本發(fā)明涉及車載應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種車窗虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在科技高速發(fā)展的信息時代，我們對娛樂的要求越來越高。現(xiàn)代交通工具除了運輸功能外，也逐漸增加了許多車載娛樂應(yīng)用，從而讓乘客旅途不再為窗外一成不變的景象感到無聊。

目前，多數(shù)交通工具，如汽車、地鐵、列車等，都搭載了一些媒體影音設(shè)備。然而，這些設(shè)備一般被安裝在車箱內(nèi)固定單一的位置，如將顯示屏安裝在駕駛座后方，或者車廂內(nèi)的某立柱上。因此，較遠(yuǎn)處座位的乘客常看不清顯示屏中的內(nèi)容或聽不清其語音內(nèi)容。由于無法將顯示范圍覆蓋整個車廂，影音系統(tǒng)的沉浸效果較差，而且影音設(shè)備與車輛的互動性不強(qiáng)，乘客對視覺信息或聽覺信息的印象都不深刻。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對目前車廂影音設(shè)備互動性和沉浸性不足的問題，將車窗作為信息顯示載體，并結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)，提供了一種車窗虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明包括主機(jī)系統(tǒng)、車窗顯示裝置和傳感系統(tǒng)，車窗顯示裝置由若干組分布車廂不同位置的車窗顯示屏組成，傳感系統(tǒng)包括單片機(jī)、GPS定位模塊、速度傳感器和姿態(tài)傳感器；單片機(jī)能實時讀取出車廂的空間運動狀態(tài)量，包括車廂地圖位置、車廂空間姿態(tài)角和車廂移動速度，其中GPS定位模塊用于實時檢測車廂地圖位置，姿態(tài)傳感器用于實時檢測車廂空間姿態(tài)角，速度傳感器用于實時檢測車廂移動速度，單片機(jī)獲取車廂空間運動狀態(tài)量后，通過藍(lán)牙模塊無線傳輸至主機(jī)系統(tǒng)。主機(jī)系統(tǒng)中的虛擬現(xiàn)實軟件包含有多組與車窗顯示屏對應(yīng)的攝像機(jī)，主機(jī)系統(tǒng)中的虛擬現(xiàn)實軟件根據(jù)車廂的移動速度和空間姿態(tài)角渲染出相應(yīng)的動態(tài)場景圖像，并通過高清晰度多媒體接口將對應(yīng)位置的虛擬場景圖像傳輸至車窗顯示裝置中相應(yīng)位置的車窗顯示屏上進(jìn)行顯示。

所述的速度傳感器采用霍爾式輪速傳感器。

所述的姿態(tài)傳感器采用BMX055九軸傳感器。

所述的主機(jī)系統(tǒng)中的虛擬現(xiàn)實軟件采用Unity3D開發(fā)。

車窗顯示屏由電控調(diào)光玻璃和透明OLED顯示屏組成。電控調(diào)光玻璃與透明OLED顯示屏貼合在一起，邊緣結(jié)合處通過膠粘在一起。電控調(diào)光玻璃置于車廂外側(cè)，透明OLED顯示屏置于車廂內(nèi)側(cè)。電控調(diào)光玻璃可以通過開關(guān)電源來實現(xiàn)透明與不透明狀態(tài)的切換，從而實現(xiàn)車廂實景和虛擬場景的切換。當(dāng)電控調(diào)光玻璃的電源打開時，電控調(diào)光玻璃呈現(xiàn)透明狀態(tài)，而透明OLED顯示屏也是透明的，乘客可以看到窗外的實景，車廂處于實景狀態(tài)；當(dāng)電控調(diào)光玻璃的電源關(guān)閉時，電控調(diào)光玻璃呈現(xiàn)不透明狀態(tài)，窗外的光線無法進(jìn)入車廂，乘客無法看到窗外的實景，同時電控調(diào)光玻璃相當(dāng)于透明OLED顯示屏的背投，透明OLED顯示屏可以清晰地顯示虛擬場景圖像，車廂處于虛擬場景狀態(tài)。

