CN110764264B - 一种ar智能眼镜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种AR智能眼镜，包括眼镜本体，以及嵌装于眼镜本体内的AR显控组件，眼镜本体包括镜架、AR显示镜片、相对安装于镜架两侧的电池舱和控制舱，AR显控组件包括安装于控制舱前端采集数据信息的摄像头，摄像头采集的信息经控制舱处理后发送给前端控制设备，前端控制设备将数据汇总发送给中心站，中心站可将信息转发给其他设备的控制舱；同理，中心站接收到其他设备的信息经过控制舱处理后传送到AR眼镜显示。本发明具有的优点是一体式设计，AR眼镜能将接收到的信息投影至视野前方，实现虚实景象融合叠加显示，也能将AR眼镜上摄像头采集的数据发到前端控制设备和中心站，实现AR眼镜与中心站、前端控制设备之间信息的交互。

Description

一种AR智能眼镜
技术领域
本发明涉及眼镜显示领域，尤其涉及一种AR智能眼镜。
背景技术
目前，AR增强现实技术，它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，是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通过电脑等科学技术，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。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间上，让人感觉是同时存在的。
随着信息技术的快速发展，具有信息接入与显示功能的眼镜已经出现，如谷歌眼镜、苹果眼镜显示器等，初步具备了声控、导航、照相与视频聊天等功能，极大增强了基于眼镜的功能应用；但是，由于眼镜应用处理器接口数量有限，同时考虑成本、功耗等因素，很少有实现多个眼镜显示屏。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是公开一种AR智能眼镜，可将图像投影至视野前方，实现虚实景象融合叠加显示，一体式设计，能够接受中心站和前端控制设备推送的语音、图片、视频等数据信息，以增加AR增强现实的效果，达到更好的现实效果。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种AR智能眼镜，包括眼镜本体，以及嵌装于眼镜本体内的AR显控组件，所述眼镜本体包括前端凸起有镜框的镜架、卡接于镜框内的AR显示镜片、安装于镜架两端的镜腿、以及相对安装于镜架两侧的电池舱和控制舱，而所述AR显控组件包括安装于镜架内的GPS定位模块，安装于电池舱内部用于供电的电源模块，安装于控制舱内部的AR音频模块、处理数据信息的CPU处理器、将处理数据无线发送给接收者的WiFi蓝牙模块、将处理数据有线传输给接收者的MicroUSB模块，以及安装于控制舱前端采集数据信息的摄像头；其中摄像头采集的数据信息经控制舱处理后发送给前端控制设备，前端控制设备将数据汇总发送给中心站，中心站根据需要将处理信息转发给其他设备的控制舱；同理，中心站接收到其他设备的数据信息经过控制舱处理后传送到AR显示镜片显示。
通过上述技术方案，摄像头采集的数据信息经控制舱处理后经过WiFi蓝牙模块或MicroUSB模块传送给中心站或者前端控制设备；通过WiFi蓝牙模块从中心站和前端控制设备接收语音、图片、视频等数据信息经过控制仓处理后送到镜片上，将图像投影至视野前方，实现AR虚实景象融合叠加显示。另外，当该眼镜用于作战中时，摄像头采集数据信息经过CPU处理器进行处理并通过WiFi蓝牙模块将视频图片信息发送给基站，再由基站发送给作战指挥平台，AR显示镜片可以显示接收到的语音视频图片，当前姿态信息等，同时，作战指挥平台可以通过基站转发指定的视频图片信息给AR眼镜；其中，WiFi蓝牙模块能够接受中心站和前端控制设备推送的语音、图片、视频等数据信息，以增加AR增强现实的效果，达到更好的现实效果。
MicroUSB模块既可以为眼镜供电，又可以进行有线数据传输出；WiFi蓝牙模块用于无线数据传输(接收和发送)；GPS定位模块主要用于定位以及导航，信息也可以通过眼镜进行显示；AR音频模块可以采集环境声音信息，还可以连接麦克风进行语音通信，进而将图像投影至视野前方，实现虚实景象融合叠加显示，一体式设计。
进一步地，所述AR显控组件还包括存储于控制舱内的AR应用处理器电路和接口转换电路，其中AR应用处理器电路是将摄像头采集的数据信息输出显示信号源，接口转换电路是将显示信号源输出的1路DSI接口进行转换后输出显示；并且所述接口转换电路包括DSI接口转换为中间接口电路、中间接口电路转换为2路DSI电路以及用于配置和管理的单片机电路。
通过上述技术方案，通过使用应用处理器输出显示信号源，再通过电路转换实现对眼镜双屏的扩展复制显示功能；显示信号源仅输出1路DSI接口，经过转换电路进行转换后输出显示，转换电路包括了DSI转中间接口电路、中间接口电路转2路DSI电路以及用于配置和管理的单片机电路；在显示传输转换过程中，仅需要一个应用处理器输出的1路DSI显示数据，经过复制转换电路后，将该路DSI显示数据复制成为2路一模一样的DSI显示数据，分别将两路同样的显示数据同时输出到2片眼镜上，实现左右眼看到的图像一模一样。由于左右眼存在一定视角差，从而实现AR显示效果，增加了人眼对显示图像的真实体验。
