TWI829520B - 具有模擬力回饋之座椅裝置以及模擬駕駛的力量感受方法 - Google Patents
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Abstract
一種具有模擬力回饋之座椅裝置包括一乘坐單元、一旋轉平台及一仿真座墊。乘坐單元包括一座椅底板。旋轉平台包括一基座、及一旋轉動力模組,該座椅底板沿著一轉軸能傾斜地設置於該基座上;該旋轉動力模組能控制該座椅底板形成一前傾或後仰的傾斜角度。仿真座墊設置於該座椅底板上,該仿真座墊具有一活動接觸墊、及一座墊動力模組,該活動接觸墊能相對於該座椅底板滑動,該座墊動力模組連接於該活動接觸墊;該座墊動力模組能控制該活動接觸墊左右位移、前後位移、不同角度位移、以及偏擺旋轉(yaw)。本發明還提供一種模擬駕駛的力量感受方法。
Description
本發明涉及一種具有模擬力回饋之座椅裝置以及模擬駕駛的力量感受方法,特別是涉及一種能提供力量回饋的座椅裝置、及利用該座椅裝置的模擬駕駛的力量感受方法,能提供乘坐者對應於路況的力量回饋,仿佛真實的駕駛狀況的感受。
車輛駕駛模擬器作為一種能夠真實模擬駕駛動作和感覺的模擬設備,能夠使得駕駛者獲得較為真實的駕駛感受。車輛駕駛模擬器的種類很多,簡易的駕駛模擬器只包含顯示幕和簡單的駕駛操作裝置,真實度低;高級的車輛駕駛模擬器,可使駕駛員體驗到較為真實駕駛感覺,然而硬體模擬器結構複雜,且佔用空間,成本高,不容易普及。
故,如何通過結構設計的改良,改善駕駛模擬裝置,來克服上述的缺陷,已成為該項技術領域所欲解決的一項課題。
本發明所要解決的技術問題在於,針對現有技術的不足提供一種具有模擬力回饋之座椅裝置,其座椅的座墊內設有模擬力量感受的機構,能提供前後左右的力量感受,結構規劃緊湊,節省空間。
本發明所要解決的技術問題另外在於,針對現有技術的不足提
供一種具有模擬力回饋之座椅裝置,其模擬力量感受的機構設置在椅腳的空間,能提供前傾或後仰的力量感受,結構規劃緊湊,節省空間。
為了解決上述的技術問題,本發明所採用的其中一技術方案是,提供一種具有模擬力回饋之座椅裝置,其包括一仿真座墊,設置於該座椅底板上,該仿真座墊具有一活動接觸墊、及一座墊動力模組,該活動接觸墊能相對於該座椅底板滑動,該座墊動力模組連接於該活動接觸墊;該座墊動力模組能控制該活動接觸墊左右位移、前後位移、不同角度位移、或偏擺旋轉。
依本發明可行的實施例,其中所述具有模擬力回饋之座椅裝置,還包括一乘坐單元,該乘坐單元包括一座椅底板;以及一旋轉平台,該旋轉平台包括一基座、及一旋轉動力模組,該座椅底板沿著一轉軸能傾斜地設置於該基座上;該旋轉動力模組能控制該座椅底板形成一前傾或後仰的傾斜角度。
本發明所要解決的技術問題另外在於,針對現有技術的不足利用上述具有模擬力回饋之座椅裝置,提供一種模擬駕駛的力量感受方法,其能模擬加速、減速(或剎車)、轉彎、爬坡、下坡、及顛簸路面的力量感受。
為了解決上述的技術問題,本發明所採用的另外一技術方案是,利用上述具有模擬力回饋之座椅裝置,提供一種模擬駕駛的力量感受方法,包括下列步驟:對應於一加速狀況,驅動所述座墊動力模組,使所述活動接觸墊向前移動一個不會帶動乘座者軀幹移動的微量距離,以模擬駕駛中速度變化的感受。
根據本發明的模擬駕駛的力量感受方法其中的一個實施方式,還包括下列步驟:對應於一減速狀況,驅動所述座墊動力模組,使所述活動接觸墊向後移動一個不會帶動軀幹移動的微量距離,以模擬駕駛中速度變化
的感受。
根據本發明的模擬駕駛的力量感受方法其中的一個實施方式,還包括下列步驟:對應於左轉狀況,驅動所述座墊動力模組,使所述活動接觸墊向左移動一個不會帶動軀幹移動的微量距離,以模擬一離心力感受。
