游戏设备中利用人体脚踏输入的控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种游戏设备中利用人体脚踏输入的控制电路，包括有若干位于活动底盘的磅秤传感器及位于固定底盘且与活动底盘传动连接配合的正交布置的A路伺服电机和B路伺服电机；还包括有系统供电电路模块、微控制器电路模块、体重测量电路模块、A路PWM高低压侧驱动电路模块、A路PWM三相功率开关桥电路模块、A路编码器接口及信号调理电路模块、B路PWM高低压侧驱动电路模块、B路PWM三相功率开关桥电路模块、B路编码器接口及信号调理电路模块、及485通信电路模块。本发明专利技术采用脚部输入控制人机交互，而且采用电磁制动阻尼技术，通过对人体重量的检测，取得不同个体的惯量参数，对应不同的伺服电机阻尼程度，使得脚部在运动输入时，有舒适的阻尼体感，同时通过活动底盘带动伺服电机转动，然后检测编码盘的位置信息，可以得到脚部的运动方位和力度，再发送给游戏上位机实现人机交互。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种游戏控制电路，属于游戏设备
，尤其是指一种游戏设备中利用人体脚踏输入的控制电路。
技术介绍
目前，市面上绝大多数的VR虚拟现实游戏设备的人机交互输入设备普遍采用摇杆等手部输入结构形式，也就是通过人手操控进行人机交互，这种结构形式的缺陷是会对手部造成限制，无法空出手部进行一些真实模拟动作，例如持枪射击等，因此真实体验感比较欠缺。虽然市面上也有一些采用脚部输入作为人机交互控制输入，但是结构比较复杂，而且采用的是断续的开关量作为信号输入，人体操控舒适度有待提高，人机交互效果也不够理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷与不足，提供一种游戏设备中利用人体脚踏输入的控制电路，该控制电路采用脚部输入控制人机交互，而且采用电磁制动阻尼技术，通过对人体重量的检测，取得不同个体的惯量参数，对应不同的伺服电机阻尼程度，使得脚部在运动输入时，有舒适的阻尼体感，同时通过活动底盘带动伺服电机转动，然后检测编码盘的位置信息，可以得到脚部的运动方位和力度，再发送给游戏上位机实现人机交互。为了实现上述目的，本专利技术按照以下技术方案实现：一种游戏设备中利用人体脚踏输入的控制电路，包括有若干位于活动底盘的磅秤传感器及位于固定底盘且与活动底盘传动连接配合的正交布置的A路伺服电机和B路伺服电机；还包括有系统供电电路模块、微控制器电路模块、体重测量电路模块、A路PWM高低压侧驱动电路模块、A路PWM三相功率开关桥电路模块、A路编码器接口及信号调理电路模块、B路PWM高低压侧驱动电路模块、B路PWM三相功率开关桥电路模块、B路编码器接口及信号调理电路模块、及485通信电路模块，其中：上述体重测量电路模块与微控制器电路模块连接，用以检测人体重量数据且计算人体重量；上述微控制器电路模块、A路PWM高低压侧驱动电路模块、A路PWM三相功率开关桥电路模块、A路伺服电机、A路编码器接口及信号调理电路模块相互连接形成A路伺服电机输入反馈控制电路；上述微控制器电路模块、B路PWM高低压侧驱动电路模块、B路PWM三相功率开关桥电路模块、B路伺服电机、B路编码器接口及信号调理电路模块相互连接形成B路伺服电机输入反馈控制电路。进一步，所述系统供电电路模块包括有输入自恢复保险丝、第一级5V电压变换电路单元、滤波电路单元及第二级3.3V低压差线性稳压电路单元。进一步，所述微控制器电路模块包括有微控制器芯片、微控制器电源退耦电路单元、微控制器复位电路单元、微控制器时钟振荡网络电路单元及微控制器固件烧录接口电路单元。进一步，所述体重测量电路模块具有四路相同的测量电路，分别与位于活动底盘的四个磅秤传感器连接，每一测量电路包括有称重芯片、称重芯片电源退耦电路单元、磅秤传感器电源滤波稳压电路单元、称重芯片内部参考电源滤波电路单元、称重芯片通信总线上拉电路单元、及磅秤传感器接口电路单元。