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CN106405840A - 具有导航功能的头盔式增强现实眼镜 - Google Patents

具有导航功能的头盔式增强现实眼镜 Download PDF

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CN106405840A
CN106405840A CN201610931341.XA CN201610931341A CN106405840A CN 106405840 A CN106405840 A CN 106405840A CN 201610931341 A CN201610931341 A CN 201610931341A CN 106405840 A CN106405840 A CN 106405840A
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CN
China
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mobile phone
helmet
reality glasses
display screen
augmented reality
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CN201610931341.XA
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English (en)
Inventor
薛丹
刘放
刘杨
施瀚
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Shenyang University of Technology
Original Assignee
Shenyang University of Technology
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Publication date
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G—PHYSICS
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    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有导航功能的头盔式增强现实眼镜，包括头盔、MR增强现实眼镜、手机同屏器装置和手机，手机同屏器装置安装在头盔前部帽檐的下方MR增强现实眼镜的上方，手机同屏器装置包括手机同屏器和显示屏；手机安装在头盔后部的手机安装槽内；MR增强现实眼镜位于头盔的前部，手机同屏器装置的下方，配合手机同屏器装置折射显示屏的导航信息图像投影传递给人眼。在不影响骑行者的正常视力观看的前提下，将真实的环境和虚拟的导航信息能够实时的叠加到同一画面，使骑行、导航两不误。

Description

具有导航功能的头盔式增强现实眼镜
技术领域
本发明属于互联网数据交互技术、增强现实技术、现实与虚拟显示设计和机械结构设计等相结合的技术，具体涉及一种具有导航功能的头盔式增强现实眼镜。
背景技术
随着科技的发展，人类在现实生活中对现代化产品的设计要求越来越高，需要设计更能贴切的为实际生活所服务。增强现实技术（Mediated Reality，简称MR），是一种数字化现实加虚拟数字画面的技术。MR技术利用计算机系统产生现实环境中并不存在的虚拟信息，这些虚拟信息可被感知，能够将虚拟信息应用到真实世界中来，真实的环境和虚拟的物体能够实时的叠加到同一画面或者同一空间中来，从而增强对现实世界的感知。
骑行是一种健康自然的运动旅游方式，骑行头盔必不可少。随着骑行体育运动的大范围扩展，手机导航在骑行过程中的要求越来越高，需要实时并安全的将导航信息告知骑行者。目前，骑行头盔在骑行中只具有保护作用，手机在骑行的过程中的使用既不方便又危险，如果能将手机的显示信息及时的显示在头盔眼镜上将对骑行爱好者的骑行生活起到很大的改善。具有导航功能的头盔式增强现实眼镜能够满足骑行人群的要求，在享受骑行的过程中可以不用分心，使用视觉观看就能及时知晓骑行路线。
发明内容
发明目的
针对骑行者的实际需求，在传统骑行头盔的简单保护使用基础上，结合增强现实技术，能够在正常骑行过程中，利用眼睛的视觉感知能力，观看在不遮挡现实景物的眼镜上的实时导航信息。
技术方案
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种具有导航功能的头盔式增强现实眼镜，包括头盔、MR增强现实眼镜、手机同屏器装置和手机，其特征在于：手机同屏器装置安装在头盔前部帽檐的下方MR增强现实眼镜的上方，手机同屏器装置包括手机同屏器和显示屏，手机同屏器连接显示屏；在头盔后部的头盔壳体和内衬中间设有手机安装槽，手机安装在手机安装槽内；MR增强现实眼镜位于头盔的前部手机同屏器装置的下方，配合手机同屏器装置折射显示屏的图像投影传递给人眼。
MR增强现实眼镜包括分光片和一对VR镜片，分光片的下端部与VR镜片的底部固定连接，分光片的上端部与显示屏外侧端部固定连接，分光片与显示屏成45°夹角，VR镜片上部与显示屏内侧端部固定连接，VR镜片与显示屏成90°角。
分光片的下端部与VR镜片的底部黏连固定，分光片的上端部与显示屏外侧端部黏连固定，VR镜片上部与显示屏内侧端部黏连固定。
MR增强现实眼镜方向与佩戴头盔时，视觉方向一致。
内部装有具有导航功能APP的手机在不遮挡显示景象的前提下，能够在现实景象视野下，与手机在分光片上显示后通过VR镜片的立体虚拟图像结合起来。
头盔能够将手机界面显示的导航信息通过无线HDMI信号传输给显示屏。
显示屏能够同屏显示手机的显示画面，通过光学折射，透过分光片和VR镜片将画面传递给使用者。
优点及效果
本发明具有如下优点及有益效果：
（1）、本发明针对骑行中的不便，结合基于手机APP的增强现实眼镜导航系统，能够方便于骑行者的手机观看。
（2）、本发明提出了一种全新的概念：结合已普及的智能手机，通过互联网与终端显示设备的使用，完成一种新型骑行导航系统，具有广阔的应用前景。
（3）、本发明的技术构思是，为了让骑行者得到导航信息的同时，不影响正常的骑行。借助智能手机与互联网实现骑行定位，进而结合人体可佩带图像显示设备，为骑行者提供及时准确的导航信息。
（4）、一种基于手机APP的增强现实眼镜的骑行导航系统组成包括，智能手机、手机同屏器、显示屏和半透明玻璃。
（5）、显示终端设备是可以方便人体穿戴显示设备，不影响骑行者的正常视力，以镜片显示为主，头盔的外型为辅，方便骑行者佩戴。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为设备连接示意图。
图3为本发明系统框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
本发明提出了一种具有导航功能的头盔式增强现实眼镜，如图1和图2所示，包括头盔1、MR增强现实眼镜2、手机同屏器装置和手机4，手机同屏器装置安装在头盔1前部帽檐的下方，MR增强现实眼镜2的上方，手机同屏器装置包括手机同屏器3和显示屏5，手机同屏器3连接显示屏5；在头盔1后部的头盔壳体和内衬中间设有手机安装槽，手机4安装在手机安装槽内；MR增强现实眼镜2位于头盔1的前部，手机同屏器装置的下方，配合手机同屏器装置折射显示屏的图像投影传递给人眼。这样的设置能够在不遮挡现实景象的前提下，观看所需要的手机查询信息，实现高成本AR技术的需求，同时，在配合使用VR镜片7的情况下，能够实现VR技术的虚拟现实效果，使得AR技术与VR技术在低成本的情况下完美结合。
MR增强现实眼镜2包括分光片6和一对VR镜片7，分光片6的下端部与VR镜片7的底部固定连接，分光片6的上端部与显示屏5外侧端部固定连接，分光片6与显示屏5成45°夹角，VR镜片7上部与显示屏5内侧端部固定连接，VR镜片7与显示屏5成90°角，这样的角度设置能够使人眼观看到现实和虚拟信息完全不失真的画面，不会产生画面畸形更不需要图像矫正处理。
MR增强现实眼镜的分光片与手机同屏器装置的显示器夹角成45°，能够保证手机同屏器装置中的显示屏信息没有画面畸形，使得人眼观看更加舒适。
作为优选，分光片6的下端部与VR镜片7的底部黏连固定，分光片6的上端部与显示屏5外侧端部黏连固定，VR镜片7上部与显示屏5内侧端部黏连固定，形成等边三角形的稳定结构支撑，并且能够减少设备占用体积。
头盔前方设有MR增强现实眼镜，MR增强现实眼镜方向与佩戴头盔时，视觉方向一致。
内部装有具有导航功能APP的手机在不遮挡显示景象的前提下，能够在现实景象视野下，与手机在分光片6上显示后通过VR镜片7的立体虚拟图像结合起来，方便人眼观看。
头盔为一个承载装置，能够将手机界面显示的导航信息通过无线HDMI信号传输给显示屏5，方便佩戴。
显示屏5能够同屏显示手机4的显示画面，通过光学折射原理，透过分光片6和VR镜片7将画面传递给使用者。
本发明使用时，通过手机4的定位导航功能，将导航信息显示在头盔上的手机同屏器装置中，再通过显示屏显示出来，根据光学原理折射到MR增强现实眼镜的分光片和VR镜片上投入人眼。在不影响骑行者的正常视力观看的前提下，将真实的环境和虚拟的导航信息能够实时的叠加到同一画面，使骑行、导航两不误。

