CN116224594A - 具有多个电源和数据配置的多设备系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及具有多个电源和数据配置的多设备系统。所公开的系统可以包括(1)生成图像数据的处理设备,(2)可穿戴显示设备,其包括(a)基于图像数据向佩戴可穿戴显示设备的用户呈现图像的显示子系统,以及(b)向可穿戴显示设备供电的电池,其中可穿戴显示设备通过数据连接从处理设备接收图像数据,并且可穿戴显示设备与处理设备物理地分离,以及(3)用于可穿戴显示设备的显示贮存盒,其中当可穿戴显示设备驻留在显示贮存盒中时,显示贮存盒给可穿戴显示设备的电池充电,并且当可穿戴显示设备驻留在显示贮存盒外部的处理设备的顶上时,处理设备无线地给可穿戴显示设备的电池充电。还公开了各种其他方法和系统。
Description
本申请是申请日为2019年08月30日,申请号为201910815097.4,发明名称为“具有多个电源和数据配置的多设备系统”的申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年9月25日提交的第62/736,439号美国临时申请和于2019年1月21日提交的第16/252,745号美国专利申请的权益,该临时申请和专利申请的公开通过该引用以其整体并入。
背景
一些便携式电子系统可以被设计成在由用户佩戴或携带时被操作。例如,虚拟现实(VR)系统、增强现实(AR)系统、混合现实(MR)系统、以及向用户呈现人工现实的其他人工现实系统通常被制造为当用户执行各种移动和动作时预期由用户佩戴的头戴式设备(HMD)。在至少一些示例中,这样的移动可以包括行走、跳跃、跳舞等。此外,系统可以基于如由系统检测到的那些移动来修改所呈现的人工现实,以增强用户的体验的真实性。
一般,呈现这样的人工现实涉及相当大数量的电子设备,包括检测用户移动的一个或更多个传感器和确定这些移动对呈现给用户的人工现实的影响的一个或更多个处理器。此外,在许多情况下,电子设备可能给HMD增加不希望有的重量或体积,这可能不利地影响用户的移动和对系统的满意度的总体水平。
概述
如下面将更详细描述的,本公开将各种便携式电子系统描述为可以通过有线或无线通信地耦合的多个设备。因此,在一些示例中,与系统相关联的总重量和体积可以分布在这些设备当中,因而允许这些设备中的至少一个(例如与人工现实系统相关联的HMD或其他头戴装置(headwear))的尺寸或重量减小,因而可能增强用户在使用系统时的体验。在一些实施例中,各种设备可以以几种方式被配置,因而在系统如何被使用方面提供灵活性。
在一个示例中,系统可以包括(1)生成图像数据的处理设备,(2)可穿戴显示设备,其包括(a)基于图像数据向佩戴可穿戴显示设备的用户呈现图像的显示子系统,以及(b)向可穿戴显示设备供电的第一电池,其中可穿戴显示设备通过第一数据连接从处理设备接收图像数据,并且可穿戴显示设备与处理设备物理地分离,以及(3)用于可穿戴显示设备的显示贮存盒(display storage case),其中当可穿戴显示设备驻留在显示贮存盒中时,显示贮存盒给可穿戴显示设备的第一电池充电,并且其中当可穿戴显示设备驻留在显示贮存盒外部的处理设备的顶上时,处理设备无线地给可穿戴显示设备的第一电池充电。
在一些实施例中,显示贮存盒可以包括向显示贮存盒供电的第二电池,并且当可穿戴显示设备驻留在显示贮存盒中并且可穿戴显示设备放置在处理设备的顶上时,处理设备可以同时无线地给第一电池和第二电池充电。
在其他示例中,显示贮存盒可以包括向显示贮存盒供电的第二电池,并且当可穿戴显示设备驻留在显示贮存盒中并且显示贮存盒放置在处理设备的顶上时,处理设备可以无线地给第二电池充电并且显示贮存盒可以给第一电池充电。在一些实施例中,显示贮存盒可以通过有线连接给第一电池充电。在其他示例中,显示贮存盒可以无线地给第一电池充电。
在一些实施例中,显示贮存盒可以包括维护子系统,当可穿戴显示设备驻留在显示贮存盒中时,维护子系统使用在显示贮存盒和可穿戴显示设备之间的第二数据连接来对可穿戴显示设备执行维护操作。此外,在一些示例中,维护操作可以包括下列操作中的至少一个:(1)可穿戴显示设备的显示子系统的至少一个光学元件的重新对准操作,(2)诊断测试操作,或者(3)固件升级操作。
在一些示例中,显示贮存盒可以包括向显示贮存盒供电的第二电池,并且当可穿戴显示设备和显示贮存盒放置在处理设备的顶上时,并且当可穿戴显示设备位于显示贮存盒外部时,处理设备可以同时无线地给可穿戴显示设备的第一电池和显示贮存盒的第二电池充电。另外,在一些实施例中,处理设备可以通过第一数据连接与可穿戴显示设备通信,并且处理设备可以通过第二数据连接与显示贮存盒通信,其中第二数据连接是无线数据连接。
在一些实施例中,第一数据连接可以是无线或有线数据连接。
在一些示例中,该系统还可以包括可穿戴电源设备,其包括第三电池,其中可穿戴电源设备与可穿戴显示设备分离,并且在用户佩戴可穿戴显示设备和可穿戴电源设备两者时向可穿戴显示设备提供电力。在一些示例中,可穿戴电源设备可以包括项链、挂带(lanyard)或腰带中的一个。此外,在一些实施例中,处理设备可以无线地给当驻留在处理设备的顶上时的可穿戴电源设备的第三电池充电。
在一些示例中,处理设备可以经由电感耦合来给可穿戴显示设备的第一电池充电。
在一些实施例中,该系统还可以包括充电垫,当可穿戴显示设备驻留在充电垫的顶上时,充电垫无线地给可穿戴显示设备的第一电池充电。此外,在一些示例中,处理设备可以包括向处理设备供电的第二电池,并且当可穿戴显示设备和处理设备同时驻留在充电垫的顶上时,充电垫可以给第一电池和第二电池充电。
在一个示例中,操作人工现实系统并给人工现实系统充电的方法可以包括(1)在人工现实系统的操作配置中,(a)在处理设备处生成图像数据,(b)在处理设备处通过第一数据连接将图像数据传输到与处理设备分离的可穿戴显示设备,以及(c)基于图像数据由可穿戴显示设备的显示子系统向佩戴可穿戴显示设备的用户呈现图像,(2)在人工现实系统的第一充电配置中,当可穿戴显示设备驻留在用于可穿戴显示设备的显示贮存盒中时,由显示贮存盒给可穿戴显示设备的第一电池充电,第一电池在该操作配置中向可穿戴显示设备供电,以及(3)在人工现实系统的第二充电配置中,当可穿戴显示设备驻留在显示贮存盒外部的处理设备的顶上时,由处理设备无线地给可穿戴显示设备的第一电池充电。在一些示例中,该方法还可以包括在人工现实系统的第三充电配置中,当可穿戴显示设备驻留在显示贮存盒中并且可穿戴显示设备驻留在处理设备的顶上时,使由处理设备给显示贮存盒的第二电池的充电与给可穿戴显示设备的第一电池的充电同时。
