一种用于头戴显示器的人机交互系统及方法与流程

本发明涉及头戴显示器领域，更具体地说，涉及一种用于头戴显示器的人机交互系统及方法。
背景技术：
：虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等技术近年来因为各方面技术渐渐成熟以后形成新产品的热点领域。因为这些技术可以给人带来更多维度的感官体验，因此这些领域里的人机交互也是当前业界研究和开发的热点。从市场状况看，目前主流的VR设备主要由分为两大类:1.低成本的，使用手机作为显示器的头戴VR头盔，其中最典型的代表是google较早时候发布的“纸盒子”VR显示器(如图1所示)，国内典型产品代表是暴风魔镜系列。这类VR设备的人机交互一般为蓝牙连接的手柄通过按键进行人机交互，对于虚拟空间内的物体则通过手机内置的陀螺仪系统测量观看者的头部姿态，通过画面中设置的准心对准UI使用按键进行交互；或是在手柄上设置多轴MEMS传感器组成的惯导系统来测量手柄的姿态和运动趋势以进行交互。2.高成本的，诸如HTCVIVE和SONYPLAYSTATIONVR一类的综合性VR设备，这类设备的特点是在使用VR设备的环境里设置多个定位基站来对玩家头盔或手柄的空间位置进行测量。如图2(包括图2a和图2b)所示，例如HTCVIVE采用的Lighthouse技术利用了机械旋转的X,Y轴线扫红外激光来扫描玩家的活动空间，头盔以及控制器安装有数量非常多的光敏器件，通过测量红外激光扫描到达光敏器件的时间差来重建头盔和控制器的空间位置和姿态。另外还有诸如微软的HoloLens一类采用图像处理来进行交互的AR设备。对于第一类低成本VR设备，它们的交互手段单一，缺乏空间深度感；同时以MEMS构成的惯导系统需要把多个MEMES惯导系统的输出的姿态进行融合，并且由于目前业界绝大部分磁传感器器件间一致性都不太好，导致解算出的航偏角偏差较大，难以较好的测量出控制器与显示器之间的相对关系。对于第二类VR设备现有技术均需要在VR场景内设置定位基站，安装调试复杂而繁琐，硬件成本高且必须活动空间限制在某个区域内。对于其他采用图像识别类的交互手段，数据处理量大，功耗高，延时和响应都不是很好。技术实现要素：本发明针对上述现有技术中的缺陷，提供一种用于头戴显示器的人机交互系统及方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于头戴显示器的人机交互系统，所述头戴显示器包括头戴显示器本体和至少一个手持控制器，所述人机交互系统包括安装于所述手持控制器上的第一交互单元和至少一个安装于所述头戴显示器本体上的第二交互单元，其中，所述第一交互单元包括第一射频收发器和至少一个超声波发射器；所述第二交互单元包括第二射频收发器和至少三个位于同一平面的超声波传感器；所述第一交互单元发送数据信号和超声波信号至所述第二交互单元，所述第二交互单元接收并处理所述数据信号和超声波信号，得到所述手持控制器发出的控制指令和所述手持控制器相对于所述头戴显示器本体的空间位置。进一步，在本发明所述的用于头戴显示器的人机交互系统中，所述第一交互单元还包括：与所述超声波发射器连接、用于驱动所述超声波发射器发射超声波信号的驱动电路；与所述驱动电路和所述第一射频收发器连接、用于控制所述驱动电路和所述第一射频收发器的第一微控制器。进一步，在本发明所述的用于头戴显示器的人机交互系统中，所述第一交互单元还包括与所述第一微控制器连接、用于感测用户操作指令的控制指令感应器；所述控制指令感应器包括姿态检测模块、机械按键、电容触摸按键、电容触摸滑条、电容触摸面板、手指弯曲传感器、手指导航传感器中的一种或多种。优选地，在本发明所述的用于头戴显示器的人机交互系统中，所述手持控制器包括指环、手柄、模拟枪、手套中的一种或多种。进一步，在本发明所述的用于头戴显示器的人机交互系统中，所述第二交互单元还包括：与所述第二射频收发器和所述超声波传感器连接、用于处理所述第二射频收发器接收的数据信号和所述超声波传感器接收的超声波信号的第二微控制器；所述第二微控制器具有至少四个外部中断，其中一个所述外部中断连接所述第二射频收发器，其余所述外部中断分别通过放大调理电路连接所述超声波传感器；其中一个所述第二交互单元安装在所述头戴显示器本体的正面，其余所述第二交互单元分别安装在所述头戴显示器本体的不同侧面。