一种头戴式虚拟现实设备及安全保护方法技术

本发明专利技术公开了一种头戴式虚拟现实设备及用于头戴式虚拟现实设备的安全保护方法，该头戴式虚拟现实设备包括位移检测模块、判断模块和报警模块，位移检测模块被设置为检测用户的移动位移；判断模块被设置为根据用户的初始位置及移动位移判断用户是否处于安全范围内；报警模块被设置为在判断模块的判断结果为否时发出警报以提示用户。这样，通过对用户的移动位移的实时监测，以保证用户处于安全范围内，就能够保护用户安全，防止用户与周围物体发送碰撞、导致对用户造成人身伤害的问题发生。

Head mounted virtual reality device and safety protection method

The invention discloses a safety protection method of the virtual reality headset equipment and a head mounted virtual reality equipment, the virtual reality headset device includes a displacement detection module, a judging module and alarm module, mobile displacement detection module is set to detect user; judging module is set according to whether the initial position and the displacement judgment user is in the safe range; the alarm module is configured to determine the module's judgment is not sound an alarm to prompt the user. So, through the real-time monitoring of displacement of the user, in order to ensure that the user is in the safe range, can protect the safety of users, prevent the user and the surrounding objects send collision, resulting in personal injury caused to the user's problem.

【技术实现步骤摘要】
一种头戴式虚拟现实设备及安全保护方法
本专利技术涉及虚拟现实设备
，更具体地，涉及一种头戴式虚拟现实设备、及用于头戴式虚拟现实设备的安全保护方法。
技术介绍
虚拟现实(VirtualReality，简称VR)技术将是支撑一个定性和定量相结合，感性认识和理性认识相结合的综合集成多维信息空间的关键技术。随着网络的速度的提升，基于虚拟现实技术的一个互联网时代正悄然走来，它将极大地改变人们的生产和生活方式。其具体内涵是：综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。虚拟现实设备的沉浸感来自于与外界的隔绝，尤其是视觉和听觉的隔绝，使得大脑被欺骗，产生脱离于现实世界的虚拟沉浸感。当用户佩戴好头戴式虚拟现实设备后，将会完全沉浸在虚拟现实中，完全看不到现实世界的情况，容易发生碰撞，进而造成人身伤害。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种能够保护用户安全的头戴式虚拟现实设备。根据本专利技术的第一方面，提供了一种头戴式虚拟现实设备，包括位移检测模块、判断模块和报警模块，所述位移检测模块被设置为检测用户的移动位移；所述判断模块被设置为根据用户的初始位置及所述移动位移判断所述用户是否处于安全范围内；所述报警模块被设置为在所述判断模块的判断结果为否时发出警报以提示所述用户。可选的是，所述位移检测模块包括全景摄像头和第一处理单元，所述第一处理单元被设置为根据所述全景摄像头采集的全景图像检测所述用户的所述移动位移。可选的是，所述位移检测模块还包括惯性测量单元，所述第一处理单元还被设置为根据所述惯性测量单元测得的数据对所述移动位移进行修正。可选的是，所述第一处理单元和所述判断模块由一处理器芯片提供。可选的是，所述惯性检测单元包括三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器。可选的是，所述头戴式虚拟现实设备还包括初始距离检测模块和安全范围确定模块，所述初始距离检测模块被设置为检测所述初始位置与环境中每一物体之间的初始距离；所述安全范围确定模块被设置为根据所述初始距离确定所述安全范围。可选的是，所述初始距离检测模块包括深度摄像头和第二处理单元，所述第二处理单元被设置为根据所述深度摄像头采集的灰度图像确定所述环境中每一物体与所述初始位置之间的所述初始距离。可选的是，所述初始距离检测模块还包括RGB摄像头，所述第二处理单元还被设置为根据所述RGB摄像头采集的RGB图像修正所述初始距离。可选的是，所述安全范围确定模块和所述第二处理单元由一处理器芯片提供。可选的是，所述报警模块包括扬声器。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于头戴式虚拟现实设备的安全保护方法，包括：检测用户的移动位移；根据所述移动位移和所述用户的初始位置判断所述用户是否超出安全范围，如是，则：发出警报提示所述用户。