(图中1-1、1-2...1-Ν，Ν为整数)、多个深度成像装置(图中2-1、2-2...2-Ν，Ν为整数)、多个标定光源(图中4-1、4-2…4-Ν，N为整数)以及通信模块3。
[0066]在定位空间包括多个子定位空间的情况下，对于邻近的子定位空间(当单个子定位空间内有多个定位光束发射装置时，这里还可以是单个的子定位空间)来说，可能存在光束重叠区域(即在同一时刻有由不同的定位光束发射装置扫射的同一方向的定位光束)。当待定位物体处于光束重叠区域时，对于待定位物体上的光束接收器所接收到的定位光束而言，不能识别出其是由哪个定位光束发射装置发出的，这无疑会给后续的定位过程造成干扰。
[0067]因此，需要避免出现激光重叠区域。如图5所示，本发明的光束发射系统还可以包括控制器5。控制器5分别与多个定位光束发射装置连接，用于控制多个定位光束发射装置的扫射模式，以使得同一时间相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束不同，并且/或者，相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束的时期不同。
[0068]通过控制多个定位光束发射装置的扫射模式，可以避免激光重叠区域的产生。这里，可以有多种避免出现激光重叠区域的方法。例如，可以对可能造成激光重叠区域的定位光束发射装置所扫射的定位光束进行编码，或控制这些定位光束发射装置所扫射的定位光束(例如，可以控制定位光束发射装置所扫射的定位光束的频率或幅度)，以使得可能造成激光重叠区域的定位光束发射装置所扫射的定位光束不同，根据定位光束可以确定对应的定位光束发射装置。这里，对定位光束发射装置所扫射的定位光束进行编码或控制定位光束发射装置所扫射的定位光束频率或幅度的技术已经成熟，此处不再赘述。
[0069]另外，还可以通过控制可能造成激光重叠区域的定位光束发射装置所扫射的定位光束的时间，来避免出现激光重叠区域。例如，可以控制可能造成激光重叠区域的定位光束发射装置，使其扫射定光束的时期不同，以此来避免出现激光重叠区域。
[0070]其中，每个子定位空间内的定位光束发射装置在每个扫射周期内可以以两种扫射模式向其所在的子定位空间扫射定位光束，这两种扫射模式的工作时期不同。第二种扫射模式下的第二定位光束的扫射转轴与第一种扫射模式下的第一定位光束的扫射转轴具有预定夹角。这里，作为优选，在每个扫射周期内，定位光束发射装置可以时分地向其所在的子定位空间横向扫射(沿水平方向扫射)和纵向扫射(沿竖直方向扫射)，其中，横向扫射的定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴垂直于水平面，纵向扫射的定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴平行于水平面。
[0071]在定位光束发射装置包括两种扫射模式的情况下，可以通过控制可能造成激光重叠区域的定位光束发射装置的两种扫射模式的顺序，或者扫射定位光束的时期来避免出现激光重叠区域。
[0072]如图6所示，可以在每个子定位空间内彼此远离的两个位置处分别设置有定位光束发射装置。其中，图6示出的是子定位空间基本上是方形区域的情形，应该知道子定位空间还可以是其它形状，并且不同子定位空间的形状可以不同。在子定位空间是其它形状的情况下，可以在子定位空间距离最远的两端分别设置一个定位光束发射装置。下面结合图6所示的实施例对这种避免激光重叠区域的方式做进一步说明。
[0073]如图6所示，本发明述及的子定位空间可以基本上是方形区域，为了避免由于遮挡造成待定位物体上的光束接收装置接收不到定位光束的情况的发生，可以在每个子定位空间(图中的A、B、C、D)内靠近对角线的两个顶点附近分别设置一个定位光束发射装置(图中的Al、A2，B1、B2，C1、C2，D1、D2)。就图6来说，每个子定位空间内的定位光束发射装置可以在其所处的角落以90°的扫射范围向其所在的子定位空间扫射定位光束。如前文所述，每个定位光束发射装置在每个扫射周期内可以具有两种扫射模式，这里以两种扫射模式分别为横向扫射(扫射的定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴垂直于水平面)和纵向扫射(扫射的定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴平行于水平面)为例加以说明。
