CN109407834B - 电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法 - Google Patents

电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109407834B
CN109407834B CN201811166195.1A CN201811166195A CN109407834B CN 109407834 B CN109407834 B CN 109407834B CN 201811166195 A CN201811166195 A CN 201811166195A CN 109407834 B CN109407834 B CN 109407834B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
signal receiving
electronic device
processor
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811166195.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109407834A (zh
Inventor
邵继洋
毕育欣
郑超
孙剑
张�浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd, Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN201811166195.1A priority Critical patent/CN109407834B/zh
Publication of CN109407834A publication Critical patent/CN109407834A/zh
Priority to US16/621,398 priority patent/US11392196B2/en
Priority to PCT/CN2019/092522 priority patent/WO2020073684A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN109407834B publication Critical patent/CN109407834B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/012—Head tracking input arrangements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0257—Hybrid positioning
    • G01S5/0263—Hybrid positioning by combining or switching between positions derived from two or more separate positioning systems
    • G01S5/0264—Hybrid positioning by combining or switching between positions derived from two or more separate positioning systems at least one of the systems being a non-radio wave positioning system
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/16—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/006—Mixed reality
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/01—Indexing scheme relating to G06F3/01
    • G06F2203/012—Walk-in-place systems for allowing a user to walk in a virtual environment while constraining him to a given position in the physical environment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

本发明是关于一种电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法，涉及空间定位技术领域。主要采用的技术方案为：电子设备，其包括：本体，包括上表面，所述本体设置有佩戴部件；信号接收组件，所述信号接收组件设置在所述本体的上表面，用于接收信号发射源发射的源信号，根据接收到的所述源信号产生第一信号，并将所述第一信号传输给处理器，以使所述处理器根据所述第一信号获得所述电子设备的空间位置信息和/或运动信息。本发明实施例提供的电子设备能够稳定的接收来自信号发射源的源信号，进而能够准确的定位电子设备在预设空间中的空间位置。

Description

电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法
技术领域
本发明涉及空间定位技术领域，特别是涉及一种电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法。
