6DOF蓝牙手柄的制作方法

6dof蓝牙手柄
技术领域
1.本实用新型涉及一种基于计算机视觉的6dof蓝牙手柄，特别是涉及一种6dof蓝牙手柄。


背景技术：

2.随着ar和vr头显设备的发展，消费者对设备的沉浸感和多交互的体验方式的要求越来越高；传统的3dof手柄也因此越来越难满足消费者的需求；国内外也不断有6dof手柄方案推出但是其成本高、使用环境限制等制约其发展；因此开发一种成本较低，功耗小，使用场景广，实现简单的6dof手柄至关重要。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种成本较低，功耗小，使用场景广，实现简单的6dof蓝牙手柄。
4.本实用新型的6dof蓝牙手柄，包括发光球模块、mcu模块、蓝牙模块、tp模块、九轴imu模块、rgb指示灯模块和电源模块，发光球模块、tp模块、九轴imu模块、rgb指示灯模块和电源模块均通过 mcu模块与蓝牙模块连接。
5.本实用新型的6dof蓝牙手柄，发光球模块还包括led发光灯、 led驱动电路、带纹理发光球和固定结构，led发光灯、led驱动电路和带纹理发光球均通过固定结构进行固定。
6.本实用新型的6dof蓝牙手柄，电源模块还包括升压模块、稳压模块和电量检测模块，电量检测模块与rgb指示灯模块相互联接，电量检测模块将检测到的电池电量传递给rgb指示灯模块进行低电量提示。
7.本实用新型的6dof蓝牙手柄，各个模块之间通过mcu模块进行相互联接，mcu模块会定时通过ble协议向主机端报告各个模块的数据。
8.本实用新型的6dof蓝牙手柄，tp模块为触摸屏，可通过触摸屏进行触控操作。
9.本实用新型的6dof蓝牙手柄，九轴imu模块可精准定位手柄的状态。
10.本实用新型的6dof蓝牙手柄，rgb指示灯模块可对电池的电量进行检测，并将检测到的信号传递给系统。
11.与现有技术相比本实用新型的有益效果为：发光球的表面并不是均匀的发光面，而是加入特定形状的规则纹理，由于现有的大多数 ar和vr设备的主机端只配备一个或多个低分辨率的单色的鱼眼摄像头，camera拍摄的画面色彩单一，当手柄处于逆光灯环境、或者是正对白墙、白炽灯等情况下时候，camera拍摄到的单色的均匀发光的小球会和环境融为一体，增加了图像识别的难度，甚至导致追踪丢失的情况，因此在发光球体表面加入特定形状的规则纹理，等于是增加了小球的特征值，而且这些特征值是和绝大部分环境有明显区别的，这样不仅方便在上述特殊环境情况下的准确追踪，而且可以大大降低图像难度，再融合imu的数值，实现6dof手柄的功能。
附图说明
12.图1是本实用新型的6dof手柄的系统框图；
13.图2是发光球模块亮度校准流程图；
14.图3是整机电源系统图；
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
16.实施例：如图1至图3所示：
17.手柄的发光球添加特定的规则纹理，增加主机端识别的准确率和识别难度，克服普通发光球逆光情况下无法准确识别的缺点，同时采用pwm无极调光，不仅可以满足不同环境下发光球的亮度需求，而且可以节约led灯的功耗；手柄使用了nordic公司的ble蓝牙芯片，具有低丢包率低延时的特点；手柄上的9轴imu模块，可以精准定位手柄状态配合发光球实现6dof功能。
18.手柄使用前需要进行亮度校准操作，具体实现流程如图2所示：通过开机前手柄亮度的校准操作，既可以实现在光线较充足条件下手柄发光球亮度不够的导致的对比度低情况，又可以避免在光线较暗场合下球灯太亮导致的功耗高的问题，另外自动校准完毕后，用户也可以根据需求调整球的亮度。
19.发光球的表面并不是均匀的发光面，而是加入特定形状的规则纹理，由于现有的大多数ar和vr设备的主机端只配备一个或多个低分辨率的单色的鱼眼摄像头，camera拍摄的画面色彩单一，当手柄处于逆光灯环境、或者是正对白墙、白炽灯等情况下时候，camera拍摄到的单色的均匀发光的小球会和环境融为一体，增加了图像识别的难度，甚至导致追踪丢失的情况，因此在发光球体表面加入特定形状的规则纹理，等于是增加了小球的特征值，而且这些特征值是和绝大部分环境有明显区别的，这样不仅方便在上述特殊环境情况下的准确追踪，而且可以大大降低图像难度，再融合imu的数值，实现6dof 手柄的功能。
20.手柄整机电源来源于单节7号干电池，电源模块包含升压模块、稳压模块和电量检测模块，电池电压经过升压、稳压和滤波以后为其它模块供电，电池电量检测模块会实时检测电池电压，并输出给系统显示在用户界面上，当检测到电池没电的时候，手柄上的指示灯闪烁红灯并输出到系统，提示用户及时更换电池。
21.为了更好的用户体验，手柄上还加入了tp、按键、9轴imu和 rgb灯灯模块，各个模块间通过mcu相互联系在一块，mcu会定时通过ble协议向主机端向主机端上报各个模块的数据。
22.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种6dof蓝牙手柄，其特征在于，包括发光球模块、mcu模块、蓝牙模块、tp模块、九轴imu模块、rgb指示灯模块和电源模块，发光球模块、tp模块、九轴imu模块、rgb指示灯模块和电源模块均通过mcu模块与蓝牙模块连接。2.如权利要求1所述的6dof蓝牙手柄，其特征在于，发光球模块还包括led发光灯、led驱动电路、带纹理发光球和固定结构。3.如权利要求2所述的6dof蓝牙手柄，其特征在于，电源模块还包括升压模块、稳压模块和电量检测模块。4.如权利要求3所述的6dof蓝牙手柄，其特征在于，各个模块之间通过mcu模块进行相互联接，mcu模块会定时通过ble协议向主机端报告各个模块的数据。5.如权利要求4所述的6dof蓝牙手柄，其特征在于，tp模块为触摸屏，可通过触摸屏进行触控操作。6.如权利要求5所述的6dof蓝牙手柄，其特征在于，九轴imu模块可精准定位手柄的状态。7.如权利要求6所述的6dof蓝牙手柄，其特征在于，rgb指示灯模块可对电池的电量进行检测，并将检测到的信号传递给系统。

技术总结
本实用新型涉及一种基于计算机视觉的6DOF蓝牙手柄，特别是涉及一种6DOF蓝牙手柄，成本较低，功耗小，使用场景广，实现简单；包括发光球模块、MCU模块、蓝牙模块、TP模块、九轴IMU模块、RGB指示灯模块和电源模块，发光球模块、TP模块、九轴IMU模块、RGB指示灯模块和电源模块均通过MCU模块与蓝牙模块连接。模块均通过MCU模块与蓝牙模块连接。模块均通过MCU模块与蓝牙模块连接。


技术研发人员：黄天成
受保护的技术使用者：上海趣立信息科技有限公司
技术研发日：2020.11.24
技术公布日：2021/9/14