CN107193367A - 一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备 - Google Patents

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徐向民
乔锐
张通
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Abstract

本发明公开了一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备，包括虚拟现实交互模块、生理信号采集模块和数据同步模块，虚拟现实交互模块用于虚拟现实内容的显示和交互行为的监测，并将采集到的交互行为数据发送到数据同步模块，生理信号采集模块用于实时采集使用者的生理信号数据，并将采集到的生理信号数据发送到数据同步模块，数据同步模块同时接收虚拟现实交互模块监测到的交互行为数据和生理信号采集模块采集到的生理信号数据，并对两者做同步处理后与本地服务器或远程服务器进行通信，实现数据存储、数据分析、移动监测结果展示功能。本发明具有使用简单，对空间要求低的特点，可帮助虚拟现实内容开发者改进其所开发的虚拟现实内容。

Description

一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备
技术领域
本发明涉及智能设备领域，具体涉及一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备。
背景技术
近年来，得益于计算机技术的蓬勃发展，虚拟现实技术也得到了快速发展，它给使用者以强烈的临场感体验，并在视觉感知之外，还具备听觉感知、触觉感知、运动感知，甚至还包括味觉、嗅觉等感知功能，在应用层面已经取得了巨大突破。
但理想的虚拟现实，还应具备良好的交互性，然而现有基于传统的虚拟现实设备研究通常仅仅将虚拟现实设备作为一种刺激源，功能单一；并且传统的虚拟现实设备并不具备生理信号采集功能，从而导致研究设备种类繁多，使用不便；另外，由于缺乏同步技术，很难将传统的虚拟现实设备所呈现的场景与采集到的生理信号严格同步，无法确定生理信号波动所对应的交互行为，对研究造成困扰。
针对传统虚拟现实设备存在的不足，本发明提供了一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备，具有使用简便、对空间要求低、生理信号数据和交互行为数据严格同步等优点。
虚拟现实内容开发者常常会遇到无法判断其开发出的虚拟现实内容是否有足够的感染力的问题。虚拟现实内容开发者可通过分析使用者观看虚拟现实内容时本发明采集到的生理信号来判断其内容是否有足够的感染力，从而达到改进虚拟现实内容的目的。另外通过本发明可以使虚拟现实内容从传统的由开发者单一决定转变为开发者和使用者共同实现，使使用者更多的参与到内容的开发中，从而使虚拟现实内容更具娱乐性。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供了一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备，该设备通过虚拟现实交互技术给使用者提供特定的虚拟现实内容诱发生理信号变化，采集其交互行为数据和额肌电、心率、血氧水平和体温数据，分析得到使用者的客观使用效果，可以为虚拟现实内容开发者提供虚拟现实内容的改进参考。
本发明的目的可以通过如下技术方案实现：
一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备，包括虚拟现实交互模块、生理信号采集模块和数据同步模块，所述虚拟现实交互模块用于虚拟现实内容的显示和交互行为的监测，并将采集到的交互行为数据发送到数据同步模块，所述生理信号采集模块用于实时采集使用者的生理信号数据，并将采集到的生理信号数据发送到数据同步模块，所述数据同步模块同时接收虚拟现实交互模块监测到的交互行为数据和生理信号采集模块采集到的生理信号数据，并对两者做同步处理后与本地服务器或远程服务器进行通信，实现数据存储、数据分析、移动监测结果展示功能。
进一步地，所述交互行为包括语音和所有肢体动作。
进一步地，所述生理信号采集模块利用分布在软垫上的多个传感器实时采集使用者的生理信号数据，所述生理信号包括额肌电、心率、血氧水平和体温数据。
进一步地，所述多个传感器包括安装在软垫上，与使用者额头紧贴的两枚对称的额肌电传感器、分别分布在颞动脉两侧位置的心率及血氧水平传感器和体温传感器。
进一步地，所述多个传感器在软垫的对应位置采用嵌入式设计。
