CN105652442A - 头戴显示设备及该头戴显示设备与智能终端的交互方法 - Google Patents

头戴显示设备及该头戴显示设备与智能终端的交互方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种头戴显示设备及该头戴显示设备与智能终端的交互方法。该头戴显示设备上设置有交互模块、控制模块和数据发送模块。本发明提供的技术方案通过在头戴显示设备上增加交互模块，收集用户要输入给虚拟现实场景的交互信息，处理该交互信息并采用相应的协议将处理结果发送给智能终端，供智能终端上的虚拟现实场景应用程序处理，达到通过头戴显示设备与虚拟显示场景交互的目的，不需要第三方设备，提高了便携性。多种交互设备安装在头戴显示设备上，其交互信息通过头戴显示设备传递给智能终端，智能终端只连接头戴显示设备，降低了智能终端的负载，也提高了头戴显示设备的通用性，使头戴显示设备易于拓展。

Description

头戴显示设备及该头戴显示设备与智能终端的交互方法
技术领域
本发明涉及可视设备技术领域，尤其涉及一种头戴显示设备及该头戴显示设备与智能终端的交互方法。
背景技术
HMD(头戴式可视设备)是现代显示技术中一种全新的技术，在增强显示、虚拟实现以及立体显示等方面都有重要的应用，近年来，随着虚拟现实技术的逐步成熟，各种虚拟现实相关的硬件、软件产品陆续出现，其中大量运用到了HMD设备来配合实现虚拟现实环境的模拟与实现。但是，现在市面上的HMD设备主要功能还是实现光学图像的处理，功能较为单一。用户在体验虚拟现实***时，通过HMD和智能终端可以体验到虚拟现实环境画面，但是除了视觉无法获得其他方面的体验，特别是与虚拟现实交互方面，现在市面上没有非常良好的解决方案，很多都是靠再次连接其他设备(如手柄，键盘，第三方外部设备)等来模拟。
发明内容
鉴于上述HMD设备功能单一，自身缺少与虚拟现实***交互功能的问题，本发明提供了一种头戴显示设备及该头戴显示设备与智能终端的交互方法，以解决上述问题或者至少部分地解决上述问题。
依据本发明的一个方面，提供了一种头戴显示设备，所述头戴显示设备上设置有交互模块、控制模块和数据发送模块，所述控制模块分别连接所述交互模块和所述数据发送模块；所述头戴显示设备通过所述数据发送模块与智能终端建立通讯连接，所述智能终端上安装有构建虚拟现实场景的应用程序；
所述交互模块，用于采集发送给所述智能终端上的虚拟现实场景的交互信息，并将采集的交互信息发送给所述控制模块；
所述控制模块接收到所述交互模块采集的交互信息后，将所述交互信息处理成交互数据后发送给所述数据发送模块；
所述数据发送模块接收到所述控制模块发送的交互数据后，采用相应的数据通讯协议将所述交互数据发送给所述智能终端，由所述智能终端根据所述交互数据解析出相应的交互信息传递给其上的虚拟现实场景。
可选地，所述交互模块采集的交互信息包括已定义的交互信息和未定义的交互信息；
对于已定义的交互信息，所述控制模块按照标准协议格式将该交互信息处理成交互数据；对于未定义的交互信息，所述控制模块按照自定义协议格式将所述交互信息处理成统一规则的交互数据。
可选地，所述数据发送模块与所述智能终端之间建立有一种或多种连接方式；
所述控制模块实时监测所述数据发送模块和所述智能终端的连接方式，并根据处理成的交互数据控制所述数据发送模块采用其中的一种连接方式发送所述交互数据。
可选地，所述数据发送模块与所述智能终端之间建立的连接方式包括有线USB连接和/或无线蓝牙连接，其中所述无线蓝牙连接包括采用HID协议连接和/或采用SPP协议连接；
当所述数据发送模块和所述智能终端采用有线USB连接时，所述控制模块控制所述数据发送模块采用有线USB连接方式发送数据；
当所述数据发送模块和所述智能终端采用无线蓝牙连接时，在所述交互数据为单个数据位时，所述控制模块控制所述数据发送模块采用HID协议发送所述交互数据，在所述交互数据为多个数据位时，所述控制模块控制所述数据发送模块采用SPP协议发送所述交互数据。
可选地，所述交互模块，包括如下的一种或多种设备：触摸板、物理按键、距离传感器、陀螺仪、光线感应器、加速度感应器、麦克风、磁力传感器、方向传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、倾角感应器和旋转矢量传感器。
