CN109791297B

CN109791297B - 检测头戴式显示器数据传输延迟的方法及头戴式显示器

Info

Publication number: CN109791297B
Application number: CN201780060304.9A
Authority: CN
Inventors: 邓伍华; 周坤
Original assignee: Shenzhen Royole Technologies Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Royole Technologies Co Ltd
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2021-07-20
Anticipated expiration: 2037-07-18
Also published as: WO2019014853A1; CN109791297A

Abstract

一种检测头戴式显示器和检测头戴式显示数据传输延迟的方法，具有可准确检测头戴式显示器的延迟时间的优点。方法包括：在第一时刻t1，第一采集模块(120)、视频转换处理模块(140)分别接收开启命令信号，同时视频转换处理模块(140)开始计时(S120)；第一采集模块(120)接收并处理运动传感器(110)的数据以得到传感信号(S130)；第一采集模块(120)发送传感信号至所述视频产生处理模块(130)(S140)；视频产生处理模块(130)接收并处理传感信号以得到视频信号(S150)；在第三时刻t3，视频产生处理模块(130)发送视频信号至视频转换处理模块(140)(S160)；计算获得延迟时间(S170)。

Description

检测头戴式显示器数据传输延迟的方法及头戴式显示器

技术领域

本发明涉及一种检测头戴式显示器数据传输延迟的方法及头戴式显示器。

背景技术

现有的HMD(Head Mount Display，头戴式显示器)包括运动传感器、第一采集模块、视频产生处理模块、视频转换处理模块和显示屏，所述第一采集模块与所述运动传感器电连接，所述视频产生处理模块与所述第一采集模块电连接，所述视频转换处理模块与所述视频转换处理模块电连接，所述显示屏与所述视频接收模块电连接。当头部转动时，运动传感器获得的数据经由第一采集模块到达视频产生处理模块，结合图像数据后发送给视频转换处理模块最终到达显示屏进行显示，在此过程中存在一定数据传输延迟，此延迟时间主要包括从第一采集模块到视频转换处理模块之间的传输时间(运动传感器传送数据给第一采集模块的时间很短，可以忽略)，试验证明，当该延迟时间>20ms时，会使得用户产生明显的眩晕感。目前暂无很好的方法来检测此延迟时间，只能通过理论计算得出延迟时间，准确性无法保证。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种检测头戴式显示器数据传输延迟的方法及头戴式显示器。可准确检测头戴式显示器的延迟时间。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面实施例提供了一种检测头戴式显示器数据传输延迟的方法，所述头戴式显示器包括运动传感器、第一采集模块、视频产生处理模块、视频转换处理模块和显示屏，所述第一采集模块与所述运动传感器电连接，所述视频产生处理模块与所述第一采集模块电连接，所述视频转换处理模块与所述视频产生处理模块电连接，所述显示屏与所述视频转换处理模块电连接；所述方法包括：

在第一时刻t1所述第一采集模块、所述视频转换处理模块分别接收开启命令信号，同时所述视频转换处理模块开始计时；

所述第一采集模块接收并处理所述运动传感器的数据以得到传感信号；

所述第一采集模块发送所述传感信号至所述视频产生处理模块；

所述视频产生处理模块接收并处理所述传感信号以得到视频信号；

在第三时刻t3所述视频产生处理模块发送所述视频信号至所述视频转换处理模块；

计算获得延迟时间。

本发明第二方面实施例提供了一种头戴式显示器，包括：

运动传感器；

第一采集模块，其与所述运动传感器电连接并经过处理后发送传感信号；

视频产生处理模块，其与所述第一采集模块电连接以接收所述传感信号，并经过处理后发出视频信号；

视频转换处理模块，其与所述视频产生处理模块电连接以接收所述视频信号；

显示屏，其与所述视频转换处理模块电连接；

计算模块，其用于计算获得延迟时间；其中，

在第三时刻t3所述视频产生处理模块发送所述视频信号至所述视频转换处理模块。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

