室内定位设备及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种室内定位设备及系统，所述设备包括：定位信号发射机构，适于发射定位信号；驱动机构，与所述定位信号发射机构相耦接，适于驱动所述定位信号发射机构以预设的角速度改变所述定位信号的发射方向；无线接收器，适于接收来自至少3个锚节点的反馈信号，所述反馈信号是所述锚节点响应于接收到的所述定位信号而发送的。所述室内定位设备及系统成本更低。
【专利说明】
室内定位设备及系统
技术领域
[0001] 本实用新型设及定位领域，尤其设及室内定位设备及系统。
【背景技术】
[0002] 定位技术应用广泛，现有的定位技术中，有基于射频识别（Radio Frequency Identif ication ,RFID)的定位设备、基于全球定位系统（Global Positioning System, GPS)的定位设备、基于无线局域网(Wireless LAN,WLAN)的定位设备等等。
[0003] 但是，现有的用于室内定位的定位设备成本有待降低。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型解决的技术问题是降低定位设备成本。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种室内定位设备，包括:定位信号 发射机构，适于发射定位信号；驱动机构，与所述定位信号发射机构相禪接，适于驱动所述 定位信号发射机构W预设的角速度改变所述定位信号的发射方向；无线接收器，适于接收 来自至少3个错节点的反馈信号，所述反馈信号是所述错节点响应于接收到的所述定位信 号而发送的。
[0006] 可选的，所述定位信号发射机构包括:发射器件W及光路调整机构，其中：所述发 射器件适于生成第一信号;所述光路调整机构与所述驱动机构相禪接，适于被所述驱动机 构驱动，W改变所述第一信号的发射方向，得到所述定位信号，使得所述至少3个错节点能 够接收到所述定位信号。
[0007] 可选的，所述光路调整机构为等腰直角棱镜或平面镜。
[000引可选的，所述发射器件适于生成第一信号的产生方向垂直于水平面。
[0009] 可选的，所述驱动机构包括：电机W及传动机构，所述电机通过所述传动机构驱动 所述光路调整机构W所述第一信号的产生方向为轴按照预设的角速度自转。
[0010] 可选的，所述室内定位设备还包括外壳，所述驱动机构、所述无线接收器W及所述 发射器件配置于所述外壳内部，所述外壳留有与所述光路调整机构相适配的开口，所述光 路调整机构配置于所述外壳外部。
[0011] 可选的，所述定位信号发射机构包括W下任一种发射器件:激光发射器、红外光发 射器、可见光发射器。
[0012] 可选的，所述室内定位设备还包括:控制器，所述控制器与所述定位信号发射机 构、所述驱动机构W及所述无线接收器相禪接;所述控制器适于根据所述预设的角速度、来 自所述至少3个错节点的反馈信号W及所述至少3个错节点的位置信息，生成所述室内定位 设备的位置信息。
[0013] 可选的，所述控制器包括:第二夹角计算单元，适于根据所述室内定位设备的位置 信息、第一错节点的位置信息和预设的方向，确定所述室内定位设备和所述第一错节点定 义的直线与所述预设的方向的夹角；第=夹角计算单元，适于根据所述室内定位设备开始 发射所述定位信号的时刻、第一反馈时刻、W及所述预设的角速度确定所述定位信号的旋 转角度;方位角计算单元，适于将所述室内定位设备和所述第一错节点定义的直线与所述 预设的方向的夹角与所述旋转角度做差，W得到方位角;其中，所述第一反馈时刻是所述室 内定位设备接收到所述第一错节点发出的反馈信号的时刻，所述第一错节点是所述至少3 个错节点中第一个接收到所述定位信号的错节点。
[0014] 本实用新型实施例还提供一种室内定位系统，包括:所述室内定位设备W及所述 至少3个错节点；所述至少3个错节点中的每个错节点均包括:定位信号接收器、无线发射 器;所述定位信号接收器适于接收所述定位信号;所述无线发射器禪接于所述定位信号接 收器，适于发射响应于所述定位信号的反馈信号。
