CN105676706B - 立体旋转体验的操控系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及立体旋转体验的操控系统及其操作方法，立体旋转体验的操控系统包括人机交互界面、双旋式翻转平台驱动系统、第一旋转轴、第二旋转轴、存储器、虚拟现实头盔及视频播放控制器，双旋式翻转平台驱动系统及视频播放控制器分别与人机交互界面电性连接；双旋式翻转平台驱动系统、存储器及虚拟现实头盔分别与视频播放控制器电性连接，第一旋转轴以及第二旋转轴分别与双旋式翻转平台驱动系统电性连接。本发明通过设置人机交互界面，体验者操控人机交互界面，选择不同的场景以及自主操控座椅旋转的速度，虚拟现实头盔相对应的显示不同的场景，双旋式翻转平台驱动系统相对应的控制座椅旋转的速度，体验者的自主选择模式可以达到人性化的效果。

Description

立体旋转体验的操控系统及其操作方法

技术领域

本发明涉及操控系统，更具体地说是指立体旋转体验的操控系统以及该立体旋转体验的操控系统的操作方法。

背景技术

随着科技的进步，电影以及游戏的观影方式进入了虚拟现实时代，用户穿戴虚拟现实头戴显示器，即可走进电影或者游戏里的世界，相较普通的银幕观影以及游戏方式，虚拟现实观影和游戏能让观影者拥有不同角度的观影和游戏视角，电影或者游戏中里的场景甚至“触手可及”，给观影者带来不一样的观影感受。

然而，体验者坐在该这种虚拟环境的双旋式翻转平台，进行体验，无法自由操控该双旋式翻转平台的操控系统，自主选择所要体验的场景，也无法根据自己的爱好操控该双旋式翻转平台转动的速度，不够人性化，因此需要设计一种操控系统，实现体验者自主选择所要体验的场景以及调整双旋式翻转平台转动的速度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供立体旋转体验的操控系统及其操作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：立体旋转体验的操控系统，包括设于座椅上的用于体验者操控的人机交互界面、双旋式翻转平台驱动系统、驱动双旋式翻转平台的座椅以纵向轴为中心进行旋转的第一旋转轴、驱动双旋式翻转平台的座椅以横向轴为中心进行旋转的第二旋转轴、用于存储视频资料的存储器、虚拟现实头盔以及视频播放控制器，所述双旋式翻转平台驱动系统以及所述视频播放控制器分别与所述人机交互界面电性连接；所述双旋式翻转平台驱动系统、所述存储器以及所述虚拟现实头盔分别与所述视频播放控制器电性连接，所述第一旋转轴以及所述第二旋转轴分别与所述双旋式翻转平台驱动系统电性连接；所述虚拟现实头盔播放的VR图像信息与所述第一旋转轴、第二旋转轴的旋转角度为实时匹配关系；所述VR图像信息为基于设定原点的360度立体全视角图像，所述的原点为座椅的旋转中心；控制器根据座椅朝前或后，左或右的角度，控制视频播放控制器输出相对应的基于该定原点的朝前或后，左或右的角度的图像至所述虚拟现实头盔；存储器内存储的视频文件为基于设定原点的360度立体全视角场景视频文件，该原点在旋转中心；增设一个有线测距结构或无线测距结构，用于检测虚拟现实头盔离旋转中心的距离，以此调节VR图像的前后距离，以实现更加逼真的效果。

其进一步技术方案为：所述人机交互界面包括用于选择不同体验场景的选择按钮以及供体验者手持的控制手柄，所述控制手柄与所述双旋式翻转平台驱动系统电性连接，所述选择按钮与所述视频播放控制器电性连接。

其进一步技术方案为：所述控制手柄包括分别用于操控第一旋转轴的左控制杆，及用于操控第二旋转轴的右控制杆，所述左控制杆的活动方向为左右方向，向左拔动时，第一旋转轴正转，向右拔动时，第一旋转轴反转；所述右控制杆的活动方向为前后方向，向前拔动时，第二旋转轴正转，向后拔动时，第二旋转轴反转；所述左控制杆的左侧、右侧各设有一个复位弹簧和一个压力传感器，左侧、右侧的压力传感器被压迫时，输出检测信号至双旋式翻转平台驱动系统，该检测信号的大小为第一旋转轴正转或反转的速度；所述右控制杆的前后侧各设有一个复位弹簧和一个压力传感器，前侧、后侧的压力传感器被压迫时，输出检测信号至双旋式翻转平台驱动系统，该检测信号的大小为第二旋转轴正转或反转的速度。

