CN112516580B - 基于vr技术的心理辅导设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于VR技术的心理辅导设备和方法。该设备包括VR头盔、感应棒、垫板和活动感应板。VR头盔用于将互动游戏以三维形式播放。感应棒包括棒体以及各自设于棒体两端内部的两个第一位置传感器。垫板用于铺设于地面，活动感应板平铺于垫板上，活动感应板包括第二位置传感器以及多块踩踏感应块。第二位置传感器配合垫板构成空间坐标系；基于该坐标系，踩踏感应块用于感应脚部的踩踏位置从而虚拟互动游戏中的角色位置，两个第一位置传感器用于感应该感应棒的位置而虚拟互动游戏中的棒状物。该方法用上述设备让用户深度沉浸于互动游戏中，能够在游戏中通过挥棒打击，从而私密地、酣畅淋漓地宣泄内心的情绪，减轻心理压力。

Description

基于VR技术的心理辅导设备和方法

技术领域

本发明涉及VR技术领域，具体是一种基于VR技术的心理辅导设备和心理辅导方法。

背景技术

VR是Virtual Reality的缩写，中文的意思就是虚拟现实，它是计算机软硬件技术、传感技术、机器人技术、人工智能及行为心理学等科学领域飞速发展的结晶。主要依赖于三维实时图形显示、三维定位跟踪、触觉及嗅觉传感技术、人工智能技术、高速计算与并行计算技术以及人的行为学研究等多项关键技术的发展。随着虚拟现实技术的发展，真正地实现虚拟现实，将引起整个人类生活与发展的很大变革。人们戴上立体眼镜、数据手套等特制的传感设备，可以模拟地置身于一个具有三维的视觉、听觉、甚至触觉和嗅觉的感觉世界，并且人与这个环境可以通过人的自然技能和相应的设施进行信息交互。在构建出的虚拟现实中，利用虚拟现实技术及心理学知识，通过类似游戏任务诱导用户被动的释放内心的情绪，或者构建虚拟人物甚至是真人来进行言行上的诉说，发泄。无论是从医疗健康的角度，还是从商业前景来看，这都是一项很有意义的事情。但目前，发明人还未发现可以在VR构建的互动游戏中能够畅快发泄情绪的有效设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于VR技术的心理辅导设备和方法，能够有效进行心理宣泄和心理安慰，提升心理辅导效果。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种基于VR技术的心理辅导设备。

该心理辅导设备包括VR头盔、感应棒、垫板和活动感应板。所述VR头盔包括用于头戴的头盔本体、设于头盔本体正面的播放屏、设于播放屏后的VR目镜，播放屏用于播放角色扮演类的互动游戏，VR目镜用于将互动游戏以三维形式展示。所述感应棒包括棒体以及各自设于棒体两端内部的两个第一位置传感器。所述垫板用于铺设于地面，所述活动感应板平铺于垫板上，活动感应板包括设于其中心的第二位置传感器以及围绕第二位置传感器拼合的多块踩踏感应块。所述第二位置传感器配合垫板构成空间坐标系，该空间坐标系以垫板所在平面为基准面，以第二位置传感器为基准坐标；基于该空间坐标系，所述踩踏感应块用于感应脚部的踩踏位置从而虚拟互动游戏中的脚步变化，所述两个第一位置传感器用于感应所述感应棒两端的位置从而虚拟互动游戏中角色的挥棒动作。

作为上述心理辅导设备的进一步改进：

所述VR头盔还包括有与播放屏通信连接的第一处理器单元，以及与第一处理器单元通信连接的第一存储单元、声音播放单元和第一通讯单元，第一存储单元用于存储互动游戏的程序代码，第一处理器单元用于调动该程序代码，声音播放单元用于播放互动游戏的声音。所述感应棒还包括有第二处理器单元和第二通讯单元，第二处理器单元分别与第二通讯单元、两个第一位置传感器通信连接，第二通讯单元用于与第一通讯单元无线通信连接，两个第一位置传感器的测量信号经第二处理器单元处理后，再经由第二通讯单元、第一通讯单元传送至第一处理器单元。所述活动感应板还包括有第三处理器单元、第三通讯单元以及设置于每块踩踏感应块下的踩踏传感器，第三处理器单元分别与第三通讯单元、第二位置传感器和踩踏传感器通信连接，第三通讯单元用于与第一通讯单元无线通信连接，第二位置传感器和踩踏传感器的测量信号经第三处理器单元处理后，再经由第三通讯单元、第一通讯单元传送至第一处理器单元。