在一个示例中,系统可以包括:(1)当系统在操作配置中时生成图像数据的处理设备,(2)包括显示子系统的可穿戴显示设备,显示子系统在系统在操作配置中时基于图像数据向佩戴可穿戴显示设备的用户呈现图像,其中(a)可穿戴显示设备还包括在操作配置中向可穿戴显示设备供电的第一电池,以及(b)当系统在操作配置中时,可穿戴显示设备通过第一无线数据连接从处理设备接收图像数据,其中处理设备与可穿戴显示设备和用户物理地分离,以及(3)用于可穿戴显示设备的显示贮存盒,其中当系统在第一充电配置中时,显示贮存盒给可穿戴显示设备的第一电池充电,在第一充电配置中,可穿戴显示设备驻留在显示贮存盒中,并且其中当系统在第二充电配置中时,处理设备无线地给可穿戴显示设备的第一电池充电,在第二充电配置中,可穿戴显示设备驻留在显示贮存盒外部的处理设备的顶上。
根据本文描述的一般原理,来自上面提到的实施例中的任一个的特征可以与彼此组合地被使用。当结合附图和权利要求阅读下面的详细描述时,这些和其他实施例、特征和优点将被更充分地理解。
附图说明
附图示出了许多示例性实施例,并且是说明书的一部分。连同下面的描述一起,这些附图展示并解释了本公开的各种原理。
图1是包括可穿戴显示设备的电子系统的多个示例性电子设备的框图。
图2-图10是图1的示例性电子设备的示例性数据和电力配置的框图。
图11是可用作图1的系统的可穿戴显示设备的示例性近眼显示器(NED)的透视图。
图12是包括由用户在本地环境内操作的图11的NED的可用作图1的系统的示例性电子系统的透视图。
图13是可以采用本文公开的各种方法的示例性增强现实系统的透视图。
图14是可以采用本文公开的各种方法的另一示例性增强现实系统的透视图。
图15是可以采用本文公开的各种方法的示例性虚拟现实系统的透视图。
在全部附图中,相同的参考符号和描述指示相似的但不一定相同的元件。虽然本文所述的示例性实施例容许各种修改和可选的形式,但是特定的实施例在附图中作为示例被示出并且在本文被详细描述。然而,本文描述的示例性实施例并不旨在受限于所公开的特定形式。更确切地,本公开涵盖落在所附权利要求的范围内的所有修改、等价物和备选方案。
示例性实施例的详细描述
本公开总体上涉及具有多个电源和数据配置的多设备系统。如下面将更详细解释的,本公开的实施例可以便利一个或更多个设备的相对小的尺寸和/或重量,可能允许与系统的预期使用相关联的更大可用性。此外,在一些示例中,多个设备的使用可以允许关于如何为了正常操作、能量存储和/或正在进行的系统的维护而配置系统的多个选项。
下面将参考图1-图15提供多设备电子系统的详细描述。结合图1描述了采用多个设备的示例性系统。结合图2-图10讨论了例如用于正常操作、能量存储(例如,电池充电)、系统维护等的设备的几种可能的示例性配置。结合图11简要描述了可用作图1的系统的设备之一的示例性近眼显示器(NED),并且结合图12讨论了包括图11的NED的在本地环境内使用的图1的系统。结合图13-图15描述了可以合并多个设备的几个示例性人工现实系统。
在下面讨论的各种实施例中,人工现实系统被用作多设备电子系统的示例。然而,其他类型的系统(其中在这种系统中的至少一个设备(例如,由飞机携带的设备、必须驻留在小空间内的设备等)的便携性具有相当大的重要性)可以受益于本文描述的各种实施例的一个或更多个方面。
图1是包括多个电子设备的系统100的框图。在该特定示例中,系统100可以包括可穿戴显示设备110、处理设备120、显示贮存盒130、可穿戴电源设备140和/或充电垫150中的两个或更多个。在一些示例中,系统100可以作为人工现实系统进行操作。系统100的其他实施例可以包括更多或更少数量的这些设备。此外,虽然图1指示每个设备包括特定的子系统或部件,但是一个或更多个设备可以包括在本文未特别讨论的子系统或部件的其他组合,同时保持在所提供的实施例的范围内。下面结合图12讨论在特定的本地环境内的系统100的示例。
如在图1所描绘的,可穿戴显示设备110可以包括显示子系统112、电池114、数据接口116和电源接口118。在一些实施例中,可穿戴显示设备110可以是HMD、NED、或由系统100的用户佩戴的某个其他显示设备。下面结合图11简要描述可用作可穿戴显示设备110的示例NED。
可穿戴显示设备110的显示子系统112可以包括一个或更多个视觉显示部件(例如,显示屏、投影仪和/或光波导,可能连同一个或更多个光学元件(例如透镜、反射镜等))、连同一个或更多个音频呈现部件(例如,一个或更多个扬声器、头戴式耳机等)。为了便于便携或移动操作,可穿戴显示设备110还可以包括用于存储电荷以给可穿戴显示设备110的操作供电的电池114。
可穿戴显示设备110的数据接口116可以从处理设备120接收显示数据(例如,视频和/或音频数据),这在下面被更详细描述。在一些示例中,数据接口116可以是从处理设备120接收显示数据的无线数据接口(例如,60千兆赫(GHz)无线接口)或有线数据接口。在其他实施例中,数据接口116可以在可穿戴显示设备110和处理设备120之间接收和/或发送其他类型的数据。可穿戴显示设备110的电源接口118可以是有线或无线(例如,电感耦合)接口,其接收能量(例如,从处理设备120、显示贮存盒130、可穿戴电源设备140或充电垫150中的一个或更多个)用于给电池114充电和/或用于直接提供电力以操作可穿戴显示设备110。在一些示例中,电池114可以是相对小容量的电池(例如,0.5瓦-小时电池)以限制可穿戴显示设备110的总重量或体积。
如图1所示,处理设备120可以包括显示数据处理子系统122、位置/定向子系统123、电池124、数据接口126和电源接口128。在一些示例中,处理设备120可以类似于智能电话(例如,可以用手握住的相对薄的矩形设备),尽管处理设备120不限于这种外观。此外,在一些示例中,处理设备120可以被设计成在保持在静止位置(例如搁在用户附近的桌子上)时使用。
在一些实施例中,处理设备120可以包括用户输入界面(例如,触摸界面或更具触感的(例如,“点击”)界面),其包括静态按钮区域或可编程的输入区域。在各种示例中,处理设备120可以包括或可以不包括显示设备,因为用户可以使用用于这种功能的可穿戴显示设备110。
在一些实施例中,显示数据处理子系统122(或者更简单地,处理子系统122)可以生成显示(例如,音频和/或视频)数据,用于经由数据接口126和数据接口116传输,用于由可穿戴显示设备110的显示子系统112呈现给用户。在一些示例中,数据接口126可以是有线或无线的以成功地与可穿戴显示设备110的数据接口116进行通信。
