CN110967135A - 一种压力检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力检测装置及方法，该压力检测装置包括第一压力感测模块、第二压力感测模块和处理模块，采用该压力检测装置检测虚拟现实头盔对使用者头部产生的压力时，当使用者将安装有该压力检测装置的虚拟现实头盔佩戴好后，该第一压力感测模块即可感应该头盔主体的各个位置对使用者的脸部施加的压力大小，同时，该第二压力感测模块也可感应到该头部固定装置的各个位置对使用者的头部后侧、左侧和右侧施加的压力大小。该处理模块则接收并将该第一压力感测模块和该第二压力感测模块感应到的数据发送至一与该处理模块信号连接的终端设备以供虚拟现实头盔的研发设计人员参考，从而对该虚拟现实头盔进行调整。

Description

一种压力检测装置及方法

技术领域

本发明涉及虚拟现实头盔设计技术领域，具体涉及一种压力检测装置及方法。

背景技术

虚拟现实头盔将人对外界的视觉和听觉进行封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。虚拟现实头盔具有小巧和封闭性强的特点，在军事训练、虚拟驾驶和虚拟城市等项目中具有广泛的应用。通常情况下，虚拟现实头盔包括头盔主体和头部固定装置，头部固定装置用于将虚拟现实头盔固定在用户的头部，头盔主体上的镜片组件、显示屏幕和控制芯片等部件仅为用户提供虚拟现实的画面和声音。目前存在的问题是，使用者戴上虚拟现实头盔后，使用者头部会承受头盔主体和头部固定装置施加的压力，而这一压力还不能检测，造成虚拟现实头盔生产厂商在设计头头盔主体和头部固定装置时仅凭感觉设计，没有数据来作为设计和改良的依据。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺点，提供一种可以检测虚拟现实头盔对使用者头部产生的压力的压力检测装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种压力检测装置，用于检测虚拟现实头盔对使用者头部产生的压力，所述虚拟现实头盔包括头盔主体和头部固定装置，所述压力检测装置包括：第一压力感测模块，用于贴附在所述头盔主体的朝向所述头部固定装置的一侧，以感应所述头盔主体对使用者产生的压力；第二压力感测模块，用于贴附在所述头部固定装置的朝向所述头盔主体的一侧，以感应所述头部固定装置对使用者产生的压力；处理模块，电性连接所述第一感测模块和所述第二感测模块，用于接收并将所述第一压力感测模块和所述第二压力感测模块感应到的数据发送至一与所述处理模块信号连接的终端设备。

采用上述压力检测装置时，使用者只需在佩戴虚拟现实头盔之前，将所述第一压力感测模块和所述第二压力感测模块分别贴附在所述虚拟现实头盔的头盔主体和头部固定装置即可，当使用者将安装有所述压力检测装置的虚拟现实头盔佩戴好后，所述第一压力感测模块即可感应所述头盔主体的各个位置对使用者的脸部施加的压力大小，同时，所述第二压力感测模块也可感应到所述头部固定装置的各个位置对使用者的头部后侧、左侧和右侧施加的压力大小。与所述第一压力感测模块和所述第二压力感测模块电性连接的所述处理模块则接收并将所述第一压力感测模块和所述第二压力感测模块感应到的数据发送至一与所述处理模块信号连接的终端设备。虚拟现实头盔的研发设计人员即可在所述终端设备上查看到所述第一压力感测模块和所述第二压力感测模块感应到的数据，从而直观地看到使用者头部的受力情况，并根据该受力情况对所述虚拟现实头盔进行调整，以便使用者在使用过程中不发生因受力过大引起的不适感。

在本发明的压力检测装置中，所述第一压力感测模块包括呈环形薄片状的柔性的第一主体部和多个第一压力传感器；所述第一主体部具有用于贴合使用者头部的第一感应面，多个所述第一压力传感器分布在所述第一感应面上。通过上述改进，所述第一主体部设计为薄片状以尽可能的保证所述头盔主体在安装所述压力检测装置前后对使用者实际所产生的压力的差值小至人体可以忽略的程度。另外，所述第一压力传感器设置在所述第一感应面，当使用者佩戴上安装有所述压力检测装置的虚拟现实头盔时，所述第一压力传感器直接与使用者头部接触，从而保证所述第一压力传感器的感应数据能够真实的反应使用者头部所承受的压力。

