CN110749996A - 一种vr设备 - Google Patents

Abstract

一种VR设备，包括VR设备本体、蓄电池、充电插座、电源开关、电源插头和电源插座、温度开关，还具有制冷装置及控制电路；控制电路和电源开关、充电插座、第一只电源插座、蓄电池、制冷装置安装在元件盒内，并经导线连接；温度开关、另一只电源插座安装在头戴式装置壳体内并经导线连接；头戴式装置壳体进气管侧端有磁铁；制冷装置包括气软管、抽气泵、半导体制冷片，抽气泵、半导体制冷片安装在元件盒内；元件盒侧端出气管外侧有磁铁，出气管和抽气泵连接；气软管的左右两端连接管的外侧端各有磁铁。本发明使用中，能保持壳体内温度处于较低温度为手机降温散热，保证了手机视频流畅播放，且不会增加头戴式装置重量，也不会产生噪音及振动。

Description

一种VR设备

技术领域

本发明涉及虚拟现实应用设备技术领域，特别是一种VR设备。

背景技术

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的仿真系统，是一种多源信息融合的交互式三维动态、视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中，给用户带来更好的虚拟现实体验。

基于手机的虚拟现实仿真设备主要结构包括手机和必要的头戴式装置、配套光学装置、控制电路及相应应用软件等，手机安装在头戴式装置的前端壳体内，使用中使用者佩戴头戴式装置后，手机显示屏位于光学装置及使用者双眼前端，这样，使用者通过双眼观看视频内容，在相关装置及软件等作用下得到逼真的虚拟现实视频体验。因为手机虚拟现实仿真设备采用手机作为视频显示，手机位于头戴式装置壳体内，手机工作时会产生较大热量，持续工作时热量更大，进一步手机显示性能会下降出现卡顿等现象，因此会对使用者的体验带来极大影响。

实际情况下，基于手机的虚拟现实仿真设备因结构所限，除开头戴式装置的后端固定带外，手机、光学装置、控制电路等等所有部件都位于头戴式装置的前端壳体内，也就是位于使用者的眼部前端，由于，手机虚拟现实仿真设备重量较大，一般重量在400-800克左右，因此，使用者较长时间佩戴后，会加重头部前端重量负担。如果在头戴式装置的壳体内安装散热风扇等，虽然可以提高手机的工作性能，但是风扇等会再加重前端壳体重量，更会给使用者带来不便，且风扇等产生的振动及噪音会给使用者的体验带来不必要的干扰，因此应用存在极大的制约，在实际应用中非常少见。

发明内容

为了克服现有基于手机的虚拟现实仿真设备因结构所限，其手机不能有效散热的弊端，本发明提供了具有分体式结构，制冷端和头戴式装置分为独立的两部分，应用中，能快速有效的实现制冷装置和头戴式装置之间的连接及分离，应用中不会增加头戴式装置的重量，也不会产生振动及噪音，制冷装置产生的冷源能有效进入头戴式装置的壳体内前部(也就是手机的壳体前部，)为手机循环散热，由此保证了手机的工作性能，给使用者带来更好体验的一种VR设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种VR设备，包括VR设备本体、蓄电池、充电插座、电源开关、电源插头和电源插座、温度开关，手机位于头戴式装置的壳体内前部，手机和壳体前端内部间隔距离，其特征在于还具有制冷装置及控制电路；所述控制电路和电源开关、充电插座、第一只电源插座、蓄电池、制冷装置安装在元件盒内；所述温度开关安装在头戴式装置的壳体内，另一只电源插座安装在头戴式装置的壳体侧端，头戴式装置的壳体有进气管，进气管侧端固定安装有中部有开孔的永久磁铁，温度开关两个接线端和另一只电源插座的两个接线端分别经导线连接；所述制冷装置包括气软管、抽气泵、半导体制冷片，抽气泵、半导体制冷片安装在元件盒内；所述元件盒侧端有出气管，出气管外侧固定安装有另一只中部有开孔的永久磁铁，出气管位于元件盒内侧部分和抽气泵的出气管经气管连接；所述气软管的左右两端各套有一只连接管，两只连接管的外侧端各固定安装有中部有开孔的永久磁铁，气软管左右两侧的永久磁铁分别和元件盒侧端、壳体侧端的两只永久磁铁吸合在一起；所述蓄电池正负两极和控制电路的两个电源输入端分别经导线连接，第一只电源插座一端和电源开关另一端经导线连接，第一只电源插座另一端和控制电路信号输入端经导线连接，两个电源插头经两根导线连接在一起，两个电源插头分别插入两个电源插座内，控制电路的电源输出两端和制冷装置的电源输入两端分别经导线连接。

