CN111813232A - Vr键盘和vr办公装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及VR键盘和VR办公装置，VR键盘包括键盘、定位标签、收发感应件和检测芯片。定位标签设置在键盘的面板上，用于向VR头显标示键盘的空间位置。空间位置用于指示VR头显在VR环境中显示键盘。收发感应件包括多对光发射器和光接收器，且每一对光发射器和光接收器分别设置在键盘的面板周侧不同的两条侧边上，用于在键盘的键帽顶部表面形成正交光阵，检测接近各键帽的手指位置信号。检测芯片设置在键盘上且分别电连接各收发感应件，用于扫描获取各收发感应件的手指位置信号并发送到VR头显的主机。手指位置信号用于指示主机控制VR头显在VR环境中显示键盘上的手指位置。达到了显著提升键盘VR显示性能的目的。

Description

VR键盘和VR办公装置

技术领域

本申请涉及电子产品技术领域，特别是涉及一种VR键盘和VR办公装置。

背景技术

随着电子产品技术的发展，VR头显已面世并逐渐推广开来，为人们带来全新的交互体验。目前大多数VR头显都是使用手柄进行交互的，在需要进行文本编辑或网页浏览时，手柄操作就会显得十分繁琐，使用效率较为低下。而要使用键盘进行操作时，在VR头显的显示场景中就需要让用户观察到键盘按键和手指的位置，这使得VR头显搭配键盘使用存在明显的困难。面对这样的困难，传统实现键盘VR显示的方式是采用see-through(透视)技术，如使用外置摄像头对键盘进行拍摄，然后将拍摄内容映射到VR显示场景进行显示。然而，在实现本发明过程中，发明人发现传统的键盘VR显示的方式至少存在着键盘显示性能不高的问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中的存在的上述问题提供一种VR键盘，以及一种VR办公装置。

为了实现上述目的，本发明实施例提供以下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种VR键盘，包括：

键盘；

定位标签，设置在键盘的面板上，用于向VR头显标示键盘的空间位置；空间位置用于指示VR头显在VR环境中显示键盘；

收发感应件，包括多对光发射器和光接收器，且每一对光发射器和光接收器分别设置在键盘的面板周侧不同的两条侧边上，用于在键盘的键帽顶部表面形成正交光阵，检测接近各键帽的手指位置信号；

检测芯片，设置在键盘上且分别电连接各收发感应件，用于扫描获取各收发感应件的手指位置信号并发送到VR头显的主机；手指位置信号用于指示主机控制VR头显在VR环境中显示键盘上的手指位置。

在其中一个实施例中，光发射器为红外发射管，光接收器为红外接收管；

在键盘的面板周侧的任一侧边上，红外发射管和/或红外接收管等间距排列设置。

在其中一个实施例中，多个红外发射管等间距设置在键盘的面板周侧的两条相邻侧边上，与多个红外发射管一一对应的多个红外接收管等间距设置在另两条相邻的侧边上。

在其中一个实施例中，光发射器和光接收器通过焊接、卡接或对管安装条机械连接至键盘的面板。

在其中一个实施例中，定位标签包括二维码标签，二维码标签附着在键盘的面板的周侧角。

在其中一个实施例中，定位标签包括LED灯珠或红外灯珠，LED灯珠或红外灯珠装设在键盘的面板的周侧角并电连接键盘的供电源。

在其中一个实施例中，定位标签还包括IMU单元，IMU单元电连接检测芯片，用于通过检测芯片向主机输出键盘的姿态信号；姿态信号用于指示主机控制VR头显在VR环境中显示键盘的姿态。