其进一步技术方案为：所述双旋式翻转平台驱动系统包括控制器以及驱动电路，所述左控制杆、右控制杆的压力传感器分别与所述控制器电性连接，所述视频播放控制器以及所述驱动电路分别与所述控制器电性连接，所述第一旋转轴以及所述第二旋转轴分别与驱动电路电性连接。

其进一步技术方案为：所述的双旋式翻转平台驱动系统用于双旋式翻转平台，该双旋式翻转平台设有二个座椅，每个座椅均设有所述的人机交互界面；二个座椅上的人机交互界面择一控制双旋式翻转平台驱动系统、视频播放控制器；每个座椅至少设有一个加速度传感器，以检测座椅在旋转过程的实时速度和变化值。

上述立体旋转体验的操控系统的操作方法，包括以下具体步骤：

步骤1：点击选择按钮，选择所要体验的场景；

步骤2：坐上双旋式翻转平台的座椅，戴上虚拟现实头盔后，手持控制手柄；

步骤3：操控左控制杆、右控制杆上的按键，对第一旋转轴、第二旋转轴分别进行旋转速度的控制。

其进一步技术方案为：所述双旋式翻转平台上设有操作面板，所述选择按钮设在所述操作面板上，所述操作面板上设有开机按键，所述开机按键与所述视频播放控制器电性连接。

其进一步技术方案为：在所述步骤1中，先按下开机按键，开启操作面板，再选择所要体验的场景。

其进一步技术方案为：所述双旋式翻转平台设有二个座椅，每个座椅均设有人机交互界面；二个座椅上的人机交互界面择一控制双旋式翻转平台驱动系统、视频播放控制器电性连接，对座椅的旋转和视频的播放进行控制；每一次体验时，包括为二次以上的双数体验场景；每个座椅的人机交互界面轮流控制双旋式翻转平台驱动系统、视频播放控制器；且每个座椅至少设有一个加速度传感器，以检测座椅在旋转过程的实时速度和变化值，控制器对整个体验过程中的每次体验场景进行检测评比，给出用于评价舒适感的速度和加速度的数据报表。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的立体旋转体验的操控系统，通过设置人机交互界面，该人机交互界面与虚拟现实头盔以及双旋式翻转平台驱动系统关联，体验者操控人机交互界面，选择不同的场景以及自主操控座椅旋转的速度，虚拟现实头盔相对应的显示不同的场景，双旋式翻转平台驱动系统相对应的控制座椅旋转的速度，体验者的自主选择模式可以达到人性化的效果，结构简单，实用性强。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例提供的立体旋转体验的操控系统的结构示意框图(仅示出了单一座椅的人机交互界面)；

图2为本发明具体实施例提供的立体旋转体验的操控系统的操作方法的流程框图；

图3为本发明具体实施例提供的双旋式翻转平台的立体结构示意图；

附图标记

10 控制手柄 20 选择按钮

30 存储器 40 视频播放控制器

50 虚拟现实头盔 60 第二旋转轴

70 第一旋转轴 80 驱动电路

90 控制器 91 座椅

92 支撑结构

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1～3所示的具体实施例，本实施例提供的立体旋转体验的操控系统及其操作方法，可以运用在观影和游戏过程中，能让用户自主选择观影和游戏的场景，并且，自主控制双旋式翻转平台的转动速度。

立体旋转体验的操控系统，包括设于座椅91上的用于体验者操控的人机交互界面、双旋式翻转平台驱动系统、驱动双旋式翻转平台的座椅91以纵向轴为中心进行旋转的第一旋转轴70、驱动双旋式翻转平台的座椅91以横向轴为中心进行旋转的第二旋转轴60、用于存储视频资料的存储器30、虚拟现实头盔50以及视频播放控制器40，其中，双旋式翻转平台驱动系统以及视频播放控制器40分别与人机交互界面电性连接；另外，双旋式翻转平台驱动系统、存储器30以及虚拟现实头盔50分别与视频播放控制器40电性连接，第一旋转轴70以及第二旋转轴60分别与双旋式翻转平台驱动系统电性连接。

