本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無線通信裝置、虛擬現(xiàn)實(shí)光球及虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的發(fā)展，其使用場景也在不斷變化，針對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的擴(kuò)展設(shè)備如無線手柄控制器、無線攝像設(shè)備等也逐漸加入到虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用場景中。目前，大多數(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔只具備播放音視頻的功能，無法兼容無線手柄控制器、無線攝像設(shè)備等無線擴(kuò)展設(shè)備，在很大程度上限制了虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了能夠使只具備播放音視頻功能的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔能夠兼容無線手柄控制器、無線攝像設(shè)備等無線擴(kuò)展設(shè)備，本發(fā)明提供了一種無線通信裝置、虛擬現(xiàn)實(shí)光球及虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種無線通信裝置，包括微控制器、硬件接口、第一無線芯片和第二無線芯片，所述硬件接口、第一無線芯片和第二無線芯片分別連接到所述微控制器；

所述第一無線芯片用于無線連接第一類無線設(shè)備；所述第二無線芯片用于無線連接第二類無線設(shè)備；

所述硬件接口用于連接虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的擴(kuò)展接口；

所述微控制器將所述第一無線芯片和所述第二無線芯片接收到的數(shù)據(jù)通過所述硬件接口發(fā)送給所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔。

其中，所述微控制器通過IIC總線或SPI總線與所述第一無線芯片和所述第二無線芯片進(jìn)行通信；

所述微控制器通過GPIO口控制所述第一無線芯片作為主設(shè)備與第一類無線設(shè)備進(jìn)行配對(duì)連接，控制所述第二無線芯片作為主設(shè)備與第二類無線設(shè)備進(jìn)行配對(duì)連接。

其中，所述第一無線芯片和第二無線芯片通過兩個(gè)IO口相互連接，采用全雙工方式實(shí)現(xiàn)同步。

其中，所述第一無線芯片和第二無線芯片通過一個(gè)IO口相互連接，采用半雙工方式實(shí)現(xiàn)同步。

其中，所述第一類無線設(shè)備為無線攝像設(shè)備，所述第二類無線設(shè)備為無線手柄控制器。

其中，所述第一無線芯片無線連接4個(gè)無線攝像設(shè)備，所述第二無線芯片無線連接2個(gè)無線手柄控制器。

其中，所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的擴(kuò)展接口為USB插座，所述無線通信裝置的硬件接口為USB插頭，通過將USB插頭插入U(xiǎn)SB插座的方式，將所述無線通信裝置固定在所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的殼體外部。

依據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種虛擬現(xiàn)實(shí)光球，包括：微控制器、分別與微控制器相連的硬件接口、第一無線芯片、第二無線芯片、可見光源和紅外光源，所述可見光源和紅外光源分別連接到所述微控制器的定時(shí)器接口；

所述硬件接口用于連接虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的擴(kuò)展接口，并將所述虛擬現(xiàn)實(shí)光球固定在虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的殼體外部；

所述第一無線芯片用于無線連接若干無線攝像設(shè)備，所述第二無線芯片用于無線連接若干無線手柄控制器；

所述微控制器通過定時(shí)器接口分別向所述可見光源和紅外光源發(fā)送電平信號(hào)，控制所述可見光源和紅外光源的亮度變化；

所述可見光源和紅外光源用于被所述無線攝像設(shè)備捕獲，以獲取所述虛擬現(xiàn)實(shí)光球的位置信息；

所述微控制器獲取所述無線攝像設(shè)備通過所述第一無線芯片發(fā)送的位置信息，獲取所述無線手柄控制器通過所述第二無線芯片發(fā)送的控制命令信息，將所述位置信息和所述控制命令信息通過所述硬件接口發(fā)送給所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔。

其中，所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的擴(kuò)展接口為USB插座，所述無線通信裝置的硬件接口為USB插頭。

依據(jù)本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供了一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，包括虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔、2個(gè)無線手柄控制器、以及環(huán)繞所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔所在空間布置的4個(gè)無線攝像設(shè)備和權(quán)利要求9所述的虛擬現(xiàn)實(shí)光球，每個(gè)無線手柄控制器上設(shè)置有可見光源和紅外光源；

所述虛擬現(xiàn)實(shí)光球通過其上的硬件接口連接所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的擴(kuò)展接口，并將所述虛擬現(xiàn)實(shí)光球固定在所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的殼體外部；以及通過其內(nèi)的第一無線芯片無線連接所述4個(gè)無線攝像設(shè)備，通過其內(nèi)的第二無線芯片無線連接所述2個(gè)無線手柄控制器；

