安全区自动切换方法及安全区自动切换系统、电子设备技术方案

本发明专利技术公开了安全区自动切换方法及安全区自动切换系统、电子设备，所述安全区自动切换方法主要包括地图信息获取步骤，设备位置获取步骤，设备位置判断步骤，距离计算步骤，安全区选择步骤以及安全区显示步骤六个步骤，可以获取环境信息建立地图，每一地图可以包括多个安全边界，能够实现不同安全边界之间的切换，并对每一个地图信息进行存储更新，可重复使用地图中的安全边界信息。本发明专利技术的优点在于同一现实空间内的安全边界的重复使用，无需频繁设置，一个地图可以存在多个安全边界，实现不同地图以及不同安全边界之间的无感知切换，提高了用户的使用体验感。了用户的使用体验感。了用户的使用体验感。

【技术实现步骤摘要】
安全区自动切换方法及安全区自动切换系统、电子设备


[0001]本专利技术涉及视觉定位与地图构建领域，尤其涉及安全区自动切换方法及安全区自动切换系统、电子设备。

技术介绍

[0002]头戴式可穿戴智能设备，包括VR设备、AR设备及MR设备等，可以统称为XR设备。在XR设备中，视觉SLAM（Simultaneous Localization and Mapping，即时定位与地图构建）是其主要依赖的6DoF技术，指的是设备在自身位置不确定的条件下，在完全未知环境中根据相机采集的图像创建地图，并利用地图进行自主定位。同时，为了提供安全的虚拟世界沉浸体验，XR设备往往会要求用户创建或根据环境数据自动生成安全边界（安全区域），以保证用户进行VR体验或AR体验时的环境安全。
[0003]现有的视觉SLAM技术中，每当出现XR设备重启、休眠后唤醒或6DoF数据丢失等情况时，XR设备都要重新构建和刷新坐标系。由于用户每次设置安全边界都是在当前坐标系下生成的，因此XR设备的坐标系每次被刷新后，之前的安全边界数据都会失效，需要用户重新设置安全边界；但频繁设置安全边界会让用户多次脱离XR场景，多次中断用户的沉浸式体验，会给用户带来不良体验。
[0004]现有技术中，XR设备的用户每次启动设备后都要设置一次安全边界，都是基于实时环境影像设置的安全边界最优方案，也是唯一方案。用户在VR体验过程中，无论位姿坐标系是否刷新，亦无法在同一处或不同处现实空间同时存在多个安全边界。XR设备的用户在多个不同坐标系对应的现实空间穿插移动后，每次切换空间后都会XR设备都会重建和刷新坐标系，用户无法体验到不同坐标系下的多个安全边界的自动融合、切换。也就是说，在某些时段内，原有安全边界失效，重建新的安全边界又不太及时，XR设备不能提供准确的安全边界，无法充分确保用户的安全，用户体验较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了安全区自动切换方法及安全区自动切换系统、电子设备，用以解决现有技术中XR设备需要频繁设置安全边界，难以同时设置多个安全边界，多个安全边界无法自动融合、切换的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术公开了如下技术方案：本专利技术提供一种安全区自动切换方法，包括地图信息获取步骤，设备位置获取步骤，设备位置判断步骤，距离计算步骤，安全区选择步骤以及安全区显示步骤。
[0007]所述地图信息获取步骤用以获取至少一组地图信息，每一组地图信息包括一个地图及在该地图上的至少一安全边界，每一安全边界围成的区域形成一安全区；所述设备位置获取步骤用以获取XR设备的实时位置；所述设备位置判断步骤是为了实时判断所述XR设备是否位于任一安全区内；若是，将该安全区记录为最佳安全区，执行安全区显示步骤；若否，执行下一步骤；所述距离计算步骤是为了计算所述XR设备与至少一安全区的距离；所述
安全区选择步骤是将与所述XR设备距离最近的安全区记录为最佳安全区；所述安全区显示步骤用以在所述XR设备的显示器上显示所述最佳安全区的安全边界。
[0008]进一步地，所述地图信息获取步骤包括如下步骤：根据至少一组环境数据构建至少一地图；获取至少一安全边界，标注在所述地图上；对每一安全边界和/或安全区进行编码，确保每一组安全边界和/或安全区具备唯一的ID码；存储至少一地图信息至一数据库。
[0009]进一步地，所述地图信息获取步骤包括如下步骤：根据至少一组环境数据构建一个地图，记为第一地图；根据第一地图的环境特征从数据库中调用一组地图信息，包括与第一地图的环境特征一致的第二地图及标注在第二地图上的至少一个安全边界；对所述第二地图进行坐标配准处理，将所述第二地图的坐标原点变换为与所述第一地图的坐标原点一致，所述第二地图上的安全边界经坐标配准处理后被标注在所述第一地图上；将标注有安全边界的第一地图存储至所述数据库。
[0010]进一步地，所述地图信息获取步骤包括如下步骤：当XR设备的用户位于第一空间场景时，地图数据库中存储有代表第一空间场景的第三地图及标注在第三地图上的至少一个安全边界；当XR设备的用户从第一空间场景行进至第二空间场景时，根据第二空间场景的至少一组环境数据构建代表第二空间场景的第四地图；根据第四地图的环境特征调用一组地图信息，包括与第四地图环境特征一致的第五地图及标注在第五地图上的至少一个安全边界；对所述第五地图进行坐标配准处理，将所述第五地图的坐标原点变换为与所述第四地图一致；所述第五地图上的安全边界经坐标配准处理后标注在所述第四地图上；对所述第四地图或所述第三地图进行坐标配准处理，将所述第三地图与所述第四地图的坐标原点统一，变换到同一坐标系下；将所述第四地图与所述第三地图融合为一个第六地图；将所述第四地图、所述第三地图上的安全边界标注在所述第六地图上；将标注有安全边界的第六地图存储至数据库。
