CN220800538U - 一种vr体感座椅及其交互系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种VR体感座椅及其交互系统，VR体感座椅包括支撑座、椅座、多个压力传感器和无线通信单元，椅座转动连接于支撑座上；多个压力传感器阵列排布于椅座背向支撑座的一侧表面上，压力传感器用于检测坐在椅座上的使用者施加的压力；无线通信单元电连接压力传感器，无线通信单元用于与VR设备通信连接，以向VR设备发送用于对VR信息进行预设控制的信息，VR信息包括VR人物和VR场景。本申请解决了用户视觉上观察到的状态与身体的真实状态不一致，从而引发用户出现晕动症的问题。

Description

一种VR体感座椅及其交互系统

技术领域

本申请涉及虚拟现实技术领域，特别涉及一种VR体感座椅及其交互系统。

背景技术

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。

体感游戏，顾名思义是用身体去感受的电子游戏，突破以往单纯以手柄按键输入的操作方式，体感游戏是一种通过肢体动作变化来进行操作的新型电子游戏，为了提高玩家操作时的舒适度，减少疲劳，通常会配合VR体感座椅进行操作，现有技术中的VR体感座椅通常用以加强VR信息的人体感知，如根据VR信息进行座椅的震动、加热等，从而增强玩家对游戏的真实体验感，当然有些VR体感座椅也可以感受玩家的肢体动作并作为操作指令发送至控制器对VR虚拟场景进行控制。但是在实际体验过程中发现，这种交互方式容易使用户视觉上观察到的状态与身体的真实状态出现不一致，即当用户转动视角或是移动的时候，VR显示画面切换的角度与用户动作不一致，或者用户的运动幅度较大，VR显示画面的转动幅度较小，导致人体对VR虚拟场景的控制精度不高，从而在VR全视角的屏幕中，容易造成用户期待画面与VR显示画面不一致，进而容易使得用户对空间定位障碍而产生一种动性或位置性错觉，进而产生晕眩甚至呕吐等不良反应。

实用新型内容

本申请实施例提供一种VR体感座椅及其交互系统，解决了用户视觉上观察到的状态与身体的真实状态不一致，从而引发用户出现晕动症的问题。

本实用新型是这样实现的，一种VR体感座椅，包括支撑座、椅座、多个压力传感器和无线通信单元；椅座转动连接于所述支撑座上；多个压力传感器阵列排布于所述椅座背向所述支撑座的一侧表面上，所述压力传感器用于检测坐在所述椅座上的使用者施加的压力；无线通信单元电连接所述压力传感器，所述无线通信单元用于与VR设备通信连接，以向所述VR设备发送用于对VR信息进行预设控制的信息，所述VR信息包括VR人物和VR场景。

在其中一个实施例中，多个所述压力传感器呈方形阵列均匀排布或者呈圆形阵列均匀排布。

在其中一个实施例中，所述VR体感座椅还包括椅背，所述椅背连接于所述椅座边缘，所述椅背靠近所述椅座的一侧表面设有与所述无线通信单元电连接的红外传感器；所述红外传感器呈条状，且所述红外传感器的长度方向与所述椅背的高度方向互相垂直。

在其中一个实施例中，所述VR体感座椅还包括座板，所述座板与所述椅座通过弹性件连接，且所述座板与所述椅座互相平行；

所述座板朝向所述椅座的一侧表面设有多个压力凸起，多个所述压力凸起分别与多个所述压力传感器一一对应设置，以使所述座板向所述椅座侧挤压时，所述压力凸起向所述压力传感器施加压力。

在其中一个实施例中，所述座板与所述椅座同心设置，所述弹性件分别连接于所述座板朝向所述椅座的一侧表面的中心位置处以及所述椅座朝向所述座板的一侧表面的中心位置处。

在其中一个实施例中，所述压力凸起的高度小于所述弹性件未压缩时的长度，且所述压力凸起的高度大于所述弹性件被压缩后的长度。

在其中一个实施例中，所述VR体感座椅还包括角度检测装置，角度检测装置设置于所述椅座上，所述角度检测装置电连接所述无线通信单元，所述角度检测装置用于检测所述椅座相对所述支撑座转动的角度。