在一些实施例中,处理子系统122可以执行与由显示子系统112使用的显示数据的生成相关联的一个或更多个复杂的或处理密集型的计算或任务。例如,处理子系统122可以基于其他数据(例如人工环境的地图、用户的头部在物理(例如,现实世界)环境中的当前位置和/或定向等)来从用户的角度生成虚拟或人工环境的视图。为了生成位置和/或定向数据,处理设备120还可以包括位置/定向子系统123以生成该数据。在一些示例中,位置/定向子系统123可以包括一个或更多个照相机(例如,彩色照相机、单色照相机、飞行时间(TOF)照相机、红外(IR)照相机等)或其他类型的传感器以检测位置/定向数据,位置/定向数据可以包括头部、面部、手、手臂、腿和/或用户的其他部分的位置以及现实世界环境的物理特征。然后,该数据可以由处理子系统122使用来从用户的角度生成人工环境。
此外,在一些示例中,处理子系统122可以经由来自位置/定向子系统123的数据来生成用户的三维模型。此外,在一些实施例中,处理子系统122可以(例如,经由数据接口126)与具有由第二用户使用的另一系统100的处理子系统122的因特网或单独的计算机系统耦合,使得两个用户的模型可以被交换。第一系统100的处理子系统122然后可以生成另一个用户的表示用于(例如,经由显示子系统112)呈现给用户,使得每个用户可以在他自己的人工环境内看到另一个用户。
在一些示例中,处理设备120(如果本质上是手持的)可以在系统100的操作期间用作控制器、指示器或其他用户输入设备。例如,处理设备120可以包括可跟踪技术(例如,IR发光二极管(LED)),其可以由安装在可穿戴显示设备110上的IR照相机跟踪。因而得到的跟踪数据然后可以(例如,经由数据接口116和126)被转发到处理子系统122以影响人工环境。向用户显示的人工环境的其他增强也是可能的。
基于在一些实施例中由处理设备120执行的操作,与可穿戴显示设备110物理地分离的处理设备120的使用可以通过大型片上系统(SOC)部件、硬件处理器、传感器、照相机等来便利增强的人工环境的呈现,而没有使可穿戴显示设备110负担可能与这些部件相关联的额外体积。
类似地,处理设备120的电池124可以比可穿戴显示设备110的电池114更大,且因而可以提供比可穿戴显示设备110的电池114更多的能量存储容量(例如,5瓦-小时的容量),以向处理设备120的各种电子部件供电。在一些示例中,电池124可以(例如,经由有线或无线电源接口128)用于将电力传输到可穿戴显示设备110,例如以操作可穿戴显示设备110和/或给电池114充电。在一些示例中,可以经由有线或无线电源接口128来给电池124充电。
继续描述系统100的其他设备,显示贮存盒130可以是当用户没有主动操作可穿戴显示设备110或系统100时可穿戴显示设备110可以被放置在其内或其上的盒(例如,在外观上类似于眼镜盒)。如在图1中所描绘的,显示贮存盒130可以包括维护子系统132、电池134(例如,具有5瓦-小时的容量)、数据接口136和电源接口138中的一个或更多个。如同本文描述的其他设备一样,除了下面结合显示贮存盒130特别讨论的那些部件之外的更多或更少的部件可以被包括在其中。
在一些示例中,当可穿戴显示设备110搁在显示贮存盒130中时,显示贮存盒130可以例如通过有线(例如,经由硬件连接)或无线(例如,经由电感充电)电源接口138来用作可穿戴显示设备110的充电站。此外,在一些示例中,显示贮存盒130可以被供电,或者电池134可以通过借助于有线(例如,(通用串行总线)或壁式插座)或无线(例如,电感耦合)连接接收电力来被充电。
此外,在一些实施例中,当可穿戴显示设备110驻留在显示贮存盒130中时,维护子系统132可以在可穿戴显示设备110上执行一个或更多个维护操作(例如,光学投影仪或其他光学元件重新对准、诊断测试、固件升级等)。在一些示例中,维护子系统132可以包括处理器、用于测试的一个或更多个光学元件、和/或其他部件。此外,一个或更多个这样的维护操作可以涉及(例如,经由数据接口116和136)在显示贮存盒130和可穿戴显示设备110之间传送数据。
如图1所示,可穿戴电源设备140可以包括例如电池144和电源接口148。在一些实施例中,可穿戴电源设备140可以采用项链、挂带、腰带、或在系统100的操作期间可以由用户结合可穿戴显示设备110来佩戴的其他物品的形式。在一些示例中,电池144通过有线或无线电源接口118和148可以给可穿戴显示设备110的电池114充电和/或直接提供电力以操作可穿戴显示设备110。
在一些示例中,如上所述,类似于处理设备120的显示数据处理子系统122、位置/定向子系统123、和/或数据接口126的附加部件可以被包括在可穿戴电源设备140中,因而便利生成用于由可穿戴显示设备110的显示子系统112使用的显示数据以及与这些部件相关联的其他功能。在这样的实施例中,处理密集型的任务可以在不直接影响用户的头部的可穿戴设备中被提供,而不是在位于离用户某个距离处的单独设备(例如,处理设备120)中提供。因此,在一些实施例中,在可穿戴电源设备140内的数据接口可以是与可穿戴显示设备110的相应数据接口116耦合的有线或无线数据接口。
如在图1中所描绘的,充电垫150可以包括无线电源接口158(例如,电感充电接口)。在一些示例中,无线电源接口158以及本文描述的其他电源接口可以符合无线充电标准。如在下面讨论的各种配置中所指示的,充电垫150可以能够例如通过提供足够大的充电表面来并行地给系统100的多个设备充电,两个或更多设备可以同时搁置在该充电表面上。在其他示例中,充电垫150可以以“堆叠”方式给多个这样的设备充电,其中由充电垫150直接充电的一个设备可以例如通过有线连接或第二无线(例如,电感耦合)连接来将一些接收到的电能传送到系统100的另一个设备。
图2-图10是可以由系统100的两个或更多个设备110、120、130、140和150形成的各种操作、充电和维护配置的框图。根据所使用的系统100的特定实施例,在其他示例中可以采用比下面描述的更多或更少的配置。
图2是配置200的框图,其中如上所述,系统100的可穿戴显示设备110和处理设备120正常操作以(例如,经由可穿戴显示设备110的显示子系统112)向用户呈现人工环境。为了执行这些操作,可穿戴显示设备110和处理设备120可以(例如,使用数据接口116和126(例如60GHz无线通信接口))保持高速无线数据连接202,以将由处理设备120生成的显示数据传送到可穿戴显示设备110。在一些实施例中,处理设备120和可穿戴显示设备110可以作为系统100的一部分在正常操作之前参与设备“配对”和/或连接操作。在一个示例中,如图2所示,在操作期间,可穿戴显示设备110可以与处理设备120和可穿戴电源设备140两者结合来使用,其中可穿戴电源设备140通过有线或无线电源连接204(例如,经由电源接口118和148)向可穿戴显示设备110提供额外的操作功率和/或给电池114充电。此外,可穿戴电源设备140可以采用有线或无线数据连接206来在可穿戴电源设备140和可穿戴显示设备110之间传送数据(例如,指示在电池144中剩余的电荷量的数据)。另外,在一些实施例中,可穿戴电源设备140可以合并处理设备120的一些或全部功能,因而在一些情况下潜在地消除了对处理设备120的需要。在又一些其他实施例中,配置200可以不包括可穿戴电源设备140的使用。在另外的示例中,可穿戴电源设备140通过有线或无线电源连接204可以在可穿戴电源设备140没有被用户佩戴并作为系统100的一部分操作期间的时间给可穿戴显示设备110充电。
