CN106707267B - 一种基于无线信号的空间定位方法、系统及vr设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及VR技术领域，公开了一种基于无线信号的空间定位方法、系统及VR设备，该方法包括：VR设备中的每一根天线分别与三个路由器中的每一个路由器连接获得N个连接，VR设备获取每一个连接对应天线的RSSI的信号能量，得到包括N个信号能量的信号能量集，根据信号能量集从至少三个路由器确定出目标路由器，根据包括目标路由器在内的连接的信号能量获得目标路由器与VR设备的空间距离，根据空间距离和至少三个路由器在空间的坐标位置，获得VR设备的空间位置信息，根据空间位置信息控制VR设备输出的虚拟环境的虚拟角色的运动，用于精确定位用户的空间位置，以作为VR设备输出虚拟环境的虚拟角色的控制输入，成本较低。

Description

一种基于无线信号的空间定位方法、系统及VR设备

技术领域

本发明涉及虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术领域，具体涉及一种基于无线信号的空间定位方法、系统及VR设备。

背景技术

VR技术集成计算机图形技术、计算机仿真技术、传感技术、网络并行处理等技术，是在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术，其中，在计算机中生成的、可交互的三维环境称之为虚拟环境(Virtual Environment，简称VE)。基于VR技术的设备(如头戴式显示器)能够提供各种VR应用，在VR应用中输出给以用户沉浸式体验的虚拟环境。目前，一些VR应用中需要追踪用户在真实环境中的具体位置，并将用户的具体位置融合到对应的虚拟环境中，从而输出基于该具体位置实时渲染出来的虚拟环境，也就是说，用户在真实环境中的具体位置作为VR应用中用户在虚拟环境中位置的输入，至此如何准确定位用户在真实环境中是技术关键之一，该技术目前仍然是本领域技术人员的研发热题。

发明内容

本发明实施例公开了一种基于无线信号的空间定位方法、系统及VR设备，用于精确地定位出用户的空间位置，以作为VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的控制输入，定位精确度较高，成本较低。

本发明第一方面公开了一种基于无线信号的空间定位方法，应用于空间定位系统，所述空间定位系统包括至少三个路由器和用户佩戴的虚拟现实VR设备，所述VR设备包括无线模块，所述无线模块包括多根天线，每一根天线分别与所述三个路由器中的每一个路由器连接，组合所述多根天线与所述三个路由器的连接获得N个连接，所述N为大于或等于3的正整数，所述方法包括：

所述VR设备获取所述N个连接中每一个连接对应天线的接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator，简称RSSI)的信号能量，组合所述N个连接的信号能量以获得信号能量集，所述信号能量集包括N个信号能量；

所述VR设备根据所述信号能量集，从所述至少三个路由器中确定出目标路由器，并且根据包括所述目标路由器在内的连接的信号能量，获得所述目标路由器与所述VR设备的空间距离；

所述VR设备根据所述空间距离和所述至少三个路由器在空间中的坐标位置，获得所述VR设备的空间位置信息；

所述VR设备根据所述空间位置信息控制所述VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述VR设备获取所述N个连接中每一个连接对应天线的接收信号强度指示RSSI的信号能量包括：

所述VR设备以预设时长为参考，获取所述预设时长内每一时刻中每一个连接对应天线的RSSI，在所述预设时长内对每一个连接对应天线的RSSI进行积分，以获得每一个连接对应天线在所述预设时长对应的最后时刻的信号能量。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述根据包括所述目标路由器在内的连接的信号能量，获得所述目标路由器与所述VR设备的空间距离包括：

所述VR设备从包括所述目标路由器的连接的信号能量中选择出三个最高的信号能量，根据选择出的三个最高信号能量进行曲线拟合，以获得所述目标路由器与所述VR设备的空间距离。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述根据所述空间位置信息控制所述VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动包括：

