CN111327342A - 头戴设备及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种头戴设备及电子设备。该头戴设备包括：头戴单元；头戴单元包括：数据采集模块、数据输出模块、无线通信模块及集成电路；集成电路包括：数据转换模块及接口模块；数据转换模块与无线通信模块连接，并通过接口模块分别与数据采集模块和数据输出模块连接；其中，数据转换模块用于对通过接口模块从数据采集模块采集到的数据进行串行化转换，并将转换后的串行数据通过无线通信模块输出，以对串行数据进行处理；及对通过无线通信模块接收的串行数据进行转换，以将串行数据转换为与接口模块的接口协议相匹配的接口数据，并将转换后的接口数据通过接口模块传输至数据输出模块，以通过数据输出模块将转换后的接口数据输出给用户。

Description

头戴设备及电子设备

技术领域

本公开涉及可穿戴设备技术领域，尤其涉及一种头戴设备及电子设备。

背景技术

头戴式设备通过向佩戴者的眼睛发送光学信号，可以实现虚拟现实(VirtualReality，VR)、增强现实(Augmented Reality，AR)、混合现实(Mixed Reality，MR)等不同效果，如VR眼镜、AR眼镜、MR眼镜等。

目前的头戴式设备从形态上大致可以分为分体式和一体式两种。一体式设备将所有的功能模块集成在一起，包括处理器、电池等，虽然便于携带，但势必造成一体式设备的重量和体积都很大，头戴不舒适；并且受限于一体式设备的大小，所使用的电池的体积和容量都受到限制，导致一体式设备的续航时间较短；此外，由于处理器也集成在一体式设备中，当设备运行时，处理器产生的热量也会影响用户的体验。

分体式设备除了包括头戴式显示部分(以下简称头显部分)，还包括主机部分。其中，头显部分仅包含显示模块、摄像头模块、环境传感器模块等必要的功能模块，而将处理器、电池等模块放在主机部分。可以在一定程度上使头显部分更轻薄，佩戴更为舒适；此外由于处理器不在头显部分，也不会出现因为处理器过热而导致佩戴不舒适的问题。

但相关技术中的分体式头戴设备在对数据进行处理和传输时，还存在诸如功耗处理芯片功耗较高、体积较大或时延较长等问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开提供一种头戴设备及电子设备。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一个方面，提供一种头戴设备，包括：头戴单元；所述头戴单元包括：数据采集模块；数据输出模块；第一无线通信模块；及第一集成电路，包括：第一数据转换模块及第一接口模块；所述第一数据转换模块与所述第一无线通信模块连接，并通过所述第一接口模块分别与所述数据采集模块和所述数据输出模块连接；其中，所述第一数据转换模块用于对通过所述第一接口模块从所述数据采集模块采集到的数据进行串行化转换，并将转换后的串行数据通过所述第一无线通信模块输出给与所述头戴单元连接的处理设备；及对通过所述第一无线通信模块接收的串行数据进行转换，以将所述串行数据转换为与所述第一接口模块的接口协议相匹配的接口数据，并将转换后的接口数据通过所述第一接口模块传输至所述数据输出模块。

根据本公开的另一个方面，还提供一种电子设备，包括：处理模块；无线通信模块，所述电子设备通过所述无线通信模块与头戴式显示设备连接；及集成电路，包括：数据转换模块及接口模块；所述数据转换模块与所述无线通信模块连接，并通过所述接口模块与所述处理模块连接；其中，所述数据转换模块用于对通过所述无线通信模块从所述头戴式显示设备接收的串行数据进行转换，以将所述串行数据转换为与所述接口模块的接口协议相匹配的接口数据，并将转换后的接口数据通过所述接口模块传输至所述处理模块；所述处理模块用于对通过所述数据转换模块进行转换后的接口数据进行处理；所述数据转模块还用于对通过所述接口模块从所述处理模块接收的处理后的数据进行串行化处理，并将转换后的串行数据通过所述无线通信模块输出给所述头戴式显示设备。

本公开实施例提供的头戴设备，在头戴单元中使用集成电路芯片，通过集成电路芯片中的接口模块进行数据的采集，并通过数据转换模块对采集到的数据和从主机单元接收的数据集中地进行转换，一方面可以极大地缩小头戴单元的空间和体积，有利于实现头戴单元轻薄化；另一方面还可以降低芯片的功耗，减少头戴单元的发热，提升用户体验；此外，集中式的转换还可以降低头戴设备的整体数据处理延迟。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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是根据一示例性实施例示出的一种头戴设备的结构示意图。