由于所述检测头戴式显示器数据传输延迟的方法包括：在第一时刻t1所述第一采集模块、所述视频转换处理模块分别接收开启命令信号，同时所述视频转换处理模块开始计时；所述第一采集模块接收并处理所述运动传感器的数据以得到传感信号；所述第一采集模块发送所述传感信号至所述视频产生处理模块；所述视频产生处理模块接收并处理所述传感信号以得到视频信号；在第三时刻t3所述视频产生处理模块发送所述视频信号至所述视频转换处理模块；计算获得延迟时间。本发明的方法可以实际测到头戴式显示器的延迟时间，从而获得的延迟时间准确性可以保证。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例检测头戴式显示器数据传输延迟的方法的流程图；

图2是本发明一实施例头戴式显示器的功能模块图；

图示标号：

110-运动传感器；120-第一采集模块；130-视频产生处理模块；140-视频转换处理模块；150-显示屏；160-关闭模块；170-开启模块；180-计算模块。

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作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。

本申请说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同的对象，而并非用于描述特定的顺序。

本发明实施例提供一种检测头戴式显示器数据传输延迟的方法，所述头戴式显示器包括运动传感器、第一采集模块、视频产生处理模块、视频转换处理模块和显示屏。在本实施例中，所述运动传感器用于感测头戴式显示器的佩戴者头部的运动，例如感测左移、右移、上移、下移、移动速度等指标，所述运动传感器包括动力传感器、加速度传感器、陀螺仪等，所述运动传感器将感测到的数据传送给所述第一采集模块；所述第一采集模块与所述运动传感器电连接，所述第一采集模块将所述运动传感器传送过来的数据进行整理，处理成所述视频产生处理模块可以识别的传感数据；所述视频产生处理模块与所述第一采集模块电连接，所述视频产生处理模块用于接收所述第一采集模块发送的传感数据，另外，所述视频产生处理模块还会接受来自其他模块的图像数据，例如游戏画面、视频画面等图像数据，该些图像数据可以来自本地，也可以来自网络，所述视频产生处理模块将图像数据和来自所述第一采集模块的传感数据进行处理，以产生视频信号，该些视频信号是佩戴头戴式显示器用户运动后应该看到的视频画面数据，该些视频信号发送给所述视频转换处理模块；所述视频转换处理模块与所述视频产生处理模块电连接，所述视频转换处理模块对接收到的视频信号进行处理，以转换成显示屏可以识别的信号；所述显示屏与所述视频转换处理模块电连接，以将佩戴头戴式显示器的用户运动后的视频画面在显示屏上显示，从而用户可以看到运动过程中和运动后的画面。请参见图1，所述检测头戴式显示器数据传输延迟的方法包括：

S120:在第一时刻t1所述第一采集模块、所述视频转换处理模块分别接收开启命令信号，同时所述视频转换处理模块开始计时；

在本实施例中，当检测者触发开始检测延迟时间时，所述头戴式显示器传输开启命令信号分别给第一采集模块、视频转换处理模块，从而在第一时刻t1所述第一采集模块、所述视频转换处理模块分别接收开启命令信号，同时所述视频转换处理模块开始计时，从而视频转换处理模块可以获知该第一时刻t1的时间点，该第一时刻t1为计算延迟时间开始的时间。具体说来，在本实施例中，所述头戴式显示器包括开启模块，所述开启模块用于实现传输开启命令信号分别给第一采集模块、视频转换处理模块。所述开启模块在本实施例中是物理开关，所述物理开关分别与第一采集模块、视频转换处理模块电连接，当用户将物理开关打到闭合状态时，该物理开关的闭合产生开启命令信号。在本实施例中，所述开启命令信号为高电平信号，但本发明不限于此，在本发明的其他实施例中，所述开启命令信号还可以为低电平信号。当然，在本发明的其他实施例中，所述开启命令信号还可以为其他的电平信号。另外，在本发明的其他实施例中，所述开启模块还可以为电子开关或通信总线等。在本发明的其他实施例中，所述开关命令信号还可以为脉冲信号、通信协议命令等。在本实施例中，由于传输开启命令信号的时间非常短，从而可以认为视频转换处理模块开始计时的时间与开启模块发出开启命令信号的时间为同一时刻，也即可以认为开启模块发出开启命令信号的时间为第一时刻t1。