所述VR设备根据所述空间位置信息与上一次获取到的所述VR设备的空间位置信息，获得所述VR设备的位移和移速，根据所述位移和移速控制所述VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述VR设备还包括至少一个摄像装置，在所述VR设备获取所述N个连接中每一个连接对应天线的接收信号强度指示RSSI的信号能量时，所述方法还包括：

所述VR设备通过所述至少一个摄像装置采集空间图像，所述空间图像的覆盖范围包括所述VR设备以及所述至少三个路由器所在区域；

所述VR设备从所述空间图像中识别出所述至少三个路由器的标识，根据所述标识确定出所述VR设备与所述至少三个路由器在空间上的位置关系；

所述VR设备根据所述空间距离和所述至少三个路由器在空间中的坐标位置，获得所述VR设备的空间位置信息包括：

所述VR设备根据所述空间距离和所述至少三个路由器在空间中的坐标位置，以及结合所述VR设备与所述至少三个路由器在空间上的位置关系，获得所述VR设备的空间位置信息。

本发明第二方面公开了一种虚拟现实VR设备，所述VR设备设置在空间定位系统中并佩戴在用户身上，所述空间定位系统还包括至少三个路由器，所述VR设备包括无线模块，所述无线模块包括多根天线，每一根天线分别与所述至少三个路由器中的每一个路由器连接，组合所述多根天线与所述至少三个路由器的连接获得N个连接，所述N为大于或等于3的正整数，所述VR设备包括：

能量获取单元，用于获取所述N个连接中每一个连接对应天线的接收信号强度指示RSSI的信号能量，组合所述N个连接的信号能量以获得信号能量集，所述信号能量集包括N个信号能量；

距离计算单元，用于根据所述信号能量集，从所述至少三个路由器中确定出目标路由器，并且根据包括所述目标路由器在内的连接的信号能量，获得所述目标路由器与所述VR设备的空间距离；

位置定位单元，用于根据所述空间距离和所述至少三个路由器在空间中的坐标位置，获得所述VR设备的空间位置信息；

运动控制单元，用于根据所述空间位置信息控制所述VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述能量获取单元具体包括：

强度确定单元，用于以预设时长为参考，获取所述预设时长内每一时刻中每一个连接对应天线的RSSI；

能量确定单元，用于在所述预设时长内对每一个连接对应天线的RSSI进行积分，以获得每一个连接对应天线在所述预设时长对应的最后时刻的信号能量。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述距离计算单元具体用于，从包括所述目标路由器的连接的信号能量中选择出三个最高的信号能量，根据选择出的三个最高信号能量进行曲线拟合，以获得所述目标路由器与所述VR设备的空间距离。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述位置定位单元具体用于，根据所述空间位置信息与上一次获取到的所述VR设备的空间位置信息，获得所述VR设备的位移和移速；

所述运动控制单元具体用于，根据所述位移和移速控制所述VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述VR设备还包括至少一个摄像装置，所述VR设备还包括：

图像采集单元，用于通过所述至少一个摄像装置采集空间图像，所述空间图像的覆盖范围包括所述VR设备以及所述至少三个路由器所在区域；

关系确定单元，用于从所述空间图像中识别出所述至少三个路由器的标识，根据所述标识确定出所述VR设备与所述至少三个路由器在空间上的位置关系；

所述位置定位单元具体用于，根据所述空间距离和所述至少三个路由器在空间中的坐标位置，以及结合所述VR设备与所述至少三个路由器在空间上的位置关系，获得所述VR设备的空间位置信息。

本发明第三方面公开了一种基于无线信号的空间定位系统，可包括：

至少三个路由器以及第二方面公开的VR设备；

其中，所述VR设备佩戴在用户身上，且所述VR设备包括无线模块，所述无线模块包括多根天线，每一根天线分别与所述三个路由器中的每一个路由器连接，组合所述多根天线与所述三个路由器的连接获得N个连接，所述N为大于或等于3的正整数。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

