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。

如图1～图9所示，本实施例的一种喷泉水景与游乐设备互动系统，包括：

游乐设备100，包括转轴104和承载部101，所述承载部101连接在所述转轴104上，所述承载部101能够上下摆动且能够在所述转轴104的带动下做旋转运动；

喷泉设备，包括以所述转轴104为中心并圆周排布的多个喷泉组件200；

信号采集部，用于采集所述承载部101的空间位置信号并发送给第一控制系统300；所述第一控制系统300用于根据所述承载部101的空间位置信号控制该承载部101下方对应的喷泉组件200的运行状态。

本实施例的所述信号采集部的一种实施方式为：如图3～图,5所示，信号采集部包括编码器103和位置传感器102，所述编码器103安装在所述转轴104上并用于采集承载部101旋转方向的第一位置信号并发送至所述第一控制系统300，所述位置传感器102安装在所述承载部101上并用于采集所述承载部101的径向和竖直方向的第二位置信号并发送至所述第一控制系统300；所述第一控制系统300用于根据所述承载部101的第一位置信号和第二位置信号控制该承载部101下方对应的喷泉组件200的运行状态。可以利用承载部的位置信号反馈至第一控制系统，可以在游乐设备和喷泉设备之间形成关联控制关系。不论是针对利用驱动机构分别单独驱动硬连接在转轴上的承载部上下摆动的游乐设备，还是针对利用能够旋转摆动的旋转盘带动其上软连接的承载部的游乐设备，都可以在每个承载部上设置位置传感器，来记录每个承载部的第二位置信号。

本实施例的所述信号采集部的另一种实施方式为：如图6和图7，所述信号采集部包括编码器和位置传感器，所述编码器用于采集承载部旋转方向相对零点位置的第一位置信号并发送至所述第一控制系统，所述转轴上设有能够旋转摆动的旋转盘，所述位置传感器用于采集所述旋转盘旋转摆动到最高点时对应承载部的高位信号以及旋转摆动到最低点时对应承载部的低位信号并发送至所述第一控制系统，所述第一控制系统用于根据所述第一位置信号、高位信号和低位信号判断旋转盘上所有承载部的位置信息，并控制每个承载部下方对应的喷泉组件的运行状态。针对具有能够旋转摆动的旋转盘的游乐设备，由于一般情况下转轴都是匀速运行，结合旋转盘的旋转摆动，其上的承载部也是匀角速度运行，旋转盘上转起来的旋转盘如同旋转的倾斜圆盘，其上的承载部也如同一个倾斜旋转的圆形或椭圆形，可以通过直接采集旋转盘旋转摆动到高位或低位时，对应承载部的高位信号和低位信号，并结合转轴转动的第一位置信号，判断每个承载部的空间位置，然后根据每个承载部的空间位置再计算对应的喷头所对应的水泵及驱动器并控制其频率，使喷泉水柱高度与承载部的高度同步。

其中，具体的，所述第一控制系统300用于根据所述承载部101的空间位置信号控制该承载部101下方对应的喷泉组件200的运行状态包括，所述第一控制系统300通过控制所述承载部101下方对应的喷泉组件200的启停和喷水高度，并使喷泉组件200的喷水节奏跟随承载部101的运动轨迹进行匹配变化。可以根据第一位置信号关联喷泉设备的开关，可以根据第二位置信号关联喷泉设备的水柱并与承载部的运动轨迹相匹配。

进一步的，所述第一控制系统300用于控制所述承载部101旋转所到位置对应的喷泉组件200进行开启，还用于控制所述承载部101旋转所到位置对应的喷泉组件200的喷水高度随承载部101高度变化而变化。使喷泉设备的喷水曲线与承载部的运动曲线相匹配，增强了承载部上游客与喷泉的互动性和趣味性。

本实施例的一个可选方案为，如图1～图9所示，所述喷泉设备还包括LED灯204，每个所述喷泉组件200上都连接有所述LED灯204，所述第一控制系统300还通过控制所述承载部101下方对应的喷泉组件200上设置的LED灯204的启闭和亮度变化使灯光节奏跟随承载部101的运动轨迹进行匹配变化。喷泉设备可以产生跟随承载部运动轨迹曲线的水柱和/或灯光组合，并形成水和光与游乐设备的动态关联效果。

具体的，所述第一控制系统300用于控制所述承载部101旋转所到位置对应的LED灯开启，还用于控制所述承载部101旋转所到位置对应LED灯204的亮度随承载部101高度变化而变化。使LED灯的灯光跟随承载部高度变化而变化，增强了游客在游乐设备上与喷泉设备的互动趣味性。