可选的是，所述检测用户的移动位移之前包括：检测所述初始位置与环境中每一物体之间的初始距离；根据所述初始距离确定所述安全范围。可选的是，所述检测用户的移动位移的方法具体为：采集两帧所述用户所处环境的全景图像；根据所述两帧全景图像中每一物体的位置变化计算出所述用户的所述移动位移。本专利技术的一个有益效果在于，通过对用户的移动位移的实时监测，以保证用户处于安全范围内，就能够保护用户安全，防止用户与周围物体发送碰撞、导致对用户造成人身伤害的问题发生。而且本专利技术既可以不用借助外设，例如是电脑等，也不需要实时构建地图，可以有效降低计算量，又能够准确识别当前位置是否安全，增加设备使用的灵活性。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1为根据本专利技术一种头戴式虚拟现实设备的一种实施结构的方框原理图；图2为根据本专利技术一种头戴式虚拟现实设备的另一种实施结构的方框原理图；图3为根据本专利技术用于头戴式虚拟现实设备的安全保护方法的一种实施方式的流程图。附图标记说明：U1-位移检测模块；U11-全景摄像头；U12-第一处理单元；U13-惯性测量单元；U2-判断模块；U3-报警模块；U4-初始距离检测模块；U41-深度摄像头；U42-第二处理单元；U43-RGB摄像头；U5-安全范围确定模块。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。为了解决现有技术中存在的用户在使用头戴式虚拟现实设备时，由于看不见现实世界的情况，容易发生碰撞、进而对用户造成人身伤害的问题，提供了一种头戴式虚拟现实设备，如图1所示，包括位移检测模块U1、判断模块U2和报警模块U3，位移检测模块U1被设置为检测用户的移动位移；判断模块U2被设置为根据用户的初始位置和移动位移判断用户是否处于安全范围内；报警模块U3被设置为在判断模块U2的判断结果为否时发出警报以提示用户。具体的，安全范围可以是以初始位置为中心的、半径为设定值的圆形封闭区域，其中，该设定值小于该初始位置与距其最近的物体之间的距离；安全范围也可以是一个包含该初始位置、但将该环境中所有物体都排除在外的封闭区域，其中，每一物体距该安全范围边界的最小距离均大于预定距离，每一物体距该安全范围边界的最小距离可以均相等。因此通过初始位置和移动位移就可以判断出用户是否超出安全范围的边界，即判断用户是否处于安全范围内。如果用户超出安全范围的边界，则说明存在用户与周围物体发生碰撞的可能，通过报警提示用户，以保证用户安全。进一步地，可以是位移检测模块U1实时将移动位移传送至判断模块U2，以实时判断用户是否处于安全范围内；也可以是位移检测模块U1间隔设定时间例如是1秒将间隔移动位移传送至判断模块U2，以间隔设定时间判断用户是否处于安全范围。在此基础上，判断模块U2可以是实时根据移动位移更新初始位置，例如，根据初始位置和第一移动位移可以得到用户的第一位置，再将第一位置作为接收到第二移动位移时的初始位置，根据初始位置(即第一位置)和第二移动位移可以得到用户的第二位置，再将第二位置作为接收到第三移动位移时的初始位置，以此类推。其中，判断模块U2依次接收到第一移动位移、第二移动位移和第三移动位移，且第一移动位移、第二移动位移和第三移动位移是连续的。这样，通过对用户的移动位移的监测，以保证用户处于安全范围内，就能够保护用户安全，防止用户与周围物体发送碰撞、导致对用户造成人身伤害的问题发生。而且本专利技术既可以不用借助外设，例如是电脑等，也不需要实时构建地图，可以有效降低计算量，又能够准确识别当前位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式虚拟现实设备，其特征在于，包括位移检测模块、判断模块和报警模块，所述位移检测模块被设置为检测用户的移动位移；所述判断模块被设置为根据所述用户的初始位置及所述移动位移判断所述用户是否处于安全范围内；所述报警模块被设置为在所述判断模块的判断结果为否时发出警报以提示所述用户。

【技术特征摘要】
1.一种头戴式虚拟现实设备，其特征在于，包括位移检测模块、判断模块和报警模块，所述位移检测模块被设置为检测用户的移动位移；所述判断模块被设置为根据所述用户的初始位置及所述移动位移判断所述用户是否处于安全范围内；所述报警模块被设置为在所述判断模块的判断结果为否时发出警报以提示所述用户。2.根据权利要求1所述的头戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述位移检测模块包括全景摄像头和第一处理单元，所述第一处理单元被设置为根据所述全景摄像头采集的全景图像检测所述用户的所述移动位移。3.根据权利要求2所述的头戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述位移检测模块还包括惯性测量单元，所述第一处理单元还被设置为根据所述惯性测量单元测得的数据对所述移动位移进行修正。4.根据权利要求1所述的头戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述头戴式虚拟现实设备还包括初始距离检测模块和安全范围确定模块，所述初始距离检测模块被设置为检测所述初始位置与环境中每一物体之间的初始距离；所述安全范围确定模块被设置为根据所述初始距离确定所述安全范围。5.根据权利要求4所述的头戴式虚拟现实设备，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铁存，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37