所述心理辅导设备还包括有摄影装置。所述摄影装置包括第四处理器单元，以及与第四处理器单元通信连接的第四通讯单元、第二存储单元和摄像头。所述第四通讯单元用于与第一通讯单元无线通信连接；所述摄像头用于实时拍摄用户进行互动游戏时的躯干动作；所述第四处理器单元用于根据摄像头的拍摄结果判断用户的当前动作，并将该判断结果经由第四通讯单元、第一通讯单元传送至第一处理器单元；所述第二存储单元存储摄像头拍摄和第四处理器单元运行产生的数据。

所述VR头盔还包括用于盖住用户头顶的头罩、以及用于罩住用户耳朵的耳罩，所述声音播放单元设于耳罩内。

所述心理辅导设备还包括有座椅，所述座椅包括底座、平放设于底座上的坐板、设于坐板两侧之上的扶手、夹于扶手之间且凸出于坐板边沿之上的靠背。所述座椅设于垫板上，座椅前方的垫板上开有放置感应棒的感应棒容纳槽，所述感应棒表面布设有凸出的按摩凸牙，所述感应棒置于感应棒容纳槽时，该按摩凸牙露出于感应棒容纳槽之上。

更进一步地，所述座椅的靠背正面的上部开有用于倚靠VR头盔的头盔容纳槽，所述头盔容纳槽下方的靠背上设有用于倚靠用户颈部的颈部垫枕。

更进一步地，所述感应棒的两头均设有两个沿周向开设的手握槽，按摩凸牙设于内侧的两个手握槽之间；所述感应棒容纳槽两头的内壁均设有两对凸出的卡块，卡块可匹配夹于手握槽两侧。

更进一步地，所述靠背侧面设有用于挂住VR头盔的挂钩；所述坐板前侧设有两根可向斜下方伸缩的第二伸缩杆，第二伸缩杆下端设有踏板。

另一方面，本发明还提供了一种基于VR技术的心理辅导方法。

所述心理辅导方法使用上述的心理辅导设备，包括游戏互动环节，其包括：

1)VR头盔戴入用户头部，以三维形式播放角色扮演类的互动游戏；

2)感应棒感应其所处位置及位置变化，以模拟互动游戏中棒状物的挥棒动作；

3)活动感应板感应用户的脚步踩踏位置，以模拟游戏中角色的脚步动作；

4)用户通过上述动作参与到互动游戏中。

作为上述心理辅导方法的进一步改进：

所述心理辅导方法还使用了前述的摄影装置，其过程为：

摄影装置捕捉用户挥棒动作、脚步动作以外的躯干动作，用于进一步模拟互动游戏中角色的动作。

所述心理辅导方法还包括按摩放松环节，该环节还使用了前述的座椅，其过程为：

1)感应棒可转动地置于感应棒容纳槽内；

2)用户坐在座椅上，将脚底置于感应棒上并来回转动该感应棒；

3)VR头盔关闭互动游戏，播放视频或音乐。

本发明的有益效果是：

本发明通过配合使用VR头盔、感应棒和活动感应板，VR头盔用以VR展示互动游戏，感应棒用于虚拟游戏中的棒状物，活动感应板用于捕捉用户的脚步变化，从而能够让用户深度沉浸于互动游戏中，能够在游戏的互动中通过挥棒打击，从而私密地、酣畅淋漓地宣泄内心的情绪，而不会出现现实生活中尴尬或者不好意思的情况，可以使人的心理宣泄更加彻底，减轻人的心理压力。

