可调整背包的制作方法

文档序号:19732043发布日期:2020-01-18 04:03阅读:252来源:国知局
可调整背包的制作方法



背景技术:

背包可用于虚拟现实(vr)和/或增强现实(ar)系统中。背包可以是vr/ar系统的部件,并且可包括由佩戴者佩戴的计算装置,并且该计算装置可被耦接到显示器,以通过经由显示器向佩戴者提供图像、屏幕和/或其他视觉刺激而向佩戴者提供“虚拟”和/或“增强”现实。

附图说明

图1图示了根据本公开的可调整背包的一个示例。

图2图示了根据本公开的安置调整器(placementadjuster)的一个示例。

图3图示了根据本公开的角度调整器的一个示例。

图4图示了根据本公开的可调整背包的一个示例的一部分的侧视图。

图5图示了根据本公开的可调整背包的一个示例的一部分的侧视图。

图6图示了根据本公开的可调整背包的一个示例。

图7图示了根据本公开的可调整背包的一个示例。

图8图示了一示例性流程图,其图示了根据本公开的调整背包的方法的一个示例。

具体实施方式

背包可用于虚拟现实(vr)和/或增强现实(ar)系统中。在一些示例中,vr/ar系统可包括背包,该背包包括由佩戴者佩戴的计算装置。该计算装置可被耦接到vr/ar头戴式设备(vr/arheadset),该vr/ar头戴式设备覆盖佩戴者的眼睛并通过显示器向佩戴者提供视觉刺激,从而用“虚拟”现实代替实际现实。vr系统可允许佩戴者通过游戏、教育活动、小组活动等与“虚拟”现实世界交互。

ar系统可在佩戴者的眼前提供覆盖的透明或半透明屏幕,使得现实被例如图形表示和/或补充数据之类的附加信息“增强”。例如,ar系统可在ar显示器上覆盖透明或半透明的天气信息、方向和/或其他信息,以供佩戴者检查。

vr/ar系统可用于许多不同的领域中和/或用于许多不同的应用。例如,vr/ar系统可用于游戏、航空、工程、医学、地理定位、培训、军事、政府(例如,消防、警察等)和体育以及其他领域中。

背包可包括负载,例如计算装置。出于人体工程学和/或功能上的原因,例如改善特定佩戴者的ar/vr体验,可能期望将负载适当地定位在佩戴者的背部上。例如,将负载适当地定位在佩戴者的背部上可减轻和/或避免不适,例如否则佩戴者可能会体验到的窄点(pinchpoint)。此外,在负载包括例如计算装置之类的发热部件的情况下,与不适当定位的负载、例如可能与依靠手动调整带的方法相关联的负载相比,适当的定位和/或间隔可减少到达佩戴者的颈部和/或背部的来自该计算装置的热量。可能困难和/或麻烦的是,手动调整带以使负载符合人体工程学地定位在佩戴者的背部上,同时维持负载的适当定位和间隔。在多人可能佩戴特定背包的情况下,例如在特定背包可在多个佩戴者之间共用的游乐园环境、视频游戏厅环境和/或训练场景中,手动调整背包上的带的困难和/或麻烦的性质可能会加剧。负载的适当定位和/或间隔可取决于佩戴者身体的特征,例如佩戴者的高度、佩戴者的姿势和/或佩戴者背部的曲率等。

在一些示例中,背包可包括距离传感器、致动器、角度传感器和/或角度调整器,以在手动实现可能麻烦、困难和/或耗时的精度水平上实现负载与佩戴者的背部之间的特定距离和/或负载相对于地面的特定角度。该精度水平可以很好,使得该特定距离可达到百分之一英寸(例如,1.01英寸)。该精度水平可以很好,使得该特定角度可达到百分之一度(例如,90.01度,其中90度是相对于地面竖直的)。该距离传感器和/或角度传感器可与该致动器和/或角度调整器通信,使得可进行精确的调整,而无需佩戴者的手动试错法。

因此,本公开涉及可调整背包。可调整背包可包括:耦接到一组带和负载的轴;距离传感器;致动器,其耦接到该轴,以响应于来自该距离传感器的第一信号而致动,以调整该组带的长度;角度传感器;以及角度调整器,其耦接到该负载,以响应于来自该角度传感器的第二信号而激活。期望地,与依靠手动调整的示例对比,在本文的一些示例中,可允许自动地调整背包的该组带,而无需佩戴者或协助佩戴者的另一个人的介入。这样的自动调整可促进实现负载的适当定位、间隔中的时间、难度的减少,有助于佩戴者的体验,该体验不会受到不适感和/或在依靠手动调整该组带的方法下可能出现的其他问题的困扰。

