CN106843511A - 一种全场景覆盖的智能显示设备系统及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全场景覆盖的智能显示设备系统及应用,该系统包括穿戴式主机(1)和多种显示设备,所述的显示设备包括VR显示器、AR显示器和通用显示设备(5),所述的穿戴式主机(1)设有与多种显示设备均可匹配的通用接口,所述的显示设备通过电缆连接至所述的通用接口,进而与穿戴式主机(1)进行通信连接。与现有技术相比,本发明实现了多种显示设备的整合,各显示设备优势互补,进而支持绝大多数应用场景下的应用,功能强大。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能显示设备系统及应用,尤其是涉及一种全场景覆盖的智能显示设备系统及应用。
背景技术
随着无线传感器技术和生物信息技术的发展,人们对可以用于智能可穿戴移动设备的需求与日俱增。
智能眼镜就是其中一个受关注的发展方向。智能眼镜把微型智能信息处理设备附加在眼镜一起,智能机的投影式显示器置于眼睛前方,将要显示的内容叠加在使用者的视野中,可以边做其他事情边使用智能设备通信或者上网等各种应用,非常方便。虚拟现实(virtual reality),简称VR技术,也称灵境技术或人工环境,是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。增强现实(Augmented Reality,简称AR),是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术,将虚拟的信息应用到真实世界,并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实的增强。在视觉化的增强现实中,用户利用头盔显示器,把真实世界与电脑图形多重合成在一起,便可以看到真实的世界围绕着它。目前,AR智能眼镜及VR头戴显示器琳琅满目,品种繁多。功能不同,自然对配置要求也不同,如何将智能显示设备相结合,适应多种不同应用场景是目前研究的一个重要方向。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种全场景覆盖的智能显示设备系统及应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种全场景覆盖的智能显示设备系统,该系统包括穿戴式主机和多种显示设备,所述的显示设备包括VR显示器、AR显示器和通用显示设备,所述的穿戴式主机设有与多种显示设备均可匹配的通用接口,所述的显示设备通过电缆连接至所述的通用接口,进而与穿戴式主机进行通信连接。
所述的VR显示器包括VR头戴显示器和VR眼镜,所述的AR显示器包括AR头戴显示器和AR眼镜,所述的VR眼镜或AR眼镜包括单眼穿戴式近眼显示眼镜和双眼穿戴式近眼显示眼镜。
所述的通用显示设备包括显示器和投影仪。
所述的通用接口为多种通信协议复用的通用接口,所述的多种通信协议包括数据传输协议和视频传输协议。
该系统还包括接口扩展器,所述的接口扩展器包括与所述的通用接口匹配的匹配接口以及多个与显示设备连接的扩展接口,所述的扩展接口均连接匹配接口。
该系统还包括用于后台云计算的计算机,所述的计算机通信连接穿戴式主机。
所述的穿戴式主机设有与显示设备进行无线连接的无线通信模块,所述的无线通信模块包括WIFI和蓝牙。
所述的穿戴式主机设有用于人机交互的触控板、用于定位的GPS定位器以及用于充电的非接触式无线充电模块。
所述的穿戴式主机设有用于用户验证的识别器,所述的识别器包括指纹采集器、虹膜采集器、处理器和用于存储用户指纹信息或虹膜信息的存储器,所述的指纹采集器、虹膜采集器和存储器均连接至处理器。
该系统应用于多种场景,包括医疗、工业安装调试、物流、安检、军事演习、消防、旅游引导、维修巡检和教育培训,在任意一种应用场景下,选择对应的显示设备连接穿戴式主机,穿戴式主机进行信息处理并在显示设备上进行显示。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
(1)本发明通过穿戴式主机将不同形式的显示设备集于一体,各显示设备优势互补,进而支持绝大多数应用场景下的应用,功能强大;
(2)本发明穿戴式主机设置多种通信协议复用的通用接口,只配备1个通用接口从而方便配对支持不同通信协议的现实设备,实现小型化;
(3)本发明配置通用显示设备,如显示器或投影仪,实现在公众场合只需携带小巧可穿戴的穿戴式主机即可向公众展示、路演;
(4)本发明配置用于后台云计算的计算机,在需要大数据运算的应用场景下时,亦可以通过有线或无线的通信协议做前后台连接互通,实现云计算大数据物联网的整合交互,满足时代发展需求;
