[发明专利]一种基于激光管的VR头盔的移动延迟测量方法

权利要求书

1.一种基于激光管的VR头盔的移动延迟测量方法，其特征在于，使用的测量装置包括第一光敏传感器(1)、VR头盔(2)、载物台(3)、数控导轨(4)、导轨控制器(5)、激光管(6)、第二光敏传感器(7)以及上位机；所述激光管(6)有多个，等间距排成一列并固定在导轨(4)的一侧，由此将导轨(4)的行程等间隔分割成多段，将各段依次赋予1和0的二进制编码值；将各段对应的编码值与各激光管(6)在导轨(4)行程中的位置作为编码位置数据集记录在上位机中；VR头盔(2)固定在导轨(4)的载物台(3)上，第二光敏传感器(7)固定在VR头盔(2)的显示窗口上；第一光敏传感器(1)固定在载物台(3)上，敏感面朝下，并可在随载物台(3)在导轨(4)上移动过程中依次对准各个激光管(6)，探测激光管(6)的光信号；

所述移动延迟测量方法具体步骤如下：

步骤1、先控制载物台(3)从零点沿数控导轨(4)匀速运动，在此过程中VR头盔(2)时刻计算自身位置；

步骤2、在载物台(3)运动过程中，在第一光敏传感器(1)接收到各激光管(6)信号的时刻，VR头盔(2)计算出在各个时刻的自身位置并记录，记录的自身位置分为两种：其中，根据导轨(4)行程的各分段对应的编码值，在接收每个激光管(6)信号时，如果该激光管(6)左段对应的编码值为1，则此时VR头盔(2)的自身位置类别为1-0位置；反之，如果左段为0，则此时VR头盔(2)的自身位置类别为0-1位置；

步骤3、完成整个运动后，最终得到一组VR头盔(2)的位置数据集；

步骤4、然后控制载物台(3)再次从零点开始移动，VR头盔(2)时刻计算自身位置，同时开记录第一光敏传感器(1)与第二光敏传感器(7)返回的数据；

步骤5、VR头盔(2)根据之前记录的数据集，结合计算的自身当前的位置信息，VR头盔(2)显示对应的黑白画面，即：当计算的位置类别为1-0位置，向VR头盔(2)输出黑色图案；当计算的位置类别为0-1位置，向VR头盔(2)输出白色图案；其上的第二光敏传感器(7)在此过程中，感知VR头盔(2)显示窗口的黑白图像，当感知到白色图像时，第二光敏传感器(7)返回高电平，当感知到黑色图像时，第二光敏传感器(7)返回低电平，由此得到一组方波信号，作为检测波形；

步骤6、与此同时，第一光敏传感器(1)检测各激光管(6)的光信号，生成一组脉冲信号，根据导轨(4)行程各段对应的编码值，生成一组方波信号，生成规则为：当该脉冲对应的激光管(6)左段的编码值为1时，输出高电平，一直持续检测到下一个脉冲；当该脉冲对应的激光管(6)左段的编码值为0时，输出低电平，并一直持续检测到下一个脉冲，由此得到一组方波信号，称之为参考波形；

步骤7、计算检测波形相对于参考波形的时间延迟Δt，即为VR头盔2的时间延迟。

2.如权利要求1所述的一种基于激光管的VR头盔的移动延迟测量方法，其特征在于，所述步骤7中，对参考波形和检测波形进行线性拟合，然后进行采样，以获得更多数据量，具体方法为：

A、从左到右依次给激光管(6)赋予编号，则基于激光管(6)的脉冲信号获得的参考波形、与参考波形对应的检测波形的各个跳变沿也对应取得了编号；

B、以时间为x轴，编号为y轴建立坐标系，以参考波形方波跳变沿的时间信息为x坐标，以跳变沿的编号值为y坐标，以此在坐标系中绘制得到表征跳变沿编号和时间的离散点；同理，得到检测波形各跳变沿对应的离散点；

C、分别对两组离散点进行线性拟合，得到两条曲线，通过对y值进行设定步长的采样，得到同一y值下两曲线间x轴的坐标差值，即检测波形相对于参考波形的一个延迟时间数据；对y轴有效区间进行多次采样后，得到多个延迟时间数据并求取均值，即得到VR头盔(2)的精确时间延迟量。

3.如权利要求1或2所述的一种基于激光管的VR头盔的移动延迟测量方法，其特征在于，控制载物台(3)在导轨(4)上反复运动，获得多条参考波形和检测波形曲线，由此得到多个延迟Δt，取平均后，均值作为VR头盔(2)的精确时间延迟量。

4.如权利要求3所述的一种基于激光管的VR头盔的移动延迟测量方法，其特征在于，分别取左侧若干和右侧若干激光管(6)，分别不同形式的编码，使得载物台(3)正向移动和反向移动时，第一光敏传感器(1)检测到的编码值不同，由此区分载物台运动方向。