碰撞提示方法、防碰撞设备以及计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及虚拟现实设备控制技术领域，尤其涉及一种碰撞提示方法、防碰撞设备以及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.vr(virtual reality，虚拟现实)技术最主要的特征为沉浸感，通过将用户的视觉、听觉等感觉代入到计算机技术模拟出来的虚拟世界中，让用户在虚拟世界中获得如同身处现实世界中的感受。
3.但用户在佩戴vr设备的运动过程中，由于视觉和听觉处于一个相对封闭的沉浸状态，用户往往会忽略自身在真实世界中的碰撞风险。在同一范围内存在多个vr设备的使用者情况下，由于各个使用者之间无法感知到其他用户的移动轨迹，且彼此之间的移动轨迹容易产生交错，会加剧这种碰撞风险的出现，降低了用户的产品使用体验的同时容易给用户的人身安全带来损害。
4.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种碰撞提示方法，旨在解决如何降低用户佩戴vr设备时的碰撞风险的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供的一种碰撞提示方法，所述碰撞提示方法包括：
7.确定vr设备的位置信息；
8.根据所述位置信息确定所述vr设备对应的安全区域；
9.根据所述安全区域确定存在碰撞风险的目标vr设备；
10.输出所述目标vr设备存在所述碰撞风险的提示信息。
11.可选地，所述根据所述安全区域确定存在碰撞风险的目标vr设备的步骤包括：
12.将所述安全区域之间存在重合区域的所述vr设备作为待选vr设备；
13.确定所述待选vr设备对应的所述安全区域的移动趋势；
14.当所述待选vr设备之间的所述移动趋势为相对靠近时，将所述待选vr设备作为所述目标vr设备；否则，不将所述待选vr设备作为所述目标vr设备。
15.可选地，所述确定所述待选vr设备对应的所述安全区域的移动趋势的步骤包括：
16.获取所述待选vr设备第一时刻对应的第一坐标参数以及第二时刻对应的第二坐标参数，其中，所述第一时刻在所述第二时刻之前；
17.根据所述第一坐标参数确定所述待选vr设备的第一位置信息，以及根据所述第二坐标参数确定所述待选vr设备的第二位置信息；
18.基于所述第一位置信息和所述第二位置信息之间的位置变化，确定所述待选vr设备对应的所述移动趋势。
19.可选地，所述输出所述目标vr设备存在所述碰撞风险的提示信息的步骤之前，还包括：
20.当至少两个所述安全区域之间发生重合时，确定发生重合的所述安全区域之间的重合区域大小；
21.根据所述重合区域大小确定所述提示信息的提示等级，所述重合区域大小和所述提示等级呈正相关；
22.所述输出所述目标vr设备存在所述碰撞风险的提示信息的步骤包括：
23.基于所述提示信息的所述提示等级向所述目标vr设备发送所述提示信息。
24.可选地，所述确定vr设备的位置信息的步骤包括：
25.获取所述vr设备的设备标识；
26.根据所述设备标识确定所述vr设备关联的坐标参数；
27.将所述坐标参数作为所述vr设备的所述位置信息。
28.可选地，所述根据所述设备标识确定所述vr设备关联的坐标参数的步骤包括：
29.将所述设备标识发送至侦测器，其中，所述侦测器根据所述设备标识标定所述设备标识对应的所述vr设备，以生成所述vr设备的标定点；
30.根据所述侦测器返回的所述标定点确定所述vr设备在所述预设地图中关联的坐标参数。
31.可选地，所述根据所述位置信息确定所述vr设备对应的安全区域的步骤之前，还包括：
32.获取预设距离阈值，和/或所述vr设备的移动速度；
33.根据所述预设距离阈值和/或所述移动速度确定安全范围设定值，所述安全范围设定值和所述移动速度呈正相关；
34.所述根据所述位置信息确定所述vr设备对应的安全区域的步骤包括：
35.根据所述安全范围设定值和所述位置信息，确定所述vr设备对应的所述安全区域。
36.此外，本发明还提供一种防碰撞设备，所述防碰撞设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的碰撞提示程序，所述碰撞提示程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的碰撞提示方法的各个步骤