进一步地，所述DSI接口转换为中间接口电路是通过一路DSI信号接收器，接收外部应用处理器输出的DSI接口一路显示信号，并根据输入的DSI接口配置参数，传送给中间传输接口用于发送配置显示参数；同时，DSI接口将显示数据传递给中间接口用于发出中间接口的显示信号，进而通过转换电路实现多个眼镜屏幕显示，以实现AR增强现实的效果，达到更好的现实效果。
进一步地，所述中间接口复制转换为2路DSI接口电路是通过一路中间接口信号接收器，接收外部输入的一路中间接口信号接收器显示配置参数和显示数据，经过内部buffer实现将配置参数传送给2路DSI接口，同时将前端输入的一路数据完全复制成为一模一样的2份显示数据，并将复制后的显示数据分别传送到2路DSI接口上，用于后端DSI接口显示设备，即左右两片AR显示镜片。
进一步地，所述单片机电路是用于对DSI转换为中间接口电路进行时序复位和上电使能配置，对中间接口转换为DSI电路进行电路时序复位、上电顺序配置、寄存器参数配置，以及打开和关闭转换电路和配置低功耗模式等功能。
进一步地，所述接口转换电路引出2路DSI显示接口信号，一路DSI显示接口信号是通过控制电路侧直接连接镜片显示屏，另一路DSI显示接口信号是使用软排线通过眼镜横梁引出到另一侧，最终引到另一个眼镜镜片输出显示。
进一步地，所述控制舱的侧面对外设置有与AR显控组件连接的选择功能按键、确定按键以及开关机按键。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、可将图像投影至视野前方，实现虚实景象融合叠加显示，一体式设计，能够接受中心站和前端控制设备推送的语音、图片、视频等数据信息；
2、在显示传输转换过程中，仅需要一个应用处理器输出的1路DSI显示数据，经过复制转换电路后，将该路DSI显示数据复制成为2路一模一样的DSI显示数据，分别将两路同样的显示数据同时输出到2片眼镜上，实现左右眼看到的图像一模一样，在左右眼存在一定视角差的条件下，从而实现AR显示效果，增加了人眼对显示图像的真实体验；
3、通过转换电路实现多个眼镜屏幕显示，以实现AR增强现实的效果，达到更好的显示效果；
4、能够接受中心站和前端控制设备推送的语音、图片、视频等数据信息进行播放显示，也能将AR眼镜上摄像头采集的数据发回前端控制设备和中心站，实现AR眼镜与中心站和前端控制设备之间进行语音、图片和视频的相互交互，达到更好的AR增强现实显示效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明体现GPS定位模块的结构示意图；
图3是本发明体现摄像头的结构示意图；
图4是图2中体现电池舱的结构示意图；
图5是图2中体现控制舱的结构示意图；
图6是本发明体现接口转换电路的流程图；
图7是本发明体现功能按键的结构示意图。
图中，1、眼镜本体；11、镜架；12、镜框；13、AR显示镜片；14、镜腿；2、AR显控组件；21、电池舱；211、电源模块；22、控制舱；221、CPU处理器；222、MicroUSB模块；223、选择功能按键；224、确定功能按键；225、开关机按键；23、GPS定位模块；24、摄像头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
一种AR智能眼镜，如图1所示，包括眼镜本体1，以及嵌装于眼镜本体1内的AR显控组件2，其中眼镜本体1包括镜架11、凸起于镜架11前端的镜框12、卡接于镜框12内的AR显示镜片13，以及安装于镜架11两末端的镜腿14。
如图1、图2及图3所示，AR显控组件2包括相对安装于镜架11两侧的电池舱21和控制舱22，安装于镜架11上方的GPS定位模块23，以及安装于控制舱22前端并与AR显示镜片13电路连接的摄像头24，即摄像头24采集的数据信息经控制舱22处理后发送给前端控制设备，前端控制设备将数据汇总发送给中心站，中心站根据需要将处理信息转发给其他设备的控制舱；同理，中心站接收到其他设备的数据信息经过控制舱22处理后传送到AR显示镜片13显示。
如图2和图4所示，电池舱21内部安装有用于供电的电源模块211；如图2和图5所示，控制舱22内部安装有采集环境声音信息和语音通信的AR音频模块(图中未示出)，处理摄像头24采集数据信息和AR音频模块(图中未示出)，采集信息的CPU处理器221，将处理数据无线发送给接收者的WiFi蓝牙模块(图中未示出)，将处理数据有线传输给接收者的MicroUSB模块222，及摄像头24采集的数据信息经控制舱22处理后在AR显示镜片13上显示。
在上述方案的基础上，如图6所示，AR显控组件2还包括存储于控制舱22内的AR应用处理器电路和接口转换电路；其中AR应用处理器电路是将摄像头采集的数据信息输出显示信号源，接口转换电路是将显示信号源输出的1路DSI接口进行转换后输出显示；并且所述接口转换电路包括DSI接口转换为中间接口电路、中间接口电路转换为2路DSI电路以及用于配置和管理的单片机电路。