依据本发明的另一个方面，提供了一种头戴显示设备与智能终端的交互方法，所述头戴显示设备上设置有交互模块、控制模块和数据发送模块；所述头戴显示设备通过所述数据发送模块与智能终端建立通讯连接，所述智能终端上安装有构建虚拟现实场景的应用程序；该方法包括：
所述头戴显示设备通过其上的交互模块采集发送给所述智能终端上的虚拟现实场景的交互信息；
所述头戴显示设备通过其上的控制模块将所述交互信息处理成交互数据后，并通过其上的数据发送模块采用相应的数据通讯协议将所述交互数据发送给所述智能终端；
所述智能终端根据所述交互数据解析出相应的交互信息传递给其上的虚拟现实场景。
可选地，所述交互信息包括已定义的交互信息和未定义的交互信息；
对于已定义的交互信息，所述头戴显示设备通过所述控制模块按照标准协议格式将该交互信息处理成交互数据；对于未定义的交互信息，所述头戴显示设备通过所述控制模块按照自定义协议格式将所述交互信息处理成统一规则的交互数据。
可选地，所述头戴显示设备通过所述数据发送模块与所述智能终端之间建立有一种或多种连接方式；
所述头戴显示设备通过所述控制模块实时监测所述数据发送模块和所述智能终端的连接方式，并根据处理成的交互数据控制所述数据发送模块采用其中的一种连接方式发送所述交互数据。
可选地，所述头戴显示设备通过所述数据发送模块与所述智能终端之间建立的连接方式包括有线USB连接和/或无线蓝牙连接，其中所述无线蓝牙连接包括采用HID协议连接和/或采用SPP协议连接；
当所述头戴显示设备通过所述数据发送模块和所述智能终端采用有线USB连接时，所述头戴显示设备通过所述控制模块控制所述数据发送模块采用有线USB连接方式发送数据；
当所述头戴显示设备通过所述数据发送模块和所述智能终端采用无线蓝牙连接时，在所述交互数据为单个数据位时，所述头戴显示设备通过所述控制模块控制所述数据发送模块采用HID协议发送所述交互数据，在所述交互数据为多个数据位时，所述头戴显示设备通过所述控制模块控制所述数据发送模块采用SPP协议发送所述交互数据。
可选地，所述交互模块，包括如下的一种或多种设备：触摸板、物理按键、距离传感器、陀螺仪、光线感应器、加速度感应器、麦克风、磁力传感器、方向传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、倾角感应器和旋转矢量传感器。
由上述可知，本发明提供的技术方案通过在头戴显示设备上增加交互模块，收集用户要输入给虚拟现实场景的交互信息，处理该交互信息并采用相应的协议将处理结果发送给智能终端，供智能终端上的虚拟现实场景应用程序处理，达到通过头戴显示设备与虚拟显示场景交互的目的，不需要第三方设备，提高了便携性。多种交互设备安装在头戴显示设备上，其交互信息通过头戴显示设备传递给智能终端，智能终端只连接头戴显示设备，降低了智能终端的负载，也提高了头戴显示设备的通用性，使头戴显示设备易于拓展。
附图说明
图1示出了根据本发明一个实施例的一种头戴显示设备的示意图；
图2示出了根据本发明一个实施例的一种头戴显示设备与智能终端的交互方法的示意图；
图3示出了根据本发明一个实施例的一种头戴显示设备与智能终端的交互方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1示出了根据本发明一个实施例的一种头戴显示设备的示意图，如图1所示，该头戴显示设备100上设置有交互模块110、控制模块120和数据发送模块130，所述控制模块120分别连接交互模块110和数据发送模块130；头戴显示设备通过数据发送模块130与智能终端建立通讯连接，所述智能终端上安装有构建虚拟现实场景的应用程序；
交互模块110，用于采集发送给所述智能终端上的虚拟现实场景的交互信息，并将采集的交互信息发送给控制模块120。
控制模块120接收到交互模块110采集的交互信息后，将交互信息处理成交互数据后发送给数据发送模块130。
数据发送模块130接收到控制模块120发送的交互数据后，采用相应的数据通讯协议将交互数据发送给智能终端，由智能终端根据交互数据解析出相应的交互信息传递给其上的虚拟现实场景。
本发明提供的技术方案通过在头戴显示设备上增加交互模块，收集用户要输入给虚拟现实场景的交互信息，处理该交互信息并采用相应的协议将处理结果发送给智能终端，供智能终端应用程序处理，达到通过头戴显示设备与虚拟显示场景交互的目的，不需要第三方设备，提高了便携性。对于未定义的交互信息，通过头戴显示设备上控制模块按照自定义协议格式将交互信息处理成统一规则的交互数据，多种交互设备安装在头戴显示设备上，其交互信息通过头戴显示设备传递给智能终端，智能终端只连接头戴显示设备一个设备，降低了智能终端的负载，也提高了头戴显示设备的通用性，使头戴显示设备易于拓展。
