一种密闭空间中的定位系统以及相关方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种密闭空间中的定位系统以及相关方法和装置。该系统包括头戴式虚拟现实设备、手柄、第一激光测距装置、第二激光测距装置和控制器；所述头戴式虚拟现实设备上设置有多个第一激光测距装置，所述第一激光测距装置用于测量所述头戴式虚拟现实设备到所述密闭空间的表面的距离；所述手柄上设置有多个第二激光测距装置，所述第二激光测距装置用于测量所述手柄到所述密闭空间的表面的距离；所述控制器用于根据上述测量数据，确定所述头戴式虚拟现实设备和所述手柄在所述密闭空间中的位置坐标，并根据所述头戴式虚拟现实设备的位置坐标和所述手柄的位置坐标，调整所述头戴式虚拟现实设备显示的视觉虚景图像。

Positioning system in confined space and related method and device

The embodiment of the invention provides a positioning system in a confined space, and a related method and device. The system includes a head mounted virtual reality equipment, handle, the first laser ranging device, second laser ranging device and a controller; wherein a virtual reality headset device has a plurality of first laser distance measuring device, the first laser distance measuring device used for measuring the surface of head mounted virtual reality equipment to the closed space the distance; the handle is provided with a plurality of second laser ranging device, the second laser ranging device for measuring the handle to the closed space of the surface distance; the controller is used for the measurement data, determine the coordinates of the virtual reality headset device and the handle in the the closed space, and according to the position coordinates of the virtual reality headset device and the handle, the adjustment of the virtual reality head mounted display device Visual virtual scene image.

【技术实现步骤摘要】
一种密闭空间中的定位系统以及相关方法和装置
本专利技术实施例涉及虚拟现实技术，尤其涉及一种密闭空间中的定位系统以及相关方法和装置。
技术介绍
虚拟现实通过几成计算机三维模型处理、立体现实、人机交互等技术，提供真实的虚拟仿真环境，使用户能够沉浸其中，与虚拟物体和场景进行自然交互，能够消除人与虚拟环境件的隔膜，并激发用户的主动性和想象力，给用户带来逼真、效果新奇的沉浸式体验，也可以与各种娱乐和游戏场景结合，为用户带来全新的逼真体验。虚拟现实技术结合了计算机图形学、计算机仿真技术、人际接口技术多媒体技术等多种技术，被广泛应用于军事模拟、医学训练、虚拟制造等领域，并根据应用的不同需求，产生了头盔、可穿戴设备、半沉浸式、沉浸式等不同的虚拟现实产品和系统。空间定位技术是虚拟现实系统中的关键技术。在虚拟现实的应用中，无时无刻需要用户与虚拟环境进行交换，如果沿用传图的交互技术，会造成用户体验不佳的情况。用自然的身体动作进行交互是一种更好的交互方式，这就需要对用户的身体进行定位。场景的室内无线定位技术包括Wi-Fi、蓝牙、红外线、RFID和Zigbee等。目前的空间定位系统多数采用了红外线定位传感器，例如在HTC的虚拟现实系统中，采用了VR头盔/VR头显、游戏手柄和两个红外定位传感器，该套系统可以用在室内的房间内，两个红外定位传感器需要以对角线的形式布局在房间内，从而实现对用户身体位置坐标的定位。然而，红外定位存在准确性差的问题，并且仅安装两个红外定位传感器无法准确感知使用时手柄和头盔的位置坐标，从而造成定位不准确不精准，影响头盔的定位功能，导致用户的体验感较差。专利技术内容本专利技术实施例的目的在于提供一种密闭空间中的定位系统以及相关方法和装置，解决现有的虚拟现实系统中的空间定位不准确的问题，以提高定位精度和灵敏度，从而提高用户体验。