在其中一个实施例中，检测芯片包括MCU芯片、FGPA芯片、CPU芯片、GPU芯片或树莓派。

一方面，还提供一种VR办公装置，包括VR头显和上述的VR键盘，VR头显通信连接VR键盘的检测芯片。

在其中一个实施例中，VR头显设置有一个或多个视觉识别摄像头，视觉识别摄像头捕捉VR键盘上的定位标签并识别VR键盘的空间位置。

在其中一个实施例中，VR办公装置还包括鼠标，鼠标的外壳上设置有定位标签，用于向VR头显标示鼠标的空间位置。

上述各技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述VR键盘和VR办公装置，通过在键盘上设计定位标签与VR头显相配合，以便VR头显可以利用定位标签或者键盘的六自由度空间位置；同时，在键盘的面板周侧设置多个收发感应件以在键盘的键帽顶部表面上形成正交光阵，从而当键盘的键帽有手指靠近进行按键操作时，正交光阵将会被局部遮挡，从而可以利用光阵被遮挡的坐标检测手指在键盘上的位置。而检测芯片的设置实现了收发感应件的输出信号扫描，可以实时扫描获取手指位置信号后发送到VR头显的主机进行信号处理，使得VR头显的主机可以准确识别并控制VR头显在其VR环境中显示键盘上的手指位置。如此，实现了VR键盘可以在VR环境中准确定位和显示，而且在显示的键盘上能够准确获取和显示操作的手指位置，键盘显示画面清晰、稳定程度高，解放用户视角而使得用户无需频繁低头寻找键盘位置，达到了显著提升键盘VR显示性能的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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为一实施例中VR键盘的结构示意图；

图2为另一实施例中VR键盘的结构示意图；

图3为一实施例中VR键盘检测手指位置的示意图；

图4为一实施例中VR键盘的俯视示意图；

图5为又一实施例中VR键盘的结构示意图；

图6为一实施例中VR办公装置组成示意图；

图7为一实施例中VR办公装置的应用与VR显示画面的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

传统的VR头显在配合键盘使用的时候，由于无法观测到外部环境，所以用户无法知道键盘的位置，也无法知道键盘上按键的位置，这使得用户在需要使用键盘时显得十分不方便。现有的一些通过摄像头拍摄外部环境的see-through(透视)功能的VR头显可以让用户直接观测到外部真实环境中的键盘，然而，在实现本申请过程中，发明人发现这些传统的VR显示技术中键盘显示画面清晰度低且无法准确看到键盘上的按键；此外，VR头显的视角限制使得用户需要频繁低头才能看到键盘，存在着键盘显示性能不高的问题。针对上述技术问题，本申请提供了以下技术方案：

请参阅图1，本发明提供一种VR键盘100，包括键盘12、定位标签14、收发感应件16和检测芯片18。定位标签14设置在键盘12的面板122上，用于向VR头显标示键盘12的空间位置。空间位置用于指示VR头显在VR环境中显示键盘12。收发感应件16包括多对光发射器162和光接收器164，且每一对光发射器162和光接收器164分别设置在键盘12的面板122周侧不同的两条侧边上，用于在键盘12的键帽124顶部表面形成正交光阵，检测接近各键帽124的手指位置信号。检测芯片18设置在键盘12上且分别电连接各收发感应件16，用于扫描获取各收发感应件16的手指位置信号并发送到VR头显的主机。手指位置信号用于指示主机控制VR头显在VR环境中显示键盘12上的手指位置。

可以理解，键盘12可以是本领域中各类型的传统键盘12的本体，主要包括键盘12的底板、面板122、按键、键帽124和键盘电路等组成部分。定位标签14可以是任意能够区别于键盘12周边环境的标签，附着在键盘12的面板122上作为VR头像捕捉键盘12的六自由度位置的视觉特征点。在一些实施方式中，定位标签14可以是条码、发光标签、吸光标签、磁标签或者其他标签。定位标签14在键盘12的面板122上设置的位置，可以是但不限于面板122的周侧任意一周侧角上，或者在面板122周侧任意一组对边上，例如但不限于采用两个或三个定位标签14时，可以对称或非对称地设置在面板122上。定位标签14可以但不限于直接贴附到键盘12的面板122上，或者通过螺钉连接到键盘12的面板122上，或者与键盘12的面板122一体化成型而形成嵌入式的定位标签14。