图2A是根据一示例示出的一种头戴单元的示意图。

图2B是根据一示例示出的另一种头戴单元的示意图。

图3A是根据一示例性实施例示出的另一种头戴单元的结构示意图。

图3B是是根据一示例性实施例示出的再一种头戴单元的结构示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的另一种头戴设备的结构示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的另一种主机单元的结构示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的再一种头戴设备的结构示意图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或第一集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

此外，在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在相关技术中，部分分体式头戴设备的头显部分中仍然具有独立的视觉处理单元。视觉处理单元如可以对6DOF算法等进行处理运算，也会使头显部分产生较大的热量。如果增加可用于散热的器件，则又会增加头显部分的重量和体积，不利于实现头显部分的轻薄化。

此外，在相关技术中，部分分体式头戴设备在头显部分中采用桥接(bridge)方案对数据进行处理，如使用多个MIPI(Mobile Industry Processor Interface，移动产业处理器接口)数据转USB串行数据芯片对不同MIPI数据进行转换，通过USB集线器(USB HUB)芯片将多个MIPI数据转USB串行数据芯片输出的数据传输至USB接口输出。此外，对于从USB接口接收到的数据(如显示数据)，还需要使用额外的显示数据转MIPI芯片进行转换后，通过头显部分进行显示。这些多个芯片的使用一方面使得头显部分很难实现轻薄化，另一方面由于其功耗均较高，也会使头显部分发热较为严重。此外，由于采用桥接方案，也很难控制系统延时。

因此，本公开实施例提供一种头戴设备，可从一定程度上克服相关技术中的上述技术问题，从而实现低功耗、小体积及实时性好的分体式头戴设备。

下面，将结合附图及实施例对本公开示例实施例中的头戴设备进行更详细的说明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种头戴设备的结构示意图。

如图1所示的头戴设备1例如可以为VR眼镜、AR眼镜、MR眼镜，或者还可以为其他可戴于头部的智能眼镜等。

参考图1，头戴设备1包括：头戴单元11。

图2A和图2B分别为根据一示例示出的不同头戴单元的示意图。头戴单元11例如可以如图2A所示呈闭合状，套戴在用户头部；或者，也可以如图2B所示呈眼镜形状，具有显示部分A和两个镜腿B。需要说明的是，本公开不限制头戴单元11的形状和/或式样，图2A和图2B仅为示例，而非限制本公开。

如图1所示，头戴单元11包括：数据采集模块111、数据输出模块112、无线通信模块113及集成电路模块114。

无线通信模块113例如可以包括蓝牙通信模块、WiFi通信模块、2G/3G/4G/5G移动通信模块、高频天线、光通信模块。超声波通信模块、超宽带通信模块等。应理解，上述的无线通信可采用的标准包括以往的和现有的标准，在不背离本公开范围的前提下，还包括采用这些标准的未来版本和未来标准。

集成电路模块114包括：数据转换模块1141及接口模块1142，数据转换模块1141通过接口模块1142分别与数据采集模块111和数据输出模块112连接。

数据转换模块1141用于对通过接口模块1142从数据采集模块111采集到的数据进行串行化转换，并将转换后的串行数据通过无线通信模块113输出，以对转换后的串行数据进行处理，例如传输给下述的主机单元或电子设备进行处理等。

数据转换模块1141还用于对通过无线通信模块113接收的串行数据进行转换，以将接收的串行数据转换为与接口模块1142的接口协议相匹配的接口数据，并将转换后的接口数据通过接口模块1142传输给数据输出模块112，以通过数据输出模块112将转换后的接口数据输出给用户。

集成电路模块114例如可以被实施为ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)数据整合处理芯片，或者还可以实现为FPGA(Field ProgrammableGate Array，现场可编程逻辑门阵列)。

本公开实施例提供的头戴设备，在头戴单元中使用集成电路芯片，通过集成电路芯片中的接口模块进行数据的采集，并通过数据转换模块对采集到的数据和从主机单元接收的数据集中地进行转换，一方面可以极大地缩小头戴单元的空间和体积，有利于实现头戴单元轻薄化；另一方面还可以降低芯片的功耗，减少头戴单元的发热，提升用户体验；此外，集中式转换还可以降低头戴设备的整体数据处理延迟。

图3A是根据一示例性实施例示出的另一种头戴单元的结构示意图。如图3A所示的头戴单元21中的集成电路模块114包括多个接口模块1142，例如多个接口模块1142可以分别为I2C接口模块、SPI接口模块、I2S接口模块、SLIMBus接口模块及MIPI接口模块。

