本發(fā)明涉及一種VR系統(tǒng)配件，特別是涉及一種基于全景地圖的VR體驗(yàn)鞋。

背景技術(shù)：

VR(Virtual Reality)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多信息源相融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，用戶能夠在該環(huán)境中獲得真實(shí)世界的體驗(yàn)?，F(xiàn)階段VR產(chǎn)品已經(jīng)從游戲和影視領(lǐng)域擴(kuò)展到新的大眾消費(fèi)領(lǐng)域，其中VR全景地圖成為最大的潛力點(diǎn)，通過對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字呈現(xiàn)，VR全景地圖營(yíng)造出一個(gè)新的世界，用戶足不出戶便可走遍全球。

全景地圖是指把三維圖片模擬成真實(shí)物體的三維效果的地圖，運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)對(duì)現(xiàn)有場(chǎng)景進(jìn)行多角度環(huán)視拍攝之后，再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行后期縫合，通過加載播放程序完成三維虛擬展示，呈現(xiàn)給用戶。在用戶佩戴VR眼鏡體驗(yàn)行走在各種街道上時(shí)，三維圖片的播放感受跟人體實(shí)際的行走是有區(qū)別的，因?yàn)椴还軋D片中展示的是何種街道，用戶感受到的始終是實(shí)際為的地面。在現(xiàn)實(shí)生活里，水泥路、石子路、土路、階梯路等每一種街道都有其不同的行走體驗(yàn)，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最終目的就是實(shí)現(xiàn)真實(shí)世界的仿真。

所以為了讓用戶在體驗(yàn)VR全景地圖時(shí)，不同的路面對(duì)應(yīng)著不同的行走感受，需要設(shè)計(jì)一種VR系統(tǒng)配件，幫助用戶獲取最真實(shí)的感受。作為人與計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境進(jìn)行交互作用的一種手段，人們將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)看作是僅次于互聯(lián)網(wǎng)的改變世界未來的重要技術(shù)，它不但將改變?nèi)祟悘氖驴茖W(xué)研究、技術(shù)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐的方式，而且為促進(jìn)人的認(rèn)識(shí)能力的全面發(fā)展提供了新的工具。所以VR系統(tǒng)配件的研發(fā)對(duì)于人類社會(huì)發(fā)展具有重大意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明為了幫助用戶獲取真實(shí)的VR全景地圖感受，提供一種基于全景地圖的VR體驗(yàn)鞋，它實(shí)用可靠，根據(jù)播放圖片中的街道種類，產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)傳遞到人體腳底，讓用戶獲得真實(shí)的行走體驗(yàn)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于全景地圖的VR體驗(yàn)鞋，其特征在于：包括鞋幫、內(nèi)底、外底、立柱、永磁體、螺釘、套筒、繞組、彈簧、電路板、蓄電池、振動(dòng)電機(jī)。

所述鞋幫的頂面覆蓋用戶的腳面，側(cè)面環(huán)繞包裹住鞋底。

所述鞋底為人們的腳底板形狀，分為內(nèi)底和外底。

所述內(nèi)底與鞋幫做成一體，內(nèi)底的頂面與用戶的腳底接觸，內(nèi)底位于側(cè)面鞋幫的頂端。所述外底與鞋幫通過縫制的方式連接，外底位于側(cè)面鞋幫的底端。所以內(nèi)底和外底間具有一定空隙。

進(jìn)一步講，所述內(nèi)底的底面設(shè)有多個(gè)螺紋孔。

所述立柱為圓柱狀，位于外底頂面，與外底制作為一體；立柱的頂面設(shè)有螺紋孔。

所述永磁體為扁圓柱狀，沿軸線開設(shè)沉孔，通過螺釘固定在立柱的頂面。

所述套筒為圓柱狀，位于內(nèi)底底面，與內(nèi)底制作為一體；套筒底面設(shè)有圓柱形的套筒內(nèi)腔；套筒外側(cè)環(huán)繞圓柱面，設(shè)有環(huán)形凹槽，所述繞組環(huán)繞在套筒的環(huán)形凹槽上。

進(jìn)一步講，所述立柱和套筒的數(shù)量有多個(gè)，兩者的位置上下對(duì)準(zhǔn)，在外底縫制在側(cè)面鞋幫上后，立柱恰好位于套筒內(nèi)腔。

