本申請涉及擴展現實，尤其涉及一種頭戴顯示設備及系統。

背景技術：

1、擴展現實(extended?reality，xr)技術是增強現實(augmented?reality，ar)技術、虛擬現實(virtual?reality，vr)技術、混合現實(mixed?reality，mr)等多種技術的統稱，是指通過計算機將真實與虛擬相結合，打造一個可人機交互的虛擬環境。

2、xr設備由于其使用的特殊性，需要戴在頭上使用，為了增加產品續航，需要在xr設備上配置大容量電池包，導致設備整體重量較重，長時間佩戴后用戶會感到不舒適等問題，制約了xr設備的發展。

技術實現思路

1、本申請提供了一種頭戴顯示設備及系統，用以改善xr顯示設備配置大電池會影響佩戴舒適性、配置小電池會影響xr設備續航等問題。本申請采取的技術方案如下：

2、第一方面，提供了一種頭戴顯示設備，頭戴顯示設備包括主系統與供電電路，供電電路包括電源接口、變壓電路及插入檢測電路，其中電源接口用于連接外部電源；變壓電路與電源接口連接，還與主系統的供電端連接，用于將外部電源提供的電源電壓變壓至主系統的工作電壓，以提供給主系統供電；插入檢測電路用于在電源接口連接外部電源時向主系統的開機信號端輸出開機信號。

3、本申請實施例提供的頭戴顯示設備不設置內置的電池，而是利用電源接口連接外部電源供電，由變壓電路將外部電源供電變壓至主系統的工作電壓，改善了因為配置電池導致的佩戴舒適性等問題，同時因為外部電源易于更換，可以選擇容量大的外部電源，因此還可以改善頭戴顯示設備的續航。由于頭戴顯示設備需要連接外部電源才能使用，鑒于這個使用特點，本申請實施例提供的頭戴顯示設備不設置電源鍵，設置有插入檢測電路，在電源接口連接外部電源時插入檢測電路生產開機信號觸發主系統開機，這樣省去了再設備上設置按鍵的成本，提高用戶的使用體驗。

4、在一些實施例中，插入檢測電路還用于在主系統開機后，響應于主系統的控制信號停止向主系統的供電端輸出開機信號。

5、在一些實施例中，電源接口包括電源引腳，插入檢測電路包括第一晶體管、第二晶體管及第一電阻，第一晶體管的第一端與電源引腳連接，第一晶體管的第二端通過第一電阻接地，第一晶體管的控制端與主系統的第一輸入輸出端口連接；第二晶體管的第一端與電源引腳連接，第二晶體管的第二端與主系統的供電端連接，第二晶體管的控制端與第一晶體管的第二端連接。

6、在一些實施例中，供電電路還包括協議芯片，協議芯片與電源接口連接；協議芯片用于與電源接口所連接的外部電源通信，以在外部電源在支持快充模式的情況下向電源接口的電源引腳輸出第一電源電壓，或者在所述外部電源不支持快充模式的情況下向電源接口的電源引腳輸出第二電源電壓，第一電源電壓大于第二電源電壓。

7、本申請實施例提供的頭戴顯示設備設置有協議芯片，協議芯片可以與外部電源交互，在外部電源支持快充模式的情況下可以使外部電源以快充模式供電，提高電源效率，增加續航。

8、在一些實施例中，供電電路還包括下電檢測電路，下電檢測電路包括第三晶體管、第二電阻、第三電阻及第四電阻；第二電阻的第一端與電源接口連接，第二電阻的第二端、第三電阻的第一端耦接于第一分壓節點，第三電阻的第二端接地；第一分壓節點與主系統的關機信號端連接；第三晶體管的第一端與第一分壓節點連接，第三晶體管的第二端通過第四電阻接地，第三晶體管的控制端用于響應于用戶觸發的關機操作信號導通。

9、由于本申請實施例提供的頭戴顯示設備不設置電源鍵，在電源接口連接外部電源時由插入檢測電路產生開機信號觸發主系統開機，在斷電時，由下電檢測電路響應于用戶觸發的關機操作信號產生關機信號通知主系統關機，避免系統突然斷電導致數據丟失或者設備損壞。例如，上述關機操作信號可以是用戶在斷開電源接口與外部電源連接前的準備動作觸發的信號，例如旋轉接口、斷開連接卡扣等。

10、在一些實施例中，變壓電路包括選擇電路、第一變壓子電路和第二變壓子電路；選擇電路包括固定端、第一選擇端和第二選擇端，選擇電路的固定端與電源接口的電源引腳連接，選擇電路的第一選擇端與第一變壓子電路的輸入端連接，選擇電路的第二選擇端與第二變壓子電路的輸入端連接；第一變壓子電路的輸出端與主系統的供電端連接，第二變壓子電路的輸出端與主系統的供電端連接；選擇電路被配置為當電源引腳的電壓為第一電源電壓時將固定端與第一選擇端導通，第一變壓子電路被配置為將第一電源電壓變壓至主系統的工作電壓；選擇電路還被配置為當電源引腳的電壓為第二電源電壓時將固定端與第二選擇端導通，第二變壓子電路被配置為將第二電源電壓變壓至主系統的工作電壓。

