[发明专利]VR运动控制装置

说明书

本发明公开了一种VR运动控制装置，包括底座、设在所述底座上的第一控制机构，所述第一控制机构上设有用于检测所述第一控制机构位置变化的第一检测件；所述第一控制机构包括活动设置在所述底座上的踏板，所述第一检测件包括设在所述所述踏板上并用于获取所述踏板活动信号的倾斜角度传感器模块。本发明的一种VR运动控制装置通过所述倾斜角度传感器模块感知所述踏板及所述支柱的活动信号让操作者通过重心的改变来控制移动，符合人的自然行为，并且人的躯干和视觉会同时感受到移动，以此来减少虚拟现实中晕眩的问题，且不需要四肢的长时间运动，用户不容易产生疲劳感。

技术领域

本发明涉及虚拟控制技术领域，特别涉及一种VR运动控制装置。

背景技术

VR是近年新兴的一种计算机平台，人们戴上VR头显可以看到三维场景，并有身临其境的沉浸感，现已广泛应用于娱乐、教育培训等领域，但因为没有较理想的VR移动控制外设，人们还难以在虚拟空间内移动。

目前用来在虚拟空间内移动的方式有这样几种：通过手柄按钮和摇杆操作前后移动；通过手柄按钮操作瞬间移动；通过原地踏步装置和动作识别设备进行多方向移动，如美国的Virtuix Omni、中国的KAT Walk等。

通过手柄移动的问题是交互非常不自然，并带有很强的晕眩感，非常影响沉浸式体验。原地踏步装置的问题是这类装置体积很大，占地面积不小，成本很高，并且长时间的原地踏步使得用户容易疲劳。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种VR运动控制装置。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

VR运动控制装置，包括底座、设在所述底座上的第一控制机构，所述第一控制机构上设有用于检测所述第一控制机构位置变化的第一检测件；所述第一控制机构包括活动设置在所述底座上的踏板，所述第一检测件包括设在所述所述踏板上并用于获取所述踏板活动信号的倾斜角度传感器模块；操控者站立在所述踏板上并改变踏板相对于所述底座的倾角位置，从而设在所述踏板上的倾斜角度传感器模块检测到所述踏板的倾角位置信号，从而依据所述倾角位置信号控制VR影像。以上技术方案中，操作者站立在所述踏板上，操作者可带动踏板相对于所述底座活动，而设在踏板上的倾斜角度传感器检测踏板的活动信号并转换为电信号，再通过电信号传达至处理器，处理器接收该电信号并与外部计算机通信，从而外部计算机通过与处理器的信号交互而控制虚拟场景的变化，从而实现操作者向整个系统传达自身想要的运动控制的效果。

相对于现有技术中通过手柄按钮和摇杆，或者原地踏步和动作识别装置进行人机交互，本发明的VR运动控制装置通过倾斜角度传感器模块感知踏板的活动信号，解放了双手及双脚，缓解了操作者四肢的压力，且更加符合人体自然行为。当人要起步行走的时候，会把重心往前倾，人的躯干会感受到一个向前的加速度；当人停止行走的时候，会把重心稍向后倒，人的躯干会感受到一个向后的加速度。本技术方案利用了这一原理，让操作者通过重心的改变来控制移动，很符合人的自然行为，并且人的躯干和视觉会同时感受到移动，以此来减少虚拟现实中晕眩的问题；并且这种方案不需要四肢的长时间运动，用户不容易产生疲劳感。

作为优选，本发明的VR运动控制装置还包括设在所述第一控制机构上的第二控制机构，所述第二控制机构上设有用于检测所述第二控制机构位置变化的第二检测件，所述第二控制机构包括活动设置在所述踏板上的支柱。以上技术方案中，所述踏板相对于所述底座前后转动并由所述第一检测件检测所述踏板前后方向上的运动状态，所述支柱相对于所述踏板左右转动并由所述第二检测件检测所述支柱左右方向上的运动状态，当然，所述前后方向上的运动状态与所述左右方向上的运动状态可以叠加，因此操控者可以控制本发明的VR运动控制装置进行左前、左后、右前、右后方向上的运动。需要注意的是，所述的前后左右方向为操控者站立在所述踏板上控制本发明的VR运动控制装置的方向。