CN208283916U - 连接装置、手柄、虚拟现实设备和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了连接装置、手柄、虚拟现实设备和电子设备，通过连接装置对手柄和虚拟现实设备之间进行有线连接，具体为通过连接装置的一端接口分别与手柄的中央控制器和内置在手柄中的电池进行连接，通过连接装置的另一端分别与虚拟现实设备的应用处理器和电池管理芯片进行连接，从而可以实现通过手柄中的内置电池给虚拟现实设备提供电源，由于本实用新型的虚拟现实设备中没有内置大容量电池，因此不可能会产生因电池安全事故严重影响用户生命安全的问题。

Description

连接装置、手柄、虚拟现实设备和电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种连接装置、手柄、虚拟现实设备和电子设备。

背景技术

随着虚拟现实技术(Virtual Reality，VR)和增强现实(Augmented Reality， AR)产品的发展，VR/AR使用场景越来越丰富，单纯的头戴式显示器产品已经不能满足VR/AR使用场景需求，各种配件如无线手柄等应运而生，无线手柄一般通过蓝牙或WIFI将手柄信息传递到VR/AR一体机。一般的头戴式显示器产品会采用内置式大容量电池设计，一旦头戴式显示器产品的内置电池发生安全事故，将严重影响用户生命安全。

实用新型内容

本实用新型提供一种连接装置、手柄、虚拟现实设备和电子设备，可以解决VR/AR一体机存在的电池安全的问题

本实用新型提供一种连接装置，包括：第一接口和所述第二接口之间电连接；

所述第一接口通过与手柄的第三接口的连接从而实现与手柄的中央控制器和电池链接；

所述第二接口通过与虚拟现实设备的第五接口的连接从而实现与虚拟现实设备的应用处理器和电池管理芯片连接。

可选地，所述第一接口包括第一串口和第二串口；

所述第二接口包括第三串口和第四串口；

所述第一串口与所述第三串口连接，所述第二串口与第四串口连接；

所述第一串口通过所述手柄的第三接口与所述手柄的中央控制器连接；

所述第二串口通过所述手柄的第三接口与所述手柄的电池连接；

所述第三串口通过所述虚拟现实设备的第五接口与所述虚拟现实设备的应用处理器连接；

所述第四串口通过所述虚拟现实设备的第五接口与所述虚拟现实设备的第二电池管理芯片连接。

本申请还提供一种手柄，包括：第三接口，所述第三接口与连接装置的第一接口连接；

所述第三接口包括第五串口和第六串口；

所述第五串口的一端与所述手柄的中央控制器连接，所述第五串口的另一端与所述连接装置的第一串口连接；

所述第六串口的一端与所述手柄的电池连接，所述第六串口的另一端与所述连接装置的第二串口连接。

可选地，所述手柄的电池通过所述第六串口与所述连接装置的第二串口连接，从而实现通过所述连接装置的所述第四串口对所述虚拟现实设备进行供电。

可选地，所述的手柄还包括：第四接口，所述第四接口与所述手柄的第一电池管理芯片连接，所述第一电池管理芯片与所述手柄的电池连接，从而实现通过所述第四接口对所述电池进行充电。

可选地，所述手柄的电池通过所述第一电池管理芯片与所述手柄的中央控制器连接，实现对所述手柄的中央控制器供电。

本申请还提供一种虚拟现实设备，包括：第五接口，所述第五接口与连接装置的第二接口连接；

所述第五接口包括第七串口和第八串口；

所述第七串口的一端与所述虚拟现实设备的应用处理器连接，所述第七串口的另一端与所述连接装置的第三串口连接；

所述第八串口的一端与所述虚拟现实设备的第二电池管理芯片连接，所述第八串口的另一端与所述连接装置的第四串口连接。

可选地，所述的虚拟现实设备还包括：第六接口，所述第六接口与所述虚拟现实设备的第二电池管理芯片连接，从而实现通过所述虚拟现实设备的第六接口、第二电池管理芯片以及所述连接装置对所述手柄的电池进行充电。

