[发明专利]偏航角的确定方法、装置和系统以及偏航角的矫正系统

说明书

本文公开了一种偏航角的确定方法、装置和系统以及偏航角的矫正系统，用于确定定位装置的偏航角，其中，定位装置包括两个定位点，两个定位点能够分别接收信号发射器发射的定位信号；上述确定方法，包括：确定两个定位点在预设的水平坐标系中的坐标；在水平坐标系中，根据两个定位点的坐标，确定第一角度；根据第一角度，确定定位装置的偏航角；其中，以信号发射器所在位置为水平坐标系的原点；第一角度为水平坐标系中两个定位点的连线与所述水平坐标系的第一坐标轴之间的角度。

技术领域

本发明涉及定位技术，尤其涉及一种偏航角的确定方法、装置和系统以及偏航角的矫正系统。

背景技术

目前，部分虚拟现实(VR，Virtual Reality)设备没有互动功能，只能提供视频，为了扩大这部分VR设备的功能，需要开发一些辅助定位设备，安装在VR设备的头戴式显示设备(以下简称头显)上，从而可以辅助头显进行动作捕捉以及空间交互，比如进行游戏操作。用户戴着头显可以进行空间交互，如图1所示，用户可以进行三个轴的俯仰(pitch)、偏转(yaw)、滚转(roll)运动，从而形成以下三个对应的角度：俯仰角、偏航角和滚转角。其中，俯仰角和滚转角较容易确定，而偏航角比较难确定。

一些实现方式中，头显上没有设置测量方位信息的传感器，因此，需要通过初始对准确定零点，然后通过对陀螺仪的积分得到偏航角。另一些实现方式中，头显本身含有9轴的IMU(Inertial measurement unit，惯性测量单元)模块，通过地磁计和陀螺仪计算得到偏航角。上述方式都使用了陀螺仪积分运算来得到偏航角。然而，积分运算会带来误差，并且该误差会随着时间的累积而累积，最终导致偏航角的误差太大而无法使用。另外，虽然同时使用地磁计和陀螺仪共同配合来确定偏航角会减少偏航角的误差，但是地磁计很容易受到周围环境的影响，尤其是使用环境发生变化时，地磁计的误差会进一步的增加。上述方式中存在的地磁计和陀螺仪的误差问题，会导致头显显示的画面产生转动，从而影响用户体验。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供一种偏航角的确定方法、装置和系统以及偏航角的矫正系统，能够降低偏航角的计算误差。

本发明实施例提供一种偏航角的确定方法，用于确定定位装置的偏航角，其中，所述定位装置包括两个定位点，所述两个定位点能够分别接收信号发射器发射的定位信号；所述确定方法包括：

确定所述两个定位点在预设的水平坐标系中的坐标；其中，以所述信号发射器所在位置为所述水平坐标系的原点；

在所述水平坐标系中，根据所述两个定位点的坐标，确定第一角度；其中，所述第一角度为所述水平坐标系中所述两个定位点的连线与所述水平坐标系的第一坐标轴之间的角度；

根据所述第一角度，确定所述定位装置的偏航角。

其中，所述信号发射器发射的定位信号可以为旋转激光面信号；所述第一坐标轴可以为所述定位信号的旋转轴在水平面的投影，或者，所述第一坐标轴可以平行于所述投影；所述第一坐标轴的正方向可以根据所述定位信号的旋转方向以及右手螺旋定则确定；所述水平坐标系的第二坐标轴可以根据右手定则以及所述第一坐标轴确定。

其中，所述在所述水平坐标系中，根据所述两个定位点的坐标，确定第一角度，可以包括：

所述在所述水平坐标系中，根据所述两个定位点的坐标，计算第一角度，可以包括：在所述水平坐标系中，以所述第一坐标轴为Y轴，第二坐标轴为X轴，在两个定位点的坐标分别为(x0，y0)、(x1，y1)时，根据下式计算第一角度：β＝arctan(|x0-x1|/|y1-y0|)。

本发明实施例还提供一种偏航角的确定装置，用于确定定位装置的偏航角，其中，所述定位装置包括两个定位点，所述两个定位点能够分别接收信号发射器发射的定位信号；所述确定装置包括：