[0015] 可选的，所述无线发射器包括:射频信号发射器。
[0016] 可选的，所述至少3个错节点位于同一水平面上。
[0017] 与现有技术相比，本实用新型实施例的技术方案具有W下有益效果：
[0018] 通过驱动机构驱动定位信号发射机构W预设的角速度改变所述定位信号的发射 方向，通过无线接收器接收来自至少3个错节点应于接收到的所述定位信号而发送的反馈 信号，可W得到室内定位设备与至少3个错节点之间的夹角，为计算室内定位设备提供必要 的信息。由于获取的是相对夹角，本实用新型实施例中的室内定位设备的硬件成本相较于 计算绝对夹角的设备降低很多。
【附图说明】
[0019] 图1是本实用新型实施例中一种室内定位方法的流程图；
[0020] 图2是本实用新型实施例中一种至少3个错节点与待定位设备的位置关系示意图；
[0021] 图3是本实用新型实施例中一种所述待定位设备的位置信息的生成方法的流程 图；
[0022] 图4是本实用新型实施例中一种方位角的计算方法的流程图；
[0023] 图5是本实用新型实施例中一种室内定位装置的结构示意图；
[0024] 图6是本实用新型实施例中一种室内定位设备的结构示意图；
[0025] 图7是本实用新型实施例中一种定位信号发射机构的结构示意图；
[0026] 图8是本实用新型实施例中另一种室内定位设备的结构示意图；
[0027] 图9是本实用新型实施例中一种室内定位系统的结构示意图；
[0028] 图10是本实用新型实施例中一种错节点的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029] 如前所述，定位技术应用广泛，现有的定位技术中存在多种定位方法和定位设备。 但是，在室内定位的应用场景中，对定位方法的精度要求较高，现有技术中的定位方法的精 度有待提升。
[0030] 在本实用新型实施例中，通过待定位设备发射W预设的角速度改变发射方向的定 位信号，根据接收到的错节点的反馈信号、所述预设的角速度W及错节点的位置计算待定 位设备的位置信息，由于发射信号是由待定位设备发射的，在室内定位时干扰较少，故可W 提升定位方法的精确度。
[0031] 为使本实用新型的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图 对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
[0032] 图1是本实用新型实施例中一种定位方法的流程图。
[0033] 在步骤Sll中，待定位设备发射定位信号，W供至少3个错节点接收，所述定位信号 的发射方向W预设的角速度改变，所述至少3个错节点分布于相对所述待定位设备的不同 方向。
[0034] 至少3个错节点分布于相对所述待定位设备的不同方向可W是:至少3个错节点在 水平面的投影分布于待定位设备在水平面投影的不同方向。
[0035] 至少3个错节点与待定位设备的位置关系示意可W参见图2。图2示出的是3个错节 点（也即错节点A、错节点B、错节点C)与待定位设备P在水平面上投影的位置关系，可W看 出，错节点A、错节点B与错节点C在水平面上分布于待定位设备P的不同方向。
[0036] 可W理解的是，至少3个错节点与待定位设备在竖直方向可W高度相同或者高度 不同，只要至少3个错节点能够接收到待定位设备发射的定位信号即可。待定位设备的高度 可W是指待定位设备发射所述定位信号的高度。
[0037] 在具体实施中，定位信号可W是方向性较好的信号，该信号可W是在误差范围内 直线传播的信号，例如W下任一种光信号：红外光或可见光，尤其可W是具有单向性的激 光。由于定位信号为方向性较好的信号，在定位信号的收发过程中干扰较少，通过该定位信 号进行定位精度较高。
