[实用新型]姿态传感装置

说明书

本实用新型公开了一种姿态传感装置，包括主板，主板上集成有连接器、微处理器，信息融合单元，惯性跟踪单元以及光学跟踪单元；信息融合单元接收惯性跟踪单元和光学跟踪单元所采集的数据，并根据接收的数据生成六自由度姿态数据，并通过第一总线传输给微处理器，微处理器再通过连接器与虚拟现实产品的处理器进行通讯。因本实用新型的惯性跟踪单元和光学跟踪单元集成在主板上，使处理器接收到六自由度姿态数据后可直接应用，无需查询姿态传感器的位置，节省了处理器资源，简化了连接结构。因此本实用新型具有高度模块化、功耗低、效率高、便于升级，易于拓展的优点。

技术领域

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种模块化传感装置。

背景技术

物体在空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度,因此，要完全确定物体的位置和方向，就必须清楚这六个自由度。六自由度交互系统是虚拟现实设备的核心，也是最复杂的一部分，也只有好的六自由度交互系统才能保证良好的沉浸感。

但是，现有的六自由交互系统存在以下缺点：其一，要求硬件上的放置必须按照规定方向进行布局，不能随意放置，导致移植效率低；其二，大量数据的处理，利用多传感器信息融合的算法运算，占用了处理器的较多资源，使原本性能有限的处理器进一步降低了处理效率。为了提高处理效率，若采用更高性能的处理器，则会大大增加产品的成本，并且发热量和功耗也会随之增加，用户体验较差；其三，硬件上的设置，很难进行调整或更新，也不便于进行功能拓展。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种姿态传感装置，该装置具有高度模块化、功耗低、效率高、便于后续更新升级，易于拓展的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种姿态传感装置，包括主板，所述主板上集成有微处理器，与所述微处理器电连接的连接器和信息融合单元，以及分别与所述信息融合单元电连接的惯性跟踪单元和光学跟踪单元；所述惯性跟踪单元采集姿态对应的数据并传输给所述信息融合单元；所述光学跟踪单元采集图像信息并实时传输给所述信息融合单元。

优选方式为，所述主板上还集成有与所述信息融合单元电连接的温漂补偿单元，所述温漂补偿单元包括温度传感器，所述温度传感器采集环境温度值传输给所述信息融合单元，所述信息融合单元根据温度值去校正惯性跟踪单元和光学跟踪单元输出的数据。

优选方式为，所述信息融合单元根据接收的数据和图像信息通过第一总线传输六自由度姿态数据给所述微处理器，所述微处理器通过所述连接器输出六自由度姿态数据。

优选方式为，所述连接器为USB接口。

优选方式为，所述惯性跟踪单元包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪传感器和三轴地磁传感器，所述三轴加速度传感器用于测量三轴加速度，所述三轴陀螺仪传感器用于测量三轴转动角速度，所述三轴地磁传感器用于测量当前空间磁场方向的三个正交方向的分量。

优选方式为，所述惯性跟踪单元通过第二总线传输所采集的转动姿态对应的数据给所述信息融合单元。

优选方式为，所述光学跟踪单元包括多个摄像头。

优选方式为，所述光学跟踪单元通过第三总线传输图像信息给所述信息融合单元。

优选方式为，所述信息融合单元输出的六自由度姿态数据与所述三轴加速度传感器、所述三轴陀螺仪传感器、所述三轴地磁传感器、所述摄像头以及所述温度传感器在所述主板上的排布位置相适配。

采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：