本發(fā)明涉及一種智能顯示設(shè)備系統(tǒng)及應(yīng)用，尤其是涉及一種全場景覆蓋的智能顯示設(shè)備系統(tǒng)及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著無線傳感器技術(shù)和生物信息技術(shù)的發(fā)展，人們對可以用于智能可穿戴移動設(shè)備的需求與日俱增。

智能眼鏡就是其中一個受關(guān)注的發(fā)展方向。智能眼鏡把微型智能信息處理設(shè)備附加在眼鏡一起，智能機的投影式顯示器置于眼睛前方，將要顯示的內(nèi)容疊加在使用者的視野中，可以邊做其他事情邊使用智能設(shè)備通信或者上網(wǎng)等各種應(yīng)用，非常方便。虛擬現(xiàn)實(virtual reality)，簡稱VR技術(shù)，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境，是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三度空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。增強現(xiàn)實(Augmented Reality，簡稱AR)，是通過計算機系統(tǒng)提供的信息增加用戶對現(xiàn)實世界感知的技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實世界，并將計算機生成的虛擬物體、場景或系統(tǒng)提示信息疊加到真實場景中，從而實現(xiàn)對現(xiàn)實的增強。在視覺化的增強現(xiàn)實中，用戶利用頭盔顯示器，把真實世界與電腦圖形多重合成在一起，便可以看到真實的世界圍繞著它。目前，AR智能眼鏡及VR頭戴顯示器琳瑯滿目，品種繁多。功能不同，自然對配置要求也不同，如何將智能顯示設(shè)備相結(jié)合，適應(yīng)多種不同應(yīng)用場景是目前研究的一個重要方向。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種全場景覆蓋的智能顯示設(shè)備系統(tǒng)及應(yīng)用。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種全場景覆蓋的智能顯示設(shè)備系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括穿戴式主機和多種顯示設(shè)備，所述的顯示設(shè)備包括VR顯示器、AR顯示器和通用顯示設(shè)備，所述的穿戴式主機設(shè)有與多種顯示設(shè)備均可匹配的通用接口，所述的顯示設(shè)備通過電纜連接至所述的通用接口，進而與穿戴式主機進行通信連接。

所述的VR顯示器包括VR頭戴顯示器和VR眼鏡，所述的AR顯示器包括AR頭戴顯示器和AR眼鏡，所述的VR眼鏡或AR眼鏡包括單眼穿戴式近眼顯示眼鏡和雙眼穿戴式近眼顯示眼鏡。

所述的通用顯示設(shè)備包括顯示器和投影儀。

所述的通用接口為多種通信協(xié)議復(fù)用的通用接口，所述的多種通信協(xié)議包括數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和視頻傳輸協(xié)議。

該系統(tǒng)還包括接口擴展器，所述的接口擴展器包括與所述的通用接口匹配的匹配接口以及多個與顯示設(shè)備連接的擴展接口，所述的擴展接口均連接匹配接口。

該系統(tǒng)還包括用于后臺云計算的計算機，所述的計算機通信連接穿戴式主機。

所述的穿戴式主機設(shè)有與顯示設(shè)備進行無線連接的無線通信模塊，所述的無線通信模塊包括WIFI和藍牙。

所述的穿戴式主機設(shè)有用于人機交互的觸控板、用于定位的GPS定位器以及用于充電的非接觸式無線充電模塊。

所述的穿戴式主機設(shè)有用于用戶驗證的識別器，所述的識別器包括指紋采集器、虹膜采集器、處理器和用于存儲用戶指紋信息或虹膜信息的存儲器，所述的指紋采集器、虹膜采集器和存儲器均連接至處理器。

該系統(tǒng)應(yīng)用于多種場景，包括醫(yī)療、工業(yè)安裝調(diào)試、物流、安檢、軍事演習(xí)、消防、旅游引導(dǎo)、維修巡檢和教育培訓(xùn)，在任意一種應(yīng)用場景下，選擇對應(yīng)的顯示設(shè)備連接穿戴式主機，穿戴式主機進行信息處理并在顯示設(shè)備上進行顯示。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明通過穿戴式主機將不同形式的顯示設(shè)備集于一體，各顯示設(shè)備優(yōu)勢互補，進而支持絕大多數(shù)應(yīng)用場景下的應(yīng)用，功能強大；

(2)本發(fā)明穿戴式主機設(shè)置多種通信協(xié)議復(fù)用的通用接口，只配備1個通用接口從而方便配對支持不同通信協(xié)議的現(xiàn)實設(shè)備，實現(xiàn)小型化；

(3)本發(fā)明配置通用顯示設(shè)備，如顯示器或投影儀，實現(xiàn)在公眾場合只需攜帶小巧可穿戴的穿戴式主機即可向公眾展示、路演；

(4)本發(fā)明配置用于后臺云計算的計算機，在需要大數(shù)據(jù)運算的應(yīng)用場景下時，亦可以通過有線或無線的通信協(xié)議做前后臺連接互通，實現(xiàn)云計算大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的整合交互，滿足時代發(fā)展需求；

