一种多级基站定位系统及方法与流程

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种多级基站定位系统及方法。

背景技术：

基于可见光的室内定位系统，一般由多个发射可见光的led照明设备，与搭载在智能终端上的接收设备组成。一般采用基于光强的方法进行定位。根据接收设备上接收的光照强度，估计接收设备与发射光源之间的距离、角度等关系，由此获得智能终端所在的位置，但是该定位系统的构造使得定位精度不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种多级基站定位系统及方法，能够提高定位精度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种多级基站定位系统，包括：接收器、一级基站及二级基站；

所述接收器，用于若定位异常，则发送请求信号至所述一级基站，并接收所述一级基站及所述二级基站的信号进行位姿求解；

所述一级基站，用于向外广播信号，以及若接收到所述请求信号，则控制所述二级基站移动，以使所述接收器接收到所述二级基站的信号；

所述二级基站，用于接收所述一级基站的信号进行移动和/或定位，并根据所述一级基站的信号向外广播信号。

进一步的，所述接收器，还用于若定位正常，则发送定位正常信号至所述一级基站；

相应的，所述一级基站，还用于若接收到所述定位正常信号，则停止控制所述二级基站。

进一步的，所述一级基站固定于建筑物内。

进一步的，所述接收器包括发送模块、接受模块及主控模块；

所述发送模块，用于发送所述请求信号及所述定位正常信号至所述一级基站；

所述接受模块，用于接收所述一级基站及所述二级基站的信号；

所述主控模块，用于根据所述一级基站及所述二级基站的信号进行位姿求解。

进一步的，所述一级基站包括一级发射模块、一级接收模块及一级控制模块；

所述一级发射模块，用于向外发射信号；

所述一级接收模块，用于接收所述接收器发送的信号；

所述一级控制模块，用于根据所述接收器发送的信号控制所述二级基站移动或停止控制所述二级基站。

进一步的，所述二级基站包括二级发射模块、二级接收模块及二级控制模块；

所述二级发射模块，用于根据所述一级基站发送的信号向外发射信号；

所述二级接收模块，用于接收所述一级基站发送的信号；

所述二级控制模块，用于根据所述一级基站发送的信号进行移动和/或定位。

第二方面，本发明提供一种多级基站定位方法，包括：

若一级基站接收到接收器发送的请求信号，则控制二级基站进行移动及向外广播信号；

所述接收器接收所述一级基站及所述二级基站的信号进行位姿求解。

进一步的，控制二级基站进行移动包括：

控制所述二级基站向所述接收器方向移动，直至接收到所述接收器发送的定位正常信号。

进一步的，控制所述二级基站向外广播信号包括：

控制所述二级基站根据所述一级基站的信号进行定位，并向外广播信号。

进一步的，所述接收器接收所述一级基站及所述二级基站的信号进行位姿求解，包括：

所述接收器在检测范围内接收所述二级基站的信号后，根据所述一级基站、二级基站的信号及定位算法进行位姿求解。

本发明的有益效果为：

通过基站层级配置，即一级基站与二级基站的配合，能够在空间内的配置更加灵活，使得用于接收信号的感光面的设置不受限制，以及提高定位精度，尤其覆盖区域的边缘位置的定位精度，避免了信号被遮挡时定位失效的问题，使得接收器定位正常。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种多级基站定位系统的结构示意图。

10.接收器；20.一级基站；30.二级基站；40.遮挡物。

图2是本发明实施例二提供的一种多级基站定位方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。

实施例一

本实施例提供了一种多级基站定位系统，能够在空间内的配置更加灵活，使得用于接收信号的感光面的设置不受限制；以及提高定位精度，尤其覆盖区域的边缘位置的定位精度，避免了信号被遮挡时定位失效的问题。

图1是本发明实施例一提供的一种多级基站定位系统的结构示意图。如图1所述，该系统包括：接收器10、一级基站20及二级基站30。

所述接收器10，用于若定位异常，则发送请求信号至所述一级基站20，并接收所述一级基站20及所述二级基站30的信号进行位姿求解。如图1所示，某个一级基站的信号被遮挡物40遮挡，使得接收器10定位异常。

