CN108465237B - 一种移动设备及其改变质心的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动设备及其改变质心的方法，该移动设备包括设备本体，所述设备本体内设有处理器，所述移动设备还包括质心改变装置，所述质心改变装置包括设置在所述设备本体上的导轨、可滑动地设置在所述导轨上的重物组件以及与所述重物组件连接的驱动装置，所述处理器与所述驱动装置电连接，所述处理器通过所述驱动装置控制所述重物组件在所述导轨上滑动，以改变所述设备本体的质心；该移动设备能够使质心发生偏移，从而增强游戏体验。

Description

一种移动设备及其改变质心的方法
技术领域
本发明涉及移动设备领域，尤指一种移动设备及其改变质心的方法。
背景技术
随着技术的进步，传统的游戏越来越不能满足人们对于游戏体验真实感的追求。现今市场上，人们大多数是通过移动设备进行游戏，例如手机、虚拟现实游戏设备等，由于移动设备受制于体积，硬件等因素，其大多数是通过在其内增加电机或者重力传感器等部件，以提升游戏体验，而无法达到类似4D电影的游戏体验。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种移动设备及其改变质心的方法，该移动设备能够使质心发生偏移，从而增强游戏体验。
为了达到本发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种移动设备，包括设备本体，所述设备本体内设有处理器，所述设备本体还包括还包括质心改变装置，所述质心改变装置包括设置在所述设备本体上的导轨、可滑动地设置在所述导轨上的重物组件以及与所述重物组件连接的驱动装置，所述处理器与所述驱动装置电连接，所述处理器通过所述驱动装置控制所述重物组件在所述导轨上滑动，以改变所述设备本体的质心。
可选地，所述导轨包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道与所述设备本体的长度方向平行，所述第二轨道与所述设备本体的宽度方向平行，所述第一轨道和第二轨道上分别可滑动地设置有所述重物组件。
可选地，所述第一轨道与所述第二轨道垂直交叉设置。
可选地，所述第一轨道与所述第二轨道的交叉处位于所述设备本体正面的中心处。
可选地，所述第一轨道与所述第二轨道之间设有允许所述重物组件穿过的间隔。
可选地，所述第一轨道上的重物组件设置在第一轨道远离所述第二轨道的一侧，第二轨道上的重物组件设置在第二轨道远离所述第一轨道的一侧
可选地，所述轨道贯穿所述设备本体。
可选地，所述重物组件包括设置在所述设备本体内依次连接的电池、支撑件以及滑动连接件，所述滑动连接件可滑动地设置在所述导轨上。
可选地，所述设备本体内设有电源连接器，所述电源连接器与所述电池电连接。
可选地，所述设备本体包括手机、游戏手柄、虚拟头盔、掌上电脑或掌上游戏机。
可选地，所述设备本体上设有按键和/或陀螺仪。
一种移动设备改变质心的方法，所述移动设备为上述任一所述的移动设备，所述移动设备改变质心的方法包括：
处理器读取设备本体发出的质心改变指令；
根据所述质心改变指令，处理器通过驱动装置控制重物组件在导轨上滑动。
可选地，所述处理器读取质心改变指令之前，所述重物组件位于所述设备本体正面的中心处。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中的重物组件能够在设备本体上沿着导轨滑动，以改变设备本体的质心，当用户通过本发明的移动设备玩诸如赛车之类的游戏时，在转弯或者刹车的时候，重物组件根据处理器发出的指令，在导轨上滑动，从而使本发明的移动设备的重心发生偏移，以产生类似开车时转弯或刹车时的感受，继而增强游戏的沉浸感，形成类似4D电影的游戏体验。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明移动设备正面的剖视图；
图2为图1中A-A方向的剖视图；
图3为本发明移动设备中质心改变装置的结构示意图；
图4为本发明中设备本体的结构示意图一；
