[实用新型]自动校准设备航向的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及人机交互领域，进一步涉及一种自动校准设备航向的装置。

背景技术

人机交互(Human-Machine Interaction，HMI)，是一门研究系统与用户之间的交互关系的学问。系统可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。近年来，以虚拟现实和增强现实为代表的高级人机交互成为研究趋势和研发热点。

虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。而增强现实技术(Augmented Reality，AR)，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。

由此可见，交互是AR/VR的关键技术之一，其意义重大。对VR来说，现在的VR产品的产品形态逐渐趋同，世界上能提供合格屏幕、光学、芯片等等关键器件和材料的公司屈指可数，各种参考设计也越来越多，VR头显未来就是一个制造显示器的工作，能产生差异化的关键技术点越来越少。

在AR/VR等人机交互领域里，设备，例如控制器，的定位定姿是关键问题，采用基于惯性的姿态测量方法是目前最为常用的一种方法，但存在姿态精度不高的问题，特别是航向精度较差，加之磁航向计易受外界干扰，因此对于控制器的航向要进行外部辅助校准。

目前已有的技术方案是都是通过人做指定动作并按下控制器上的键位来进行手动航向校准，存在的主要问题包含以下三个方面：一是航向校准精度不高(受限于指定动作的完成情况)，二是校准效率低，一般在一次应用过程中只校准一次，使用中如果进行手动校准将严重影响控制器的使用性和人机交互的体验性。三是学习成本高，普通人操作时需要专业人员指导教学。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种自动校准设备航向的装置，以解决以上所述的至少一项技术问题。

(二)技术方案

有鉴于此，本实用新型提出一种自动校准设备航向的装置，包括：

光线发射装置，配置为安装在已知航向姿态或者作为参照系的部件上，用于发射扫描光线，扫描光线的扫描范围呈扇形；

光线接收装置，配置为装配于待校准航向的设备上，包括至少两个光线传感器；以及

处理装置，用于判断光线传感器是否有两个以上被扫描光线射中，并确定射中时光线接收装置的航向，以及将确定好的航向传递给待校准航向的设备。

进一步的，在光线接收装置的局部坐标系下，光线接收装置上的光线传感器的位置坐标确定；待校准航向的设备与光线接收装置的相对位置和姿态确定。

进一步的，所述扇形与设备的航向平面垂直。

进一步的，所述光线发射装置为一字激光发射装置，光线接收装置为激光接收装置。

进一步的，所述光线发射装置为红外光、紫外光或可见光发射装置，光线接收装置相应为相同类型的光线接收装置。

进一步的，所述传感器呈阵列式分布，且阵列中各排的方向与设备的指向方向垂直。

进一步的，各排传感器之间的间距大于每排中相邻传感器的间距。

(三)有益效果

(1)本实用新型的装置能够自动校准航向，不需要保持特定姿态或进行特定动作，方便快捷；

(2)通过本实用新型装置的实时校准，在任何满足条件的情况下均可进行航向校准，保证可用性和校准的高效性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的自动校准设备航向的装置示意图。

图2是图1中光线接收装置的一种状态示意图。

图3是图1中光线接收装置的另一种状态示意图。

图4是本实用新型实施例的自动校准设备航向的装置应用状态示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。

在此说明所附附图简化过且做为例示用。附图中所示的组件数量、形状及尺寸可依据实际情况而进行修改，且组件的配置可能更为复杂。本实用新型中也可进行其他方面的实践或应用，且不偏离本实用新型所定义的精神及范畴的条件下，可进行各种变化以及调整。