(57)【要約】【課題】動的信号対ノイズ比追跡システムは、追跡システムの視野範囲内のアミューズメントパーク機器の検出及び追跡を可能にする。【解決手段】追跡システムは、区域内に電磁放射線を放射するように構成されたエミッタと、区域内のショー要素から反射して戻された電磁放射線を検出するように構成された検出器と、検出器からの信号を評価してショー要素が調節されることになるか否かを決定するように構成された制御ユニットとを含むことができる。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
花火ショー区域内に電磁放射線を放射するように構成されたエミッタと、
封入体内に封入された花火ショー要素を有する作品構成であって、該封入体上に位置決めされて前記エミッタによって放射された前記電磁放射線を逆反射するように構成された逆反射マーカを含む前記作品構成と、
前記花火ショー区域の視野を有し、かつ前記逆反射マーカからの前記電磁放射線の逆反射を検出するように構成された検出カメラと、
前記検出カメラと通信的に結合された制御システムであって、
前記逆反射マーカからの前記逆反射電磁放射線をモニタして該逆反射マーカの移動を空間的かつ時間的に追跡し、かつ
前記逆反射マーカの移動を前記作品構成の移動に相関付けて空間及び時間を通して該作品構成の該移動を追跡する、
ように構成された処理回路を含む前記制御システムと、
を含むことを特徴とするアミューズメントパーク花火ショー追跡及び制御システム。
【請求項２】
前記作品構成は、内部ヒューズから印加される刺激に応答して該作品構成を爆発させ、かつ前記花火ショー要素をトリガするように構成された起爆装薬を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記検出カメラは、前記処理回路のメモリに格納された前記花火ショー要素に関連付けられた電磁放射線のパターンを検出することによって該花火ショー要素の前記トリガを検出するように構成され、
前記処理回路は、前記花火ショー要素の前記検出したトリガに基づいて前記作品構成が爆発した場所を決定するように構成される、
ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御システムの前記処理回路は、前記逆反射マーカによって逆反射された前記電磁放射線をモニタすることによって該逆反射マーカの前記移動を空間的かつ時間的に追跡するように構成され、
前記処理回路は、前記逆反射マーカによる前記逆反射の終了を前記作品構成の起爆に関連付けるように構成される、
ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記検出カメラは、逆反射されない電磁放射線を濾過して除去しながら前記逆反射電磁放射線を検出するように構成されることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記制御システムに通信的に結合された遠隔起爆システム、
を含み、
前記作品構成は、前記内部ヒューズを有する電子ヒューズ機構と、前記遠隔起爆システムと通信し、かつ該内部ヒューズをして前記起爆装薬への前記刺激を印加させるように構成された通信回路とを含み、
前記処理回路は、前記逆反射マーカの前記移動を追跡することから得られた前記作品構成の識別された位置に基づいて、前記遠隔起爆システムをして前記ヒューズをトリガさせて該作品構成を爆発させるように構成される、
ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記作品構成を保持するように構成された大砲であって、該作品構成の空気中の軌道が該大砲の位置及び向きによって少なくとも部分的に決定される前記大砲、
を含み、
前記制御システムの前記処理回路は、前記封入体上に位置決めされた前記逆反射マーカによって逆反射された前記電磁放射線を追跡することによって前記空気を通る前記作品構成の前記軌道を追跡するように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記大砲は、該大砲の前記位置及び向きを電子的に調節して前記空気を通る前記作品構成の前記軌道を少なくとも部分的に制御するように構成されたロボット起動機構を含み、  前記制御システムの前記処理回路は、前記空気を通る前記作品構成の前記追跡された軌道を該処理回路のメモリに格納された予め決められた軌道と比較し、かつ前記ロボット起動機構をして該比較に基づいて前記大砲の前記位置又は前記向き又は両方を調節させるように構成される、
ことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
アミューズメントパーク内の花火ショーを追跡かつ制御する方法であって、
エミッタを用いて花火ショー区域の中に電磁放射線を向ける段階と、
検出カメラを用いて前記花火ショー区域内から逆反射された電磁放射線の波長を検出する段階と、
前記検出カメラに通信的に結合された制御システムを用いて前記花火ショー区域内からの前記逆反射電磁放射線の変化に基づいて花火ショー要素を有する作品構成の移動を空間的かつ時間的に追跡する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記作品構成の前記移動を空間的かつ時間的に追跡する段階は、該作品構成の封入体上に位置決めされた逆反射マーカによる前記電磁放射線の逆反射を追跡する段階と、該逆反射マーカの該追跡された移動を該作品構成の移動に関連付ける段階とを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
