CN207799609U - 头戴显示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及头戴显示系统。手柄包括电池、第一电源芯片、第一处理器、第一使能信号接口、第一电源接口，头戴显示设备包括第二电源芯片、第二处理器、第二使能信号接口、第二电源接口；电池正极连接第一电源芯片的电源输入端，第一电源接口与第二电源接口有线连接，第二电源接口与第二电源芯片电源输入端连接，第二电源芯片电源输出端与第二处理器的电源输入端连接，第二处理器使能信号输出端与第二使能信号接口连接，第二使能信号接口与第一使能信号接口有线连接，第一使能信号接口与第一电源芯片使能端连接，第一处理器使能信号输出端连接第一电源芯片的使能端。

Description

头戴显示系统

技术领域

本实用新型涉及头戴显示技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种头戴显示系统。

背景技术

头戴显示设备一般包括头戴显示虚拟现实设备和头戴增强现实显示设备等。一般还包括与头戴显示设备配合的无线手柄。无线手柄与头戴显示设备之间通过蓝牙等短距离通信方式无线连接。在无线手柄上一般设置有音量加减按键、上下左右控制按键、确认键、返回键等各类功能按键。无线手柄向头戴显示设备发送用户所按下功能按键对应的键值。

以上设计至少存在2个不足：一是头戴显示设备因包括电池而造成其重量过大，用户体验不佳；二是用户需要分别按下头戴显示设备的开机按钮以开机头戴显示设备和按下无线手柄的开机按钮以开机无线手柄。如此设置操作繁琐。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种头戴显示系统，以减轻头戴显示设备的重量并简化系统的开关机操作。

根据本实用新型的一个方面，提供一种头戴显示系统，包括头戴显示设备和手柄，所述手柄包括电池、第一电源芯片、第一处理器、第一使能信号接口、第一电源接口，所述头戴显示设备包括第二电源芯片、第二处理器、第二使能信号接口和第二电源接口；所述第一电源芯片包括使能端、电源输入端和电源输出端，所述第一处理器包括电源输入端和使能信号输出端，所述第二电源芯片包括电源输入端和电源输出端、所述第二处理器包括电源输入端和使能信号输出端；所述电池的正极与所述第一电源芯片的电源输入端连接，所述第一电源接口与所述第二电源接口有线连接，所述第二电源接口与所述第二电源芯片的电源输入端连接，所述第二电源芯片的电源输出端与所述第二处理器的电源输入端连接，所述第二处理器的使能信号输出端与所述第二使能信号接口连接，所述第二使能信号接口与所述第一使能信号接口有线连接，所述第一使能信号接口与所述第一电源芯片的使能端连接，所述第一处理器的使能信号输出端也与所述第一电源芯片的使能端连接。

可选地，所述手柄还包括旁路升压电路，所述旁路升压电路串联在所述电池的正极与所述第一电源接口之间。

可选地，所述头戴显示设备还包括开关按键电路，所述开关按键电路包括输出端和电源输入端，所述第二电源芯片包括使能端；所述开关按键电路的电源输入端与所述第二电源接口连接，所述开关按键电路的输出端与所述第二电源芯片的使能端连接。

可选地，所述手柄还包括开关按键电路和第一开关信号接口，所述开关按键电路包括输出端和电源输入端，所述头戴显示设备还包括第二开关信号接口，所述第二电源芯片还包括使能端；所述开关按键电路的输出端与所述第一开关信号接口连接，所述第一开关信号接口与所述第二开关信号接口有线连接，所述第二开关信号接口与所述第二电源芯片的使能端连接。

可选地，所述手柄还包括第一数据接口，所述第一处理器还包括数据IO端，所述头戴显示设备还包括第二数据接口，所述第二处理器还包括数据IO端；所述第一处理器的数据IO端与所述第一数据接口连接，所述第一数据接口与所述第二数据接口有线连接，所述第二数据接口与所述第二处理器的数据IO端连接。

