定位光信號發射系統、方法及定位系統與流程

本發明涉及定位領域，特別涉及一種定位光信號發射系統、方法及定位系統。

背景技術：

近些年來，衛星定位技術得到了廣泛應用。但是在局部空間范圍內，特別是室內空間進行定位時，衛星定位技術在例如定位精度、定位頻次、成本等方面經常不能滿足一些實際應用的需要。特別是室內定位的情況下，還會受到衛星信號不能很好地穿透建筑物墻體的影響。

激光定位技術是一種常見的局部空間定位技術。例如，可以通過在定位空間內搭建發射激光的定位光束發射設備(例如可以采用定位光塔的形式，下文中的“光塔”是指定位光束發射設備。但是應該明白，定位光束發射設備還可以采用其它多種形式)，對定位空間進行激光掃射，在定位件上設置有光信號接收器，通過對數據進行運算處理，可以輸出定位件的三維位置坐標信息。

在將局部空間定位技術應用到虛擬現實技術(VR)或其他實際應用中時，應用軟件通常需要以固定幀率或時間間隔獲取定位件的定位結果。如果計算出來的定位結果的時間間隔不固定，應用軟件所顯示的定位結果可能會呈現一定的跳躍性，并且還有可能導致定位卡頓的現象的發生，使得定位的準確性較差。

以圖1A-C所示為例，在圖1A中，在子定位空間A和B中分別在預定位置放置編號分別為1、2、3、4和5、6、7、8的光塔，子定位空間A中的4個光塔按照其編號依次在時間段T1、T2、T3、T4發射定位光信號，子定位空間B中的4個光塔按照其編號依次在時間段T5、T6、T7、T8發射定位光信號，如圖1B所示，子定位空間A或B中的光塔均不是以相同的時間間隔工作。

如圖1C所示，以橫軸表示時間，縱軸表示定位件的位置坐標，假設黑色曲線為定位件的運動軌跡，橫軸上的點表示應用軟件讀取定位結果的時間點。在圖1A和圖1B所示的工作模式下，定位件在A子定位空間中于T1、T2、T3、T4、T9、T10、T11、T12幾個時間段分別對應的時間點進行定位計算，在B子定位空間中于T5、T6、T7、T8、T13、T14、T15、T16幾個時間段分別對應的時間點進行定位計算。圖1C是以定位件在子定位空間A的情況為例繪制的。在子定位空間A中的四個光塔依次在T1-T4、T9-T12的時間段內掃射定位光束，因此圖1C中在與T1-T4、T9-T12幾個時間段對應的時間點1、2、3、4、9、10、11、12存在有效的定位計算結果。設定位件的實際運動軌跡如圖1C黑色曲線所示，定位計算結果如黑色垂直線所示(黑色垂直線高度表示位置數據)。應用軟件會定期(例如時間點2、3之間，時間點4、5之間，時間點6、7之間，時間點8、9之間，時間點10、11之間，時間點12、13之間，時間點14、15之間，時間點16之后等)獲取定位件的最新的定位計算結果，即圖1C中的虛線所示值。連接所有虛線頂點，可以得到灰色軌跡，這條軌跡即可以視為計算后得到的定位件的移動軌跡。由于定位件在T5-T8時間段之間沒有接收到定位光束，因此也沒有新的計算結果。當應用軟件按期提取最新的定位計算結果時，定位計算結果并沒有及時發生變化。因此，如圖1C中虛線所示，其軌跡既不平滑又不夠準確。

針對這種情況，本發明提出了一種定位光信號發射系統、方法及定位系統。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種定位光信號發射系統、方法及定位系統，其使得定位件能夠以相同的時間間隔接收定位光信號，從而可以提高定位的平滑性和準確性。

根據本發明的一個方面，提供了一種定位光信號發射系統，用于向定位空間發射定位光信號，定位空間包括m個子定位空間，m是大于1的自然數，該系統包括：n個定位光信號發射裝置，分別設置在m個子定位空間內的預定位置，用于向其所在的子定位空間發射定位光信號，其中每個子定位空間中設置有一個或多個定位光信號發射裝置，n是大于或等于m的自然數，其中，n個定位光信號發射裝置的發射時間不重疊，并且同一個子定位空間內的一個或多個定位光信號發射裝置以相同的第一時間間隔依次循環發射定位光信號。