图3是配置300的框图,其中可穿戴电源设备140的电池144可以通过显示贮存盒130、处理设备120、和/或充电垫150借助有线或无线电源连接302例如借助有线连接(例如,或更一般的有线连接)或电感耦合的无线连接来不时地被充电。如在图3中所指示的,这种充电可以与下文描述的其他充电配置协同地出现。此外,在一些示例中,处理设备120、显示贮存盒130、和/或充电垫150中的一个或更多个可以从电源插座(例如,120伏(V)家用插座)、/>连接或其他电源连接接收电力。
图4是配置400的框图,其中处理设备120可以经由有线或无线电源连接402(例如,经由电源接口118和128)在正常操作之外给可穿戴显示设备110的电池114充电。例如,在无线情况下,处理设备120可以包括电感充电线圈或类似部件,使得当可穿戴显示设备110被放置在处理设备120的顶上时,处理设备120可以给可穿戴显示设备110的电池114充电。另外,在该同一时间期间,处理设备120和可穿戴显示设备110可以经由有线或无线数据连接404(例如,经由数据接口116和126)被通信地耦合。在一些示例中,处理设备120可以使用数据连接404来更新固件或在可穿戴显示设备110上执行其他离线功能。
图5是配置500的框图,如上面更充分讨论的,其中显示贮存盒130可以经由有线或无线电源连接502(例如,经由电源接口118和138)在正常操作之外给可穿戴显示设备110的电池114充电。此外,在一些实施例中,如上所述,显示贮存盒130可以通过有线或无线数据连接504(例如,经由数据接口116和136)来执行一个或更多个维护功能。另外,在一些示例中,显示贮存盒130可以通过有线电源连接506(例如,连接)来给处理设备120的电池124充电。
图6是配置600的框图。在图6中,作为图4的配置400的必然结果,处理设备120通过有线或无线(例如,电感耦合)电源连接602和606可以同时给显示贮存盒130和可穿戴显示设备110充电(例如,当可穿戴显示设备110和显示贮存盒130都放置在处理设备120的顶上时通过足够大的充电线圈)。此外,在一些示例中,如上面所讨论的,有线或无线数据连接604和/或608可以用于例如为了维护目的而分别提供与显示贮存盒130和/或可穿戴显示设备110的通信链接。
代替如图6所示并行地给可穿戴显示设备110和显示贮存盒130充电,在一些示例中,处理设备120可以如在图7中所指示的在堆叠配置中给可穿戴显示设备110和显示贮存盒130充电。图7是配置700的框图。更具体地,处理设备120通过有线或无线电源连接706可以给显示贮存盒130的电池134充电。显示贮存盒130又可以经由有线或无线电源连接702使用电池134或通过有线或无线电源连接706接收的电能来同时给可穿戴显示设备110的电池114充电(例如,当可穿戴显示设备110搁在显示贮存盒130内时)。类似地,处理设备120可以通过有线或无线数据连接708与显示贮存盒130或可穿戴显示设备110通信。显示贮存盒130又可以作为中间方来操作,以例如为了可穿戴显示设备110的维护(例如,光学对准、固件升级等)使用有线或无线数据连接704和708来在处理设备120和可穿戴显示设备110之间传送通信。
图8是配置800的框图,其中充电垫150可以分别经由无线电源连接804、806和802来(例如,经由感应充电)同时无线地给可穿戴显示设备110、处理设备120和显示贮存盒130中的一个或更多个充电。在这样的示例中,充电垫150可以包括足够大的充电表面,使得设备110、120和130中的两个或更多个可以同时放置在充电垫150的顶上。
在相关的堆叠配置中,如图9所示(图9是配置900的框图),充电垫150可以经由无线电源连接906来电感地给显示贮存盒130充电和/或提供操作功率。同时,显示贮存盒130可以通过有线或无线电源连接902(例如,使用存储在电池134中或从无线电源连接906传送的电能)给可穿戴显示设备110的电池114充电,以及为了一个或更多个维护目的通过有线或无线数据连接904来与可穿戴显示设备110通信。在其他实施例,例如在图10(图10是配置1000的框图)的框图中描绘的实施例中,可以使用处理设备120来代替充电垫150以通过有线或无线电源连接1006来给显示贮存盒130充电或提供电力。同时,如上所述,显示贮存盒130可以经由电源连接902和/或数据连接904与可穿戴显示设备110耦合。
图11是可以用作图1的可穿戴显示设备110的示例性NED 1100的透视图。所描绘的实施例包括可以分别向用户的左眼和右眼呈现视觉图像的左显示器1110A和右显示器1110B(例如,被包括在显示子系统112中)。在一些实施例中,NED 1100还可以例如经由扬声器和/或头戴式耳机(在图11中未示出)向用户呈现音频。在一些示例中,NED 1100可以作为AR NED进行操作,使得用户可以通过NED 1100看到由NED 1100投影的媒体以及现实世界环境。然而,在一些实施例中,NED 1100可以作为VR NED、MR NED或其某种组合来进行操作。因此,在一些实施例中,NED 1100可以用计算机生成的元素(例如,图像、视频、声音等)来增强物理现实世界环境的视图。如图11所示,NED 1100可以包括将NED 1100固定在用户的头部上的适当位置上的支架或框架1105(例如,眼镜的框架)。
图12是本地环境1200的透视图,其中可以采用系统100(包括图11的NED 1100)的示例。更具体地,本地环境1200可以是房间,其中用户1202佩戴作为人工现实系统100的一部分的NED 1100。还在图12中描绘的与NED 1100(例如,用作可穿戴显示设备110的示例)结合使用的系统100的附加设备包括处理设备120(在图12中示出为智能手机的近似尺寸和形状)、显示贮存盒130、可穿戴电源设备140和充电垫150。如上面所提到的,处理设备120可以位于稳定的表面(例如,位于用户1202附近的桌子1204)上,并且可以包括显示数据处理子系统122以生成图像数据,该图像数据然后被发送(例如,在图12的配置中,被无线地发送)到NED1100用于呈现给用户1202的眼睛。处理设备120还可以包括位置/定向子系统123,其可以包括一个或更多个照相机和/或其他部件,这些照相机和/或其他部件可以检测用户1202的部分和/或本地环境1200的区域,例如房间的墙壁、天花板和/或地板,以及在房间内的各种对象(例如桌子1204、书柜、壁炉架等)。
