CN206302512U - 一种虚拟现实设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种虚拟现实设备，其包括头戴装置和移动主机，头戴装置包括视频处理接口单元、显示模组、头戴端USB接口、头戴端视频接口、及摄像头模组；摄像头模组的图像处理芯片与头戴端USB接口连接；头戴端视频接口经由视频处理接口单元与显示模组连接；移动主机包括应用处理器、及均与应用处理器连接的移动端USB接口和移动端视频接口；头戴端USB接口与移动端USB接口通过USB数据线连接，头戴端视频接口与移动端视频接口通过视频数据线连接。

Description

一种虚拟现实设备

技术领域

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种虚拟现实设备。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，VR)设备的头戴装置基本都是全封闭封装的，以实现虚拟世界里面的沉浸体验，也就是说，用户在佩戴头戴装置的过程中，是看不到外部环境的。随着分体式移动设备的出现，用户便可佩戴虚拟现实设备在室内外活动，这就出现了用户在佩戴头戴装置期间需要查看外部真实环境的需求，例如，用户在地铁上佩戴头戴装置观影的过程中，想确定一下当前的站牌，又例如，用户在家佩戴头戴装置玩游戏的过程中，通过嗅觉(闻到饭菜的香味等)、触觉(感觉到宠物靠近等)等感受到外部环境的变化，想要查看一下。基于目前的虚拟现实设备，由于其头戴装置是全封闭封装的，因此，用户如果需要查看外部真实环境，则需要摘下头戴装置，查看完外部环境后，如果希望继续使用虚拟现实设备，则还需要再次佩戴上头戴装置，这便增加了切换视觉环境的繁琐性。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种用于便于查看外部真实环境的虚拟现实设备。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种虚拟现实设备，其包括头戴装置和移动主机，所述头戴装置包括视频处理接口单元、显示模组、头戴端USB接口、头戴端视频接口、及摄像头模组；所述摄像头模组包括摄像头传感器和与所述摄像头传感器连接的图像处理芯片，所述图像处理芯片与所述头戴端USB接口连接；所述头戴端视频接口经由所述视频处理接口单元与所述显示模组连接；

所述移动主机包括应用处理器、及均与所述应用处理器连接的移动端USB接口和移动端视频接口；所述头戴端USB接口与所述移动端USB接口通过USB数据线对应连接，所述头戴端视频接口与所述移动端视频接口通过视频数据线对应连接。

可选的是，所述移动主机还包括启动电路，所述启动电路被设置为向所述应用处理器的启动信号输入引脚输出启动摄像头应用的启动信号。

可选的是，所述启动电路包括启动按钮和上拉电阻，所述启动按钮安装在所述移动主机的外壳上；所述上拉电阻连接在所述启动信号输入引脚与电源端之间，所述启动按钮连接在所述启动信号输入引脚与接地端之间。

可选的是，所述移动主机还包括与所述应用处理器连接的存储单元。

可选的是，所述存储单元包括内嵌式存储器、双倍速率同步动态随机存储器和存储卡卡座中的至少一种。

可选的是，所述头戴端视频接口和所述移动端视频接口为HDMI接口。

可选的是，所述摄像头传感器与所述图像处理芯片通过MIPI接口连接。

可选的是，所述头戴装置与所述移动主机通过一根数据线连接在一起，所述USB数据线和所述视频数据线各自为所述一根数据线的一部分。

可选的是，所述移动端USB接口和所述移动端视频接口由一个移动端Type-C接口提供，所述头戴端USB接口和头戴端视频接口由一个头戴端Type-C接口提供；所述一根数据线为Type-C数据线。

本实用新型的一个有益效果在于，本实用新型的虚拟现实设备包括分体设计的移动主机和头戴装置，支持用户佩戴虚拟现实设备在室内外活动。进一步地，本实用新型的头戴装置具有摄像头模组，通过摄像头模组可以采集外部真实环境的视频数据提供给移动主机的应用处理器进行处理，以将视频数据处理成画中画或者直接显示的方式输出至头戴装置的显示模组进行显示，这样，用户无需取下头戴装置便可查看外部真实环境的情况，方便操作和使用。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为根据本实用新型虚拟现实设备的一种实施方式的方框原理图。

附图标记说明：

1-头戴装置； 11-头戴端视频接口；

12-头戴端USB接口； 15-摄像头模组；

14-视频处理接口单元； 16-显示模组；

2-移动主机； 21-移动端视频接口；

22-移动端USB接口； 25-应用处理器；

24-启动电路； 26-存储单元；

31-视频数据线； 32-USB数据线。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和终端可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和终端应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型提供了一种无需取下头戴装置便可查看外部真实环境的情况的虚拟现实设备，图1示出了该种虚拟现实设备的一种实施方式的方框原理图。