在其中一个实施例中，所述支撑座包括底座以及沿所述底座的厚度方向连接于所述底座上的支撑柱；

所述椅座朝向所述支撑柱的一侧表面的中心位置处设有滚珠轴承，所述滚珠轴承与所述支撑柱远离所述底座的一侧表面连接；

所述角度检测装置位于所述滚珠轴承的内钢圈内侧。

在其中一个实施例中，所述支撑柱包括第一支撑管和第二支撑管，所述第一支撑管与所述底座连接，所述第二支撑管与所述椅座连接；

所述第二支撑管同轴连接于所述第一支撑管内，且在所述第二支撑管的轴向上，所述第二支撑管相对所述第一支撑管可移动，以调节所述支撑柱的长度。

在其中一个实施例中，所述底座内部设有布线通道，所述布线通道与所述第一支撑管连通；

所述无线通信单元设置于所述第一支撑管内，且所述无线通信单元连接有电源线，所述电源线位于所述布线通道内，所述电源线用于连接外部电源。

在其中一个实施例中，所述VR体感座椅还包括脚部信号感应板和踏板，所述脚部信号感应板和所述踏板均电连接所述无线通信单元；

所述脚部信号感应板与所述支撑座相邻设置，所述脚部信号感应板用于接收坐在所述椅座上的使用者的脚部动作信号；

所述踏板设置于所述脚部信号感应板上，所述踏板相对于所述脚部信号感应板倾斜设置，所述踏板用于接收坐在所述椅座上的使用者的脚部的踩踏力度信号。

本申请实施例还提供了一种VR体感座椅的交互系统，包括如上述任一实施例的VR体感座椅和VR设备，VR设备与所述无线通信单元通信连接，所述VR设备用于接收所述无线通信单元发送的信息并对VR信息进行预设控制，所述VR信息包括VR人物和VR场景。

本申请提供的VR体感座椅及其交互系统的有益效果在于：与现有技术相比，本申请在椅座上设置压力传感器，通过压力传感器可以检测坐在椅座上的使用者施加的压力，利用无线通信单元将压力传感器检测的压力信息发送至VR设备，以使VR设备根据接收的信息得到使用者的身体重心位置变化，对VR人物和VR场景进行精准的预设控制。这样能够提高对VR人物和VR场景的控制精度，从而使用户期待画面与VR显示画面一致，提高使用者的身体与VR游戏中的人物的运动匹配性，避免用户产生晕眩甚至呕吐等不良反应。

附图说明

图1是本申请实施例提供的VR体感座椅的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的VR体感座椅的交互系统的原理示意图；

图3是本申请实施例提供的VR体感座椅的俯视图；

图4是本申请实施例提供的VR体感座椅的椅座上设置四个压力传感器的示意图；

图5是图4中的四个压力传感器与重心变化的坐标模型图；

图6是本申请实施例提供的VR体感座椅的椅座上设置座板的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的VR体感座椅的椅座靠近支撑柱的一侧表面的示意图；

图8是本申请实施例提供的VR体感座椅的支撑柱的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的VR体感座椅的支撑座相邻设置脚部信号感应板和踏板的结构示意图。

附图标记：100、VR设备；200、外部电源；

1、支撑座；11、底座；110、布线通道；12、支撑柱；121、第一支撑管；1210、第一定位孔；122、第二支撑管；1220、第二定位孔；123、定位销；

2、椅座；20、压力传感器；21、滚珠轴承；

3、角度检测装置；4、无线通信单元；41、电源线；

5、座板；51、弹性件；52、压力凸起；

6、椅背；7、红外传感器；8、脚部信号感应板；9、踏板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

还需说明的是，本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件，对于本申请实施例中相同的零部件，图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记，应理解的是，对于其他相同的零件或部件，附图标记同样适用。

本申请实施例提供一种VR体感座椅及其交互系统，解决了用户视觉上观察到的状态与身体的真实状态不一致，从而引发用户出现晕动症的问题。

相关技术中，使用者在体验VR游戏时，通常会将VR设备100和VR体感座椅配合使用，VR体感座椅可以接收VR体感画面，增强使用者对VR信息的人体感知，这样使使用者能够更加沉浸在游戏中，增强游戏的真实体验感，同时，使用者对VR游戏的操作是通过操作手柄完成的，VR设备100具有独立的VR控制系统，接收到操作手柄的操作信号之后对VR游戏中的任务或场景进行控制，现有技术中，使用者在玩VR游戏时，通过双手操作操作手柄，长时间会导致手部疲劳，降低手部操作的灵活性，而且在VR游戏时人的身体几乎不发生移动，人的身体与游戏中人物的运动的匹配性低，游戏体验感较差，而VR体感座椅也只能接收VR体感信息，用以加强VR信息的人体感知，并不能缓解使用者的手部疲劳，使得人体与VR游戏的交互方式过于单一，交互程度较弱，虽然有些VR体感座椅具有检测使用者姿态并根据使用者的姿态控制VR场景或人物，但是检测的使用者姿态并不十分准确，从而使得使用者的转动角度和转动幅度都与VR显示画面的转动角度和转动幅度不一致，容易降低对VR虚拟场景的控制精度，使得使用者出现晕动症的反应，也就是产生晕眩甚至呕吐等不良反应。