在本发明的压力检测装置中，所述第一主体部包括呈倒V型的鼻梁感应部、位于所述鼻梁部的上侧的上额感应部、分别连接所述鼻梁感应部的左端和所述上额感应部的左端的左脸颊感应部、以及分别连接所述鼻梁感应部的右端和所述上额感应部的右端的右脸颊感应部；在所述鼻梁感应部、所述上额感应部、所述左脸颊感应部和所述右脸颊感应部中，所述鼻梁感应部上的所述第一压力传感器的数量最多。通过上述改进，由于使用者在佩戴虚拟现实头盔时，头盔主体对使用者面部产生的压力主要集中在鼻部，因此在所述鼻梁部设置较多的所述第一压力传感器可以确保受力集中的部位所承受的压力情况能够被全面的检测到。

在本发明的压力检测装置中，所述第一压力感测模块还包括多个第一夹持件，所述第一主体部具有与所述第一感应面相对的第一贴附面，多个所述第一夹持件设置在所述贴附面上，多个所述第一夹持件用于夹住所述头盔主体。通过上述改进，多个所述第一夹持件可以将所述第一主体部稳定的连接至所述头盔主体，防止检测过程中所述第一压力感测模块移动甚至脱落。

在本发明的压力检测装置中，所述第一压力传感器采用的是薄膜压力传感器。通过上述改进，进一步的确保所述头盔主体在安装所述压力检测装置前后对使用者实际所产生的压力的差值小至人体可以忽略的程度，且不影响使用者的舒适度。

在本发明的压力检测装置中，所述第二压力感测模块包括由柔软薄带制成的第二主体部和多个第二压力传感器，所述第二主体部具有用于贴合使用者头部的第二感应面，多个所述第二压力传感器分布在所述第二感应面上。通过上述改进，所述第二主体部设计为由柔软薄带制成以尽可能的保证所述头部固定装置在安装所述压力检测装置前后对使用者实际所产生的压力的差值小至人体可以忽略的程度。另外，所述第二压力传感器设置在所述第二感应面，当使用者佩戴上安装有所述压力检测装置的虚拟现实头盔时，所述第二压力传感器直接与使用者头部接触，从而保证所述第二压力传感器的感应数据能够真实的反应使用者头部所承受的压力。

在本发明的压力检测装置中，所述第二主体部包括第一带体和第二带体，所述第一带体具有两个相对的自由端，所述第二带体的一端自由、相对的另一端连接至所述第一带体的中部，多个所述第二压力传感器均匀分布在所述第一带体和所述第二带体。通过上述改进，确保多个所述第二压力传感器能够全面的感应到所述头部固定装置对使用者施加的压力情况。

在本发明的压力检测装置中，所述第二压力感测模块还包括多个分别设置在所述第一带体和所述第二带体上的第二夹持件，多个所述第二夹持件用于夹住所述头部固定装置。通过上述改进，多个所述第二夹持件可以将所述第二主体部稳定的连接至所述头部固定装置，防止检测过程中所述第二压力感测模块移动甚至脱落。

在本发明的压力检测装置中，所述第二压力传感器采用的是薄膜压力传感器。通过上述改进，进一步的确保所述头部固定装置在安装所述压力检测装置前后对使用者实际所产生的压力的差值小至人体可以忽略的程度，且不影响使用者的舒适度。

相应的，本发明还公开了一种压力检测方法，用于检测虚拟现实头盔对使用者头部产生的压力，所述虚拟现实头盔包括头盔主体和头部固定装置，其特征在于，所述压力检测方法采用如上述的压力检测装置而实施，包括如下步骤：将所述第一压力感测模块贴附在所述头盔主体的朝向所述头部固定装置的一侧以感应所述头盔主体对使用者产生的压力；将所述第二压力感测模块贴附在所述头部固定装置的朝向所述头盔主体的一侧以感应所述头部固定装置对使用者产生的压力；所述处理模块接收并将所述第一压力感测模块和所述第二压力感测模块感应到的数据发送至一与所述处理模块信号连接的终端设备。所述检测方法具有操作简单、检测结果全面可靠的优点。