Claims (7)

1.一种具有导航功能的头盔式增强现实眼镜，包括头盔（1）、MR增强现实眼镜（2）、手机同屏器装置和手机（4），其特征在于：手机同屏器装置安装在头盔（1）前部帽檐的下方MR增强现实眼镜（2）的上方，手机同屏器装置包括手机同屏器（3）和显示屏（5），手机同屏器（3）连接显示屏（5）；在头盔（1）后部的头盔壳体和内衬中间设有手机安装槽，手机（4）安装在手机安装槽内；MR增强现实眼镜（2）位于头盔（1）的前部手机同屏器装置的下方，配合手机同屏器装置折射显示屏的图像投影传递给人眼。
2.根据权利要求1所述的具有导航功能的头盔式增强现实眼镜，其特征在于：MR增强现实眼镜（2）包括分光片（6）和一对VR镜片（7），分光片（6）的下端部与VR镜片（7）的底部固定连接，分光片（6）的上端部与显示屏（5）外侧端部固定连接，分光片（6）与显示屏（5）成45°夹角，VR镜片（7）上部与显示屏（5）内侧端部固定连接，VR镜片（7）与显示屏（5）成90°角。
3.根据权利要求2所述的具有导航功能的头盔式增强现实眼镜，其特征在于：分光片（6）的下端部与VR镜片（7）的底部黏连固定，分光片（6）的上端部与显示屏（5）外侧端部黏连固定，VR镜片（7）上部与显示屏（5）内侧端部黏连固定。
4. 根据权利要求1所述的具有导航功能的头盔式增强现实眼镜，其特征在于： MR增强现实眼镜方向与佩戴头盔时，视觉方向一致。
5.根据权利要求1所述的具有导航功能的头盔式增强现实眼镜，其特征在于：内部装有具有导航功能APP的手机在不遮挡显示景象的前提下，能够在现实景象视野下，与手机在分光片（6）上显示后通过VR镜片（7）的立体虚拟图像结合起来。
6.根据权利要求1所述的具有导航功能的头盔式增强现实眼镜，其特征在于：头盔能够将手机界面显示的导航信息通过无线HDMI信号传输给显示屏（5）。
7.根据权利要求1所述的具有导航功能的头盔式增强现实眼镜，其特征在于：显示屏（5）能够同屏显示手机（4）的显示画面，通过光学折射，透过分光片（6）和VR镜片（7）将画面传递给使用者。
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