本发明专利涉及设备定位的技术领域，具体而言，涉及对邻近设备进行方向及距离定位的方法及其装置。
背景技术：
定位是一个广泛且具有实际运用的技术，并在导航、大地测量、工程测量、航空摄影、运载工具中大量使用。通常这一类定位合卫星及通讯发展的技术，利用导航卫星进行测时和测距，计算出物体的经纬度坐标，在地图上进行标记，便于用户识别观察和使用。但这种基于卫星的定位技术，通常精度不高(见诸报道的至少0.3米以上)。
还有一种定位是结合加速计和陀螺仪的惯性定位技术，通过实时测量物体的运动方向和加速度，计算物体的相对运动，绘制运动轨迹。这种定位精度较高，但只能定位物体自身的质心位置变化。
现有技术中，还没有在设备与设备之间测定对方的相对方向和距离用于对准的定位技术。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供对邻近设备进行方向及距离定位的方法，旨在解决现有技术中，还没有基于设备与设备之间的方向及距离定位的问题。
本发明是这样实现的，对邻近设备进行方向及距离定位的方法，定位设备向被定位设备发出标识通知，所述被定位设备接收所述标识通知后，按照所述标识通知的要求，生成可被感知且可呈现的定位标识；所述定位设备感知所述被定位设备发出的定位标识，通过分析感知到的所述定位标识，获得所述被定位设备与定位设备之间的相对方向，以及所述被定位设备与定位设备之间的相对距离。
进一步的，所述被定位设备向外发出供能请求，所述定位设备接收到所述供能请求后，对所述被定位设备的供能请求进行鉴权，鉴权通过后，所述定位设备向所述被定位设备发出所述标识通知。
进一步的，所述定位设备对所述被定位设备的供能请求鉴权通过后，分配供能端口，且所述定位设备向所述被定位设备发出所述标识通知的同时，向所述被定位设备发出所述供能端口的示踪信号。
进一步的，所述被定位设备发出所述定位标识的同时，向所述定位设备发出受能端口的示踪信号。
进一步的，所述定位设备感知所述被定位设备发出的定位标识后，观察所述被定位设备，根据所述被定位设备与定位设备之间的相对方向以及所述被定位设备与定位设备之间的相对距离，所述定位设备机动调整所述供能端口，直至所述供能端口与所述受能端口对齐，所述供能端口向所述受能端口发出供能能量。
进一步的，所述定位设备感知所述被定位设备发出的定位标识后，按照以下步骤机动调整所述受能端口的朝向：
步骤1)、所述定位设备观察所述被定位设备，初判所述受能端口的朝向，并给所述被定位设备发出方向调整的机动指令，所述被定位设备收到机动指令后，机动调整所述受能端口的朝向；
步骤2)、所述定位设备再观察机动调整后的所述被定位设备，根据所述被定位设备当前形状及前序机动指令，判断所述受能端口的朝向，给所述被定位设备发出方向调整的机动指令，所述被定位设备收到机动指令后，机动调整所述受能端口的朝向；
步骤3)、重复所述步骤2)，直至确认所述受能端口与所述供能端口对齐。
进一步的，所述定位设备通过全景接收器感知所述被定位设备发出的定位标识，当感知数＝＝1时，所述定位设备锁定所述被定位设备发出的定位标识；
当感知数>1时，所述定位设备向所述被定位设备重新发出新的标识通知，所述被定位设备向定位设备发出新的定位标识，所述定位设备通过全景接收器重新感知所述被定位设备发出的新的定位标识，重复操作，直至感知数＝＝1。
进一步的，所述定位设备分析所述被定位设备发出的定位标识，获得所述定位标识的标识中点以及特征边长度，通过分析所述标识中点与区间原点的偏差比例，获得所述被定位设备与定位设备之间的相对方向，通过分析所述特征边长度与标准米距的长度，获得所述被定位设备与定位设备之间的距离。
进一步的，当所述被定位设备生成所述定位标识时，所述被定位设备同步生成伴随着所述定位标识的保护光栅，所述定位设备实时监测所述保护光栅，当所述定位设备确认所述保护光栅正常时，设置供能许可，当所述定位设备确认所述保护光栅异常时，设置供能终止。
