具有助力功能的头戴显示设备、运动手柄及头戴显示系统的制作方法

本技术属于vr产品，具体地说，是涉及一种具有助力功能的头戴显示设备、运动手柄及头戴显示系统。

背景技术：

1、虚拟现实技术（vr）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，其利用计算机生成一种模拟环境，使用户可以沉浸在该环境中，获得一种身临其境的体验。

2、vr产品在硬件上主要包括头戴显示设备和运动手柄。在使用过程中，用户可以通过操作运动手柄与头戴显示设备完成vr交互。

3、现阶段的vr产品由于功能等原因，其头戴显示设备往往比较笨重，用户在佩戴vr头戴显示设备观赏电影时，往往会保持一个姿势很长时间，时间久了就会引起颈部不适，影响观赏体验。

4、另外，用户在佩戴vr头戴显示设备配合运动手柄玩游戏时，例如玩乒乓球等节奏不快的游戏时，其头部往往需要上下左右晃动，由于vr头戴显示设备的体积和重量相对较大，用户玩一会就会感觉颈部比较累。同时，运动手柄挥动久了，手腕或手臂也会感觉很疲累，继而影响游戏体验。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种具有助力功能的头戴显示设备、运动手柄及头戴显示系统，以解决现有vr产品在长时间佩戴或操作后，会导致用户产生疲累感，继而影响使用体验的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

3、在一个方面，本实用新型提出了一种具有助力功能的头戴显示设备，包括本体、旋翼、惯性传感器和驱动模块；其中，所述旋翼包括多个，分布在所述本体的多个方位；所述惯性传感器安装在所述本体上，用于检测所述本体的移动方向和/或旋转方向；所述驱动模块根据所述惯性传感器输出的检测信号控制所述旋翼中的一个或多个旋转，以产生助力。

4、在本申请的一些实施例中，可以配置所述旋翼分布在所述本体的四周，以适应头戴显示设备不同的移动方向和旋转方向。

5、在本申请的一些实施例中，可以在所述本体的左右两侧分别布设有一个或多个所述旋翼，以用于产生向左或向右的助推力。在所述本体的上下两侧分别布设有多个所述旋翼，且分置于上下两侧的偏左和偏右的位置。采用这种布设方式，不仅可以产生较大的向上助推力，而且可以在本体旋转时，产生适应本体旋转方向的助力。

6、在本申请的一些实施例中，可以配置至少两个所述的惯性传感器，且安装在所述本体的上侧或下侧，并分置于上侧或下侧的偏左和偏右的位置，以提高对本体移动方向和旋转方向检测的精准度。

7、在本申请的一些实施例中，可以配置所述本体包括前壳、中壳和后壳，且所述中壳介于所述前壳与后壳之间；可以将所述旋翼和惯性传感器安装在所述中壳上，出于外观简洁方面的考虑，可以将所述中壳设计成内外两层壳体，将所述旋翼和惯性传感器安装在内层壳体上，并在外层壳体上开设通风孔，配置所述通风孔的开设位置与所述旋翼在内层壳体上的安装位置正对，以保证旋翼旋转产生的气流能够顺畅流通，形成有效的助力。

8、在另一个方面，本实用新型还提出了一种具有助力功能的运动手柄，包括手柄本体、旋翼、惯性传感器和驱动模块；其中，所述旋翼包括多个，分布在所述手柄本体的多个方位；所述惯性传感器安装在所述手柄本体上，用于检测所述手柄本体的移动方向和/或旋转方向；所述驱动模块根据所述惯性传感器输出的检测信号控制所述旋翼中的一个或多个旋转，以产生助力。

9、在本申请的一些实施例中，所述手柄本体包括头部和握把，所述头部具有顶面和周侧面；可以在所述头部的顶面和握把的底面分别安装一个或多个所述旋翼，以用于产生向上、向前或先后的助推力；同时，可以在所述头部的周侧面的左右两侧分别安装一个或多个所述旋翼，以在手柄本体旋转时，产生适应手柄本体旋转方向的助力。