S130:所述第一采集模块接收并处理所述运动传感器的数据以得到传感信号；

在本实施例中，当所述第一采集模块接收到开启命令信号后，所述第一采集模块开始接收运动传感器的数据，并进行处理后形成传感信号，具体说来，所述第一采集模块将所述运动传感器传送过来的数据进行整理，处理成所述视频产生处理模块可以识别的传感信号。

S140:所述第一采集模块发送所述传感信号至所述视频产生处理模块；

在本实施例中，当所述第一采集模块将所述运动传感器的数据处理成传感信号后，所述第一采集模块向所述视频产生处理模块发送所述传感信号，经过一定时间后，所述传感信号到达所述视频信号产生处理模块。

S150：所述视频产生处理模块接收并处理所述传感信号以得到视频信号；

在本实施例中，当所述视频产生处理模块未接收到传感数据时，所述视频产生处理模块不会发送视频数据给所述视频转换处理模块，当经过一定时间后，所述视频产生处理模块接收到所述传感数据后，所述视频产生处理模块对传感数据和从其他处接收的图像数据进行处理以得到视频信号，然后所述视频产生处理模块由不发送数据转为开启传输视频信号给所述视频转换处理模块。

S160:在第三时刻t3所述视频产生处理模块发送所述视频信号至所述视频转换处理模块；

在本实施例中，视频转换处理模块在第一时刻t1开始计时，此时所述视频转换处理模块可以获得第一时刻t1，其后视频转换处理模块等待视频信号的到来，当检测到视频信号的第一帧结束时(通过检测帧同步信号的边沿)，所述视频转换处理模块可以获得第三时刻t3，所述视频转换处理模块可以停止计时或者继续计时。

S170:计算获得所述延迟时间。

在本实施例中，所述延迟时间为第三时刻t3与第一时刻t1的差值。该延迟时间为所述第一采集模块开始接收数据到所述视频转换处理模块接收到视频信号这个时间段，为头戴式显示器实际的延迟时间，从而获得的延迟时间准确性可以保证。

为了方便检测者随时检测头戴式显示器的数据传输延迟时间，在S120步骤之前所述检测头戴式显示器数据传输延迟的方法还包括：

S110：关闭所述第一采集模块对数据的接收和发送、所述视频产生处理模块对数据的发送。

在本实施例中，检测者可以随时关闭所述第一采集模块对数据的接收和发送，从而，所述第一采集模块不会接收数据，也不会发送数据，也即所述视频产生处理模块不会接收到来自第一采集模块的传感数据。同时关闭所述视频产生处理模块对视频数据的发送，从而所述视频转换处理模块接收不到来自视频产生处理模块处的视频数据，视频转换处理模块不会发送数据给显示屏，从而显示屏不会显示图像，此时显示屏黑屏。在本实施例中，由于检测者可以随时关闭所述第一采集模块对数据的接收和发送、所述视频产生处理模块对数据的发送，从而方便了对延迟时间的检测。其后，当所述第一采集模块接收开启命令信号后，所述第一采集模块接收并处理所述运动传感器的数据以得到传感信号。

根据本技术方案得到延迟时间，当该延迟时间超过某个阈值，例如超过20ms，会使得用户产生明显的眩晕感，为了减少该眩晕感，从而需要对延迟时间进行优化，以减少延迟时间，为了使延迟时间优化更有针对性，在本实施例中，所述方法还包括：

