本發(fā)明涉及一種智能顯示設(shè)備系統(tǒng)及應(yīng)用，尤其是涉及一種全場(chǎng)景覆蓋的智能顯示設(shè)備系統(tǒng)及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著無線傳感器技術(shù)和生物信息技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)可以用于智能可穿戴移動(dòng)設(shè)備的需求與日俱增。

智能眼鏡就是其中一個(gè)受關(guān)注的發(fā)展方向。智能眼鏡把微型智能信息處理設(shè)備附加在眼鏡一起，智能機(jī)的投影式顯示器置于眼睛前方，將要顯示的內(nèi)容疊加在使用者的視野中，可以邊做其他事情邊使用智能設(shè)備通信或者上網(wǎng)等各種應(yīng)用，非常方便。虛擬現(xiàn)實(shí)(virtual reality)，簡(jiǎn)稱VR技術(shù)，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境，是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三度空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時(shí)、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality，簡(jiǎn)稱AR)，是通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的信息增加用戶對(duì)現(xiàn)實(shí)世界感知的技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，并將計(jì)算機(jī)生成的虛擬物體、場(chǎng)景或系統(tǒng)提示信息疊加到真實(shí)場(chǎng)景中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)的增強(qiáng)。在視覺化的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中，用戶利用頭盔顯示器，把真實(shí)世界與電腦圖形多重合成在一起，便可以看到真實(shí)的世界圍繞著它。目前，AR智能眼鏡及VR頭戴顯示器琳瑯滿目，品種繁多。功能不同，自然對(duì)配置要求也不同，如何將智能顯示設(shè)備相結(jié)合，適應(yīng)多種不同應(yīng)用場(chǎng)景是目前研究的一個(gè)重要方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種全場(chǎng)景覆蓋的智能顯示設(shè)備系統(tǒng)及應(yīng)用。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種全場(chǎng)景覆蓋的智能顯示設(shè)備系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括穿戴式主機(jī)和多種顯示設(shè)備，所述的顯示設(shè)備包括VR顯示器、AR顯示器和通用顯示設(shè)備，所述的穿戴式主機(jī)設(shè)有與多種顯示設(shè)備均可匹配的通用接口，所述的顯示設(shè)備通過電纜連接至所述的通用接口，進(jìn)而與穿戴式主機(jī)進(jìn)行通信連接。

所述的VR顯示器包括VR頭戴顯示器和VR眼鏡，所述的AR顯示器包括AR頭戴顯示器和AR眼鏡，所述的VR眼鏡或AR眼鏡包括單眼穿戴式近眼顯示眼鏡和雙眼穿戴式近眼顯示眼鏡。

所述的通用顯示設(shè)備包括顯示器和投影儀。

所述的通用接口為多種通信協(xié)議復(fù)用的通用接口，所述的多種通信協(xié)議包括數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和視頻傳輸協(xié)議。

該系統(tǒng)還包括接口擴(kuò)展器，所述的接口擴(kuò)展器包括與所述的通用接口匹配的匹配接口以及多個(gè)與顯示設(shè)備連接的擴(kuò)展接口，所述的擴(kuò)展接口均連接匹配接口。

該系統(tǒng)還包括用于后臺(tái)云計(jì)算的計(jì)算機(jī)，所述的計(jì)算機(jī)通信連接穿戴式主機(jī)。

所述的穿戴式主機(jī)設(shè)有與顯示設(shè)備進(jìn)行無線連接的無線通信模塊，所述的無線通信模塊包括WIFI和藍(lán)牙。

所述的穿戴式主機(jī)設(shè)有用于人機(jī)交互的觸控板、用于定位的GPS定位器以及用于充電的非接觸式無線充電模塊。

所述的穿戴式主機(jī)設(shè)有用于用戶驗(yàn)證的識(shí)別器，所述的識(shí)別器包括指紋采集器、虹膜采集器、處理器和用于存儲(chǔ)用戶指紋信息或虹膜信息的存儲(chǔ)器，所述的指紋采集器、虹膜采集器和存儲(chǔ)器均連接至處理器。