进一步地，所述制冷装置的半导体制冷片还配套有散热器、散热风扇，风扇安装在散热器外侧端，半导体制冷片安装在散热器内侧端表面。

进一步地，所述头戴式装置的壳体有散热开孔，元件盒有进气孔，半导体制冷片的散热风扇及散热片位于元件盒外。

进一步地，所述温度开关是突跳式温度开关，其内部触点是常开式结构。

进一步地，所述控制电路包括继电器、电阻、NPN三极管，其间经导线连接，继电器正极电源输入端和控制电源输入端连接，电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接。

进一步地，所述连接管左右两侧的永久磁铁其极性和元件盒侧端、壳体侧端的永久磁铁极性相反。

进一步地，所述连接管左右两侧的永久磁铁最外侧端分别固定安装有中部具有开孔的橡胶圈。

本发明有益效果是：本发明其余结构、使用过程及原理和现有基于手机的虚拟现实用光学设备完全一致。通过电源开关的开闭，可以进行选择使用本发明以及不使用本发明功能。本发明当使用者佩戴基于手机的虚拟现实用光学设备本体进行视频和游戏体验前，将气软管的连接管左右两部永久磁铁和元件盒出气管侧端永久磁铁、壳体进气管侧端永久磁铁分别吸合在一起，并把两个电源插头分别插入两个电源插座内。使用中，半导体制冷片产生的低温空气经微型抽气泵作用进入壳体内，并在温度开关作用下保持壳体前端内温度在25℃左右，有效为手机降温散热，保证了手机的视频流畅播放，且不会增加头戴式装置的重量，也不会产生噪音及振动，给使用者带来了更好的VR体验。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明电路图。

具体实施方式

图1中所示，一种VR设备，包括具有头戴式装置、配套光学装置、控制电路及相应软件等的VR设备本体1，蓄电池2，充电插座3，电源开关4，电源插头5和电源插座6，温度开关7；手机8位于头戴式装置的壳体101内前部，手机8后端显示屏和手机8前端外壳处于隔离状态(手机8外壳左右两端卡入头戴式装置的壳体101前部左右两端卡槽内)，显示屏朝向使用者的眼部，手机8的前端外壳和壳体101前端内部间隔有一定空间，还具有制冷装置9及控制电路10；所述控制电路10和电源开关4、充电插座3、第一只电源插座6安装在电路板上，电路板安装在元件盒11内上端中部，蓄电池2和制冷装置9安装在元件盒11内下部；所述温度开关7安装在头戴式装置的壳体101前中部内，头戴式装置的壳体101左前侧端中部有一个开孔，另一只电源插座6安装在开孔内，头戴式装置的壳体101左前侧下部有一根和壳体前内部空间相通的进气管102，进气管102左侧端粘接有一只中部为空心结构的环形永久磁铁12，温度开关7两个接线端和另一只电源插座6的两个接线端分别经导线连接；所述制冷装置9包括气软管91、微型抽气泵92、半导体制冷片93，抽气泵92通过螺杆螺母安装在元件盒11内上左部，半导体制冷片93经螺杆螺母安装在元件盒11前端内；所述元件盒11的左侧端中部上有一根和元件盒11内部空间相通的出气管13，出气管13外侧粘接有另一只中部为空心结构的环形永久磁铁14，出气管13位于元件盒内侧部分和微型抽气泵92的出气管经一段软管连接；所述气软管91的左右两端各套有一只连接管15，两只连接管15的外侧端各用胶粘接有一只中部为空心结构的环形永久磁铁16，气软管91左右两侧的永久磁铁16分别和元件盒侧端、壳体侧端的两只永久磁铁14及12吸合在一起内。

图1中所示，制冷装置的半导体制冷片包括工作电压12V的半导体制冷片成品93、翅型散热器93-2、散热风扇93-1，风扇93-1安装在散热器93-2外侧端，半导体制冷片93安装在散热器93-2内侧端表面，半导体制冷片93功率15W。头戴式装置的壳体前外侧右下部有一个散热开孔103，元件盒11的前下端右侧有一个进气孔111，半导体制冷片93的散热风扇93-1及散热片93-2位于元件盒11前端矩形开孔外，第一只电源插座6的插孔、电源开关4的操作手柄、充电插座3的插孔分别位于元件盒11上端中部的三个开孔外。连接管15左右两侧的永久磁铁16其极性和元件盒侧端、壳体侧端的永久磁铁14及12极性刚好相反，保证两者的吸合。气软管左右两侧的永久磁铁16最外侧端分别用胶粘接有一只中部具有开孔的环形橡胶圈17。

