CN210780791U - 一种虚拟现实系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种虚拟现实系统，虚拟现实系统包括：虚拟现实电子设备和电子设备，虚拟现实电子设备包括：设备本体以及设置于设备本体的阵列天线、射频模组、基带芯片，其中：阵列天线，与射频模组连接，用于接收网络侧发出的第一无线信号；射频模组，与基带芯片连接，用于处理第一无线信号，得到第一数字信号；基带芯片，与电子设备的数据接口连接，用于将第一数字信号传输至电子设备；电子设备用于处理第一数字信号和第二数字信号并进行分屏显示，第二数字信号为电子设备根据网络侧发出的无线信号而生成的信号。由此，可基于电子设备自身的数据传输能力和虚拟现实电子设备的数据传输能力进行数据协同传输，从而可有效提高数据传输速率。

Description

一种虚拟现实系统

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，尤其涉及一种虚拟现实系统。

背景技术

虚拟现实电子设备(vitural reality，VR)用于生成模拟环境，并实现多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该模拟环境中。基于此特性，VR设备在多媒体观影，建模，仿真等方面得到越来越多的应用。

目前，主流的VR设备与外界的数据传输都是通过电子设备的WIFI模组和WIFI天线来实现。但为了满足用户的便携需求，有些电子设备朝着轻和薄的方向发展，使得电子设备内置的WIFI天线的空间十分狭小，从而导致WIFI天线辐射效率很低，进而限制了电子设备上/下行的数据传输速率。当用户使用电子设备和VR设备进行高清电影播放或者3D建模时，需要VR设备与外界进行大数据的交互，但是受限于WIFI通讯协议以及电子设备的WIFI天线的效率瓶颈，上/下行的数据传输速率有限，进而导致看电影时需要缓冲很长时间或者3D建模时出现严重的卡顿等问题。

因此，需要提供一种高数据传输速率的虚拟现实系统。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种虚拟现实系统，以解决现有虚拟现实系统数据传输速率较低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

提供了一种虚拟现实系统，包括虚拟现实电子设备和电子设备，所述虚拟现实电子设备与所述电子设备通信连接，其特征在于，所述虚拟现实电子设备包括：设备本体以及设置于所述设备本体的阵列天线、射频模组、基带芯片，其中：

所述阵列天线，与所述射频模组连接，用于接收网络侧发出的第一无线信号；

所述射频模组，与所述基带芯片连接，用于处理所述第一无线信号，得到第一数字信号；

所述基带芯片，与所述电子设备的数据接口连接，用于将所述第一数字信号传输至所述电子设备；

所述电子设备，用于处理所述第一数字信号和第二数字信号并进行分屏显示；

其中，所述第二数字信号为所述电子设备根据网络侧发出的无线信号生成的信号。

在本实用新型实施例中，通过在VR设备本体上安装辅助传输数据的装置，以协同电子设备自身的数据传输能力进行数据传输，从而有效提高数据传输速率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的一个实施例提供的一种虚拟现实系统的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例提供的阵列天线展开状态下的天线驻波比的示意图；

图3是本实用新型的一个实施例提供的阵列天线收起状态的结构示意图；

图4是本实用新型的一个实施例提供的阵列天线收起状态下的天线驻波比的示意图；

图5是本实用新型的一个实施例提供的数据协同传输的原理示意图；

图6是本实用新型的另一个实施例提供的数据协同传输的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前的VR设备受限于配合使用的电子设备自身的LTE和WIFI天线的数据传输效率，导致上下行速率有限。基于此，本实用新型提供一种虚拟现实系统，通过在VR设备上安装辅助数据传输的装置，以协同电子设备进行数据传输，从而有效提高数据传输效率。

下面参见图1对本实用新型的应用场景进行示例性说明。

一种虚拟现实系统，包括：VR设备110和电子设备120，其中：

所述VR设备110和电子设备120通过有线或无线方式建立连接；

所述VR设备110处设置有辅助数据传输装置，用于接收信号，经过处理后通过有线或无线连接传输给电子设备120；电子设备120接收所述VR设备传输的信号，将该信号与自身接收并处理获得的信号进行融合之后，进行分屏显示。

其中，所述VR设备可以是PC式、VR BOX式、一体式等，由于目前市场上绝大部分VR设备都是VR BOX式的，故，为便于描述下文均以VR BOX式的VR设备进行示例说明；VR BOX式的VR设备一般包括供电子设备插入的塑胶BOX和两个光学透镜(记为显示单元)，还包括用于头戴的头带部分；电子设备120可以是PC，也可以是移动终端或者叫移动通信终端是指可以在移动中使用的计算机设备，一般是指手机或者具有多种应用功能的智能手机以及平板电脑。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1是本实用新型的一个实施例提供的一种虚拟现实系统的结构示意图，参见图1，所述虚拟现实系统包括VR设备和电子设备，所述VR设备可以包括：设备本体111以及设置于所述设备本体111的阵列天线112、射频模组113、基带芯片114，其中：

