[发明专利]多传感器融合的数据处理方法、定位装置及虚拟现实设备

权利要求书

1.一种多传感器融合的数据处理方法，其特征在于包括以下步骤：

位姿计算步骤：在第一定位周期利用至少一组传感器组的数据，计算出定位装置的物理中心的位姿；

预测物理中心位姿的步骤：根据物理中心的位姿的惯性导航得到预测的物理中心位姿；

获得第二定位周期的三维坐标的步骤：在第二定位周期计算各传感器组的三维坐标位姿；

计算第三惯性导航数据的步骤：基于所述三维坐标位姿，计算所述各传感器组在第二定位周期的第三惯性导航数据；

计算转化后的物理中心位姿的步骤：通过所述第三惯性导航数据和所述各传感器到所述物理中心的位姿关系，分别得到转化后的物理中心位姿；

预测各传感器组位姿的步骤：基于所述转化后的物理中心位姿，获得所述各传感器组的预测位姿。

2.如权利要求1所述的多传感器融合的数据处理方法，其特征在于：

所述位姿计算步骤包括以下子步骤：

步骤1：利用所述获得三维坐标的至少一组传感器数据进行惯性导航，得到第一惯性导航数据；

步骤2：利用所述第一惯性导航数据推导出所述物理中心的位姿；

步骤3：利用推导出所述物理中心的位姿计算出未获得三维坐标的传感器组的位姿。

3.如权利要求1所述的多传感器融合的数据处理方法，其特征在于进一步包括：

将所述预测物理中心位姿的步骤中得到的所述预测的物理中心位姿，与所述计算转化后的物理中心位姿的步骤获得的所述转化后的物理中心位姿进行对比，选出与所述预测的物理中心位姿误差最小的所述转化后的物理中心位姿，作为下一定位周期的所述预测物理中心位姿的步骤中的所述物理中心的位姿。

4.如权利要求3所述的多传感器融合的数据处理方法，其特征在于进一步包括：

基于所述预测的物理中心位姿误差最小的所述转化后的物理中心位姿，推导出其余传感器组的位姿，并以纠正所述各传感器组的所述第三惯性导航数据。

5.如权利要求1或3所述的多传感器融合的数据处理方法，其特征在于：

所述各传感器组包括激光传感器和超声传感器；

所述获得第二定位周期的三维坐标的步骤中，获得所述各传感器组的极坐标方法计算得到的三维坐标位姿；

所述计算第三惯性导航数据的步骤，包括利用所述极坐标方法计算得到的三维坐标位姿，进行惯性导航处理，得到所述各传感器组在所述第二定位周期的第三惯性导航数据。

6.如权利要求5所述的多传感器融合的数据处理方法，其特征在于：

利用所述极坐标方法计算得到的三维坐标位姿，是所述各个传感器组的所述三维坐标位姿；

所述第三惯性导航数据是基于所述各个传感器组的所述三维坐标位姿进行独立的惯性导航得到的。

7.如权利要求6所述的多传感器融合的数据处理方法，其特征在于：

所述位姿计算步骤中，利用获得三维坐标的所述至少一组传感器组的数据，计算出所述物理中心的位姿以及未获得三维坐标的传感器组的位姿。

8.如权利要求6所述的多传感器融合的数据处理方法，其特征在于：

在所述计算第三惯性导航数据的步骤中，先获得惯性器件提供的其所在位置的加速度和角速度，再根据所述惯性器件所在位置的角速度和加速度，得到其余传感器组的角速度和加速度。

9.一种定位装置，其特征在于包括刚性的本体、处理器、存储器以及固定在所述本体上的多个传感器组和惯性器件；

所述定位装置具有物理中心；

所述处理器读取所述存储器中的计算机程序，用于执行权利要求1～8中任意一项所述的多传感器融合的数据处理方法。

10.一种虚拟现实设备，包括定位装置以及成像装置，其中所述定位装置安装在头戴式显示设备的外壳上，其特征在于：

所述定位装置包括刚性的本体、处理器、存储器以及固定在所述本体上的多个传感器组和惯性器件；

所述定位装置具有物理中心；

所述处理器读取所述存储器中的计算机程序，用于执行权利要求1～8中任意一项所述的多传感器融合的数据处理方法。