双输入的VR设备和虚拟驾驶系统

摘要

本发明提供了一种双输入的VR设备和虚拟驾驶系统，包括：VR眼镜、控制手柄、摄像头；控制手柄通过无线方式将姿态信息输入VR眼镜；摄像头用于捕捉VR眼镜佩戴者的手势输入给VR眼镜。所述虚拟驾驶系统还包括现实驾驶座；VR设备的VR眼镜向VR眼镜佩戴者显示驾驶的虚拟环境；摄像头的朝向在水平面内，且垂直于驾驶座的前方方向。本发明将控制手柄的姿态信息作为第一种控制输入，将VR眼镜佩戴者的徒手手势作为第二种控制输入，增加了控制的灵活度。

说明书

技术领域

本发明涉及VR技术领域，具体地，涉及双输入的VR设备和虚拟驾驶系统。

背景技术

专利文献CN208126674U公开了一种基于VR虚拟现实技术的建筑工程教学系统，包括教师端、学生端，以及连接教师端、学生端的网络通道，所述学生端包含VR手柄、定位器和可供学生穿戴的VR头盔；VR手柄用于与虚拟现实世界中的对象互动，内置有可被定位器追踪的感应器：定位器内置有激光发生器和光敏传感器，用来确定VR手柄的位置；所述VR头盔包括：输入模块、处理模块、存储模块、显示模块、输出模块。本实用新型所述基于VR虚拟现实技术的建筑工程教学系统，用VR设备直观地呈现建筑工程全貌，由教师操作教导学生如何正确进行实际建筑管理，带给学生真实感受，提高教学的效率和质量。

专利文献CN206379004U公开了一种基于VR技术的沉浸式教学系统，包括桌子和幕布，所述桌子放置在地面的上方中部，桌子的上表面放置有显示器、计算机、虚拟头盔和交互手柄，所述地面的左前角和右后角均设有支撑杆，支撑杆的上端安装有激光定位器，所述幕布设置在后侧墙壁上，本基于VR技术的沉浸式教学系统能利用VR虚拟现实技术打造写实的虚拟环境，在环境中高度按照真实场景制作。不仅展现了逼真的世界信息，还能将各种信息(如：视频，声音)叠加到虚拟的场景中，同时利用虚拟头盔与体感控制器来实现对虚拟场景中虚拟的图像、模型等相关信息的切换与变换的操作，以及将叠加效果后的教学过程实时录制和播放。

现有技术的控制手柄通常通过激光形成光点，并由摄像头捕捉得到手势，但是对于驾驶等虚拟培训训练系统，这样的手势与现实感及方向盘等现实操作方式的感观距离较大。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种双输入的VR设备和虚拟驾驶系统。

根据本发明提供的一种双输入的VR设备，包括：VR眼镜、控制手柄、摄像头；

控制手柄通过无线方式将姿态信息输入VR眼镜；

摄像头用于捕捉VR眼镜佩戴者的徒手手势输入给VR眼镜。

优选地，控制手柄有两个，分别提供给VR眼镜佩戴者左手、右手使用；

当两个控制手柄上的传感器均检测到控制手柄被握持后，暂停对来自摄像头的捕捉图像进行手势的识别。

优选地，当两个控制手柄上的传感器先是均检测到控制手柄被握持，然后均检测到脱离被握持，则针对控制手柄脱离被握持时刻的前后时刻的来自摄像头捕捉的画面进行比较，发现在后一时刻新增的手部对象，将所述新增的手部对象认为是AR眼镜佩戴者的手部，并进行手势识别。

优选地，摄像头与VR眼镜相分离，摄像头通过无线信号通信连接VR眼镜；

根据本发明提供的一种虚拟驾驶系统，包括所述的VR设备；

所述虚拟驾驶系统还包括现实驾驶座；

VR设备的VR眼镜向VR眼镜佩戴者显示驾驶的虚拟环境；

摄像头的朝向在水平面内，且垂直于驾驶座的前方方向。

优选地，当在摄像头捕捉到的画面中，VR眼镜佩戴者的两个手部存在重叠遮挡时，切换为安装在VR眼镜上且与VR眼镜之间在朝向上同轴或平行设置的摄像头捕捉画面。

优选地，VR眼镜将两个手部存在重叠遮挡作为手势进行识别，识别为控制方向盘旋转一周。

优选地，VR眼镜将左手遮挡右手识别为控制方向盘向右旋转一周的手势，VR眼镜将右手遮挡左手识别为控制方向盘向左旋转一周的手势。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明将控制手柄的姿态信息作为第一种控制输入，将VR眼镜佩戴者的徒手手势作为第二种控制输入，增加了控制的灵活度。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明提供的一种虚拟驾驶系统，包括所述的VR设备；所述虚拟驾驶系统还包括现实驾驶座；VR设备的VR眼镜向VR眼镜佩戴者显示驾驶的虚拟环境；摄像头的朝向在水平面内，且垂直于驾驶座的前方方向。具体地，传统的手势是通过检测控制手柄的姿态以及控制手柄射出的激光光束、激光光束在现实环境的现实对象上形成的光点得到的，但是这对于模拟驾驶汽车的训练或者娱乐是与现实中方向盘的操作手势存在较大的差距的。因此，本发明提供了一种VR设备，尤其适用于虚拟驾驶系统的VR设备。

本发明将控制手柄的姿态信息作为第一种控制输入，将VR眼镜佩戴者的徒手手势作为第二种控制输入，增加了控制的灵活度。所述双输入的VR设备，包括：VR眼镜、控制手柄、摄像头；控制手柄通过无线方式将姿态信息输入VR眼镜；摄像头用于捕捉VR眼镜佩戴者的徒手手势输入给VR眼镜。控制手柄有两个，分别提供给VR眼镜佩戴者左手、右手使用。

在一个优选例中，当在摄像头捕捉到的画面中，VR眼镜佩戴者的两个手部存在重叠遮挡时，切换为安装在VR眼镜上且与VR眼镜之间在朝向上同轴或平行设置的摄像头捕捉画面。这样可以在任意时刻都同时完整地观察到两个手部。

在另一个优选例中，VR眼镜将两个手部存在重叠遮挡作为手势进行识别，识别为控制方向盘旋转一周。VR眼镜将左手遮挡右手识别为控制方向盘向右旋转一周的手势，VR眼镜将右手遮挡左手识别为控制方向盘向左旋转一周的手势。这样，两个手部不仅各自可以进行手势控制，而且两个手部之间通过配合能够产生新的手势，大为增加了手势了数量与灵活度。

当两个控制手柄上的传感器均检测到控制手柄被握持后，暂停对来自摄像头的捕捉图像进行手势的识别。此时，可以认为，摄像头捕捉到的画面中如果存在手部，则该手部并不是VR眼镜佩戴者的手部，因此不需要识别，同时也避免识别得到手势后与控制手柄的控制指令相冲突的发生。

进一步优选地，当两个控制手柄上的传感器先是均检测到控制手柄被握持，然后均检测到脱离被握持，则针对控制手柄脱离被握持时刻的前后时刻的来自摄像头捕捉的画面进行比较，发现在后一时刻新增的手部对象，将所述新增的手部对象认为是AR眼镜佩戴者的手部，并进行手势识别。摄像头与VR眼镜相分离，摄像头通过无线信号通信连接VR眼镜。这样，当摄像头捕捉到的画面中三个以上的手部时，能够得知哪两个手部是VR眼镜佩戴者的手部，以区分于其它人的手部。从而仅对VR眼镜佩戴者的两个手部进行手势识别。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。