无线场景设备和无线定位方法
【技术领域】
[0001]本发明属于玩具定位技术领域，具体涉及一种无线场景设备和无线定位方法。
【背景技术】
[0002]传统的移动类玩具如坦克、战车、赛车等所在的竞技或游戏场景是通过搭建地图、沙盘、赛道等来构成，玩具在场景内完成各种姿态的实现，彼此间的竞技。玩具在场景中的定位方式通常有以下三种:
[0003]颜色传感器+色纸定位。玩具自身装有颜色传感器，在场景内布置不同颜色贴纸，玩具存储颜色对应的位置信息。当玩具经过场景的颜色时被玩具的颜色传感器捕捉到并调用之前存储颜色对应的位置信息，从而实现了玩具在场景内的定位。该定位方式要求用户自定义贴纸位置后更新玩具自身贴纸对应的位置信息，缺少灵活和方便性，并且由于贴纸颜色会随着环境和时间变化出现色差，导致玩具检测精确度的降低，所以整个过程需要人工干预，对环境要求比较高。
[0004]摄像头图像识别定位。玩具自身装有摄像头，在场景内布置有特定规律的光影或图像，玩具通过摄像头采集到的视频或图像信息，比对地图数据库来实现玩具在场景内的定位。该定位方式要求用户能够根据不同的场景生成地图数据库，对应用者的技术要求较高，并且由于照明光暗差异影响，导致玩具摄像头采样图像的可靠性会降低，所以整个过程需要复杂的前期地图数据规划，对环境照明要求比较高。
[0005]基于接收信号强度指不(RSSI,Received Signal Strength Indicat1n)的强度算法定位。玩具自身带有射频收发器，可以是无线局域网(W1-Fi ,Wireless Fidelity)、蓝牙(Bluetooth)、紫蜂(ZigBee)、射频(RF，Rad1 Frequency)等协议标准，并在场景内布置一定数量的信标(Beacon)信号收发器。玩具可以通过读取场景内不同Beacon信号的强度，并通过类似基站的定位算法或无线信号指纹库来得出所在位置。该定位方式要求用户能够合理设计Beacon信号收发器在场景地图中的摆放位置，并能采集信号指纹库才能实现定位，且因为射频信号传播时的多径效应导致室内定位精度较低。
【发明内容】
[0006]本发明技术方案要解决的技术问题是现有的玩具在场景中的定位方式对场景环境要求高，且定位精度低。
[0007]为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种无线场景设备，包括:感应天线、感应识别单元和控制单元，其中，当带有身份感应单元的玩具进入场景中的特定区域，所述感应识别单元用于读取所述玩具的认证信息，所述特定区域在所述感应天线的感应范围内，所述认证信息包括用于标识玩具身份的信息；所述控制单元用于获取所述感应识别单元读取的认证信息，以确定所述玩具的位置信息。
[0008]可选的，所述无线场景设备包括多个感应天线，各个感应天线的感应范围不同，所述控制单元用于根据所述感应识别单元读取的认证信息和感应天线的感应范围确定所述玩具的身份和位置信息。
[0009]可选的，所述控制单元还用于将所述玩具的身份和位置信息发送至操控端。
[0010]可选的，所述控制单元还用于获取所述操控端的反馈信息。
[0011]可选的，所述无线场景设备还包括无线通讯单元，所述控制单元和操控端通过所述无线通讯单元传送信息。
[0012]可选的，所述无线通讯单元采用蓝牙、W1-F1、射频或ZigBee通讯技术。
[0013]可选的，所述控制单元还用于根据所述玩具的身份和位置信息执行光效和/或声效控制操作。
[0014]可选的，所述控制单元还用于控制所述感应识别单元对所述玩具的身份感应单元执行写入操作。
[0015]可选的，所述感应天线为RFID天线，所述感应识别单元为RFID读写器，所述身份感应单元为RFID标签。
[0016]可选的，所述感应天线为NFC天线，所述感应识别单元为NFC模块，所述身份感应单元为NFC模块。
[0017]为解决上述技术问题，本发明技术方案还提供一种无线定位方法，包括:当带有身份感应单元的玩具进入场景中的特定区域，通过感应识别单元读取所述玩具的认证信息，所述特定区域在感应天线的感应范围内，所述认证信息包括用于标识玩具身份的信息;获取所述RFID读写器读取的认证信息，以确定所述玩具的身份和位置信息。