(5)本發(fā)明設(shè)置接口擴展器，從而實現(xiàn)某一時刻在多顯示設(shè)備上同步顯示，方便擴展使用，而無需對每個顯示設(shè)備均配置一臺穿戴式主機，節(jié)約資源；

(6)本發(fā)明穿戴式主機設(shè)置的用于用戶驗證的識別器能夠保護本地與所屬網(wǎng)絡(luò)或云平臺內(nèi)信息安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明全場景覆蓋的智能顯示設(shè)備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖中，1為穿戴式主機，2為單眼穿戴式近眼顯示AR眼鏡，3為雙眼穿戴式近眼顯示AR眼鏡，4為VR頭戴顯示器，5為通用顯示設(shè)備，6為計算機。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例

如圖1所示，一種全場景覆蓋的智能顯示設(shè)備系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括穿戴式主機1和多種顯示設(shè)備，所述的顯示設(shè)備包括VR顯示器、AR顯示器和通用顯示設(shè)備5，所述的穿戴式主機1設(shè)有與多種顯示設(shè)備均可匹配的通用接口，所述的顯示設(shè)備通過電纜連接至所述的通用接口，進而與穿戴式主機1進行通信連接。

VR顯示器包括VR頭戴顯示器4和VR眼鏡，AR顯示器包括AR頭戴顯示器和AR眼鏡。VR眼鏡或AR眼鏡包括單眼穿戴式近眼顯示眼鏡和雙眼穿戴式近眼顯示眼鏡。本實施例中設(shè)置單眼穿戴式近眼顯示AR眼鏡2、雙眼穿戴式近眼顯示AR眼鏡3、VR頭戴顯示器4。通用顯示設(shè)備5包括顯示器和投影儀。

通用接口為多種通信協(xié)議復(fù)用的通用接口，多種通信協(xié)議包括數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和視頻傳輸協(xié)議。通用接口兼容HDMI、MIPI等視頻傳輸協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議兼容USB3.0、I2C、SPI、I2S、I/O、串口等。傳輸方式包含數(shù)字化視頻、音頻接口技術(shù)，是適合影像傳輸?shù)膶Ｓ眯蛿?shù)字化接口，可同時傳送音頻和影像信號。也包含通用串行總線，是一個外部總線標準，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊，支持設(shè)備的即插即用和熱插拔功能，且實現(xiàn)雙向多功能的全雙工的方式進行傳輸。

該系統(tǒng)還包括接口擴展器，所述的接口擴展器包括與所述的通用接口匹配的匹配接口以及多個與顯示設(shè)備連接的擴展接口，所述的擴展接口均連接匹配接口。這樣可以通過擴展接口連接同一類現(xiàn)實設(shè)備，實現(xiàn)某一時刻在多顯示設(shè)備上同步顯示，方便擴展使用。

該系統(tǒng)還包括用于后臺云計算的計算機6，計算機6通信連接穿戴式主機1，這里的計算機6采用中型及以上計算機6設(shè)備(包括服務(wù)器、工作站)。

穿戴式主機1設(shè)有用于人機交互的觸控板。穿戴式主機1設(shè)有與顯示設(shè)備進行無線連接的無線通信模塊，無線通信模塊包括WIFI和藍牙。穿戴式主機1設(shè)有用于定位的GPS定位器。上述WIFI、藍牙和GPS定位器均為現(xiàn)有的模塊。

穿戴式主機1設(shè)有非接觸式無線充電模塊。穿戴式主機1設(shè)有用于用戶驗證的識別器，識別器包括指紋采集器、虹膜采集器、處理器和用于存儲用戶指紋信息或虹膜信息的存儲器，指紋采集器、虹膜采集器和存儲器均連接至處理器。通過識別器進行用戶驗證能夠保護本地與所屬網(wǎng)絡(luò)或云平臺內(nèi)信息安全。

本智能顯示設(shè)備系統(tǒng)AR增強現(xiàn)實智能眼鏡和VR虛擬顯示頭部顯示設(shè)備，以穿戴式主機1為中心，通過有線通信協(xié)議，兼容單眼穿戴式近眼顯示眼鏡、雙眼穿戴式近眼顯示眼鏡、VR頭戴顯示器4、顯示器、投影儀和中型及以上計算機6設(shè)備(包括服務(wù)器、工作站)，運用中型及以上計算機6設(shè)備(包括服務(wù)器、工作站)的運算能力做大數(shù)據(jù)運算及分析。穿戴式主機1即可以與單眼穿戴式近眼顯示眼鏡、雙眼穿戴式近眼顯示眼鏡、VR頭戴顯示器4連接，自備電源可單獨使用，可以獨立、移動、可穿戴式運用；也可以與顯示器/投影儀通過有線或無線連接，調(diào)取穿戴式主機1內(nèi)自帶操作系統(tǒng)上的應(yīng)用程序，播放PPT和視頻等應(yīng)用程序完全可以使用。適應(yīng)多種不同應(yīng)用場景，是一個跨時代的智能硬件系統(tǒng)。

