CN209248473U - 一种交互显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交互显示装置，装置包括显示屏、触控台、交互识别模块和主机，所述显示屏、触控台均与所述主机连接，所述触控台包括电磁电容双触摸显示屏，所述交互识别模块放置在所述触控台上以使得所述主机获取所述交互识别模块的位置和角度。本实用新型通过设置显示屏、触控台、交互识别模块和主机，触控台包括电磁电容双触摸显示屏，将交互识别模块放置在触控台上，通过获取交互识别模块的位置和角度控制显示屏显示场景画面，采用电磁电容双触摸显示屏克服了现有技术中电容屏与交互识别模块接触不良的问题，从而提供了一种更加稳定、用户体验更好的交互显示装置，而且装置集成度高、易携带、成本低，具有良好的经济和社会效益。

Description

一种交互显示装置

技术领域

本实用新型涉及人机交互领域，尤其是涉及一种交互显示装置。

背景技术

随着网络技术的发展，人们对人机交互的体验要求越来越高。参考中国发明专利CN 105139784 A的专利文件，现有技术中的交互平台一般使用投影机在透明或半透明的交互平台幕布上投影出导航界面，并采用红外摄像机采集交互平台上的图像交互识别模块上的识别标签的种类、位置、角度等信息，然后在显示屏上显示渲染的场景。

现有技术中的场景显示装置存在以下问题：

第一方面，交互平台的高度受投影机的投影范围、角度、距离的限制，例如，交互台高度需要设置较高(一般为1m)以适应投影距离，不利于场景展示装置的小型化设计；

第二方面，使用投影机投影显示，开关机慢，需要预热，而且投影显示的画面存在不清晰的问题，还需要安装调试光路(投影对准幕布进行对焦)，组装难度大；

第三方面，投影机镜头为损耗品，容易损坏，维护成本高；

第四方面，通过图像交互识别模块上的识别标签进行场景显示，使用摄像头的同时还需要补光灯补红外光来提高识别度，增加了成本。

此外，现有技术中，有些交互台利用电容触摸屏的触点来进行人机交互，其交互识别模块上的电容触点存在接触不良的问题，在移动过程中更容易接触不良，从而导致系统不稳定。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的是提供一种稳定性高、易携带的交互显示装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种交互显示装置，包括显示屏、触控台、交互识别模块和主机，所述显示屏、触控台均与所述主机连接，所述触控台包括电磁电容双触摸显示屏，所述交互识别模块放置在所述触控台上以使得所述主机获取所述交互识别模块的位置和角度。

优选地，所述交互显示装置还包括交互设备和动作捕捉设备，所述动作捕捉设备与所述主机连接，所述动作捕捉设备用于捕捉用户头部位置和所述交互设备的位置。

优选地，所述交互设备为电磁笔。

优选地，所述动作捕捉设备为光学摄像头。

优选地，所述显示屏为裸眼3D显示屏。

优选地，所述裸眼3D显示屏为具有一键2D/3D切换功能的裸眼3D显示屏。

优选地，所述交互识别模块包括至少两个触点，所述主机通过所述触点获取所述交互识别模块的位置和角度。

优选地，所述显示屏与所述触控台垂直设置。

优选地，所述动作捕捉设备设置有至少两个。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置显示屏、触控台、交互识别模块和主机，触控台包括电磁电容双触摸显示屏，将交互识别模块放置在触控台上，通过获取交互识别模块的位置和角度控制显示屏显示场景画面，采用电磁电容双触摸显示屏克服了现有技术中电容屏与交互识别模块接触不良的问题，从而提供了一种更加稳定、用户体验更好的交互显示装置，而且装置集成度高、易携带、成本低，具有良好的经济和社会效益。

本实用新型的一种交互显示装置可广泛应用于各种人机交互场景显示装置。

附图说明

图1是本实用新型中一种交互显示装置的一实施例的结构示意图；

图2a和图2b是本实用新型中交互识别模块的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型提供了一种交互显示装置，如图1所示，包括显示屏、触控台、交互识别模块和主机。其中，显示屏、触控台均与主机连接，触控台包括电磁电容双触摸显示屏，交互识别模块放置在触控台上以使得主机获取交互识别模块的位置和角度。本实施例中，交互识别模块为已经定义好交互功能的模块，例如第一人称视角交互模块，当第一人称视角交互模块放置在触控台上时，显示屏上会渲染出第一人称视角的场景画面。

本实施例中，显示屏与触控台垂直设置。

作为该技术方案的改进，交互显示装置还包括交互设备，交互设备与主机连接。本实施例中，交互设备可以是电磁笔，也可以是其他具有触控和裸眼三维显示功能的手部操作设备。电磁笔的功能为可以在触控台上进行书写操作，例如菜单选择、点选、拖曳等操作。

此外，交互显示装置还包括动作捕捉设备。电磁笔的尾部设置有多个反光球，当电磁笔在空中对显示屏显示的画面进行三维操作时，动作捕捉设备可以抓取多个反光球的位置，从而获取电磁笔的空间位置，配合电磁笔上的按钮，可以实现点选、拖曳、旋转、抓取等操作。

动作捕捉设备与主机连接，动作捕捉设备还用于捕捉用户头部位置并发送至主机，主机根据用户头部位置控制显示屏上的场景画面。为了提高捕捉精度和准确度，可以设置多个动作捕捉设备，多个动作捕捉摄像头同时捕捉用户头部位置，主机根据捕捉的用户头部位置测算用户头部的空间位置(主要测算用户头部位置与显示屏的距离以及偏离显示屏中线的角度)，进而对显示屏上的场景画面进行对应的调整，从而实现人机交互。

