[发明专利]运动控制装置、头戴显示设备、无人机和飞行系统

说明书

本发明公开了一种运动控制装置、头戴显示设备、无人机和飞行系统。其中，运动控制装置，包括：接收单元，用于实时接收运动对象在实际运动区域内运动时的环境数据、和运动数据；控制单元，基于环境数据和运动数据，计算运动对象和实际运动区域的虚拟数据，生成虚拟运动对象在虚拟运动区域内运动的虚拟运动场景，在虚拟运动场景中矢量叠加辅助运动信息，生成AR运动场景。由此，本实施例可以将虚拟与现实进行融合并应用于飞行训练中。不仅可以改善训练者的体验，而且可以减少训练失误造成的损失和危险，降低了训练成本，提高飞行的安全性，还可以大幅度提高训练效果。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种运动控制装置、头戴显示设备、无人机和飞行系统。

背景技术

随着通信技术的快速发展，现出现了AR(Augmented Reality，增强现实)技术。该技术是以交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面，是一种全新的人机交互技术。利用该技术，可以模拟真实的现场景观。人们尝试将运用AR技术将FPV的画面(通常是运动对象所拍摄的运动场景的图片)回传到控制装置，从而控制遥控航空模型或者车辆模型进行运动。FPV，即第一人称主视角，它是一种基于遥控航空模型或者车辆模型上加装无线摄像头回传设备，在地面用头戴显示器观看的新玩法，能让用户体验驾驶飞机或者车辆的临场感。

现有的控制方式受限于真实的环境，缺少仿真运动训练所需要的辅助信息，也缺少实际场景中的重力、风向等因素，不仅使得操作者驾驶体验效果不好，而且在仿真的运动训练中效果不佳。因此，现有的控制方式仅适用于简单游戏、娱乐场景，无法满足仿真训练的要求。

发明内容

鉴于以上所述一个或多个问题，本发明实施例提供了一种本发明实施例提供了一种运动控制装置、头戴显示设备、无人机和飞行系统。

第一方面，提供了一种运动控制装置，包括：

接收单元，用于实时接收运动对象在实际运动区域内运动时的环境数据、和运动数据；

控制单元，基于环境数据和运动数据，计算运动对象和实际运动区域的虚拟数据，生成虚拟运动对象在虚拟运动区域内运动的虚拟运动场景，在虚拟运动场景中矢量叠加辅助运动信息，生成增强现实AR运动场景；

显示单元，用于显示虚拟运动对象在AR运动场景内的运动情况。

在一些实施例中，控制单元包括：

计算模块，基于环境数据和运动数据，计算运动对象和实际运动区域的虚拟数据，生成虚拟运动对象在虚拟运动区域内运动的虚拟运动场景；

叠加模块，在虚拟运动场景中矢量叠加辅助运动信息，生成AR运动场景。

在一些实施例中，环境数据包括：实际运动区域的场景图像和地理位置信息。

在一些实施例中，运动数据包括：运动对象的惯性测量数据。

在一些实施例中，运动对象为无人机。

在一些实施例中，辅助运动信息包括以下信息中的至少一种：

飞行标记点、飞行轨迹、方位导向、地理数据、天气状况、驾驶仪表、飞行竞技场。

第二方面，提供了一种头戴显示设备，包括：

头戴式眼镜，和

设置在头戴式眼镜内的如第一方面描述的AR运动控制装置。

第三方面，提供了一种无人机，包括：飞机主体，分别设置在飞机主体上的接收模块、摄像模块、GPS模块、IMU模块和发送模块，其中：

接收模块，用于接收遥控装置的遥控指令，并基于遥控指令进行运动；

摄像模块，用于实时摄取运动所在的实际运动区域的场景图像；