根据图1所示，该虚拟现实设备包括头戴装置1和移动主机2，二者之间通过至少一根数据线连接，以进行数据、命令等的传输。

该头戴装置1包括视频处理接口单元14、显示模组16、头戴端USB接口12、头戴端视频接口11、及摄像头模组15。

该移动主机2包括应用处理器(AP)25、对应头戴端USB接口12的移动端USB接口22、及对应头戴端视频接口11的移动端视频接口21，其中，移动端USB接口22和移动端视频接口21均与应用处理器25连接。

该头戴端视频接口11和移动端视频接口21通过视频数据线对应连接，该头戴端USB接口12和移动端USB接口22通过USB数据线对应连接，该视频数据线和USB数据线即为连接头戴装置1与移动主机2的数据线的至少一部分。

头戴端视频接口11经由视频处理接口单元14与显示模组16连接，以通过显示模组16显示视频影像，该视频影像包括虚拟世界的视频影像及外部真实环境的视频影像。

该摄像头模组15包括摄像头传感器和与摄像头传感器连接的图像处理芯片，该摄像头传感器与图像处理芯片例如通过MIPI接口连接，以提高数据传输速度。

该图像处理芯片与头戴端USB接口12连接，以通过头戴端USB接口12和移动端USB接口22将采集到的外部真实环境的视频数据发送至移动主机2的应用处理器25进行处理，该应用处理器25可将该视频数据处理成画中画或者直接显示的方式输出至头戴装置1的显示模组16进行显示，这样，用户无需取下头戴装置1便可查看外部真实环境的情况，方便操作和使用。

在本实用新型的一个具体实施例中，可将电源部分设置在移动主机2上，以减少头戴装置1的发热，进而提高佩戴舒适度。对此，该移动主机2还应该包括电源单元，一方面通过电源单元为移动主机2的用电部分供电，该用电部分包括应用处理器25等等；另一方面该电源单元通过移动端USB接口22和头戴端USB接口12为头戴装置1的用电部分供电，头戴装置1的用电部分包括视频处理接口单元14、显示模组16、摄像头模组15等等。

该电源单元可以与常规电源单元一样，主要包括电池和电源管理模块，其中，电源管理模块主要负责电池的充放电管理、电量检测、电量显示等。

本实用新型的虚拟现实设备在使用时只需将头戴端视频接口11与移动端视频接口21通过视频数据线31连接，及将头戴端USB接口12与移动端USB接口22通过USB数据线32连接即可，这样，头戴装置1便可从移动主机2获取输入源和电源，其中，该输入源包括存储在移动主机2的存储单元26中的虚拟世界的视频影像、及摄像头模组15采集到的外部真实环境的视频影像，视频接口11、21包括但不局限于HDMI接口、MHL接口、DP接口、EDP接口。

本实用新型虚拟现实设备可利用移动主机2的应用处理器25对各种视频数据进行主要的解码、解扰处理，这样，头戴装置1一侧只需设置视频处理接口单元14进行接口转换和/或格式转换等简单的处理便可通过显示模组16进行视频影像的播放。

为了使移动主机2与外部终端之间能够通过无线通信手段进行数据交互，在本实用新型的一个具体实施例中，该移动主机2还可以包括蓝牙模块和/或WIFI模块，且蓝牙模块和/或WIFI模块例如通过PCI-e总线与应用处理器25连接。

为了使移动主机2与外部终端之间能够通过无线通信手段进行数据交互，在本实用新型的一个具体实施例中，除上述移动端USB接口22外，该移动主机2还可以具有至少一个另外的与应用处理器25连接的USB接口，该USB接口优选采用USB3.0接口，以提高移动主机2与外部终端之间的数据传输速率。

上述存储单元26包括内嵌式存储器、双倍速率同步动态随机存储器和存储卡卡座中的至少一种，优选是同时包括内嵌式存储器、双倍速率同步动态随机存储器和存储卡卡座，其中移动主机2的应用处理器25可通过存储卡卡座连接外部存储卡，例如是SD卡。

为了提高本实用新型虚拟现实设备的操作便捷性，在图1所示的实施例中，该虚拟现实设备还包括启动电路24，该启动电路24被设置为向应用处理器25的启动信号输入引脚输出启动摄像头模组15的启动信号。

这样，便可将虚拟现实设备设置为：应用处理器25在上电后的常规模式下控制显示模组16显示虚拟世界的视频内容，只有在接收到经由启动电路24触发的启动信号后，才开启摄像头模组15进行外部真实环境的视频数据的采集，并将接收到外部真实环境的视频数据处理成画中画或者直接显示的方式输出至显示模组16进行显示。这使得用户能够在虚拟世界与真实世界之间进行方便、自由地切换。