該系統(tǒng)應(yīng)用于多種場(chǎng)景，包括醫(yī)療、工業(yè)安裝調(diào)試、物流、安檢、軍事演習(xí)、消防、旅游引導(dǎo)、維修巡檢和教育培訓(xùn)，在任意一種應(yīng)用場(chǎng)景下，選擇對(duì)應(yīng)的顯示設(shè)備連接穿戴式主機(jī)，穿戴式主機(jī)進(jìn)行信息處理并在顯示設(shè)備上進(jìn)行顯示。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明通過穿戴式主機(jī)將不同形式的顯示設(shè)備集于一體，各顯示設(shè)備優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，進(jìn)而支持絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景下的應(yīng)用，功能強(qiáng)大；

(2)本發(fā)明穿戴式主機(jī)設(shè)置多種通信協(xié)議復(fù)用的通用接口，只配備1個(gè)通用接口從而方便配對(duì)支持不同通信協(xié)議的現(xiàn)實(shí)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)小型化；

(3)本發(fā)明配置通用顯示設(shè)備，如顯示器或投影儀，實(shí)現(xiàn)在公眾場(chǎng)合只需攜帶小巧可穿戴的穿戴式主機(jī)即可向公眾展示、路演；

(4)本發(fā)明配置用于后臺(tái)云計(jì)算的計(jì)算機(jī)，在需要大數(shù)據(jù)運(yùn)算的應(yīng)用場(chǎng)景下時(shí)，亦可以通過有線或無線的通信協(xié)議做前后臺(tái)連接互通，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的整合交互，滿足時(shí)代發(fā)展需求；

(5)本發(fā)明設(shè)置接口擴(kuò)展器，從而實(shí)現(xiàn)某一時(shí)刻在多顯示設(shè)備上同步顯示，方便擴(kuò)展使用，而無需對(duì)每個(gè)顯示設(shè)備均配置一臺(tái)穿戴式主機(jī)，節(jié)約資源；

(6)本發(fā)明穿戴式主機(jī)設(shè)置的用于用戶驗(yàn)證的識(shí)別器能夠保護(hù)本地與所屬網(wǎng)絡(luò)或云平臺(tái)內(nèi)信息安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明全場(chǎng)景覆蓋的智能顯示設(shè)備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖中，1為穿戴式主機(jī)，2為單眼穿戴式近眼顯示AR眼鏡，3為雙眼穿戴式近眼顯示AR眼鏡，4為VR頭戴顯示器，5為通用顯示設(shè)備，6為計(jì)算機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例

如圖1所示，一種全場(chǎng)景覆蓋的智能顯示設(shè)備系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括穿戴式主機(jī)1和多種顯示設(shè)備，所述的顯示設(shè)備包括VR顯示器、AR顯示器和通用顯示設(shè)備5，所述的穿戴式主機(jī)1設(shè)有與多種顯示設(shè)備均可匹配的通用接口，所述的顯示設(shè)備通過電纜連接至所述的通用接口，進(jìn)而與穿戴式主機(jī)1進(jìn)行通信連接。

VR顯示器包括VR頭戴顯示器4和VR眼鏡，AR顯示器包括AR頭戴顯示器和AR眼鏡。VR眼鏡或AR眼鏡包括單眼穿戴式近眼顯示眼鏡和雙眼穿戴式近眼顯示眼鏡。本實(shí)施例中設(shè)置單眼穿戴式近眼顯示AR眼鏡2、雙眼穿戴式近眼顯示AR眼鏡3、VR頭戴顯示器4。通用顯示設(shè)備5包括顯示器和投影儀。

通用接口為多種通信協(xié)議復(fù)用的通用接口，多種通信協(xié)議包括數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和視頻傳輸協(xié)議。通用接口兼容HDMI、MIPI等視頻傳輸協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議兼容USB3.0、I2C、SPI、I2S、I/O、串口等。傳輸方式包含數(shù)字化視頻、音頻接口技術(shù)，是適合影像傳輸?shù)膶Ｓ眯蛿?shù)字化接口，可同時(shí)傳送音頻和影像信號(hào)。也包含通用串行總線，是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊，支持設(shè)備的即插即用和熱插拔功能，且實(shí)現(xiàn)雙向多功能的全雙工的方式進(jìn)行傳輸。

