头戴显示设备及其配套设备以及使其兼容不同外部设备的方法

摘要

本发明公开了一种头戴显示设备及其配套设备以及使其兼容不同外部设备的方法，该方法包括：在头戴显示设备中集成USB‑HID协议和HDMI协议，保证接口的通用性，满足实时性需求以及高清显示需求；USB‑HID协议中包含一数据结构，其中包含有用于指示设备类型的标志位，其默认值为0。头戴显示设备与外部设备建立USB连接，根据头戴显示设备与外部设备之间的通信协议，判断外部设备为PC机或配套设备，并根据判断结果对头戴显示设备进行不同的初始化配置，建立稳定的HDMI连接，保证了头戴显示设备与不同的外部设备搭配使用均能正常工作，满足了用户只使用一个头戴显示设备就可以连接多种外部设备使用的需求。

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种头戴显示设备、一种头戴显示设备的配套设备、一种使头戴显示设备兼容不同外部设备的方法以及一种虚拟现实系统和一种增强现实系统。

背景技术

近年来，随着虚拟现实技术的逐步成熟，虚拟现实头戴显示设备作为目前主流虚拟现实设备引起越来越多人的关注。头戴显示设备一般都需要连接外部设备使用，或者是指定配置的PC机，或者是特定的配套设备。但是，通常一个头戴显示设备仅能支持一种外部设备，例如仅支持PC机，或仅支持配套设备。

发明内容

本发明提供了一种头戴显示设备、一种头戴显示设备的配套设备、一种使头戴显示设备兼容不同外部设备的方法以及一种虚拟现实系统和一种增强现实系统，以解决现有的头戴显示设备仅能支持一种外部设备的问题，以满足用户只使用一个头戴显示设备就可以连接多种外部设备使用的需求。

根据本发明的一个方面，提供了一种头戴显示设备，所述头戴显示设备集成有USB-HID协议和HDMI协议，其中所述USB-HID协议中包含一数据结构，所述数据结构中包含有一用于指示设备类型的标志位，所述标志位默认值为0；

所述头戴显示设备中包括处理器和存储器，所述存储器中存储有指令，所述处理器执行所述存储器中存储的，所述指令包括设备类型判断指令和初始化指令，

所述设备类型判断指令用于，所述头戴显示设备在与外部设备建立USB连接之后，根据所述头戴显示设备与所述外部设备之间的通信协议，判断所述外部设备为PC机或配套设备；

所述初始化指令用于，根据所述设备类型判断指令的判断结果对所述头戴显示设备进行不同的初始化配置，建立所述头戴显示设备与所述外部设备之间稳定的HDMI连接。

根据本发明的另一个方面，提供了一种头戴显示设备的配套设备，所述配套设备中集成有USB-HID协议和HDMI协议，其中所述USB-HID协议中包含一数据结构，所述数据结构中包含有一用于指示设备类型的标志位，所述标志位默认值为0；

所述配套设备中设置有标志位配置模块、查询请求接收模块和查询结果发送模块；

所述标志位配置模块，用于将所述数据结构中的所述标志位的值配置为1；

所述查询请求接收模块，用于在头戴显示设备与所述配套设备建立USB连接之后，接收头戴显示设备发送的查询外部设备类型的请求；

所述查询结果发送模块，用于根据所述查询请求接收模块接收的查询外部设备类型的请求之后，将所述标志位配置模块配置后的所述数据结构发送给所述头戴显示设备。

根据本发明的又一个方面，提供了一种虚拟现实系统，所述虚拟现实系统包括上述头戴显示设备以及上述配套设备。

根据本发明的再一个方面，提供了一种增强现实系统，所述增强现实系统包括上述头戴显示设备以及上述配套设备。

又再一个方面，提供了一种使头戴显示设备兼容不同外部设备的方法，所述方法包括：

在头戴显示设备中集成USB-HID协议和HDMI协议，其中所述USB-HID协议中包含一数据结构，所述数据结构中包含有一用于指示设备类型的标志位，所述标志位默认值为0；

