一种基于可穿戴设备控制VR头盔的方法及系统与流程

本发明涉及VR头盔领域，尤其涉及一种基于可穿戴设备控制VR头盔的方法及系统。

背景技术：

现如今，VR（Virtual Reality，虚拟现实）设备越来越普遍，其综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行化处理技术以及多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感官器官功能，使用户能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与其进行交互，创建了一种多维信息空间。

今年来随着VR热潮的兴起，VR交互方式的多元化探索也越来越被人们重视；然而现有的VR设备，例如VR头盔，用户在通过VR头盔玩游戏时，用户的手需要一直放在VR头盔上进行操作，这种操作方式不仅单一，而且在操作一段时间后手部容易感到酸累，给用户带来不便。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于可穿戴设备控制VR头盔的方法及系统，旨在解决现有的VR头盔操作方式单一，且给用户带来较大不便的问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于穿戴设备控制VR头盔的方法，其中，包括步骤：

A、预先将穿戴设备与VR头盔建立蓝牙连接；

B、获取穿戴设备触摸屏上的触摸动作以及穿戴设备的旋转数据，并根据所述触摸动作和旋转信息产生相应的控制信息；

C、所述穿戴设备将所述控制信息发送至VR头盔，实现对VR头盔的控制。

较佳地，所述的基于穿戴设备控制VR头盔的方法，其中，所述步骤A具体包括：

A1、检测设置有第一NFC模块的穿戴设备与设置有第二NFC模块的VR头盔是否发生近场触碰；

A2、当是时，则所述穿戴设备与VR头盔完成各自蓝牙MAC地址信息交换，建立蓝牙连接。

较佳地，所述的基于穿戴设备控制VR头盔的方法，其中，所述步骤B具体包括：

B1、当在穿戴设备的触摸屏上检测到用户的触摸动作时，则根据所述触摸动作产生相应的控制信息；

B2、当检测到所述穿戴设备发生旋转时，则穿戴设备的旋转数据转换成2D坐标位移信息。

较佳地，所述的基于穿戴设备控制VR头盔的方法，其中，所述触摸动作包括向上滑动、向下滑动以及点击，相应的所述控制信息包括向上移动、向下移动以及确定。

较佳地，所述的基于穿戴设备控制VR头盔的方法，其中，所述穿戴设备包括智能手表和智能手环。

一种基于穿戴设备控制VR头盔的系统，其中，包括：

连接模块，用于预先将穿戴设备与VR头盔建立蓝牙连接；

获取模块，用于获取穿戴设备触摸屏上的触摸动作以及穿戴设备的旋转数据，并根据所述触摸动作和旋转信息产生相应的控制信息；

发送模块，用于所述穿戴设备将所述控制信息发送至VR头盔，实现对VR头盔的控制。

较佳地，所述的基于穿戴设备控制VR头盔的系统，其中，所述连接模块具体包括：

检测单元，用于检测设置有第一NFC模块的穿戴设备与设置有第二NFC模块的VR头盔是否发生近场触碰；

交换单元，用于当穿戴设备与VR头盔发生近场触碰时，所述穿戴设备与VR头盔完成各自蓝牙MAC地址信息交换，建立蓝牙连接。

较佳地，所述的基于穿戴设备控制VR头盔的系统，其中，所述获取模块具体包括：

触摸单元，用于当在穿戴设备的触摸屏上检测到用户的触摸动作时，则根据所述触摸动作产生相应的控制信息；

旋转单元，用于当检测到穿戴设备发生旋转时，则将穿戴设备的旋转数据转换成2D坐标位移信息。

较佳地，所述的基于穿戴设备控制VR头盔的系统，其中，所述触摸动作包括向上滑动、向下滑动以及点击，相应的所述控制信息包括向上移动、向下移动以及确定。

较佳地，所述的基于穿戴设备控制VR头盔的系统，其中，所述穿戴设备包括智能手表和智能手环。

有益效果：本发明提供一种基于穿戴设备控制VR头盔的方法及系统，通过预先将穿戴设备与VR头盔建立蓝牙连接；获取穿戴设备触摸屏上的触摸动作以及穿戴设备的旋转数据，并根据所述触摸动作和旋转信息产生相应的控制信息；最后穿戴设备将所述控制信息发送至VR头盔，实现对VR头盔的控制。本发明实现了将穿戴设备作为VR头盔的输入设备，可通过穿戴设备将操作信息传输到VR头盔中，丰富了用户与VR头盔的交互方式，给用户操作VR头盔带来便利。