[0038] 在本实用新型一实施例中，至少3个错节点与待定位设备位于同一水平面，由此错 节点能够W较短的光路接收所述定位信号，用W计算待定位设备的水平面位置信息，进而 提升定位效率。
[0039] 在本实用新型另一实施例中，至少3个错节点位于同一水平面，通过调整待定位设 备发射的定位信号的方向，W使得至少3个错节点能够接收到定位信号。
[0040] 定位信号的发射方向W预设的角速度改变，例如可W是发射方向在水平面的分量 W预设的角速度改变。在具体实施中，预设的角速度可W是不变的角速度。
[0041] 在待定位设备生成定位信号后，可W改变定位信号的发射方向，W使得错节点能 够接收到定位信号。例如：当至少3个错节点与所述待定位设备位于同一水平面时，若待定 位设备最初生成的定位信号为垂直于水平面方向，可W改变定位信号的发射方向为水平方 向，W使得定位信号的发射方向能够指向所述至少3个错节点；当至少3个错节点与所述待 定位设备不在同一水平面时，可W改变最初生成的定位信号的发射方向，使定位信号的发 射方向与水平面呈一定夹角，W使得定位信号的发射方向能够指向所述至少3个错节点。
[0042] 可W理解的是，设置3个错节点即可配合待定位设备进行定位，但也可W设置更多 的错节点，W保证定位方法的可靠性，提升定位方法的精确度。例如，当设置4个错节点时， 若4个错节点中的某个错节点与待定位设备之间存在障碍物而不能进行定位信号的收发 时，可W利用其余3个错节点配合待定位设备进行定位。设置更多的错节点也可W获得更多 的有效数据，W进行数据筛选或数据整合，进而提升定位方法的精确度。
[0043] 继续参照图1，在步骤S12中，待定位设备接收来自所述至少3个错节点的反馈信 号，所述反馈信号是所述错节点响应于接收到的所述定位信号而发送的。
[0044] 定位信号的发射方向是W预设的角速度改变的，定位信号到达至少3个错节点的 时刻有先后顺序。错节点在接收到定位信号后，发射响应于定位信号的反馈信号，故待定位 设备接收到来自不同错节点的反馈信号的时刻不同。
[0045] 在具体实施中，错节点发射的响应于定位信号的反馈信号可W是射频信号，或者 也可W是其他适当类型的信号。
[0046] 在步骤S13中，根据所述预设的角速度、来自所述至少3个错节点的反馈信号W及 所述至少3个错节点的位置信息，生成所述待定位设备的位置信息。
[0047] 如前所述，待定位设备接收到来自不同错节点的反馈信号的时刻不同，而预设的 角速度和错节点的位置信息是已知的，故根据来自不同错节点的反馈信号、预设的角速度 和错节点的位置信息，可W生成待定位设备的位置信息。
[0048] 在具体实施中，所述待定位设备的位置信息的生成方法的流程可W参见图3:
[0049] 在步骤S31中，根据接收到所述来自所述至少3个错节点的反馈信号彼此之间的时 间差W及所述预设的角速度，确定至少两个夹角，所述至少两个夹角中的夹角为所述待定 位设备与所述至少3个错节点中的两个错节点之间的夹角。
[0050] 至少3个错节点和待定位设备的位置关系可W参见图1中步骤Sll的具体实现中的 描述。每个错节点位于待定位设备的不同方向，故在水平面上，至少3个错节点可W和待定 位设备形成至少3个夹角，至少3个夹角的和为360°。由于此时需要生成的待定位设备位置 信息为二维信息，故至少需要两个夹角的信息。
[0051] 在如图2所示的实施例中，待定位设备P可W依次向错节点A、错节点B和错节点C发 送定位信号，例如，待定位设备P从左方向开始发射定位信号，定位信号的方向是按逆时针 旋转的，则错节点A、错节点B和错节点C会依次收到定位信号，并分别生成并向待定位设备P 发送响应于定位信号的反馈信号;待定位设备巧良据预设的角速度和接收到来自错节点A、 错节点B和错节点C的反馈信号，可W确定至少两个夹角，即夹角a和夹角0。
[0052] 其中，夹角a是待定位设备P与错节点A和错节点B形成的夹角，待定位设备P为夹角 的顶点；夹角e是待定位设备P与错节点B和错节点C形成的夹角，待定位设备P为夹角的顶 点。