超声波测距仪测量精度低，其成本也相对较低。本专利技术实施例采用的技术方案如下：一种密闭空间中的定位系统，所述系统包括头戴式虚拟现实设备、手柄、第一激光测距装置、第二激光测距装置和控制器；所述头戴式虚拟现实设备上设置有多个第一激光测距装置，所述第一激光测距装置用于测量所述头戴式虚拟现实设备到所述密闭空间的表面的距离；所述手柄上设置有多个第二激光测距装置，所述第二激光测距装置用于测量所述手柄到所述密闭空间的表面的距离；所述控制器用于根据所述多个第一激光测距装置的测量数据，确定所述头戴式虚拟现实设备在所述密闭空间中的位置坐标，根据所述多个第二激光测距装置的测量数据，确定所述手柄在所述密闭空间中的位置坐标，并根据所述头戴式虚拟现实设备在所述密闭空间中的位置坐标和所述手柄在所述密闭空间中的位置坐标，调整所述头戴式虚拟现实设备显示的视觉虚景图像。可选地，所述头戴式虚拟现实设备上至少设置有三个所述第一激光测距装置，且所述至少三个第一激光测距装置被设置于所述头戴式虚拟现实设备的至少三个方向上，以使得所述至少三个第一激光测距装置用于测量所述头戴式虚拟现实设备在其竖直方向上到所述密闭空间的表面的距离、测量所述头戴式虚拟现实设备在其水平方向的左右方向上到所述密闭空间的表面的距离以及测量所述头戴式虚拟现实设备在其水平方向的前后方向上到所述密闭空间的表面的距离。可选地，所述手柄上至少设置有三个所述第二激光测距装置，且所述至少三个第二激光测距装置被设置于所述手柄的至少三个方向上，以使得所述至少三个所述第二激光测距装置用于测量所述手柄在其竖直方向上到所述密闭空间的表面的距离、测量所述手柄在其水平方向的左右方向上到所述密闭空间的表面的距离以及测量所述手柄在其水平方向的前后方向上到所述密闭空间的表面的距离。一种密闭空间中的定位方法，包括：根据头戴式虚拟现实设备上设置的多个第一激光测距装置的测量数据，确定所述头戴式虚拟现实设备在所述密闭空间中的位置坐标，所述第一激光测距装置用于测量所述头戴式虚拟现实设备到所述密闭空间的表面的距离；根据手柄上设置的多个第二激光测距装置的测量数据，确定所述手柄在所述密闭空间中的位置坐标，所述第二激光测距装置用于测量所述手柄到所述密闭空间的表面的距离；根据所述头戴式虚拟现实设备在所述密闭空间中的位置坐标和所述手柄在所述密闭空间中的位置坐标，调整所述头戴式虚拟现实设备显示的视觉虚景图像。一种密闭空间中的定位系统中的控制器，包括：第一确定单元，用于根据头戴式虚拟现实设备上设置的多个第一激光测距装置的测量数据，确定所述头戴式虚拟现实设备在所述密闭空间中的位置坐标，所述第一激光测距装置用于测量所述头戴式虚拟现实设备到所述密闭空间的表面的距离；第二确定单元，用于根据手柄上设置的多个第二激光测距装置的测量数据，确定所述手柄在所述密闭空间中的位置坐标，所述第二激光测距装置用于测量所述手柄到所述密闭空间的表面的距离；调整单元，用于根据所述头戴式虚拟现实设备在所述密闭空间中的位置坐标和所述手柄在所述密闭空间中的位置坐标，调整所述头戴式虚拟现实设备显示的视觉虚景图像。本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：通过在所述头戴式虚拟现实设备和所述手柄上分别设置多个激光测距装置，来测量所述头戴式虚拟现实设备和所述手柄到所述密闭空间各表面的距离，得到所述头戴式虚拟现实设备和所述手柄在所述密闭空间中的位置坐标，即得到用户的头部和手部的位置坐标，从而可以调整所述头戴式虚拟现实设备的显示的视觉虚景图像。在本专利技术实施例中，不仅通过采用激光测距装置，提高了距离测量的精度和灵敏度，而且还可以通过在所述手柄和所述头戴式虚拟现实设备上均设置多个激光测距装置，实现了对用户头部和手部的位置坐标和姿势的精准定位，提高了用户体验，可以应用于对系统的定位精度和灵敏度要求较高的各种场景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种密闭空间中的定位系统的示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种密闭空间中的定位系统的示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一种密闭空间中的定位系统的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种密闭空间中的定位方法的方法流程图；图5为本专利技术实施例提供的一种控制器的结构组成示意图；图6为本专利技术实施例提供的装置的硬件结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。关于激光测距设备，或者激光测距仪，是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪工作原理是在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。