一种用于家庭娱乐的动感座椅控制方法和控制系统与流程

本发明涉及动感座椅控制领域，特别涉及一种用于家庭娱乐的动感座椅控制方法和控制系统。

背景技术：

随着科技的发展和人民群众对游戏娱乐产品需求的提高，传统的3D影视和游戏已经无法满足用户的需求。带有力/触觉反馈的动感影视和动感游戏平台可以搭建虚拟现实系统，使用户产生身临其境的沉浸感。利用用户家庭已有的电脑、显示器(电视机/投影仪)等设备，播放影片或启动游戏后，动感座椅可以根据影片情节或游戏场景做出横摇、俯仰等动作。动感座椅的各种动作配合显示画面使用户产生临场感。现有的技术，通常是在影院里将普通座椅安装在运动平台上，电影放映员将电影通过专业放映机放映，同时控制系统控制放映厅的所有动感座椅运动。现有技术控制结构复杂、成本较高，且应用局限在影院放映厅，大大限制了动感座椅的使用受众和应用范围。

技术实现要素：

本发明提供了一种用于家庭娱乐的动感座椅控制方法和控制系统，解决了以上所述的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

依据本发明的一个方面，提供了一种用于家庭娱乐的动感座椅控制方法，包括以下步骤：

步骤1，当检测到动感座椅上有用户时，执行步骤2；

步骤2，依次获取动感座椅启动指令和动感游戏或动感影视开始指令后，执行步骤3；

步骤3，每间隔预设时间获取所述动感游戏的游戏情节或动感影视的影视情节所对应的动作数据；

步骤4，对所述动作数据进行解析，生成运动控制指令；

步骤5，根据所述运动控制指令对动感座椅进行控制，以控制动感座椅实现所述游戏情节或者所述影视情节对应的动作。

本发明的有益效果是：本发明的动感座椅控制方法可以在检测到动感座椅上有用户后，根据动感座椅启动指令、动感游戏或动感影视的开始指令，获取一段游戏情节或者影视情节的动作数据，然后控制动感座椅实现所述游戏情节或者所述影视情节对应的动作变化，不仅控制方法简单，成本较低，而且可直接使用家庭的电脑、音响等设备快速搭建，适合家庭应用。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，步骤1具体为：通过压力传感器检测动感座椅承受的压力值，当所述压力值大于第一预设阈值时，判断动感座椅上有用户，并执行步骤2；或者通过红外传感器检测到动感座椅上有用户时，执行步骤2。

采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，通过压力传感器或者红外传感器判断动感座椅上是否有用户，当判断有用户时才对所述动感座椅进行控制，提高动感座椅的控制效率。

进一步，还包括步骤6，具体为：在动感座椅运动过程中，当检测到动感座椅上的用户离开时，控制所述动感游戏或动感影像暂停播放，并控制动感座椅停止动作。

采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，当检测到用户离开时，向上位机发送指令控制所述动感游戏或动感影像暂停播放，同时控制动感座椅停止运动，不仅为用户离开动感座椅时提供了安全保护，而且用户再次坐回动感座椅时，可以从暂停处自动播放，从而提高用户的使用感受。

进一步，所述步骤1之前还包括动作数据生成步骤，具体为：

根据不同的动作效果生成对应的波形文件；

为动感座椅的每个自由度建立对应的动作数据轨，根据动感游戏的游戏情节或动感影视的影视情节选择对应的波形文件，并将所述波形文件添加在动作数据轨的对应时间点；

将每个自由度对应的动作数据轨分别以音频格式进行保存，以生成音频格式的动作数据；

所述动感座椅包括三个自由度，分别为横摇自由度、俯仰自由度和震动自由度。

采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，可以将动作数据看做音频数据进行编辑，不仅操作简单、高效，大大缩短了动作数据的制作时间；同时通过波形的方式表示各自由度的动作数据，不仅更加直观，而且视频内容和动作数据在时间轴上上下对应，可以非常方便准确的控制动作效果的起始帧、关键帧和结束帧，保证动作和画面的同步性。

所述步骤3具体为：每间隔预设时间，通过与动感座椅相连的音频连接线获取动感游戏的游戏情节或动感影视的影视情节所对应的动作数据。

采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，因所述动作数据为音频格式，因此可以将所述动作数据和动感游戏或者动感影视自带的音频数据保存在一起，并通过音频线传输至动感座椅，不仅传输方式简单，而且降低了成本。