在本发明实施例中，通过在空间定位系统中设置至少三个路由器，以及用户佩戴的VR设备，VR设备中包括无线模块，该无线模块包括多根天线，每一根天线分别与每一个路由器连接，组合多根天线与至少三个路由器的连接一共有N个连接，该N取值为大于或等于3的正整数。VR设备先获取每一个连接对应天线的RSSI的信号能量，将N个连接的信号能量集合在一起得到一个信号能量集，根据该信号能量集，先从至少三个路由器中确定出目标路由器，并且根据目标路由器在内的连接的信号能量，获得目标路由器与VR设备之间的空间距离，进一步根据该空间距离和至少三个路由器在空间中的坐标位置，获得该VR设备的空间位置信息，从而根据该空间位置信息控制VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。可以看出，在本发明实施例中只需要在空间中设置至少三个路由器，以及在VR设备中增加相应的天线，整个空间定位系统安装简单，成本较低，然后基于每根天线接收到的信号能量，获得VR设备的空间位置信息，以该空间位置信息作为VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的控制输入，能够准确定位到佩戴着该VR设备的用户的空间位置，从而准确控制虚拟环境中虚拟角色的运动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例公开的基于无线信号的空间定位方法的流程示意图；

图2a为本发明实施例公开的VR设备的应用示意图；

图2b为本发明实施例公开的基于无线信号的空间定位系统的应用示意图；

图2c为本发明实施例公开的天线与路由器的连接示意图；

图3为本发明实施例公开的基于无线信号的空间定位方法的另一流程示意图；

图4为本发明实施例公开的VR设备的结构示意图；

图5为本发明实施例公开的VR设备的另一结构示意图；

图6为本发明实施例公开的VR设备的另一结构示意图；

图7为本发明实施例公开的基于无线信号的空间定位系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种基于无线信号的空间定位方法，用于精确地定位出用户的空间位置，以作为VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的控制输入，定位精确度较高，成本较低。本发明实施例还相应地公开了一种基于无线信号的空间定位系统，以及一种VR设备。

本发明实施例涉及的VR设备可以是头戴式显示器，头戴式头盔等。下面将结合具体实施例，对本发明技术方案进行详细介绍。

实施例一

请参阅图1，图1为本发明实施例公开的基于无线信号的空间定位方法的流程示意图；如图1所示，该空间定位方法应用于空间定位系统中，该空间定位系统包括至少三个路由器和用户佩戴的VR设备，该VR设备包括无线模块，而无线模块包括多根天线，每一根天线分别与至少三个路由器中的每一个路由器连接，组合多根天线与至少三个路由器的连接获得N个连接，该N为大于或等于3的正整数，一种基于无线信号的空间定位方法可包括：

101、VR设备获取N个连接中每一个连接对应天线的RSSI的信号能量，组合N个连接的信号能量以获得信号能量集，信号能量集包括N个信号能量；

请参阅图2a，图2a为本发明实施例公开的VR设备的应用示意图；在图2a中，VR设备包括无线模块以及中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)，无线模块包括多根天线，具体地，步骤101以及后续步骤102和103均是由CPU执行。可选地，该无线模块为WiFi模块，而天线为WiFi天线，进而本发明实施例基于WiFi信号进行空间定位。在图2a中以WiFi模块并该WiFi模块包括n根WiFi天线为例进行说明。

请参阅图2b，图2b为本发明实施例公开的基于无线信号的空间定位系统的应用示意图；在图2b中，基于无线信号的空间定位系统包括图2a所示的VR设备，以及至少三个路由器(图2b中以n个路由器为例进行说明)，其中，VR设备佩戴在用户身上。

在启动基于无线信号的空间定位系统后，VR设备中的每一根WiFi天线分别与每一个路由器连接，如图2c所示，WiFi模块包括n根WiFi天线，有n个路由器，将构成图2c所示的多个连接，其中，WiFi天线1与路由器1连接形成K1连接，WiFi天线2与路由器1连接形成K2连接，WiFi天线1与路由器n连接形成K3连接，WiFi天线2与路由器n连接形成K5连接，WiFi天线n与路由器1连接形成K4连接，WiFi天线n与路由器n连接形成K6连接，其它未示出的WiFi天线与路由器也将以此方式进行连接，在此不再赘述。