与现有技术相比，实施本发明提供的压力检测装置，具有如下有益效果：所述压力检测装置包括第一压力感测模块、第二压力感测模块和处理模块，采用所述压力检测装置时，使用者只需在佩戴虚拟现实头盔之前，将所述第一压力感测模块和所述第二压力感测模块分别贴附在所述虚拟现实头盔的头盔主体和头部固定装置即可，当使用者将安装有所述压力检测装置的虚拟现实头盔佩戴好后，所述第一压力感测模块即可感应所述头盔主体的各个位置对使用者的脸部施加的压力大小，同时，所述第二压力感测模块也可感应到所述头部固定装置的各个位置对使用者的头部后侧、左侧和右侧施加的压力大小。与所述第一压力感测模块和所述第二压力感测模块电性连接的所述处理模块则接收并将所述第一压力感测模块和所述第二压力感测模块感应到的数据发送至一与所述处理模块信号连接的终端设备。虚拟现实头盔的研发设计人员即可在所述终端设备上查看到所述第一压力感测模块和所述第二压力感测模块感应到的数据，从而直观地看到使用者头部的受力情况，并根据该受力情况对所述虚拟现实头盔进行调整，以便使用者在使用过程中不发生因受力过大引起的不适感。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中压力检测装置的方框示意图；

图2为本发明较佳实施例中压力检测装置的第一压力感测模块的结构示意图；

图3为本发明较佳实施例中压力检测装置的第二压力感测模块的结构示意图。

具体实施方式中的附图标号说明：

第一压力感测模块	1	第二压力感测模块	2
				处理模块	3	第一主体部	11
第一压力传感器	12	鼻梁感应部	111
				上额感应部	112	左脸颊感应部	113
右脸颊感应部	114	第一夹持件	13
				第二主体部	21	第二压力传感器	22
第一带体	211	第二带体	212
				第二夹持件	23

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为本发明提供额压力检测装置的较佳实施例。所述压力检测装置用于检测虚拟现实头盔对使用者头部产生的压力，本领域技术人员应当知晓的是所述虚拟现实头盔包括头盔主体和头部固定装置。

所述压力检测装置包括第一压力感测模块1，第二压力感测模块2和处理模块3(参见图1)。所述第一压力感测模块1用于贴附在所述头盔主体的朝向所述头部固定装置的一侧，以感应所述头盔主体对使用者产生的压力；所述第二压力感测模块2用于贴附在所述头部固定装置的朝向所述头盔主体的一侧，以感应所述头部固定装置对使用者产生的压力；所述处理模块3电性连接所述第一感测模块和所述第二感测模块，用于接收并将所述第一压力感测模块1和所述第二压力感测模块2感应到的数据发送至一与所述处理模块3信号连接的终端设备。采用所述压力检测装置时，使用者只需在佩戴虚拟现实头盔之前，将所述第一压力感测模块1和所述第二压力感测模块2分别贴附在所述虚拟现实头盔的头盔主体和头部固定装置即可，当使用者将安装有所述压力检测装置的虚拟现实头盔佩戴好后，所述第一压力感测模块1即可感应所述头盔主体的各个位置对使用者的脸部施加的压力大小，同时，所述第二压力感测模块2也可感应到所述头部固定装置的各个位置对使用者的头部后侧、左侧和右侧施加的压力大小。与所述第一压力感测模块1和所述第二压力感测模块2电性连接的所述处理模块3则接收并将所述第一压力感测模块1和所述第二压力感测模块2感应到的数据发送至一与所述处理模块3信号连接的终端设备。