进一步地，所述具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备在使用时，由弹力带固定在使用者的头部，使用者的额头和颞动脉所在部位在弹力带的作用下自然紧贴额肌电传感器、心率及血氧水平传感器以及体温传感器。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本发明通过虚拟现实交互技术给予使用者强烈的临场感体验，使使用者接受指定场景的直接刺激，同时采集使用者的生理信号，为虚拟现实内容开发者提供了一种全新的研究手段，可用于帮助虚拟现实内容开发者改进其所开发的虚拟现实内容，具有使用简单，对空间要求低的特点。
附图说明
图1为本发明实施例具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备的结构示意图。
图2为本发明实施例具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备的示意图。
其中，001-虚拟现实设备主体，002-软垫，003-额肌电传感器，004-体温传感器，005-心率及血氧水平传感器。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例：
如图1所示，本实施例提供了一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备，包括虚拟现实交互模块、生理信号采集模块和数据同步模块，所述虚拟现实交互模块用于虚拟现实内容的显示和交互行为的监测，并将采集到的交互行为数据发送到数据同步模块，所述生理信号采集模块用于实时采集使用者的生理信号数据，并将采集到的生理信号数据发送到数据同步模块，所述数据同步模块同时接收虚拟现实交互模块监测到的交互行为数据和生理信号采集模块采集到的生理信号数据，并对两者做同步处理后与本地服务器或远程服务器进行通信，实现数据存储、数据分析、移动监测结果展示功能。
所述交互行为包括语音和所有肢体动作。
所述生理信号采集模块利用分布在软垫上的多个传感器实时采集使用者的生理信号数据，所述生理信号包括额肌电、心率、血氧水平和体温数据。
所述虚拟现实设备的示意图如图2所示，包括虚拟现实设备主体001，安装在软垫002上与使用者额头紧贴的两枚对称的额肌电传感器003、分别分布在颞动脉两侧位置的心率及血氧水平传感器005和体温传感器004。
进一步地，所述多个传感器在软垫002的对应位置采用嵌入式设计。
进一步地，所述具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备在使用时，由弹力带固定在使用者的头部，使用者的额头和颞动脉所在部位在弹力带的作用下自然紧贴额肌电传感器、心率及血氧水平传感器以及体温传感器。
以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明专利构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备，其特征在于，包括虚拟现实交互模块、生理信号采集模块和数据同步模块，所述虚拟现实交互模块用于虚拟现实内容的显示和交互行为的监测，并将采集到的交互行为数据发送到数据同步模块，所述生理信号采集模块用于实时采集使用者的生理信号数据，并将采集到的生理信号数据发送到数据同步模块，所述数据同步模块同时接收虚拟现实交互模块监测到的交互行为数据和生理信号采集模块采集到的生理信号数据，并对两者做同步处理后与本地服务器或远程服务器进行通信，实现数据存储、数据分析、移动监测结果展示功能。
2.根据权利要求1所述的一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备，其特征在于：所述交互行为包括语音和所有肢体动作。
3.根据权利要求1所述的一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备，其特征在于：所述生理信号采集模块利用分布在软垫上的多个传感器实时采集使用者的生理信号数据，所述生理信号包括额肌电、心率、血氧水平和体温数据。
4.根据权利要求3所述的一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备，其特征在于：所述多个传感器包括安装在软垫上，与使用者额头紧贴的两枚对称的额肌电传感器、分别分布在颞动脉两侧位置的心率及血氧水平传感器和体温传感器。
5.根据权利要求3或4所述的一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备，其特征在于：所述多个传感器在软垫的对应位置采用嵌入式设计。
6.根据权利要求1所述的一种具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备，其特征在于：所述具有多种生理信号感知功能的虚拟现实设备在使用时，由弹力带固定在使用者的头部，使用者的额头和颞动脉所在部位在弹力带的作用下自然紧贴额肌电传感器、心率及血氧水平传感器以及体温传感器。
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