一种虚拟现实的便携主机、虚拟现实头盔及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种虚拟现实的便携主机、虚拟现实头盔及系统，该便携主机包括主机高清接口、第一主机USB接口、第二主机USB接口、主机感应接口、主机控制芯片、电池以及圆口。实施本实用新型的有益效果是，便携主机的控制芯片只做图像相关处理，实现简单，大大降低了便携主机的体积；同时，该便携主机可跨在头盔佩戴者腰间，传输线的长度大大缩短，解决了长距离传输线造成的驱动信号阻滞延时所带来的问题；此外，该便携主机还可为数字电视提供节目源。
【专利说明】
一种虚拟现实的便携主机、虚拟现实头盔及系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及虚拟现实、增强现实技术领域，尤其涉及一种虚拟现实的便携主机、虚拟现实头盔及系统。
【背景技术】
[0002]虚拟现实(VR)是当下最火热的话题，不管是在国内外，都已经被推上了风口浪尖。国内外众多厂商推出沉浸式虚拟现实头盔、手机眼镜盒子等产品，但是大多都属于初级的起步阶段，整个生态链的主要产品形态还不是一个定数，大家都沉浸在一种积极的不断创新的良好氛围之中。单独就国内一些做虚拟现实硬件的厂商而言，没有独特的创新技术，主要还是以最初步的显示为主;缺少简单而实用的交互手段，主要还是以普通的蓝牙手柄为主。目前，以Kinect、0culus Rift、Leap Mot1n为代表的新型交互技术引起普遍关注，国际一线虚拟现实硬件厂商也开始融合这些新型的交互技术。
[0003]目前市面上产品仍存在以下潜在问题:用户在购买虚拟现实头盔后，还需购置一台显卡性能较高的主机作为显示驱动输出设备；除此之外，输出显示驱动信号仍需通过高清数据线建立主机与头盔的连接，体积厚大较重的主机设备限制了虚拟现实的用户体验感，对于某些强调肢体运动或户外体验的内容而言，以上连接方式限制了用户的使用位置空间，不符合虚拟现实技术的发展要求。为达到很好的沉浸感，VR头盔对人机实时互动、动态显示有很高的要求，而以上现有产品中普遍存在的长距离传输线势必会对显示驱动信号产生阻滞延时(RC delay)。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种虚拟现实的便携主机、虚拟现实头盔及系统，解决现有技术中虚拟现实主机体积较大及长距离传输线造成的驱动信号阻滞延时的问题，以及传统虚拟现实一体机功能应用受限、散热差、功耗大等问题。
[0005]本实用新型的技术方案实现如下:
[0006]本实用新型的一个目的在于提供一种虚拟现实的便携主机，包括:
[0007]用于向虚拟现实头盔或大尺寸显示装置传送处理后的影像和/或音频信息的第一接口，第一接口连接至所述虚拟现实头盔或大尺寸显示装置；
[0008]用于向所述虚拟现实头盔提供电源的第二接口，第二接口连接至所述虚拟现实头M.Ti 11.，
[0009]连接至信息源以获取影像和/或音频信息的第三接口；
[0010]用于获取所述虚拟现实头盔的体感信息的第四接口，第四接口连接至所述虚拟现宏.^?态.Ti 11.，
[0011]用于对所述影像和/或音频信息进行处理的主机控制模块，主机控制模块通过数据总线连接至所述第一接口、所述第二接口、所述第三接口以及所述第四接口。
[0012]在本实用新型所述的便携主机中，还包括:
[0013]电池，电池电性连接至所述主机控制模块。
[0014]在本实用新型所述的便携主机中，还包括:
[0015]用于连接外部电源的电源接口，电源接口电性连接至所述电池以及所述主机控制模块。
[0016]在本实用新型所述的便携主机中，还包括:
[0017]壳体，壳体内部设置有所述主机控制模块，壳体表面设置有所述第一接口、所述第二接口、所述第三接口以及所述第四接口。
[0018]在本实用新型所述的便携主机中，还包括:
[0019]用于固定在所述虚拟现实头盔佩戴者身体上的便携装置，所述便携装置连接于所述壳体。
[0020]其次，本实用新型还提供一种虚拟现实头盔，包括:
[0021 ]用于获取虚拟现实头盔佩戴者的体感信息的传感器组件；
[0022]用于将所述体感信息发送至便携主机的头盔感应接口，头盔感应接口连接至所述便携主机；
[0023]用于从所述便携主机处获取电源的头盔接口，头盔接口连接至所述便携主机；
[0024]用于获取影像和/或音频信息的头盔高清接口，头盔高清接口连接至所述便携主机；
[0025]用于显示所述影像信息的显示屏；
[0026]用于播放所述音频信息的扬声器；
[0027]用于控制所述传感器组件、所述头盔感应接口、所述头盔接口、所述头盔高清接口、所述显示屏以及所述扬声器之间的信息传输的头盔控制芯片，所述头盔控制芯片通过系统总线连接至所述传感器组件、所述头盔感应接口、所述头盔接口、所述头盔高清接口、所述显示屏以及所述扬声器。
[0028]在本实用新型所述的虚拟现实头盔中，还包括显示驱动电路，显示驱动电路连接于所述头盔控制芯片及所述显示器之间。
[0029]在本实用新型所述的虚拟现实头盔中，所述传感器组件包括:
[0030]用于采集虚拟现实头盔佩戴者心率的心率感应器，心率感应器连接至所述头盔控制芯片；
[0031]用于采集重力加速度的重力加速计，重力加速计连接至所述头盔控制芯片；
[0032]用于采集角速度的陀螺仪感应器，陀螺仪感应器连接至所述头盔控制芯片；
[0033]用于采集方向的电子罗盘，电子罗盘连接至所述头盔控制芯片；
[0034]用于采集环境光强的光敏感应器，光敏感应器连接至所述头盔控制芯片；
[0035]用于采集语音的声音传感器，声音传感器连接至所述头盔控制芯片。
[0036]在本实用新型所述的虚拟现实头盔中，还包括:
[0037]头盔本体，所述头盔本体内部设置有所述传感器组件及所述头盔控制芯片，所述头盔表面设置有所述头盔感应接口、所述头盔接口、所述头盔高清接口、所述显示屏以及所述扬声器，其中，所述显示屏设置于所述头盔本体的内表面。
[0038]本实用新型还提供一种虚拟现实系统，包括便携主机及虚拟现实头盔。
[0039]因此，本实用新型的有益效果是，便携主机的控制芯片只做图像相关处理，实现简单，大大降低了便携主机的体积；同时，该便携主机可跨在头盔佩戴者腰间，传输线的长度大大缩短，解决了长距离传输线造成的驱动信号阻滞延时所带来的问题;此外，该便携主机还可为数字电视提供节目源。
【附图说明】
[0040]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0041 ]图1为本实用新型提供的一种虚拟现实系统的结构示意图；
[0042]图2为本实用新型提供的一种虚拟现实的便携主机的结构框图；
[0043]图3为本实用新型提供的一种虚拟现实头盔的结构框图。
【具体实施方式】
[0044]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下将对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。应当理解，以下说明仅为本实用新型实施例的具体阐述，不应以此限制本实用新型的保护范围。
[0045]本实用新型提供一种虚拟现实的便携主机1、虚拟现实头盔2及系统，其目的在于，通过设置在便携主机I的控制芯片只做图像相关处理，该方案实现简单，并大大降低了便携主机I的体积；同时，该便携主机I的壳体18两侧设有腰带，可跨在头盔佩戴者腰间，大大缩短了原主机与头盔的传输线的长度，解决了长距离传输线造成的驱动信号阻滞延时所带来的问题;此外，该便携主机I还可为数字电视提供节目源。本技术方案有丰富虚拟现实交互、改善虚拟现实体验的效果，包括:实现沉浸式虚拟现实体验，视觉上有身临其境的感觉;实现丰富的交互方式，包括语音、手势、方向、光线。单手操作，集多种操作方式为一体，特别是重力加速度传感器和陀螺仪传感器的加入，使得手势识别更加精确，对用户体验提升明显；实现了震动反馈，大大提升交互体验。