图2中所示，蓄电池G是12V/5Ah锂蓄电池，充电插座CZ是同轴电源插座，电源开关S是拨动电源开关，电源插头CT1及CT2是同轴电源插头，电源插座CZ1、CZ2是同轴电源插座。温度开关W是型号KSD301的25℃突跳式温度开关成品，其内部触点是常开式结构。制冷装置包括工作电压直流12V的半导体制冷片成品P、翅型散热器、散热风扇M1，风扇M1安装在散热器外侧端，半导体制冷片P安装在散热器内侧端表面，半导体制冷片P功率15W。微型抽气泵M2是品牌深圳集创兴科技、型号370的12V微型抽气泵成品。控制电路包括继电器J、电阻R1、NPN三极管Q1，其间经导线连接，继电器J正极电源输入端和控制电源输入端连接，电阻R1一端和NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1集电极和继电器J负极电源输入端连接。温度开关W两个接线端和另一只电源插座CZ2的两个接线端分别经导线连接；蓄电池G两极和充电插座CZ两个接线端分别经导线连接(蓄电池G无电后，可把外部12V电源充电器的充电插头插入充电插座CZ内，为蓄电池G充电)，蓄电池G正极和电源开关S一端经导线连接，电源开关S另一端、蓄电池G负极和控制电路的两个电源输入端继电器J正极电源输入端及NPN三极管Q1发射极分别经导线连接，第一只电源插座CZ1一端和电源开关S另一端经导线连接，第一只电源插座CZ1另一端和控制电路信号输入端电阻R1另一端经导线连接，两个电源插头CT1及CT2经两根导线连接在一起，两个电源插头CT1及CT2分别插入两个电源插座CZ1及CZ2内。控制电路的电源输出两端继电器J常开触点端及负极电源输入端和制冷装置的风扇M1、抽气泵M2电源输入两端分别经导线连接。温度开关W两个接线端和另一只电源插座CZ26的两个接线端分别经导线连接。

图1、2中所示，本发明其余结构、使用过程及原理和现有基于手机的虚拟现实用光学设备完全一致。通过电源开关S的开闭，可以进行选择使用本发明以及不使用本发明功能。本发明当使用者佩戴基于手机的虚拟现实用光学设备本体1进行视频和游戏体验前，将气软管91左右两部的连接管15侧端永久磁铁16和元件盒出气管侧端永久磁铁14、壳体进气管侧端永久磁铁12分别吸合在一起(气软管左右两侧的永久磁铁最外侧端环形橡胶圈17，保证了磁铁与磁铁之间吸合的密封性；制冷装置9及元件盒11位于地上，气软管91的长度大于制冷装置9和人头部之间的间距，不会对使用者进行VR体验时造成任何不便)，并把两个电源插头CT1及CT2分别插入两个电源插座CZ1及CZ2内，这样，电源开关S打开后，蓄电池G正极经第一只电源插座CZ1一端、第一个电源插头CT1一端、第二个电源插头CT2一端、第二只电源插座CZ2一端、温控开关W一端、温度开关W另一端、第二只电源插座CZ2一端、第二个电源插头CT2另一端、第一个电源插头CT1另一端、第一只电源插座CZ1另一端进入电阻R1的另一端。当头戴式装置的壳体101内前部温度处于25℃以上时，温度开关W的内部两个常开触点处于闭合状态，这样，蓄电池G正极会电阻R1降压限流进入NPN三极管Q1的基极(高于0.7V)，NPN三极管Q1导通、其集电极输出低电平进入继电器J负极电源输入端，由于继电器J正极及控制电源输入端和蓄电池G正极电源连接，所以此刻继电器J会得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合；由于，继电器J常开触点端和制冷装置的微型抽气泵M2、半导体制冷片P、轴流风扇M1正极电源输入端连接，微型抽气泵M2、半导体制冷片P、轴流风扇M1负极电源输入端和蓄电池G负极连接，所以，头戴式装置的壳体101内前部温度处于25℃以上时，微型抽气泵M2、半导体制冷片P、轴流风扇M1均会得电工作。半导体制冷片P得电工作后冷端产生冷源、制冷装置的轴流风扇M1工作后为半导体制冷片P热端产生的热量散热(翅型散热片93-2利于热量的散发)；微型抽气泵M2得电工作后，将元件盒11内半导体制冷片P产生的冷空气抽出(元件盒前右侧下端进气孔111保证了空气流通)，然后从微型抽气泵M2排气管流出，再经元件盒11左侧上端出气管13进入气软管91内，气软管91内的冷空气经进气管102进入头戴式装置的壳体101内前部，最后经头戴式装置的壳体101前右侧下端的散热开孔103排出，达到为头戴式装置的壳体101内前部散热的目的，进而达到为手机8散热的目的。

