CN105915990A - 一种虚拟现实头盔及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚拟现实头盔及其使用方法，虚拟现实头盔有两种可选的播放模式，播放所述存储模块中存储的VR视频，或者在检测到有视频输入设备接入时，播放所述视频输入设备输入的VR视频，既能满足传统头盔有线输入视频的功能，又可播放预先存储在本地的视频，播放本地视频时用户可不受有线输入的限制随意走动，极大的提高了头盔的舒适性和用户体验。优选方案中，虚拟现实头盔通过设置接近传感器用于监测用户的佩戴状态，在检测到用户摘下头盔时进入待机模式，并关闭显示模组以降低头盔的功耗，在检测到用户佩戴头盔时退出低功耗的待机模式，并开启显示模组，从而增强用户体验。

Description

一种虚拟现实头盔及其使用方法
技术领域
本发明涉及虚拟现实领域，特别涉及一种虚拟现实头盔及其使用方法。
背景技术
虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)是近年来出现的高科技技术。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，并模拟用户的视觉、听觉、触觉等，使用户产生身临其境的感觉。在虚拟现实应用的场景中，通常用户通过佩戴虚拟现实头盔，利用各种传感器来跟踪头部的各种运动，经过行为解释器产生行为数据，然后输入到虚拟环境中，与用户进行交互。
目前大部分虚拟现实头盔都需要外接视频输入设备，连接方式大都是采用有线方式，但有线方式连接存在不能随意走动的短板，极大的限制了虚拟现实所要求的舒适性和真实体验感。而部分无线传输视频的方案成本较高且技术尚未成熟。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种虚拟现实头盔及其使用方法，以解决现有虚拟现实头盔只能外接视频输入设备进行播放，存在播放模式的单一，且很多情况下受到有线方式连接不能够随意走动的限制。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供一种虚拟现实头盔，包括：应用处理器、显示模组，与应用处理器连接的电源管理模块、内存模块、视频接口转换模块和运动传感器，所述显示模组通过所述视频接口转换模块连接应用处理器；所述虚拟现实头盔还包括存储模块，所述存储模块存储有VR视频，所述应用处理器上设置有用于视频输入设备接入的接口；
所述虚拟现实头盔有两种播放模式：播放所述存储模块中存储的VR视频，或者在检测到有视频输入设备接入时，播放所述视频输入设备输入的VR视频。
可选地，所述应用处理器通过HDMI输入接口和USB接口连接视频输入设备；在VR视频播放过程中，所述运动传感器检测用户头部运动，并将检测到的运动数据传输至所述应用处理器的CPU芯片；
当播放所述存储模块中存储的VR视频时，所述CPU芯片解析该运动数据获得交互信息，并由所述CPU芯片将相应的视频信息通过所述视频接口转换模块传输至所述显示模组；当播放所述视频输入设备输入的VR视频时，所述CPU芯片对该运动数据不做解析而通过USB接口转发至所述视频输入设备，由所述视频输入设备解析所述运动数据获得交互信息，并由所述视频输入设备将相应的视频信息通过所述CPU芯片转发至所述视频接口转换模块，再通过所述视频接口转换模块传输至所述显示模组。
可选地，所述显示模组包括对称的左眼显示屏和右眼显示屏；
所述视频接口转换模块包括两路MIPI-DSI接口，通过每路MIPI-DSI接口分别连接所述显示模组的左眼显示屏和右眼显示屏；
所述应用处理器还包括GPU芯片，所述存储模块中存储的VR视频或者所述视频输入设备输入的VR视频经过所述应用处理器的GPU芯片进行图像变形处理后，通过所述视频接口转换模块分别传输至所述左眼显示屏和右眼显示屏播放。