背景技术
VR设备或AR设备是构造虚拟世界或将虚拟与现实世界结合而进行工作的电子设备，其中VR设备是通过处理器生成可交互的三维环境并提供用户沉浸的感觉，AR设备是将虚拟世界套在现实世界并进行交互。
其中，无论是VR设备还是AR设备，在使用时均需要对其所在的空间位置进行准确的定位，例如在预设房间中的空间位置。
但是，现有技术无法为VR设备或AR设备提供准确的空间位置信息，该技术问题急需解决。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种新型结构的电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法，使其能够准确的定位电子设备在预设空间中的空间位置。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种电子设备，其包括：
本体，包括上表面，所述本体设置有佩戴部件；
信号接收组件，所述信号接收组件设置在所述本体的上表面，用于接收信号发射源发射的源信号，根据接收到的所述源信号产生第一信号，并将所述第一信号传输给处理器，以使所述处理器根据所述第一信号获得所述电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
可选的，前述的电子设备，其中所述信号接收组件包括多个信号接收单元，多个所述信号接收单元间隔设置在所述本体的上表面。
可选的，前述的电子设备，其中所述本体的上表面包括顶部中心区域和围绕着所述顶部中心区域的周边区域；
所述上表面为向上凸起的曲面，所述顶部中心区域覆盖所述曲面的最高点；
所述顶部中心区域设置至少一个所述信号接收单元，所述周边区域间隔设置有多个所述信号接收单元。
可选的，前述的电子设备，其中多个所述信号接收单元两两相对的设置在所述周边区域中。
可选的，前述的电子设备，其中所述周边区域的数量为两个，且相对的设置在所述顶部中心区域的两侧。
可选的，前述的电子设备，其中所述信号接收单元包括多个信号接收传感器，相邻两个所述信号接收传感器之间具有预设距离，且至少任意四个所述信号接收传感器不同时处于同一平面。
可选的，前述的电子设备，其中所述信号接收单元包括多个设置有信号接收传感器的安装平面，多个所述安装平面相互连接构成立体形状的所述信号接收单元；
其中，相邻两个所述安装平面之间的夹角大于等于120度。
可选的，前述的电子设备，其中所述安装平面上设置有凹槽，所述信号接收传感器设置在所述凹槽的底部；
所述信号接收传感器的上方设置有与所述凹槽内壁连接的封罩。
可选的，前述的电子设备，其中所述信号接收传感器设置在所述凹槽的底部中心位置，且所述凹槽底部中心线穿过所述封罩中心点；
其中，所述凹槽边沿与所述封罩中心点的连线与所述凹槽底部中心线的夹角大于所述信号接收传感器的信号接收夹角。
可选的，前述的电子设备，其还包括：外设组件，所述外设组件与所述本体的上表面结构相适配，并与所述本体的顶部可拆卸相连接；
其中，所述信号接收组件设置在所述外设组件上。
可选的，前述的电子设备，其还包括：惯性测量单元，所述惯性测量单元用于向处理器传输第二信号，所述处理器被配置为根据所述第一信号和所述第二信号获得所述电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
另外，本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种空间定位系统，其包括：电子设备；
所述电子设备包括：
本体，包括上表面，所述本体设置有佩戴部件；
信号接收组件，所述信号接收组件设置在所述本体的上表面，用于接收信号发射源发射的源信号；
信号发射源，所述信号发射源设置在预设空间的上方，所述信号发射源向所述预设空间的下方发射源信号；
处理器；
其中，所述电子设备的信号接收组件接收所述源信号，根据接收到的所述源信号产生第一信号，并将所述第一信号传输给处理器，所述处理器根据所述第一信号获得所述电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
可选的，前述的空间定位系统，其中所述信号发射源设置在预设空间的侧上方或者设置在预设空间的正上方。
可选的，前述的空间定位系统，其中所述信号发射源发出的所述源信号为光信号、电信号或声信号中的一种。
另外，本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种空间定位方法，其包括：
信号接收组件接收来自信号发射源的源信号，根据接收到的所述源信号产生第一信号，并将所述第一信号发送给处理器，所述处理器根据所述第一信号获得电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
可选的，前述的空间定位方法，其中所述处理器接收来自信号接收组件的第一信号和来自惯性测量单元的第二信号，并根据所述第一信号和第二信号获得电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
可选的，前述的空间定位方法，其中设置所述第一信号的处理结果与电子设备空间位置以及运动状态的对应关系的数据库；
所述处理器对所述第一信号进行处理得到所述处理结果，并根据所述处理结果、所述数据库中的所述对应关系，确定所述电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
借由上述技术方案，本发明电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法至少具有下列优点：