優選地，m個發光周期構成一個子空間循環周期，在一個發光周期內一個定位光信號發射裝置發射定位光信號，每個子空間循環周期中的m個發光周期按照第一預定順序分配給m個子定位空間，對于每個子定位空間，連續多個子空間循環周期中為其分配的多個發光周期，按照第二預定順序分配給設置在該子定位空間中的一個或多個定位光信號發射裝置。

優選地，m個子定位空間可以構成一個子定位空間組，定位空間可以包括多個子定位空間組，每個子定位空間組中可以以相同的方式配置n個定位光信號發射裝置。

根據本發明的另一方面，提供了一種定位光信號發射方法，用于向定位空間發射定位光信號，定位空間包括m個子定位空間，n個定位光信號發射裝置分別設置在m個子定位空間內的預定位置，m是大于1的自然數，n是大于或等于m的自然數，該方法包括：每個定位光信號發射裝置依次向其所在的子定位空間發射定位光信號，其中，n個定位光信號發射裝置發射定位光信號的發射時間互不重疊，并且同一個子定位空間內的一個或多個定位光信號發射裝置以相同的第一時間間隔依次循環發射定位光信號。

優選地，m個發光周期構成一個子空間循環周期，在一個發光周期內一個定位光信號發射裝置發射定位光信號，每個子空間循環周期中的m個發光周期按照第一預定順序分配給m個子定位空間，對于每個子定位空間，連續多個子空間循環周期中為其分配的多個發光周期，按照第二預定順序分配給設置在該子定位空間中的一個或多個定位光信號發射裝置。

根據本發明的又一方面，提供了一種定位系統，用于對處在定位空間內的待定位物體進行定位，定位空間包括m個子定位空間，該系統包括：上述定位光信號發射系統；以及光信號接收器，固定在待定位物體的外表面，用于接收定位光信號。

優選地，該系統還可以包括：處理器，連接到光信號接收器，用于基于光信號接收器接收到的定位光信號，確定待定位物體的位置。

優選地，處理器可以以相同的第二時間間隔，基于光信號接收器最近一次接收到的定位光信號執行定位計算，以確定待定位物體在定位空間中的位置。

優選地，第二時間間隔可以與第一時間間隔相等。

優選地，處理器可以響應于判定待定位物體進入一個子定位空間，調整執行定位計算的時間點，以使得執行定位計算的時間點與最近一次接收到定位光信號的時間點之間的間隔小于預定時間間隔。

綜上，本發明通過控制同一子定位空間內的定位光信號發射裝置的工作時間間隔，使得同一個子定位空間內的定位光信號發射裝置能夠以相同的時間間隔發射定位信號。這樣，在定位件同樣以固定的時間間隔執行定位計算時，就可以提高定位的平滑性和準確性。

附圖說明

通過結合附圖對本公開示例性實施方式進行更詳細的描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優勢將變得更加明顯，其中，在本公開示例性實施方式中，相同的參考標號通常代表相同部件。

圖1A示出了現有技術一個實施例的定位空間的分劃及定位光信號發射裝置的分布。

圖1B示出了現有技術一個實施例的定位空間中定位光信號發射裝置的發光模式示意圖。

圖1C示出了現有技術一個實施例的待定位物體的運動軌跡和執行定位計算的結果的曲線示意圖。

圖2示出了根據本發明一實施例的定位光信號發射系統200的結構的示意性框圖。

圖3示出了根據本發明一個實施例的定位空間的分劃及定位光信號發射裝置的分布。

圖4示出了根據圖3實施例的定位空間中定位光信號發射裝置的發光模式示意圖。

圖5示出了根據圖3-4實施例的待定位物體的運動軌跡和執行定位計算的結果的曲線示意圖。

圖6示出了根據本發明一個實施例的定位系統的結構的示意性框圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本公開的優選實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的優選實施方式，然而應該理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠將本公開的范圍完整地傳達給本領域的技術人員。

針對背景技術中述及的問題，發明人發現定位結果的平滑程度與定位件接收定位信號和定位計算的時間間隔有緊密聯系。具體地，在接收到定位信號后，基于定位信號進行定位計算的時間基本上可以看作一個固定值，假如定位件依次接收到多個定位信號的時間間隔基本上也是一個固定時間間隔，那么對定位件進行定位時，就可以以預定時間間隔得到定位件的多個定位結果。由此，就可以獲取定位件的多個平滑的定位結果。

