一种基于传感器阵列的虚拟现实视频控制头戴设备和控制方法与流程

本发明涉及头戴式显示设备，尤其涉及一种基于传感器阵列的虚拟现实视频控制头戴设备和控制方法。

背景技术：

1、在增强现实和虚拟现实头戴设备领域，用户佩戴设备时的舒适性是产品开发和设计时的重要关注点，舒适的佩戴体验是提高用户满意度和参与度的关键，若用户在使用ar/vr头戴设备时很容易感到不适或疲劳，则会减少使用时间并降低用户体验质量，且对于培训、医疗和保健等要求用户长时间佩戴头戴设备的场景，若设备佩戴不舒适，不仅会导致用户提前结束使用，还可能会给用户带来肩颈酸痛等健康问题。

2、为了提高ar/vr头戴设备的佩戴舒适性，有厂家在设计过程中引入压力测量系统，利用压力传感器测量分析头戴产品对用户头部造成的压力大小及分布情况，通过量化手段来改善、优化产品的穿戴体验。但是在实际使用过程中，不同用户的头部形状、尺寸以及用户对温度、湿度和压力的敏感度各不相同，因此固定的设计难以满足用户的个性化需求。针对这一问题，设备开发人员也尝试设计了多种提高佩戴舒适度的装置和方法。例如中国专利cn108803038a中公开了一种可以调节佩戴效果的vr头盔，包括顶盖、面罩、vr头显和托板，在调节该vr头显与用户眼部之间的距离时，通过褶皱凸起的拉长与收缩可保证橡胶罩始终贴合在人体眼部；通过松紧带可将设备固定在人体头部，同时，松紧带可根据头部大小进行调节，从而可提高佩戴舒适性。

3、需要指出的是，上述装置和方法主要依靠用户的个人感觉作为调整依据，无具体的量化用户的佩戴效果，因此佩戴后的舒适感较差，且现有头戴设备的设计方向主要是减轻设备重量给用户头部带来的压力；但是除了压力之外，头戴设备还会影响用户与其直接接触部位的通风和排汗效果，长时间使用后给用户带来过热和潮湿等不适感。

技术实现思路

1、下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

2、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于传感器阵列的虚拟现实视频控制头戴设备和控制方法。

3、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于传感器阵列的虚拟现实视频控制头戴设备，包括：

4、头戴设备，所述头戴设备用于向用户播放虚拟现实或增强现实内容；

5、可调节固定带，所述可调节固定带用于将头戴设备固定于用户头部；

6、一组或多组传感器阵列，所述传感器阵列用于检测与用户直接接触部位的工作参数；

7、控制模块，所述控制模块用于处理传感器阵列获取的监测数据、实时判断用户佩戴头戴设备的舒适度、调控传感器阵列的工作参数和记录使用数据；

8、散热模块，所述散热模块设置于所述头戴设备前部两侧，所述散热模块用于散热和排湿。

9、作为上述技术方案的进一步描述，所述传感器阵列等距设置于所述可调节固定带上，所述传感器阵列包括温度传感器、湿度传感器和压力传感器，所述温度传感器、湿度传感器和压力传感器用于实时监测可调固定带与用户接触部位的温度、湿度和压力数据。

10、作为上述技术方案的进一步描述，所述控制模块设置于所述头戴设备两侧，所述控制模块与所述传感器阵列和所述散热模块电性连接，所述控制模块通过所述传感器阵列反馈的工作参数判断舒适度。

11、一种控制方法，利用如上述任一项所述的头戴设备，包括以下步骤：

12、s1000，头戴设备启动，进行设备自检，选择配置数据；

13、s2000，设定运行模式，控制模块通过传感器阵列传输的工作参数数据实时判断用户佩戴头戴设备的舒适度，生成调整方案，调整佩戴的舒适性。

14、作为上述技术方案的进一步描述，所述设备自检和选择配置数据包括默认配置模式和预存配置模式。

15、作为上述技术方案的进一步描述，所述默认配置模式步骤包括：

16、s1101，可调节固定带先逐步收紧再逐步松脱，散热模块先主动关闭再主动开启，控制模块接收传感器阵列传输的数据，判断传感器阵列和散热模块工作状态，若正常则进入s1102，若异常则进入s1103；

17、s1102，可调节固定带逐步松脱至初始松紧度，散热模块开启初始功率运行；

18、s1103，控制模块发出报警信号，提示进行维修。

19、作为上述技术方案的进一步描述，所述预存配置模式步骤包括：

20、s1201，可调节固定带逐步收紧，散热模块主动开启，控制模块接收传感器阵列传输的数据，判断传感器阵列和散热模块工作状态，若正常则进入s1202，若异常则进入s1203；

21、s1202，控制模块读取预存的使用数据，可调节固定带逐步松脱至预存松紧度，散热模块开启预存功率运行；

22、s1203，控制模块发出报警信号，提示进行维修。

23、作为上述技术方案的进一步描述，所述s2步骤包括：

24、s2101，可调节固定带上的传感器阵列实时检测可调节固定带与人体直接接触部位的工作参数，将监测数据传输至控制模块；

25、s2102，控制模块接收并处理传感器阵列传输的温度、湿度和压力数据，与预存监测数据进行对比，根据数值和阈值大小判断舒适度和预存效果是否合适，若合适则进入s2103，若不合适则进入s2104；

26、s2103，控制模块存储使用数据，记录为预存配置方案；

27、s2104，控制模块生成优化方案，发出提示信号。

28、作为上述技术方案的进一步描述，所述运行模式包括娱乐模式，运动模式和医疗模式。

29、作为上述技术方案的进一步描述，所述娱乐模式中，控制模块发出控制信号后，可调节松紧带逐渐松脱，散热模块功率逐渐降低；

30、所述运动模式中，控制模块发出控制信号后，可调节松紧带逐渐收紧，散热模块功率逐渐升高；

31、所述医疗模式中，控制模块发出控制信号后，可调节松紧带逐渐松脱，散热模块功率逐渐升高。

32、本发明具有如下有益效果：

33、1、本发明，通过实时监测用户与头戴设备接触部位的温度、湿度和压力数据，实现对影响用户佩戴体验的因素进行数字化分析，为用户精准调整头戴设备的固定方式和通风效果提供依据，可以有效提高用户佩戴的舒适性，让用户在使用设备时能够享受更加舒适、愉悦的体验；

34、2、本发明，通过温度、湿度和压力传感器组成的传感器阵列收集用户使用数据，实时生成调整方案并记录为预存方案，保证每位用户可以根据自身情况和需求实时调节头戴设备的位置和松紧程度，为用户提供更加个性化的佩戴体验；

35、3、本发明，载入配置后可以选择工作模式通过温度、湿度和压力传感器组成的传感器阵列及时反馈异常监测数据，从而在娱乐、运动和医疗多个场景下帮助用户避免由于佩戴头戴设备所产生的健康问题，如过热、潮湿或过度压力等，为用户提供更加安全的使用环境。