本发明技术方案中，信号接收组件设置在电子设备的上表面，能够接收来自位于电子设备前方、后方以及上方的信号，相比于现有技术中将信号接收组件设置在电子设备的前方位置处，本发明实施例中信号接收组件的设置位置，使其接受信号角度更广，且不受与电子设备处于同一水平高度的物体的遮挡，使信号接收更稳定；此外，相比于电子设备的前方，电子设备的顶部具有较多闲置空间，具有较多的信号接收组件设置位置，即方便信号接收组件的设置，便于实现信号接收组件中的任意四个传感器不同时处于同一平面的要求，可以有效的减少信号接收组件中布点数量，即减少传感器的数量，起到节省生产成本的技术效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的一种电子设备的俯视方向结构示意图；
图2是本发明的实施例提供的另一种电子设备的俯视方向结构示意图；
图3是本发明的实施例提供的一种信号接收单元的结构示意图；
图4是本发明的实施例提供的一种信号接收单元的任意两个相邻安装平面之间的夹角结构示意图；
图5是本发明的实施例提供的一种信号接收单元的安装平面安装信号接收传感器的结构示意图；
图6是本发明的实施例提供的一种外设组件的结构示意图；
图7是本发明的实施例提供的一种空间定位方法的流程示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
实施例一
如图1和图2所示，本发明的实施例一提出的一种电子设备，其包括：本体1和信号接收组件2；所述本体1包括上表面，并设置有佩戴部件11能够通过佩戴部件11佩戴在用户的佩戴部位；所述信号接收组件2设置在所述本体1的上表面，用于接收信号发射源发射的源信号，根据接收到的所述源信号产生第一信号，并将第一信号传输给处理器，以使所述处理器根据所述第一信号获得所述电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
具体的，本发明实施例中的电子设备是能够将虚拟与显示结合的设备，例如AR设备或者VR设备，由于这些设备在使用时均需要将显示结构戴在用户的眼睛前方，所以电子设备的本体1即电子设备的主体部分设置有佩戴部件11，使本体1能够佩戴在用户的佩戴部位，即能够将主体的显示结构佩戴在用户的眼睛前方，该佩戴部件11可以是能够佩戴在用户头部上方的结构，例如头盔、头箍等结构，佩戴部件11也可以是能够环带在用户眼睛所在头部位置的一周的结构，或者类似于眼睛支腿的佩戴结构。本体1的上表面是佩戴在用户头顶的部位，可以设置功能零部件，也可以为空余的空间，本体1的前方位置是主要用于设置显示结构的位置，所以最好将信号接收组件2设置在本体1的上表面，这样当用户佩戴本发明实施例提供的电子设备时，本体1佩戴在用户的佩戴部位，信号接收组件2位于用户的头顶部，此时信号接收组件2能够接收位于电子设备前方、后方以及上方的信号，尤其是接收来自预设空间上方的信号，能形成良好的信号发射和接收结构；信号接收组件2是能够实时接收来自信号发射源发射的源信号的部件，其需要与信号发射源发射的信号类型相对应，例如当信号发射源发射的源信号为光信号时，信号接收组件2需要为能够接收光信号的接收装置；信号接收组件2接收了源信号之后可以进行常规的预处理，例如转换、过滤、增强等，并得到第一信号，然后将第一信号传送给处理器；处理器可以是电子设备自带的，例如MCU，FPGA等主芯片，也可以是外设在电子终端上的，例如使用外接电脑作为处理器；信号接收组件2传输第一信号的方式可以是无线传输，也可以是有线传输，例如信号接收组件2接收源信号并处理得到第一信号之后，可以将第一信号(可以是传感器时间戳)通过带有USB接头的连接线材进行传输，也可通过无线进行传输。
本发明技术方案中，信号接收组件设置在电子设备的上表面，能够接收来自位于电子设备前方、后方以及上方的信号，相比于现有技术中将信号接收组件设置在电子设备的前方位置处，本发明实施例中信号接收组件的设置位置，使其接受信号角度更广，且不受与电子设备处于同一水平高度的物体的遮挡，使信号接收更稳定；此外，相比于电子设备的前方，电子设备的顶部具有较多闲置空间，具有较多的信号接收组件设置位置，即方便信号接收组件的设置，便于实现信号接收组件中的任意四个传感器不同时处于同一平面的要求，可以有效的减少信号接收组件中布点数量，即减少传感器的数量，起到节省生产成本的技术效果。
如图1和图2所示，在具体实施中，其中所述信号接收组件2包括多个信号接收单元3，多个所述信号接收单元3间隔设置在所述本体1的上表面。
具体的，信号接收组件2最好由多个信号接收单元3组成，以便能够分布在电子设备的本体1上表面的不同区域，这样能够保证对源信号的接收面积，保证接收信号的准确性；另外，多个信号接收单元3之间可以是分离的，这样可以避免由多个信号接收单元3组成整体式的信号接收组件2，而导致信号接收组件2的体积过大，进一步方便信号接收组件2设置在电子设备的本体1上表面，但是本申请并不限定信号接收组件2的结构形式，其也可以是整体式的结构。
如图1和图2所示，进一步的，在具体实施中，其中所述本体1的上表面包括顶部中心区域21和围绕着所述顶部中心区域21的周边区域22；所述上表面为向上凸起的曲面，所述顶部中心区域21覆盖所述曲面的最高点；所述顶部中心区域21设置至少一个所述信号接收单元3，所述周边区域22间隔设置有多个所述信号接收单元3。
