一种头戴显示设备及其分布式处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种头戴显示设备的分布式处理系统及头戴显示设备，涉及头戴式显示设备技术领域，该系统包括：专用处理芯片，用于根据应用处理器主芯片的控制，控制各自连接的目标外设，对各自连接的目标外设对应的数据进行处理；应用处理器主芯片，用于利用专用处理芯片，完成目标外设的控制和数据处理；本发明专利技术通过AP主芯片与目标外设之间的专用处理芯片的设置，利用专用处理芯片完成相关外设的复杂数据处理和功能控制，能够有效减少AP主芯片的负担和发热量，同时专用处理芯片能够分散到头戴显示设备不同的空间进行散热，提高头戴显示设备的散热效果，并且减少了AP主芯片的连接线路，有效解决了头戴显示设备设计中一些制约因素。效解决了头戴显示设备设计中一些制约因素。效解决了头戴显示设备设计中一些制约因素。

【技术实现步骤摘要】
一种头戴显示设备及其分布式处理系统


[0001]本专利技术涉及头戴式显示设备
，特别涉及一种头戴显示设备的分布式处理系统及头戴显示设备。

技术介绍

[0002]目前，在VR(Virtual Reality，虚拟现实)、AR(Augmented Reality，增强现实)和MR(Mix Reality，混合现实)设备等头戴显示设备上，通常以一个AP(Application Processor，应用处理器)主芯片为核心，扩展多种不同功能的外设，如摄像头(camera)、显示屏、麦克风和扬声器等，外设与AP主芯片之间通过数据线和控制线直接相连。采用这种系统设计方式，当产品内部空间较大，能够把AP和外设放到同一个PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)板上时，多层PCB板能很好的放置芯片间的信号线，设计难度不大；但是如果应用到小型化的头戴显示设备(如AR设备)，尤其是当AP主芯片和外设放置在不同的空间时，AP主芯片和外设间具有大量的数据线和控制线，需要用非常多的设备内部空间布置这些信号线，如多层FPC(柔性电路板)或者同轴信号线，这会严重制约产品的设计。
[0003]并且，AP主芯片内部具有丰富的功能单元，依靠这些功能单元处理外设相关的庞大数据，实现各种算法。而当多个外设并发执行功能时，如4个6DOF(自由度)摄像头、2个眼球追踪摄像头同时上传数据，多个外设抢占有限的运算资源，AP主芯片响应不及时就会存在排队等待问题，影响系统的性能。
[0004]同时，AP主芯片庞大的运算量，功耗很大并产生很多的热量，这对设备整机的散热能力产生很大的挑战，但是头戴显示设备朝小型化方向发展，内部结构空间非常紧凑，散热的空间很小，且由于风扇的振动和风噪影响用户体验，并不适合使用风扇进行散热。当主芯片热量不能有效散出时，AP主芯片内核温度升高，运行时有明显的卡顿感，制约运行效率；同时AP主芯片所在区域壳体温度可能升高到40度以上，导致用户无法佩戴。
[0005]因此，如何能够解决现有头戴显示设备中存在的AP主芯片连接线路多和散热困难的问题，减少头戴显示设备设计中的制约因素，提升用户的佩戴体验，是现今急需解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种头戴显示设备的分布式处理系统及头戴显示设备，以减少AP主芯片的连接线路，方便头戴显示设备的产品设计，提高头戴显示设备的散热效果，提升用户的佩戴体验。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种头戴显示设备的分布式处理系统，包括：
[0008]专用处理芯片，用于根据应用处理器主芯片的控制，控制各自连接的目标外设，对各自连接的目标外设对应的数据进行处理；其中，所述目标外设为头戴显示设备上设置的通过各自对应的专用处理芯片与所述应用处理器主芯片连接的外设；
[0009]所述应用处理器主芯片，用于利用所述专用处理芯片，完成所述目标外设的控制
和数据处理。
[0010]可选的，所述专用处理芯片，包括：
[0011]声音处理芯片，用于根据所述应用处理器主芯片的控制，控制所述头戴显示设备的麦克风采集原始声音数据，并对所述原始声音数据进行声音处理，将处理得到声音数据和/或语音识别指令传输给所述应用处理器主芯片；其中，所述目标外设包括所述声音处理芯片连接的所述头戴显示设备的麦克风。
[0012]可选的，所述声音处理芯片还用于根据应用处理器主芯片的控制，对所述应用处理器主芯片传输的原始音频数据进行播放处理，并控制所述头戴显示设备的扬声器播放处理得到的播放音频数据；其中，所述目标外设还包括所述声音处理芯片连接的所述头戴显示设备的扬声器。
[0013]可选的，所述专用处理芯片，包括：
[0014]显示处理芯片，用于根据所述应用处理器主芯片的控制，对所述应用处理器主芯片传输的原始图像数据进行显示处理，并控制所述头戴显示设备的显示面板显示处理得到的显示图像数据；其中，所述目标外设包括所述显示处理芯片连接的所述头戴显示设备的显示面板。