进一步，所述步骤4具体为：

S1，对所述动作数据进行解析，生成横摇自由度、俯仰自由度和震动自由度分别对应的动作数据轨；

S2，根据所述动作数据轨，生成横摇自由度、俯仰自由度和震动自由度与所述游戏情节或者影视情节对应的波形文件；

S3，根据横摇自由度的波形文件，生成用于控制动感座椅内第一伺服电机的第一运动位移指令和用于控制动感座椅内第二伺服电机的第二运动位移指令，以实现动感座椅的左右横摇运动；

根据俯仰自由度的波形文件，生成用于控制动感座椅内第一伺服电机的第三运动位移指令和用于控制动感座椅内第二伺服电机的第四运动位移指令，以实现动感座椅的前后俯仰运动；

根据震动自由度的波形文件，生成用于控制动感座椅实现震动运动的震动电机的震动位移指令和震动频率指令。

采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，通过对所述动作数据进行解析，可以简单、迅速且准确地生成对应的控制指令，从而控制动感座椅实现所述游戏情节或者所述影视情节对应的动作变化，控制方法简单且成本较低。

为了解决本发明的技术问题，还提供了一种用于家庭娱乐的动感座椅控制系统，包括检测模块、指令接收模块、获取模块、解析模块和控制模块，

所述检测模块用于当检测到动感座椅上有用户时，驱动指令接收模块；

所述指令接收模块用于依次获取动感座椅启动指令和动感游戏或动感影视开始指令后，驱动获取模块；

所述获取模块用于每间隔预设时间获取所述动感游戏的游戏情节或动感影视的影视情节所对应的动作数据；

所述解析模块用于对所述动作数据进行解析，生成运动控制指令；

所述控制模块用于根据所述运动控制指令对动感座椅进行控制，以控制动感座椅实现所述游戏情节或者所述影视情节对应的动作。

本发明的有益效果是：本发明的动感座椅控制系统可以在检测到动感座椅上有用户后，根据动感座椅启动指令、动感游戏或动感影视的开始指令，获取一段游戏情节或者影视情节的动作数据，然后控制动感座椅实现所述游戏情节或者所述影视情节对应的动作变化，不仅控制方法简单，成本较低，而且可直接使用家庭的电脑、音响等设备快速搭建，适合家庭应用。

进一步，所述检测模块具体用于通过压力传感器检测动感座椅承受的压力值，当所述压力值大于第一预设阈值时，判断动感座椅上有用户，并驱动指令接收模块；或者用于通过红外传感器检测到动感座椅上有用户时，驱动指令接收模块。

采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，通过压力传感器或者外红传感器判断动感座椅上是否有用户，当判断有用户时才对所述动感座椅进行控制，提高动感座椅的控制效率。

进一步，所述检测模块还用于在动感座椅运动过程中，当检测到动感座椅上的用户离开时，控制所述动感游戏或动感影像暂停播放，并驱动控制模块控制动感座椅停止动作。

采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，当检测到用户离开时，向上位机发送指令控制所述动感游戏或动感影像暂停播放，同时控制动感座椅停止运动，不仅为用户离开动感座椅时提供了安全保护，而且用户再次坐回动感座椅时，可以从暂停处自动播放，从而提高用户的使用感受。

进一步，所述解析模块包括：

解析单元，对所述动作数据进行解析，生成横摇自由度、俯仰自由度和震动自由度分别对应的动作数据轨；

第一生成单元，用于根据所述动作数据轨，生成横摇自由度、俯仰自由度和震动自由度与所述游戏情节或者影视情节对应的波形文件；

第二生成单元，用于根据横摇自由度的波形文件，生成用于控制动感座椅内第一伺服电机的第一运动位移指令和用于控制动感座椅内第二伺服电机的第二运动位移指令，以实现动感座椅的左右横摇运动；以及用于根据俯仰自由度的波形文件，生成用于控制动感座椅内第一伺服电机的第三运动位移指令和用于控制动感座椅内第二伺服电机的第四运动位移指令，以实现动感座椅的前后俯仰运动；以及用于根据震动自由度的波形文件，生成用于控制动感座椅实现震动运动的震动电机的震动位移指令和震动频率指令。

采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，通过对所述动作数据进行解析，可以简单、迅速且准确地生成对应的控制指令，从而控制动感座椅实现所述游戏情节或者所述影视情节对应的动作变化，控制结构简单且成本较低。