在本发明的一个实施例中，交互模块110，包含符合虚拟现实***操作习惯、方便用户使用的各种设备，包括如下的一种或多种设备：触摸板、物理按键、距离传感器、陀螺仪、光线感应器、加速度感应器、麦克风、磁力传感器、方向传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、倾角感应器和旋转矢量传感器。在实际应用中，交互模块110可以为虚拟现实设备的输入模块或传感器模块，不仅限于以上枚举，以上仅为具体实施例，不作为对本发明权利要求的限定。
在本发明的一个实施例中，交互模块110采集的交互信息包括已定义的交互信息和未定义的交互信息；对于已定义的交互信息，控制模块120按照标准协议格式将该交互信息处理成交互数据，如采用A2DP协议传输音频数据，或者通过HFP协议控制智能终端的通话，如接听、挂断等。
对于未定义的交互信息，控制模块120按照自定义协议格式将交互信息处理成统一规则的交互数据。由于HMD设备上各种外设属于不同的设备，如一些传感器等，其交互信息并没有定义，为了与手机进行通讯，需要将HMD与手机的设备通讯统一成一致的方式，即将交互信息处理成统一规则的交互数据，其中，在该自定义数据协议中，分别标示了设备类型、种类、动作位、数据位和校验位等。
在本发明的一个实施例中，数据发送模块130与智能终端之间建立有一种或多种连接方式，控制模块120实时监测数据发送模块130和智能终端的连接方式，并根据处理成的交互数据控制数据发送模块130采用其中的一种连接方式发送交互数据。
如上所述的各实施例中，数据发送模块130与智能终端之间建立的连接方式包括有线USB连接和/或无线蓝牙连接，其中无线蓝牙连接包括采用HID协议连接和/或采用SPP协议连接。
当数据发送模块130和智能终端采用有线USB连接时，控制模块120控制数据发送模块130采用有线USB连接方式发送数据；当数据发送模块130和智能终端采用无线蓝牙连接时，在交互数据为单个数据位时，控制模块120控制数据发送模块130采用HID协议发送交互数据，在交互数据为多个数据位时，控制模块120控制数据发送模块130采用SPP协议发送交互数据。
以上3种连接方式，各自可以独立使用，同时也可以3种方式共存使用，相互不会产生冲突。优点为可以选择最快速稳定的连接方式——有线USB连接，或者用户使用更加灵活的——无线蓝牙方式进行连接，同时，可以适配手机***可以通用使用的控制(HID协议部分)，也可以实现HMD自身独有的功能。
图2示出了根据本发明一个实施例的一种头戴显示设备与智能终端的交互方法的示意图，其中数据发送模块具体为无线蓝牙模块和USB管理模块，如图2所示：
通过无线蓝牙与智能终端进行连接，通过HID协议封装数据，达到HMD对智能终端的控制管理。无线蓝牙与智能终端进行连接后，根据HMD控制模块给出的不同数据，根据HID协议找出对应的动作进行封装，对于HID中未定义的标准动作(如传感器的动作)，自定义HID协议中的部分动作，通过无线蓝牙HID传输给智能终端。对于HID的标准动作，智能终端可以直接通过HID的协议规范进行处理，对于自定义数据部分，根据智能终端上的HMD连接管理模块进行解析，转化为真实的HMD设备动作，传递给所需模块。
通过无线蓝牙与智能终端进行连接，通过SPP协议封装数据，达到HMD对智能终端的控制管理以及智能终端对HMD的数据反馈，及其他数据交互。无线蓝牙与智能终端进行连接后，根据HMD控制模块给出的不同数据，将数据以SPP的协议格式进行封装，通过无线蓝牙与智能终端建立起SPP的数据连接，SPP可以实现HMD设备与智能终端的双向信息交互，智能终端端的HMD连接管理模块会解析得到的SPP数据并进行实时处理，转化为真实的HMD设备动作，并传递给所需模块。
通过USB与智能终端进行连接，通过USB-HID协议进行对智能终端的控制管理，通过USB传输其他数据来进行智能终端与HMD之间的信息交互，数据传输等。HMD与智能终端通过USB建立连接之后，根据HMD控制模块给出的不同数据，根据数据类型的不同，如果符合HID标准的动作则以HID协议格式进行封装传递给智能终端，其他数据以自定义协议格式与智能终端进行数据传输，数据交互，智能终端端接收到USB数据后，根据智能终端上的HMD连接管理模块进行解析，转化为真实的HMD设备动作，传递给所需模块。