晕动症主要分为视觉晕动症和模拟晕动症，其中，视觉晕动症是指单纯的由头显的视觉系统引起的眩晕感，跟自身身体无关。主要是由于头显本身的刷新率、闪烁、陀螺仪等引起的高延迟问题导致的眩晕感。如果屏幕本身有延迟则非常明显，当你转动头的时候应该看到对应的侧面图像，但由于设备延迟的问题，要等上一段时间才能看到，与我们平常的生活状态不符，身体就会出现反应。而模拟晕动症的本质是由于用户视觉上观察到的状态和身体的真实状态之间的不一致引发的。当视觉焦点集中在一个位置(屏幕)的时候，虽然屏幕静止不动，但图像上的物体不停移动，尤其是向你逼近或者拉远的时候，眼睛被欺骗，精神处于高度紧张状态，但你的身体没有做出任何相应的动作，精神和身体出现了不匹配的情况。而本申请中解决的问题就是防止出现模拟晕动症。

参考图1-图2，本申请实施例提供的VR体感座椅包括支撑座1、椅座2、多个压力传感器20和无线通信单元4；椅座2转动连接于支撑座1上；多个压力传感器20阵列排布于椅座2背向支撑座1的一侧表面上，压力传感器20用于检测坐在椅座2上的使用者施加的压力；无线通信单元4电连接压力传感器20，无线通信单元4用于与VR设备100通信连接，以向VR设备100发送用于对VR信息进行预设控制的信息。

其中，VR信息包括VR人物和VR场景。当然，在不同的VR画面中，VR信息有所不同，比如在VR游戏中，VR信息主要包括VR人物和VR场景，如果VR画面是VR视频电影，那使用者仅仅只是观看者，那VR信息主要就是VR场景了，随着使用者在椅座2上的姿态变化，使用者的身体重心也会随之发生变化，VR场景可以随之进行相应的转动，这样可以给使用者一种身临其境的感觉。

通过以上设置，椅座2上设置有多个压力传感器20，坐在椅座2上的使用者身体倾斜时各个压力传感器20感受到的压力不同，因此可以检测出使用者的姿态，当使用者身体姿态发生变化时使用者与椅背6之间的距离也会发生变化，无线通信单元4将压力传感器20检测的信息发送至VR设备100，以使VR设备100对VR信息进行预设控制。这样使用者身体倾斜可以作为VR设备100控制VR信息的操作指令，从而使人体动作代替了双手去操作VR游戏，解放了双手，降低了手部疲劳，而且相较于现有技术中VR体感座椅只能被动的接收VR体感信息，本申请中的VR体感座椅就相当于现有技术中的操作手柄，可以检测人体动作并作为操作指令发送至VR设备100实现对VR信息的控制，使得人体与VR设备100的交互方式由单方面接收变成了双方交互，交互程度更强，而且在VR游戏中人体一直处于运动状态，可以进一步的增强人的身体与游戏中人物的运动的匹配性，提升游戏体验感。多个压力传感器20能够检测出使用者更准确的身体姿态变化，从而提高对VR信息控制的精准度，避免使用者出现晕动症，提升使用者的VR体验感。

上述VR设备100可以是手机、平板、VR头盔、VR眼镜等VR电子终端，VR设备100可以显示VR画面供使用者观看，VR设备100中具有用于控制VR画面中的VR信息的控制器，该控制器可以与无线通信单元4无线连接通信，以便无线接收无线通信单元4发送的信息，快速及时的根据人体的动作对VR信息进行预设控制。

需要说明的是，本申请中的VR体感座椅与VR设备100配套使用，其中，VR设备100在使用之前已经提前设置好了使用者坐在椅座2上做的不同的动作代表的操作指令，比如，在VR设备100进行VR游戏时，使用者左转或右转就是代表VR场景左转或右转，使用者身体前倾代表VR人物向前走，使用者身体后倾代表VR人物向后走，使用者身体坐倾代表VR人物向左走，使用者身体右倾代表VR人物向右走，这样当VR设备100接收到无线通信单元4发送的信息之后就可以快速的响应并对VR信息进行对应的预设控制，减少控制延迟，同时也能使VR显示的画面与使用者期待的画面保持一致，避免使用者出现晕动症，提升使用者的体验感。

