本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種定位基站、定位系統(tǒng)及定位方法。

背景技術(shù)：

隨著定位設(shè)備和網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，位置服務在人們的生活中越來越重要。目前的定位根據(jù)定位區(qū)域的不同可以分為室外定位以及室內(nèi)定位。其中，室外定位主要通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)實現(xiàn)，目前的室外定位技術(shù)能夠很好地滿足室外定位的需求。然而，在室內(nèi)進行定位時，由于受定位時間、定位精度以及室內(nèi)復雜環(huán)境等條件的限制，室外定位技術(shù)應用于室內(nèi)定位時無法滿足用戶的需求。

為了滿足室內(nèi)定位，現(xiàn)有方案例如通過室內(nèi)全球定位系統(tǒng)、紅外線、藍牙等技術(shù)進行定位感知。然而，現(xiàn)有室內(nèi)定位方案的成本較高，設(shè)備配置復雜且定位精度有待提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種定位基站、定位系統(tǒng)及定位方法，簡化了定位基站的結(jié)構(gòu)，易于小型化，降低了制作成本，且定位精度較高。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種定位基站，包括：

旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元、超聲波發(fā)射裝置以及同步裝置；

旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元，用于繞著旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)發(fā)射呈設(shè)定角度出射的兩個激光平面信號；

超聲波發(fā)射裝置，用于發(fā)射超聲波信號；

同步裝置，用于發(fā)送同步信號。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種定位系統(tǒng)，包括本發(fā)明實施例提供的定位基站，還包括空間待定位裝置和計算裝置，

所述空間待定位裝置，用于接收所述定位基站中同步裝置發(fā)送的同步信號、所述定位基站中發(fā)射的呈設(shè)定角度的兩個激光平面信號，以及所述超聲波發(fā)射裝置發(fā)射的超聲波信號，并分別記錄接收到所述同步信號的第一基準時刻、接收到所述兩個激光平面信號的第一時刻和第二時刻，以及接收到所述超聲波信號的第三時刻；

計算裝置，用于根據(jù)所述第一基準時刻，所述第一時刻、所述第二時刻以及所述定位基站中旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元的轉(zhuǎn)速，確定目標激光平面從所述第一基準時刻分別到所述第一時刻和所述第二時刻旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度；

其中，目標激光平面為所述兩個激光平面信號中最先掃描到所述空間待定位裝置的激光平面信號形成的平面；

根據(jù)所述同步信號的第二基準時刻和所述空間待定位裝置接收到超聲波信號的第三時刻，確定所述空間待定位裝置與所述定位基站之間距離；

根據(jù)所述第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度以及所述空間待定位裝置與所述定位基站之間的距離確定空間待定位裝置的位置。

第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種定位方法，包括：

接收所述定位基站中同步裝置發(fā)送的同步信號、所述定位基站中發(fā)射的呈設(shè)定角度的兩個激光平面信號，以及超聲波發(fā)射裝置發(fā)射的超聲波信號，并分別記錄接收到所述同步信號的第一基準時刻、接收到所述兩個激光平面信號的第一時刻和第二時刻，以及接收到所述超聲波信號的第三時刻；

根據(jù)所述第一基準時刻，所述第一時刻、所述第二時刻以及所述定位基站中旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元的轉(zhuǎn)速，確定目標激光平面從所述第一基準時刻分別到所述第一時刻和所述第二時刻旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度；其中，目標激光平面為所述兩個激光平面信號中最先掃描到空間待定位裝置的激光平面信號形成的平面；

根據(jù)所述同步信號的第二基準時刻和所述空間待定位裝置接收到超聲波信號的第三時刻，確定所述空間待定位裝置與所述定位基站之間距離；

根據(jù)所述第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度以及所述空間待定位裝置與所述定位基站之間的距離確定空間待定位裝置的位置。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案，在定位基站中通過采用發(fā)射柵能夠?qū)⒓す庠窗l(fā)射的線激光信號轉(zhuǎn)換成呈設(shè)定角度的兩個激光平面信號，以使兩個激光平面信號對空間待定位裝置進行掃描，以進行定位，簡化了定位基站的結(jié)構(gòu)，使定位基站易于小型化，降低了制作成本，且定位精度較高。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種定位基站結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的又一種定位基站結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3a是本發(fā)明實施例提供的一種波浪鏡片的正視圖；

