CN211236847U - 基于ar技术的高速公路机电设备人机交互*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，所述***包括移动终端和AR眼镜，所述移动终端与所述机电设备通信连接，用于获取所述机电设备的运行数据，所述AR眼镜与所述移动终端连接，用于将所述移动终端获取的数据进行显示。本实用新型采用AR技术，移动终端通过无线方式与机电设备连接，将需要显示的数据投射到AR眼镜中，显示信息不受机电设备尺寸大小和安装位置的限制，具有显示信息量大、数据读取方便的优点；同时，维护人员可以在一定范围内自由移动，且完全解放维护人员的双手，便于设备的检修，并提高工作效率。

Description

基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***

技术领域

本实用新型涉及高速公路设备领域，具体涉及基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***。

背景技术

高速公路机电设备种类繁多，数量庞大。因高速公路机电设备在安装时经常多个设备集中安装，造成单个设备的安装位置尺寸较小，因此，多数高速公路机电设备不提供显示屏、键盘等人机交互设备，仅通过设备上安装的状态指示灯显示设备运行状态，根据指示灯维护人员可以直接获取的信息量非常少。若维护人员想要获取更多的设备运行数据，需要通过串口线、网线或者USB连接线等方式连接电脑或者其他终端显示设备实现人机交互。当维护人员需要对设备进行检修或者维护时，一方面受限于连接线的长度，电脑或者其他终端显示设备可移动范围有限；另一方面，当维护人员需要随时观察设备运行状态数据时需要手持电脑或者其他终端显示设备，造成维护人员双手被束缚，不利于维护人员灵活作业，降低了维护人员的工作效率。

申请号为201810514954.2的发明专利申请公开了一种混合型增强现实人机交互***，基于联网的工业设备实现，所述工业设备带有识别码，包括对工业设备进行控制的AR控制装置，以及用于使用者与AR控制装置进行交互的交互装置。该人机交互***有效提高了人机交互操作环节中的***可靠性、稳定性、灵活性、高效性，在实现用于工业现场环境的增强现实***人机交互方式功能的同时，提高使用者与AR控制装置间人机交互操作效率，适用于任意使用者与AR控制装置间的人机交互。但是，上述人机交互***其显示***采用AR看板***（如便携式AR终端的显示屏、工况现场的监控屏幕等）或AR远程监控***，使用者借助安装于工业现场的AR摄像机，通过现场的AR看板***或AR远程监控***的第二输入装置实现对工业现场AR服务网络的访问，同样无法实现使用者随时观察显示设备而不受移动范围的影响且可以解放双手，提高工作效率。

实用新型内容

本实用新型针对高速公路机电设备存在运行状态和数据读取不方便的人机交互问题，提供一种基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，以实现维护人员可以随时观察设备具体运行参数而不受移动范围的影响，且可以不对双手产生束缚，提高维护人员工作效率。

基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，包括移动终端和AR眼镜，所述移动终端与所述机电设备通信连接，用于获取所述机电设备的运行数据，所述AR眼镜与所述移动终端连接，用于将所述移动终端获取的数据进行显示。

优选的是，所述移动终端设置有第一信息采集模块，用于采集所述机电设备上的设备标识。

上述任一方案优选的是，所述第一信息采集模块包括摄像头、触控屏幕中的至少一种。

上述任一方案优选的是，所述移动终端还设置有无线通信模块，用于和所述机电设备进行无线通信。

上述任一方案优选的是，所述无线通信模块包括蓝牙通信模块、WiFi通信模块、Zigbee通信模块中的至少一种。

上述任一方案优选的是，所述移动终端和所述AR眼镜均设置有数据接口，用于进行有线通信。

上述任一方案优选的是，所述数据接口包括Lighting接口、Micro-USB数据接口、Mini-USB数据接口和Type-C数据数据接口中的至少一种。

上述任一方案优选的是，所述AR眼镜包括第二信息采集模块，用于采集所述机电设备上的设备标识。

上述任一方案优选的是，所述第二信息采集模块包括摄像头。

上述任一方案优选的是，所述AR眼镜还包括第三信息采集模块，用于采集语音控制命令。

上述任一方案优选的是，所述第三信息采集模块包括麦克风。

上述任一方案优选的是，所述AR眼镜还包括屏幕，用于显示所述移动终端获取的数据。

上述任一方案优选的是，所述设备标识包括二维码、条形码、标识号中的至少一种。

上述任一方案优选的是，所述AR眼镜的所述第二信息采集模块采集设备标识，且所述移动终端获取所述设备标识。

上述任一方案优选的是，所述AR眼镜的所述第三信息采集模块采集所述语音控制命令，其所述移动终端获取所述语音控制命令。

上述任一方案优选的是，所述移动终端根据所述设备标识，识别所述机电设备的类型，并根据识别后的设备类型调用相应的通信协议，以接收并解析所述机电设备的运行数据。

上述任一方案优选的是，所述移动终端根据识别后的设备类型，切换所述AR眼镜的显示界面。

上述任一方案优选的是，所述移动终端根据所述语音控制命令进行相应的控制，所述语音控制命令包括显示菜单切换、数据输入、参数设置和数据保存中的至少一种。

上述任一方案优选的是，所述移动终端还与一服务器连接，用于将接收的数据发送至服务器进行存储。

本实用新型的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***采用AR技术，移动终端通过无线方式与机电设备连接，将需要显示的数据投射到AR眼镜中，显示信息不受机电设备尺寸大小和安装位置的限制，具有显示信息量大、数据读取方便的优点；同时，维护人员可以在一定范围内自由移动，且完全解放维护人员的双手，便于设备的检修，并提高工作效率。