可以理解，在本发明实施例中，无线模块包括多根天线，当用于定位时，分别通过多根天线连接路由器。当用于通讯时，可以根据多根天线，构建多输入多输出系统(Multiple-Input Multiple-Out-put，简称MIMO)，可以提高通讯连接速率。还可以理解，用于通讯时，还可以从多根天线中选择出信号较佳的一根天线用于通讯。

102、VR设备根据信号能量集，从至少三个路由器中确定出目标路由器，并且根据包括目标路由器在内的连接的信号能量，获得目标路由器与VR设备的空间距离；

可以理解，在该步骤中，从信号能量集中选择出信号能量较高的一些信号能量，其中，通常是从所有路由器中选择出有较高信号能量的路由器作为目标路由器。

103、VR设备根据空间距离和至少三个路由器在空间中的坐标位置，获得VR设备的空间位置信息；

其中，VR设备的空间位置信息通过求解球体得到，如(x-a)²+(y-b)²+(z-c)²＝r²，其中，以上面获得的空间距离作为球体半径r，然后选择出三个路由器，并以三个路由器的坐标位置作为a，b和c。

104、VR设备根据空间位置信息控制VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。

其中，VR设备的VR应用所提供的虚拟环境需要追踪用户在真实环境中的具体位置，并将用户的具体位置融合到对应的虚拟环境中，从而输出基于该具体位置实时渲染出来的虚拟环境，也就是说，用户在真实环境中的具体位置作为VR应用中用户在虚拟环境中位置的控制输入。

在本发明实施例中，通过在空间定位系统中设置至少三个路由器，以及用户佩戴的VR设备，VR设备中包括无线模块，该无线模块包括多根天线，每一根天线分别与每一个路由器连接，组合多根天线与至少三个路由器的连接一共有N个连接，该N取值为大于或等于3的正整数。VR设备先获取每一个连接对应天线的RSSI的信号能量，将N个连接的信号能量集合在一起得到一个信号能量集，根据该信号能量集，先从至少三个路由器中确定出目标路由器，并且根据目标路由器在内的连接的信号能量，获得目标路由器与VR设备之间的空间距离，进一步根据该空间距离和至少三个路由器在空间中的坐标位置，获得该VR设备的空间位置信息，从而根据该空间位置信息控制VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。可以看出，在本发明实施例中只需要在空间中设置至少三个路由器，以及在VR设备中增加相应的天线，整个空间定位系统安装简单，成本较低，然后基于每根天线接收到的信号能量，获得VR设备的空间位置信息，以该空间位置信息作为VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的控制输入，能够准确定位到佩戴着该VR设备的用户的空间位置，从而准确控制虚拟环境中虚拟角色的运动。

实施例二

请结合上述图2a至图2c的介绍，具体参阅图3，图3为本发明实施例公开的基于无线信号的空间定位方法的另一流程示意图；如图3所示，一种基于无线信号的空间定位方法可包括：

301、VR设备以预设时长为参考，获取预设时长内每一时刻中每一个连接对应天线的RSSI，在预设时长内对每一个连接对应天线的RSSI进行积分，以获得每一个连接对应天线在预设时长对应的最后时刻的信号能量；

可以理解，每一个天线分别与每一个路由器连接以得到N个连接，VR设备检测天线接收到的路由器发射的WiFi信号的RSSI，然后对预设时长内的RSSI进行积分求平均值，然后以该平均值作为预设时长最后时刻的信号能量。在此需要注意两个时刻，一个为预设时长的开始时刻的上一时刻，另外一个为预设时长的最后时刻，该两个时刻得到的时长为预设时长，可以看出，在该预设时长的开始时刻的上一时刻也将得到每一个天线的信号能量。

