CN110599845A - 一种基于5g实时传输的vr沉浸式旅游系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统，包括无人机采集端、5G传输基站、沉浸式VR终端，无人机采集端包括无人机总控站和无人机，5G传输基站通过光纤与无人机总控站连接，用于将无人机总控站处理后的数据实时传输至沉浸式VR终端，沉浸式VR终端包括多功能头盔和控制手柄，控制手柄与多功能头盔无线连接，控制手柄包括用于远程无人机移动的控制模块和用于调节多功能头盔模块功能的调节模块。总之，本发明具有系统完善、结构新颖、使用方便、体验效果好等优点。

Description

一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统

技术领域

本发明属于虚拟现实技术领域，具体是涉及一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统。

背景技术

虚拟现实技术，又称VR技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR技术的需求日益旺盛。VR技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。

旅游是典型的体验经济，是人类对自然与社会一种探求体验的方式。旅游的过程实际上是体验文化、体验生态、体验环境、体验景观、体验娱乐、体验情感、体验健康等多方面体验的过程。而虚拟现实带来的也是一种体验，在VR世界我们同样可以获得在旅游中的所有体验。在本质上来看，VR与旅游的意义是重叠的，这也注定了他们相辅相成的关系。把VR技术搬到景区内，可以让游客得到更完善、更丰富的体验。作为实体旅游的补充，VR技术可以让游客在景区内体验到由于季节或其它因素而体验不到的内容。

但是现有技术中的VR旅游系统，往往是在旅游景区内设置固定的数据信息采集装置，采集固定场景的信息向游客展示，这样的系统与游客上网浏览并没有多大区别，无法使游客达到沉浸式的体验效果，所以，设计一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统很有必要。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统。

本发明的技术方案是：一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统，主要包括无人机采集端、5G传输基站、沉浸式VR终端，

所述无人机采集端包括无人机总控站和无人机，

所述无人机总控站包括用于控制所述无人机飞行状态的无人机控制模块，用于对无人机采集数据进行筛选的数据筛选模块，用于对不同数据类型进行分类的数据分类模块，用于对采集数据进行计算处理的数据处理模块，用于对处理后数据进行存储备份的数据存储模块，用于将处理后数据通过所述传输基站传输至所述沉浸式VR终端的数据传输模块，

所述无人机包括用于全景图像采集的图像采集模块，用于无人机周围声音采集的声音采集模块，用于感知无人机周围温度的温度采集模块，用于监测无人机周围风速、风向的风力监测模块，用于将采集数据传输至无人机总控站的无线传输模块，

所述5G传输基站通过光纤与所述无人机总控站连接，用于将无人机总控站处理后的数据实时传输至所述沉浸式VR终端，

所述沉浸式VR终端包括多功能头盔和控制手柄，

多功能头盔包括与5G传输基站无线连接用于接收数据信息的数据接收模块，用于模拟图像的显像模块，用于播放声音的声音模拟模块，用于调节多功能头盔内温度的温度调节模块，用于模拟吹风的风力模拟模块，

所述控制手柄与多功能头盔无线连接，控制手柄包括用于远程无人机移动的控制模块和用于调节多功能头盔模块功能的调节模块。

进一步地，所述无人机总控站包括无人机停靠充电的机座，对无人机采集数据进行收集处理的主机，所述主机内还设有与无人机无线连接的控制器，可以实现无人机的统一管理。

进一步地，所述无人机包括机身，机身上方设有用于无人机飞行的旋翼和用于监测风速风向的风力监测装置，机身下方设置有用于获取图像信息的全方位摄像头、用于获取声音信息的音频采集器和用于获取温度信息的温度传感器，无人机内部还设有控制旋翼的飞行控制器、与所述无人机总控站无线连接的无线传输器和提供电能的电池，无人机可以采集各项数据实时传输至沉浸式VR终端，相较于传统方法中在景区固定地点设置采集装置，无人机更为灵活和自由，可以使用户达到沉浸式体验。

进一步地，所述音频采集器共有两个，对称设置在无人机底面两侧，且两个音频采集器上均设有主动降噪装置，主动降噪装置可以将无人机飞行过程中自身运行的噪音去除，避免影响用户体验。

进一步地，所述无人机侧面均匀设有距离传感器，所述距离传感器均与所述飞行控制器连接，用于无人机躲避障碍物，避免无人机撞毁。

进一步地，所述无人机的电池在电量少于30％时，所述飞行控制器通过无线传输器向无人机总控站发送接力申请，由无人机总控站控制一辆电量充足的无人机接替电量不足无人机的工作，既可以使用户旅游体验不被打断，又避免了无人机电量不足发生坠毁。

