[發明專利]基于二維磁編碼的定位方法及定位系統

有效

• 申請號: 201310128059.4
• 申請日: 2013-04-15
• 公開（公告）號: CN103234564A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 李維釗;韓艷祥;趙大洪
• 申請（專利權）人: 山東聯友通信科技發展有限公司
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 丁修亭

1.一種基于二維磁編碼的定位方法，其特征在于，在載具預定路徑選定的節點上設置標識對應節點的二維磁編碼塊，并在路徑的節點間鋪設在路徑方向上磁場強度周期性變化的磁帶，相應地，在載具上設置用于檢測所運行路徑上磁場分布的霍爾傳感器組以及處理設備，從而，載具在運行時基于周期性變化的磁場而被導引，以當前節點所處的位置為定位基準用于當前節點到下一節點間的載具定位；對應地，節點之間通過磁帶上周期計數及波長乘積確定在所述基準條件下的絕對位置。

2.根據權利要求1所述的基于二維磁編碼的定位方法，其特征在于，所述磁帶由矩形的磁性塊線性陣列而成，而所述二維磁編碼塊則是在一個正方形的塊上分成N×N個單元格，N表示正方形的邊長，填充有磁性正方形塊的單元格表示1，空白單元格表示0，從而在識別單元格時按照預定的行列讀取順序確定二維磁編碼塊所代表的比特串。

3.根據權利要求2所述的基于二維磁編碼的定位方法，其特征在于，節點讀取方法時從載具接近節點的方向為上，采用從左上角開始識別，以從左到右從上到下的方式進行識別。

4.根據權利要求3所述的基于二維磁編碼的定位方法，其特征在于，當一節點連接多個路徑時，保證從不同路徑進入該節點時，讀取的比特串是不同的。

5.根據權利要求2至4任一所述的基于二維磁編碼的定位方法，其特征在于，載具上霍爾傳感器單元與所述單元格一一對應，且霍爾傳感器單元上均2×2地陣列有4個霍爾傳感器，從而在檢測時，統計4個霍爾傳感器的信號，以經過線性插值計算出的磁場分布的信號確定為該霍爾傳感器單元的識別信號。

6.根據權利要求5所述的基于二維磁編碼的定位方法，其特征在于，霍爾傳感器單元陣列的面積大于二維磁編碼塊的面積。

7.根據權利要求1所述的基于二維磁編碼的定位方法，其特征在于，使用二位陣列的霍爾傳感器檢測磁場的分布，保持與在預定的運動方向監測到的磁場強度最窄，進而在運行方向上，通過時間均勻周期采樣形成磁場變化曲線，再使用插值方式擬合曲線，與預先設定的磁場強度相比較，而計算出載具通過一個磁帶周期所用的時間，結合磁帶周期內的路徑長度計算出瞬時速度；相應地，通過在一個時間段內的磁帶周期數計算出該時間段內的載具平均速度。

8.一種基于二位編碼的定位系統，其特征在于，包括在載具運行預定路徑選定節點上設置的二維磁編碼塊和按照路徑連接所述節點而構成磁軌道的磁帶，以及設置在載具上的對路徑上磁介質進行識別的霍爾傳感器組和對所識別信號進行處理的處理設備，從而該處理設備依據所處理的結果輸出控制所述載具沿所述路徑運行并依據二維磁編碼塊標定的位置結合磁帶進行定位；其中，所述磁帶由磁性介質塊周期性陣列而成具有在路徑方向上強度周期變化的磁場。

9.根據權利要求8所述的基于二位編碼的定位系統，其特征在于，所述磁帶為磁性塊均勻間隔地線性陣列。

10.根據權利要求8或9所述的基于二位編碼的定位系統，其特征在于，所述二維磁編碼塊為在一個正方形的塊上分成N×N個單元格，每個單元格按照預定的編碼填充有磁性塊或者保持空白；對應地，所述霍爾傳感器組為與所述單元格相同的排列的霍爾傳感器單元陣列，且每個霍爾傳感器組設有均置的四個霍爾傳感器，以同時識別對應單元格；其中霍爾傳感器組的面積大于二位編碼塊的面積。