将所述头戴显示设备与外部设备建立USB连接，根据所述头戴显示设备与所述外部设备之间的通信协议，判断所述外部设备为PC机或配套设备；

根据外部设备的判断结果对头戴显示设备进行不同的初始化配置，建立所述头戴显示设备与所述外部设备之间稳定的HDMI连接。

本发明的有益效果是：本发明实施例在头戴显示设备的接口协议中集成标准的USB-HID协议和HDMI协议，保证了接口的通用性，满足了实时性需求以及高清显示需求。本发明实施例还根据头戴显示设备与外部设备之间的通信协议，判断外部设备是PC机还是配套设备，并根据判断结果对头戴显示设备进行不同的初始化配置，建立头戴显示设备与外部设备之间稳定的HDMI连接，保证头戴显示设备与不同的外部设备搭配使用均能正常工作，减少使用过程中出现异常的几率，满足了用户只使用一个头戴显示设备就可以连接多种外部设备使用的需求。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的一种头戴显示设备的功能框图；

图2是本发明一个实施例提供的一种头戴显示设备的配套设备的功能框图；

图3是本发明一个实施例提供的一种虚拟现实系统的功能框图；

图4是本发明一个实施例提供的一种增强现实系统的功能框图；

图5是本发明一个实施例提供的一种使头戴显示设备兼容不同外部设备的方法的流程图。

具体实施方式

本发明的设计构思是：头戴显示设备一般都需要连接外部设备使用，但是通常一个头戴显示设备仅能支持一种外部设备，例如仅支持PC机，或仅支持配套设备，无法满足用户只使用一个头戴显示设备就可以连接多种外部设备的需求。针对这种情况，本发明在头戴显示设备的接口协议中集成标准的USB-HID协议和HDMI协议，保证了接口的通用性，满足了实时性需求以及高清显示需求。之后，本发明还根据头戴显示设备与外部设备之间的通信协议，判断外部设备是PC机还是配套设备，并根据判断结果对头戴显示设备进行不同的初始化配置，建立头戴显示设备与外部设备之间稳定的HDMI连接，保证头戴显示设备与不同的外部设备搭配使用均能正常工作，减少使用过程中出现异常的几率，满足了用户只使用一个头戴显示设备就可以连接多种外部设备使用的需求。

实施例一

图1是本发明一个实施例提供的一种头戴显示设备的功能框图，如图1所示，本实施例提供的头戴显示设备100的接口协议集成有标准的USB-HID设备类接口协议和HDMI协议，保证了接口的通用性。

目前的PC机操作系统中都已经内置了HID设备类驱动，头戴显示设备连接PC机时不需要安装驱动程序，便于使用。头戴显示设备作为HID设备，PC机能够及时响应头戴显示设备的输入，确保了实时性。标准的HDMI协议接口可以满足绝大多数设备的高清显示需求。

为了使头戴显示设备能够自动识别连接的外部设备是通用的PC机还是特定的配套设备，本实施例在USB-HID协议中指定一数据结构中的一个标志位，用于指示外部设备的类型。该标志位的默认值为0，特定的配套设备会将该标志位的值配置为1；而通用的PC机不会对该标志位进行操作。通过检测该标志位的值可以判断外部设备的类型。

头戴显示设备100中包括处理器110和存储器120，存储器120中存储有指令，处理器110执行存储器120中存储的指令。

存储器120中存储的指令包括设备类型判断指令121和初始化指令122。设备类型判断指令121用于，头戴显示设备100在与外部设备建立USB连接之后，根据头戴显示设备100与外部设备之间的通信协议，判断外部设备为PC机或配套设备。初始化指令122用于，根据设备类型判断指令121的判断结果，对头戴显示设备100进行不同的初始化配置，建立头戴显示设备100与外部设备之间稳定的HDMI连接。当头戴显示设备100连接外部设备上电后，头戴显示设备100会与外部设备尽快建立通信链路，并通过通信协议判断外部设备的类型，并根据外部设备类型对头戴显示设备100进行不同的初始化配置。初始化配置具体可以包括选择不同的点亮屏幕的时间、设定屏幕的刷新率和分辨率等。通过针对不同类型的外部设备进行不同的初始化配置，可以保证头戴显示设备100与不同的外部设备搭配使用均能正常工作，减少使用过程中出现异常的几率。

