本實(shí)用新型涉及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種虛擬物體在現(xiàn)實(shí)世界中的交互設(shè)備。

背景技術(shù)：

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Augmented Reality，簡(jiǎn)稱AR),是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)虛擬圖像的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加在現(xiàn)實(shí)世界中并進(jìn)行互動(dòng)。從用戶的角度來(lái)說(shuō)，現(xiàn)實(shí)世界被事先準(zhǔn)備好的計(jì)算機(jī)模型(虛擬模型)所增強(qiáng)，這種增強(qiáng)可以包括視覺(jué)信息、聲音、味道、觸覺(jué)等。通過(guò)現(xiàn)實(shí)世界觸發(fā)的信號(hào)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)能夠使用戶與通過(guò)虛擬模型增強(qiáng)后的世界進(jìn)行交互溝通。

目前在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用中，虛擬物體主要以可視化的方式被感應(yīng)和呈現(xiàn)在使用者的顯示器中，如通過(guò)識(shí)別攝像頭捕捉的特定圖象特征來(lái)激活和顯示相對(duì)應(yīng)的虛擬物體。然而，在很多情況下需要用戶感知增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景下當(dāng)前環(huán)境中的虛擬物體時(shí)，使用攝像頭+顯示器的模式卻帶來(lái)很多不便，甚至危險(xiǎn)，例如在駕車行駛過(guò)程中操作手機(jī)，或步行時(shí)專注手機(jī)屏幕而忽略周圍環(huán)境的危險(xiǎn)等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種虛擬物體感應(yīng)裝置，以實(shí)現(xiàn)通過(guò)位置識(shí)別來(lái)感知周圍虛擬物體的信息，并通過(guò)發(fā)出聲音，燈光或振動(dòng)的方式來(lái)提醒用戶，降低與虛擬物體交互時(shí)對(duì)攝像頭和顯示器設(shè)備的依賴。

其涉及的主要技術(shù)方案為：通過(guò)一種可感知當(dāng)前地理位置信息的虛擬物體感應(yīng)裝置，通過(guò)識(shí)別使用者身份信息和位置信息匹配，過(guò)濾出當(dāng)前預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)的可感應(yīng)虛擬物體，通過(guò)不同頻率的聲音、燈光、或振動(dòng)提示使用者所感應(yīng)到的虛擬物體特征，并發(fā)送指令給所連接的智能終端啟動(dòng)激活預(yù)先安裝的預(yù)置應(yīng)用。

其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，一種虛擬物體感應(yīng)裝置，至少包括感應(yīng)裝置主體外殼和設(shè)置于感應(yīng)裝置主體內(nèi)部的電路板，其特征在于，所述感應(yīng)裝置主體外殼設(shè)置有功能按鍵，所述電路板上設(shè)有功能按鍵控制電路、信息提示元件、定位元件、存儲(chǔ)元件、數(shù)據(jù)處理元件和數(shù)據(jù)傳輸元件，與電路板電性連接，一供電模塊為所述電路板提供電能。

進(jìn)一步的，所述功能按鍵至少包括控制電源開(kāi)關(guān)的電源鍵，和支持與預(yù)先安裝有與虛擬物體感應(yīng)裝置相對(duì)應(yīng)的預(yù)置應(yīng)用的智能終端交互的功能快捷鍵，通過(guò)功能按鍵控制電路與 數(shù)據(jù)處理元件電性連接，用于觸發(fā)控制命令。

進(jìn)一步的，所述定位元件為GPS定位、GPRS定位和WiFi定位中之一或者組合，或者包括GPS定位、GPRS定位和WiFi定位中之一或者組合的集成電子元件。用于獲取虛擬物體感應(yīng)裝置當(dāng)前所處位置的地理位置信息。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理元件為中央處理器、單片機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理器中之一或者包括中央處理器、單片機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理器中之一的電路板。用于處理數(shù)據(jù)和生成控制指令，例如處理定位元件獲取的地理位置數(shù)據(jù)，使用者的身份識(shí)別數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)元件中的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)世界模型數(shù)據(jù)，和智能終端的通信數(shù)據(jù)，以及生成信息提示元件控制指令，智能終端連接和通信指令，與智能終端上預(yù)先安裝的預(yù)置應(yīng)用交互指令。