可选地，所述运动传感器为九轴传感器，包括：陀螺仪传感器、地磁传感器、加速度传感器；
所述应用处理器通过SPI接口连接所述运动传感器，通过HDMI输出接口连接所述视频接口转换模块。
可选地，所述虚拟现实头盔还包括：接近传感器，所述接近传感器通过IIC接口与所述应用处理器连接；
当用户佩戴所述虚拟现实头盔时，所述接近传感器的检测数值变大，所述应用处理器退出低功耗的待机模式，并开启所述显示模组；
当用户摘下所述虚拟现实头盔时，所述接近传感器的检测数值变小，所述应用处理器关闭所述显示模组，并进入低功耗的待机模式。
本发明还提供一种上述虚拟现实头盔的使用方法，所述方法包括：
在虚拟现实头盔的存储模块中存储VR视频，或者通过应用处理器上设置的接口连接视频输入设备；
对所述虚拟现实头盔的播放模式进行选择：选择播放存储模块中存储的VR视频，或者在检测有视频输入设备接入时，选择播放视频输入设备输入的VR视频。
可选地，将所述应用处理器通过HDMI输入接口和USB接口连接视频输入设备；在VR视频播放过程中，由虚拟现实头盔的运动传感器检测用户头部运动，并将检测到的运动数据传输至应用处理器的CPU芯片；
当播放存储模块中存储的VR视频时，由所述CPU芯片解析该运动数据获得交互信息，并由所述CPU芯片将相应的视频信息通过所述视频接口转换模块传输至所述显示模组；当播放视频输入设备输入的VR视频时，所述CPU芯片对该运动数据不做解析而通过USB接口转发至所述视频输入设备，由所述视频输入设备解析所述运动数据获得交互信息，并由所述视频输入设备将相应的视频信息通过所述CPU芯片转发至所述视频接口转换模块，再通过所述视频接口转换模块传输至所述显示模组。
可选地，将所述显示模组设置为对称的左眼显示屏和右眼显示屏；
将所述视频接口转换模块通过两路MIPI-DSI接口分别连接所述显示模组的左眼显示屏和右眼显示屏；
在所述应用处理器内设置GPU芯片，由所述GPU芯片对所述存储模块中存储的VR视频或者所述视频输入设备输入的VR视频进行图像变形处理，图像变形处理后的VR视频再通过所述视频接口转换模块分别传输至所述左眼显示屏和右眼显示屏播放。
可选地，在所述虚拟现实头盔上设置接近传感器，将所述接近传感器通过IIC接口与所述应用处理器连接，其中所述接近传感器的检测数值当用户佩戴所述虚拟现实头盔时变大，当用户摘下所述虚拟现实头盔时变小；
在所述接近传感器的检测数值变大时，将所述应用处理器退出低功耗的待机模式，并开启所述显示模组；
在所述接近传感器的检测数值变小时，将所述应用处理器关闭所述显示模组，并进入低功耗的待机模式。
本发明的有益效果是：本发明提供一种虚拟现实头盔及其使用方法，虚拟现实头盔有两种可选的播放模式，播放所述存储模块中存储的VR视频，或者在检测到有视频输入设备接入时，播放所述视频输入设备输入的VR视频，既能满足传统头盔有线输入视频的功能，又可播放预先存储在本地的视频，播放本地视频时用户可不受有线输入的限制随意走动，极大的提高了头盔的舒适性和用户体验。
优选方案中，虚拟现实头盔通过设置接近传感器用于监测用户的佩戴状态，在检测到用户摘下头盔时进入待机模式，并关闭显示模组以降低头盔的功耗，在检测到用户佩戴头盔时退出低功耗的待机模式，并开启显示模组，从而增强用户体验。
附图说明
图1是本发明实施例的虚拟现实头盔的示意图；
图2是本发明实施例的虚拟现实头盔的使用方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供一种虚拟现实头盔，包括：应用处理器110、电源管理模块120、存储模块160、内存模块150、视频接口转换模块170、运动传感器和显示模组180；电源管理模块120、存储模块160、内存模块150、视频接口转换模块170、运动传感器分别与应用处理器110连接，显示模组180与视频接口转换模块170连接。内存模块150例如可以是DDR(Double Data Rate，双倍速内存)，存储模块160例如可以是SD卡或eMMC(Embedded Multi Media Card，内嵌式存储器)。