具体的，由上述可知本发明提供的电子设备是能够实现虚拟与现实结合的电子设备，佩戴时该电子设备的本体1的上表面位于用户的头顶上，可以是上表面中心位置高于四周位置的结构，例如向上凸起的曲面结构，所以在该位置处设置信号接收单元3时，可以将本体1上表面的整个区域分成顶部中心区域21和周边区域22，并将顶部中心区域21覆盖在曲面的最高点，然后按照各区域的面积对应的设置相应数量的信号接收单元3；其中，顶部中心区域21可以在曲面的最高点的位置设置一个信号接收单元3，也可以在顶部中心区域21间隔的布置多个信号接收单元3，而周边区域22可以根据具体情况设置多个信号接收单元3，且信号接收单元3之间最好间隔一定的距离。
如图1和图2所示，再进一步的，在具体实施中，其中多个所述信号接收单元3两两相对的设置在所述周边区域22中，例如当电子设备佩戴在用户的头部时，顶部中心区域21位于用户头顶中心区域，而周边区域22位于用户头顶中心区域的一周，周边区域22可以是以顶部中心区域21为中心对称的结构，所以可以将信号接收单元3两两相对的设置在周边区域22中，此时相对的两个信号接收单元3以顶部中心区域21的中心为对称中心。其中，在一种具体的实施方式中，所述周边区域22的数量可以为两个，且相对的设置在所述顶部中心区域21的两侧，例如顶部中心区域21和周边区域22整体构成一个弧形面，或者是近似弧形面，然后可以跨设在用户的头顶。
如图1-图3所示，在具体实施中，为了使信号接收单元3能够从更广阔的角度接收来自信号发射源的源信号，例如从立体的360范围接收源信号，所以使信号接收单元3由多个信号接收传感器32构成，并且最好使相邻的两个所述信号接收传感器32之间具有预设距离，该预设距离可以根据具体的情况而定，本发明不做具体限定；信号接收单元3中的信号接收传感器32的数量最好大于四个，且至少任意四个所述信号接收传感器32不同时处于同一平面，进而此种信号接收传感器32的设置方式，使电子设备无论相对于信号发射源处于何种状态，例如电子设备的顶部相对信号发射源处于倾斜、水平、垂直，或整体处于运动状态，均可以保证精准的接收来自信号发射源的源信号，进而根据源信号发出第一信号，处理器可以通过第一信号计算获得精准的电子设备的空间位置以及运动状态。
如图3和图4所示，在具体实施中，其中所述信号接收单元3包括多个设置有信号接收传感器32的安装平面31，多个所述安装平面31相互连接构成立体形状的所述信号接收单元3；其中，相邻两个所述安装平面31之间的夹角R1大于等于120度。
具体的，可以理解的，信号接收单元3是包括载体以及设置在载体上的多个信号接收传感器32构成的一整体结构，所以信号接收单元3上需要设置多个用于安装信号接收传感器32的结构，即在载体上设置安装结构，且用于安装信号接收传感器32的结构最好为安装平面31；另外，为了使信号接收传感器32设置在信号接收单元3的安装平面31之后，能够满足相邻两个信号接收传感器32之间具有预设距离，且至少任意四个信号接收传感器32不同时处于同一平面，所以最好将多个安装平面31相互连接构成立体形状的所述信号接收单元3，并使相邻两个所述安装平面31之间的夹角大于等于120度，例如相邻两个所述安装平面31之间的夹角可以为130度、150度，但最好不要等于180度。
如图5所示，进一步的，所述安装平面31上设置有凹槽311，所述信号接收传感器32设置在所述凹槽311的底部；所述信号接收传感器32的上方设置有与所述凹槽311内壁连接的封罩4。
具体的，封罩的设置能够保护信号接收传感器32，使其免受灰尘、水汽的影响，延长寿命，以及保证精准的接收源信号；另外，当源信号为光信号时，封罩最好为透明的偏光材质制造，即封罩在起到防护的作用的同时，能够通过偏光的设置，过滤掉干扰源信号的光线，进一步保证接收到的源信号的精准性。
如图5所示，再进一步的，所述信号接收传感器32设置在所述凹槽311的底部中心位置，且所述凹槽311底部中心线穿过所述封罩中心点；其中，所述凹槽311边沿与所述封罩4中心点的连线与所述凹槽311底部中心线的夹角R2大于所述信号接收传感器32的信号接收夹角。
如图6所示，在具体实施中，其中本发明实施例提供的电子设备，还包括：外设组件5，所述外设组件5与所述本体1的上表面结构相适配，并与所述本体1的顶部可拆卸相连接；其中，所述信号接收组件2设置在所述外设组件5上，例如外设组件5可以是用于将电子设备的本体1固定在用户头部的部件，也可以是可拆卸连接在电子设备上表面的结构，外设组件5与电子设备的本体1之间的连接可以是螺栓连接、磁力连接、粘贴连接等。通过增设外设组件5可以实现将信号接收组件2与电子设备的本体1为可分离的连接，这样便于维护，以及不影响电子设备上其他功能器件的设置。
在具体实施中，其中本发明实施例提供的电子设备，还包括：惯性测量单元，所述惯性测量单元用于向处理器传输第二信号，所述处理器被配置为根据所述第一信号和所述第二信号获得所述电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
具体的，惯性测量单元是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置，一般的一个惯性测量单元包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，其中加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信息，而陀螺测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态，所以惯性测量单元发出的第二信号包括了上述信息，进而处理器通过同时处理第一信号和第二信号，能够得到更加精准的电子设备的空间位置信息以及运动信息，另外通过所获得的空间位置信息和运动信息，能够判断用户处于何种运动状态以及处于预设空间中的具体位置。
实施例二