[0074]参见图6，为了使得定位光束发射装置所扫射的定位光束的有效范围能够覆盖其所在的子定位空间而不超出与其所在的子定位空间相邻的子定位空间。可以在子定位空间的处于对角线的两个角落处分别设置一个定位光束发射装置，每个定位光束发射装置所扫射的定位光束所能到达的最大距离应该大于或等于所述对角线的长度，并且小于或等于所述方形区域边长的2倍，以使得每个子定位空间内的定位光束发射装置在每个扫射周期内扫射的定位光束可以覆盖其所在的子定位空间，并且尽可能少地覆盖其它子定位空间。
[0075]此时，对于图6中子定位空间C来说，定位光束发射装置Cl向子定位空间C扫射的定位光束会达到子定位空间A和子定位空间D中的部分区域(图中的阴影部分)。由此，在定位光束发射装置Cl向阴影部分的方向扫射定位光束时，如果阴影部分所在的子定位空间内的定位光束发射装置也向该区域扫射相同方向的定位光束，那么就会出现激光重叠区域，从而会对后期的定位造成干扰。
[0076]另外，对于子定位空间C内的定位光束发射装置Cl和定位光束发射装置C2来说，由于定位光束发射装置Cl和定位光束发射装置C2都是向子定位空间Cl扫射的，因此，定位光束发射装置Cl和定位光束发射装置C2所扫射的定位光束也可能会在子定位空间C内产生激光重叠区域。
[0077]所以，需要对相邻子定位空间内的定位光束发射装置和同一子定位空间内的定位光束发射装置的扫射的过程进行一些调整，以避免激光重叠区域的出现。
[0078]具体地说，在定位光束发射装置具有一种扫射模式的情况下，可以通过控制定位光束发射装置扫射定位光束的时期，使得在同一时间，对于可能会产生重叠区域的定位光束发射装置而言，只有一个定位光束发射装置处于扫射状态。
[0079]另外，如前所述，定位光束发射装置可以具有两种扫射模式，此时还可以通过控制定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序和/或扫射时间，以避免产生激光重叠区域。例如可以通过控制相邻子定位空间内同一时间扫射的定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序不同，同一子定位空间内的定位光束发射装置扫射定位光束的时期不同，来避免产生激光重叠区域。还可以通过控制相邻子定位空间内的定位光束发射装置扫射定位光束的时期不同，同一子定位空间内的定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序不同，来避免产生激光重叠区域。
[0080]举例来说，对于相邻的子定位空间A和子定位空间C来说，可以控制定位光束发射装置Al和定位光束发射装置C1两种扫射模式的启动顺序，使得定位光束发射装置A1和定位光束发射装置Cl在每种扫射周期内的两种扫射模式的启动顺序相反。即光束发射装置Al先横向扫射后纵向扫射时，定位光束发射装置Cl先纵向扫射，横向扫射。由此，根据光束接收器接收的两种定位光束的顺序，可以区分对应的光束发射装置。对于子定位空间C内的定位光束发射装置Cl和定位光束发射装置C2来说，可以控制定位光束发射装置Cl和定位光束发射装置C2扫射定位光束的时期，使得对于子定位空间C而言，在同一时间，最多只有一个定位光束发射装置处于工作状态。
[0081]另外，还可以对光束发射装置A1和定位光束发射装置C1在每种扫射周期内扫射定位光束的时期进行调整，使得光束发射装置A1和定位光束发射装置C1扫射定位光束的时期不同，这样，也可以避免激光重叠区域的产生。而对于单个子定位空间C内的定位光束发射装置Cl和定位光束发射装置C2来说，可以控制定位光束发射装置Cl和定位光束发射装置C2的两种扫射模式的启动顺序，使得定位光束发射装置C1和定位光束发射装置C2的两种扫射模式的启动顺序相反。
[0082]如前文所述，每个子定位空间内的定位光束发射装置在每个扫射周期内可以分时地以两种扫射模式向其所在的子定位空间扫射定位光束。此时，如图7所示，每个定位光束发射装置可以包括第一扫射光源11、第二扫射光源12以及面光源13。
[0083]在每个扫射周期内，第一扫射光源11可以以预定的角速度向子定位空间横向扫射第一定位光束，第二扫射光源12可以以预定的角速度向子定位空间纵向扫射第二第定位光束。
[0084]面光源13在每个扫射周期内向其所在的子定位空间发射平面光脉冲。
[0085]在每个扫射周期内，第一扫射光源11开始扫射第一定位光束的时间与面光源13发射平面光脉冲的时间之间具有第一固定时间间隔，第二扫射光源12开始扫射第二定位光束的时间与面光源13发射平面光脉冲的时间之间具有第二固定时间间隔。