[0046]参见图1，图1为本实用新型提供的一种虚拟现实系统100的结构示意图，该虚拟现实系统100包括便携主机I及虚拟现实头盔2。优选的，还可包括智能手表(图中未示出)，智能手表可通过蓝牙或WiFi(Wireless Fidelity)与便携主机I及虚拟现实头蓝2连接，其中，用户佩戴头盔和智能手表，根据从头盔里的显示器看到的场景，使用戴着手表的手做出相应的动作或发出相应的语音命令。智能手表里地交互软件模组会自动采集相应的感应数据，通过蓝牙或者WiFi传输到虚拟现实的便携主机I或者头盔。
[0047]图2为本实用新型提供的一种虚拟现实的便携主机I的结构框图，该虚拟现实的便携主机I包括主机高清接口 11(第一接口)、第一主机USB(Universal Serial Bus)接口 12(第二接口)、第二主机USB接口 13 (第三接口)、主机感应接口 14(第四接口)、主机控制芯片15(主机控制模块)、电池16以及圆口 17(电源接口)。
[0048]主机高清接口11向虚拟现实头盔2或大尺寸显示装置传送处理后的影像和/或音频信息，主机高清接口 11连接至所述虚拟现实头盔2或大尺寸显示装置;优选的，该主机高清接口 11 为HDMI接口，(高清晰度多媒体接口，High Definit1n Multimedia Interface)HDMI是一种数字化视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影像信号，最高数据传输速度为4.5GB/S，同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换。该大尺寸显示装置优选为电视机。
[0049]第一主机USB接口12向所述虚拟现实头盔2提供电源，第一主机USB接口 12连接至所述虚拟现实头盔2。如此，该第一主机USB接口 12所连接到的虚拟现实头盔2的接口即为Micro USB接口。
[0050]第二主机USB接口13连接至信息源以获取影像和/或音频信息。该信息源可以是PC主机，也可以是U盘，接上信息源之后，即可从信息源处获取各类影像和/或音频信息，此外，还可以获取如虚拟现实头盔2用的游戏内容，以及数字电视上的游戏内容。另一方面，该USB接口也可以插接游戏手柄，当连接上数字电视并选择该便携主机I中的游戏内容时，即可使用该游戏手柄进行游戏。
[0051]主机感应接口14获取所述虚拟现实头盔2的体感信息，主机感应接口 14连接至所述虚拟现实头盔2;该主机感应接口 14可以获取到虚拟现实头盔2如陀螺仪、加速计等体感信息。优选的，本实用新型用于获取虚拟现实头盔的体感信息的主机感应接口采用apple-30pin数据 I/O接口。
[0052]主机控制芯片15对所述影像和/或音频信息进行处理，所述主机控制芯片15通过数据总线连接至所述主机高清接口 11、所述第一主机USB接口 12、所述第二主机USB接口 13以及所述主机感应接口 14。为了使便携主机I达到便携功能，该主机控制芯片15只用来做图像及音频等信息处理。优选的，还可依据头盔中传感器反馈的体感信息实时调整视频帧现实内容的输出，具体表现为，当头部佩戴头盔发生转动，头盔内传感器设备产生体感信息，并传输反馈至主机感应接口 14，主机控制芯片15依据接收的体感信息调整视频帧现实内容的输出，确保在头盔内显示的画面内容与头部移动同步平滑变动。这样可使得头盔佩戴者更加沉浸于头盔的虚拟现实环境当中。
[0053]电池16电性连接至所述主机控制芯片15，为了使该便携主机I更加便携，在主机上设置有锂电池16，该锂电池16支持充电。
[0054]圆口 17连接外部电源，圆口 17电性连接至所述电池16以及所述主机控制芯片15。该圆口 17主要通过变压器连接至外部电源，如插座等。圆口 17接通外部电源之后，即可给便携主机I供电也可为电池16充电。