11、由于本申請實施例提供的頭戴顯示設備的供電電路可以支持快充模式和慢充模式，在快充模式下外部電源提供較高的第一電源電壓，在慢充模式下外部電源提供較低的第二電源電壓，為了提高電源效率，變壓電路設置有第一變壓子電路，用于將第一電源電壓變壓至主系統的工作電壓，還設置有第二變壓子電路用于將第二電源電壓變壓至主系統的工作電壓，并且有選擇電路根據外部電源提供的電源電壓的大小選擇切換，提高電源效率。

12、在一些實施例中，第一變壓子電路為電荷泵電路，第二變壓子電路為buck電路。

13、在一些實施例中，選擇電路包括第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻及第九電阻；第五電阻的第一端與選擇電路的固定端連接，第五電阻的第二端、第六電阻的第一端耦接于第二分壓節點，第六電阻的第二端接地；第四晶體管的第一端與選擇電路的固定端連接，第四晶體管的第二端與選擇電路的第一選擇端連接，第四晶體管的控制端與第二分壓節點連接；第七電阻的第一端與第四晶體管的第二端連接，第七電阻的第二端、第八電阻的第一端耦接于第三分壓節點，第八電阻的第二端接地；第六晶體管的第一端與選擇電路的固定端連接，第六晶體管的第二端通過第九電阻接地，第六晶體管的控制端與第三分壓節點連接；第五晶體管的第一端與選擇電路的固定端連接，第五晶體管的第二端與選擇電路的第二選擇端連接，第五晶體管的控制端與第六晶體管的第二端連接。

14、在一些實施例中，供電電路還包括插拔檢測電路，插拔檢測電路的輸出端與所述下電檢測電路連接；插拔檢測電路用于檢測用戶斷開外部電源的操作，并在檢測到用戶斷開外部電源的操作時向下電檢測電路輸出關機操作信號。

15、第二方面，還提供了一種頭戴顯示系統，頭戴顯示系統包括頭戴顯示設備與外部電源，頭戴顯示設備為如第一方面任一實現方式提供的頭戴顯示設備，頭戴顯示設備包括電源接口，外部電源用于與電源接口連接。

技術特征：

1.一種頭戴顯示設備，其特征在于，包括主系統與供電電路，所述供電電路包括：

2.根據權利要求1所述的頭戴顯示設備，其特征在于，所述插入檢測電路還用于在所述主系統開機后，響應于所述主系統的控制信號停止向所述主系統的供電端輸出所述開機信號。

3.根據權利要求2所述的頭戴顯示設備，其特征在于，所述電源接口包括電源引腳，所述插入檢測電路包括第一晶體管及第二晶體管，所述第一晶體管的第一端與所述電源引腳連接，所述第一晶體管的第二端接地，所述第一晶體管的控制端與所述主系統的第一輸入輸出端口連接；

4.根據權利要求1所述的頭戴顯示設備，其特征在于，所述供電電路還包括協議芯片，所述協議芯片與所述電源接口連接；

5.根據權利要求1～4任一項所述的頭戴顯示設備，其特征在于，所述供電電路還包括下電檢測電路，所述下電檢測電路包括第三晶體管、第二電阻及第三電阻；

6.根據權利要求1～5任一項所述的頭戴顯示設備，其特征在于，所述變壓電路包括選擇電路、第一變壓子電路和第二變壓子電路；

7.根據權利要求6所述的頭戴顯示設備，其特征在于，所述第一變壓子電路為電荷泵電路，所述第二變壓子電路為buck電路。

8.根據權利要求6或7所述的頭戴顯示設備，其特征在于，所述選擇電路包括第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第五電阻、第六電阻、第七電阻及第八電阻；

9.根據權利要求5所述的頭戴顯示設備，其特征在于，所述供電電路還包括插拔檢測電路，所述插拔檢測電路的輸出端與所述下電檢測電路連接；

10.一種頭戴顯示系統，其特征在于，所述頭戴顯示系統包括頭戴顯示設備與外部電源，所述頭戴顯示設備為如權利要求1～9任一項所述的頭戴顯示設備，所述頭戴顯示設備包括電源接口，所述外部電源用于與所述電源接口連接。

技術總結
本申請提供了一種頭戴顯示設備及系統，涉及擴展現實技術領域。用于改善擴展現實顯示設備因為配置大電池導致的佩戴舒適性較差等問題。頭戴顯示設備包括主系統與供電電路，供電電路包括電源接口、變壓電路及插入檢測電路，其中電源接口用于連接外部電源；變壓電路與電源接口連接，還與主系統的供電端連接，變壓電路用于將外部電源提供的電源電壓變壓至主系統的工作電壓，以提供給所述主系統供電；插入檢測電路用于在電源接口連接外部電源時向主系統的開機信號端輸出開機信號。

技術研發人員：黃燦群,劉豪偉,廖作瑞,王實現
受保護的技術使用者：華為技術有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28