基于上述思路，本發明提出了一種定位光信號發射系統、方法及定位系統。

本發明提供了一種定位光信號發射方法，用于向定位空間發射定位光信號，定位空間包括m個子定位空間，n個定位光信號發射裝置(例如可以是上文提到的光塔)分別設置在m個子定位空間內的預定位置，m是大于1的自然數，n是大于或等于m的自然數。該方法包括：每個定位光信號發射裝置依次向其所在的子定位空間發射定位光信號。其中，n個定位光信號發射裝置發射定位光信號的發射時間互不重疊，并且同一個子定位空間內的一個或多個定位光信號發射裝置以相同的第一時間間隔依次循環發射定位光信號。

這樣，定位空間中的定位光信號發射裝置可以以相同的第一時間間隔分時發射定位光信號避免干擾，定位件也可以盡量以固定的時間間隔執行定位計算，得到固定時間間隔的定位結果，提高定位的平滑性和準確性。

其中，m個發光周期構成一個子空間循環周期，在一個發光周期內一個定位光信號發射裝置發射定位光信號，每個子空間循環周期中的m個發光周期按照第一預定順序分配給m個子定位空間，對于每個子定位空間，連續多個子空間循環周期中為其分配的多個發光周期，按照第二預定順序分配給設置在該子定位空間中的一個或多個定位光信號發射裝置。

為了便于描述，這里以每個定位光信號發射裝置發射一次定位光信號的所經歷的時間周期稱為發光周期，整個定位空間中的每個定位光信號發射裝置的發光周期可以相同。以m個發光周期構成一個子空間循環周期，也就是說，在一個子空間循環周期內，m個子定位空間中均可以有一個定位光信號發射裝置發射定位光信號。

此第一預定順序可以是預先設置好的，如可以將每個子定位空間進行編號，在一個子空間循環周期內，各個子定位空間中定位光信號發射裝置可以按照子定位空間的編號的順序依次發射定位信號。還可以依照m個子定位空間的排列位置，按照一定的方式，如以一個子定位空間為原點呈輻射狀依次進行分配，或者以“之”字形的方式依次進行分配等。具體的第一預定順序不做限制，能保證定位空間中的定位光信號發射裝置有序工作且不相互干擾即可。

此第二預定順序也可以是預先設置好的，如將每個子定位空間中的定位光信號發射裝置進行編號，在多個連續子空間循環周期中，每個子定位空間中的定位光信號發射裝置分別以其各自的編號的順序依次循環發射定位光信號。不同子定位空間中的定位光信號發射裝置的編號規則可以相同也可以不同，例如1號子定位空間中以順時針順序依次對其中的定位光信號發射裝置進行編號，2號子定位空間中以逆時針，3號子定位空間中隨機編號等。也可以按照子定位空間中的定位光信號發射裝置的預置安裝位置給予合適的第二預定順序。具體的第二預定順序不做具體限制，以能保證定位空間中的定位光信號發射裝置有序工作且不相互干擾。

對于定位光信號發射裝置的發光順序不限于此，也可以以其它方式實現上述第一預定順序和第二預定順序，在此不再一一舉例。

這樣，在一個子空間循環周期內，每個子定位空間中均可以有一個定位光信號發射裝置以第一預定順序發射定位光信號。在多個連續子空間循環周期內，每個子定位空間中均可以有一個定位光信號發射裝置以第一預定順序發射定位光信號，子定位空間中的一個或多個定位光信號發射裝置以第二預定順序發射定位光信號。這樣，定位空間中的定位光信號發射裝置就可以實現分時工作避免干擾。

這里，每個子定位空間中可以有相同數目的定位光信號發射裝置，也可以有不同數目的定位光信號發射裝置。在每個子定位空間中的定位光信號發射裝置的數目相同時，每個子定位空間中的所有定位光信號發射裝置依次發射一次定位光信號所累積經歷的時間相同。在每個子定位空間中的定位光信號發射裝置的數目不同時，每個子定位空間中的所有定位光信號發射裝置依次發射一次定位光信號所累積經歷的時間有差異。但是，定位空間中的定位光信號發射裝置的發射時間不重疊，避免相互干擾。

本發明的定位光信號發射方法可以實現為一種定位光信號發射系統，下面結合定位光信號發射系統對本發明的定位光信號發射方法做詳細說明。圖2示出了根據本發明一實施例的定位光信號發射系統200的結構的示意性框圖。