37.此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有碰撞提示程序，所述碰撞提示程序被处理器执行时实现如上实施例所述的碰撞提示方法的各个步骤。
38.本发明实施例提供一种碰撞提示方法、防碰撞设备以及计算机可读存储介质，其中，所述方法包括：确定vr设备的位置信息；根据所述位置信息确定所述vr设备对应的安全区域；根据所述安全区域确定存在碰撞风险的目标vr设备；输出所述目标vr设备存在所述碰撞风险的提示信息。通过在vr设备周围设置安全区域，并根据安全区域判断vr设备之间是否存在碰撞风险，当存在风险时向用户发出提示，在不增加vr设备本身的硬件成本的基础上，解决了由于多个vr设备的空间干涉造成的佩戴人员碰撞风险问题，保障了使用者安全的同时，提高用户使用vr产品的体验。
附图说明
39.图1为基于本发明碰撞提示方法搭建的平台架构；
40.图2为基于本发明碰撞提示方法搭建的平台架构的控制流程图；
41.图3为本发明实施例涉及的碰撞提示装置的架构示意图；
42.图4为本发明碰撞提示方法的一种实施例的流程示意图。
43.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
44.本发明通过搭建多部vr使用管理方法，组建vr局域网地图的方式，统筹管理vr的位置及运动趋势，判断使用过程中的人员因移动导致的碰撞风险，并提示用户风险，主动避让从而保证在使用vr过程中的安全。
45.为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
46.作为一种实现方案，基于本发明碰撞提示方法搭建的平台架构可以如图1所示，所述平台架构包括：侦测器，多台vr，路由器，以及作为云平台的服务器，将侦测器、多部vr设备通过路由接入统一网络内，并将多部vr设备通过在云平台服务器上搭建的虚拟地图进行管理。
47.参照图2，图2为本实施方案中所述平台架构的控制流程图，
48.步骤s101，vr云平台判定身份；
49.将多部vr(vr1,vr2
…
vrn)依次绑定至云平台系统，绑定形式包含但不限于wifi(包含但不限于mac地址，整机id等身份识别信息)，蓝牙，uwb等通用无线协议或者其他私有协议。
50.步骤s102，设置安全半径；
51.设置单vr的安全范围半径，用于识别碰撞风险。
52.步骤s103，侦测器捕获vr1位置1(x
11
,y
11
)，vr2位置1(x
21
，y
21
)...vrn位置1(x
n1
，yn1)；
53.当绑定完毕后的vr识别进入识别区域后，由侦测器识别各个vr并对各vr的位置进行解析，生成初始位置坐标vr1(x11,y11)，vr2(x21,y21)
…
vrn(xn1,y
n1
)，并在云平台地图中生成相应的坐标点；
54.步骤s104，计算第一个人安全范围；
55.通过云平台的坐标点，结合安全范围设定值，生成位置1下各个vr的安全范围。
56.步骤s105，侦测器捕获vr1位置2(x
12
,y
12
)，vr2位置2(x
22
，y
22
)...vrn位置2(x
n2
，y
n2
)；
57.再次由侦测器识别各个vr并对各vr的位置进行解析，生成初始位置坐标vr2(x
12
,y
12
)，vr2(x
22
,y
22
)
…
vrn(x
n2
,y
n2
)，并在云平台地图中生成相应的坐标点。
58.步骤s106，计算vr1位置变化方向(x1',y1')，vr2位置变化方向(x2',y2')
…
vrn位置变化方向(x
n’,y
n’)；
59.通过两次位置的获取，计算出各vr的移动方向数据计算vr1位置变化方向(x1',y1')，vr2位置变化方向(x2',y2')
…
vrn位置变化方向(xn’,yn’)，来得出移动趋势信息，为碰撞提供方向信息。
60.步骤s107，计算第二个人安全范围；
61.通过第二次获取的位置信息，重新计算各vr设备处于位置2下的安全范围。
62.步骤s108，安全范围判定；
63.通过更新后的安全范围判断当前各vr的区域是否存在安全范围干涉。若不存在干涉风险则直接进行下一轮的位置侦测。若存在干涉风险，则继续执行步骤s109。
64.步骤s109，向vr界面提示风险方向；
65.在最后一步骤中，云平台根据判断出的干涉风险的两个或多个vr设备，判断出干涉风险方向，例如：vr1的左前方和vr2的右后方有干涉风险，在vr1提示左前方有风险，请避让，vr2提示右后方有风险，请避让。
