CN108108321A - 一种头戴式显示设备及数据交互方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种头戴式显示设备及数据交互方法，头戴式显示设备可通过传输线缆与第二电子设备连接，且可通过传输线缆与第二电子设备进行信号传输，头戴式显示设备包括与传输线缆连接的信号处理模组，信号处理模组通过传输线缆接收第二电子设备发送的显示信号和数据信号，其中，显示信号包括第二电子设备生成的图像信号，数据信号包括控制信号和/或非图像信号。本申请使得头戴式显示设备与第二电子设备之间连接一根传输线缆即可实现多种信号的传输，这使得头戴式显示设备使用起来比较简单，并且，使用起来比较轻便，用户体验较好。
Description
技术领域
本发明涉及增强显示技术领域，尤其涉及一种头戴式显示设备及数据交互方法。
背景技术
增强现实技术，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，其把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(如视觉信息、声音、味道、触觉等)，通过计算机等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。增强现实技术不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。
随着穿戴设备的兴起，各种头戴式显示设备成为各大巨头公司的研发热点，逐渐进入人们的视野。头戴式显示设备是增强现实技术的最佳运用环境，其能将虚拟信息通过头戴设备窗口呈现在真实环境中。然而，现有技术中增强现实的头戴式显示设备为了实现与计算机的数据交互通常需要使用多种不同的线缆，这使得增强现实的头戴式显示设备使用起来较麻烦、较笨重，用户体验不好。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种头戴式显示设备及数据交互方法，用以解决现有的头戴式显示设备使用起来较麻烦、较笨重，用户体验不好的问题，其技术方案如下：
一种头戴式显示设备，包括：
与传输线缆连接的信号处理模组，其中，所述头戴式显示设备作为第一电子设备可通过所述传输线缆与第二电子设备连接，且可通过所述传输线缆与所述第二电子设备进行信号传输；
所述信号处理模组，用于通过所述传输线缆接收所述第二电子设备发送的显示信号和数据信号，其中，所述显示信号包括第二电子设备生成的图像信号，所述数据信号包括控制信号和/或非图像信号。
其中，所述信号处理模组，还用于从接收的信号中区分所述显示信号和所述数据信号，将区分出的所述显示信号发送至显示处理模组，将区分出的所述数据信号发送至数据处理模组。
其中，所述信号处理模组，还用于通过所述传输线缆将所述头戴式显示设备的传感数据和/或预处理数据发送至所述第二电子设备，其中，所述预处理数据为对所述传感数据进行预处理后的数据。
所述头戴式显示设备还包括：分别与所述信号处理模组，以及，与所述头戴式显示设备的传感器连接的数据处理单元；
所述数据处理单元，用于获取所述传感器采集的所述传感数据，将所述传感数据发送至所述信号处理模组；
或者，
用于对所述传感数据进行预处理，获得所述预处理数据，将所述传感数据和/或预处理数据发送至所述信号处理模组。
其中，所述数据处理单元，还用于确定所述头戴式显示设备的位置信息，并将所述头戴式显示设备的位置信息发送至所述信号处理模组；
所述信号处理模组，还用于通过所述传输线缆将所述头戴式显示设备的位置信息发送至所述第二电子设备。
所述头戴式显示设备还包括：与所述信号处理模组连接的显示处理模组；
所述显示处理模组，用于从所述信号处理模组接收所述显示信号，并从所述显示信号中区分出第一显示信号和第二显示信号，其中，所述第一显示信号和所述第二显示信号为对应用户两只眼睛的图像信号。
所述头戴式显示设备还包括：接口扩展单元；
所述信号处理模组以及数据处理模组均分别与所述接口扩展单元连接；
所述接口扩展单元，用于从所述信号处理模组发送的第一信号中分离出至少两个信号，所述第一信号包括所述至少两个信号的合并信号；以及，将所述数据处理模组发送的至少两个数据信号合并成第二信号。