[0053] 继续参照图3,在步骤S32中，根据所述至少两个夹角W及所述至少3个错节点的位 置信息计算得到所述待定位设备的位置信息。
[0054] 如前所述，此时需生成的是待定位设备的位置信息为二维信息。故在确定至少两 个夹角，例如图2中的夹角a和夹角0后，即可获悉待定位设备P与错节点A、错节点B和错节点 C的相对位置，而3个错节点的平面位置信息是已知的，故可W计算得到待定位设备P的位置 f目息。
[0055] 由于待定位设备与至少两个错节点之间的夹角是通过接收到反馈信号的时刻和 预设的角速度确定的，而定位信号是方向性较好的信号，通过接收到来自不同错节点的反 馈信号的时刻计算待定位设备与至少两个错节点之间的夹角精确度较高，故通过本实用新 型实施例中定位方法计算得到的位置信息精确度较高。
[0056] 另外，仅需要计算待定位设备与至少两个错节点之间在水平面投影的夹角，而并 不需要待定位设备相对于错节点的绝对角度，故本实用新型实施例中定位方法的硬件成本 相对于测量绝对角度大幅降低。
[0057] 本实用新型实施例中的室内定位方法也可W计算=维的位置信息。例如：当至少3 个错节点与待定位设备位于同一平面时，错节点的高度信息即可直接作为待定位设备的高 度信息，从而可W得到=维的位置信息；当至少3个错节点位于同一平面，待定位设备与至 少3个错节点不在同一平面时，通过分析待定位设备对定位信号发射方向的调整结果和至 少3个错节点所在平面的高度，例如结合定位信号的发射方向与水平面的夹角和至少3个错 节点=维的位置信息，也可W得到待定位设备的高度信息，进而得到待定位设备=维的位 置信息。
[0058] 在具体实施中，在得到待定位设备的位置信息后，还可W计算待定位设备当前朝 向与预设方向之间的方位角。具体地，方位角的计算方法的流程可W参见图4。
[0059] 在步骤S41中，根据所述待定位设备的位置信息、待定位设备开始发射所述定位信 号的时刻、第一错节点的位置信息和预设的方向，确定所述待定位设备和所述第一错节点 定义的直线与所述预设的方向的夹角。
[0060] 在具体实施中，所述第一错节点可W是所述至少3个错节点中第一个接收到所述 定位信号的错节点。待定位设备和所述第一错节点定义的直线与所述预设的方向的夹角可 W是:从预设的方向按照定位信号角速度的方向旋转至第一错节点所经过的夹角。
[0061] 可W理解的是，所述第一错节点也可W是其他错节点，例如可W是第二个接收到 所述定位信号的错节点；当第一错节点是第二个接收到所述定位信号的错节点时，待定位 设备和所述第一错节点定义的直线与所述预设的方向的夹角，可W是从预设的方向按照定 位信号角速度的方向旋转至第二个接收到所述定位信号的错节点所经过的夹角。
[0062] 例如，在图2所示的实施例中，预设的方向可W是F方向，待定位设备P从玄方向开 始发射定位信号，定位信号W预设的角速度在水平面逆时针改变方向，则错节点A最先接收 到定位信号，将错节点A作为第一错节点;待定位设备P和第一错节点定义的直线为图2中虚 线AP所在的直线;待定位设备P和第一错节点定义的直线与预设方向F方向的夹角为:从预 设方向F方向按照逆时针旋转至AP所经过的夹角9。
[0063] 继续参照图4,在步骤S42中，根据所述待定位设备开始发射所述定位信号的时刻、 第一反馈时刻、W及所述预设的角速度确定所述定位信号的旋转角度。
[0064] 其中，所述第一反馈时刻是所述待定位设备接收到所述第一错节点发出的反馈信 号的时刻。定位信号的旋转角度为定位信号从发射定位信号开始，至到达第一错节点为止， 在方向改变的过程中所经过的夹角。
[0065] 例如，继续参照图2,第一反馈时刻为待定位设备P接收到来自错节点A的反馈信号 的时刻，旋转角度为夹角8。
[0066] 继续参照图4,在步骤S43中，所述待定位设备和所述第一错节点定义的直线与所 述预设的方向的夹角减去所述旋转角度，W得到方位角。
[0067] 例如，在图2所示的实施例中，可W通过待定位设备和所述第一错节点定义的直线 与所述预设的方向的夹角0减去旋转角度夹角8,得到方位角T。