圖3b是本發(fā)明實施例提供的又一種波浪鏡片的正視圖；

圖3c是本發(fā)明實施例提供的又一種波浪鏡片的正視圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的一種定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的一種定位方法的流程圖；

圖6a是本發(fā)明實施例提供的一種定位方法的原理圖；圖6b是本發(fā)明實施例提供的又一種定位方法的原理圖；

圖6c是本發(fā)明實施例提供的又一種定位方法的原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種定位基站的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述定位基站1包括：旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元、超聲波發(fā)射裝置40以及同步裝置50。其中，旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元，用于繞著旋轉(zhuǎn)軸60旋轉(zhuǎn)發(fā)射呈設(shè)定角度出射的兩個激光平面信號。

可選的，旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元包括激光源10、發(fā)射柵20、驅(qū)動裝置30。其中，激光源10，用于發(fā)射線激光信號。發(fā)射柵20，用于將激光源10發(fā)射的線激光信號轉(zhuǎn)換成呈設(shè)定角度出射的兩個激光平面信號，并且設(shè)定角度可以是任意角度(任意角度不包括激光平面垂直于旋轉(zhuǎn)軸的情況)，可根據(jù)需要進行確定，且可根據(jù)需要確定發(fā)射柵20的結(jié)構(gòu)。驅(qū)動裝置30，用于驅(qū)動從發(fā)射柵20出射的兩個激光平面信號圍繞旋轉(zhuǎn)軸60進行旋轉(zhuǎn)，以使兩個激光平面信號分別對空間待定位裝置進行空間掃描。超聲波發(fā)射裝置40，用于發(fā)送超聲波信號；同步裝置50，用于發(fā)送同步信號，同步信號攜帶兩個激光平面信號的第一基準時刻的信息以及超聲波信號發(fā)送的第二基準時刻的信息。

可選的，超聲波發(fā)射裝置40設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸60的延長線上，并且超聲波發(fā)射裝置40還可以設(shè)置在其他位置?？蛇x的，驅(qū)動裝置30為電機，旋轉(zhuǎn)軸為電機的轉(zhuǎn)軸，并且驅(qū)動裝置30還可以是其他驅(qū)動從發(fā)射柵出射的激光平面信號旋轉(zhuǎn)的裝置。發(fā)射柵20設(shè)置于電機的轉(zhuǎn)盤圓周上，圍繞電機的轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn)。激光源10可以設(shè)置在電機的轉(zhuǎn)軸上，或者也可以設(shè)置在電機的轉(zhuǎn)盤上，當激光源10設(shè)置在電機轉(zhuǎn)盤上時，激光源10和發(fā)射柵20的相對位置不變；并且激光源10還可以設(shè)置在其他位置，只要使激光源10發(fā)射的線激光信號能正對發(fā)射柵表面即可。

所述定位基站1還包括控制裝置(圖1中未示出)，用于控制旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元的轉(zhuǎn)速、控制旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元發(fā)射兩個激光平面信號，以及控制同步裝置發(fā)送同步信號的第一基準時刻。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中圖1中示例性將旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動方向示意為逆時針方向，但旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動方向還可以是順時針方向。并且本發(fā)明實施例中示例性將超聲波發(fā)射裝置設(shè)置于圖1中所示的位置，但僅僅是一種示例，在本發(fā)明的其他實施例中，超聲波發(fā)射裝置可設(shè)置于兩個激光平面信號形成平面的交線與旋轉(zhuǎn)軸的交點，或者還可以是其他位置。

圖2是本發(fā)明實施例提供的又一種定位基站的結(jié)構(gòu)示意圖，在上述實施例的基礎(chǔ)上，定位基站1包括旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元、超聲波發(fā)射裝置40以及同步裝置50。可選的，旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元包括激光源10、發(fā)射柵20、驅(qū)動裝置30、以及發(fā)射鏡70，其中，發(fā)射鏡70用于改變激光源10發(fā)射的線激光信號的方向，并將改變方向的線激光信號導向發(fā)射柵20。

