驾驶游戏座椅装置的制造方法
【专利摘要】一种与屏幕(20)以及运行驾驶游戏的视频游戏机(10)一起使用的驾驶游戏座椅装置(100)，具有基础结构(200)、在基础结构上提供而供玩家就坐的座椅(300)，以及在基础结构上相对于座椅的前向位置提供的驾驶控制机制(400)。该驾驶控制机制包括分别用于操纵、加速和制动操作的操纵模块(410)、加速模块(420)以及制动模块(430)。在基础结构的多个间隔位置上连接了三个致动设备(500)，用于支撑所述基础结构以进行移动。此外还包含了一个与所述游戏机一起使用并与驾驶控制机制相关联的控制电路(600)，用于响应于操纵模块、加速模块和制动模块的操作来控制致动设备，以便移动和设置基础结构的运动，由此相对于所述屏幕来为所述玩家模拟驾驶体验。
【专利说明】
驾驶游戏座椅装置
技术领域
[0001]本发明涉及的是一种驾驶游戏座椅装置，与屏幕以及运行驾驶游戏视频游戏机一起使用。
【背景技术】
[0002]使玩家处于驾驶运动的一类驾驶游戏座椅装置是众所周知的，但是其结构通常是很复杂的。
[0003]本发明试图通过提供一种全新或是另有改进的驾驶游戏座椅装置，来缓解或者至少减轻此类问题或缺陷。
【发明内容】
[0004]根据本发明，所提供的是与屏幕以及运行驾驶游戏的视频游戏机一起使用的驾驶游戏座椅装置，包括:基础结构、在基础结构上提供而供所述玩家就坐的座椅，以及在基础结构上相对于座椅的前向位置提供的驾驶控制机制。该驾驶控制机制包括:分别用于操纵、加速和制动操作的操纵模块、加速模块以及制动模块。此外，在基础结构的多个间隔位置上连接了至少三个致动设备，用于支撑所述基础结构以进行移动。此外，在这里还包含了与所述游戏机一起使用并且与驾驶控制机制相关联的控制电路，用于响应于操纵模块、加速模块和制动模块的操作来控制致动设备，以便移动和设置基础结构的运动，由此相对于所述屏幕来为所述用户模拟驾驶体验。
[0005]优选地，所述多个间隔位置是呈三角形排列的。
[0006]更优选的是，所述多个间隔位置是相对于基础结构的前部和后部位置中的任一位置以及左侧和右侧位置。
[0007]更优选的是，基础结构具有分别与所述至少三个致动设备相连的前部和左后部以及右后部。
[0008]在一个优选实施例中，至少一个致动设备包括AC电动机、支撑构件，以及驱动啮合在AC电动机与支撑构件之间的驱动传输机制，用于将动力从AC电动机传输至支撑构件，所述支撑构件能在AC电动机的操作下延伸和收缩，以便在相反的方向上移动基础结构。
[0009]更优选的是，驱动传输机制包括彼此用螺纹方式啮合的外部螺纹构件和内部螺纹构件，用于伸出和缩回支撑构件。
[0010]更优选的是，支撑构件与内部螺纹构件相连，以便与之一起移动。
[0011]更优选的是，支撑构件和外部螺纹构件都是长形的，并且是以套管伸缩的方式相互啮合的。
[0012]更为优选的是，所述至少一个致动设备包括管状壳体，其中所述壳体装入了外部螺纹构件，并且支撑构件可以从中伸出。
[0013]优选地，该驱动传输机制包括彼此驱动啮合的第一齿轮和第二齿轮，其中第一齿轮由AC电动机驱动，并且第二齿轮与外部螺纹构件或内部螺纹构件之一相连。
【附图说明】
[0014]现在将参考附图并借助示例来对本发明进行更具体的描述，其中:
[0015]图1是根据本发明的驾驶游戏座椅装置的一个实施例的左视图；
[0016]图2是图1中的驾驶游戏座椅装置的俯视图；
[0017]图3是图1中的驾驶游戏座椅装置的前视图；
[0018]图4是图1中的驾驶游戏座椅装置的后视图；
[0019]图5B-5C是沿着线V-V得到的图2的驾驶游戏座椅装置中的座椅的剖面左视图；
[0020]图6是图1的驾驶游戏座椅装置中的致动设备的剖面侧视图；
[0021]图7是与图6对应且显示了处于延伸状况下的致动装置的剖面侧视图；
[0022]图8和9是图1的驾驶游戏座椅装置的前视图，其分别显示的是被设置成处于右转和左转运动的驾驶游戏座椅装置。
[0023]图10和11是图1中的驾驶游戏座椅装置的左视图，其分别显示的是被设置成处于加速和制动运动的驾驶游戏座椅装置;以及