[0086]其中，可以如图8所示，面光源13可以以预定的周期T向其所在的子定位空间发射平面光脉冲P，第一扫射光源11和第二扫射光源12可以在每个周期T内的不同时期U^t2)扫射定位光束。
[0087]作为一种优选，同一个子定位空间内的两个定位光束发射装置中的面光源所发射的平面光脉冲不同，这样，根据接收到的平面光脉冲，就可以确定发射该平面光脉冲的面光源所对应的定位光束发射装置。
[0088]图8所示的情况，具体实现起来不太方便，因此，本发明提出了另一种面光源和两个扫射光源相配合的工作模式，如图9所示，每个扫射周期内，面光源13发射两次平面光脉冲，在面光源13发射第一平面光脉冲Pl后，第一扫射光源11开始向其所在的子定位空间扫射定位光束(图中tl段)，在面光源13发射第二平面光脉冲P2后，第二扫射光源12开始向其所在的子定位空间扫射定位光束(图中t2段)，第一平面光脉冲和第二平面光脉冲之间具有固定时间间隔。
[0089]至此，结合具体实施例详细描述了辅助定位系统可以具有的结构。另外，本发明的定位方案还可以实现为一种适于安装在定位空间内的待定位物体上的辅助定位系统。
[0090]如图10所示，本发明实施例的辅助定位系统10包括多个定位光束接收器(图中6-
1、6-2-6-1N为整数)、深度成像装置2和/或动作捕捉装置7。
[0091]多个定位光束接收器适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，多个定位光束接收器之间的相对空间位置关系固定。基于多个定位光束接收器接收到的定位光束的信息、多个定位光束接收器之间的相对空间位置关系能够确定待定位物体的位置。
[0092]深度成像装置2适于固定在待定位物体上，用于对定位空间成像，基于深度成像装置所成的图像能够确定待定位物体相对于深度成像装置的位置。
[0093]动作捕捉装置7适于设置在待定位物体上，用于获取待定位物体的姿态信息，基于动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定待定位物体的位置变化信息。这里的动作捕捉装置7可以采用惯性测量单元(MU)，将惯性测量单元(MU)固定在待定位物体上时，就可以获取待定位物体的加速度、角速度及待定位物体所处的地磁力等信息，基于这些信息就可以获取待定位物体的姿态信息和相对于大地坐标系的位置信息。
[0094]这样，在正常情况下(如待定位物体不被遮挡时)，待定位物体上的光接收器可以接收定位光束发射装置扫射的定位光束，以此来确定待定位物体在定位空间内的位置信息。在待定位物体被遮挡，待定位物体上的光接收器接收不到定位光束，或者待定位物体上的光接收器接收到的定位光束较弱的情况下，可以根据深度成像装置2所成的图像，或者根据动作捕捉装置7采集的待定位物体的姿态信息，来确定待定位物体的位置信息。
[0095]参见图10，本发明实施例的辅助定位系统10还可以包括处理器8。处理器8分别与多个定位光束接收器、深度成像装置2和/或动作捕捉装置7连接，用于获取多个定位光束接收器接收的定位光束的信息、深度成像装置2获取的定位空间的图像信息和/或动作捕捉装置7获取的姿态信息，并根据预定的判断规则确定以哪种方式获取待定位物体的位置。
[0096]例如，在定位光束接收器接收不到定位光束或接收到的定位光束较弱的情况下，处理器8可以基于深度成像装置2获取的定位空间的图像信息和/或动作捕捉装置7获取的姿态信息来确定待定位物体的位置。
[0097]另外，参见图10，在定位空间包括多个子定位空间的情况下，本发明的实施例的辅助定位系统1还可以包括标定光束接收器9。
[0098]标定光束接收器9适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，基于接收到的标定光束，能够确定待定位物体所处的子定位空间。
[0099]与图10所示的辅助定位系统10对应，本发明还提出了一种辅助定位方法。该方法包括:在待定位物体的外表面布置多个定位光束接收器，定位光束接收器用于接收由定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，其中，多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于多个定位光束接收器在定位光束发射装置的一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、定位光束发射装置的角速度、相对空间位置关系以及定位光束发射装置的预定位置，能够确定待定位物体的位置;在待定位物体上设置深度成像装置，深度成像装置用于对定位空间成像，基于深度成像装置所成的图像能够确定待定位物体的位置;并且/或者在待定位物体上设置动作捕捉装置，动作捕捉装置用于获取待定位物体的姿态信息，基于动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定待定位物体的位置变化信息。