如圖2所示，本發明的定位光信號發射系統200可以包括n個定位光信號發射裝置(圖中2-1、2-2…2-n，n為大于或等于m的自然數)。

n個定位光信號發射裝置分別設置在m個子定位空間的預定位置，以使得在每個子定位空間內設置有定位光信號發射裝置。每個定位光信號發射裝置依次向其所在的子定位空間發射定位光信號，其中，n個定位光信號發射裝置發射定位光信號的發射時間互不重疊，并且同一個子定位空間內的一個或多個定位光信號發射裝置以相同的第一時間間隔依次循環發射定位光信號。

m個發光周期構成一個子空間循環周期，在一個發光周期內一個定位光信號發射裝置發射定位光信號，每個子空間循環周期中的m個發光周期按照第一預定順序分配給m個子定位空間，對于每個子定位空間，連續多個子空間循環周期中為其分配的多個發光周期，按照第二預定順序分配給設置在該子定位空間中的一個或多個定位光信號發射裝置。

其中，每個子定位空間中可以有相同數目的定位光信號發射裝置，整個定位空間中的每個定位光信號發射裝置都可以以相同的周期發光，在一個發光周期內只有一個定位光信號發射裝置發射定位信號，如此，可以保證在某個時刻整個定位空間中有且僅有一個定位光信號發射裝置在發射定位信號。并且每個子定位空間中的所有定位光信號發射裝置都可以在一個相同的周期內完成一次定位光信號發射。這里的整個定位空間可能是產生干擾的相鄰的定位空間。例如，在擴展成很多個子空間時，相隔很遠的兩個子空間的發光模式可以相同。

以將整個定位空間分為m個子定位空間為例進行說明，每個子定位空間中僅預置一個定位光信號發射裝置，每個定位光信號發射裝置分別在一個發光周期內工作，m個發光周期構成一個子空間循環周期。在一個子空間循環周期中，整個定位空間中的每個子定位空間中的定位光信號發射裝置可以依照第一預定順序依次完成一次定位光信號的發射。連續多個子空間循環周期中，整個定位空間中的每個子定位空間中的定位光信號發射裝置可以依照第一預定順序依次連續發射定位光信號。

當每個子定位空間中都有多個相同數目的定位光信號發射裝置時，對于每個子定位空間，連續多個子空間循環周期按照第一預定順序為其分配的多個發光周期，多個發光周期按照第二預定順序分配給設置在該子定位空間中的多個定位光信號發射裝置。整個定位空間中的定位光信號發射裝置即可有序工作而不相互干擾。

以圖3所示為例進行說明，將定位空間劃分為兩個子空間A和B(此時，定位空間中子定位空間的數目m＝2)，每個子定位空間中均有4個定位光信號發射裝置，共8個定位光信號發射裝置(此時，定位空間中的定位光信號發射裝置的數目n＝8)，預置在每個子定位空間的預定位置，并以一定的順序進行編號。將定位空間中的定位光信號發射裝置全部完成一次定位光信號發射所需的時間稱為周期T，將周期T等分為均勻的8個時間段T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8，每個時間段的長度與一個發光周期相同。其中，T1與T2構成一個子空間循環周期，在T1時間段時，A子定位空間中的1號定位光信號發射裝置發射定位光信號，在T2時間段，B子定位空間中的2號定位光信號發射裝置發射定位光信號，即子空間循環周期中的2個發光周期按照A、B、A、B……的順序(第一預定順序)分配給A子定位空間和B子定位空間。對于A子定位空間，連續4個子空間循環周期為其分配4個發光周期，按照第二預定順序(即按照1、3、5、7的編號順序分配T1、T3、T5、T7的發光周期)分配給設置在A子定位空間中的4個定位光信號發射裝置。同樣地，對于B子定位空間，連續4個子空間循環周期為其分配4個發光周期，按照第二預定順序(即按照2、4、6、8的編號順序分配T2、T4、T6、T8的發光周期)分配給設置在B子定位空間中的4個定位光信號發射裝置(如圖4所示)。定位空間內所有定位光信號發射裝置完成一次發光操作的總時間為T，T的時間長度可以根據實際情況變化。