302、VR设备组合N个连接的信号能量以获得信号能量集，信号能量集包括N个信号能量；

303、VR设备根据信号能量集，从至少三个路由器中确定出目标路由器；

可以看出，确定出几个较大的信号能量，进而选择拥有较大信号能量的连接，从而确定出该目标路由器。

304、VR设备从包括目标路由器的连接的信号能量中选择出三个最高的信号能量，根据选择出的三个最高信号能量进行曲线拟合，以获得目标路由器与VR设备的空间距离；

根据三个最高信号能量进行曲线拟合，得到一个一元二次方程，然后求解一元二次方程的对称轴，即得到目标路由器相对于VR设备的空间距离。

305、VR设备根据空间距离和至少三个路由器在空间中的坐标位置，获得VR设备的空间位置信息；

306、VR设备通过至少一个摄像装置采集空间图像，该空间图像的覆盖范围包括VR设备以及至少三个路由器所在区域；

可以理解，在该实施例中，VR设备中还包括至少一个摄像装置，通过至少一个摄像装置采集空间图像。可选地，该摄像装置可以是360度全景摄像装置，能够将VR设备以及至少三个路由器所在的空间采集到空间图像中。

还可以理解，步骤301与步骤306可以同时执行。

307、VR设备从空间图像中识别出至少三个路由器的标识，根据标识确定出VR设备与至少三个路由器在空间上的位置关系；

可以理解，路由器表面上有相应的标识，可以是编号或者设备ID号，摄像装置同时还能通过红外光去识别出路由器的标识，然后根据标识粗略确定VR设备与路由器在空间上的位置关系，该位置关系仅仅只是表示VR设备与路由器的在空间上的大概位置(比如VR设备在标识为1的路由器的东北方向)，从而构建出一个大致的空间模型。

308、VR设备根据空间距离和至少三个路由器在空间中的坐标位置，以及结合VR设备与至少三个路由器在空间上的位置关系，获得VR设备的空间位置信息；

在步骤308中，根据空间距离和至少三个路由器在空间中的坐标位置，计算出VR设备的空间位置信息，然后结合VR设备与至少三个路由器在空间上的位置关系，能够再次确认获取到的空间位置信息是否正确。可以理解，如果空间位置信息指示出的空间位置与位置关系上指示的空间位置在空间方向大体一致，确定定位正确，如果不一致，确定定位错误。

作为一种可选的实施方式，在步骤308中，VR设备根据空间位置信息与上一次获取到的VR设备的空间位置信息，获得VR设备的位移和移速，根据位移和移速控制VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。其中，上一次获取到的VR设备的空间位置信息，即是预设时长中开始时刻的上一个时刻VR设备所在的空间位置，根据两个时刻的空间位置信息，能够计算出用户运动的位移，然后根据位移和时长，可以计算出移速。

309、VR设备根据空间位置信息控制VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。

可以理解，在该实施例中，VR设备通过获取每一根WiFi天线的信号能量，然后根据信号能量来确定VR设备的空间位置信息，同时还通过摄像装置采集空间图像来确定VR设备与路由器在空间上的位置关系，进一步确定获取到的VR设备的空间位置信息是否正确，然后VR设备根据正确空间位置信息作为输出的虚拟环境中虚拟角色的控制输入，以控制虚拟角色的运动，空间定位精确度较高，而且整个系统安装简单，成本较低。

实施例三

请参阅图4，图4为本发明实施例公开的VR设备的结构示意图；如图4所示，该VR设备设置在空间定位系统中并佩戴在用户身上，该空间定位系统还包括至少三个路由器，VR设备包括无线模块，而无线模块包括多根天线，每一根天线分别与至少三个路由器中的每一个路由器连接，组合多根天线与至少三个路由器的连接获得N个连接，该N为大于或等于3的正整数，该空间定位系统可以是图2b所示的空间定位系统，一种VR设备可包括：

能量获取单元410，用于获取N个连接中每一个连接对应天线的接收信号强度指示RSSI的信号能量，组合N个连接的信号能量以获得信号能量集，信号能量集包括N个信号能量；