該系統(tǒng)應(yīng)用于多種場景，包括醫(yī)療、工業(yè)安裝調(diào)試、物流、安檢、軍事演習(xí)、消防、旅游引導(dǎo)、維修巡檢和教育培訓(xùn)，在任意一種應(yīng)用場景下，選擇對應(yīng)的顯示設(shè)備連接穿戴式主機1，穿戴式主機可與外部傳感器無線連接，并通過有線或無線的方式在各類顯示器上顯示。

該系統(tǒng)在不同場景下的工作原理如下：

醫(yī)療：通過穿戴式主機1和醫(yī)療設(shè)備儀器通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接到服務(wù)器，通過外部傳感器獲取信息，外部傳感器包括血壓，心率，心電監(jiān)護儀上面的傳感器等等，用于捕獲血壓，心率，血氧，呼吸等并上傳至穿戴式主機1，在穿戴式主機1中進行處理并和后臺數(shù)據(jù)庫進行比對，將相關(guān)數(shù)據(jù)推送到顯示端，從而達到在手術(shù)過程中可以及時觀察病人的生命體征和各項指標，同時也可以獲得通過前后臺的語音和視頻的交互得到遠程專家的指導(dǎo)，大大提高手術(shù)成功率，降低風(fēng)險，把握黃金救援時間，比如用于醫(yī)療時，穿戴式主機1配合AR眼鏡進行使用。

模擬演練：在特殊場景下可以通過穿戴式主機和后臺服務(wù)器連接，可以達到模擬演練，虛擬場景的搭建，從而可以進行可自定義的虛擬場景切換，可用于航空航天、消防、特種任務(wù)模擬、建模、培訓(xùn)、教育，在虛擬場景中構(gòu)建想要完成的內(nèi)容，避免了常規(guī)演練需要的成本投入，提高效率。

工業(yè)安裝調(diào)試：在安裝調(diào)試維修的過程中，可以通過遠程的協(xié)助的方式，結(jié)合周邊傳感器和服務(wù)器的連接可輔助工程師遠程完成工作，提高工作效率，避免傳統(tǒng)方式在調(diào)試的過程中以及出差路途中耽誤過多時間和精力，周邊傳感器如：工業(yè)內(nèi)窺鏡、工業(yè)顯微鏡、熱成像設(shè)備、定位設(shè)備。

物流：穿戴式主機1通過無線連接的方式連接到后臺服務(wù)器，提高掃碼效率，進行倉儲導(dǎo)覽，避免在尋找物品的過程中浪費過多時間，提高工作效率和準確度

安檢：穿戴式主機1通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接到后臺服務(wù)器進行比對，在安檢過程中可以直接辨識到當前人員是否為目標人員，傳統(tǒng)方式，需要通過身份證的辨識，確認當前人員的身份，提高識別效率，便于提前做出安全預(yù)案

軍事演習(xí)：穿戴式主機1可通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接到后臺服務(wù)器，在執(zhí)行任務(wù)的過程中，可以看到指揮中心推送的數(shù)據(jù)資料，以及其他隊員的視野畫面，從而進行戰(zhàn)略部署，和傳統(tǒng)方式對比，更便捷，更直觀，能達到控制全局的作用。

消防：穿戴式主機1可通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接到指揮搶險中心，在救援搶險的過程中，可以看到多視角的畫面，從而對當前位置和需要救援的位置進行判定，避免了在高危環(huán)境下逐一排查的安全問題，大大提高了救援安全性和搶救的黃金時期。

旅游引導(dǎo)：穿戴式主機1可通過無線或有線的方式，連接到云端服務(wù)器進行內(nèi)容比對，擺脫傳統(tǒng)方式的導(dǎo)覽和講解方法，通過設(shè)備可以看到當前場景當中的前世今生，給人以更新鮮的體驗和感受，以更新潮的方式去促進旅游文化的推廣，增加游客對當?shù)匚幕呐d趣和發(fā)展。

維修巡檢：穿戴式主機1通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接到后臺服務(wù)器，可實時調(diào)取相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，以及處理方法，大大提高了工作效率。

教育培訓(xùn)：穿戴式主機1通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接到服務(wù)器，專家可以遠程協(xié)助前端人員進行工作輔助，同時也起到遠程培訓(xùn)的作用，教育地點不局限于教室和電腦前，實現(xiàn)了移動教學(xué)和培訓(xùn)的目的。