專利名稱：實現(xiàn)虛擬駕駛馬車的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)虛擬駕駛馬車的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
乘坐馬車進(jìn)行觀光是非常有趣的，但是隨著時代的發(fā)展，乘坐馬車的機(jī)會越來越少，而虛擬技術(shù)卻能提供這樣的機(jī)會，在虛擬的場景中，游客坐上模擬的馬車，通過拉動韁繩控制馬車行進(jìn)速度和方向，而通過視頻設(shè)備可以觀看美麗旅游景點(diǎn)的視頻節(jié)目，同時，馬車會配合視頻節(jié)目中的內(nèi)容動作，傾斜、震動，增加游客的臨場感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種實現(xiàn)虛擬駕駛馬車的設(shè)備。
本發(fā)明的另一目的是提供一種使用上述設(shè)備來實現(xiàn)虛擬駕駛馬車的方法。
該設(shè)備包括顯示裝置；控制裝置，與所述顯示裝置相連；機(jī)械驅(qū)動裝置，與所述控制裝置相連；馬車型機(jī)械平臺，與所述機(jī)械驅(qū)動設(shè)備相連，受所述機(jī)械驅(qū)動設(shè)備的控制，所述機(jī)械平臺具有電動液壓推桿；反饋裝置，與所述馬車型機(jī)械平臺和所述控制裝置相連；按照本發(fā)明的實施例，還包括風(fēng)力發(fā)生器，放置在所述馬車型機(jī)械平臺上，與所述機(jī)械驅(qū)動設(shè)備相連，受所述機(jī)械驅(qū)動設(shè)備的控制。
按照本發(fā)明的實施例所述控制裝置至少包括數(shù)字輸入輸出接口，與所述反饋裝置相連；AD數(shù)據(jù)采集器，與所述反饋裝置相連；通訊接口，與所述機(jī)械驅(qū)動裝置相連；中央處理器，與所述數(shù)字輸入輸出接口、所述AD數(shù)據(jù)采集器和所述通訊接口都相連。所述機(jī)械驅(qū)動裝置至少包括電動液壓推桿驅(qū)動器，與所述控制裝置的通訊接口相連，連接到所述馬車型機(jī)械平臺上的電動液壓推桿；風(fēng)力驅(qū)動器，與所述控制裝置的通訊接口相連，連接到所述風(fēng)力發(fā)生器。所述反饋裝置至少包括拉力傳感器，安裝在所述馬車型機(jī)械平臺上，連接到所述控制裝置的AD數(shù)據(jù)采集器；位置傳感器，安裝在所述馬車型機(jī)械平臺上，與所述電動液壓推桿相連，連接到所述控制裝置的數(shù)字輸入輸出接口。
該方法包括以下步驟a.所述控制裝置接受開始信號，控制所述顯示裝置顯示初始畫面，所述機(jī)械驅(qū)動裝置、所述馬車型機(jī)械平臺和所述反饋裝置開始啟動工作；b.所述反饋裝置采集信號并傳遞給所述控制裝置；c.所述控制裝置分析所述反饋裝置采集的信號，調(diào)整所述顯示裝置顯示的內(nèi)容，并向所述機(jī)械驅(qū)動裝置發(fā)出控制信號；d.所述機(jī)械驅(qū)動裝置接收所述控制信號，并依此驅(qū)動相應(yīng)設(shè)備；e.所述控制裝置判斷是否接收到結(jié)束信號，如果接收到結(jié)束信號則結(jié)束整個過程，否則回到步驟b。
按照本發(fā)明的實施例，所述控制裝置包括中央處理器、數(shù)字輸入輸出接口、AD數(shù)據(jù)采集器和通訊接口；所述反饋裝置包括連接到AD數(shù)據(jù)采集器的拉力傳感器和連接到數(shù)字輸入輸出接口的位置傳感器；所述機(jī)械驅(qū)動設(shè)備包括連接到所述通訊接口的電動液壓推桿驅(qū)動器，則所述步驟b包括由所述拉力傳感器采集拉力信號，傳遞到所述AD數(shù)據(jù)采集器，再傳遞到所述中央處理器；由所述位置傳感器采集位置信號，傳遞到所述數(shù)字輸入輸出接口，再傳遞到所述中央處理器；所述步驟c中，所述中央處理器根據(jù)所述拉力信號生成方向信號，根據(jù)所述位置信號生成速度信號，并根據(jù)所述方向信號和所述速度信號生成控制信號，并通過所述通訊接口傳遞到所述驅(qū)動設(shè)備；所述步驟d中，所述電動液壓推桿驅(qū)動器根據(jù)所述控制信號驅(qū)動所述馬車型機(jī)械平臺上的電動液壓推桿。