根據本發明的模擬駕駛的力量感受方法其中的一個實施方式,還包括下列步驟:對應於右轉狀況,驅動所述座墊動力模組,使所述活動接觸墊向右移動一個不會帶動軀幹移動的微量距離,以模擬一離心力感受。
根據本發明的模擬駕駛的力量感受方法其中的一個實施方式,還包括下列步驟:對應於一爬坡狀況,依據一爬坡坡度,驅動所述旋轉動力模組,使所述乘坐單元對應於所述爬坡坡度向後傾斜一仰角。
根據本發明的模擬駕駛的力量感受方法其中的一個實施方式,還包括下列步驟:對應於一下坡狀況,依據一下坡坡度,驅動所述旋轉動力模組,使所述乘坐單元對應於所述下坡坡度向前傾斜一傾角。
根據本發明的模擬駕駛的力量感受方法其中的一個實施方式,還包括下列步驟:對應於一顛簸路面,驅動所述座墊動力模組與旋轉動力模組,使整體所述座椅裝置快速晃動。
本發明的其中一有益效果在於,本發明所提供的具有模擬力回饋之座椅裝置,其能通過仿真座墊的活動接觸墊,透過該座墊動力模組控制該活動接觸墊左右位移、向前位移或向後位移,進而該活動接觸墊能相對於該座椅底板滑動,以提供前後左右的力量感受。座椅裝置的結構規劃緊湊,節省空間。
此外,本發明所提供的具有模擬力回饋之座椅裝置,其能通過設置在椅腳空間的旋轉平台,通過該旋轉動力模組控制該座椅底板形成一前傾或後仰的傾斜角度,能提供前傾或後仰的力量感受。旋轉動力模組的結構
規劃緊湊,節省空間。
再者,本發明所提供的模擬駕駛的力量感受方法,利用上述仿真座墊的活動接觸墊、及設置在椅腳空間的旋轉平台,其能模擬加速、減速(或剎車)、轉彎、爬坡、下坡、及顛簸路面的力量感受。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式,然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明,並非用來對本發明加以限制。
10:乘坐單元
11:座椅底板
112:軸桿
111、113:繫繩元件
12:靠背
13:支架
20:旋轉平台
21:基座
22:旋轉動力模組
22a:前旋轉動力源
22b:後旋轉動力源
220:線滾輪
23:支撐座
230:軸承
30:仿真座墊
31:上框座
310:開口
311:頂板
312:支撐件
32:下框座
321:中層板
322:下層板
323:下支撐件
33:活動接觸墊
331、331a:驅動板
3311:第一軌道
3312:第二軌道
3313:斜向軌道
332:輪子
333:架高框架
335:軟墊
35:座墊動力模組
35a、35b、35c、35d:座墊動力源
351:伺服馬達
352:旋轉臂
353:軸承導柱
A:轉軸
L1:前拉繩
L2:後拉繩
θ1、θ2:傾斜角度
圖1為本發明具有模擬力回饋之座椅裝置的立體組合圖。
圖2為本發明具有模擬力回饋之座椅裝置的分解圖。
圖3為本發明的乘坐單元與旋轉平台的分解圖。
圖4為本發明具有模擬力回饋之座椅裝置的側視示意圖。
圖5為本發明之座椅裝置於後仰狀態的側視示意圖。
圖6為本發明之座椅裝置於前傾狀態的側視示意圖。
圖7為本發明的仿真座墊的立體分解圖。
圖8為本發明的仿真座墊的另一立體分解圖。
圖9為本發明的仿真座墊的俯視示意圖。
圖10為本發明的仿真座墊的活動接觸墊於前移狀況的示意圖。
圖11為本發明的仿真座墊的活動接觸墊於右移狀況的示意圖。
圖12為本發明的仿真座墊的活動接觸墊第二實施例的俯視圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開的實施方