收发感应件16可以是红外或其他各波段的激光收发器件，基于发射光被遮挡的情况检测有无物体出现在设定的区域位置。各对光发射器162和光接收器164在键盘12的面板122周侧对称排列，在面板122周侧的任一条边上，可以装设成排的光发射器162，而在相邻或相对的另一条边上装设成排的、分别与前述各光发射器162一一对应的光接收器164；相应的，对于另外两条相邻的面板122周侧边处可以同理设置收发感应件16，从而在键盘12的键帽124顶部平面形成一个正交光阵。通过为各光发射器162和光接收器164指定坐标点，例如以直角坐标的方式进行指定，即可利用被遮挡的键帽124对应的光接收器164和光发射器162的坐标精确定位手指的位置。

可以理解，在面板122周侧的任一条边上，成排设置的收发感应件16中，每一排也可以是同时设置了不同对的光发射器162和光接收器164，只要能够形成所需的正交光阵即可。此外，每一排设置的光收发器件的数量可以根据VR键盘100上手指位置检测精确的设置指标确定，一般的，设置的光收发器件的数量越多，检测精确度越高。

检测芯片18可以是本领域中各类具备计算处理能力并能提供相应信号输入输出接口、数据接口和/或无线通信模块的芯片器件，检测芯片18可以采用本领域现有的通用或专用的扫描处理芯片。检测芯片18对各收发感应件16(可以选择只扫描光接收器164的输出)的扫描可以是实时扫描，也可以是定时扫描，例如但不限于实时扫描各收发感应件16的输出信号然后打包发送给VR头显的主机进行处理。或者扫描完一次各收发感应件16的输出信号后，间隔一定时间(如几十毫秒到几百毫秒的任意间隔)再次进行扫描，如此往复；如此，经过间隔一定时间的先后两次扫描获得的信号，若均包含检测到手指时对应的手指位置信号，则说明用户的手指正在操作键盘12，可以有效防止误触或者环境干扰。检测芯片18可以在扫描完全部或者部分收发感应件16的输出时，将扫描数据打包通过有线或者无线的方式发送给VR头显的主机。

VR头显的主机可以是位于VR头显内的主机，也可以是VR头显外独立设置的主机，用于给VR头显提供视频源。主机内搭载着本领域现有的VR图形引擎，VR头显获取的键盘12的空间位置、检测芯片18扫描获取的手指位置信号提供给VR图形引擎处理后，即可在VR画面里模拟显示一个键盘12或者将真实键盘12直接显示在VR场景画面中，同时对应显示键盘12上被手指触发的键帽124，或者同时模拟显示键盘12上用户的手，具体可以根据实际应用场景中用户的需要进行选择应用。图1中所示的VR键盘100结构示意图中，仅示出了部分键帽124，其中，虚线元件表示的是位于实线元件下方而被实线元件遮挡的元件，例如将检测芯片18设置到键盘12的面板122与底板之间的内部空间时的示例；检测芯片18还可以设置在键盘12的外部，例如键盘12的面板122外表面或者底板的外表面，本实施例中不做具体限制。

具体的，VR头显上通常可以设置有位置探测器，用以获取键盘12在真实空间中的六自由度位置：例如视觉识别摄像头，拍摄捕捉真实的键盘12上设置的定位标签14，通过本领域现有的计算机视觉技术捕捉定位标签14的位置，计算定位标签14的在VR图像中的相对位置和旋转朝向，进而和已知的硬件上的定位标签14的绝对位置进行比较，就可以计算出当前键盘12距离摄像头的位置和朝向并在VR环境中模拟出一个虚拟键盘进行显示。或者例如红外发射器，向键盘12上的定位标签14(相应的可以是红外接收器)发射红外光，通过红外吸收强度捕捉键盘12的位置；又或者例如超声波发射器，向键盘12上的定位标签14(相应的可以是超声波吸收标签)发射超声波，通过超声波吸收强度捕捉键盘12的位置；又或者例如磁场发射器，向键盘12上的定位标签14(相应的可以是磁场吸收标签)发射磁场，通过磁场吸收强度捕捉键盘12的位置。键盘12的空间位置的具体捕捉方式，可以根据定位标签14的种类、VR头显上应用的位置探测器类型以及应用的传统定位技术的种类来确定。