按照本發(fā)明的實施例，所述實現(xiàn)虛擬駕駛馬車的設(shè)備還包括風(fēng)力發(fā)生器，而所述機(jī)械驅(qū)動設(shè)備還包括連接到所述通訊接口的風(fēng)力驅(qū)動器，則所述步驟d中，還包括所述風(fēng)力驅(qū)動器根據(jù)所述控制信號驅(qū)動所述風(fēng)力發(fā)生器。
按照本發(fā)明的實施例，所述步驟a中的開始信號為直接輸入到所述控制裝置的信號；所述步驟e中的結(jié)束信號為直接輸入到所述控制裝置的信號或通過所述反饋裝置輸入的信號。
采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)虛擬駕駛馬車的設(shè)備和方法，模擬的馬車會配合視頻節(jié)目中的內(nèi)容動作，傾斜、震動，增加游客的臨場感，使游客有真實的駕駛馬車的感覺。


圖1是本發(fā)明的設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是按照本發(fā)明的一個實施例的設(shè)備的詳細(xì)結(jié)構(gòu)框圖；圖3是按照本發(fā)明的一個實施例的方法的流程圖；圖4A-C是本發(fā)明的一個實施例的現(xiàn)場效果圖。
圖5是一個應(yīng)用本發(fā)明的實例的虛擬地圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖，如圖1所示，該設(shè)備包括，顯示裝置11，顯示裝置11可以是大屏幕的顯示器，也可以是投影裝置或其他視頻顯示裝置；控制裝置12，與顯示裝置11相連，控制裝置12可以是一臺普通的計算機(jī)，但其上必須增加必要的接口，這在后面會詳細(xì)描述；機(jī)械驅(qū)動裝置13，與控制裝置12相連；馬車型機(jī)械平臺14，與機(jī)械驅(qū)動設(shè)備13相連，受機(jī)械驅(qū)動設(shè)備的控制13，機(jī)械平臺具有電動液壓推桿；反饋裝置15，與馬車型機(jī)械平臺14和控制裝置11相連；圖1中還有風(fēng)力發(fā)生器16，具有風(fēng)力發(fā)生器16可以模擬風(fēng)的環(huán)境，從而使場景更加逼真，當(dāng)然，不具備風(fēng)力發(fā)生器16也是可以的。
圖2使本發(fā)明的設(shè)備的一個實施例的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖，該實施例中具有風(fēng)力發(fā)生器16，放置在馬車型機(jī)械平臺14上。如圖2所示，該實施例中的控制裝置12至少包括數(shù)字輸入輸出接口121、122(分別用于后面要描述的左右位置傳感器)，AD數(shù)據(jù)采集器123；通訊接口124；和中央處理器125，這些設(shè)備中，除了中央處理器125，其余設(shè)備在普通計算機(jī)上不一定具有，因此，如果要使用普通計算機(jī)來作為控制裝置12的話，就需要在其上增加上述這些設(shè)備。由于該實施例中具有風(fēng)力發(fā)生器16，所以其機(jī)械驅(qū)動裝置13包括電動液壓推桿驅(qū)動器131、132，和風(fēng)力驅(qū)動器133，其中，電動液壓推桿驅(qū)動器131、132分別連接到馬車型機(jī)械平臺14的兩個電動液壓推桿左電動液壓推桿141和右電動液壓推桿142，而風(fēng)力驅(qū)動器133連接到風(fēng)力發(fā)生器16，這些驅(qū)動器都通過通訊結(jié)構(gòu)124與中央處理器125相連，并通過該通信接口124接收控制信號。