I2C接口模块与连接的模块之间使用I2C总线进行通信，I2C总线是一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。主器件用于启动总线传送数据，并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件.在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的，而取决于此时数据传送方向。如果主器件要发送数据给从器件，则主器件首先寻址从器件，然后主动发送数据至从器件，最后由主器件终止数据传送；如果主器件要接收从器件的数据，首先由主器件寻址从器件.然后主器件接收从器件发送的数据，最后由主器件终止接收过程。在这种情况下.主器件负责产生定时时钟和终止数据传送。通常I2C是控制接口，用于传输控制信令。

SPI接口模块与连接的模块之间使用SPI总线进行通信。SPI总线是一种高速的全双工同步的通信总线。SPI通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要4根线，分别用于主设备数据输入、主设备数据输出、时钟信号传输、主设备输出的使能信号传输。通常SPI接口也是控制接口，用于传输控制信令。

I2S接口模块与连接的模块之间使用I2S总线进行通信。I2S总线是针对数字音频设备(如CD播放器、数码音效处理器、数字电视音响系统)之间的音频数据传输而制定的一种总线标准。它采用了独立的导线传输时钟与数据信号的设计，通过将数据和时钟信号分离，避免了因时差诱发的失真，为用户节省了购买抵抗音频抖动的专业设备的费用，广泛应用于各种多媒体系统。标准的I2S总线电缆是由3根串行导线组成的：1根是时分多路复用(简称TDM)数据线；1根是字选择线；1根是时钟线。

SLIMBus接口模块与连接的模块之间使用SLIMBus总线进行通信。SLIMBus总线是MIPI联盟指定的一种音频接口，用于连接基带/应用处理器和音频芯片，通常用于传送音频数据。SLIMBus总线两端由一个接口设备和一到多个功能设备组成，接口设备和功能设备之间用一到多个端口连接，端口可以是只输入、只输出或者双向。SLIMBus总线支持动态停止和重启，并支持所有的采样频率。

MIPI接口模块与连接的模块之间采用MIPI接口规范进行通信。MIPI是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准和一个规范。目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化，从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。MIPI多媒体规范主要分为三层，即应用层、协议层和物理层。主要应用于摄像头、显示器等设备的接口，其中包括摄像头接口CSI(Camera Serial Interface)、显示接口DSI(DisplaySerial Interface)等。

如图3A所示，头戴单元21可以包括多个数据采集模块111，例如多个数据采集模块111可以分别为：音频数据采集模块、视频数据采集模块、眼动追踪模块及传感数据采集模块。

其中，音频数据采集模块例如可以包括麦克风及音频编解码器(Codec)。音频编解码器对通过麦克风采集到的数据进行音频编码。

视频数据采集模块例如可以包括摄像头，如普通相机的镜头、IR相机的IR镜头等。

眼动追踪是一项科学应用技术，当人的眼睛看向不同方向时，眼部会有细微的变化，这些变化会产生可以提取的特征，计算机可以通过图像捕捉或扫描提取这些特征，从而实时追踪眼睛的变化，预测用户的状态和需求，并进行响应，达到用眼睛控制设备的目的，例如用户无需触摸屏幕即可翻动页面。从原理上看，眼动追踪主要是研究眼球运动信息的获取、建模和模拟，用途颇广。而获取眼球运动信息的设备除了眼动仪之外，还可以是图像采集设备，甚至一般电脑或手机上的摄像头，其在软件的支持下也可以实现眼球跟踪。

眼动追踪模块如上述可以包括眼动仪、图像采集设备等。

传感数据采集模块例如可以包括：接近传感器(Proximity Sensor)、IMD(Inertial Measurement Unit，惯性测量装置)、可见光传感器(Ambient Light Sensor)等。

其中，接近传感器是代替限位开关等接触式检测方式，以无需接触检测对象进行检测为目的的传感器的总称。能检测对象的移动信息和存在信息转换为电气信号。感应型接近传感器的检测原理是通过外部磁场影响，检测在导体表面产生的涡电流引起的磁性损耗。在检测线圈内使其产生交流磁场，并检测体的金属体产生的涡电流引起的阻抗变化进行检测的方式。此外，作为另外一种方式，还包括检测频率相位成分的铝检测传感器，和通过工作线圈仅检测阻抗变化成分的全金属传感器等。

IMD用于测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的，一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。

可见光传感器将可见光作为探测对象，并转换成输出信号的器件。可见光传感器可以感受有规律的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

如图3A所示，音频数据采集模块111如可以通过SLIMBus接口模块1142及SPI接口模块1142与数据转换模块1141连接。其中，音频数据采集模块111与SPI接口模块1142之间可以传输控制信号，音频数据采集模块111与SLIMBus接口模块1142之间可以传输音频数据。