本发明的实施例二提出的一种空间定位系统，其包括：电子设备；如图1和图2所示所述电子设备包括：本体1和信号接收组件2；所述本体1包括上表面，并设置有佩戴部件11能够通过佩戴部件11佩戴在用户的佩戴部位；所述信号接收组件2设置在所述本体1的上表面，用于接收信号发射源发射的源信号；所述信号发射源设置在预设空间的上方，所述信号发射源向所述预设空间的下方发射源信号；处理器；其中，所述电子设备的信号接收组件接收所述源信号，根据接收到的所述源信号产生第一信号，并将所述第一信号传输给处理器，所述处理器根据所述第一信号获得所述电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
具体的，本实施例二中所述的电子设备可直接使用上述实施例一提供的电子设备，具体的实现结构可参见上述实施例一中描述的相关内容，此处不再赘述。信号发射源又可以称之为基站，可以固定设置在预设空间的某一位置，是用于在电子设备工作时，实时发射信号即源信号的装置；其中，预设空间可以是房屋室内的空间、空旷的广场空间、或者其他能够设置信号发射源以及能够使用虚拟与显示结合的电子设备工作的空间；本发明实施例中，信号发射源设置在预设空间中的最佳位置为预设空间的上方，例如室内空间的天花板上、广场地带的上空，只要是位于电子设备所处的预设空间的上方，即高于工作时的电子设备的上表面即可，这样信号发射源发射出的信号形成一个从高处向低处辐射的状态，能够与位于预设空间底部位置处的电子设备的信号接收组件形成良好的信号发射和接收关系。
在具体实施中，其中所述信号发射源设置在预设空间的侧上方或者设置在预设空间的正上方。
具体的，信号发射源的设置位置需要高于电子设备工作时所处的位置，且使信号发射源发出的信号的覆盖区域包括电子设备的整个活动区域，所以最好将信号发射源设置在预设空间的侧上方或者正上方，例如设置在室内的天花板正中心位置，或者天花板的其他位置，也可以是室内相对于地面的侧上方的上空位置。另外，设置信号发射源的方式可以不做具体限定，可以是通过螺钉、绑带、黏胶等辅助部件进行固定安装。
在具体实施中，其中信号发射源发出的信号类型可以不做具体限定，即所述的源信号可以为光信号、电信号、电磁信号或声信号中的一种。此处需要注意的是，信号接收组件需要与信号发射源发出的信号类型相匹配，保证能够接收对应类型的信号；另外，当信号接收组件接收到上述任何类型的源信号后，最好通过转换的方式转换成电信号，即第一信号，然后在传输给处理器，这样便于处理器进行快速的处理，进而快速的获得电子设备的空间位置，以及电子设备的运动轨迹等信息。
实施例三
如图7所示，本发明的实施例三提出的一种空间定位方法，其包括：
101、信号接收组件接收来自信号发射源的源信号，根据接收到的所述源信号产生第一信号；
102、将所述第一信号发送给处理器，所述处理器根据所述第一信号获得电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
具体的，本发明实施例提供的方法，其可以直接使用实施例二中所提供的空间定位系统来实现，其中，信号接收组件、信号发射源、源信号以及处理器均如实施例二所述，此处不再赘述。
本发明技术方案中，使用实施例二提供的空间定位系统实现的空间定位方法，其在实施的过程中将信号发射源设置在预设空间的上方，同时将信号接收组件设置在电子设备的上表面，此时二者形成一个近似于空对地的信号接收方式，可以避免位于空间底部与电子设备处于同一水平高度的物体的遮挡，使信号接收更稳定；此外，相比于电子设备的前方，电子设备的上表面具有较多闲置空间，具有较多的信号接收组件设置位置，即方便信号接收组件的设置，便于实现信号接收组件中的任意四个传感器不同时处于同一平面的要求，可以有效的减少信号接收组件中布点数量，即减少传感器的数量，起到节省生产成本的技术效果。
在具体实施中，其中所述处理器接收来自信号接收组件的第一信号和来自惯性测量单元的第二信号，并根据所述第一信号和第二信号获得电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
具体的，处理器通过处理第一信号就能够得到电子设备的空间位置信息以及运动信息，此时再通过惯性测量单元获得的第二信号进行辅助处理，能够获得更加精准的电子设备空间位置信息以及运动信息。
在具体实施中，其中设置所述第一信号的处理结果与电子设备空间位置以及运动状态的对应关系的数据库；所述处理器对所述第一信号进行处理得到所述处理结果，并根据所述处理结果、所述数据库中的所述对应关系，确定所述电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
具体的，数据库是信号接收组件中的各个信号接收传感器与信号发射源之间的角度或距离等位置信息，与已知电子设备的几何形状的平移和旋转数值等空间定位值结果进行对应，所建立的对应关系的表格，可以理解为电子设备在预设空间中的各个位置信息，以及各种运动信息预先存储在数据库中，当处理器处理第一信号后能够得到与数据库中相匹配的数据信息，这样就可以通过匹配的方式快速的得知电子设备的空间位置信息以及运动信息，有效的减少运算量，加快处理速度。
实施例四
本发明的实施例四提出的一种计算机设备，其包括：存储器和一个或者多个处理器，所述存储器与所述处理器耦合连接，所述处理器被配置为执行所述存储器中存储的程序指令，所述程序指令运行时执行上述的空间定位方法。
其中，上述实施例的源信号的接收、第一信号的获得，以及对第一信号的处理的具体程序指令均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上。
上述存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flashRAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1.一种电子设备，其特征在于，其包括：