[0055]此外，参见图1，该便携主机I还包括壳体18和腰带19(便携装置)。
[0056]壳体18内部设置有所述主机控制芯片15，其表面设置有所述主机高清接口11、所述第一主机USB接口 12、所述第二主机USB接口 13以及所述主机感应接口 14。该壳体18内部具有容置空间，容置空间中设置有主机控制芯片15及其连接至各个部件的线路。
[0057]腰带19系在所述虚拟现实头盔2佩戴者腰间，所述腰带19设置于所述壳体18两侧。为了使腰带19更为灵活地配合佩戴者，可以在腰带19处设置腰带19调节装置，如此腰带19可根据佩戴者的身材调节其长度。
[0058]参见图3，图3为本实用新型提供的一种虚拟现实头盔2的结构框图，虚拟现实头盔2包括传感器组件21、头盔感应接口 22、头盔USB接口 23 (头盔接口)、头盔高清接口 24、显示屏25、扬声器26、头盔控制芯片27以及显示驱动电路28。
[0059]传感器组件21获取虚拟现实头盔2佩戴者的体感信息。传感器组件21包括心率传感器211、重力加速计212、陀螺仪感应器213、电子罗盘214、光敏感应器215、声音感应器216。在本实用新型另一实施例中，传感器组件包括内置9轴高精度传感器，通过陀螺仪、加速仪和地磁仪的配合完成头盔位移感知信息。
[0060]心率感应器211采集虚拟现实头盔2佩戴者心率，心率感应器211连接至所述头盔控制芯片27。
[0061 ]重力加速计212采集虚拟现实头盔2的重力加速度，重力加速计212连接至所述头盔控制芯片27。
[0062]陀螺仪感应器213采集虚拟现实头盔2的角速度，陀螺仪感应器213连接至所述头盔控制芯片27。
[0063]电子罗盘214采集虚拟现实头盔2的方向，电子罗盘214连接至所述头盔控制芯片27。
[0064]光敏感应器215采集虚拟现实头盔2的环境光强，其连接至所述头盔控制芯片27。
[0065]声音传感器216采集虚拟现实头盔2的语音，其连接至所述头盔控制芯片27。
[0066]头盔感应接口22将所述体感信息发送至便携主机I，头盔感应接口 22连接至所述便携主机I;该头盔感应接口 22连接至主机感应接口 14。
[0067]头盔USB接口23从所述便携主机I处获取电源的头盔USB接口 23，其连接至所述便携主机I ；该头盔USB接口 23连接至第一主机USB接口 12，优选的，该头盔USB接口 23为MicroUSB接口。
[0068]头盔高清接口24获取影像和/或音频信息的头盔高清接口 24，其连接至所述便携主机I;该头盔高清接口 24连接至便携主机I的主机高清接口 11。优选的，该头盔高清接口 24也为HDMI接口。
[0069]显示屏25显示所述影像信息；具体的，显示屏25设置于佩戴者的眼镜前端，佩戴者即可具有沉浸感。
[0070]扬声器26播放所述音频信息;扬声器26播放的声音可被佩戴者听到，优选的，该扬声器26设置于佩戴者耳朵附近。
[0071]头盔控制芯片27控制所述传感器组件21、所述头盔感应接口 22、所述头盔USB接口23、所述头盔高清接口 24、所述显示屏25以及所述扬声器26之间的信息传输，所述头盔控制芯片27通过系统总线连接至所述传感器组件21、所述头盔感应接口 22、所述头盔USB接口
23、所述头盔高清接口 24、所述显示屏25以及所述扬声器26。
[0072]显示驱动电路28，其连接于所述头盔控制芯片27及所述显示器之间。显示驱动电路28主要解析来自便携主机I的图像信息。
[0073]参见图1，该虚拟现实头盔2还包括头盔本体29。优选的，该虚拟现实头盔2还可以为眼镜，通过眼镜带固定于佩戴者头部。
[0074]针对头盔本体29的实施例，该头盔本体29内部设置有所述传感器组件21及所述头盔控制芯片27，所述头盔表面设置有所述头盔感应接口 22、所述头盔USB接口 23、所述头盔高清接口 24、所述显示屏25以及所述扬声器26，其中，所述显示屏25设置于所述头盔本体29的内表面。