在第一时刻t1所述视频产生处理模块接收所述开启命令信号并开始计时；

在本实施例中，同第一采集模块、视频转换处理模块一样，在第一时刻t1所述视频产生处理模块会接收开启命令信号并触发开始计时，同样，所述开启命令信号是头戴式显示器的开启模块发出的。

所述第一采集模块发送所述传感信号至所述视频产生处理模块时所述视频产生处理模块得到第二时刻t2。

当视频产生处理模块接收到开启命令信号后所述视频产生处理模块开始计时，此时所述视频产生处理模块可以获得第一时刻t1，当然也可以通过其他方式获得第一时刻t1，当所述视频产生处理模块接收到传感信号时，也即所述第一采集模块发送所述传感信号至所述视频产生处理模块时，所述视频产生处理模块可以得到第二时刻t2，第二时刻t2-第一时刻t1这个时间段为所述第一采集模块开始接收数据到所述视频产生处理模块接收到传感数据之间的时间延迟，而第三时刻t3-第二时刻t2这个时间段是所述视频产生处理模块开始接收传感数据到所述视频转换处理模块开始接收视频信号之间的时间延迟，通过分析t2-t1时间段和t3-t2时间段，进而根据方便性、难易程度、成本等因素，可以指导后续对延迟时间进行优化。

为了方便检测人员比较直观的看到延迟时间，在本实施例中，在所述计算获得所述延迟时间的步骤之后还包括：

在所述显示屏上显示所述延迟时间。

由于显示屏直接显示所述延迟时间，从而检测者可以直观的通过显示屏看到延迟时间。

另外，本发明实施例还提供一种头戴式显示器，请参见图2，包括运动传感器110、第一采集模块120、视频产生处理模块130、视频转换处理模块140、显示屏150和计算模块180。

在本实施例中，所述第一采集模块120与所述运动传感器110电连接并发送传感信号；所述视频产生处理模块130与所述第一采集模块120电连接以接收所述传感信号，并经过处理后发出视频信号；所述视频转换处理模块140与所述视频产生处理模块130电连接以接收视频信号；所述显示屏150与所述视频转换处理模块140电连接；所述计算模块180用于计算获得所述延迟时间，在本实施例中，所述延迟时间为第三时刻t3与第一时刻t1的差值。

在本实施例中，在第一时刻t1所述第一采集模块120、所述视频转换处理模块140分别接收开启命令信号，同时所述视频转换处理模块140开始计时；所述第一采集模块120接收并处理所述运动传感器110的数据以得到传感信号；所述第一采集模块120发送所述传感信号至所述视频产生处理模块130；然后所述视频产生处理模块130接收并处理所述传感信号以得到视频信号；在第三时刻t3所述视频产生处理模块130发送所述视频信号至所述视频转换处理模块140；计算模块180可以计算获得所述延迟时间。

为了方便随时检测延迟时间，在本实施例中，所述头戴式显示器还包括关闭模块160，所述关闭模块160用于关闭传感数据采集模块120对数据的接收和发送、视频产生处理模块130对数据的发送。

在本实施例中，所述头戴式显示器还包括开启模块170，所述开启命令信号是通过所述开启模块170发出的，所述开启模块170用于在第一时刻t1传输开启命令信号分别给传感数据采集模块120、视频接收处理模块140，在本实施例中，所述开启模块170可以为物理开关、电子开关或者通信总线，所述开启模块170所发处的开启命令信号包括脉冲信号、电平信号或者通信协议命令；所述计算模块180用于计算获得所述延迟时间。

为了方便对延迟时间进行优化，在本实施例中，所述开启模块170还用于传输开启命令信号给所述视频产生处理模块130，在第一时刻t1所述视频产生处理模块130接收所述开启命令信号并开始计时；所述第一采集模块120发送所述传感信号至所述视频产生处理模块130时所述视频产生处理模块130以得到第二时刻t2，从而可以方便获得t2-t1时间段和t3-t2时间段。