本文的一些示例可包括角度传感器和角度调整器。该角度传感器可确定负载相对于地面的角度。该角度调整器可调整负载相对于地面的角度,使得将负载适当地定位在佩戴者的背部上和/或与佩戴者的背部适当地间隔。

在一些示例中,背包可包括耦接到一组带和负载的轴、距离传感器、耦接到该轴的致动器、角度传感器以及耦接到该负载的角度调整器。该致动器可响应于来自距离传感器的第一信号而致动,以调整该组带的长度。该角度调整器可响应于来自角度传感器的第二信号而激活。在一些示例中,背包可包括耦接到该轴的扭矩传感器,并且该致动器可响应于该扭矩传感器感测到扭矩超过阈值扭矩而停止致动。如本文所用的,“扭矩传感器”是测量物体的角动量的变化率的装置。在一些示例中,背包可包括耦接到该负载的压力传感器,并且该致动器可响应于该压力传感器感测到压力超过阈值压力而停止致动。如本文所用的,“压力传感器”是测量每单位面积的力的装置。

图1图示了根据本公开的可调整背包的一个示例。如图1中所示,背包100可包括一组带102、耦接到该组带102的轴104、耦接到该轴104的致动器108(例如,马达)、距离传感器106、角度传感器114、角度调整器112以及负载110。在一些示例中,距离传感器106可被耦接到负载110。如本文所用的,“距离传感器”是指可测量从该距离传感器到表面的距离的电子装置。距离传感器的示例包括飞行时间传感器、激光测距仪和/或lidar,以及其他类型的距离传感器。例如,在一些示例中,距离传感器106可以是飞行时间传感器。

致动器108可响应于来自距离传感器106的信号而致动。致动器108可以是可致动的,以调整该组带102的长度。例如,如果距离传感器106确定负载110与佩戴者的背部之间的距离过大,则致动器108可致动,使得该组带102的一部分被卷绕到轴104,从而收紧(系紧)该组带102。类似地,如果距离传感器106确定负载110与佩戴者的背部之间的距离过小,则致动器108可致动,使得该组带102的一部分从轴104解绕(unspool),从而放松(松开)该组带102。致动器108可响应于来自距离传感器106的另一信号而停止致动,该信号表示负载110和佩戴者的背部之间的距离是适当的。如下面结合图5进一步论述的,距离传感器可在不同位置处耦接到负载,使得这些距离传感器确定不同的距离。

角度传感器114可被耦接到负载110,或者可以是负载110的部件。角度传感器114可以是但不限于加速度计。角度调整器112可响应于来自角度传感器114的信号而致动。例如,如果角度传感器114确定负载110不是竖直或几乎竖直的,则角度调整器112可激活,以调整负载110相对于地面(图1中未图示)的角度。角度调整器112可响应于来自角度传感器114的另一信号而停止激活,该信号表示负载110的角度是适当的(例如,负载110相对于地面是竖直或几乎竖直的)。在一些示例中,角度调整器112可响应于距离传感器106确定负载110与背包的佩戴者之间的距离小于阈值距离而被激活。尽管未在图1中图示,但背包100可包括用于距离传感器106与致动器108和/或角度调整器112之间以及角度传感器114与致动器108和/或角度调整器112之间的数据和/或控制信号的互连装置。

在一些示例中,背包100可包括电源116,其可向距离传感器106、致动器108、角度传感器114和/或角度调整器112供电。例如,电源116可供应交流电(ac)和/或直流电(dc)以向距离传感器106、致动器108、角度传感器114和/或角度调整器112供电。在一些示例中,电源116可被包括在背包100中,以提供移动电源来向距离传感器106、致动器108、角度传感器114和角度调整器112中的每一个供电。如图1中所示,电源116可被耦接到负载110,但示例不限于此。电源116可被耦接到负载110的任何面或背包100的任何部件。

在负载110是计算装置110的一些示例中,距离传感器106、致动器108、角度传感器114、角度调整器112和计算装置110可由电源116来供电。例如,电源116可供应交流电(ac)和/或直流电(dc)以向距离传感器106、致动器108、角度传感器114、角度调整器112和/或计算装置110供电。在一些示例中,电源可被包括在背包中,以提供移动电源来向距离传感器106、致动器108、角度传感器114、角度调整器112和计算装置110中的每一个供电。在一些示例中,电源116可以是计算装置110的部件。

