[发明专利]一种低延时的头戴式无线显示装置及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低延时的头戴式无线显示装置及其实现方法。

背景技术

现有的头戴式显示装置（HMD,Head-Mounted Display）主要分为两种形式，“一体式”和“分体式”。一体式头戴显示装置是指大部分的硬件部件都集中在一起，都位于头部装置中，包括了显示模块，计算模块，通信模块，电源模块等；分体式头戴显示装置是指仅有显示模块和一部分传感器模块集成在头戴装置，其他的计算模块，通信模块，电源模块等集成在另外一个硬件主体中，头戴装置和外部的硬件主体通过线缆进行连接。

两种形式的头戴显示装置都存在明显不足：一体式头戴显示装置为了控制发热和重量，通常采用较低性能的处理器和较少容量的电池；而为了更好的处理性能和更多的显示内容来源，由头戴显示装置主体以外的另一部分硬件来提供处理性能和图像来源的分体式方式是一种很好的解决方案，但是分体式的头戴装置由于有一根线缆连接另一部分硬件，会造成人的头部动作、身体动作的不便，因而在灵活性和便携性上又不如一体式的头戴显示装置。

综上所述，有必要提供一种低延时的头戴式无线显示装置来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低延时的头戴式无线显示装置及其实现方法，解决现有一体式或分体式头戴式显示装置体验不佳的问题。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种低延时的头戴式无线显示装置，包括头戴固定支架，其特征在于，

头戴固定支架的主体结构位于人的头部前方，头戴固定支架主体结构下方安装了光学可透的显示模块，该显示模块位于人眼正前方，实现可穿透式增强现实效果；

供电模块、扬声器、按键位于头戴固定支架两侧的腿部结构上；

头戴固定支架主体结构的内部安装电子部件，电子部件包括:

显示处理单元，接收来自控制模块的视频信号并将其转换为特定的与显示屏相匹配的信号格式，然后分别传输给左右显示模块中的左右显示屏；

控制模块，获取传感器的数据，根据数据的当前数值及变化趋势进行分析判断，根据分析判断的结果可向其它功能模块发出功能指令，控制模块还接收位于头戴固定支架腿部结构中的按键被使用者手动触发后发出的信号，

传感器，包括测定空间姿态的空间姿态传感器和环境光感传感器，空间姿态传感器实时记录姿态动作数据，环境光感传感器实时记录环境光线强度数据，然后发送到控制模块；

无线收发模块，与外部电子设备通过无线通信网络连接，外部电子设备输出影音图像通过无线收发模块传输到低延时的头戴式无线显示装置上。

所述无线收发模块与外部电子设备通过WIFI、WiGig无线通信网络连接，低延时的头戴无线显示装置使用WiFi和WiGig两种无线传输方式，根据传输的数据内容类型的不同，选择不同的传输方式。

所述头戴式无线显示装置通过无线方式从外部电子设备获取实时影音数据时，通过802.11ad WiGig的无线技术传输，传输其它数据时采用802.11 a/b/g/n的常规WIFI技术传输。

一种低延时的头戴式无线显示装置的实现方法，其特征在于包括以下步骤：头戴式无线显示装置的无线收发模块首先通过WiGig和WIFI两种方式同时搜索外部的电子设备，如果只有其中一种方式有搜索到并与外部电子设备建立了连接，则就用该种方式与外部电子设备进行数据传输；如果头戴式无线显示装置的无线收发模块通过WiGig和WIFI两种方式都能搜索到同一外部设备并能同时建立连接，则用WiGig网络传输影音数据，而用WIFI网络传输其它传感数据、指令数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的一种低延时的头戴无线显示装置使用WiFi和WiGig两种无线传输方式，根据传输的数据内容类型的不同，选择不同的传输方式；

本发明所述的一种低延时的头戴无线显示装置实现了头戴式光学近眼可透（see-through）显示，透过半透明的显示画面，可以看到外接真实的环境，实现增强现实的显示效果；

本发明所述的一种低延时的头戴无线显示装置集成了电池设备，并且实现了装置的快速充电功能和有线、无线不同的充电模式，提升了装置的供电效率和使用体验。

附图说明

图1为一种低延时的头戴式无线显示装置的结构示意图；

图2为一种低延时的头戴式无线显示装置的组成原理框图；

图3为一种低延时的头戴式无线显示装置的显示模块原理示意图。