式,本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用,在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外,本發明的附圖僅為簡單示意說明,並非依實際尺寸的描繪,事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容,但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
請參閱圖1至圖3所示,本發明提供一種具有模擬力回饋之座椅裝置,其包括一乘坐單元10、一旋轉平台20及一仿真座墊30。乘坐單元10包括一座椅底板11、及一靠背12,靠背12連接該座椅底板11。旋轉平台20包括一基座21、及旋轉動力模組22。座椅底板11沿著一轉軸A能傾斜地設置於基座21上。旋轉平台20能模擬前傾或後傾而驅動座椅底板11,本實施例將旋轉平台20設置在椅腳的空間。
依據本實施例的旋轉平台20與座椅底板11的協調運作,本發明的其中一項功效在於,對應一模擬的爬坡路面,例如在車輛駕駛模擬器、或賽車遊戲的畫面,該旋轉動力模組22能控制座椅底板11形成一後仰的傾斜角度。另外,對應一模擬的下坡路面,旋轉動力模組22能控制座椅底板11形成一前傾的傾斜角度。藉此能提供乘坐者在模擬駕駛的過程中,對應於爬坡或下坡的情境中,提供仿真的重力力量回饋。
仿真座墊30設置於座椅底板11上,仿真座墊30具有兩個活動接觸墊33、及兩組的座墊動力模組35。活動接觸墊33能相對於座椅底板11滑動,兩組的座墊動力模組35對應地連接於兩個活動接觸墊33。上述兩個活動接觸墊33是對應於乘坐者的兩邊臀部。然而,本發明不限制於此,本發明也可以是一個較大的活動接觸墊,供乘坐者乘坐於其上。
依據本實施例的仿真座墊30,本發明的另一項功效在於,對應
於一模擬的轉彎狀況,例如在車輛駕駛模擬器、或賽車遊戲的畫面,座墊動力模組35能控制活動接觸墊33左右位移。對應於一模擬的減速或加速狀況,座墊動力模組35能控制該活動接觸墊33向後位移或向前位移。藉此能提供乘坐者在駕駛過程中轉彎、加速或剎車的力量感受。本實施例將模擬力量感受的機構設置在椅子的座墊,能提供前後左右的力量感受,結構規劃緊湊,節省空間。
以下具體介紹各元件,乘坐單元10的靠背12透過一對支架13連接於座椅底板11。支架13略呈L形。然而,本發明不限制於此,靠背12也可以是由座椅底板11一體向上延伸。其中座椅底板11具有一軸桿112,其沿著該轉軸A的方向,該軸桿112樞接於旋轉平台20的基座21。具體的說,其中旋轉平台20具有一對支撐座23,每一支撐座23具有一軸承230,該軸桿112可轉動地設置於該對支撐座23的軸承230。本實施例中,軸承230由多個滾輪所組成。然而,本發明不限制於此,例如,軸承230可以是滾珠軸承。
請參閱圖3及圖4,其中旋轉動力模組22包括一前旋轉動力源22a、及一後旋轉動力源22b。本實施例中,驅動該乘坐單元10的方式是透過拉繩,其中旋轉平台20包括一前拉繩L1與一後拉繩L2。前旋轉動力源22a設置於基座21的前側,後旋轉動力源22b設置於基座21的後側。前拉繩L1連接前旋轉動力源22a與座椅底板11前端的一繫繩元件111,其中後拉繩L2連接後旋轉動力源22b與座椅底板11後端的另一繫繩元件113。更具體的說,前旋轉動力源22a與後旋轉動力源22b各具有一線滾輪220,分別可以捲繞前拉繩L1與後拉繩L2。然而,本發明不限制於此,前旋轉動力源22a與後旋轉動力源22b也可以是利用齒輪組、連桿、氣壓缸或油壓缸的方式施力於座椅底板11的前端或後端以驅動乘坐單元10前傾或後傾。
如圖5所示,當後旋轉動力源22b向下拉動後拉繩L2,乘坐單