[0100]该方法还可以包括:根据预定的判断规则确定以哪种方式获取待定位物体的位置。
[0101]根据预定的判断规则确定以哪种方式获取待定位物体的位置的步骤包括:在定位光束接收器接收不到定位光束或接收到的定位光束较弱的情况下，基于深度成像装置获取的定位空间的图像信息和/或动作捕捉装置获取的姿态信息来确定待定位物体的位置。
[0102]定位空间包括多个子定位空间，该方法还包括:在待定位物体的外表面布置标定光束接收器，标定光束接收器用于接收由定位空间内的标定光源发出的标定光束，基于接收到的标定光束，能够确定待定位物体所处的子定位空间。
[0103]至此，详细描述了本发明的定位方案实现为一种适于安装在定位空间内的辅助定位系统时，系统可以具有的结构，和与该系统对应的方法的流程。
[0104]另外，本发明还公开了一种室内定位方法，用于对处在定位空间内的待定位物体定位，定位空间内设置有定位光束发射装置，待定位物体的外表面布置有多个定位光束接收器，多个定位光束接收器之间的相对空间位置关系固定，定位空间内或待定位物体上设置有深度成像装置，并且/或者，待定位物体上设置有动作捕捉装置，该方法包括:定位光束发射装置以预定的扫射周期和预定的角速度向该子定位空间扫射定位光束，定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，扫射转轴与线状截面的延伸方向不垂直;多个定位光束接收器接收定位光束，基于多个定位光束接收器在一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、角速度、相对空间位置关系以及定位光束发射装置的预定位置，能够确定待定位物体的位置;深度成像装置对定位空间成像，基于深度成像装置所成的图像能够确定待定位物体的位置;并且/或者动作捕捉装置获取待定位物体的姿态信息，基于动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定待定位物体的位置变化信息。
[0105]下面结合室内定位系统对本发明的室内定位方法进行说明。其中，本发明的室内定位系统由位于定位空间内的发射端和位于待定位物体上的接收端组成。发射端和接收端相配合，可以确定待定位物体所处的子定位空间和在子定位空间内的具体位置。其中，关于系统可以具有的结构已在上文做了详细说明，此处仅介绍本发明的室内定位系统可以具有的结构，而对于其中的细节部分不再赘述。
[0106]参见图11，本发明的室内定位系统20包括定位光束发射装置1、多个定位光束接收器(图中6-1、6-2...6-Ν，Ν为整数)、深度成像装置2和/或动作捕捉装置7。
[0107]其中，系统中各部件的相关描述可参见上文相关说明，此处不再赘述。需要说明的是，基于多个定位光束接收器在一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、角速度、相对空间位置关系以及定位光束发射装置的预定位置，能够确定待定位物体的位置。
[0108]具体地说，在定位光束发射装置的一个扫射周期内，定位光束发射装置I开始扫射定位光束的时刻可以记为to，光束接收器接收到定位光束的时刻可以记为tl，由于定位光束发射装置的角速度一定(已知)，因此，根据thto之间的时间差，就可以确定定位光束发射装置在扫射到该光束接收器时，定位光束发射装置I所转过的角度，由此，光束接收器相对于定位光束发射装置的方向就可以确定。以此类推，在一个扫射周期内，可以接收到定位光束的多个光束接收器相对于定位光束发射装置I的方向都可以确定，然后根据多个光束接收器之间的相对空间位置关系就可以确定多个光束接收器的水平方向上的位置信息，从而可以确定待定位物体所处的水平位置。
[0109]进一步地，如上文所述，定位光束发射装置在每个扫射周期内可以以两种扫射模式向定位空间扫射定位光束，这两种扫射模式的工作时期不同，第二种扫射模式下的第二定位光束的扫射转轴与第一种扫射模式下的第一定位光束的扫射转轴具有预定夹角。这里，作为优选，在每个扫射周期内，定位光束发射装置可以时分地向其所在的子定位空间横向扫射和纵向扫射，其中，横向扫射的定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴垂直于水平面，纵向扫射的定位光束的线状截面的延伸方向和扫射转轴平行于水平面。