附图说明

图1为本发明优选实施例整体的结构示意图。

图2为图1实施例中的VR头盔的结构示意图。

图3为图1实施例中的感应棒的结构示意图。

图4为图1实施例中的活动感应板的结构示意图。

图5为图1实施例中的感应棒容纳槽的立体图。

图6为图1实施例中的感应棒容纳槽端部的剖视图。

图7为图1实施例中的座椅的结构示意图。

图8为图1实施例的内部元器件的连接框图。

图中标号为：1、VR头盔；11、头盔本体；12、播放屏；13、VR目镜；14、头罩；15、耳罩；2、感应棒；21、棒体；22、手握槽；23、第一位置传感器；24、按摩凸牙；3、垫板；4、活动感应板；41、踩踏感应块；42、第二位置传感器；5、感应棒容纳槽；51、槽体；52、滚珠；53、卡块；54、球形槽；6、座椅；601、底座；602、坐板；603、扶手；604、靠背；605、挂钩；606、头盔容纳槽；607、颈部垫枕；608、盖板；609、摄像头；610、第一伸缩杆；611、按钮；612、第二伸缩杆；613、踏板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行说明，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1和图8，

本实施例的基于VR技术的心理辅导设备，包括VR头盔1、感应棒2、垫板3、活动感应板4、摄影装置和座椅6。VR头盔1用于以三维形式播放角色扮演类的互动游戏。感应棒2用于模拟互动游戏中的棒状物，实现挥棒动作的捕捉。垫板3垫于整个设备的底部。活动感应板4用于捕捉游戏时的脚步变化。摄影装置主要用于捕捉游戏时的躯体动作的变化。座椅6用于互动游戏后的按摩放松或者单独进行按摩放松。

结合图2，

VR头盔1包括用于头戴的头盔本体11、设于头盔本体11正面的播放屏12、设于播放屏12后的VR目镜13、用于盖住用户头顶的头罩14、以及用于罩住用户耳朵的耳罩15。播放屏12用于播放角色扮演类的互动游戏，VR目镜13用于将互动游戏以三维形式展示。头罩14用于保护头部，避免挥棒时误击顶部。

VR头盔1还包括有与播放屏12通信连接的第一处理器单元，以及与第一处理器单元通信连接的第一存储单元、声音播放单元和第一通讯单元，声音播放单元设于耳罩15内，第一存储单元用于存储互动游戏的程序代码，第一处理器单元用于调动该程序代码，声音播放单元用于播放互动游戏的声音。

结合图3-6，

感应棒2包括棒体21以及各自设于棒体21两端内部的两个第一位置传感器23。感应棒2还包括有第二处理器单元和第二通讯单元，第二处理器单元分别与第二通讯单元、两个第一位置传感器23通信连接，第二通讯单元用于与第一通讯单元无线通信连接，两个第一位置传感器23的测量信号经第二处理器单元处理后，再经由第二通讯单元、第一通讯单元传送至第一处理器单元。

垫板3用于铺设于地面，活动感应板4平铺于垫板3上，活动感应板4包括设于其中心的第二位置传感器42以及围绕第二位置传感器42拼合的多块踩踏感应块41；第二位置传感器42配合垫板3构成空间坐标系，该空间坐标系以垫板3所在平面为基准面，以第二位置传感器42为基准坐标，基于该空间坐标系，踩踏感应块41用于感应脚部的踩踏位置从而虚拟互动游戏中的角色位置，两个第一位置传感器23用于感应所述感应棒2的位置从而虚拟互动游戏中角色手持的棒状物。

具体而言，垫板3所在平面构成了空间直角坐标系的x0y面，第二位置传感器42所在坐标构成了空间直角坐标系的原点坐标n₀＝(0,0,0)，两个第一位置传感器23的坐标假设分别为n₁＝(x₁,y₁,z₁)、n₁＝(x₂,y₂,z₂)，由于n₁和n₂之间的距离是确定的(即感应棒2的长度)，通过比较n₁、n₂相对于n₀的变化，即可有效模拟感应棒2的挥棒动作。