該系統(tǒng)還包括接口擴(kuò)展器，所述的接口擴(kuò)展器包括與所述的通用接口匹配的匹配接口以及多個(gè)與顯示設(shè)備連接的擴(kuò)展接口，所述的擴(kuò)展接口均連接匹配接口。這樣可以通過擴(kuò)展接口連接同一類現(xiàn)實(shí)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)某一時(shí)刻在多顯示設(shè)備上同步顯示，方便擴(kuò)展使用。

該系統(tǒng)還包括用于后臺(tái)云計(jì)算的計(jì)算機(jī)6，計(jì)算機(jī)6通信連接穿戴式主機(jī)1，這里的計(jì)算機(jī)6采用中型及以上計(jì)算機(jī)6設(shè)備(包括服務(wù)器、工作站)。

穿戴式主機(jī)1設(shè)有用于人機(jī)交互的觸控板。穿戴式主機(jī)1設(shè)有與顯示設(shè)備進(jìn)行無線連接的無線通信模塊，無線通信模塊包括WIFI和藍(lán)牙。穿戴式主機(jī)1設(shè)有用于定位的GPS定位器。上述WIFI、藍(lán)牙和GPS定位器均為現(xiàn)有的模塊。

穿戴式主機(jī)1設(shè)有非接觸式無線充電模塊。穿戴式主機(jī)1設(shè)有用于用戶驗(yàn)證的識(shí)別器，識(shí)別器包括指紋采集器、虹膜采集器、處理器和用于存儲(chǔ)用戶指紋信息或虹膜信息的存儲(chǔ)器，指紋采集器、虹膜采集器和存儲(chǔ)器均連接至處理器。通過識(shí)別器進(jìn)行用戶驗(yàn)證能夠保護(hù)本地與所屬網(wǎng)絡(luò)或云平臺(tái)內(nèi)信息安全。

本智能顯示設(shè)備系統(tǒng)AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)智能眼鏡和VR虛擬顯示頭部顯示設(shè)備，以穿戴式主機(jī)1為中心，通過有線通信協(xié)議，兼容單眼穿戴式近眼顯示眼鏡、雙眼穿戴式近眼顯示眼鏡、VR頭戴顯示器4、顯示器、投影儀和中型及以上計(jì)算機(jī)6設(shè)備(包括服務(wù)器、工作站)，運(yùn)用中型及以上計(jì)算機(jī)6設(shè)備(包括服務(wù)器、工作站)的運(yùn)算能力做大數(shù)據(jù)運(yùn)算及分析。穿戴式主機(jī)1即可以與單眼穿戴式近眼顯示眼鏡、雙眼穿戴式近眼顯示眼鏡、VR頭戴顯示器4連接，自備電源可單獨(dú)使用，可以獨(dú)立、移動(dòng)、可穿戴式運(yùn)用；也可以與顯示器/投影儀通過有線或無線連接，調(diào)取穿戴式主機(jī)1內(nèi)自帶操作系統(tǒng)上的應(yīng)用程序，播放PPT和視頻等應(yīng)用程序完全可以使用。適應(yīng)多種不同應(yīng)用場(chǎng)景，是一個(gè)跨時(shí)代的智能硬件系統(tǒng)。

該系統(tǒng)應(yīng)用于多種場(chǎng)景，包括醫(yī)療、工業(yè)安裝調(diào)試、物流、安檢、軍事演習(xí)、消防、旅游引導(dǎo)、維修巡檢和教育培訓(xùn)，在任意一種應(yīng)用場(chǎng)景下，選擇對(duì)應(yīng)的顯示設(shè)備連接穿戴式主機(jī)1，穿戴式主機(jī)可與外部傳感器無線連接，并通過有線或無線的方式在各類顯示器上顯示。