图5为本发明中设备本体的结构示意图二。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图1、图2和图3所示，本发明至少一实施例提供了一种移动设备，包括设备本体1，设备本体1内设有处理器，移动设备1还包括质心改变装置2，质心改变装置2包括设置在设备本体1上的导轨3、可滑动地设置在导轨3上的重物组件4以及与重物组件4连接的驱动装置5，处理器与驱动装置5电连接，处理器通过驱动装置5控制重物组件4在导轨3上滑动，以改变设备本体1的质心。当用户通过本发明的移动设备玩诸如赛车之类的游戏时，在转弯或者刹车的时候，重物组件4根据处理器发出的指令，在导轨3上滑动，从而使本发明的移动设备的重心发生偏移，以产生类似开车时转弯或刹车时的感受，继而增强游戏的沉浸感，形成类似4D电影的游戏体验。
进一步的，如图1和图2所示，导轨3包括第一轨道301和第二轨道302，示例性的，第一轨道301与设备本体1的长度方向平行，第二轨道302与设备本体1的宽度方向平行，并且第一轨道301和第二轨道302分别沿设备本体1的长度方向和宽度方向贯穿设备本体1。第一轨道301和第二轨道302上分别可滑动地设置有重物组件4。重物组件4通过在第一轨道301和第二轨道302上的滑动，使设备本体1的重心偏移。
进一步的，如图1和图2所示，第一轨道301与第二轨道302垂直交叉设置。且在垂直于设备本体1正面的方向，第一轨道301与第二轨道302之间设有允许重物组件4穿过间隔5。当第一轨道301上的重物组件4设置在第一轨道301临近第二轨道302的一侧，第二轨道302上的重物组件4设置在第二轨道302临近第一轨道301的一侧，该间隔5的高度不小于第一轨道301上的重物组件4和第二轨道302上的重物组件4的高度之和，以使间隔5能够允许第一轨道301上的重物组件4和第二轨道302上的重物组件4在第一轨道301与第二轨道302的交叉处同时穿过，而不发生碰撞。当第一轨道301上的重物组件4设置在第一轨道301远离第二轨道302的一侧，第二轨道302上的重物组件4设置在第二轨道302临近第一轨道301的一侧，该间隔5的高度不小于第二轨道302上的重物组件4的高度，以使间隔5能够允许第二轨道302上的重物组件4在第一轨道301与第二轨道302的交叉处穿过，而不发生碰撞，如图2所示。
在一些实施例中，第一轨道301与第二轨道302垂直交叉设置。且第一轨道301与第二轨道302在交叉处连接，第一轨道301上的重物组件4设置在第一轨道301远离第二轨道302的一侧，第二轨道302上的重物组件4设置在第二轨道302远离第一轨道301的一侧，从而避免第一轨道301和第二轨道302上的重物组件4在经过第一轨道301与第二轨道302相交处时，互相碰撞。在本发明中，第一轨道301与第二轨道302也可以非垂直交叉设置，本发明在此不再赘述。
在一些实施例中，第一轨道301可以与设备本体1的长度方向成一定角度设置，该角度在0°与90°之间。第二轨道302与设备本体1的宽度方向成一定角度设置，该角度在0°与90°之间。重物组件4通过在第一轨道301和第二轨道302上的滑动，使设备本体1的重心改变。
示例性的，如图1所示，第一轨道301与第二轨道302的交叉处位于设备本体1正面的中心处。当设备本体1正常使用时，第一轨道301和第二轨道302上的重物组件4位于第一轨道301与第二轨道302的交叉处，保证设备本体1的重心不会受到影响。
在一些实施例中，导轨3可以包括两条以上的轨道，多条轨道沿着设备本体1的圆周方向排布，每个轨道上均可滑动地设置有重物组件4。重物组件4分别在多条轨道上滑动，可以更加精确的改变设备本体1的重心。