活动感应板4还包括有第三处理器单元、第三通讯单元以及设置于每块踩踏感应块41下的踩踏传感器，第三处理器单元分别与第三通讯单元、第二位置传感器42和踩踏传感器通信连接，第三通讯单元用于与第一通讯单元无线通信连接，第二位置传感器42和踩踏传感器的测量信号经第三处理器单元处理后，再经由第三通讯单元、第一通讯单元传送至第一处理器单元。

结合图7，

座椅6包括底座601、平放设于底座601上的坐板602、设于坐板602两侧之上的扶手603、夹于扶手603之间且凸出于坐板602边沿之上的靠背604；座椅6设于垫板3上，座椅6前方的垫板上开有放置感应棒2的感应棒容纳槽5，感应棒2表面布设有凸出的按摩凸牙24，感应棒2置于感应棒容纳槽5时，该按摩凸牙24露出于感应棒容纳槽5之上。按摩凸牙24为塑胶材料，可以为硬质塑胶或者具有一定的弹性。

感应棒2的两头均设有两个沿周向开设的手握槽22，按摩凸牙设于内侧的两个手握槽之间。感应棒容纳槽5两头的内壁均设有两对凸出的卡块53，卡块53可匹配夹于手握槽22两侧。感应棒容纳槽5包括槽体51和设于槽体51两头的辅助转动机构；槽体51为截面呈圆弧形的圆弧槽；辅助转动机构由沿槽体51下部的周向开设的多个球形槽54，以及可滚动地嵌于球形槽54的滚珠52构成，滚珠52部分凸出于槽体51内。辅助转动机构用于按摩脚底时，方便感应棒2的转动。

座椅6的靠背604正面的上部开有用于倚靠VR头盔1的头盔容纳槽606，头盔容纳槽606下方的靠背604上设有用于倚靠用户颈部的颈部垫枕607。靠背604侧面设有用于挂住VR头盔1的挂钩605；坐板602前侧设有两根可向斜下方伸缩的第二伸缩杆612，第二伸缩杆612下端设有踏板613。

摄影装置包括第四处理器单元，以及与第四处理器单元通信连接的第四通讯单元、第二存储单元和摄像头609；第四通讯单元用于与第一通讯单元无线通信连接，摄像头609用于实时拍摄用户进行互动游戏时的动作，第四处理器单元用于根据摄像头609的拍摄结果判断用户的当前动作，并将该判断结果经由第四通讯单元、第一通讯单元传送至第一处理器单元，第二存储单元存储摄像头609拍摄和第四处理器单元运行产生的数据。

摄影装置安装于座椅6上，座椅6的一个扶手603设有凹槽，凹槽上端铰接有可活动盖合凹槽开口的盖板608，凹槽内竖直设有第一伸缩杆610，摄影装置的摄像头609安装于第一伸缩杆610的顶部，座椅6的另一个扶手603内安装摄影装置的其它元器件，且该扶手603上设有用于控制摄像头609升降和开关的按钮611。

上述实施例中，第一、第二、第三和第四通讯单元用于建立通信信道，使其所在部件之间相互无线通信连接。通讯单元可以包括无线局域网模块、蓝牙模块、基带模块等，以及通信模块对应的射频电路。第一、第二存储单元可用于存储软件程序以及软件程序运行后产生的数据，即包括程序存储区和数据存储区；具体的，第一存储单元存储有互动游戏的程序以及游戏过程中产生的各类数据，第二存储单元用于储存执行拍摄动作的程序以及拍摄后产生的数据，相应的处理器单元用于运行存储在存储单元的软件程序。第一、第二、第三和第四处理器单元为所在部件的运行核心，其可以仅包括中央处理器(CPU)，也可以是GPU、数字信号处理器(DSP)、及通信单元中的控制芯片(例如基带芯片)的组合，还可以是自身集成了多种功能的单片机等。由于第二、第三和第四处理器单元的运算量较少，所以三者优选使用功耗较低的单片机，第一处理器单元则优选使用CPU；第二、第三和第四处理器单元分别对位置传感器、踩踏传感器和摄像头所送来的数据的处理，主要是将这些数据处理为适合通讯单元处理和发送的数字信号。第一、第二位置传感器和踩踏传感器的具体型号均为本领域常见的技术，在此不加以赘述。