进一步，所述A路PWM高低压侧驱动电路模块包括有A路PWM高压侧驱动电路和A路PWM低压侧驱动电路，所述B路PWM高低压侧驱动电路模块包括有B路PWM高压侧驱动电路和B路PWM低压侧驱动电路，其中：所述A路PWM高压侧驱动电路包括有A路高压侧驱动供电电路单元、A路PWM信号缓冲放大电路单元、限流上拉电路单元、A路PWM信号悬浮驱动芯片、及芯片稳压退耦滤波电路单元；所述B路PWM高压侧驱动电路的电路构造与A路PWM高压侧驱动电路的电路构造相同；所述A路PWM低压侧驱动电路包括有A路PWM低压侧驱动芯片、信号输入电阻电路单元及芯片退耦电路单元；所述B路PWM低压侧驱动电路的电路构造与A路PWM低压侧驱动电路的电路构造相同。进一步，所述A路PWM三相功率开关桥电路模块包括有A路三相同步交流伺服电机动力线接口电路单元、A路三相桥式开关电路单元、开关管驱动电路单元、平滑滤波电路单元、及静电泄放电路单元；所述B路PWM三相功率开关桥电路模块的电路构造与A路PWM三相功率开关桥电路模块的电路构造相同。进一步，所述A路编码器接口及信号调理电路模块包括有编码器接口电路单元、编码器输入信号RC滤波电路单元、斯密特抗干扰输入芯片、及芯片电源退耦滤波电路单元；所述B路编码器接口及信号调理电路模块的电路构造与A路编码器接口及信号调理电路模块的电路构造相同。进一步，所述485通信电路模块包括有通信接口及系统供电电路单元、通信芯片、芯片电源退耦电路单元、静电钳位电路单元。进一步，所述控制电路还包括有零点检测电路模块，该零点检测电路模块包括有A、B两路零点输入接口电路单元、高电平电路单元、RC抗干扰滤波电路单元及信号钳位电路单元。进一步，所述控制电路还包括有阻尼微调和启停电路模块，该阻尼微调和启停电路模块包括有阻尼微调和启停开关接口电路单元、阻尼微调信号RC抗干扰滤波电路单元、阻尼微调信号钳位电路单元、启停信号RC抗干扰滤波电路单元、及启停信号钳位电路单元。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：本专利技术在国内外的VR虚拟游戏硬件领域中，在VR虚拟现实跑步机游戏设备中率先采用了电磁制动阻尼技术，通过对人体重量的检测，取得不同个体的惯量参数，对应不同的伺服电机阻尼程度，使得脚部在运动输入时，有舒适的阻尼体感，同时通过活动底盘带动伺服电机转动，然后检测编码盘的位置信息，可以得到脚部的运动方位和力度，再发送给游戏上位机实现人机交互。本专利技术的脚部输入的体感舒适自然，使得玩家在玩游戏时，手脚并用成为可能，给VR虚拟现实跑步机游戏设备中带来了全新的舒适自然感，开拓了一个更为先进的脚部摇杆技术方向。为了能更清晰的理解本专利技术，以下将结合附图说明详细阐述本专利技术的具体实施方式。附图说明图1是本专利技术的电路连接框图。图2是图1中系统供电电路模块的电路图。图3是图1中微控制器电路模块的电路图。图4是图1中体重测量电路模块的电路图。图5a、5b、5c是图1中A路、B路PWM高低压侧驱动电路模块的电路图。图6是图1中A路、B路PWM三相功率开关桥电路模块的电路图。图7是图1中A路、B路编码器接口及信号调理电路模块的电路图。图8是图1中485通信电路模块的电路图。图9是图1中零点检测电路模块的电路图。图10是图1中阻尼微调和启停电路模块的电路图。具体实施方式如图1所示，本专利技术所述游戏设备中利用人体脚踏输入的控制电路，包括有若干位于活动底盘的磅秤传感器及位于固定底盘且与活动底盘传动连接配合的正交布置的A路伺服电机和B路伺服电机；还包括有系统供电电路模块、微控制器电路模块、体重测量电路模块、A路PWM高低压侧驱动电路模块、A路PWM三相功率开关桥电路模块、A路编码器接口及信号调理电路模块、B路PWM高低压侧驱动电路模块、B路PWM三相功率开关桥电路模块、B路编码器接口及信号调理电路模块、及485通信电路模块，其中：上述体重测量电路模块与微控制器电路模块连接，用以检测人体重量数据且计算人体重量；上述微控制器电路模块、A路PWM高低压侧驱动电