本实施例中，参见图2，所述第一压力感测模块1包括呈环形薄片状的柔性的第一主体部11和多个第一压力传感器12；所述第一主体部11具有用于贴合使用者头部的第一感应面，多个所述第一压力传感器12分布在所述第一感应面上。具体的，所述第一主体部11的厚度可以是1-5mm。如此一来，所述第一主体部11设计为薄片状以尽可能的保证所述头盔主体在安装所述压力检测装置前后对使用者实际所产生的压力的差值小至人体可以忽略的程度。另外，所述第一压力传感器12设置在所述第一感应面，当使用者佩戴上安装有所述压力检测装置的虚拟现实头盔时，所述第一压力传感器12直接与使用者头部接触，从而保证所述第一压力传感器12的感应数据能够真实的反应使用者头部所承受的压力。进一步的，所述第一主体部11包括呈倒V型的鼻梁感应部111、位于所述鼻梁部的上侧的上额感应部112、分别连接所述鼻梁感应部111的左端和所述上额感应部112的左端的左脸颊感应部113、以及分别连接所述鼻梁感应部111的右端和所述上额感应部112的右端的右脸颊感应部114；在所述鼻梁感应部111、所述上额感应部112、所述左脸颊感应部113和所述右脸颊感应部114中，所述鼻梁感应部111上的所述第一压力传感器12的数量最多。具体的，所述上额感应部112呈直线型、所述左脸颊感应部113和所述右脸颊感应部114具呈L型，所述上额感应部112上均匀分布了5个所述第一压力传感器12，所述左脸颊感应部113上均匀分布了6个所述第一压力传感器12，所述右脸颊感应部114上均匀分布了6个所述第一压力传感器12，所述鼻梁感应部111上分布了7个所述第一压力传感器12。如此，由于使用者在佩戴虚拟现实头盔时，头盔主体对使用者面部产生的压力主要集中在鼻部，因此在所述鼻梁部设置较多的所述第一压力传感器12可以确保受力集中的部位所承受的压力情况能够被全面的检测到。更进一步的，所述第一压力感测模块1还包括多个第一夹持件13，所述第一主体部11具有与所述第一感应面相对的第一贴附面，多个所述第一夹持件13设置在所述贴附面上，多个所述第一夹持件13用于夹住所述头盔主体。具体的，所述第一夹持件13可以是弹簧夹，所述第一夹持件13的个数为4个，其中两个所述第一夹持件13对称地布置在所述上额感应部112上，剩余的两个所述第一夹持件13则分别安装至所述鼻梁感应部111的分别与所述左脸颊感应部113和所述右脸颊感应部114相连接的位置处，所述第一夹持件13与所述第一主体部11之间通过粘结剂进行连接固定。如此，4个所述第一夹持件13可以将所述第一主体部11稳定的连接至所述头盔主体，防止检测过程中所述第一压力感测模块1移动甚至脱落。更进一步的，所述第一压力传感器12采用的是薄膜压力传感器。这样，可以进一步的确保所述头盔主体在安装所述压力检测装置前后对使用者实际所产生的压力的差值小至人体可以忽略的程度，且不影响使用者的舒适度。