激光测距仪具有重量轻、体积小、操作简单速度快而准确，其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一。本专利技术实施例提供了一种密闭空间中的定位系统10，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密闭空间中的定位系统，所述系统包括头戴式虚拟现实设备、手柄、第一激光测距装置、第二激光测距装置和控制器；所述头戴式虚拟现实设备上设置有多个第一激光测距装置，所述第一激光测距装置用于测量所述头戴式虚拟现实设备到所述密闭空间的表面的距离；所述手柄上设置有多个第二激光测距装置，所述第二激光测距装置用于测量所述手柄到所述密闭空间的表面的距离；所述控制器用于根据所述多个第一激光测距装置的测量数据，确定所述头戴式虚拟现实设备在所述密闭空间中的位置坐标，根据所述多个第二激光测距装置的测量数据，确定所述手柄在所述密闭空间中的位置坐标，并根据所述头戴式虚拟现实设备在所述密闭空间中的位置坐标和所述手柄在所述密闭空间中的位置坐标，调整所述头戴式虚拟现实设备显示的视觉虚景图像。

【技术特征摘要】
1.一种密闭空间中的定位系统，所述系统包括头戴式虚拟现实设备、手柄、第一激光测距装置、第二激光测距装置和控制器；所述头戴式虚拟现实设备上设置有多个第一激光测距装置，所述第一激光测距装置用于测量所述头戴式虚拟现实设备到所述密闭空间的表面的距离；所述手柄上设置有多个第二激光测距装置，所述第二激光测距装置用于测量所述手柄到所述密闭空间的表面的距离；所述控制器用于根据所述多个第一激光测距装置的测量数据，确定所述头戴式虚拟现实设备在所述密闭空间中的位置坐标，根据所述多个第二激光测距装置的测量数据，确定所述手柄在所述密闭空间中的位置坐标，并根据所述头戴式虚拟现实设备在所述密闭空间中的位置坐标和所述手柄在所述密闭空间中的位置坐标，调整所述头戴式虚拟现实设备显示的视觉虚景图像。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述头戴式虚拟现实设备上至少设置有两个所述第一激光测距装置，且所述至少两个第一激光测距装置被设置于所述头戴式虚拟现实设备的至少两个方向上，以使得所述至少两个第一激光测距装置用于测量所述头戴式虚拟现实设备在其竖直方向上和水平方向上分别到所述密闭空间的表面的距离，或者以使得所述至少两个第一激光测距装置用于测量所述头戴式虚拟现实设备在其水平方向的左右方向上和在其水平方向的前后方向上到所述密闭空间的表面的距离。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述头戴式虚拟现实设备上至少设置有三个所述第一激光测距装置，且所述至少三个第一激光测距装置被设置于所述头戴式虚拟现实设备的至少三个方向上，以使得所述至少三个第一激光测距装置用于测量所述头戴式虚拟现实设备在其竖直方向上到所述密闭空间的表面的距离、测量所述头戴式虚拟现实设备在其水平方向的左右方向上到所述密闭空间的表面的距离以及测量所述头戴式虚拟现实设备在其水平方向的前后方向上到所述密闭空间的表面的距离。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述手柄上至少设置有两个所述第二激光测距装置，且所述至少两个第二激光测距装置被设置于所述手柄的至少两个方向上，以使得所述至少两个第二激光测距装置用于测量所述手柄在其竖直方向上和水平方向上分别到所述密闭空间的表面的距离，或者以使得所述至少两个第二激光测距装置用于测量所述手柄在其水平方向的左右方向上和在其水平方向的前后方向上到所述密闭空间的表面的距离。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述手柄上至少设置有三个所述第二激光测距装置，且所述至少三个第二激光测距装置被设置于所述手柄的至少三个方向上，以使得所述至少三个所述第二激光测距装置用于测量所述手柄在其竖直方向上到所述密闭空间的表面的距离、测量所述手柄在其水平方向的左右方向上到所述密闭空间的表面的距离以及测量所述手柄在其水平方向的前后方向上到所述密闭空间的表面的距离。6.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，所述头戴式虚拟现实设备上设置有惯性测量单元，所述惯性测量单元用于检测所述头戴式虚拟现实设备的转动角度；所述控制器具体用于根据所述头戴式虚拟现实设备在所述密闭空间中的位置坐标、所述手柄在所述密闭空间中的位置坐标以及所述头戴式虚拟现实设备的转动角度，调整所述头戴式虚拟现实设备显示的视觉虚景图像。7.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，所述手柄上设置有惯性测量单元，所述惯性测量单元用于检测所述手柄的转动角度；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张修宝，
申请(专利权)人：乐视控股北京有限公司，乐视致新电子科技天津有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11