元10即能向後傾斜。此種狀況可模擬駕駛於上坡的狀況,乘坐單元10的傾斜角度θ1可對應於上坡的角度,使操作者真實感受到如同真實的路況。其中上坡的角度可以由電腦軟體取得一相關變數,經轉換後,作為前旋轉動力源22a的驅動量。
如圖6所示,當前旋轉動力源22a向下拉動前拉繩L1,乘坐單元10即能向前傾斜。此種狀況可模擬駕駛於下坡的狀況,乘坐單元10的傾斜角度θ2可對應於下坡的角度,使操作者真實感受到如同真實的路況。其中下坡的角度可以由電腦軟體取得一相關變數,經轉換後,作為前旋轉動力源22a的驅動量。
如圖7所示,其中仿真座墊30具有一上框座31、及一下框座32。上框座31設置於下框座32上,活動接觸墊33可活動地設置於下框座32的頂面,並且外露於上框座31。其中該座墊動力模組35設置於下框座32。其優點在於,操作者的重量不會影響到座墊動力模組35。
具體的說,上框座31包括一頂板311、及多個支撐件312。頂板311形成有兩個開口310(參圖8)。支撐件312連接於頂板311的底面,提供一容納該仿真座墊30的空間。下框座32包括一中層板321、一下層板322及多個下支撐件323。多個下支撐件323置於中層板321與下層板322之間,形成一容納空間,可收納座墊動力模組35。中層板321為下框座32的頂面。活動接觸墊33可活動地抵接於中層板321。
具體的說,本實施例中,仿真座墊30具有兩個活動接觸墊33、以及兩個座墊動力模組35。上框座31具有兩個開口310,兩個活動接觸墊33對應地設置於兩個開口310內。開口310的面積大於活動接觸墊33的面積。活動接觸墊33可以在開口310內移動。然而,本發明不限制於此,開口的數量可以是至少一個,其內部相對應地容納至少一個活動接觸墊33。
請參閱圖7至圖8,其中每一活動接觸墊33具有一驅動板331、多個輪子332、一架高框架333、及一軟墊335。多個輪子332設置於該驅動板331的底面並且可滑動地接觸該下框座32的頂面。本實施例中的輪子332為滾珠萬向輪、或稱萬向滑輪(參圖8),可向自由朝各方向滾動。架高框架333設置於驅動板331的頂面。軟墊335設置於架高框架333的頂面。驅動板331具有多個軌道(3311、3312),座墊動力模組35帶動多個軌道(3311、3312),藉此驅動該驅動板331以帶動該活動接觸墊33。
請參閱圖7至圖9,具體的說,其中驅動板331具有一對第一軌道3311、及一對第二軌道3312,該一對第一軌道3311相對地由該驅動板331的兩側向外突出,該一對第二軌道3312垂直於該一對第一軌道3311,該一對第二軌道3312相對地由該驅動板331的另外兩側向外突出。本實施例中的第一軌道3311與第二軌道3312相互垂直。
請參閱圖7及圖9,其中每一座墊動力模組35包括第一對的座墊動力源35a、35b以提供前後方向動力、及第二對的座墊動力源35c、35d以提供左右方向動力。其中,第一對的座墊動力源35a、35b各自連接於該一對第一軌道3311,第二對的座墊動力源35c、35d各自連接於該一對第二軌道3312。每一座墊動力源(35a、35b、35c、35d)具有一伺服馬達351(參圖7,圖示部分的伺服馬達,位於下框座32內)、一旋轉臂352、及一軸承導柱353。旋轉臂352的一端可轉動地連接於伺服馬達351,旋轉臂352的另一端連接於軸承導柱353,軸承導柱353連接第一軌道3311或第二軌道3312。然而,本發明不限制於此,座墊動力源也可以是利用齒輪組的方式驅動該活動接觸墊。
本發明的模擬方法具體舉例說明如下,然而下述模擬方法只是本發明可行的一種實施方式,並非用以限制本發明。如圖10所述,本實施例可以模擬加速度的狀態。其中第一對的座墊動力源35a、35b的旋轉臂352分別