[0110]此时，可以根据定位光束接收器在一个扫射周期内接收到第一定位光束的时间以及接收到第二定位光束的时间，确定定位光束接收器相对于定位光束发射装置的方向。由此，根据在一个扫射周期内既接收到第一定位光束又接收到第二定位光束的多个定位光束接收器相对于定位光束发射装置的方向和多个光束接收器之间的相对位置关系，就可以确定待定位物体的位置。
[0111]下面以在每个扫射周期内，定位光束发射装置分别向定位空间横向扫射定位光束和纵向扫射定位光束为例，对确定待定位物体的位置的过程进行详细说明。
[0112]在每个扫射周期内，定位光束发射装置横向扫射和纵向扫射的时期不同，并且，横向扫射和纵向扫射的角速度已知。以定位光束发射装置先横向扫射后纵向扫射为例，在定位光束发射装置的一个扫射周期内，定位光束发射装置开始横向扫射定位光束的时刻可以记为to，光束接收器接收到横向扫射的定位光束的时刻可以记为，由于定位光束发射装置横向扫射的角速度一定(已知)，因此，根据之间的时间差、横向扫射的角速度，就可以确定^时，横向扫射的定位光束所在的平面。相应地，定位光束发射装置开始纵向扫射定位光束的时刻可以记为t2，光束接收器接收到纵向扫射的定位光束的时刻可以记为t3，由于定位光束发射装置的纵向扫射的角速度一定(已知)，因此，根据t3、t2之间的时间差、纵向扫射的角速度，就可以确定t3时，纵向扫射的定位光束所在的平面，由于定位光束发射装置和定位光束接收器都处于这两个平面上，因此这两个平面的交线方向即为定位光束接收器相对于定位光束发射装置的方向。由此，可以确定多个光束接收器所处的交线方向，然后根据多个光束接收器之间的相对空间位置关系就可以得出待定位物体所处的三维位置信息。
[0113]如图11所示，本发明的室内定位系统还可以包括处理器8。处理器8分别与多个定位光束接收器、深度成像装置以及动作捕捉装置连接(可以是有线连接，也可以是无线连接)，用于获取多个定位光束接收器接收的定位光束的信息、深度成像装置获取的定位空间的图像信息以及动作捕捉装置获取的姿态信息，并根据预定的判断规则确定以哪种方式获取待定位物体的位置。
[0114]例如，在定位光束接收器接收不到定位光束或接收到的定位光束较弱的情况下，处理器8可以基于深度成像装置2获取的定位空间的图像信息和/或动作捕捉装置7获取的姿态信息来确定待定位物体的位置。
[0115]由此，本发明相当于提供了多种定位方式，即利用定位光束发射装置进行定位、利用动作捕捉装置进行定位，利用深度成像装置进行定位。对于待定位物体来说，可以根据实际情况，选择合适的定位方式对其进行定位。例如，在正常情况下，可以根据定位光束接收器接收到的定位光源，确定待定位物体的位置信息。再例如，在待定位物体被遮挡，定位光束接收器接收不到定位光束的情况下，或者定位光束接收器接收到的定位光较弱的情况下，可以利用动作捕捉装置获取的待定位物体的姿态信息对待定位物体进行定位，由于这里是采取积分的方式来获取姿态信息的，因此误差也会积累，所以该种定位方式可以优选地作为待定位物体被遮挡的情况下的后补方案，另外，在对定位精度要求较高的情况下，还可以根据深度成像装置所成的像对待定位物体进行定位。
[0116]如上文所述，针对定位空间的大小受到激光的射程的限制这一问题，本发明的室内定位系统可以将定位空间进行扩展，将定位空间分成多个子定位空间，此时，本发明的室内定位系统包括多个定位光束发射装置和多个标定光源。
[0117]其中，多个定位光束发射装置和多个标定光源的摆列方式和工作模式，可以参照上文相关叙述，此处不再赘述。
[0118]需要说明的是，在将定位空间进行扩展时，本发明的室内定位系统可以包括多个深度成像装置，多个深度成像装置分别设置在不同的子定位空间内的预定位置，用于向其所在的子定位空间成像。本发明的室内定位系统也可以包括一个深度成像装置，设置在待定位物体上，用于对待定位物体所在的子定位空间成像。
[0119]上文中已经参考附图详细描述了本发明的辅助定位系统及方法和室内定位系统及方法。基于上述描述可知，本发明相比于已有的激光定位技术，可以解决在有障碍物遮挡的情况下，无法对待定位物体进行定位的问题。
[0120]以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
【主权项】