距离计算单元420，用于根据信号能量集，从至少三个路由器中确定出目标路由器，并且根据包括目标路由器在内的连接的信号能量，获得目标路由器与VR设备的空间距离；

位置定位单元430，用于根据空间距离和至少三个路由器在空间中的坐标位置，获得VR设备的空间位置信息；

运动控制单元440，用于根据空间位置信息控制VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。

可以看出，通过在空间定位系统中设置至少三个路由器，以及用户佩戴的VR设备，VR设备中包括无线模块，该无线模块包括多根天线，每一根天线分别与每一个路由器连接，组合多根天线与至少三个路由器的连接一共有N个连接，该N取值为大于或等于3的正整数。VR设备中能量获取单元410先获取每一个连接对应天线的RSSI的信号能量，将N个连接的信号能量集合在一起得到一个信号能量集，距离计算单元420根据该信号能量集，先从至少三个路由器中确定出目标路由器，并且根据目标路由器在内的连接的信号能量，获得目标路由器与VR设备之间的空间距离，位置定位单元430进一步根据该空间距离和至少三个路由器在空间中的坐标位置，获得该VR设备的空间位置信息，从而运动控制单元440根据该空间位置信息控制VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。可以看出，在本发明实施例中只需要在空间中设置至少三个路由器，以及在VR设备中增加相应的天线，整个空间定位系统安装简单，成本较低，然后基于每根天线接收到的信号能量，获得VR设备的空间位置信息，以该空间位置信息作为VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的控制输入，能够准确定位到佩戴着该VR设备的用户的空间位置，从而准确控制虚拟环境中虚拟角色的运动。

其中，VR设备的空间位置信息通过求解球体得到，如(x-a)²+(y-b)²+(z-c)²＝r²，其中，以上面获得的空间距离作为球体半径r，然后选择出三个路由器，并以三个路由器的坐标位置作为a，b和c。

作为一种可选的实施方式，如图5所示，上述能量获取单元410具体包括：

强度确定单元510，用于以预设时长为参考，获取预设时长内每一时刻中每一个连接对应天线的RSSI；

能量确定单元520，用于在预设时长内对每一个连接对应天线的RSSI进行积分，以获得每一个连接对应天线在预设时长对应的最后时刻的信号能量。

可以理解，每一个天线分别与每一个路由器连接以得到N个连接，强度确定单元510检测天线接收到的路由器发射的WiFi信号的RSSI，然后能量确定单元520对预设时长内的RSSI进行积分求平均值，然后以该平均值作为预设时长最后时刻的信号能量。在此需要注意两个时刻，一个为预设时长的开始时刻的上一时刻，另外一个为预设时长的最后时刻，该两个时刻得到的时长为预设时长，可以看出，在该预设时长的开始时刻的上一时刻也将得到每一个天线的信号能量。

作为一种可选的实施方式，上述距离计算单元420具体用于，从包括目标路由器的连接的信号能量中选择出三个最高的信号能量，根据选择出的三个最高信号能量进行曲线拟合，以获得目标路由器与VR设备的空间距离。

作为一种可选的实施方式，上述位置定位单元430具体用于，根据空间位置信息与上一次获取到的VR设备的空间位置信息，获得VR设备的位移和移速；

进而，运动控制单元440具体用于，根据位移和移速控制VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。

实施例四

请参阅图6，图6为本发明实施例公开的VR设备的另一结构示意图；图6所示的VR设备是在图4所示的VR设备的基础上进行优化得到的，如图4所示，一种VR设备还包括：

图像采集单元610，用于通过至少一个摄像装置采集空间图像，空间图像的覆盖范围包括VR设备以及至少三个路由器所在区域；

关系确定单元620，用于从空间图像中识别出至少三个路由器的标识，根据标识确定出VR设备与至少三个路由器在空间上的位置关系；

位置定位单元430具体用于，根据空间距离和至少三个路由器在空间中的坐标位置，以及结合VR设备与至少三个路由器在空间上的位置关系，获得VR设备的空间位置信息。

可以理解，在该实施例中，VR设备中还包括至少一个摄像装置，图像采集单元610通过至少一个摄像装置采集空间图像。可选地，该摄像装置可以是360度全景摄像装置，能够将VR设备以及至少三个路由器所在的空间采集到空间图像中。