当体验者在体验之前，通过人机交互界面选择所需要体验的场景，视频播放控制器40根据体验者选择的场景信号从存储器30内调出该场景的视频，形成虚拟现实头盔50内的显示内容，体验者坐在该双旋式翻转平台的座椅91上，再次操控人机交互界面，控制双旋式翻转平台的座椅91的第一旋转轴70以及第二旋转轴60的旋转速度。

上述的立体旋转体验的操控系统，通过设置人机交互界面，该人机交互界面与虚拟现实头盔50以及双旋式翻转平台驱动系统关联，体验者操控人机交互界面，选择不同的场景以及自主操控座椅91旋转的速度，虚拟现实头盔50相对应的显示不同的场景，双旋式翻转平台驱动系统相对应的控制座椅91旋转的速度，体验者的自主选择模式可以达到人性化的效果，结构简单，实用性强。

在本实施例中，上述的人机交互界面包括用于选择不同体验场景的选择按钮20以及供体验者手持的控制手柄10，该控制手柄10与双旋式翻转平台驱动系统电性连接，选择按钮20与视频播放控制器40电性连接；这样，用户通过操控选择按钮20，可以对应选择自己想体验的场景，另外，通过操控控制手柄10，达到控制座椅91旋转的速度。

上述的控制手柄10包括分别用于操控第一旋转轴70的左控制杆，及用于操控第二旋转轴60的右控制杆，左控制杆的活动方向为左右方向，向左拔动时，第一旋转轴70正转，向右拔动时，第一旋转轴70反转；右控制杆的活动方向为前后方向，向前拔动时，第二旋转轴60正转，向后拔动时，第二旋转轴60反转；左控制杆的左侧、右侧各设有一个复位弹簧和一个压力传感器，左侧、右侧的压力传感器被压迫时，输出检测信号至双旋式翻转平台驱动系统，该检测信号的大小为第一旋转轴70正转或反转的速度；右控制杆的前后侧各设有一个复位弹簧和一个压力传感器，前侧、后侧的压力传感器被压迫时，输出检测信号至双旋式翻转平台驱动系统，该检测信号的大小为第二旋转轴60正转或反转的速度。

体验者按照自己所需，操控左控制杆以及右控制杆，实现第一旋转轴70以及第二旋转轴60的正转和反转，压力传感器感应体验者操控左控制杆以及右控制杆的力度大小，调节第一旋转轴70以及第二旋转轴60的正转和反转的速率大小；当体验者操控左控制杆或右控制杆的力度较大时，复位弹簧的弹簧力加大，压力传感器受到复位弹簧的作用力加大，压力传感器的检测信号输出至双旋式翻转平台驱动系统，调节第一旋转轴70以及第二旋转轴60的正转和反转的速率加大。

在本实施例中，上述的双旋式翻转平台驱动系统包括控制器90以及驱动电路80，其中，上述的左控制杆、右控制杆的压力传感器分别与控制器90电性连接，上述的视频播放控制器40以及驱动电路80分别与控制器90电性连接，第一旋转轴70以及第二旋转轴60分别与驱动电路80电性连接。

另外，上述的虚拟现实头盔50播放的VR图像信息与第一旋转轴70、第二旋转轴60的旋转角度为实时匹配关系，原点为座椅91的旋转中心：VR图像信息为基于设定原点的360度立体全视角图像，控制器根据座椅91朝前或后，左或右的角度，控制视频播放控制器40输出相对应的基于该定原点的朝前或后，左或右的角度的图像至虚拟现实头盔50。

更进一步的，存储器30内存储的视频文件为基于设定原点(该原点在旋转中心)的360度立体全视角场景视频文件。

为了更加地逼真，解决不同身高的人使用时，其虚拟现实头盔50离旋转中心的距离不同的问题，可以增设一个有线测距结构或无线测距结构，用于检测虚拟现实头盔50离旋转中心的距离，以此调节VR图像的前后距离，以实现更加逼真的效果，这样的方案尤其适合用于有近距离VR图像的游戏和影视体验。