所述無線攝像設(shè)備通過所述虛擬現(xiàn)實(shí)光球內(nèi)的可見光源和紅外光源捕獲所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的位置信息，通過所述無線手柄控制器上設(shè)置的可見光源和紅外光源捕獲所述無線手柄控制器的位置信息；以及將捕獲的所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和所述無線手柄控制器的位置信息通過所述第一無線芯片發(fā)送給所述虛擬現(xiàn)實(shí)光球的微控制器；

所述無線手柄控制器將控制命令信息通過所述第二無線芯片發(fā)送給所述虛擬現(xiàn)實(shí)光球的微控制器；

所述虛擬現(xiàn)實(shí)光球的微控制器將所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和所述無線手柄控制器的位置信息以及所述控制命令信息通過所述硬件接口發(fā)送給所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔；

所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔對(duì)接收到的位置信息和控制命令信息進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)顯示虛擬現(xiàn)實(shí)場景圖像。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：通過在虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的擴(kuò)展接口上連接無線通信裝置，利用無線通信裝置中的兩個(gè)無線芯片分別連接兩類無線設(shè)備，將接收到的數(shù)據(jù)通過擴(kuò)展接口發(fā)送給虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，使原本只能播放音視頻的功能單一的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔能夠兼容無線手柄控制器、無線攝像設(shè)備等無線擴(kuò)展設(shè)備，解決了虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔與無線配件的通信問題，豐富了虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的應(yīng)用場景；在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，通過將第一無線芯片通過兩個(gè)IO口連接到第二無線芯片，采用全雙工方式同步；或?qū)⒌谝粺o線芯片通過一個(gè)IO口連接到第二無線芯片，采用半雙工方式同步，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)無線芯片的可靠同步，便于實(shí)現(xiàn)需要連接到兩個(gè)無線芯片的無線設(shè)備進(jìn)行同步交互的應(yīng)用場景；在用戶周圍布置4個(gè)無線攝像設(shè)備可以有效避免設(shè)置在虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和手柄控制器上的紅外光源和可見光源被遮擋，使定位更準(zhǔn)確，并且不會(huì)超過數(shù)據(jù)傳輸帶寬和延時(shí)限制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無線通信裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種虛擬現(xiàn)實(shí)光球的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思是：針對(duì)目前大多數(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔只具備播放音視頻功能的狀況，本發(fā)明利用微控制器和無線通信芯片實(shí)現(xiàn)一種外置的無線通信裝置，通過硬件接口連接到虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔上，無線通信芯片與無線擴(kuò)展設(shè)備相連，負(fù)責(zé)虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔與無線擴(kuò)展設(shè)備之間的數(shù)據(jù)收發(fā)，從而使得原本僅能夠播放音視頻的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔可以與無線手柄控制器、無線攝像設(shè)備等無線擴(kuò)展設(shè)備進(jìn)行通信，豐富了虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的應(yīng)用場景。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無線通信裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的無線通信裝置包括微控制器110以及分別與微控制器110相連的硬件接口120、第一無線芯片130和第二無線芯片140。由于使用單一的無線芯片連接過多的無線擴(kuò)展設(shè)備會(huì)導(dǎo)致通信帶寬和延時(shí)無法滿足需要，因此本發(fā)明實(shí)施例提供的無線通信裝置采用兩個(gè)無線芯片分別連接兩類不同的無線擴(kuò)展設(shè)備。

第一無線芯片130用于無線連接第一類無線設(shè)備，第二無線芯片140用于無線連接第二類無線設(shè)備，硬件接口120用于連接虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的擴(kuò)展接口。微控制器110將第一無線芯片130和第二無線芯片140接收到的數(shù)據(jù)通過硬件接口120發(fā)送給虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔。

微控制器通過IIC總線或SPI總線與第一無線芯片和第二無線芯片進(jìn)行通信，即第一無線芯片和第二無線芯片分別通過IIC總線或SPI總線將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給微控制器110，再通過硬件接口120發(fā)送給虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔。微控制器110通過GPIO口開啟第一無線芯片130和第二無線芯片140配對(duì)功能，控制第一無線芯片130作為主設(shè)備與第一類無線設(shè)備進(jìn)行配對(duì)連接，控制第二無線芯片140作為主設(shè)備與第二類無線設(shè)備進(jìn)行配對(duì)連接。同一個(gè)無線芯片連接同一類的無線擴(kuò)展設(shè)備便于配對(duì)連接。