朝前擺動,也就是圖10中的正X軸方向,同時,第一對的座墊動力源35a、35b的軸承導柱353推動第一軌道3311往前移動。此時,第二對的座墊動力源35c、35d不動作,第二軌道3312不受力,只順著X軸方向被帶往前。藉此,活動接觸墊33被座墊動力模組35帶往前。補充說明,本發明的第一軌道3311的位移量,也就是活動接觸墊33被帶往前的位移量,是一個不會帶動軀幹移動的微量距離,此時軀幹相對臀部是向後移動。換句話說,由於乘坐者的重心位於臀部上方,當臀部被活動接觸墊33帶動上述前移微量距離時,模擬了加速度所造成臀部的摩擦力,乘坐者的軀幹(上半身)沿著重心相對於臀部略微後仰。上述可對應於一加速狀況,例如在車輛駕駛模擬器、或賽車遊戲的畫面、或電影動作的影片,驅動所述座墊動力模組35,使活動接觸墊33向前移動,藉此能提供乘坐者在乘坐過程中加速的力量感受。然而,本發明不限制於此。上述微量距離可以較節省座墊動力源的能量,例如可以是5公分以內。例如,倘若活動接觸墊33的位移量是一個會帶動軀幹移動的距離,當活動接觸墊33向後移動時,軀幹(連同臀部)整體被移動向後,也能用以模擬加速的狀況。
同理可推,以下圖略,本實施例也可以模擬減速度的狀態。當第一對的座墊動力源35a、35b的旋轉臂352分別朝後擺動,也就是圖10中的負X軸方向,同時,第一對的座墊動力源35a、35b的軸承導柱353推動第一軌道3311往後移動一個不會帶動軀幹移動的微量距離,此時軀幹相對臀部是向後移動。藉此,活動接觸墊33被座墊動力模組35帶往後。換句話說,由於乘坐者的重心位於臀部上方,當臀部被活動接觸墊33帶動上述後移的微量距離時,模擬了減速度所造成臀部的摩擦力,乘坐者的軀幹(上半身)沿著重心相對於臀部略微前傾。上述可對應於一減速狀況,例如在遊戲的駕駛畫面中,驅動所述座墊動力模組35,使活動接觸墊33向後移動,藉此能提供乘坐者在駕駛過程中減速的力量感受。然而,本發明不限制於此,上述微量距離可以較
節省座墊動力源的能量。例如,倘若活動接觸墊33的位移量是一個會帶動軀幹移動的距離,當活動接觸墊33向前移動時,軀幹(連同臀部)整體被移動向前,也能用以模擬減速的狀況。
如圖11所述,本實施例可以模擬向右轉彎的狀況,其中第二對的座墊動力源35c、35d的旋轉臂352分別朝右擺動,也就是圖11中的正Y軸方向,同時,第二對的座墊動力源35c、35d的軸承導柱353推動第二軌道3312往右移動。此時,第一對的座墊動力源35a、35b不動作,第一軌道3311不受力,只順著正Y軸方向被帶往右位移。藉此,活動接觸墊33被座墊動力模組35帶往右移動一個不會帶動軀幹移動的微量距離,此時軀幹相對臀部是向左移動。換句話說,由於乘坐者的重心位於臀部上方,當臀部被活動接觸墊33帶動上述右移的微量距離時,乘坐者的軀幹(上半身)沿著重心相對於臀部略微左移,以模擬一向右轉彎的離心力。上述可對應於一向右轉彎的狀況,例如在遊戲的駕駛畫面中,驅動所述座墊動力模組35,使活動接觸墊33向右移動,藉此能提供乘坐者在駕駛過程中向右轉彎的離心力感受。然而,本發明不限制於此,例如,倘若活動接觸墊33的位移量是一個會帶動軀幹移動的距離,當活動接觸墊33向左移動的程度,使得軀幹(連同臀部)整體被向左傾斜,也能用以模擬向右轉彎的狀況。
同理可推,以下圖略,本實施例也可以模擬向左轉彎的狀況。當第二對的座墊動力源35c、35d的旋轉臂352分別朝左擺動,也就是圖11中的負Y軸方向,同時,第二對的座墊動力源35c、35d的軸承導柱353推動第二軌道3312往左移動。此時,第一對的座墊動力源35a、35b不動作,第一軌道3311不受力,只順著負Y軸方向被帶往左位移。藉此,活動接觸墊33被座墊動力模組35帶往左移動一個不會帶動軀幹移動的微量距離,此時軀幹相對臀部是向右移動。換句話說,由於乘坐者的重心位於臀部上方,當臀部被活動接觸墊