进一步，所述控制模块包括横摇控制单元、俯仰控制单元和震动控制单元，所述横摇控制单元包括相连接的第一伺服驱动器和第一伺服电机，所述俯仰控制单元包括相连接的第二伺服驱动器和第二伺服电机，所述震动控制单元包括震动电机，所述第一伺服电机和第二伺服电机分别连接所述动感座椅的支撑杆，

所述第一伺服驱动器用于接收所述第一运动位移指令或第三运动位移指令，并根据所述第一运动位移指令或第三运动位移指令对所述第一伺服电机进行驱动，以实现动感座椅的左右横摇运动或前后俯仰运动；

所述第二伺服驱动器用于接收所述第二运动位移指令或第四运动位移指令，并根据所述第二运动位移指令或第四运动位移指令对所述第二伺服电机进行驱动，以实现动感座椅的左右横摇运动或前后俯仰运动；

所述震动电机用于接收所述震动位移指令和震动频率指令，并根据震动位移指令和震动频率指令带动动感座椅进行震动。

采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，采用了伺服驱动系统对动感座椅的支撑杆进行运动控制，控制结构简单且控制效果好。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的用于家庭娱乐的动感座椅控制方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的用于家庭娱乐的动感座椅控制系统的结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的用于家庭娱乐的动感座椅控制系统中检测模块的结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的用于家庭娱乐的动感座椅控制系统中解析模块的结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的用于家庭娱乐的动感座椅控制系统中控制模块的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明一个实施例提供的用于家庭娱乐的动感座椅控制方法的流程示意图，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1，当检测到动感座椅上有用户时，执行步骤2；

步骤2，依次获取动感座椅启动指令和动感游戏或动感影视开始指令后，执行步骤3；

步骤3，每间隔预设时间获取所述动感游戏的游戏情节或动感影视的影视情节所对应的动作数据；

步骤4，对所述动作数据进行解析，生成运动控制指令；

步骤5，根据所述运动控制指令对动感座椅进行控制，以控制动感座椅实现所述游戏情节或者所述影视情节对应的动作。

本实施例的动感座椅控制方法可以在检测到动感座椅上有用户后，根据动感座椅上设置的启动按钮发送的动感座椅启动指令，以及播放动感游戏或者动感影视的上位机发送动感游戏或动感影视的开始指令，获取一段游戏情节或者影视情节的动作数据，然后控制动感座椅实现所述游戏情节或者所述影视情节对应的动作变化，不仅控制方法简单，成本较低，而且可直接使用家庭的电脑、音响等设备快速搭建，适合家庭应用。

在一个优选的实施例中，步骤1具体为：通过压力传感器检测动感座椅承受的压力值，当所述压力值大于第一预设阈值时，判断动感座椅上有用户，并执行步骤2。该优选实施例通过压力传感器采集到的压力值判断动感座椅上是否有用户，当判断有用户时才对所述动感座椅进行控制，提高动感座椅的控制效率。当然在其他的实施例中，还可以通过红外检测等方法检测动感座椅上是否有用户，这些方法均在本发明的保护范围之内。

在一个优选实施例中，还包括步骤6，具体为：通过压力传感器检测动感座椅承受的压力值，当所述压力值小于第二预设阈值时，判断动感座椅上用户离开，控制所述动感游戏或动感影像暂停播放，并控制动感座椅停止动作。该实施例中，通过压力传感器采集到的压力值判断动感座椅上是否有用户，在其他实施例中还可以采用红外检测的方法判断动感座椅上用户是否离开，当判断用户离开时，向上位机发送指令控制所述动感游戏或动感影像暂停播放，同时控制动感座椅停止运动，不仅为用户离开动感座椅时提供了安全保护，而且用户再次坐回动感座椅时，可以从暂停处自动播放，从而提高用户的使用感受。

本发明可以通过多种方式生成动感游戏或者动感影视对应的动作数据，比如手工编辑方法、摇杆编辑法或可穿戴设备探测方法。手工编辑方法的工作方式是，技术人员在观看电影时，根据电影的情节需要通过计算机程序手动输入并记录动作数据；摇杆编辑法即在观看电影时，手动操作摇杆产生姿态数据并记录；可穿戴设备探测方法即在观看电影时，通过头部或手势动作来探测并记录动作数据。本发明优选实施例中，通过以下方法生成动作数据，具体为：