電子ヒューズ機構、該電子ヒューズ機構と無線通信する遠隔起爆システム、及び該電子ヒューズ機構と通信する前記制御システムを用いて、前記作品構成の前記追跡された移動に基づいて該作品構成の起爆を自動的に開始する段階を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
軌道に沿ってロボット式起動可能大砲から空気の中に前記作品構成を打ち上げる段階であって、該空気を通る該作品構成の軌道が該ロボット式起動可能大砲の位置及び向きによって少なくとも部分的に決定される前記打ち上げる段階と、
前記軌道を処理回路のメモリ上に格納された基準軌道と比較する段階と、
前記処理回路を用いて前記比較に基づいて前記ロボット式起動可能大砲の前記位置及び向きを電子的に調節し、前記空気を通る前記作品構成と同じ構成を有する次の作品構成の前記軌道を調節する段階と、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
アミューズメントパーク花火ショーシステムであって、
封入体内に封入された花火ショー要素を有し、該封入体上に位置決めされて電磁スペクトルの可視範囲外の電磁放射線を逆反射するように構成された逆反射マーカを含む作品構成、
を含み、
前記作品構成は、起爆装薬と内部ヒューズを有する電子ヒューズ機構とを含み、該起爆装薬は、該内部ヒューズから印加される刺激に応答して該作品構成を爆発させて前記花火ショー要素をトリガするように構成され、
前記電子ヒューズ機構は、遠隔起爆システムと通信して該遠隔起爆システムからの制御信号に応答して前記内部ヒューズによる前記起爆装薬への前記刺激の印加を開始するように構成された通信回路を含む、
ことを特徴とするアミューズメントパーク花火ショーシステム。
【請求項１４】
前記遠隔起爆システムを含み、
前記遠隔起爆システムは、前記電子ヒューズ機構の前記通信回路と無線で通信するように構成された通信回路を含み、
前記遠隔起爆システムは、前記作品構成の前記逆反射マーカによって逆反射された電磁放射線の検出だけに基づいて該作品構成が前記空気の中に打ち上げられた時に該作品構成を追跡するように構成された動的信号対ノイズ比追跡システムに通信的に結合される、
ことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記動的信号対ノイズ比追跡システムは、逆反射されない電磁放射線を濾過して除去しながら前記逆反射マーカによって逆反射された前記電磁放射線を検出するように構成された検出カメラを含み、
前記動的信号対ノイズ比追跡システムは、前記追跡に基づいて前記遠隔起爆システムをして前記電子ヒューズ機構に前記起爆装薬への前記刺激を印加するように命令させるように構成される、
ことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記動的信号対ノイズ比追跡システムは、
花火ショー区域の中に電磁放射線を放射するように構成されたエミッタであって、前記検出カメラが、該エミッタによって放射されて前記逆反射マーカによって逆反射される該電磁放射線の逆反射を検出するように構成される前記エミッタと、
前記検出カメラに通信的に結合された制御システムであって、
前記逆反射マーカからの前記逆反射電磁放射線をモニタして該逆反射マーカの移動を空間的かつ時間的に追跡し、かつ
前記逆反射マーカの移動を前記作品構成の移動に相関付けて空間及び時間を通して該作品構成の該移動を追跡する、
ように構成された処理回路を含む前記制御システムと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
花火ショー効果を追跡かつ制御する方法であって、
１又は２以上のエミッタを含む放射サブシステムを用いてアミューズメントパークアトラクションの乗り物車両経路を電磁放射線で氾濫させる段階と、
１又は２以上の検出器を有する検出サブシステムを用いて前記乗り物車両経路内から逆反射された電磁放射線の波長を検出する段階と、
前記検出サブシステムと通信的に結合された処理回路を有する制御システムを用いて前記逆反射電磁放射線の変化に基づいて前記乗り物車両経路上の乗り物車両の移動及び場所を空間的かつ時間的に追跡する段階と、
前記制御システムに結合された花火ショー効果デバイスを用いて、前記乗り物車両の追跡された場所が花火ショー効果に対して予め決められた関係を有する時に該花火ショー効果をトリガする段階と、
前記検出サブシステムを用いて前記花火ショー効果によって放射された電磁放射線を検出する段階と、
前記花火ショー効果によって放射された前記電磁放射線を前記制御システムのメモリに格納された該花火ショー効果によって放射される該電磁放射線の基準痕跡と比較する段階と、
前記制御システムを用いて前記比較に基づいて前記花火ショー効果デバイスの作動パラメータを調節する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記花火ショー効果をトリガする段階は、火炎効果をトリガする段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記火炎効果をトリガする段階は、作品構成の起爆をトリガする段階を含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記花火ショー効果をトリガする段階は、火炎生成デバイスを用いて火炎の生成を開始する段階を含み、