可选地，所述手柄还包括电池温度检测电路和二极管，所述电池温度检测电路包括输出端；所述第一电源芯片的使能端高电平有效；所述二极管串联在从所述第一电源芯片的使能端到所述第一使能信号接口之间的电路线上，并且所述二极管正极分别与所述电池温度检测电路的输出端和所述第一使能信号接口连接，二极管负极分别与所述第一电源芯片的使能端和所述第一处理器的使能信号输出端连接。

可选地，所述第一数据接口和第二数据接口均为UART串口或I2C串口。

可选地，所述第一电源芯片为低压差线性稳压器芯片。

可选地，所述第二使能信号接口与所述第一使能信号接口有线连接包括：所述第二使能信号接口与所述第一使能信号接口通过电缆或FPC有线连接；所述第一电源接口与所述第二电源接口有线连接包括：所述第一电源接口与所述第二电源接口通过电缆或FPC有线连接。

本实用新型的一个技术效果在于：减轻头戴显示设备的重量，简化头戴显示系统的开机操作。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型的实施例提供的头戴显示系统的框图。

图2是本实用新型的另一实施例提供的头戴显示系统的框图。

图3是本实用新型的另一实施例提供的头戴显示系统的框图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参见图1所示，头戴显示系统包括手柄1和头戴显示设备2。

手柄1包括电池10、第一电源芯片11、第一处理器12、第一使能信号接口PE1、第一电源接口PS1和旁路升压电路15，头戴显示设备2包括第二电源芯片21、第二处理器22、第二使能信号接口PE2和第二电源接口PS2。电池10的正极标号为P101。

第一电源芯片11包括使能端P111、电源输入端P112和电源输出端P113。第一电源芯片11例如是低压差线性稳压器芯片LDO，其将电池10正极P101的输出电压降低到第一电源芯片11需要的的输入电压。

第一处理器12包括电源输入端P121和使能信号输出端P122。第一处理器12具体负责接收用户操作手柄1上的各类控制按键(例如上下左右键等，图1中没有示出)由这些控制按键所产生的信号。第一处理器12可以将这些信号通过有线或无线的方式发送给头戴显示设备2。

第二电源芯片21包括电源输入端P211和电源输出端P212。

第二处理器22包括电源输入端P221和使能信号输出端P222。

电池10的电池正极P101与第一电源芯片11的电源输入端P112连接，旁路升压电路15串联在电池10的电池正极P101和第一电源接口PS1之间，第一电源接口PS1与第二电源接口PS2有线连接。第二电源接口PS2与第二电源芯片21的电源输入端P211连接，第二电源芯片21的电源输出端P212与第二处理器22的电源输入端P221连接，第二处理器22的使能信号输出端P222与第二使能信号接口PE2连接，第二使能信号接口PE2与第一使能信号接口PE1有线连接。第一使能信号接口PE1与第一电源芯片11的使能端P111连接。第一处理器12的使能信号输出端P122也与第一电源芯片11的使能端P111连接。

有线连接的方式例如是通过FPC或者电缆连接。可实现固定的有线连接，也实现可插拔的有线连接。

基于以上结构，一方面可实现将传统的头戴显示设备中的电池转移到手柄中，减轻头戴显示设备的重量。另一方面，可以省去为手柄单独设置的开关按键及配套的开关按键电路。详细的工作流程如下。

当头戴显示设备2开机后，头戴显示设备2的第二处理器22使能信号输出端P222依次通过第二使能信号接口PE2、第一使能信号接口PE1将使能信号发送至第一电源芯片11的使能端P111。由于第一电源芯片11始终与电池10相连，第一电源芯片11接收到使能信号后便启动，其向第一处理器12输出第一处理器12所需的工作电压，第一处理器12启动。第一处理器12启动后，通过其使能信号输出端P122向第一电源芯片11的使能端P111输出使能信号。由此，第一处理器12便可维持第一电源芯片11始终处于工作状态。在一个例子中，第二处理器22的使能信号输出端P222经过设定时间后便释放对第一电源芯片11的使能端P111的占有。