如图1～图9所示，本实施例的所述喷泉组件200包括喷头202、管道203和水泵201，多个所述喷泉组件的管道203沿所述转轴104的圆周布置，每个所述管道203上连接有至少一个所述喷头202，所述水泵201与所述管道203连接并用于向管道203中输送水，每个所述喷头202对应的连接有至少一个所述LED灯204。

如图2所示，本实施例的所述第一控制系统300包括中央控制器301、路由器302、协议转换器303、带总线通讯的驱动器305和通讯模块，所述中央控制器301与所述协议转换器303通过传输线路连接并组成主控制网络，所述协议转换器303与驱动器305连接并组成次级控制网络；所述主控制网络实时处理所述通讯模块反馈的所述承载部101的空间位置信号，并通过传输线路向所述次级控制网络发送第一控制指令，控制连接在次级控制网络上的驱动器305，所述驱动器305与所述喷泉组件200连接并控制喷泉组件200的运行状态；所述次级控制网络接收所述第一控制指令并向主控制网络反馈驱动器305的运行状态。可以通过控制驱动器控制水泵的开关以及喷水高度等。

如图2所示，本实施例的所述第一控制系统300还包括灯光控制器306和放大器307，所述主控制网络还通过传输线路向所述灯光控制器306发送第二控制指令，所述灯光控制器306用于接收所述第二控制指令并通过放大器307控制LED灯204的状态。灯光和喷泉可以单独控制，也可以同时控制，可以形成多种互动模式。

其中，如图1、图3～图7所示，喷泉组件分布在以转轴为中心的圆周上，且为放射状均匀布置，每个喷泉组件包括多个喷头(如图1、图3～图9所示，为4个喷头)，每个喷头对应设置有一盏LED灯，水泵通过管道与各个喷头连接，水泵可以为潜水泵，也可以是放置在房内的离心泵。所述喷头与LED灯相匹配，并在水泵供水下，形成每个可以由对应LED灯照亮的水柱。每组喷泉组件所形成的组合水柱，可以由喷泉设备的第一控制系统控制喷水高度、喷水快慢以及喷水的停止和启动，LED灯的开启和关闭，LED灯明暗程度变化以及LED灯的颜色切换；LED灯的颜色切换包括红色(R)，绿色(G)，蓝色(B)以及由这三种颜色任意组合形成的其他颜色。在没有关联游乐设备的第二控制系统时，每组水柱和LED灯光可以单独在第一控制系统的控制下表演，形成表演效果。当与游乐设备关联时，每组喷泉水柱和灯光在第一控制系统的控制下可以跟随上述承载部的运动曲线(运动轨迹)进行变化。

本实施例的所述第一控制系统300还包括可触摸的显示器304，可以实时显示各个承载部101的位置信号和启停状态。

本实施例的所述的中央控制器接收所述编码器和位置传感器的信息，处理后计算出承载部在水平面上相对应的径向位置信息和竖直面上高度位置信息，并通过主、次控制网络发出指令控制对应于该处喷泉组件的水泵驱动器，控制水柱的高度与承载部的高度相适应，从而形成水柱跟随互动效果。同时中央控制器根据位置信息控制对应的喷泉组件的LED灯，让LED灯光变化也跟随承载部101的位置和高度的变化而变化，比如承载部101所到位置对应的LED灯组开启，LED灯光的亮度随承载部101的高度越高而变得越亮等变化，从而形成LED灯光也与承载部101形成互动效果。当承载部101连续转动时，连续的位置信息和高度信息被中央控制器连续处理后实时发送控制指令控制驱动器和LED灯光，控制喷水高度变化和LED灯光变化，即形成了跟随承载部101运动曲线的连续变化，从而形成水柱和灯光组合与飞船互动的效果。当第二控制系统给出急停信号或和停止信号，第一控制系统响应并发出停止喷水指令。当第二控制系统给出的运行状态不正常，第一控制系统也不会让喷泉设备运行，保证喷泉与弹跳飞船系统的安全。