本发明还提供了对邻近设备进行方向及距离定位的装置，包括设置在被定位设备上的标识发射器以及定位设备，所述定位设备与被定位设备通讯，所述定位设备向所述被定位设备发出标识通知，所述被定位设备接收所述标识通知后，所述标识发射器生成可被感知且可被呈现的定位标识，且发射所述定位标识；所述定位设备具有接收器以及分析处理模块，所述接收器感知所述定位标识，所述分析处理模块分析所述定位标识，获得所述被定位设备与定位设备之间的相对方向，以及所述被定位设备与定位设备之间的相对距离。
与现有技术相比，本发明提供的对邻近设备进行方向及距离定位的方法，通过被定位设备生成定位标识，定位标识可以被感知并且可呈现，这样，定位设备通过感知到定位标识，并且分析感知到的定位标识，则可获得被定位设备与定位设备之间的相对距离，实现设备与设备之间的相对方向，可用于远距离安全自适应无线供能等需要在设备间相互定位、相互对准的应用系统中。
附图说明
图1是本发明提供的对邻近设备进行方向及距离定位的方法的简易流程示意图；
图2是本发明提供的利用特征边长度计算相对距离的原理示意图；
图3是本发明提供的对邻近设备进行方向及距离定位的方法的详细流程示意图；
图4是本发明提供的对邻近设备进行方向及距离定位的方法的原理示意图；
图5是本发明提供的对邻近设备进行方向及距离定位的方位的结构简图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参照图1-5所示，为本发明提供的较佳实施例。
本实施例提供的被定位设备200，可以是各种电器设备，例如飞行器、汽车以及各种智能设备等等，具体可视实际运用而定，定位设备100及被定位设备200均可以是移动状态或静止状态，可以处于空中，也可以地面上，具体不做具体限制。
本实施例对定位过程进行了说明，需要注意的是，在实际应用中，同一个物理设备既可能作为定位设备对其他被定位设备进行定位，同时又可以作为被定位设备被其他定位设备定位，也就是说，被定位设备200与定位设备100之间的相对定位关系并非绝对，但是，具体到某个单一定位过程，其定位原理是相似的，都包含被定位设备200以及定位设备100。为简化和便于理解，在本实施例中只以某一单一定位过程进行说明。
对邻近设备进行方向及距离定位的方法，定位设备100向被定位设备200发出标识通知，被定位设备200接收标识通知后，按照标识通知的要求，生成可被感知且可呈现的定位标识300。
定位设备100与被定位设备200之间实现通讯。定位标识300是用来识别被定位对象的唯一标识，可以是某种形状或者某种特殊信号，也可以是几种形状或者信号的时空序列组合，如以下表达式：
定位标识300＝(标记序列、标记呈现方式)；
定位标识300序列＝[[标记1，持续时间1]，[标记2，持续时间2],…，[标记n，持续时间n]。
定位标识300或者定位标识300的某种投影或映射，具有以下特征：
(1)、具有可被测量性，在可测范围内，定位标识300可以被传感器测量感知到；
(2)、具有可被呈现性，应可以被被定位对象呈现；
(3)、具有唯一性或独特性，从而可以与周围环境中被识别出来，并且不会被其他类似形状或者信号干扰。如果发现定位标识300失去了唯一性或者独特性，就需要重新生成定位标记。
定位标识300可以是物理可见，例如激光或其他可见光束等，也可以是不可见，例如不可见光束、电磁波等等。
定位设备100感知被定位设备200发出的定位标识300，通过分析感知到的定位标识300，获得被定位设备200与定位设备100之间的相对方向，以及被定位设备200与定位设备100之间的相对距离。
定位设备100可以通过摄像头或者传感器或者其他各种感知器件，感知定位标识300，并通过算法、图像识别等等多种方式对定位标识300进行定位。
上述提供的对邻近设备进行方向及距离定位的方法，通过被定位设备200生成定位标识300，定位标识300可以被感知并且可呈现，这样，定位设备100通过感知到定位标识300，并且分析感知到的定位标识300，则可获得被定位设备200与定位设备100之间的相对距离，实现设备与设备之间的相对方向，可用于远距离安全自适应无线供能等需要在设备间相互定位、相互对准的应用系统中。
