[發明專利]一種基于LED光源的無人系統空間定位方法

在審

• 申請號: 202010141186.8
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111220949A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 吳思雨
• 申請（專利權）人: 吳思雨
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16;G01C21/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于LED光源的無人系統空間定位方法。方法涉及的定位裝置包括帶有身份信息的LED光源、光學探測部件、數據處理板和軟件算法。在無人系統運動空間布放的LED光源發射帶有身份信息的光信號，數據處理板在軟件算法的控制下，驅動無人系統上的光學探測部件采集各LED光源的空間位置和身份的信息，軟件算法從這些信息中解析無人系統的自身定位。本發明利用帶有身份信息的LED光源，為無人系統提供了一種室內外空間定位方法，既可獨立成為無人系統的空間定位方式，也可以成為對衛星定位、視覺定位、激光slam定位、超聲波導航定位、航機推算定位等定位方式的校準手段。

技術領域

本發明涉及無人系統空間定位方法，特別涉及一種基于LED光源的無人系統室內外空間定位方法。

背景技術

隨著人工智能技術的發展，智能無人系統在日常工作和生活中越來越普及。智能無人系統要能正常工作或提供各類服務，精準的定位是先決條件。目前比較成熟的定位方式主要有衛星導航及其地面增強站、視覺定位、視覺slam定位、激光slam定位、光反射定位、超聲波導航定位、航機推算定位、空間信標定位等。

在室外條件下，利用衛星導航及地面增強站定位信號進行定位是目前無人系統定位的主要方式，但是在衛星導航及地面增強信號受到干擾或遮擋的地方，該方式的定位精度急劇下降。

在室內條件下，目前比較成熟的定位技術主要有視覺定位、視覺 slam定位、激光slam定位、光反射定位、超聲波導航定位、航機推算定位、空間信標定位等。利用視覺、視覺slam定位、激光slam定位等方式進行定位，數據處理量大，設備成本高，實時性不夠。而利用超聲波、航機推算等方式定位，因為經常受到其他電磁頻率的干擾，定位精度差。光反射和UWB、藍牙等其他空間信標定位存在施工復雜、影響美觀等問題。

LED光源因為其體積小、能耗低、壽命長、亮度高、堅固耐用的特點，是新型高效節能環保型光源，被越來越廣泛地用于日常工作和生活中，成為室內外照明的主要光源。利用室內外架設的LED照明設備為無人系統提供定位信息，無需額外的施工成本，也不影響美觀。

另外，LED光源的控制極為容易，只要對其輸入的電流進行調制，就可以輸出所需的光信號，這也為LED光源在照明的同時，發射攜帶自身信息的光信號，為無人系統提供定位信息提供了便捷。而空間傳播的光信號也不會受到各個通信頻段電磁波的干擾，因此定位精度將大大提高。而同時，利用LED光源進行無人系統的定位，又不會產生任何新的射頻干擾，可以在射頻輻射被嚴格限制的環境中大量使用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于LED光源的空間定位方法，既可直接利用室內外照明用LED光源，也可架設專用定位LED光源，實現無人系統的空間定位。

方法涉及的定位裝置包含帶有身份信息的LED光源、光學探測部件、數據處理板和軟件算法。所述的帶有身份信息的LED光源布放在無人系統運動空間內，可以在發射包含LED光源身份信息的光信號。所述的數據處理板在所述的軟件算法的控制下，驅動所述的光學探測部件采集各LED光源的空間位置和身份的信息，所述的軟件算法從這些信息中解析無人系統的自身定位。

作為優選，所述的帶有身份信息的LED光源固定安裝在無人系統運動空間內，可以在發射包含LED光源身份信息的光信號。所述的光學探測部件部署在無人系統上，可以根據需要調整探測角度和焦距。所述的數據處理板與光學探測部件相連，所述的軟件算法運行在數據處理板上，軟件算法根據需要驅動光學探測部件調整探測角度和焦距，獲取清晰的包含LED光源空間位置和身份信息的圖片，并從中解析出無人系統的自身定位。所述的數據處理板除作為光學探測部件的驅動板外，也是軟件算法的硬件載體。