头戴显示设备2开机的方式有多种。在图1所述的实施例中，第二电源芯片21还包括使能端P213，其高电平有效。该使能端P213与第二电源端口PS2连接。

例如手柄1与头戴显示设备2之间的电源接口是可插拔的，只要用户将第二电源接口PS2与第一电源接口PS1连通，电池10便可同时为第二电源芯片的电源输入端P211提供电源，也可为第二电源芯片的使能端P213提供使能信号，这样便可实现第二电源芯片21的启动。第二电源芯片21启动后便可为第二处理器22和其他部件供电，如此头戴显示设备2启动。

此外，当电池10的电量不足，其输出电压较低时，旁路升压电路15可以将电池10输出的电压进行升压。从而可以最大限度了利用电池的电量，保证头戴显示设备更长的运行时间。

参见图2所示的实施例，与图1所示实施例的第一个不同之处在于：头戴显示设备2还包括开关按键电路23，开关按键电路23包括输出端P231和电源输入端P232。

开关按键电路23的电源输入端P232与第二电源接口PS2连接，开关按键电路23的输出端P231与第二电源芯片21的使能端P213连接。

当手柄1的第一电源端口PS1与头戴显示设备2的第二电源端口PS2连通后，电池10便可为开关按键电路23供电。用户可以按动与开关按键电路配合的开关键实现为第二电源芯片21提供使能信号，进而实现头戴显示设备2的开机。

图2所示的实施例与图1所示实施例的第二个不同之处在于：手柄1还包括第一数据接口PD1，第一处理器12还包括数据IO端P123，头戴显示设备2还包括第二数据接口PD2，第二处理器22还包括数据IO端P223。

第一处理器12的数据IO端P123与第一数据接口PD1连接，第一数据接口PD1与第二数据接口PD2有线连接，第二数据接口PD2与第二处理器22的数据IO端P223连接。

这样，用户在手柄上的执行的操作由第一处理器12的数据IO端P123通过有线的方式传输到头戴显示设备2的第二处理器22。保障了信号的稳定性，并且在同一空间内有多个手柄和多个头戴显示设备的情况下，避免了手柄与手柄之间的干扰。

本实用新型中可以选取Type C端口中的不同端子作为手柄和头戴显示设备各方的电源端口、使能信号端口和数据接口。Type C端口也可以替换为Housing端口或其他类型的端口形式。

本实用新型中的各个数据端口可以是以是各种类型的串口，例如I2C接口或UART串口。

图2所示的实施例的关机流程如下。当头戴显示设备2接收到关机指令后，第二处理器22依次通过第二数据端口PD2、第一数据端口PD1、第一处理器12的数据IO端P123通知第一处理器12进行关机。第一处理器12启动关机程序并且不再使能第一电源芯片11。如此第一电源芯片11停止工作。头戴显示设备2可以是在通知手柄1关机后设定时间后关闭头戴显示设备2，也可以是在收到手柄1关机前的反馈信号后关闭头戴显示设备2。

图3所示实施例与图2所示实施例的第一点不同在于：头戴显示设备2的开机按键电路23被设置在手柄1一端，并且开机信号通过有线的方式传递给第二电源芯片21。

手柄1还包括开关按键电路23和第一开关信号接口PON1，开关按键电路23包括输出端P231和电源输入端P232，头戴显示设备2还包括第二开关信号接口PON2，第二电源芯片21还包括使能端P213。

开关按键电路23的电源输入端P232连接至电池10的正极P101，开关按键电路23的输出端P231与第一开关信号接口PON1连接，第一开关信号接口PON1与第二开关信号接口PON2有线连接，第二开关信号接口PON2与第二电源芯片21的使能端P213连接。

这样，用户在手柄端按下开关按钮，则可启动头戴显示设备，进而头戴显示设备将手柄启动。

图3所示实施例与图2所示实施例的第二点不同在于：第一使能信号接口可复用作为手柄向头戴显示设备输出电池温度信号的端口使用。

手柄1还包括电池温度检测电路14和二极管D1，电池温度检测电路14包括输出端P141。电池温度检测电路14同样由电池10供电，图3中没有示出。

第一电源芯片11的使能端P111高电平有效。

二极管D1串联在从第一电源芯片11的使能端P111到第一使能信号接口PE1之间的电路线上，并且二极管D1正极分别与电池温度检测电路14的输出端P141和第一使能信号接口PE1连接，二极管D1负极分别与第一电源芯片11的使能端P111和第一处理器12的使能信号输出端P122连接。