前記制御システムを用いて前記比較に基づいて前記花火ショー効果デバイスの前記作動パラメータを調節する段階は、前記火炎生成デバイスの燃焼チャンバへの酸化剤の流れを調節する段階、該火炎生成デバイスの燃焼チャンバへの燃料の流れを調節する段階、該火炎生成デバイスの火炎出口への火炎添加剤の流れを調節する段階、又はそのいずれかの組合せを含む、
ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願への相互参照〕
本出願は、全ての目的に対してその全体が引用によって本明細書に組み込まれている２０１４年５月２１日出願の米国仮特許出願第６２／００１，５５１号の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明の開示は、一般的に追跡システムの分野に関し、より具体的には、動的信号対ノイズ比追跡システムを通して様々な状況における要素の追跡を可能にするのに使用される方法及び機器に関する。
【背景技術】
【０００３】
追跡システムは、他の態様の中でも、広範な状況における物体の運動、位置、向き、及び距離を追跡するのに広く使用されている。そのような既存の追跡システムは、一般的に、電磁エネルギを放射するエミッタと、電磁エネルギを時にはそれが物体から反射された後に検出するように構成された検出器とを含む。従来の追跡システムは、ある一定の欠点を有すること、及び改良された追跡システムが、とりわけ、アミューズメントパークアトラクション、職場モニタ、スポーツ、花火大会、工場フロア管理、ロボット工学、セキュリティシステム、駐車、及び輸送を含む様々な状況での使用に対して望まれていることが今日認識されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の開示の実施形態により、アミューズメントパーク花火ショー追跡及び制御システムは、花火ショー区域内に電磁放射線を放射するように構成されたエミッタと、封入体内に封入された花火ショー要素を有し、封入体上に位置決めされてエミッタによって放射された電磁放射線を逆反射するように構成された逆反射マーカを有する作品構成と、花火ショー区域の視野を有し、逆反射マーカからの電磁放射線の逆反射を検出するように構成された検出カメラと、検出カメラに通信的に結合され、逆反射マーカからの逆反射電磁放射線をモニタして逆反射マーカの移動を空間的かつ時間的に追跡し、かつ逆反射マーカの移動を作品構成の移動に相関付けて空間及び時間を通して作品構成の移動を追跡するように構成された処理回路を有する制御システムとを含む。
【０００５】
本発明の開示の別の実施形態により、アミューズメントパーク内の花火ショーを追跡かつ制御する方法は、エミッタを用いて花火ショー区域内に電磁放射線を向ける段階と、検出カメラを用いて花火ショー区域内から逆反射された電磁放射線の波長を検出する段階と、検出カメラに通信的に結合された制御システムを用いて花火ショー区域内からの逆反射電磁放射線の変化に基づいて花火ショー要素を有する作品構成の移動を空間的かつ時間的に追跡する段階とを含む。
【０００６】
本発明の開示の更に別の実施形態により、アミューズメントパーク花火ショーシステムは、封入体内に封入された花火ショー要素を有する作品構成を含み、作品構成は、封入体上に位置決めされて電磁スペクトルの可視範囲外の電磁放射線を逆反射するように構成された逆反射マーカを含む。作品構成はまた、起爆装薬と、内部ヒューズを有する電子ヒューズ機構とを含む。起爆装薬は、作品構成を爆発させて内部ヒューズから印加される刺激に応答して花火ショー要素をトリガするように構成され、電子ヒューズ機構は、遠隔起爆システムと通信して遠隔起爆システムからの制御信号に応答して内部ヒューズによる起爆装薬への刺激の印加を開始するように構成された通信回路を有する。
【０００７】
本発明の開示の更に別の実施形態により、花火ショー効果を追跡かつ制御する方法は、１又は２以上のエミッタを有する放射サブシステムを用いてアミューズメントパークアトラクションの乗り物車両経路を電磁放射線で氾濫させる段階と、１又は２以上の検出器を有する検出サブシステムを用いて乗り物車両経路内から逆反射された電磁放射線の波長を検出する段階と、検出サブシステムに通信的に結合された処理回路を有する制御システムを用いて逆反射電磁放射線の変化に基づいて乗り物車両経路上の乗り物車両の移動及び場所を空間的かつ時間的に追跡する段階と、制御システムに結合された花火ショー効果デバイスを用いて、乗り物車両の追跡された場所が花火ショー効果に対して予め決められた関係を有する時に花火ショー効果をトリガする段階と、検出サブシステムを用いて花火ショー効果によって放射された電磁放射線を検出する段階と、花火ショー効果によって放射された電磁放射線を制御システムのメモリに格納された花火ショー効果によって放射される電磁放射線の基準痕跡に対して比較する段階と、制御システムを用いて比較に基づいて花火ショー効果デバイスの作動パラメータを調節する段階とを含む。
【０００８】