当被定位设备200需要供能时，例如需要充电等等，被定位设备200向外发出供能请求，此处的发射可以认为是传呼，广范围的发出。此处的供能请求可以包括：授权许可令牌、目标电压、最高功率等。
定位设备100接收到供能请求后，对被定位设备200的供能请求进行鉴权，鉴权的内容可以包括判断被定位设备200的供能请求是否获得许可，如权限、目标电压、许可功率等。鉴权通过后，定位设备100向所述被定位设备200发出标识通知，告知被定位设备200按照标识通知生成定位标识300。
定位设备100对被定位设备200的供能请求鉴权通过后，同时分配供能端口，当然，定位设备100可以是有多个供能端口，同时对多个被定位设备200进行供能。
定位设备100向被定位设备200发出标识通知的同时，向被定位设备200发出供能端口的示踪信号，这样，被定位设备200接受到标识通知时候，也同时可以获知定位设备100的位置。
被定位设备200发出定位标识300的同时，向定位设备100发出受能端口的示踪信号，这样，定位设备100感知定位标识300的同时，同时可以获得被定位设备200的位置。
定位设备100感知被定位设备200发出的定位标识300后，观察被定位设备200，根据被定位设备200与定位设备100之间的相对方向以及被定位设备200与定位设备100之间的相对距离，定位设备100机动调整供能端口，直至供能端口与受能端口对齐，供能端口向受能端口发出供能能量400，从而实现被定位设备200的供能请求。
或者，也可以是被定位设备200的受能端口进行机动调整，定位设备100感知被定位设备200发出的定位标识300后，按照以下步骤机动调整受能端口的朝向：
步骤1)、定位设备100观察被定位设备200，初判受能端口的朝向，并给被定位设备200发出方向调整的机动指令，被定位设备200收到机动指令后，机动调整受能端口的朝向；
步骤2)、定位设备100再观察机动调整后的被定位设备200，根据被定位设备200当前形状及前序机动指令，判断受能端口的朝向，给被定位设备200发出方向调整的机动指令，被定位设备200收到机动指令后，机动调整受能端口的朝向；
步骤3)、重复步骤2)，直至确认受能端口与供能端口对齐。
或者，也可以是受能端口以及供能端口都进行机动调整，具体可视实际需要而定。
定位设备100通过全景接收器101感知被定位设备200发出的定位标识300，当感知数＝＝1时，定位设备100锁定被定位设备200发出的定位标识300；
当感知数>1时，定位设备100向被定位设备200重新发出新的标识通知，被定位设备200向定位设备100发出新的定位标识300，定位设备100通过全景接收器101重新感知被定位设备200发出的新的定位标识300，重复操作，直至感知数＝＝1。
当感知数＝0，返回定位失败信息，终止。
全景接收器101可以广范围接收到被定位设备200发出的定位标识300，例如180°或者360°。
本实施例中，定位设备100分析被定位设备200发出的定位标识300，获得定位标识300的标识中点以及特征边长度，通过分析标识中点与区间原点的偏差比例，获得被定位设备200与定位设备100之间的相对方向，通过分析特征边长度与标准米距的长度，获得被定位设备200与定位设备100之间的距离。
当然，也可以通过其他方法对定位标识300进行分析，例如图像识别等等。
参照图2所示，利用特征边长度，按相似法计算出近似相对距离，如下：
由三角形相似原理，可得如下
有上述公式1及公式2，得到如下：
上述公式中，
x0为成像点到逻辑原点的距离；
x1为测量基准点到逻辑原点的距离；
x2为被测物到逻辑原点的距离；
y1为测量基准的高度；
y2为被测物的高度；
y1′为测量基准成像高度；
y2′为被测物成像高度；
实际应用中,x1，y1为出厂标准测量量，通常可设置x1＝1m，y1′为出厂测量结果，y2由被测设备通知定位设备，均为已知。每次应用，只需测量观测的定位标记的特征边长度y2′，即可得到被测距离x2。