优选地，在本发明所述的用于头戴显示器的人机交互系统中，所述第二微控制器具有四个外部中断：第一外部中断、第二外部中断、第三外部中断、第四外部中断，其中，所述第一外部中断连接所述第二射频收发器；所述第二外部中断通过第一放大调理电路连接所述第一超声波传感器；所述第三外部中断通过第二放大调理电路连接所述第二超声波传感器；所述第四外部中断通过第三放大调理电路连接所述第三超声波传感器。另，本发明还提供一种用于头戴显示器的人机交互方法，所述头戴显示器包括头戴显示器本体和至少一个手持控制器，包括：所述手持控制器通过第一交互单元的第一射频收发器发送数据信号，并在发送数据信号同时或延后第一预设时间通过超声波发射器发送超声波信号；所述头戴显示器本体通过第二交互单元的第二射频收发器接收所述数据信号，所述第二交互单元的超声波传感器接收所述超声波信号；所述第二交互单元处理所述数据信号，得到所述手持控制器发出的控制指令；所述第二交互单元根据所述超声波信号到达每个所述超声波传感器的时间得到所述超声波发射器与每个所述超声波传感器之间的距离；根据所述超声波发射器与每个所述超声波传感器之间的距离，解算出所述手持控制器相对于所述头戴显示器本体的空间位置。优选地，本发明所述的用于头戴显示器的人机交互方法，所述手持控制器通过第一交互单元的第一射频收发器发送数据信号，包括：预设所有所述手持控制器发送数据信号的发射顺序，数据信号中包含用于标记所述手持控制器的顺序信息；所述手持控制器发送的数据信号传输至其余所述手持控制器；其余所述手持控制器接收并识别数据信号内的顺序信息，根据所述顺序信息和预设的发射顺序，对应发射顺序的下一个所述手持控制器延后第二预设时间发送数据信号；或其余所述手持控制器接收到数据信号后，根据预设的发射顺序，依次延时Tsafe、2Tsafe直到nTsafe发送数据信号，其中，所述Tsafe为第三预设时间，所述n为所述手持控制器的数量。优选地，本发明所述的用于头戴显示器的人机交互方法，所述根据所述超声波信号到达每个所述超声波传感器的时间得到所述超声波发射器与每个所述超声波传感器之间的距离，包括：以所述第二射频收发器接收到所述数据信号作为计时起点，分别以每个所述超声波传感器接收到所述超声波信号作为计时终点，得到所述超声波信号到达每个所述超声波传感器的时间；从所述超声波信号到达每个所述超声波传感器的时间中去除偏置时间，再根据声速计算出所述超声波发射器与每个所述超声波传感器之间的距离。优选地，本发明所述的用于头戴显示器的人机交互方法，所述第一射频收发器发送数据信号包括：姿态检测模块、机械按键、电容触摸按键、电容触摸滑条、电容触摸面板、手指弯曲传感器、手指导航传感器中的一种或多种产生的控制指令。实施本发明的一种用于头戴显示器的人机交互系统及方法，具有以下有益效果：头戴显示器包括头戴显示器本体和至少一个手持控制器，人机交互系统包括安装于手持控制器上的第一交互单元和至少一个安装于头戴显示器本体上的第二交互单元，其中，第一交互单元包括第一射频收发器和至少一个超声波发射器；第二交互单元包括第二射频收发器和至少三个位于同一平面的超声波传感器；第一交互单元发送数据信号和超声波信号至第二交互单元，第二交互单元接收并处理数据信号和超声波信号，得到手持控制器发出的控制指令和手持控制器相对于头戴显示器本体的空间位置。通过实施本发明，交互系统不需要摄像头，不怕环境光的影响，也不需要占用处理器进行复杂的图像处理；同时降低功耗，降低成本。