這樣，子定位空間A或B中的定位光束發射裝置都可以以相同的時間間隔發射定位光信號，使得接收到的定位光信號也基本上是相同的時間間隔。

如圖5所示，以橫軸表示時間，縱軸表示定位件的位置坐標，假設黑色曲線為定位件的運動軌跡，橫軸上的點表示應用軟件讀取定位結果的時間點。在圖3和圖4所示的工作模式下，定位件在A子定位空間中于分別對應于T1、T3、T5、T7、T9、T11、T13、T15的幾個時間點進行定位計算，在B子定位空間中于分別對應于T2、T4、T6、T8、T10、T12、T14、T16的幾個時間點進行定位計算。圖5是以定位件在子定位空間A的情況為例繪制的。在子定位空間A中的四個光塔依次在T1、T3、T5、T9、T11、T13、T15掃射定位光信號，因此，圖5中在與T1、T3、T5、T9、T11、T13、T15對應的時間點1、3、5、7、9、11、13、15存在有效的定位計算結果。設定位件的實際運動軌跡如圖5黑色曲線所示。則定位計算結果如黑色垂直線所示(黑色垂直線高度表示位置數據)。應用軟件會定期(例如時間點1、3之間，時間點3、5之間，時間點5、7之間，時間點7、9之間，時間點9、11之間，時間點11、13之間，時間點13、15之間，時間點15之后)獲取定位件最新的定位計算結果，即圖5中的虛線所示值。連接所有虛線頂點(虛線高度表示所獲取的位置數據)，可以得到灰色軌跡，這條軌跡即為應用程序所獲取到的定位件的移動軌跡。因此，如圖5中虛線所示，其軌跡既平滑又準確。

這樣，基于定位光信號進行定位計算得到的多個定位結果才是光滑的。定位空間中的每個發光周期之間可以有一個短時間的間歇，在此間隙時間內整個定位空間中沒有定位光信號發射裝置工作，以避免定位光信號發射裝置連續工作可能出現的干擾。此間歇不做具體限制，可以是較短的時間也可以較長的時間，但是盡量不要長于發光周期，以免長時間無定位光信號發射裝置發射定位信號而引起定位信息不足，導致定位不精確。

整個定位空間中的每個子定位空間中所設置的定位光信號發射裝置的數目可以不同。例如，可以根據待定位物體進入每個子定位空間中的次數，將待定位物體進入次數較少的子定位空間中設置較少數目的定位信號發射裝置，而在待定位物體進入次數較多的子定位空間中設置較多數目的定位信號發射裝置，以滿足不同子定位空間的不同需求。如此，依然可以按照第一預定順序為定位空間中的每個子定位空間分配多個子空間循環周期，按照第二預定順序為子定位空間中的每個定位信號發射裝置分配發光周期。這樣，每個子定位空間中的定位光信號發射裝置均完成一次定位光信號發射所需要的周期可能不相同，但是整個定位空間中的定位光信號發射裝置均以相同的時間間隔發射定位信號，依然可以實現本發明的目的，使得定位結果平滑且準確。

在實際應用中，可以將本發明的定位空間進行擴展，使得在更大的定位空間中適用本發明的方案。例如，可以由m個子定位空間構成一個子定位空間組，定位空間可以包括k個子定位空間組，每個子定位空間組中以相同的方式配置n個定位光信號發射裝置(此時，定位空間中有m×k個子定位空間，定位空間內的預定位置設置n×k個定位光信號發射裝置)，且每個子定位空間組內定位光信號發射裝置以與上述相同的方式執行定位光信號的發射及定位，不同子定位空間組的相同位置處的定位光信號發射裝置可以同時發送定位光信號。這樣，多個子定位空間組可以同時工作，每個子定位空間組內的n個定位光信號發射裝置的發射時間不重疊，并且其同一個子定位空間內的一個或多個定位光信號發射裝置以相同的第一時間間隔依次循環發射定位光信號，實現可擴展的激光室內定位。

具體來說，m個發光周期構成一個子空間循環周期，在一個發光周期內一個定位光信號發射裝置發射定位光信號，每個子空間循環周期中的m個發光周期按照第一預定順序分配給m個子定位空間，對于每個子定位空間，連續多個子空間循環周期中為其分配的多個發光周期，按照第二預定順序分配給設置在該子定位空間中的一個或多個定位光信號發射裝置。

例如，在圖3所給出的例子中(圖中僅示出一個子定位空間組)，定位空間可以包括k個子定位空間組，一個子定位空間組包括m＝2個子定位空間，每個子定位空間設置4個定位光信號發射裝置，因此，n＝8(此時，定位空間包括2×k個子定位空間，并設有8×k個定位光信號發射裝置)。這樣，兩個發光周期構成一個子空間循環周期，每個子空間循環周期中，兩個子定位空間中各有一個定位光信號發射裝置依次發光。經過4個子空間循環周期，每個子定位空間中的所有定位光信號發射裝置完成一次發光操作，即每個子定位空間組中的所有定位光信號發射裝置完成一次發光操作。每個子定位空間組以相同的方式完成發光操作，實現可擴展定位。