当被定位设备200生成定位标识300时，被定位设备200同步生成伴随着定位标识300的保护光栅，定位设备100实时监测保护光栅，当定位设备100确认保护光栅正常时，此时，定位设备100与被定位设备200之间不会存在阻挡，不会存在风险，设置供能许可，当定位设备100确认所述保护光栅异常时，定位设备100与被定位设备200之间则可能存在阻挡，存在风险，设置供能终止。
保护光栅可以与定位标识300共一体，也可以独立分布在定位标识300之外，具体可是实际需要而定。
当定位设备100设置供能许可时，被定位设备200通知定位设备100供能状态，如实时的电压、电量、期望的电压等；定位设备100分析差异，在供能许可范围内，调整供能参数。
当被定位设备200请求终止，或者被定位设备200超出供能距离，或者被定位设备200受能端口超出对准阈值，或者电量达到100％时，停止供能任务。
本实施例还提供了对邻近设备进行方向及距离定位的装置，包括设置在被定位设备200上的标识发射器201以及定位设备100，其中，定位设备100与被定位设置之间通讯，一般都是无线通讯。
定位设备100向被定位设备200发出标识通知，被定位设备200接收标识通知后，标识发射器201生成可被感知且可被呈现的定位标识300，且发射定位标识300。
定位设备100具有接收器101以及分析处理模块，接收器101感知定位标识300，分析处理模块分析定位标识300，获得被定位设备200与定位设备100之间的相对方向，以及被定位设备200与定位设备100之间的相对距离。
上提供的对邻近设备进行方向及距离定位的装置，被定位设备200与定位设备100之间通讯，可以相互接收彼此的信号，被定位设备200的标识发射器201发射定位标识300，定位设备100的接收器101获取定位标识300，从而通过分析处理模块分析出被定位设备200与定位设备100之间的相对方向以及距离。
被定位设备200上设置有受能器202，受能器202具有受能端口，定位设备100上设置有供能器102，供能器102具有供能端口，
在被定位设备200的标识发射器201发射定位标识300之前，被定位设备200向外发出供能请求，定位设备100接收到供能请求后，对被定位设备200的供能请求进行鉴权，鉴权通过后，定位设备100向被定位设备200发出标识通知，且同时，定位设备100的供能器102分配供能端口。
定位设备100向被定位设备200发出所述标识通知的同时，向被定位设备200发出供能端口的示踪信号。被定位设备200的标识发射器201发出定位标识300的同时，向定位设备100发出受能端口的示踪信号。
当供能器102的供能端口向受能器202的受能端口进行供能时，供能端口发射供能能量400，受能器202的受能端口则接收供能能量400。
被定位设备200上设置有能量转化器，其将受能端口接收到的供能能量400进行转化，转化为可以自身利用的能量，例如，转化为电能等。
本实施例中，接收器101可以是全景传感器，这样，保证接收器101可以广范围的接收到定位标识300，例如可以是摄像头或者其他传感器。
供能器102上连接有供能调节结构，这样，通过供能调节结构的调整，可以调整供能端口的朝向。
受能器202上连接有受能调节结构，这样，通过受能调节结构的调整，可以调整受能端口的朝向。
这样，在供能端口向受能端口发射供能能量400前，通过供能调节结构或者/和受能调节结构的调整，可以使得供能端口与受能端口对齐。
供能调节结构以及受能调节结构可以是万向头或者其它机械联动结构等等。
标识发射器201上设置有保护发射器，当被定位设备200生成定位标识300时，保护发射器同步生成伴随着定位标识300的保护信号，定位设备100实时监测保护信号，当定位设备100确认保护信号正常时，设置供能许可，当定位设备100确认保护信号异常时，设置供能终止。