附图说明下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：图1是本发明现有技术中简易头戴显示器的结构示意图；图2是本发明现有技术中复杂头戴显示器的结构示意图；图3是安装在手持控制器上的第一交互单元的结构示意图；图4是安装在头戴显示器本体上的第二交互单元的结构示意图；图5是手持控制器形态为指环的结构示意图；图6是手持控制器形态为手柄的结构示意图；图7是手持控制器形态为模拟枪的结构示意图；图8是手持控制器形态为手套的结构示意图；图9是安装有多个第二交互单元的头戴显示器本体的结构示意图；图10是安装有一个第二交互单元的头戴显示器本体的结构示意图；图11是一种用于头戴显示器的人机交互方法的流程示意图；图12是定位单个手持控制器时手持控制器工作的时序图；图13是定位单个手持控制器时头戴显示器本体工作的时序图；图14是头戴显示器包含多个手持控制器的结构示意图；图15是同时定位2个手持控制器时手持控制器0和1的工作的时序图；图16是同时定位2个手持控制器时头戴显示器本体的工作的时序图；图17是用直接延时法定位2个手持控制器时手持控制器0和1的工作的时序图；图18是用直接延时法定位2个手持控制器时头戴显示器本体的工作的时序图；图19是超声波发射器和超声波接收器1～3之间的位置关系模型图。具体实施方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。如图3-4所示，是本发明的第一实施例。本实施例公开一种人机交互系统，该人机交互系统用于头戴显示器，头戴显示器包括但不限于：VR(VirtualReality，虚拟现实)、AR(AugmentedReality，增强现实)、MR(Mixreality，混合现实)等。头戴显示器包括头戴显示器本体和至少一个手持控制器，手持控制器用于控制头戴显示器本体，可采用单个手持控制器控制头戴显示器本体，进行操作；或采用多个手持控制器相互配合控制头戴显示器本体，进行操作。人机交互系统包括安装于手持控制器上的第一交互单元和至少一个安装于头戴显示器本体上的第二交互单元；第一交互单元发送数据信号和超声波信号至第二交互单元，第二交互单元接收并处理数据信号和超声波信号，得到手持控制器发出的控制指令和手持控制器相对于头戴显示器本体的空间位置。以下分别对第一交互单元和第二交互单元进行详细说明。图3是安装在手持控制器上的第一交互单元的结构示意图；具体的，第一交互单元包括：第一微控制器、第一射频收发器、驱动电路、至少一个超声波发射器、控制指令感应器；其中，第一微控制器分别连接第一射频收发器、驱动电路、控制指令感应器，第一微控制器通过驱动电路连接超声波发射器，可以理解，当超声波发射器为多个时，对应多个驱动电路。驱动电路用于驱动超声波发射器发射超声波信号；控制指令感应器用于感测用户操作动作，产生操作指令；第一微控制器用于控制驱动电路、第一射频收发器、控制指令感应器。优选地，手持控制器上设置有用于为第一交互单元提供电能的电池。优选地，控制指令感应器包括姿态检测模块、机械按键、电容触摸按键、电容触摸滑条、电容触摸面板、手指弯曲传感器、手指导航传感器中的一种或多种。可以理解，以上几种控制指令感应器用于感测用户操作动作，产生操作指令，如用户的手指运动状态、或安装在手持控制器上的机械按键状态等。用户通过控制指令感应器产生各种操作信号，操作信号由第一微控制器处理后，经过第一射频收发器发送出去，传送至头戴显示器本体的第二交互单元。优选地，超声波发射器优选为柱状PVDF薄膜超声波发射器，例如TEConnectivity公司就有生产这类超声波发射器，发射频率为40Khz或80Khz，发射角度为全向360度。优选地，在本发明的用于头戴显示器的人机交互系统中，手持控制器包括指环、手柄、模拟枪、手套中的一种或多种，具体如图5-9所示。如图5所示，是本发明的第二实施例。图5是本实施例的手持控制器形态为指环的示意图，指环上设置有超声波发射器和按键，一般地，超声波发射器设置的位置应当在使用手指交互的过程中全程超声波发射器和超声波传感器之间都不易被遮挡的位置。可以理解，指环上设置有第一微控制器、第一射频收发器、以及相应的驱动电路；按键用于接收用户操作动作，产生控制信息。如图6所示，是本发明的第三实施例。图6是本实施例的手持控制器形态为手柄的示意图。手柄上设置有超声波发射器和多个按键，图中展示了一个重要细节，即超声波发射器外部安装有一环形排列栅格孔的护罩，采用柱状PVDF压电薄膜超声波发射器在该形态的保护罩下能够很好的全向发射超声波，在不影响定位的情况下还可以保证产品的美观和保护超声波发射器不损坏。