如果兩個子定位空間中設置的定位光信號發射裝置的個數不同，分別為n1和n2，且n1≠n2，那么分別經過n1、n2個子空間循環周期，這兩個子定位空間中的所有定位光信號發射裝置完成一次發光操作。

此外，還可以在定位空間中設置時鐘，為定位空間中的預定位置的定位光信號發射裝置預先設置發射定位光信號的時間，使得各個定位光信號發射裝置可以在預定時間發射定位光信號。例如，在設置好定位光信號發射裝置的工作順序及發光周期后，所設時鐘可以在前一個定位光信號發射裝置開始發射定位光信號脈沖的上升沿時刻向下一個定位光信號發射裝置發送準備信號，使得其做好準備，并在前一個定位光信號發射裝置發射定位光信號脈沖的下降沿開始發射定位光信號。如此，整個定位空間中預定位置的定位光信號發射裝置則以預定順序在預定時間依次循環發射定位光信號，定位光信號發射系統200能夠統一穩定地發射定位光信號。

具體地說，每個定位光信號發射裝置都可以以掃射的方式發射定位光信號，并且都可以按照預定的掃射周期和預定的角速度向其所在的子定位空間掃射定位光信號，定位光信號發射裝置所掃射的定位光信號可以具有線狀截面，并且繞掃射轉軸轉動，掃射轉軸與線狀截面的延伸方向可以不垂直。

其中，可以通過多種方式實現定位光信號發射裝置向其所在的子定位空間掃射定位光信號。例如，可以通過電機轉動掃描、MEMS掃描鏡掃描、單模光纖抖動掃描等多種方式實現定位光信號發射裝置向其所在的子定位空間掃射定位光信號。當然，對本領域技術人員來說，還可以有其它實現方式，此處不再贅述。

預定的掃射周期可以對應于預定的角速度(ω)，也可以不對應。例如，在定位光信號發射裝置圍繞掃射轉軸做勻速圓周旋轉時，可以認為掃射周期對應于預定的角速度，此時有T＝2π/ω。另一方面，在一些情況下，定位光信號發射裝置只需要轉動不到一周，例如約四分之一周，即約90°，就可以使定位光信號完全掃描該子定位空間。這樣，在定位光信號掃描子定位空間時和不掃描子定位空間時的旋轉速度可以不同。或者，定位光信號發射裝置也可以被設置為使得掃描光信號在子定位空間中往復掃描。在這些情況下，T≠2π/ω。預定的掃射周期與定位光信號發射裝置的發光周期可以相同，也可以比發光周期長。

此外，該定位光信號發射系統200還可以包括控制器(圖中未示出)，控制器分別與多個定位光信號發射裝置連接，用于控制n個定位光信號發射裝置發射定位光信號的發射時間。如此，可以實現對定位光信號的發射時間的自由控制，以針對定位光信號發射裝置的實際使用情況及時做出相應的應對策略。例如，在實際使用過程中，如果某個子定位空間中的某個定位光信號發射裝置出現故障，在該定位光信號發射裝置發光周期的時間就沒有定位光信號發射裝置發射定位光信號，可能造成后續定位數據的紊亂。此時，用戶就可以及時通過控制器實現對定位空間中的定位光信號發射裝置的發射時間的調整以解決上述問題，以避免造成更大的損失。

控制器還可以用于控制多個定位光信號發射裝置的掃射模式。例如，控制器可以控制定位光信號發射裝置掃射定位光信號的頻率或幅度以及掃射周期等，以實現對待定位物體所處子定位空間進行全面、完整的掃描，為待定位物體的位置提供更為精確的定位數據信息。

上述已經詳細描述了根據本發明的定位光信號發射系統及定位光信號發射方法。基于上述定位光束發射系統和方法，本發明還提出了一種定位系統。圖6示出了定位系統400的示意性框圖。