(5)本发明设置接口扩展器,从而实现某一时刻在多显示设备上同步显示,方便扩展使用,而无需对每个显示设备均配置一台穿戴式主机,节约资源;
(6)本发明穿戴式主机设置的用于用户验证的识别器能够保护本地与所属网络或云平台内信息安全。
附图说明
图1为本发明全场景覆盖的智能显示设备系统的结构框图。
图中,1为穿戴式主机,2为单眼穿戴式近眼显示AR眼镜,3为双眼穿戴式近眼显示AR眼镜,4为VR头戴显示器,5为通用显示设备,6为计算机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示,一种全场景覆盖的智能显示设备系统,该系统包括穿戴式主机1和多种显示设备,所述的显示设备包括VR显示器、AR显示器和通用显示设备5,所述的穿戴式主机1设有与多种显示设备均可匹配的通用接口,所述的显示设备通过电缆连接至所述的通用接口,进而与穿戴式主机1进行通信连接。
VR显示器包括VR头戴显示器4和VR眼镜,AR显示器包括AR头戴显示器和AR眼镜。VR眼镜或AR眼镜包括单眼穿戴式近眼显示眼镜和双眼穿戴式近眼显示眼镜。本实施例中设置单眼穿戴式近眼显示AR眼镜2、双眼穿戴式近眼显示AR眼镜3、VR头戴显示器4。通用显示设备5包括显示器和投影仪。
通用接口为多种通信协议复用的通用接口,多种通信协议包括数据传输协议和视频传输协议。通用接口兼容HDMI、MIPI等视频传输协议,数据传输协议兼容USB3.0、I2C、SPI、I2S、I/O、串口等。传输方式包含数字化视频、音频接口技术,是适合影像传输的专用型数字化接口,可同时传送音频和影像信号。也包含通用串行总线,是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯,支持设备的即插即用和热插拔功能,且实现双向多功能的全双工的方式进行传输。
该系统还包括接口扩展器,所述的接口扩展器包括与所述的通用接口匹配的匹配接口以及多个与显示设备连接的扩展接口,所述的扩展接口均连接匹配接口。这样可以通过扩展接口连接同一类现实设备,实现某一时刻在多显示设备上同步显示,方便扩展使用。
该系统还包括用于后台云计算的计算机6,计算机6通信连接穿戴式主机1,这里的计算机6采用中型及以上计算机6设备(包括服务器、工作站)。
穿戴式主机1设有用于人机交互的触控板。穿戴式主机1设有与显示设备进行无线连接的无线通信模块,无线通信模块包括WIFI和蓝牙。穿戴式主机1设有用于定位的GPS定位器。上述WIFI、蓝牙和GPS定位器均为现有的模块。
穿戴式主机1设有非接触式无线充电模块。穿戴式主机1设有用于用户验证的识别器,识别器包括指纹采集器、虹膜采集器、处理器和用于存储用户指纹信息或虹膜信息的存储器,指纹采集器、虹膜采集器和存储器均连接至处理器。通过识别器进行用户验证能够保护本地与所属网络或云平台内信息安全。
本智能显示设备系统AR增强现实智能眼镜和VR虚拟显示头部显示设备,以穿戴式主机1为中心,通过有线通信协议,兼容单眼穿戴式近眼显示眼镜、双眼穿戴式近眼显示眼镜、VR头戴显示器4、显示器、投影仪和中型及以上计算机6设备(包括服务器、工作站),运用中型及以上计算机6设备(包括服务器、工作站)的运算能力做大数据运算及分析。穿戴式主机1即可以与单眼穿戴式近眼显示眼镜、双眼穿戴式近眼显示眼镜、VR头戴显示器4连接,自备电源可单独使用,可以独立、移动、可穿戴式运用;也可以与显示器/投影仪通过有线或无线连接,调取穿戴式主机1内自带操作系统上的应用程序,播放PPT和视频等应用程序完全可以使用。适应多种不同应用场景,是一个跨时代的智能硬件系统。
该系统应用于多种场景,包括医疗、工业安装调试、物流、安检、军事演习、消防、旅游引导、维修巡检和教育培训,在任意一种应用场景下,选择对应的显示设备连接穿戴式主机1,穿戴式主机可与外部传感器无线连接,并通过有线或无线的方式在各类显示器上显示。
该系统在不同场景下的工作原理如下:
医疗:通过穿戴式主机1和医疗设备仪器通过无线传输的方式连接到服务器,通过外部传感器获取信息,外部传感器包括血压,心率,心电监护仪上面的传感器等等,用于捕获血压,心率,血氧,呼吸等并上传至穿戴式主机1,在穿戴式主机1中进行处理并和后台数据库进行比对,将相关数据推送到显示端,从而达到在手术过程中可以及时观察病人的生命体征和各项指标,同时也可以获得通过前后台的语音和视频的交互得到远程专家的指导,大大提高手术成功率,降低风险,把握黄金救援时间,比如用于医疗时,穿戴式主机1配合AR眼镜进行使用。