当然，保护信号是可感知以及可呈现的，例如可以是保护光栅等等，保护信号可以夹杂在定位标识300中，也可以分布在定位标识300的外周或者内周。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.对邻近设备进行方向及距离定位的方法，其特征在于，定位设备向被定位设备发出标识通知，所述被定位设备接收所述标识通知后，按照所述标识通知的要求，生成可被感知且可呈现的定位标识；所述定位设备感知所述被定位设备发出的定位标识，通过分析感知到的所述定位标识，获得所述被定位设备与定位设备之间的相对方向，以及所述被定位设备与定位设备之间的相对距离。
2.如权利要求1所述的对邻近设备进行方向及距离定位的方法，其特征在于，所述被定位设备向外发出供能请求，所述定位设备接收到所述供能请求后，对所述被定位设备的供能请求进行鉴权，鉴权通过后，所述定位设备向所述被定位设备发出所述标识通知。
3.如权利要求2所述的对邻近设备进行方向及距离定位的方法，其特征在于，所述定位设备对所述被定位设备的供能请求鉴权通过后，分配供能端口，且所述定位设备向所述被定位设备发出所述标识通知的同时，向所述被定位设备发出所述供能端口的示踪信号。
4.如权利要求3所述的对邻近设备进行方向及距离定位的方法，其特征在于，所述被定位设备发出所述定位标识的同时，向所述定位设备发出受能端口的示踪信号。
5.如权利要求4所述的对邻近设备进行方向及距离定位的方法，其特征在于，所述定位设备感知所述被定位设备发出的定位标识后，观察所述被定位设备，根据所述被定位设备与定位设备之间的相对方向以及所述被定位设备与定位设备之间的相对距离，所述定位设备机动调整所述供能端口，直至所述供能端口与所述受能端口对齐，所述供能端口向所述受能端口发出供能能量。
6.如权利要求4所述的对邻近设备进行方向及距离定位的方法，其特征在于，所述定位设备感知所述被定位设备发出的定位标识后，按照以下步骤机动调整所述受能端口的朝向：
步骤1)、所述定位设备观察所述被定位设备，初判所述受能端口的朝向，并给所述被定位设备发出方向调整的机动指令，所述被定位设备收到机动指令后，机动调整所述受能端口的朝向；
步骤2)、所述定位设备再观察机动调整后的所述被定位设备，根据所述被定位设备当前形状及前序机动指令，判断所述受能端口的朝向，给所述被定位设备发出方向调整的机动指令，所述被定位设备收到机动指令后，机动调整所述受能端口的朝向；
步骤3)、重复所述步骤2)，直至确认所述受能端口与所述供能端口对齐。
7.如权利要求1至6任一项所述的对邻近设备进行方向及距离定位的方法，其特征在于，所述定位设备通过全景接收器感知所述被定位设备发出的定位标识，当感知数＝＝1时，所述定位设备锁定所述被定位设备发出的定位标识；
当感知数>1时，所述定位设备向所述被定位设备重新发出新的标识通知，所述被定位设备向定位设备发出新的定位标识，所述定位设备通过全景接收器重新感知所述被定位设备发出的新的定位标识，重复操作，直至感知数＝＝1。
8.如权利要求1至6任一项所述的对邻近设备进行方向及距离定位的方法，其特征在于，所述定位设备分析所述被定位设备发出的定位标识，获得所述定位标识的标识中点以及特征边长度，通过分析所述标识中点与区间原点的偏差比例，获得所述被定位设备与定位设备之间的相对方向，通过分析所述特征边长度与标准米距的长度，获得所述被定位设备与定位设备之间的距离。
9.如权利要求1至6任一项所述的对邻近设备进行方向及距离定位的方法，其特征在于，当所述被定位设备生成所述定位标识时，所述被定位设备同步生成伴随着所述定位标识的保护光栅，所述定位设备实时监测所述保护光栅，当所述定位设备确认所述保护光栅正常时，设置供能许可，当所述定位设备确认所述保护光栅异常时，设置供能终止。
10.对邻近设备进行方向及距离定位的装置，其特征在于，包括设置在被定位设备上的标识发射器以及定位设备，所述定位设备与被定位设备通讯，所述定位设备向所述被定位设备发出标识通知，所述被定位设备接收所述标识通知后，所述标识发射器生成可被感知且可被呈现的定位标识，且发射所述定位标识；所述定位设备具有接收器以及分析处理模块，所述接收器感知所述定位标识，所述分析处理模块分析所述定位标识，获得所述被定位设备与定位设备之间的相对方向，以及所述被定位设备与定位设备之间的相对距离。
技术总结