本發(fā)明涉及一種游戲設(shè)備領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種vr游戲座椅。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的vr游戲座椅或者vr頭戴通常需要用游戲手柄等控制器進(jìn)行游戲輸入。

其中多自由度的游戲平臺(tái)外設(shè)雖然可以降低人的眩暈，增強(qiáng)沉浸感，但是其輸入方式還是通過雙手操控游戲手柄進(jìn)而控制游戲內(nèi)容；另外vr頭戴配備的游戲手柄，在玩游戲時(shí)由于人的身體運(yùn)動(dòng)方位與游戲畫面的不匹配很容易讓人產(chǎn)生眩暈甚至摔倒，其游戲操控方式也是通過游戲手柄來實(shí)現(xiàn)。

以上外設(shè)由于雙手要操控手柄控制游戲，雙手得不到解放，限制了游戲的內(nèi)容，降低了游戲的匹配性交互性與體驗(yàn)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種vr游戲座椅，解決現(xiàn)有技術(shù)中的vr游戲座椅在使用時(shí)存在的雙手得不到解放，導(dǎo)致游戲的交互性和體驗(yàn)效果差的問題。

為達(dá)到解決上述技術(shù)問題的目的，本發(fā)明采用所提出的vr游戲座椅采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種vr游戲座椅，包括椅身、主軸和設(shè)置在椅身底端的底座，所述椅身的底端通過一可實(shí)現(xiàn)三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸接件與所述主軸鉸接，所述主軸與所述底座固定連接，所述鉸接點(diǎn)位于所述椅身重心的上方且與所述椅身位于同一直線上，在所述主軸與所述椅身間設(shè)置有可將椅身解鎖使其三自由度旋轉(zhuǎn)或?qū)⒁紊礞i定的鎖定解鎖組件，所述椅身上設(shè)置有用于感知座椅狀態(tài)的位置感應(yīng)元件。

本發(fā)明還包括以下附加技術(shù)特征：

進(jìn)一步的，所述鎖定解鎖組件包括卡設(shè)組件和調(diào)節(jié)組件，所述卡設(shè)組件包括設(shè)置在所述椅身上的卡槽和卡盤，所述卡盤可轉(zhuǎn)動(dòng)的套設(shè)在主軸上。

進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)組件包括套筒、用于對(duì)套筒進(jìn)行卡設(shè)定位的按鈕鎖扣和設(shè)置在主軸和套筒間的用于在套筒從按鈕鎖扣中解鎖后將其復(fù)位的復(fù)位組件，所述套筒套設(shè)在所述主軸上且與所述卡盤固定連接。

進(jìn)一步的，所述復(fù)位組件包括彈性件和限位銷，所述主軸內(nèi)部為空心腔體，所述彈性件設(shè)置在所述空心腔體內(nèi)，一端與主軸的頂端固定連接，另一端與限位銷固定連接，所述限位銷與所述套筒固定連接，所述主軸上設(shè)置有便于所述限位銷上下滑動(dòng)的滑動(dòng)槽。

進(jìn)一步的，所述按鈕鎖扣包括弧形彈性片和對(duì)稱抵靠在所述弧形彈性片兩側(cè)的按壓按鈕，所述按壓按鈕上設(shè)置有與套筒配合的弧形鎖緊部和便于按壓的壓設(shè)部，所述弧形鎖緊部設(shè)置在所述按壓按鈕的上端，所述壓設(shè)部設(shè)置在所述按壓按鈕的下端。所述弧形彈性片固定設(shè)置在所述主軸上，所述按壓按鈕通過一轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在所述主軸上。

進(jìn)一步的，所述卡盤通過軸承與所述主軸連接，在所述軸承與所述主軸間還設(shè)置有直線滾動(dòng)軸承。

進(jìn)一步的，還包括有輔助平衡件，所述輔助平衡件套設(shè)在所述主軸上且與所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，其端部與所述椅身固定連接。

進(jìn)一步的，所述位置感應(yīng)元件為位置傳感器或陀螺儀。

進(jìn)一步的，所述椅身上設(shè)置有i/o接口和/或電池安裝倉(cāng)。

進(jìn)一步的，還包括控制模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述控制模塊與所述數(shù)據(jù)傳輸模塊通訊連接，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊與vr通訊連接。