主機(jī)系統(tǒng)中的虛擬現(xiàn)實軟件輸出動態(tài)虛擬場景圖像至對應(yīng)車窗顯示裝置的方法，包括以下步驟：

步驟一：調(diào)整虛擬現(xiàn)實軟件中攝像機(jī)所在空間位置與實際車廂中車窗顯示屏之間的安裝位置一致。具體地，1號車窗顯示屏對應(yīng)1號攝像機(jī)；2號車窗顯示屏對應(yīng)2號攝像機(jī)；3號車窗顯示屏對應(yīng)3號攝像機(jī)；4號車窗顯示屏對應(yīng)4號攝像機(jī)；5號車窗顯示屏對應(yīng)5號攝像機(jī)；6號車窗顯示屏對應(yīng)3號攝像機(jī)。并且，虛擬現(xiàn)實軟件的攝像機(jī)的朝向是由車廂內(nèi)向車廂外。

步驟二：虛擬現(xiàn)實軟件實時處理傳感系統(tǒng)檢測的車廂的空間運動狀態(tài)量，并根據(jù)車廂的空間運動狀態(tài)量控制每個攝像機(jī)的空間姿態(tài)和移動速度。

步驟三：虛擬現(xiàn)實軟件中的攝像機(jī)實時渲染出鏡頭中的虛擬圖像，并傳輸至對應(yīng)的車窗顯示屏中。具體的，1號攝像機(jī)中的虛擬圖像傳輸至1號車窗顯示屏；2號攝像機(jī)中的虛擬圖像傳輸至2號車窗顯示屏；3號攝像機(jī)中的虛擬圖像傳輸至3號車窗顯示屏；4號攝像機(jī)中的虛擬圖像傳輸至4號車窗顯示屏；5號攝像機(jī)中的虛擬圖像傳輸至5號車窗顯示屏；6號攝像機(jī)中的虛擬圖像傳輸至6號車窗顯示屏。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：

1.充分利用車窗位置作為信息顯示載體，提高車廂空間利用率。

2.沉浸效果更強(qiáng)。采用車窗虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)，乘客將完全置身于虛擬場景，沉浸在全新的視覺體驗中，大大提升了信息的傳達(dá)效率。

3.實景和虛擬場景狀態(tài)可以靈活切換?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)車窗顯示屏的透光度，選擇觀看窗外實景還是進(jìn)入完全的虛擬場景。

4.車窗虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)適用性強(qiáng)，可以裝設(shè)于不同的交通工具，如，汽車、列車、地鐵、輪船、纜車和飛機(jī)等。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明的車窗顯示屏剖視圖。

圖3是本發(fā)明的車窗顯示屏立體分解示意圖。

圖4是本發(fā)明的主機(jī)系統(tǒng)中虛擬現(xiàn)實軟件攝像機(jī)設(shè)置示意圖。

具體實施方式

參閱圖1所示，本發(fā)明包括主機(jī)系統(tǒng)1、車窗顯示裝置2和傳感系統(tǒng)3，車窗顯示裝置2由若干組分布車廂不同位置的車窗顯示屏20組成，傳感系統(tǒng)3包括單片機(jī)31、GPS定位模塊32、速度傳感器33和姿態(tài)傳感器34；單片機(jī)31能實時讀取出車廂的空間運動狀態(tài)量，包括車廂地圖位置、車廂空間姿態(tài)角和車廂移動速度，其中GPS定位模塊32用于實時檢測車廂地圖位置，姿態(tài)傳感器34用于實時檢測車廂空間姿態(tài)角，速度傳感器33用于實時檢測車廂移動速度，單片機(jī)31獲取車廂空間運動狀態(tài)量后，通過藍(lán)牙模塊無線傳輸至主機(jī)系統(tǒng)1。主機(jī)系統(tǒng)1中的虛擬現(xiàn)實軟件包含有多組與車窗顯示屏20對應(yīng)的攝像機(jī)。主機(jī)系統(tǒng)1中的虛擬現(xiàn)實軟件根據(jù)車廂的移動速度和空間姿態(tài)角渲染出相應(yīng)的動態(tài)場景圖像，并通過高清晰度多媒體接口將對應(yīng)位置的虛擬場景圖像傳輸至車窗顯示裝置2中相應(yīng)位置的車窗顯示屏20上進(jìn)行顯示。

