CN212460509U - 一种虚拟现实设备及虚拟现实系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种虚拟现实设备及虚拟现实系统，所述虚拟现实设备包括：第一通信单元，用于与第一手柄建立无线连接及与所述第一手柄进行数据交互；第二通信单元，用于与第二手柄建立无线连接及与所述第二手柄进行数据交互；处理单元，连接至所述第一通信单元和所述第二通信单元。根据本申请的方案，虚拟现实设备中包括两个通信单元，每一个通信单元只与双手柄中的其中一个手柄进行通信，使得每个手柄使用了全部的通信带宽，从而可以有效的提高每个手柄与通信单元之间的通信频率，进而使虚拟现实系统可以提高每个手柄的追踪信息的刷新率。

Description

一种虚拟现实设备及虚拟现实系统

技术领域

本申请涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种虚拟现实设备及虚拟现实系统。

背景技术

现有技术中，虚拟现实(Virtual Reality，VR)系统通常使用双手柄操作，以使用户具有更好的沉浸感。目前市场上的VR设备与双手柄的无线通讯方法主要采用分时复用方法来实现，即VR设备具有一个通信模块，该通信模块每个时段只与一个手柄进行通信，例如，VR系统包括VR一体机、手柄1和手柄2，则VR一体机中的单一通信模块在第一时段与手柄1完成通信后，在下一时段(即第二时段)与手柄2进行通信，当在第二时段与手柄2完成通信后，在下一时段(即第三时段)与手柄1进行通信，依次循环往复，从而实现单一通信模块与双手柄的分时复用通信方案。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种用于虚拟现实设备及虚拟现实系统。

根据本申请的一个实施例，提供一种虚拟现实设备，其中，所述虚拟现实设备包括：第一通信单元，用于与第一手柄建立无线连接及与所述第一手柄进行数据交互；第二通信单元，用于与第二手柄建立无线连接及与所述第二手柄进行数据交互；处理单元，连接至所述第一通信单元和所述第二通信单元。

根据本申请的另一个实施例，还提供了一种虚拟现实系统，包括第一手柄、第二手柄以及本申请提出的虚拟现实设备，其中，虚拟现实设备中的第一通信单元与所述第一手柄之间建立无线连接，虚拟现实设备中的第二通信单元与所述第二手柄之间建立无线连接。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：虚拟现实设备中包括两个通信单元，每一个通信单元只与双手柄中的其中一个手柄进行通信，使得每个手柄使用了全部的通信带宽，从而可以有效的提高每个手柄与通信单元之间的通信频率，进而使虚拟现实系统可以提高每个手柄的追踪信息(如6DOF位姿信息)的刷新率；此外，由于不使用分时复用方案，两个手柄之间无需进行时间同步工作，降低了系统复杂性，还可以有效避免双手柄分时复用所带来的固有的通讯冲突问题，提高了整个虚拟现实系统的通信鲁棒性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了本申请一个实施例的虚拟现实设备的结构示意图；

图2示出了本申请一个实施例的虚拟现实系统的结构示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

在上下文中所称“设备”，是指可以通过运行预定程序或指令来执行数值计算和/或逻辑计算等预定处理过程的智能电子设备，其可以包括处理器与存储器，由处理器执行在存储器中预存的程序指令来执行预定处理过程，或是由专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)等硬件执行预定处理过程，或是由上述二者组合来实现。

本文后面所讨论的方法或操作可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。

这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本申请的示例性实施例的目的。但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。

应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。

下面结合附图对本申请作进一步详细描述。

图1示出了本申请一个实施例的虚拟现实设备的结构示意图，该虚拟现实设备包括第一通信单元11、第二通信单元12以及处理单元13，其中，第一通信单元11用于与第一手柄建立无线连接及与所述第一手柄进行数据交互，第二通信单元12用于与第二手柄建立无线连接及与所述第二手柄进行数据交互，处理单元13连接至第一通信单元11和第二通信单元12。需要说明的是，虚拟现实设备中还可包括用于实现虚拟现实功能的其他单元或模块，在此不再详述。