可以理解，指环上设置有第一微控制器、第一射频收发器、以及相应的驱动电路；按键用于接收用户操作动作，产生控制信息。如图7所示，是本发明的第四实施例。图7是本实施例的手持控制器形态为模拟枪的示意图。模拟枪在枪后端设置有超声波发射器，以及扳机式按键和普通按键A、B。通过这样的硬件在VR/AR环境下玩射击游戏可以得到非常好的游戏体验，能够通过对枪的空间位置追踪来实现逼真的枪械瞄准体验。如图8所示，是本发明的第五实施例。图8是本实施例的手持控制器形态为手套的示意图。手套上在虎口处设置有超声波发射器，这样的可以保证在大部分使用手在VR/AR天然视野内的头戴显示器本体都可以较好的接收到超声波信号。另外各个手指还设置有弯曲传感器，例如SpectraSymbol公司生产的弯曲敏感电阻，或是由弯曲敏感光纤制成的光纤弯曲传感器，当用户手指弯曲时产生对应的控制信号，通过这样的硬件可以实现在VR/AR的人自然视野内追踪手部位置并识别各种手势，例如抓取不同距离的物体并将其放置到其他距离。图4是安装在头戴显示器本体的第二交互单元的结构示意图。具体的，第二交互单元通过有线或蓝牙/wifi/zigbee等无线通信接口连接至头戴显示器本体的主系统，将全部输入的交互信息传送给AR/VR主系统进行处理。可以理解，第一交互单元的第一射频收发器和第二交互单元的第二射频收发器应当是相互匹配的，例如市场上常见的2.4G射频收发器，有NORDIC公司的NRF24L01系列，上海链接电子公司的LT89xx系列。其中第二射频收发器与第二微控制器第一外部中断连接的引脚应当是数据包中断输出引脚，上述的NRF24L01系列和LT89xx系列均有该引脚。超声波传感器1～3优选为MEMS硅麦克风，Knowles公司有生产该类型的硅麦克风，该类传感器的体积非常小，容易集成到头戴显示器上。超声波传感器1～3通过放大调理电路1～3的调理整形比较后将接收到的超声波信号转化为第二微控制器可以识别的电平跳变。优选地，当第二交互单元为多个时，其中一个第二交互单元安装在头戴显示器本体的正面，其余第二交互单元分别安装在头戴显示器本体的不同侧面。如图9所示，图9是本实施例一种头戴显示器本体的示意图。图中显示头戴显示器本体的1、2、3、4四个面，其中，1面为头戴显示器本体的正面，2、3、4面为头戴显示器本体的侧面。若头戴显示器本体仅设置有一个第二交互单元，则该第二交互单元安装在头戴显示器本体的1面；若头戴显示器本体仅设置有多个第二交互单元，则其中一个第二交互单元安装在头戴显示器本体的1面，其余第二交互单元分别安装在头戴显示器本体的2、3、4面。第二交互单元包括：第二微控制器、第二射频收发器、放大调理电路、至少三个位于同一平面的超声波传感器；其中，第二微控制器连接第二射频收发器，第二微控制器通过放大调理电路分别连接超声波传感器。第二微控制器处理第二射频收发器接收的数据信号和超声波传感器接收的超声波信号；进一步，第二微控制器具有至少四个外部中断，其中一个外部中断连接第二射频收发器，其余外部中断分别通过放大调理电路连接超声波传感器。优选地，第二微控制器具有四个外部中断：第一外部中断、第二外部中断、第三外部中断、第四外部中断，其中，第一外部中断连接第二射频收发器；第二外部中断通过第一放大调理电路连接第一超声波传感器；第三外部中断通过第二放大调理电路连接第二超声波传感器；第四外部中断通过第三放大调理电路连接第三超声波传感器。如图10所示，是本发明的第六实施例。图10是实施例的头戴显示器本体的结构示意图。头戴显示器本体设置有三个超声波传感器1～3，超声波传感器1～3设置在头戴显示器人眼自然视野方向的平面上，可以在同一平面内采用任意布置，不限于图中所展示的布局，根据工程实践，在3个超声波传感器中的某1个作为原点的情况下，另外2个超声波传感器分别在x和y方向上与原点的距离应当足够大以产生足够的分辨率，以VR头戴显示器为例，合适的距离应当在10～25cm之间。如图11所示，是本发明的第七实施例。