本實施例中，可選的，發(fā)射鏡70用于將激光源10發(fā)射的線激光信號進行反射，以使反射的線激光信號入射到發(fā)射柵20上。其中，發(fā)射鏡的數(shù)量可以是一個，也可以是多個，并且發(fā)射鏡的數(shù)量并不作限制。當驅(qū)動裝置30為電機時，發(fā)射鏡設(shè)置在電機的轉(zhuǎn)軸上，隨電機轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動。發(fā)射柵設(shè)置在電機的轉(zhuǎn)盤上，并與發(fā)射鏡的相對位置不變。

所述定位基站1還包括控制裝置(圖2中未示出)，用于控制旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元的轉(zhuǎn)速、控制旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元發(fā)射兩個激光平面信號，以及控制同步裝置發(fā)送同步信號的第一基準時刻。其中，可選的，控制裝置用于控制電機的轉(zhuǎn)速、控制旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元發(fā)射兩個激光平面信號，以及控制同步裝置發(fā)送同步信號的第一基準時刻。

進一步，可選的，發(fā)射柵為光學結(jié)構(gòu)，包括第一部分和第二部分；第一部分，用于將激光源發(fā)射的線激光信號轉(zhuǎn)換成第一激光平面信號；第二部分，用于將激光源發(fā)射的線激光信號轉(zhuǎn)換成第二激光平面信號；其中，第一激光平面信號與第二激光平面信號呈設(shè)定角度?？蛇x的，光學結(jié)構(gòu)為波浪鏡片。波浪鏡片包括第一部分和第二部分；第一部分包括多數(shù)個第一波浪線，多數(shù)個第一波浪線平行設(shè)置，第一部分用于將激光源發(fā)射的線激光信號轉(zhuǎn)換成第一激光平面信號；第二部分包括多數(shù)個第二波浪線，多數(shù)個第二波浪線平行設(shè)置，第二部分用于將激光源發(fā)射的線激光信號轉(zhuǎn)換成第二激光平面信號；其中，第一波浪線的方向與第二波浪線的方向不同。其中，對于第一波浪線和第二波浪線的長度并不作限定，可根據(jù)需要進行設(shè)定。圖3是本發(fā)明實施例提供的一種波浪鏡片的正視圖；如圖3所示，可選的，波浪鏡片20中第一波浪線201與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向垂直；波浪鏡片20中第二波浪線202與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向呈45度夾角。其中，圖3中豎直方向為旋轉(zhuǎn)軸所在的方向，旋轉(zhuǎn)軸的方向與圖3a中虛線所在的方向平行。

其中，當?shù)谝徊ɡ司€與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向垂直時，波浪鏡的第一部分轉(zhuǎn)換的第一激光平面信號形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸平行。當?shù)诙ɡ司€與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向呈45度夾角時，波浪鏡的第二部分轉(zhuǎn)換的第二激光平面信號形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈45度夾角。

具體的，第一部分能夠?qū)⑷肷涞降谝徊糠稚系木€激光信號展開，形成第一激光平面信號，并且第一激光平面信號形成平面與第一波浪線垂直。第二部分能夠?qū)⑷肷涞降诙糠稚系木€激光信號展開，形成第二激光平面信號，并且第二激光平面信號形成的平面與第二波浪線垂直。

圖3b是本發(fā)明實施例提供的又一種波浪鏡片的正視圖，如圖3b所示，第一波浪線201與第二波浪線202之間呈90度夾角，且第一波浪線201和第二波浪線202與旋轉(zhuǎn)軸的夾角均為45度。圖3b中豎直方向與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向，旋轉(zhuǎn)軸的方向與圖3b中虛線所在的方向平行。

其中，當?shù)谝徊ɡ司€和第二波浪線之間呈90度夾角，且第一波浪線和第二波浪線與旋轉(zhuǎn)軸的夾角均為45度時，第一激光平面信號形成的平面與第二激光平面信號形成的平面之間呈90度夾角，且第一激光平面信號形成的平面以及第二激光平面信號形成的平面均與旋轉(zhuǎn)軸呈45度夾角。第一波浪線與第一激光平面信號形成的平面垂直，第二波浪線與第二激光平面信號形成的平面垂直。

圖3c是本發(fā)明實施例提供的又一種波浪鏡片的正視圖；如圖3c所示，波浪鏡片20中第一波浪線201與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向呈第一預設(shè)角度；第二波浪線202與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向呈第二預設(shè)角度。圖3c中豎直方向為旋轉(zhuǎn)軸所在的方向，旋轉(zhuǎn)軸的方向與圖3c中虛線所在的方向平行。