本発明の開示のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、同じ文字が図面を通して同じ部分を表す添付の図面を参照して以下の詳細説明を読む時により良く理解することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の開示の実施形態により物体を追跡するために動的信号対ノイズ比デバイスを利用する追跡システムの概略図である。
【図２】本発明の開示の実施形態により物体を追跡するために動的信号対ノイズ比デバイスを利用する別の追跡システムの概略図である。
【図３】本発明の開示の実施形態により個人上の逆反射マーカを追跡する図１の追跡システムの概略図である。
【図４】本発明の開示の実施形態により空間的かつ時間的に個人又は物体の位置及び移動が追跡される図１の追跡システムによって実行される分析の概略図である。
【図５】本発明の開示の実施形態により図１の追跡システムを通じて室内の人々の位置を追跡するための逆反射マーカの格子パターンを有する部屋の俯瞰図である。
【図６】本発明の開示の実施形態により逆反射マーカ移動を追跡することなく、かつ逆反射マーカ遮蔽を追跡することなく個人を追跡する図１の追跡システムの立面図である。
【図７】本発明の開示の実施形態により図１の追跡システムを通じて室内の人々及び物体の位置を追跡するために部屋の壁及び床上に配置された逆反射マーカの格子パターンを有する部屋の立面図である。
【図８】本発明の開示の実施形態により異なる波長の電磁放射線を図１の追跡システムの検出器に向けて反射して戻すことを可能にする異なるコーティングを有する逆反射マーカの断面図である。
【図９Ａ】本発明の開示の実施形態により物体を図１の追跡システムによって３次元空間で追跡することができる方式を描示する図である。
【図９Ｂ】本発明の開示の実施形態により物体を図１の追跡システムによって３次元空間で追跡することができる方式を描示する図である。
【図９Ｃ】本発明の開示の実施形態により物体を図１の追跡システムによって３次元空間で追跡することができる方式を描示する図である。
【図１０】本発明の開示の実施形態により図１の追跡システムを用いて反射を追跡し、かつ追跡した反射に基づいてアミューズメントパーク要素を制御する方法の実施形態を示す流れ図である。
【図１１】本発明の開示の実施形態により構造体の高さ又は色あいの変化を決定するために検査機器に使用されている図１の追跡システムの斜視図である。
【図１２】本発明の開示の実施形態により図１の追跡システムが逆反射マーカが面の下に配置された構造体の面状態の変化をモニタする方式の概略図である。
【図１３】本発明の開示の実施形態により乗り物の構造的高さの変化を決定するために支持構造体及び軌道を含むアミューズメントパーク乗り物を検査するのに使用されている図１の追跡システムの斜視図である。
【図１４】本発明の開示の実施形態によりアミューズメントパーク乗り物と火炎効果とをモニタするのに使用される図１の追跡システムの斜視図である。
【図１５】本発明の開示の実施形態により図１の追跡システムによってモニタかつ制御される火炎生成デバイスの断面側面図である。
【図１６】本発明の開示の実施形態により花火ショーにおける作品構成の高さをモニタするのに使用されている図１の追跡システムの斜視図である。
【図１７】本発明の開示の実施形態により作品構成を図１の追跡システムによって追跡することを可能にするために電子起爆装置とその封入体に取り付けられた逆反射マーカとを有する作品構成の断面側面図である。
【図１８】本発明の開示の実施形態により図１の追跡システムによって制御されるロボット起動式大砲を用いた花火ショーの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
一般的に、追跡システムは、ある一定の物体を追跡するために周囲環境から得られる広範な入力を使用することができる。入力ソースは、例えば、実行されている追跡のタイプ及び追跡システムの機能に依存する場合がある。例えば、追跡システムは、主コントローラによって受信される出力を能動的に生成するために環境に配置されたセンサを使用することができる。次いで、コントローラは、追跡に使用されるある一定の情報を決定するために、生成された出力を処理することができる。そのような追跡の一例は、センサがそれに固定された物体の運動を追跡する段階を含むことができる。そのようなシステムは、コントローラがセンサの出力を比較する際の基準として使用される電磁放射線又は磁場などを区域に浴びせるために使用される１又は２以上のデバイスを利用することができる。認めることができるように、そのような能動システムは、多数の物体を追跡するか又は人々をも追跡するように実行される場合に採用するのに非常に高価であり、追跡システムの主コントローラに対してプロセッサ集約的である可能性がある。
【００１１】
ある一定の受動追跡システムのような他の追跡システムは、光源などを設けずに追跡を実行することができる。例えば、ある一定の追跡システムは、物体及び人々などの外形又は大まかな骨格推定値を取得するために１又は２以上のカメラを使用することができる。しかし、暑い晴天日の屋外のような背景照明が強い状況では、そのようなシステムの精度は、受動追跡システムの検出器によって感受される様々な程度のノイズに起因して低減される場合がある。
【００１２】