在本发明的实施例中，应用处理器110包括CPU芯片、GPU芯片以及若干外围接口；其中GPU是Graphics Processing Unit的缩写，即图形处理器，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备(如平板电脑、智能手机等)上进行图像运算工作的微处理器。电源管理模块120、存储模块160、内存模块150、视频接口转换模块170、运动传感器通过相应的外围接口分别连接应用处理器110；显示模组180采用凸透镜，包括对称的左眼显示屏和右眼显示屏；视频接口转换模块170分别连接左眼显示屏和右眼显示屏。应用处理器110将要播放的VR视频经过GPU芯片进行图像变形处理后，通过视频接口转换模块170分别传输至左眼显示屏和右眼显示屏播放，使用户看到3D立体效果的视频。
在本发明的实施例中，应用处理器110包括的外围接口包括HDMI输入接口、HDMI输出接口、USB接口、SPI接口；应用处理器110通过SPI接口连接运动传感器，通过HDMI输出接口连接视频接口转换模块170；通过HDMI输入接口和USB接口连接视频输入设备190；其中，视频输入设备190的视频信号通过HDMI接口传输。视频接口转换模块170将HDMI接口转换为MIPI-DSI接口，视频接口转换模块170包括两路MIPI-DSI接口(Display Serial Interface，显示器串行接口)，两路MIPI-DSI接口分别连接显示模组180的左眼显示屏和右眼显示屏。
在本发明的实施例中，虚拟现实头盔运行有两种模式：一种模式是头盔在检测到有视频输入设备190接入时，播放视频输入设备190输入的VR视频。另一种模式是播放存储模块160中预先存储的VR视频。由此可见，本发明实施例的头盔既能满足传统头盔有线输入视频的功能，又可播放预先存储在本地的视频，用户不受有线输入的限制可配戴虚拟现实头盔随意走动，极大的提高了头盔的舒适性和用户体验。
虚拟现实头盔在VR视频播放过程中，运动传感器检测用户头部运动，并将检测到的运动数据传输至应用处理器110，当播放存储模块160中存储的VR视频时，CPU芯片解析该运动数据获得交互信息，并由CPU芯片将相应的视频信息通过视频接口转换模块170传输至显示模组180；当播放视频输入设备190输入的VR视频时，CPU芯片对该运动数据不做解析而通过USB接口转发至视频输入设备190，由视频输入设备190解析该运动数据获得交互信息，并由视频输入设备190将相应的视频信息通过CPU芯片转发至视频接口转换模块170，再通过视频接口转换模块170传输至显示模组180，极大的满足了用户的虚拟现实体验。
在本发明的优选实施方案中，运动传感器为九轴传感器140，包括：陀螺仪传感器、地磁传感器、加速度传感器。陀螺仪传感器用于检测偏转、倾斜时的转动角速度的变化。加速度传感器用于检测轴向的线性动作。地磁传感器用于检测用户运动产生的磁场变化，从而对加速度传感器或角速度传感器进行偏移矫正，以使得感测的结果更为精确。九轴传感器140检测的信号运动传感器将检测到的运动数据通过SPI接口传输至应用处理器110的CPU芯片；应用处理器110解析运动数据通过USB接口传输至视频输入设备190进行解析获得交互信息并输出相应的视频信号，使显示的视频可以跟随用户头部的运动而变化。
在本发明的优选实施方案中，虚拟现实头盔还包括：接近传感器130，接近传感器130通过IIC接口与应用处理器110连接；当用户佩戴虚拟现实头盔时，接近传感器130的检测数值变大，应用处理器110退出低功耗的待机模式，并开启显示模组180；当用户摘下虚拟现实头盔时，接近传感器130的检测数值变小，应用处理器110关闭显示模组180，并进入低功耗的待机模式，以降低头盔的功耗。