本实施例中，动作捕捉设备包括光学动作捕捉摄像头，可以设置在显示屏上部。光学动作捕捉摄像头采用红外技术，采集用户头部位置和交互设备的位置。一般采用两个光学动作捕捉摄像头作为一组，设置为动作捕捉设备，也可以采用两个以上光学动作捕捉摄像头作为一组。

本实施例中，显示屏为裸眼3D屏，可以实现一键2D/3D模式切换。在显示屏上设置切换按键，用户可以根据需要通过按键进行模式切换，使得显示屏的画面为2D或3D画面。

如图2a和图2b所示，是本实用新型中交互识别模块上的触点识别的一实施例的结构示意图。交互识别模块包括有至少两个触点，以两个触点为例，如图2a所示，其中一个触点为触点A，另外一个触点为触点B。优选地，触点A设置在交互识别模块的中心位置，触点B设置在其他位置。当交互识别模块放置在触控台上时，触控台通过获取触点A的位置从而获取交互识别模块在触控台上的位置，通过获取触点A和触点B的位置获取交互识别模块与触控台的角度。如图2b所示，当移动交互识别模块时，触点A和触点B跟随交互识别模块一起移动。触控台通过获取触点A的移动位置和触点B的移动位置，从而获取交互识别模块的移动位置和角度。主机根据交互识别模块的移动位置和角度控制显示屏显示的画面进行对应的移动和角度变化。

本实施例中，触控台包括电磁电容双触摸显示屏。当触控台上只放置单个交互识别模块N时，触点A和触点B可都为电磁触点，或触点A为电磁触点，触点B为电容触点。当触控台上放置多个交互识别模块N1、N2、…、Nn(交互识别模块N1包括触点A1和触点B1，交互识别模块N2包括触点A2和触点B2，…，交互识别模块Nn包括触点An和触点Bn)时，触点A1至触点An为电磁触点(触点A1至触点An的电磁频率不同以使得触控台可以同时感应到多个交互识别模块)，触点B1至触点Bn为电容触点。由于电磁触点是用电磁信号感应，贴近触控台的时候就能被感应识别到，可以不接触屏幕，设置电磁触点有效解决了电容触点与触控台接触不良的问题，从而使得系统更加稳定。此外，放置多个交互识别模块可以满足复杂交互场景，同时操作控制场景画面中的多个物体及参数。

具体的，开机后，触控台上显示菜单导航界面，显示屏显示默认的场景画面。将交互识别模块放置在触控台上后，触控台识别触点A和触点B，根据触点A和触点B的位置在显示屏上渲染对应视角的场景画面。此外，用户也可以使用交互设备或者直接点击触控台上的菜单导航界面向主机发送触控指令，例如点选、拖曳等指令，主机接收到触控指令后，控制显示屏上的画面进行相应的变化。当移动、旋转交互识别模块时，交互识别模块的触点A和触点B的位置随之改变，主机获取到触点A和触点B的位置变化参数，控制显示屏上的画面进行相应的变化。

继续放置其他交互识别模块后，主机获取所有交互识别模块的触点，处理触点组(A1、B1；A2、B2；A3、B3；A4、B4；….)，并控制显示屏显示对应的场景特效。以放置3个交互识别模块为例，通过不同的触点组可以控制显示屏显示不同的场景画面：

显示场景画面1：触点A1+触点B1；

显示场景画面2：触点A2+触点B2；

显示场景画面3：触点A3+触点B3。

由于交互设备具有裸眼三维显示的功能，可以在空间对显示屏上的场景画面进行三维操作。动作捕捉设备捕捉交互设备的位置并发送至主机，主机根据交互设备的位置控制显示屏显示对应的场景画面。

根据实际需要渲染的场景，主机可以只获取交互识别模块的位置变化控制显示屏上的场景画面，也可以只获取交互设备的空间位置控制显示屏上的场景画面，也可以同时获取交互识别模块的位置变化和交互设备的空间位置，根据移动交互识别模块产生的位置变化和交互设备的位置变化共同控制显示屏上的场景画面。例如，显示屏上显示的场景画面为一座房子，移动交互识别模块可以改变房子的观看位置，旋转交互设备可以改变观看房子的角度。

此外，主机除了获取交互设备的位置，还通过动作捕捉设备获取用户头部位置(或眼睛位置)，调整显示屏上的场景画面。例如，当用户的头部偏离动作捕捉设备时，显示屏上的场景画面跟随着进行偏移。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种交互显示装置，其特征在于，包括显示屏、触控台、交互识别模块和主机，所述显示屏、触控台均与所述主机连接，所述触控台包括电磁电容双触摸显示屏，所述交互识别模块放置在所述触控台上以使得所述主机获取所述交互识别模块的位置和角度。

2.根据权利要求1所述的一种交互显示装置，其特征在于，还包括交互设备和动作捕捉设备，所述动作捕捉设备与所述主机连接，所述动作捕捉设备用于捕捉用户头部位置和所述交互设备的位置。

3.根据权利要求2所述的一种交互显示装置，其特征在于，所述交互设备为电磁笔。

4.根据权利要求2所述的一种交互显示装置，其特征在于，所述动作捕捉设备包括光学摄像头。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种交互显示装置，其特征在于，所述显示屏为裸眼3D显示屏。

6.根据权利要求5所述的一种交互显示装置，其特征在于，所述裸眼3D显示屏为具有一键2D/3D切换功能的裸眼3D显示屏。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种交互显示装置，其特征在于，所述交互识别模块包括至少两个触点，所述主机通过所述触点获取所述交互识别模块的位置和角度。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种交互显示装置，其特征在于，所述显示屏与所述触控台垂直设置。

9.根据权利要求2-4任一项所述的一种交互显示装置，其特征在于，所述动作捕捉设备包括至少两个光学摄像头。