[發明專利]一種基于編碼器的VR頭盔的轉動延遲測量方法

有效

• 申請號: 201811641131.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109696189B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 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

1.一種基于編碼器的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光敏傳感器(1)、VR頭盔(2)、載物臺(3)、轉臺(4)、控制器(5)、編碼器以及上位機；

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；光敏傳感器(1)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；編碼器安裝在轉臺(4)的中心轉軸上，用于測量轉臺(4)旋轉的角度并傳至上位機；將轉臺(4)轉動一圈的360度角度等間隔分成偶數個扇形區域，將扇形區域依次賦予1和0的二進制編碼值；將扇形區域對應的編碼值與相鄰兩扇形區域之間的分隔角度作為編碼角度數據集記錄在上位機中；

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)從初始位置開始勻速運動一圈，VR頭盔(2)時刻計算自身的轉動角度；

步驟2、在載物臺(3)轉動過程中，編碼器返回轉臺(4)實時轉動的角度信息并報給上位機，當編碼器返回每個分割線的角度時，上位機根據存儲的編碼角度數據集，確定該分割線左、右兩側對應的編碼值，并將左側編碼為1、右側編碼為0的分隔角度定義為1-0分隔角度，將左側編碼為0、右側編碼為1的分隔角度定義為0-1分隔角度；同時，每次編碼器反饋到1-0分隔角度或者0-1分隔角度時，上位機讀取在該時刻VR頭盔(2)計算出的自身轉動角度，并記錄下來；

步驟3、轉臺完成一周的轉動后，最終得到一組VR頭盔(2)的轉動角度數據集；

步驟4、控制轉臺(4)再次從初始位置開始勻速運動一圈，VR頭盔(2)計算出的自身轉動角度，上位機同時記錄編碼器返回的轉動角度信息與光敏傳感器(1)返回的數據；

步驟5、上位機根據轉動角度數據集，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VR頭盔(2)計算的轉動角度對應于0-1分隔角度時，向VR頭盔(2)輸出白色圖案；當VR頭盔(2)計算的轉動角度對應于1-0分隔角度時，向VR頭盔(2)輸出黑色圖案；其上的光敏傳感器(1)在此過程中，感知VR頭盔(2)顯示窗口輸出的黑白圖像，當感知到白色圖像時，光敏傳感器(1)返回高電平，當感知到黑色圖像時，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，上位機根據編碼器返回的角度信息，在之前存儲的編碼角度數據集中查找各個分隔角度對應的編碼值，由此生成一組方波信號，作為參考波形；其中，生成規則為：當編碼值為1時返回高電平，當編碼值為0時返回低電平；

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所述的一種基于編碼器的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。