根据不同的动作效果生成对应的波形文件；

为动感座椅的每个自由度建立对应的动作数据轨，根据动感游戏的游戏情节或动感影视的影视情节选择对应的波形文件，并将所述波形文件添加在动作数据轨的对应时间点；

将每个自由度对应的动作数据轨分别以音频格式进行保存，以生成音频格式的动作数据；

所述动感座椅包括三个自由度，分别为横摇自由度、俯仰自由度和震动自由度。

该优选实施例的方法可以将动作数据看做音频数据进行编辑，不仅操作简单、高效，大大缩短了动作数据的制作时间；同时通过波形的方式表示各自由度的动作数据，不仅更加直观，而且视频内容和动作数据在时间轴上上下对应，可以非常方便准确的控制动作效果的起始帧、关键帧和结束帧，保证动作和画面的同步性。同时，因所述动作数据为音频格式，因此可以将所述动作数据和动感游戏或者动感影视自带的音频数据保存在一起，并通过音频线传输至动感座椅，不仅传输方式简单，而且降低了成本。

在优选实施例中，对所述动作数据进行解析，生成运动控制指令具体包括以下步骤：

S1，对所述动作数据进行解析，生成横摇自由度、俯仰自由度和震动自由度分别对应的动作数据轨；

S2，根据所述动作数据轨，生成横摇自由度、俯仰自由度和震动自由度与所述游戏情节或者影视情节对应的波形文件；

S3，根据横摇自由度的波形文件，生成用于控制动感座椅内第一伺服电机的第一运动位移指令和用于控制动感座椅内第二伺服电机的第二运动位移指令，以实现动感座椅的左右横摇运动；

根据俯仰自由度的波形文件，生成用于控制动感座椅内第一伺服电机的第三运动位移指令和用于控制动感座椅内第二伺服电机的第四运动位移指令，以实现动感座椅的前后俯仰运动；

根据震动自由度的波形文件，生成用于控制动感座椅实现震动运动的震动电机的震动位移指令和震动频率指令。

该实施例中通过对所述动作数据进行解析，可以简单、迅速且准确地生成对应的控制指令，从而控制动感座椅实现所述游戏情节或者所述影视情节对应的动作变化，控制方法简单且成本较低。

图2为本发明另一实施例提供的用于家庭娱乐的动感座椅控制系统的结构示意图，如图2所示，所述动感座椅控制系统包括检测模块、指令接收模块、获取模块、解析模块和控制模块，

所述检测模块用于当检测到动感座椅上有用户时，驱动指令接收模块；

所述指令接收模块用于依次获取动感座椅启动指令和动感游戏或动感影视开始指令后，驱动获取模块；

所述获取模块用于每间隔预设时间获取所述动感游戏的游戏情节或动感影视的影视情节所对应的动作数据；

所述解析模块用于对所述动作数据进行解析，生成运动控制指令；

所述控制模块用于根据所述运动控制指令对动感座椅进行控制，以控制动感座椅实现所述游戏情节或者所述影视情节对应的动作。

本实施例的动感座椅控制系统可以在检测到动感座椅上有用户后，根据动感座椅启动指令、动感游戏或动感影视的开始指令，获取一段游戏情节或者影视情节的动作数据，然后控制动感座椅实现所述游戏情节或者所述影视情节对应的动作变化，不仅控制方法简单，成本较低，而且可直接使用家庭的电脑、音响等设备快速搭建，适合家庭应用。

优选实施例中，所述检测模块包括压力传感器和判断单元，如图3所示，所述压力传感器用于检测动感座椅承受的压力值；所述判断单元用于当所述压力值大于第一预设阈值时，判断动感座椅上有用户，并驱动指令接收模块。该优选实施例通过压力传感器采集到的压力值判断动感座椅上是否有用户，当判断有用户时才对所述动感座椅进行控制，提高动感座椅的控制效率。在该优选实施例中，所述判断单元还用于当所述压力值小于第二预设阈值时，判断动感座椅上用户离开，并控制所述动感游戏或动感影像暂停播放，且驱动控制模块控制动感座椅停止动作。通过压力传感器采集到的压力值判断动感座椅上是否有用户，当判断用户离开时，自动向播放所述动感游戏或者动感影视的上位机发送控制指令，从而控制所述动感游戏或动感影像暂停播放，同时驱动控制模块控制动感座椅停止动作，当用户重新回到动感座椅时，可以从暂停处开始播放，从而提高用户的使用感受。在其他实施例中，所述检测模块包括红外传感器，通过红外传感器检测动感座椅上是否有用户或者用户是否离开。