本发明实施例还提供一种上述虚拟现实头盔的使用方法，如图2所示，包括：
步骤S210：在虚拟现实头盔的存储模块中存储VR视频，或者通过应用处理器上设置的HDMI输入接口和USB接口连接视频输入设备；
步骤S220：对所述虚拟现实头盔的运行模式进行选择操作：选择播放存储模块中存储的VR视频，或者在检测有视频输入设备接入时，选择播放视频输入设备输入的VR视频。
在本发明的实施例中，图2所示的方法还包括：在VR视频播放过程中，由虚拟现实头盔的运动传感器检测用户头部运动，并将检测到的运动数据传输至应用处理器的CPU芯片。当播放存储模块中存储的VR视频时，由所述CPU芯片解析该运动数据获得交互信息，并由CPU芯片将相应的视频信息通过视频接口转换模块传输至显示模组；当播放视频输入设备输入的VR视频时，所述CPU芯片对该运动数据不做解析而通过USB接口转发至所述视频输入设备，由所述视频输入设备解析所述运动数据获得交互信息，并由视频输入设备将相应的视频信息通过CPU芯片转发至视频接口转换模块，再通过视频接口转换模块传输至显示模组。
在本发明的实施例中，图2所示的方法还包括：将所述显示模组设置为对称的左眼显示屏和右眼显示屏；将所述视频接口转换模块通过两路MIPI-DSI接口分别连接所述显示模组的左眼显示屏和右眼显示屏。
在所述应用处理器内设置GPU芯片，由所述GPU芯片对所述存储模块中存储的VR视频或者所述视频输入设备输入的VR视频进行图像变形处理，图像变形处理后的VR视频再通过所述视频接口转换模块分别传输至所述左眼显示屏和右眼显示屏播放。
在本发明的实施例中，图2所示的方法还包括：在所述虚拟现实头盔上设置接近传感器，将所述接近传感器通过IIC接口与所述应用处理器连接，其中所述接近传感器的检测数值当用户佩戴所述虚拟现实头盔时变大，当用户摘下所述虚拟现实头盔时变小。在所述接近传感器的检测数值变大时，将所述应用处理器退出低功耗的待机模式，并开启所述显示模组；在所述接近传感器的检测数值变小时，将所述应用处理器关闭所述显示模组，并进入低功耗的待机模式。
综上所述，本发明实施例的有益效果是：本发明实施例提供一种虚拟现实头盔及其使用方法，虚拟现实头盔有两种可选的播放模式，播放所述存储模块中存储的VR视频，或者在检测到有视频输入设备接入时，播放所述视频输入设备输入的VR视频，既能满足传统头盔有线输入视频的功能，又可播放预先存储在本地的视频，播放本地视频时用户可不受有线输入的限制随意走动，极大的提高了头盔的舒适性和用户体验。
优选方案中，虚拟现实头盔通过设置接近传感器用于监测用户的佩戴状态，在检测到用户摘下头盔时进入待机模式，并关闭显示模组以降低头盔的功耗，在检测到用户佩戴头盔时退出低功耗的待机模式，并开启显示模组，从而增强用户体验。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种虚拟现实头盔，包括：应用处理器、显示模组，与应用处理器连接的电源管理模块、内存模块、视频接口转换模块和运动传感器，所述显示模组通过所述视频接口转换模块连接应用处理器；其特征在于，所述虚拟现实头盔还包括存储模块，所述存储模块存储有VR视频，所述应用处理器上设置有用于视频输入设备接入的接口；
所述虚拟现实头盔有两种播放模式：播放所述存储模块中存储的VR视频，或者在检测到有视频输入设备接入时，播放所述视频输入设备输入的VR视频。
2.根据权利要求1所述的虚拟现实头盔，其特征在于，所述应用处理器通过HDMI输入接口和USB接口连接视频输入设备；
在VR视频播放过程中，所述运动传感器检测用户头部运动，并将检测到的运动数据传输至所述应用处理器的CPU芯片；
当播放所述存储模块中存储的VR视频时，所述CPU芯片解析该运动数据获得交互信息，并由所述CPU芯片将相应的视频信息通过所述视频接口转换模块传输至所述显示模组；当播放所述视频输入设备输入的VR视频时，所述CPU芯片对该运动数据不做解析而通过USB接口转发至所述视频输入设备，由所述视频输入设备解析所述运动数据获得交互信息，并由所述视频输入设备将相应的视频信息通过所述CPU芯片转发至所述视频接口转换模块，再通过所述视频接口转换模块传输至所述显示模组。
