虚拟现实设备自动校准姿态的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种虚拟现实设备自动校准姿态的系统及方法，包括：传感器模块，用于采集所述虚拟现实设备姿态计算信息并计算出所述虚拟现实设备的姿态数据；超声波定位模块，用于获取所述虚拟现实设备在空间上的位置数据；姿态校准模块，用于根据所述位置数据对所述虚拟现实设备的姿态数据进行校准。本发明专利技术还公开了虚拟现实设备自动校准姿态的方法，解决了现有虚拟现实设备因传感器温漂问题导致的姿态数据误差过大的问题，提高了用户体验度。

【技术实现步骤摘要】
虚拟现实设备自动校准姿态的系统及方法
本专利技术涉及虚拟现实
，尤其涉及虚拟现实设备自动校准姿态的系统及方法。
技术介绍
虚拟现实设备(如VR眼镜)需要根据设备的姿态，来显示相应的场景画面。获取物体姿态一般是通过加速度、陀螺仪等传感器采集数据，并通过算法来计算出设备的姿态。但实际上，由于加速度和陀螺仪本身存在温漂问题，使得计算姿态的结果误差随着时间不断积累放大。导致用户在体验时，出现眩晕感，长时间使用后会出现不适，恶心，甚至呕吐的现象。目前大多数虚拟现实设备对计算姿态误差的问题的解决方案是通过加入地磁计来校正，地磁计是测量当前位置的地磁强度的传感器，利用地球进行定位，能够提供相对准确的设备的方位信息。从而对加速度和陀螺仪计算的误差进行校正，能够得到相对准确的姿态结果。但长时间使用也会出现不准确的情况，甚至设备在不同的地点使用时，也可能会出现不准确的现象。另外，磁力计传感器本身也存在局限性，容易受到其它磁场和金属物体的影响，往往需要对采集数据进行处理后才能使用，因而使用设备的时候常常需要对设备进行烦琐的地磁校正，而且还需要使设备远离带磁性的物体，这将给用户的体验带来不少的烦恼。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种虚拟现实设备自动校准姿态的系统、系统及方法，旨在解决现有虚拟现实设备姿态校准不够精确的问题，从而提升用户体验度。为实现上述目的，本专利技术提供的一种虚拟现实设备自动校准姿态的系统，所述虚拟现实设备自动校准姿态的系统包括：传感器模块，用于采集所述虚拟现实设备姿态计算信息并计算出所述虚拟现实设备的姿态数据；超声波定位模块，用于获取所述虚拟现实设备在空间上的位置数据；姿态校准模块，用于根据所述位置数据对所述虚拟现实设备的姿态数据进行校准。可选的，所述姿态校准模块包括：计算单元，用于根据所述位置数据计算出所述虚拟现实设备的位置信息；姿态补偿单元，用于根据所述位置信息对所述虚拟现实设备的姿态数据进行补偿校准。可选的，所述超声波定位模块包括：超声波发射单元，用于发送超声波信号；超声波接收单元，用于接收所述超声波发射单元所发射的超声波信号，其中，所述超声波接收单元的数量为多个；信号转换单元，用于将所述超声波接收单元接收到的超声波信号转换成所述虚拟现实设备的位置数据。可选的，所述超声波定位模块还包括：控制单元，用于根据预设的属性数据控制所述超声波发射单元发射超声波；无线通信单元，用于预先将所述属性数据通过无线通信方式发送给所述超声波接收单元。可选的，所述超声波接收单元包括：接收判断子单元，用于判断所述多个超声波接收单元是否在预设的时间段内都接收到所述超声波发射单元发射的超声波信号，若都接收到所述超声波信号，则将所述超声波信号转换成的所述虚拟现实设备的位置数据传输给所述姿态校准模块。此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种虚拟现实设备自动校准姿态的方法，所述虚拟现实设备自动校准姿态的方法包括步骤：通过传感器采集所述虚拟现实设备姿态计算信息并计算出所述虚拟现实设备的姿态数据；通过超声波定位获取所述虚拟现实设备在空间上的位置数据；根据所述位置数据对所述虚拟现实设备的姿态数据进行校准。可选的，所述根据所述位置数据对所述虚拟现实设备的姿态数据进行校准的步骤包括：根据所述位置数据计算出虚拟现实设备的位置信息；根据所述位置信息对所述虚拟现实设备的姿态数据进行补偿校准。可选的，所述通过超声波定位获取所述虚拟现实设备在空间上的位置数据的步骤包括：利用超声波发射单元发送超声波信号；利用超声波接收单元接收所述超声波发射单元所发射的超声波信号，其中，所述超声波接收单元的数量为多个。可选的，所述通过超声波定位获取所述虚拟现实设备在空间上的位置数据的步骤还包括：通过控制单元根据预设的属性数据控制发射超声波；通过无线通信单元将所述预设的属性数据通过无线通信方式预先发送给所述超声波接收单元。可选的，所述利用超声波接收单元接收所述超声波发射单元所发射的超声波信号的步骤包括：判断所述多个超声波接收单元是否在预设的时间段内都接收到所述超声波发射单元发射的超声波信号，若都接收到所述超声波信号，则将所述超声波信号转换成的所述虚拟现实设备的位置数据传输给所述姿态校准模块。本专利技术实施例通过设置超声波定位模块对虚拟现实设备的位置信息进行获取，并利用虚拟现实设备的位置信息对通过传感器获取的虚拟现实设备的姿态数据进行补偿校准。因此解决了虚拟现实设备因传感器温漂问题而导致的姿态数据出现误差的问题，提高了用户体验度。