該系統(tǒng)在不同場(chǎng)景下的工作原理如下：

醫(yī)療：通過穿戴式主機(jī)1和醫(yī)療設(shè)備儀器通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接到服務(wù)器，通過外部傳感器獲取信息，外部傳感器包括血壓，心率，心電監(jiān)護(hù)儀上面的傳感器等等，用于捕獲血壓，心率，血氧，呼吸等并上傳至穿戴式主機(jī)1，在穿戴式主機(jī)1中進(jìn)行處理并和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，將相關(guān)數(shù)據(jù)推送到顯示端，從而達(dá)到在手術(shù)過程中可以及時(shí)觀察病人的生命體征和各項(xiàng)指標(biāo)，同時(shí)也可以獲得通過前后臺(tái)的語音和視頻的交互得到遠(yuǎn)程專家的指導(dǎo)，大大提高手術(shù)成功率，降低風(fēng)險(xiǎn)，把握黃金救援時(shí)間，比如用于醫(yī)療時(shí)，穿戴式主機(jī)1配合AR眼鏡進(jìn)行使用。

模擬演練：在特殊場(chǎng)景下可以通過穿戴式主機(jī)和后臺(tái)服務(wù)器連接，可以達(dá)到模擬演練，虛擬場(chǎng)景的搭建，從而可以進(jìn)行可自定義的虛擬場(chǎng)景切換，可用于航空航天、消防、特種任務(wù)模擬、建模、培訓(xùn)、教育，在虛擬場(chǎng)景中構(gòu)建想要完成的內(nèi)容，避免了常規(guī)演練需要的成本投入，提高效率。

工業(yè)安裝調(diào)試：在安裝調(diào)試維修的過程中，可以通過遠(yuǎn)程的協(xié)助的方式，結(jié)合周邊傳感器和服務(wù)器的連接可輔助工程師遠(yuǎn)程完成工作，提高工作效率，避免傳統(tǒng)方式在調(diào)試的過程中以及出差路途中耽誤過多時(shí)間和精力，周邊傳感器如：工業(yè)內(nèi)窺鏡、工業(yè)顯微鏡、熱成像設(shè)備、定位設(shè)備。

物流：穿戴式主機(jī)1通過無線連接的方式連接到后臺(tái)服務(wù)器，提高掃碼效率，進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)導(dǎo)覽，避免在尋找物品的過程中浪費(fèi)過多時(shí)間，提高工作效率和準(zhǔn)確度

安檢：穿戴式主機(jī)1通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接到后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行比對(duì)，在安檢過程中可以直接辨識(shí)到當(dāng)前人員是否為目標(biāo)人員，傳統(tǒng)方式，需要通過身份證的辨識(shí)，確認(rèn)當(dāng)前人員的身份，提高識(shí)別效率，便于提前做出安全預(yù)案

軍事演習(xí)：穿戴式主機(jī)1可通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接到后臺(tái)服務(wù)器，在執(zhí)行任務(wù)的過程中，可以看到指揮中心推送的數(shù)據(jù)資料，以及其他隊(duì)員的視野畫面，從而進(jìn)行戰(zhàn)略部署，和傳統(tǒng)方式對(duì)比，更便捷，更直觀，能達(dá)到控制全局的作用。

消防：穿戴式主機(jī)1可通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接到指揮搶險(xiǎn)中心，在救援搶險(xiǎn)的過程中，可以看到多視角的畫面，從而對(duì)當(dāng)前位置和需要救援的位置進(jìn)行判定，避免了在高危環(huán)境下逐一排查的安全問題，大大提高了救援安全性和搶救的黃金時(shí)期。

旅游引導(dǎo)：穿戴式主機(jī)1可通過無線或有線的方式，連接到云端服務(wù)器進(jìn)行內(nèi)容比對(duì)，擺脫傳統(tǒng)方式的導(dǎo)覽和講解方法，通過設(shè)備可以看到當(dāng)前場(chǎng)景當(dāng)中的前世今生，給人以更新鮮的體驗(yàn)和感受，以更新潮的方式去促進(jìn)旅游文化的推廣，增加游客對(duì)當(dāng)?shù)匚幕呐d趣和發(fā)展。

維修巡檢：穿戴式主機(jī)1通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接到后臺(tái)服務(wù)器，可實(shí)時(shí)調(diào)取相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，以及處理方法，大大提高了工作效率。

教育培訓(xùn)：穿戴式主機(jī)1通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接到服務(wù)器，專家可以遠(yuǎn)程協(xié)助前端人員進(jìn)行工作輔助，同時(shí)也起到遠(yuǎn)程培訓(xùn)的作用，教育地點(diǎn)不局限于教室和電腦前，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)教學(xué)和培訓(xùn)的目的。