一种数据交互方法，应用于头戴式显示设备，所述数据交互方法包括：
通过传输线缆接收所述第二电子设备发送的显示信号和数据信号；
其中，所述头戴式显示设备作为第一电子设备可通过所述传输线缆与第二电子设备连接，且可通过所述传输线缆与所述第二电子设备进行信号传输，所述显示信号包括所述第二电子设备生成的图像信号，所述数据信号包括控制信号和/或非图像信号。
所述数据交互方法还包括：
通过所述传输线缆将所述头戴式显示设备的传感数据和/或预处理数据发送至所述第二电子设备；
其中，所述预处理数据为对所述传感数据进行处理后的数据。
一种头戴式显示设备，包括：存储器、处理器和信号转换器；
所述存储器，用于存储可执行指令；
所述处理器，用于执行所述可执行指令，控制所述信号转换器通过所述传输线缆接收所述第二电子设备发送的显示信号和数据信号；
其中，所述显示信号包括第二电子设备生成的图像信号，所述数据信号包括控制信号和/或非图像信号，其中，所述头戴式显示设备作为第一电子设备可通过所述传输线缆与所述第二电子设备连接，且可通过所述传输线缆与所述第二电子设备进行信号传输。
上述技术方案具有如下有益效果：
本发明提供的头戴式显示设备及数据交互方法使得，戴式显示设备通过传输线缆，既可以接收第二电子设备发送的显示信号，又可以接收第二电子设备发送的数据信号，即头戴式显示设备与第二电子设备之间连接一根传输线缆即可以实现多种信号的传输，这使得头戴式显示设备使用起来比较简单，并且，使用起来比较轻便，用户体验较好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的头戴式显示设备的一结构示意图；
图2为本发明实施例提供的头戴式显示设备的另一结构示意图；
图3为本发明实施例提供的头戴式显示设备的再一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种头戴式显示设备，请参阅图1，示出了本发明实施例提供的头戴式显示设备的结构示意图，该头戴式显示设备可以包括：与传输线缆100连接的信号处理模组101，其中，头戴式显示设备作为第一电子设备可通过传输线缆100与第二电子设备连接，且可通过传输线缆100与第二电子设备进行信号传输。
信号处理模组101，用于通过传输线缆100接收第二电子设备发送的显示信号和数据信号。
其中，显示信号包括第二电子设备生成的图像信号，数据信号包括控制信号和/或非图像信号。
在一种优选地实现方式中，传输线缆100可以为USB传输线缆，即信号处理模组101通过USB接口与USB传输线缆连接。
本发明实施例提供的头戴式显示设备通过传输线缆，既可以接收第二电子设备发送的显示信号，又可以接收第二电子设备发送的数据信号，即头戴式显示设备与第二电子设备之间连接一根传输线缆就可以实现多种信号的传输，这使得头戴式显示设备使用起来比较简单，并且，使用起来比较轻便，用户体验较好。
请参阅图2，示出了本发明实施例提供的头戴式显示设备的另一结构示意图，该头戴式显示设备作为第一电子设备可通过传输线缆200与第二电子设备连接，且可通过传输线缆200与第二电子设备进行信号传输，该头戴式显示设备可以包括：信号处理模组201、数据处理模组202、显示处理模组203、接口扩展单元204。
其中，信号处理模组201与传输线缆200连接，信号处理模组201还分别与显示处理模组203、接口扩展单元204连接，接口扩展单元204还与数据处理模组202连接。
在一种优选地实现方式中，传输线缆200可以为USB传输线缆，即信号处理模组201通过USB接口与USB传输线缆连接。可选地，USB传输线缆线缆可以为USB3.1线缆，USB3.1线缆的连接器为Type-C连接器。
信号处理模组201，用于通过传输线缆200接收第二电子设备发送的显示信号和数据信号。
其中，显示信号包括第二电子设备生成的图像信号，数据信号包括控制信号和/或非图像信号，非图像信号可以包括音频信号。
进一步地，信号处理模块201可以从接收的信号中区分显示信号和数据信号，并将区分出的显示信号发送至显示处理模组203，将区分出的数据信号发送至数据处理模组202。