上述のことを念頭に置いて、従来の追跡システムがある一定の欠点を有し、取りわけ、アミューズメントパークのアトラクション、職場モニタ、スポーツ、及び保安システムを含む様々な状況における使用に向けて改善された追跡システムが望ましいことが今日認識されている。例えば、様々なアミューズメントパーク設定及び他の娯楽アトラクションにおける運用を改善するために、改善された追跡システムを利用することができることが現在認識されている。
【００１３】
本発明の開示の一態様により、追跡システムの視野の範囲にあるマーカ及び／又は物体の検出を可能にするために、動的信号対ノイズ比追跡システムは、放射電磁放射線を用い、一部の実施形態では逆反射を使用する。本発明の開示の追跡システムは、電磁放射線を視野内に放射するように構成されたエミッタと、視野範囲にある物体から逆反射して戻される電磁放射線を検出するように構成された感知デバイスと、感知デバイスからの信号を解釈する段階及び物体又はマーカの検出位置に基づいて自動機器を制御する段階を含む様々な処理ルーチン及び分析ルーチンを実行するように構成されたコントローラとを含むことができる。本発明の開示の追跡システムは、いくつかの異なる物体を同時に追跡するように構成することができる（同じ放射及び検出機能を用いて）。一部の実施形態において、追跡システムは、物体の位置を推定するために、物体上に置かれた逆反射マーカの位置を追跡する。本明細書に使用する逆反射マーカは、ほぼ電磁放射線が放射された方向に電磁放射線を逆反射して戻すように設計された反射マーカである。より具体的には、本発明の開示に従って使用される逆反射マーカは、照明された場合に、電磁放射線を放射源に向けて狭い円錐内で反射して戻す。それとは対照的に、光沢材料のようなある一定の他の反射材料は、電磁放射線が多くの方向に反射される拡散反射を行うことができる。更に別の同じく電磁放射線を反射するミラーは、一般的に逆反射を行わない。逆反射ではなく、ミラーは、その上に入射するある角度の光が、等しいが反対の角度（放射源から離れる）で反射される鏡面反射を行う。
【００１４】
以下に示す実施形態に従って使用される逆反射材料は、いくつかの商業的ソースから容易に得ることができる。一例は、いくつかの異なる物体（例えば、環境特徴部、衣類、玩具）に取り付けることができる逆反射テープである。そのようなマーカを本発明の開示に従って使用される検出器１６との組合せに用いて逆反射が起こる方式に起因して、逆反射マーカは、太陽により、又は当該の波長と重なる波長の電磁放射線を放射する他のエミッタの存在下においても不鮮明になる可能性がない。従って、本発明の開示の追跡システムは、既存の光学追跡システムと比較して、特に屋外環境において、更に他の電磁放射源の存在下でより信頼性が高いとすることができる。
【００１５】
本発明の開示はいくつかの異なる状況に適用可能であるが、本発明の開示の実施形態は、取りわけ、アミューズメントパーク内のある一定の構造体（例えば、建物、支持支柱）に対する変化を追跡すること、及び一部の状況ではそのような動的信号対ノイズ比追跡システムから得られる情報に基づいてアミューズメントパーク機器（例えば、自動機器）を制御することに関連する様々な態様に関する。実際に、本発明の開示の追跡システムを使用することにより、他の追跡システム、特に逆反射マーカを本明細書で開示する方式に用いない他の光学追跡システムでは高レベルのノイズを発生させる可能性があるアミューズメントパーク内で移動している多くの物体、来園客、従業員、音、光などが存在する場合であっても、信頼性が高い効率的なアミューズメントパーク運用を実行することができることが現在認識されている。
【００１６】
本発明の開示のある一定の態様において、アミューズメントパークの制御システム（例えば、乗り物のようなアミューズメントパークの特定の区域に関連付けられた制御システム）は、区域内の人々、機械、車両（例えば、来園客車両、サービス車両）、及び類似の特徴部に関連する情報をモニタして評価し、アミューズメントパーク運用のより効率的な運用に役立たせることができる情報を提供するために、動的信号対ノイズ比追跡システムを通じて得られた情報を使用することができる。例えば、これらの情報は、ある一定の自動処理をトリガさせる又は他に進行させることを可能にすることができるか否かを決定するために使用することができる。アミューズメントパーク内の車両に関する評価される情報は、例えば、アミューズメントパークのある一定の区域内の自動機械及び乗り物車両などに関する位置、移動、サイズ、又は他の情報を含むことができる。非限定的な例として、これらの情報は、人々と機械の間の高い相互作用性を可能にするように人々及び機械を追跡するために、乗り物車両及び乗り物車両に関するいずれかのショー効果を追跡して制御するために、かつ類似のことを行うために評価することができる。
【００１７】
この実施形態による動的信号対ノイズ比追跡システム１０（以下では「追跡システム１０」と呼ぶ）をアミューズメントパーク機器１２と統合することを可能にする方式を一般的に示す図１を参照することで、本発明の開示のある一定の態様をより明快に理解することができるであろう。図示のように、追跡システム１０は、１又は２以上の波長の電磁放射線（例えば、赤外線、紫外線、可視光のような光又は電波）を一般的な方向に放射するように構成されたエミッタ１４（１又は２以上の放射デバイス及び付属の制御回路を有する放射サブシステムの全て又は一部とすることができる）を含む。更に、追跡システム１０は、下記でより詳細に説明するように、放射の結果として反射された電磁放射線を検出するように構成された検出器１６（１又は２以上のセンサ、カメラなど及び付属の制御回路を有する検出サブシステムの全て又は一部とすることができる）を含む。