本体，包括上表面，所述本体设置有佩戴部件，所述上表面用于佩戴在用户的头顶部位；
信号接收组件，所述信号接收组件设置在所述本体的上表面，用于接收信号发射源发射的源信号，根据接收到的所述源信号产生第一信号，并将所述第一信号传输给处理器，以使所述处理器根据所述第一信号获得所述电子设备的空间位置信息和/或运动信息；
所述本体的上表面包括顶部中心区域和围绕着所述顶部中心区域的周边区域；
所述上表面为向上凸起的曲面，所述顶部中心区域覆盖所述曲面的最高点；
所述顶部中心区域设置至少一个信号接收单元，所述周边区域间隔设置有多个所述信号接收单元；
所述信号接收单元包括多个信号接收传感器，相邻两个所述信号接收传感器之间具有预设距离，且至少任意四个所述信号接收传感器不同时处于同一平面；
所述信号接收单元包括多个设置有信号接收传感器的安装平面，多个所述安装平面相互连接构成立体形状的所述信号接收单元；
其中，相邻两个所述安装平面之间的夹角大于等于120度；
所述安装平面上设置有凹槽，所述信号接收传感器设置在所述凹槽的底部；
所述信号接收传感器的上方设置有与所述凹槽内壁连接的封罩；
所述信号接收传感器设置在所述凹槽的底部中心位置，且所述凹槽底部中心线穿过封罩中心点；
其中，所述凹槽边沿与所述封罩中心点的连线与所述凹槽底部中心线的夹角大于所述信号接收传感器的信号接收夹角。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述信号接收组件包括多个信号接收单元，多个所述信号接收单元间隔设置在所述本体的上表面。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
多个所述信号接收单元两两相对的设置在所述周边区域中。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述周边区域的数量为两个，且相对的设置在所述顶部中心区域的两侧。
5.根据权利要求1-4中任一所述的电子设备，其特征在于，还包括：
外设组件，所述外设组件与所述本体的上表面结构相适配，并与所述本体的顶部可拆卸连接；
其中，所述信号接收组件设置在所述外设组件上。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括：
惯性测量单元，所述惯性测量单元用于向所述处理器传输第二信号，所述处理器被配置为根据所述第一信号和所述第二信号获得所述电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
7.一种空间定位系统，其特征在于，其包括：
如权利要求1-6中任一所述电子设备；
信号发射源，所述信号发射源设置在预设空间的上方，所述信号发射源向所述预设空间的下方发射源信号；
处理器；
其中，所述电子设备的信号接收组件接收所述源信号，根据接收到的所述源信号产生第一信号，并将所述第一信号传输给所述处理器，所述处理器根据所述第一信号获得所述电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
8.根据权利要求7所述的空间定位系统，其特征在于，
所述信号发射源发出的所述源信号为光信号、电信号或声信号中的一种。
9.一种空间定位方法，用于权利要求7-8中任一所述的空间定位系统，其特征在于，其包括：
信号接收组件接收来自信号发射源的源信号，根据接收到的所述源信号产生第一信号，并将所述第一信号发送给处理器，所述处理器根据所述第一信号获得电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
10.根据权利要求9所述的空间定位方法，其特征在于，
所述处理器接收来自信号接收组件的第一信号和来自惯性测量单元的第二信号，并根据所述第一信号和第二信号获得电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
11.根据权利要求9所述的空间定位方法，其特征在于，
设置所述第一信号的处理结果与电子设备空间位置以及运动状态的对应关系的数据库；
所述处理器对所述第一信号进行处理得到所述处理结果，并根据所述处理结果、所述数据库中的所述对应关系，确定所述电子设备的空间位置信息和/或运动信息。
12.一种计算机设备，其特征在于，其包括：存储器和一个或者多个处理器，所述存储器与所述处理器耦合连接，所述处理器被配置为执行所述存储器中存储的程序指令，所述程序指令运行时执行权利要求9至11中任一项所述的空间定位方法。
CN201811166195.1A 2018-10-08 2018-10-08 电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法 Active CN109407834B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811166195.1A CN109407834B (zh) 2018-10-08 2018-10-08 电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法
US16/621,398 US11392196B2 (en) 2018-10-08 2019-06-24 Electronic apparatus, spatial positioning system and spatial positioning method
