本實用新型涉及虛擬現(xiàn)實技術領域，更具體地，本實用新型涉及一種虛擬現(xiàn)實頭戴設備。

背景技術：

虛擬現(xiàn)實技術簡稱VR(Virtual Reality)技術，其是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供用戶關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬。

現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實頭戴設備基本都需要配合PC機或者手機使用，頭戴設備本身不能提供視頻源或游戲源，也不能進行音頻處理，僅作為一個顯示設備使用。另外，現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實頭戴設備基本都需要依靠外部攝像頭進行追蹤定位。因此，現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實頭戴設備自身并無法提供較好的沉浸感體驗。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例的一個目的是提供一種虛擬現(xiàn)實頭戴設備的新的技術方案，以提高用戶的沉浸感。

根據(jù)本實用新型的第一方面，提供了一種虛擬現(xiàn)實頭戴設備，其包括音頻輸出單元、主控單元、及均與所述主控單元連接的無線通信模塊、存儲單元、顯示模組、廣角攝像頭、慣性測量單元和音頻解碼單元，所述音頻輸出單元包括耳機接口和/或揚聲器，所述主控單元經(jīng)由所述音頻解碼單元與所述音頻輸出單元連接。

可選的是，所述虛擬現(xiàn)實頭戴設備還包括接近傳感器，所述接近傳感器與所述主控單元連接。

可選的是，所述虛擬現(xiàn)實頭戴設備還包括音頻編碼單元和麥克風，所述麥克風經(jīng)由所述音頻編碼單元與所述主控單元連接。

可選的是，所述慣性測量單元包括三軸陀螺儀傳感器和三軸地磁傳感器。

可選的是，所述存儲單元包括TF卡、UFS閃存和內存。

可選的是，所述虛擬現(xiàn)實頭戴設備還包括電池模組、電源管理單元和USB接口，所述電源管理單元具有電源輸出電路和充電電路；所述電池模組經(jīng)由所述電源輸出電路為所述虛擬現(xiàn)實頭戴設備的用電器件供電，所述USB接口經(jīng)由所述充電電路與所述電池模組連接，所述電源管理單元和所述USB接口分別與所述主控單元通信連接。

可選的是，所述電源管理單元包括用于形成所述充電電路的第一充電管理芯片、及用于形成所述電源輸出電路的電源管理芯片，所述電源管理單元通過所述第一充電管理芯片與所述主控單元通信連接。

可選的是，所述電源管理單元還包括用于形成所述充電電路的第二充電管理芯片，所述第二充電管理芯片與所述第一充電管理芯片并聯(lián)連接在所述電池模組與所述USB接口之間。

可選的是，所述虛擬現(xiàn)實頭戴設備還包括輸入單元，所述輸入單元與所述電源管理單元連接，所述輸入單元包括按鍵輸入電路和/或觸控輸入電路。

可選的是，所述虛擬現(xiàn)實頭戴設備還包括指示燈電路，所述指示燈電路與所述電源管理單元連接。

本實用新型的一個有益效果在于，本實用新型的虛擬現(xiàn)實頭戴設備具有主控單元、存儲單元、音頻解碼單元、及音頻輸出單元，該存儲單元可用于存儲視頻源和/或游戲源等數(shù)據(jù)源，主控單元獲得該數(shù)據(jù)源后，一方面可結合廣角攝像頭和慣性測量單元提供的數(shù)據(jù)對其中的圖像數(shù)據(jù)進行處理，并將處理后的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示模組播放，另一方面可將其中的音頻數(shù)據(jù)經(jīng)由音頻解碼單元發(fā)送至音頻輸出單元輸出，因此，本實用新型虛擬現(xiàn)實頭戴設備可以脫離主機等數(shù)據(jù)源設備單獨使用，而且，自身便能夠通過廣角攝像頭和慣性測量單元提供6自由度(6DOF)的追蹤定位，以為主控單元對圖像數(shù)據(jù)的處理提供數(shù)據(jù)支持。以上這些使得本實用新型的虛擬現(xiàn)實頭戴設備能夠為用戶提高非常好的沉浸感。

通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本實用新型的原理。

圖1為根據(jù)本實用新型虛擬現(xiàn)實頭戴設備的一種實施例的方框原理圖；

圖2為圖1中電源管理單元的一種實施例的方框原理圖。

圖3為圖1中電源管理單元的另一種實施例的方框原理圖。

附圖標記說明：

U1-主控單元； U2-輸入單元；

U3-存儲單元； U4-慣性測量單元；

U5-無線通信模塊； U6-電源管理單元；

U7-音頻編解碼芯片； B1-電池模組；

J1-USB接口； S1-揚聲器；

M1-麥克風； C1-廣角攝像頭；

D1-顯示模組； J2-耳機接口；

L1-指示燈電路； C61-第一充電管理芯片；

C62-第二充電管理芯片； C63-電源管理芯片。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本實用新型的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。