【００１８】
エミッタ１４及び検出器１６（放射サブシステム及び検出サブシステム）の作動を制御し、放射、反射、及び検出の処理からもたらされる様々な信号処理ルーチンを実行するために、追跡システム１０は、エミッタ１４及び検出器１６に通信的に結合された制御ユニット１８を更に含む。従って、制御ユニット１８は、本明細書では、一般的に「処理回路」と呼ぶ場合がある１又は２以上のプロセッサ２０と１又は２以上のメモリ２２とを含むことができる。具体的ではあるが非限定的な例として、１又は２以上のプロセッサ２０は、１又は２以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１又は２以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、１又は２以上の汎用プロセッサ、又はこれらのあらゆる組合せを含むことができる。更に、１又は２以上のメモリ２２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような揮発性メモリ、及び／又は読取専用メモリ（ＲＯＭ）、光ドライブ、ハードディスクドライブ、又は固体ドライブのような不揮発性メモリを含むことができる。一部の実施形態において、制御ユニット１８は、機器１２を含む様々なアミューズメントパーク特徴部の作動を調整するように構成された制御システムの少なくとも一部分を形成することができる。下記で説明するように、そのような統合システムは、アミューズメントパークアトラクション及び制御システムと呼ぶ場合がある。
【００１９】
追跡システム１０は、格子、パターン、放射源、又は静止環境要素又は移動環境要素などに対して適切に相関付けられた逆反射材料を有する逆反射マーカ２４のような照明を受ける構成要素の位置を検出するように特化して構成される。一部の実施形態において、追跡システム１０は、１又は２以上のそのような照明構成要素と、ショー効果のトリガ、乗り物車両の発進、閉門、防犯カメラと移動との同期のようなアミューズメントパーク機器１２によって実行されるある一定のアクションとの間に相関性が存在するか否かを識別するために、相対的位置決めを利用するように設計される。より一般的には、アクションは、機械の移動の制御、画像の形成又は適合化、及び類似の処理を含むことができる。
【００２０】
図示のように、逆反射マーカ２４は、いずれかの個数の静的又は動的な特徴部に対応することができる物体２６上に位置決めされる。例えば、物体２６は、床、壁、又は門などのようなアミューズメントパークアトラクションの境界特徴部を表す場合があり、又は来園客、アミューズメントパーク従業員によって着用可能な品目、又は類似の物体を表す場合がある。以下に示すように、実際、アミューズメントパークアトラクション区域内には、多くのそのような逆反射マーカ２４を存在させることができ、追跡システム１０は、マーカ２４の一部又は全てからの反射を検出することができ、この検出に基づいて様々な分析を実行することができる。
【００２１】
ここで追跡システム１０の作動を参照すると、エミッタ１４は、検出区域３０を電磁放射線で選択的に照明するか、検出区域３０に電磁放射線を浴びせるか、又は検出区域３０を電磁放射線で氾濫させるために、例示目的で拡大する電磁放射線ビーム２８によって表す電磁放射線を放射するように作動する。電磁放射線ビーム２８は、光（例えば、赤外線、可視光、ＵＶ）及び／又は他の電磁スペクトル帯域（例えば、電波等）の形態のようなこの実施形態に従って使用することができる電磁放射線のいずれかの形態を一般的に表している。しかし、ある一定の実施形態では様々なファクタに依存してある一定の電磁スペクトル帯域を使用することが望ましい場合があることも現在認識されている。例えば、一実施形態において、追跡に使用される電磁放射線により、来園客が彼らの体験を邪魔されることのないように、人間の目に対して目視不能な電磁放射線又は人間の聴覚の可聴範囲外の電磁放射線形態を使用することが望ましい場合がある。更に、特定の環境（例えば、環境が「暗い」か否か、又は人々がビーム経路を横切ることが予想されるか否か）に基づいて、ある一定の波長の光（例えば、赤外線）のようなある一定の電磁放射線形態が他のものよりも望ましい場合があることも現在認識されている。ここでもまた、検出区域３０は、舞台、乗り物車両搭乗区域、乗り物又はショーの入場口の外側の順番待ち区域のようなアミューズメントパークアトラクション区域の全て又は一部に対応することができる。
【００２２】