附图说明

图1为本发明一种基于穿戴设备控制VR头盔的方法较佳实施例的流程图。

图2为本发明一种基于穿戴设备控制VR头盔的系统较佳实施例的结构框图。

具体实施方式

本发明提供一种基于穿戴设备控制VR头盔的方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明一种基于穿戴设备控制VR头盔的方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：

S100、预先将穿戴设备与VR头盔建立蓝牙连接；

具体来说，所述穿戴设备与VR头盔均设置有NFC模块，NFC是Near Field Communication缩写，即近距离无线通讯技术，NFC模块指具有该项技术的模块。近场通信是一种短距高频的无线电技术，在13.56MHz频率运行于10厘米距离内；其传输速度有106Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三种。

在本发明中，当检测到设置有第一NFC模块的穿戴设备与设置有第二NFC模块的VR头盔发生近场触碰（10cm内）时，则所述穿戴设备与所述VR头盔完成各自蓝牙MAC地址信息的交换，从而建立蓝牙连接。

具体地，本发明在点对点通信模式下通过两台设置有NFC模块的设备触碰“握手”建立蓝牙连接，整个连接过程用时远远少于传统蓝牙协议配对用时，同时使用NFC来建立连接，还不需要在众多搜索到的设备中选择正确的设备，而是直接与相触碰的设备进行配对，极大地简化了蓝牙繁杂的连接步骤；

进一步，由于蓝牙安全传输对PIN秘钥以及配对过程有很强的依赖性，一系列后续的认证以及链路秘钥、加密秘钥的生成都是在PIN秘钥基础上完成的，然而双方配对过程中PIN秘钥的产生和交换并不安全，这将导致后面传输的数据容易被第三方窃取；

为此，本发明通过在两台设备触碰过程中，利用NFC主动模式下交换数据来交换随机生成的PIN秘钥，使两台设备自动验证对方的PIN秘钥，建立安全的连接。

由于NFC被设计为具有极短的工作距离（10cm左右），且与蓝牙通信不在同一频带，使用这种带外传输方式交换随机生成的PIN秘钥是非常安全的，第三方的设备无法在如此短距离且在较低频率的频带上去窃听和截获传输的秘钥，这样将极大提高数据传输的安全性。

S200、获取穿戴设备触摸屏上的触摸动作以及穿戴设备的旋转数据，并根据所述触摸动作和旋转信息产生相应的控制信息；

S300、所述穿戴设备将所述控制信息发送至VR头盔，实现对VR头盔的控制。

具体来说，当所述穿戴设备与VR头盔建立蓝牙连接后，所述VR头盔主动向所述穿戴设备发送控制请求信息，该控制请求信息用于请求穿戴设备控制VR头盔；

当穿戴设备接收到所述VR头盔发送的控制请求信息时，所述穿戴设备开始检测用户对其进行的操作，并将所述操作转换为控制信息发送给VR头盔，对所述VR头盔进行控制。

具体地，当在穿戴设备的触摸屏上检测到用户的触摸动作时，则根据所述触摸动作产生相应的控制信息；较佳地，所述触摸动作包括向上滑动、向下滑动以及点击，相应的所述控制信息包括向上移动、向下移动以及确定；也就是说，当用户在穿戴设备的触摸屏上进行滑动或点击操作时，所述穿戴设备则将所述动作转换为移动操作指令和确定操作指令，并将转换后的操作指令以及穿戴设备触摸屏的坐标数据通过蓝牙通信方式发送给VR头盔，从而对VR头盔进行相应的操作。