當波浪鏡片中的第一波浪線與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向呈第一預設(shè)角度；第二波浪線與旋轉(zhuǎn)軸所在的方向呈第二預設(shè)角度時，第一激光平面信號形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈第三預設(shè)角度，第二激光平面信號形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈第四預設(shè)角度，其中，第一預設(shè)角度與第三預設(shè)角度之和為90度，第二預設(shè)角度與第四預設(shè)角度之和為90度。其中，對第一預設(shè)角度以及第二預設(shè)角度并不作限制，可根據(jù)需要進行設(shè)定。第一預設(shè)角度以及第二預設(shè)角度不能為90度。

需要說明的是，本發(fā)明實施例示例性采用了圖3a-3c所示波浪鏡的結(jié)構(gòu)進行了說明，但是在本發(fā)明其他實施例中，波浪鏡的結(jié)構(gòu)還可以是其他形式，能夠?qū)崿F(xiàn)將線激光信號轉(zhuǎn)換成呈設(shè)定角度的兩個激光平面信號的目的即可。波浪鏡為左右結(jié)構(gòu)，也可以為上下結(jié)構(gòu)，上面部分的波浪線和旋轉(zhuǎn)軸呈一個角度，下面部分的波浪線和旋轉(zhuǎn)軸呈一個角度，角度都不能為0度。

需要說明的是，光學結(jié)構(gòu)還可以是其他結(jié)構(gòu)，對光學結(jié)構(gòu)并不作限定，能夠?qū)⒕€激光信號轉(zhuǎn)換成呈預設(shè)角度出射的兩個激光平面信號即可，例如光學結(jié)構(gòu)還可以是凸透鏡等結(jié)構(gòu)。

通過采用上述的發(fā)射柵，能夠?qū)⒕€激光信號轉(zhuǎn)換成呈設(shè)定角度的兩個激光平面信號，以使兩個激光平面信號空間待定位裝置對空間進行掃描，對空間內(nèi)的空間待定位裝置進行定位。

圖4是本發(fā)明實施例提供的一種定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中，所述定位系統(tǒng)3包括定位基站1、空間待定位裝置2和計算裝置4。

所述空間待定位裝置2，用于接收定位基站1中同步裝置發(fā)送的同步信號、所述定位基站1中發(fā)射的呈設(shè)定角度的兩個激光平面信號以及所述超聲波發(fā)射裝置發(fā)射的超聲波信號，并分別記錄接收到所述同步信號的第一基準時刻、接收到兩個激光平面信號的第一時刻和第二時刻，以及接收到所述超聲波信號的第三時刻；；

計算裝置4，基于所述第一基準時刻，所述第一時刻、所述第二時刻以及定位基站1中旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元的轉(zhuǎn)速確定目標激光平面從第一基準時刻分別到第一時刻和第二時刻旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度；其中，目標激光平面為兩個激光平面信號中最先掃描到空間待定位裝置的激光平面信號形成的平面；

根據(jù)同步信號的第二基準時刻以及第三時刻確定空間待定位裝置與定位基站之間距離；

根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)角度、第二旋轉(zhuǎn)角度以及空間待定位裝置2與定位基站1之間的距離確定空間待定位裝置2的位置。

在本實施例中，可選的，空間待定位裝置包括同步信號接收裝置，光電感應電路、超聲波接收裝置，其中，同步信號接收裝置用于接收同步信號；光電感應電路，用于接收兩個激光平面信號，并分別記錄接收到兩個激光平面信號的第一時刻和第二時刻，超聲波接收裝置，用于接收超聲波信號，并記錄超聲波信號接收到的第三時刻。

計算裝置4可以和空間待定位裝置2連接在一起，直接根據(jù)從空間待定位裝置2得到的第一基準時刻、第二基準時刻、第一時刻、第二時刻以及預定的定位基站中驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速來計算空間待定位裝置2的空間位置；計算裝置4也可以和空間待定位裝置2分置，空間待定位裝置2通過有線或者無線的方式將上述信息傳送給計算裝置，來計算得到空間待定位裝置2的空間位置。

對于采用上述定位系統(tǒng)進行定位的方法，在下述的定位方法中進行詳細的說明。通過采用上述的定位系統(tǒng)，簡化了結(jié)構(gòu)，并且降低了制備成本和控制難度，且定位精確。