電磁放射線ビーム２８は、ある一定の実施形態では異なる放射線源（放射サブシステムの全部分）から放射される複数の光ビーム（電磁放射線ビーム）を表す場合がある。更に、一部の実施形態において、エミッタ１４は、逆反射マーカ２４の材料との対応を有する（例えば、マーカ２４の逆反射要素が反射することができる）周波数の電磁放射線ビーム２８を放射するように構成される。例えば、逆反射マーカ２４は、物体２６の本体上又は物体２６の本体に結合された固体材料片上に置かれた逆反射材料のコーティングを含むことができる。より具体的ではあるが非限定的な例として、逆反射材料は、逆反射が発生することを可能にする反射材料内に組み込まれた球形及び／又はプリズム形の反射要素を含むことができる。ここでもまた、ある一定の実施形態において、多くのそのような逆反射マーカ２４を存在させることができ、制御ユニット１８（例えば、制御システム）によって実行される更に別の処理ルーチン、分析ルーチン、及び制御ルーチンを可能にするためにメモリ２２に格納された特定のパターンに配置することができる。
【００２３】
逆反射マーカ２４は、電磁放射線ビーム２８から入射する電磁放射線（例えば、赤外線波長、紫外線波長、可視光波長、又は電波等）の大部分を検出器１６に向けて入射角と実質的に同じ角度を有する中心軸を有する比較的明確に定められた円錐の範囲で反射して戻すことができる。この反射は、システム１０による逆反射マーカ２４の位置の識別、及びメモリ２２に格納された様々な情報（例えば、パターン、見込まれる位置）に対する当該位置の相関性の識別を容易にする。その後に、この位置情報（反射電磁放射線に基づいて得られた）は、様々な分析ルーチン及び／又は制御ルーチンを実行するために、例えば、アミューズメントパーク機器１２のトリガ又は他の制御が引き起こされるか否かを決定するために制御ユニット１８によって利用することができる。
【００２４】
具体的には、作動時に、システム１０の検出器１６は、逆反射マーカ２４から逆反射された電磁放射線ビーム２８を検出し、検出に関するデータを処理に向けて通信線３１を通して制御ユニット１８に供給するように機能することができる。検出器１６は、放射されて反射されたある一定の指定電磁放射線波長に基づいてマーカ２４を特定的に識別し、従って、不正検出に関連付けられた問題を回避するように作動させることができる。例えば、検出器１６は、物理的な電磁放射線フィルタ、信号フィルタなどの使用によってある一定の波長の電磁放射線（例えば、エミッタ１４によって放射されるものに対応する）を検出するように特定的に構成される。更に、検出器１６は、実質的に逆反射電磁放射線のみを捕捉するために、光検出特徴部及び電磁放射線フィルタの特定の配置を利用することができる。
【００２５】
例えば、検出器１６は、マーカ２４によって逆反射されなかった着目波長を含む電磁放射線の波長を濾過しながら、逆反射マーカ２４によって逆反射された電磁放射線の波長を検出するように構成することができる。従って、検出器１６は、逆反射されなかった電磁放射線を検出せずに（例えば、取り込まず）、逆反射された電磁放射線を特定的に検出する（例えば、捕捉する）ように構成することができる。一実施形態において、検出器１６は、この選択的濾過を実行するために逆反射に関する方向性を利用することができる。従って、検出器１６は、様々な出所からの電磁放射線（スプリアス反射電磁放射線、並びに環境電磁放射線を含む）を受け入れるが、全て又は実質的に全ての所期信号を確保しながら全て又は実質的に全てのスプリアス反射信号を濾過するように特定的に構成される。すなわち、検出器１６の範囲外の着目電磁帯域に関して存在する信号対ノイズ比に関わらず、検出器１６及び制御ユニット１８によって実際に処理される信号の信号対ノイズ比は非常に高い。
【００２６】
例えば、検出器１６は、逆反射電磁放射線（例えば、逆反射マーカ２４からの）と、ある区域（例えば、来園客アトラクション区域）からの周辺電磁放射線とを受け入れる場合がある。周辺電磁放射線は濾過することができ、一方、方向性を有する逆反射電磁放射線は、濾過しないことができる（例えば、フィルタを回避することができる）。従って、ある一定の実施形態において、検出器１６によって生成される「画像」は、実質的に暗い（例えば、黒色又は空白の）背景信号を含むことができ、実質的に逆反射電磁放射線のみがコントラストをもたらす。
【００２７】
ある一定の実施形態により、逆反射電磁放射線は、互いから区別可能な異なる波長を含むことができる。一実施形態において、検出器１６のフィルタは、その光検出デバイスが、実質的に、逆反射マーカ２４（又は他の逆反射要素）によって逆反射された電磁波長、並びにあらゆる望ましい背景波長（背景情報又は他の風景情報を提供することができる）のみを受け入れるような光学品質を有することができ、検出器内に配置することができる。受け入れた電磁放射線から信号を生成するために、検出器１６は、一例として、複数の電磁放射線捕捉機能（例えば、ピクセルに対応する電荷結合デバイス（ＣＣＤ）及び／又は相補的金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）センサ）を有するカメラとすることができる。一例示的実施形態として、検出器１６は、米国ニューメキシコ州アルバカーキ所在のＣｏｎｔｒａｓｔ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｓｉｇｎ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｉｎｃ．から利用可能なａｍｐ（登録商標）高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）カメラシステムとすることができる。
【００２８】