优选的，所述接收器10，还用于若定位正常，则发送定位正常信号至所述一级基站20。

接收器10可安装于不同的终端上，终端可为机器人、无人车、无人机、手机或手持测量仪器。

所述接收器10包括发送模块、接受模块及主控模块；

所述发送模块，用于发送所述请求信号及所述定位正常信号至所述一级基站20；

所述接受模块，用于接收所述一级基站20及所述二级基站30的信号；

所述主控模块，用于根据所述一级基站20及所述二级基站30的信号进行位姿求解。

可选择的，所述接受模块可为光电二极管、三极管、场效应管，图像传感器或照度计。

所述一级基站20，用于向外广播信号，即为提供光源，给接收器10及二级基站30的定位提供位置信息。

以及若接收到所述请求信号，则控制所述二级基站30移动，以使所述接收器10接收到所述二级基站30的信号。

相应的，所述一级基站20，还用于若接收到所述定位正常信号，则停止控制所述二级基站30。

具体的，所述一级基站20包括一级发射模块、一级接收模块及一级控制模块；

所述一级发射模块，用于向外发射信号；

所述一级接收模块，用于接收所述接收器10发送的信号；

所述一级控制模块，用于根据所述接收器10发送的信号控制所述二级基站30移动或停止控制所述二级基站30。

较优的，所述一级基站20固定于建筑物内。如图1所示，示例的，一级基站20设置在天花板上。

所述二级基站30，用于接收所述一级基站20的信号进行移动和/或定位，并根据所述一级基站20的信号向外广播信号。即为提供光源，给接收器10的定位提供位置信息。

具体的，所述二级基站30包括二级发射模块、二级接收模块及二级控制模块；

所述二级发射模块，用于根据所述一级基站20发送的信号向外发射信号；

所述二级接收模块，用于接收所述一级基站20发送的信号；

所述二级控制模块，用于根据所述一级基站20发送的信号进行移动和/或定位。

本实施例通过基站层级配置，即一级基站与二级基站的配合，能够在空间内的配置更加灵活，使得用于接收信号的感光面的设置不受限制，以及提高定位精度，尤其覆盖区域的边缘位置的定位精度，避免了信号被遮挡时定位失效的问题，使得接收器定位正常。

实施例二

本实施例提供了一种多级基站定位方法，由上述实施例所述的多级基站定位装置执行，解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

图2是本发明实施例二提供的一种多级基站定位方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括如下步骤：

s11，一级基站向外广播信号，以使接收器接收所述一级基站的信号进行位姿求解。

其中，所述信号包含位置信息或标识信息。所述位姿包含位置及角度。

可选择的，每个一级基站均设置有对应的唯一标识信息，使得每个一级基站向外发射的信号携带有对应的唯一标识信息，从而使接收器能够通过每个标识信息识别出对应的一级基站，进而得到一级基站的位置信息。具体的，通过码分复用、频分复用或时分复用等调制方法，对信号进行调制，从而使接收器能够将不同的信号区分开，进而识别出对应的一级基站，获取到位置信息。

可选择的，每个一级基站向外发射的信号携带有对应的位置信息，接收器直接获取该位置信息。

当一级基站的数量满足定位功能时，接收器进行位姿求解。具体的，通过位置信息计算出之间的距离后，再通过三角定位法、三边定位法、到达时间差、指纹法或几何相似等方法求解出位置及角度。

s12，若一级基站接收到接收器发送的请求信号，则控制二级基站进行移动及向外广播信号。

当一级基站的数量不能满足定位功能时，向仍保持通信的一级基站发送请求信号，从而一级基站会接收到请求信号，进而控制二级基站进行移动及向外广播信号。

其中，所述请求信号为请求所述一级基站控制所述二级基站移动。

优选的，控制二级基站进行移动包括：控制所述二级基站向所述接收器方向移动，直至接收到所述接收器发送的定位正常信号。

二级基站可以在空间中自由移动，从而可控制二级基站向接收器方向移动。同时，接收器时刻在预设接收范围检测是否有二级基站的信号，使接收器能够快速获取到二级基站的位置信息。

优选的，控制所述二级基站向外广播信号包括：控制所述二级基站根据所述一级基站的信号进行定位，并向外广播信号。

二级基站接收一级基站的信号后进行位姿求解，从而确定自身位置信息，并且根据一级基站的信号向外广播信号，为接收器提供二级基站的位置信息。

同理，每个二级基站均设置有对应的唯一标识信息，从而使接收器能够通过每个标识信息识别出对应的二级基站，进而得到二级基站的位置信息。

s13，所述接收器接收所述一级基站及所述二级基站的信号进行位姿求解。

优选的，所述接收器在检测范围内接收所述二级基站的信号后，根据所述一级基站、二级基站的信号及定位算法进行位姿求解。

接收二级基站的信号后，当接收到一级基站及二级基站的数量满足定位功能时，进行位姿求解。

相应的，当求解出自身的位姿时，发送定位正常信号，以使一级基站停止控制二级基站，从而完成该次定位。

本实施例通过一级基站与二级基站的配合，即使一级基站信号受到遮挡时，接收器也能够正常定位，尤其在边缘区域，从而提高了定位精度，并且解决了基站空间不足，调试困难的问题。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。