本發(fā)明存在以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

本發(fā)明提出一種vr游戲座椅，包括椅身、主軸和底座，主軸通過一連接件與椅身的底端鉸接，下端和底座固定，在主軸和椅身間設(shè)置一鎖定解鎖組件，可將椅身進(jìn)行鎖定和解鎖，當(dāng)將椅身鎖定時(shí)，座椅可以作為普通座椅使用，當(dāng)椅身解鎖時(shí)，則可以實(shí)現(xiàn)三自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)則進(jìn)入游戲座椅狀態(tài)，椅身的重心與鉸接點(diǎn)在豎直方向重合且在鉸接點(diǎn)下方，當(dāng)重心點(diǎn)受外力偏移豎直線時(shí)，當(dāng)外力消除重心會(huì)自動(dòng)回歸原點(diǎn)，平衡性好；人坐在座椅上通過扭轉(zhuǎn)身體使座椅產(chǎn)生一定角度的翻轉(zhuǎn)以及可以360°的旋轉(zhuǎn)，通過位置感應(yīng)元件可將座椅狀態(tài)傳遞給到vr，使vr匹配游戲畫面，通過本發(fā)明中的游戲座椅代替了傳統(tǒng)的游戲手柄，在進(jìn)行游戲時(shí)無需雙手操作，通過扭動(dòng)身體，使椅身產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)從而控制游戲，解放雙手解放了雙手，且人的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)與游戲運(yùn)動(dòng)姿態(tài)可以相匹配，減少眩暈，增強(qiáng)了游戲的交互性和體驗(yàn)效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明vr游戲座椅立體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明vr游戲座椅側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明vr游戲座椅處于鎖定狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明vr游戲座椅處于解鎖狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明vr游戲座椅處于解鎖狀態(tài)的傾斜翻轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，本發(fā)明提出一種vr游戲座椅的實(shí)施例，參照?qǐng)D1-圖5所示，包括椅身1、主軸2和設(shè)置在椅身1底端的底座3，所述椅身1的底端通過一可實(shí)現(xiàn)三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸接件4與所述主軸2鉸接，鉸接件4可以為球鉸鏈、胡可鉸鏈等，在此不做具體限制。所述主軸2與所述底座3固定連接，所述鉸接點(diǎn)位于所述椅身1重心的上方且與所述椅身1位于同一直線上，重心在鉸接點(diǎn)的下方，其與鉸接點(diǎn)在一條豎直線上，當(dāng)重心點(diǎn)受外力偏移豎直線時(shí)，外力消除，重心會(huì)自動(dòng)回歸原點(diǎn)，可起到自動(dòng)復(fù)位平衡作用。在所述主軸2與所述椅身1間設(shè)置有可將椅身1解鎖使其能實(shí)現(xiàn)pitch、roll、yaw三自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)或?qū)⒁紊?鎖定的鎖定解鎖組件，通過鎖定解鎖組件可將椅身1進(jìn)行鎖定或解鎖，所述椅身1上設(shè)置有用于感知座椅狀態(tài)的位置感應(yīng)元件5。本實(shí)施例中的位置感應(yīng)元件5為位置傳感器或陀螺儀，優(yōu)選的，本實(shí)施例的位置感應(yīng)元件5為陀螺儀，陀螺儀又叫角速度傳感器，可以感知來自六個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，加速度，角度變化?？梢詫?duì)轉(zhuǎn)動(dòng)、偏轉(zhuǎn)的動(dòng)作做很好的測(cè)量，這樣就可以精確分析判斷出使用者的實(shí)際動(dòng)作。

本實(shí)施例中的位置感應(yīng)元件5感應(yīng)到的角速度可以傳遞給vr游戲座椅之外的控制器，即vr游戲座椅的一種設(shè)置方式為：vr游戲座椅本身不具備有控制模塊，其信號(hào)傳遞給控制器，然后通過控制器傳遞信號(hào)給vr頭戴設(shè)備，進(jìn)而控制vr中的游戲畫面。

