一种大空间VR互动驾驶模拟系统的制作方法

一种大空间vr互动驾驶模拟系统
技术领域
1.本技术涉及虚拟现实体验设备技术领域，尤其是涉及一种大空间vr互动驾驶模拟系统。


背景技术：

2.目前随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对vr技术的需求日益旺盛，vr技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。vr技术应用于汽车驾驶仿真系统中，就是通过计算机产生汽车行驶过程中的虚拟视景、音响效果和运动仿真，使驾驶员沉浸到虚拟驾驶环境中，并有实车驾驶的感觉，驾驶员根据虚拟驾驶环境提供的视觉、听觉、触觉感受，构想其驾驶动作，操纵模拟驾驶舱中的操纵机构，计算机根据驾驶员的操作状态，实时地改变汽车在虚拟环境中的状态，其过程的不断循环，构成驾驶员—虚拟驾驶环境之间的交互作用，实现了汽车的虚拟驾驶，从而体验、认识和学习现实世界中的汽车驾驶。
3.相关技术中公开号为cn207676522u的中国专利，提出了一种基于驾驶模式的全景互动体验设备，包括驾驶座、手刹模拟器、档位模拟器、脚踏模拟器、方向盘、vr设备、控制器、测速组件；控制器与驾驶座一体成型；控制器的上方固定连接有vr设备，控制器的中部设有方向盘和测速组件；方向盘正对驾驶座，测速组件设置在方向盘的一侧；驾驶座一侧设有档位模拟器和手刹模拟器；控制器下方设有脚踏模拟器；脚踏模拟器正对驾驶座；手刹模拟器、档位模拟器、脚踏模拟器、方向盘、vr设备、测速组件分别与控制器相连接。
4.针对上述中的相关技术，考虑到正式使用时，不仅成年人会使用驾驶体验设备，有许多身材矮小的儿童也会尝试驾驶体验设备，然而现有的驾驶体验设备中的脚踏模拟器位置固定，且位置是根据成年人的身材设置的，由于儿童的腿长较成年人更短，儿童在体验时脚难以与脚踏模拟器接触，影响了儿童使用驾驶体验设备时的体验感受。


技术实现要素：

5.为了改善由于脚踏模拟器的位置固定导致儿童难以接触到影响儿童使用体验的问题，本技术提供一种大空间vr互动驾驶模拟系统。
6.本技术提供的一种大空间vr互动驾驶模拟系统采用如下的技术方案：
7.一种大空间vr互动驾驶模拟系统，包括体验仓，所述体验仓中设有驾驶座、手刹模拟器、档位模拟器、脚踏模拟器、方向盘、vr设备、控制器和测速组件，所述脚踏模拟器靠近所述驾驶座的一端设有踩踏板，所述脚踏模拟器和所述踩踏板之间还设有用于调节所述脚踏模拟器与所述踩踏板之间距离的调节机构，所述体验仓中设有用于将所述脚踏模拟器与所述踩踏板之间距离锁定的锁止机构。
8.通过采用上述技术方案，当儿童使用驾驶体验设备时，儿童先坐上驾驶座并将自己调节至合适位置，使用者（本实施例中指家长或工作人员）通过调节机构调节脚踏模拟器与踩踏板之间的高度，直至儿童能够接触并踩踏到踩踏板，通过锁止机构将脚踏模拟器与
踩踏板之间的距离锁定，此时儿童在体验时能够与踩踏板接触，实现改善由于脚踏模拟器的位置固定导致儿童难以接触到影响儿童使用体验问题的效果。
9.可选的，所述调节机构包括固接在所述踩踏板靠近所述脚踏模拟器一侧的调节柱，所述调节柱的外周侧沿所述调节柱的轴向开设有多个调节槽，所述调节柱外同轴套设有安装柱，所述安装柱上铰接有调节杆，所述调节杆一端与所述调节槽接触，所述调节机构还包括用于驱使所述调节杆转动的驱动组件。
10.通过采用上述技术方案，使用者通过驱动组件驱使调节杆转动，使得调节杆与调节槽接触的一端朝靠近踩踏板的方向转动，调节杆落入调节杆轴向远离踩踏板的下一个调节槽中，此时锁止机构将调节柱的高度锁定，停止驱动驱动组件，调节杆将调节柱顶起，实现调节脚踏模拟器与踩踏板之间距离的效果。
11.可选的，所述驱动组件包括铰接在所述安装柱远离所述踩踏板的一端的驱动杆，所述驱动杆一端固接有驱动板、另一端固接有第一复位件；当驱动板未受到驱动力时，所述驱动板的高度大于所述第一复位件的高度，所述驱动组件还包括用于将所述驱动杆的转动力转换为所述调节杆的转动力的转换件。