本申请还提供一种电子设备，包括：连接装置、手柄和虚拟现实设备；

所述连接装置包括上述连接装置；

所述手柄包括上述手柄；

所述虚拟现实设备包括上述虚拟现实设备。

本实用新型实施例中通过连接装置对手柄和虚拟现实设备之间进行有线连接，具体为通过连接装置的一端接口分别与手柄的中央控制器和内置在手柄中的电池进行连接，通过连接装置的另一端分别与虚拟现实设备侧的应用处理器和第二电池管理芯片进行连接，从而可以实现通过手柄中的内置电池给虚拟现实设备提供电源，由于本实用新型的虚拟现实设备中没有内置大容量电池，因此不可能会产生因电池安全事故严重影响用户生命安全的问题。

同时，手柄信息(如按键、Touchpad、I MU等)通过连接装置传递至虚拟现实设备的应用处理器供应用软件调用，虚拟现实设备可通过连接装置向手柄发送控制信息等。不容易受到外界复杂电磁环境的干扰，可以提高信息传递速度和用户体验。

此外，本申请可以利用手柄的第四接口通过手柄的第一电池管理芯片对电池充电，也可以利用虚拟现实设备的第六接口通过虚拟现实设备的第二电池管理芯片和连接装置对手柄的电池进行充电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的连接装置的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的手柄的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的虚拟现实设备的结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例提供的电子设备的结构示意图；

图5为本实用新型提供的一种手柄和VR/AR一体机的连接关系示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

图1为本实用新型一实施例提供的连接装置的结构示意图；如图1所示，连接装置包括：第一接口和第二接口；

其中，所述第一接口和所述第二接口之间电连接；例如可以通过有线电缆(cable)连接。

由于现有的无线手柄是通过蓝牙或WIFI将手柄信息传递到虚拟现实设备，但蓝牙或WIFI信号容易受到外界复杂电磁环境的干扰，导致信息传递延迟，甚至通信中断，严重影响用户体验。为了不受外界复杂电磁环境的干扰，本实用新型实施例中设计的连接装置，通过连接装置的第一接口与手柄的第三接口进行连接，从而实现与手柄的中央控制器和电池链接；具体连接关系可以参考图4所示。通过连接装置的第二接口通过与虚拟现实设备的第五接口的连接从而实现与虚拟现实设备的应用处理器和电池管理芯片连接，具体连接关系可以参考图4所示。

具体地，所述第一接口包括第一串口和第二串口；所述第二接口包括第三串口和第四串口；

进一步地，所述第一串口通过所述手柄的第三接口与所述手柄的中央控制器连接；所述第三串口通过所述虚拟现实设备的第五接口与所述虚拟现实设备的应用处理器连接；所述第一串口与所述第三串口连接。通过上述连接关系，可以实现通过连接装置的第一串口和第三串口将手柄信息(如按键、 Touchpad、IMU等)通过手柄的中央控制器传递至虚拟现实设备的应用处理器供应用软件调用，将虚拟现实设备向手柄发送的控制信息等发送给手柄的中央控制器，从而实现对手柄进行控制，由于采用有线电缆连接不容易受到外界复杂电磁环境的干扰。

进一步地，所述第二串口通过所述手柄的第三接口与所述手柄的电池连接，所述第四串口通过所述虚拟现实设备的第五接口与所述虚拟现实设备的第二电池管理芯片连接；所述第二串口与第四串口连接。通过上述连接关系，可以实现通过连接装置的第二串口可以实现利用手柄中的电池对虚拟现实设备进行供电；同时，也可以通过连接装置的第四串口实现虚拟现实设备的第二电池管理芯片对手柄的电池进行充电。

本实用新型实施例中通过连接装置对手柄和虚拟现实设备之间进行有线连接，具体为通过连接装置的一端接口分别与手柄的中央控制器和内置在手柄中的电池进行连接，通过连接装置的另一端分别与虚拟现实设备侧的应用处理器和第二电池管理芯片进行连接，从而可以实现通过手柄中的内置电池给虚拟现实设备提供电源，由于本实用新型的虚拟现实设备中没有内置大容量电池，因此不可能会产生因电池安全事故严重影响用户生命安全的问题。

同时，手柄信息(如按键、Touchpad、IMU等)通过连接装置传递至虚拟现实设备的应用处理器供应用软件调用，虚拟现实设备可通过连接装置向手柄发送控制信息等。不容易受到外界复杂电磁环境的干扰，可以提高信息传递速度和用户体验。

此外，本申请可以利用手柄的第四接口通过手柄的第一电池管理芯片对电池充电，也可以利用虚拟现实设备的第六接口通过虚拟现实设备的第二电池管理芯片和连接装置对手柄的电池进行充电。