当用户操作真实的键盘12时，用户的手指会靠近、触发相应的按键，这时手指会进入正交光阵而遮挡该键帽124对应位置处的光发射器162发出的光线，使得被遮挡的光发射器162对应的光接收器164无法接收到对面发送过来的光信号，进而对应产生的输出信号也即手指位置信号。检测芯片18通过扫描获取各光接收器164件的输出信号后，即可将获取的手指位置信号发送到VR头显的主机进行处理。VR头显的主机通过横向和纵向两组光接收器164的输出信号，即可以精确定位到被手指阻挡位置的坐标x和y，从而对应判断出手指位于哪个按键的键帽124上。获取手指位置后，VR头显的主机则会输出对应的视频数据，以使VR头显在VR环境中显示的键盘12上显示对应的手指位置以提示给用户；当用户在真实键盘12按下按键后，VR环境中显示的键盘12上相应按键也会同步按下。

VR环境中显示的键盘12上对应的手指位置显示方式可以是但不限于：例如直接将被触发的虚拟按键进行高亮显示；或者通过激活的按键或者手指的指尖位置后，在VR环境中对应模拟出虚拟的手，如将左半边键盘12上的激活按键对应识别为左手的手指，右半边键盘12上的激活按键对应识别为右手的手指。从左往右的按键分别对应小拇指到食指，而拇指通常放空格键上，若激活的按键数量少于4个，则按食指到小指顺序进行识别判定，比如只有一个激活的按键时可判定是食指，有两个激活的按键时可判定成食指和中指，以此类推；右手同理理解。上述具体显示方式可以根据VR头显的应用场景需要及其支持的显示模式等确定。

在一些实施方式中，在see-through模式下，当VR头显上的视觉识别摄像头分辨率不足导致VR环境中显示的按键清晰度不足时，还可以采用在真实的键盘12的面板122上叠加显示虚拟键盘(由VR头显或其主机定位获得真实键盘的位置后，将虚拟键盘叠加显示到真实键盘的位置)，且还可以在叠加显示(也可称为VR显示效果强化处理)后的键盘12上显示手指的位置，以更方便用户精准操作。

上述VR键盘100，通过在键盘12上设计定位标签14与VR头显相配合，以便VR头显可以利用定位标签14或者键盘12的六自由度空间位置；同时，在键盘12的面板122周侧设置多个收发感应件16以在键盘12的键帽124顶部表面上形成正交光阵，从而当键盘12的键帽124有手指靠近进行按键操作时，正交光阵将会被局部遮挡，从而可以利用光阵被遮挡的坐标检测手指在键盘12上的位置。而检测芯片18的设置实现了收发感应件16的输出信号扫描，可以实时扫描获取手指位置信号后发送到VR头显的主机进行信号处理，使得VR头显的主机可以准确识别并控制VR头显在其VR环境中显示键盘12上的手指位置。如此，实现了VR键盘100可以在VR环境中准确定位和显示，而且在显示的键盘12上能够准确获取和显示操作的手指位置，键盘12显示画面清晰、稳定程度高，解放用户视角而使得用户无需频繁低头寻找键盘12位置，达到了显著提升键盘VR显示性能的目的。

在一个实施例中，光发射器162为红外发射管。光接收器164为红外接收管。在键盘12的面板122周侧的任一侧边上，红外发射管和/或红外接收管等间距排列设置。

可以理解，在本实施例，采用红外发射管和红外接收管作为上述的收发感应件16。各红外发射管及其对应的红外接收管分别电连接至检测芯片18的各相应信号引脚，以实现相应的驱动和信号扫描。对于面板122周侧的任一条边设置的红外管中，可以全部是红外发射管或红外接收管，也可以是部分为红外发射管(其对应的红外接收管则装设到相邻或相对的另一条侧边上)，另一部分为红外接收管(其对应的红外发射管则装设到相邻或相对的另一条侧边上)，而且各红外管在侧边上等间距设置。