上述的使用者的动作代表的操作指令只是其中一个示例，不仅限于此，在具体的应用场景中也可以将使用者的不同动作设置为代表其他的操作指令，这样可以使本申请的VR体感座椅适应不同VR画面显示时人体与VR画面的交互，增强人体与VR画面的交互程度。

本申请实施例中，无线通信单元4可以是蓝牙模块，蓝牙传输速度快，而且不受无线网络的限制，可以在任意场合使用，实用性更强。无线通信单元4也可以是WIFI模块，通过WIFI传输信息可以增强信息传输的速度，避免信息传输延迟，使得交互性更好。

在一些实施例中，椅座2可以呈圆形，或者也可以呈正多边形，本申请实施例不做具体限定，参考图3，多个压力传感器20可以呈方形阵列均匀排布，也可以呈圆形阵列均匀排布，这样使用者坐在椅座2上之后就会对压力传感器20产生一定的压力，当使用者身体倾斜时，使用者的身体重心发生改变，随之各个压力传感器20感受到的压力也会不同，这样就可以通过压力传感器20检测到的压力值判断使用者身体倾斜的方向即使用者的具体姿态，从而能够准确得到使用者身体做出的动作，以便VR设备100对VR信息进行准确的控制。

具体的，本申请实施例中的多个压力传感器20呈方形阵列均匀排布，其中每一行的压力传感器20数目相同，每一列的压力传感器20数目也相同。对每一个压力传感器20建立二维坐标标记，当使用者坐上椅座2之后，根据对应压力传感器20的数值对各个二维坐标进行赋值；预先获取正坐姿状态下各个坐标标记处的压力数值，并在三维坐标系中设定人体重心初始位置；在使用者姿态变化时，根据各个坐标标记处的压力数值进行三维坐标系的实时重心位置调整；并根据三维坐标系中重心调整方向及距离对VR场景进行精确控制。

其中，正坐姿的预设值获取方式为：使用者坐在椅座2上，各项压力数值稳定后，同时椅背6上的红外传感器7判断人体背部与椅背6之间的距离映射到椅座2上时对应位置处的压力传感器20具有压力信号，此时判定使用者的坐姿为正坐姿。

人体重心初始位置可以在三维坐标系除原点外的任意点处，重心在三维坐标系中的三维运动方向始终在以重心初始位置距原点的距离为半径的球面上。

其中，人体重心初始位置距原点的距离可以根据不同人群以正坐姿坐在椅座2上的人体重心位置距原点的距离去确定。具体的，在本申请实施例中，由于人体是依靠眼部去接受外部视觉信号的，因此可以将人体头部作为人体重心初始位置，人体重心初始位置距原点的距离也就是以正坐姿坐在椅座2上的使用者的头部距原点的距离。由于不同使用者的身高不同，以正坐姿坐在椅座2上之后人体重心初始位置也就不同，因此可以在使用者坐在椅座2上之后人工手动向VR设备100输入人体重心初始位置，或者也可以在椅座2上或者椅背6上设置人体头部高度测量装置，将人体头部高度测量装置与无线通信单元4电连接，从而可以自动测量人体头部高度，也就是人体重心初始位置距原点的距离，并发送至VR设备100。

人体重心的运动可以根据阵列排布的多个压力传感器20的压力数值的变化趋势进行判断，同时还能进一步参考椅背6上的红外传感器7对人体与椅背6之间距离的监测值进行辅助判断，计算出人体的重心变化方向和距离，实时改变三维坐标系中人体重心的位置，从而可以根据人体重心位置对VR场景进行精确控制。

其中，阵列排布的多个压力传感器20的压力数值的变化趋势的具体获取方式为：读取正坐姿时阵列排布的多个压力传感器20中位于中心位置处的压力传感器20的数值，在二维坐标系中均默认为竖直方向的数值M，当人体坐姿产生变化时，位于中心位置处的压力传感器20的数值降低为N；此时人体重心与此压力传感器20形成夹角α；利用M与N计算α夹角以及水平方向的分解数值L；将椅背6上的红外传感器7检测的人体与椅背6之间的距离数值与L进行关系比例匹配；建立匹配关系后，根据人体的坐姿计算人体重心位移量，从而精确识别人体姿态，精确控制VR场景中的操作画面。

