[實(shí)用新型]一種基于超寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720712004.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN206684674U
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐朝云;韓艷偉;張繪軍;肖巖;李冀;袁子倫;趙真真;李亞楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州中海達(dá)定位技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/01
• 分類號(hào): G06F3/01;G02B27/01;H03M13/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙)41117
• 代理人: 楊妙琴

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于超寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí) (Virtual Reality)，簡(jiǎn)稱VR技術(shù)，是利用計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生一個(gè)虛擬世界，提供用戶關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓用戶如同身歷其境一般。當(dāng)用戶進(jìn)行位置移動(dòng)時(shí)，主機(jī)根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，將精確的三維世界視頻傳回產(chǎn)生臨場(chǎng)感。該技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)圖形、計(jì)算機(jī)仿真、人工智能、傳感、顯示及網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。VR眼鏡，作為面向消費(fèi)者市場(chǎng)推出的一種VR設(shè)備，借助最新的計(jì)算、顯示及傳感器技術(shù)提供嶄新的人機(jī)交互體驗(yàn)，可以使用戶在虛擬的世界里盡情感受3D立體感帶來的視覺沖擊。

現(xiàn)在的VR眼鏡可分為兩類：移動(dòng)端頭顯設(shè)備、一體式頭顯設(shè)備、外接式頭戴設(shè)備。移動(dòng)端頭顯設(shè)備，以手機(jī)作為數(shù)據(jù)處理和顯示設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，只要放入手機(jī)即可觀看，使用方便，如三星GEAR VR眼鏡，但受限于手機(jī)的處理器性能，其可應(yīng)用的場(chǎng)景和體驗(yàn)并不很好。一體式頭戴設(shè)備與手機(jī)VR眼鏡類似，只是處理器和屏幕都固著與頭戴設(shè)備上，這種設(shè)備通用性不如手機(jī)VR，但卻具有手機(jī)VR的缺點(diǎn)。外接式頭戴設(shè)備，具備獨(dú)立屏幕，通過強(qiáng)大的外部主機(jī)處理數(shù)據(jù)，用戶體驗(yàn)較好，技術(shù)含量較高，如Oculus Rift， HTC Vive等。不過這些產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受著數(shù)據(jù)線的束縛，用戶無法大范圍自由活動(dòng)。如果電線不小心打結(jié)了，那就很難伸展開來，阻礙用戶行動(dòng)。

為了達(dá)到良好的沉浸式體驗(yàn)，VR眼鏡需要實(shí)現(xiàn)：1）1920*1080像素以上的屏幕分辨率；2）60赫茲以上顯示刷新率；3）多聲道高保真音效；4）姿態(tài)追蹤，包括：眼動(dòng)追蹤，位置跟蹤、動(dòng)作捕捉、力反饋等。這些要求需要傳輸速率至少達(dá)到1Gbps，隨著分辨率的提高，傳輸速率甚至需要4Gbps以上，上述分離式VR眼鏡采用有線而非無線的主要原因就是普通無線傳輸速率不能達(dá)到該要求。隨著用戶體驗(yàn)要求的提高，迫切要滿足上述高傳輸速率的無線VR眼鏡。

超寬帶（UWB）技術(shù)是指利用帶寬大于載波頻率的20%或絕對(duì)帶寬大于500MHz的射頻信號(hào)來進(jìn)行短距離高速通信的無線通信技術(shù)。超寬帶通信具有傳輸速率高、系統(tǒng)容量大、抗多徑能力強(qiáng)、功耗低、成本低、功率譜密度低和頻譜共存等特點(diǎn)，超寬帶通信可取代高速線纜來傳輸高清影音視頻。超寬帶信號(hào)的特點(diǎn)就是它的帶寬極寬，這樣以較低的信噪比就可以得到極高的傳輸速率。例如，如果使用7GHz帶寬，即使信噪比低至-10dB，其理論信道容量也可達(dá)到1Gbps。

實(shí)用新型內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于超寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有分離式VR眼鏡中線纜制約用戶運(yùn)動(dòng)自由，用戶體驗(yàn)度較差的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案如下：

一種基于超寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括控制端和VR眼鏡：

所述控制端包括

主機(jī)，與主機(jī)通信模塊相連，用于將音視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主機(jī)通信模塊，并接收處理來自于所述主機(jī)通信模塊的傳感器解調(diào)信號(hào)；

所述主機(jī)通信模塊，與超寬帶主機(jī)天線相連，用于將來自于主機(jī)的音視頻數(shù)據(jù)編碼調(diào)制為音視頻調(diào)制信號(hào)發(fā)送給所述超寬帶主機(jī)天線；用于將來自于所述超寬帶主機(jī)天線的傳感器調(diào)制信號(hào)解調(diào)解碼為傳感器解調(diào)信號(hào)后發(fā)送給主機(jī)；

所述超寬帶主機(jī)天線，與所述主機(jī)通信模塊相連，用于將來自于所述主機(jī)通信模塊的音視頻調(diào)制信號(hào)發(fā)送出去，并接收來自于超寬帶VR眼鏡天線的傳感器調(diào)制信號(hào)；

所述VR眼鏡包括

所述超寬帶VR眼鏡天線，與VR眼鏡通信模塊相連，用于接收來自于所述主機(jī)天線的音視頻調(diào)制信號(hào)，并將所述音視頻調(diào)制信號(hào)發(fā)送給所述VR眼鏡通信模塊；

所述VR眼鏡通信模塊，分別與顯示模塊和傳感器模塊相連，用于將來自于所述超寬帶VR眼鏡天線的音視頻調(diào)制信號(hào)解調(diào)解碼為音視頻解調(diào)信號(hào)，并將所述音視頻解調(diào)信號(hào)發(fā)送給所述顯示模塊；用于將來自于所述傳感器模塊的傳感器信號(hào)編碼調(diào)制為傳感器調(diào)制信號(hào)，并將所述傳感器調(diào)制信號(hào)發(fā)送給所述超寬帶VR眼鏡天線；

所述顯示模塊，與所述VR眼鏡通信模塊相連，用于接收來自于所述VR眼鏡通信模塊的所述音視頻解調(diào)信號(hào)并顯示出來；

所述傳感器模塊，與所述VR眼鏡通信模塊相連，用于采集數(shù)據(jù)形成傳感器數(shù)據(jù)并將所述傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送給所述VR眼鏡通信模塊。

進(jìn)一步，所述主機(jī)通信模塊包括