确定对象当前位置的方法、定位系统、跟踪器和计算机程序技术方案

一种确定对象(600)的当前位置(122)的方法(100)。该方法(100)包括：使用(102)光学定位系统(104)来确定第一初步位置(112)，并使用(106)基于无线电的定位系统(108)来确定第二初步位置(114)，基于初步位置(112、114)中的一者确定(110)假定位置(116)；以及如果该假定位置(116)基于与先前假定位置(116')不同的定位系统(104、108)，则将假定位置(116)与对象的先前位置(212)组合(108)以确定对象的当前位置(122)。一种具有跟踪器(600)的位置的组合的光学确定和基于无线电的确定的定位系统(500)以及具有有源光源(608)的跟踪器(600)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定对象当前位置的方法、定位系统、跟踪器和计算机程序
示例涉及用于通过使用定位系统来确定对象的当前位置的方法。其它示例涉及具有用于对象位置的光学确定和基于无线电的确定的装置的定位系统、用于具有用于位置的光学确定和基于无线电的确定的装置的定位系统的跟踪器以及计算机程序。
技术介绍
定位系统可以包括用于对象位置的光学确定的装置或用于对象位置的基于无线电的确定的装置。用于光学确定的系统可以包括用于通过例如摄像头进行跟踪的目标或光学标记物，目标可以例如包括光学标记物的组合。使用光学系统可能具有的效果是，位置的确定可能由于目标(多个标记物)或单个标记物与摄像头之间的视觉接触或视线的中断而暂时故障。然而，如果视觉接触可用，则可以实现目标(多个标记物)的位置(基于单个标记物)以及取向的准确确定。用于基于无线电的确定的其它系统可以包括作为跟踪器的无线电收发器。通过在跟踪器与系统的静止部件之间发送和接收无线电信号，可以确定位置。使用基于无线电的系统可能具有的效果是，位置的确定的准确度与使用光学系统确定位置相比较差。对于光学系统，如果到标记物的视觉接触被中断，则可能无法确定位置。对于一些应用，基于无线电的确定系统可能无法实现所确定位置的足够高的准确度。此外，使用基于无线电的定位系统可能无法实现具有足够可靠性的取向确定。可能期望改进通过使用定位系统来确定位置的方法，并且期望改进具有用于确定对象位置的装置的定位系统。
技术实现思路
一个实施方式涉及分别确定对象的当前位置或跟踪器的当前位置的方法，该跟踪器被定位在该对象处。根据该方法，使用光学定位系统来确定第一初步位置，该第一初步位置是光学标记物(可以是有源的或无源的)的位置，该标记物被定位在对象处。使用基于无线电的定位系统来确定第二初步位置，该第二初步位置是对象处的无线电发送器或收发器的位置。基于初步位置中的一者确定假定位置。如果该假定位置基于与先前假定位置不同的定位系统，则将所确定的假定位置与对象的先前位置组合以确定对象的当前位置。一个方面可以是该方法被运行若干次或进行该方法的若干次执行以便确定对象的当前位置的改变。换句话说，该方法可以用于跟踪对象。在至少两次确定当前位置之后，存在可用的先前假定位置，该先前假定位置是基于两个定位系统中的一者(即，第一初步位置或第二初步位置)确定的。在该方法的第二次执行中，假定位置可以是例如基于光学定位系统。在此示例中，如果方法的首次执行的假定位置(即，先前假定位置)基于基于无线电的定位系统，则将假定位置和先前位置(例如，该方法的首次执行的当前位置)进行组合。根据该方法，光学定位系统和基于无线电的定位系统都用于确定位置，从而可以确定对象的当前位置。为了跟踪对象，即，跟踪对象的当前位置，该当前位置可以例如被连续或准连续地确定(例如，以5Hz、20Hz、25Hz或50Hz或约20Hz的速率，相当于视频中的准连续图像流)。对象的当前位置可以基于对象处的跟踪器和/或标记物的位置(即，光学标记物和/或发送器)，以及例如关于对象处的跟踪器的位置的知识。也可以使跟踪器的位置与包括跟踪器的对象的位置相等。跟踪器可以包括以特定图案布置的一个单个光学标记物或多个光学标记物。有源光学标记物可以包括LED(发光二极管)。根据本申请的光学标记物可以是单个光学标记物(有源或无源)或者包含多个有源或无源单个光学标记物的目标(有源或无源)。因此，各个定位系统可以确定称为初步位置的位置，即，初步位置对应于相应的定位系统。基于初步位置中的一者，确定假定位置。在标准情形或稳定状态下，该假定位置可以用作所确定的当前位置。另外，为了确定假定位置，可以考虑系统误差并在这种稳定状态下进行补偿。如果假定位置基于与先前假定位置相同的定位系统，则在一些示例中，状态可以称为稳定状态。使用两个不同的定位系统可能具有的效果是，如果定位系统之一出现失常或故障(例如，暂时地)，则当前位置仍然可以由另一定位系统确定，因此可以提供冗余。进一步的效果可以是，通过光学方式确定的位置可以具有更好的准确度，从而光学定位系统可以例如被使用直到由于例如光学标记物与光学定位系统的摄像头之间的视觉接触中断而造成光学定位系统暂时不能确定初步位置为止。例如，只要假定位置不能基于第一初步位置，则其可以基于第二初步位置。与光学定位系统相比，基于无线电的定位系统可以覆盖其可以确定位置的更大的区域或范围。因此，在一些情况下，可能需要提供比无线电收发器更多的摄像头来确定跟踪器的位置。根据该方法，由于可以将有源光学跟踪器用于基于光学的位置确定，所以可以避免与无线电接收器相比增加摄像头的数量，即，使用具有至少一个有源光学标记物的光学定位系统，其中，如果存在视觉接触，则摄像头可以从有源光学标记物接收光信号。因此，对于预定义区域，例如，与使用无源光学标记物的系统相比，可以减少摄像头的数量。与无源标记物相比，使用有源光学标记物可以具有的效果是，摄像头还可以在更大的距离中确定光学标记物的有源光信号，从而例如，光学定位系统和基于无线电的定位系统的覆盖区域可以相等或具有相似的规模。因此，可以在定位系统的覆盖区域内或附近的同一地点或在共同封装中一起提供相应定位系统的收发器和摄像头，从而在一些情况下可以避免另外的单个摄像头。因此，使用有源光学跟踪器可以改进光学系统和基于无线电的系统的组合，以根据该方法确定假定位置。具有光调制和/或脉冲有源目标的有源跟踪器可能具有的效果是，使得能够在周围噪声(阳光)的情况下进行识别；使得能够针对各个目标利用不同代码进行识别；使得摄像头能够同步。闪烁和脉冲光可以通过某种方式进行调制，以检测隐藏的/被遮挡的(例如，被使得无法检测到恒定光发射器的阳光的噪声遮挡的)跟踪器。服务器可以根据基于无线电的系统确定的跟踪器的当前位置来请求闪烁和脉冲光，并且该闪烁和脉冲光仍然可见，并且可以尝试再次通过摄像头识别闪烁。预定义的调制图案可以适应情形或者可以由定位系统确定和知道，使得定位系统也可以在光密度低的情况下检测有源标记物(例如，通过使用相关性)。已经提到，只要光学系统可以确定位置(例如，只要到光学标记物的视觉接触不被中断)，假定位置就可以基于第一初步位置。相反，如果对象例如被一对象覆盖，则假定位置可以基于基于无线电的定位系统来确定。在这种情况下，假定位置是基于与先前假定位置不同的定位系统来确定的，因为此处假定位置是基于基于无线电的定位系统，而在此之前(即，先前假定位置)是基于光学定位系统。在这种情形下，如果假定位置是基于与先前假定位置不同的定位系统，则根据该方法的步骤，将假定位置与对象的先前位置组合以确定当前位置。组合意味着现在基于第二初步位置的假定位置不被用作当前位置(即，离开稳定状态)，而是取决于假定位置和先前位置。组合可以具有的效果是，所确定的当前位置不会由于假定位置所基于的定位系统(该定位系统可以确定与另一定位系统不同的初步位置)的改变而突然更改或跳变到不同的位置。例如，可能的是，当定位系统改变时对象没有移动，而由于定位系统之间的准确度差异，第一初步位置和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定对象(600)的当前位置(122)的方法(100)，所述方法(100)包括：/n使用(102)光学定位系统(104)来确定第一初步位置(112)，所述第一初步位置(112)是所述对象(600)处的光学标记物(608)的位置；/n使用(106)基于无线电的定位系统(108)来确定第二初步位置(114)，所述第二初步位置(114)是所述对象(600)处的发送器(610)的位置；/n基于所述初步位置(112、114)中的一者确定(110)假定位置(116)；以及/n如果所述假定位置(116)基于与先前假定位置(116')不同的定位系统(104、108)，则将所述假定位置(116)与所述对象的先前位置(212)进行组合(108)以确定所述对象的所述当前位置(122)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种确定对象(600)的当前位置(122)的方法(100)，所述方法(100)包括：
使用(102)光学定位系统(104)来确定第一初步位置(112)，所述第一初步位置(112)是所述对象(600)处的光学标记物(608)的位置；
使用(106)基于无线电的定位系统(108)来确定第二初步位置(114)，所述第二初步位置(114)是所述对象(600)处的发送器(610)的位置；
基于所述初步位置(112、114)中的一者确定(110)假定位置(116)；以及
如果所述假定位置(116)基于与先前假定位置(116')不同的定位系统(104、108)，则将所述假定位置(116)与所述对象的先前位置(212)进行组合(108)以确定所述对象的所述当前位置(122)。