模拟演练:在特殊场景下可以通过穿戴式主机和后台服务器连接,可以达到模拟演练,虚拟场景的搭建,从而可以进行可自定义的虚拟场景切换,可用于航空航天、消防、特种任务模拟、建模、培训、教育,在虚拟场景中构建想要完成的内容,避免了常规演练需要的成本投入,提高效率。
工业安装调试:在安装调试维修的过程中,可以通过远程的协助的方式,结合周边传感器和服务器的连接可辅助工程师远程完成工作,提高工作效率,避免传统方式在调试的过程中以及出差路途中耽误过多时间和精力,周边传感器如:工业内窥镜、工业显微镜、热成像设备、定位设备。
物流:穿戴式主机1通过无线连接的方式连接到后台服务器,提高扫码效率,进行仓储导览,避免在寻找物品的过程中浪费过多时间,提高工作效率和准确度
安检:穿戴式主机1通过无线传输的方式连接到后台服务器进行比对,在安检过程中可以直接辨识到当前人员是否为目标人员,传统方式,需要通过身份证的辨识,确认当前人员的身份,提高识别效率,便于提前做出安全预案
军事演习:穿戴式主机1可通过无线传输的方式连接到后台服务器,在执行任务的过程中,可以看到指挥中心推送的数据资料,以及其他队员的视野画面,从而进行战略部署,和传统方式对比,更便捷,更直观,能达到控制全局的作用。
消防:穿戴式主机1可通过无线传输的方式连接到指挥抢险中心,在救援抢险的过程中,可以看到多视角的画面,从而对当前位置和需要救援的位置进行判定,避免了在高危环境下逐一排查的安全问题,大大提高了救援安全性和抢救的黄金时期。
旅游引导:穿戴式主机1可通过无线或有线的方式,连接到云端服务器进行内容比对,摆脱传统方式的导览和讲解方法,通过设备可以看到当前场景当中的前世今生,给人以更新鲜的体验和感受,以更新潮的方式去促进旅游文化的推广,增加游客对当地文化的兴趣和发展。
维修巡检:穿戴式主机1通过无线传输的方式连接到后台服务器,可实时调取相关的数据资料,以及处理方法,大大提高了工作效率。
教育培训:穿戴式主机1通过无线传输的方式连接到服务器,专家可以远程协助前端人员进行工作辅助,同时也起到远程培训的作用,教育地点不局限于教室和电脑前,实现了移动教学和培训的目的。
Claims (10)
1.一种全场景覆盖的智能显示设备系统,其特征在于,该系统包括穿戴式主机(1)和多种显示设备,所述的显示设备包括VR显示器、AR显示器和通用显示设备(5),所述的穿戴式主机(1)设有与多种显示设备均可匹配的通用接口,所述的显示设备通过电缆连接至所述的通用接口,进而与穿戴式主机(1)进行通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种全场景覆盖的智能显示设备系统,其特征在于,所述的VR显示器包括VR头戴显示器(4)和VR眼镜,所述的AR显示器包括AR头戴显示器和AR眼镜,所述的VR眼镜或AR眼镜包括单眼穿戴式近眼显示眼镜和双眼穿戴式近眼显示眼镜。
3.根据权利要求1所述的一种全场景覆盖的智能显示设备系统,其特征在于,所述的通用显示设备(5)包括显示器和投影仪。
4.根据权利要求1所述的一种全场景覆盖的智能显示设备系统,其特征在于,所述的通用接口为多种通信协议复用的通用接口,所述的多种通信协议包括数据传输协议和视频传输协议。
5.根据权利要求1所述的一种全场景覆盖的智能显示设备系统,其特征在于,该系统还包括接口扩展器,所述的接口扩展器包括与所述的通用接口匹配的匹配接口以及多个与显示设备连接的扩展接口,所述的扩展接口均连接匹配接口。
6.根据权利要求1所述的一种全场景覆盖的智能显示设备系统,其特征在于,该系统还包括用于后台云计算的计算机(6),所述的计算机(6)通信连接穿戴式主机(1)。
7.根据权利要求1所述的一种全场景覆盖的智能显示设备系统,其特征在于,所述的穿戴式主机(1)设有与显示设备进行无线连接的无线通信模块,所述的无线通信模块包括WIFI和蓝牙。
8.根据权利要求1所述的一种全场景覆盖的智能显示设备系统,其特征在于,所述的穿戴式主机(1)设有用于人机交互的触控板、用于定位的GPS定位器以及用于充电的非接触式无线充电模块。
9.根据权利要求1所述的一种全场景覆盖的智能显示设备系统,其特征在于,所述的穿戴式主机(1)设有用于用户验证的识别器,所述的识别器包括指纹采集器、虹膜采集器、处理器和用于存储用户指纹信息或虹膜信息的存储器,所述的指纹采集器、虹膜采集器和存储器均连接至处理器。
10.一种如权利要求1~9任意一项所述的全场景覆盖的智能显示设备系统的应用,其特征在于,该系统应用于多种场景,包括医疗、工业安装调试、物流、安检、军事演习、消防、旅游引导、维修巡检和教育培训,在任意一种应用场景下,选择对应的显示设备连接穿戴式主机(1),穿戴式主机(1)进行信息处理并在显示设备上进行显示。
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