基于可见光通信的虚拟现实头盔与系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于可见光通信的虚拟现实头盔，包括头盔本体；所述头盔本体上安装有主控单元、显示屏、传感器、可见光通信接收单元和透镜；所述可见光通信接收单元的输出端电连接到所述主控单元；所述主控单元的输出端与显示屏输入端电连接；所述主控单元的输出端的输入端与传感器的输出端相连接。本实用新型专利技术还提供了一种基于可见光通信的虚拟现实系统。本实用新型专利技术解决了现有有线头盔技术带有线缆活动范围小、容易绊倒、无线网络技术无法满足数据传输速度要求的问题，提供一种能够不需要线缆、活动范围大、安全可靠、满足数据传输速度要求的虚拟现实头盔装置。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及虚拟现实
，更具体地，涉及基于可见光通信的虚拟现实头盔与系统。
技术介绍
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中，带来接近真实的环境。用户主要通过虚拟现实头盔查看虚拟现实画面，并通过传感器追踪头部运动状态。要使虚拟现实画面接近于现实，就要达到120Hz的屏幕刷新率和4096x2160的4K分辨率。目前虚拟现实显示技术主要分移动头盔和有线头盔。移动头盔利用智能手机充当显示器和处理器，体型小，但移动终端计算能力和图形处理能力弱，手机刷新率只能达到60Hz，而且屏幕分辨率最高达到2560×1440，图像不清晰，延迟时间长，容易造成眩晕，用户体验差。有线头盔由计算和图形处理能力更强的个人计算机来生成虚拟现实环境，可以达到虚拟现实需要的刷新率。在个人计算机中渲染的图像中通过线缆传输到头盔自带的显示器中，画面相对于手机屏幕更加清晰，延时小。有线头盔还集成了加速度计、陀螺仪和摄像头等传感器，拥有更为先进的头部追踪和运动感知能力，更快的反应速度。然而，由于线缆长度限制，有线头盔的活动范围不大。戴上头盔后浸入虚拟现实世界，使用者难以看到现实世界的事物，容易被线缆绊倒，存在安全隐患。此外，在激烈动作时候，线缆容易从信号盒中脱落。一种解决有线头盔问题的思路是在计算机上渲染后，通过使用无线局域网串流到头盔上。然而，一段未压缩的1440p分辨度，90Hz刷新率的视频流的数据量将高达8Gb/s。目前最新的802.11acWave2无线局域网标准中，无线传输速度可达到2-5Gb/s，最高理论速率为6.8Gb/s，无法达到虚拟现实环境的数据传输使用要求。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。本技术的主要目的是解决现有有线头盔技术带有线缆活动范围小、容易绊倒的问题，提供一种能够不需要线缆、活动范围大的虚拟现实头盔。为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：基于可见光通信的虚拟现实头盔，包括头盔本体；所述头盔本体上安装有主控单元、显示屏、传感器、可见光通信接收单元和透镜；所述可见光通信接收单元的输出端电连接到所述主控单元；所述主控单元的输出端与显示屏输入端电连接；所述主控单元的输出端的输入端与传感器的输出端相连接；在一种优选的方案中，所述传感器包括加速度传感器、陀螺仪、电子罗盘、磁力计的一种或多种的组合；在一种优选的方案中，所述显示屏为OLED屏；在一种优选的方案中，所述头盔本体上还安装有无线网络单元，所述无线网络单元的输入端与所述主控单元的输出端电连接；在一种优选的方案中，所述头盔本体还安装有电源单元，所述电源单元包括蓄电池；所述电源单元与主控单元、显示屏、传感器43、可见光通信接收单元分别电连接；在一种优选的方案中，所述电源单元还包括太阳能电池，所述太阳能电池与所述蓄电池电连接；在一种优选的方案中，所述电源单元还包括运动充电装置，所述运动发电装置输出端与所述蓄电池输入端电连接；在一种优选的方案中，所述电源单元还包括无线充电接收装置，所述无线充电接收装置与所述蓄电池电连接。本技术的另一技术方案如下：基于可见光通信的虚拟现实系统，包括：主机、可见光通信处理单元、光源和所述的虚拟现实头盔；所述主机的输出端与所述可见光通信处理单元的输入端通信连接；所述可见光通信处理单元的输出端与所述光源的输入端电连接；所述光源的输出端与所述可见光通信接收单元通过可见光通信方式通信连接；在一种优选的方案中，所述光源为LED；在一种优选的方案中，所述主机的输出端和所述可见光通信处理单元的输入端为光纤以太网适配器网口，所述主机的输出端和所述可见光通信处理单元的输入端通过光纤以太网相连；在一种优选的方案中，所述主机的输出端包括HDMI接口、USB接口，所述可见光通信处理单元的输入端包括HDMI接口、USB接口；所述主机的HDMI接口与所述可见光通信处理单元的HDMI接口通过HDMI线相连，所述主机的USB接口与所述可见光通信处理单元的USB接口通过USB相连；在一种优选的方案中，所述主机还包括无线网卡；所述主机的无线网卡与所述无线网络单元建立无线传输通道；在一种优选的方案中，所述系统还包括无线充电发射装置，所述无线充电发射装置通过无线方式为无线充电接收装置充电。