示例的，参考图4，多个压力传感器20的具体数目为四个，在使用者还未坐到椅座2上时，将椅座2背向支撑座1的一侧表面上靠近使用者的一侧作为椅座2的正前方，则四个压力传感器20分别设置在椅座2的正前方、正后方、正左方和正右方。参考图5，可以将四个压力传感器20的位置坐标设定为(P1x，P1y)、(P2x，P2y)、(P3x，P3y)以及(P4x，P4y)，用来模拟椅座2的前后左右四个方位的压力变化值，计算重心变化值的公式为：Px＝(P1x+P2x-P3x-P4x)/P1x+P2x+P3x+P4x；Py＝(P1y+P4y-P2y-P3y)/P1y+P2y+P3y+P4y。本申请将VR体感座椅代替传统的操作手柄用于控制VR信息，Px和Py即为两路控制信号，相当于传统手柄的两路输入信号。

在一些实施例中，参考图1和图3，VR体感座椅还包括椅背6，椅背6连接于椅座2边缘；椅背6靠近椅座2的一侧表面设有与无线通信单元4电连接的红外传感器7；红外传感器7呈条状，且红外传感器7的长度方向X与椅背6的高度方向Z互相垂直。这样无论使用者在椅座2上做出任何姿态，红外传感器7都能检测到人体与椅背6之间的距离，辅助判断人体更准确的姿态，以便精确控制VR场景中的操作画面。

本申请实施例中，设置椅背6可以增强使用者坐在VR体感座椅上的舒适度，将红外传感器7设置在椅背6上，通过红外传感器7可以检测使用者与椅背6之间的距离，当使用者坐在VR体感座椅上之后红外传感器7就能检测到，无线通信单元4会将红外传感器7检测到的信号发送给VR设备100，VR设备100会结合压力传感器20检测的信号和红外传感器7检测到的信号判断使用者更准确的身体姿态，以便精准控制VR信息。此外，当VR设备100接收到红外传感器7检测到的信号之后才会控制无线通信单元4接收压力传感器20发送的信号，这样只有在VR体感座椅上有使用者坐下时无线通信单元4才会接收压力传感器20检测的信息，否则VR体感座椅上的无线通信单元4和压力传感器20都会处于待机休眠状态，有利于延长无线通信单元4和压力传感器20的使用寿命，进而延长VR体感座椅的使用寿命。

红外传感器7是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度)，都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点。

在一些实施例中，参考图1，VR体感座椅还包括角度检测装置3，角度检测装置3设置于椅座2上，角度检测装置3电连接无线通信单元4，角度检测装置3用于检测椅座2相对支撑座1转动的角度。

需要说明的是，椅座2可以相对支撑座1进行转动，这样坐在椅座2上的使用者就可以左右转动调整方向，通过椅座2上设置的角度检测装置3可以检测使用者转动的角度，VR场景可以随着使用者的转动随之进行相应的转动，这样可以给使用者一种身临其境的感觉。而且无线通信单元4将角度检测装置3检测的信息发送至VR设备100，这样使用者身体转动也可以作为VR设备100控制VR信息的操作指令，从而使人体动作代替了双手去操作VR游戏，解放了双手，降低了手部疲劳。

在一些实施例中，角度检测装置3为陀螺仪或者角度传感器，由于角度检测装置3设置于椅座2上，当使用者坐在椅座2上转动时，角度检测装置3随之转动，可以检测出使用者转动的角度和方向，这样无线通信单元4将角度检测装置3检测的信息发送至VR设备100之后，VR设备100就会控制VR场景和使用者转动相同的角度，且转动方向也和使用者的转动方向相同，这样使用者的视野就会与VR人物的视野保持一致，提高交互程度，增强使用者对VR游戏的沉浸感和体验感。

陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。陀螺仪是一种机械装置，其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子，转子装在一支架内；再通过转子中心轴上加一内环架，那么陀螺仪就可环绕平面两轴作自由运动；然后，在内环架外加上一外环架；这个陀螺仪有两个平衡环，可以环绕平面三轴作自由运动，就是一个完整的太空陀螺仪(space gyro)。陀螺仪可作为信号传感器。根据需要，陀螺仪器能提供准确的方位、水平、位置、速度和加速度等信号。

角度传感器是指能感受被测角度并转换成可用输出信号的传感器。角度传感器，顾名思义，是用来检测角度的。它的身体中有一个孔，可以配合乐高的轴。当连结到RCX上时，轴每转过1/16圈，角度传感器就会计数一次。往一个方向转动时，计数增加，转动方向改变时，计数减少。计数与角度传感器的初始位置有关。当初始化角度传感器时，它的计数值被设置为0，如果需要，可以用编程把它重新复位。