通过应用红外对管作为上述的收发感应件16，设计制作成本低且检测可靠性较高。每条侧边上的红外管等间距设置，可以形成等间距的正交光阵，使得手指位置检测精确更高，且红外管的坐标等距分布还可以简化VR头显的主机的信号处理，提升键盘12上手指位置的VR显示效率。

请参阅图2和图3，在一个实施例中，多个红外发射管等间距设置在键盘12的面板122周侧的两条相邻侧边上，与多个红外发射管一一对应的多个红外接收管等间距设置在另两条相邻的侧边上。

可选的，在本实施例中，将红外发射管与红外接收管分开在不同的侧边上装设，可以进一步简化各红外管的排列坐标，形成同一侧边的光出射方向一致且等间距的正交光阵，使得手指位置检测精确更高同时，红外管的坐标等距分布还可以进一步简化VR头显的主机的信号处理，提升键盘12上手指位置的VR显示效率。需要说明的是，如图3所示的手指位置检测示意图中，D表示被手指遮挡的位置。

在一个实施例中，光发射器162和光接收器164通过焊接、卡接或对管安装条机械连接至键盘12的面板122。

可以理解，在本实施例中，光发射器162和光接收器164在装设到键盘12的面板122周测时，可以但不限于采用常见的锡焊焊接实现连接固定，还可以采用卡接的方式实现连接固定，例如将光发射器162和光接收器164分别插入到键盘12的面板122周测上预先开设的各卡口中限位然后打胶固定。又或者可以在键盘12的面板122与键帽124之间增设对管安装条，作为成排的光发射器162或光接收器164的元件搭载层。对管安装条可以是环状的安装条，也可以是分为两段或四段的安装条，具体可以根据光发射器162和光接收器164在面板122上的装设需要确定。对管安装条提供各光发射器162和光接收器164的装载部，使得各光发射器162和光接收器164统一安装到对管安装条上，而对管安装条可以整体焊接、螺接固定到面板122的周侧，或嵌入面板122的周侧，使得各光发射器162和光接收器164分列于面板122的周侧，安装和拆卸便捷性高。

光发射器162和光接收器164通过上述的机械连接方式实现在键盘12的面板122周侧上的装设，制作灵活且成本低，有效避免键盘12本身的重量明显增加而影响使用效率。

请参阅图4，在一个实施例中，定位标签14包括二维码标签。二维码标签附着在键盘12的面板122的周侧角。

可选的，在本实施例中，键盘12的周侧角可以是指键盘12的四个周侧角中的任意一个。在键盘12的四个周侧角(也即键盘12的面板122的四个顶角，对于其他非矩形面板122的情形，可以同理理解为面板122周侧四个中心对称点)上，可以在其中一个贴附二维码标签，也可以在其中任意两个或三个贴附二维码标签，还可以在四个周侧角上分别贴附二维码标签，作为键盘12上安放的视觉特征点。如此，VR头显上搭载的摄像头即可通过计算机视觉技术捕捉这些视觉特征点的位置，计算这些视觉特征点的在VR图像中的相对位置和旋转朝向，进而和已知的键盘12上的二维码标签的绝对位置进行比较，就可以计算出当前键盘12距离摄像头的位置和朝向并在VR环境中模拟出一个虚拟键盘进行显示。

通过利用二维码标签作为上述的定位标签14，有效实现了VR头显对键盘12在空间中的六自由度位置获取，使得用户能够在VR头显获取键盘12位置并进行VR显示后，配合手指位置的显示即可以直接进行键盘12操作，而无需再频繁低头寻找键盘12。此外，二维码标签的制作和使用成本较低，因此还可以避免VR键盘100的硬件成本较高。