图11是一种用于头戴显示器的人机交互方法的流程示意图，头戴显示器包括头戴显示器本体和至少一个手持控制器，该方法包括：步骤S1：手持控制器通过第一交互单元的第一射频收发器发送数据信号，并在发送数据信号同时或延后第一预设时间通过超声波发射器发送超声波信号；优选地，第一射频收发器发送数据信号包括：姿态检测模块、机械按键、电容触摸按键、电容触摸滑条、电容触摸面板、手指弯曲传感器、手指导航传感器中的一种或多种产生的控制指令。优选地，手持控制器仅有一个时，手持控制器通过第一交互单元的第一射频收发器发送数据信号，包括：预设手持控制器发送数据信号的发射顺序，数据信号中包含用于标记手持控制器的顺序信息；手持控制器发送的数据信号传输至其余手持控制器；其余手持控制器接收并识别数据信号内的顺序信息，根据顺序信息和预设的发射顺序，对应发射顺序的下一个手持控制器延后第二预设时间发送数据信号；请参考图12，图12所示的是手持控制器工作的时序图。其中Tw是两次空间定位的间隔时间，根据工程实践，为了保证空间位置追踪的流畅这个Tw应当小于50ms，最佳的是20～30ms。当每个Tw时间的开始，第一微控制器控制第一射频收发器将上一次Tw时间里获取的控制指令感应器的输入信息作为数据包进行发送，在延时Td后，控制驱动电路让超声波发射器发射超声波。根据工程实践，Td的长度和数据包大小有关系，应当为第一射频收发器的数据包完全发送后延时至少500us为较佳设置。在完成这些工作后，其余时间第一微控制器可以继续获取和处理其他人机输入硬件的交互信息，例如读取姿态测量模块的数据、扫描机械按键，读取电容触摸按键/滑条/面板、弯曲传感器的数据等。优选地，如图14所示，图14是本实施例头戴显示器包含多个手持控制器的结构示意图。具体的，手持控制器为多个，分别记为手持控制器1-n，n为手持控制器的数量。手持控制器通过第一交互单元的第一射频收发器发送数据信号，包括：预设所有手持控制器发送数据信号的发射顺序，数据信号中包含用于标记手持控制器的顺序信息；手持控制器发送的数据信号传输至其余手持控制器；其余手持控制器接收到数据信号后，根据预设的发射顺序，依次延时Tsafe、2Tsafe直到nTsafe发送数据信号，其中，Tsafe为第三预设时间，n为手持控制器的数量。具体实现过程为：手持控制器0的射频收发器在Tw内按照前述的方法第一个发送交互数据包0和超声波信号，其余手持控制器节点和头戴显示器本体的射频收发器都设置为接收状态。当手持控制器1接收到数据包0后，延时Tsafe后按照前述的方法发送交互数据包1和超声波信号，然后手持控制器2接收到交互数据包1后延时Tsafe后按照前述的方法发送交互数据包2和超声波信号，以此类推。的Tsafe是单个通道定位时超声波传输的安全间隔时间。其中交互数据包0～n内应当包含该手持控制器的顺序信息以供头戴显示器本体和其他手持控制器节点分辨当前工作的节点是哪个。所有成员的射频收发器的同步字(即syncword)应当一致的以保证某个节点发送数据的时候能够达到广播给全体成员的效果。如图15和图16所示，图15和图16给出了同时定位2个手持控制器的时序图。图15所示的是手持控制器0和1的工作时序，图16所示的是头戴显示器本体的工作时序。根据图16所测得的Tt01、Tt02和Tt03去除偏置时间Td得到的T01、T02和T03可以求出手持控制器0的空间位置，Tt11、Tt12和Tt13去除偏置时间Td得到T11、T12和T13可以求出手持控制器1的空间位置。特别地，当除了手持控制器0以外的其他手持控制器节点仅需要定位功能的情况下，其他手持控制节点也可以在收到交互数据包0后根据自身节点的顺序依次延时Tsafe、2*Tsafe直到n*Tsafe然后直接发送超声波信号，此时可以事先测得每个节点超声波发射和交互数据包0的总间隔时间为Tdelay1、Tdelay2直到Tdelayn，头戴显示器本体可以通过Tdelay1～n作为间隔将各个节点的到达时间分离出来，从而不需要其他手持控制器节点再发送射频数据包作为同步。请参考图17和图18，图17和图18给出了采用上述直接延时法来定位2个手持控制器的时序图。图17所示的是手持控制器0和1的工作时序，图18所示的是头戴显示器本体的工作时序。