進(jìn)一步的，所述信息提示元件通過(guò)所述電路板與數(shù)據(jù)處理元件電性連接。所述信息提示元件為聲音發(fā)生元件、發(fā)光元件、振動(dòng)元件中之一或組合，并與所述電路板電性連接。當(dāng)數(shù)據(jù)處理元件將當(dāng)前地理位置信息和身份識(shí)別信息過(guò)濾出虛擬物體后，根據(jù)虛擬物體的特征模型生成相應(yīng)的信息提示元件控制指令，并發(fā)送給信息提示元件，從而控制信息提示元件產(chǎn)生聲音、燈光或振動(dòng)的效果。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)傳輸元件為藍(lán)牙通信模塊、射頻2.4G通信模塊、WiFi無(wú)線通信模塊中之一或者包括藍(lán)牙通信模塊、射頻2.4G通信模塊、WiFi無(wú)線通信模塊中之一的電路板。虛擬物體感應(yīng)裝置可通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸元件與具有相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)通信功能、預(yù)先安裝有與虛擬物體感應(yīng)裝置相對(duì)應(yīng)的預(yù)置應(yīng)用的智能終端通信連接。

進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)元件為內(nèi)嵌式閃存存儲(chǔ)器eMMC卡,SD卡、TF卡中之一或者組合，或者包括內(nèi)嵌式閃存存儲(chǔ)器eMMC卡，SD卡、TF卡之一或組合的集成存儲(chǔ)元件。用于存儲(chǔ)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)世界模型數(shù)據(jù)和使用者身份識(shí)別信息數(shù)據(jù)，以支持根據(jù)獲取的地理位置信息過(guò)濾出當(dāng)前現(xiàn)實(shí)環(huán)境預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)的可感應(yīng)虛擬物體。

進(jìn)一步的，所述充電接口設(shè)置在所述感應(yīng)裝置主體外殼表面上，所述充電接口通過(guò)所述充電電路與所述供電模塊電性連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果：虛擬物體感應(yīng)裝置根據(jù)當(dāng)前位置信息識(shí)別感應(yīng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的虛擬物體，可以降低使用者在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中對(duì)智能終端上的顯示設(shè)備和攝像頭的依賴，減少了智能終端的電能消耗，同時(shí)通過(guò)功能快捷鍵的設(shè)置輔助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的交互操作。在提高使用者用戶體驗(yàn)的同時(shí)，降低了使用者在某些環(huán)境中使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)，如駕駛，攀爬等需要視覺(jué)和肢體運(yùn)動(dòng)高度密集的活動(dòng)中。擴(kuò)展了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的使用場(chǎng)景。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種虛擬物體感應(yīng)裝置的主體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種虛擬物體感應(yīng)裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種虛擬物體感應(yīng)裝置的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種虛擬物體感應(yīng)裝置的主體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的一種虛擬物體感應(yīng)裝置的主體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的一種虛擬物體感應(yīng)裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的一種虛擬物體感應(yīng)裝置的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要注意的是，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

實(shí)施例一

圖1和圖2分別為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的虛擬物體感應(yīng)裝置的整體和側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的虛擬物體感應(yīng)裝置的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本實(shí)用新型提供一種虛擬物體感應(yīng)裝置，包括虛擬物體感應(yīng)裝置主體外殼1，功能快捷鍵2，信息提示Led燈3，電路板4，功能按鍵控制電路5、信息提示元件6、定位元件7、存儲(chǔ)元件8、數(shù)據(jù)處理元件9，數(shù)據(jù)傳輸元件10，充電電路11，供電模塊12，電源鍵13，充電接口14。各電子元件和電路與電路板4電性連接。

本實(shí)施例中供電模塊12是充電電池，為電路板4上電性連接的各電子元件提供電能，通過(guò)充電接口14及其連接的充電電路11為供電模塊12進(jìn)行充電。

優(yōu)選的，電源鍵13通過(guò)功能按鍵控制電路5產(chǎn)生電路開(kāi)關(guān)閉合控制命令控制供電模塊12是否為電路板上連接的各電子元件進(jìn)行供電。用于控制虛擬物體感應(yīng)裝置的開(kāi)啟與關(guān)閉。

優(yōu)選的，數(shù)據(jù)處理元件9通過(guò)預(yù)置程序控制數(shù)據(jù)傳輸元件10與具有相對(duì)應(yīng)無(wú)線通信功能、預(yù)先安裝有與虛擬物體感應(yīng)裝置相對(duì)應(yīng)的預(yù)置應(yīng)用的智能終端進(jìn)行通信連接和數(shù)據(jù)傳輸。例如結(jié)合智能終端設(shè)置通過(guò)藍(lán)牙設(shè)備配對(duì)連接指令，WiFi連接設(shè)置指令等進(jìn)行連接。

優(yōu)選的，定位元件7通過(guò)GPS定位、GPRS定位和WiFi定位中之一或者組合，或者包括GPS定位、GPRS定位和WiFi定位中之一或者組合的集成電子元件實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前的地 理位置信息，并將獲取的地理位置信息發(fā)送給數(shù)據(jù)處理元件9。