該實施例中的反饋裝置15包括拉力傳感器151、152和位置傳感器153、154，其中拉力傳感器151為左繩拉力傳感器，連接到馬車型機(jī)械平臺14的左繩上，其采集的拉力信號為左方向拉力信號，類似的，拉力傳感器152為右繩拉力傳感器，連接到馬車型機(jī)械平臺14的右繩上，其采集的拉力信號為右方向拉力信號，拉力傳感器151、152都連接到控制裝置12的AD數(shù)據(jù)采集器123。位置傳感器153為左位置傳感器，與左電動液壓推桿141相連，其產(chǎn)生的信號為左位置信號，其連接到數(shù)字輸入輸出接口121，類似的，位置傳感器154為右位置傳感器，與右電動液壓推桿142相連，其產(chǎn)生的信號為右位置信號，其連接到數(shù)字輸入輸出接口122。
下面結(jié)合圖3來說明本發(fā)明的實施虛擬駕駛馬車的方法即本發(fā)明的設(shè)備的工作原理。在圖3所示的實施例中，操作的步驟如下，首先說明一下，該實施例中使用的設(shè)備是如圖2所示的設(shè)備。
a.控制裝置12接受開始信號，控制顯示裝置11顯示初始畫面，機(jī)械驅(qū)動裝置13、馬車型機(jī)械平臺14和反饋裝置15開始啟動工作。上面已經(jīng)說了，該實施例中的控制裝置12是增加了必要的接口的普通計算機(jī)，所以它是具有普通計算機(jī)的輸入設(shè)備的，因此，該開始信號可以是通過普通計算機(jī)的輸入設(shè)備輸入的。啟動后，控制裝置12會調(diào)用預(yù)先保存在控制裝置12內(nèi)的視頻圖像，可以是某個景區(qū)的瀏覽視頻(這在后面的應(yīng)用舉例中會說到的)。
b.反饋裝置15采集信號并傳遞給控制裝置12。在該實施例中，采集的信號為拉力傳感器151采集的左方向拉力信號、拉力傳感器152采集的右方向拉力信號，均傳遞到AD數(shù)據(jù)采集器123，再傳遞到中央處理器125；位置傳感器153采集的左位置信號、位置傳感器154采集的右位置信號，分別傳遞到數(shù)字輸入輸出接口121和122，再傳遞到中央處理器125；c.控制裝置12分析反饋裝置15采集的信號，其中中央處理器125根據(jù)左、右方向拉力信號生成方向信號，根據(jù)左右位置信號生成速度信號，控制裝置12此時使用這兩個信號來調(diào)整顯示裝置11顯示的內(nèi)容，比如上面說到的景區(qū)瀏覽視頻，控制裝置12可以根據(jù)方向和速度信號計算出當(dāng)前的虛擬位置，并顯示相應(yīng)的圖像，同時，調(diào)用預(yù)先保存的路面信息，風(fēng)力信息等用來形成控制信號并同過通訊接口124提供給機(jī)械驅(qū)動裝置13。
d.機(jī)械驅(qū)動裝置13從通訊接口124接收控制信號，并依此驅(qū)動相應(yīng)設(shè)備，該通訊接口可以是485通訊卡。該實施例中，驅(qū)動設(shè)備包括電動液壓推桿驅(qū)動器131、132和風(fēng)力驅(qū)動器133，電動液壓推桿驅(qū)動器131、132根據(jù)控制信號中的路面信息來驅(qū)動電動液壓推桿141和142，以模擬路面起伏不平的情況，其工作原理為啟動油泵，油泵在上述驅(qū)動器131、132的驅(qū)動下控制左、右電動液壓推桿141、142的五位四通閥動作，使左、右電液推桿141、142各自按情節(jié)需要產(chǎn)生相應(yīng)的上下運(yùn)動。油路過壓時通過溢流閥卸壓。左、右電動液壓推桿141、142分別連接到左、右位置傳感器153、154，在動作的同時實時采集位置信號。風(fēng)力驅(qū)動器133根據(jù)控制信號中的風(fēng)力信息來驅(qū)動風(fēng)力發(fā)生器16，已產(chǎn)生實時的風(fēng)向，增加現(xiàn)場感。
e.控制裝置判斷是否接收到結(jié)束信號，如果接收到結(jié)束信號則結(jié)束整個過程，否則回到步驟b。結(jié)束信號可以是直接輸入到控制裝置12(例如通過普通計算機(jī)的輸入設(shè)備輸入)的信號，也可以是來自反饋裝置15，尤其是其中的拉力傳感器151、152的信號，可以定義一定時間長度、一定方向或大小的拉力為結(jié)束信號。
