[发明专利]一种防摔头戴显示设备及其防摔方法

说明书

技术领域

本发明涉及可穿戴设备技术领域。更具体地，涉及一种防摔头戴显示设备及其防摔方法。

背景技术

随着3D技术的不断进步和发展，越来越多的显示设备被广泛地应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活和工作带来了巨大的便利，逐渐成为当今人们不可或缺的重要工具。其中，头戴显示设备作为一种便捷的显示设备，能够通过其上的显示装置为使用者提供良好的用户体验，具有良好的应用前景。

头戴显示设备根据应用技术的不同一般分为增强现实(Augmented Reality,以下称AR)设备、虚拟现实(Virtual Reality,以下称VR)设备以及介导现实(Mediated Reality,以下称MR)设备等。其中，AR技术是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动；VR是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中；MR采用视频透视技术，通过双目摄像头实时采集看到的现实世界并数字化，然后通过计算机算法实时渲染画面，既可以叠加部分虚拟图像也可以完全叠加虚拟图像，此外还能摆脱现实画面的束缚对影像进行删减更改，人眼看到的将是经过计算机渲染后新的现实画面。

当前，VR、AR和MR技术的应用正逐步进入人们的日常生活，用户在使用头戴显示设备时，难免会出现失手摔落的情况。由于头戴显示设备价格昂贵，集成度高，内部设有结构精密且复杂的光路及电路系统，如果不甚摔落在地将会产生强烈震动或者碰撞，极易造成设备的严重损坏，为用户带来重大损失。

为了对头戴显示设备进行保护，一种做法是增强设备外壳结构的强度，这样虽然能保护设备的整体结构完整，但并不能避免震动带来的内部结构的损坏和与地面发生猛烈撞击后产生的划伤等情况；另一种做法是在设备表面增加保护套、贴膜等保护结构，这样在一定程度上缓解了摔落时产生的震动，但同时增加了设备的体积，与其小型化、轻薄化的趋势相悖，也影响了设备的外观和握持手感。

总之，上述两种做法都是被动的对设备进行保护，从而尽量的减小设备摔落后的损伤，但其保护程度不足以满足用户的需要。因此，需要提供一种防摔头戴显示设备和防摔方法。

发明内容

为解决上述问题至少之一，本发明第一方面在于提供一种根据头戴显示设备的实时状态判断摔落并提供主动智能保护的防摔头戴显示设备和防摔方法，更加快速准确地对摔落动作进行判断，降低误操作触发保护动作的可能性，提高头戴显示设备的安全性。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种防摔头戴显示设备，包括设备本体和设置在设备本体内的感测模块、处理模块及保护模块，其中，

感测模块以预定频率对设备本体的状态进行感测并将感测结果发送至处理模块；

处理模块基于感测结果判断是否发生摔落，若是则发送触发信号至保护模块；及

保护模块包括减震单元和用于封装减震单元的封装单元，保护模块响应触发信号，打开封装单元并弹出减震单元，减震单元对头戴显示设备进行减震保护。

通过感测模块对设备本体的状态信息进行实时感测，并基于感测结果判断是否发生摔落，能够在第一时间触发保护动作，提高保护的主动性和及时性，大大降低头戴显示设备由于摔落时震动带来的损坏，提高头戴显示设备的安全性。

可选的，感测模块包括以预定频率对设备本体的位置高度进行感测的第一传感器，第一传感器将感测到的位置高度信息发送至处理模块；

处理模块判断第一预定时间内位置高度的变化量是否大于第一阈值，若是则判断发生摔落并发送触发信号至保护模块。

通过对头戴显示设备的位置高度信息变化量进行判断，能够将设备的摔落动作与其他晃动及移动动作进行有效区分，提高判断的准确性。

可选的，感测模块包括以预定频率对设备本体移动的加速度进行感测的第二传感器，第二传感器将感测到的加速度信息发送至处理模块；

处理模块判断第二预定时间内加速度的垂直方向分量是否大于第二阈值，若是则判断发生摔落并发送触发信号至保护模块。

通过对头戴显示设备的加速度信息的垂直方向分量进行判断，能够将设备的摔落动作与其他晃动及移动动作进行有效区分，提高判断的准确性。