在一个实施例中，定位标签14包括LED灯珠或红外灯珠。LED灯珠或红外灯珠装设在键盘12的面板122的周侧角并电连接键盘12的供电源。

可选的，在本实施例中，键盘12的周侧角可以是指键盘12的四个周侧角中的任意一个。在键盘12的四个周侧角上，可以在其中一个装设LED灯珠或红外灯珠(数量可以是一个或以上，可以根据视觉识别需要确定)，也可以在其中任意两个或三个装设LED灯珠或红外灯珠，还可以在四个周侧角分别装设LED灯珠或红外灯珠，作为键盘12上安放的视觉特征点。键盘12的供电源为各灯珠供电，支持其点亮工作。如此，VR头显上搭载的摄像头也可通过计算机视觉技术捕捉这些视觉特征点的位置，计算这些视觉特征点的在VR图像中的相对位置和旋转朝向，进而和已知的键盘12上LED灯珠或红外灯珠的绝对位置进行比较，就可以计算出当前键盘12距离摄像头的位置和朝向并在VR环境中模拟出一个虚拟键盘进行显示。

通过利用LED灯珠或红外灯珠作为上述的定位标签14，也可以有效实现了VR头显对键盘12在空间中的六自由度位置获取，使得用户能够在VR头显获取键盘12位置并进行VR显示后，配合手指位置的显示即可以直接进行键盘12操作，而无需再频繁低头寻找键盘12。

请参阅图5，在一个实施例中，定位标签14还包括IMU单元20。IMU单元20电连接检测芯片18，用于通过检测芯片18向主机输出键盘12的姿态信号。姿态信号用于指示主机控制VR头显在VR环境中显示键盘12的姿态。

可以理解，IMU单元20也即惯性测量单元，可以用于测量物体的姿态。IMU单元20的数量可以是一个，也可以是两个以上，具体数量及其安装位置可以根据键盘12的尺寸大小以及姿态检测灵敏度、精度等设计指标确定。IMU单元20也可以通过焊接、卡接或者其他机械连接方式实现在键盘12上的安装固定。

可选的，在本实施例中，还可以在键盘12上加装IMU单元20作为键盘12位置的辅助检测手段，从而可以将键盘12在使用过程中出现的倾斜姿态、加速度等转换成对应的姿态信号输出给检测芯片18。通过检测芯片18将姿态信号发送给VR头显的主机，以便主机可以利用接收到的姿态信号计算键盘12的倾斜姿态和加速度等数据，进一步补充键盘12定位与VR显示的信息。如此，VR头显中显示的键盘12除了上述基于定位标签14实现的键盘12定位、旋转和平移显示外，还可以实时显示键盘12的倾转情况以及意外跌落等，达到了进一步提升键盘VR显示性能的效果。

在一个实施例中，检测芯片18包括MCU芯片、FGPA芯片、CPU芯片、GPU芯片或树莓派。可选的，在本实施例中，可以检测芯片18可以是具备上述器件驱动与信号扫描输出功能的MCU芯片，CPU芯片、GPU芯片或者FPGA芯片，还可以是树莓派。前述器件的计算处理能力均较强，且功能强大体积小，可以轻松搭载运行本领域现有的计算、控制应用以支持前述所需的功能，应用更新也方便。因此作为检测芯片18应用，可以简化VR键盘100的电路结构同时，降低其应用成本并提升检测输出效率，可有效促进键盘VR显示性能的提升。

请参阅图6和图7，在一个实施例中，还提供一种VR办公装置200，包括VR头显201和上述的VR键盘100。VR头显201通信连接VR键盘100的检测芯片18。

可以理解，关于本实施例中VR键盘100的具体解释说明，可以参照上述各VR键盘100的实施例中的相应解释说明，此处不再展开重复赘述。需要说明的是，如图7所示的是VR办公装置200的应用示意图，其中，A表示用户操作VR键盘100的实物示意图，B表示VR头显201中显示的VR环境下的键盘VR图像，C表示VR环境下将手指一同进行虚拟显示的键盘VR图像。VR头显201可以是眼镜形态的VR显示器，也可以是头环形态的头戴式显示器。