附图说明

图1为按照本实用新型的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***的一优选实施例的结构示意图。

图2为按照本实用新型的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***的AR眼镜的一优选实施例的结构示意图。

图3A为按照本实用新型的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***的移动终端的一优选实施例的正面结构示意图。

图3B为按照本实用新型的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***的移动终端的一优选实施例的侧面结构示意图。

图4为按照本实用新型的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***的另一实施例的结构示意图。

图5为按照本实用新型的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***的如图1所示实施例的工作流程示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合具体实施例对本实用新型作详细说明。

实施例1

如图1所示，基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，包括移动终端11和AR眼镜12，所述移动终端11与所述机电设备10通信连接，用于获取所述机电设备10的运行数据，所述AR眼镜12与所述移动终端11连接，用于将所述移动终端11获取的数据进行显示。

所述移动终端11设置有第一信息采集模块，用于采集所述机电设备10上的设备标识。所述移动终端11还设置有无线通信模块，当获取所述机电设备10标识后，通过所述无线通信模块，所述移动终端11与所述机电设备10进行通信配对。所述无线通信模块包括蓝牙通信模块、WiFi通信模块、Zigbee通信模块GSM通信模块中的至少一种。

所述移动终端11和所述AR眼镜12均设置有数据接口，用于进行有线通信。

所述AR眼镜12还包括第二信息采集模块和第三信息采集模块，其中所述第二信息采集模块用于采集所述机电设备10上的设备标识，包括摄像头；所述第三信息采集模块用于采集语音控制命令，包括麦克风。所述AR眼镜12还包括屏幕，用于显示所述移动终端11获取的数据。

所述基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***还包括服务器13，所述服务器13与所述移动终端11连接。

如图2所示，所述AR眼镜，其右侧镜腿处设置有数据接口21和第三信息采集模块22，所述第三信息采集模块22包括麦克风，用于采集语音控制命令；其正前方横梁处设置有所述第二信息采集模块23，所述第二信息采集模块23包括摄像头，用于采集所述机电设备10上的设备标识；其左侧设置有屏幕24，用于将所述移动终端11获取的机电设备运行数据进行显示。

所述AR眼镜仅作为信息显示窗口，其内部不设置电池、数据存储及数据处理部件，其电能供给、数据存储、数据处理和语音控制命令识别功能由与之连接的所述移动终端11实现，由此可以最大限度的减轻其重量，减少发热量，增加佩戴的舒适度。

如图3A和3B所示，所述移动终端11包括第一信息采集模块，所述第一信息采集模块包括一触控屏幕35，在所述触控屏幕35上可以输入机电设备标识号，所述第一信息采集模块还包括一摄像头，通过摄像头可以采集所述机电设备10的二维码或者条形码，获取机电设备标识。所述移动终端11在所述触控屏幕35周围还设置有权限验证按键31、扬声器孔32、第一指示灯33和第二指示灯34。所述权限验证按键31采集使用者的指纹，用于验证使用者的身份，只有经过授权的使用者才可以打开所述移动终端，所述扬声器32用于语音提醒，所述第一指示灯33用于显示所述移动终端与所述机电设备的通信状态，所述第二指示灯34用于显示所述移动终端与所述AR眼镜的连接状态。所述移动终端11底部设置有所述数据接口，用于和所述AR眼镜12连接，所述数据接口包括Type-C数据接口36，所述Type-C数据接口36可以被其他类型数据接口，如Lighting接口、Micro-USB数据接口、Mini-USB数据接口中的一种或者多种替代。所述移动终端11还设置有打印纸出口38和打印纸更换口37，当使用者完成使用后，将使用信息打印后贴于机电设备之上，所述使用信息包括使用者身份信息，使用时间，连接的机电设备编号、机电设备状态等中的一种或者多种。