在第一处理器12进入工作状态后，其使能信号输出端P122负责使能第一电源芯片11。进而第一处理器12启动电池温度检测电路14，第一处理器12与电池温度检测电路14之间的连线未示出。由于二极管D1的截止作用，此时电池文件检测电路14占有第一使能信号端口PE1。与此同时第一处理器12通过第一数据端口PD1通知第二处理器22现在电池温度检测电路14占用第一使能信号端口。第二处理器22将第二使能信号输出端设置为接收标准电池温度的模拟电压信号。如此完成了第一使能信号端口的复用。

这样，虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种头戴显示系统，包括头戴显示设备和手柄，其特征在于，

所述手柄包括电池、第一电源芯片、第一处理器、第一使能信号接口、第一电源接口，所述头戴显示设备包括第二电源芯片、第二处理器、第二使能信号接口和第二电源接口；

所述第一电源芯片包括使能端、电源输入端和电源输出端，所述第一处理器包括电源输入端和使能信号输出端，所述第二电源芯片包括电源输入端和电源输出端、所述第二处理器包括电源输入端和使能信号输出端；

所述电池的正极与所述第一电源芯片的电源输入端连接，所述第一电源接口与所述第二电源接口有线连接，所述第二电源接口与所述第二电源芯片的电源输入端连接，所述第二电源芯片的电源输出端与所述第二处理器的电源输入端连接，所述第二处理器的使能信号输出端与所述第二使能信号接口连接，所述第二使能信号接口与所述第一使能信号接口有线连接，所述第一使能信号接口与所述第一电源芯片的使能端连接，所述第一处理器的使能信号输出端也与所述第一电源芯片的使能端连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述手柄还包括旁路升压电路，所述旁路升压电路串联在所述电池的正极与所述第一电源接口之间。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述头戴显示设备还包括开关按键电路，所述开关按键电路包括输出端和电源输入端，所述第二电源芯片包括使能端；

所述开关按键电路的电源输入端与所述第二电源接口连接，所述开关按键电路的输出端与所述第二电源芯片的使能端连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述手柄还包括开关按键电路和第一开关信号接口，所述开关按键电路包括输出端和电源输入端，所述头戴显示设备还包括第二开关信号接口，所述第二电源芯片还包括使能端；

所述开关按键电路的电源输入端与所述电池的正极连接，所述开关按键电路的输出端与所述第一开关信号接口连接，所述第一开关信号接口与所述第二开关信号接口有线连接，所述第二开关信号接口与所述第二电源芯片的使能端连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述第二电源芯片的使能端与所述第二电源接口连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述手柄还包括第一数据接口，所述第一处理器还包括数据IO端，所述头戴显示设备还包括第二数据接口，所述第二处理器还包括数据IO端；

所述第一处理器的数据IO端与所述第一数据接口连接，所述第一数据接口与所述第二数据接口有线连接，所述第二数据接口与所述第二处理器的数据IO端连接。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述手柄还包括电池温度检测电路和二极管，所述电池温度检测电路包括输出端；

所述第一电源芯片的使能端高电平有效；

所述二极管串联在从所述第一电源芯片的使能端到所述第一使能信号接口之间的电路线上，并且所述二极管正极分别与所述电池温度检测电路的输出端和所述第一使能信号接口连接，二极管负极分别与所述第一电源芯片的使能端和所述第一处理器的使能信号输出端连接。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述第一数据接口和第二数据接口均为UART串口或I2C串口。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述第一电源芯片为低压差线性稳压器芯片。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述第二使能信号接口与所述第一使能信号接口有线连接包括：所述第二使能信号接口与所述第一使能信号接口通过电缆或FPC有线连接；

所述第一电源接口与所述第二电源接口有线连接包括：所述第一电源接口与所述第二电源接口通过电缆或FPC有线连接。