进一步的，如图3所示，重物组件4包括设置在设备本体1内依次连接的电池401、支撑件402以及滑动连接件403。其中，电池401作为重物；支撑件402用于将电池401与滑动连接件403连接；滑动连接件403为具有滑动功能的连接件，例如滚轮，滑动连接件403可滑动地设置在导轨3上，带动电池401在导轨3上移动。电池401通过支撑件402与滑动连接件403外部相连。驱动装置5为电源输出电流可改变的永磁式直流电动机，驱动装置5与滑动连接件403连接，驱动装置5输出的动力传递到滑动连接件403上以带动其在导轨3上运动。考虑到驱动装置5的响应速度，驱动装置5的移动速度上限需要在0.5秒内移动第一轨道301的一半，即不小于8厘米，因此驱动装置5带动滑动连接件403移动的速度应不小于0.16m/s。
示例性的，如图1所示，电池401与设备本体1内的电源连接器6电连接，电池401一方面能够为设备本体1提供电量，另一方面在不改变设备本体1原有重量的基础上，设备本体1内原有的电池401平均分成两个，并分别安装在第一轨道301和第二轨道302上，以改变设备本体1的重心。
可选地，也可以使用设备本体1内其他具有一定重量的元器件替代电池401，例如设备本体1内的外设蓝牙元件、音频元件或相关电路等。或者直接在设备本体1内增加重物，以替代电池401。本发明在此不再赘述。
示例性的，如图1和图3所示，设备本体1内设有电源连接器6，支撑件402、滑动连接件403以及导轨3均为导电体，电池401、支撑件402、滑动连接件403、导轨3以及电源连接器6顺次电连接。具体地，支撑件402上设有电池供电的线路，支撑件402与滑动连接件403均为电阻率低的金属，滑动连接件403与导轨3接触确保供电。导轨3与电源连接器6电连接，电池401的电流通过支撑件402、滑动连接件403、导轨3流入电源连接器6，以向设备本体1供电。
示例性的，如图4和图5所示，设备本体1包括手机、游戏手柄、虚拟头盔、掌上电脑或掌上游戏机。例如，设备本体1为掌上电脑，在掌上电脑上设有质心改变装置2，如图4所示。或者设备本体1为游戏手柄，在游戏手柄上设有质心改变装置2，如图5所示。
示例性的，设备本体1上设有陀螺仪和/或按键，陀螺仪和/或按键与处理器电连接。用户通过触发按键或摆动设备本体1以触发陀螺仪采集设备本体1的角速度，来使设备本体1发出的质心改变。
本发明还提供了一种移动设备改变质心的方法，该移动设备为上述任一所述的移动设备，移动设备改变质心的方法包括：
处理器读取设备本体1发出的质心改变指令；
根据质心改变指令，处理器通过驱动装置5控制重物组件4在导轨3上的滑动。
示例性的，设备本体1在正常使用时，即处理器读取质心改变指令之前，重物组件4位于设备本体1正面的中心处，从而保证设备本体1的重心不会受到影响。
示例性的，设备本体1上设有陀螺仪和/或按键，陀螺仪和/或按键与处理器电连接。设备本体1发出的质心改变指令包括设备本体1上按键发出的指令和/或陀螺仪的偏转数据。
具体地，以设备本体1为虚拟头盔和游戏手柄为例，虚拟头盔和游戏手柄上均设有质心改变装置2，游戏手柄上设有陀螺仪和按键。该按键包括加速按键和减速按键。当用户通过虚拟头盔和游戏手柄玩诸如赛车之类的游戏时，在按下加速按键的时候，处理器读取加速按键发出的质心改变指令，质心改变装置2中的重物组件4沿虚拟头盔和游戏手柄的宽度方向滑动，即前后滑动；重物组件4快速向后到达导轨3最末端，以模拟加速时的推背感。当按下减速按键的时候，处理器读取减速按键发出的质心改变指令，重物组件4快速向前到达导轨3的最前端，以模拟刹车时前冲的感受。
当游戏手柄左右翻转的时候，其内的陀螺仪会采集到游戏手柄旋转的角速度。一般陀螺仪会采集0.01s内的角度变化，并算出角速度。由于一个手部动作持续时间远大于0.01s，因此以五十个采样周期为一个计算周期，计算旋转的角度，之后处理器读取陀螺仪的偏转数据，并控制驱动装置5使重物组件4向对应的方向移动成比例的距离，即左右滑动，重物组件4快速向左或向右到达导轨3的端部，以模拟赛车拐弯时的感受。其中，游戏手柄在左右翻转时，重物组件4移动距离的计算公式为D＝a*θ，D为重物组件4在导轨3上移动的距离，a为比例系数，θ为游戏手柄翻转的角度，其中，逆时针为正。