12.通过采用上述技术方案，使用者通过向驱动板施加指向远离踩踏板方向的力，驱动板带动驱动杆转动，通过转换件将驱动杆的转动力转换为调节杆的转动力，实现驱使调节杆转动的效果；当停止向驱动板施加力时，第一复位件在重力的作用下向远离踩踏板的方向转动，带动驱动板向靠近踩踏板的方向转动复位。
13.可选的，所述转换件为铰接在所述驱动杆远离所述驱动板的一端的连接杆，所述连接杆的另一端与所述调节杆远离所述安装柱的一端铰接，所述安装柱上设有用于限制所述连接杆仅沿所述连接杆的轴向滑动的限位件，所述调节杆与所述安装柱的铰接处位于所述调节杆中心更靠近所述调节槽的一端。
14.通过采用上述技术方案，当驱动杆转动时，由于限位件的设置，驱动杆带动与之铰接的连接杆向靠近踩踏板的方向滑动，连接杆带动与之铰接的调节杆转动，调节杆靠近连接杆的一端向靠近踩踏板的方向移动，调节杆远离连接杆的一端向远离踩踏板的方向移动并落入下一个调节槽中；当驱动杆转动复位时，连接杆向远离踩踏板的方向滑动，连接杆带动与之铰接的调节杆转动，调节杆靠近连接杆的一端向远离踩踏板的方向移动，调节杆远离连接杆的一端向靠近踩踏板的方向移动并将调节柱顶起，实现将驱动杆的转动力转换为调节杆的转动力的效果。
15.可选的，所述锁止机构包括铰接在所述安装柱上的锁止杆，所述锁止杆一端与所述调节槽接触，所述锁止机构还包括用于驱使所述锁止杆复位的第二复位件；静止状态下，所述锁止杆靠近所述调节槽的一端始终与所述调节槽靠近所述踩踏板的一侧壁接触。
16.通过采用上述技术方案，为了实现脚踏模拟器与踩踏板之间的距离的锁定，当调节柱静止时，锁止杆卡入调节槽中，当调节柱移动时，在第二复位件的重力作用下，锁止杆脱出一个调节槽并进入下一个调节槽中，然后调节杆脱出调节槽，实现脚踏模拟器与踩踏板之间的距离的锁定。
17.可选的，所述锁止机构还包括所述锁止杆远离安装柱的一端固接的解锁杆。
18.通过采用上述技术方案，当需要拨弄锁止杆时，拨动解锁杆即可实现，解锁杆的设置使得使用者拨弄锁止杆时更加便捷。
19.可选的，所述体验仓中还设有用于放置体验者的脚的放置座。
20.通过采用上述技术方案，通过放置座的设置使得儿童在使用时能够将左脚放置在放置座上，进一步提高了儿童使用的体验感，同时改善了儿童体验过程中脚乱蹬导致掉下驾驶座的问题。
21.可选的，所述驾驶座上设有用于保护体验者的安全带，所述安全带上包覆有缓冲层。
22.通过采用上述技术方案，安全带使得儿童体验过程中更加安全，缓冲层改善了安全带勒住儿童影响儿童体验感的问题。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.1.当儿童使用驾驶体验设备时，儿童先坐上驾驶座并将自己调节至合适位置，使用者通过调节机构调节脚踏模拟器与踩踏板之间的高度，直至儿童能够接触并踩踏到踩踏板，通过锁止机构将脚踏模拟器与踩踏板之间的距离锁定，此时儿童在体验时能够与踩踏板接触，实现改善由于脚踏模拟器的位置固定导致儿童难以接触到影响儿童使用体验问题的效果；
25.2.使用者通过向驱动板施加指向远离踩踏板方向的力，驱动板带动驱动杆转动，通过转换件将驱动杆的转动力转换为调节杆的转动力，实现驱使调节杆转动的效果；当停止向驱动板施加力时，第一复位件在重力的作用下向远离踩踏板的方向转动，带动驱动板向靠近踩踏板的方向转动复位；
26.3.通过放置座的设置使得儿童在使用时能够将左脚放置在放置座上，进一步提高了儿童使用的体验感，同时改善了儿童体验过程中脚乱蹬导致掉下驾驶座的问题。
附图说明
27.图1是本技术实施例的整体结构示意图。
28.图2是本技术实施例主要用于展示调节机构的结构示意图。
29.图3是图2中a部分的放大示意图。
30.图4是本技术实施例主要用于展示调节柱的结构示意图。