優(yōu)選的，第一類無線設(shè)備為無線攝像設(shè)備，第二類無線設(shè)備為無線手柄控制器。無線攝像設(shè)備采集虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和無線手柄控制器的位置信息，通過第一無線芯片130發(fā)送給虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，手柄控制器將用戶的控制命令通過第二無線芯片140發(fā)送給虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一無線芯片130與第二無線芯片140之間有直接的電連接，用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)無線芯片的同步工作，具體的連接方式可以為：第一無線芯片130和第二無線芯片140通過兩個(gè)IO口相互連接，采用全雙工方式實(shí)現(xiàn)同步；或者，第一無線芯片130和第二無線芯片140通過一個(gè)IO口相互連接，采用半雙工方式實(shí)現(xiàn)同步。通過同步第一無線芯片130與第二無線芯片140，第一類無線設(shè)備與第二類無線設(shè)備可以視作連接到一個(gè)無線芯片上，便于實(shí)現(xiàn)需要第一類無線設(shè)備與第二類無線設(shè)備進(jìn)行同步交互的應(yīng)用場景。例如，當(dāng)?shù)谝活悷o線設(shè)備為無線攝像設(shè)備，第二類無線設(shè)備為2個(gè)無線手柄控制器時(shí)，無線攝像設(shè)備的采集頻率需要與2個(gè)無線手柄控制器上的紅外燈的明滅頻率保持一致，才可以對(duì)這2個(gè)無線手柄控制器進(jìn)行區(qū)分，此時(shí)必須將無線攝像設(shè)備與無線手柄控制器的時(shí)鐘進(jìn)行同步。

在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一無線芯片130無線連接4個(gè)無線攝像設(shè)備，第二無線芯片140無線連接2個(gè)無線手柄控制器。用戶雙手各持一個(gè)無線手柄控制器、頭戴虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，在用戶的四周布置4個(gè)無線攝像設(shè)備，攝像設(shè)備按照一定的頻率采集圖像，根據(jù)設(shè)置在虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和手柄控制器上的紅外光源和可見光源獲取位置信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的定位以及對(duì)用戶雙手運(yùn)動(dòng)軌跡的追蹤。獲取虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和手柄控制器的位置信息至少需要兩個(gè)無線攝像設(shè)備，在用戶周圍布置4個(gè)無線攝像設(shè)備可以有效避免設(shè)置在虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和手柄控制器上的紅外光源和可見光源被遮擋，使定位更準(zhǔn)確，并且第一無線芯片130可以滿足4個(gè)無線攝像設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)和帶寬的需求。

在本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的擴(kuò)展接口為USB插座，本實(shí)施例提供的無線通信裝置的硬件接口為相匹配的USB插頭，通過將USB插頭插入U(xiǎn)SB插座的方式，可以將無線通信裝置固定在虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的殼體外部。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種虛擬現(xiàn)實(shí)光球的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬現(xiàn)實(shí)光球包括：微控制器210、分別與微控制器210相連的硬件接口220、第一無線芯片230、第二無線芯片240、可見光源250和紅外光源260，可見光源250和紅外光源260分別連接到微控制器210的定時(shí)器接口。

虛擬現(xiàn)實(shí)光球通過硬件接口220連接虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的擴(kuò)展接口，并固定在虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的殼體外部。第一無線芯片230無線連接若干無線攝像設(shè)備，第二無線芯片240無線連接若干無線手柄控制器。微控制器210通過定時(shí)器接口分別向可見光源250和紅外光源260發(fā)送電平信號(hào)，控制可見光源250和紅外光源260的亮度變化。無線攝像設(shè)備捕獲可見光源250和紅外光源260以獲取虛擬現(xiàn)實(shí)光球的位置信息。

微控制器210通過第一無線芯片230獲取無線攝像設(shè)備發(fā)送的位置信息，通過第二無線芯片240獲取無線手柄控制器發(fā)送的控制命令信息，并通過硬件接口220將位置信息和控制命令信息發(fā)送給虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔。

優(yōu)選的，虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的擴(kuò)展接口為USB插座，本發(fā)明實(shí)施例提供的無線通信裝置的硬件接口為USB插頭。

