多通道交互虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、更具體的，涉及一種多通道交互虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]以虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡為代表的可穿戴式產(chǎn)品開創(chuàng)了全新的消費(fèi)電子市場。Facebook按20億美元的天價(jià)并購了Oculus，谷歌推出了廉價(jià)版虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡Cardboard，三星內(nèi)部將Gear glass視為重點(diǎn)項(xiàng)目。微軟在2015年1月發(fā)布的Hololens將智能眼鏡的發(fā)展推向了又一個(gè)了高潮，該款全息眼鏡將現(xiàn)實(shí)和虛擬進(jìn)行結(jié)合，并且實(shí)現(xiàn)了更優(yōu)的交互性，它的出現(xiàn)促進(jìn)了人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展。隨著種類豐富的穿戴式產(chǎn)品不斷被推出，穿戴式裝置市場的規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)的活躍度得到了極大提升，穿戴式產(chǎn)品很有希望成為繼智能平板和智能手機(jī)后全球技術(shù)產(chǎn)業(yè)新的爆發(fā)增長點(diǎn)。預(yù)計(jì)在未來的幾年內(nèi)，智能眼鏡將成為穿戴式裝置市場里應(yīng)用最為廣泛的產(chǎn)品之一。
[0003]對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡來說，現(xiàn)在最大的挑戰(zhàn)是如何使人們?cè)趯?shí)際使用的過程中能很好地與其交互，能否提升交互效率決定了虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡能否大規(guī)模進(jìn)入消費(fèi)市場。OculusDK2通過慣性傳感器來捕捉頭部運(yùn)動(dòng)，以及通過放置在眼鏡外殼上的紅外LED配合上攝像頭來檢測距離。谷歌的Cardboard的交互實(shí)現(xiàn)則是要依賴放置在其中的智能手機(jī)來實(shí)現(xiàn)。可以看出，目前面向虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的交互方式比較單一，還不能使用戶人性化地與虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行交互。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，采用的主要方案包括以下幾種:
[0005](1 )Carboard是谷歌推出的廉價(jià)虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡方案，它的主要材料是再生的紙板盒，將智能手機(jī)放置于紙板盒內(nèi)即可得到一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡。打開智能手機(jī)上的相應(yīng)應(yīng)用，再放入紙板眼鏡上的卡槽，用戶就可以享受到VR設(shè)備的沉浸式體驗(yàn)；
[0006](2)0culus Rift是一款為電子游戲設(shè)計(jì)的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡。它的像源選用三星Note 3分辨率為1920*1080的5.7寸顯示屏，配置了加速度傳感器、陀螺儀、磁力計(jì)等傳感器，內(nèi)置了延遲測量儀，還能通過布置于眼鏡外殼上的紅外LED來追蹤人的位置。Oculus在配置了上述的硬件后，其重量達(dá)到了 453克。
[0007]上述方案主要存在的缺陷有以下幾點(diǎn):
[0008](1)首先，Cardboard只是對(duì)手機(jī)的顯示進(jìn)行放大處理，其本身并不帶有任何傳感器，其交互方式的實(shí)現(xiàn)完全依賴放置于Cardboard中的智能手機(jī)。
[0009](2)0culus Rift與用戶之間的交互主要是通過傳感器模擬用戶在虛擬場景中的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，交互方式單一。
[0010](3)Cardboard和Oculus Rift內(nèi)部均不帶有照明光源。由于虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡顯示畫面與周圍環(huán)境之間的亮度差，用戶在使用虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡過程中容易造成疲勞感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是針對(duì)目前的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡仍然集中在顯示領(lǐng)域，然而對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的交互技術(shù)需要不斷地提升和完善。鑒于目前的技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種多通道虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡能夠使得虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡用戶有良好的交互體驗(yàn)。