视频数据采集模块111如可以通过MIPI接口模块1142及I2C接口模块1142与数据转换模块1141连接。其中，视频数据采集模块111与MIPI接口模块1142之间可以传输视频数据，视频数据采集模块111与I2C接口模块1142之间可以传输控制信号。

眼动追踪模块111如可以通过MIPI接口模块1142及I2C接口模块1142与数据转换模块1141连接。其中，眼动追踪模块111与MIPI接口模块1142之间可以传输眼动追踪数据，眼动追踪模块111与I2C接口模块1142之间可以传输控制信号。

传感数据采集模块111如可以通过I2C接口模块1142与数据转换模块1141连接。传感数据采集模块111与I2C接口模块1142之间可以传输传感数据，此外也可以传输控制信号。

继续参考图3A，头戴单元21如也可以包括多个数据输出模块112。多个数据输出模块112如可以包括显示模块112及音频数据输出模块112。

其中，显示模块112例如可以为如图2A和图2B中所示的呈眼镜式的显示器。

音频数据输出模块112例如可以包括扬声器和/或耳机接口，通过外接耳机来输出音频数据。

显示模块112如可以通过MIPO接口模块1142及I2C接口模块1142与数据转换模块1141连接。其中，显示模块112与MIPO接口模块1142之间可以传输待显示的视频数据，显示模块112与I2C接口模块1142可以传输控制信号。

音频数据输出模块112如可以通过I2S接口模块1142及I2C接口模块1142与数据转换模块1141连接。其中，音频数据输出模块112与I2S接口模块1142之间可以传输待输出的音频数据，音频数据输出模块112与I2C接口模块1142之间可以传输控制信号。

此外，集成电路模块114还可以包括时钟模块1143，分别与数据转换模块1141及各接口模块1142连接，用于为各模块输出时钟信号。

在一些实施例中，集成电路模块114还可以包括：数据压缩模块1144及数据解压模块1145。

其中，数据压缩模块1144及数据解压模块1145分别连接于数据转换模块1141与无线通信模块113之间。

数据压缩模块1144用于在数据转换模块1141将转换后的串行数据通过无线通信模块113输出之前，对待输出的串行数据进行压缩，并将压缩后的串行数据通过无线通信模块113输出。

数据解压模块1145用于在数据转换模块1141通过无线通信模块113接收串行数据之前，对通过无线通信模块113接收的串行数据进行解压缩，并将解压缩后的串行数据传输给数据转换模块1141以进行转换。

通过对待传输的数据进行压缩，可以节省传输带宽，提高传输速率，从而进一步保证数据的实时性，提升用户的体验。但需要说明的是，本公开不限制采用的数据压缩/解压缩算法，具体算法在实际应用中可以根据需求选择。

在一些实施例中，头戴单元21还可以包括：电源管理模块215与电池216，电源管理模块215用于将电池216输出的电能提供给头戴单元21，以为头戴单元21进行供电。

电池216例如可以选用较轻薄的柔性电池等，以减轻头戴单元21的重量。此外，如还可以将电池216设置于头戴单元21的连接单元部分，如图2A和图2B中的B部分，以均匀地分配整个头戴单元21的重量。

此外，在头戴单元21中还包括：充电接口217，用于为电池216充电。

充电接口217可以为满足USB 2.0规范、USB3.0规范及USB3.1规范的USB接口，包括：Micro USB接口或USB TYPE-C接口。在一些实施例中，充电接口217还可以为lightning接口，或者其他任意类型的能够用于充电的并口或串口。

图4是根据一示例性实施例示出的另一种头戴设备的结构示意图。

如图4所示，头戴设备1还可以进一步包括：主机单元12。

需要说明的是，为了简化视图，图4中的头戴单元以图1所示的头戴单元11为例，但也可以为如图3A所示的头戴单元21。

如图4所示，主机单元12包括：处理模块121、无线通信模块122及集成电路模块123。

其中，处理模块121与集成电路模块123连接。处理模块121例如可以为应用处理器(Application Processor，AP)，用于对从头戴单元11接收的数据进行处理，并将处理后的数据(视频数据和/或音频数据)通过集成电路模块123返回至头戴单元11进行输出。

对应于无线通信模块113，无线通信模块122也可以包括蓝牙通信模块、WiFi通信模块、2G/3G/4G/5G移动通信模块、高频天线、光通信模块。超声波通信模块、超宽带通信模块等，以与无线通信模块113通信。

无线通信模块122与无线通信模块113之间通过无线通信，可以无线连接主机单元12与头戴单元11，以在主机单元12与头戴单元11之间进行无线数据传输。

集成电路模块123包括：数据传输模块1231及接口模块1232。

数据转换模块1231通过接口模块1232与处理模块121连接。

数据转换模块1231用于对通过无线通信模块122从头戴单元11接收的串行数据进行转换，以将接收的串行数据转换为与接口模块1232的接口协议相匹配的接口数据，并将转换后的接口数据通过接口模块1232传输给处理模块121。