圖5是本發(fā)明實施例提供的一種定位方法流程圖，所述方法用于本發(fā)明實施例提供的定位系統(tǒng)，所述方法具體包括：

S510：接收定位基站發(fā)送的同步信號、呈設(shè)定角度的兩個激光平面信號以及超聲波信號，并分別記錄接收到所述同步信號的第一基準時刻、接收到所述兩個激光平面信號的第一時刻和第二時刻，以及接收到所述超聲波信號的第三時刻。

在本實施例中，同步信號由定位基站中同步裝置發(fā)送，超聲波信號由定位基站中超聲波發(fā)射裝置發(fā)送。同步信號攜帶兩個激光平面信號的第一基準時刻的信息以及超聲波信號發(fā)送的第二基準時刻的信息，第一時刻和第二時刻分別為兩個激光平面信號掃描到空間待定位裝置的時間，且第一時刻小于第二時刻。其中，第一基準時刻可以與第二基準時刻相同，也可以不同；第二基準時刻基于第一基準時刻的基礎(chǔ)上，設(shè)定固定的時間差值進行超聲波信號的發(fā)送。

S520：根據(jù)所述第一基準時刻，所述第一時刻、所述第二時刻以及所述定位基站中旋轉(zhuǎn)激光平面發(fā)射單元的轉(zhuǎn)速確定目標激光平面從所述第一基準時刻分別到第一時刻和第二時刻旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度。

在本實施例中，目標激光平面為所述兩個激光平面信號中最先掃描到所述空間待定位裝置的激光平面。

S530：根據(jù)同步信號的第二基準時刻以及所述空間待定位裝置接收到超聲波信號的第三時刻確定所述空間待定位裝置與所述定位基站之間距離。

在本實施例中，由于發(fā)送超聲波信號的時間是第二基準時刻，接收超聲波信號的時刻是第三時刻，故由第三時刻以及第二基準時刻確定超聲波在空間傳輸?shù)臅r間，基于超聲波在空間傳輸?shù)臅r間以及超聲波的傳輸速度即可確定超聲波發(fā)射裝置與空間待定位裝置之間的距離，即定位基站與空間待定位裝置之間的距離。

S540：基于所述第一旋轉(zhuǎn)角度、所述第二旋轉(zhuǎn)角度、以及所述空間待定位裝置與所述定位基站之間的距離確定所述空間待定位裝置的位置。

在本實施例中，當?shù)谝患す馄矫嫘盘栃纬傻钠矫媾c旋轉(zhuǎn)軸平行，且當?shù)诙す馄矫嫘盘栃纬傻钠矫媾c旋轉(zhuǎn)軸呈45度夾角時，(第一激光平面信號和第二激光平面信號采用圖3a所示的波浪鏡片形成)，可選的，所述基于所述第一旋轉(zhuǎn)角度、所述第二旋轉(zhuǎn)角度、以及所述空間待定位裝置與所述定位基站之間的距離確定所述空間待定位裝置的位置，包括：

基于如下的公式確定所述空間待定位裝置的位置：

其中，x為空間待定位裝置在X軸方向的坐標，y為空間待定位裝置在Y軸方向的坐標，z為空間待定位裝置在Z軸方向的坐標；l為所述空間待定位裝置與所述定位基站之間距離；θ＝θ₂-θ₁，θ₁為第一旋轉(zhuǎn)角度，θ₂為第二旋轉(zhuǎn)角度。

如圖6a所示，驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)軸為Y軸的方向，故旋轉(zhuǎn)軸為Y軸方向，超聲波發(fā)送裝置位于原點的位置。當旋轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)時，θ₁為第二激光平面信號形成的平面從所述第一基準時刻到第一時刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第二激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到掃描到所述空間待定位裝置時旋轉(zhuǎn)的角度。θ₂為第二激光平面信號形成的平面從所述第一基準時刻到第二時刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第一激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到掃描到所述空間待定位裝置時旋轉(zhuǎn)的角度。當旋轉(zhuǎn)軸順時針旋轉(zhuǎn)時，θ₁為第一激光平面信號形成的平面從所述第一基準時刻到第一時刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第一激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到掃描到所述空間待定位裝置時旋轉(zhuǎn)的角度；θ₂為第一激光平面信號形成的平面從所述第一基準時刻到第二時刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第二激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到掃描到所述空間待定位裝置時旋轉(zhuǎn)的角度，其中，第一時刻小于第二時刻。