此外，VR头盔、感应棒、活动感应板和摄影装置均配有电源，电源用于为各个部件的各个单元供电。显然，各个部件包含的硬件单元不仅局限于上述单元，上述单元为涉及到心理辅导方法实施过程的核心部件。

本实施例的心理辅导设备的工作原理为：

1)VR头盔、感应棒、活动感应板和摄影装置配合，用于通过角色扮演类的互动游戏进行情绪宣泄。首先，感应棒中的两个第一位置传感器用于测量感应棒两端的具体位置，该位置信号经第二处理器单元处理后，通过第二、第一通讯单元传送至第二处理器；同时，活动感应板上的踩踏传感器用于检测用户的踩踏位置，踩踏位置的数据经第二处理器单元处理后，通过第三、第一通讯单元传送至第一处理器；同时，摄影机实时拍摄用户的躯干，拍摄的图片经第四处理单元处理后，通过第四、第一通讯单元传送至第一处理器；第一处理器对接收到的三组信息同时处理，即可获得用户的挥棒动作、脚步动作和躯干动作，将三个动作结余于互动游戏中，可在游戏中用棍棒去击打虚拟击打对象，通过击打宣泄，减轻心理压力。

2)VR头盔、感应棒和座椅配合，用于通过音乐、影视和脚步按摩舒缓情绪。首先，将感应棒置于感应棒容纳槽中；VR头盔捕捉到其进入感应棒容纳槽后切换至摩放松环节，利用虚拟现实技术创造出虚拟空间，并利用特定的音乐或影视来缓解用户内心的情绪。同时用户可以将脚底放于感应棒上，通过感应棒的转动及按摩凸牙对脚底穴位的刺激，进一步用于舒缓情绪。

基于上述心理辅导设备及工作原理，本实施例还提供了基于VR技术的心理辅导方法。该方法包括游戏互动环节和按摩放松环节。

游戏互动环节包括：

1)VR头盔戴入用户头部，以三维形式播放角色扮演类的互动游戏；

2)感应棒感应其所处位置及位置变化，以模拟互动游戏中棒状物的挥棒动作；

3)活动感应板感应用户的脚步踩踏位置，以模拟游戏中角色的脚步动作；

4)摄影装置捕捉用户挥棒动作、脚步动作以外的躯干动作；

5)用户通过上述动作参与到互动游戏中。

按摩放松环节包括：

1)感应棒可转动地置于感应棒容纳槽内；

2)用户坐在座椅上，将脚底置于感应棒上并来回转动该感应棒；

3)VR头盔关闭互动游戏，播放视频或音乐。

上述两个环节可以单独进行，也可以分先后依次进行，优先进行游戏互动环节后再进入按摩放松环节。

Claims (7)

1.一种基于VR技术的心理辅导设备，其特征在于：

包括VR头盔、感应棒、垫板、活动感应板和摄影装置；

所述VR头盔包括用于头戴的头盔本体、设于头盔本体正面的播放屏、设于播放屏后的VR目镜，播放屏用于播放角色扮演类的互动游戏，VR目镜用于将互动游戏以三维形式展示；

所述感应棒包括棒体以及各自设于棒体两端内部的两个第一位置传感器；

所述垫板用于铺设于地面，所述活动感应板平铺于垫板上，活动感应板包括设于其中心的第二位置传感器以及围绕第二位置传感器拼合的多块踩踏感应块；

所述第二位置传感器配合垫板构成空间坐标系，该空间坐标系以垫板所在平面为基准面，以第二位置传感器为基准坐标，基于该空间坐标系，所述踩踏感应块用于感应脚部的踩踏位置从而虚拟互动游戏中的脚步变化，所述两个第一位置传感器用于感应所述感应棒两端的位置从而虚拟互动游戏中角色的挥棒动作；