本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬現(xiàn)實(shí)光球可以通過USB接口方便地插到虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔上，提供紅外光源和可見光源給無線攝像設(shè)備以定位虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的位置，內(nèi)置的兩個(gè)無線芯片分別配對(duì)連接無線手柄控制器和無線攝像設(shè)備，解決了虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔與無線配件的通信問題，豐富了虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的應(yīng)用場景。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本發(fā)明提供的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包括虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔310、2個(gè)無線手柄控制器320、以及環(huán)繞虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔所在空間布置的4個(gè)無線攝像設(shè)備330和虛擬現(xiàn)實(shí)光球340，每個(gè)無線手柄控制器320上設(shè)置有可見光源和紅外光源。

虛擬現(xiàn)實(shí)光球340通過其上的硬件接口連接虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔310的擴(kuò)展接口，并固定在虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔310的殼體外部。虛擬現(xiàn)實(shí)光球340的微控制器通過GPIO開啟第一無線芯片和第二無線芯片的配對(duì)功能，控制第一無線芯片與各無線攝像設(shè)備330配對(duì)連接，控制第二無線芯片與各無線手柄控制器320配對(duì)連接。虛擬現(xiàn)實(shí)光球340的微控制器通過SPI或I2C總線與第一無線芯片和第二無線芯片進(jìn)行通信。

無線攝像設(shè)備330通過虛擬現(xiàn)實(shí)光球340的可見光源和紅外光源捕獲虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔310的位置信息，通過無線手柄控制器320上設(shè)置的可見光源和紅外光源捕獲無線手柄控制器320的位置信息，然后將獲取的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔310和無線手柄控制器320的位置信息通過第一無線芯片發(fā)送給虛擬現(xiàn)實(shí)光球340的微控制器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的定位以及對(duì)用戶左右手運(yùn)動(dòng)軌跡的追蹤。無線手柄控制器320將控制命令信息通過第二無線芯片發(fā)送給虛擬現(xiàn)實(shí)光球340的微控制器。

虛擬現(xiàn)實(shí)光球340的微控制器將虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔310和無線手柄控制器320的位置信息以及控制命令信息通過硬件接口發(fā)送給虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔310，虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔310對(duì)接收到的位置信息和控制命令信息進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)顯示虛擬現(xiàn)實(shí)場景圖像。

本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，當(dāng)用戶僅使用虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔播放音視頻時(shí)，可以不安裝虛擬現(xiàn)實(shí)光球；當(dāng)用戶需要進(jìn)一步擴(kuò)展虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的功能時(shí)，可以將虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔通過硬件接口連接并固定在虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔上，一方面無線攝像設(shè)備可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)光球中的紅外光源和可見光源獲取虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的位置信息，另一方面通過兩個(gè)無線芯片分別配對(duì)連接無線手柄控制器和無線攝像設(shè)備，解決了虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔與無線配件的通信問題，豐富了虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的應(yīng)用場景。虛擬現(xiàn)實(shí)光球可以通過USB等接口即插即用，適用范圍廣，并且使用方便。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種無線通信裝置、虛擬現(xiàn)實(shí)光球及虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

1、通過在虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的擴(kuò)展接口上連接無線通信裝置，利用無線通信裝置中的兩個(gè)無線芯片分別連接兩類無線設(shè)備，將接收到的數(shù)據(jù)通過擴(kuò)展接口發(fā)送給虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，使原本只能播放音視頻的功能單一的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔能夠兼容無線手柄控制器、無線攝像設(shè)備等無線擴(kuò)展設(shè)備，解決了虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔與無線配件的通信問題，豐富了虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的應(yīng)用場景。

2、通過將第一無線芯片通過兩個(gè)IO口連接到第二無線芯片，采用全雙工方式同步；或?qū)⒌谝粺o線芯片通過一個(gè)IO口連接到第二無線芯片，采用半雙工方式同步，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)無線芯片的可靠同步，便于實(shí)現(xiàn)需要連接到兩個(gè)無線芯片的無線設(shè)備進(jìn)行同步交互的應(yīng)用場景。

3、在用戶周圍布置4個(gè)無線攝像設(shè)備可以有效避免設(shè)置在虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和手柄控制器上的紅外光源和可見光源被遮擋，使定位更準(zhǔn)確，并且不會(huì)超過數(shù)據(jù)傳輸帶寬和延時(shí)限制。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。