本發(fā)明涉及智能移動設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種連接移動設(shè)備終端的帶有交互功能的頭戴顯示設(shè)備硬件模塊。

背景技術(shù)：

當(dāng)前移動設(shè)備的功能越來越強大，各種通信及多媒體的功能都被集成到當(dāng)中去，目前越來越多的手機支持將手機顯示內(nèi)容輸出到各種各樣的顯示設(shè)備上如投影儀，大尺寸顯示器等，但是這些顯示設(shè)備都有著體積大，攜帶不方便等缺點。目前WIFI技術(shù)也有著類似的投影技術(shù)，如WIFI Direct等，但WIFI無線連接的方式受帶寬，吞吐率和環(huán)境等諸多因素限制。所以需要一種能夠解決這些問題的方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于這種情況，我們設(shè)計了一種帶有交互功能的頭戴顯示設(shè)備硬件模塊，此模塊為有線連接方式，可以通過用戶的手勢的動作來實現(xiàn)和移動設(shè)備來交互的輸入部分。

本模塊可以用于連接現(xiàn)有的支持USB 3.0/3.1協(xié)議輸出的移動設(shè)備，可以將這些移動設(shè)備顯示的圖像內(nèi)容通過我們的硬件模塊在頭戴顯示設(shè)備中顯示出來。本模塊通過轉(zhuǎn)接線，將移動設(shè)備和本模塊連接在一起，通過設(shè)計符合USB3.1 over Type-c的協(xié)議的硬件模塊，將移動設(shè)備的顯示內(nèi)容連接到我們的頭戴顯示器上。并設(shè)計了一個用戶可以在空間中依靠用戶的手勢的動作來實現(xiàn)和移動設(shè)備來交互的輸入部分。

本硬件模塊包括了共計4個子模塊：

a)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊。

b)可以和移動終端進行交互的子系統(tǒng)。

c)電源模塊

d)控制子模塊電路

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的圖像輸出需要符合如下要求：

a)USB 3.0/3.1技術(shù)協(xié)議要求；

b)MHL協(xié)議規(guī)范（此處模塊需要外供電源）；

c)HDMI協(xié)議規(guī)范（此處模塊需要外供電源）。

可以和移動終端進行交互的子系統(tǒng)，這個部分功能是頭戴式設(shè)備可以和移動終端設(shè)備進行交互，交互子系統(tǒng)也分為兩個部分，一個是佩戴在人的手上的操作部分，另外一個是連接到和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)接模塊一起的接收裝置，這兩個裝置是通過無線連接的，頻段使用公用的2.4Ghz頻段；可佩戴部分內(nèi)部采用9軸傳感器+ MCU的形式，傳感器MCU將9軸傳感器的數(shù)據(jù)進行算法處理，可以將人手軌跡信息傳輸?shù)浇邮昭b置上，并將所改變的移動量，包括平移增量，角度增量接收裝置通過和移動終端相連接的相連的線纜將信息反饋給移動終端，可以將手部的動作信息體現(xiàn)在移動設(shè)備的屏幕上，以此來控制移動設(shè)備。

控制子模塊電路，包括主控MCU+存儲器件的形式來控制這整個硬件模塊；除了控制數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路的工作，這個部分還要控制頭戴顯示設(shè)備的顯示器的一些初始化配置工作，還有數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化過程中前后級電路所需的必要信息；這些工作的具體流程相關(guān)程序設(shè)計好后將存儲在存儲器件中。

本模塊具有以下特點：簡便易攜帶，整個硬件模塊的面積小，可以很好的和頭戴式顯示設(shè)備集成在一起，方便使用者攜帶；模塊不需要額外單獨供電，因為整個模塊設(shè)計功耗低，可以直接從移動設(shè)備汲取電流，給整個模塊供電（需移動設(shè)備支持USB3.0/3.1）；可以不占用人的雙手，移動設(shè)備目前的輸入大多為觸摸輸入，還有少數(shù)集成了鍵盤輸入，而本模塊設(shè)計的輸入部分可以通過人的手勢動作軌跡來進行交互。在一些應(yīng)用場景中，人的手無法直接去觸摸控制移動設(shè)備，那被設(shè)備就可以直接在空中擺動操作，從而實現(xiàn)控制連接器的目的；和目前的WIFI連接方式相比，有著延時低，無失真，無卡頓等優(yōu)勢。

附圖說明

圖1是模塊連接示意圖；

圖2是模塊接入移動設(shè)備判定流程圖；

圖3是硬件模塊的框圖；

附圖標(biāo)記說明：

1為移動設(shè)備終端；2是轉(zhuǎn)接線；3是所設(shè)計硬件模塊；4是交互控制的射頻接收端；5是交互控制射頻發(fā)射端；6是交互控制的數(shù)據(jù)采集及分析模塊；7是頭戴顯示設(shè)備。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本模塊原理做進一步地詳細說明：

圖1描述了整個模塊的工作流程。

設(shè)備1移動設(shè)備終端，可以將圖像信號和音頻信號通過設(shè)備2轉(zhuǎn)接線發(fā)送到設(shè)備3硬件模塊，硬件模塊將接收到的圖像轉(zhuǎn)化為可以直接在我們頭部顯示設(shè)備可以接收的信號，來完成圖像顯示。同時將解碼出的音頻信號通過A/D轉(zhuǎn)換為音頻輸出。

設(shè)備6數(shù)據(jù)采集模塊將手勢采集數(shù)據(jù)處理分析后將3維的運動軌跡結(jié)論通過設(shè)備5射頻發(fā)射模塊發(fā)給設(shè)備4射頻接收模塊，設(shè)備4射頻接收模塊再將接收到的信息通過設(shè)備2轉(zhuǎn)接線中（符合TYPE-C協(xié)議）的數(shù)據(jù)通路1)可以是默認的USB中的數(shù)據(jù)信號（D+ ,D-），2）也可以是專門的數(shù)據(jù)通路，兩者的選擇可以通過對控制模塊做設(shè)置，以確?？刂崎_關(guān)可以在所選擇的通路在數(shù)據(jù)需要傳輸?shù)臅r候打開。將信息提交給設(shè)備1，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的控制。

由于不是所有的移動設(shè)備都具有圖像輸出功能，所以需要對對接的移動設(shè)備做判斷后并有兩種工作模式，參照圖2。

模式1：

模塊是接入到圖像輸出設(shè)備中，那需要整個硬件模塊都配置為ON。從而實現(xiàn)了音視頻轉(zhuǎn)換和輸出功能，并進而判定是否有交互設(shè)備插入。

模式2：

模塊不是接入到圖像輸出設(shè)備中，需將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊。和數(shù)據(jù)交互子系統(tǒng)都配置為OFF。只留下電源模塊和控制模塊，可以實現(xiàn)移動設(shè)備的其他常規(guī)功能，如OTG模式，U盤模式或充電等。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。