(映維網(wǎng) 2021年10月19日)在使用VR/AR時(shí)，重要的是允許用戶感知周遭的環(huán)境。知曉對(duì)象在現(xiàn)實(shí)世界中的位置與明白虛擬對(duì)象并不存在于現(xiàn)實(shí)世界中一樣重要。

大多數(shù)系統(tǒng)都是采用攝像頭來識(shí)別檢測(cè)附近的對(duì)象。但是，基于攝像頭的系統(tǒng)并不總是足夠準(zhǔn)確，例如它或許難以正確確定遠(yuǎn)處的對(duì)象，或者無法正確檢測(cè)鏡子的存在。

在一份名為“Ultrasonic sensor”的蘋果專利申請(qǐng)中，蘋果就希望利用超聲波脈沖來確定用戶周圍的物理對(duì)象，從而確保用戶在使用VR/AR時(shí)的安全。

由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，且強(qiáng)度易控制，所以超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量。利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí)控制。

如圖1所示，頭戴式顯示器可以搭載多個(gè)圍繞用戶頭部的傳感器(TX/RX)發(fā)射和接收信號(hào)。

例如，傳感器可以以一定的時(shí)間間隔將超聲波脈沖傳輸?shù)江h(huán)境中，然后分別接收超聲波發(fā)射裝置發(fā)出來的脈沖信號(hào)。通過比較多個(gè)接收裝置收到信號(hào)的時(shí)間先后，可以反演出目標(biāo)對(duì)象的具體位置。若目標(biāo)對(duì)象移動(dòng)，則可以通過不間斷測(cè)量來描出目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

蘋果指出，除了確定用戶游玩空間中的物品外，為頭戴式設(shè)備使用超聲波傳感器的另一種優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。例如，玻璃桌面和其他表面增加了在環(huán)境中的精確放置虛擬對(duì)象的難度。通過利用超聲波傳感器，可以更好地識(shí)別和定位環(huán)境中的真實(shí)世界項(xiàng)目，從而可以更準(zhǔn)確地將虛擬對(duì)象放置在環(huán)境中。

相關(guān)專利：Apple Patent | Ultrasonic sensor

名為“Ultrasonic sensor”的蘋果專利申請(qǐng)最初在2021年5月提交，并在日前由美國(guó)專利商標(biāo)局公布。