通过头戴显示设备上的控制模块实时监测数据发送模块和智能终端的连接方式，并根据处理成的交互数据控制数据发送模块采用其中的一种连接方式发送交互数据，通讯方式灵活选择，交互效果更好，提高了用户体验。
图3示出了根据本发明一个实施例的一种头戴显示设备与智能终端的交互方法的流程图，其中，头戴显示设备上设置有交互模块、控制模块和数据发送模块；头戴显示设备通过数据发送模块与智能终端建立通讯连接，智能终端上安装有构建虚拟现实场景的应用程序。
如图3所示，该头戴显示设备与智能终端的交互方法包括：
步骤S310，头戴显示设备通过其上的交互模块采集发送给智能终端上的虚拟现实场景的交互信息。
步骤S320，头戴显示设备通过其上的控制模块将交互信息处理成交互数据后，并通过其上的数据发送模块采用相应的数据通讯协议将交互数据发送给智能终端。
步骤S330，智能终端根据交互数据解析出相应的交互信息传递给其上的虚拟现实场景。
在本发明的一个实施例中，交互模块，包括如下的一种或多种设备：触摸板、物理按键、距离传感器、陀螺仪、光线感应器、加速度感应器、麦克风、磁力传感器、方向传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、倾角感应器和旋转矢量传感器。
在本发明的一个实施例中，交互信息包括已定义的交互信息和未定义的交互信息。对于已定义的交互信息，头戴显示设备通过控制模块按照标准协议格式将该交互信息处理成交互数据；对于未定义的交互信息，头戴显示设备通过控制模块按照自定义协议格式将交互信息处理成统一规则的交互数据。
在本发明的一个实施例中，头戴显示设备通过数据发送模块与智能终端之间建立有一种或多种连接方式，头戴显示设备通过控制模块实时监测数据发送模块和智能终端的连接方式，并根据处理成的交互数据控制数据发送模块采用其中的一种连接方式发送交互数据。
在本发明的一个实施例中，头戴显示设备通过数据发送模块与智能终端之间建立的连接方式包括有线USB连接和/或无线蓝牙连接，其中无线蓝牙连接包括采用HID协议连接和/或采用SPP协议连接。
当头戴显示设备通过数据发送模块和智能终端采用有线USB连接时，头戴显示设备通过控制模块控制数据发送模块采用有线USB连接方式发送数据。
当头戴显示设备通过数据发送模块和智能终端采用无线蓝牙连接时，在交互数据为单个数据位时，头戴显示设备通过控制模块控制数据发送模块采用HID协议发送交互数据，在交互数据为多个数据位时，头戴显示设备通过控制模块控制数据发送模块采用SPP协议发送交互数据。
需要说明的是，图3所示方法的各实施例与上文图1所示头戴显示设备的各实施例对应相同，上文已详细说明，在此不再赘述。
综上可知，本发明提供的技术方案通过在头戴显示设备上增加交互模块，收集用户要输入给虚拟现实场景的交互信息，处理该交互信息并采用相应的协议将处理结果发送给智能终端，供智能终端上的虚拟现实场景应用程序处理，达到通过头戴显示设备与虚拟显示场景交互的目的，不需要第三方设备，提高了便携性。对于未定义的交互信息，通过头戴显示设备上控制模块按照自定义协议格式将交互信息处理成统一规则的交互数据，多种交互设备安装在头戴显示设备上，其交互信息通过头戴显示设备传递给智能终端，智能终端只连接头戴显示设备一个设备，降低了智能终端的负载，也提高了头戴显示设备的通用性，使头戴显示设备易于拓展。通过头戴显示设备上的控制模块实时监测数据发送模块和智能终端的连接方式，并根据处理成的交互数据控制数据发送模块采用其中的一种连接方式发送交互数据，通讯方式灵活选择，交互效果更好，提高了用户体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种头戴显示设备，其特征在于，所述头戴显示设备上设置有交互模块、控制模块和数据发送模块，所述控制模块分别连接所述交互模块和所述数据发送模块；所述头戴显示设备通过所述数据发送模块与智能终端建立通讯连接，所述智能终端上安装有构建虚拟现实场景的应用程序；
所述交互模块，用于采集发送给所述智能终端上的虚拟现实场景的交互信息，并将采集的交互信息发送给所述控制模块；
所述控制模块接收到所述交互模块采集的交互信息后，将所述交互信息处理成交互数据后发送给所述数据发送模块；
所述数据发送模块接收到所述控制模块发送的交互数据后，采用相应的数据通讯协议将所述交互数据发送给所述智能终端，由所述智能终端根据所述交互数据解析出相应的交互信息传递给其上的虚拟现实场景。