在本实施例中，双旋式翻转平台驱动系统用于双旋式翻转平台，该双旋式翻转平台设有二个座椅91，每个座椅91均设有所述的人机交互界面；二个座椅91上的人机交互界面择一控制双旋式翻转平台驱动系统、视频播放控制器40；每个座椅91至少设有一个加速度传感器，以检测座椅91在旋转过程的实时速度和变化值。

另外，双旋式翻转平台包括下端固定在地面上的支撑结构92，其中，第一旋转轴60连接在支撑结构92的上端，且第一旋转轴60的两端分别朝外延伸，第一旋转轴60的两端分别传动联接有上述的第二旋转轴70，且第二旋转轴70与第一旋转轴60垂直布置；座椅91与第二旋转轴70连接。

在支撑结构92上设置第一旋转轴60，第一旋转轴60的两端分别设置副旋转轴90，且第一旋转轴60与副旋转轴90垂直布置，第二旋转轴70上连接座椅91，从而具备两个座椅91，并且，第一旋转轴60以及第二旋转轴70同时旋转，即可实现座椅91的全方位旋转，能使用户随电影或者游戏中的场景互动，提高用户的体验感。

本发明还提供了立体旋转体验的操控系统的操作方法，包括以下具体步骤：

步骤1：点击选择按钮20，选择所要体验的场景；

步骤2：坐上双旋式翻转平台的座椅91，戴上虚拟现实头盔50后，手持控制手柄10；

步骤3：操控左控制杆、右控制杆上的按键，对第一旋转轴70、第二旋转轴60分别进行旋转速度的控制。

更进一步的，双旋式翻转平台上设有操作面板(图中未标出)，选择按钮20设在操作面板上，操作面板上设有开机按键，开机按键与视频播放控制器40电性连接。

更进一步的，在步骤1中，先按下开机按键，开启操作面板，再选择所要体验的场所。

更进一步的，双旋式翻转平台设有二个座椅91，每个座椅91均设有人机交互界面；二个座椅91上的人机交互界面择一控制双旋式翻转平台驱动系统、视频播放控制器40电性连接，对座椅91的旋转和视频的播放进行控制；每一次体验时，包括为二次以上的双数体验场景；每个座椅91的人机交互界面轮流控制双旋式翻转平台驱动系统、视频播放控制器40；且每个座椅91至少设有一个加速度传感器，以检测座椅91在旋转过程的实时速度和变化值，控制器对整个体验过程中的每次体验场景进行检测评比，给出用于评价舒适感的速度和加速度的数据报表。

两个体验者同时坐上座椅进行体验，先由其中的一个体验者操控，再由另外一个体验者操控。每个体验者都是坐上座椅91，对该座椅91上的左控制杆以及右控制杆进行操控，视频播放完成后，二个体验者对此次体验进行评分，或者管理人员对体验过程中的数据进行测评，给出用于评价舒适感的速度和加速度的数据报表，以此得出结论，看看哪一个体验者的操控能力强，坐着更舒适。

还可以进一步在座椅91上设有心率检测传感器，以对使用者在旋转过程中的心率变化进行记录，为使用者提供一些人体生理参数，为使用者的运动、健身或养生提供有利的参考数据。

该立体旋转体验的操控系统的操作方法，体现了体验者自主操控座椅91的速度和加速度，并且在体验者体验的过程中，时刻检测体验者的心率变化，若体验的紧张感超过体验者所能承受的范围，后台操控者可以从心率检测传感器中看出，并及时采取行动，避免危险的发生，十分人性化。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.立体旋转体验的操控系统，其特征在于，包括设于座椅上的用于体验者操控的人机交互界面、双旋式翻转平台驱动系统、驱动双旋式翻转平台的座椅以纵向轴为中心进行旋转的第一旋转轴、驱动双旋式翻转平台的座椅以横向轴为中心进行旋转的第二旋转轴、用于存储视频资料的存储器、虚拟现实头盔以及视频播放控制器，所述双旋式翻转平台驱动系统以及所述视频播放控制器分别与所述人机交互界面电性连接；所述双旋式翻转平台驱动系统、所述存储器以及所述虚拟现实头盔分别与所述视频播放控制器电性连接，所述第一旋转轴以及所述第二旋转轴分别与所述双旋式翻转平台驱动系统电性连接；所述虚拟现实头盔播放的VR图像信息与所述第一旋转轴、第二旋转轴的旋转角度为实时匹配关系；所述VR图像信息为基于设定原点的360度立体全视角图像，所述的原点为座椅的旋转中心；控制器根据座椅朝前或后，左或右的角度，控制视频播放控制器输出相对应的基于该定原点的朝前或后，左或右的角度的图像至所述虚拟现实头盔；存储器内存储的视频文件为基于设定原点的360度立体全视角场景视频文件，该原点在旋转中心；增设一个有线测距结构或无线测距结构，用于检测虚拟现实头盔离旋转中心的距离，以此调节VR图像的前后距离，以实现更加逼真的效果。

