[发明专利]基于二维磁编码的定位方法及定位系统

权利要求书

1.一种基于二维磁编码的定位方法，其特征在于，在载具预定路径选定的节点上设置标识对应节点的二维磁编码块，并在路径的节点间铺设在路径方向上磁场强度周期性变化的磁带，相应地，在载具上设置用于检测所运行路径上磁场分布的霍尔传感器组以及处理设备，从而，载具在运行时基于周期性变化的磁场而被导引，以当前节点所处的位置为定位基准用于当前节点到下一节点间的载具定位；对应地，节点之间通过磁带上周期计数及波长乘积确定在所述基准条件下的绝对位置。

2.根据权利要求1所述的基于二维磁编码的定位方法，其特征在于，所述磁带由矩形的磁性块线性阵列而成，而所述二维磁编码块则是在一个正方形的块上分成N×N个单元格，N表示正方形的边长，填充有磁性正方形块的单元格表示1，空白单元格表示0，从而在识别单元格时按照预定的行列读取顺序确定二维磁编码块所代表的比特串。

3.根据权利要求2所述的基于二维磁编码的定位方法，其特征在于，节点读取方法时从载具接近节点的方向为上，采用从左上角开始识别，以从左到右从上到下的方式进行识别。

4.根据权利要求3所述的基于二维磁编码的定位方法，其特征在于，当一节点连接多个路径时，保证从不同路径进入该节点时，读取的比特串是不同的。

5.根据权利要求2至4任一所述的基于二维磁编码的定位方法，其特征在于，载具上霍尔传感器单元与所述单元格一一对应，且霍尔传感器单元上均2×2地阵列有4个霍尔传感器，从而在检测时，统计4个霍尔传感器的信号，以经过线性插值计算出的磁场分布的信号确定为该霍尔传感器单元的识别信号。

6.根据权利要求5所述的基于二维磁编码的定位方法，其特征在于，霍尔传感器单元阵列的面积大于二维磁编码块的面积。

7.根据权利要求1所述的基于二维磁编码的定位方法，其特征在于，使用二位阵列的霍尔传感器检测磁场的分布，保持与在预定的运动方向监测到的磁场强度最窄，进而在运行方向上，通过时间均匀周期采样形成磁场变化曲线，再使用插值方式拟合曲线，与预先设定的磁场强度相比较，而计算出载具通过一个磁带周期所用的时间，结合磁带周期内的路径长度计算出瞬时速度；相应地，通过在一个时间段内的磁带周期数计算出该时间段内的载具平均速度。

8.一种基于二位编码的定位系统，其特征在于，包括在载具运行预定路径选定节点上设置的二维磁编码块和按照路径连接所述节点而构成磁轨道的磁带，以及设置在载具上的对路径上磁介质进行识别的霍尔传感器组和对所识别信号进行处理的处理设备，从而该处理设备依据所处理的结果输出控制所述载具沿所述路径运行并依据二维磁编码块标定的位置结合磁带进行定位；其中，所述磁带由磁性介质块周期性阵列而成具有在路径方向上强度周期变化的磁场。

9.根据权利要求8所述的基于二位编码的定位系统，其特征在于，所述磁带为磁性块均匀间隔地线性阵列。

10.根据权利要求8或9所述的基于二位编码的定位系统，其特征在于，所述二维磁编码块为在一个正方形的块上分成N×N个单元格，每个单元格按照预定的编码填充有磁性块或者保持空白；对应地，所述霍尔传感器组为与所述单元格相同的排列的霍尔传感器单元阵列，且每个霍尔传感器组设有均置的四个霍尔传感器，以同时识别对应单元格；其中霍尔传感器组的面积大于二位编码块的面积。