所述阵列天线112，与所述射频模组113连接，用于接收网络侧发出的第一无线信号；

所述射频模组113，与所述基带芯片114连接，用于处理所述第一无线信号，得到第一数字信号；

所述基带芯片114，与电子设备120的数据接口连接，用于将所述第一数字信号传输至所述电子设备120；

所述电子设备120，用于处理所述第一数字信号和第二数字信号并进行分屏显示；

其中，所述第二数字信号为所述电子设备120根据网络侧发出的无线信号生成的信号。

对于天线阵列112：

可选地，所述阵列天线112可铰接于所述设备本体111的显示部分。

所述设备本体111可包括相互连接显示部分和穿戴部分，所述显示部分用于数据处理和数据显示，穿戴部分用于固定所述显示部分；当然，阵列天线112也可设置与穿戴部分。

可选地，所述天线阵列具体可包括布置成阵列的多个天线，所述多个天线均可选为MIMO天线。具体的阵列可以示例为：

在一种实施例中，参见图1，所述天线阵列可分为两组，两组对称地分布于VR设备的显示部分；若每组均包括两个，则可设置于显示部分的四个角。

在另一种实施例中，天线阵列同样可分为两组，一组设置于VR设备的穿戴部分，另一组设置于VR设备的显示部分；其中，每组可包括至少一个天线。

可选地，所述多个天线可外置于所述设备本体。

本实用新型实施例在此示出了设置上述天线阵列112位置及其阵列布局的具体实现方式。当然，应理解，设置上述天线阵列112位置及其阵列布局的步骤也可以采用其它的方式实现，本实用新型实施例对此不作限制。通过利用VR设备本体尺寸较大的物理特性，以在VR设备本体上设置外置的阵列天线并提供多种优选的天线布局方式，相较于电子设备的隐藏式内置天线，能够有效提高天线增益提升接收灵敏度，从而有效提升数据传输速率；以4x4外置NR MIMO天线为例，相较于传统智能手机的100Mbps的吞吐量，本实施例通过4x4外置NR MIMO天线可以将吞吐量提升到500Mbps以上，从而极大的提升数据传输速率，改善用户VR体验。

进一步地，本实用新型还公开了外置天线阵列111的具体实现方式：

所述多个天线均可设置为旋转拉杆式或旋转折叠式或两者的结合。由此，在展开状态下，参见图1，VR BOX天线被拉开并处于竖立状态(近似垂直于水平面)，驻波比能够接近1，从而使得天线的效率达到50％以上，如图2所示。在收起状态下，参见图3，VR BOX的拉杆天线被收缩起来，旋转折叠下去，并处于水平状态(近似水平于水平面)，和VR BOX呈一个整体，不占用空间，是处于一个便于收纳的状态。该状态下，天线驻波比大于3，天线效率在10％以下，对于接收信号是一个较差的状态，如图4所示。其中，天线的具体安装方式可以示例为：

在一种实施例中，对于旋转拉杆式天线，可在VR设备本体上设置有隐藏孔，并将旋转拉杆式天线置于隐藏孔中，隐藏孔的深度与旋转拉杆式天线的最小长度相匹配，以使旋转拉杆式天线被收缩后，可几乎完全隐藏于隐藏孔。

在另一种实施例中，对于旋转折叠式天线，可在VR设备本体上设置隐藏槽，并将旋转折叠式天线置于隐藏槽的一端，隐藏槽的长度与旋转折叠式天线的长度相匹配，隐藏槽的高度与旋转折叠式天线的最大直径相匹配，以使旋转折叠式天线被折叠后可几乎完全隐藏于隐藏槽。

本实用新型实施例在此示出了外置上述天线阵列112的具体实现方式。当然，应理解，上述外置上述天线阵列112步骤也可以采用其它的方式实现，本实用新型实施例对此不作限制。基于此，本实用新型实施例通过使用可旋转拉杆式或旋转折叠式的天线，一方面，可灵活调整天线进入展开状态和收起状态，进而调整天线的效率至最优值；另一方面，可基于天线尺寸，在VR设备本体上开设对应尺寸的隐藏孔或隐藏槽，以将收起状态的天线隐藏于VR设备本体内，避免天线引起的占用空间过大的问题，以便于携带。

对于射频模组113：

可选地，射频模组113可以为5G NR模组，从而可利用5G NR模组的性能进一步地提高数据传输速率。

所述5G NR模组可置于VR设备的显示单元的内部，外部不可见，以避免破坏VR设备外观美感；所述5G NR模组的输入端可通过同轴线与阵列天线连接，负责阵列天线接收的5GNR信号的调制和解调；所述5G NR模组的输出端通过SDIC接口与所述基带芯片114的输入端连接，已将调制和解调后的数据传输至基带芯片114。