需要说明的是，信号处理模块201从接收的信号中区分显示信号和数据信号的实现方式有多种，在一种可能的实现方式中，信号处理模块201可将传输线缆200划分为显示通道和数据通道，显示通道传输显示信号，数据通道传输数据信号，即，如果信号处理模组201接收的信号是从显示通道传输来的，则接收的信号即为显示信号，同理，如果信号处理模组201接收的信号是从数据通道传输来的，则接收的信号即为数据信号。由于不同信号的频率是不同，因此，在另一种可能的实现方式，可通过滤波的方式区分显示信号和数据信号。
其中，显示处理模组203，用于从信号处理模组接收显示信号，并从接收的显示信号中区分出第一显示信号和第二显示信号。其中，第一显示信号和第二显示信号为对应用户两只眼睛的图像信号。
显示处理模组203与显示单元进行连接，显示处理模组203将第一显示信号和第二显示信号发送到显示单元进行显示。
在本实施例中，数据处理模组202进一步可以包括数据处理单元2021和音频处理单元2022。若信号处理模组201区分出的数据信号为控制信号，则将控制信号发送至数据处理单元2021，数据处理单元2021执行与控制信号对应的操作；若信号处理模组201区分出的数据信号为音频信号，则将音频信号发送至音频处理单元2022，音频处理单元2022将接收的音频信号处理成音频输出设备可输出的音频信号，然后通过与其连接的音频输出设备输出，其中，音频输出设备输出的音频为单声道或立体声。
需要说明的是，音频处理单元2022可以为音频编解码器，该音频编解码器可以连接至少一个音频输出设备，如至少一个扬声器，另外，该音频编解码器还可连接至少一个音频输入设备，如至少一个麦克风。
在本实施例中，信号处理模组201，还用于通过传输线缆200将头戴式显示设备的传感数据和/或预处理数据发送至第二电子设备，其中，预处理数据为对传感数据进行预处理后的数据。
其中，传感数据和/或预处理数据由数据处理单元2021发送给信号处理模组201。
数据处理单元2021，用于获取传感器采集的传感数据。
数据处理单元2021在获取到传感数据之后，可能执行的操作包括多种。
在一种可能的实现方式中，数据处理单元2021获取到传感器采集的传感数据之后，直接将传感数据发送至信号处理模组201，信号处理模组201通过传输线缆200将该传感数据发送至第二电子设备。
在另一种可能的实现方式中，数据处理单元2021在获取到传感器采集的传感数据之后，首先对获取的传感数据进行预处理，获得预处理数据，然后将预处理数据发送至信号处理模组201，信号处理模组201通过传输线缆200将预处理数据发送至第二电子设备，当然，数据处理单元2021也可将传感数据和预处理数据一起发送至信号处理模组201，从而使信号处理模组201通过传输线缆200将传感数据和预处理数据一起发送至第二电子设备。
在本实施例中，传感器可以包括：惯性传感器、距离传感器、亮度传感器、摄像头中的一种或多种。其中，距离传感器可以但不限定为P-sensor，惯性传感器可以但不限定为惯性测量单元IMU。上述各个传感器均分别与数据处理单元2021连接。
优选地，本实施例中的数据处理单元2021，还用于确定头戴式显示设备的位置信息，并将头戴式显示设备的位置信息发送至信号处理模组201，从而使得信号处理模组201通过传输线缆200将头戴式显示设备的位置信息发送至第二电子设备。
在一种可选的实现方式中，数据处理单元2021可通过即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping)，SLAM)方法确定头戴式显示设备的位置信息。
在本实施例中，接口扩展单元204，用于从信号处理模组发送的第一信号中分离出至少两个信号，其中，第一信号包括至少两个信号的合并信号。
其中，至少两个信号可以包括：至少两个控制信号，或者，至少一个控制信号和一个非图像信号，或者，至少两个非图像信号(例如，对应两耳的音频信号)。
接口扩展单元204，还用于将数据处理模组202发送的至少两个数据信号合并成第二信号。
其中，至少两个数据信号可以包括：音频信号、图像信号、视频信号、距离信号、亮度信号、惯性信号中的至少两个相同种类的信号，或者，至少两个不同种类的信号的任意组合。
