[发明专利]基于线激光旋转扫描的室内全局定位系统和方法

权利要求书

1.一种基于线激光旋转扫描的室内全局定位系统，其特征在于主要包括：

在待定位室内区域设置至少设置一个基站，所述基站单独或分块儿覆盖待定位室内区域；基站在距离地面设定高度安装，基站内设置反射光接收装置、线激光发射生器和旋转电机，反射光接收装置、线激光发射生器由旋转电机驱动实现对待定位室内区域旋转扫描；

至少一台行走移动物体，每个行走移动物体装有一个定位器；多台定位器共享一个基站，所述行走移动物体在待定位室内区域内移动；所述定位器用于反射距离最近的基站所投射的激光线，反射光接收装置设置为接收定位器反射的激光线；基站和定位器通过射频天线和射频模块进行通讯。

2.根据权利要求1所述的基于线激光旋转扫描的室内全局定位系统，其特征在于基站整体用透光球封装，透光球外部安装基站射频天线、基站计算单元、基站射频模块；透光球内活动设置安装板，线激光发射器和反射光接收装置朝下固定在安装板上，安装板由旋转电机驱动转动而实现线激光发射器和反射光接收装置的旋转扫描；定位器主体封装在反光球内，反光球通过支撑杆或法兰装置固定在所述行走移动物体上；反光球内部封装射定位器射频模块、 定位器计算单元，反光球外部安装定位器射频天线。

3.根据权利要求1所述的基于线激光旋转扫描的室内全局定位系统，其特征在于线激光发射器投射的光是不可见光或可见光，对应的反射光接收装置为不可见光相机或可见光相机。

4.根据权利要求1所述的基于线激光旋转扫描的室内全局定位系统，其特征在于所述行走移动物体为AGV小车。

5.一种室内定位方法，基于上述权利要求1-4任一项所述的基于线激光旋转扫描的室内全局定位系统进行，其特征在于包括如下步骤：

S1：线激光发射器在垂向剖面投射激光线；所述激光线沿着垂向剖面投射，所述垂向剖面为以基站正下方为圆心，沿着基站垂心所在的竖直剖面与地面的相交线向外散发的射线面；激光线经定位器反射后被基站内的反射光接收装置接收，基站通过反射信号强度提取定位器反射面信号，利用三角测距原理或时间飞行法测得该定位器与线激光发射器的距离；

S2：利用反射光接收装置的像素坐标计算得出定位器姿态；通过定位器反射的光在反射光接收装置的垂向方向的像素坐标得出定位器所在的俯仰角；

S3：通过旋转电机将线激光发射器和反射光接收装置旋转，获取圆周360°范围内定位器的区域距离位置，并获得方位角；

S4：通过所获取的定位器所在的距离、俯仰角和方位角，进一步计算得出该定位器基于基站的X、Y、Z空间坐标。

6.根据权利要求5所说的室内定位方法，其特征在于：重复上述步骤S1- S4，获得多个定位器的空间坐标。

7.根据权利要求5所说的室内定位方法，其特征在于：在行走移动物体移动过程中，通过射频通信方法获取每个定位器的历史最新坐标和运动速度等信息，按照最小误差和运动方向等方法匹配最新的定位坐标。

8.根据权利要求5所说的室内定位方法，其特征在于：历史最新的坐标和当前基站扫描得出的该定位器当前坐标的匹配，通过基站计算单元进行或通过定位器计算单元实现。

9.根据权利要求5所说的室内定位方法，其特征在于：若需扩大定位覆盖范围，通过多台基站分区域覆盖完成。