其中，所述第一手柄和所述第二手柄分别指双手柄中的两个手柄，所述第一手柄和所述第二手柄具备无线通信能力，也即，所述第一手柄能够通过无线方式实现与第一通信单元11之间的连接和数据交互，所述第二手柄能够通过无线方式实现与第二通信单元12之间的连接和数据交互；同样地，第一通信单元11和第二通信单元12也具有无线通信能力；通过在手柄与通信单元之间采用无线连接的方式，减少了线缆对用户的束缚，使用户可以灵活使用虚拟现实系统，避免踩线，提高了用户体验。在一些实施例中，所述第一手柄和所述第二手柄具有3DOF(three-degree-of-freedom，3个自由度)追踪功能或6DOF(six-degree-of-freedom，6个自由度)追踪功能，本申请对此并不作限制。其中，所述无线连接包括任何通过无线方式进行连接的方式，如蓝牙连接等。需要说明的是，本申请并不限制双手柄与两个通信单元之间进行连接的具体过程；作为一个示例，第一手柄中预先存在第一通信单元11对应的通信单元标识信息，第二手柄中预先存在第二通信单元12对应的通信单元标识信息，则第一手柄基于第一通信单元11对应的通信单元标识信息发起连接请求，以建立第一通信单元11与第一手柄之间的无线连接，第二手柄基于第二通信单元12对应的通信单元标识信息发起连接请求，以建立第二通信单元12与第二手柄之间的无线连接；作为另一个示例，虚拟现实设备中预先存储有第一手柄和第二手柄所分别对应的手柄标识信息，虚拟现实设备响应于用户执行的手柄连接触发操作，控制第一通信单元11根据第一手柄对应的手柄标识信息发起连接请求，以建立第一通信单元11与第一手柄之间的无线连接，并控制第二通信单元12根据第二手柄对应的手柄标识信息发起连接请求，以建立第二通信单元12与第二手柄之间的无线连接；上述示例仅为举例，而非对本申请的限制，本领域技术人员应能理解，任何用于建立第一手柄与第一通信单元11之间、第二手柄与第二通信单元12之间的无线连接的实现方式，均应包含在本申请的保护范围内。

其中，处理单元13与第一通信单元11相连，且与第二通信单元12相连，基于第一通信单元11、第二通信单元12、处理单元13、第一手柄、第二手柄之间的连接关系，使得处理单元13能够区分来自第一手柄和第二手柄的位置追踪信息，进而通过数据处理，获得第一手柄和第二手柄对应的追踪信息(如6DOF位姿信息)；并且，基于上述连接关系，第一手柄和第二手柄均能使用全部的通信带宽。

在一些实施例中，第一通信单元11用于：建立与所述第一手柄之间的无线连接；接收来自所述第一手柄的位置跟踪信息，并将来自所述第一手柄的位置跟踪信息提供给所处理单元13；所述第二通信单元12用于：建立与所述第二手柄之间的无线连接；接收来自所述第二手柄的位置跟踪信息，并将来自所述第二手柄的位置跟踪信息提供给所述处理单元13。具体地，第一通信单元11建立与第一手柄之间的无线连接，基于该无线连接接收第一手柄实时上报的位置跟踪信息，并将该第一手柄的位置跟踪信息提供给处理单元13；第二通信单元12建立与第二手柄之间的无线连接，基于该无线连接接收第二手柄实时上报的位置跟踪信息，并将该第二手柄的位置跟踪信息提供给处理单元13。需要说明的是，上述第一通信单元11执行的操作和第二通信单元12执行的操作之间并无顺序关系，如第一通信单元11接收到第一手柄上报的位置跟踪信息的同时，第二通信单元12接收到第二手柄上报的位置跟踪信息。在一些实施例中，手柄的位置跟踪信息包括该手柄通过惯性传感器实时测量得到的与位置跟踪相关的任何信息(如手柄的角速度、线加速度、速度、位移、姿态等)。在一些实施例中，手柄的位置跟踪信息还包括该手柄对应的手柄标识信息，例如，第一手柄将其通过惯性传感器实时测量得到的运动信息与第一手柄的手柄标识信息组合得到该第一手柄对应的位置跟踪信息，并将该位置跟踪信息发送至与所连接的第一通信单元11，第二手柄将其通过惯性传感器实时测量得到的运动信息与第二手柄的手柄标识信息组合得到该第二手柄对应的位置跟踪信息，并将该位置跟踪信息发送至与所连接的第二通信单元12。