尽管本文描述的一些示例涉及作为vr/ar系统的部件的背包,使得负载110是计算装置,但示例不限于此。在一些示例中,负载110可以是储存箱。在一些示例中,负载110可以是可从背包100分离和可附接到背包100的。例如,负载110可以是可从背包100分离和可附接到背包100的物体,例如睡袋。

与可使用弹性部件来调整背包的一组带的贴合度的其他方法对比,在一些示例中,所述一组带102可以是无弹性带。如本文所用的,“无弹性带”是指与可拉伸的弹性带相比具有固定的总长度的带。致动器108和轴104可调整该组带102的长度,但该组带102的总长度是固定的。该组带102可由任何合适的材料或织物制成,以形成该组带102。

尽管未在图1中图示,但一些示例可包括耦接到第一轴的第一致动器和耦接到第二轴的第二致动器。该组带102的第一远端可被耦接到第一轴,并且该组带102的第二远端可被耦接到第二轴。第一致动器和第二致动器可响应于来自距离传感器104的信号而致动或停止致动。

尽管未在图1中图示,但一些示例可包括耦接到轴104的扭矩传感器。致动器108可响应于该扭矩传感器感测到扭矩超过阈值扭矩而停止致动。扭矩传感器的一个示例是磁弹性扭矩传感器。尽管未在图1中图示,但一些示例可包括耦接到负载110的压力传感器。致动器108可响应于该压力传感器感测到压力超过阈值压力而停止致动。压力传感器的示例包括绝对压力传感器、表压传感器、差压传感器和/或密封压力传感器,以及其他类型的距离传感器。

在负载110是计算装置110的一些示例中,计算装置110可包括处理资源和存储指令的存储器。这些指令可以是可通过该处理资源执行的。在一些示例中,所述指令可包括响应于来自距离传感器和/或角度传感器的信号而致动致动器的指令。在一些示例中,所述指令可包括响应于来自角度传感器和/或距离传感器的信号而激活角度调整器的指令。尽管未在图1中图示,但背包100可包括用于距离传感器106、致动器108、角度传感器114和/或角度调整器112与计算装置110之间的数据、控制信号和/或功率的互连装置。在一些示例中,所述指令可包括响应于扭矩传感器感测到扭矩超过阈值扭矩和/或响应于压力传感器感测到压力超过阈值压力而使致动器108停止致动的指令。在背包100是vr/ar系统的部件的一些示例中,所述指令可包括与vr/ar体验有关的指令。图7示出了作为vr/ar系统的部件的背包700的一个示例。

图2图示了根据本公开的安置调整器的一个示例。如图2中所示,安置调整器220可包括第一带202-1(为便于说明而图示该第一带的一部分)、第二带202-2(为便于说明而图示该第二带的一部分)、第一轴204-1、第二轴204-2、第三轴204-3、第四轴204-4、第一致动器208-1以及第二致动器208-2。第一带202-1的第一远端可被耦接到第一轴204-1,并且第一带202-1的第二远端可被耦接到第二轴204-2。类似地,第二带202-2的第一远端可被耦接到第三轴204-3,并且第二带202-2的第二远端可被耦接到第四轴204-4。第一致动器208-1可被耦接到第一轴204-1和第三轴204-3,并且第二致动器208-2可被耦接到第二轴204-2和第四轴204-4。安置调整器220可被耦接到负载,例如图1中所示的负载110。

第一带202-1和第二带202-2可类似于图1中所示的一组带102。第一轴204-1、第二轴204-2、第三轴204-3和第四轴204-4可类似于图1中所示的轴104。第一致动器208-1和第二致动器208-2可类似于图1中所示的致动器108。第一致动器208-1和第二致动器208-2可响应于来自距离传感器的信号而致动,该距离传感器可类似于图1中所示的距离传感器106。

第一致动器208-1和第二致动器208-2可协同地被致动以竖直地平移负载,例如图1中所示的负载110。例如,第一带202-1的一部分可从第一轴204-1解绕,且第二带202-2的一部分可从第三轴204-3解绕,并且第一带202-1的一部分可被卷绕到第二轴204-2,且第二带202-2的一部分可被卷绕到第四轴204-4。如果卷绕和解绕同时或几乎同时发生,则负载可竖直平移,而不会影响第一带202-1和第二带202-2上的张力。

在一些示例中,安置调整器220可响应于来自距离传感器的信号而激活,以调整背包在佩戴者身上的位置。安置调整器220可响应于来自距离传感器和/或角度传感器的一组周期性信号而周期性地激活。例如,代替当佩戴者第一次戴在背部上时对背包的初始校准,背包可周期性地检查负载的位置、间隔和/或角度。如果距离传感器和/或角度传感器检测到负载的位置、间隔和/或角度的变化,则安置调整器220可被激活(例如,第一致动器208-1和/或第二致动器208-2可致动),以在佩戴者佩戴背包的同时再次实现背包的适当定位、间隔和/或角度(实时调整)。例如,位置调整可在vr/ar体验期间在佩戴者佩戴背包的同时发生。

