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光混动捕装置及虚拟现实系统
申请号	CN201621474701.X	申请日	2016-12-29	公开(公告)号	CN206470692U	公开(公告)日	2017-09-05
申请人	北京诺亦腾科技有限公司; 上海诺亦腾影视科技有限公司;			发明人	李龙威; 宋乔宇; 姚胜; 何元会;
摘要	本实用新型公开了一种光混动捕装置及虚拟现实系统，光混动捕装置包括多个功能元件以及上衣和/或裤子，所述上衣和/或裤子均包括：内层，其用于贴附于人体；外层，其设于所述内层外；和定位构件，其设置于所述内层和所述外层之间，所述定位构件用于设置所述功能元件以使所述功能元件通过所述定位构件贴附于人体上。由于在上衣和裤子的内层与外层之间设置了定位构件，当穿戴者穿着本实用新型的光混动捕装置时，即使穿戴者进行较大动作，功能元件也不会与人体产生过大错位，当功能元件为用于动作捕捉的惯性传感器时，该惯性传感器所捕捉的数据较为准确。
权利要求	1.一种光混动捕装置，其特征在于，包括多个功能元件以及上衣和/或裤子，所述上衣和/或裤子均包括：内层，其用于贴附于人体；外层，其设于所述内层外；和定位构件，其设置于所述内层和所述外层之间，所述定位构件用于设置所述功能元件以使所述功能元件通过所述定位构件贴附于人体上。 2.根据权利要求1所述的光混动捕装置，其特征在于，所述定位构件包括设置于所述上衣的内层和外层之间的第一定位构件，所述第一定位构件包括设置于上衣的内层和外层之间的背带，所述功能元件设置于所述背带上。 3.根据权利要求1或2所述的光混动捕装置，其特征在于，所述定位构件还包括设置于所述上衣和所述裤子的内层与外层之间并对应于人体的四肢位置的第二定位构件；所述第二定位构件包括用于容置所述功能元件的保护套以及用于将保护套绑定在人体的四肢上的绑带。 4.根据权利要求1所述的光混动捕装置，其特征在于，所述光混动捕装置还包括一体成型于所述上衣上的帽子，所述帽子包括内层和外层，所述内层和外层之间对应于人体的后脑勺的位置设置有所述功能元件。 5.根据权利要求1所述的光混动捕装置，其特征在于，所述光混动捕装置还包括环绕于人体的腰胯位置的腰封，所述腰封上设置有安装部，所述安装部用于设置所述功能元件。 6.根据权利要求2所述的光混动捕装置，其特征在于，所述背带包括：主背带，其环绕于人体的胸背位置；左背带，其跨过人体的左肩且两端分别连接于所述主背带的对应于人体的后背位置和前胸位置处；以及右背带，其跨过人体的右肩且两端分别连接于所述主背带的对应于人体的后背位置和前胸位置处；其中，所述主背带对应于人体的后背中部位置、所述左背带对应人体的左肩部位置以及所述右背带对应于人体的右肩部位置均设置有所述功能元件。 7.根据权利要求3所述的光混动捕装置，其特征在于，所述功能元件包括惯性传感器，所述惯性传感器通过所述第二定位构件分别设置在对应于所述人体的两脚、两小腿、两大腿、两上臂、两下臂以及两手的位置。 8.根据权利要求7所述的光混动捕装置，其特征在于，所述功能元件包括光学模块，所述光学模块设置在对应人体的双手、双脚以及腰胯位置上。 9.根据权利要求3所述的光混动捕装置，其特征在于，所述保护套上还开设有穿带孔，所述绑带穿过所述穿带孔后的一端固定于所述内层上，所述绑带的另一端通过魔术贴粘接在其自身上或内层上。 10.一种虚拟现实系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的光混动捕装置，所述功能元件包括用于动作捕捉的惯性传感器以及用于光学定位的光学模块。