33帶動上述左移的微量距離時,乘坐者的軀幹(上半身)沿著重心相對於臀部略微右傾,以模擬一向左轉彎的離心力。上述可對應於一向左轉彎的狀況,例如在遊戲的駕駛畫面中,驅動所述座墊動力模組35,使活動接觸墊33向左移動,藉此能提供乘坐者在駕駛過程中向左轉彎的離心力感受。然而,本發明不限制於此,例如,倘若活動接觸墊33的位移量是一個會帶動軀幹移動的距離,當活動接觸墊33向右移動的程度,使得軀幹(連同臀部)整體被向向右移動,也能用以模擬向左轉彎的狀況。
上述的兩個活動接觸墊33朝同一方向移動,然而,本發明不限制於此,兩個活動接觸墊33可以朝不同方向移動,例如,其中一個活動接觸墊33朝前移動,其中另一個活動接觸墊33朝後移動,再瞬間各自朝反方向移動,形成快速前後來回晃動。或者,兩個活動接觸墊33同時向左短距離快速移動,再同時向右短距離快速移動,形成快速左右來回晃動。藉此兩個活動接觸墊33的晃動,可以提供乘坐者在駕駛過程中模擬顛簸路面的感受。然而,本發明不限制於朝前後(90度)或左右(0度)移動,例如,控制座墊動力源35a、35b、35c、35d各旋轉不同的角度,可控制活動接觸墊33朝不同角度移動,例如45度,30度等,也可以提供乘坐者在駕駛過程中模擬顛簸路面的感受。然而,本發明不限制於四個動力源,也可以是三個動力源,各相隔120度角度,控制活動接觸墊33朝不同角度移動。或是五個、或更多動力源。
參圖12,為本發明的仿真座墊的活動接觸墊第二實施例的俯視圖。此實施例的仿真座墊30具有兩個活動接觸墊33,每一活動接觸墊33具有一驅動板331a,每一驅動板331a配置有三個軌道,分別為一個直向的第二軌道3312,以及兩個斜向軌道3313,各相隔120度角度。此實施例,仿真座墊30可以配置三個座墊動力源(以軸承導柱353為代表,此圖略),藉此也可以控制活動接觸墊33朝不同角度移動。
本發明利用上述的具有模擬力回饋之座椅裝置還提供一種模擬駕駛的力量感受方法,其至少包括下列步驟:對應於一加速狀況,驅動所述座墊動力模組35,使所述活動接觸墊33向前移動一個不會帶動軀幹移動的微量距離,此時軀幹相對臀部是向後移動,藉此可模擬因慣性作用在乘坐者身上的狀況,使乘坐者感受到相對應的作用力,可模擬駕駛中速度變化的感受。
對應於一減速狀況,驅動所述座墊動力模組35,使所述活動接觸墊33向後移動一個不會帶動軀幹移動的微量距離,此時軀幹相對臀部是向前移動,使乘坐者感受到相對應的作用力,可模擬駕駛中速度變化的感受。
對應於左轉狀況,驅動所述座墊動力模組35,使所述活動接觸墊33向左移動一個不會帶動軀幹移動的微量距離,此時軀幹相對臀部是向右移動,以模擬一離心力,使乘坐者感受到相對應的作用力,可模擬駕駛中轉彎時的速度變化的感受。
對應於右轉狀況,驅動所述座墊動力模組35,使所述活動接觸墊33向右移動一個不會帶動軀幹移動的微量距離,此時身軀幹相對臀部是向左移動,以模擬一離心力,使乘坐者感受到相對應的作用力,可模擬駕駛中轉彎時的速度變化的感受。
對應於一爬坡狀況,依據一爬坡坡度,驅動所述旋轉動力模組22,使所述乘坐單元10對應於所述爬坡坡度向後傾斜一仰角。例如,遊戲的駕駛畫面中,爬坡坡度為上坡15度,可以使乘坐單元10向後傾斜15度。使乘坐者感受到向後仰的作用力,如同駕駛中爬坡的感受。
對應於一下坡狀況,依據一下坡坡度,驅動所述旋轉動力模組22,使所述乘坐單元10對應於所述下坡坡度向前傾斜一傾角。例如,遊戲的駕駛畫面中,下坡坡度為下坡30度,可以使乘坐單元10向前傾斜30度。使乘