如圖6所示，本發明的定位系統400可以包括上述的定位光信號發射系統200和光信號接收器420。

其中，定位光信號發射系統200可參見上文圖2-3的相關描述，在此不再贅述。

光信號接收器420，固定在待定位物體的外表面，用于接收定位光信號。光信號接收器420可以有一個或多個，且相對位置固定。可以根據光信號接收器420接收定位光信號的時間差或光信號接收器420之間的相對位置關系，確定發射該定位光信號的定位光信號發射裝置的預估位置，然后判斷預估位置與待定位物體的相對位置，簡單判斷待定位物體的位置。

其中，定位光信號發射系統200與光信號接收器420相連，其連接關系可以有多種形式，包括直接或間接、有線或無線等方式。具體的連接方式不做要求，也可以根據經驗或實際情況做出相應的連接。

該定位系統400還可以包括處理器430。處理器430連接到光信號接收器420(例如，可以是直接或間接相連，也可以是有線或無線等方式，處理器也可以與定位光信號發射系統相連，連接方式也不做具體限制。)，可以基于光信號接收器420接收到的定位光信號，確定待定位物體的位置。處理器430還可以基于其它定位數據來確定待定位物體的位置，如基于該定位光信號的接收時間推定發射該定位光信號的時間及其來源，或者光信號接收器420的相對位置等，以此確定待定位物體的位置。

處理器430可以以相同的第二時間間隔，基于光信號接收器420最近一次接收到的定位光信號執行定位計算，以確定待定位物體在定位空間中的位置。即處理器430執行定位計算的時間點在定位空間中前一次的定位光信號發射裝置發射定位光信號之后，后一次的定位光信號發射裝置發射定位光信號的時間點之前，也就是兩個連續的定位光信號發射裝置連續發射定位光信號的時間點之間。執行定位計算的時間點可以靠近前一次發射定位光信號的時間點，也可以靠近后一次發射定位光信號的時間點，具體執行定位計算的時間點不限制。如此，處理器430可以以相同的第二時間間隔對光信號接收器420接收到的定位光信號進行結算，得到平滑且準確的定位結果。

優選地，第二時間間隔可以與第一時間間隔相等。這樣，處理器430在確定了第一次執行定位計算的時間后，就可以將第一時間間隔作為其執行定位計算的第二時間間隔多后續的定位光信號進行定位計算，而不需要再次進行設定，處理器430即可依次循環進行定位計算，并得到比較平滑的定位結果，便于后續的應用軟件使用的定位結果更加精確。

以圖3所示為例進行說明，將定位空間劃分為兩個子空間A和B(此時，定位空間中子定位空間的數目m＝2)，每個子定位空間中均有4個定位光信號發射裝置，共8個定位光信號發射裝置(此時，定位空間中的定位光信號發射裝置的數目n＝8)，預置在每個子定位空間的預定位置，并以一定的順序進行編號。將定位空間中的定位光信號發射裝置全部完成一次定位光信號發射所需的時間稱為周期T，將周期T等分為均勻的8個時間段T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8，每個時間段的長度與一個發光周期相同。其中，T1與T2構成一個子空間循環周期，在T1時間段時，A子定位空間中的1號定位光信號發射裝置發射定位光信號，在T2時間段，B子定位空間中的2號定位光信號發射裝置發射定位光信號，即子空間循環周期中的2個發光周期按照A、B、A、B……的順序(第一預定順序)分配給A子定位空間和B子定位空間。對于A子定位空間，連續4個子空間循環周期為其分配4個發光周期，按照第二預定順序(即按照1、3、5、7的編號順序分配T1、T3、T5、T7的發光周期)分配給設置在A子定位空間中的4個定位光信號發射裝置。同樣地，對于B子定位空間，連續4個子空間循環周期為其分配4個發光周期，按照第二預定順序(即按照2、4、6、8的編號順序分配T2、T4、T6、T8的發光周期)分配給設置在B子定位空間中的4個定位光信號發射裝置(如圖4所示)。這樣，子定位空間A或B中的定位光束發射裝置都可以以相同的時間間隔發射定位光信號，使得接收到的定位光信號也基本上是相同的時間間隔。

