[发明专利]一种VR头戴显示设备移动特性检测装置及方法

权利要求书

1.一种VR头戴显示设备移动特性检测装置，其特征在于，包括VR头戴显示设备、三维台、样品台、光电传感器和控制模块，所述样品台安装在三维台上，所述VR头戴显示设备安装在样品台上，所述光电传感器置于VR头戴显示设备的出瞳位置，所述三维台与光电传感器分别与控制模块连接，所述三维台包括x轴直线滑轨、y轴直线滑轨和z轴直线滑轨，所述样品台置于z轴直线滑轨上，所述x轴直线滑轨、y轴直线滑轨和z轴直线滑轨需满足最小移动距离小于等于1mm和重复定位精度小于等于0.01mm的技术要求，该装置的检测方法为：

预设三维台移动路径并以三维台位置坐标选取等间隔的10个标记点，得到预设路径和标记点；

令三维台以小于0.05m/s的速度沿预设路径移动；

记录到达三维台标记点时VR头戴显示设备计算出的第一虚拟位置坐标；

运行VR头戴显示设备测试程序，控制VR头戴显示设备在1位置的标记点显示白画面，到达2位置的标记点转为黑画面，再到3位置的标记点转为白画面，依次类推直到10位置的标记点；

控制三维台按预设路径以0.5m/s的速度匀速移动VR头戴显示设备，采集三维台到达各个标记点的时刻、三维台实际位置坐标、VR头戴显示设备的第二虚拟位置坐标和光电传感器回传的信号；

根据三维台到达各个标记点的时刻、实际位置坐标构建三维台回传位置与时刻的关系图；

根据三维台到达各个标记点的时刻和光电传感器回传的信号构建光电传感器回传电平与时刻的关系图；

根据三维台回传位置与时刻的关系图和光电传感器回传电平与时刻的关系图得到各个标记点的时间差，统计得到延迟结果；

根据VR头戴显示设备第二虚拟位置坐标，统计得到移动跟踪误差结果。

2.根据权利要求1所述一种VR头戴显示设备移动特性检测装置，其特征在于，所述x轴直线滑轨内设有第一电机，所述y轴直线滑轨内设有第二电机，所述z轴直线滑轨内设有第三电机，所述第一电机、第二电机和第三电机分别与控制模块连接。

3.根据权利要求2所述一种VR头戴显示设备移动特性检测装置，其特征在于，还包括位置监测模块，所述第一电机、第二电机和第三电机分别与位置检测模块连接。

4.根据权利要求1所述一种VR头戴显示设备移动特性检测装置，其特征在于，所述延迟结果的计算公式如下：

上式中，Ti表示图像传感器出现第i个电平变化拐点经历的时间，Ti'三维台到达第i个标记点所经历的时间，i表示标记点编号。

5.根据权利要求4所述一种VR头戴显示设备移动特性检测装置，其特征在于，所述三维台回传位置还包括定时校准位置间隔并进行位置修正。

6.根据权利要求1所述一种VR头戴显示设备移动特性检测装置，其特征在于，还包括：

根据三维台到达各个标记点VR头戴显示设备的第二虚拟位置坐标计算各个标记点与其相邻标记点之间的距离；

根据各个标记点与其相邻标记点之间的距离计算移动跟踪误差。

7.根据权利要求6所述一种VR头戴显示设备移动特性检测装置，其特征在于，所述移动跟踪误差的计算公式如下：

上式中，TTE表示移动跟踪误差，d_step表示步长，d_i表示各个记录点与其相邻记录点之间的距离，n表示总步进次数。