附图说明图1为实现本专利技术各个实施例一个可选的虚拟现实设备的硬件结构示意图；图2为本专利技术实施例中虚拟现实设备的系统构成图；图3为本专利技术实施例中虚拟现实设备自动校准姿态的系统模块构成图；图4为本专利技术实施例中虚拟现实设备的超声波定位模块示意图；图5为本专利技术实施例中虚拟现实设备自动校准姿态的方法流程图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。现在将参考附图描述实现本专利技术各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本专利技术的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。虚拟现实设备可以以各种形式来实施。例如，本专利技术中描述的虚拟现实设备可以包括诸如VR眼镜、VR头盔等的虚拟现实设备，其中，VR眼镜、VR头盔等虚拟现实设备还可通过移动终端(如利用手机作为场景显示的装置)与对应的支架组件配合实现。下面，以虚拟现实设备是VR眼镜为例进行说明。图1为实现本专利技术各个实施例的虚拟现实设备的硬件结构示意图。虚拟现实设备100可以包括输入响应单元110、用户输入单元120、传感器模块130、输出单元140、存储器150、接口单元160、控制器170和姿态校准模块180等等。图1示出了具有各种组件的虚拟现实设备，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述虚拟现实设备的元件。输入响应单元110可以接收用户输入单元120和/或传感器模块130上报的触控轨迹的触点，并且结合所述用户输入单元120接收到的用户设置的防误触控区域的边缘、位置及大小信息，以对虚拟现实设备100执行触控响应操作。所述输入响应单元110可以在虚拟现实设备100被长久握持的情况下，根据用户新输入的触控命令生成的触控轨迹的触点，以判断当前用户的触控操作的具体类型，从而根据触控操作的具体类型执行相应类型的触控响应操作。所述具体类型可以是点击操作，还可以是滑动操作。所述输入响应单元110可以结合虚拟现实设备100的应用层、驱动层及触屏IC层共同作用而成。用户输入单元120可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制虚拟现实设备100的各种操作。用户输入单元120允许用户输入各种类型的信息，并且可以包括键盘、锅仔片、触摸板(例如，检测由于被接触而导致的电阻、压力、电容等等的变化的触敏组件)、滚轮、摇杆等等。传感器模块130检测虚拟现实设备100的当前姿态，(例如，虚拟现实设备100的加速度、角速度、移动方向、位置等)，并且根据当前虚拟现实设备100的姿态生成用于控制虚拟现实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟现实设备自动校准姿态的系统，其特征在于，所述虚拟现实设备自动校准姿态的系统包括：传感器模块，用于采集所述虚拟现实设备姿态计算信息并计算出所述虚拟现实设备的姿态数据；超声波定位模块，用于获取所述虚拟现实设备在空间上的位置数据；姿态校准模块，用于根据所述位置数据对所述虚拟现实设备的姿态数据进行校准。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟现实设备自动校准姿态的系统，其特征在于，所述虚拟现实设备自动校准姿态的系统包括：传感器模块，用于采集所述虚拟现实设备姿态计算信息并计算出所述虚拟现实设备的姿态数据；超声波定位模块，用于获取所述虚拟现实设备在空间上的位置数据；姿态校准模块，用于根据所述位置数据对所述虚拟现实设备的姿态数据进行校准。2.如权利要求1所述的虚拟现实设备自动校准姿态的系统，其特征在于，所述姿态校准模块包括：计算单元，用于根据所述位置数据计算出所述虚拟现实设备的位置信息；姿态补偿单元，用于根据所述位置信息对所述虚拟现实设备的姿态数据进行补偿校准。3.如权利要求1所述的虚拟现实设备自动校准姿态的系统，其特征在于，所述超声波定位模块包括：超声波发射单元，用于发送超声波信号；超声波接收单元，用于接收所述超声波发射单元所发射的超声波信号，其中，所述超声波接收单元的数量为多个；信号转换单元，用于将所述超声波接收单元接收到的超声波信号转换成所述虚拟现实设备的位置数据。4.如权利要求3所述的虚拟现实设备自动校准姿态的系统，其特征在于，所述超声波定位模块还包括：控制单元，用于根据预设的属性数据控制所述超声波发射单元发射超声波；无线通信单元，用于预先将所述属性数据通过无线通信方式发送给所述超声波接收单元。5.如权利要求3中所述的虚拟现实设备自动校准姿态的系统，其特征在于，所述超声波接收单元包括：接收判断子单元，用于判断多个所述超声波接收单元是否在预设的时间段内都接收到所述超声波发射单元发射的超声波信号，若都接收到所述超声波信号，则将所述超声波信号转换成的所述虚拟现实设备的位置数据传输给所述姿态校准模...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑进平，李国明，魏鹏，陶帅，
申请(专利权)人：世纪天丰有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81