在本实施例中，所述第一采集模块120、所述视频产生处理模块130、所述视频转换处理模块140可以集成在一个处理器中，也可以其中两个集成在一个处理器中，或者三个模块单独设置。

另外，为了方便检查人员获得延迟时间，在本实施例中，所述显示屏150显示所述延迟时间。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

通过上述实施例的描述，本发明具有以下优点：

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种检测头戴式显示器数据传输延迟的方法，所述头戴式显示器包括运动传感器、第一采集模块、视频产生处理模块、视频转换处理模块和显示屏，所述第一采集模块与所述运动传感器电连接，所述视频产生处理模块与所述第一采集模块电连接，所述视频转换处理模块与所述视频产生处理模块电连接，所述显示屏与所述视频转换处理模块电连接；其特征在于，所述方法包括：

计算获得延迟时间，所述延迟时间为第三时刻t3与第一时刻t1的差值。

2.如权利要求1所述的检测头戴式显示器数据传输延迟的方法，其特征在于，在所述在第一时刻t1所述第一采集模块、所述视频转换处理模块分别接收传输开启命令信号，同时所述视频转换处理模块开始计时的步骤之前还包括：

关闭所述第一采集模块对数据的接收和发送、所述视频产生处理模块对数据的发送。

3.如权利要求1所述的检测头戴式显示器数据传输延迟的方法，其特征在于，所述头戴式显示器还包括开启模块，所述开启命令信号是通过所述开启模块发出的。

4.如权利要求3所述的检测头戴式显示器数据传输延迟的方法，其特征在于，所述开启模块为物理开关、电子开关或者通信总线。

5.如权利要求1所述的检测头戴式显示器数据传输延迟的方法，其特征在于，所述开启命令信号包括脉冲信号、电平信号或者通信协议命令。

6.如权利要求1所述的检测头戴式显示器数据传输延迟的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一采集模块发送所述传感信号至所述视频产生处理模块时所述视频产生处理模块得到第二时刻t2。

7.如权利要求1所述的检测头戴式显示器数据传输延迟的方法，其特征在于，在所述计算获得延迟时间的步骤之后还包括：

在所述显示屏上显示所述延迟时间。

8.一种头戴式显示器，其特征在于，包括：

运动传感器；

显示屏，其与所述视频转换处理模块电连接；

计算模块，其用于计算获得延迟时间；其中，

在第三时刻t3所述视频产生处理模块发送所述视频信号至所述视频转换处理模块，所述延迟时间为第三时刻t3与第一时刻t1的差值。

9.如权利要求8所述的头戴式显示器，其特征在于，还包括关闭模块，其用于关闭所述第一采集模块对数据的接收和发送、所述视频产生处理模块对数据的发送。

10.如权利要求8所述的头戴式显示器，其特征在于，所述头戴式显示器还包括开启模块，所述开启命令信号是通过所述开启模块发出的。

11.如权利要求10所述的头戴式显示器，其特征在于，所述开启模块为物理开关、电子开关或者通信总线。

12.如权利要求8所述的头戴式显示器，其特征在于，所述开启命令信号包括脉冲信号、电平信号或者通信协议命令。

13.如权利要求8所述的头戴式显示器，其特征在于，在第一时刻t1所述视频产生处理模块接收所述开启命令信号并开始计时；当所述第一采集模块发送所述传感信号至所述视频产生处理模块时所述视频产生处理模块以得到第二时刻t2。

14.如权利要求8所述的头戴式显示器，其特征在于，所述显示屏显示所述延迟时间。

15.如权利要求8所述的头戴式显示器，其特征在于，所述第一采集模块、所述视频产生处理模块、所述视频转换处理模块集成在一个处理器中；或者所述第一采集模块、所述视频产生处理模块、所述视频转换处理模块其中两个集成在一个处理器中；或者所述第一采集模块、所述视频产生处理模块、所述视频转换处理模块单独设置。