對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

圖1是根據(jù)本實用新型虛擬現(xiàn)實頭戴設備的一種實施例的方框原理圖。

根據(jù)圖1所示，本實用新型的虛擬現(xiàn)實頭戴設備包括音頻輸出單元、主控單元U1、及均與主控單元U1連接的無線通信模塊U5、存儲單元U3、顯示模組D1、廣角攝像頭C1、慣性測量單元U4和音頻解碼單元。

音頻輸出單元包括揚聲器S1和/或耳機接口J2，主控單元U1經(jīng)由音頻解碼單元與音頻輸出單元連接。主控單元U1輸出的音頻數(shù)據(jù)經(jīng)由音頻解碼單元解碼后，便可通過揚聲器S1或者連接至耳機接口J2的耳機輸出。

在該實施例中，音頻解碼單元可以集成在音頻編解碼芯片U7中。

該慣性測量單元U4(Inertial measurement unit，簡稱為IMU)可以包括三軸陀螺儀傳感器和三軸地磁傳感器。

以上三軸陀螺儀傳感器可以包括三個單獨的單軸陀螺儀傳感器，也可以是將三軸結構集成在一起的集成器件。

以上三軸地磁傳感器可以包括三個單獨的單軸地磁傳感器，也可以是將三軸結構集成在一起的集成器件。

該慣性測量單元U4還可以包括三軸加速度傳感器。

以上三軸加速度傳感器可以包括三個單獨的單軸加速度傳感器，也可以是將三軸結構集成在一起的集成器件。

廣角攝像頭C1配合慣性測量單元U4實現(xiàn)6DOF、甚至9DOF定位追蹤功能。

慣性測量單元U4的各傳感器例如可以通過SPI總線與主控單元U1連接。

廣角攝像頭C1例如可以通過MIPI總線與主控單元U1連接。

該顯示模組D1可以包括兩塊顯示屏，例如OLED顯示屏，分別對應左眼顯示和右眼顯示，兩塊顯示屏可以各自通過MIPI總線與主控單元U1連接。

該顯示模組D1也可以包括一塊顯示屏，并通過一塊顯示屏進行左、右眼分屏顯示。

該存儲單元U3可以包括TF卡、UFS閃存和內存(例如LPDDR4)等，本實用新型虛擬現(xiàn)實頭戴設備可以通過存儲單元U3存儲視頻源、游戲源等數(shù)據(jù)源。

本實用新型虛擬現(xiàn)實頭戴設備還可以通過無線通信模塊U5獲得外部設備提供的視頻源、游戲源等數(shù)據(jù)源。

因此，本實用新型的虛擬現(xiàn)實頭戴設備具有兩種播放模式，一種是播放存儲單元U3中存儲的數(shù)據(jù)源，另一種是播放外部設備經(jīng)由無線通信模塊U5等提供的數(shù)據(jù)源。

對于第一種播放模式：主控單元U1從存儲單元U3中獲取數(shù)據(jù)源，并一方面根據(jù)廣角攝像頭C1和慣性測量單元U4提供的數(shù)據(jù)處理其中的圖像數(shù)據(jù)，再將處理后的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示模組D1播放，另一方面將音頻數(shù)據(jù)經(jīng)由音頻解碼單元發(fā)送至揚聲器或者耳機輸出。

對于第二種播放模式：圖像數(shù)據(jù)同樣可以由主控單元U1進行處理。另外，圖像數(shù)據(jù)也可以由外部設備進行處理，這需要主控單元U1將廣角攝像頭C1和慣性測量單元U4提供的數(shù)據(jù)通過無線通信模塊U5發(fā)送至外部設備，以為外部設備處理圖像數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)支持。

該主控單元U1可以集成有圖形處理單元(Graphics Processing Unit，簡稱為GPU)，以通過GPU進行圖像數(shù)據(jù)的處理，進而實現(xiàn)主控單元U1的任務的有效分配，提高處理速度。

根據(jù)本實用新型的虛擬現(xiàn)實頭戴設備，其可以通過廣角攝像頭C1和慣性測量單元U4進行定位追蹤，主控單元U1根據(jù)廣角攝像頭C1和慣性測量單元U4提供的數(shù)據(jù)便可對圖像數(shù)據(jù)進行處理，再配合音頻輸出效果，能夠有效提高用戶對虛擬現(xiàn)實頭戴設備的沉浸感。

該虛擬現(xiàn)實頭戴設備還可以包括音頻編碼單元和麥克風M1，麥克風M1經(jīng)由音頻編碼單元與主控單元U1連接。這使得本實用新型的虛擬現(xiàn)實頭戴設備還能夠支持語音通信功能。

