CN205507686U - 一种具有虚拟现实控制功能的足部可穿戴装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有虚拟现实控制功能的足部可穿戴装置，其结构包括：硬件模块、分析模块及通信模块；其中硬件模块包括：压力传感器与运动传感器；分析模块选用嵌入式CPU处理器；通信模块选用蓝牙模块及2G、4G模块；上述模块，通过电路连接形成设备，该设备需要将压力传感器置于脚底处，压力传感器与运动传感器连接到分析模块，并将数据上传到分析模块。该设备通过采集足部数据对虚拟现实进行控制，带入感强；该设备的佩戴不会给使用者带来任何的感觉，用户体验好；通过压力传感器，可以更加准确的获得人体相关数据，数据分析准确，操作准确：利用足下压力数据，对虚拟现实的控制内容更加丰富。

Description

一种具有虚拟现实控制功能的足部可穿戴装置

技术领域

本发明涉及电子设备领域，特别地，涉及一种具有虚拟现实控制功能的足部可穿戴装置。

背景技术

虚拟现实亦作虚拟实境（Virtual Reality），简称VR技术，VR 也称灵境技术或人工环境。VR利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供用户关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让用户如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。用户进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的三维世界视频传回产生临场感。该技术集成了计算机图形、计算机仿真、人工智能、传感、显示及网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。

在具体的实现方法中，VR技术通过VR眼镜，将图像映射于人体的眼睛中，以使人体看到VR中的图像；通过耳机，使人体听到VR中的声音。然而，对于VR的控制，也是虚拟现实重要的功能，它可以使人体与VR世界的物体、空间进行互动，如行走、打击等等。本专利提出一种新型的对虚拟现实进行控制的设备。

现有的对于虚拟现实进行控制的方法，对虚拟现实的控制为非体感的方式，带入感差，用户体验低；现有的体感摄像头，使用者必须处于摄像头拍摄的范围内，移动范围小；摄像头对人体细节的捕捉能力有限，往往无法获得细微的数据；现有的可穿戴设备往往佩戴比较复杂，佩戴不舒服，导致用户体验差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种新型的、具有虚拟现实控制功能的足部可穿戴装置，该装置的佩戴不会对人体产生不适感，且在VR的使用中带入性强，另外，该设备可以感知足底压力数据，因此使能了更多的VR交互场景。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：提供一种具有虚拟现实控制功能的足部可穿戴装置；其结构包括：硬件模块、分析模块、通信模块及电池；所述硬件模块包括：压力传感器、运动传感器；所述分析模块选用嵌入式CPU处理器；所述通信模块选用蓝牙模块及2G、4G模块。

所述运动传感器包括加速度传感器与角速度传感器。

对于上述模块，需要通过电路连接形成设备，压力传感器与运动传感器连接到分析模块，并将数据上传到分析模块；分析模块对传感器数据进行收集、分析，得到用于控制VR的结论性数据；然后，分析模块与通信模块连接，通过通信模块将控制数据发送到外界（例如发送到VR设备中）。压力传感器、CPU处理器、运动传感器及通讯模块分别连接到电池。

该设备需要将足底压力传感器置于脚底处，运动传感器以及其他元器件稳定固定于设备内测。为达到这样的效果，本专利提出五种形态，分别为鞋垫的形态、鞋子的形态、脚环的形态、固定卡扣式形态、鞋套的形态。

对于鞋垫形态，压力传感器、运动传感器、分析模块、通讯模块及电池被固定在鞋垫内部；对于鞋子形态，压力传感器被置于鞋底内，运动传感器、分析模块、通讯模块及电池等器件可以被固定在鞋子的任何位置；对于脚环形态，运动传感器、分析模块、通讯模块及电池等器件被固定在绑带上，绑带可以固定在脚腕处，压力传感器被引导到足下；对于固定卡扣式形态，运动传感器、分析模块、通讯模块及电池等器件可以通过卡扣固定在鞋帮、裤腿等位置，压力传感器被引导到足下；对于鞋套的形态，运动传感器、分析模块、通讯模块及电池等器件被固定在绑带上，绑带可以固定在鞋上，压力传感器被固定到绑带上并被踩在足下。