31.附图标记：11、驾驶座；111、安全带；12、档位模拟器；13、脚踏模拟器；14、方向盘；15、vr设备；2、踩踏板；21、防护箱；31、调节柱；311、调节槽；32、安装柱；41、调节杆；42、延伸杆；43、连接杆；5、驱动杆；51、驱动板；52、第一复位件；53、同步杆；61、锁止杆；62、第二复位件；63、解锁杆；7、放置座。
具体实施方式
32.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例公开一种大空间vr互动驾驶模拟系统。参照图1、图2，一种大空间vr互动驾驶模拟系统包括体验仓（图中未示出），体验仓中设有驾驶座11、手刹模拟器（图中未示出）、档位模拟器12、脚踏模拟器13、方向盘14、vr设备15、控制器（图中未示出）和测速组件（图中未示出），脚踏模拟器13靠近驾驶座11的一端设有踩踏板2，脚踏模拟器13和踩踏板2之间还设有用于调节脚踏模拟器13与踩踏板2之间距离的调节机构，体验仓中设有用于将脚踏模拟器13与踩踏板2之间距离锁定的锁止机构。
34.当儿童使用驾驶体验设备时，儿童先坐上驾驶座11并将自己调节至合适位置，使用者（本实施例中指家长或工作人员）通过调节机构调节脚踏模拟器13与踩踏板2之间的高度，直至儿童能够接触并踩踏到踩踏板2，通过锁止机构将脚踏模拟器13与踩踏板2之间的距离锁定，此时儿童在体验时能够与踩踏板2接触，实现改善由于脚踏模拟器13的位置固定导致儿童难以接触到影响儿童使用体验问题的效果。
35.为了实现脚踏模拟器13与踩踏板2之间距离的调节，参照图2、图3，调节机构包括固接在踩踏板2靠近脚踏模拟器13一侧的调节柱31，调节柱31的外周侧沿调节柱31的轴向开设有多个调节槽311，调节槽311设为靠近踩踏板2的一端水平、远离踩踏板2的一端为弧形，调节柱31外同轴套设有安装柱32，安装柱32上铰接有调节杆41。
36.参照图4，调节杆41上固接有延伸杆42，延伸杆42一端与调节槽311接触，调节机构还包括用于驱使调节杆41转动的驱动组件。
37.使用者通过驱动组件驱使调节杆41转动，使得调节杆41与调节槽311接触的一端朝靠近踩踏板2的方向转动，调节杆41带动延伸杆42落入调节杆41轴向远离踩踏板2的下一个调节槽311中，此时锁止机构将调节柱31的高度锁定，停止驱动驱动组件，调节杆41将调节柱31顶起，实现调节脚踏模拟器13与踩踏板2之间距离的效果。
38.为了驱使调节杆41转动，驱动组件包括用于将驱动杆5的转动力转换为调节杆41的转动力的转换件，转换件为与调节杆41远离安装柱32的一端铰接的连接杆43以及用于驱使连接杆43滑动的驱动件，安装柱32上设有用于限制连接杆43仅沿连接杆43的轴向滑动的限位件（图中未示出），调节杆41与安装柱32的铰接处位于调节杆41中心更靠近调节槽311的一端。
39.当驱动件驱使连接杆43滑动时，由于限位件的设置，驱动件带动与之铰接的连接杆43向靠近踩踏板2的方向滑动，连接杆43带动与之铰接的调节杆41转动，调节杆41靠近连接杆43的一端向靠近踩踏板2的方向移动，调节杆41远离连接杆43的一端向远离踩踏板2的方向移动并落入下一个调节槽311中，实现驱使调节杆41转动的效果。
40.为了便于连接杆43的转动，参照图2、图3，驱动组件包括铰接在安装柱32远离踩踏板2的一端的驱动杆5，驱动杆5一端固接有驱动板51、另一端固接有第一复位件52，第二复位件62为配重块，连接杆43远离调节杆41的一端铰接在驱动杆5上；当驱动板51未受到驱动力时，驱动板51的高度大于第一复位件52的高度。
41.使用者通过向驱动板51施加指向远离踩踏板2方向的力，驱动板51带动驱动杆5转动，驱动杆5带动连接杆43滑动，实现驱使连接杆43滑动的效果；当停止向驱动板51施加力时，第一复位件52在重力的作用下向远离踩踏板2的方向转动，带动驱动板51向靠近踩踏板2的方向转动复位，此时连接杆43在驱动杆5的带动下反向滑动，连接杆43带动与之铰接的调节杆41转动，调节杆41靠近连接杆43的一端向远离踩踏板2的方向移动，调节杆41远离连接杆43的一端向靠近踩踏板2的方向移动并将调节柱31顶起。