如圖5所示，以橫軸表示時間，縱軸表示定位件的位置坐標，假設黑色曲線為定位件的運動軌跡，橫軸上的點表示應用軟件讀取定位結果的時間點。在圖3和圖4所示的工作模式下，定位件在A子定位空間中于分別對應于T1、T3、T5、T7、T9、T11、T13、T15的幾個時間段的時間點進行定位計算，在B子定位空間中于分別對應于T2、T4、T6、T8、T10、T12、T14、T16的幾個時間段的時間點進行定位計算。圖5是以定位件在子定位空間A的情況為例繪制的。在子定位空間A中的四個光塔依次在T1、T3、T5、T9、T11、T13、T15掃射定位光信號，因此，圖5中在與T1、T3、T5、T9、T11、T13、T15對應的時間點1、3、5、7、9、11、13、15存在有效的定位計算結果。設定位件的實際運動軌跡如圖5黑色曲線所示。則定位計算結果如黑色垂直線所示(黑色垂直線高度表示位置數據)。應用軟件會定期(例如時間點1、3之間，時間點3、5之間，時間點5、7之間，時間點7、9之間，時間點9、11之間，時間點11、13之間，時間點13、15之間，時間點15之后)獲取定位件最新的定位計算結果，即圖5中的虛線所示值。連接所有虛線頂點(虛線高度表示所獲取的位置數據)，可以得到灰色軌跡，這條軌跡即為應用程序所獲取到的定位件的移動軌跡。因此，如圖5中虛線所示，其軌跡既平滑又準確。

當然，第二時間間隔與第一時間間隔也可以不相等。例如，在某一時間段內，若待定位物體僅在其中的一個子定位空間中停留，則可以不對其它子定位空間的定位光信號發射裝置發射的定位光信號進行計算，那么可以實時適當調節第二時間間隔，使得處理器430能夠以合適的第二時間間隔對光信號接收器420最近一次接收的該子定位空間中的定位光信號執行定位計算。對第二時間間隔不做具體限制，只要能實現本發明的處理器430的功能即可。

優選地，處理器430響應于判定待定位物體進入一個子定位空間，調整執行定位計算的時間點，以使得執行定位計算的時間點與最近一次接收到定位光信號的時間點之間的間隔小于預定時間間隔。

其中，處理器430可以用于判定待定位物體是否進入一個子定位空間，例如，處理器430可以判定待定位物體從外界進入子定位空間A，或者判定待定位物體從子定位空間B進入子定位空間A等。這樣，處理器430就可以基于待定位物體所處子定位空間內的定位光信號發射裝置的預置位置或數目等信息調節其執行定位計算的時間點，如僅計算該子定位空間中各個定位光信號發射裝置所發射且被光接收器所接收的光信號。如此，即不計算其它無此待定位物體的子定位空間中的光信號，減少不必要的計算步驟，也減輕或避免處理器430的不必要的使用，延長處理器430的使用壽命。

預定時間間隔可以與發光周期的長度相同，或者比發光周期的長度短。處理器執行定位計算的時間點與最近一次接收到定位光信號的時間點之間的間隔小于預定時間間隔，以保證處理器執行定位計算時計算的是最新的定位光信號，得到最新的定位結果。

處理器430可以固定在待定位物體上，也可以獨立于待定位物體而固定在其它位置。處理器430可以接收到光信號接收器420所接收到的定位光信號。待定位物體在多個子定位空間內移動時，處理器430就可以基于待定位物體上的光信號接收器所接收到的定位光信號，識別出對應的定位光信號發射裝置，從而根據多個光信號接收器在一個掃射周期內分別接收到定位光信號的時間、角速度、相對空間位置關系以及所確定的定位光信號發射裝置的預定位置，就可以確定待定位物體的位置。其中，光束接收器接收到定位光信號的時間可以由光信號接收器記錄，也可以由處理器430記錄(即在處理器430實時接收光信號接收器所接收到的定位光信號時，可以由處理器430記錄從光信號接收器獲取到定位光信號的時刻作為該光信號接收器接收到定位光信號的時刻)

定位系統還可以包括存儲器(圖中未示出)，用于存儲相關定位數據，定位數據可以包括光信號接收器420接收的定位光信號和定位光信號的時間等。

至此，已經詳細描述了根據本發明的定位系統，其中，處理器還可以執行本發明未述及的其它功能。

上文中已經參考附圖詳細描述了根據本發明的定位光信號發射系統、方法及定位系統。基于上述描述可知，本發明的定位光信號發射系統、方法及定位系統相比于現有的激光定位技術，在保持了激光定位的定位精度高、延時小等諸多優勢下，還提供了更為平滑精確的定位經過，又提供了可無限擴展定位空間的可能。

以上已經描述了本發明的各實施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下，對于本技術領域的普通技術人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術語的選擇，旨在最好地解釋各實施例的原理、實際應用或對市場中的技術的改進，或者使本技術領域的其它普通技術人員能理解本文披露的各實施例。