1.一种辅助定位系统，包括: 定位光束发射装置，设置在定位空间内的预定位置，用于以预定的扫射周期和预定的角速度向所述定位空间扫射定位光束，所述定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，所述扫射转轴与所述线状截面的延伸方向不垂直； 深度成像装置，设置在所述定位空间内的预定位置，用于对所述定位空间成像，基于所述深度成像装置所成的图像能够确定所述待定位物体相对于所述深度成像装置的相对位置； 通信模块，用于将所述图像或所述相对位置发送给用于基于待定位物体上的光接收器接收的定位光束进行定位的定位装置。2.根据权利要求1所述的辅助定位系统，其中， 所述定位空间包括多个子定位空间，所述定位光束发射装置为多个，分别设置在所述多个子定位空间内的预定位置，每个所述定位光束发射装置用于以预定的扫射周期和预定的角速度向其所在的子定位空间扫射定位光束， 多个所述深度成像装置分别设置在所述多个子定位空间内的预定位置，每个所述深度成像装置用于对其所在的子定位空间成像，该系统还包括: 多个标定光源，分别设置在所述多个子定位空间内的预定位置，每个所述标定光源用于向其所在的子定位空间发射标定光束，不同的标定光源所发射的标定光束能够被区分。3.根据权利要求2所述辅助定位系统，还包括: 控制器，分别与所述多个定位光束发射装置连接，用于控制所述多个定位光束发射装置的扫射模式，以使得同一时间相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束不同，并且/或者，相邻子定位空间内的定位光束发射装置所扫射的定位光束的时期不同。4.根据权利要求3所述的定位辅助系统，其中， 每个所述定位光束发射装置在每个所述扫射周期内以两种扫射模式向其所在的子定位空间扫射定位光束， 所述两种扫射模式的工作时期不同， 第二种扫射模式下的第二定位光束的扫射转轴与第一种扫射模式下的第一定位光束的扫射转轴具有预定夹角。5.一种辅助定位系统，包括: 多个定位光束接收器，适于设置在待定位物体的外表面，用于接收由定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，其中，所述多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于所述多个定位光束接收器在所述定位光束发射装置的一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、所述定位光束发射装置的角速度、所述相对空间位置关系以及所述定位光束发射装置的预定位置，能够确定所述待定位物体的位置； 深度成像装置，适于设置在所述待定位物体上，用于对所述定位空间成像，基于所述深度成像装置所成的图像能够确定所述待定位物体相对于所述深度成像装置的位置;和/或 动作捕捉装置，适于设置在所述待定位物体上，用于获取所述待定位物体的姿态信息，基于所述动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定所述待定位物体的位置变化信息。6.根据权利要求5所述的辅助定位系统，还包括: 处理器，所述处理器分别与所述多个定位光束接收器、所述深度成像装置和/或所述动作捕捉装置连接，用于获取所述多个定位光束接收器接收的定位光束的信息、所述深度成像装置获取的定位空间的图像信息和/或所述动作捕捉装置获取的姿态信息，并根据预定的判断规则确定以哪种方式获取所述待定位物体的位置。7.根据权利要求6所述的辅助定位系统，其中，所述预定的判断规则被设置为， 在所述定位光束接收器接收不到定位光束或接收到的定位光束较弱的情况下，所述处理器基于所述深度成像装置获取的定位空间的图像信息和/或所述动作捕捉装置获取的姿态信息确定所述待定位物体的位置。8.根据权利要求5所述的辅助定位系统，其中，所述定位空间包括多个子定位空间，该系统还包括: 标定光束接收器，适于固定在所述待定位物体的外表面，用于接收由所述待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束，基于接收到的标定光束，能够确定所述待定位物体所处的子定位空间。9.一种辅助定位方法，该方法包括: 在待定位物体的外表面布置多个定位光束接收器，所述定位光束接收器用于接收由定位空间内的定位光束发射装置发出的定位光束，其中，所述多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于所述多个定位光束接收器在所述定位光束发射装置的一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、所述定位光束发射装置的角速度、所述相对空间位置关系以及所述定位光束发射装置的预定位置，能够确定所述待定位物体的位置； 在待定位物体上设置深度成像装置，所述深度成像装置用于对所述定位空间成像，基于所述深度成像装置所成的图像能够确定所述待定位物体的位置;并且/或者 在待定位物体上设置动作捕捉装置，所述动作捕捉装置用于获取所述待定位物体的姿态信息，基于所述动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定所述待定位物体的位置变化信息。