[0068] 可W看出，方位角是待定位设备开始发射所述定位信号的起始方向与预设的方向 的夹角，由于待定位设备开始发射所述定位信号的方向可W与待定位设备的朝向之间具备 对应关系，故通过方位角可W获悉待定位设备的朝向与预设的方向的夹角，进而可W方便 的应用于对待定位设备的控制场景中。
[0069] 在对待定位设备进行控制时，通常需要控制待定位设备进行移动。一种常用的移 动待定位设备的方式是先调整待定位设备的朝向，使得待定位设备面向目标位置，再控制 待定位设备直线前进至目标位置。例如在机器人室内导航的过程中、游戏设备室内移动的 过程中，均可W采用上述的方式进行移动。
[0070] 本实用新型实施例提供一种方位角的计算方式，从而可W方便的计算待定位设备 从当前朝向转向至目标位置需调整的角度，进而完成对待定位设备的移动控制。
[0071] 在本实用新型一实施例中，所述待定位设备P(参见图2, W下结合图2进行说明）的 位置信息(X，y)可W是根据如下公式计算得到的：
[0072]
[0073]
[0074] a=o(tB-tA);
[0075] p=〇(t(-tB);
[OOM]其中，（x，y)是所述待定位设备P在水平面的坐标，（別，74)、（別，7[3)、佔，7(；)分别为 所述至少3个错节点中错节点A、错节点BW及错节点C在水平面的坐标;a为所述待定位设备 P与所述错节点A和所述错节点B之间的夹角;0为所述待定位设备P与所述错节点B和所述错 节点C之间的夹角；CO是所述预设的角速度;tA、tB、tc分别为所述待定位设备接收到来自所 述错节点A、错节点BW及错节点C的所述反馈信号的时刻。
[0077]方位角丫可W通过如下公式计算：
[007引
[0079]
[0080] ti是接收到第一反馈信号的时刻，to为待定位设备开始发射所述定位信号的时刻， (xi，yi)是所述至少3个错节点中第一个接收到所述定位信号的错节点的位置坐标，可W选 自^，74)、（別，76)、佔，則），例如可^是^，74);所述第一反馈信号是所述至少3个错节点 中第一个接收到所述定位信号的错节点响应于接收到的所述定位信号而发送的。
[0081] 本实用新型实施例还提供一种室内定位装置，其结构示意图参见图5。
[0082] 室内定位装置50可W包括：
[0083] 定位信号发射单元51，适于控制待定位设备发射定位信号，W供至少3个错节点接 收，所述定位信号的发射方向W预设的角速度改变，所述至少3个错节点分布于相对所述待 定位设备的不同方向；
[0084] 接收单元52,适于接收来自所述至少3个错节点的反馈信号，所述反馈信号是所述 错节点响应于接收到的所述定位信号而发送的；
[0085] 位置信息生成单元53,适于根据所述预设的角速度、来自所述至少3个错节点的反 馈信号W及所述至少3个错节点的位置信息，生成所述待定位设备的位置信息。
[0086] 其中，位置信息生成单元53可W包括：
[0087] 第一夹角计算子单元，适于根据接收到所述来自所述至少3个错节点的反馈信号 彼此之间的时间差W及所述预设的角速度，确定至少两个夹角，所述至少两个夹角中的夹 角为所述待定位设备与所述至少3个错节点中的两个错节点之间的夹角；
[0088] 位置信息计算子单元，适于根据所述至少两个夹角W及所述至少3个错节点的位 置信息计算得到所述待定位设备的位置信息。
[0089] 在具体实施中，室内定位装置50还可W包括：
[0090] 第二夹角计算单元，适于根据所述待定位设备的位置信息、第一错节点的位置信 息和预设的方向，确定所述待定位设备和所述第一错节点定义的直线与所述预设的方向的 夹角；
[0091] 第=夹角计算单元，适于根据所述待定位设备开始发射所述定位信号的时刻、第 一反馈时刻、W及所述预设的角速度确定所述定位信号的旋转角度；
[0092] 方位角计算单元，适于将所述待定位设备和所述第一错节点定义的直线与所述预 设的方向的夹角与所述旋转角度做差，W得到方位角；