本发明实施例提供的头戴式显示设备还包括：透明度控制单元205。透明度控制单元205，用于调节头戴式显示设备的显示单元的透明度。
本发明实施例提供的头戴式显示设备还包括电源206。电源206用于为信号处理模组201和数据处理单元2022供电。
另外，需要说明的是，信号处理模组201通过传输线缆200接收的第二电子设备发送的控制信号可以包括：控制显示单元的显示亮度的信号、控制显示单元的不透明层的不透明度的信号、控制摄像头启动或停止采集图像的信号、控制音频输入设备启动或停止采集音频的信号、控制启动或停止惯性信息传输的信号、控制启动或停止距离信息读取的信号、控制启动或停止亮度信息读取的信号、控制启动或停止位置信息计算的信号、提供调试信息、固件升级命令和固件升级数据中的一种或多种。
在一种可选的实现方式中，信号处理模组201可以为USB Switch TC7PCI3212、数据处理单元2021可以为VPU Myriad 2 MA2450、显示处理模组203可以为Display BridgeTC358860、接口扩展单元204可以为USB HUB，音频处理单元2022可以为Codec WCD9335，电源206可以为MPI 8996。
本发明实施例提供的头戴式显示设备通过传输线缆，既可以接收第二电子设备发送的显示信号，又可以接收第二电子设备发送的数据信号，还可向第二电子设备发送头戴式显示设备的传感数据和/或预处理数据，即头戴式显示设备与第二电子设备之间连接一根传输线缆就可以实现多种信号的传输，这使得头戴式显示设备使用起来比较简单，并且，使用起来比较轻便，用户体验较好。
本发明实施例还提供了一种数据交互方法，该方法应用于头戴式显示设备，头戴式显示设备作为第一电子设备可通过传输线缆与第二电子设备连接，且可通过传输线缆与第二电子设备进行信号传输，该数据交互方法包括：
通过传输线缆接收所述第二电子设备发送的显示信号和数据信号。
其中，显示信号包括第二电子设备生成的图像信号，数据信号包括控制信号和/或非图像信号。
本发明实施例提供的数据交互方法还可以包括：通过传输线缆将头戴式显示设备的传感数据和/或预处理数据发送至第二电子设备。
其中，预处理数据为对传感数据进行处理后的数据。
本发明实施例提供的数据交互方法中，头戴时显示设备和第二电子设备之间连接一根传输线缆即可实现多种信号的传输，即通过一根传输线缆即可实现头戴式显示设备与第二电子设备之间多种数据的交互，这使得头戴式显示设备使用起来比较简单，并且，使用起来比较轻便，用户体验较好。
本发明实施例还提供了一种头戴式显示设备，该头戴式显示设备作为第一电子设备可通过传输线缆与第二电子设备连接，且可通过传输线缆与第二电子设备进行信号传输，请参阅图3，示出了头戴式显示设备的结构示意图，该头戴式显示设备可以包括：存储器301、处理器302和信号转换器303。其中：
存储器301，用于存储可执行指令。
处理器302，用于执行可执行指令，控制信号转换器303通过传输线缆接收所述第二电子设备发送的显示信号和数据信号。
其中，显示信号包括第二电子设备生成的图像信号，所述数据信号包括控制信号和/或非图像信号。
另外，处理器302还可以控制信号转换器303通过传输线缆将头戴式显示设备的传感数据和/或预处理数据发送至第二电子设备。
其中，预处理数据为对传感数据进行预处理后的数据。
本发明实施例提供的头戴式显示设备通过传输线缆，既可以接收第二电子设备发送的显示信号，又可以接收第二电子设备发送的数据信号，即头戴式显示设备与第二电子设备之间连接一根传输线缆就可以实现多种信号的传输，这使得头戴式显示设备使用起来比较简单，并且，使用起来比较轻便，用户体验较好。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种头戴式显示设备，其特征在于，包括：
与传输线缆连接的信号处理模组，其中，所述头戴式显示设备作为第一电子设备可通过所述传输线缆与第二电子设备连接，且可通过所述传输线缆与所述第二电子设备进行信号传输；