对于基带芯片114：

可选地，所述基带芯片可以为现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA)芯片，从而可利用FPGA芯片的性能提高数据编码效率，进而提高数据传输效率。

所述FPGA芯片的输出端通过USB接口与所述电子设备连接；所述FPGA芯片负责数据接口转换，用于将所述第一数据信号的数据格式转换为适于USB接口传输的数据格式。例如：所述FPGA芯片负责将5G NR模组的适于SDIO接口的第一数据信号转换为适于USB接口的数据格式，以便于将解调后的第一数据信号通过USB数据线传输到电子设备。

在一些实施例中，VR设备和电子设备数据协同传输的原理步骤包括以下步骤。

参见图5，数据协同传输的一种实现原理可以为：

步骤502、VR设备的阵列天线接收第一无线信号；

步骤502`、电子设备的LTE/WIFI天线接收第二无线信号；

步骤504、VR设备的射频模组对第一无线信号进行数据解调处理，得到第一数字信号；

步骤504`、电子设备的射频模组对第二无线信号进行数据解调处理，得到第二数字信号；

步骤506、VR设备的基带芯片将第一数字信号编码后传输至所述电子设备；

步骤508、电子设备的处理器CPU对第一数字信号和第二数字信号进行数据融合处理，并输出给屏幕；

步骤510、电子设备的显示屏分屏显示融合后的数字信号，以便用户肉眼可看到3D图像；

在VR设备为VR BOX，射频模组为5G NR模块，电子设备为智能手机时，上述步骤502至步骤510具体可以示例为：

当手机插入VR BOX后，手机通过USB数据线与VR BOX建立连接；用户打开影视客户端APP后，手机自动连接VR BOX的5G NR模组；VR BOX的阵列天线112同时接收数据，并通过射频传输线传送到5G NR模组进行解调，再通过基带芯片114将数据接口转换为USB接口，然后通过USB数据线传输到手机，由手机的处理器对数据包进行解码。

与此同时，手机自带的LTE以及WIFI的传输模块同时进行数据传输，由手机CPU将自身接收到的数据和VR BOX输入的数据进行融合；之后再通过MIPI接口把视频图像传输给屏幕；分屏的图像像产生相位差，分别呈现在屏幕的左右半区，最终用户通过光学透镜可以看到立体3D图像。

参见图6，数据协同传输的另一种实现原理可以为：

步骤602、VR设备的阵列天线接收第一无线信号；

步骤602`、电子设备的LTE/WIFI天线接收第二无线信号；

步骤604、VR设备的射频模组对第一无线信号进行数据解调处理，得到第一数字信号；

步骤604`、电子设备的射频模组对第二无线信号进行数据解调处理，得到第二数字信号；

步骤606、VR设备的基带芯片将第一数字信号编码后传输至所述电子设备；

步骤608、电子设备的处理器CPU对比第一数字信号和第二数字信号，并从中选出信号质量最好的数字信号输出给屏幕；

步骤610、电子设备的显示屏分屏显示信号质量最好的数字信号。

综上所述，本实施例在VR设备本体上安装辅助传输数据的装置，以协同电子设备自身的数据传输能力进行数据传输，从而有效提高数据上/下行传输速率，避免受限于电子设备的LTE和WIFI天线的效率，导致传输效率较低而出现卡顿或信号质量差的问题。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种虚拟现实系统，包括虚拟现实电子设备和电子设备，所述虚拟现实电子设备与所述电子设备通信连接，其特征在于，所述虚拟现实电子设备包括：设备本体以及设置于所述设备本体的阵列天线、射频模组、基带芯片，其中：

所述阵列天线，与所述射频模组连接，用于接收网络侧发出的第一无线信号；

所述射频模组，与所述基带芯片连接，用于处理所述第一无线信号，得到第一数字信号；

所述基带芯片，与所述电子设备的数据接口连接，用于将所述第一数字信号传输至所述电子设备；

所述电子设备，用于处理所述第一数字信号和第二数字信号并进行分屏显示；

其中，所述第二数字信号为所述电子设备根据网络侧发出的无线信号生成的信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设备本体包括：显示部分和穿戴部分，所述显示部分用于数据处理和数据显示，其中：

所述阵列天线铰接于所述显示部分。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

所述阵列天线包括布置成阵列的多个天线。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述多个天线为MIMO天线。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述多个天线为旋转拉杆式。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述多个天线为旋转折叠式。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述射频模组为5G NR模组。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述5G NR模组的输出端通过SDIC接口与所述基带芯片的输入端连接。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述基带芯片为现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述FPGA芯片的输出端通过USB接口与所述电子设备连接；

所述FPGA芯片用于将所述第一数字信号的数据格式转换为适于USB接口传输的数据格式。

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