3.根据权利要求2所述的虚拟现实头盔，其特征在于，
所述显示模组包括对称的左眼显示屏和右眼显示屏；
所述视频接口转换模块包括两路MIPI-DSI接口，通过每路MIPI-DSI接口分别连接所述显示模组的左眼显示屏和右眼显示屏；
所述应用处理器还包括GPU芯片，所述存储模块中存储的VR视频或者所述视频输入设备输入的VR视频经过所述应用处理器的GPU芯片进行图像变形处理后，通过所述视频接口转换模块分别传输至所述左眼显示屏和右眼显示屏播放。
4.根据权利要求1所述的虚拟现实头盔，其特征在于，所述运动传感器为九轴传感器，包括：陀螺仪传感器、地磁传感器、加速度传感器；
所述应用处理器通过SPI接口连接所述运动传感器，通过HDMI输出接口连接所述视频接口转换模块。
5.根据权利要求1-4任一项所述的虚拟现实头盔，其特征在于，所述虚拟现实头盔还包括：接近传感器，所述接近传感器通过IIC接口与所述应用处理器连接；
当用户佩戴所述虚拟现实头盔时，所述接近传感器的检测数值变大，所述应用处理器退出低功耗的待机模式，并开启所述显示模组；
当用户摘下所述虚拟现实头盔时，所述接近传感器的检测数值变小，所述应用处理器关闭所述显示模组，并进入低功耗的待机模式。
6.一种如权利要求1所述的虚拟现实头盔的使用方法，其特征在于，
在虚拟现实头盔的存储模块中存储VR视频，或者通过应用处理器上设置的接口连接视频输入设备；
对所述虚拟现实头盔的播放模式进行选择：选择播放存储模块中存储的VR视频，或者在检测有视频输入设备接入时，选择播放视频输入设备输入的VR视频。
7.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于，将所述应用处理器通过HDMI输入接口和USB接口连接视频输入设备；
在VR视频播放过程中，由虚拟现实头盔的运动传感器检测用户头部运动，并将检测到的运动数据传输至应用处理器的CPU芯片；
当播放存储模块中存储的VR视频时，由所述CPU芯片解析该运动数据获得交互信息，并由所述CPU芯片将相应的视频信息通过所述视频接口转换模块传输至所述显示模组；当播放视频输入设备输入的VR视频时，所述CPU芯片对该运动数据不做解析而通过USB接口转发至所述视频输入设备，由所述视频输入设备解析所述运动数据获得交互信息，并由所述视频输入设备将相应的视频信息通过所述CPU芯片转发至所述视频接口转换模块，再通过所述视频接口转换模块传输至所述显示模组。
8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，
将所述显示模组设置为对称的左眼显示屏和右眼显示屏；
将所述视频接口转换模块通过两路MIPI-DSI接口分别连接所述显示模组的左眼显示屏和右眼显示屏；
在所述应用处理器内设置GPU芯片，由所述GPU芯片对所述存储模块中存储的VR视频或者所述视频输入设备输入的VR视频进行图像变形处理，图像变形处理后的VR视频再通过所述视频接口转换模块分别传输至所述左眼显示屏和右眼显示屏播放。
9.根据权利要求6-8任一项所述的使用方法，其特征在于，
在所述虚拟现实头盔上设置接近传感器，将所述接近传感器通过IIC接口与所述应用处理器连接，其中所述接近传感器的检测数值当用户佩戴所述虚拟现实头盔时变大，当用户摘下所述虚拟现实头盔时变小；
在所述接近传感器的检测数值变大时，将所述应用处理器退出低功耗的待机模式，并开启所述显示模组；
在所述接近传感器的检测数值变小时，将所述应用处理器关闭所述显示模组，并进入低功耗的待机模式。
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