10.根据权利要求9所述的辅助定位方法，还包括: 根据预定的判断规则确定以哪种方式获取所述待定位物体的位置。11.根据权利要求10所述的辅助定位方法，所述根据预定的判断规则确定以哪种方式获取所述待定位物体的位置的步骤包括: 在所述定位光束接收器接收不到定位光束或接收到的定位光束较弱的情况下，基于所述深度成像装置获取的定位空间的图像信息和/或所述动作捕捉装置获取的姿态信息确定所述待定位物体的位置。12.根据权利要求9所述的辅助定位方法，其中，所述定位空间包括多个子定位空间，该方法还包括: 在待定位物体的外表面布置标定光束接收器，所述标定光束接收器用于接收由所述定位空间内的标定光源发出的标定光束，基于接收到的所述标定光束，能够确定所述待定位物体所处的子定位空间。13.—种室内定位系统，包括: 定位光束发射装置，设置在定位空间中的预定位置，用于以预定的扫射周期和预定的角速度向所述定位空间扫射定位光束，所述定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，所述扫射转轴与所述线状截面的延伸方向不垂直； 多个定位光束接收器，适于设置在待定位物体的外表面，用于接收所述定位光束，所述多个定位光束接收器之间的相对空间位置关系固定，基于所述多个定位光束接收器在一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、所述角速度、所述相对空间位置关系以及所述定位光束发射装置的预定位置，能够确定所述待定位物体的位置； 深度成像装置，固定设置在所述定位空间中的预定位置或适于固定设置在所述待定位物体上，用于对所述定位空间成像，基于所述深度成像装置所成的图像能够确定所述待定位物体的位置;和/或 动作捕捉装置，适于固定设置在所述待定位物体上，用于获取所述待定位物体的姿态信息，基于所述动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定所述待定位物体的位置变化信息。14.根据权利要求13所述的室内定位系统，还包括: 处理器，分别与所述多个定位光束接收器、所述深度成像装置和/或所述动作捕捉装置连接，用于获取所述多个定位光束接收器接收的定位光束的信息、所述深度成像装置获取的定位空间的图像信息和/或所述动作捕捉装置获取的姿态信息，并根据预定的判断规则确定以哪种方式获取所述待定位物体的位置。15.根据权利要求14所述的室内定位系统，其中，所述预定的判断规则设置为， 在所述定位光束接收器接收不到定位光束或接收到的定位光束较弱的情况下，所述处理器基于所述深度成像装置获取的定位空间的图像信息和/或所述动作捕捉装置获取的姿态信息确定所述待定位物体的位置。16.根据权利要求14所述的室内定位系统，其中， 所述定位空间包括多个子定位空间，多个所述定位光束发射装置分别设置在所述多个子定位空间内的预定位置，多个所述深度成像装置分别设置在所述多个子定位空间内的预定位置，或者，所述深度成像装置为一个，适于固定在所述待定位物体上，该系统还包括: 多个标定光源，分别设置在所述多个子定位空间内的预定位置，每个所述标定光源用于向其所在的子定位空间发射标定光束，不同的标定光源所发射的标定光束能够被区分；以及 标定光束接收器，适于固定在待定位物体的外表面，用于接收由所述待定位物体所处的子定位空间内的标定光源发出的标定光束， 所述处理器根据所述标定光束接收器接收到的标定光束确定所述待定位物体所处的子定位空间。17.根据权利要求16所述的室内定位系统，其中， 每个所述定位光束发射装置在每个所述扫射周期内以两种扫射模式向其所在的子定位空间扫射定位光束，所述两种扫射模式的工作时期不同，第二种扫射模式下的第二定位光束的扫射转轴与第一种扫射模式下的第一定位光束的扫射转轴具有预定的夹角， 所述处理器基于所述定位光束接收器在每个所述扫射周期内接收到所述第一定位光束的时间以及接收到所述第二定位光束的时间，能够确定所述定位光束接收器相对于所述定位光束发射装置的方向。18.