CN104811868A - 计算机游戏外设系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种由USB信号发射器、顶部照明器与扬声器组件、风扇组件、振动垫和四声道立体声音响组合成具有多种功能的计算机游戏外设系统。系统中的每个设备受程序控制能产生光色、声音、风、热、气味和振动功能，从而能够为计算机游戏、多媒体程序营造与场景中内容一致联动的环境特效，使玩者通过听觉、视觉、嗅觉、触觉多种感官实现游戏的全方位仿真体验和物理刺激，增强临场效果，使人身临其境感受惊险、紧张、刺激、轻松、休闲、快乐的气氛。同时风扇组件也可作为普通的冷热换气扇，顶部照明器也可作为普通灯具使用，提供可调节色温亮度的照明，振动垫可作为震动按摩器用于缓解身体紧张疲倦。

Description

计算机游戏外设系统

技术领域

    本发明涉及一种连接在计算机外接端口上受计算机游戏、多媒体等程序控制，模拟计算机场景内容实现声、光、风、气味等环境特效联动表现的外部设备系统。

背景技术

目前，计算机游戏、多媒体等软件内容非常丰富，而专门为它们配置使用的外部设备比较单一，常见的除了音响设备、游戏控制杆等外几乎没用其它可为程序内容联动的器具，玩者主要通过屏幕图形信息得到视觉感受和扬声器发出的声音感受，而计算机游戏及多媒体虚拟场景中除了视觉和听觉以外还有很多丰富的环境特效，如风、气味、温度变化、震动等，这些因素对仿真模拟游戏或多媒体情景同样非常重要，使玩者在视觉、听觉、嗅觉、触觉多种感官上进行体验，因此现有计算机在营造场景气氛方面除了屏幕与声音设备外还远远不够丰富，不能最佳模拟出仿真效果的游戏与多媒体情景来满足用户需求。

发明内容

为了解决现有计算机在进行游戏、多媒体等软件操作时缺乏丰富的多方位感官刺激享受，本发明将提供一种把游戏虚拟情景中的声、光、震动、气流、温度等特效内容和玩者进行联动实现真实环境下仿真感受的计算机外部设备。

本发明采用的技术方案是：采用USB信号发射器、顶部照明器与扬声器组件、风扇组件、振动垫和四声道立体声音响组合成具有多种功能的计算机游戏外设系统；其USB信号发射器由连接计算机USB端口上的信号处理电路和无线发射电路构成；其顶部照明器与扬声器组件处在使用者头顶上面，由一个内部穹形的外壳、内穹顶部中心的扬声器、内穹面上的照明器以及电路部分的顶部信号接收电路、灯光声音控制电路、LED驱动电路、音频放大电路和顶部电源构成，其中的照明器是由冷白光、暖白光、红、绿、蓝五色LED阵列组成，和扬声器一起分别连接到LED驱动电路和音频放大电路相应输出端；其风扇组件摆在使用者旁边，由外壳、风扇电机、风扇前端的电热器件、气味部件以及电路部分的风扇信号接收电路、风热气控制电路、风热气驱动电路和风扇电源构成，其中的气味部件由多种气味剂及其容器、每个容器上的电子阀门构成，风扇电机、电热器件、气味部件的电子阀门分别连接风热气驱动电路的相应输出端；其振动垫为一块放在座位上能产生电致机械震动的坐垫，由上座板、下底板及中间的多个支撑弹簧、上座板下面的振动电机以及电路部分的振动信号接收电路、振动控制电路、振动电机驱动电路和振动电源构成，振动电机连接振动电机驱动电路的输出端；其四声道立体声音响类同现有设备，由摆在计算机四周的四个音箱及内部功放电路组成，音频信号端连接计算机声卡输出端。针对本外设系统，需要计算机游戏或多媒体软件的程序中加入与场景内容相应的外设互动控制信号和顶部声音源音频信号，并向USB端口发送。当把USB信号发射器连接计算机的USB端口时，由USB电压为它供电，向顶部照明器与扬声器组件、风扇组件、振动垫发送无线控制信号和顶部扬声器的声音信号，每个组件设备中的信号接收电路接收到信号后送至各自的控制器进行过滤，取出属于自身组件的相应信号，再分别发送给相应连接着的驱动电路或放大电路，从而控制顶部照明器与扬声器、风扇、电热器件、气味部件的电子阀门、振动垫的振动电机作出动作反应，发出需要的光色、声音、风、热、气味、震动，顶部扬声器结合四声道立体声音响设备提供多方位环绕立体声。