数据转换模块1231还用于对通过接口模块1232从处理模块121接收的处理后的数据(音频数据和/或视频数据)进行串行化处理，并将转换后的串行数据通过无线通信模块122输出给头戴单元11。

本领域技术人员可以理解的是，主机单元12如可以为与头戴单元11配套的专用设备，或者主机单元12还可以为配置有上述集成电路模块123的电子设备(如智能手机、平板电脑等)。其中电子设备中的处理器(如CPU或AP)可以为上述处理模块121，通过在电子设备中安装相应的应用程序，使得其处理器可以对通过集成电路模块123接收的数据进行相应的处理。

通过在主机单元中配置使用与头戴单元相应的集成电路，可实现主机单元与头戴单元之间数据的匹配传输与处理。

图5是根据一示例性实施例示出的另一种主机单元的结构示意图。

如图5所示，主机单元22中的集成电路模块123可以包括多个接口模块1232，多个接口模块1232相应地也可以为I2C接口模块、SPI接口模块、I2S接口模块、SLIMBus接口模块及MIPI接口模块。

其中，数据转换模块1231可以通过SLIMBus接口模块1232及SPI接口模块1232，将转换后的音频数据传输给处理模块121；数据转换模块1231可以通过MIPI接口模块1232及I2C接口模块1232将转换后的视频数据传输给处理模块121；数据转换模块1231可以通过MIPI接口模块1232及I2C接口模块1232将转换后的眼动追踪数据传输给处理模块121；数据转换模块1231可以通过I2C接口模块1232将转换后的传感数据传输给处理模块121。

集成电路模块123还可以包括时钟模块1233，用于向数据转换模块1231及各接口模块1232发送时钟信号。

在一些实施例中，集成电路模块123还可以包括：数据压缩模块1234及数据解压模块1235。

其中，数据压缩模块1234及数据解压模块1235分别连接于数据转换模块1231与无线通信模块122之间。

数据解压模块1235用于在数据转换模块1231通过无线通信模块122从头戴单元11接收串行数据之前，对通过无线通信模块122接收的串行数据进行解压缩，并将解压缩后的串行数据传输给数据转换模块1231以进行转换。

数据压缩模块1234用于在数据转换模块1231将转换后的串行数据通过无线通信模块122输出之前，对待输出的串行数据进行压缩，并将压缩后的串行数据通过无线通信模块122输出给头戴单元11。

本领域技术人员应理解的是，头戴单元21中的数据压缩模块1144使用的压缩算法应与主机单元22中的数据解压模块1235使用的解压缩算法相匹配，而主机单元22中的数据压缩模块1234使用的压缩算法应与头戴单元21中的数据解压模块1145使用的解压缩算法相匹配。

通过对待传输的数据进行压缩，可以节省传输带宽，提高传输速率，从而进一步保证数据的实时性，提升用户的体验。但需要说明的是，本公开不限制采用的数据压缩/解压缩算法，具体算法在实际应用中可以根据需求选择。

在一些实施例中，为了进一步减轻头戴单元21的重量，还可以无需在头戴单元21中设置电池，通过主机单元22为头戴单元21以无线方式进行供电。

图3B是是根据一示例性实施例示出的再一种头戴单元的结构示意图。如图3B所示，头戴单元31中无需设置电池，电源管理模块215与无线通信模块113连接，接收无线通信模块113提供的电能，以为头戴单元31供电。

联合参考图3B和图5，主机单元22如可以包括：电源管理模块224与电池225。电源管理模块224分别与电池225和无线通信模块122连接，用于将电池225提供的电能通过无线通信模块122提供给头戴单元11，以为头戴单元11供电。

无线通信模块122如可以包括无线发射电路，用于将电池225提供的电能转换为电磁信号(或电磁波)进行发射。无线发射电路如可以包括：无线发射驱动电路和发射线圈(或发射天线)。无线发射驱动电路用于将电池225输出的直流电转换成高频的交流电，并通过发射线圈或发射天线将该高频交流电转换成电磁信号(或电磁波)发射出去。

无线通信模块113相应地如可以包括无线接收电路，用于接收无线发射电路发射的电磁信号(或电磁波)，并将该电磁信号(或电磁波)转换成无线接收电路输出的直流电。例如，无线接收电路可以包括：接收线圈或接收天线及与该接收线圈或接收天线相连的整流电路和/或滤波电路等整形电路。无线接收电路通过接收线圈或接收天线将无线发射电路发射的电磁信号(或电磁波)转换成交流电，通过整形电路对该交流电进行整流和/或滤波等操作，从而将该交流电转换成稳定的直流电，以通过电源管理模块215为头戴单元31供电。