具体的，VR头显201通过键盘12上设置的定位标签14获取键盘12的空间位置后，可以在VR场景中模拟出一个虚拟键盘进行显示，或者直接在VR场景中显示真实键盘12。然后通过键盘12周边的收发感应件16产生的正交光阵，检测获取键盘12上用户的手指位置，进而在VR场景中的键盘12上显示对应的手指位置以提示给用户，当用户在真实键盘12按下按键后，VR环境中显示的键盘12上相应按键也会同步按下，实现用户对键盘12的可视化。

上述VR办公装置200，通过在键盘12上设计定位标签14与VR头显201相配合，以便VR头显201可以利用定位标签14或者键盘12的六自由度空间位置；同时，在键盘12的面板122周侧设置多个收发感应件16以在键盘12的键帽124顶部表面上形成正交光阵，从而当键盘12的键帽124有手指靠近进行按键操作时，正交光阵将会被局部遮挡，从而可以利用光阵被遮挡的坐标检测手指在键盘12上的位置。而检测芯片18的设置实现了收发感应件16的输出信号扫描，可以实时扫描获取手指位置信号后发送到VR头显201的主机进行信号处理，使得VR头显201的主机可以准确识别并控制VR头显201在其VR环境中显示键盘12上的手指位置。如此，实现了VR键盘100可以在VR环境中准确定位和显示，而且在显示的键盘12上能够准确获取和显示操作的手指位置，键盘12显示画面清晰、稳定程度高，解放用户视角而使得用户无需频繁低头寻找键盘12位置，达到了显著提升键盘VR显示性能的目的。

在一个实施例中，VR头显201设置有一个或多个视觉识别摄像头。视觉识别摄像头捕捉VR键盘100上的定位标签14并识别VR键盘100的空间位置。

可以理解，在本实施例中，上述的定位标签14为视觉特征点，例如二维码或者可发光的灯珠。VR头显201上设置的视觉识别摄像头可以与VR头显201的主机通信连接，以将键盘12的空间位置数据传输给主机转化成对应的视频数据，供VR头显201在其VR场景进行键盘12显示。具体的，VR头显201上搭载的视觉识别摄像头可通过其具备的计算机视觉识别功能捕捉这些视觉特征点的位置，计算这些视觉特征点的在VR图像中的相对位置和旋转朝向，进而和已知的键盘12上的二维码标签的绝对位置进行比较，就可以计算出当前键盘12距离视觉识别摄像头的位置和朝向并在VR环境中模拟出一个虚拟键盘进行显示。

通过利用搭载视觉识别摄像头的VR头显201识别键盘12上的定位标签14，有效实现了VR头显201对键盘12在空间中的六自由度位置获取，使得用户能够在VR头显201获取键盘12位置并进行VR显示后，配合手指位置的显示即可以直接进行键盘12操作，而无需再频繁低头寻找键盘12，可以方便地看到键盘12和手指的位置。

在一个实施例中，上述的VR办公装置200还可以包括触摸板。触摸板可以是独立连接(如USB有线或者WIFI、蓝牙等无线)至VR头显201的主机的独立输入设备，也可以是与键盘12一体式设置的输入设备。当触摸板为独立输入设备时，还可以在触摸板的周侧设置定位标签14，从而实现对触摸板的定位与VR显示。

通过搭配上述触摸板，可以进一步提升VR办公装置200的使用效率，为用户带来更方便的操作体验。

在一个实施例中，上述的VR办公装置200还可以包括鼠标。鼠标可以是无线鼠标(可直接无线连接至VR头显201的主机)，也可以是连接至键盘12的有线鼠标。在本实施例中，还可以在鼠标的外壳上(朝向用户手心的一面)设置定位标签14，用于向VR头显201标示鼠标的空间位置，从而实现对鼠标的定位，进而与上述具有能够被VR头显201捕捉到并在VR环境中显示的VR键盘100，在VR环境中一同显示。通过搭配上述鼠标，还可以进一步提升VR办公装置200的使用效率，为用户带来更加丰富的操作方式。