當(dāng)然，本實(shí)施例中的vr游戲座椅還可包括控制模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，控制模塊與數(shù)據(jù)傳輸模塊通訊連接，數(shù)據(jù)傳輸模塊與vr通訊連接。位置感應(yīng)元件5將轉(zhuǎn)動(dòng)角速度數(shù)據(jù)傳遞給控制模塊，控制模塊將這些信號(hào)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換成可與vr頭戴游戲控制對(duì)接的控制信號(hào)，并將此信號(hào)通過數(shù)據(jù)傳輸模塊如藍(lán)牙模塊或無線數(shù)據(jù)傳輸模塊等傳遞到vr頭戴，從而控制游戲內(nèi)容。

通過本實(shí)施例中的游戲座椅使人坐在椅子上，雙腳撐地，通過扭動(dòng)身體，使椅身產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)來控制游戲，代替了傳統(tǒng)的游戲手柄結(jié)構(gòu)，解放了雙手，增強(qiáng)了體驗(yàn)效果和游戲匹配的交互性。

作為本實(shí)施例中鎖定解鎖組件的一種實(shí)施方式為：鎖定解鎖組件包括卡設(shè)組件6和調(diào)節(jié)組件7，卡設(shè)組件6包括設(shè)置在所述椅身1上的卡槽61，卡盤62，所述卡盤62可轉(zhuǎn)動(dòng)的套設(shè)在主軸上。具體的，卡盤62套設(shè)在主軸2上且和主軸2之間通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接?？ú?1為錐形卡槽，卡盤62的外部輪廓為與錐形卡槽匹配的錐形卡盤，在卡盤62卡入到卡槽61內(nèi)部時(shí)，實(shí)現(xiàn)椅身1的鎖定，此時(shí)，椅身1還可周向轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)組件7包括套筒71、用于對(duì)套筒71進(jìn)行卡設(shè)定位的按鈕鎖扣72和設(shè)置在主軸2和套筒71間的用于在套筒71從按鈕鎖扣72中解鎖后將其復(fù)位的復(fù)位組件73，所述套筒71套設(shè)在所述主軸2上且與所述卡盤62固定連接。當(dāng)然，本實(shí)施例中的套筒71也可通過螺栓與軸承固定連接，為防止卡盤62在上下滑動(dòng)時(shí)與主軸2之間產(chǎn)生較大摩擦力或損壞主軸2結(jié)構(gòu)，在所述軸承與所述主軸2間還設(shè)置有直線滾動(dòng)軸承，減少兩者之間的摩擦力。

優(yōu)選的，套筒71與主軸2之間形成有間隙，則不會(huì)直接接觸主軸2對(duì)主軸2造成磨損，在拉動(dòng)套筒71則帶動(dòng)與其連接的卡盤62沿主軸2上下運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選的，本實(shí)施例中的復(fù)位組件73包括彈性件731和限位銷732，主軸2內(nèi)部為空心腔體，彈性件731設(shè)置在所述空心腔體內(nèi)，一端與主軸2的頂端固定連接，另一端與限位銷732固定連接，所述限位銷732與所述套筒71固定連接，所述主軸2上設(shè)置有便于所述限位銷732上下滑動(dòng)的滑動(dòng)槽21?；瑒?dòng)槽21設(shè)置在主軸2的兩側(cè)，便于限位銷732可沿其作為軌道上下滑行。在套筒71與按鈕鎖扣72扣緊時(shí)，則會(huì)帶動(dòng)限位銷732下滑，進(jìn)而帶動(dòng)設(shè)置在限位銷732和主軸2之間的彈性件731被拉伸，在套筒71從按鈕鎖扣72解鎖時(shí)，彈性件731會(huì)由于被拉伸而要恢復(fù)彈性形變，則會(huì)作用力給限位銷732，使其帶動(dòng)套筒71向上運(yùn)動(dòng)恢復(fù)到原位，套筒71同時(shí)帶動(dòng)卡盤62卡入到卡槽61內(nèi)，實(shí)現(xiàn)鎖緊。