在设备本体1每次开机时，都会将重物组件4复位并保持在设备本体1正面的中心处，以保证设备本体1的重心不会受到影响。之后若游戏未开始，则重物组件4继续保持复位状态。当游戏开始后，处理器读取设备本体1上按键发出的指令和陀螺仪的偏转数据，并控制重物组件4移动。若游戏未结束，则循环往复上述步骤。当游戏结束时，重物组件4继续复位并保持在设备本体1正面的中心处，从而保持虚拟头盔和游戏手柄的平衡。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种移动设备，包括设备本体，所述设备本体内设有处理器，其特征在于，所述移动设备还包括质心改变装置，所述质心改变装置包括设置在所述设备本体上的导轨、可滑动地设置在所述导轨上的重物组件以及与所述重物组件连接的驱动装置，所述处理器与所述驱动装置电连接，所述处理器通过所述驱动装置控制所述重物组件在所述导轨上滑动，以改变所述设备本体的质心；
所述重物组件包括设置在所述设备本体内依次连接的电池、支撑件以及滑动连接件，所述滑动连接件可滑动地设置在所述导轨上；所述支撑件用于将所述电池与所述滑动连接件连接，所述滑动连接件通过所述支撑件带动所述电池在所述导轨上移动；
所述导轨包括多条轨道，所述多条轨道沿着所述设备本体的圆周方向排布，每个轨道上可滑动地设置有所述重物组件，所述重物组件分别在所述多条轨道上滑动；当多条轨道中存在两条交叉设置的轨道时，交叉设置的两条轨道之间设有允许所述重物组件穿过的间隔。
2.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述导轨包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道与所述设备本体的长度方向平行，所述第二轨道与所述设备本体的宽度方向平行，所述第一轨道和第二轨道上分别可滑动地设置有所述重物组件。
3.根据权利要求2所述的移动设备，其特征在于，所述第一轨道与所述第二轨道垂直交叉设置。
4.根据权利要求3所述的移动设备，其特征在于，所述第一轨道与所述第二轨道的交叉处位于所述设备本体正面的中心处。
5.根据权利要求3所述的移动设备，其特征在于，所述第一轨道与所述第二轨道之间设有允许所述重物组件穿过的间隔。
6.根据权利要求3所述的移动设备，其特征在于，所述第一轨道上的重物组件设置在第一轨道远离所述第二轨道的一侧，所述第二轨道上的重物组件设置在第二轨道远离所述第一轨道的一侧。
7.根据权利要求1-6任一所述的移动设备，其特征在于，所述轨道贯穿所述设备本体。
8.根据权利要求1-6任一所述的移动设备，其特征在于，
所述电池作为重物；所述电池通过支撑件与滑动连接件外部相连；所述驱动装置与滑动连接件连接，驱动装置输出的动力传递到滑动连接件上以带动其在导轨上运动。
9.根据权利要求8所述的移动设备，其特征在于，所述设备本体内设有电源连接器，所述电源连接器与所述电池电连接。
10.根据权利要求1-6任一所述的移动设备，其特征在于，所述设备本体包括手机、游戏手柄、虚拟头盔、掌上电脑或掌上游戏机。
11.根据权利要求1-6任一所述的移动设备，其特征在于，所述设备本体上设有按键和/或陀螺仪。
12.一种移动设备改变质心的方法，其特征在于，所述移动设备为上述权利要求1-11任一所述的移动设备，所述移动设备改变质心的方法包括：
处理器读取设备本体发出的质心改变指令；
根据所述质心改变指令，处理器通过驱动装置控制重物组件在导轨上滑动；
其中，所述重物组件包括设置在所述设备本体内依次连接的电池、支撑件以及滑动连接件，所述滑动连接件可滑动地设置在所述导轨上；
所述支撑件用于将所述电池与所述滑动连接件连接，所述滑动连接件通过所述支撑件带动所述电池在所述导轨上移动；
所述导轨包括多条轨道，所述多条轨道沿着所述设备本体的圆周方向排布，每个轨道上可滑动地设置有所述重物组件，所述重物组件分别在所述多条轨道上滑动；当多条轨道中存在两条交叉设置的轨道时，交叉设置的两条轨道之间设有允许所述重物组件穿过的间隔。
13.根据权利要求12所述的移动设备改变质心的方法，其特征在于，所述处理器读取质心改变指令之前，所述重物组件位于所述设备本体正面的中心处。
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