此外，无线通信模块113中的无线接收电路与无线通信模块122中的无线发射电路可以通过将待发送数据耦合到接收线圈或发射线圈上的方式进行数据传输。

或者，在一些实施例中，头戴单元与主机单元中除了包括无线通信模块113及无线通信模块122外，还可以额外地包括无线接收电路与无线发射电路，使得主机单元可以通过无线方式为头戴单元供电。

图6是根据一示例性实施例示出的再一种头戴设备的结构示意图。

参考图6，头戴单元41还包括：无线接收电路417与电源管理模块215；主机单元32还包括：电池225、电源管理模块224及无线发射电路326。

电源管理模块224用于将电池225提供的电能输出给无线发射电路326。无线发射电路326用于电池225提供的电能转换为电磁信号(或电磁波)进行发射。

例如，无线发射电路326如可以包括：无线发射驱动电路和发射线圈(或发射天线)。无线发射驱动电路用于将电池225输出的直流电转换成高频的交流电，并通过发射线圈或发射天线将该高频交流电转换成电磁信号(或电磁波)发射出去。

无线接收电路417用于将无线发射电路326发射的电磁信号(或电磁波)，并将该电磁信号(或电磁波)转换成无线接收电路输出的直流电。例如，无线接收电路417可以包括：接收线圈或接收天线及与该接收线圈或接收天线相连的整流电路和/或滤波电路等整形电路。无线接收电路通过接收线圈或接收天线将无线发射电路326发射的电磁信号(或电磁波)转换成交流电，通过整形电路对该交流电进行整流和/或滤波等操作，从而将该交流电转换成稳定的直流电，以通过电源管理模块215为头戴单元31供电。

如上述，主机单元还可以被实施为电子设备。

下面参照图7来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备800。图7显示的电子设备800仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，电子设备800以通用计算设备的形式表现。电子设备800的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元810、上述至少一个存储单元820、连接不同系统组件(包括存储单元820和处理单元810)的总线830。

其中，存储单元820可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)8201和/或高速缓存存储单元8202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)8203。

存储单元820还可以包括具有一组(至少一个)程序模块8205的程序/实用工具8204，这样的程序模块8205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线830可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备800也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备800交互的设备通信，和/或与使得该电子设备800能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口850进行。需要说明的是，虽然图中I/O接口850与外部设备700以双向箭头连线连接，但如上述，当外部设备700为诸如蓝牙等设备时，I/O接口850也可以为无线通信模块，如采用蓝牙通信与外部设备700进行无线通信。

并且，电子设备800还可以通过网络适配器860与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器860通过总线830与电子设备800的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备800使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元810可以为如上述的主机单元12(或22或32)中的处理模块121，与电子设备800中的集成电路模块870连接。集成电路模块870的具体结构可以参见如图4或图5，在此不再赘述。此外输入/输出接口850可以用于实现上述的无线通信模块122，包括如蓝牙通信模块、WiFi通信模块、2G/3G/4G/5G移动通信模块、高频天线、光通信模块。超声波通信模块、超宽带通信模块等无线通信模块。外部设备700如为上述的头戴单元11(或21或31或41)，电子设备800通过I/O接口850与外部设备700进行无线数据传输通信。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (21)

1.一种头戴设备，其特征在于，包括：头戴单元；所述头戴单元包括：

数据采集模块；

数据输出模块；

第一无线通信模块；及

第一集成电路，包括：第一数据转换模块及第一接口模块；所述第一数据转换模块与所述第一无线通信模块连接，并通过所述第一接口模块分别与所述数据采集模块和所述数据输出模块连接；

其中，所述第一数据转换模块用于对通过所述第一接口模块从所述数据采集模块采集到的数据进行串行化转换，并将转换后的串行数据通过所述第一无线通信模块输出给与所述头戴单元连接的处理设备；及对通过所述第一无线通信模块接收的串行数据进行转换，以将所述串行数据转换为与所述第一接口模块的接口协议相匹配的接口数据，并将转换后的接口数据通过所述第一接口模块传输至所述数据输出模块。

2.根据权利要求1所述的头戴设备，其特征在于，所述第一接口模块包括下述多个模块的至少其中之一：第一I2C接口模块、第一SPI接口模块、第一I2S接口模块、第一SLIMBus接口模块及第一MIPI接口模块。