66.在本实施方案中，通过引入云平台方案，将多个vr组成独立小区，通过统一的位置管理方案，对各个设备统一进行管理，对vr设备本身没有太多的要求，降低了vr对硬件的要求，提供了适用性。另外，在拓展性方面，本专利中提及侦测器是真可以识别vr的设备，包含但不限于摄像头，uwb，蓝牙等已知技术，及其他方式的识别设备，针对云平台方案包含独立整机，网络云或者局域网云等都应视为本方案的拓展，应当受到本专利的保护。
67.此外，为了获得更精准的位置信息在本发明基础上增加的更多数据也视为对本专利的拓展，作为本发明后续拓展的方向，同时也视为在本发明基础上的拓展，应受到本发明的保护。
68.作为另一种实现方案，碰撞提示装置可以如图3所示。
69.本实施例方案涉及的是碰撞提示装置，所述碰撞提示装置包括：处理器101，例如cpu，存储器102，通信总线103。其中，通信总线103用于实现这些组件之间的连接通信。
70.存储器102可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。如图1所示，作为一种计算机可读存储介质的存储器102中可以包括所述碰撞提示的程序；而处理器101可以用于调用存储器102中存储的碰撞提示程序，并执行以下操作：
71.确定vr设备的位置信息；
72.根据所述位置信息确定所述vr设备对应的安全区域；
73.根据所述安全区域确定存在碰撞风险的目标vr设备；
74.输出所述目标vr设备存在所述碰撞风险的提示信息。
75.在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的碰撞提示程序，并执行以下操作：
76.将所述安全区域之间存在重合区域的所述vr设备作为待选vr设备；
77.确定所述待选vr设备对应的所述安全区域的移动趋势；
78.当所述待选vr设备之间的所述移动趋势为相对靠近时，将所述待选vr设备作为所述目标vr设备；否则，不将所述待选vr设备作为所述目标vr设备。
79.在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的碰撞提示程序，并执行以下操作：
80.获取所述待选vr设备第一时刻对应的第一坐标参数以及第二时刻对应的第二坐标参数，其中，所述第一时刻在所述第二时刻之前；
81.根据所述第一坐标参数确定所述待选vr设备的第一位置信息，以及根据所述第二坐标参数确定所述待选vr设备的第二位置信息；
82.基于所述第一位置信息和所述第二位置信息之间的位置变化，确定所述待选vr设备对应的所述移动趋势。
83.在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的碰撞提示程序，并执行以下操作：
84.当至少两个所述安全区域之间发生重合时，确定发生重合的所述安全区域之间的重合区域大小；
85.根据所述重合区域大小确定所述提示信息的提示等级，所述重合区域大小和所述提示等级呈正相关；
86.所述输出所述目标vr设备存在所述碰撞风险的提示信息的步骤包括：
87.基于所述提示信息的所述提示等级向所述目标vr设备发送所述提示信息。
88.在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的碰撞提示程序，并执行以下操作：
89.获取所述vr设备的设备标识；
90.根据所述设备标识确定所述vr设备关联的坐标参数；
91.将所述坐标参数作为所述vr设备的所述位置信息。
92.在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的碰撞提示程序，并执行以下操作：
93.将所述设备标识发送至侦测器，其中，所述侦测器根据所述设备标识标定所述设备标识对应的所述vr设备，以生成所述vr设备的标定点；
94.根据所述侦测器返回的所述标定点确定所述vr设备在所述预设地图中关联的坐标参数。
95.在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的碰撞提示程序，并执行以下操作：
96.获取预设距离阈值，和/或所述vr设备的移动速度；
97.根据所述预设距离阈值和/或所述移动速度确定安全范围设定值，所述安全范围设定值和所述移动速度呈正相关；