图3图示了根据本公开的角度调整器的一个示例。角度调整器312可类似于图1中所示的角度调整器112。如图3中所示,角度调整器312可被耦接到负载310。负载310可类似于图1中所示的负载110。在一些示例中,角度调整器312可包括与负载310接合的齿轮、液压装置或其他机构,使得负载310的角度得到调整。角度调整器312可响应于来自角度传感器的信号而激活,该角度传感器可类似于图1中所示的角度传感器114。

在一些示例中,角度调整器312可响应于来自角度传感器的信号而激活,以调整背包相对于地面的角度。角度调整器312可响应于来自角度传感器和/或距离传感器的一组周期性信号而周期性地激活。例如,代替当佩戴者第一次戴在背部上时对背包的初始校准,背包可周期性地检查负载的位置、间隔和/或角度。如果距离传感器和/或角度传感器检测到负载的位置、间隔和/或角度的变化,则角度调整器312可激活,以在佩戴者佩戴背包的同时再次实现背包的适当定位、间隔和/或角度(实时调整)。例如,角度调整可在vr/ar体验期间在佩戴者佩戴背包的同时发生。

图4图示了根据本公开的可调整背包的一个示例的一部分的侧视图。如图4中所示,包括带402(为便于说明而图示带的一部分)的安置调整器420可被耦接到角度调整器412。角度调整器412可被耦接到负载410。安置调整器420可类似于图2中所示的安置调整器220,角度调整器412可类似于图3中所示的角度调整器312,并且负载410可类似于图1中所示的负载110。

图5图示了根据本公开的可调整背包的一个示例的一部分的侧视图。如图5中所示,诸如距离传感器506-1、506-2和506-3之类的距离传感器可在不同位置处耦接到负载510。例如,距离传感器506-1和506-2可位于负载510的与佩戴者的背部530相邻的一侧上。在一些示例中,距离传感器506-1和506-2可位于负载510的侧面的中心处或附近,或者位于负载510的侧面的角部处。距离传感器506-1和506-2可确定负载510与佩戴者的背部530之间的距离。

距离传感器506-3可位于负载510的底部上,使得其面向地面(图5中未图示)。距离传感器506-3可确定负载510与地面之间的距离。由距离传感器506确定的距离可用于适当地定位和隔开负载510,以适应佩戴者的背部530的型面和轮廓。

距离传感器506可类似于距离传感器106,并且负载510可类似于图1中所示的负载110。尽管图5图示了三个距离传感器,但是示例可包括位于负载510的侧面和/或底部上的更多或更少数量的距离传感器。然而,可能有益的是,在负载的与佩戴者的背部530相邻的一侧上包括距离传感器,以便适当地定位和隔开负载510。

图6图示了根据本公开的可调整背包的一个示例。如图6中所示,背包600可被佩戴在佩戴者642的肩部上。距离传感器、轴、致动器、角度传感器、角度调整器和/或安置调整器(均未在图6中图示)可用于确保负载610在佩戴者642身上的适当定位、负载610(沿z方向)相对于地面640的适当高度和/或负载610与佩戴者642(沿x方向)的适当间隔。角度传感器和角度调整器可用于确保负载610相对于地面640是竖直或几乎竖直的(垂直或几乎垂直于地面640)。在一些示例中,背包600可包括电源616,其可以是移动电源,以为距离传感器、轴、致动器、角度传感器、角度调整器和/或安置调整器供电。如图6中所示,电源616可被耦接到负载610,但示例不限于此。电源616可被耦接到负载610的任何面或背包600的任何部件。在一些示例中,安置调整器、距离传感器、一组带、轴、致动器、角度传感器和角度调整器可类似于本文结合图1-5所描述的安置调整器、距离传感器、一组带、轴、致动器、角度传感器和角度调整器。

