CN106039708A - 虚拟现实游艺显示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种虚拟现实游艺显示系统，包括竖直环形幕墙，其内环面由OLED显示屏构成；环形幕墙圆心处构建有中心轴承，其内配置有中心转轴，中心转轴连接一根沿半径方向延伸的单摆杆，单摆杆的自由端设有乘客舱，乘客舱内的安全座椅的靠背正对于环形幕墙；该系统还包括有使单摆杆绕中心转轴旋转的驱动机构；中心转轴还配设有角位移传感器，角位移传感器耦合OLED显示屏的显示控制模块，显示控制模块使OLED显示屏的显示画面与中心转轴同步旋转，以使显示画面与随单摆杆摆动的人体始终相对静止。该系统可以在人体连续运动过程中，始终提供清晰的巨幕效果，并且可以模拟身临其境的失重状态，具有极强的虚拟现实效果。
Description
技术领域
本发明涉及游乐设备领域，特别地，涉及一种带显示系统的大型游乐设备。
背景技术
目前，在游乐设备中所使用的显示系统，基本都是固定式显示屏，即显示设备与人体相对固定，在此情况下，若需要大型显示屏，则难以再使人体处于大幅度运动状态，否则由于大型显示屏与人体保持固定，将有可能损坏显示屏，或者根本就没有足够大的空间供大型显示屏活动。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种虚拟现实游艺显示系统，该系统可以在人体连续运动过程中，始终提供清晰的巨幕效果，并且可以模拟身临其境的失重状态，具有极强的虚拟现实效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该虚拟现实游艺显示系统包括竖直构建的环形幕墙，所述环形幕墙的内环面由一整块OLED显示屏构成；所述环形幕墙的圆心处构建有中心轴承，该中心轴承内配置有中心转轴，所述中心转轴连接一根沿半径方向延伸的单摆杆，所述单摆杆的自由端设有乘客舱，所述乘客舱内的安全座椅的靠背正对于所述环形幕墙；所述系统还包括有使所述单摆杆绕所述中心转轴旋转的驱动机构；所述中心转轴还配设有角位移传感器，所述角位移传感器耦合于所述OLED显示屏的显示控制模块，所述显示控制模块使OLED显示屏上的显示画面与中心转轴环绕中心转轴的轴线同步旋转，以使显示画面与随单摆杆摆动的人体始终相对静止。
作为优选，所述环形幕墙的正下方固定有沿竖直方向励磁的电磁体，所述单摆杆中设有一段沿单摆杆轴线方向磁化的永磁体；每当所述乘客舱摆动到正下方时，所述电磁体接通一次，并形成与所述永磁体相互排斥的磁场；所述电磁体与永磁体共同构成所述中心转轴的驱动机构。进一步地，所述电磁体的励磁线圈还以互感方式耦合一个感应线圈，所述感应线圈通过整流滤波模块后输入一个放大模块的输入端，而该放大模块的输出端输出至所述励磁线圈。
作为优选，所述中心转轴的驱动机构包括与中心转轴直接耦合的驱动电机。
作为优选，所述单摆杆的中部还设有一个可使单摆杆沿轴线伸缩的伸缩机构，所述伸缩机构受可编程控制器控制。进一步地，所述伸缩机构包括固定于单摆杆的上半段的滑套，以及限制于内该滑套内的、可沿滑套轴线自由滑动的滑塞，所述滑塞固定连接单摆杆的下半段；所述滑塞由软铁块构成，所述滑套的上半部分设有与所述软铁块正对的电磁块；通过所述可编程控制器控制所述电磁块的励磁电流，使所述软铁块在滑套内的轴向滑动，以实现所述单摆杆的轴向伸缩。