进一步地，所述多功能头盔包括用于接收数据和功能控制的模拟控制器，用于模拟显示数据中的图像信息的显像装置，用于模拟数据中的音频信息的耳机，通过制冷半导体和电热丝控制多功能头盔内的温度的温度调节装置和通过调节风扇的旋转速度来调节风速大小的风力模拟装置，多功能头盔可以使用户多方位感知无人机所在环境，达到沉浸式体验。

进一步地，所述控制手柄包括设置在控制手柄内部的传感陀螺仪和设置在控制手柄表面的控制按键，传感陀螺仪感知控制手柄的运动状态并通过多功能头盔发送控制信号至无人机总控站，无人机总控站传输控制信号至无人机，实现无人机飞行状态的改变，用户可以通过控制手柄控制无人机飞行至想要体验的地方，并且通过控制按键调节多功能头盔的参数，所述控制按键可调节多功能头盔的图像的大小、清晰度和声音的大小。

本发明的工作方法是：用户需要进行VR沉浸式旅游时，戴上沉浸式VR终端的多功能头盔，并手持控制手柄开启旅游系统，无人机总控站的控制器向无人机发送控制指令，使无人机达到旅游景区的开始位置，无人机上采集旅游景区的风速、全景图像、声音和温度，传输至主机，主机对采集数据进行筛选、分类、处理后通过5G基站传输至多功能头盔的模拟控制器，多功能头盔的显像装置实时模拟播放旅游景区3D图像信息，耳机播放旅游景区实时声音，温度调节装置根据旅游景区温度调节多功能头盔内温度，风力模拟装置模拟调节吹向用户脸部的风速大小，使患者全方位体验沉浸式旅游，用户通过移动控制手柄来远程控制无人机移动至旅游景区内可到达的地区进行游览，无人机在用户使用过程中如电量低于30％，飞行控制器通过无线传输器向无人机总控站发送接力申请，由无人机总控站控制一辆电量充足的无人机接替电量不足无人机的工作，确保用户完成VR沉浸式旅游体验。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统，设置无人机对旅游景区的全方位信息进行实时采集，并且由于无人机的灵活性，无人机可到达旅游景区内任何可以达到的地方，免去了传统固定安装采集装置的麻烦，无人机的音频采集器上设有主动降噪装置，可以将无人机飞行过程中自身运行的噪音去除，避免影响用户体验，且无人机采集信息多样化，使用户的沉浸式旅游体验更好，并且通过5G基站传输实时数据信息，数据传输快速、设备响应及时，同时为用户提供了多功能头盔和控制手柄，多功能头盔可以模拟旅游景区的实时环境，用户可以通过控制手柄远程控制无人机去往旅游景区内想要体验的地方，相较于传统固定信息采集系统，无人机更为灵活。总之，本发明具有系统完善、结构新颖、使用方便、体验效果好等优点。

附图说明

图1是本发明的系统结构图；

图2是本发明的无人机结构图；

图3是本发明的多功能头盔结构图；

图4是本发明的控制手柄结构示意图。

其中，1-采集端、11-无人机总控站、111-无人机控制模块、112-数据筛选模块、113-数据分类模块、114-数据处理模块、115-数据存储模块、116-数据传输模块、117-机座、118-主机、119-控制器、12-无人机、1201-机身、1202-旋翼、1203-风力监测装置、1204-全方位摄像头、1205-音频采集器、1206-温度传感器、1207-飞行控制器、1208-无线传输器、1209-电池、1210-距离传感器、121-图像采集模块、122-声音采集模块、123-温度采集模块、124-风力监测模块、125-无线传输模块、2-5G传输基站、3-光纤、4-沉浸式VR终端、41-多功能头盔、4101-模拟控制器、4102-显像装置、4103-耳机、4104-温度调节装置、4105-风力模拟装置、411-数据接收模块、412-显像模块、413-声音模拟模块、414-温度调节模块、415-风力模拟模块、42-控制手柄、4201-传感陀螺仪、4202-控制按键、421-控制模块、422-调节模块。

具体实施方式

为便于对本发明技术方案的理解，下面结合附图1-4和具体实施例对本发明做进一步的解释说明，实施例并不构成对发明保护范围的限定。

如图1所示，一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统，主要包括无人机采集端1、5G传输基站2、沉浸式VR终端3，