图2为本实用新型另一实施例提供的手柄的结构示意图；如图2所示，包括：

第三接口，所述第三接口与图1所示的连接装置的第一接口连接；

具体地，所述第三接口包括第五串口和第六串口。

具体地，所述第五串口的一端与所述手柄的中央控制器连接，如图4所示，所述第五串口的另一端与所述连接装置的第一串口连接；从而可以实现通过连接装置的第一串口和第三串口将手柄信息(如按键、Touchpad、I MU等) 通过手柄的中央控制器传递至虚拟现实设备的应用处理器供应用软件调用，将虚拟现实设备向手柄发送的控制信息等发送给手柄的中央控制器，从而实现对手柄进行控制，由于采用有线电缆连接不容易受到外界复杂电磁环境的干扰。

具体地，所述第六串口的一端与所述手柄的电池连接，如图4所示，所述第六串口的另一端与所述连接装置的第二串口连接。所述手柄的电池通过所述第六串口与所述连接装置的第二串口连接，从而实现通过所述连接装置的所述第四串口利用手柄中的电池对所述虚拟现实设备进行供电；同时，也可以通过连接装置的第四串口实现通过虚拟现实设备的第二电池管理芯片对手柄的电池进行充电。

具体地，本实施例所述的手柄还包括：第四接口(如USB接口)，所述第四接口与所述手柄的第一电池管理芯片连接，所述第一电池管理芯片与所述手柄的电池连接，从而实现通过所述第四接口(如USB接口)对所述电池进行充电。

具体地，所述手柄的电池通过所述电池管理芯片与所述手柄的中央控制器连接，实现对所述手柄的中央控制器供电。

需要说明的是，本实用新型实施例中，手柄的第一电池管理芯片用于检测手柄中的电池的电压(Voltage of Battery，VBAT)和电池温度(Thermal)，当电池的电压小于预设的电压阈值时或者当电池的温度大于预设的温度阈值时，将电池电压低的信息或者电池温度高的信息进行信息显示，从而使得用户通过显示的电池电压低的信息，利用手柄的第四接口对手柄电池进行充电，或者通过显示的电池温度高的信息，切断对电池的充电或者对电池的使用操作，从而对电池进行保护，避免电池安全事故的发生。

本实用新型实施例中通过连接装置对手柄和虚拟现实设备之间进行有线连接，具体为通过连接装置的一端接口分别与手柄的中央控制器和内置在手柄中的电池进行连接，通过连接装置的另一端分别与虚拟现实设备侧的应用处理器和第二电池管理芯片进行连接，从而可以实现通过手柄中的内置电池给虚拟现实设备提供电源，由于本实用新型的虚拟现实设备中没有内置大容量电池，因此不可能会产生因电池安全事故严重影响用户生命安全的问题。

同时，手柄信息(如按键、Touchpad、IMU等)通过连接装置传递至虚拟现实设备的应用处理器供应用软件调用，虚拟现实设备可通过连接装置向手柄发送控制信息等。不容易受到外界复杂电磁环境的干扰，可以提高信息传递速度和用户体验。

此外，本申请可以利用手柄的第四接口通过手柄的第一电池管理芯片对电池充电，也可以利用虚拟现实设备的第六接口通过虚拟现实设备的第二电池管理芯片和连接装置对手柄的电池进行充电。

图3为本实用新型另一实施例提供的虚拟现实设备的结构示意图；如图 3所示，包括：第五接口，所述第五接口与连接装置的第二接口连接；

其中，所述第五接口包括第七串口和第八串口。

具体地，所述第七串口的一端与所述虚拟现实设备的应用处理器连接，所述第七串口的另一端与所述连接装置的第三串口连接；从而可以实现通过连接装置将手柄的中央控制器发送的手柄信息(如按键、Touchpad、I MU等) 传递至虚拟现实设备的应用处理器供应用软件调用，将虚拟现实设备向手柄发送的控制信息等发送给手柄的中央控制器，从而实现对手柄进行控制，由于采用有线电缆连接不容易受到外界复杂电磁环境的干扰。

具体地，所述第八串口的一端与所述虚拟现实设备的第二电池管理芯片连接，所述第八串口的另一端与所述连接装置的第四串口连接。从而实现通过所述连接装置的所述第四串口利用手柄中的电池对所述虚拟现实设备进行供电。