本发明的有益效果在于：该虚拟现实游艺显示系统在工作时，人体固定在单摆杆自由端的乘客舱内，随着单摆杆绕中心转轴摆动，在此过程中，由于环形幕墙上的显示画面与单摆杆同步摆动，从而使显示画面与人体视角始终同步，这即可保障人体在随单摆杆大幅度摆动的状态下，正常观赏大尺寸视频画面，并且，由于OLED显示屏的物理特征，该显示画面不存在接缝或褶皱，其为光滑连续的整体，使乘客完全无法感觉到显示画面的运动，从而提高沉浸感；由于在单摆杆的摆动过程中，具有较多的时间段人体处于失重或半失重状态，因此，在该种状态下，使OLED显示屏显示各种伴随失重的极限运动场景，即可使乘客身临其境地体验各种场景下的失重状态，具有超越目前VR设备的刺激的体验感。
附图说明
图1是本虚拟现实游艺显示系统实施例一的示意图。
图2是本虚拟现实游艺显示系统实施例二的示意图。
图3是实施例二中，单摆杆的伸缩机构的一个实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例一：
在图1所示的实施例一中，该虚拟现实游艺显示系统包括竖直构建的环形幕墙1，所述环形幕墙1的内环面由一整块OLED显示屏构成；所述环形幕墙1的圆心处通过支撑架11构建有中心轴承，该中心轴承内配置有中心转轴2，所述中心转轴2连接一根沿半径方向延伸的单摆杆3，所述单摆杆3的自由端设有乘客舱4，所述乘客舱4内的安全座椅的靠背正对于所述环形幕墙1，即，使乘客始终正对环形幕墙1。
所述系统还包括有使所述单摆杆3绕所述中心转轴旋转的驱动机构；本实施例一中，该驱动机构包括固定于所述环形幕墙1正下方的，沿竖直方向励磁的电磁体51，以及所述单摆杆3中的一段沿单摆杆轴线方向磁化的永磁体52；每当所述乘客舱4摆动到正下方时，所述电磁体51接通一次，并形成与所述永磁体52相互排斥的磁场。这样，当每当单摆杆3摆动到竖直向下状态时，由磁场力提供了一次助推力，使单摆杆3可以连续不断地摆动下去，该驱动机构结构简单，成本较低，还不易损坏。
进一步地，为了对所述乘客舱4摆动到正下方位置的时刻进行捕捉，所述电磁体51的励磁线圈还以互感方式耦合一个感应线圈，所述感应线圈通过整流滤波模块后输入一个放大模块的输入端，而该放大模块的输出端输出至所述励磁线圈；按照该方案，当乘客舱4摆动到正下方位置，亦即单摆杆3摆动到竖直向下位置状态时，由于永磁体52相对于电磁体51的励磁线圈正交移动，使励磁线圈产生一个明显的感应脉冲，即交流信号，该感应脉冲传递给所述感应线圈后，由所述整流滤波模块转换成直流信号，从而使所述放大模块放大后形成所述励磁线圈的励磁电流；即，当完成了当所述永磁体52靠近时，产生励磁电流，使电磁体51对永磁体52产生一个磁推力的反馈机制。需要说明的是，由于所述励磁电流为直流电，且在衰减时，由于其并联所述整流滤波模块中的滤波电容，将平缓衰减，因此不会再使所述感应线圈继续产生感应电流，因此，该种反馈机制不会连续进行下去，即，在永磁体52靠近时，电磁体51产生一个明显的磁场，并将较平缓地衰减至零，等待永磁体52的下一次靠近。该种对于乘客舱的正下方位置捕捉方式，结构较为简单，硬件成本极其便宜，便于整体替换和维修。
所述中心转轴2还配设有角位移传感器（未图示），即角度传感器；所述角位移传感器耦合于所述OLED显示屏的显示控制模块，所述显示控制模块使OLED显示屏上的显示画面与中心转轴2环绕中心转轴的轴线同步旋转，以使显示画面与随单摆杆3摆动的人体始终相对静止，则对于乘客而言，并不会由于自身的摆动而影响画面的观赏质量。
上述虚拟现实游艺显示系统在工作时，人体固定在单摆杆3自由端的乘客舱4内，随着单摆杆3绕中心转轴2摆动，在此过程中，由于环形幕墙1上的显示画面与单摆杆3同步摆动，从而使显示画面与人体视角始终同步，这即可保障人体在随单摆杆3大幅度摆动的状态下，正常观赏大尺寸视频画面，并且，由于OLED显示屏的物理特征，即可以轻易实现大面积弯曲，该显示画面不存在接缝或褶皱，其为光滑连续的整体，使乘客完全无法感觉到显示画面的运动，从而提高沉浸感；由于在单摆杆3的摆动过程中，具有较多的时间段人体处于失重或半失重状态，因此，在该种状态下，使OLED显示屏显示各种伴随失重的极限运动场景，即可使乘客身临其境地体验各种场景下的失重状态，具有超越目前VR设备的刺激的体验感。