42.考虑到一般情况下需要同时调节两个脚踏模拟器13（即刹车和油门），参照图2，两个驱动板51之间连接有同步杆53。当驱动一个驱动板51转动时，同步杆53带动另一个驱动板51同步转动，使得踩踏板2的调节更为便捷。
43.为了实现脚踏模拟器13与踩踏板2之间的距离的锁定，参照图2，锁止机构包括铰接在安装柱32上的锁止杆61，锁止杆61一端与调节槽311接触，锁止机构还包括用于驱使锁
止杆61复位的第二复位件62，第二复位件62为配重块；静止状态下，锁止杆61靠近调节槽311的一端始终与调节槽311靠近踩踏板2的一侧壁接触。
44.当调节柱31静止时，锁止杆61卡入调节槽311中，当调节柱31移动时，在第二复位件62的重力作用下，锁止杆61脱出一个调节槽311并进入下一个调节槽311中，然后调节杆41脱出调节槽311，实现脚踏模拟器13与踩踏板2之间的距离的锁定。
45.为了改善驱动板51和锁止杆61被误触的问题，参照图2，安装柱32外罩设有防护箱21，防护箱21上贯穿防护箱21侧壁开设有容驱动杆5通过的通孔。防护箱21的设置将锁止杆61和部分锁止杆61置于防护箱21内部，改善了驱动板51和锁止杆61被误触的问题。
46.考虑到拨弄锁止杆61远离调节槽311的一端较为不便，参照图4，锁止机构还包括锁止杆61远离安装柱32的一端固接的解锁杆63，防护箱21上贯穿防护箱21侧壁开设有容解锁杆63移动的解锁槽。当需要拨弄锁止杆61时，拨动解锁杆63即可实现，解锁杆63的设置使得使用者拨弄锁止杆61时更加便捷。
47.考虑到自动档驾驶模拟体验时，体验者的左脚一般是位于地面上，但是由于儿童的腿长较短，往往左脚是悬空的，参照图1、图2，体验仓中还设有用于放置体验者的脚的放置座7。通过放置座7的设置使得儿童在使用时能够将左脚放置在放置座7上，进一步提高了儿童使用的体验感，同时改善了儿童体验过程中脚乱蹬导致掉下驾驶座11的问题。
48.此外，为了适应不同身高的儿童，参照图2，放置座7的底部固接有气撑。使用者通过气撑调节放置座7的高度以适用于更多身高的儿童。
49.考虑到儿童在体验过程中可能身体会晃，由于眼前被遮挡，可能导致儿童掉下驾驶座11，参照图1，驾驶座11上设有用于保护体验者的安全带111，然而适用于成人的安全带111可能会勒到儿童的脖子，安全带111上包覆有缓冲层，缓冲层可以为泡沫层、海绵层等，本实施例中，缓冲层为海绵层。安全带111使得儿童体验过程中更加安全，缓冲层改善了安全带111勒住儿童影响儿童体验感的问题。
50.为了不使成人的体验感受到影响，在另一个实施例中，踩踏板2、调节组件和锁止组件均通过螺栓可拆连接在脚踏模拟器13。当成人使用时可不安装踩踏板2、调节组件和锁止组件。
51.本技术实施例一种大空间vr互动驾驶模拟系统的实施原理为：当儿童使用驾驶体验设备时，儿童先坐上驾驶座11并将自己调节至合适位置，使用者通过向驱动板51施加指向远离踩踏板2方向的力，同步杆53使得两个驱动板51同时移动，驱动板51带动驱动杆5转动，驱动杆5带动连接杆43向靠近踩踏板2的方向滑动，连接杆43带动与之铰接的调节杆41转动，调节杆41靠近连接杆43的一端向靠近踩踏板2的方向移动，调节杆41远离连接杆43的一端向远离踩踏板2的方向移动并落入下一个调节槽311中，停止向驱动板51施加力，第一复位件52带动驱动杆5复位，连接杆43向远离踩踏板2的方向滑动，连接杆43带动与之铰接的调节杆41转动，调节杆41靠近连接杆43的一端向远离踩踏板2的方向移动，调节杆41远离连接杆43的一端向靠近踩踏板2的方向移动并将调节柱31顶起，如此往复直至儿童能够接触并踩踏到踩踏板2，通过锁止机构将脚踏模拟器13与踩踏板2之间的距离锁定，此时儿童在体验时能够与踩踏板2接触，实现改善由于脚踏模拟器13的位置固定导致儿童难以接触到影响儿童使用体验问题的效果。
52.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术