在一些实施例中，参考图6，VR体感座椅还包括座板5，座板5与椅座2通过弹性件51连接，且座板5与椅座2互相平行；座板5朝向椅座2的一侧表面设有多个压力凸起52，多个压力凸起52分别与多个压力传感器20一一对应设置，以使座板5向椅座2侧挤压时，压力凸起52向压力传感器20施加压力。这样使用者坐在座板5上身体倾斜时，倾斜方向对应的压力凸起52就会压在其对应的压力传感器20上，这样压力传感器20感受到的压力会被放大，而且压力传感器20感受压力的性能会更灵敏，从而使得使用者身体倾斜的幅度不用太大，小幅度的倾斜压力传感器20也能检测到使用者的姿态变化，更有利于使用者通过身体发出操作指令。同时，由于不同年龄的人群的臀部大小的差异，会导致使用者坐在VR体感座椅上之后各个压力传感器20获取的压力信号不具有统一性，因此设置座板5可以有效的消除不同使用者坐在VR体感座椅上的压力差异，增强VR体感座椅的适用性。

需要说明的是，座板5和椅座2互相平行，二者之间采用弹性件51连接，当使用者坐在座板5上之后，弹性件51压缩，座板5向椅座2靠近，每一个压力凸起52都压在其下方对应的压力传感器20上，此时各个压力传感器20检测到的压力值基本一致，当使用者身体前倾时，与前方对应的压力凸起52压到的压力传感器20检测到的压力值就会增大，其他压力传感器20检测的压力值会相应的变小或不变，这样就可以根据压力传感器20检测到的压力值判断出使用者的身体姿态，明确使用者发出的操作指令。

其中，弹性件51可以是弹簧，弹性件51也可以是弹性软垫，本申请实施例不做具体限定，只要弹性件51能够满足使用者坐在座板5上之后座板5朝椅座2靠近，且压力凸起52能够压到压力传感器20的要求即可。

在一些实施例中，参考图6，座板5与椅座2同心设置，弹性件51分别连接于座板5朝向椅座2的一侧表面的中心位置处以及椅座2朝向座板5的一侧表面的中心位置处。这样座板5各个位置处承受的压力更加均匀，而且座板5可以将压力均匀的施加到各个压力传感器20上，确保使用者端坐在座板5上时各个压力传感器20检测到的压力值基板一致。

需要说明的是，座板5与椅座2的形状可以设置相同，也可以设置为不同，为了更好的承载和施加使用者带来的压力，本申请实施例将座板5和椅座2均设置为圆形，且座板5的大小与多个压力传感器20围成的区域大小相同，这样座板5上设置的压力凸起52只要均匀排列在座板5的边缘即可，极大的降低了压力凸起52的设置难度。

座板5与压力凸起52可以一体成型设置，这样可以确保压力凸起52不会从座板5上脱落，提升VR体感座椅的使用寿命，而且也能缩短座板5与压力凸起52的制作时间，提高座板5与压力凸起52的制作效率。

需要注意的是，压力凸起52是压在压力传感器20上的，为了防止压力凸起52将压力传感器20压坏，可以采用塑料材质制作压力凸起52，或者将压力凸起52朝向压力传感器20的一侧表面设置圆滑的弧形面，从而避免压力凸起52的棱角对压力传感器20造成损坏。

在一些实施例中，压力凸起52的高度小于弹性件51未压缩时的长度，且压力凸起52的高度大于弹性件51被压缩后的长度。这样在座板5上没有坐使用者时，也就是本申请的VR体感座椅未使用时，压力凸起52与压力传感器20之间存在一定的距离，压力传感器20没有检测到压力，当使用者坐在座板5上之后，压力凸起52会压在压力传感器20上对压力传感器20施加压力，此时压力传感器20会检测到压力，如此，当本申请的VR体感座椅上坐了使用者时压力传感器20才会检测压力，不仅可以使压力传感器20检测到更准确的使用者带来的压力值，有利于准确的判断使用者的身体姿态，而且压力传感器20不会时刻都在检测压力，有利于延长压力传感器20的使用寿命。

在一些实施例中，参考图1、图6和图7，支撑座1包括底座11以及沿底座11的厚度方向连接于底座11上的支撑柱12；椅座2朝向支撑柱12的一侧表面的中心位置处设有滚珠轴承21，滚珠轴承21与支撑柱12远离底座11的一侧表面连接；角度检测装置3位于滚珠轴承21的内钢圈内侧。

其中，滚珠轴承是滚动轴承的一种，将球形合金钢珠安装在内钢圈和外钢圈的中间，以滚动方式来降低动力传递过程中的摩擦力和提高机械动力的传递效率。滚珠轴承不能承受较大的重载荷，在轻工业机械中较常见。滚珠轴承也叫球轴承。