[0011]进一步地， 所述环境数据为通过所述XR设备的至少一传感器采集到的环境感知数据；所述环境数据包括用户实时位姿、实时图像信息、IMU信息、被处理后的视觉环境特征、环境几何信息及环境深度特征信息；所述安全边界包括多个坐标点组成的坐标集及所述安全区的中心点的坐标。
[0012]进一步地，在所述设备位置获取步骤中，采用6DoF光学定位系统获取所述XR设备的实时位置。
[0013]进一步地， 所述设备位置判断步骤包括坐标对比步骤以及重复执行所述坐标对比步骤。
[0014]所述坐标对比步骤用以建立水平面坐标系，判断所述XR设备的坐标是否位于一安全区的安全边界围成的区域内；若是，判定所述XR设备位于该安全区内部，若否，判定所述XR设备位于该安全区外部；所述重复执行所述坐标对比步骤是依次将XR设备的坐标与多个安全边界围成的区域对比，若所述XR设备位于每一个安全区外部，判定所述XR设备并未位于任一安全区内。
[0015]进一步地，所述设备位置判断步骤具体包括如下步骤坐标对比步骤，等同判定步骤以及切换安全边界。
[0016]所述坐标对比步骤用以建立水平面坐标系，判断所述XR设备的坐标是否位于一安全区的安全边界围成的区域内；若是，判定所述XR设备位于该安全区内部，若否，执行下一
步骤；所述等同判定步骤用以判断所述XR设备与该安全区的安全边界的最短水平距离是否小于一预设阈值；若是，判定所述XR设备位于该安全区内部；若否，判定所述XR设备位于该安全区外部；所述切换安全边界步骤，重复执行所述坐标对比步骤及等同判定步骤，依次将XR设备的坐标与多个安全边界对比，若所述XR设备位于每一个安全区外部，判定所述XR设备并未位于任一安全区内。
[0017]进一步地，在所述距离计算步骤中，所述XR设备与一安全区的距离等同于所述XR设备与该安全区的中心点的水平距离；或者，所述XR设备与该安全区的安全边界的最短水平距离；或者，所述XR设备与该安全区的至少一边界的中心点的最短水平距离。
[0018]进一步地，在所述距离计算步骤中，判断与所述XR设备距离最近的安全区是否为，所述XR设备之前一预设时段内所处安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安全区自动切换方法，其特征在于，包括：地图信息获取步骤，获取至少一组地图信息，每一组地图信息包括一个地图及在该地图上的至少一个安全边界，每一安全边界围成的区域形成一个安全区；设备位置获取步骤，获取XR设备的实时位置；设备位置判断步骤，实时判断所述XR设备是否位于任一安全区内；若是，将该安全区记录为最佳安全区，执行安全区显示步骤；若否，执行下一步骤；距离计算步骤，计算所述XR设备与至少一个安全区的距离；安全区选择步骤，将与所述XR设备距离最近的安全区记录为最佳安全区；以及安全区显示步骤，在所述XR设备的显示器上显示所述最佳安全区的安全边界。2.如权利要求1所述的安全区自动切换方法，其特征在于，所述地图信息获取步骤具体包括如下步骤：根据至少一组环境数据构建至少一地图；获取至少一安全边界，标注在所述地图上；对每一安全边界和/或安全区进行编码，确保每一组安全边界和/或安全区具备唯一的ID码；以及存储至少一地图信息至一数据库。3.如权利要求1所述的安全区自动切换方法，其特征在于，所述地图信息获取步骤具体包括如下步骤：根据至少一组环境数据构建一个地图，记为第一地图；根据第一地图的环境特征从数据库中调用一组地图信息，包括与第一地图的环境特征一致的第二地图及标注在第二地图上的至少一个安全边界；对所述第二地图进行坐标配准处理，将所述第二地图的坐标原点变换为与所述第一地图的坐标原点一致，所述第二地图上的安全边界经坐标配准处理后被标注在所述第一地图上；以及将标注有安全边界的第一地图存储至所述数据库。4.如权利要求1所述的安全区自动切换方法，其特征在于，所述地图信息获取步骤包括如下步骤：当XR设备的用户位于第一空间场景时，地图数据库中存储有代表第一空间场景的第三地图及标注在第三地图上的至少一个安全边界；当XR设备的用户从第一空间场景行进至第二空间场景时，根据第二空间场景的至少一组环境数据构建代表第二空间场景的第四地图；根据第四地图的环境特征调用一组地图信息，包括与第四地图环境特征一致的第五地图及标注在第五地图上的至少一个安全边界；对所述第五地图进行坐标配准处理，将所述第五地图的坐标原点变换为与所述第四地图一致；所述第五地图上的安全边界经坐标配准处理后标注在所述第四地图上；对所述第四地图或所述第三地图进行坐标配准处理，将所述第三地图与所述第四地图的坐标原点统一，变换到同一坐标系下；将所述第四地图与所述第三地图融合为一个第六地图；将所述第四地图、所述第三地图上的安全边界标注在所述第六地图上；以及
将标注有安全边界的第六地图存储至数据库。5.如权利要求2
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4中任一项所述的安全区自动切换方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张逸伦，陈乾，许启迪，柴杰，李卓，张腾，王俊，周子越，
申请(专利权)人：上海鱼微阿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：