对应的操作方式为：在用户佩戴头戴装置1期间，如果需要查看外部真实环境的情况，则通过启动电路24触发该启动信号，便可通过头戴装置1的显示模组16看到外部真实环境的情况。在查看完毕后，可再次通过启动电路24或者通过另外设置的关闭电路关闭外部真实环境的显示，并继续进行虚拟世界的视频内容的显示。

在本实用新型的另一个具体实施例中，也可以可将虚拟现实设备设置为：应用处理器25在上电后便直接启动摄像头模组15，并控制显示模组16大屏显示虚拟世界的视频内容、及以画中画的模式显示外部真实环境的视频内容，即进行两种视频内容的同步显示。

上述启动电路24可以包括启动按钮和上拉电阻，该启动按钮安装在移动主机2的外壳上，以方便用户操作。该上拉电阻连接在启动信号输入引脚与电源端之间，启动按钮连接在启动信号输入引脚与接地端之间。这样，在用户按下启动按钮时，启动电路将输出低电平的启动信号。

该上拉电阻可以集成在应用处理器25中，在应用处理器25中未集成上拉电阻时，也可以采用外接的上拉电阻。

另外，上述启动电路24也可以采用触摸屏输入电路结构。

为了减少头戴装置1与移动主机2之间连接的数据线，以简化连接步骤，在本实用新型的一个具体实施例中，上述移动主机2与头戴装置1之间仅通过一根数据线连接，即上述视频数据线31和USB数据线32各自为此一根数据线的一部分。这样，用户在连接移动主机2与头戴装置1时，便只需完成一根数据线的连接，操作非常简单。

上述的移动主机2与头戴装置1仅通过一根数据线连接的一个具体实施例为：该移动端USB接口22和移动端视频接口21由一个移动端Type-C接口提供，对应地，该头戴端USB接口12和头戴端视频接口11由一个头戴端Type-C接口提供，即通过一个Type-C接口实现视频数据和USB差分信号的传输，也就是头戴装置1与移动主机2之间通过一根Type-C数据线连接。

在另外的实施例中，连接在头戴装置1与移动主机2之间的一根数据线也可以是非标准数据线，即将视频数据线31和USB数据线32封装在一起，并匹配对应的接口和插头即可。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种虚拟现实设备，其特征在于，包括头戴装置(1)和移动主机(2)，所述头戴装置(1)包括视频处理接口单元(14)、显示模组(16)、头戴端USB接口(12)、头戴端视频接口(11)、及摄像头模组(15)；所述摄像头模组(15)包括摄像头传感器和与所述摄像头传感器连接的图像处理芯片，所述图像处理芯片与所述头戴端USB接口(12)连接；所述头戴端视频接口(11)经由所述视频处理接口单元(14)与所述显示模组(16)连接；

所述移动主机(2)包括应用处理器(25)、及均与所述应用处理器(25)连接的移动端USB接口(22)和移动端视频接口(21)；所述头戴端USB接口(12)与所述移动端USB接口(22)通过USB数据线(32)对应连接，所述头戴端视频接口(11)与所述移动端视频接口(21)通过视频数据线(31)对应连接。

2.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述移动主机(2)还包括启动电路(24)，所述启动电路(24)被设置为向所述应用处理器(25)的启动信号输入引脚输出启动所述摄像头模组的启动信号。

3.根据权利要求2所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述启动电路(24)包括启动按钮和上拉电阻，所述启动按钮安装在所述移动主机(2)的外壳上；所述上拉电阻连接在所述启动信号输入引脚与电源端之间，所述启动按钮连接在所述启动信号输入引脚与接地端之间。

4.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述移动主机(2)还包括与所述应用处理器(25)连接的存储单元(26)。

5.根据权利要求4所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述存储单元(26)包括内嵌式存储器、双倍速率同步动态随机存储器和存储卡卡座中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述头戴端视频接口(11)和所述移动端视频接口(21)为HDMI接口。

7.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述摄像头传感器与所述图像处理芯片通过MIPI接口连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的虚拟现实设备，其特征在于，头戴装置(1)与所述移动主机(2)通过一根数据线连接在一起，所述USB数据线(32)和所述视频数据线(31)各自为所述一根数据线的一部分。

9.根据权利要求8所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述移动端USB接口(22)和所述移动端视频接口(21)由一个移动端Type-C接口提供，所述头戴端USB接口(12)和头戴端视频接口(11)由一个头戴端Type-C接口提供；所述一根数据线为Type-C数据线。