无人机采集端1包括无人机总控站11和无人机12，

无人机总控站11包括无人机停靠充电的机座117，对无人机12采集数据进行收集处理的主机118，主机118内还设有与无人机12无线连接的控制器119，

如图2所示，无人机12包括机身1201，机身1201上方设有用于无人机12飞行的旋翼1202和用于监测风速风向的风力监测装置1203，机身1201下方设置有用于获取图像信息的全方位摄像头1204、用于获取声音信息的音频采集器1205和用于获取温度信息的温度传感器1206，音频采集器1205共有两个，对称设置在无人机12底面两侧，且两个音频采集器1205上均设有主动降噪装置，无人机12内部还设有控制旋翼1202的飞行控制器1207、与无人机总控站11无线连接的无线传输器1208和提供电能的电池1209，无人机12的电池1209在电量少于30％时，飞行控制器1207通过无线传输器1208向无人机总控站11发送接力申请，由无人机总控站11控制一辆电量充足的无人机12接替电量不足无人机12的工作，无人机12侧面均匀设有距离传感器1210，距离传感器1210均与飞行控制器1207连接，用于无人机12躲避障碍物，

无人机总控站11包括用于控制无人机12飞行状态的无人机控制模块111，用于对无人机12采集数据进行筛选的数据筛选模块112，用于对不同数据类型进行分类的数据分类模块113，用于对采集数据进行计算处理的数据处理模块114，用于对处理后数据进行存储备份的数据存储模块115，用于将处理后数据通过传输基站2传输至沉浸式VR终端3的数据传输模块116，

无人机12包括用于全景图像采集的图像采集模块121，用于无人机12周围声音采集的声音采集模块122，用于感知无人机12周围温度的温度采集模块123，用于监测无人机12周围风速、风向的风力监测模块124，用于将采集数据传输至无人机总控站11的无线传输模块125，

5G传输基站2通过光纤3与无人机总控站11连接，用于将无人机总控站11处理后的数据实时传输至沉浸式VR终端4，

沉浸式VR终端4包括多功能头盔41和控制手柄42，

如图3所示，多功能头盔41包括用于接收数据和功能控制的模拟控制器4101，用于模拟显示数据中的图像信息的显像装置4102，用于模拟数据中的音频信息的耳机4103，通过制冷半导体和电热丝控制多功能头盔41内的温度的温度调节装置4104和通过调节风扇的旋转速度来调节风速大小的风力模拟装置4105，

如图4所示，控制手柄42包括设置在控制手柄42内部的传感陀螺仪4201和设置在控制手柄42表面的控制按键4202，传感陀螺仪4201感知控制手柄42的运动状态并通过多功能头盔41发送控制信号至无人机总控站11，无人机总控站11传输控制信号至无人机12，实现无人机12飞行状态的改变，控制按键4202可调节多功能头盔41的图像的大小、清晰度和声音的大小

多功能头盔41包括与5G传输基站3无线连接用于接收数据信息的数据接收模块411，用于模拟图像的显像模块412，用于播放声音的声音模拟模块413，用于调节多功能头盔41内温度的温度调节模块414，用于模拟吹风的风力模拟模块415，

控制手柄42与多功能头盔41无线连接，控制手柄42包括用于远程无人机12移动的控制模块421和用于调节多功能头盔41模块功能的调节模块422，

主机118为PN-MCP-A1智能控制主机，控制器119为PC-Based可编程运动控制器，风力监测装置1203为QYCG-09超声波风速风向传感器，全方位摄像头1204为ZJ17E型号摄像头，音频采集器1205为DS-QR102数字音频采集器，温度传感器1206为PT100温度传感器，飞行控制器1207为PIXHAWK双处理器飞行控制器，无线传输器1208为宏天云58G无线传输器，电池1209为16000MAH/6S 22.2V 25C无人机专用电池，距离传感器1210为TF03激光距离传感器，模拟控制器4101为DY-DC24V-CH2 24V 15W双路模拟控制器，显像装置4102为PicoGoblin VR眼镜，耳机4103为Beats Studio 3Wireless耳机，风力模拟装置4105为FDS300712H型号风扇，传感陀螺仪4201为LVG728T双轴动态倾角陀螺仪。

上述系统的工作原理是：用户需要进行VR沉浸式旅游时，戴上沉浸式VR终端4的多功能头盔41，并手持控制手柄42开启旅游系统，无人机总控站11的控制器119向无人机12发送控制指令，使无人机12达到旅游景区的开始位置，无人机12上采集旅游景区的风速、全景图像、声音和温度，传输至主机118，主机118对采集数据进行筛选、分类、处理后通过5G基站传输至多功能头盔41的模拟控制器4101，多功能头盔41的显像装置实时模拟播放旅游景区3D图像信息，耳机4103播放旅游景区实时声音，温度调节装置4104根据旅游景区温度调节多功能头盔41内温度，风力模拟装置4105模拟调节吹向用户脸部的风速大小，使患者全方位体验沉浸式旅游，用户通过移动控制手柄42来远程控制无人机12移动至旅游景区内可到达的地区进行游览，无人机12在用户使用过程中如电量低于30％，飞行控制器1207通过无线传输器1208向无人机总控站11发送接力申请，由无人机总控站11控制一辆电量充足的无人机12接替电量不足无人机12的工作，确保用户完成VR沉浸式旅游体验。