PCT/CN2019/092522 WO2020073684A1 (en) 2018-10-08 2019-06-24 Electronic apparatus, spatial positioning system and spatial positioning method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811166195.1A CN109407834B (zh) 2018-10-08 2018-10-08 电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109407834A CN109407834A (zh) 2019-03-01
CN109407834B true CN109407834B (zh) 2021-12-03

Family

ID=65466774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811166195.1A Active CN109407834B (zh) 2018-10-08 2018-10-08 电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11392196B2 (zh)
CN (1) CN109407834B (zh)
WO (1) WO2020073684A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109407834B (zh) 2018-10-08 2021-12-03 京东方科技集团股份有限公司 电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法
CN110412768A (zh) * 2019-07-31 2019-11-05 京东方科技集团股份有限公司 一种可穿戴设备、显示装置及定位方法
CN110568402A (zh) 2019-09-04 2019-12-13 京东方科技集团股份有限公司 一种电子设备、空间定位系统及方法
CN110596642A (zh) * 2019-10-18 2019-12-20 北京凌宇世纪信息科技有限公司 一种信号接收机构、可追踪头戴式显示装置及定位系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013224540A1 (de) * 2013-11-29 2015-06-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Lokalisierungssystem
CN106908765A (zh) * 2017-02-27 2017-06-30 广东小天才科技有限公司 一种基于超声波信号的空间定位方法、系统及vr设备
CN106950534A (zh) * 2017-02-27 2017-07-14 广东小天才科技有限公司 一种空间位置检测方法、系统及vr穿戴设备
CN108061879A (zh) * 2017-11-30 2018-05-22 歌尔科技有限公司 空间定位方法、装置、电子设备及系统
CN108319372A (zh) * 2018-03-16 2018-07-24 京东方科技集团股份有限公司 一种虚拟设备及方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012011893A1 (en) * 2010-07-20 2012-01-26 Empire Technology Development Llc Augmented reality proximity sensing
US9599821B2 (en) * 2014-08-08 2017-03-21 Greg Van Curen Virtual reality system allowing immersion in virtual space to consist with actual movement in actual space
KR101577359B1 (ko) * 2015-03-16 2015-12-14 박준호 웨어러블 디바이스
CN105652279A (zh) * 2016-03-11 2016-06-08 北京维阿时代科技有限公司 一种实时空间定位系统和方法及含该系统的虚拟现实设备
KR20170119272A (ko) 2016-06-20 2017-10-26 김종만 가상현실 기기용 3차원 모션 입력장치
US20190214709A1 (en) * 2016-08-16 2019-07-11 Intel IP Corporation Antenna arrangement for wireless virtual-reality headset
TWI634343B (zh) 2016-11-21 2018-09-01 宏達國際電子股份有限公司 定位裝置及定位方法
CN107037880A (zh) * 2017-03-02 2017-08-11 深圳前海极客船长网络科技有限公司 基于虚拟现实技术的空间定位定姿系统及其方法
CN206541019U (zh) * 2017-03-03 2017-10-03 北京国承万通信息科技有限公司 定位光信号发射设备、光学定位系统以及虚拟现实系统
CN107193380B (zh) * 2017-05-26 2020-04-03 成都斯斐德科技有限公司 一种高精度虚拟现实定位系统