[0015]可选的，所述专用处理芯片，包括：
[0016]佩戴用户处理芯片，用于根据所述应用处理器主芯片的控制，控制所述头戴显示设备的姿态传感器采集的姿态数据，并计算分析所述姿态数据对应的用户位姿信息，将所述用户位姿信息传输给所述应用处理器主芯片；其中，所述目标外设包括所述佩戴用户处理芯片连接的所述头戴显示设备的姿态传感器。
[0017]可选的，所述专用处理芯片，包括：
[0018]眼球跟踪处理芯片，用于根据所述应用处理器主芯片的控制，控制所述头戴显示设备的眼球跟踪摄像头采集眼球跟踪图像，并计算分析所述眼球跟踪图像对应的瞳孔位置信息，将所述瞳孔位置信息传输给所述应用处理器主芯片；其中，所述目标外设包括所述眼球跟踪处理芯片连接的所述头戴显示设备的眼球跟踪摄像头。
[0019]可选的，所述佩戴用户处理芯片还用于根据所述应用处理器主芯片的控制，控制所述头戴显示设备的眼球跟踪摄像头采集眼球跟踪图像，并计算分析所述眼球跟踪图像对应的瞳孔位置信息，将所述瞳孔位置信息传输给所述应用处理器主芯片；其中，所述目标外设还包括所述佩戴用户处理芯片连接的所述头戴显示设备的眼球跟踪摄像头。
[0020]可选的，该系统还包括：
[0021]与所述应用处理器主芯片连接的拍摄摄像头，用于根据所述应用处理器主芯片的控制，采集外部图像并将所述外部图像传输给所述应用处理器主芯片。
[0022]可选的，所述应用处理器主芯片设置在所述头戴显示设备的第一镜腿部件中，所述专用处理芯片设置在所述头戴显示设备的镜框部件和/或第二镜腿部件中。
[0023]此外，本专利技术还提供了一种头戴显示设备，包括：如上述所述的头戴显示设备的分布式处理系统。
[0024]本专利技术所提供的一种头戴显示设备的分布式处理系统，包括：专用处理芯片，用于根据应用处理器主芯片的控制，控制各自连接的目标外设，对各自连接的目标外设对应的数据进行处理；其中，目标外设为头戴显示设备上设置的通过各自对应的专用处理芯片与
应用处理器主芯片连接的外设；应用处理器主芯片，用于利用专用处理芯片，完成目标外设的控制和数据处理；
[0025]可见，本专利技术通过AP主芯片与目标外设之间的专用处理芯片的设置，利用专用处理芯片完成相关外设的复杂数据处理和功能控制，能够有效减少AP主芯片的负担和发热量，同时专用处理芯片能够分散到头戴显示设备不同的空间，充分利用所在的空间进行散热，提高头戴显示设备的散热效果，提升用户的佩戴体验；并且本专利技术能够将现有“主芯片
‑
外设”的一级系统架构变成“主芯片
‑
专用处理芯片
‑
外设”二级系统架构，减少了AP主芯片的连接线路，有效解决了头戴显示设备设计中一些制约因素。此外，本专利技术还提供了一种头戴显示设备，同样具有上述有益效果。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种头戴显示设备的分布式处理系统，其特征在于，包括：专用处理芯片，用于根据应用处理器主芯片的控制，控制各自连接的目标外设，对各自连接的目标外设对应的数据进行处理；其中，所述目标外设为头戴显示设备上设置的通过各自对应的专用处理芯片与所述应用处理器主芯片连接的外设；所述应用处理器主芯片，用于利用所述专用处理芯片，完成所述目标外设的控制和数据处理。2.根据权利要求1所述的头戴显示设备的分布式处理系统，其特征在于，所述专用处理芯片，包括：声音处理芯片，用于根据所述应用处理器主芯片的控制，控制所述头戴显示设备的麦克风采集原始声音数据，并对所述原始声音数据进行声音处理，将处理得到声音数据和/或语音识别指令传输给所述应用处理器主芯片；其中，所述目标外设包括所述声音处理芯片连接的所述头戴显示设备的麦克风。3.根据权利要求2所述的头戴显示设备的分布式处理系统，其特征在于，所述声音处理芯片还用于根据应用处理器主芯片的控制，对所述应用处理器主芯片传输的原始音频数据进行播放处理，并控制所述头戴显示设备的扬声器播放处理得到的播放音频数据；其中，所述目标外设还包括所述声音处理芯片连接的所述头戴显示设备的扬声器。4.根据权利要求1所述的头戴显示设备的分布式处理系统，其特征在于，所述专用处理芯片，包括：显示处理芯片，用于根据所述应用处理器主芯片的控制，对所述应用处理器主芯片传输的原始图像数据进行显示处理，并控制所述头戴显示设备的显示面板显示处理得到的显示图像数据；其中，所述目标外设包括所述显示处理芯片连接的所述头戴显示设备的显示面板。5.根据权利要求1所述的头戴显示设备的分布式处理系统，其特征在于，所述专用处理芯片，包括：佩戴用户处理芯片，用于根据所述应用处理器主芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝华，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：