使用所述基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***时，首先通过移动终端11设备上的所述第一信息采集单元的摄像头采集所述机电设备的二维码或者条形码，或者直接在所述触控屏幕35中输入所述机电设备的标识号，或者通过所述AR眼镜上的所述第二信息采集模块23采集所述机电设备的二维码或者条形码，所述移动终端11可以通过所述数据接口直接获取所述第二信息采集模块采集的所述机电设备的二维码或者条形码。所述移动终端11获取机电设备识别码之后，与机电设备建立通信配对，并根据所述设备标识，识别所述机电设备10的类型，并根据识别后的设备类型调用相应的通信协议，以接收并解析所述机电设备的运行数据，同时根据识别后的设备类型，切换所述AR眼镜的显示界面，最后控制所述AR眼镜对经过解析的设备的运行数据进行显示。在使用过程中，使用者可以发出语音控制指令，所述第三信息采集模块22采集所述语音控制命令，所述移动终端11通过所述数据接口直接获取所述第三信息采集模块22采集的所述语音控制命令，所述移动终端11根据所述语音控制命令进行相应的控制，所述语音控制命令包括显示菜单切换、数据输入、参数设置和数据保存中的至少一种。

所述移动终端11还通过无线通信将接收的数据发送至服务器进行存储。

实施例2

基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，与实施例1所不同的是，所述移动终端11直接采用智能手机或者平板电脑，在所述智能手机或者平板电脑内搭载有执行相应功能APP。

使用所述基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***时，打开所述APP，然后通过文本输入或者摄像头采集二维码或者条形码的方式采集所述机电设备的设备标识，所述移动终端11与所述机电设备建立通信配对，识别机电设备类型，调用相应的通信协议解析数据，切换所述AR眼镜的显示界面，对经过解析的数据进行显示。

与实施例1所不同的是，所述移动终端直接采用智能手机或者平板电脑，不具备直接打印使用信息的功能，也不具备显示通信或者连接状态的功能。权限验证功能可以通过在APP输入用户名及密码的方式实现。

实施例3

如图5所示，所述基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***的工作流程，包括步骤：

S1、移动终端根据机电设备的设备标识识别机电设备类型；

S2、移动终端根据识别出的设备类型调用相应的通信协议；

S3、移动终端根据识别出的设备标识切换AR眼镜的显示界面；

S4、移动终端接收机电设备的运行数据，并根据所述通信协议进行数据解析后，通过所述AR眼镜进行数据显示。

所述步骤S1之前还包括步骤S01：第一信息采集模块采集所述机电设备的设备标识，或者步骤S02：第二信息采集模块采集所述机电设备的设备标识且所述移动终端获取所述设备标识。

在所述步骤S1中，所述移动终端获取设备标识后与机电设备建立通信配对，开始进行数据通信。

所述步骤S4之后还包括步骤S5：所述移动终端将接收的数据发送至服务器进行存储。

所述基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***工作流程还包括步骤：第三信息采集模块采集语音控制命令，所述移动终端获取所述语言控制命令，所述移动终端根据所述语音控制命令进行相应的控制。

需要说明的是，本申请的技术方案涉及的均是硬件方面的改进，并不涉及软件的改进；对于没有指明型号的各部分，可以从现有技术中的常用部件中任选，不受型号限制；对于实施例中指明型号的各部件，仅为详细说明本申请的技术方案所用，应当理解本实用新型所要保护的技术方案并不受这些型号的限制，现有技术中有很多可以替换这些部件的选择。

以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应该理解：其可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，包括移动终端，其特征在于：还包括AR眼镜，所述移动终端与所述机电设备通信连接，用于获取所述机电设备的运行数据，所述AR眼镜与所述移动终端连接，用于将所述移动终端获取的数据进行显示。

2.如权利要求1所述的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，其特征在于：所述移动终端设置有第一信息采集模块，用于采集所述机电设备上的设备标识。

3.如权利要求2所述的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，其特征在于：所述第一信息采集模块包括摄像头、触控屏幕中的至少一种。

4.如权利要求2所述的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，其特征在于：所述移动终端还设置有无线通信模块，用于和所述机电设备进行无线通信。

5.如权利要求4所述的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，其特征在于：所述无线通信模块包括蓝牙通信模块、WiFi通信模块、Zigbee通信模块中的至少一种。

6.如权利要求1所述的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，其特征在于：所述移动终端和所述AR眼镜均设置有数据接口，用于进行有线通信。

7.如权利要求6所述的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，其特征在于：所述数据接口包括Lighting接口、Micro-USB数据接口、Mini-USB数据接口和Type-C数据数据接口中的至少一种。

8.如权利要求6所述的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，其特征在于：所述AR眼镜包括第二信息采集模块，用于采集所述机电设备上的设备标识。

9.如权利要求8所述的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，其特征在于：所述第二信息采集模块包括摄像头。

10.如权利要求8所述的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，其特征在于：所述AR眼镜还包括第三信息采集模块，用于采集语音控制命令。

11.如权利要求10所述的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，其特征在于：所述第三信息采集模块包括麦克风。

12.如权利要求10所述的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，其特征在于：所述AR眼镜还包括屏幕，用于显示所述移动终端获取的数据。

13.如权利要求2或8所述的基于AR技术的高速公路机电设备人机交互***，其特征在于：所述设备标识包括二维码、条形码、标识号中的至少一种。

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