進(jìn)一步講，所述立柱和永磁體的高度之和，恰好等于套筒內(nèi)腔的深度。

進(jìn)一步講，所述套筒的高度小于側(cè)面鞋幫的寬度。

所述彈簧套在套筒外側(cè)，彈簧的自然長(zhǎng)度稍大于側(cè)面鞋幫的寬度。

所述電路板和蓄電池通過螺釘裝配在內(nèi)底的底面，兩者均靠近腳心位置處，其中電路板位于腳跟側(cè)，蓄電池位于腳尖側(cè)。

進(jìn)一步講，所述電路板內(nèi)包含四個(gè)整流二極管、MCU板、信號(hào)接收器。

進(jìn)一步講，所述蓄電池為可充電鋰電池。

所述振動(dòng)電機(jī)通過螺釘裝配在內(nèi)底的底面，振動(dòng)電機(jī)的數(shù)量有多個(gè)，其中部分位于后腳掌處，另外的部分位于前腳掌處。

進(jìn)一步講，振動(dòng)電機(jī)包括電機(jī)底座、微型步進(jìn)電機(jī)、電機(jī)軸、偏心塊，電機(jī)底座上開設(shè)有螺釘孔，通過螺釘固定在內(nèi)底的底面。

本發(fā)明的原理為：VR全景地圖系統(tǒng)包括三部分：后臺(tái)系統(tǒng)、VR眼鏡、VR鞋。

后臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存有組成全景地圖的全部圖片，每張圖片具有唯一編號(hào)，數(shù)據(jù)庫(kù)中還設(shè)有街道路面種類項(xiàng)，根據(jù)水泥路、石子路、土路、階梯路等不同路面類別，賦予相應(yīng)的路面種類編碼。數(shù)據(jù)采集人員在采集地圖圖片信息時(shí)，將路面種類信息一起記錄進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)。

VR眼鏡內(nèi)設(shè)LED屏幕，用于顯示后臺(tái)系統(tǒng)播放的圖片。全景地圖是將多個(gè)圖片無(wú)縫播放，讓用戶獲得身臨其境的體驗(yàn)。VR眼鏡與后臺(tái)系統(tǒng)采用有線或者無(wú)線連接。

后臺(tái)系統(tǒng)在播放全景地圖時(shí)，圖片信息在VR眼鏡中體現(xiàn)，同時(shí)VR鞋中的電路板內(nèi)的信號(hào)接收器接收到圖片對(duì)應(yīng)的路面種類信息。VR鞋內(nèi)具備多個(gè)振動(dòng)電機(jī)，通過控制振動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)數(shù)量和某時(shí)刻偏心塊的位置，形成多種振動(dòng)組合，為用戶提供行走在各種路面的真實(shí)體驗(yàn)。

VR鞋中內(nèi)底、外底、立柱、永磁體、套筒、繞組、彈簧組成發(fā)電機(jī)構(gòu)，側(cè)面鞋幫的材質(zhì)為軟橡膠，所以在用戶抬起腳的時(shí)候，由于彈簧的彈力作用，外底被彈簧向下?lián)伍_，立柱帶動(dòng)永磁體在套筒內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)VR鞋落地時(shí)，由于用戶的重力作用，內(nèi)底壓迫彈簧壓縮，永磁體相對(duì)于套筒向上運(yùn)動(dòng)。利用用戶的走路動(dòng)作，永磁體相對(duì)于套筒循環(huán)反復(fù)運(yùn)動(dòng)，繞組內(nèi)的磁通發(fā)生改變，產(chǎn)生電流，儲(chǔ)存進(jìn)蓄電池，為所有耗電元件提供電能。

本發(fā)明基于全景地圖的VR體驗(yàn)鞋具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）將用戶走路動(dòng)作轉(zhuǎn)換為電能，環(huán)保節(jié)能；

（2）利用振動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)，使用步進(jìn)電機(jī)組合，實(shí)現(xiàn)走路振動(dòng)的模擬；

（3）使用整流二極管元件，將方向不定的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。

所以，這種基于全景地圖的VR體驗(yàn)鞋，根據(jù)播放圖片中的街道種類，產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)傳遞到人體腳底，讓用戶獲得真實(shí)的行走體驗(yàn)。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號(hào)表示相同的部件。

圖1是VR全景地圖體驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)傳遞示意圖。

圖2是本發(fā)明的整體外觀示意圖。

圖3是本發(fā)明在鞋幫側(cè)視角的外底與鞋幫的拆解示意圖。

圖4是圖3的局部放大示意圖。

圖5是本發(fā)明的永磁體和立柱的拆解示意圖。

圖6是本發(fā)明在外底側(cè)視角的外底與鞋幫的拆解示意圖。

圖7是本發(fā)明的彈簧和鞋幫的拆解示意圖。

圖8是圖7在靠近腳尖位置的局部放大示意圖。

圖9是圖7在靠近腳跟位置的局部放大示意圖。

圖10是本發(fā)明在靠近腳尖位置的內(nèi)底外側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是本發(fā)明的振動(dòng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是本發(fā)明的剖切線A-A的位置示意圖。