本实用新型的有益效果是：该设备通过采集足部数据对虚拟现实进行控制，即采用基于姿态的控制方法，可以使使用者与虚拟现实的内容更加紧密的结合，带入感强。使用无异物感，用户体验好：该设备的佩戴不会给使用者带来任何的感觉，用户体验好。数据分析准确，操作准确：通过足底压力传感器，可以更加准确的获得人体相关数据，例如计步、抬腿、跳跃等。应用更广：利用足下压力数据，对虚拟现实的控制内容更加丰富，在开车（踩踏油门、刹车）、蹬踏等动作的识别中具有优势。

附图说明

图1是本实用新型的设备结构示意图；

图2是本实用新型的鞋垫形态结构示意图；

图3是本实用新型的鞋子形态结构示意图；

图4本实用新型脚环形态结构示意图；

图5是本实用新型固定卡扣式形态结构示意图；

图6是本实用新型鞋套形态结构示意图；

图中：1、鞋垫；2、压力传感器；3、分析模块；4、运动传感器；5、通讯模块；6、电池；7、鞋子；8、鞋底装置；9、固定扣；10、绑带；11、固定卡扣。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步详细说明本发明的内容，并给出一具体实施的例子。本例子不以任何方式限制本发明的应用方式。

以图2的鞋垫形式为例，在一鞋垫1内部安装压力传感器2、分析模块3、运动传感器4、通讯模块5及电池6，以作为实现虚拟现实控制功能的硬件基础；其中运动传感器4选用三轴加速度传感器与三轴角速度传感器；分析模块3选用嵌入式CPU处理器。本例中，该硬件用于控制一个第一人称，具有跑步、开车、踢腿场景的VR游戏。可通过如下表所示的对照方法，实现对VR内容的控制。表中所示的具体传感器数据分析技术均为传统方法，在本专利不做赘述。通过三轴加速度传感器与三轴角速度传感器测定人体活动的足部姿态、抬脚高度及踢腿的高度与方向，以控制VR中对应人物的相关动作；通过足底的压力传感器2测定人体行走的步数及脚底压力大小，以控制VR中人物的行走步数及踩踏油门、刹车的压力大小等的相关内容。

如图3所示，对于鞋子7形态，压力传感器2被置于鞋底装置7内，运动传感器4、分析模块3、通讯模块及电池等器件可以被固定在鞋子的任何位置；如图4所示，对于脚环形态，运动传感器4、分析模块3、通讯模块5及电池6等器件被固定在绑带10上，绑带10可以固定在脚腕处，压力传感器2被引导到足下，绑带10通过固定扣9连接；如图5所示，对于固定卡扣式形态，运动传感器4、分析模块3、通讯模块5及电池6等器件可以通过固定卡扣11固定在鞋帮、裤腿等位置，压力传感器2被引导到足下；如图6所示，对于鞋套的形态，运动传感器4、分析模块3、通讯模块5及电池6等器件被固定在绑带10上，绑带10可以固定在鞋上，压力传感器2被固定到绑带2上并被踩在足下。

该设备通过采集足部数据对虚拟现实进行控制，带入感强；该设备的佩戴不会给使用者带来任何的感觉，用户体验好；通过足底压力传感器，可以更加准确的获得人体相关数据，数据分析准确，操作准确：利用足下压力数据，对虚拟现实的控制内容更加丰富。

Claims (2)

1.一种具有虚拟现实控制功能的足部可穿戴装置，其特征在于，结构包括：硬件模块、分析模块、通信模块及电池；

所述硬件模块包括：压力传感器、运动传感器；

所述分析模块选用嵌入式CPU处理器；

所述通信模块选用蓝牙模块及2G、4G模块；

所述运动传感器包括加速度传感器与角速度传感器；

所述模块，需通过电路连接形成设备，该设备需要将压力传感器置于脚底处，压力传感器、运动传感器及通讯模块分别连接到CPU处理器；压力传感器、CPU处理器、运动传感器及通讯模块分别连接到电池。

2.根据权利要求1所述的一种具有虚拟现实控制功能的足部可穿戴装置，其特征在于，可选用鞋垫形态、鞋子形态、脚环形态、固定卡扣式形态及鞋套形态中的任意一种。