由于计算机增加了受程序控制能产生光、风、热、声音、振动功能的外部设备系统，从而能够营造与游戏、多媒体场景中内容一致联动的环境特效，玩者可通过听觉、视觉、嗅觉、触觉多种感官实现游戏的全方位仿真体验和物理刺激，增强临场效果，使人身临其境，产生各种惊险、紧张、刺激、轻松、休闲、快乐的感受。同时在计算机的平常使用中风扇组件也可作为冷热换气扇，顶部照明器也可作为普通灯具使用，提供可调节色温亮度的照明，振动垫可作为震动按摩器用于缓解身体紧张疲倦。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是计算机游戏外设系统的组件构成和布局示意图。

图2是顶部照明器与扬声器组件剖视结构图。

图3是风扇组件结构示意图。

图4为风扇组件中气味部件的剖视构造原理图。

图5是振动垫摆放在一条方凳上并解剖一侧面后的内部构造图。

图6是本外设系统各组件的电路连接方框原理图。

具体实施方式

如图1所示，由连接在计算机主机61外接USB端口上的USB信号发射器1、悬挂在使用者头顶上的顶部照明器与扬声器组件2、摆在显示器62左侧的风扇组件3、放在座位上的振动垫4和四声道立体声音响51、52、53、54构成一个本发明实施例的游戏外设系统，其中的每个组件构造与工作原理如下所述。

顶部照明器与扬声器组件2的结构如图2所示，一个外形为半球体内部穹形的金属外壳21，在其内穹形顶部中心位置安装一个扬声器23，向底部开口播放声音，需要时也可安排几个扬声器分开高中低音频播放，用于配合四声道立体声音响设备制造天空方向传来的声音。在穹形内部沿球面上一圈一层地上下多层分布安装由冷白光、暖白光、红、绿、蓝五色LED222阵列组成的照明器22，每个LED222焊接在线路板与绝缘复合层221上和外壳21固定粘接一起，利用LED光色混合或单色光发出环境需要的光色和亮度，可模拟夕阳、舞台下的场景，配合顶部的扬声器23能模拟出类似雷鸣电闪等现象。

风扇组件如图3所示，这里采用了类似一台普通电风扇的外形构造，在塑料方形外壳31中央有一道前后相通的圆洞311，在其中用支架321安装一个风扇电机32，在风扇的叶片前端通过耐热支架331安装一圈圆形的电热器件33，圆洞311外口底部有一个气味部件34。这样，调节风扇电机32转速和电热器件33功率就可产生强度变化的凉或热风，扇动气流也能把气味部件34释放的气味向前吹送。实际的产品中，风扇组件圆洞311前后口都有安全网罩覆盖，在这里不作图面标示。再通过图4来说明气味部件34的结构原理，这里选用三种最常闻到的气味剂，分别采用三个气味容器瓶344盛装内部的液态气味剂345，每个容器瓶344上面对应由电磁铁341、弹簧342、瓶塞343构成的电子阀门。非启动状态下，弹簧342的弹力使瓶塞343紧闭容器瓶344的瓶口，当某种气味需要释放出来时，电子阀门中的电磁铁341被接通启动，挤压弹簧342向上提拉瓶塞343，容器瓶344的瓶口被打开，配合风扇，通过吹动气流作用下液态气味剂345开始蒸发，向周围空气散发气味，模拟出花草飘香、食物香味或某种臭味。