進(jìn)一步的，所述按鈕鎖扣72包括弧形彈性片721和對(duì)稱抵靠在所述弧形彈性片721兩側(cè)的按壓按鈕722，所述按壓按鈕722上設(shè)置有與套筒71配合的弧形鎖緊部722-1和便于按壓的壓設(shè)部722-2，所述弧形鎖緊部722-1設(shè)置在所述按壓按鈕722的上端，所述壓設(shè)部722-2設(shè)置在所述按壓按鈕722的下端。所述弧形彈性片721固定設(shè)置在所述主軸2上，所述按壓按鈕722通過一轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在所述主軸2上。在套筒71的兩側(cè)設(shè)置有鎖緊孔711，所述套筒71沿主軸2下拉過程中，通過鎖緊孔711滑入到弧形鎖緊部722-1位置處，沿著弧形鎖緊部722-1的弧形下滑，最后滑入鎖緊在弧形鎖緊部722-1上，當(dāng)需要座椅三自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可按壓壓設(shè)部722-2，壓設(shè)部722-2為按鈕片結(jié)構(gòu)，壓設(shè)部722-2通過轉(zhuǎn)軸作用力給弧形鎖緊部722-1使弧形鎖緊部722-1旋轉(zhuǎn)，使套筒71上的鎖緊孔711與弧形鎖緊部722-1脫離即可，弧形彈性片71在裝配時(shí)則具有一定的預(yù)壓縮量，用于支撐住兩側(cè)的按壓按鈕72，弧形彈性片71具有彈性可在受壓時(shí)發(fā)生變形，滿足壓設(shè)部722-2按壓的應(yīng)用需求。

進(jìn)一步的，還包括有輔助平衡件8，所述輔助平衡件8套設(shè)在所述主軸2上且與所述主軸2轉(zhuǎn)動(dòng)連接，優(yōu)選的，輔助平衡件8為錐形件，其上端可通過軸承與椅身1轉(zhuǎn)動(dòng)連接，其底端與所述椅身1粘結(jié)固定或螺釘固定。

進(jìn)一步的，所述椅身1上設(shè)置有i/o接口和/或電池安裝倉(cāng)。用于對(duì)vr游戲座椅充電或電池供電、對(duì)座椅進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

本實(shí)施例中游戲座椅的兩種工作狀態(tài)為：游戲座椅狀態(tài)：當(dāng)將套筒71延主軸2向下拉與按鈕鎖扣7卡合后，卡盤62與椅身1分離，此時(shí)座椅進(jìn)入游戲座椅狀態(tài)，其特點(diǎn)為椅身1的重心與鉸接件4的鉸接點(diǎn)在豎直方向重合且在鉸接點(diǎn)下方。人坐在座椅上通過扭轉(zhuǎn)身體使座椅產(chǎn)生一定角度的翻轉(zhuǎn)以及可以360°的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)人離開座椅時(shí)會(huì)自動(dòng)恢復(fù)水平中位，或者可在游戲中輔助人找到中位位置。

本實(shí)施例中的控制原理為：按下座椅上的啟動(dòng)件啟動(dòng)座椅，通過位置傳感器或陀螺儀能檢測(cè)和定位座椅的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，從而控制游戲畫面的運(yùn)動(dòng)。例如前傾運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。當(dāng)人在玩射擊類游戲時(shí)，通過身體前傾從而控制座椅達(dá)到前傾效果，此時(shí)位置感應(yīng)元件檢測(cè)前傾的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，從而控制游戲中的人物向前行走。座椅前傾的速度以及角度可控制畫面中人物的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。此時(shí)人的雙手就可以解放出來，可以配備一些可連接的模擬武器或槍支輔助控制，以達(dá)到增強(qiáng)游戲體感的效果。

當(dāng)人不玩游戲時(shí)，按壓按壓按鈕722，套筒71在彈性件731的拉力作用下拉回，使卡盤62卡入椅身1內(nèi)的卡槽61內(nèi)，限位住座椅不能翻轉(zhuǎn)。但在軸承的作用下座椅仍然可以旋轉(zhuǎn)。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其進(jìn)行限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。