[0024]图12是描绘了图1中的驾驶游戏座椅装置的功能框图，其显示的是包括控制电路及其操作在内的大体配置。
【具体实施方式】
[0025]参考附图1-12，这些附图显示的是与屏幕20以及运行诸如汽车驾驶游戏之类的驾驶游戏的视频游戏机10—起使用的驾驶游戏座椅装置100，用于实施本发明，其中该驾驶游戏座椅装置100具有基础结构200、在基础结构200上提供而供玩家就坐的座椅300，以及在基础结构上相对于座椅300的前向位置提供的驾驶控制机制400。该驾驶控制机制400包括分别用于执行操纵、加速和制动操作的操纵模块410、加速模块420以及制动模块430，优选地，这些模块是以车内的方向盘410、加速踏板420以及制动踏板的形式实施的。这些模块与游戏机10相连，并且共同充当了供玩家玩驾驶游戏的游戏控制器。
[0026]座椅300是借助一种允许前向和后向调整座椅位置来配合玩家的机制，而被定位在基础结构200上的。该机制包括处于座椅300下方的连杆机构310，其具有能够有选择地与一系列的孔洞313啮合以固定座椅300位置的前柄311以及后钩312。通过使用前柄311来释放以及重新啮合后钩312，玩家可以将座椅300滑动到适合位置，以便操作方向盘410以及踏板420和430。
[0027]驾驶游戏座椅装置100包括连接在基础结构200的多个间隔位置并且支撑基础结构200以进行移动的至少三个致动设备500(即500A、500B和500C)，其在本示例中是三个致动设备。此外，在这里还包括一个与游戏机10—起使用并与驾驶控制机制400相关联的控制电路600，用于响应于操纵模块410、加速模块420和制动模块430的操作来控制致动设备500，以便移动和设置基础结构200的运动，由此相对于屏幕20来为玩家模拟驾驶体验。
[0028]基础结构200被水平放置在地面90上或靠近的位置，其具有大致为扁平的三角形状，所述三角形状具有前部210以及相对较宽的后部220，并且所述后部继而具有左后部221和右后部222。致动设备500A、500B和500C分别在如前所述三角排列的多个间隔位置上与前部210以及左后部和右后部221和222相连。每一个致动设备500A/500B/500C都具有细长的长形配置，并且被布置成像腿一样垂直延伸或站立。
[0029]更具体地说，致动设备500A、500B和500C被用于支撑、尤其是移动和调整基础结构200相应的前部、左部和右部210、221和222的向上/向下位置。以下也将这些致动设备称为前部、左侧和右侧致动设备500A、500B和500C。左侧和右侧致动设备500B和500C被布置在后部，其还可以通过结合操作来调整基础结构200后部220的向上/向下位置。
[0030]在本实施例中，这三个致动设备500的结构大致相同，然而应该指出的是，它们也可以具有不同的结构，例如在前部致动设备500A与后部的左侧和右侧致动设备500B和500C之间使用不同的结构。虽然以下描述的结构大致适用于所有的三个致动设备500A-500C(图6和7)，但其同样适用于致动设备500中的至少一个，其中所述致动设备的构成组件是酌情用其参考数字中的相应后缀字母A、B或C区别的。
[0031]每一个致动设备500都具有管状壳体501，并且其借助于该管状壳体而在垂直方位上被固定于基础结构200。致动设备500是由AC电动机510(即510A、510B或510C)、支撑构件520，以及将来自AC电动机510的驱动力传送到支撑构件520的驱动传输机制530形成的。该支撑构件520优选是由长形的圆柱形空心杆520提供的，其中所述空心杆可以在AC电动机510的操作下伸长和收缩，以便在相反的方向、即向上和向下的方向上移动基础结构200。在支撑杆520的下端提供了一个大致是圆锥形的底座521，其中该底座是借助球窝接头522与之连接的。
[0032]驱动传输机制530包括一个优选由长形的螺丝531提供的圆柱形外部螺纹构件531，以及优选由方形或六边形螺母532提供的内部螺纹构件532。螺丝531和螺母532彼此以螺纹方式啮合，以便在相对转动的时候延伸和收缩支撑杆520。支撑杆520与螺母532是同轴连接的，或者优选以共轴的方式与螺母532形成一个整体，以便与之沿着共同的轴向移动。