對于空間待定位裝置的位置的計算過程具體如下：以旋轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)為例，如圖6a所示，Y軸為旋轉(zhuǎn)軸所在的方向；A點為空間待定位裝置，AOY平面為第一激光平面信號形成的平面，第一激光平面信號形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸平行。A′點為空間待定位裝置A在第二激光平面信號形成平面上的掃描位置，A′OZ平面為第二激光平面信號形成的平面，第二激光平面信號形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈45度。θ₁為第二激光平面信號形成的平面從所述第一基準時刻到第一時刻旋轉(zhuǎn)的角度。若第一基準時刻為T₀.第一時刻為T₁，則θ₁＝(T₁-T₀)×w，其中，w為驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速。θ₂為第二激光平面信號形成的平面形成的平面從第一基準時刻到第二時刻旋轉(zhuǎn)的角度，若第二時刻為T₂，則θ₂＝(T₂-T₀)×w。

其中，當旋轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)時，第一時刻為第二激光平面信號形成的平面掃描到空間待定位裝置的時間，第二時刻為第一激光平面信號形成的平面掃描到空間待定位裝置的時間，也就是說第一時刻為接收到第二激光平面信號的時間，第二時刻為接收到第一激光平面信號的時間。如圖6a所示，y′是A′在Y軸上的投影，則在A′y′O三角形中，A′y′²+Oy′²＝A′O²。從A′向YOZ平面做垂線，垂點為T，T′為T在XOZ平面的投影。則在A′TT′三角形中，由于∠TT′A′＝45°，∠A′TT′＝90°，所以三角形A′TT′為等腰直角三角形，所以A′T＝TT′，在三角形A′Ty′中，A點在Y軸的方向的坐標值分別與圖6a中的Oy′、TT′相等，A′O＝AO＝l。由此，得出A′y′²+y²＝l²；并計算出y。同理，對于x，z也可以得出，并不再累述。

在本實施例中，當?shù)谝患す馄矫嫘盘栃纬傻钠矫媾c第二激光平面信號形成的平面之間呈90度夾角，且第一激光平面信號形成的平面以及第二激光平面信號形成的平面均與旋轉(zhuǎn)軸呈45度夾角時，(第一激光平面信號和第二激光平面信號采用如圖4所示的波浪鏡片形成)，可選的，所述根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)角度、所述第二旋轉(zhuǎn)角度、以及所述空間待定位裝置與所述定位基站之間的距離確定所述空間待定位裝置的位置，包括：

基于如下的公式確定所述空間待定位裝置的位置：

其中，x為空間待定位裝置在X軸方向的坐標，y為空間待定位裝置在Y軸方向的坐標，z為空間待定位裝置在Z軸方向的坐標；l為所述空間待定位裝置與所述定位基站之間距離；θ＝θ₂-θ₁，θ₁為第一旋轉(zhuǎn)角度，θ₂為第二旋轉(zhuǎn)角度。

如圖6b所示，驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)軸為Y軸的方向，故旋轉(zhuǎn)軸為Y軸方向，超聲波發(fā)送裝置位于原點的位置。當旋轉(zhuǎn)軸順時針旋轉(zhuǎn)時，θ₁為第一激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到第一時刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第一激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到掃描到空間待定位裝置時旋轉(zhuǎn)的角度；θ₂為第一激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到第二時刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第二激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到掃描到空間待定位裝置時旋轉(zhuǎn)的角度。當旋轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)時，θ₁為第二激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到第一時刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第二激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到掃描到空間待定位裝置時旋轉(zhuǎn)的角度；θ₂為第二激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到第二時刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第一激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到掃描到空間待定位裝置時旋轉(zhuǎn)的角度。

如圖6b所示，針對空間待定位裝置的位置的計算方法與圖6a中空間待定位裝置位置的計算方法相同。Y軸為旋轉(zhuǎn)軸所在的方向，旋轉(zhuǎn)軸沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)；A點為空間待定位裝置，AOY平面為第一激光平面信號形成的平面，第一激光平面信號形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈45度。A′點為空間待定位裝置A在第二激光平面信號形成平面的掃描位置，A′OZ平面為第二激光平面信號形成的平面，第二激光平面信號形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈45度。通過對第一激光平面信號形成的平面以及第二激光平面信號的交線作一個輔助的平行于旋轉(zhuǎn)軸的平面，利用第一激光平面信號形成的平面以及第二激光平面信號形成的平面均與旋轉(zhuǎn)軸呈45度夾角，以及幾何關(guān)系，得到空間待定位裝置A的坐標。