3.根据权利要求2所述的头戴设备，其特征在于，所述数据采集模块包括下述多个模块的至少其中之一：音频数据采集模块、视频数据采集模块、眼动追踪模块及传感数据采集模块。

4.根据权利要求3所述的头戴设备，其特征在于，所述音频数据采集模块通过所述第一接口模块中的第一SLIMBus接口模块及所述第一接口模块中的第一SPI接口模块与所述第一数据转换模块连接，所述视频数据采集模块通过所述第一接口模块中的第一MIPI接口模块及所述第一接口模块中的第一I2C接口模块与所述第一数据转换模块连接，所述眼动追踪模块通过所述第一接口模块中的第一MIPI接口模块及所述第一接口模块中的第一I2C接口模块与所述第一数据转换模块连接，所述传感数据采集模块通过所述第一接口模块中的第一I2C接口模块与所述第一数据转换模块连接。

5.根据权利要求2所述的头戴设备，其特征在于，所述数据输出模块包括：显示模块及音频数据输出模块；其中，所述显示模块通过所述第一接口模块中的第一MIPI接口模块及所述第一接口模块中的第一I2C接口模块与所述第一数据转换模块连接，所述音频数据输出模块通过所述第一接口模块中的第一I2S接口模块及所述第一接口模块中的第一I2C接口模块与所述第一数据转换模块连接。

6.根据权利要求1所述的头戴设备，其特征在于，所述第一集成电路还包括：第一数据压缩模块和第一数据解压模块，分别连接于所述第一数据转换模块和所述第一无线通信模块之间；

其中，所述第一数据压缩模块用于在所述第一数据转换模块将转换后的所述串行数据通过所述第一无线通信模块输出之前，对所述串行数据进行压缩，并将压缩后的所述串行数据通过所述第一无线通信模块输出；

所述第一数据解压模块用于在所述第一数据转换模块通过所述第一无线通信模块接收所述串行数据之前，对通过所述第一无线通信模块接收的所述串行数据进行解压缩，并将解压缩后的所述串行数据传输给所述第一数据转换模块进行转换。

7.根据权利要求1-6任一项所述的头戴设备，其特征在于，还包括：主机单元；所述主机单元为所述处理设备；所述主机单元包括：

处理模块；

第二无线通信模块，所述主机单元通过所述第二无线通信模块与所述头戴单元的第一无线通信模块连接；及

第二集成电路，包括：第二数据转换模块及第二接口模块；所述第二数据转换模块与所述第二无线通信模块连接，并通过所述第二接口模块与所述处理模块连接；

其中，所述第二数据转换模块用于对通过所述第二无线通信模块从所述头戴单元接收的串行数据进行转换，以将所述串行数据转换为与所述第二接口模块的接口协议相匹配的接口数据，并将转换后的接口数据通过所述第二接口模块传输至所述处理模块；

所述处理模块用于对通过所述第二数据转换模块进行转换后的接口数据进行处理；

所述第二数据转模块还用于对通过所述第二接口模块从所述处理模块接收的处理后的数据进行串行化处理，并将转换后的串行数据通过所述第二无线通信模块输出给所述头戴单元。

8.根据权利要求7所述的头戴设备，其特征在于，所述第二接口模块包括下述多个模块的至少其中之一：第二I2C接口模块、第二SPI接口模块、第二I2S接口模块、第二SLIMBus接口模块及第二MIPI接口模块。

9.根据权利要求8所述的头戴设备，其特征在于，所述第二数据转换模块用于将转换后的音频数据通过所述第二接口模块中的第二SLIMBus接口模块及所述第二接口模块中的第二SPI接口模块传输给所述处理模块，将转换后的视频数据通过所述第二接口模块中的第二MIPI接口模块及所述第二接口模块中的第二I2C接口模块传输给所述处理模块，将转换后的眼动追踪数据通过所述第二接口模块中的第二MIPI接口模块及所述第二接口模块中的第二I2C接口模块传输给所述处理模块，将转换后的传感数据通过所述第二接口模块中的第二I2C接口模块传输给所述处理模块。

10.根据权利要求7所述的头戴设备，其特征在于，所述头戴单元还包括：第一电池和第一电源管理模块；所述第一电源管理模块用于将所述第一电池输出的电能提供给所述头戴单元，以为所述头戴单元供电。

11.根据权利要求7所述的头戴设备，其特征在于，所述头戴单元还包括：第一电源管理模块；所述主机单元还包括：第二电池和第二电源管理模块；所述第二电源管理模块用于将所述第二电池提供的电能通过所述第二无线通信模块及所述第一无线通信模块提供给所述第一电源管理模块，以为所述头戴单元供电。

