[實(shí)用新型]一種具有空間定位功能的VR頭盔

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720779556.4
• 申請(qǐng)日: 2017-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN207396736U
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃昌正;周言明;陳曦;藍(lán)家威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州幻境科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S17/88
• 分類號(hào): G01S17/88;G01P13/02;G01B11/24;G02B27/01
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 吳偉文

本實(shí)用新型涉及一種具有空間定位功能的VR頭盔，包括VR頭盔本體、以及設(shè)置在VR頭盔本體上的中央處理器、九軸傳感器、空間掃描機(jī)構(gòu)；本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)，通過橫向掃描馬達(dá)、縱向掃描馬達(dá)、激光發(fā)射器、激光探測器的相互配合，從而準(zhǔn)確確定障礙物的空間位置與整體輪廓，并且通過九軸傳感器準(zhǔn)確確定使用者的當(dāng)前頭部轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，具有精度高、穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種具有空間定位功能的VR頭盔。

背景技術(shù)

VR(Virtual Reality)虛擬現(xiàn)實(shí)，其主要用于創(chuàng)建和虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的仿真系統(tǒng)，其利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸在該環(huán)境中，VR頭盔是一種利用頭戴式顯示器將人們對(duì)外界的視覺、聽覺封閉，引導(dǎo)用戶產(chǎn)生一種身在虛擬環(huán)境中的感覺，并能通過語音、手勢等方式進(jìn)行交互，在使用VR頭盔時(shí)，用戶可任意轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)有的VR頭盔雖能確定用戶的與障礙物的距離，但是不能確定用戶當(dāng)前的朝向問題，無法進(jìn)行很好的定位。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種具有空間定位功能的VR頭盔。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種具有空間定位功能的VR頭盔，包括VR頭盔本體、基座、以及設(shè)置在基座上的中央處理器、九軸傳感器、空間掃描機(jī)構(gòu)，所述的基座設(shè)置在VR 頭盔本體正前端上；

所述的九軸傳感器與中央處理器通訊連接，并且與中央處理器一體化設(shè)置，所述的九軸傳感器用于檢測VR頭盔本體當(dāng)前位置的朝向，檢測偏航角和俯仰角；

所述的空間掃描機(jī)構(gòu)包括一盒體式框架、激光發(fā)射器、激光探測器、橫向掃描馬達(dá)、縱向掃描馬達(dá)、以及支架，

所述的激光發(fā)射器、激光探測器設(shè)置在盒體式框架的左側(cè)面內(nèi)壁上，所述的激光發(fā)射器、激光探測器均與中央處理器通訊連接，從而通過中央處理器控制激光發(fā)射器發(fā)射激光，并控制激光探測器接收反射回來的激光，從而測量障礙物與用戶之間的距離；

所述的橫向掃描馬達(dá)設(shè)置在盒體式框架的底端，并且所述的橫向掃描馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直朝上，該轉(zhuǎn)動(dòng)軸上端設(shè)置有一用于反射激光的六棱鏡，所述的激光發(fā)射器發(fā)射的激光通過六棱鏡的不同面反射到障礙物的不同位置上，所述的橫向掃描馬達(dá)與中央處理器通訊連接，從而通過中央處理器控制橫向掃描馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)六棱鏡旋轉(zhuǎn)，從而通過六棱鏡使得激光反射到障礙物的不同位置，并通過激光探測器接收障礙物反射回來的激光，從而實(shí)現(xiàn)障礙物的橫向掃描；

所述的支架一端固定在基座上，另一端通過滑塊分別與設(shè)置在盒體式框架左側(cè)面與右側(cè)面上的滑槽滑動(dòng)連接，盒體式框架通過滑槽可在支架上上下滑動(dòng)；

所述的縱向掃描馬達(dá)設(shè)置在基座上，并且所述的縱向掃描馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸上端設(shè)置有一傳動(dòng)齒輪，所述的傳動(dòng)齒輪與設(shè)置在盒體式框架弧形后側(cè)面上的若干齒條相齒合，所述的縱向掃描馬達(dá)與中央處理器通訊連接，從而通過中央處理器控制縱向掃描馬達(dá)在設(shè)定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而通過傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)盒體式框架在豎直方向上沿著滑槽上下來回移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)激光發(fā)射器對(duì)障礙物的縱向掃描。

通過橫向掃描馬達(dá)、縱向掃描馬達(dá)的相互配合，帶動(dòng)空間掃描機(jī)構(gòu)在橫向和縱向上對(duì)障礙物進(jìn)行反復(fù)的掃描，從而整體對(duì)障礙物進(jìn)行整體掃描，并通過采集障礙物與VR頭盔本體的距離完成活動(dòng)空間的立體建模，從而得到障礙物的整體輪廓；并且中央處理器通過讀取九軸傳感器數(shù)據(jù)，進(jìn)行VR頭盔本體當(dāng)前位置姿態(tài)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)計(jì)算，獲取當(dāng)前位置上的朝向參數(shù)、相對(duì)初始位置的偏航角信息和俯仰角參數(shù)、從而得到VR頭盔本體所處位置的水平高度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)虛擬空間的定位。

所述的盒體式框架前側(cè)面上設(shè)置有一開口，激光通過該開口照射到障礙物上，并反射回激光探測器。

所述的VR頭盔本體上還設(shè)置有無線通訊模塊，中央處理器通過無線通信模塊實(shí)現(xiàn)把VR 頭盔本體的數(shù)據(jù)傳輸至PC端。