可以理解，在该实施例中，能量获取单元410通过获取每一根WiFi天线的信号能量，然后距离计算单元420根据信号能量获得目标路由器与VR设备的空间距离，同时图像采集单元610还通过摄像装置采集空间图像，关系确定单元620根据空间图像确定VR设备与路由器在空间上的位置关系，然后位置定位单元430根据空间距离和至少三个路由器在空间中的坐标位置，获得VR设备的空间位置信息，进一步根据关系确定单元620获得的位置关系，位置定位单元430确定获取到的VR设备的空间位置信息是否正确，然后运动控制单元440根据正确空间位置信息作为输出的虚拟环境中虚拟角色的控制输入，以控制虚拟角色的运动，空间定位精确度较高，而且整个系统安装简单，成本较低。

实施例五

请参阅图7，图7为本发明实施例公开的基于无线信号的空间定位系统的结构示意图；如图7所示，一种基于无线信号的空间定位系统可包括：

至少三个路由器以及图4～图6介绍的VR设备；

其中，该VR设备佩戴在用户身上，且VR设备包括无线模块，而无线模块包括多根天线，每一根天线分别与三个路由器中的每一个路由器连接，组合多根天线与三个路由器的连接获得N个连接，该N为大于或等于3的正整数。

进一步地，该VR设备上还包括CPU。可选地，VR设备中还可以包括至少一个摄像装置，比如360度全景摄像装置。

具体，VR设备可以参阅上述实施例中的详细介绍，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上对本发明实施例公开的一种基于无线信号的空间定位方法、系统及VR设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种基于无线信号的空间定位方法，其特征在于，应用于空间定位系统，所述空间定位系统包括至少三个路由器和用户佩戴的虚拟现实VR设备，所述VR设备包括无线模块，所述无线模块包括多根天线，每一根天线分别与所述至少三个路由器中的每一个路由器连接，组合所述多根天线与所述至少三个路由器的连接获得N个连接，所述N为大于或等于3的正整数，所述方法包括：

所述VR设备获取所述N个连接中每一个连接对应天线的接收信号强度指示RSSI的信号能量，组合所述N个连接的信号能量以获得信号能量集，所述信号能量集包括N个信号能量；

所述VR设备根据所述信号能量集，从所述至少三个路由器中确定出目标路由器，并且根据包括所述目标路由器在内的连接的信号能量，获得所述目标路由器与所述VR设备的空间距离；

所述VR设备根据所述空间距离和所述至少三个路由器在空间中的坐标位置，获得所述VR设备的空间位置信息；

所述VR设备根据所述空间位置信息控制所述VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动；

所述VR设备还包括至少一个摄像装置，在所述VR设备获取所述N个连接中每一个连接对应天线的接收信号强度指示RSSI的信号能量时，所述方法还包括：

所述VR设备通过所述至少一个摄像装置采集空间图像，所述空间图像的覆盖范围包括所述VR设备以及所述至少三个路由器所在区域；

所述VR设备从所述空间图像中识别出所述至少三个路由器的标识，根据所述标识确定出所述VR设备与所述至少三个路由器在空间上的位置关系；

所述VR设备根据所述空间距离和所述至少三个路由器在空间中的坐标位置，获得所述VR设备的空间位置信息包括：

所述VR设备根据所述空间距离和所述至少三个路由器在空间中的坐标位置，以及结合所述VR设备与所述至少三个路由器在空间上的位置关系，获得所述VR设备的空间位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述VR设备获取所述N个连接中每一个连接对应天线的接收信号强度指示RSSI的信号能量包括：