本实施例中，参见图3，所述第二压力感测模块2包括由柔软薄带制成的第二主体部21和多个第二压力传感器22，所述第二主体部21具有用于贴合使用者头部的第二感应面，多个所述第二压力传感器22分布在所述第二感应面上。具体的，所述第二主体部21的厚度可以是1-5mm。所述第二主体部21设计为由柔软薄带制成以尽可能的保证所述头部固定装置在安装所述压力检测装置前后对使用者实际所产生的压力的差值小至人体可以忽略的程度。另外，所述第二压力传感器22设置在所述第二感应面，当使用者佩戴上安装有所述压力检测装置的虚拟现实头盔时，所述第二压力传感器22直接与使用者头部接触，从而保证所述第二压力传感器22的感应数据能够真实的反应使用者头部所承受的压力。进一步的，所述第二主体部21包括第一带体211和第二带体212，所述第一带体211具有两个相对的自由端，所述第二带体212的一端自由、相对的另一端连接至所述第一带体211的中部，多个所述第二压力传感器22均匀分布在所述第一带体211和所述第二带体212。如此，使得所述第二主体部21的结构轮廓与现有的所述虚拟现实头盔的头部固定装置的内侧相适应，从而确保多个所述第二压力传感器22能够全面的感应到所述头部固定装置对使用者施加的压力情况。更进一步的，所述第二压力感测模块2还包括多个分别设置在所述第一带体211和所述第二带体212上的第二夹持件23，多个所述第二夹持件23用于夹住所述头部固定装置。具体的，所述第二夹持件23采用的是圆形夹子，所述第二夹持件23的个数为3个，三个所述第二夹持件23分别夹在所述第一带体211的两个自由端和所述第二带体212的自由端。如此，多个所述第二夹持件23可以将所述第二主体部21稳定的连接至所述头部固定装置，防止检测过程中所述第二压力感测模块2移动甚至脱落。更进一步的，所述第二压力传感器22采用的是薄膜压力传感器。这样可以进一步的确保所述头部固定装置在安装所述压力检测装置前后对使用者实际所产生的压力的差值小至人体可以忽略的程度，且不影响使用者的舒适度。

本实施例中，所述处理模块3为一微型处理器或单片机，其通过有线或无线的方式连接至所述终端设备，所述终端设备可以是计算机或其他具有数据显示功能的设备。

本实施例还提供了一种压力检测方法，所述压力检测方法采用所述压力检测装置来实施。下面详细的说明所述压力检测方法的实施步骤。

首先，将所述第一压力感测模块1贴附在所述头盔主体的朝向所述头部固定装置的一侧以感应所述头盔主体对使用者产生的压力；具体的，确保所述第一主体部11的所述第一感应面朝向所述头部固定装置，所述第一贴附面朝向所述头盔主体，然后将4个所述第一夹持件13分别夹住所述头盔主体，从而将所述第一压力感测模块1固定在所述头盔主体上。

然后，将所述第二压力感测模块2贴附在所述头部固定装置的朝向所述头盔主体的一侧以感应所述头部固定装置对使用者产生的压力；具体的，确保所述第二主体部21的所述第二感应面朝向所述头盔主体，所述第二贴附面朝向所述头部固定装置，然后将3个所述第二夹持件23分别同时夹住所述第二主体部21和所述头部固定装置，从而将所述第二感测模块固定在所述头部固定装置上。

将所述第一压力感测模块1和所述第二压力感测模块2安装完毕后，使用者即可佩戴上所述虚拟现实头盔开始检测所述虚拟现实头盔对使用者头部产生的压力情况。检测过程中，所述处理模块3接收并将所述第一压力感测模块1和所述第二压力感测模块2感应到的数据发送至一与所述处理模块3信号连接的终端设备。虚拟现实头盔的研发设计人员即可在所述终端设备上查看到所述第一压力感测模块1和所述第二压力感测模块2感应到的数据，从而直观地看到使用者头部的受力情况，并根据该受力情况对所述虚拟现实头盔进行调整，以便使用者在使用过程中不发生因受力过大引起的不适感。不难看出，采用所述压力检测装置来检测虚拟现实头盔对使用者头部产生的压力情况，具有操作简单、检测结果全面可靠的优点。

与现有技术相比，实施本发明提供的压力检测装置及方法，具有如下有益效果：

1、所述压力检测装置包括第一压力感测模块1、第二压力感测模块2和处理模块3，采用所述压力检测装置时，使用者只需在佩戴虚拟现实头盔之前，将所述第一压力感测模块1和所述第二压力感测模块2分别贴附在所述虚拟现实头盔的头盔主体和头部固定装置即可，当使用者将安装有所述压力检测装置的虚拟现实头盔佩戴好后，所述第一压力感测模块1即可感应所述头盔主体的各个位置对使用者的脸部施加的压力大小，同时，所述第二压力感测模块2也可感应到所述头部固定装置的各个位置对使用者的头部后侧、左侧和右侧施加的压力大小。与所述第一压力感测模块1和所述第二压力感测模块2电性连接的所述处理模块3则接收并将所述第一压力感测模块1和所述第二压力感测模块2感应到的数据发送至一与所述处理模块3信号连接的终端设备。虚拟现实头盔的研发设计人员即可在所述终端设备上查看到所述第一压力感测模块1和所述第二压力感测模块2感应到的数据，从而直观地看到使用者头部的受力情况，并根据该受力情况对所述虚拟现实头盔进行调整，以便使用者在使用过程中不发生因受力过大引起的不适感。