在一些实施例中，所述处理单元13用于：获得所述第一通信单元11或所述第二通信单元12提供的位置跟踪信息，识别所获得的位置跟踪信息的信息来源；若所述信息来源为所述第一手柄，根据所获得位置跟踪信息生成所述第一手柄对应的第一追踪信息；若所述信息来源为所述第二手柄，根据所获得位置跟踪信息生成所述第二手柄对应的第二追踪信息。具体地，当处理单元13接收到位置跟踪信息时，处理单元13会识别所获得的位置跟踪信息的信息来源是第一手柄还是第二手柄，以基于识别结果进行后续处理。所述第一追踪信息是指与第一手柄对应的第一追踪信息，所述第二追踪信息是指与第二手柄对应的和追踪信息。例如，若识别到所获得的位置跟踪信息来自于第一手柄时，对该位置跟踪信息进行数据处理，获得第一手柄的6DOF位姿信息，若识别到所获得的位置跟踪信息来自于第二手柄时，对该位置跟踪信息进行数据处理，获得第二手柄的6DOF位姿信息。其中，处理单元13可采用任何可行方式来识别所获得位置跟踪信息的信息来源。

在一些实施例中，所述识别所获得的位置跟踪信息的信息来源，包括：通过识别所获得的位置跟踪信息对应的通信链路的硬件信息，识别所获得的位置跟踪信息对应的信息来源。其中，所述硬件信息包括与所获得的位置跟踪信息对应的通信链路中的硬件相关的任何信息，如通信链路中所采用的串口对应的标识信息等，例如，第一通信单元11对应的串口标识为k1，第二通信单元12对应的串口标识为k2，则若识别到通信链路中的串口标识为k1，信息来源为第一手柄，若识别到通信链路中的串口标识为k2，信息来源为第二手柄。

在一些实施例中，所述所获得的位置跟踪信息包括手柄标识信息，所述识别所获得的位置跟踪信息的信息来源，包括：提取所获得的位置跟踪信息中的手柄标识信息；根据所述手柄标识信息识别所获得的位置跟踪信息的信息来源。其中，所述手柄标识信息用于唯一标识手柄。作为一个示例，第一手柄将其通过惯性传感器实时测量得到的运动信息与第一手柄的手柄标识信息组合得到该第一手柄对应的位置跟踪信息，并将该位置跟踪信息发送至与所连接的第一通信单元11，第一通信单元11将该位置跟踪信息发送至处理单元13，处理单元13接收到该位置跟踪信息之后，提取该位置跟踪信息中的手柄标识信息，当判断到提取出的手柄标识信息对应第一手柄时，确定信息来源为第一手柄。