CN107137079B (zh) * 2017-06-28 2020-12-08 京东方科技集团股份有限公司 基于脑信号控制设备的方法、其控制设备及人机交互系统
CN207516887U (zh) * 2017-12-18 2018-06-19 北京凌宇智控科技有限公司 一种头戴式显示装置及定位系统
GB2572382B (en) * 2018-03-28 2020-10-07 Sony Interactive Entertainment Inc Data processing
CN109407834B (zh) 2018-10-08 2021-12-03 京东方科技集团股份有限公司 电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013224540A1 (de) * 2013-11-29 2015-06-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Lokalisierungssystem
CN106908765A (zh) * 2017-02-27 2017-06-30 广东小天才科技有限公司 一种基于超声波信号的空间定位方法、系统及vr设备
CN106950534A (zh) * 2017-02-27 2017-07-14 广东小天才科技有限公司 一种空间位置检测方法、系统及vr穿戴设备
CN108061879A (zh) * 2017-11-30 2018-05-22 歌尔科技有限公司 空间定位方法、装置、电子设备及系统
CN108319372A (zh) * 2018-03-16 2018-07-24 京东方科技集团股份有限公司 一种虚拟设备及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Analysis of vibration and acoustic sensors for machine health monitoring and its wireless implementation for low cost space applications;L. Swathy; Lizy Abraham;《2014 First International Conference on Computational Systems and Communications (ICCSC)》;20150216;第80-85页 *
基于多传感器融合的人体定位与行为异常检测;李艳飞;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》;20160715;第I140-129页 *

Also Published As

Publication number Publication date
US11392196B2 (en) 2022-07-19
CN109407834A (zh) 2019-03-01
US20210365109A1 (en) 2021-11-25
WO2020073684A1 (en) 2020-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109407834B (zh) 电子设备、计算机设备、空间定位系统及方法
JP7530415B2 (ja) 建物情報モデルの仮想画像の表示
US11669993B2 (en) Systems and methods for position and pose determination and tracking
CN208888368U (zh) 一种光学测距装置
CN104281254A (zh) 一种手势识别装置
CN204856380U (zh) 头戴式周边现实环境检测装置
US20190025876A1 (en) Portable electronic apparatus
JP6906821B6 (ja) 移動ロボット
CN109343000A (zh) 一种室内可见光成像定位系统和定位方法
CN106568420B (zh) 一种基于室内可见光的定位方法及系统
JP2023174771A (ja) 拡張現実システムにおける電磁追跡のための指向性エミッタ／センサ
US12079006B2 (en) Spatial diversity for relative position tracking
WO2017207873A1 (en) An apparatus and associated methods
US11280872B1 (en) Location tracking using one or more beacons
JP2018038505A (ja) 運動検出装置および運動検出システム
WO2022077999A1 (zh) 激光雷达系统及自主移动设备
CN218497370U (zh) 一种语音装置及移动机器人
US20190021661A1 (en) Portable electronic apparatus
JP3938780B2 (ja) 散乱光式煙感知器
TW201805589A (zh) 座標感測裝置
WO2023097577A1 (zh) 一种可拓展的基于uwb和摄像头的相对定位的设备和方法
CN110806208B (zh) 一种定位系统和方法
US11709542B2 (en) VR snorkeling system
CN207095575U (zh) 一种鞋垫式惯性定位装置
CN210893164U (zh) 用于检测用户行为的检测装置及检测系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant