检测物体相对位置的装置及方法

技术领域

本发明涉及无线测量的技术领域，具体地涉及一种检测物体相对位置的装置及方法。

背景技术

随着经济以及电子技术的飞速发展，工业生产上对目标物品的定位需求愈发强烈，如：精密仪器运输限位及吊装定位检测、机械装置活动部件运动限位监测、工作人员活动区域监测、安全带固定位置监测等场景，生产现场需要对人员、物品等相对位置进行实时监测。但现有传感器如GPS、加速度计、陀螺仪等MEMS传感器、无线网络等方法仅能判断特定区域单体绝对位置，摄像头等光学传感器可判断物体相对位置但受识别率及算法影响，其精度和正确率会有波动，不确定性大。因此需要研发一种检测物体相对位置的专用方法及系统。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种检测物体相对位置的装置及方法，该装置及方法能够精确计算两个物体的相对位置。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种检测物体相对位置的装置，包括：

第一检测盒，所述第一检测盒的每个面上设置有信号发射器；

第二检测盒，所述第二检测盒的每个面上设置有信号接收器；

主控模块，与所述第一检测盒、第二检测盒连接，用于：

控制所述第一检测盒的信号发射器发出信号；

接收所述第二检测盒的信号接收器的反馈信号；

根据所述反馈信号确定所述第一检测盒和第二检测盒的位置关系。

可选地，所述主控模块用于：

确定单个所述反馈信号中包含的信号数量；

在所述信号数量为1的情况下，确定所述第一检测盒位于所述信号接收器所在面的正前方。

可选地，所述主控模块用于：

在所述信号数量为2的情况下，根据公式(1)计算所述第一检测盒相对于所述第二检测盒的偏移角，

其中，α为所述偏移角，Y

可选地，所述主控模块用于：

在所述信号数量为3的情况下，根据公式(1)计算所述第一检测盒相对于所述第二检测盒的偏移角，

其中，α为所述偏移角，Y

根据公式(2)计算所述第一检测盒相对于所述第二检测盒的天顶角，

其中，θ为所述天顶角，Y

可选地，所述主控模块用于：

根据公式(3)和公式(4)计算所述第一检测盒和第二检测盒之间的距离，

r＝Y

其中，L为所述距离，lg为以10为底的对数函数，f为所述第一检测盒的信号发射频率，Y

另一方面，本发明还提供一种检测物体相对位置的方法，所述方法包括：

控制第一检测盒的信号发射器发出信号；

接收第二检测盒的信号接收器的反馈信号；

根据所述反馈信号确定所述第一检测盒和第二检测盒的位置关系。

可选地，根据所述反馈信号确定所述第一检测盒和第二检测盒的位置关系包括：

确定单个所述反馈信号中包含的信号数量；

在所述信号数量为1的情况下，确定所述第一检测盒位于所述信号接收器所在面的正前方。

可选地，根据所述反馈信号确定所述第一检测盒和第二检测盒的位置关系包括：

在所述信号数量为2的情况下，根据公式(1)计算所述第一检测盒相对于所述第二检测盒的偏移角，

其中，α为所述偏移角，Y

可选地，根据所述反馈信号确定所述第一检测盒和第二检测盒的位置关系包括：

在所述信号数量为3的情况下，在所述信号数量为2的情况下，根据公式(1)计算所述第一检测盒相对于所述第二检测盒的偏移角，

其中，α为所述偏移角，Y

根据公式(2)计算所述第一检测盒相对于所述第二检测盒的天顶角，

其中，θ为所述天顶角，Y

可选地，根据所述反馈信号确定所述第一检测盒和第二检测盒的位置关系包括：

根据公式(3)和公式(4)计算所述第一检测盒和第二检测盒之间的距离，

r＝Y

其中，L为所述距离，lg为以10为底的对数函数，f为所述第一检测盒的信号发射频率，Y

通过上述技术方案，本发明提供的检测物体相对位置的装置及方法通过将第一检测盒和第二检测盒各个面上接收信号的强度进行比较，计算出两个检测盒之间的相对位置。相较于现有技术而言，本发明提供的装置、方法及系统更加简单和准确。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一个实施方式的检测物体相对位置的装置的结构框图；