圖4A-E是本發(fā)明的設(shè)備的一個效果圖。
下面介紹一個應(yīng)用本發(fā)明的實例，比如設(shè)定駕馬車瀏覽麗江古城及周邊的旅游景點(diǎn)，包括大研古城、四方街、木府、東巴文化、納西古樂、麗江壁畫、玉龍公園(黑龍?zhí)?、玉龍雪山、虎跳峽、長江第一灣、瀘沽湖等。選擇選擇古城內(nèi)及周邊的四方街、木府、納西古樂、玉龍公園(黑龍?zhí)?等景點(diǎn)作為視景。又因為馬車行走的要求，選擇路線時避免狹窄的街道和曲折的巷道，所以選擇馬車從南過境路沿光義街轉(zhuǎn)到木府前街，參觀木府；由木府右側(cè)光義街新院巷左轉(zhuǎn)到四方街東南角，進(jìn)入四方街參觀，由四方街西北角出街；沿新華街過玉龍橋，到達(dá)玉龍公園，聆聽納西古樂，欣賞黑龍?zhí)睹谰?；在黑龍?zhí)哆呅拚?，遠(yuǎn)觀玉龍雪山美景。整個路線沒有急轉(zhuǎn)彎、窄巷，視野開闊，沿途建筑、街道、河流具有代表性，可以兼顧大部分景點(diǎn)，是一條比較理想的線路。于是，便會在控制設(shè)備12中保存如圖5這樣的一張?zhí)摂M的地圖，地圖中記載了各個位置上的路面信息，風(fēng)力信息，相應(yīng)的視頻圖像等，以供控制設(shè)備12調(diào)用，上面已經(jīng)說了，控制設(shè)備12可以是普通計算機(jī)改裝的，因此其具有存儲設(shè)備上述地圖及相應(yīng)的信息均可保持在該存儲設(shè)備中。
采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)虛擬駕駛馬車的設(shè)備和方法，模擬的馬車會配合視頻節(jié)目中的內(nèi)容動作，傾斜、震動，增加游客的臨場感，使游客有真實的駕駛馬車的感覺。
上述實施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)虛擬駕駛馬車的設(shè)備，其特征在于，至少包括顯示裝置；控制裝置，與所述顯示裝置相連；機(jī)械驅(qū)動裝置，與所述控制裝置相連；馬車型機(jī)械平臺，與所述機(jī)械驅(qū)動設(shè)備相連，受所述機(jī)械驅(qū)動設(shè)備的控制，所述機(jī)械平臺具有電動液壓推桿；反饋裝置，與所述馬車型機(jī)械平臺和所述控制裝置相連；
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括風(fēng)力發(fā)生器，放置在所述馬車型機(jī)械平臺上，與所述機(jī)械驅(qū)動設(shè)備相連，受所述機(jī)械驅(qū)動設(shè)備的控制。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置至少包括數(shù)字輸入輸出接口，與所述反饋裝置相連；AD數(shù)據(jù)采集器，與所述反饋裝置相連；通訊接口，與所述機(jī)械驅(qū)動裝置相連；中央處理器，與所述數(shù)字輸入輸出接口、所述AD數(shù)據(jù)采集器和所述通訊接口都相連。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述機(jī)械驅(qū)動裝置至少包括電動液壓推桿驅(qū)動器，與所述控制裝置的通訊接口相連，連接到所述馬車型機(jī)械平臺上的電動液壓推桿；風(fēng)力驅(qū)動器，與所述控制裝置的通訊接口相連，連接到所述風(fēng)力發(fā)生器。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述反饋裝置至少包括拉力傳感器，安裝在所述馬車型機(jī)械平臺上，連接到所述控制裝置的AD數(shù)據(jù)采集器；位置傳感器，安裝在所述馬車型機(jī)械平臺上，與所述電動液壓推桿相連，連接到所述控制裝置的數(shù)字輸入輸出接口。