坐者感受到向前傾的作用力,如同駕駛中下坡的感受。
此外,本發明還可以對應於一顛簸路面,驅動座墊動力模組35,使所述活動接觸墊33快速左右來回晃動。或者,分別驅動兩個活動接觸墊33可以朝前、後移動。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於,本發明所提供的具有模擬力回饋之座椅裝置,其能通過仿真座墊的活動接觸墊,透過該座墊動力模組控制該活動接觸墊左右位移、向前位移或向後位移,進而該活動接觸墊能相對於該座椅底板滑動,以提供前後左右的力量感受,結構規劃緊湊,節省空間。
此外,本發明所提供的具有模擬力回饋之座椅裝置,其能通過設置在椅腳空間的旋轉平台,通過該旋轉動力模組控制該座椅底板形成一前傾或後仰的傾斜角度,能提供前傾或後仰的力量感受,結構規劃緊湊,節省空間。
再者,本發明所提供的模擬駕駛的力量感受方法,利用上述仿真座墊的活動接觸墊、及設置在椅腳空間的旋轉平台,其能模擬加速、減速(或剎車)、轉彎、爬坡、下坡、及顛簸路面的力量感受。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例,並非因此侷限本發明的申請專利範圍,所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化,均包含於本發明的申請專利範圍內。
10:乘坐單元
11:座椅底板
12:靠背
20:旋轉平台
21:基座
22:旋轉動力模組
22a:前旋轉動力源
30:仿真座墊
33:活動接觸墊
35:座墊動力模組
A:轉軸
L1:前拉繩
Claims (18)
- 一種具有模擬力回饋之座椅裝置,包括:一座椅底板;一仿真座墊,設置於該座椅底板上,該仿真座墊具有:一上框座;一下框座,該上框座設置於該下框座上;及一活動接觸墊,該活動接觸墊可活動地設置於該下框座的頂面,並且外露於該上框座;一座墊動力模組,該座墊動力模組設置於該下框座,該活動接觸墊能相對於該座椅底板滑動,該座墊動力模組連接於該活動接觸墊;該座墊動力模組能控制該活動接觸墊左右位移、前後位移、不同角度位移、或偏擺旋轉;其中該活動接觸墊可產生相對該上框座之一位移量,從而施加一拉扯力量在乘坐者的臀部肌膚,進而產生速度與速度變化之錯覺感。
- 如請求項1所述的具有模擬力回饋之座椅裝置,還包括一乘坐單元,該乘坐單元包括該座椅底板、以及一旋轉平台,該旋轉平台包括一基座、及一旋轉動力模組,該座椅底板沿著一轉軸能傾斜地設置於該基座上;該旋轉動力模組能控制該座椅底板形成一前傾或後仰的傾斜角度。
- 如請求項2所述的具有模擬力回饋之座椅裝置,其中該乘坐單元還包括一靠背,該靠背連接於該座椅底板,該座椅底板具有一沿著該轉軸的方向的軸桿,該軸桿樞接於該旋轉平台的該基座。
- 如請求項3所述的具有模擬力回饋之座椅裝置,其中該旋轉平台具有一對支撐座,每一該支撐座具有一軸承,該軸桿可轉 動地設置於該對支撐座的該軸承。
- 如請求項4所述的具有模擬力回饋之座椅裝置,其中所述旋轉動力模組包括一前旋轉動力源及一後旋轉動力源,該前旋轉動力源設置於該基座的前側,該後旋轉動力源設置於該基座的後側,其中該前旋轉動力源施力於該座椅底板的前端,其中該後旋轉動力源施力於該座椅底板的後端。
- 如請求項1所述的具有模擬力回饋之座椅裝置,其中該仿真座墊具有兩個該活動接觸墊以及兩個該座墊動力模組,該上框座具有兩個開口,兩個該活動接觸墊對應地設置於該兩個開口內。
- 如請求項1所述的具有模擬力回饋之座椅裝置,其中每一該活動接觸墊具有一驅動板、多個輪子、一架高框架、及一軟墊,該多個輪子設置於該驅動板的底面並且可滑動地接觸該下框座的頂面,該架高框架設置於該驅動板的頂面,該軟墊設置於該架高框架的頂面,該驅動板具有多個軌道,該座墊動力模組具有多個座墊動力源分別帶動該多個軌道,藉此驅動該驅動板以帶動該活動接觸墊。