所述信号处理模组，用于通过所述传输线缆接收所述第二电子设备发送的显示信号和数据信号，其中，所述显示信号包括第二电子设备生成的图像信号，所述数据信号包括控制信号和/或非图像信号。
2.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述信号处理模组，还用于从接收的信号中区分所述显示信号和所述数据信号，将区分出的所述显示信号发送至显示处理模组，将区分出的所述数据信号发送至数据处理模组。
3.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述信号处理模组，还用于通过所述传输线缆将所述头戴式显示设备的传感数据和/或预处理数据发送至所述第二电子设备，其中，所述预处理数据为对所述传感数据进行预处理后的数据。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述头戴式显示设备还包括：分别与所述信号处理模组，以及，与所述头戴式显示设备的传感器连接的数据处理单元；
所述数据处理单元，用于获取所述传感器采集的所述传感数据，将所述传感数据发送至所述信号处理模组；
或者，
用于对所述传感数据进行预处理，获得所述预处理数据，将所述传感数据和/或预处理数据发送至所述信号处理模组。
5.根据权利要求4所述头戴式显示设备，其特征在于，所述数据处理单元，还用于确定所述头戴式显示设备的位置信息，并将所述头戴式显示设备的位置信息发送至所述信号处理模组；
所述信号处理模组，还用于通过所述传输线缆将所述头戴式显示设备的位置信息发送至所述第二电子设备。
6.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述头戴式显示设备还包括：与所述信号处理模组连接的显示处理模组；
所述显示处理模组，用于从所述信号处理模组接收所述显示信号，并从所述显示信号中区分出第一显示信号和第二显示信号，其中，所述第一显示信号和所述第二显示信号为对应用户两只眼睛的图像信号。
7.根据权利要求3所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述头戴式显示设备还包括：接口扩展单元；
所述信号处理模组以及数据处理模组均分别与所述接口扩展单元连接；
所述接口扩展单元，用于从所述信号处理模组发送的第一信号中分离出至少两个信号，所述第一信号包括所述至少两个信号的合并信号；以及，将所述数据处理模组发送的至少两个数据信号合并成第二信号。
8.一种数据交互方法，其特征在于，应用于头戴式显示设备，所述数据交互方法包括：
通过传输线缆接收所述第二电子设备发送的显示信号和数据信号；
其中，所述头戴式显示设备作为第一电子设备可通过所述传输线缆与第二电子设备连接，且可通过所述传输线缆与所述第二电子设备进行信号传输，所述显示信号包括所述第二电子设备生成的图像信号，所述数据信号包括控制信号和/或非图像信号。
9.根据权利要求8所述的数据交互方法，其特征在于，还包括：
通过所述传输线缆将所述头戴式显示设备的传感数据和/或预处理数据发送至所述第二电子设备；
其中，所述预处理数据为对所述传感数据进行处理后的数据。
10.一种头戴式显示设备，其特征在于，包括：存储器、处理器和信号转换器；
所述存储器，用于存储可执行指令；
所述处理器，用于执行所述可执行指令，控制所述信号转换器通过所述传输线缆接收所述第二电子设备发送的显示信号和数据信号；
其中，所述显示信号包括第二电子设备生成的图像信号，所述数据信号包括控制信号和/或非图像信号，其中，所述头戴式显示设备作为第一电子设备可通过所述传输线缆与所述第二电子设备连接，且可通过所述传输线缆与所述第二电子设备进行信号传输。
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2017
- 2017-12-20 CN CN201711382793.8A patent/CN108108321A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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