本技术的技术方案相对于现有技术，有以下优点：1、由于采用可见光通信的方式，不用受到线缆长度的限制，用户活动范围大，拓展了虚拟现实中的活动空间，增加了虚拟现实游戏的趣味性。2、消除了现有技术的线缆，不会被线缆绊倒，提高安全性。用户不需要顾忌脚下线缆的影响，可以更加放心地投入到沉浸式的虚拟现实环境上。3、传输速度快，国际上可见光通信速度最高可达224Gb/s，国内已经实现了50Gb/s的速度，远高于802.11acWave2的理论速度。4、适用于不同的主机。对于配备了光纤以太网适配卡的主机，可以通过光纤网络连接，消除主机端的网络性能瓶颈。对于没有配备光纤以太网适配卡的主机，可以通过HDMI和USB接口连接。5、使用蓄电池作为电源，摆脱供电线缆影响。同时，结合太阳能电池、运动发电装置、无线充电的一种或多种充电方式，可以延长虚拟现实头盔的使用时间，使虚拟现实头盔不需要因为充电而停止工作。与现有技术相比，本技术技术方案的有益效果是：提供一种能够不需要线缆、活动范围大、安全可靠、满足数据传输速度要求的虚拟现实头盔。附图说明图1为本技术实施例基于可见光通信的虚拟现实头盔的示意图。图2为本技术另一实施例基于可见光通信的虚拟现实头盔的示意图。图3为本技术实施例基于可见光通信的虚拟现实头盔的电源单元示意图。图4为本技术实施例基于可见光通信的虚拟现实系统的示意图。图5为本技术另一实施例基于可见光通信的虚拟现实系统的示意图。其中：1、主机；2、可见光通信处理单元；3、光源；4、头盔本体；5、无线充电发射装置；41、主控单元；42、显示屏；43、传感器；44、可见光通信接收单元；45、透镜；46、无线网络单元；47、电源单元；471、蓄电池；472、太阳能电池；473、运动充电装置；474、无线充电接收装置。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；下面结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步的说明。实施例1如图1所示，本实施例提供基于可见光通信的虚拟现实头盔4，包括：头盔本体40，所述头盔本体上安装有主控单元41、显示屏42、传感器43、可见光通信接收单元44和透镜45；所述可见光通信接收单元44的输出端电连接到所述主控单元41；所述主控单元41的输出端与显示屏42输入端电连接；所述主控单元41的输出端的输入端与传感器43的输出端相连接；基于可见光通信的虚拟现实头盔的工作流程如下：可见光通信接收单元44的输入端接收携带有虚拟现实场景信息的可见光光脉冲信号，并通过光电转换、解调制为解调电信号，通过可见光通信接收单元44的输出端将解调电信号发送到主控单元41的输入端。主控单元41从解调电信号中还原虚拟现实场景信号，通过主控单元41的输出端输出到显示屏42输入端。显示屏输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于可见光通信的虚拟现实头盔，其特征在于，包括头盔本体；所述头盔本体上安装有主控单元、显示屏、传感器、可见光通信接收单元和透镜；所述可见光通信接收单元的输出端电连接到所述主控单元；所述主控单元的输出端与所述显示屏输入端电连接；所述主控单元的输出端的输入端与所述传感器的输出端相连接。

【技术特征摘要】
1.基于可见光通信的虚拟现实头盔，其特征在于，包括头盔本体；所述头盔本体上安装有主控单元、显示屏、传感器、可见光通信接收单元和透镜；所述可见光通信接收单元的输出端电连接到所述主控单元；所述主控单元的输出端与所述显示屏输入端电连接；所述主控单元的输出端的输入端与所述传感器的输出端相连接。2.根据权利要求1所述的基于可见光通信的虚拟现实头盔，其特征在于，所述头盔本体上还安装有无线网络单元，所述无线网络单元的输入端与所述主控单元的输出端电连接。3.根据权利要求2所述的基于可见光通信的虚拟现实头盔，其特征在于，所述头盔本体还安装有电源单元，所述电源单元包括蓄电池；所述电源单元与所述主控单元、所述显示屏、所述传感器、所述可见光通信接收单元分别电连接。4.根据权利要求3所述的基于可见光通信的虚拟现实头盔，其特征在于，所述电源单元还包括无线充电接收装置，所述无线充电接收装置与所述蓄电池电连接。5.根据权利要求4所述的基于可见光通信的虚拟现实头盔，其特征在于，所述电源单元还包括太阳能电池，所述太阳能电池与所述蓄电池电连接。6.根据权利要求3至5之一所述的基于可见光通信的虚拟现实头盔，其特征在于，所述电源单元还包括运动充电装置，所述运动充电装...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴家隐，谢轩仲，周锡光，
申请(专利权)人：佛山市炫鲸科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44