根据图16所测得的Tt01、Tt02和Tt03去除偏置时间Td得到的T01、T02和T03可以求出手持控制器0的空间位置，Tt11、Tt12和Tt13去除偏置时间Tdelay1得到T11、T12和T13可以求出手持控制器1的空间位置。根据工程实践经验，VR/AR交互模式中超声波的传播距离均在1m以下，Tsafe设置为10ms～15ms并且手持控制器的节点为2个能够获得较好的交互体验。步骤S2：头戴显示器本体通过第二交互单元的第二射频收发器接收数据信号，第二交互单元的超声波传感器接收超声波信号；请参考图13，图13所示的是头戴显示器本体工作的时序图。其中Tw长度由手持控制器本体的发射间隔决定。在第二微控制器接收第二射频收发器的数据包中断信号时，开启计时，分别以超声波接收中断信号为结束标志分别得到3个时间Tt1、Tt2和Tt3；Tt1、Tt2和Tt3中都包含了手持控制器第一射频控制器和超声波发射器的发射间隔Td，因此要去除这个固定的偏置时间分别得到T1、T2和T3。T1、T2和T3分别乘以声速即可以得到超声波发射器和超声波接收器1～3之间的距离。步骤S3：第二交互单元处理数据信号，得到手持控制器发出的控制指令；步骤S4：第二交互单元根据超声波信号到达每个超声波传感器的时间得到超声波发射器与每个超声波传感器之间的距离；优选地，本发明的用于头戴显示器的人机交互方法，根据超声波信号到达每个超声波传感器的时间得到超声波发射器与每个超声波传感器之间的距离，包括：以第二射频收发器接收到数据信号作为计时起点，分别以每个超声波传感器接收到超声波信号作为计时终点，得到超声波信号到达每个超声波传感器的时间；从超声波信号到达每个超声波传感器的时间中去除偏置时间，再根据声速计算出超声波发射器与每个超声波传感器之间的距离。步骤S5：根据超声波发射器与每个超声波传感器之间的距离，解算出手持控制器相对于头戴显示器本体的空间位置。根据超声波发射器与每个超声波传感器之间的距离，解算出手持控制器相对于头戴显示器本体的空间位置，包括：如图19所示，是超声波发射器和超声波接收器1～3之间的位置关系模型图。第二交互单元包括第一超声波传感器、第二超声波传感器、第三超声波传感器，分别记第一超声波传感器坐标为R1(0,0,0)、第二超声波传感器坐标为R2(x1,y1,0)、第三超声波传感器坐标为R3(x2,y2,0)、以及记超声波发射器坐标为UST(x,y,z)，且UST点始终在z轴的正半轴区域活动，设UST点到R1、R2、R3点的距离分别为D0、D1、D2，则，D02=x2+y2+z2D12=(x-x1)2+(y-y1)2+z2D22=(x-x2)2+(y-y2)2+z2]]>解该方程得到：x=y1(D02-D22+x22+y22)-y2(D02-D12+x12+y12)2x2y1-2x1y2y=x1(D02-D22+x22+y22)-x2(D02-D12+x12+y12)2x1y2-2x2y1]]>将x,y带入原方程求出z，得到UST点的空间位置(x,y,z)。工程实践显示，在最佳的情况下，采用该人机交互系统做人机交互时，空间定位可以达到0.1mm级的分辨率。这种方法巧妙地利用了手持控制器与AR/VR核心处理系统的无线通信本身的信号作为同步计时信号，既可以在实现传输姿态检测模块、按键、触摸按键/滑条/面板、弯曲传感器等硬件所输入交互信息的同时，还可以作为实现手持控制器的空间定位的同步信号。由于手持控制器的定位是相对于头戴显示器本体的，当头戴显示器本体姿态和位置变化时，所得到的定位数据也会天然的发生对应的变化而无需额外处理，使得一般VR/AR领域中的人机交互中手持控制器与头戴显示器本体之间需要的复杂姿态融合与位置融合的问题得到了较好的解决。另一方面，对比采用图像识别实现的同领域技术方案，本发明有以下优势：1.不需要摄像头，不怕环境光的影响，也不需要占用处理器进行复杂的图像处理；2.功耗低，在3.3V供电的前提下，头戴显示器本体的电流可以控制在50mA以下，手持控制器端的电流可以控制在20mA以下；3.硬件简单，成本较低。以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。当前第1页1 2 3