[0075]综上，本实用新型提供的主机既能与虚拟现实头盔电性连接使用，也能够与大尺寸显示装置并配合外部输入设备(如游戏手柄)进行有游戏画面操控互动，另外本实用新型提供的虚拟现实头盔同样能够直接配接于电脑主机上，用户可根据实际需求，操控运行主机与头盔设备进行体验。
[0076]本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种虚拟现实的便携主机，其特征在于，包括: 用于向虚拟现实头盔或大尺寸显示装置传送处理后的影像和/或音频信息的第一接口，所述第一接口连接至所述虚拟现实头盔或大尺寸显示装置； 用于向所述虚拟现实头盔提供电源的第二接口，所述第二接口连接至所述虚拟现实头M.Ti 11.， 连接至信息源以获取影像和/或音频信息的第三接口； 用于获取所述虚拟现实头盔的体感信息的第四接口，所述第四接口连接至所述虚拟现宏.^?态.Ti 11.， 用于对所述影像和/或音频信息进行处理的主机控制模块，所述主机控制模块通过数据总线连接至所述第一接口、所述第二接口、所述第三接口以及所述第四接口。2.根据权利要求1所述的便携主机，其特征在于，还包括: 电池，所述电池电性连接至所述主机控制模块。3.根据权利要求2所述的便携主机，其特征在于，还包括: 用于连接外部电源的电源接口，所述电源接口电性连接至所述电池以及所述主机控制丰旲块。4.根据权利要求1所述的便携主机，其特征在于，还包括: 壳体，所述壳体内部设置有所述主机控制模块，所述壳体表面设置有所述第一接口、所述第二接口、所述第三接口以及所述第四接口。5.根据权利要求4所述的便携主机，其特征在于，还包括: 用于固定在所述虚拟现实头盔佩戴者身体上的便携装置，所述便携装置连接于所述壳体。6.一种虚拟现实头盔，其特征在于，包括: 用于获取虚拟现实头盔佩戴者的体感信息的传感器组件； 用于将所述体感信息发送至便携主机的头盔感应接口，所述头盔感应接口连接至所述便携主机； 用于从所述便携主机处获取电源的头盔接口，所述头盔接口连接至所述便携主机； 用于获取影像和/或音频信息的头盔高清接口，所述头盔高清接口连接至所述便携主机； 用于显示所述影像信息的显示屏； 用于播放所述音频信息的扬声器； 用于控制所述传感器组件、所述头盔感应接口、所述头盔接口、所述头盔高清接口、所述显示屏以及所述扬声器之间的信息传输的头盔控制芯片，所述头盔控制芯片通过系统总线连接至所述传感器组件、所述头盔感应接口、所述头盔接口、所述头盔高清接口、所述显示屏以及所述扬声器。7.根据权利要求6所述的虚拟现实头盔，其特征在于，还包括显示驱动电路，所述显示驱动电路连接于所述头盔控制芯片及所述显示器之间。8.根据权利要求6所述的虚拟现实头盔，其特征在于，所述传感器组件包括: 用于采集虚拟现实头盔佩戴者心率的心率感应器，所述心率感应器连接至所述头盔控制芯片;和/或 用于采集重力加速度的重力加速计，所述重力加速计连接至所述头盔控制芯片;和/或 用于采集角速度的陀螺仪感应器，所述陀螺仪感应器连接至所述头盔控制芯片;和/或 用于采集方向的电子罗盘，所述电子罗盘连接至所述头盔控制芯片;和/或 用于采集环境光强的光敏感应器，所述光敏感应器连接至所述头盔控制芯片;和/或 用于采集语音的声音传感器，所述声音传感器连接至所述头盔控制芯片。9.根据权利要求6所述的虚拟现实头盔，其特征在于，还包括: 头盔本体，所述头盔本体内部设置有所述传感器组件及所述头盔控制芯片，所述头盔表面设置有所述头盔感应接口、所述头盔接口、所述头盔高清接口、所述显示屏以及所述扬声器，其中，所述显示屏设置于所述头盔本体的内表面。10.—种虚拟现实系统，其特征在于，包括权利要求1所述的便携主机及权利要求6所述的虚拟现实头盔。
【文档编号】G02B27/01GK205563457SQ201620211467
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】黄文丰, 李炜
【申请人】深圳市掌网科技股份有限公司