2、所述压力检测方法操作简单、检测结果全面可靠的优点。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压力检测装置，用于检测虚拟现实头盔对使用者头部产生的压力，所述虚拟现实头盔包括头盔主体和头部固定装置，其特征在于，所述压力检测装置包括：

第一压力感测模块，用于贴附在所述头盔主体的朝向所述头部固定装置的一侧，以感应所述头盔主体对使用者产生的压力；

第二压力感测模块，用于贴附在所述头部固定装置的朝向所述头盔主体的一侧，以感应所述头部固定装置对使用者产生的压力；

处理模块，电性连接所述第一感测模块和所述第二感测模块，用于接收并将所述第一压力感测模块和所述第二压力感测模块感应到的数据发送至一与所述处理模块信号连接的终端设备。

2.根据权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述第一压力感测模块包括呈环形薄片状的柔性的第一主体部和多个第一压力传感器；所述第一主体部具有用于贴合使用者头部的第一感应面，多个所述第一压力传感器分布在所述第一感应面上。

3.根据权利要求2所述的压力检测装置，其特征在于，所述第一主体部包括呈倒V型的鼻梁感应部、位于所述鼻梁部的上侧的上额感应部、分别连接所述鼻梁感应部的左端和所述上额感应部的左端的左脸颊感应部、以及分别连接所述鼻梁感应部的右端和所述上额感应部的右端的右脸颊感应部；在所述鼻梁感应部、所述上额感应部、所述左脸颊感应部和所述右脸颊感应部中，所述鼻梁感应部上的所述第一压力传感器的数量最多。

4.根据权利要求2所述的压力检测装置，其特征在于，所述第一压力感测模块还包括多个第一夹持件，所述第一主体部具有与所述第一感应面相对的第一贴附面，多个所述第一夹持件设置在所述贴附面上，多个所述第一夹持件用于夹住所述头盔主体。

5.根据权利要求2所述的压力检测装置，其特征在于，所述第一压力传感器采用的是薄膜压力传感器。

6.根据权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述第二压力感测模块包括由柔软薄带制成的第二主体部和多个第二压力传感器，所述第二主体部具有用于贴合使用者头部的第二感应面，多个所述第二压力传感器分布在所述第二感应面上。

7.根据权利要求6所述的压力检测装置，其特征在于，所述第二主体部包括第一带体和第二带体，所述第一带体具有两个相对的自由端，所述第二带体的一端自由、相对的另一端连接至所述第一带体的中部，多个所述第二压力传感器均匀分布在所述第一带体和所述第二带体。

8.根据权利要求6所述的压力检测装置，其特征在于，所述第二压力感测模块还包括多个分别设置在所述第一带体和所述第二带体上的第二夹持件，多个所述第二夹持件用于夹住所述头部固定装置。

9.根据权利要求6所述的压力检测装置，其特征在于，所述第二压力传感器采用的是薄膜压力传感器。

10.一种压力检测方法，用于检测虚拟现实头盔对使用者头部产生的压力，所述虚拟现实头盔包括头盔主体和头部固定装置，其特征在于，所述压力检测方法采用如权利要求1-9中任意一项所述的压力检测装置而实施，包括如下步骤：

将所述第一压力感测模块贴附在所述头盔主体的朝向所述头部固定装置的一侧以感应所述头盔主体对使用者产生的压力；

将所述第二压力感测模块贴附在所述头部固定装置的朝向所述头盔主体的一侧以感应所述头部固定装置对使用者产生的压力；

所述处理模块接收并将所述第一压力感测模块和所述第二压力感测模块感应到的数据发送至一与所述处理模块信号连接的终端设备。

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