[0033]管状壳体501以居于中心(central Iy)和共轴的方式装入螺丝531，这两者共用一个公共中心轴，并且延伸的长度通常是相同的。由于支撑杆520(其是管状的)是以共轴的方式部署在螺丝531上的，因此，支撑杆520和螺丝531会以套管伸缩的方式啮合在一起。由于螺母532是位于壳体501内部的，因此，支撑杆520可以从壳体501的下端以居于中心和共轴的方式延伸。
[0034]管状壳体501配备了一个安装在该壳体的上端内部的圆柱轴承502，以及安装在该壳体的下端外的圆柱形端盖503。轴承502通过其上端来定位螺丝531，以便进行自由旋转。端盖503具有一个可供支撑杆520垂直向下伸出的中心孔。所述端盖503借助支撑杆520来间接定位螺丝531的下端。螺母532位于壳体501与螺丝531之间的环形空腔504的内部。螺丝531通过螺纹啮合穿过螺母532，一旦此螺丝旋转，则所述螺母532将可以沿着空腔504的长度方向向下和向上滑动，由此相对于壳体501来伸出或收缩支撑杆520。
[0035]AC电动机510被安装在管状壳体501的上端的一侧，并且电动机的主轴是垂直向上的。驱动传输机制530包括彼此借助齿形带而被驱动啮合的第一齿轮533和第二齿轮534，其中第一齿轮533被牢固地安装在电动机主轴上，并且由此被电动机510驱动，而第二齿轮534则与螺丝531的上端共轴连接，以便继而旋转螺丝531。
[0036]在操作中，致动设备500会在AC电动机510朝着一个方向(例如从以上图7中看到的逆时针方向)旋转的时候伸出其支撑杆520，以便抬高基础结构200的相关部分210/221/222，或者会在电动机510朝着相反的方向倒转的时候收回支撑杆520，以便降低所述基础结构位置。
[0037]AC电动机510优选是有相应的伺服电动机提供的，并且所述伺服电动机是由AC伺服信号控制的，AC伺服信号源自用于左侧和右侧电动机510B和510C的相应脉冲信号以及用于前部电动机510A的水平信号。AC电动机510的行为与步进电动机相似，其精确地调整相应的致动设备500，尤其是对其长度、也就是其支撑杆520伸出/缩回的位置进行调整。
[0038]参考驾驶控制机制400，方向盘410被适配成在被玩家旋转的时候输出一个左侧或右侧脉冲信号，其中所述信号中的脉冲数量取决于方向盘410旋转的角度，并且所述脉冲的宽度代表的是转弯方向，也就是向左或向右。加速踏板420和制动踏板430各自被适配成输出一个水平信号，其中该信号的水平或幅度是由玩家的相关右脚/左脚踩下踏板420/430的程度决定的。
[0039]控制电路600具有一个基于微处理器且用于执行各种信号处理功能的控制单元或MCU 620，并且还包括分别用于感测AC电动机510A-510C的角度位置的三个位置传感器610A-610C(图12)。例如，MCU 620可被编程成将接收自驾驶控制机制400的前述脉冲和水平信号转换成用于操作AC电动机的相应的AC伺服信号。在必要时，M⑶620还会基于为MCU620提供反馈信号的相应位置传感器610A/610B/610C的输出来实时地为每一个AC电动机510执行纠错处理，以便借助所述纠错处理来调整相应的AC伺服信号，并且由此相应的AC电动机510调整到所要的角度位置，而这继而会决定相应致动设备500的长度。
[0040]方向盘410、加速踏板420以及制动踏板430借助MCU 620连接到游戏机10，以供玩家在玩驾驶游戏的过程中使用。从以上描述中可以清楚了解，前部、左侧和右侧致动设备500A、500B和500C分别负责确定基础结构200的前部、左部和右部210、221和222的位置。[0041 ] 一旦玩家向右转动方向盘410，则左侧致动设备500B会在MCU 620的控制下延伸，由此会使基础结构200并进而使座椅300向右倾斜，从而模拟右转运动(图8)。当玩家向左转动方向盘410时，则会改为左侧致动设备500C在MCU 620的控制下延伸，由此会使基础结构200并进而使座椅300向左倾斜，从而模拟左转运动(图9)。当玩家踩踏加速踏板420时，前部致动设备500A会在M⑶620的控制下延伸，由此会使基础结构200并进而使座椅300向上倾斜(也就是后部向下)，从而模拟加速运动(图10)。一旦玩家应用制动踏板430，则会改为左侧和右侧致动设备500B和500C在M⑶620的控制下延伸，由此会使基础结构200并进而使座椅300降低(也就是后部抬高)，从而模拟刹车或减速运动(图11)。