- 如請求項7所述的具有模擬力回饋之座椅裝置,其中該驅動板具有三個軌道各相隔120度角度,該座墊動力模組具有三個座墊動力源分別帶動該三個軌道,藉此驅動該驅動板以帶動該活動接觸墊。
- 如請求項7所述的具有模擬力回饋之座椅裝置,其中該驅動板具有一對第一軌道、及一對第二軌道,該一對第一軌道相對地由該驅動板的兩側向外突出,該一對第二軌道垂直於該一對第 一軌道,該一對第二軌道相對地由該驅動板的另外兩側向外突出。
- 如請求項9所述的具有模擬力回饋之座椅裝置,其中每一該座墊動力模組包括第一對的座墊動力源以提供前後方向動力、及第二對的座墊動力源以提供左右方向動力,第一對的該座墊動力源各自連接於該一對第一軌道,第二對的該座墊動力源各自連接於該一對第二軌道;每一該座墊動力源具有一伺服馬達、一旋轉臂、及一軸承導柱,該旋轉臂的一端可轉動地連接於該伺服馬達,該旋轉臂的另一端連接該軸承導柱,該軸承導柱連接於該第一軌道或該第二軌道。
- 如請求項6所述的具有模擬力回饋之座椅裝置,其中一個所述活動接觸墊朝前移動,其中另一個所述活動接觸墊朝後移動。
- 一種利用請求項1的所述具有模擬力回饋之座椅裝置之模擬駕駛的力量感受方法,包括下列步驟:對應於一加速狀況,驅動所述座墊動力模組,使所述活動接觸墊向前移動一個不會帶動乘座者軀幹移動的微量距離,藉此該活動接觸墊施加拉扯力量在乘坐者的臀部肌膚,進而產生速度與速度變化之錯覺感,以模擬駕駛中速度變化的感受。
- 如請求項12所述的模擬駕駛的力量感受方法,還包括下列步驟:對應於一減速狀況,驅動所述座墊動力模組,使所述活動接觸墊向後移動一個不會帶動軀幹移動的微量距離,以模擬駕駛中速度變化的感受。
- 如請求項12所述的模擬駕駛的力量感受方法,還包括下列步驟:對應於左轉狀況,驅動所述座墊動力模組,使所述活動接觸墊 向左移動一個不會帶動軀幹移動的微量距離,以模擬一離心力感受。
- 如請求項12所述的模擬駕駛的力量感受方法,還包括下列步驟:對應於右轉狀況,驅動所述座墊動力模組,使所述活動接觸墊向右移動一個不會帶動軀幹移動的微量距離,以模擬一離心力感受。
- 如請求項12所述的模擬駕駛的力量感受方法,還包括下列步驟:對應於一爬坡狀況,依據一爬坡坡度,驅動所述旋轉動力模組,使所述乘坐單元對應於所述爬坡坡度向後傾斜一仰角。
- 如請求項12所述的模擬駕駛的力量感受方法,還包括下列步驟:對應於一下坡狀況,依據一下坡坡度,驅動所述旋轉動力模組,使所述乘坐單元對應於所述下坡坡度向前傾斜一傾角。
- 如請求項12所述的模擬駕駛的力量感受方法,還包括下列步驟:對應於一顛簸路面,驅動所述座墊動力模組與所述旋轉動力模組,使整體所述座椅裝置快速晃動。
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CN101842822A (zh) * | 2007-12-24 | 2010-09-22 | 罗伯特·奇尔德雷斯 | 运动平台视频游戏赛车及飞行模拟器 |
WO2015177425A1 (fr) * | 2014-05-20 | 2015-11-26 | Ayachi Mokdade | Siège dynamique à domicile |
TWI639148B (zh) * | 2017-08-11 | 2018-10-21 | 技嘉科技股份有限公司 | 可提供加速感的模擬裝置 |
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