2.根据权利要求1所述的立体旋转体验的操控系统，其特征在于，所述人机交互界面包括用于选择不同体验场景的选择按钮以及供体验者手持的控制手柄，所述控制手柄与所述双旋式翻转平台驱动系统电性连接，所述选择按钮与所述视频播放控制器电性连接。

3.根据权利要求2所述的立体旋转体验的操控系统，其特征在于，所述控制手柄包括分别用于操控第一旋转轴的左控制杆，及用于操控第二旋转轴的右控制杆，所述左控制杆的活动方向为左右方向，向左拔动时，第一旋转轴正转，向右拔动时，第一旋转轴反转；所述右控制杆的活动方向为前后方向，向前拔动时，第二旋转轴正转，向后拔动时，第二旋转轴反转；所述左控制杆的左侧、右侧各设有一个复位弹簧和一个压力传感器，左侧、右侧的压力传感器被压迫时，输出检测信号至双旋式翻转平台驱动系统，该检测信号的大小为第一旋转轴正转或反转的速度；所述右控制杆的前后侧各设有一个复位弹簧和一个压力传感器，前侧、后侧的压力传感器被压迫时，输出检测信号至双旋式翻转平台驱动系统，该检测信号的大小为第二旋转轴正转或反转的速度。

4.根据权利要求3所述的立体旋转体验的操控系统，其特征在于，所述双旋式翻转平台驱动系统包括控制器以及驱动电路，所述左控制杆、右控制杆的压力传感器分别与所述控制器电性连接，所述视频播放控制器以及所述驱动电路分别与所述控制器电性连接，所述第一旋转轴以及所述第二旋转轴分别与驱动电路电性连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的立体旋转体验的操控系统，其特征在于，所述的双旋式翻转平台驱动系统用于双旋式翻转平台，该双旋式翻转平台设有二个座椅，每个座椅均设有所述的人机交互界面；二个座椅上的人机交互界面择一控制双旋式翻转平台驱动系统、视频播放控制器；每个座椅至少设有一个加速度传感器，以检测座椅在旋转过程的实时速度和变化值。

6.权利要求1所述的立体旋转体验的操控系统的操作方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

步骤1：点击选择按钮，选择所要体验的场景；

步骤2：坐上双旋式翻转平台的座椅，戴上虚拟现实头盔后，手持控制手柄；

步骤3：操控左控制杆、右控制杆上的按键，对第一旋转轴、第二旋转轴分别进行旋转速度的控制。

7.根据权利要求6所述的立体旋转体验的操控系统的操作方法，其特征在于，所述双旋式翻转平台上设有操作面板，所述选择按钮设在所述操作面板上，所述操作面板上设有开机按键，所述开机按键与所述视频播放控制器电性连接。

8.根据权利要求7所述的立体旋转体验的操控系统的操作方法，其特征在于，在所述步骤1中，先按下开机按键，开启操作面板，再选择所要体验的场景。

9.根据权利要求6所述的立体旋转体验的操控系统的操作方法，其特征在于，所述双旋式翻转平台设有二个座椅，每个座椅均设有人机交互界面；二个座椅上的人机交互界面择一控制双旋式翻转平台驱动系统、视频播放控制器电性连接，对座椅的旋转和视频的播放进行控制；每一次体验时，包括为二次以上的双数体验场景；每个座椅的人机交互界面轮流控制双旋式翻转平台驱动系统、视频播放控制器；且每个座椅至少设有一个加速度传感器，以检测座椅在旋转过程的实时速度和变化值，控制器对整个体验过程中的每次体验场景进行检测评比，给出用于评价舒适感的速度和加速度的数据报表。