[发明专利]一种用于虚拟消防演练的热感反馈装置及方法

说明书

本发明提供了一种用于虚拟消防演练的热感反馈装置及方法。一种用于虚拟消防演练中的热感反馈装置，首先，通过VR头盔实时观看虚拟影像并通过按键和肢体动作实时与虚拟场景进行交互，在真实场景中，用户处于热感反馈的装置作用范围中。其次，虚拟场景中的虚拟火焰、烟等产生的热量及角度等数据实时传送到装置的控制单元，控制单元通过数据转换，驱动热感反馈装置进行位置、角度和热量强度的调整，把热、风等感觉作用到真实场景中的人。该方法弥补了虚拟消防演练中反馈形式单一问题，有效对用户进行热感反馈。装置可以通过数据准确控制装置的各个部分，实现灵活的热反馈形式，为虚拟仿真场景中的热反馈提供了一种新的装置及方法。

技术领域

本发明涉及虚拟消防演练器械，尤其是一种用于虚拟消防演练的热感反馈装置及方法。

背景技术

根据国际报告，在国内外，在火灾中，由于烟尘及热波造成的死亡人数高达总死亡人数的2 /3，在火灾事故中，烟雾产生的热波危害水平严重制约着受困者寻找安全的撤离或救援路径，因此将虚拟环境中的热波以及热流量测试可视化是有效减少火灾伤亡的关键问题。传统的消防演练在实践层次培训消防演练知识获取经验，但会产生高额的社会和经济成本，甚至存在导致人员伤亡的风险。与这种潜在风险的演练相反的是低成本、高安全、高仿真、可重复的虚拟现实(Virtual Reality，VＲ)演练系统，通过它人们可在虚拟场景中进行疏散或救援培训，已有研究已经被开发了一些基于虚拟现实的火灾培训系统。

现阶段，用于虚拟消防演练的热感反馈装置及方法主要以机械式被动采集、反馈为主，科研人员研发了大量热感采集装置，热感反馈装置，大多结构复杂、设备体积较大、费用较高，用户体验不好，导致效果不佳，不能得到好的智能反馈。另一类反馈设备以机械式采集信息为主，针对采集空气中混杂气体和空气水分进行分析，但是对采集热气体不准确、结构复杂，不能够有效起到热感反馈作用。

通过多个数据传递单元对热风机传输数据，及时产生对应的热量，通过改变升降杆及固定转轴的位置，该方式可以有效地出各个方向的热流量，确保三维空间中的热量信息均衡，通过该方法可以用于虚拟消防演练、虚拟火灾演练等各个应用中，同时可以分析出虚拟环境中气流热量信息、实时分析和快速有效地进行显示和反馈，智能化地给出相应的提示和调整，协调内外平衡。本装置计划采用升降杆和热风机位置变换来营造出一种沉浸式的热反馈环境，控制单元模块接收到虚拟环境中的热、风信息，通过控制单元中的数据转换，用数据驱动装置来控制风、热量真实反馈到使用者身上，让虚拟消防演练通过这种装置更具有沉浸感。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于虚拟消防演练的热感反馈装置及方法。所述用于虚拟消防演练的热感反馈装置及方法，操作简单，结构小巧，适合各种复杂的虚拟消防训练环境，高效率提取虚拟环境中的信息并实时反馈热量至整个真实环境中，能够有效的模拟出虚拟环境体现出的热量，给人们带来身临其境的虚拟消防的环境，有效提高了消防的训练效果，增强了体验者的一种沉浸感，具有一定的应用推广前景。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种用于虚拟消防演练的热感反馈装置及方法，包括固定转轴、升降杆、热风机、控制单元、动力输出单元，所述的控制单元为长方形控制器，与升降杆和固定转轴相连接，起到连接内部各个器件的作用。

所述固定转轴，自带凹槽的半椭圆行装置，可以让升降杆在其中自由移动，确保热量发散的位置和方向，在升降杆与固定转轴接触的地方有动力输出单元，通过控制单元分析的数据，为升降杆提供动力。

所述升降杆，可以通过下方的动力输出单元可以在固定转轴上移动，在升降杆中放置热风机，同理，热风机可以根据分析数据和下方的动力输出单元调整热风机高度。

所述热风机，是一个可调整热挡板的热风发生机器，根据数据驱动转变热挡板的角度以此来调整热风散发方向，同时也可根据动力输出单元对热风机上下位置进行调整，实现热风机在上下10cm至150cm空间移动，前后0至200cm空间移动，角度在0至120度之间调节。