[0042]一个或多个相关致动设备500的延伸或伸长的程度取决于方向盘510被旋转的角度或是任一踏板420/430被施加的深度。
[0043]本发明的驾驶游戏座椅装置具有相对简单的结构，并且所述结构在模拟驾驶运动或体验方面是非常有效的。
[0044]可以想到的是，用于排列所述至少三个致动设备的多个间隔位置可以大致是基础结构的前端和后端之一及其左侧和右侧。此外，三个以上的致动设备也是可以预见的，例如使用四个致动设备，在这种情况下，这些致动设备被布置在左前侧、右前侧、左后侧和右后侧位置，或者被布置在前部、后部、左侧和右侧位置。
[0045]此外还应该想到，该驾驶游戏座椅装置可以应用于驾车游戏之外的视频驾驶游戏，例如用于驾驶摩托车或飞机的视频游戏。
[0046]本发明仅仅是作为示例给出的，在不脱离附加权利要求规定的发明范围的情况下，本领域技术人员可以对所描述的实施例进行其他各种修改和/或变更。
【主权项】
1.一种与屏幕以及运行驾驶游戏的视频游戏机一起使用的驾驶游戏座椅装置，包括: 基础结构； 在基础结构上提供而供所述玩家就坐的座椅； 在基础结构上相对于座椅的前向位置提供的驾驶控制机制，该驾驶控制机制包括分别用于操纵、加速和制动操作的操纵模块、加速模块以及制动模块； 至少三个致动设备，其连接在基础结构上的多个间隔位置，并且支撑所述基础结构以进行移动；以及 与所述游戏机一起使用并且与驾驶控制机制相关联的控制电路，用于响应于操纵模块、加速模块和制动模块的操作来控制致动设备，以便移动和设置基础结构的运动，由此相对于所述屏幕来为所述用户模拟驾驶体验。2.如权利要求1所述的驾驶游戏座椅装置，其中所述多个间隔位置是呈三角形排列的。3.如权利要求2所述的驾驶游戏座椅装置，其中所述多个间隔位置是相对于基础结构的前部和后部位置中的任一位置以及左侧和右侧位置。4.如权利要求3所述的驾驶游戏座椅装置，其中基础结构具有分别与所述至少三个致动设备相连的前部和左后部以及右后部。5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的驾驶游戏座椅装置，其中至少一个致动设备包括AC电动机、支撑构件，以及驱动啮合在AC电动机与支撑构件之间的驱动传输机制，用于将动力从AC电动机传输至支撑构件，所述支撑构件能在AC电动机的操作下延伸和收缩，以便在相反的方向上移动基础结构。6.如权利要求5所述的驾驶游戏座椅装置，其中驱动传输机制包括彼此用螺纹方式啮合的外部螺纹构件和内部螺纹构件，用于伸出和缩回支撑构件。7.如权利要求6所述的驾驶游戏座椅装置，其中支撑构件与内部螺纹构件相连，以便与之一起移动。8.如权利要求7所述的驾驶游戏座椅装置，其中支撑构件和外部螺纹构件都是长形的，并且是以套管伸缩的方式相互啮合的。9.如权利要求6-8中任一权利要求所述的驾驶游戏座椅装置，其中所述至少一个致动设备包括管状壳体，其中所述壳体装入了外部螺纹构件，并且支撑构件可以从中伸出。10.如权利要求6-9中任一权利要求所述的驾驶游戏座椅装置，其中该驱动传输机制包括彼此驱动啮合的第一齿轮和第二齿轮，其中第一齿轮由AC电动机驱动，并且第二齿轮与外部螺纹构件或内部螺纹构件之一相连。
【文档编号】A63F13/28GK106039709SQ201610231478
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月14日 公开号201610231478.4, CN 106039709 A, CN 106039709A, CN 201610231478, CN-A-106039709, CN106039709 A, CN106039709A, CN201610231478, CN201610231478.4
【发明人】张礼文
【申请人】添利国际发展有限公司