在一些实施例中，所述第一通信单元11用于将来自所述第一手柄的位置跟踪信息以及相关联的来源标识信息一起提供给所述处理单元13，所述第二通信单元12用于将来自所述第二手柄的位置跟踪信息以及相关联的来源标识信息一起提供给所述处理单元13；其中，所述获得所述第一通信单元11或所述第二通信单元12提供的位置跟踪信息，识别所获得的位置跟踪信息的信息来源，包括：获得所述第一通信单元11或所述第二通信单元12提供的位置跟踪信息以及相关联的来源标识信息，根据所述来源标识信息识别所获得的位置跟踪信息的信息来源。其中，位置跟踪信息相关联的来源标识信息用于指示该位置跟踪信息的信息来源。在一些实施例中，第一手柄直接将其测量得到的运动信息作为位置跟踪信息发送至第一通信单元11，第一通信单元11接收到该位置跟踪信息后，将该位置跟踪信息与第一手柄对应的来源标识信息一起传输至处理单元13；第二手柄直接将其测量得到的运动信息作为位置跟踪信息发送至第二通信单元12，第二通信单元12接收到该位置跟踪信息后，将该位置跟踪信息与第二手柄对应来源标识信息一起传输至处理单元13；则处理单元13在接收到位置跟踪信息后，可基于与该位置跟踪信息关联的来源标识信息，识别该位置跟踪信息的信息来源是第一手柄还是第二手柄。可选地，第一手柄对应的来源标识信息和第二手柄对应的来源标识信息可由手柄端提供，或者由虚拟现实设备端提供。

在一些实施例中，所述处理单元13还用于：生成与所述第一手柄对应的第一控制命令，并将所述第一控制命令通过所述第一通信单元11发送至所述第一手柄；生成与所述第二手柄对应的第二控制命令，并将所述第二控制命令通过所述第二通信单元12发送至所述第二手柄。其中，所述第一控制命令包括任何针对第一手柄的控制和/或交互命令，所述第二控制命令包括任何针对第二手柄的控制和/或交互命令。在一些实施例中，处理单元13在生成所述第一手柄对应的第一追踪信息之后，生成与所述第一手柄对应的第一控制命令；和/或，处理单元13在生成所述第二手柄对应的第二追踪信息之后，生成与所述第二手柄对应的第二控制命令。在一些实施例中，处理单元13响应于针对手柄的控制触发事件，生成与所述第一手柄对应的第一控制命令，和/或，生成与所述第二手柄对应的第二控制命令。具体地，处理单元13生成与第一手柄对应的第一控制命令，并将该第一控制命令提供给第一通信单元11，第一通信单元11获得来自处理单元13的第一控制命令后，将该第一控制命令通过与第一手柄之间的无线连接发送至第一手柄；处理单元13生成与第二手柄对应的第二控制命令，并将该第二控制命令提供给第二通信单元12，第一通信单元12获得来自处理单元13的第二控制命令后，将该第二控制命令通过与第二手柄之间的无线连接发送至第二手柄。

本申请还提供了一种虚拟现实系统，包括第一手柄、第二手柄以及本申请提出的虚拟现实设备，其中，所述第一通信单元与所述第一手柄之间建立无线连接，所述第二通信单元与所述第二手柄之间建立无线连接。

图2为本申请一个实施例的虚拟现实系统的结构示意图，该虚拟现实系统包括虚拟现实设备20、第一手柄30和第二手柄40，其中，虚拟现实设备20包括第一通信单元21、第二通信单元22和处理单元23，第一通信单元21与第一手柄30之间建立有无线连接，第二通信单元22与第二手柄40之间建立有无线连接，处理单元23连接至第一手柄30以及第二手柄40；其中，第一通信单元21、第二通信单元22、处理单元23分别与图1所示实施例中的第一通信单元11、第一通信单元12、处理单元13相同或者相抵，在此不再赘述。以下示例地说明基于图2所示虚拟现实系统的无线通信实现方式：第一手柄30与第一通信单元21建立无线连接，第一手柄30实时向第一通信单元21上报测量到的位置追踪信息，第一通信单元21当接收到来自第一手柄30的位置追踪信息时，将位置追踪信息发送至处理单元23；第二手柄40与第二通信单元22建立无线连接，第二手柄40实时向第二通信单元22上报测量到的位置追踪信息，第二通信单元22当接收到来自第二手柄40的位置追踪信息时，将位置追踪信息发送至处理单元23；处理单元23当获得位置追踪信息时，识别该位置追踪信息的信息来源，若信息来源为第一手柄30，根据该位置跟踪信息生成第一手柄30对应的第一追踪信息，若信息来源为第二手柄40，根据该位置跟踪信息生成第二手柄40对应的第二追踪信息；此外，处理单元23还可生成与第一手柄30对应的第一控制命令，并将第一控制命令通过第一通信单元21发送至第一手柄30，和/或，生成与第二手柄40对应的第二控制命令，并将第二控制命令通过第二通信单元22发送至第二手柄40。

