[發明專利]基于混合虛擬現實的可穿戴便攜計算機及教學平臺

在審

• 申請號: 202110602374.0
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113282141A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 吳慧欣;陳繼坤;彭鋒;楊夢凡;彭馨予;宋文輝;劉孟軒;宋宗珀;安麗鑫
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學;河南中盟電子科技股份有限公司
• 主分類號: G06F1/16
• 分類號: G06F1/16;G06F3/01;G06T19/00;G09B5/06;G02B27/01
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 張立強

1.基于混合虛擬現實的可穿戴便攜計算機，其特征在于，包括背包計算機、頭戴顯示器、腿部傳感器、腳部傳感器和無線傳感手柄；所述頭戴顯示器和所述無線傳感手柄均與所述背包計算機通信連接；

所述背包計算機為采用背包形式攜帶的計算機，在所述背包內部設置有電池、計算機主機和冷卻設備；所述電池為所述計算機主機和所述冷卻設備供電；所述計算機主機上設置有設備互聯接口；

所述頭戴顯示器連接至設備互聯接口，用于為用戶及周圍觀察者提供混合現實視覺；

所述腿部傳感器、腳部傳感器和無線傳感手柄連接至設備互聯接口，所述無線傳感手柄用于與背包計算機進行交互；所述腿部傳感器、腳部傳感器用于采集對應部位的運動姿勢、運動狀態，以供計算機主機根據運動姿勢、運動狀態控制計算機。

2.根據權利要求1所述的可穿戴便攜計算機，其特征在于，在所述背包內部還設置有電源接口，所述電源接口用于接入外部電源，通過所述外部電源為所述電池供電。

3.根據權利要求1所述的可穿戴便攜計算機，其特征在于，所述頭戴顯示器包括頭盔，以及均掛接在USB總線上的視覺交互單元、聲音交互單元、傳感器單元和電源單元；

所述視覺交互單元包括可調透明屏幕組件和投影顯示組件，所述可調透明屏幕組件和所述投影顯示組件通過電纜或背板連接至設備互聯接口；

所述聲音交互單元包括音頻輸入模塊、音頻輸出模塊、麥克風陣列、耳機接口和無線音頻接口；所述麥克風陣列包括語音麥克風和環境麥克風；所述音頻輸入模塊，用于處理麥克風陣列采集的聲音信息并將處理后的數據通過設備互聯接口傳送至背包計算機；所述音頻輸出模塊，用于對從視頻流音頻接口接收到的音頻信號進行解碼后傳輸至耳機接口和/或無線音頻接口；

所述傳感器單元包括GPS模塊、姿態傳感器、運動傳感器、環境傳感器、佩戴傳感器、生物傳感器和攝像頭；

所述電源單元包括用于接入外部電源的供電接口。

4.根據權利要求3所述的可穿戴便攜計算機，其特征在于，所述可調透明屏幕組件包括顯示組件、顯示組件固定器和光學組件；所述顯示組件和所述光學組件通過顯示組件固定器連接至頭盔；

所述光學組件，用于調整顯示組件至觀察者的光路；

所述可調透明屏幕組件具有收起狀態和使用狀態；在收起狀態下，可調透明屏幕組件自動關閉；在使用狀態下，觀察者通過顯示組件觀察屏幕內容，或透過透明屏幕觀察現實世界。

5.根據權利要求3所述的可穿戴便攜計算機，其特征在于，所述投影顯示組件包括投影組件和穩定器組件；所述投影組件通過所述穩定器組件連接至頭盔；所述投影組件包括用于激光測距傳感器和防抖鏡頭；所述穩定器組件包括橫滾穩定器和俯仰穩定器。

6.基于混合虛擬現實的可穿戴便攜計算機的教學平臺，其特征在于，包括權利要求1至5任一所述的可穿戴便攜計算機、云平臺和本地平臺；

所述云平臺包括用戶管理單元、應用/內容商城單元和云服務單元；所述用戶管理單元，用于管理用戶賬目、設備、訂閱及購買；所述應用/內容商城單元，用于供內容生產者發布內容，以及內容消費者購買、下載、訂閱相關內容；所述云服務單元，用于提供好友交流相關功能、內容相關社區、設備與設備之間的聯機平臺以及應用/內容的相關SDK 支持；

所述本地平臺包括多用戶管理單元、應用及內容管理單元、存儲管理單元和設備管理單元；所述多用戶管理單元，用于面向各用戶接入各自云服務，提供個性化設置，管理各用戶所持有的數字授權；所述應用及內容管理單元，用于管理本地平臺內的內容及資源，實現相關資源的添加、刪除與運行；所述存儲管理單元，用于管理本地平臺的各存儲介質，讀取存儲介質中的內容與隨卡授權，管理存儲介質中的用戶數據；所述設備管理單元，用于設置設備硬件驅動和硬件相關功能，使設備按照用戶預期運行。