在上述方案的基础上，如图6所示，DSI接口转换为中间接口电路是通过一路DSI信号接收器，接收外部应用处理器输出的DSI接口一路显示信号，并根据输入的DSI接口配置参数，传送给中间传输接口用于发送配置显示参数；同时，DSI接口将显示数据传递给中间接口用于发出中间接口的显示信号。
在上述方案的基础上，如图6所示，中间接口复制转换为2路DSI接口电路是通过一路中间接口信号接收器，接收外部输入的一路中间接口信号接收器显示配置参数和显示数据，经过内部buffer实现将配置参数传送给2路DSI接口，同时将前端输入的一路数据完全复制成为一模一样的2份显示数据，并将复制后的显示数据分别传送到2路DSI接口上，用于后端DSI接口显示设备，即左右两片AR显示镜片13。
在上述方案的基础上，如图6所示，单片机电路是用于对DSI转换为中间接口电路进行时序复位和上电使能配置，对中间接口转换为DSI电路进行电路时序复位、上电顺序配置、寄存器参数配置，以及打开和关闭转换电路和配置低功耗模式等功能。
在上述方案的基础上，如图1、图6以及图7所示，从控制舱22内经接口转换电路引出2路DSI显示接口信号，一路DSI显示接口信号是通过控制电路直接连接AR显示镜片13，另一路DSI显示接口信号是使用软排线通过镜架11引出到另一侧，最终引到另一个AR显示镜片13输出显示。
在上述方案的基础上，如图1和图7所示，控制舱22的侧面对外设置有与AR显控组件2连接的选择功能按键223、确定按键224以及开关机按键225，即选择功能按键223用于功能选择，依次循环选择各项功能；确定按键224是对所选中的功能进行确定选择功能，并进入所选功能显示界面，同时支持眼镜屏幕解锁功能；开关机按键225则是控制整个AR眼镜的开关机控制功能，实现对整个AR眼镜的开机、关机、锁屏功能控制。
以上所述实施方式仅表达了本发明的一种或多种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种AR智能眼镜，包括眼镜本体(1)，以及嵌装于眼镜本体(1)内的AR显控组件(2)，其特征在于，所述眼镜本体(1)包括前端凸起有镜框(12)的镜架(11)、卡接于镜框内的AR显示镜片(13)、安装于镜架(11)两端的镜腿(14)、以及相对安装于镜架(11)两侧的电池舱(21)和控制舱(22)，而所述AR显控组件(2)包括安装于镜架(11)内的GPS定位模块(23)，安装于电池舱(21)内部用于供电的电源模块(211)，安装于控制舱(22)内部的AR音频模块、处理数据信息的CPU处理器(221)、将处理数据无线发送给接收者的WiFi蓝牙模块、将处理数据有线传输给接收者的MicroUSB模块(222)，以及安装于控制舱(22)前端采集数据信息的摄像头(24)；其中摄像头(24)采集的数据信息经控制舱(22)处理后发送给前端控制设备，前端控制设备将数据汇总发送给中心站，中心站根据需要将处理信息转发给其他设备的控制舱；同理，中心站接收到其他设备的数据信息经过控制舱(22)处理后传送到AR显示镜片(13)显示；所述AR显控组件(2)还包括存储于控制舱(22)内的AR应用处理器电路和接口转换电路，其中AR应用处理器电路是将摄像头(24)采集的数据信息输出显示信号源，接口转换电路是将显示信号源输出的1路DSI接口进行转换后输出显示；所述接口转换电路引出2路DSI显示接口信号，一路DSI显示接口信号是通过控制电路侧直接连接镜片显示屏，另一路DSI显示接口信号是使用软排线通过眼镜横梁引出到另一侧，最终引到另一个眼镜镜片输出显示；并且所述接口转换电路包括DSI接口转换为中间接口电路、中间接口电路转换为2路DSI电路以及用于配置和管理的单片机电路；所述DSI接口转换为中间接口电路是通过一路DSI信号接收器，接收外部应用处理器输出的DSI接口一路显示信号，并根据输入的DSI接口配置参数，传送给中间传输接口用于发送配置显示参数；同时，DSI接口将显示数据传递给中间接口用于发出中间接口的显示信号；所述中间接口复制转换为2路DSI接口电路是通过一路中间接口信号接收器，接收外部输入的一路中间接口信号接收器显示配置参数和显示数据，经过内部buffer实现将配置参数传送给2路DSI接口，同时将前端输入的一路数据完全复制成为一模一样的2份显示数据，并将复制后的显示数据分别传送到2路DSI接口上，用于后端DSI接口显示设备，即左右两片AR显示镜片(13)；所述单片机电路是用于对DSI转换为中间接口电路进行时序复位和上电使能配置，对中间接口转换为DSI电路进行电路时序复位、上电顺序配置、寄存器参数配置，以及打开和关闭转换电路和配置低功耗模式功能。
2.根据权利要求1所述的AR智能眼镜，其特征在于，所述控制舱(22)的侧面对外设置有与AR显控组件(2)连接的选择功能按键(223)、确定功能按键(224)以及开关机按键(225)。
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