在一些示例中,用户1202可以例如通过操纵在处理设备120上提供的输入按钮或触摸在处理设备120上提供的触摸屏(在图12中未示出)来使用处理设备120作为输入设备。在其他实施例中,用户1202可以握住处理设备120并四处移动处理设备120。在这样的示例中,NED 1100可以包括检测处理设备120的位置和/或定向(例如,通过跟踪处理设备120上的IR发射LED)的一个或更多个照相机或其他检测部件。NED 1100然后可以将指示该位置和/或定向的数据转发到处理设备120,处理设备120可以利用该数据作为系统100的输入(例如,通过至少部分地基于该数据来为NED 1100生成图像数据)。
在图12中还示出了可穿戴电源设备140,如上面更充分讨论的,其可以包括用于供电的电池,以操作NED 1100或者给驻留在NED 1100内的电池充电。在该特定示例中,可穿戴电源设备140被描绘为项链,尽管其他可穿戴形式(例如,挂带或腰带)也可以被使用。
在本地环境1200的书柜架上示出的是显示贮存盒130的示例,在该实施例中显示贮存盒130是NED 1100可以被放置在其中的有铰链的盒,之后显示贮存盒130可以被关闭,因而完全包围NED 1100。然而,在其他示例中,显示贮存盒130不需要是铰接的或者能够围绕NED 1100关闭以完成上述各种可能的充电和/或维护操作。
充电垫150(例如,可能根据无线充电标准,使用电感耦合(例如经由一个或更多个线圈)的充电垫)的示例还被描绘为驻留在桌子1204上。在一些示例中,如上所述,作为充电配置的一部分,NED 1100、处理设备120、显示贮存盒130或可穿戴电源设备140中的任何一个可以放置在充电垫150的顶上以给驻留在其中的电池充电。在一些示例中,根据充电垫150的充电表面积,可以同时给多于一个这样的设备1100、120、130或140充电。
如上面结合图1至图12所解释的,多设备电子系统可以以这样的方式便利系统的功能的分配:一个或更多个设备(例如,一个或更多个可穿戴设备)可以比以其他方式可能实现的一个或更多个设备被表现得更小和/或更轻,因而潜在地便利易用性和更大的用户满意度。此外,多个设备可以允许多个系统配置,通过这些配置,数据和/或电力可以被路由或传输,例如以便利正常操作、能量存储、维护和其他系统功能。
系统100的一个或更多个设备可以包括能够执行计算机可读指令的任何类型或形式的计算或处理设备或系统。在它们的最基本的配置中,这些计算或处理设备可以各自包括至少一个存储器设备和至少一个物理处理器。在某些实施例中,上面提到的计算机可读指令可以表示一个或更多个软件应用或程序,其当由计算或处理设备执行时可以使计算或处理设备执行一个或更多个任务。
在一些示例中,术语“存储器设备”通常指能够存储数据和/或计算机可读指令的任何类型或形式的易失性或非易失性存储设备或介质。在一个示例中,存储器设备可以存储、加载和/或维护本文描述的一个或更多个模块。存储器设备的示例非限制地包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、光盘驱动器、高速缓存、这些部件中的一个或更多个的变形或组合、或者任何其他合适的存储器。
在一些示例中,术语“物理处理器”通常指能够解释和/或执行计算机可读指令的任何类型或形式的硬件实现的处理单元。在一个示例中,物理处理器可以访问和/或修改存储在上述存储器设备中的一个或更多个模块。物理处理器的示例非限制地包括微处理器、微控制器、中央处理单元(CPU)、实现软核处理器的现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、这些部件中的一个或更多个的部分、这些部件中的一个或更多个的变形或组合、或任何其他合适的物理处理器。
在一些实施例中,术语“计算机可读介质”通常指能够存储或携带计算机可读指令的任何形式的设备、载体或介质。计算机可读介质的示例非限制地包括传输型介质(例如载波)以及非暂时性介质(例如磁性存储介质(例如,硬盘驱动器、磁带驱动器和软盘)、光学存储介质(例如,光盘(CD)、数字视频盘(DVD)和蓝光光盘)、电子存储介质(例如,固态驱动器和闪存介质)以及其他分布系统)。
如上面所指示的,本公开的实施例可以包括各种类型的人工现实系统或结合各种类型的人工现实系统来被实现。人工现实是在呈现给用户之前已经以某种方式被调整的现实的形式,其可以包括例如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、混杂现实、或其某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全生成的内容或者与所捕获的(例如,现实世界)内容组合的所生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈、或其某种组合,其中任何一个都可以在单个通道中或在多个通道中被呈现(例如向观众产生三维效果的立体视频)。此外,在一些实施例中,人工现实还可以与用于例如,在人工现实中创建内容和/或以其他方式在人工现实中使用(例如,以在人工现实中执行活动)的应用、产品、附件、服务或其某种组合相关联。
可以在各种不同的形状因子和配置中实现人工现实系统。一些人工现实系统可以被设计成在没有近眼显示器(NED)的情况下工作,其示例是图13中的AR系统1300。其他人工现实系统可以包括也提供对现实世界的可视性的NED(例如,图14中的AR系统1400)或者在视觉上使用户沉浸在人工现实中的NED(例如,图15中的VR系统1500)。虽然一些人工现实设备可以是自主式系统,但是其他人工现实设备可以与外部设备通信和/或协作以向用户提供人工现实体验。这种外部设备的示例包括手持控制器、移动设备、台式计算机、由用户佩戴的设备、由一个或更多个其他用户佩戴的设备、和/或任何其他合适的外部系统。
转到图13,AR系统1300通常表示可穿戴设备,其被设计成所需尺寸以适配在用户的身体部位(例如,头部)周围。如图13所示,系统1300可以包括框架1302和照相机组件1304,照相机组件1304耦合到框架1302并被配置为通过观察本地环境来收集关于本地环境的信息。AR系统1300还可以包括一个或更多个音频设备,例如输出音频换能器1308(A)和1308(B)以及输入音频换能器1310。输出音频换能器1308(A)和1308(B)可以向用户提供音频反馈和/或内容,并且输入音频换能器1310可以捕获在用户的环境中的音频。
