CN210072615U - 一种沉浸式教练系统及可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种沉浸式教练系统及可穿戴设备。所述系统包括：沉浸式场景服务设备、问答服务设备、输入端器件、输出端器件以及存储器件；所述沉浸式场景服务设备包括：操作输入设备以及场景控制器；所述操作输入设备与所述场景控制器电连接，所述输入端器件、所述输出端器件以及所述存储器件分别与所述问答服务设备电连接，所述问答服务设备通过访问接口与所述场景控制器通信连接，以获取所述沉浸式场景服务设备中用户需要执行的目标教练任务。本实用新型实施例的技术方案实现了在用户在沉浸式场景中执行教练任务的过程中，向用户提供有效的问答服务。

Description

一种沉浸式教练系统及可穿戴设备

技术领域

本实用新型实施例涉及问答服务提供技术，尤其涉及一种沉浸式教练系统及可穿戴设备。

背景技术

随着科技的不断进步，VR(Virtual Reality，虚拟现实)以及AR(AugmentedReality，增强现实)技术在视频、教育、旅游等各行业得到越来越深入的应用。VR以及AR技术相对传统的PC(Personal Computer，个人计算机)和手机最大的特点是沉浸感。从物理心理学的角度，沉浸感来自三个方面：3D场景带来的视觉真实性；用户自身代入感的真实性；以及用户和虚拟世界交互的真实性。

现有技术中，可以通过VR以及AR技术营造出的沉浸式场景模拟各种实际的教练任务(例如，设备维修任务、设备的使用管理任务或者仪器的操作控制任务等)，使得用户在该沉浸式场景下，完成教练任务的培训、学习或者熟练等操作。

发明人在实现本实用新型的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：用户在使用沉浸式场景执行某一个教练任务的过程中，如果对任务流程有疑问，需要向专门的教练人员进行提问，问题的响应时间与投入的教练人员的数量相关，且教练人员需要针对不同的教练任务进行专业的培训，人力成本高，重复性劳动大，无法及时、有效响应每个沉浸式场景中的用户在任何时间内提出的任何问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种沉浸式教练系统及可穿戴设备，以实现在用户在沉浸式场景中执行教练任务的过程中，向用户提供有效的问答服务。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种沉浸式教练系统，包括：沉浸式场景服务设备、问答服务设备、输入端器件、输出端器件以及存储器件；所述沉浸式场景服务设备包括：操作输入设备以及场景控制器；

所述操作输入设备与所述场景控制器电连接，所述输入端器件、所述输出端器件以及所述存储器件分别与所述问答服务设备电连接，所述问答服务设备通过访问接口与所述场景控制器通信连接，以获取所述沉浸式场景服务设备中用户需要执行的目标教练任务；

所述操作输入设备，用于接收所述用户在所述沉浸式场景中输入的用户操作指令，提供给所述场景控制器；

所述存储器件，用于存储与至少一个教练任务匹配的知识库；

所述输入端器件，用于获取用户输入的交互问题发送至所述问答服务设备；

所述问答服务设备，用于根据接收的所述交互问题，以及根据所述目标教练任务从所述存储器件中获取的知识库，确定匹配的交互答案提供给所述输出端器件；

所述输出端器件，用于向所述用户提供所述交互答案。

进一步地，所述输入端器件包括：麦克风，所述输出端器件包括：扬声器。

进一步地，所述沉浸式场景服务设备还包括：视频输出设备；所述视频输出设备与所述场景控制器电连接；

所述视频输出设备，用于根据所述场景控制器提供的场景展示信息，向所述用户展示与所述目标教练任务匹配的所述沉浸式场景。

进一步地，所述视频输出设备包括下述至少一项：头显设备、显示屏，以及投影设备。

进一步地，所述头显设备包括：智能头盔或者智能眼镜。

进一步地，所述操作输入设备包括：至少一个手柄输入设备。

进一步地，所述沉浸式场景服务设备具体包括：虚拟现实场景服务设备，和/或增强现实场景服务设备。

进一步地，所述系统还包括：远端服务器；所述远端服务器与所述问答服务设备通信连接；

所述问答服务设备还用于，将所述交互问题，以及所述目标教练任务发送至所述远端服务器，并接收所述远端服务器反馈的交互答案；

所述远端服务器，用于根据接收的交互问题以及所述目标教练任务，确定交互答案反馈至所述问答服务设备。

进一步地，所述系统还包括：无线通信器件，所述无线通信器件与所述问答服务设备电连接；

所述无线通信器件，用于建立所述问答服务设备与所述远端服务器之间的通信连接。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种可穿戴设备，包括如本实用新型任一实施例所述的沉浸式教练系统。