路模块、A路PWM三相功率开关桥电路模块、A路伺服电机、A路编码器接口及信号调理电路模块相互连接形成A路伺服电机输入反馈控制电路；上述微控制器电路模块、B路PWM高低压侧驱动电路模块、B路PWM三相功率开关桥电路模块、B路伺服电机、B路编码器接口及信号调理电路模块相互连接形成B路伺服电机输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种游戏设备中利用人体脚踏输入的控制电路，包括有若干位于活动底盘的磅秤传感器及位于固定底盘且与活动底盘传动连接配合的正交布置的A路伺服电机和B路伺服电机，其特征在于：还包括有系统供电电路模块、微控制器电路模块、体重测量电路模块、A路PWM高低压侧驱动电路模块、A路PWM三相功率开关桥电路模块、A路编码器接口及信号调理电路模块、B路PWM高低压侧驱动电路模块、B路PWM三相功率开关桥电路模块、B路编码器接口及信号调理电路模块、及485通信电路模块，其中：上述体重测量电路模块与微控制器电路模块连接，用以检测人体重量数据且计算人体重量；上述微控制器电路模块、A路PWM高低压侧驱动电路模块、A路PWM三相功率开关桥电路模块、A路伺服电机、A路编码器接口及信号调理电路模块相互连接形成A路伺服电机输入反馈控制电路；上述微控制器电路模块、B路PWM高低压侧驱动电路模块、B路PWM三相功率开关桥电路模块、B路伺服电机、B路编码器接口及信号调理电路模块相互连接形成B路伺服电机输入反馈控制电路。

【技术特征摘要】
1.一种游戏设备中利用人体脚踏输入的控制电路，包括有若干位于活动底盘的磅秤传感器及位于固定底盘且与活动底盘传动连接配合的正交布置的A路伺服电机和B路伺服电机，其特征在于：还包括有系统供电电路模块、微控制器电路模块、体重测量电路模块、A路PWM高低压侧驱动电路模块、A路PWM三相功率开关桥电路模块、A路编码器接口及信号调理电路模块、B路PWM高低压侧驱动电路模块、B路PWM三相功率开关桥电路模块、B路编码器接口及信号调理电路模块、及485通信电路模块，其中：上述体重测量电路模块与微控制器电路模块连接，用以检测人体重量数据且计算人体重量；上述微控制器电路模块、A路PWM高低压侧驱动电路模块、A路PWM三相功率开关桥电路模块、A路伺服电机、A路编码器接口及信号调理电路模块相互连接形成A路伺服电机输入反馈控制电路；上述微控制器电路模块、B路PWM高低压侧驱动电路模块、B路PWM三相功率开关桥电路模块、B路伺服电机、B路编码器接口及信号调理电路模块相互连接形成B路伺服电机输入反馈控制电路。2.根据权利要求1所述游戏设备中利用人体脚踏输入的控制电路，其特征在于：所述系统供电电路模块包括有输入自恢复保险丝、第一级5V电压变换电路单元、滤波电路单元及第二级3.3V低压差线性稳压电路单元。3.根据权利要求2所述游戏设备中利用人体脚踏输入的控制电路，其特征在于：所述微控制器电路模块包括有微控制器芯片、微控制器电源退耦电路单元、微控制器复位电路单元、微控制器时钟振荡网络电路单元及微控制器固件烧录接口电路单元。4.根据权利要求3所述游戏设备中利用人体脚踏输入的控制电路，其特征在于：所述体重测量电路模块具有四路相同的测量电路，分别与位于活动底盘的四个磅秤传感器连接，每一测量电路包括有称重芯片、称重芯片电源退耦电路单元、磅秤传感器电源滤波稳压电路单元、称重芯片内部参考电源滤波电路单元、称重芯片通信总线上拉电路单元、及磅秤传感器接口电路单元。5.根据权利要求3所述游戏设备中利用人体脚踏输入的控制电路，其特征在于：所述A路PWM高低压侧驱动电路模块包括有A路PWM高压侧驱动电路和A路PWM低压侧驱动电路，所述B路PWM高低压侧驱动电路模块包...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恒锦，秦华军，
申请(专利权)人：广州卓远机械有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44