如所示,AR系统1300可以不必包括位于用户的眼睛前方的NED。无NED的AR系统可以采用多种形式,例如头带、帽子、发带、腰带、手表、腕带、踝带、戒指、颈带、项链、胸带、眼镜框、和/或任何其他合适类型或形式的装置。虽然AR系统1300可以不包括NED,但AR系统1300可以包括其他类型的屏幕或视觉反馈设备(例如,集成到框架1302的一侧内的显示屏)。
也可以在包括一个或更多个NED的AR系统中实现在本公开中讨论的实施例。例如,如图14所示,AR系统1400可以包括具有框架1410的眼镜设备1402,框架1410被配置为将左显示设备1415(A)和右显示设备1415(B)保持在用户的眼睛的前方。显示设备1415(A)和1415(B)可以一起或独立地起作用来向用户呈现图像或图像系列。虽然AR系统1400包括两个显示器,但是可以在具有单个NED或两个以上NED的AR系统中实现本公开的实施例。
在一些实施例中,AR系统1400可以包括一个或更多个传感器,例如传感器1440。传感器1440可以响应于AR系统1400的运动而生成测量信号,并且可以实质上位于框架1410的任何部分上。传感器1440可以包括位置传感器、惯性测量单元(IMU)、深度照相机组件、或其任何组合。在一些实施例中,AR系统1400可以包括或不包括传感器1440,或者可以包括一个以上传感器。在传感器1440包括IMU的实施例中,IMU可以基于来自传感器1440的测量信号来生成校准数据。传感器1440的示例可以非限制地包括加速度计、陀螺仪、磁力计、检测运动的其他合适类型的传感器、用于IMU的误差校正的传感器、或其某种组合。
AR系统1400还可以包括具有被统称为声传感器1420的多个声传感器1420(A)-1420(J)的麦克风阵列。声传感器1420可以是检测由声波引起的气压变化的换能器。每个声传感器1420可以被配置成检测声音并将检测到的声音转换成电子格式(例如,模拟或数字格式)。图14中的麦克风阵列可以包括例如十个声传感器:可以被设计成放置在用户的相应耳朵内部的1420(A)和1420(B);可以位于框架1410上的不同位置处的声传感器1420(C)、1420(D)、1420(E)、1420(F)、1420(G)和1420(H);和/或可以位于相应的颈带1405上的声传感器1420(I)和1420(J)。
麦克风阵列的声传感器1420的配置可以变化。尽管AR系统1400在图14中被示为具有十个声传感器1420,但是声传感器1420的数量可以大于或小于十。在一些实施例中,使用更高数量的声传感器1420可以增加所收集的音频信息的量和/或音频信息的灵敏度和准确度。相反,使用更低数量的声传感器1420可以降低控制器1450处理所收集的音频信息所需的计算能力。此外,麦克风阵列的每个声传感器1420的位置可以变化。例如,声传感器1420的位置可以包括在用户身上的所定义的位置、在框架1410上的所定义的坐标、与每个声传感器相关联的定向、或者其某种组合。
声传感器1420(A)和1420(B)可以位于用户的耳朵的不同部分上,例如在耳廓后面或在耳廓或窝(fossa)内。或者,除了在耳道内部的声传感器1420之外,还可以有在耳朵上或耳朵周围的附加声传感器。将声传感器定位在用户的耳道旁边可以使麦克风阵列能够收集关于声音如何到达耳道的信息。通过将声传感器1420中的至少两个定位在用户的头部的两侧上(例如,作为双耳麦克风),AR系统1400可以模拟双耳听觉并捕获在用户的头部周围的3D立体声声场。在一些实施例中,声传感器1420(A)和1420(B)可以经由有线连接来连接到AR系统1400,并且在其他实施例中,声传感器1420(A)和1420(B)可以经由无线连接(例如,蓝牙连接)来连接到AR系统1400。在还有其他实施例中,声传感器1420(A)和1420(B)可以根本不与AR系统1400结合来被使用。
可以沿着眼镜腿的长度、横越镜梁(bridge)、在显示设备1415(A)和1415(B)的上方或下方、或者其某种组合来定位框架1410上的声传感器1420。声传感器1420可以被定向成使得麦克风阵列能够在佩戴AR系统1400的用户周围的宽范围的方向上检测声音。在一些实施例中,可以在AR系统1400的制造期间执行优化过程以确定在麦克风阵列中的每个声传感器1420的相对位置。
AR系统1400还可以包括或连接到诸如颈带1405的外部设备(例如,配对设备)。如所示,颈带1405可以经由一个或更多个连接器1430耦合到眼镜设备1402。连接器1430可以是有线或无线连接器,并且可以包括电气和/或非电气(例如,结构)部件。在一些情况下,眼镜设备1402和颈带1405可以独立地操作而在它们之间没有任何有线或无线连接。虽然图14示出了在眼镜设备1402和颈带1405上的示例位置中的眼镜设备1402和颈带1405的部件,但是这些部件可以位于眼镜设备1402和/或颈带1405的其他地方和/或在眼镜设备1402和/或颈带1405上不同地分布。在一些实施例中,眼镜设备1402和颈带1405的部件可以位于与眼镜设备1402、颈带1405或其某种组合配对的一个或更多个附加外围设备上。此外,颈带1405通常表示任何类型或形式的配对设备。因此,颈带1405的下面的讨论也可以应用于各种其他配对设备,例如智能手表、智能电话、腕带、其他可穿戴设备、手持控制器、平板计算机、膝上型计算机等。
将诸如颈带1405的外部设备与AR眼镜设备配对可以使眼镜设备能够实现一副眼镜的形状因子,同时仍然能够提供足够的电池和计算能力用于扩展的能力。AR系统1400的电池电力、计算资源和/或附加特征中的一些或全部可以由配对设备提供或者在配对设备和眼镜设备之间共享,因而总体上减小眼镜设备的重量、热分布和形状因子,同时仍然保持期望的功能。例如,颈带1405可以允许以其他方式将被包括在眼镜设备上的部件被包括在颈带1405中,因为用户可以在他们的肩膀上容忍比在他们的头上将容忍的重量负荷更重的重量负荷。颈带1405也可以具有更大的表面积,以在该表面积上将热量扩散并分散到周围环境中。因此,颈带1405可以允许比以其他方式在独立眼镜设备上可能有的电池和计算容量更大的电池和计算容量。因为在颈带1405中承载的重量可以比在眼镜设备1402中承载的重量对用户更低创,和用户容忍佩戴重的独立眼镜设备相比,用户可以在更长的时间段容忍佩戴更轻的眼镜设备以及携带或佩戴配对设备,从而使人工现实环境能够更充分地融入到用户的日常活动中。
颈带1405可以与眼镜设备1402和/或其他设备通信地耦合。其他设备可以向AR系统1400提供某些功能(例如,跟踪、定位、深度映射、处理、存储等)。在图14的实施例中,颈带1405可以包括两个声传感器(例如,1420(I)和1420(J)),其是麦克风阵列的一部分(或者潜在地形成它们自己的麦克风子阵列)。颈带1405还可以包括控制器1425和电源1435。