在一个实施例中，上述VR头显201的主机可以与VR头显201一体式设置，该主机也可以是独立于VR头显201外部的计算设备，用于为VR头显201提供视频源。VR键盘100的检测芯片18可以通过有线(USB数据线或者本领域常用的其他数据传输线)连接所述主机，或者通过WIFI、蓝牙等无线连接方式连接所述主机，具体可以根据检测芯片18的具体类型(携带的通信模块)确定。检测芯片18通过有线连接所述主机时，数据传输实时性、抗干扰性都极高，能够最大限度地保证VR显示场景的低时延和画面稳定性。检测芯片18通过无线连接所述主机时，VR键盘100与VR头显201之间的使用灵活性大幅提升，移动空间限制较小、能够提升VR场景的办公操作空间等。

上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种VR键盘，其特征在于，包括：

键盘；

定位标签，设置在所述键盘的面板上，用于向VR头显标示所述键盘的空间位置；所述空间位置用于指示所述VR头显在VR环境中显示所述键盘；

收发感应件，包括多对光发射器和光接收器，且每一对所述光发射器和光接收器分别设置在所述键盘的面板周侧不同的两条侧边上，用于在所述键盘的键帽顶部表面形成正交光阵，检测接近各所述键帽的手指位置信号；

检测芯片，设置在所述键盘上且分别电连接各所述收发感应件，用于扫描获取各所述收发感应件的手指位置信号并发送到所述VR头显的主机；所述手指位置信号用于指示所述主机控制所述VR头显在VR环境中显示所述键盘上的手指位置。

2.根据权利要求1所述的VR键盘，其特征在于，所述光发射器为红外发射管，所述光接收器为红外接收管；

在所述键盘的面板周侧的任一侧边上，所述红外发射管和/或所述红外接收管等间距排列设置。

3.根据权利要求2所述的VR键盘，其特征在于，多个所述红外发射管等间距设置在所述键盘的面板周侧的两条相邻侧边上，与多个所述红外发射管一一对应的多个所述红外接收管等间距设置在另两条相邻的侧边上。

4.根据权利要求1至3任一项所述的VR键盘，其特征在于，所述光发射器和所述光接收器通过焊接、卡接或对管安装条机械连接至所述键盘的面板。

5.根据权利要求4所述的VR键盘，其特征在于，所述定位标签包括二维码标签，所述二维码标签附着在所述键盘的面板的周侧角。

6.根据权利要求4所述的VR键盘，其特征在于，所述定位标签包括LED灯珠或红外灯珠，所述LED灯珠或所述红外灯珠装设在所述键盘的面板的周侧角并电连接所述键盘的供电源。

7.根据权利要求5或6所述的VR键盘，其特征在于，所述定位标签还包括IMU单元，所述IMU单元电连接所述检测芯片，用于通过所述检测芯片向所述主机输出所述键盘的姿态信号；所述姿态信号用于指示所述主机控制所述VR头显在VR环境中显示所述键盘的姿态。

8.根据权利要求4所述的VR键盘，其特征在于，所述检测芯片包括MCU芯片、FGPA芯片、CPU芯片、GPU芯片或树莓派。

9.一种VR办公装置，其特征在于，包括VR头显和权利要求1至8任一项所述的VR键盘，所述VR头显通信连接所述VR键盘的检测芯片。

10.根据权利要求9所述的VR办公装置，其特征在于，所述VR头显设置有一个或多个视觉识别摄像头，所述视觉识别摄像头捕捉所述VR键盘上的定位标签并识别所述VR键盘的空间位置。

11.根据权利要求9或10所述的VR办公装置，其特征在于，还包括鼠标，所述鼠标的外壳上设置有定位标签，用于向所述VR头显标示所述鼠标的空间位置。

Images