本实施例中，配套设备中集成的USB-HID协议中包含的用于指示外部设备类型的数据结构中的标志位的值被配置为1。头戴显示设备100连接外部设备上电后，会与外部设备尽快建立通信链路，设备类型判断指令121在头戴显示设备100与外部设备建立USB连接之后，通过USB数据链路向外部设备发送查询设备类型的请求，并接收外部设备根据该查询请求返回的数据结构，然后检验该数据结构中用于指示设备类型的标志位的值，当该标志位的值为0时，判断外部设备为PC机；当该标志位的值为1时，判断外部设备为配套设备。

实施例二

图2是本发明一个实施例提供的一种头戴显示设备的配套设备的功能框图，如图2所示，本实施例提供的头戴显示设备的配套设备200中集成有USB-HID协议和HDMI协议，其中USB-HID协议中包含一数据结构，该数据结构中包含有用于指示设备类型的标志位，其默认值为0。配套设备200中设置有标志位配置模块220、查询请求接收模块210和查询结果发送模块230。

标志位配置模块210将用于指示外部设备类型的数据结构中的标志位的值配置为1。查询请求接收模块220在头戴显示设备与配套设备200建立USB连接之后，接收头戴显示设备通过USB数据链路发送的查询外部设备类型的请求，查询结果发送模块230根据查询请求接收模块220接收的查询外部设备类型的请求之后，将标志位配置模块210配置后的用于指示外部设备类型的数据结构通过USB数据链路发送给头戴显示设备，头戴显示设备通过检测该标志位的值即可判断连接到的外部设备是PC机还是配套设备200。

实施例三

图3是本发明一个实施例提供的一种虚拟现实系统的功能框图，如图3所示，本实施例提供的虚拟现实系统300包括如实施例一所述的头戴显示设备310以及如实施例二所述的配套设备320。

实施例四

图4是本发明一个实施例提供的一种虚拟现实系统的功能框图，如图4所示，本实施例提供的增强现实系统400包括如实施例一所述的头戴显示设备410以及如实施例二所述的配套设备420。

实施例五

图5是本发明一个实施例提供的一种使头戴显示设备兼容不同外部设备的方法的流程图，如图5所示，本实施例提供的使头戴显示设备兼容不同外部设备的方法包括：

步骤S510：在头戴显示设备中集成USB-HID协议和HDMI协议。由于PC机操作系统中大多内置HID设备类驱动，因此头戴显示设备连接PC机时不需要安装驱动程序，便于使用。头戴显示设备作为HID设备，PC机能够及时响应头戴显示设备的输入，确保了实时性。标准的HDMI协议接口可以满足绝大多数设备的高清显示需求。

步骤S520：将头戴显示设备与外部设备建立USB连接，根据头戴显示设备与所述外部设备之间的通信协议，判断外部设备为PC机或配套设备。

在优选实施例中，本方案通过以下步骤实现对外部设备类型的判断：在头戴显示设备与外部设备建立USB连接之后，头戴显示设备通过USB数据链路向外部设备发送查询设备类型的请求，外部设备接收到该请求之后，向头戴显示设备返回USB-HID协议中的一数据结构，该数据结构中包含用于指示外部设备类型的标志位，其默认值为0。当外部设备为配套设备时，配套设备会将该标志位的值配置为1；当外部设备为PC机时，PC机不会对该标志位进行操作。头戴显示设备接收外部设备根据查询请求返回的数据结构，并检验其中的用于指示外部设备类型的标志位的值，当标志位的值为0时，判断外部设备为PC机；当标志位的值为1时，判断外部设备为配套设备。从而实现对外部设备类型的判断。

步骤S530：根据外部设备的判断结果对头戴显示设备进行不同的初始化配置，如选择不同的点亮屏幕的时间、设定不同的屏幕刷新率和分辨率等，建立头戴显示设备与外部设备之间稳定的HDMI连接，使头戴显示设备的屏幕可以正常显示外部设备发送的图像信息。通过针对不同类型的外部设备进行不同的初始化配置，可以保证头戴显示设备与不同的外部设备搭配使用均能正常工作，减少使用过程中出现异常的几率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是：

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

本发明的头戴显示设备传统上包括处理器和以存储器形式的计算机程序产品或者计算机可读介质。存储器可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器具有用于执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码的存储空间。例如，用于程序代码的存储空间可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为便携式或者固定存储单元。该存储单元可以类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元包括用于执行根据本发明的方法步骤的计算机可读代码，即可以由例如处理器读取的代码，这些代码被运行时，导致该头戴显示设备执行上面所描述的方法中的各个步骤。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。