圖13是本發(fā)明沿剖切線A-A的剖視圖。

圖14是圖13在靠近腳尖位置的局部放大示意圖。

圖15是本發(fā)明的電流傳輸線路連接示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)：1-鞋幫、101-側(cè)面鞋幫、2-內(nèi)底、201-螺釘孔、3-外底、4-立柱、5-永磁體、6-螺釘、7-套筒、701-套筒內(nèi)腔、702-環(huán)形凹槽、8-繞組、9-彈簧、10-電路板、1001-整流二極管、1002-MCU板、11-蓄電池、1101-蓄電池正極觸點(diǎn)、1102-蓄電池負(fù)極觸點(diǎn)、12-振動(dòng)電機(jī)、1201-電機(jī)底座、1202-微型步進(jìn)電機(jī)、1203-電機(jī)軸、1204-偏心塊、e-發(fā)電機(jī)構(gòu)、a-后臺(tái)系統(tǒng)、b-VR眼鏡、c-VR鞋。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一種基于全景地圖的VR體驗(yàn)鞋作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

一種基于全景地圖的VR體驗(yàn)鞋，其特征在于：包括鞋幫1、內(nèi)底2、外底3、立柱4、永磁體5、螺釘6、套筒7、繞組8、彈簧9、電路板10、蓄電池11、振動(dòng)電機(jī)12。

如圖2、圖3、圖6所示，所述鞋幫1的頂面覆蓋用戶的腳面，側(cè)面環(huán)繞包裹住鞋底。

進(jìn)一步講，所述側(cè)面鞋幫101的材質(zhì)為天然橡膠，具備良好的彈性和韌性。

所述鞋底為人們的腳底板形狀，分為內(nèi)底2和外底3。

所述內(nèi)底2與鞋幫1做成一體，內(nèi)底2的頂面與用戶的腳底接觸，內(nèi)底2位于側(cè)面鞋幫101的頂端。所述外底3與鞋幫1通過縫制的方式連接，外底3位于側(cè)面鞋幫101的底端。所以內(nèi)底2和外底3間具有一定空隙。

進(jìn)一步講，如圖10所示，所述內(nèi)底2的底面設(shè)有多個(gè)螺紋孔201。

如圖3、圖4、圖5所示，所述立柱4為圓柱狀，位于外底3頂面，與外底3制作為一體；立柱4的頂面設(shè)有螺紋孔。

所述永磁體5為扁圓柱狀，沿軸線開設(shè)沉孔，通過螺釘6固定在立柱4的頂面。

如圖6、圖7、圖8、圖9、圖10所示，所述套筒7為圓柱狀，位于內(nèi)底2底面，與內(nèi)底2制作為一體；套筒7底面設(shè)有圓柱形的套筒內(nèi)腔701；套筒7外側(cè)環(huán)繞圓柱面，設(shè)有環(huán)形凹槽702，所述繞組8環(huán)繞在套筒的環(huán)形凹槽702上。

進(jìn)一步講，所述立柱4和套筒7的數(shù)量有多個(gè)，兩者的位置上下對(duì)準(zhǔn)，在外底3縫制在側(cè)面鞋幫101上后，立柱4恰好位于套筒內(nèi)腔701。

進(jìn)一步講，所述立柱4和永磁體5的高度之和，恰好等于套筒內(nèi)腔701的深度。

進(jìn)一步講，所述套筒7的高度小于側(cè)面鞋幫101的寬度。

所述彈簧9套在套筒7外側(cè)，彈簧9的自然長(zhǎng)度稍大于側(cè)面鞋幫101的寬度，所以將外底3縫制在鞋幫1上后，在自然狀態(tài)下，外底3已經(jīng)受到一定的彈力，這樣用戶在行走時(shí)，保持落地外底3與內(nèi)底2相對(duì)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，以保證較好的用戶行走體驗(yàn)。

所述電路板10和蓄電池11通過螺釘6裝配在內(nèi)底2的底面，兩者均靠近腳心位置處，其中電路板10位于腳跟側(cè)，蓄電池11位于腳尖側(cè)。

進(jìn)一步講，所述電路板10內(nèi)包含四個(gè)整流二極管1001、MCU板1002、信號(hào)接收器。

進(jìn)一步講，整流二極管1001是一種將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿陌雽?dǎo)體器件，最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?，在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。

進(jìn)一步講，所述蓄電池11為可充電鋰電池。

所述振動(dòng)電機(jī)12通過螺釘6裝配在內(nèi)底2的底面，振動(dòng)電機(jī)12的數(shù)量有多個(gè)，其中部分位于后腳掌處，另外的部分位于前腳掌處。