所述VR头盔还包括有与播放屏通信连接的第一处理器单元，以及与第一处理器单元通信连接的第一存储单元、声音播放单元和第一通讯单元，第一存储单元用于存储互动游戏的程序代码，第一处理器单元用于调动该程序代码，声音播放单元用于播放互动游戏的声音；

所述感应棒还包括有第二处理器单元和第二通讯单元，第二处理器单元分别与第二通讯单元、两个第一位置传感器通信连接，第二通讯单元用于与第一通讯单元无线通信连接，两个第一位置传感器的测量信号经第二处理器单元处理后，再经由第二通讯单元、第一通讯单元传送至第一处理器单元；

所述活动感应板还包括有第三处理器单元、第三通讯单元以及设置于每块踩踏感应块下的踩踏传感器，第三处理器单元分别与第三通讯单元、第二位置传感器和踩踏传感器通信连接，第三通讯单元用于与第一通讯单元无线通信连接，第二位置传感器和踩踏传感器的测量信号经第三处理器单元处理后，再经由第三通讯单元、第一通讯单元传送至第一处理器单元；

所述摄影装置包括第四处理器单元，以及与第四处理器单元通信连接的第四通讯单元、第二存储单元和摄像头；所述第四通讯单元用于与第一通讯单元无线通信连接；所述摄像头用于实时拍摄用户进行互动游戏时的躯干动作；所述第四处理器单元用于根据摄像头的拍摄结果判断用户的当前动作，并将该判断结果经由第四通讯单元、第一通讯单元传送至第一处理器单元；或者，所述第四处理器单元用于将摄像头的拍摄数据处理后，经由第四通讯单元、第一通讯单元传送至第一处理器单元，再由第一处理器单元判断用户的当前动作；所述第二存储单元存储摄像头拍摄和第四处理器单元运行产生的数据。

2.根据权利要求1所述的心理辅导设备，其特征在于：

还包括有座椅，所述座椅包括底座、平放设于底座上的坐板、设于坐板两侧之上的扶手、夹于扶手之间且凸出于坐板边沿之上的靠背；所述座椅设于垫板上，座椅前方的垫板上开有放置感应棒的感应棒容纳槽，所述感应棒表面布设有凸出的按摩凸牙，所述感应棒置于感应棒容纳槽时，该按摩凸牙露出于感应棒容纳槽之上。

3.根据权利要求2所述的心理辅导设备，其特征在于：

所述座椅的靠背正面的上部开有用于倚靠VR头盔的头盔容纳槽，所述头盔容纳槽下方的靠背上设有用于倚靠用户颈部的颈部垫枕。

4.根据权利要求2所述的心理辅导设备，其特征在于：

所述感应棒的两头均设有两个沿周向开设的手握槽，按摩凸牙设于内侧的两个手握槽之间；所述感应棒容纳槽两头的内壁均设有两对凸出的卡块，卡块可匹配夹于手握槽两侧。

5.根据权利要求2所述的心理辅导设备，其特征在于：

所述靠背侧面设有用于挂住VR头盔的挂钩；所述坐板前侧设有两根可向斜下方伸缩的第二伸缩杆，第二伸缩杆下端设有踏板。

6.一种基于VR技术的心理辅导方法，其特征在于，

包括游戏互动环节，该环节使用上述权利要求1所述的心理辅导设备，其包括：

1)VR头盔戴入用户头部，以三维形式播放角色扮演类的互动游戏；

2)感应棒感应其所处位置及位置变化，以模拟互动游戏中棒状物的挥棒动作；

3)活动感应板感应用户的脚步踩踏位置，以模拟游戏中角色的脚步动作；

4)摄影装置捕捉用户挥棒动作、脚步动作以外的躯干动作，用于进一步模拟互动游戏中角色的动作；

5)用户通过上述动作参与到互动游戏中。

7.根据权利要求6所述的心理辅导方法，其特征在于，

还包括按摩放松环节，该环节还使用了权利要求2-5中任一项所述的座椅，其过程为：

1)感应棒可转动地置于感应棒容纳槽内；

2)用户坐在座椅上，将脚底置于感应棒上并来回转动该感应棒；

3)VR头盔关闭互动游戏，播放视频或音乐。

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