優(yōu)選的，存儲(chǔ)元件8存儲(chǔ)了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)世界模型和當(dāng)前使用者的身份識(shí)別信息，在虛擬物體感應(yīng)裝置與預(yù)先安裝有與虛擬物體感應(yīng)裝置相對(duì)應(yīng)的預(yù)置應(yīng)用的智能終端連接時(shí)，可通過(guò)智能終端上的預(yù)置應(yīng)用更新增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)世界模型數(shù)據(jù)和使用者的身份識(shí)別信息，其中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)世界模型數(shù)據(jù)包括虛擬物體的模型信息和狀態(tài)信息，使用者的身份識(shí)別信息包括了使用者在后臺(tái)系統(tǒng)注冊(cè)獲得的唯一識(shí)別ID信息和對(duì)虛擬物體感應(yīng)裝置的配置信息，例如功能快捷鍵2的設(shè)置信息和對(duì)感應(yīng)范圍設(shè)置的閾值信息。

優(yōu)選的，功能快捷鍵2所觸發(fā)的控制指令通過(guò)智能終端上的預(yù)置應(yīng)用進(jìn)行設(shè)置，例如設(shè)置針對(duì)虛擬物體的對(duì)話，拾取，攻擊等操作。

優(yōu)選的，數(shù)據(jù)處理元件9根據(jù)獲取的地理位置信息、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)世界模型數(shù)據(jù)和使用者的身份識(shí)別信息，過(guò)濾出當(dāng)前可感知的虛擬物體集合。并根據(jù)每個(gè)虛擬物體的特征信息，例如位置，大小，親密程度，優(yōu)先級(jí)等生成相應(yīng)的信息提示控制指令，并將指令發(fā)送給信息提示元件6。同時(shí)，根據(jù)用戶設(shè)置，在感知到設(shè)置的虛擬物體時(shí)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸元件10的控制指令，自動(dòng)激活所連接的智能終端上的預(yù)置應(yīng)用，輔助功能快捷鍵2所設(shè)置的快捷功能，進(jìn)行實(shí)時(shí)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景交互。

優(yōu)選的，信息提示元件6根據(jù)信息提示控制指令，執(zhí)行相應(yīng)虛擬物體信息的提示指令，例如，本實(shí)施例中，根據(jù)虛擬物體相對(duì)于當(dāng)前獲取的地理位置的方位和距離信息，點(diǎn)亮相應(yīng)方位的信息提示Led燈3，并通過(guò)亮燈數(shù)體現(xiàn)相對(duì)距離信息，如遠(yuǎn)少近多；或通過(guò)亮燈數(shù)體現(xiàn)該方位虛擬物體的數(shù)量信息；或通過(guò)亮燈數(shù)體現(xiàn)該方位虛擬物體的親密程度等。

實(shí)施例二

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步，如圖4所示，使用揚(yáng)聲器15來(lái)代替信息提示Led燈3，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，可通過(guò)設(shè)計(jì)不同頻率的聲音和強(qiáng)度來(lái)體現(xiàn)不同的虛擬物體特征信息。例如通過(guò)數(shù)據(jù)處理元件9產(chǎn)生信息提示元件6的控制指令，用高頻率體現(xiàn)近距離，低頻率體現(xiàn)遠(yuǎn)距離；或高頻率高強(qiáng)度體現(xiàn)高優(yōu)先級(jí)，反之體現(xiàn)低優(yōu)先級(jí)等。

實(shí)施例三

在實(shí)施例一和實(shí)施例二的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步，如圖5所示，結(jié)合使用信息提示Led燈3和揚(yáng)聲器15來(lái)進(jìn)行信息提示，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，可通過(guò)結(jié)合信息提示Led燈和揚(yáng)聲器的不同控制指令，產(chǎn)生復(fù)雜的信息提示信息，如亮燈數(shù)多且閃爍，而聲音頻率低且強(qiáng)度弱時(shí)體現(xiàn)近距離的親密度高的虛擬物體；亮燈數(shù)多且閃爍，而聲音頻率高且強(qiáng)度強(qiáng)時(shí)體現(xiàn)近距離的高危險(xiǎn)虛擬物體等。

實(shí)施例四

在實(shí)施例一或?qū)嵤├驅(qū)嵤├幕A(chǔ)上，進(jìn)一步，如圖6和圖7所示，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，可通過(guò)在虛擬物體感應(yīng)裝置的供電模塊12中采用非充電電池來(lái)替換充電電池、充電接口14及其連接的充電電路11的設(shè)計(jì)，來(lái)降低成本和復(fù)雜度。