[发明专利]利用相控阵波束成形对增强现实系统中的发射器进行六自由度跟踪的方法和系统

权利要求书

1.一种电磁跟踪系统，包括：

手持控制器，其包括电磁发射器，所述电磁发射器包括：

第一相控阵元件，其以第一相位为特征；以及

第二相控阵元件，其以与所述第一相位不同的第二相位为特征；

其中，所述第一相控阵元件和所述第二相控阵元件被配置为生成以电磁场模式为特征的可转向电磁波束；以及

头戴式增强现实显示器，其包括被配置为感测所述电磁场模式的电磁传感器。

2.根据权利要求1所述的电磁跟踪系统，进一步包括处理器，所述处理器被配置为：

控制所述第一相位和所述第二相位；以及

基于所述电磁场模式以数字方式计算所述手持控制器的位置和取向。

3.根据权利要求2所述的电磁跟踪系统，其中，所述处理器设置在所述手持控制器中。

4.根据权利要求2所述的电磁跟踪系统，进一步包括包含所述手持控制器的辅助单元。

5.根据权利要求4所述的电磁跟踪系统，其中，所述辅助单元包括腰包。

6.根据权利要求1所述的电磁跟踪系统，其中，通过所述第一相位和所述第二相位的修改来使所述电磁场模式转向。

7.根据权利要求1所述的电磁跟踪系统，其中，所述电磁发射器进一步包括第三相控阵元件，其中，所述第一相控阵元件、所述第二相控阵元件和所述第三相控阵元件设置在一个平面内。

8.根据权利要求7所述的电磁跟踪系统，其中，所述电磁发射器进一步包括第四相控阵元件，其中，所述第一相控阵元件、所述第二相控阵元件和所述第三相控阵元件形成四面体的三个角，并且所述第四相控阵元件形成所述四面体的第四个角。

9.一种确定手持控制器的六自由度(DoF)姿态的方法，所述方法包括：

确定电磁传感器的姿态；

从所述手持控制器生成电磁波束，其中，所述电磁波束以电磁场模式为特征；

将所述电磁波束转向以增加所述电磁传感器处的接收功率；

确定与所述电磁波束相关联的波束角；

确定所述手持控制器与所述电磁传感器之间的距离；以及

使用所述电磁传感器的所述姿态、所述波束角和所述距离确定所述手持控制器的所述六DOF姿态。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述手持控制器包括电磁发射器，所述电磁发射器包括：

第一相控阵元件，其被配置为以第一相位操作；以及

第二相控阵元件，其被配置为以第二相位操作。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述电磁发射器进一步包括第三相控阵元件，其中，所述第一相控阵元件、所述第二相控阵元件和所述第三相控阵元件设置在一个平面中。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述电磁传感器的所述姿态包括头部姿态，并且所述电磁传感器是AR耳机的元件。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，将所述电磁波束转向包括将所述电磁波束的中心矢量与从所述手持控制器到所述电磁传感器的矢量对齐。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，将所述电磁波束转向以增加所述电磁传感器处的接收功率包括最大化所述电磁传感器处的接收功率。