[0093] 其中，所述第一反馈时刻是所述待定位设备接收到所述第一错节点发出的反馈信 号的时刻，所述第一错节点是所述至少3个错节点中第一个接收到所述定位信号的错节点。
[0094] 在具体实施中，所述定位信号发射单元可W包括激光发射器、红外发射器或可见 光发射器。
[0095] 在具体实施中，所述反馈信号可W是射频信号，所述接收单元可W包括射频信息 接收器。
[0096] 室内定位装置的具体实现方式和有益效果可W参照室内定位方法的相关描述，在 此不再寶述。
[0097] 本领域普通技术人员可W理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可 W通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可W存储于一计算机可读存储介质中，存储 介质可W包括:R〇M、RAM、磁盘或光盘等。
[0098] 本实用新型实施例还提供一种室内定位设备，其结构示意图参见图6。
[0099] 室内定位设备60可W包括：
[0100] 定位信号发射机构61，适于发射定位信号；
[0101] 驱动机构62,与所述定位信号发射机构61相禪接，适于驱动所述定位信号发射机 构61W预设的角速度改变所述定位信号的发射方向；
[0102] 无线接收器63,适于接收来自至少3个错节点的反馈信号，所述反馈信号是所述错 节点响应于接收到的所述定位信号而发送的。
[0103] 在具体实施中，室内定位设备60还可W包括控制器64,与所述定位信号发射机构 61、所述驱动机构62W及所述无线接收器63相禪接;所述控制器64适于根据所述预设的角 速度、来自所述至少3个错节点的反馈信号W及所述至少3个错节点的位置信息，生成所述 室内定位设备60的位置信息。
[0104] 在具体实施中，所述控制器64可W包括：
[0105] 第二夹角计算单元，适于根据所述室内定位设备60的位置信息、第一错节点的位 置信息和预设的方向，确定所述室内定位设备60和所述第一错节点定义的直线与所述预设 的方向的夹角；
[0106] 第S夹角计算单元，适于根据所述室内定位设备60开始发射所述定位信号的时 亥IJ、第一反馈时刻、W及所述预设的角速度确定所述定位信号的旋转角度；
[0107] 方位角计算单元，适于将所述室内定位设备60和所述第一错节点定义的直线与所 述预设的方向的夹角与所述旋转角度做差，W得到方位角；
[0108] 其中，所述第一反馈时刻是所述室内定位设备60接收到所述第一错节点发出的反 馈信号的时刻，所述第一错节点是所述至少3个错节点中第一个接收到所述定位信号的错 节点。
[0109] 可W理解的是，本实用新型实施例中的室内定位设备60能够确定自身的位置，从 运个角度出发，本实用新型实施例中的室内定位设备60也可W被称为待定位设备。本实用 新型实施例中的定位设备可W用于前述室内定位方法，定位设备确定自身位置的具体实现 方式W及有益效果可W参见前述室内定位方法的相关描述，在此不再寶述。
[0110] 参见图7,在具体实施中，定位信号发射机构61可W包括发射器件71W及光路调整 机构72。
[0111] 发射器件71适于生成第一信号；所述光路调整机构72与所述驱动机构62相禪接， 适于被所述驱动机构62驱动，W改变所述第一信号的发射方向，得到所述定位信号，使得所 述至少3个错节点能够接收到所述定位信号。
[0112] 例如，发射器件71生成的第一信号是图中所示的括方向的信号，经过光路调整机 构72的调整，得到邑方向的定位信号，良方向是从光路调整机构72指向错节点的方向；在本 实用新型实施例中，可W对第一信号的产生方向并不做限定，仅需通过光路调整机构72后 的定位信号的发射方向宜方向指向错节点，能够被错节点接收即可。
[0113] 在具体实施中，发射器件71生成的第一信号可W是产生方向垂直于水平面的第一 信号。由于在定位过程中，通常需要求得定位设备的水平坐标，故错节点通常位于同一水平 面；当第一信号的产生方向垂直于水平面时，可W方便的驱动机构62驱动光路调整机构72， W改变第一信号的发射方向，得到定位信号，使得定位信号的发射方向在水平面的分量W 预设的角速度改变进而使得位于同一水平面的多个错节点均能够接收到定位信号。