如图6和图7所示，本实施例的游乐设备的具体实施方式一为，游乐设备可以为摇头飞椅(即为前述的利用能够旋转摆动的旋转盘带动其上软连接的承载部的游乐设备)，摇头飞椅是一种新颖飞行塔类游乐设备，该设备集旋转、升降、摇头于一体，当乘客坐定后设备会缓慢旋转并不断升高后逐渐加快旋转速度，设备升高至最高点，旋转速度达到最大值，旋转盘(即飞椅蘑菇顶)加以摆动，如一把撑开的大伞摇摆旋转。具体为，所述转轴104上端连接有在第一升降机构105的驱动下升降的旋转盘106，旋转盘106能够在转轴的顶部旋转摆动(此旋转摆动方式为现有技术)，所述承载部101通过连接件110软连接在所述旋转盘106靠近周侧边缘的位置，所述转轴104下端通过转盘109安装在底座108上，所述转盘109在旋转驱动机构113的驱动下带动所述转轴104旋转运动；承载部101为多个且均匀布置在旋转盘106的周侧，承载部101即为飞椅，承载部101通过铰链连接挂在旋转盘下面的环形链锁绳上。承载部101在旋转盘的旋转带动下，围绕旋转盘中心轴线开始旋转，并在离心力作用下远离旋转盘的中心轴线，形成径向的位移，同时由于旋转盘106可以在第一升降机构105的升降轨道上做连续的倾斜偏转(即旋转摆动)，这样每个承载部101在绕旋转盘轴线旋转的同时，还产生了在竖直方向的高点和低点，各个承载部轮流交替出现各自的高点和低点，即轮流进行升降运动，而且由于第一升降机构也能在旋转驱动机构113的驱动下产生旋转，带动倾斜的旋转盘绕着底座中心轴(垂直于地面)旋转，这样每个承载部101所形成的高点和低点能够在水平面内的圆周上交替经过任意一点，即每个承载部能在水平面内圆周上形成高低交替变化的升降运动，其所形成的运动曲线为连续规律的，当承载部运行所至位置下方跟随的喷水水柱在空间上也是连续变化的。

具体实施方式一中的这种摇头飞椅游乐设备在运行时，高位信号是飞椅控制柜内的干接点，承载部上升至最高点时，干接点信号接通。高位信号传感器为行程开关，安装在飞椅顶部，飞椅上升至最高点则机械装置顶压触发该行程开关，第一控制系统获取到高位信号；零点信号即是旋转盘旋转摆动的最低倾斜点信号，在转轴附近固定安装接近开关，并在转轴上与旋转盘最低倾斜点相同角度的位置安装触发器，转轴每旋转一圈，最低倾斜点同步转一圈，触发器接近触发一次接近开关，每圈均在固定位置触发零点信号，表示此时承载部的最低点在此位置，编码器计数值清零，开始重新计数，直到下次触发。旋转飞椅是匀角速度运行，转起的飞椅如同旋转的倾斜圆盘，零点信号触发后，第一控制系统会根据编码器的计数值判断最低最高倾斜点以及整个倾斜圆盘每个点的位置，计算对应每个水泵驱动器控制频率，使承载部高度与喷泉水柱高度同步。

如图3～图5所示，本实施例的游乐设备的具体实施方式二为，游乐设备可以为弹跳飞椅，所述承载部101直接通过连接件110铰接在所述转轴104上端，所述转轴104外侧壁上设有驱动各个连接件110分别上下摆动的第二升降机构107，所述转轴104下端通过转盘109安装在底座108上，所述转盘109在旋转驱动机构113的驱动下带动所述转轴104旋转运动；每个承载部由于旋转盘对应的第二升降机构107驱动，可同时产生水平面上相对转轴中心的远近变化(水平位移)和相对底座108底面高度方向的变化(竖直升降)。所述转盘可以由旋转动力源112为旋转驱动机构113提供动力，并由旋转驱动机构113来驱动转盘109旋转，可以在水平面内通过转盘109带动承载部101一起同轴旋转。所述第二升降机构可以为气缸、液压缸或电动推杆，并通过管道和控制阀与升降动力源111；可通过游乐设备上的第二控制系统统一进行控制，与可以由设置在承载部101处的开关进行控制。承载部101处的开关由乘坐者控制该处的载人部件对应的第二升降机构107升降动作，由此承载部101升降运动复合转轴的旋转运动，使得产生空间上随机的运动曲线。可以由游乐设备的第二控制系统控制承载部101产出空间上规律的运动曲线。通过设置在底座108和转轴上的编码器和设置在承载部上的位置传感器实时反馈信号到第一控制系统。

本实施例的一个可选方案为，所述游乐设备100包括第二控制系统400，所述第二控制系统400分别连接并控制所述第一升降机构105、第二升降机构107以及所述旋转驱动机构113运行，所述第二控制系统400还用于控制所述信号采集部采集所述承载部101的空间位置信号并处理后发送给第一控制系统300。

本实施例将喷泉水景与游乐设备有机结合，特别是将喷泉表演与旋转类游乐设备结合在一起进行互动，提高游客对项目的参与度和体验感。本发明由于把喷泉表演融入到传统的载人游乐设备的运行工作中，使得原有的载人游乐设备有了与水柱的互动跟随效果，增加了项目的可参与性和体验快感，实现了项目的增效增值的提升，同时为喷泉行业与游乐设备行业跨界融合提供了一种全新的途径，并填补了国内市场的空白。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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。