本实用新型实施例提供了一种沉浸式教练系统，通过对沉浸式场景服务设备以及问答服务设备的配合使用，由问答服务设备通过访问接口与场景控制器通信连接，以获取所述沉浸式场景服务设备中用户需要执行的目标教练任务与用户进行问答交互，实现了使用机器提供的问答服务替代实际的教练人员的技术效果，在大大缩短用户在教练过程中所提出问题的响应时间的前提下，极大的减少了人力成本的投入，进一步优化了现有的沉浸式教练服务，实现了在用户在沉浸式场景中执行教练任务的过程中，向用户提供有效的问答服务的技术效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中的一种沉浸式教练系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二中的一种沉浸式教练系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三中的一种可穿戴设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种沉浸式教练系统的结构示意图，所述系统包括：沉浸式场景服务设备110、问答服务设备120、输入端器件130、输出端器件140以及存储器件150；所述沉浸式场景服务设备110包括：操作输入设备160以及场景控制器170；

所述操作输入设备160与所述场景控制器170电连接，所述输入端器件130、所述输出端器件140以及所述存储器件150分别与所述问答服务设备120电连接，所述问答服务设备120通过访问接口171与所述场景控制器170通信连接，以获取所述沉浸式场景服务设备110中用户需要执行的目标教练任务。

其中，所述教练任务是指用户可以在沉浸式场景中训练执行的，模拟实际现实场景的各类任务，例如，驾车训练任务、各类机器维修训练任务、各类设备的操作使用训练任务等。所述沉浸式场景，具体是通过各种计算机设备(例如，3D头盔或者3D眼镜等)对真实场景进行模拟得到的虚拟场景，该沉浸式场景可以为VR场景或者AR场景等，本实施例对此并不进行限制。

所述操作输入设备160，用于接收所述用户在所述沉浸式场景中输入的用户操作指令，提供给所述场景控制器170。

所述存储器件150，用于存储与至少一个教练任务匹配的知识库。

在本实施例中，为了能够在用户进入沉浸式场景中执行教练任务的过程中，向用户提供对应的问答服务，需要首先建立与每个教练任务分别对应的知识库。其中，知识库中存储有问答服务中可以向用户提供的各种答案。

可选的，所述知识库中可以包括：与所述目标教练任务匹配的教练步骤集合；其中，所述教练步骤集合中的每项教练步骤分别匹配对应的步骤提示信息；在所述教练步骤集合中，预先标注所述每项教练步骤在所述教练步骤集合中的步骤位置。相应的，当用户针对所执行的目标教练任务进行步骤询问类问题(例如，“下一个步骤该做什么了？”或者“第一个步骤是什么”等)的询问时，可以基于知识库中存储的与每项教练步骤分别匹配对应的步骤提示信息，向用户反馈对应的答案。

可选的，所述知识库中还可以包括：与所述目标教练任务匹配的至少一个问答知识点；所述问答知识点包括：标准问题，至少一个扩展问题以及标准答案；所述标准问题或者扩展问题用于与所述用户输入的交互问题进行匹配，所述标准答案用于作为交互答案反馈给所述用户。相应的，当用户针对所执行的教练任务进行教练知识询问类问题(例如，“我为什么要做XX培训？”或者“XX步骤中做XX操作的目的是什么”等)的询问时，可以基于知识库中存储的问答知识点，获取与用户的教练知识询问类问题匹配的答案反馈给用户。

当然，可以理解的是，该知识库中还可以存储其他类型的信息与用户进行问答交互，例如，常规知识点，进而可以针对用户的非教练知识询问类问题(例如，“现在几点了”或者“外面天气怎么样”等)问题进行答案的反馈。