進(jìn)一步講，如圖11所示，振動(dòng)電機(jī)12包括電機(jī)底座1201、微型步進(jìn)電機(jī)1202、電機(jī)軸1203、偏心塊1204，電機(jī)底座1201上開設(shè)有螺釘孔，通過螺釘6固定在內(nèi)底2的底面。

進(jìn)一步講，所述偏心塊1204為扇形體，扇形中心處銷接在電機(jī)軸1203上，偏心塊1204在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，造成VR鞋的重心位置在不斷變化，形成振動(dòng)。

本發(fā)明的原理為：VR全景地圖系統(tǒng)包括三部分：后臺(tái)系統(tǒng)、VR眼鏡、VR鞋。

后臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存有組成全景地圖的全部圖片，每張圖片具有唯一編號(hào)，數(shù)據(jù)庫(kù)中還設(shè)有街道路面種類項(xiàng)，根據(jù)水泥路、石子路、土路、階梯路等不同路面類別，賦予相應(yīng)的路面種類編碼。數(shù)據(jù)采集人員在采集地圖圖片信息時(shí)，將路面種類信息一起記錄進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)。

VR眼鏡內(nèi)設(shè)LED屏幕，用于顯示后臺(tái)系統(tǒng)播放的圖片。全景地圖是將多個(gè)圖片無(wú)縫播放，讓用戶獲得身臨其境的體驗(yàn)。VR眼鏡與后臺(tái)系統(tǒng)采用有線或者無(wú)線連接。

后臺(tái)系統(tǒng)在播放全景地圖時(shí)，圖片信息在VR眼鏡中體現(xiàn)，同時(shí)VR鞋中的電路板10內(nèi)的信號(hào)接收器接收到圖片對(duì)應(yīng)的路面種類信息。VR鞋內(nèi)具備多個(gè)振動(dòng)電機(jī)12，通過控制振動(dòng)電機(jī)12的啟動(dòng)數(shù)量和某時(shí)刻偏心塊1204的位置，形成多種振動(dòng)組合，為用戶提供行走在各種路面的真實(shí)體驗(yàn)。

如圖12、圖13、圖14所示，VR鞋中內(nèi)底2、外底3、立柱4、永磁體5、套筒7、繞組8、彈簧9組成發(fā)電機(jī)構(gòu)e，側(cè)面鞋幫101的材質(zhì)為軟橡膠，所以在用戶抬起腳的時(shí)候，由于彈簧9的彈力作用，外底3被彈簧9向下?lián)伍_，立柱4帶動(dòng)永磁體5在套筒7內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)VR鞋落地時(shí)，由于用戶的重力作用，內(nèi)底2壓迫彈簧9壓縮，永磁體5相對(duì)于套筒7向上運(yùn)動(dòng)。通過用戶的走路動(dòng)作，永磁體5相對(duì)于套筒7循環(huán)反復(fù)運(yùn)動(dòng)，繞組8內(nèi)的磁通發(fā)生改變，產(chǎn)生電流，儲(chǔ)存進(jìn)蓄電池11，為所有耗電元件提供電能。

本發(fā)明的電路連接方式為：如圖15所示，四個(gè)整流二極管101，先兩兩串聯(lián)后，電流輸出端并聯(lián)接在蓄電池11的正極，所述繞組8的兩端，均接在每組串聯(lián)整流二極管的中間；多個(gè)振動(dòng)電機(jī)12的一端接在蓄電池11的正極，另一端接在MCU板1002的各管腳上，MCU板1002的負(fù)極接在蓄電池11的正極，MCU板的正極接在蓄電池11的負(fù)極。

當(dāng)信號(hào)接收器接收到后臺(tái)系統(tǒng)傳來的播放信息時(shí)，MCU識(shí)別路面種類編碼后，通過閉合某些管腳和閉合時(shí)間，來控制微型步進(jìn)電機(jī)1202的啟動(dòng)時(shí)間和啟動(dòng)數(shù)量，形成不同的振動(dòng)組合。

本實(shí)施例中各個(gè)零件的裝配步驟為：

(1)將永磁體5通過螺釘6裝配進(jìn)立柱4；

(2)將繞組8均勻纏繞在套筒7的環(huán)形凹槽702中；

(3)將電路板10、蓄電池11、振動(dòng)電機(jī)12通過螺釘6裝配在內(nèi)底2的底面；

(4)依照電路圖連接各元件；

(5)立柱4對(duì)準(zhǔn)套筒內(nèi)腔701后，將外底3縫制在側(cè)面鞋幫101上。

本發(fā)明中MCU(單片微型計(jì)算機(jī))是集成了內(nèi)處理器(CPU)、存儲(chǔ)器(RAM、ROM)、計(jì)數(shù)器、以及I/O端口為一體的一塊集成芯片。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。