2.根据权利要求1所述的方法(100)，所述方法(100)包括：
如果所述第一初步位置或所述第二初步位置不可用，则使用可用的初步位置(112、114)作为所述假定位置(116)。


3.根据权利要求1所述的方法(100)，所述方法(100)包括：
如果所述第一初步位置和所述第二初步位置都可用，则使用所述第一初步位置(112)作为所述假定位置(116)。


4.根据前述权利要求中的一项所述的方法(100)，进行组合包括：
通过减小所述先前位置(120)与所述假定位置(116)之间的初始偏移(214)，来确定所述对象(600)的所述当前位置(122)。


5.根据权利要求4所述的方法(100)，其中
减小偏移(214)在这样的情况下发生：所述假定位置(116)相对于先前假定位置而言发生了改变。


6.根据权利要求5所述的方法(100)，其中
减小偏移(214)仅在这样的情况下发生：所述假定位置朝向所述先前位置(212)改变。


7.根据权利要求4至6中的一项所述的方法(100)，其中，减小所述偏移(214)还包括：将所述偏移(214)减小所述初始偏移(214)的预定小部分，直到所述偏移(214)被补偿和/或所述假定位置(116)基于与先前假定位置不同的定位系统为止。


8.根据权利要求4至7中的一项所述的方法(100)，其中，减小所述偏移(214)包括：将所述偏移(214)减小所述假定位置(116)与所述先前假定位置之间的位置改变的多达20％。


9.根据前述权利要求中的一项所述的方法(100)，所述方法(100)还包括：
通过使用光学定位系统，确定所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·奥托，T·费格尔，C·达克瑟，A·布鲁克曼，C·洛夫勒，C·穆奇勒，M·法斯宾德，
申请(专利权)人：德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国;DE