在一個優(yōu)選的實施例中，速度傳感器33采用霍爾式輪速傳感器。

在一個優(yōu)選的實施例中，姿態(tài)傳感器34采用BMX055九軸傳感器。

在一個優(yōu)選的實施例中，主機(jī)系統(tǒng)1中的虛擬現(xiàn)實軟件采用Unity3D開發(fā)。

參閱圖2和圖3所示，車窗顯示屏20由電控調(diào)光玻璃201和透明OLED顯示屏202組成。電控調(diào)光玻璃201與透明OLED顯示屏202貼合在一起，邊緣結(jié)合處通過膠粘在一起。電控調(diào)光玻璃201置于車廂外側(cè)，透明OLED顯示屏202置于車廂內(nèi)側(cè)。電控調(diào)光玻璃201可以通過開關(guān)電源來實現(xiàn)透明與不透明狀態(tài)的切換，從而實現(xiàn)車廂實景和虛擬場景的切換。當(dāng)電控調(diào)光玻璃201的電源打開時，電控調(diào)光玻璃201呈現(xiàn)透明狀態(tài)，而透明OLED顯示屏202也是透明的，乘客可以看到窗外的實景，車廂處于實景狀態(tài)；當(dāng)電控調(diào)光玻璃201的電源關(guān)閉時，電控調(diào)光玻璃201呈現(xiàn)不透明狀態(tài)，窗外的光線無法進(jìn)入車廂，乘客無法看到窗外的實景，同時電控調(diào)光玻璃201相當(dāng)于透明OLED顯示屏202的背投，透明OLED顯示屏202可以清晰地顯示虛擬場景圖像，車廂處于虛擬場景狀態(tài)。

參閱圖3和圖4所示，主機(jī)系統(tǒng)1中的虛擬現(xiàn)實軟件輸出動態(tài)虛擬場景圖像至對應(yīng)車窗顯示裝置2的方法，包括以下步驟：

步驟一：調(diào)整虛擬現(xiàn)實軟件中攝像機(jī)所在空間位置與實際車廂中車窗顯示屏之間的安裝位置一致。具體地，1號車窗顯示屏201對應(yīng)1號攝像機(jī)101；2號車窗顯示屏202對應(yīng)2號攝像機(jī)102；3號車窗顯示屏203對應(yīng)3號攝像機(jī)103；4號車窗顯示屏204對應(yīng)4號攝像機(jī)104；5號車窗顯示屏205對應(yīng)5號攝像機(jī)105；6號車窗顯示屏206對應(yīng)3號攝像機(jī)106。并且，虛擬現(xiàn)實軟件的攝像機(jī)的朝向是由車廂內(nèi)向車廂外。

步驟二：虛擬現(xiàn)實軟件實時處理傳感系統(tǒng)3檢測的車廂的空間運動狀態(tài)量，并根據(jù)車廂的空間運動狀態(tài)量控制每個攝像機(jī)的空間姿態(tài)和移動速度。

步驟三：虛擬現(xiàn)實軟件中的攝像機(jī)實時渲染出鏡頭中的虛擬圖像，并傳輸至對應(yīng)的車窗顯示屏中。具體的，1號攝像機(jī)101中的虛擬圖像傳輸至1號車窗顯示屏201；2號攝像機(jī)102中的虛擬圖像傳輸至2號車窗顯示屏202；3號攝像機(jī)103中的虛擬圖像傳輸至3號車窗顯示屏203；4號攝像機(jī)104中的虛擬圖像傳輸至4號車窗顯示屏204；5號攝像機(jī)105中的虛擬圖像傳輸至5號車窗顯示屏205；6號攝像機(jī)106中的虛擬圖像傳輸至6號車窗顯示屏206。

圖3和圖4所示的示例只布置了六塊車窗顯示屏及對應(yīng)的六個虛擬現(xiàn)實軟件攝像機(jī)。在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)實際所需，在車廂中設(shè)置任意數(shù)目的車窗顯示屏20及對應(yīng)相同個數(shù)的虛擬現(xiàn)實軟件攝像機(jī)。

上述內(nèi)容僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在不偏離本發(fā)明所述的一種車窗虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)思想的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的一些變形或組合使用，也應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。