Claims (8)

1.一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统，其特征在于，主要包括无人机采集端(1)、5G传输基站(2)、沉浸式VR终端(3)，

所述无人机采集端(1)包括无人机总控站(11)和无人机(12)，

所述无人机总控站(11)包括用于控制所述无人机(12)飞行状态的无人机控制模块(111)，用于对无人机(12)采集数据进行筛选的数据筛选模块(112)，用于对不同数据类型进行分类的数据分类模块(113)，用于对采集数据进行计算处理的数据处理模块(114)，用于对处理后数据进行存储备份的数据存储模块(115)，用于将处理后数据通过所述传输基站(2)传输至所述沉浸式VR终端(3)的数据传输模块(116)，

所述无人机(12)包括用于全景图像采集的图像采集模块(121)，用于无人机(12)周围声音采集的声音采集模块(122)，用于感知无人机(12)周围温度的温度采集模块(123)，用于监测无人机(12)周围风速、风向的风力监测模块(124)，用于将采集数据传输至无人机总控站(11)的无线传输模块(125)，

所述5G传输基站(2)通过光纤(3)与所述无人机总控站(11)连接，用于将无人机总控站(11)处理后的数据实时传输至所述沉浸式VR终端(4)，

所述沉浸式VR终端(4)包括多功能头盔(41)和控制手柄(42)，

多功能头盔(41)包括与5G传输基站(3)无线连接用于接收数据信息的数据接收模块(411)，用于模拟图像的显像模块(412)，用于播放声音的声音模拟模块(413)，用于调节多功能头盔(41)内温度的温度调节模块(414)，用于模拟吹风的风力模拟模块(415)，

所述控制手柄(42)与多功能头盔(41)无线连接，控制手柄(42)包括用于远程无人机(12)移动的控制模块(421)和用于调节多功能头盔(41)模块功能的调节模块(422)。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统，其特征在于，所述无人机总控站(11)包括无人机停靠充电的机座(117)，对无人机(12)采集数据进行收集处理的主机(118)，所述主机(118)内还设有与无人机(12)无线连接的控制器(119)。

3.根据权利要求1所述的一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统，其特征在于，所述无人机(12)包括机身(1201)，机身(1201)上方设有用于无人机(12)飞行的旋翼(1202)和用于监测风速风向的风力监测装置(1203)，机身(1201)下方设置有用于获取图像信息的全方位摄像头(1204)、用于获取声音信息的音频采集器(1205)和用于获取温度信息的温度传感器(1206)，无人机(12)内部还设有控制旋翼(1202)的飞行控制器(1207)、与所述无人机总控站(11)无线连接的无线传输器(1208)和提供电能的电池(1209)。

4.根据权利要求3所述的一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统，其特征在于，所述音频采集器(1205)共有两个，对称设置在无人机(12)底面两侧，且两个音频采集器(1205)上均设有主动降噪装置。

5.根据权利要求3所述的一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统，其特征在于，所述无人机(12)侧面均匀设有距离传感器(1210)，所述距离传感器(1210)均与所述飞行控制器(1207)连接，用于无人机(12)躲避障碍物。

6.根据权利要求1所述的一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统，其特征在于，所述多功能头盔(41)包括用于接收数据和功能控制的模拟控制器(4101)，用于模拟显示数据中的图像信息的显像装置(4102)，用于模拟数据中的音频信息的耳机(4103)，通过制冷半导体和电热丝控制多功能头盔(41)内的温度的温度调节装置(4104)和通过调节风扇的旋转速度来调节风速大小的风力模拟装置(4105)。

7.根据权利要求1所述的一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统，其特征在于，所述控制手柄(42)包括设置在控制手柄(42)内部的传感陀螺仪(4201)和设置在控制手柄(42)表面的控制按键(4202)，传感陀螺仪(4201)感知控制手柄(42)的运动状态并通过多功能头盔(41)发送控制信号至无人机总控站(11)，无人机总控站(11)传输控制信号至无人机(12)，实现无人机(12)飞行状态的改变，所述控制按键(4202)可调节多功能头盔(41)的图像的大小、清晰度和声音的大小。

8.根据权利要求1所述的一种基于5G实时传输的VR沉浸式旅游系统，其特征在于，所述无人机总控站(11)包括无人机停靠充电的机座(117)。