2.如权利要求1所述的头戴显示设备，其特征在于，所述交互模块采集的交互信息包括已定义的交互信息和未定义的交互信息；
对于已定义的交互信息，所述控制模块按照标准协议格式将该交互信息处理成交互数据；对于未定义的交互信息，所述控制模块按照自定义协议格式将所述交互信息处理成统一规则的交互数据。
3.如权利要求1所述的头戴显示设备，其特征在于，所述数据发送模块与所述智能终端之间建立有一种或多种连接方式；
所述控制模块实时监测所述数据发送模块和所述智能终端的连接方式，并根据处理成的交互数据控制所述数据发送模块采用其中的一种连接方式发送所述交互数据。
4.如权利要求1-3任一项所述的头戴显示设备，其特征在于，所述数据发送模块与所述智能终端之间建立的连接方式包括有线USB连接和/或无线蓝牙连接，其中所述无线蓝牙连接包括采用HID协议连接和/或采用SPP协议连接；
当所述数据发送模块和所述智能终端采用有线USB连接时，所述控制模块控制所述数据发送模块采用有线USB连接方式发送数据；
当所述数据发送模块和所述智能终端采用无线蓝牙连接时，在所述交互数据为单个数据位时，所述控制模块控制所述数据发送模块采用HID协议发送所述交互数据，在所述交互数据为多个数据位时，所述控制模块控制所述数据发送模块采用SPP协议发送所述交互数据。
5.如权利要求4所述的头戴显示设备，其特征在于，所述交互模块，包括如下的一种或多种设备：触摸板、物理按键、距离传感器、陀螺仪、光线感应器、加速度感应器、麦克风、磁力传感器、方向传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、倾角感应器和旋转矢量传感器。
6.一种头戴显示设备与智能终端的交互方法，其特征在于，所述头戴显示设备上设置有交互模块、控制模块和数据发送模块；所述头戴显示设备通过所述数据发送模块与智能终端建立通讯连接，所述智能终端上安装有构建虚拟现实场景的应用程序；该方法包括：
所述头戴显示设备通过其上的交互模块采集发送给所述智能终端上的虚拟现实场景的交互信息；
所述头戴显示设备通过其上的控制模块将所述交互信息处理成交互数据后，并通过其上的数据发送模块采用相应的数据通讯协议将所述交互数据发送给所述智能终端；
所述智能终端根据所述交互数据解析出相应的交互信息传递给其上的虚拟现实场景。
7.如权利要求6所述的交互方法，其特征在于，所述交互信息包括已定义的交互信息和未定义的交互信息；
对于已定义的交互信息，所述头戴显示设备通过所述控制模块按照标准协议格式将该交互信息处理成交互数据；对于未定义的交互信息，所述头戴显示设备通过所述控制模块按照自定义协议格式将所述交互信息处理成统一规则的交互数据。
8.如权利要求6所述的交互方法，其特征在于，所述头戴显示设备通过所述数据发送模块与所述智能终端之间建立有一种或多种连接方式；
所述头戴显示设备通过所述控制模块实时监测所述数据发送模块和所述智能终端的连接方式，并根据处理成的交互数据控制所述数据发送模块采用其中的一种连接方式发送所述交互数据。
9.如权利要求6-8任一项所述的交互方法，其特征在于，所述头戴显示设备通过所述数据发送模块与所述智能终端之间建立的连接方式包括有线USB连接和/或无线蓝牙连接，其中所述无线蓝牙连接包括采用HID协议连接和/或采用SPP协议连接；
当所述头戴显示设备通过所述数据发送模块和所述智能终端采用有线USB连接时，所述头戴显示设备通过所述控制模块控制所述数据发送模块采用有线USB连接方式发送数据；
当所述头戴显示设备通过所述数据发送模块和所述智能终端采用无线蓝牙连接时，在所述交互数据为单个数据位时，所述头戴显示设备通过所述控制模块控制所述数据发送模块采用HID协议发送所述交互数据，在所述交互数据为多个数据位时，所述头戴显示设备通过所述控制模块控制所述数据发送模块采用SPP协议发送所述交互数据。
10.如权利要求9所述的交互方法，其特征在于，所述交互模块，包括如下的一种或多种设备：触摸板、物理按键、距离传感器、陀螺仪、光线感应器、加速度感应器、麦克风、磁力传感器、方向传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、倾角感应器和旋转矢量传感器。
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