如图5所示，振动垫4摆放在一条方凳7上面，由上座板41、下底板42、四向侧面的软侧板43构成一个扁四方形箱体坐垫，在其内部四角部位有四根支撑弹簧44，上座板41下面安装有一台偏心振动电机45。接通振动电机45启动工作时，上座板41可产生不同强度的震动，支撑弹簧44使座板能产生足够的震动幅度同时缓解对凳子及地板的震动传导，软侧板43只作为封闭振动垫4的四周，不起到对上座板41的支撑力作用，从而不影响支撑弹簧44的弹性起伏。振动垫4可配合音响模拟场景中的爆炸、地震、坍塌、坐在交通工具上的震动效果。

系统各组件电路连接方框原理图如图6所示，首先，所有电路部件都安装在相应组件外壳内部，并与电器部件连接。其中，USB信号发射器1由连接计算机USB端口上的信号处理电路11和无线发射电路12构成，并由USB端口上的电压供电工作，计算机程序发出的环境特效控制指令和一些声音信息由USB端口发出，被信号处理电路11接收并编码经无线发射电路12发送出去。顶部照明器与扬声器组件2的电路部分由顶部信号接收电路24、灯光声音控制电路25、LED驱动电路26、音频放大电路27和顶部电源28构成，LED驱动电路26连接冷白光、暖白光、红、绿、蓝五色LED222阵列，组成照明器22，音频放大电路27连接扬声器23，顶部电源28给每个电路提供适配的电压。风扇组件3电路部分由风扇信号接收电路35、风热气控制电路36、风热气驱动电路37和连接各个电路提供电压的风扇电源38构成，风热气驱动电路37输出端口相应连接风扇电机32、电热器件33和电子阀门中的三个电磁铁341。振动垫电路部分由振动信号接收电路46、振动控制电路47、振动电机驱动电路48和为每个电路提供电压的振动电源49构成，振动电机驱动电路48连接振动电机45。

Claims (1)

1. 一种由四声道立体声音响设备组成的计算机游戏外设系统，其特征是：系统中还有一个连接在计算机USB端口上的USB信号发射器（1）、处在使用者头顶上面的顶部照明器与扬声器组件（2）、放置在使用者旁边的风扇组件（3）和放在座位上的振动垫（4）外部设备组合；其USB信号发射器（1）由信号处理电路（11）和无线发射电路（12）构成；其顶部照明器与扬声器组件（2）由一个内部穹形的外壳（21）、内穹顶部中心的扬声器（23）、内穹面上的照明器（22）以及电路部分的顶部信号接收电路（24）、灯光声音控制电路（25）、LED驱动电路（26）、音频放大电路（27）和顶部电源（28）构成，其中的照明器（22）是由冷白光、暖白光、红、绿、蓝五色LED（222）阵列组成，和扬声器（23）一起分别连接到LED驱动电路（26）和音频放大电路（27）相应输出端；其风扇组件（3）由外壳（31）、风扇电机（32）、风扇前端的电热器件（33）、气味部件（34）以及电路部分的风扇信号接收电路（35）、风热气控制电路（36）、风热气驱动电路（37）和风扇电源（38）构成，其中的气味部件（34）由多种气味剂（345）及其容器（344）、每个容器上的电子阀门（341、342、343）构成，风扇电机（32）、电热器件（33）、气味部件的电子阀门（341、342、343）分别连接风热气驱动电路（37）的相应输出端；其振动垫（4）由上座板（41）、下底板（42）及中间的多个支撑弹簧（44）、上座板（41）下面的振动电机（45）以及电路部分的振动信号接收电路（46）、振动控制电路（47）、振动电机驱动电路（48）和振动电源（49）构成，振动电机（45）连接振动电机驱动电路（48）的输出端。