具体地，所述虚拟现实设备还包括：第六接口，所述第六接口与所述虚拟现实设备的第二电池管理芯片连接，从而实现通过所述虚拟现实设备的第六接口、第二电池管理芯片以及所述连接装置对所述手柄的电池进行充电。

需要说明的是，本实用新型实施例中，虚拟现实设备的第二电池管理芯片用于通过所述连接装置检测手柄中的电池的电压(Voltage of Battery，VBAT) 和电池温度(Thermal)，当电池的电压小于预设的电压阈值时或者当电池的温度大于预设的温度阈值时，将电池电压低的信息或者电池温度高的信息进行信息显示，从而使得用户通过显示的电池电压低的信息，利用手柄的第四接口或者虚拟现实设备的第六接口对手柄电池进行充电，或者通过显示的电池温度高的信息，切断对电池的充电或者对电池的使用操作，从而对电池进行保护，避免电池安全事故的发生。

本实用新型实施例中通过连接装置对手柄和虚拟现实设备之间进行有线连接，具体为通过连接装置的一端接口分别与手柄的中央控制器和内置在手柄中的电池进行连接，通过连接装置的另一端分别与虚拟现实设备的应用处理器和第二电池管理芯片进行连接，从而可以实现通过手柄中的内置电池给虚拟现实设备提供电源，由于本实用新型的虚拟现实设备中没有内置大容量电池，因此不可能会产生因电池安全事故严重影响用户生命安全的问题。

同时，手柄信息(如按键、Touchpad、IMU等)通过连接装置传递至虚拟现实设备的应用处理器供应用软件调用，虚拟现实设备可通过连接装置向手柄发送控制信息等。不容易受到外界复杂电磁环境的干扰，可以提高信息传递速度和用户体验。

此外，本申请可以利用手柄的第四接口通过手柄的第一电池管理芯片对电池充电，也可以利用虚拟现实设备的第六接口通过虚拟现实设备的第二电池管理芯片和连接装置对手柄的电池进行充电。

图4为本实用新型另一实施例提供一种电子设备的结构示意图，本实用新型所述的电子设备可以是手柄和VR/AR一体机(如图5所示)，具体包括：如图1所示的连接装置、如图2所示的手柄和如图3所示的虚拟现实设备(如VR/AR)，具体连接关系如图4所示：

连接装置的第一串口通过所述手柄的第三接口与所述手柄的中央控制器连接；连接装置的第三串口通过所述虚拟现实设备的第五接口与所述虚拟现实设备的应用处理器连接；所述第一串口与所述第三串口连接。通过上述连接关系，可以实现通过连接装置的第一串口和第三串口将手柄信息(如按键、 Touchpad、IMU等)通过手柄的中央控制器传递至虚拟现实设备的应用处理器供应用软件调用，将虚拟现实设备向手柄发送的控制信息等发送给手柄的中央控制器，从而实现对手柄进行控制，由于采用有线电缆连接不容易受到外界复杂电磁环境的干扰。

连接装置的第二串口通过所述手柄的第三接口与所述手柄的电池连接，连接装置的第四串口通过所述虚拟现实设备的第五接口与所述虚拟现实设备的第二电池管理芯片连接；所述第二串口与第四串口连接。通过上述连接关系，可以实现通过连接装置的第二串口可以实现利用手柄中的电池对虚拟现实设备进行供电；同时，也可以通过连接装置的第四串口实现虚拟现实设备的第二电池管理芯片对手柄的电池进行充电。

图5为手柄和VR/AR一体机的连接关系示意图，如图5所示，图中左半部分为手柄功能简图，右半部分为VR/AR一体机功能简图，二者通过连接装置(cable)连接。手柄部分例如包括按键、马达、IMU、触摸板(Touchpad)、 RGB指示灯等功能，手柄和VR/AR一体机均有电池管理芯片 (Power Management IC，PMIC)，电池管理芯片是用来管理手柄和VR/AR 一体机系统中位于手柄中的电池。有线cable的信号主要包括电池电压 (Voltage of Battery，VBAT)、电池温度(Thermal)、串口UART或I2C 信号和GND，其中VBAT、Thermal、GND传递给VR/AR一体机的PMIC，串口UART或I2C信号传递给一体机应用处理器AP。