12.根据权利要求11所述的头戴设备，其特征在于，所述第二无线通信模块包括：无线发射电路，用于将所述第二电池提供的电能转换为电磁信号进行发射；所述第一无线通信模块包括：无线接收电路，用于接收所述无线发射电路发射的电磁信号，并将所述电磁信号转换为直流电输出给所述第一电源管理模块，以为所述头戴单元供电。

13.根据权利要求7所述的头戴设备，其特征在于，所述主机单元还包括：第二电池、第二电源管理模块及无线发射电路；所述头戴单元还包括：第一电源管理模块与无线接收电路；

其中，所述第二电源管理模块用于将所述第二电池提供的电能输出给所述无线发射电路，所述无线发射电路用于将所述第二电池提供的电能转换为电磁信号进行发射，所述无线接收电路用于接收所述无线发射电路发射的电磁信号，并将所述电磁信号转换为直流电输出给所述第一电源管理模块，以为所述头戴单元供电。

14.根据权利要求7所述的头戴设备，其特征在于，所述第二集成电路还包括：第二数据压缩模块和第二数据解压模块，分别连接于所述第二数据转换模块和所述第二无线通信模块之间；

其中，所述第二数据解压模块用于在所述第二数据转换模块从所述头戴单元接收所述串行数据之前，对通过所述第二无线通信模块接收的所述串行数据进行解压，并将解压后的所述串行数据传输给所述第二数据转换模块；

所述第二数据压缩模块用于在所述第二数据转换模块将转换后的所述串行数据通过所述第二无线通信模块输出之前，对所述串行数据进行压缩，并将压缩后的串行数据通过所述第二无线通信模块输出。

15.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理模块；

无线通信模块，所述电子设备通过所述无线通信模块与头戴式显示设备连接；及

集成电路，包括：数据转换模块及接口模块；所述数据转换模块与所述无线通信模块连接，并通过所述接口模块与所述处理模块连接；

其中，所述数据转换模块用于对通过所述无线通信模块从所述头戴式显示设备接收的串行数据进行转换，以将所述串行数据转换为与所述接口模块的接口协议相匹配的接口数据，并将转换后的接口数据通过所述接口模块传输至所述处理模块；

所述处理模块用于对通过所述数据转换模块进行转换后的接口数据进行处理；

所述数据转模块还用于对通过所述接口模块从所述处理模块接收的处理后的数据进行串行化处理，并将转换后的串行数据通过所述无线通信模块输出给所述头戴式显示设备。

16.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于，所述接口模块包括下述多个模块的至少其中之一：I2C接口模块、SPI接口模块、I2S接口模块、SLIMBus接口模块及MIPI接口模块。

17.根据权利要求16所述的电子设备，其特征在于，所述数据转换模块用于将转换后的音频数据通过所述接口模块中的SLIMBus接口模块及所述接口模块中的SPI接口模块传输给所述处理模块，将转换后的视频数据通过所述接口模块中的MIPI接口模块及所述接口模块中的I2C接口模块传输给所述处理模块，将转换后的眼动追踪数据通过所述接口模块中的MIPI接口模块及所述接口模块中的I2C接口模块传输给所述处理模块，将转换后的传感数据通过所述接口模块中的I2C接口模块传输给所述处理模块。

18.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于，所述集成电路还包括：数据压缩模块和所述解压缩模块，分别连接于所述第二数据转换模块和所述无线通信模块之间；

其中，所述数据解压模块用于在所述数据转换模块从所述头戴式显示设备接收所述串行数据之前，对通过所述无线通信模块接收的所述串行数据进行解压，并将解压后的所述串行数据传输给所述数据转换模块；

所述数据压缩模块用于在所述数据转换模块将转换后的所述串行数据通过所述无线通信模块输出之前，对所述串行数据进行压缩，并将压缩后的串行数据通过所述无线通信模块输出。

19.根据权利要求15-18任一项所述的电子设备，其特征在于，还包括：电池及电源管理模块；所述电源管理模块用于将所述电池提供的电能通过所述无线通信模块提供给所述头戴式显示设备，以为所述头戴式显示设备供电。

20.根据权利要求19所述的电子设备，其特征在于，所述无线通信模块包括：无线发射电路，用于将所述电池提供的电能转换为电磁信号进行发射，以为所述头戴式显示设备进行无线充电。

21.根据权利要求15-18任一项所述的电子设备，其特征在于，还包括：电池、电源管理模块及无线发射电路；

其中，所述电源管理模块用于将所述电池提供的电能输出给所述无线发射电路，所述无线发射电路用于将所述电池提供的电能转换为电磁信号进行发射，以为所述头戴式显示设备进行无线充电。

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