所述VR设备以预设时长为参考，获取所述预设时长内每一时刻中每一个连接对应天线的RSSI，在所述预设时长内对每一个连接对应天线的RSSI进行积分，以获得每一个连接对应天线在所述预设时长对应的最后时刻的信号能量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据包括所述目标路由器在内的连接的信号能量，获得所述目标路由器与所述VR设备的空间距离包括：

所述VR设备从包括所述目标路由器的连接的信号能量中选择出三个最高的信号能量，根据选择出的三个最高信号能量进行曲线拟合，以获得所述目标路由器与所述VR设备的空间距离。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述空间位置信息控制所述VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动包括：

所述VR设备根据所述空间位置信息与上一次获取到的所述VR设备的空间位置信息，获得所述VR设备的位移和移速，根据所述位移和移速控制所述VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。

5.一种虚拟现实VR设备，其特征在于，所述VR设备设置在空间定位系统中并佩戴在用户身上，所述空间定位系统还包括至少三个路由器，所述VR设备包括无线模块，所述无线模块包括多根天线，每一根天线分别与所述至少三个路由器中的每一个路由器连接，组合所述多根天线与所述至少三个路由器的连接获得N个连接，所述N为大于或等于3的正整数，所述VR设备包括：

能量获取单元，用于获取所述N个连接中每一个连接对应天线的接收信号强度指示RSSI的信号能量，组合所述N个连接的信号能量以获得信号能量集，所述信号能量集包括N个信号能量；

距离计算单元，用于根据所述信号能量集，从所述至少三个路由器中确定出目标路由器，并且根据包括所述目标路由器在内的连接的信号能量，获得所述目标路由器与所述VR设备的空间距离；

位置定位单元，用于根据所述空间距离和所述至少三个路由器在空间中的坐标位置，获得所述VR设备的空间位置信息；

运动控制单元，用于根据所述空间位置信息控制所述VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动；

所述VR设备还包括至少一个摄像装置，所述VR设备还包括：

图像采集单元，用于通过所述至少一个摄像装置采集空间图像，所述空间图像的覆盖范围包括所述VR设备以及所述至少三个路由器所在区域；

关系确定单元，用于从所述空间图像中识别出所述至少三个路由器的标识，根据所述标识确定出所述VR设备与所述至少三个路由器在空间上的位置关系；

所述位置定位单元具体用于，根据所述空间距离和所述至少三个路由器在空间中的坐标位置，以及结合所述VR设备与所述至少三个路由器在空间上的位置关系，获得所述VR设备的空间位置信息。

6.根据权利要求5所述的VR设备，其特征在于，所述能量获取单元具体包括：

强度确定单元，用于以预设时长为参考，获取所述预设时长内每一时刻中每一个连接对应天线的RSSI；

能量确定单元，用于在所述预设时长内对每一个连接对应天线的RSSI进行积分，以获得每一个连接对应天线在所述预设时长对应的最后时刻的信号能量。

7.根据权利要求5所述的VR设备，其特征在于，

所述距离计算单元具体用于，从包括所述目标路由器的连接的信号能量中选择出三个最高的信号能量，根据选择出的三个最高信号能量进行曲线拟合，以获得所述目标路由器与所述VR设备的空间距离。

8.根据权利要求5～7任一项所述的VR设备，其特征在于，

所述位置定位单元具体用于，根据所述空间位置信息与上一次获取到的所述VR设备的空间位置信息，获得所述VR设备的位移和移速；

所述运动控制单元具体用于，根据所述位移和移速控制所述VR设备输出的虚拟环境中的虚拟角色的运动。

9.一种基于无线信号的空间定位系统，其特征在于，包括：

至少三个路由器以及如权利要求5～8任一项所述的VR设备；

其中，所述VR设备佩戴在用户身上，且所述VR设备包括无线模块，所述无线模块包括多根天线，每一根天线分别与所述三个路由器中的每一个路由器连接，组合所述多根天线与所述三个路由器的连接获得N个连接，所述N为大于或等于3的正整数。