的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种大空间vr互动驾驶模拟系统，包括体验仓，所述体验仓中设有驾驶座（11）、手刹模拟器、档位模拟器（12）、脚踏模拟器（13）、方向盘（14）、vr设备（15）、控制器和测速组件，其特征在于：所述脚踏模拟器（13）靠近所述驾驶座（11）的一端设有踩踏板（2），所述脚踏模拟器（13）和所述踩踏板（2）之间还设有用于调节所述脚踏模拟器（13）与所述踩踏板（2）之间距离的调节机构，所述体验仓中设有用于将所述脚踏模拟器（13）与所述踩踏板（2）之间距离锁定的锁止机构。2.根据权利要求1所述的一种大空间vr互动驾驶模拟系统，其特征在于：所述调节机构包括固接在所述踩踏板（2）靠近所述脚踏模拟器（13）一侧的调节柱（31），所述调节柱（31）的外周侧沿所述调节柱（31）的轴向开设有多个调节槽（311），所述调节柱（31）外同轴套设有安装柱（32），所述安装柱（32）上铰接有调节杆（41），所述调节杆（41）一端与所述调节槽（311）接触，所述调节机构还包括用于驱使所述调节杆（41）转动的驱动组件。3.根据权利要求2所述的一种大空间vr互动驾驶模拟系统，其特征在于：所述驱动组件包括铰接在所述安装柱（32）远离所述踩踏板（2）的一端的驱动杆（5），所述驱动杆（5）一端固接有驱动板（51）、另一端固接有第一复位件（52）；当驱动板（51）未受到驱动力时，所述驱动板（51）的高度大于所述第一复位件（52）的高度，所述驱动组件还包括用于将所述驱动杆（5）的转动力转换为所述调节杆（41）的转动力的转换件。4.根据权利要求3所述的一种大空间vr互动驾驶模拟系统，其特征在于：所述转换件为铰接在所述驱动杆（5）远离所述驱动板（51）的一端的连接杆（43），所述连接杆（43）的另一端与所述调节杆（41）远离所述安装柱（32）的一端铰接，所述安装柱（32）上设有用于限制所述连接杆（43）仅沿所述连接杆（43）的轴向滑动的限位件，所述调节杆（41）与所述安装柱（32）的铰接处位于所述调节杆（41）中心更靠近所述调节槽（311）的一端。5.根据权利要求2-4任一项所述的一种大空间vr互动驾驶模拟系统，其特征在于：所述锁止机构包括铰接在所述安装柱（32）上的锁止杆（61），所述锁止杆（61）一端与所述调节槽（311）接触，所述锁止机构还包括用于驱使所述锁止杆（61）复位的第二复位件（62）；静止状态下，所述锁止杆（61）靠近所述调节槽（311）的一端始终与所述调节槽（311）靠近所述踩踏板（2）的一侧壁接触。6.根据权利要求5所述的一种大空间vr互动驾驶模拟系统，其特征在于：所述锁止机构还包括所述锁止杆（61）远离安装柱（32）的一端固接的解锁杆（63）。7.根据权利要求1-4任一项所述的一种大空间vr互动驾驶模拟系统，其特征在于：所述体验仓中还设有用于放置体验者的脚的放置座（7）。8.根据权利要求1-4任一项所述的一种大空间vr互动驾驶模拟系统，其特征在于：所述驾驶座（11）上设有用于保护体验者的安全带（111），所述安全带（111）上包覆有缓冲层。

技术总结
本申请涉及虚拟现实体验设备技术领域，具体公开了一种大空间VR互动驾驶模拟系统，其包括体验仓，所述体验仓中设有驾驶座、手刹模拟器、脚踏模拟器、方向盘、VR设备、控制器和测速组件，所述脚踏模拟器靠近所述驾驶座的一端设有踩踏板，所述脚踏模拟器和所述踩踏板之间还设有用于调节所述脚踏模拟器与所述踩踏板之间距离的调节机构，所述体验仓中设有用于将所述脚踏模拟器与所述踩踏板之间距离锁定的锁止机构。本申请具有改善由于脚踏模拟器的位置固定导致儿童难以接触到影响儿童使用体验问题的效果。题的效果。题的效果。


技术研发人员：齐笑 黄伟超 曹雨
受保护的技术使用者：北京当红齐天国际文化科技发展集团有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/8/8