98.所述根据所述位置信息确定所述vr设备对应的安全区域的步骤包括：
99.根据所述安全范围设定值和所述位置信息，确定所述vr设备对应的所述安全区域。
100.基于上述基于虚拟现实设备控制技术的碰撞提示装置的硬件架构，提出本发明碰撞提示方法的实施例。
101.参照图4，在第一实施例中，所述碰撞提示方法包括以下步骤：
102.步骤s10，确定vr设备的位置信息；
103.在本实施例中，首先确定出vr设备的位置信息。
104.可选地，vr设备的位置信息可以由设置在控制平台内的侦测器侦测出预设识别区
域内的vr设备的当前位置信息，控制平台将设备标识发送给侦测器，侦测器根据设备标识标定所述设备标识对应的vr设备，并向控制平台返回所述vr设备的标定点信息，标定方法可以是传统的相机标定法，即侦测器采集vr设备所处位置的图像，在图像中对所述vr设备进行标定，从而建立所述vr设备与预设的云平台地图之间的映射关系，并在所述云平台地图中生成所述vr设备对应的坐标参数，作为所述vr设备的位置信息。将位置信息经由路由器转发至控制平台中预设的云平台地图中显示。可选地，侦测器可以为带有标定功能的深度摄像机。
105.需要强调的是，预设识别区域可以是由开发人员预先设定好范围的区域，例如，一个较为宽敞的房间、一层楼或者一片空地，区域的大小跟区域内活动的设备数量、服务器的性能相关联；预设识别区域也可以是与现实交互的游戏场景的区域，例如，一款可以基于玩家所处的现实中的位置生成虚拟怪兽，并且玩家可以与所述虚拟怪兽进行捕捉、决斗等交互动作的游戏，这种游戏不需要开发者限定区域范围，而是由卫星定位等方式获取到玩家此刻在现实世界中的位置信息，然后vr设备通过摄像头获取到现实世界场景，并在现实世界场景中生成相应的虚拟游戏场景，玩家便通过vr设备在现实世界中与虚拟游戏场景进行沉浸式的交互。当然，应当理解的是，所述预设识别区域也可以包括上述两种区域。
106.步骤s20，根据所述位置信息确定所述vr设备对应的安全区域；
107.在确定出vr设备的位置信息之后，根据位置信息确定出vr设备在当前时刻所述位置对应的安全区域。需要强调的是，安全区域可以为开发人员在设备调试过程中确定出的具有一定合适范围的预设区域，也可以是根据vr设备的运行内参确定出的区域。区域的形状可以是以vr设备所处位置的坐标为中心的圆形区域，也可以是根据vr设备的移动方向确定出的扇形区域，当然，其他适合作为vr设备安全区域的形状的区域也可以作为安全区域，本实施例中不做限定。
108.可选地，在一具体实施方式中，安全区域为开发人员设置的预设区域，确定位置信息对应的安全范围设定值，根据安全范围设定值确定出vr设备对应的安全区域。示例性地，安全范围设定值可以为半径值，以vr设备坐标为圆点，安全范围设定值为半径，所作出的圆形区域大小作为所述vr设备对应的安全区域的范围，该圆形区域即为安全区域。
109.可选地，在另一具体实施方式中，安全区域为根据vr设备的运行内参确定出的区域。示例性地，当用户在佩戴vr设备进行移动时，vr设备中设置的移动传感器会基于用户的移动速率和移动方向得到所述vr设备对应的移动参数，根据移动参数以及vr设备的位置信息确定出安全区域，由于用户的移动速度越快，越容易出现碰撞风险，因此速度越大对应生成的安全区域范围也就越大，从而越能够尽早地向用户发出规避碰撞风险的提示。可选地，生成安全区域的形状可以是与用户移动方向相同的开口为60度的扇形区域。
110.步骤s30，根据所述安全区域确定存在碰撞风险的目标vr设备；
111.在确定安全区域之后，确定出存在碰撞风险的vr设备，将所述vr设备作为目标vr设备。
112.可选的，是否存在碰撞风险的判断方式可以是判断不同设备的安全区域之间是否发生重合，当发生重合时判断所述vr设备存在所述碰撞风险。可选地，判断区域是否发生重合的方式可以是根据位置信息来确定，在一具体实施方式中，通过侦测器模块获取到vr设备的设备标识，根据设备标识在预设云平台地图中生成坐标参数，根据坐标参数确定vr设
备的位置信息，基于位置信息在不同时刻的变化确定出vr设备对应的安全区域之间是否发生重合。