通过以上设置，椅座2就可以相对支撑柱12进行转动，丰富了本申请的VR体感座椅的功能，同时使用者也可以转动身体，增强使用者在VR体感座椅上的舒适度。角度检测装置3位于滚珠轴承21的内钢圈内侧，也就是角度检测装置3位于椅座2朝向支撑柱12的一侧表面的中心，这样可以使角度检测装置3检测到的转动角度更加准确，而且角度检测装置3可以隐藏在滚珠轴承21的内钢圈内侧，使VR体感座椅的外观更加简洁美观。

在一些实施例中，参考图8，支撑柱12包括第一支撑管121和第二支撑管122，第一支撑管121与底座11连接，第二支撑管122与椅座2连接；第二支撑管122同轴连接于第一支撑管121内，且在第二支撑管122的轴向上，第二支撑管122相对第一支撑管121可移动，以调节支撑柱12的长度。这样支撑柱12的长度就可以调节，从而使得VR体感座椅的高度得以调节，能够适应不同高度的人群坐在VR体感座椅上，有利于增强本申请实施例的VR体感座椅的适用性。

在一些实施例中，调节支撑柱12的长度的具体实施方式可以是：第一支撑管121上开设有多个第一定位孔1210，第二支撑管122上开设有多个第二定位孔1220，通过定位销123插入不同的第一定位孔1210和第二定位孔1220中以调节支撑柱12的长度。

在一些实施例中，除了采用上述结构调节支撑柱12的长度之外，调节支撑柱12的长度的具体实施方式还可以是：在底座11上设置气缸，将第一支撑管121套设在气缸的输出轴上，将第二支撑管122与气缸的输出轴同轴连接，这样通过气缸驱动其输出轴伸缩就可以使第二支撑管122相对第一支撑管121伸缩，从而调节支撑柱12的长度，实现VR体感座椅的高度调节。

在一些实施例中，参考图1和图6，底座11内部设有布线通道110，布线通道110与第一支撑管121连通；无线通信单元4设置于第一支撑管121内，且无线通信单元4连接有电源线41，电源线41位于布线通道110内，电源线41用于连接外部电源200。这样无线通信单元4就可以隐藏在第一支撑管121内，不影响VR体感座椅的整体外观，而且压力传感器20和角度检测装置3都可以通过导线与无线通信单元4连接，且导线可以布设于第一支撑管121和第二支撑管122中，降低了导线损坏扯断的概率。

在一些实施例中，参考图9，VR体感座椅还包括脚部信号感应板8和踏板9，脚部信号感应板8和踏板9均电连接无线通信单元4；脚部信号感应板8与支撑座1相邻设置，脚部信号感应板8用于接收坐在椅座2上的使用者的脚部动作信号；踏板9设置于脚部信号感应板8上，踏板9相对于脚部信号感应板8倾斜设置，踏板9用于接收坐在椅座2上的使用者的脚部的踩踏力度信号。

通过以上设置，脚部信号感应板8可以感应使用者脚部的动作信号，得出使用者的脚部动作，踏板9可以供使用者的脚部踩压，踏板9可以感受到使用者脚部踩压的力度，这样使用者通过脚部也可以发出操作指令，有效的增加了使用者在VR体感座椅可以发出的操作指令。踏板9相对脚部信号感应板8倾斜设置，这样更便于使用者的脚部踩压，示例的，在VR游戏中可以将使用者踩压踏板9作为控制游戏中的VR人物跳跃的操作指令，将使用者踩踏脚部信号感应板8作为控制游戏中的VR人物加速移动的操作指令，当然，不仅限于此。如果是在VR赛车中，也可以将使用者踩压踏板9作为控制刹车或者加速的操作指令，具体可以根据使用者的习惯在VR设备100上提前进行设置。

参考图2，本申请实施例提供了一种VR体感座椅的交互系统，包括如上述任一实施例的VR体感座椅和VR设备100，VR设备100与无线通信单元4通信连接，VR设备100用于接收无线通信单元4发送的信息并对VR信息进行预设控制，VR信息包括VR人物和VR场景。

该VR体感座椅的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本申请中使用了上述VR体感座椅，因此，本申请的实施例包括上述VR体感座椅全部实施例的全部技术方案，且能达到上述技术方案所达到的技术效果。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种VR体感座椅，其特征在于，包括：