10、在本申请的一些实施例中，可以配置至少两个所述的惯性传感器，且分置于所述手柄本体的左右两侧，以提高对手柄本体移动方向和旋转方向检测的精准度。

11、在本申请的一些实施例中，可以将所述的多个惯性传感器分置于手柄本体的头部的顶面的偏左和偏右位置，以满足检测精度的要求。

12、在本申请的一些实施例中，可以配置所述手柄本体包括手柄外壳和手柄内壳，且将所述手柄内壳封装于所述手柄外壳中；出于外观简洁方面的考虑，可以将所述旋翼和惯性传感器安装在所述手柄内壳上，并在所述手柄外壳上开设通风孔，配置所述通风孔的开设位置与所述旋翼在手柄内壳上的安装位置正对，以保证旋翼旋转产生的气流能够顺畅流通，形成有效的助力。

13、在另一个方面，本实用新型还提出了一种头戴显示系统，包括所述具有助力功能的头戴显示设备和所述的具有助力功能的运动手柄。用户在佩戴vr头戴显示设备配合运动手柄玩游戏时，实现头戴显示设备和运动手柄之间的交互。

14、与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果主要体现在：

15、1、本实用新型通过在vr产品的头戴显示设备上配置惯性传感器，可以实现对佩戴者头部运动方向的检测。通过在头戴显示设备的不同方位安装旋翼，可以根据佩戴者头部的运动方向控制适合的旋翼旋转，以产生辅助头戴显示设备移动或转动的助力，继而减轻头戴显示设备的佩戴重量，缓解因长时间佩戴头戴显示设备对佩戴者颈部产生的不适感。

16、同时，在用户佩戴头戴显示设备观赏影片时，可以通过控制旋翼持续产生向上的提升力或托举力，而使头戴显示设备处于悬停状态，由此可以减少头戴显示设备对用户颈部施加的压力，即使长时间保持一个姿势，也不会出现严重的颈部不适问题，有助于改善用户的观赏体验。

17、2、本实用新型通过在vr产品的运动手柄上配置惯性传感器，可以实现对游戏用户手部运动方向的检测。通过在运动手柄的不同方位安装旋翼，可以根据游戏用户手部的运动方向控制适合的旋翼旋转，以产生辅助手柄移动或转动的助力，继而减轻运动手柄的手持重量，缓解游戏用户在长时间操作手柄后，其手腕或手臂产生的不适感，有助于提升用户的游戏体验。

18、结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

技术特征：

1.一种具有助力功能的头戴显示设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有助力功能的头戴显示设备，其特征在于，所述旋翼分布在所述本体的四周。

3.根据权利要求2所述的具有助力功能的头戴显示设备，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的具有助力功能的头戴显示设备，其特征在于，所述惯性传感器至少包括两个，安装在所述本体的上侧或下侧，且分置于上侧或下侧的偏左和偏右的位置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的具有助力功能的头戴显示设备，其特征在于，

6.一种具有助力功能的运动手柄，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的具有助力功能的运动手柄，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的具有助力功能的运动手柄，其特征在于，所述惯性传感器至少包括两个，分置于所述手柄本体的左右两侧。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的具有助力功能的运动手柄，其特征在于，

10.一种头戴显示系统，包括如权利要求1至5中任一项所述的具有助力功能的头戴显示设备和如权利要求6至9中任一项所述的具有助力功能的运动手柄。

技术总结
本技术公开了一种具有助力功能的头戴显示设备、运动手柄及头戴显示系统，具有助力功能的头戴显示设备包括本体、旋翼、惯性传感器和驱动模块；其中，旋翼包括多个，分布在本体的多个方位；惯性传感器安装在本体上，用于检测本体的移动方向和/或旋转方向；驱动模块根据惯性传感器输出的检测信号控制旋翼中的一个或多个旋转，以产生助力。本技术通过在头戴显示设备上安装旋翼，利用旋翼产生的助推力辅助佩戴者的头部运动，或者在佩戴者欣赏影片期间产生托举力，使头戴显示设备呈悬停状态，由此可以缓解因头戴显示设备笨重而给佩戴者颈部造成的疲累感，有助于提升欣赏体验。通过在运动手柄上安装旋翼，为运动手柄的移动产生助推力，由此可以节省用户的手臂力气，提高游戏体验，用户在佩戴VR头戴显示设备配合运动手柄玩游戏时，实现头戴显示设备和运动手柄之间的交互。

技术研发人员：刘丹
受保护的技术使用者：歌尔智能科技有限公司
技术研发日：20230817
技术公布日：2024/2/1