根据权利要求17所述的室内定位系统，其中， 所述处理器根据在一个扫射周期内既接收到所述第一定位光束又接收到所述第二定位光束的多个定位光束接收器相对于所述定位光束发射装置的方向和所述多个定位光束接收器之间的相对位置关系，能够确定所述待定位物体的位置。19.根据权利要求16所述的室内定位系统，其中，所述定位光束发射装置包括: 第一扫射光源，用于向其所在的子定位空间扫射所述第一定位光束； 第二扫射光源，用于向其所在的子定位空间扫射所述第二定位光束；以及 面光源，用于在每个所述扫射周期内向其所在的子定位空间发射平面光脉冲， 所述第一扫射光源和所述第二扫射光源在所述扫射周期内的不同时期向其所在的子定位空间扫射定位光束， 在每个所述扫射周期内，所述第一扫射光源开始扫射所述第一定位光束的时间与所述面光源发射所述平面光脉冲的时间之间具有第一固定时间间隔，所述第二扫射光源开始扫射所述第二定位光束的时间与所述面光源发射所述平面光脉冲的时间之间具有第二固定时间间隔。20.根据权利要求19所述的室内定位系统，其中， 在每个所述扫射周期内，在所述面光源发射第一平面光脉冲后，所述第一扫射光源开始向其所在的子定位空间扫射定位光束，在所述面光源发射第二平面光脉冲后，所述第二扫射光源开始向其所在的子定位空间扫射定位光束，所述第一平面光脉冲和所述第二平面光脉冲之间具有固定时间间隔， 所述第一扫射光源开始扫射所述第一定位光束的时间与所述面光源发射所述第一平面光脉冲的时间之间具有第一固定时间间隔，所述第二扫射光源开始扫射所述第二定位光束的时间与所述面光源发射所述第二平面光脉冲的时间之间具有第二固定时间间隔。21.根据权利要求16所述的室内定系统，其中， 所述定位光束发射装置所扫射的定位光束的有效范围被设置为能够覆盖其所在的子定位空间而不超出与其所在的子定位空间相邻的子定位空间。22.根据权利要求21所述的室内定位系统，其中， 在每个所述子定位空间内彼此远离的两个位置处分别设置有所述定位光束发射装置，相邻子定位空间内同时进行扫射的定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序不同，同一子定位空间内的不同定位光束发射装置扫射定位光束的时期不同；或者 相邻子定位空间内的定位光束发射装置扫射定位光束的时期不同，同一子定位空间内的不同定位光束发射装置的两种扫射模式的启动顺序不同。23.一种室内定位方法，用于对处在定位空间内的待定位物体定位，在所述定位空间内设置有定位光束发射装置，在所述待定位物体的外表面布置有多个定位光束接收器，所述多个定位光束接收器之间的相对空间位置关系固定，在所述定位空间内或所述待定位物体上设置有深度成像装置，并且/或者，在所述待定位物体上设置有动作捕捉装置，该方法包括: 所述定位光束发射装置以预定的扫射周期和预定的角速度向该子定位空间扫射定位光束，所述定位光束具有线状截面，并且绕扫射转轴转动，所述扫射转轴与所述线状截面的延伸方向不垂直； 所述多个定位光束接收器接收所述定位光束，基于所述多个定位光束接收器在一个扫射周期内分别接收到定位光束的时间、所述角速度、所述相对空间位置关系以及所述定位光束发射装置的预定位置，能够确定所述待定位物体的位置； 所述深度成像装置对所述定位空间成像，基于所述深度成像装置所成的图像能够确定所述待定位物体的位置;并且/或者 所述动作捕捉装置获取所述待定位物体的姿态信息，基于所述动作捕捉装置获取的姿态信息能够确定所述待定位物体的位置变化信息。24.根据权利要求23所述的室内定位方法，还包括: 根据预定的判断规则确定以哪种方式获取所述待定位物体的位置。25.根据权利要求24所述的室内定位方法，其中，所述根据预定的判断规则确定以哪种方式获取所述待定位物体的位置的步骤包括: 在所述定位光束接收器接收不到定位光束或接收到的定位光束较弱的情况下，基于所述深度成像装置获取的定位空间的图像信息和/或所述动作捕捉装置获取的姿态信息来确定所述待定位物体的位置。26.根据权利要求23所述的室内定位方法，其中，所述定位空间包括多个子定位空间，该方法还包括: 在每个所述子定位空间内设置有标定光源，每个所述标定光源向其所在的子定位空间发射定位光束，不同的标定光源发射的标定光束能够被区分； 在待定位物体的外表面布置标定光束接收器，所述标定光束接收器用于接收由所述标定光束，基于接收到的所述标定光束，能够确定所述待定位物体所处的子定位空间。
【文档编号】G01S5/16GK105842659SQ201610150019
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】董荣省, 郭成, 谢祖永, 孙舶寒
【申请人】北京国承万通信息科技有限公司