[發明專利]一種空間精確定位的方法及系統

有效

• 申請號: 201810387519.8
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108801246B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 張益銘;張佳寧;張道寧
• 申請（專利權）人: 北京凌宇智控科技有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;陳麗

本發明公開了一種空間精確定位的方法及系統。其中，該空間精確定位的方法包括如下步驟：通過外部定位設備相關聯的應用程序的開發接口，獲取手機上的傳感器信息；獲取手機的地理位置，對外部定位設備的慣導參數進行初始化；獲取外部定位設備的IMU數據；將手機上的傳感器信息和外部定位設備的IMU數據進行融合處理得到的IMU數據進行慣導運算，得到外部定位設備的位置信息和姿態信息。本發明在保證定位效率的基礎上，提高了定位精確度。

技術領域

本發明涉及一種空間精確定位的方法，同時涉及實現該定位方法的定位系統，屬于空間定位技術領域。

背景技術

虛擬現實技術(Virtual Reality)是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機生成一種模擬環境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真，使用戶沉浸到該環境中。

頭戴式顯示裝置(簡稱頭顯)，是實現虛擬現實技術的重要環節之一。在虛擬現實技術中，通過各種頭顯，向眼睛發送光學信號，利用雙目立體視覺使用戶雙眼看到的不同圖像分別產生，使用戶產生強烈的立體感，進而達到想要的立體仿真效果。

目前，用于VR領域的頭戴式顯示裝置主要包括三種：

第一種是移動端頭戴顯示設備，結構簡單，通常僅具備外殼和光學結構，使用時需要將手機置于頭戴顯示設備內部，手機用于數據的處理，手機的屏幕用于顯示圖像，但是需要手機給頭顯供電，使用的持續時間較短，且如果需要玩游戲時，由于手機的處理量有限，還是需要有線或無線的方式將頭戴顯示設備內部的手機連接PC端。

第二種是外接式頭戴顯示設備，通過多條線纜連接到PC端，由PC端進行數據處理，頭戴顯示設備利用自身的屏幕顯示圖像。外接式頭戴顯示設備可以提供較好的用戶體驗，但是要求PC端上的接口數目要足夠多才能實現與頭戴顯示設備連接。

第三種是一體式頭戴顯示設備，無需外接PC端，自身既負責進行數據處理，又負責圖像顯示。一體式頭戴顯示設備可以使用戶不必受到線纜的束縛，可以自由移動，但是一體式頭戴顯示設備成本較高，而且由于將PC端集成到頭戴設備中，導致頭戴部分的重量較大，長時間使用可以明顯感覺到設備發熱。

對于第一種頭戴式顯示裝置，目前只能看視頻，而不能進行交互游戲，如果交互游戲需要配備具有定位功能的裝置，例如頭顯定位器、手柄等。而現有的定位技術包括：紅外光學定位、激光定位、超聲定位及可見光定位等。采用這些定位技術都有可能面臨遮擋等情況導致定位數據丟失的問題。

為了解決上述問題，需要引入慣性導航進行數據處理，而慣性導航的計算過程中需要引入重力加速度g，重力加速度在不同的地域具有差異性，會影響定位精度；另外利用超聲定位，則超聲波的傳播速度受溫度和濕度影響較大，也會影響定位精度。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明所要解決的首要技術問題在于提供一種空間精確定位的方法。

本發明所要解決的另一技術問題提供一種空間精確定位系統。

為實現上述發明目的，本發明采用下述的技術方案：

根據本發明實施例的第一方面，提供一種空間精確定位的方法，包括如下步驟：

通過外部定位設備相關聯的應用程序的開發接口，獲取手機上的傳感器信息；

獲取手機的地理位置，對外部定位設備的慣導參數進行初始化；獲取外部定位設備的IMU數據；

將手機上的傳感器信息和外部定位設備的IMU數據進行融合處理得到的IMU數據進行慣導運算，得到外部定位設備的位置信息和姿態信息。

根據本發明實施例的第二方面，提供一種空間精確定位的方法，包括如下步驟：

通過外部定位設備相關聯的應用程序的開發接口，獲取手機上的傳感器信息；