[發明專利]一種基于激光管的VR頭盔的轉動延遲測量方法

有效

• 申請號: 201811636622.8
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109696188B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 翁冬冬;荀航;胡翔
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;南昌虛擬現實檢測技術有限公司;南昌新世紀會展中心有限公司
• 主分類號: G01D5/244
• 分類號: G01D5/244;G01B11/26
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李微微;仇蕾安

1.一種基于激光管的VR頭盔的轉動延遲測量方法，其特征在于，使用的測量裝置包括第一光敏傳感器(1)、VR頭盔(2)、載物臺(3)、轉臺(4)、控制器(5)、激光管(6)、第二光敏傳感器(7)以及上位機；

載物臺(3)固定在轉臺(4)伸出的中心轉軸上，轉臺(4)由控制器(5)控制轉動，VR頭盔(2)可在載物臺(3)的帶動下與轉臺(4)同軸轉動；第二光敏傳感器(7)固定在VR頭盔(2)的顯示窗口上，用來感知VR頭盔(2)顯示的圖案顏色；第一光敏傳感器(1)固定在載物臺(3)上，光敏頭朝下；激光管(6)有多個，由支架支撐固定在載物臺(3)下方，所有激光管(6)與轉臺(4)共圓心且等間距排列在一個圓周上，當第一光敏傳感器(1)隨載物臺(3)轉動時，可依次對準各激光管(6)，并接收其發射的激光信號；各激光管(6)被依次賦予1和0的二進制編碼值，即編碼值1和0間隔的對應著各個激光管(6)；

所述轉動延遲測量方法具體步驟如下：

步驟1、先控制轉臺(4)從初始位置勻速運動一圈，VR頭盔(2)時刻計算自身轉動的角度；

步驟2、在載物臺(3)轉動過程中，在第一光敏傳感器(1)接收到各激光管(6)信號的時刻，VR頭盔(2)計算出自身在各個時刻的轉動角度；其中，按照各個激光管(6)對應的編碼值，將VR頭盔(2)自身轉動角度進行編碼，即：在接收到編碼為1的激光管(6)信號時，此時將VR頭盔(2)的轉動角度編碼為1；反之，將轉動角度編碼為0；

步驟3、轉臺完成一周的轉動后，最終得到一組VR頭盔(2)的編碼轉動角度數據集；

步驟4、然后控制載物臺(3)再次從零點開始移動，VR頭盔(2)時刻計算自身轉動的角度，上位機同時記錄第一光敏傳感器(1)與第二光敏傳感器(7)返回的數據；

步驟5、上位機根據編碼轉動角度數據集，結合VR頭盔(2)計算的自身當前的轉動角度信息，控制VR頭盔(2)顯示對應的黑白畫面，即：當計算的轉動角度對應的編碼為1時，向VR頭盔(2)輸出白色圖案，并一直持續到下一個編碼轉動角度；當計算的轉動角度對應的編碼為0時，向VR頭盔(2)輸出黑色圖案，并一直持續到下一個編碼轉動角度；其上的第一光敏傳感器(1)在此過程中，感知VR頭盔(2)鏡頭輸出的黑白圖像，當感知到白色圖像時，第一光敏傳感器(1)返回高電平，當感知到黑色圖像時，第一光敏傳感器(1)返回低電平，由此得到一個方波曲線，定義為檢測波形；

步驟6、與此同時，第一光敏傳感器(1)檢測的信號，生成一組脈沖信號，上位機根據激光管(6)對應的編碼值，生成一組方波信號，生成規則為：當該脈沖對應的激光管(6)編碼為1時，輸出高電平，并一直持續到檢測到下一個脈沖；當該脈沖對應的激光管(6)編碼為0時，輸出低電平，并一直持續到檢測到下一個脈沖，由此得到一組方波信號，稱之為參考波形；

步驟7、計算檢測波形相對于參考波形的時間延遲Δt，即為VR頭盔(2)的時間延遲。

2.如權利要求1所述的一種基于激光管的VR頭盔的轉動延遲測量方法，其特征在于，使VR頭盔(2)轉動數圈，獲得更多波形數據，分別得到時間延遲Δt，其均值即為VR頭盔(2)的精確時間延遲量。