也就是说，本发明中的穿戴设备相当于为VR头盔提供了一块外扩的触摸屏，通过对穿戴设备的触摸屏进行操作即可实现控制VR头盔。

进一步，当检测到穿戴设备发生旋转时，则将穿戴设备的旋转数据转换成2D坐标位移信息；

具体地，所述穿戴设备中设置有6轴或9轴MEMS传感器、以及用于测量所述穿戴设备的三轴姿态角（角速率）和加速度的惯性测量单元（Inertial measurement unit，简称IMU），一般情况，一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺仪检测载体相对于导航坐标系的角速度信号。

在本发明中，通过陀螺仪和加速度计分别获得穿戴设备当前三条坐标轴的角速率和加速度后，将角速率和角速度分别转换为穿戴设备控制面围绕旋转轴所转过的角度和穿戴设备控制面与水平面之间的角度，再通过卡尔曼滤波器对所获得的角度进行数据融合，有效地剔除了因积分而不断积累的数据误差和外界因素的干扰，从而得到精确的穿戴设备2D坐标位移信息，最后将所述穿戴设备的2D坐标位移信息发送给VR头盔，通过旋转所述穿戴设备，得到变化的穿戴设备2D坐标位移信息，并将变化的2D坐标位移信息发送给VR头盔，从而实现对VR头盔的操作。

也就是说，在本发明中，当旋转所述穿戴设备时，所述穿戴设备相当于VR头盔的空中鼠标，通过旋转所述穿戴设备实现对VR头盔的实时操控。

进一步，在本发明中，所述穿戴设备为智能手表和智能手环，较佳地，所述智能手表和智能手环上均设置有一触摸屏。

基于上述方法，本发明还提供一种基于穿戴设备控制VR头盔的系统，其中，如图2所示，包括：

连接模块100，用于预先将穿戴设备与VR头盔建立蓝牙连接；

获取模块200，用于获取穿戴设备触摸屏上的触摸动作以及穿戴设备的旋转数据，并根据所述触摸动作和旋转信息产生相应的控制信息；

发送模块300，用于所述穿戴设备将所述控制信息发送至VR头盔，实现对VR头盔的控制。

较佳地，所述的基于穿戴设备控制VR头盔的系统，其中，所述连接模块100具体包括：

检测单元，用于检测设置有第一NFC模块的穿戴设备与设置有第二NFC模块的VR头盔是否发生近场触碰；

交换单元，用于当穿戴设备与VR头盔发生近场触碰时，所述穿戴设备与VR头盔完成各自蓝牙MAC地址信息交换，建立蓝牙连接。

较佳地，所述的基于穿戴设备控制VR头盔的系统，其中，所述获取模块200具体包括：

触摸单元，用于当在穿戴设备的触摸屏上检测到用户的触摸动作时，则根据所述触摸动作产生相应的控制信息；

旋转单元，用于当检测到设置有MEMS传感器的穿戴设备发生旋转时，则通过IMU算法将穿戴设备的旋转数据转换成2D位移控制信息。

较佳地，所述的基于穿戴设备控制VR头盔的系统，其中，所述触摸动作包括向上滑动、向下滑动以及点击，相应的所述控制信息包括向上移动、向下移动以及确定。

较佳地，所述的基于穿戴设备控制VR头盔的系统，其中，所述穿戴设备包括智能手表和智能手环。

有益效果：本发明提供一种基于穿戴设备控制VR头盔的方法及系统，通过预先将穿戴设备与VR头盔建立蓝牙连接；获取穿戴设备触摸屏上的触摸动作以及穿戴设备的旋转数据，并根据所述触摸动作和旋转信息产生相应的控制信息；最后穿戴设备将所述控制信息发送至VR头盔，实现对VR头盔的控制。本发明实现了将穿戴设备作为VR头盔的输入设备，可通过穿戴设备将操作信息传输到VR头盔中，丰富了用户与VR头盔的交互方式，给用户操作VR头盔带来便利。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。