说明书全文	光混动捕装置及虚拟现实系统技术领域 [0001] 本实用新型涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种光混动捕装置及虚拟现实系统。背景技术 [0002] 目前，应用于虚拟现实系统中的光学传感器及惯性传感器混合使用的动捕装置(简称光混动捕装置)多采用弹性较大的材料制成，并具有贴附于人体的紧身效果，而用于光学定位和动作捕捉的功能元件直接固定在该具有较大弹性的衣服上，该功能元件虽然随衣服能够贴附于人体上，但由于衣服的弹性较大，当使用者的身体活动量加大时，功能元件相对于人体会产生较大错位，从而使捕捉到的数据不准确，影响使用效果。实用新型内容 [0003] 针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种光混动捕装置。 [0004] 为解决上述技术问题，本实用新型的实施例采用的技术方案是： [0005] 一种光混动捕装置，包括多个功能元件以及上衣和/或裤子，所述上衣和/或裤子均包括： [0006] 内层，其用于贴附于人体； [0007] 外层，其设于所述内层外；和 [0008] 定位构件，其设置于所述内层和所述外层之间，所述定位构件用于设置所述功能元件以使所述功能元件通过所述定位构件贴附于人体上。 [0009] 优选地，所述定位构件包括设置于所述上衣的内层和外层之间的第一定位构件，所述第一定位构件包括设置于上衣的内层和外层之间的背带，所述功能元件设置于所述背带上。 [0010] 优选地，所述定位构件还包括设置于所述上衣和所述裤子的内层与外层之间并对应于人体的四肢位置的第二定位构件；所述第二定位构件包括用于容置所述功能元件的保护套以及用于将保护套绑定在人体的四肢上的绑带。 [0011] 优选地，所述光混动捕装置还包括一体成型于所述裤子的裤腿的下端的脚套，所述脚套包括内层和外层，所述功能元件设置于所述脚套的内层和外层之间，或者功能元件设置于所述脚套的外层的外侧。 [0012] 优选地，所述光混动捕装置还包括一体成型于所述上衣上的帽子，所述帽子包括内层和外层，所述内层和外层之间对应于人体的后脑勺的位置设置有所述功能元件。 [0013] 优选地，所述光混动捕装置还包括环绕于人体的腰胯位置的腰封，所述腰封上设置有安装部，所述安装部用于设置所述功能元件。 [0014] 优选地，所述上衣的外层和所述裤子的外层均装设有能够使外层开合的拉链。 [0015] 优选地，所述背带包括：主背带，其环绕于人体的胸背位置； [0016] 左背带，其跨过人体的左肩且两端分别连接于所述主背带的对应于人体的后背位置和前胸位置处；以及 [0017] 右背带，其跨过人体的右肩且两端分别连接于所述主背带的对应于人体的后背位置和前胸位置处； [0018] 其中，所述主背带对应于人体的后背中部位置、所述左背带对应人体的左肩部位置以及所述右背带对应于人体的右肩部位置均设置有所述功能元件。 [0019] 优选地，所述功能元件包括惯性传感器，所述惯性传感器通过所述第二定位构件分别设置在对应于所述人体的两脚、两小腿、两大腿、两上臂、两下臂以及两手的位置。 [0020] 优选地，所述功能元件包括光学模块，所述光学模块设置在对应人体的双手、双脚以及腰胯位置上。 [0021] 优选地，所述保护套上还开设有穿带孔，所述绑带穿过所述穿带孔后的一端固定于所述内层上，所述绑带的另一端通过魔术贴粘接在其自身上或内层上。 [0022] 优选地，所述帽子的开口的下部的两侧设有用于收紧所述帽子以使所述帽子上的功能元件贴附于人体的后脑勺的调节粘扣。 [0023] 优选地，所述光混动捕装置还包括与多个所述功能元件电连接的连接器，所述连接器上设置有充电接口。 [0024] 本实用新型还公开了一种虚拟现实系统，包括如权利要求1至13中任意一项所述的光混动捕装置，所述功能元件包括用于动作捕捉的惯性传感器以及用于光学定位的光学模块。 [0025] 与现有技术相比，本实用新型的光混动捕装置及虚拟现实系统的有益效果是：由于在上衣和裤子的内层与外层之间设置了定位构件，当穿戴者穿着本实用新型的光混动捕装置时，即使穿戴者进行较大动作，功能元件也不会与人体产生过大错位，当功能元件为用于动作捕捉的惯性传感器时，该惯性传感器所捕捉的数据较为准确。附图说明 [0026] 图1为本实用新型的实施例提供的光混动捕装置中上衣的前侧的结构示意图。 [0027] 图2为本实用新型的实施例提供的光混动捕装置中上衣的后侧的结构示意图。 [0028] 图3为本实用新型的实施例提供的光混动捕装置中裤子的前侧的结构示意图。 [0029] 图4为本实用新型的实施例提供的光混动捕装置中裤子的后侧的结构示意图。 [0030] 图5为本实用新型的实施例提供的光混动捕装置中第二定位构件的主剖视图。 [0031] 图6为本实用新型的实施例提供的光混动捕装置中第二定位构件的右侧剖视图。 [0032] 图中： [0033] 10-第一定位构件；11-主背带；121-左背带；122-左背带；13-连接带；20-拉链；30-功能元件；40-第二定位构件；41-绑带；42-保护套；421-穿带孔；100-上衣；101-内层；102-外层；200-裤子；201-脚套；300-帽子；400-腰封。具体实施方式 [0034] 为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。 [0035] 如图1至图6所示，本实用新型的实施例公开了一种光混动捕装置，该光混动捕装置可应用于虚拟现实系统中，但并不仅限于此。该光混动捕装置包括上衣100、裤子200、多个功能元件30以及定位构件。上衣100和裤子200均具有内层101和外层102，其中，内层101用于贴附于人体，外层102设置于内层101外，定位构件设置在内层101和外层102之间，该定位构件用于设置功能元件30，以当穿戴者穿上该光混动捕装置时，定位构件能够使得功能元件30贴附于人体。如此，当穿戴者穿着本实用新型的光混动捕装置时，即使穿戴者进行较大动作，功能元件30也不会与人体产生过大错位，当功能元件30为用于动作捕捉的惯性传感器时，该惯性传感器所捕捉的数据较为准确。 [0036] 本实用新型的光混动捕装置的上衣100和裤子200的内层101由高弹性、高密度的针织布料裁剪制成，且尺寸设置成能够使内层101贴附于人体的肌肤；外层102可由针织布、梭织布等材料制成，给穿戴者的穿戴提供了较好的体验，布料更加舒服亲近肌肤，布料的经纬度上都具有极强的弹性，具有很好的延伸性；并且即使经过反复穿戴和洗涤也能够保证较高的穿戴性。上述布料符合特定光学工作环境，布料具有一定透光性，红外线可直接穿透。 [0037] 在本实用新型的一个优选实施例中，如图1和图2所示，定位构件包括第一定位构件10。该第一定位构件10设置于上衣100的内层101和外层102之间，第一定位构件10包括设置于上衣100的内层101和外层102之间的背带，功能元件30设置于背带上。由于人体上身设置了背带，该背带能够隔着内层101紧紧贴在人体上，从而使背带上的功能元件30能够紧紧附着在人体上，使功能元件30在上身进行扭动时，不会相对于人体的上身产生错位，当功能元件30为用于动作捕捉的惯性传感器时，功能元件30能够精准捕捉所在位置的动作数据。 [0038] 如图1和图2所示，具体地，背带包括：主背带11、左背带121和右背带122。主背带11环绕在人体的胸背位置并可调节松紧；左背带121跨过人体的左肩且两端分别连接于主背带11的对应于人体的后背位置和前胸位置处；右背带122跨过人体的右肩且两端分别连接于主背带11的对应于人体的后背位置和前胸位置处；其中，主背带11对应于人体的后背中部位置、左背带121对应人体的左肩部位置以及右背带122对应于人体的右肩部位置均设置有功能元件30。