在本實施例中，當?shù)谝患す馄矫嫘盘栃纬傻钠矫媾c旋轉(zhuǎn)軸呈第三預設(shè)角度，第二激光平面信號形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸呈第四預設(shè)角度時，(第一激光平面信號和第二激光平面信號采用圖3c所示的光柵形成)可選的，所述根據(jù)所述第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度以及所述空間待定位裝置與所述定位基站之間的距離確定空間待定位裝置的位置，包括：

基于如下的公式確定所述空間待定位裝置的位置：

x＝rcosθ₁

y＝rsinβ₁cotα₁

z＝rsinθ₁

其中，x為空間待定位裝置在X軸方向的坐標，y為空間待定位裝置在Y軸方向的坐標，z為空間待定位裝置在Z軸方向的坐標；l為所述空間待定位裝置與所述定位基站之間距離；α₁為第二激光平面信號形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸之間的角度，且為第四預設(shè)角度；α₂為第一激光平面信號形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸之間的角度，且為第三預設(shè)角度；θ＝θ₂-θ₁，θ₁為第一旋轉(zhuǎn)角度，θ₂為第二旋轉(zhuǎn)角度。

當轉(zhuǎn)軸順時針旋轉(zhuǎn)時，θ₁為第一旋轉(zhuǎn)角度，即為第一激光平面信號形成的平面從所述第一基準時刻到第一時刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第一激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到掃描到所述空間待定位裝置時旋轉(zhuǎn)的角度；θ₂為第二旋轉(zhuǎn)角度，即為第一激光平面信號形成的平面從所述第一基準時刻到第二時刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第二激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到掃描到所述空間待定位裝置時旋轉(zhuǎn)的角度；

或者，旋轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)時，θ₁為第二激光平面信號形成的平面從所述第一基準時刻到第一時刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第二激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到掃描到所述空間待定位裝置時旋轉(zhuǎn)的角度；θ₂為第二激光平面信號形成的平面從所述第一基準時刻到第二時刻旋轉(zhuǎn)的角度，且為第一激光平面信號形成的平面從第一基準時刻到掃描到所述空間待定位裝置時旋轉(zhuǎn)的角度。

如圖6c所示，以旋轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)為例，Y軸為旋轉(zhuǎn)軸所在的方向；A點為空間待定位裝置，AOY平面為第一激光平面信號形成的平面，第一激光平面信號形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角為α₂。A′點為空間待定位裝置A在第二激光平面信號形成平面的掃描位置，A′OZ平面為第二激光平面信號形成的平面，第二激光平面信號形成的平面與旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角為α₁。θ₁為第二激光平面信號形成的平面從所述第一基準時刻到第一時刻旋轉(zhuǎn)的角度。若第一基準時刻為T₀.第一時刻為T₁，則θ₁＝(T₁-T₀)×w，其中，w為驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速。θ₂為第二激光平面信號形成的平面形成的平面從第一基準時刻到第二時刻旋轉(zhuǎn)的角度，若第二時刻為T₂，則θ₂＝(T₂-T₀)×w。

其中，第一時刻為第二激光平面信號形成的平面掃描到空間待定位裝置的時間，第二時刻為第一激光平面信號形成的平面掃描到空間待定位裝置的時間。如圖6c所示，通過對第一激光平面信號形成的平面以及第二激光平面信號的交線作一個輔助的平行于旋轉(zhuǎn)軸的平面，利用第一激光平面信號形成的平面以及第二激光平面信號形成的平面均分別與旋轉(zhuǎn)軸之間的角度，以及幾何關(guān)系，得到空間待定位裝置A的坐標。

需要說明的是，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，表示裝置結(jié)構(gòu)以及定位原理的示意圖并非按照一般比例作局部放大，而且所述以試圖只是示例，其在此不應限制本發(fā)明保護的范圍。

通過采用具有發(fā)射柵的定位系統(tǒng)進行定位，降低了制作成本，簡化了控制系統(tǒng)，且定位精度較高。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。