实施例二：
在图2、图3所示的实施例二中，与实施例一不同的是，所述中心转轴2的驱动机构包括与中心转轴2直接耦合的驱动电机6。所述单摆杆3的中部还设有一个可使单摆杆沿轴线伸缩的伸缩机构，所述伸缩机构受可编程控制器控制。
所述伸缩机构的一个实施例如图3所示，其包括固定于单摆杆的上半段31的滑套70，以及限制于内该滑套70内的、可沿滑套轴线自由滑动的滑塞71，所述滑塞71固定连接单摆杆的下半段32；所述滑塞71由软铁块构成，所述滑套70的上半部分设有与所述滑塞71正对的电磁块72；通过所述可编程控制器控制所述电磁块的励磁电流，使所述滑塞71在滑套70内的轴向滑动，以实现所述单摆杆的轴向伸缩。在单摆杆3实现可控伸缩后，针对于视屏画面中的各种颠簸的场景，即可通过伸缩单摆杆3来进行体感模拟，这不仅可以使人体感到强烈的真实感，而且无需通过所述驱动机构的振动来实现颠簸，基本不影响所述驱动机构的正常工况，可以大幅降低对整个机械系统的损耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种虚拟现实游艺显示系统，其特征在于：包括竖直构建的环形幕墙（1），所述环形幕墙（1）的内环面由一整块OLED显示屏构成；所述环形幕墙（1）的圆心处构建有中心轴承，该中心轴承内配置有中心转轴（2），所述中心转轴（2）连接一根沿半径方向延伸的单摆杆（3），所述单摆杆（3）的自由端设有乘客舱（4），所述乘客舱（4）内的安全座椅的靠背正对于所述环形幕墙（1）；所述系统还包括有使所述单摆杆（3）绕所述中心转轴（2）旋转的驱动机构；所述中心转轴（2）还配设有角位移传感器，所述角位移传感器耦合于所述OLED显示屏的显示控制模块，所述显示控制模块使OLED显示屏上的显示画面与中心转轴环绕中心转轴（2）的轴线同步旋转，以使显示画面与随单摆杆（3）摆动的人体始终相对静止。
2.根据权利要求1所述的虚拟现实游艺显示系统，其特征在于：所述环形幕墙（1）的正下方固定有沿竖直方向励磁的电磁体（51），所述单摆杆（3）中设有一段沿单摆杆轴线方向磁化的永磁体（52）；每当所述乘客舱（4）摆动到正下方时，所述电磁体（51）接通一次，并形成与所述永磁体（52）相互排斥的磁场；所述电磁体（51）与永磁体（52）共同构成所述中心转轴（2）的驱动机构。
3.根据权利要求2所述的虚拟现实游艺显示系统，其特征在于：所述电磁体（51）的励磁线圈还以互感方式耦合一个感应线圈，所述感应线圈通过整流滤波模块后输入一个放大模块的输入端，而该放大模块的输出端输出至所述励磁线圈。
4.根据权利要求1所述的虚拟现实游艺显示系统，其特征在于：所述中心转轴（2）的驱动机构包括与中心转轴（2）直接耦合的驱动电机。
5.根据权利要求1或4所述的虚拟现实游艺显示系统，其特征在于：所述单摆杆（3）的中部还设有一个可使单摆杆沿轴线伸缩的伸缩机构，所述伸缩机构受可编程控制器控制。
6.根据权利要求5所述的虚拟现实游艺显示系统，其特征在于：所述伸缩机构包括固定于单摆杆的上半段（31）的滑套（70），以及限制于内该滑套内的、可沿滑套轴线自由滑动的滑塞（71），所述滑塞（71）固定连接单摆杆的下半段（32）；所述滑塞（71）由软铁块构成，所述滑套（70）的上半部分设有与所述软铁块正对的电磁块（72）；通过所述可编程控制器控制所述电磁块（72）的励磁电流，使所述软铁块在滑套内的轴向滑动，以实现所述单摆杆（3）的轴向伸缩。
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