[0018]可选的，在所述场景内布置有多个感应天线，各个感应天线的感应范围不同；所述确定所述玩具的身份和位置信息包括:根据所述感应识别单元读取的认证信息和感应天线的感应范围确定所述玩具的身份和位置信息。
[0019]可选的，所述无线定位方法还包括:将所述玩具的身份和位置信息发送至操控端。
[0020]可选的，所述无线定位方法还包括:获取所述操控端的反馈信息。
[0021]可选的，采用蓝牙、W1-F1、射频或ZigBee通讯技术与所述操控端传送信息。
[0022]可选的，所述无线定位方法还包括:根据所述玩具的身份和位置信息执行光效和/或声效控制操作。
[0023]可选的，所述无线定位方法还包括:控制所述感应识别单元对所述玩具的身份感应单元执行写入操作。
[0024]可选的，所述感应天线为RFID天线，所述感应识别单元为RFID读写器，所述身份感应单元为RFID标签。
[0025]可选的，所述感应天线为NFC天线，所述感应识别单元为NFC模块，所述身份感应单元为NFC模块。
[0026]与现有技术相比，本发明技术方案应用了无线感应识别技术，感应天线可以灵活地布置在场景内，当带有身份感应单元的玩具进入感应天线的感应范围就可以被精确地识别和定位，感应天线和感应识别单元可以工作于恶劣环境下，不受周围环境的影响，还可识别高速移动的玩具，因此本发明技术方案具有定位识别精度高，且对场景环境的要求低的优点。
[0027]进一步，本发明技术方案采用多天线设计，多个感应天线可以灵活布置在场景内的不同位置，利用不同天线的感应范围实现多区域定位，且每个区域可以识别和定位多个玩具，因此本发明技术方案具有可扩展性强的优点。
[0028]进一步，本发明技术方案通过无线通讯技术将玩具的身份和位置信息上传至操控端，供操控端进行实时处理和反馈，以更灵活地操控玩具，从而实现了玩具、操控端和场景的关联和灵活交互。
【附图说明】
[0029]图1为本发明技术方案的无线场景设备的结构示意图；
[0030]图2为本发明实施例的无线场景设备的结构示意图；
[0031]图3为本发明另一实施例的无线场景设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]本发明技术方案的无线场景设备通过无线感应识别技术实现玩具的识别和精确定位，如图1所示，所述无线场景设备包括:感应天线(单个或多个，图中示例性地给出了四个，S卩Tl、T2、T3、T4)、感应识别单元M2和控制单元Ml，其中，当带有身份感应单元NI的玩具NO进入场景MO中的特定区域，感应识别单元M2用于读取玩具NO的认证信息，所述特定区域在所述感应天线的感应范围内；控制单元Ml用于获取感应识别单元M2读取的认证信息，以确定玩具NO的身份和位置信息。所述认证信息包括用于标识玩具身份的信息。
[0033]所述的无线感应识别技术可以是无线射频识别(RFID，Rad1 FrequencyIdentif icat 1n)技术，具体地，所述感应天线采用RFID天线，所述感应识别单元采用RFID读写器，所述身份感应单元采用RFID标签。RFID技术是一种非接触式识别，特点是安全、快速和不受环境因素影响。
[0034]所述的无线感应识别技术也可以是近场通讯(NFC，Near Field Communicat1n)技术，具体地，所述感应天线为NFC天线，所述感应识别单元为NFC模块，所述身份感应单元为NFC模块。NFC技术是由RFID技术演变而来，增加了数据双向传送的功能，应用更为灵活。
[0035]下面以RFID为例对本发明技术方案进行详细说明。
[0036]本发明实施例的无线场景设备请参考图2，包括:控制单元41、1^10读写器六2、1^10天线Rl、R2、R3和R4，其中，当附有RFID标签(Tag)的玩具BI进入场景AO中的特定区域，RFID读写器A2用于读取玩具BI的认证信息，所述特定区域在所述RFID天线的感应范围内；控制单元Al用于获取RFID读写器A2读取的认证信息，以确定玩具B