如此，整个背带的左、右两侧对称并呈三角型稳定结构，从而使得对应于人体背部和肩部的功能元件30所受到的两侧的拉力相同，从而保证了功能元件30的横向稳定。 [0039] 优选地，左背带121和右背带122通过一连接带13连接在主背带11对应于后背中部位置，并使左背带121和右背带122的设置位置恰好能够避开肩胛骨，从而减少了功能元件30因肩胛骨的活动而造成的数据误差。考虑到女性胸部对背带穿脱的影响，主背带11具有对接的两端，该两端通过插扣方式连接，以便于穿脱，同时，使主背带11位于胸部上方，从而改善了穿戴体验。 [0040] 由上述可知，当设置于主背带11、左背带121以及右背带122上的功能元件30为用于动作捕捉的惯性传感器时，该惯性传感器用于捕捉人体的后背、左、右肩部的动作数据。 [0041] 在本实用新型的一个优选实施例中，如图5和图6所示，并结合图1至图4，定位构件还包括第二定位构件40，该第二定位构件40设置于上衣100和裤子200的内层101与外层102之间对应于人体的四肢的位置；第二定位构件40包括保护套42和绑带41；该保护套42用于容置功能元件30，绑带41能够将保护套42绑定在人体的四肢上。如此，由于绑带41的固定作用，即使在人体四肢进行较大动作的情况下，保护套42以及设置于保护套42中的功能元件30也不会相对人体的四肢位置产生错位。当功能元件30为用于动作捕捉的惯性传感器时，功能元件30能够精准捕捉所在位置的动作数据。 [0042] 当功能元件30为用于动作捕捉的惯性传感器时，惯性传感器可通过第二定位构件40布置在人体的四肢的多个位置，从而对应获得四肢的动作数据。例如，惯性传感器通过第二定位构件40分别布置在对应于人体的两小腿、两大腿、两上臂、两下臂的位置，从而获得人体的两小腿、两大腿、两上臂以及两下臂的动作数据。 [0043] 在本实用新型的一个优选实施例中，保护套42的底部开设有穿带孔421，绑带41的一端通过粘接或缝合的方式固定在内层101上，另一端穿过穿带孔421后将对应的肢体和保持套绑定在一起后，通过魔术贴粘接在自身上或内层101上。 [0044] 上述的第二定位构件40的绑带41以一端与内层101固定，另一端开放的方式设置，从而能够将功能元件30固定在不同体型的人体的四肢上，通过调节绑带41的松紧能够使设置于不同体型的人体的四肢的功能元件30均不会产生相对位移，从而使功能元件30所采集的数据准确。 [0045] 在本实用新型的一个优选实施例中，如图3和图4所示，光混动捕装置还包括连接在裤子200的裤腿的下端的脚套201，脚套201包括外层101和内层102，在该脚套201上设置有功能元件30，功能元件30设置在外层102的外侧，并通过第二定位构件固定在人体的脚部，或者功能元件30设置在外层101和内层102之间，并通过第二定位构件固定在人体的脚部。当功能元件30作为惯性传感器时，该惯性传感器用于捕捉人体的脚部的动作数据。作为脚套201的另一种实施方式，脚套201可以仅仅起到包裹作用，在裤子200的裤腿的下端延伸出用于固定功能元件30的绑带(未示出)，绑带直接绑在脚部，脚套201设置在脚的外部用于包裹的目的。 [0046] 在本实用新型的一个优选实施例中，如图1和图2所示，光混动捕装置还包括与上衣100连接的帽子300，优选帽子300一体成型于上衣100上，帽子300包括内层101和外层102，内层101和外层102之间对应于人体的后脑勺的位置设置有功能元件30。当该功能元件 30为用于动作捕捉的惯性传感器时，功能元件30用于捕捉人体的头部的动作数据。 [0047] 为使对应于人体的后脑勺位置的功能元件30更加准确的获得头部的动作数据，帽子300采用立体裁剪，且帽子300的开口的下部的两侧均设置调节粘扣，通过调节粘扣能够使帽子300紧贴于头部，从而使功能元件30更好的贴附于人体的后脑勺处，从而更好的捕捉头部的动作数据。 [0048] 作为帽子300的另一种实施方式，帽子300也可以如同脚套一样，仅仅起到包裹作用，功能元件30固定在从上衣上延伸出的绑带之上，该绑带可以将功能元件30固定到穿戴者的头部。 [0049] 在本实用新型的一个优选实施例中，如图4所示，光混动捕装置还包括环绕于人体的腰胯位置的腰封400，腰封400上设置有安装部，安装部用于设置功能元件30。该安装部可以为设置于腰封400外部并能够装设功能元件30的结构件，也可以为形成在腰封400内部的用于容置功能元件30的收容腔，还可以为设置与腰封400上的能够开合的布袋。优选地，安装部为能够开合的布袋，腰封400上捕捉两个布袋，功能元件30可选择地设置于其中。优选地，腰封400的两端设置有魔术贴，从而使得腰封400能够调节松紧。本实用新型的腰封400，一方面通过调节松紧可减少穿戴者由于运动导致关键部位的错位，另一方面，两布袋为功能元件30的扩展提供了可能性，而且也可以通过松紧度的调节以适用于不同体型的人体上。 [0050] 当功能元件30作为光学定位的光学模块时，该光学模块设置于人体的头部、双手、双脚以及双跨上。光学模块可设置于光混动捕装置的内层101上或裸露于外层102上，由于光混动捕装置均采用透光性较高的布料，光学模块即使设置在内层101，红外线也能够直接透过外层102而照射在光学模块上以实现光学定位。 [0051] 本实用新型光混动捕装置还包括连接器，该连接器与功能元件30之间以及功能元件300之间通过TYPE-C方式有线连接。该连接器上设置有充电接口，该充电接口可与充电宝之类的充电器进行连接，并用于为需要用电的功能元件30供电。本实用新型的光混动捕装置中的线路采用完全定制，在满足功能性需求的同时线材的柔软性为穿戴增加了舒适感。TYPE-C方式的电连接具有传输数据快、连接可靠的优点。 [0052] 为了方便拆装功能元件30、定位构件(包括第一定位构件和第二定位构件及附属部件)，在光混动捕装置的外层102装设有能够使外层102开合的拉链20。例如，在上衣100的两袖子的外侧设置拉链20，在上衣100的背部设置拉链20以及在裤子200的裤腿的外侧设置拉链20。 [0053] 本实用新型的光混动捕装置采用分体设计，一方面，上衣100和裤子200可分开独立工作，另一方面，功能元件30能够从服装上拆装，受全身动捕算法影响，分体式设计可以满足算法的同时通过第一定位构件10和第二定位构件40可使功能元件30更好的贴附于人体，从而使功能元件30所采集的数据更加准确可靠。并且，服装中的功能元件30还可进行扩展，例如，通过第二定位构件40可在两腿、两手臂上增加作为功能元件30的惯性传感器，通过第一定位构件10可在人体的后背和肩部增加作为功能元件30的惯性传感器，通过定位构件或其他方式在服装上设置作为功能元件30的光学模块以满足光学环境下的动作捕捉的需求。 [0054] 本实用新型的光混动捕装置采用特别设计并使用特殊材料进行拼接，满足了适应不同形体的用户的需求，符合人体工程学设计，该服装外观美观大方，易于收纳整理。 [0055] 本实用新型的实施例还公开了一种虚拟现实系统，该虚拟现实系统包括上述的光混动捕装置，功能元件30包括用于动作捕捉的惯性传感器以及用于光学定位的光学模块。由于设置于光混动捕装置中的惯性传感器不会相对于人体产生较大位移，从而使得惯性传感器所获得的动作数据准确，从而能够为虚拟现实系统提供较为准确的数据。 [0056] 以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

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