图7图示了根据本公开的可调整背包的一个示例。在图7的示例中,负载710是作为vr/ar系统的部件的计算装置710。该计算装置710可被接收在背包700内。如图7中所示,佩戴者可佩戴vr/ar头戴式设备744。在一些示例中,该vr/ar头戴式设备744可覆盖佩戴者742的眼睛,并且通过显示器向佩戴者742提供视觉刺激,从而用“虚拟”现实代替实际现实。vr系统可允许佩戴者通过游戏、教育活动、小组活动等与“虚拟”现实世界交互。在一些示例中,vr/ar头戴式设备744可包括处于佩戴者742眼前的覆盖的透明或半透明的屏幕以用于ar系统,使得现实被例如图形表示和/或补充数据之类的附加信息“增强”。例如,ar系统可在ar显示器上覆盖透明或半透明的天气信息、方向和/或其他信息,以供佩戴者742检查。vr/ar头戴式设备744可经由互连装置746耦接到计算装置710。数据可经由互连装置746从计算装置710传输到vr/ar头戴式设备744和/或从vr/ar头戴式设备744传输到计算装置710。互连装置746可将功率从例如电源716之类的功率源传输到vr/ar头戴式设备744。

如图7中所示,背包700可被佩戴在佩戴者742的肩部上。距离传感器、轴、致动器、角度传感器、角度调整器和/或安置调整器(均未在图7中图示)可用于确保计算装置710在佩戴者742身上的适当定位、计算装置710(沿z方向)相对于地面740的适当高度和/或计算装置710与佩戴者742(沿x方向)的适当间隔。角度传感器和角度调整器可用于确保计算装置710相对于地面740是竖直或几乎竖直的(垂直或几乎垂直于地面740)。在一些示例中,角度调整器可响应于距离传感器确定计算装置710与佩戴者742之间的距离小于阈值距离而被激活。在一些示例中,背包700可包括电源716,其可以是移动电源,以为距离传感器、轴、致动器、角度传感器、角度调整器和/或安置调整器供电。如图7中所示,电源716可被耦接到计算装置710,但示例不限于此。电源716可被耦接到计算装置710的任何面或背包700的任何部件。在一些示例中,安置调整器、距离传感器、一组带、轴、致动器、角度传感器和角度调整器可类似于本文结合图1-5所描述的安置调整器、距离传感器、一组带、轴、致动器、角度传感器和角度调整器。

图8图示了一示例性流程图,其图示了根据本公开的调整背包的方法的一个示例。在862处,方法860可包括响应于来自距离传感器的第一信号而激活耦接到背包的安置调整器,以将背包定位在背部上,其中,该安置调整器包括一组带、耦接到该组带的远端的轴以及耦接到该轴的致动器。在一些示例中,安置调整器、距离传感器、一组带、轴和致动器可类似于本文结合图1、图2和图4-7所描述的安置调整器、距离传感器、一组带、轴和致动器。

在864处,方法860可包括响应于来自角度传感器的第二信号而激活耦接到背包的角度调整器,以调整背包相对于地面的角度。在一些示例中,角度调整器和角度传感器可类似于本文结合图1和图3-7所描述的角度调整器和角度传感器。

在一些示例中,方法860还可包括:响应于来自距离传感器的第一组周期性信号而周期性地激活安置调整器;和/或响应于来自角度传感器的第二组周期性信号而周期性地激活角度调整器。例如,代替当佩戴者第一次戴在背部上时对背包的初始校准,背包可周期性地检查负载的位置、间隔和/或角度。如果距离传感器和/或角度传感器检测到负载的位置、间隔和/或角度的变化,则致动器(例如,安置调整器的致动器)可被致动和/或角度调整器可被激活,以在佩戴者佩戴负载的同时再次实现负载的适当定位、间隔和/或角度(实时调整)。例如,调整可在vr/ar体验期间在佩戴者佩戴背包的同时发生。

在本公开的前述详细描述中,参考了形成其一部分的附图,并且在附图中通过图示的方式示出了可以如何实践本公开的示例。这些示例被足够详细地描述,以使本领域技术人员能够实践本公开的示例,并且要理解的是,可以利用其他示例,并且可以进行过程、电气和/或结构变化,而不脱离本公开的范围。

本文中的附图遵循编号惯例,其中,第一个数字对应于附图图号,并且其余的数字标示附图中的元件或部件。例如,附图标记102可表示图1中的元件“02”,并且类似的元件可通过图2中的附图标记202来标识。一个附图内的多个类似元件可用附图标记后跟连字符和另一个数字或字母来表示。例如,202-1可表示图2中的元件02-1,并且202-2可表示元件02-2,该元件02-2可类似于元件02-1。这样的类似元件一般可在没有连字符和额外的数字或字母的情况下引用。例如,元件202-1和202-2一般可表示为202。可以添加、交换和/或消除在本文的各个附图中所示的元件,以便提供本公开的多个附加示例。此外,附图中提供的元件的比例和相对尺度旨在说明本公开的示例,并且不应被理解为具有限制性的意义。

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