所述输入端器件130，用于获取用户输入的交互问题发送至所述问答服务设备120；

所述问答服务设备120，用于根据接收的所述交互问题，以及根据所述目标教练任务从所述存储器件150中获取的知识库，确定匹配的交互答案提供给所述输出端器件140；

所述输出端器件140，用于向所述用户提供所述交互答案。

在本实施例中，操作输入设备160以及场景控制器170共同构成的沉浸式场景服务设备110，用于向用户提供沉浸式的场景(3D沉浸式场景)，并在该沉浸式场景中，向用户提供目标教练任务进行训练或者学习。

典型的，所述沉浸式场景服务设备具体可以包括：虚拟现实场景服务设备，和/或增强现实场景服务设备。

其中，所述操作输入设备160可以具体包括：至少一个手柄输入设备，用户通过操作该手柄输入设备，可以对应执行所述目标教练任务中的各个教练步骤，同时，场景控制器170通过采集用户通过该手柄输入设备输入的体感操作数据，可以对用户对目标教练任务的执行情况进行评分。

进一步的，所述操作输入设备160还可以为与目标教练任务匹配的定制化硬件设备，例如，如果目标教练任务为“XX仪器的维修任务”，则所述操作输入设备160，可以为与该“XX设备”的各项显示外观项，以及可操控组件配套的硬件实体设备。

进一步的，所述沉浸式场景服务设备110还可以包括：视频输出设备；所述视频输出设备与所述场景控制器170电连接；

所述视频输出设备，用于根据所述场景控制器提供的场景展示信息，向所述用户展示与所述目标教练任务匹配的所述沉浸式场景。

具体的，所述视频输出设备可以包括：头显设备、显示屏，以及投影设备等可以用来提供显示视频的各类硬件设备。其中，所述头显设备可以包括：智能头盔或者智能眼镜等随身式的显示设备，以提高用户在该沉浸式场景中的自由度。

在本实施例中，所述问答服务设备120与所述沉浸式场景服务设备110配合使用，用于在用户在沉浸式场景中执行目标教练任务的过程中，向用户提供与所述目标教练任务匹配的问答服务。具体的，所述问答服务设备120可以通过调用所述沉浸式场景服务设备110中的场景控制器170所提供的访问接口171(典型的，API)，获取用户在所述沉浸式场景中所执行的目标教练任务，进而可以从所述存储器件150中获取匹配的知识库，并基于该知识库与所述用户进行问答交互。

具体的，所述存储器件150可以为与该问答服务设备120通信连接的网络存储器，或者与该问答服务设备120电连接的各种外部存储器，例如，硬盘、TF(Trans-flash)卡、SD(Secure Digital Memory)卡或者内存条等，本实施例对此并不进行限制。

在本实施例中，所述输入端器件130可以为：麦克风或者麦克风阵列等，用以获取用户输入的，声音形式的交互问题，相应的，所述输出端器件140可以为：扬声器、扬声器阵列或者音响等，用以将问答服务设备120提供的交互答案，以声音的形式反馈给该用户。

当然，该输入端器件130以及输出端器件140还可以为其他类型的输入输出器件，例如，显示屏幕或者电子白板等。或者，所述输入端器件130以及输出端器件140可以与该沉浸式场景服务设备110中的已有硬件，例如，视频输出设备，进行共用，本实施例对此并不进行限制。

本实用新型实施例提供了一种沉浸式教练系统，通过对沉浸式场景服务设备以及问答服务设备的配合使用，由问答服务设备通过访问接口与场景控制器通信连接，以获取所述沉浸式场景服务设备中用户需要执行的目标教练任务与用户进行问答交互，实现了使用机器提供的问答服务替代实际的教练人员的技术效果，在大大缩短用户在教练过程中所提出问题的响应时间的前提下，极大的减少了人力成本的投入，进一步优化了现有的沉浸式教练服务，实现了在用户在沉浸式场景中执行教练任务的过程中，向用户提供有效的问答服务的技术效果。

实施例二

图2为本实用新型实施例二提供的一种沉浸式教练系统的结构示意图，在上述各实施例的基础上，所述系统还包括：远端服务器210；所述远端服务器210与所述问答服务设备通信连接。