优选实施例中，还包括与所述获取模块连接的动作数据生成模块，所述动作数据生成模块包括：第三生成单元，用于根据不同的动作效果生成对应的波形文件；第四生成单元，用于为动感座椅的每个自由度建立对应的动作数据轨，根据动感游戏的游戏情节或动感影视的影视情节选择对应的波形文件，并将所述波形文件添加在动作数据轨的对应时间点；保存单元，用于将每个自由度对应的动作数据轨分别以音频格式进行保存，以生成音频格式的动作数据；所述动感座椅包括三个自由度，分别为横摇自由度、俯仰自由度和震动自由度。

在该优选实施例中，所述解析模块的结构如图4所示，具体包括：解析单元，对所述动作数据进行解析，生成横摇自由度、俯仰自由度和震动自由度分别对应的动作数据轨；

第一生成单元，用于根据所述动作数据轨，生成横摇自由度、俯仰自由度和震动自由度与所述游戏情节或者影视情节对应的波形文件；

第二生成单元，用于根据横摇自由度的波形文件，生成用于控制动感座椅内第一伺服电机的第一运动位移指令和用于控制动感座椅内第二伺服电机的第二运动位移指令，以实现动感座椅的左右横摇运动；以及用于根据俯仰自由度的波形文件，生成用于控制动感座椅内第一伺服电机的第三运动位移指令和用于控制动感座椅内第二伺服电机的第四运动位移指令，以实现动感座椅的前后俯仰运动；以及用于根据震动自由度的波形文件，生成用于控制动感座椅实现震动运动的震动电机的震动位移指令和震动频率指令。

该优选实施例中，通过对所述动作数据进行解析，可以简单、迅速且准确地生成对应的控制指令，从而控制动感座椅实现所述游戏情节或者所述影视情节对应的动作变化，控制结构简单且成本较低。

在另一优选实施例中，所述控制模块包括横摇控制单元、俯仰控制单元和震动控制单元，如图5所示，所述控制模块包括横摇控制单元、俯仰控制单元和震动控制单元，所述横摇控制单元包括相连接的第一伺服驱动器和第一伺服电机，所述俯仰控制单元包括相连接的第二伺服驱动器和第二伺服电机，所述震动控制单元包括震动电机，所述第一伺服电机和第二伺服电机分别连接所述动感座椅的支撑杆，

所述第一伺服驱动器用于接收所述第一运动位移指令或第三运动位移指令，并根据所述第一运动位移指令或第三运动位移指令对所述第一伺服电机进行驱动，以实现动感座椅的左右横摇运动或前后俯仰运动；

所述第二伺服驱动器用于接收所述第二运动位移指令或第四运动位移指令，并根据所述第二运动位移指令或第四运动位移指令对所述第二伺服电机进行驱动，以实现动感座椅的左右横摇运动或前后俯仰运动；

所述震动电机用于接收所述震动位移指令和震动频率指令，并根据震动位移指令和震动频率指令带动动感座椅进行震动。

该优选实施例中，采用了伺服驱动系统对动感座椅的支撑杆进行运动控制，控制结构简单且控制效果好。

在具体的实施例中，控制模块为座椅控制器。播放动感游戏或者动感影视的上位机通过无线通信模块或者有线电缆与座椅控制器连接，并将动感游戏或动感影视的开始指令以及所述动作数据发送到座椅控制器。优选的实施例中，所述上位机和所述座椅控制器通过UDP通讯协议进行信号传输。

在另一个优选实施例中，所述横摇控制单元和俯仰控制单元设置在动感座椅的内部，所述震动电机设置在动感座椅的靠背处，所述动感座椅的支撑杆内部设有电动缸，所述第一伺服电机和第二伺服电机分别与所述电动缸固定连接，通过第一伺服电机和第二伺服电机相配合从而带动支撑杆做横摇和俯仰运动，通过震动电机带动动感座椅进行震动，从而简化了动感座椅的结构，增强了动感座椅的控制效果。在该优选实施例中，所述座椅控制器通过CAN总线与第一伺服驱动器、第二伺服驱动器和震动电机相连接，所述压力传感器或者红外传感器通过RS485接口与所述座椅控制器的输入端相连接，组线简单，成本低，可以直接使用家庭的电脑、音响等设备快速搭建，适合家庭应用。

在其他实施例中，还可以将本发明的动感座椅控制系统和VR眼镜等虚拟设备进行结合，获取更好的观看或者游戏体验。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，这些变化、修改、替换和变型都落入要求保护的本发明的保护范围内。