[0012]為此，本發(fā)明提供了一種多通道交互虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，其特征在于:主體結(jié)構(gòu)包括有虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡體、觸摸板、近紅外攝像頭、數(shù)據(jù)處理和傳輸模塊、照明光源，所述傳感器為腦電檢測傳感器、近紅外光源、環(huán)境光檢測傳感器和其他生理傳感器。
[0013]優(yōu)選的，所述的腦電檢測傳感器位于多通道虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的頭帶上，通過腦電信號(hào)測試電極可以檢測到腦電波信號(hào)并且顯示出來。
[0014]優(yōu)選的，所述的觸摸板位于多通道虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡體右外側(cè)，可以捕捉用戶的指令。
[0015]優(yōu)選的，通過觸摸板可以捕捉用戶的指令，指令包括:單擊、雙擊、向左橫滑、向右橫滑、向上橫滑、向下橫滑、長按、畫圈、畫叉、兩指遠(yuǎn)離和兩指縮進(jìn)。
[0016]優(yōu)選的，通過近紅外光源可以發(fā)射紅外光線到眼睛，采用的發(fā)射電路為雙管紅外發(fā)射電路，提高發(fā)射效率，增加了紅外發(fā)射的作用距離。
[0017]優(yōu)選的，所述的近紅外攝像頭可以捕捉到紅外光線，獲取高清的眼球運(yùn)動(dòng)的圖像。
[0018]優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)處理和傳輸模塊連接了近紅外攝像頭與觸摸板，能將近紅外攝像頭獲取的圖像信息與觸摸板的指令數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)教摂M現(xiàn)實(shí)眼鏡中。
[0019]優(yōu)選的，所述的環(huán)境光檢測傳感器用來檢測虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡外部環(huán)境的光線強(qiáng)度。
[0020]優(yōu)選的，所述的照明光源通過電路與環(huán)境光檢測傳感器相連接，并且通過環(huán)境光檢測傳感器獲得的光強(qiáng)來模擬自然環(huán)境光，減少用戶眼睛的疲勞感。
[0021]優(yōu)選的，所述的其它生理傳感器位于多通道虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的圓環(huán)形護(hù)墊上，通過這些傳感器可以檢測到其它相應(yīng)的生理信號(hào)。
[0022]優(yōu)選的，所述的接口可以用來外接其他的外置生理傳感器，檢測其他的生理信號(hào)。
[0023]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果包括:
[0024]虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡可以進(jìn)行多通道交互控制，通過頭帶上的腦電傳感器來檢測用戶的腦電信號(hào)數(shù)據(jù)，通過圓環(huán)形護(hù)墊上的其它傳感器可以檢測其它相應(yīng)的生理信號(hào)數(shù)據(jù);通過近紅外照明光源和近紅外攝像頭可以捕捉到用戶眼球的運(yùn)動(dòng);通過觸摸板可以進(jìn)行手勢輸入;通過檢測外部環(huán)境光來調(diào)節(jié)虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡體內(nèi)安置的照明光源的亮度。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明中的多通道交互虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為圓環(huán)形護(hù)墊及護(hù)墊上的傳感器布局的示意圖；
[0027]圖3為綁帶及護(hù)墊上的模塊布局的示意圖；
[0028]圖1中，標(biāo)號(hào)2為觸摸板;標(biāo)號(hào)3.1為近紅外光源1，標(biāo)號(hào)3.2為近紅外光源2;標(biāo)號(hào)4.1為近紅外攝像頭1，標(biāo)號(hào)4.2為近紅外攝像頭2;標(biāo)號(hào)5為數(shù)據(jù)處理與傳輸模塊;標(biāo)號(hào)6為環(huán)境光檢測傳感器;標(biāo)號(hào)7.1為照明光源1，標(biāo)號(hào)7.2為照明光源2，標(biāo)號(hào)7.3為照明光源3，標(biāo)號(hào)7.4為照明光源4;標(biāo)號(hào)8.1為接口 1，標(biāo)號(hào)8.2為接口 2。
[0029]圖2中，標(biāo)號(hào)1.1為腦電信號(hào)測試電極1;標(biāo)號(hào)9.1為PPG傳感器1，標(biāo)號(hào)9.2為PPG傳感器2;標(biāo)號(hào)10為溫濕度模塊;標(biāo)號(hào)11為壓力傳感器。
[0030]圖3中，標(biāo)號(hào)1.2為腦電信號(hào)測試電極2，標(biāo)號(hào)1.3為腦電信號(hào)測試電極3，標(biāo)號(hào)1.4為腦電信號(hào)測試電極4，標(biāo)號(hào)1.5為腦電信號(hào)測試電極5，標(biāo)號(hào)1.6為腦電信號(hào)測試電極6，標(biāo)號(hào)1.7為腦電信號(hào)測試電極7，標(biāo)號(hào)1.8為腦電信號(hào)測試電極8，標(biāo)號(hào)1.9為腦電信號(hào)測試電極9。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，下述具體實(shí)施例或【具體實(shí)施方式】，是本發(fā)明為進(jìn)一步解釋具體的
【發(fā)明內(nèi)容】
而列舉的一系列優(yōu)化的設(shè)置方式，而該些設(shè)置方式之間均是可以相互結(jié)合或者相互關(guān)聯(lián)使用的，除非在本發(fā)明明確提出了其中某些或某一具體實(shí)施例或?qū)嵤┓绞綗o法與其他的實(shí)