颈带1405的声传感器1420(I)和1420(J)可以被配置成检测声音并将检测到的声音转换成电子格式(模拟的或数字的)。在图14的实施例中,声传感器1420(I)和1420(J)可以定位在颈带1405上,从而增加在颈带声传感器1420(I)和1420(J)与定位在眼镜设备1402上的其他声传感器1420之间的距离。在一些情况下,增加在麦克风阵列的声传感器1420之间的距离可以提高经由麦克风阵列执行的波束成形的准确度。例如,如果声音由声传感器1420(C)和1420(D)检测到并且在声传感器1420(C)和1420(D)之间的距离大于例如,在声传感器1420(D)和1420(E)之间的距离,则检测到的声音的所确定的源位置可以比如果声音由声传感器1420(D)和1420(E)检测到的更准确。
颈带1405的控制器1425可以处理由在颈带1405和/或AR系统1400上的传感器生成的信息。例如,控制器1425可以处理来自麦克风阵列的描述由麦克风阵列检测到的声音的信息。对于每个检测到的声音,控制器1425可以执行DoA估计以估计方向(检测到的声音从该方向到达麦克风阵列)。当麦克风阵列检测到声音时,控制器1425可以用该信息填充音频数据集。在AR系统1400包括惯性测量单元的实施例中,控制器1425可以从位于眼镜设备1402上的IMU计算所有惯性和空间计算。连接器1430可以在AR系统1400和颈带1405之间以及在AR系统1400和控制器1425之间传送信息。信息可以是以光数据、电数据、无线数据的形式或任何其他可传输数据形式。将由AR系统1400生成的信息的处理移动到颈带1405可以减少在眼镜设备1402中的重量和热量,使它变得对用户来说更舒适。
在颈带1405中的电源1435可以向眼镜设备1402和/或颈带1405提供电力。电源1435可以非限制地包括锂离子电池、锂聚合物电池、一次锂电池、碱性电池或任何其他形式的电力储存装置。在一些情况下,电源1435可以是有线电源。在颈带1405上而不是在眼镜设备1402上包括电源1435可以帮助更好地分配由电源1435生成的重量和热量。
如所提到的,一些人工现实系统可以实质上用虚拟体验代替用户对现实世界的一个或更多个感官知觉,而不是将人工现实与实际现实混合。这种类型的系统的一个示例是大部分或全部覆盖用户的视场的头戴式显示系统,例如图15中的VR系统1500。VR系统1500可以包括前刚性主体1502和被成形为适配在用户的头部周围的带1504。VR系统1500还可以包括输出音频换能器1506(A)和1506(B)。此外,虽然在图15中未示出,但是前刚性主体1502可以包括一个或更多个电子元件,其包括一个或更多个电子显示器、一个或更多个惯性测量单元(IMU)、一个或更多个跟踪发射器或检测器、和/或用于创建人工现实体验的任何其他合适的设备或系统。
人工现实系统可以包括各种类型的视觉反馈机构。例如,在AR系统1400和/或VR系统1500中的显示设备可以包括一个或更多个液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED)显示器、和/或任何其他合适类型的显示屏。人工现实系统可以包括用于双眼的单个显示屏,或者可以为每只眼睛提供显示屏,这可以提供对变焦调节或对于校正用户的屈光不正的附加的灵活性。一些人工现实系统还可以包括具有一个或更多个透镜(例如,传统的凹透镜或凸透镜、菲涅耳(Fresnel)透镜、可调液体透镜等)的光学子系统,用户可以通过这些透镜来观看显示屏。
除了或代替使用显示屏,一些人工现实系统还可以包括一个或更多个投影系统。例如,在AR系统1400和/或VR系统1500中的显示设备可以包括(使用例如,波导)将光投射到显示设备中的微LED投影仪,例如允许环境光穿过的透明组合透镜。显示设备可以朝着用户的瞳孔折射所投射的光,并且可以使用户能够同时观看人工现实内容和现实世界。人工现实系统还可以配置有任何其他合适类型或形式的图像投影系统。
人工现实系统也可以包括各种类型的计算机视觉部件和子系统。例如,AR系统1300、AR系统1400和/或VR系统1500可以包括一个或更多个光学传感器,例如二维(2D)或三维(3D)照相机、飞行时间深度传感器、单光束或扫频激光测距仪、3D LiDAR传感器、和/或任何其他合适类型或形式的光学传感器。人工现实系统可以处理来自这些传感器中的一个或更多个的数据以识别用户的位置、绘制现实世界的地图、向用户提供关于现实世界周围环境的背景、和/或执行各种其他功能。
人工现实系统还可以包括一个或更多个输入和/或输出音频换能器。在图13和图15所示的示例中,输出音频换能器1308(A)、1308(B)、1506(A)和1506(B)可以包括音圈扬声器、带式扬声器、静电扬声器、压电扬声器、骨传导换能器、软骨传导换能器、和/或任何其他合适类型或形式的音频换能器。类似地,输入音频换能器1310可以包括电容式麦克风、电动式麦克风(dynamic microphone)、带式麦克风、和/或任何其他类型或形式的输入换能器。在一些实施例中,单个换能器可以用于音频输入和音频输出两者。
虽然在图13-图15中未示出,但是人工现实系统可以包括触感(tactile)(即,触觉(haptic))反馈系统,其可以被合并到头戴装置、手套、紧身衣裤、手持控制器、环境设备(例如,椅子、地板垫等)、和/或任何其他类型的设备或系统中。触觉反馈系统可以提供各种类型的皮肤反馈,包括振动、力、牵引力、纹理和/或温度。触觉反馈系统还可以提供各种类型的动觉反馈,例如运动和顺应性。可以使用电机、压电致动器、射流系统和/或各种其他类型的反馈机构来实现触觉反馈。可以独立于其他人工现实设备、在其他人工现实设备内、和/或与其他人工现实设备结合来实现触觉反馈系统。
通过提供触觉感觉、可听内容和/或视觉内容,人工现实系统可以创建整个虚拟体验或者增强用户在各种背景和环境中的现实世界体验。例如,人工现实系统可以帮助或扩展用户在特定环境中的感知、记忆或认知。一些系统可以增强用户与在现实世界中的其他人的交互,或者可以实现用户与虚拟世界中的其他人的更沉浸式的交互。人工现实系统还可以用于教育目的(例如,用于在学校、医院、政府组织、军事组织、商业企业等中的教学或培训)、娱乐目的(例如,用于玩视频游戏、听音乐、观看视频内容等)和/或用于可及性目的(例如,作为助听器、助视器等)。本文公开的实施例可以在这些背景和环境中的一个或更多个中和/或在其他背景和环境中实现或增强用户的人工现实体验。
一些AR系统可以使用被称为“即时定位与地图构建”(SLAM)的技术来绘制用户和/或设备的环境。SLAM地图构建和位置识别技术可以涉及各种硬件和软件工具,其可以创建或更新环境的地图,而同时保持跟踪用户在所绘制地图的环境内的位置。SLAM可以使用许多不同类型的传感器来创建地图并确定用户在地图内的位置。