根据本申请的方案，虚拟现实设备中包括两个通信单元，每一个通信单元只与双手柄中的其中一个手柄进行通信，使得每个手柄使用了全部的通信带宽，从而可以有效的提高每个手柄与通信单元之间的通信频率，进而使虚拟现实系统可以提高每个手柄的追踪信息(如6DOF位姿信息)的刷新率；此外，由于不使用分时复用方案，两个手柄之间无需进行时间同步工作，降低了系统复杂性，还可以有效避免双手柄分时复用所带来的固有的通讯冲突问题，提高了整个虚拟现实系统的通信鲁棒性。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (8)

1.一种虚拟现实设备，其中，所述虚拟现实设备包括：

第一通信单元，用于与第一手柄建立无线连接及与所述第一手柄进行数据交互；

第二通信单元，用于与第二手柄建立无线连接及与所述第二手柄进行数据交互；

处理单元，连接至所述第一通信单元和所述第二通信单元。

2.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其中，所述第一通信单元用于：

建立与所述第一手柄之间的无线连接；

接收来自所述第一手柄的位置跟踪信息，并将来自所述第一手柄的位置跟踪信息提供给所述处理单元；

其中，所述第二通信单元用于：

建立与所述第二手柄之间的无线连接；

接收来自所述第二手柄的位置跟踪信息，并将来自所述第二手柄的位置跟踪信息提供给所述处理单元。

3.根据权利要求2所述的虚拟现实设备，其中，所述处理单元用于：

获得所述第一通信单元或所述第二通信单元提供的位置跟踪信息，识别所获得的位置跟踪信息的信息来源；

若所述信息来源为所述第一手柄，根据所获得位置跟踪信息生成所述第一手柄对应的第一追踪信息；

若所述信息来源为所述第二手柄，根据所获得位置跟踪信息生成所述第二手柄对应的第二追踪信息。

4.根据权利要求3所述的虚拟现实设备，其中，所述识别所获得的位置跟踪信息的信息来源，包括：

通过识别所获得的位置跟踪信息对应的通信链路的硬件信息，识别所获得的位置跟踪信息对应的信息来源。

5.根据权利要求3所述的虚拟现实设备，其中，所述所获得的位置跟踪信息包括手柄标识信息，所述识别所获得的位置跟踪信息的信息来源，包括：

提取所获得的位置跟踪信息中的手柄标识信息；

根据所述手柄标识信息识别所获得的位置跟踪信息的信息来源。

6.根据权利要求3所述的虚拟现实设备，其中，所述第一通信单元用于将来自所述第一手柄的位置跟踪信息以及相关联的来源标识信息一起提供给所述处理单元，所述第二通信单元用于将来自所述第二手柄的位置跟踪信息以及相关联的来源标识信息一起提供给所述处理单元；

其中，所述获得所述第一通信单元或所述第二通信单元提供的位置跟踪信息，识别所获得的位置跟踪信息的信息来源，包括：

获得所述第一通信单元或所述第二通信单元提供的位置跟踪信息以及相关联的来源标识信息，根据所述来源标识信息识别所获得的位置跟踪信息的信息来源。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实设备，其中，所述处理单元还用于：

生成与所述第一手柄对应的第一控制命令，并将所述第一控制命令通过所述第一通信单元发送至所述第一手柄；

生成与所述第二手柄对应的第二控制命令，并将所述第二控制命令通过所述第二通信单元发送至所述第二手柄。

8.一种虚拟现实系统，包括第一手柄、第二手柄以及如权利要求1至7中任一项所述的虚拟现实设备，其中，所述第一通信单元与所述第一手柄之间建立无线连接，所述第二通信单元与所述第二手柄之间建立无线连接。

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