图5所示的手柄和VR/AR一体机的工作原理如下：

当用户将手柄及VR/AR一体机用cable连接时，手柄的VBAT、Thermal、 GND经由cable给到VR/AR一体机的PMIC，然后给一体机提供系统电源；手柄信息(如按键、Touchpad、IMU等)通过串口UART或I2C传递至一体机应用处理器AP供应用软件调用，一体机也可通过UART或I2C向手柄发送控制信息等。

此外，如图中箭头所示，用户既可以利用手柄的USB口通过手柄的充电芯片对电池充电，也可以利用VR/AR一体机的USB口通过一体机的充电芯片对电池充电。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种连接装置，其特征在于，包括：第一接口和第二接口；所述第一接口和所述第二接口之间电连接；

所述第一接口通过与手柄的第三接口的连接从而实现与手柄的中央控制器和电池链接；

所述第二接口通过与虚拟现实设备的第五接口的连接从而实现与虚拟现实设备的应用处理器和电池管理芯片连接。

2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于：

所述第一接口包括第一串口和第二串口；

所述第二接口包括第三串口和第四串口；

所述第一串口与所述第三串口连接，所述第二串口与第四串口连接。

3.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在于：

所述第一串口通过所述手柄的第三接口与所述手柄的中央控制器连接；

所述第二串口通过所述手柄的第三接口与所述手柄的电池连接。

4.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在于：

所述第三串口通过所述虚拟现实设备的第五接口与所述虚拟现实设备的应用处理器连接；

所述第四串口通过所述虚拟现实设备的第五接口与所述虚拟现实设备的第二电池管理芯片连接。

5.一种手柄，包括中央控制器、电池、按键、马达、触摸板，其特征在于，还包括：第三接口，所述第三接口与连接装置的第一接口连接；

所述第三接口包括第五串口和第六串口；

所述第五串口的一端与所述手柄的中央控制器连接，所述第五串口的另一端与所述连接装置的第一串口连接；

所述第六串口的一端与所述手柄的电池连接，所述第六串口的另一端与所述连接装置的第二串口连接；

所述手柄的电池通过所述第六串口与所述连接装置的第二串口连接，从而实现通过所述连接装置的第四串口对虚拟现实设备进行供电。

6.根据权利要求5所述的手柄，其特征在于，还包括：第四接口，所述第四接口与所述手柄的第一电池管理芯片连接，所述第一电池管理芯片与所述手柄的电池连接，从而实现通过所述第四接口对所述电池进行充电。

7.根据权利要求6所述的手柄，其特征在于，所述手柄的电池通过所述第一电池管理芯片与所述手柄的中央控制器连接，实现对所述手柄的中央控制器供电。

8.根据权利要求7所述的手柄，其特征在于：

所述手柄的第一电池管理芯片，用于检测所述手柄中的电池的电压和电池温度，当电池的电压小于预设的电压阈值时或者当电池的温度大于预设的温度阈值时，将电池电压低的信息或者电池温度高的信息进行显示。

9.一种虚拟现实设备，包括应用处理器和第二电池管理芯片，其特征在于，还包括：第五接口，所述第五接口与连接装置的第二接口连接；

所述第五接口包括第七串口和第八串口；

所述第七串口的一端与所述虚拟现实设备的应用处理器连接，所述第七串口的另一端与所述连接装置的第三串口连接；

所述第八串口的一端与所述虚拟现实设备的第二电池管理芯片连接，所述第八串口的另一端与所述连接装置的第四串口连接，通过所述连接装置的所述第四串口利用手柄中的电池对所述虚拟现实设备进行供电。

10.根据权利要求9所述的虚拟现实设备，其特征在于，还包括：第六接口，所述第六接口与所述虚拟现实设备的第二电池管理芯片连接，从而实现通过所述虚拟现实设备的第六接口、第二电池管理芯片以及所述连接装置对所述手柄的电池进行充电。

11.根据权利要求10所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述虚拟现实设备的第二电池管理芯片，用于通过所述连接装置检测所述手柄中的电池的电压和电池温度，当电池的电压小于预设的电压阈值时或者当电池的温度大于预设的温度阈值时，将电池电压低的信息或者电池温度高的信息进行显示。

12.一种电子设备，其特征在于，包括：连接装置、手柄和虚拟现实设备；

所述连接装置包括如权利要求1-4中任一项所述的连接装置；

所述手柄包括如权利要求5-8中任一项所述的手柄；

所述虚拟现实设备包括如权利要求9-11中任一项所述的虚拟现实设备。