支撑座(1)；

椅座(2)，转动连接于所述支撑座(1)上；

多个压力传感器(20)，阵列排布于所述椅座(2)背向所述支撑座(1)的一侧表面上，所述压力传感器(20)用于检测坐在所述椅座(2)上的使用者施加的压力；

无线通信单元(4)，电连接所述压力传感器(20)，所述无线通信单元(4)用于与VR设备(100)通信连接，以向所述VR设备(100)发送用于对VR信息进行预设控制的信息，所述VR信息包括VR人物和VR场景。

2.根据权利要求1所述的VR体感座椅，其特征在于，

多个所述压力传感器(20)呈方形阵列均匀排布或者呈圆形阵列均匀排布。

3.根据权利要求2所述的VR体感座椅，其特征在于，

还包括椅背(6)，所述椅背(6)连接于所述椅座(2)边缘，所述椅背(6)靠近所述椅座(2)的一侧表面设有与所述无线通信单元(4)电连接的红外传感器(7)；

所述红外传感器(7)呈条状，且所述红外传感器(7)的长度方向与所述椅背(6)的高度方向互相垂直。

4.根据权利要求3所述的VR体感座椅，其特征在于，

还包括座板(5)，所述座板(5)与所述椅座(2)通过弹性件(51)连接，且所述座板(5)与所述椅座(2)互相平行；

所述座板(5)朝向所述椅座(2)的一侧表面设有多个压力凸起(52)，多个所述压力凸起(52)分别与多个所述压力传感器(20)一一对应设置，以使所述座板(5)向所述椅座(2)侧挤压时，所述压力凸起(52)向所述压力传感器(20)施加压力。

5.根据权利要求4所述的VR体感座椅，其特征在于，

所述座板(5)与所述椅座(2)同心设置，所述弹性件(51)分别连接于所述座板(5)朝向所述椅座(2)的一侧表面的中心位置处以及所述椅座(2)朝向所述座板(5)的一侧表面的中心位置处；

和/或，所述压力凸起(52)的高度小于所述弹性件(51)未压缩时的长度，且所述压力凸起(52)的高度大于所述弹性件(51)被压缩后的长度。

6.根据权利要求1-5任一项所述的VR体感座椅，其特征在于，

还包括角度检测装置(3)，设置于所述椅座(2)上，所述角度检测装置(3)电连接所述无线通信单元(4)，所述角度检测装置(3)用于检测所述椅座(2)相对所述支撑座(1)转动的角度。

7.根据权利要求6所述的VR体感座椅，其特征在于，

所述支撑座(1)包括底座(11)以及沿所述底座(11)的厚度方向连接于所述底座(11)上的支撑柱(12)；

所述椅座(2)朝向所述支撑柱(12)的一侧表面的中心位置处设有滚珠轴承(21)，所述滚珠轴承(21)与所述支撑柱(12)远离所述底座(11)的一侧表面连接；

所述角度检测装置(3)位于所述滚珠轴承(21)的内钢圈内侧。

8.根据权利要求7所述的VR体感座椅，其特征在于，

所述支撑柱(12)包括第一支撑管(121)和第二支撑管(122)，所述第一支撑管(121)与所述底座(11)连接，所述第二支撑管(122)与所述椅座(2)连接；

所述第二支撑管(122)同轴连接于所述第一支撑管(121)内，且在所述第二支撑管(122)的轴向上，所述第二支撑管(122)相对所述第一支撑管(121)可移动，以调节所述支撑柱(12)的长度；

和/或，所述底座(11)内部设有布线通道(110)，所述布线通道(110)与所述第一支撑管(121)连通；

所述无线通信单元(4)设置于所述第一支撑管(121)内，且所述无线通信单元(4)连接有电源线(41)，所述电源线(41)位于所述布线通道(110)内，所述电源线(41)用于连接外部电源(200)。

9.根据权利要求1-5、7-8任一项所述的VR体感座椅，其特征在于，

还包括脚部信号感应板(8)和踏板(9)，所述脚部信号感应板(8)和所述踏板(9)均电连接所述无线通信单元(4)；

所述脚部信号感应板(8)与所述支撑座(1)相邻设置，所述脚部信号感应板(8)用于接收坐在所述椅座(2)上的使用者的脚部动作信号；

所述踏板(9)设置于所述脚部信号感应板(8)上，所述踏板(9)相对于所述脚部信号感应板(8)倾斜设置，所述踏板(9)用于接收坐在所述椅座(2)上的使用者的脚部的踩踏力度信号。

10.一种VR体感座椅的交互系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一项所述的VR体感座椅；

VR设备(100)，与所述无线通信单元(4)通信连接，所述VR设备(100)用于接收所述无线通信单元(4)发送的信息并对VR信息进行预设控制，所述VR信息包括VR人物和VR场景。