113.示例性地，识别区域为同一高度的一定范围内区域，因此可以不考虑z轴上的坐标变化，假设每过0.1秒确定一次vr设备的位置信息变化，假设此时识别区域内存在vr1、vr2两个设备，vr1所处位置中心坐标为(3，5)，vr2所处位置中心坐标为(9，13)，二者的安全区域均为以中心坐标为圆心，半径为2米的圆形区域，确定出两个圆形区域之间的最短距离为6米，为正值；在0.1秒之后，再次获取二者的圆形区域之间的最短距离为5.7米，判断为两者存在相互接近的移动趋势，但不存在碰撞风险；假设在5秒之后，此时获取到两个圆形区域之间的最短距离小于或等于0，则判断vr1和vr2的安全区域之间发生重合，将vr1和vr2均作为存在碰撞风险的目标vr设备。
114.可选地，是否存在碰撞风险的判断方式还可以是根据发生重合的安全区域的运动趋势来判断所述vr设备存在所述碰撞风险。为了提高判断碰撞风险的精确度，还可以在两个设备的安全区域发生重合的基础上，判断它们之间的相对运动趋势，当两者的相对运动趋势为相互接近时判断所述目标vr设备存在碰撞风险，而当两者的相对运动趋势为相对静止或相互远离时，则判断不存在碰撞风险。
115.可选地，在另一具体实施方式中，确定安全区域之间是否发生重合可以使用java中的相关运算函数判断安全区域的线段是否相交和/或安全区域内的坐标点集是否相等来进行判断。
116.可选地，在另一具体实施方式中，当识别区域为一个三维立体的空间，如一栋楼等，确定出的vr设备的坐标参数则为三维坐标参数，安全区域则可以为一个三维的立体区域，避免来自纵轴方向的碰撞风险。
117.可选地，碰撞风险还可能来自识别区域中的障碍物，如桌子、墙壁等，因此，在另一具体实施方式中，vr设备上设有测距传感器，当检测到测距传感器中返回的用户与障碍物之间的间隔距离小于预设距离阈值时，判断为所述vr设备为存在碰撞风险的目标vr设备。
118.步骤s40，输出所述目标vr设备存在所述碰撞风险的提示信息。
119.在确定出存在碰撞风险的目标vr设备之后，向所述目标vr设备输出提示信息，以提示用户当前位置存在碰撞风险。
120.可选地，碰撞风险可以根据安全区域之间的重合度划分不同的提示信息的提示等级，并基于不同提示等级的碰撞风险向vr设备发送不同的提示信息，重合度越高则意味着碰撞风险越大，对应的提示信息的提示等级则越高。
121.示例性地，将碰撞风险按照重合度的大小，从小到大依次分为低级风险、中级风险和高级风险；当两个碰撞区域刚产生重合时，此时重合度较低，对应为低级风险；重合度超过区域面积的三分之一时，对应为中级风险；当重合度超过区域面积的二分之一时，则为高级风险。当风险为低级风险时，向vr设备的屏幕中发送黄色的提示信息；中级风险时，则发送橙色的提示信息；高级风险时，则为红色的提示信息。
122.可选地，提示信息可以包含碰撞风险的产生方向。通过确定目标vr设备的安全区域中碰撞风险的产生方位，进而向用户发送相应方位的提示信息。例如，云平台判断出干涉风险方向，如vr1的左前方和vr2的右后方的安全区域重合，存在碰撞风险，则向vr1发出左前方有风险的提示信息，向vr2发出右后方有风险的提示信息，以使用户根据提示信息进行
避让。
123.在本实施例提供的技术方案中，通过确定vr设备的位置信息，并根据所述位置信息确定所述vr设备对应的安全区域，将确定存在碰撞风险的设备作为目标vr设备，输出所述目标vr设备存在所述碰撞风险的提示信息的方式。在不增加vr设备本身的硬件成本的基础上，对各个vr设备进行统一的管理，解决了空间干涉造成的人员碰撞危险，提高了使用者的安全系数和vr使用的体验。
124.此外，本发明还提供一种防碰撞设备，所述防碰撞设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的碰撞提示程序，所述碰撞提示程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的碰撞提示方法的各个步骤。
125.此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有碰撞提示程序，所述碰撞提示程序被处理器执行时实现如上实施例所述的碰撞提示方法的各个步骤。
126.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
127.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个计算机可读存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
128.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。