SLAM技术可以例如实现光学传感器以确定用户的位置。包括WiFi、蓝牙、全球定位系统(GPS)、蜂窝或其他通信设备的无线电装置也可以用于确定用户相对于无线电收发器或收发器组(例如,WiFi路由器或GPS卫星组)的位置。诸如麦克风阵列的声传感器或2D或3D声纳传感器也可以用于确定用户在环境内的位置。AR和VR设备(例如分别为图13-图15的系统1300、1400和1500)可以合并任何或所有这些类型的传感器以执行SLAM操作,例如创建并持续地更新用户的当前环境的地图。在本文描述的至少一些实施例中,由这些传感器生成的SLAM数据可以被称为“环境数据”,并且可以指示用户的当前环境。该数据可以存储在本地或远程数据储存器(例如,云数据储存器)中,并且可以按需提供给用户的AR/VR设备。
本文描述和/或示出的过程参数和步骤的顺序仅作为示例被给出,并且可以根据需要变化。例如,虽然本文示出和/或描述的步骤可以以特定顺序被示出或讨论,但是这些步骤不必需要以所示出或讨论的顺序来被执行。本文描述和/或示出的各种示例性方法也可以省略在本文描述或示出的一个或更多个步骤,或者包括除了那些所公开的步骤之外的附加步骤。
提供前面的描述以使本领域中的其他技术人员能够最好地利用本文公开的示例性实施例的各种方面。该示例性描述并不旨在是穷尽的或受限于所公开的任何精确形式。许多修改和变形是可能的,而不偏离本公开的精神和范围。因此,本文公开的实施例应当在所有方面被认为是说明性的而不是限制性的。在确定本公开的范围时,应当参考所附权利要求及其等同物。
除非另外提到,如在说明书和权利要求中使用的术语“连接到”和“耦合到”(及其派生词)应被解释为允许直接和间接(即,经由其他元件或部件)连接。此外,如在说明书和权利要求中使用的术语“一个(a)”或“一个(an)”应被理解为意指“…中的至少一个”。最后,为了容易使用,如在说明书和权利要求中使用的术语“包括(including)”和“具有”(及其派生词)与词“包括(comprising)”可互换并具有与词“包括(comprising)”相同的含义。
Claims (15)
1.一种具有多个电源和数据配置的可穿戴系统,包括:
可穿戴电源设备:
部分地基于用户的一部分的位置或定向中的至少一个来生成图像数据;
可穿戴显示设备,其包括基于所述图像数据在所述用户佩戴所述可穿戴显示设备时向所述用户呈现图像的显示子系统以及向所述可穿戴显示设备供电的第一电池,其中:
所述可穿戴显示设备通过第一数据连接从所述可穿戴电源设备接收所述图像数据,以及
所述可穿戴显示设备与所述可穿戴电源设备物理地分离;以及用于所述可穿戴显示设备的显示贮存盒,其中:
所述显示贮存盒包括向所述显示贮存盒供电的第二电池;以及当所述可穿戴显示设备驻留在所述显示贮存盒中时,所述显示贮存盒使用所述第二电池给所述可穿戴显示设备的所述第一电池充电。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述可穿戴电源设备确定本地环境内用户的一部分的位置或定向中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,当所述用户同时佩戴所述可穿戴电源设备和所述可穿戴显示设备时,所述可穿戴电源设备向所述可穿戴显示设备供电。
4.根据权利要求1所述的系统,还包括:
处理设备,其包括具有一个或更多个相机的位置/定向子系统,以检测本地环境中所述用户的一部分的位置或定向中的至少一个,其中所述可穿戴显示设备与所述处理设备物理地分离。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,当所述显示贮存盒驻留在所述可穿戴电源设备的顶上时,所述可穿戴电源设备对所述显示贮存盒的所述第二电池进行无线充电。
6.根据权利要求1所述的系统,其中,当所述可穿戴显示设备驻留在所述显示贮存盒外部的所述可穿戴电源设备顶上时,所述可穿戴电源设备对所述可穿戴显示设备的所述第一电池进行无线充电。
7.根据权利要求1所述的系统,其中:
当所述可穿戴显示设备驻留在所述显示贮存盒中并且所述显示贮存盒放置在所述可穿戴电源设备的顶上时,所述可穿戴电源设备同时无线地给所述第一电池和所述第二电池充电。
8.根据权利要求1所述的系统,其中:
当所述可穿戴显示设备驻留在所述显示贮存盒中并且所述显示贮存盒放置在所述可穿戴电源设备的顶上时:
所述可穿戴电源设备无线地给所述第二电池充电;以及
所述显示贮存盒给所述第一电池充电。
9.根据权利要求1所述的系统,其中,所述显示贮存盒通过有线连接给所述第一电池充电。
10.根据权利要求1所述的系统,其中,所述显示贮存盒无线地给所述第一电池充电。
11.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一数据连接是无线数据连接。
12.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一数据连接是有线数据连接。
13.根据权利要求1所述的系统,其中,所述可穿戴电源设备包括项链、挂带或腰带中的一个。
14.一种操作人工现实系统并给所述人工现实系统充电的方法,所述方法包括:
在所述人工现实系统的操作配置中:
在可穿戴电源设备处部分地基于用户的一部分的位置或定向中的至少一个来生成图像数据;
在所述可穿戴电源设备处通过第一数据连接将所述图像数据传输到与所述可穿戴电源设备分离的可穿戴显示设备;以及
基于所述图像数据由所述可穿戴显示设备的显示子系统在所述用户佩戴所述可穿戴显示设备时向所述用户呈现图像;以及
在所述人工现实系统的第一充电配置中:
当所述可穿戴显示设备驻留在用于所述可穿戴显示设备的显示贮存盒中时,由所述显示贮存盒的第二电池给所述可穿戴显示设备的第一电池充电,所述第一电池在所述操作配置中向所述可穿戴显示设备供电。
15.一种具有多个电源和数据配置的可穿戴系统,包括:
可穿戴显示设备,其包括:显示子系统和第一电池,所述显示子系统基于图像数据在用户佩戴所述可穿戴显示设备时向所述用户呈现图像,所述第一电池向所述可穿戴显示设备供电,其中:
所述可穿戴显示设备与可穿戴电源设备物理地分离;
所述可穿戴电源设备在所述用户同时佩戴所述可穿戴电源设备和所述可穿戴显示设备时为所述可穿戴显示设备供电;以及
用于所述可穿戴显示设备的显示贮存盒,其中:
所述显示贮存盒包括向所述显示贮存盒供电的第二电池;以及
当所述可穿戴显示设备驻留在所述显示贮存盒中,所述显示贮存盒使用所述第二电池给所述可穿戴显示设备的所述第一电池充电。
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