在該實施例中，音頻編碼單元可以集成在音頻編解碼芯片U7中。

該虛擬現(xiàn)實頭戴設備還可以包括接近傳感器S1，接近傳感器S1與主控單元U1連接，以實現(xiàn)佩戴檢測功能。

該接近傳感器S1例如通過I2C總線與主控單元U1連接。

佩戴檢測的應用可以為：當用戶佩戴虛擬現(xiàn)實頭戴設備時，接近傳感器S1檢測到的數(shù)值變大，主控單元U1可以在該數(shù)值大于或者等于設定的佩戴閾值時，退出低功耗的待機模式，開啟顯示模組D1等。當用戶摘下虛擬現(xiàn)實頭戴設備時，接近傳感器S1檢測到的數(shù)值變小，主控單元U1可以在該數(shù)值小于設定的摘下閾值時，進入低功耗的待機模式，以降低頭戴設備的功耗。

本實用新型的虛擬現(xiàn)實頭戴設備還可以包括電池模組B1、電源管理單元U6和USB接口J1，該電源管理單元U6具有電源輸出電路和充電電路。

電池模組B1經(jīng)由電源輸出電路為虛擬現(xiàn)實頭戴設備的用電器件供電。

USB接口J1經(jīng)由充電電路與電池模組B1連接，以使連接至USB接口J1的外部電源能夠通過電源管理單元U6為電池模組B1充電。

電源管理單元U6和USB接口J1分別與主控單元U1通信連接，以傳輸數(shù)據(jù)和/或控制指令。

該USB接口J1例如可以是USB2.0接口、USB3.0接口、Type-C接口、Mini USB接口等。

電源管理單元U6與主控單元U1之間的工作方式可以為：

電源管理單元U6在檢測到USB接口J1的VBUS引腳上電后，與插入USB接口J1的外部設備進行充電協(xié)議的交互，交互之后，如果判斷插入外部設備是充電器，則打開充電電路，使充電器為電池模組B1充電；如果判斷插入的外部設備為PC機(USB host)，則通過與主控單元U1之間的通信通道通知主控單元U1，以使主控單元U1與外部設備建立USB連接。

該虛擬現(xiàn)實頭戴設備還可以包括輸入單元U2，輸入單元U2與電源管理單元U6連接。這樣，便可在虛擬現(xiàn)實頭戴設備上通過輸入單元U2向電源管理單元U6輸出控制指令，而無需借助外部設備。

該輸入單元U2可以包括按鍵輸入電路。

該輸入單元U2也可以包括觸控輸入電路。

該虛擬現(xiàn)實頭戴設備還可以包括指示燈電路L1，該指示燈電路L1與電源管理單元U6連接，以在電源管理單元U6的控制下，通過指示燈電路L1指示電池模組B1的當前狀態(tài)，例如指示充電完成、充電進行中、剩余電量低等。

圖2示出了以上電源管理單元U6的一種實施例的方框原理圖。

根據(jù)圖2所示，該電源管理單元U6可以包括第一充電管理芯片C61和電源管理芯片C63。

該第一充電管理芯片C61用于形成上述充電電路。

該第一充電管理芯片C61作為電源管理單元U6的控制芯片與主控單元U1通信連接，以在第一充電管理芯片C61判斷插入的外部設備是PC機時，通過與主控單元U1之間的通信通道通知主控單元U1，進而使得主控單元U1與外部設備建立USB連接。

該第一充電管理芯片C61的型號例如是PMI8996。

該電源管理芯片C63用于形成上述電源輸出電路。

該電源管理芯片C63的型號例如是PM8996。

該電源管理芯片C63可以連接在電池模組B1與系統(tǒng)供電點之間，以形成電源輸出電路。

該電源管理芯片C63也可以連接在第一充電管理芯片C61與系統(tǒng)供電點之間，以通過第一充電管理芯片C61和電源管理芯片C63共同形成上述電源輸出電路。

圖3示出了以上電源管理單元U6的另一種實施例的方框原理圖。

根據(jù)圖3所述，該實施例與圖2所示實施例的主要區(qū)別在于，該電源管理單元U6還包括第二充電管理芯片C62，以提高電源管理單元U6的快速充電能力。

在該實施例中，該第二充電管理芯片C62與第一充電管理芯片C61并聯(lián)連接在電池模組B1與所述USB接口J1之間，以共同形成上述充電電路，進而提供大電流快速充電。

該第二充電管理芯片C62的型號例如是SMB1350。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分相互參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，而且各個實施例可以根據(jù)需要單獨使用或者相互結合使用。

雖然已經(jīng)通過例子對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本實用新型的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本實用新型的范圍由所附權利要求來限定。