图1、2中所示，当头戴式装置的壳体101内前部温度处于25℃以下后，温度开关W的内部两个常开触点处于开路状态，这样，蓄电池G正极不再经电阻R1进入NPN三极管Q1的基极，NPN三极管Q1截止其集电极不再输出低电平，进而继电器J失电不再吸合其控制电源输入端和常开触点端开路；由于，继电器J常开触点端和微型抽气泵M2、半导体制冷片P、轴流风扇M1正极电源输入端连接，所以，头戴式装置的壳体101内前部温度处于25℃以下时，微型抽气泵M2、半导体制冷片P、轴流风扇M1均失电不再工作。当头戴式装置的壳体101内前部温度再次高于25℃以上后，温度开关W的内部两个常开触点再次处于闭合状态，这样，蓄电池G正极再次经电阻R1进入NPN三极管Q1的基极，NPN三极管Q1导通、其集电极再次输出低电平进入继电器J负极电源输入端，进而，继电器J再次得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，微型抽气泵M2、半导体制冷片P、轴流风扇M1均再次得电工作。通过上述电路作用，实际使用中，本发明就会让头戴式装置的壳体101内前部温度处于25℃左右，有效为手机降温散热，保证了手机的视频流畅播放，且不会增加头戴式装置的重量，也不会产生噪音及振动，给使用者带来了更好的VR体验。电阻R1阻值是100K；NPN三极管Q1型号是9013；继电器J是品牌松乐的DC12V小型继电器。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种VR设备，包括VR设备本体、蓄电池、充电插座、电源开关、电源插头和电源插座、温度开关，手机位于头戴式装置的壳体内前部，手机和壳体前端内部间隔距离，其特征在于还具有制冷装置及控制电路；所述控制电路和电源开关、充电插座、第一只电源插座、蓄电池、制冷装置安装在元件盒内；所述温度开关安装在头戴式装置的壳体内，另一只电源插座安装在头戴式装置的壳体侧端，头戴式装置的壳体有进气管，进气管侧端固定安装有中部有开孔的永久磁铁，温度开关两个接线端和另一只电源插座的两个接线端分别经导线连接；所述制冷装置包括气软管、抽气泵、半导体制冷片，抽气泵、半导体制冷片安装在元件盒内；所述元件盒侧端有出气管，出气管外侧固定安装有另一只中部有开孔的永久磁铁，出气管位于元件盒内侧部分和抽气泵的出气管经气管连接；所述气软管的左右两端各套有一只连接管，两只连接管的外侧端各固定安装有中部有开孔的永久磁铁，气软管左右两侧的永久磁铁分别和元件盒侧端、壳体侧端的两只永久磁铁吸合在一起；所述蓄电池正负两极和控制电路的两个电源输入端分别经导线连接，第一只电源插座一端和电源开关另一端经导线连接，第一只电源插座另一端和控制电路信号输入端经导线连接，两个电源插头经两根导线连接在一起，两个电源插头分别插入两个电源插座内，控制电路的电源输出两端和制冷装置的电源输入两端分别经导线连接。

2.根据权利要求1所述的一种VR设备，其特征在于，制冷装置的半导体制冷片还配套有散热器、散热风扇，风扇安装在散热器外侧端，半导体制冷片安装在散热器内侧端表面。

3.根据权利要求1所述的一种VR设备，其特征在于，头戴式装置的壳体有散热开孔，元件盒有进气孔，半导体制冷片的散热风扇及散热片位于元件盒外。

4.根据权利要求1所述的一种VR设备，其特征在于，温度开关是突跳式温度开关，其内部触点是常开式结构。

5.根据权利要求1所述的一种VR设备，其特征在于，控制电路包括继电器、电阻、NPN三极管，其间经导线连接，继电器正极电源输入端和控制电源输入端连接，电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接。

6.根据权利要求1所述的一种VR设备，其特征在于，连接管左右两侧的永久磁铁其极性和元件盒侧端、壳体侧端的永久磁铁极性相反。

7.根据权利要求1所述的一种VR设备，其特征在于，连接管左右两侧的永久磁铁最外侧端分别固定安装有中部具有开孔的橡胶圈。

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