[發(fā)明專利]一種基于超聲波信號的空間定位方法、系統(tǒng)及VR設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710108461.4
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106908765B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 朱向軍;鐘宇文;陳澤偉;李飛行;劉火根;郭庭葦
• 申請（專利權）人: 廣東小天才科技有限公司
• 主分類號: G01S5/18
• 分類號: G01S5/18;G06F3/01
• 代理公司: 廣州德科知識產(chǎn)權代理有限公司 44381
• 代理人: 萬振雄

1.一種基于超聲波信號的空間定位方法，其特征在于，應用于虛擬現(xiàn)實VR設備，所述方法包括：

所述VR設備接收設置于定位空間的多個發(fā)射裝置同步發(fā)射的信號信息，所述信號信息包括同步信號和超聲波信號，所述同步信號攜帶有時間信息，所述時間信息用于指示所述VR設備與所述發(fā)射裝置之間時間同步；

所述VR設備以接收到某個發(fā)射裝置發(fā)射的所述同步信號的第一接收時間點和接收到所述某個發(fā)射裝置發(fā)射的所述超聲波信號的第二接收時間點為依據(jù)，獲得一個接收時延，根據(jù)所述多個發(fā)射裝置獲得多個所述接收時延，所述接收時延與所述發(fā)射裝置一一對應；以及

所述VR設備分析某個超聲波信號，獲得所述某個超聲波信號對應的頻率，根據(jù)所述多個發(fā)射裝置獲得多個所述頻率，所述頻率與所述發(fā)射裝置一一對應；

所述VR設備根據(jù)所述多個時延和所述多個頻率，以所述VR設備的當前位置為原點以及結合所述多個發(fā)射裝置，建立當前空間位置關系模型；

所述VR設備以上一次建立的空間位置關系模型與所述當前空間位置關系模型為依據(jù)，獲得所述VR設備的物理位置變化量和速度矢量；其中，所述上一次建立的空間位置關系模型是以所述VR設備上一次所在位置為原點以及結合所述多個發(fā)射裝置建立得到；

所述VR設備根據(jù)所述多個時延和所述多個頻率，以所述VR設備的當前位置為原點以及結合所述多個發(fā)射裝置，建立當前空間位置關系模型，包括：

所述VR設備從所述多個發(fā)射裝置中確定出三個目標發(fā)射裝置，根據(jù)所述目標發(fā)射裝置對應的時延和頻率，并以所述VR設備的當前位置為原點以及結合所述目標發(fā)射裝置，建立所述當前空間位置關系模型。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述VR設備以上一次建立的空間位置關系模型與所述當前空間位置關系模型為依據(jù)，獲得所述VR設備的物理位置變化量和速度矢量，包括：

所述VR設備根據(jù)所述當前空間位置關系模型，獲得所述目標發(fā)射裝置在所述當前空間位置關系模型中的位置坐標信息；

所述VR設備根據(jù)所述目標發(fā)射裝置在所述上一次建立的空間位置關系模型中的位置坐標信息、以及所述目標發(fā)射裝置在所述當前空間位置關系模型中的位置坐標信息，獲得所述VR設備的物理位置變化量；以及

所述VR設備根據(jù)所述物理位置變化量以及所述物理位置變化量對應的時間間隔，獲得所述VR設備的速度矢量。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述VR設備以上一次建立的空間位置關系模型與所述當前空間位置關系模型為依據(jù)，獲得所述VR設備的物理位置變化量和速度矢量，包括：

所述VR設備以上一次建立的空間位置關系模型與所述當前空間位置關系模型為依據(jù)，獲得所述VR設備的物理位置變化量；以及

所述VR設備根據(jù)多普勒效應公式，獲得所述VR設備的速度矢量。

4.根據(jù)權利要求1～3任一項所述的方法，其特征在于，所述VR設備接收設置于定位空間的多個發(fā)射裝置同步發(fā)射的信號信息之前，所述方法還包括：

在所述VR設備處于靜止狀態(tài)過程中，且已確定出所述VR設備在所述靜止狀態(tài)時與所述發(fā)射裝置的相對空間距離后，所述VR設備在所述定位空間內(nèi)向所述多個發(fā)射裝置發(fā)射同步廣播信號，所述同步廣播信號攜帶所述VR設備發(fā)射所述同步廣播信號的發(fā)射時間點，以使所述發(fā)射裝置在接收到所述同步廣播信號后，根據(jù)與所述VR設備的所述相對空間距離計算所述同步廣播信號的傳輸時間，并根據(jù)所述傳輸時間和所述發(fā)射時間點，同步所有所述發(fā)射裝置與所述VR設備的時間。