[0114] 在具体实施中，发射器件71可W是W下任一种:激光发射器、红外光发射器、可见 光发射器。
[0115] 在具体实施中，光路调整机构72可W是等腰直角棱镜或者平面镜。当第一信号的 产生方向垂直于水平面，且错节点与所述定位设备位于同一水平面时：当所述光路调整机 构72为等腰直角棱镜时，所述等腰直角棱镜的直角边可W垂直于所述第一信号的产生方 向；当所述光路调整机构72为平面镜时，镜面方向可W与所述第一信号的产生方向呈45°夹 角。
[0116] 可W理解的是，当错节点所在的平面与所述定位设备的高度不一致时，也可W调 整棱镜或者平面镜的角度，W生成错节点可W接收到的定位信号。
[0117] 在具体实施中，驱动机构62可W包括电机W及传动机构，所述电机通过所述传动 机构驱动所述光路调整机构72W所述第一信号的产生方向为轴按照预设的角速度自转。
[0118] 传动机构可W包括齿轮的组合、传动带等等；电机通过传动机构驱动光路调整机 构，使得光路调整机构72能够W第一信号的产生方向为轴，按照预设的角速度自转，从而可 W得到W预设角速度改变发射方向的定位信号。
[0119] 本实用新型实施例中的室内定位设备还可W包括外壳，所述驱动机构62、所述无 线接收器63(参见图6) W及所述发射器件71可W配置于所述外壳内部。
[0120] 所述光路调整机构72可W位于所述外壳的内部或者外部。例如：当光路调整机构 72发出的定位信号的巧方向指向的所述外壳为透明材料，或者所述外壳留有供所述光路调 整机构72发出的定位信号射出的开口时，所述光路调整机构可W位于所述外壳的内部;或 者，所述外壳可W留有与所述光路调整几口相适配的开口，所述光路调整机构也可W从与 其适配的开口伸出，位于外壳外部，W使得光路调整机构72的出射光可W到达错节点。
[0121] 由于定位设备中需要暴露于外壳的部分仅有光路调整机构72,体积小巧，便于嵌 入各种设备，应用场景广阔。
[0122] 图8是本实用新型实施例中另一种定位设备的结构示意图。
[0123] 定位设备的发射器件为激光发射器81;光路调整机构为=棱镜82,可W看出=棱 镜82能够改变激光发射器81的出射光线的方向；驱动机构为电机83;传动机构为3个相晒合 的圆柱形齿轮84,其中电机83带动最右侧齿轮转动，最右侧的齿轮通过中间齿轮的传动，带 动左侧齿轮转动，左侧之齿轮固定于=棱镜82，能够带动=棱镜W激光发射器81的入射光 线为轴转动，从而可W调整出射光线的方向。
[0124] 参见图9，本实用新型实施例还提供一种室内定位系统。
[0125] 室内定位系统可W包括前述的室内定位设备60和至少3个错节点（图中仅示出3 个）：第一错节点91、第二错节点92、和第=错节点93。
[0126] 在具体实施中，至少3个错节点可W位于同一水平面上。
[0127] 室内定位设备60和至少3个错节点的位置关系可W参照室内定位方法的描述，在 此不再寶述。
[0128] 参见图10,每个错节点均可W包括:定位信号接收器101、无线发射器102;所述定 位信号接收器适于接收所述定位信号;所述无线发射器禪接于所述定位信号接收器，适于 发射响应于所述定位信号的反馈信号。
[0129] 在具体实施中，无线发射器102可W包括射频信号发射器。
[0130] 本实用新型实施例中的定位设备可W适用于通过定位设备和错节点之间的相对 夹角确定定位设备的位置信息的定位方法，例如本实用新型前实施例的定位方法，从而可 W提升定位设备的精度，并且可W简化定位设备的结构，进而降低定位设备的成本。
[0131] 虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在 不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围 应当W权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1. 一种室内定位设备，其特征在于，包括： 定位信号发射机构，适于发射定位信号； 驱动机构，与所述定位信号发射机构相耦接，适于驱动所述定位信号发射机构以预设 的角速度改变所述定位信号的发射方向； 无线接收器，适于接收来自至少3个锚节点的反馈信号，所述反馈信号是所述锚节点响 应于接收到的所述定位信号而发送的。2. 根据权利要求1所述的室内定位设备，其特征在于，所述定位信号发射机构包括:发 射器件以及光路调整机构，其中： 所述发射器件适于生成第一信号； 所述光路调整机构与所述驱动机构相耦接，适于被所述驱动机构驱动，以改变所述第 一信号的发射方向，得到所述定位信号，使得所述至少3个锚节点能够接收到所述定位信 号。3. 根据权利要求2所述的室内定位设备，其特征在于，所述光路调整机构为等腰直角棱 镜或平面镜。4. 根据权利要求2所述的室内定位设备，其特征在于，所述第一信号的产生方向垂直于 水平面。5. 根据权利要求2所述的室内定位设备，其特征在于，所述驱动机构包括：电机以及传 动机构，所述电机通过所述传动机构驱动所述光路调整机构以所述第一信号的产生方向为 轴按照预设的角速度自转。6. 根据权利要求2或5所述的室内定位设备，其特征在于，还包括外壳，所述驱动机构、 所述无线接收器以及所述发射器件配置于所述外壳内部，所述外壳留有与所述光路调整机 构相适配的开口，所述光路调整机构配置于所述外壳外部。7. 根据权利要求1所述的室内定位设备，其特征在于，所述定位信号发射机构包括以下 任一种发射器件:激光发射器、红外光发射器、可见光发射器。8. 根据权利要求1所述的室内定位设备，其特征在于，还包括:控制器，所述控制器与所 述定位信号发射机构、所述驱动机构以及所述无线接收器相耦接;所述控制器适于根据所 述预设的角速度、来自所述至少3个锚节点的反馈信号以及所述至少3个锚节点的位置信 息，生成所述室内定位设备的位置信息。9. 根据权利要求8所述的室内定位设备，其特征在于，所述控制器包括： 第二夹角计算单元，适于根据所述室内定位设备的位置信息、第一锚节点的位置信息 和预设的方向，确定所述室内定位设备和所述第一锚节点定义的直线与所述预设的方向的 夹角； 第三夹角计算单元，适于根据所述室内定位设备开始发射所述定位信号的时刻、第一 反馈时刻、以及所述预设的角速度确定所述定位信号的旋转角度； 方位角计算单元，适于将所述室内定位设备和所述第一锚节点定义的直线与所述预设 的方向的夹角与所述旋转角度做差，以得到方位角； 其中，所述第一反馈时刻是所述室内定位设备接收到所述第一锚节点发出的反馈信号 的时刻，所述第一锚节点是所述至少3个锚节点中第一个接收到所述定位信号的锚节点。10. -种室内定位系统，其特征在于，包括:如权利要求1至9任一项所述的室内定位设 备以及所述至少3个锚节点；所述至少3个锚节点中的每个锚节点均包括:定位信号接收器 和无线发射器;所述定位信号接收器适于接收所述定位信号;所述无线发射器耦接于所述 定位信号接收器，适于发射响应于所述定位信号的反馈信号。11. 根据权利要求10所述的室内定位系统，其特征在于，所述无线发射器包括:射频信 号发射器。12. 根据权利要求10所述的室内定位系统，其特征在于，所述至少3个锚节点位于同一 水平面上。
【文档编号】G01S5/16GK205691763SQ201620640133
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月24日 公开号201620640133.X, CN 201620640133, CN 205691763 U, CN 205691763U, CN-U-205691763, CN201620640133, CN201620640133.X, CN205691763 U, CN205691763U
【发明人】江屹斌, 朱频频
【申请人】上海智臻智能网络科技股份有限公司