所述问答服务设备还用于，将所述交互问题，以及所述目标教练任务发送至所述远端服务器210，并接收所述远端服务器210反馈的交互答案；

所述远端服务器210，用于根据接收的交互问题以及所述目标教练任务，确定交互答案反馈至所述问答服务设备。

进一步的，所述系统还包括：无线通信器件220，所述无线通信器件与所述问答服务设备电连接；

所述无线通信器件220，用于建立所述问答服务设备与所述远端服务器210之间的通信连接。

其中，所述无线通信器件220，可以为移动通信模块(例如，4G通信模块或者5G通信模块等)，也可以为Wi-Fi(Wireless Fidelity，无线保真)模块等，本实施例对此并不进行限制。

在本实施例中，为了进一步减少问答服务设备的处理负担，可以将获取与交互问题匹配的交互答案的操作，放在处理速度更快的远端服务器中，以提高交互答案的反馈速度，并极大的减少了问答服务设备的处理负担。

实施例三

图3为本实用新型实施例九提供的一种可穿戴设备的结构示意图。其中，所述可穿戴设备中，包括有如本实用新型任一实施例所述的沉浸式教练系统。

在本实施例中，通过将沉浸式教练系统集成于可穿戴设备之上，可以实现对沉浸式场景以及问答服务的集成，进一步提高用户的使用体验。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种沉浸式教练系统，其特征在于，包括：沉浸式场景服务设备、问答服务设备、输入端器件、输出端器件以及存储器件；所述沉浸式场景服务设备包括：操作输入设备以及场景控制器；

所述操作输入设备与所述场景控制器电连接，所述输入端器件、所述输出端器件以及所述存储器件分别与所述问答服务设备电连接，所述问答服务设备通过访问接口与所述场景控制器通信连接，以获取所述沉浸式场景服务设备中用户需要执行的目标教练任务；

所述操作输入设备，用于接收所述用户在所述沉浸式场景中输入的用户操作指令，提供给所述场景控制器；

所述存储器件，用于存储与至少一个教练任务匹配的知识库；

所述输入端器件，用于获取用户输入的交互问题发送至所述问答服务设备；

所述问答服务设备，用于根据接收的所述交互问题，以及根据所述目标教练任务从所述存储器件中获取的知识库，确定匹配的交互答案提供给所述输出端器件；

所述输出端器件，用于向所述用户提供所述交互答案。

2.根据权利要求1所述的沉浸式教练系统，其特征在于，所述输入端器件包括：麦克风，所述输出端器件包括：扬声器。

3.根据权利要求1所述的沉浸式教练系统，其特征在于，所述沉浸式场景服务设备还包括：视频输出设备；所述视频输出设备与所述场景控制器电连接；

所述视频输出设备，用于根据所述场景控制器提供的场景展示信息，向所述用户展示与所述目标教练任务匹配的所述沉浸式场景。

4.根据权利要求3所述的沉浸式教练系统，其特征在于，所述视频输出设备包括下述至少一项：头显设备、显示屏，以及投影设备。

5.根据权利要求4所述的沉浸式教练系统，其特征在于，所述头显设备包括：智能头盔或者智能眼镜。

6.根据权利要求1所述的沉浸式教练系统，其特征在于，所述操作输入设备包括：至少一个手柄输入设备。

7.根据权利要求1所述的沉浸式教练系统，其特征在于，所述沉浸式场景服务设备具体包括：虚拟现实场景服务设备，和/或增强现实场景服务设备。

8.根据权利要求1所述的沉浸式教练系统，其特征在于，所述系统还包括：远端服务器；所述远端服务器与所述问答服务设备通信连接；

所述问答服务设备还用于，将所述交互问题，以及所述目标教练任务发送至所述远端服务器，并接收所述远端服务器反馈的交互答案；

所述远端服务器，用于根据接收的交互问题以及所述目标教练任务，确定交互答案反馈至所述问答服务设备。

9.根据权利要求8所述的沉浸式教练系统，其特征在于，所述系统还包括：无线通信器件，所述无线通信器件与所述问答服务设备电连接；

所述无线通信器件，用于建立所述问答服务设备与所述远端服务器之间的通信连接。

10.一种可穿戴设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的沉浸式教练系统。

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