图2是根据本发明的一个实施方式的检测物体相对位置的装置的示例图；

图3是根据本发明的一个实施方式的天顶角和偏移角的相对示意图；

图4是根据本发明的一个实施方式的检测物体相对位置的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

如图1所示是根据本发明的一个实施方式的检测物体相对位置的装置的结构框图。在该图1中，该装置可以包括第一检测盒1、第二检测盒2以及主控模块3。其中，第一检测盒1和第二检测盒2均为正方形或长方形，且第一检测盒1的每个面上可以设置有信号发射器，第二检测盒2的每个面上可以设置有信号接收器。主控模块3可以与第一检测盒1、第二检测盒2连接，用于控制第一检测盒1的信号发射器发出信号；接收第二检测盒2的信号接收器的反馈信号；最后根据反馈信号确定第一检测盒1和第二检测盒2的位置关系。

主控模块3用于根据反馈信号确定第一检测盒1和第二检测和2之间的相对位置关系。由于第一检测盒1和第二检测盒2的三个面之间的相互垂直关系，就单个面接收到的反馈信号而言，该反馈信号可能是括三种情况，分别是接收到1个信号、2个信号以及3个信号。

具体地，在该反馈信号为1个信号的情况下，由于电磁波信号是沿着直线传播的，反馈信号为1个信号说明此时两个检测盒之间仅有一个面能够在无遮挡的情况下，完成信号传递，因此可以确定第一检测盒1位于信号接收器所在面的正前方，也即第二检测盒2的正前方。

在该实施方式中，在信号数量为2的情况下，此时说明两个检测盒之间是在平面内错位设置，并且可以根据公式(1)计算第一检测盒相对于第二检测盒的偏移角，

其中，α为偏移角，Y

在信号数量为3的情况下，此时说明两个检测盒在相互垂直的三个直角坐标方向上均是错位设置，那么可以根据公式(1)计算第一检测盒相对于第二检测盒的偏移角，

其中，α为偏移角，Y

再根据公式(2)计算第一检测盒相对于第二检测盒的天顶角，

其中，θ为天顶角，Y

此外，为了进一步计算出两个检测盒之间的距离，该主控模块3还可以根据公式(3)和公式(4)来计算，

r＝Y

其中，L为距离，lg为以10为底的对数函数，f为第一检测盒的信号发射频率，Y

另一方面，本发明还提供一种检测物体相对位置的方法，该方法可以包括如图3中所示出的步骤。在该图3中，该方法可以包括：

在步骤S10中，控制第一检测盒的信号发射器发出信号；

在步骤S11中，接收第二检测盒的信号接收器的反馈信号；

在步骤S12中，根据反馈信号确定第一检测盒和第二检测盒的位置关系。

主控模块3用于根据反馈信号确定第一检测盒1和第二检测和2之间的相对位置关系。由于第一检测盒1和第二检测盒2的三个面之间的相互垂直关系，就单个面接收到的反馈信号而言，该反馈信号可能是括三种情况，分别是接收到1个信号、2个信号以及3个信号。

具体地，在该反馈信号为1个信号的情况下，由于电磁波信号是沿着直线传播的，反馈信号为1个信号说明此时两个检测盒之间仅有一个面能够在无遮挡的情况下，完成信号传递，因此可以确定第一检测盒1位于信号接收器所在面的正前方，也即第二检测盒2的正前方。

在该实施方式中，在信号数量为2的情况下，此时说明两个检测盒之间是在平面内错位设置，并且可以根据公式(1)计算第一检测盒相对于第二检测盒的偏移角，

其中，a为偏移角，Y

在信号数量为3的情况下，此时说明两个检测盒在相互垂直的三个直角坐标方向上均是错位设置，那么可以根据公式(1)计算第一检测盒相对于第二检测盒的偏移角，

其中，α为偏移角，Y

再根据公式(2)计算第一检测盒相对于第二检测盒的天顶角，

其中，θ为天顶角，Y

此外，为了进一步计算出两个检测盒之间的距离，还可以根据公式(3)和公式(4)来计算该距离，

r＝Y

其中，L为距离，lg为以10为底的对数函数，f为第一检测盒的信号发射频率，Y

通过上述技术方案，本发明提供的检测物体相对位置的装置及方法通过将第一检测盒和第二检测盒各个面上接收信号的强度进行比较，计算出两个检测盒之间的相对位置。相较于现有技术而言，本发明提供的装置、方法及系统更加简单和准确。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。