6.一種使用如權(quán)利要求1所述的設(shè)備來實現(xiàn)虛擬駕駛馬車的方法，包括以下步驟a.所述控制裝置接受開始信號，控制所述顯示裝置顯示初始畫面，所述機(jī)械驅(qū)動裝置、所述馬車型機(jī)械平臺和所述反饋裝置開始啟動工作；b.所述反饋裝置采集信號并傳遞給所述控制裝置；c.所述控制裝置分析所述反饋裝置采集的信號，調(diào)整所述顯示裝置顯示的內(nèi)容，并向所述機(jī)械驅(qū)動裝置發(fā)出控制信號；d.所述機(jī)械驅(qū)動裝置接收所述控制信號，并依此驅(qū)動相應(yīng)設(shè)備；e.所述控制裝置判斷是否接收到結(jié)束信號，如果接收到結(jié)束信號則結(jié)束整個過程，否則回到步驟b。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，如果所述控制裝置包括中央處理器、數(shù)字輸入輸出接口和AD數(shù)據(jù)采集器；而所述反饋裝置包括連接到AD數(shù)據(jù)采集器的拉力傳感器和連接到數(shù)字輸入輸出接口的位置傳感器，則所述步驟b包括由所述拉力傳感器采集拉力信號，傳遞到所述AD數(shù)據(jù)采集器，再傳遞到所述中央處理器；由所述位置傳感器采集位置信號，傳遞到所述數(shù)字輸入輸出接口，再傳遞到所述中央處理器；所述步驟c中，所述中央處理器根據(jù)所述拉力信號生成方向信號，根據(jù)所述位置信號生成速度信號。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，如果所述控制裝置還包括通訊接口，而所述機(jī)械驅(qū)動設(shè)備包括連接到所述通訊接口的電動液壓推桿驅(qū)動器，則所述步驟c中，所述中央處理器根據(jù)所述方向信號和所述速度信號生成控制信號，并通過所述通訊接口傳遞到所述驅(qū)動設(shè)備；所述步驟d中，所述電動液壓推桿驅(qū)動器根據(jù)所述控制信號驅(qū)動所述馬車型機(jī)械平臺上的電動液壓推桿。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，如果所述實現(xiàn)虛擬駕駛馬車的設(shè)備還包括風(fēng)力發(fā)生器，而所述機(jī)械驅(qū)動設(shè)備還包括連接到所述通訊接口的風(fēng)力驅(qū)動器，則所述步驟d中，還包括所述風(fēng)力驅(qū)動器根據(jù)所述控制信號驅(qū)動所述風(fēng)力發(fā)生器。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟a中的開始信號為直接輸入到所述控制裝置的信號；所述步驟e中的結(jié)束信號為直接輸入到所述控制裝置的信號或通過所述反饋裝置輸入的信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)虛擬駕駛馬車的設(shè)備及方法，該設(shè)備包括顯示裝置；控制裝置，機(jī)械驅(qū)動裝置，馬車型機(jī)械平臺和反饋裝置。該方法包括初始啟動步驟；反饋裝置采集信號并傳遞給控制裝置的步驟；控制裝置分析反饋裝置采集的信號，調(diào)整顯示內(nèi)容并向機(jī)械驅(qū)動裝置發(fā)出控制信號的步驟；機(jī)械驅(qū)動裝置接收控制信號，并依此驅(qū)動相應(yīng)設(shè)備的步驟；以及控制裝置判斷是否接收到結(jié)束信號的步驟。本發(fā)明的模擬的馬車會配合視頻節(jié)目中的內(nèi)容動作，傾斜、震動，增加游客的臨場感，使游客有真實的駕駛馬車的感覺。
文檔編號A63G31/16GK1634626SQ20031012450
公開日2005年7月6日 申請日期2003年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者胡學(xué)增, 梁兆正, 許永順, 吳為昊, 章曉明 申請人:上?？萍拣^