逆反射マーカ２４による逆反射は、反射電磁放射線の円錐が検出器１６上に入射するようなものであるので、この場合に、制御ユニット１８は、反射電磁放射線が最も強い円錐の中心を点反射源に相関付けることができる。この相関性に基づいて、制御ユニット１８は、この点源の位置を識別及び追跡することができ、又は多くのそのような逆反射マーカ２４による反射パターンを識別及びモニタすることができる。
【００２９】
例えば、制御ユニット１８は、検出器１６からデータを受信すると、検出された逆反射マーカ２４に対応する位置（例えば、座標）を識別するために、検出器１６の既知の視覚境界又は確立された向きを使用することができる。複数の固定逆反射マーカ２４が存在する場合に、制御ユニット１８は、反射パターンのモニタを可能にするために、これらの逆反射マーカ２４の既知の位置（例えば、場所）を格納することができる。反射パターンをモニタすることにより、制御ユニット１８は、移動している様々な物体、来園客、従業員などによるある一定の逆反射マーカ２４の遮断（遮蔽）を識別することができる。これらの比較のための基準は、例えば、特定の逆反射マーカ２４が当該位置にどれほど長く置かれ、かつ使用されてきたかに基づいて更新することができることにも注意しなければならない。例えば、マーカ２４のうちの１つに関する格納された反射パターンは、物体又は個人がマーカ２４の上を通り過ぎないことが予想される期間を含む較正段階中に定期的に更新することができる。そのような再較正は、長期間にわたって使用されて逆反射機能を失ったマーカが、検出された遮蔽事象と誤認されないように定期的に実行することができる。
【００３０】
他の実施形態において、逆反射マーカ２４のうちの１又は２以上を追跡することに加えて又はこれに代えて、追跡システム１０は、検出区域３０内に所在する様々な他の物体を検出して追跡するように構成することができる。そのような物体３２は、取りわけ、乗り物車両、人々（例えば、来園客、従業員）、及び他の移動アミューズメントパーク機器を含むことができる。例えば、システム１０の検出器１６は、物体３２（逆反射マーカ２４を持たない）から反射した電磁放射線ビーム２８を検出し、この検出に関するデータを制御ユニット１８に供給するように機能することができる。すなわち、検出器１６は、完全に物体３２の電磁エネルギの拡散又は鏡面反射に基づいて物体３２を検出することができる。一部の実施形態において、物体３２は、電磁放射線ビーム２８を検出可能な予め決められた方式で反射する特定のコーティングで被覆することができる。従って、制御ユニット１８は、検出器１６からデータを受信すると、物体３２に関連付けられたコーティングが電磁放射線を反射したことを決定することができ、更に物体３２の位置を識別するために反射源を決定することができる。
【００３１】
逆反射マーカ２４が固定されたもの又は移動するもののいずれであるかに関わらず、電磁放射線ビーム２８を放射する段階、逆反射マーカ２４（又は逆反射材料を持たないか又は実質的に持たない物体３２）から反射された電磁放射線の感知、及び逆反射マーカ２４又は物体３２の位置を決定する段階から構成される処理は、制御ユニット１８が短い期間にわたって多数回実行することができる。この処理は、別個の間隔で実行することができ、この場合に、処理は、予め決められた時点で開始されるか、又は処理が完了した実質的に直後に処理が再開されるように実質的に連続して実行することができる。逆反射マーカ２４が固定されたものであり、制御ユニット１８が、マーカ遮断を識別するために逆反射のパターンモニタを実行する実施形態において、この処理は、各間隔で単一の逆反射のパターンを取得するようにそれらの間隔で実行することができる。この間隔は、遮断逆反射マーカ２４と非遮断逆反射マーカ２４とで構成されるパターンに対応する反射パターンを有する単一フレームを表すものと考えることができる。
【００３２】
一方、そのような手順は、逆反射マーカ２４が動いてきた経路及び／又は軌道の識別を容易にするために実質的に連続して実行することができる。検出区域３０内で移動するマーカ２４は、特定の時間フレームにわたって、又は単純に連続系列で検出されることになる。この場合に、反射パターンは、ある期間にわたって生成され、識別されることになる。
【００３３】
上述の実施形態により、検出器１６及び制御ユニット１８は、実行される追跡と、空間及び時間を通して追跡される物体の予想される移動とに依存して異なる様々な時間フレーム上で作動させることができる。一例として、検出器１６と制御ユニット１８は、検出器１６の捕捉事象間の時間間隔内に全ての論理処理（例えば、分析及び制御信号を更新する段階、信号を処理する段階）を完了するように協働して作動させることができる。そのような処理速度は、実質的に実時間の追跡、モニタを可能にし、適用可能な場合は制御を可能にすることができる。非限定的な例として、検出器捕捉事象は、約１／６０秒と約１／３０秒の間にあるとすることができ、従って、毎秒３０フレームと６０フレームの間のフレーム数が生成される。検出器１６及び制御ユニット１８は、各フレームの捕捉間に信号を受信し、更新し、処理するように作動させることができる。しかし、ある一定の実施形態により、捕捉事象間のあらゆる間隔を利用することができる。
【００３４】
特定の逆反射のパターンが検出されると、制御ユニット１８は、このパターンが、制御ユニット１８によって識別されたアミューズメントパーク機器１２によって実行されるある一定のアクションに対応する格納されたパターンに相関するか否かに関する決定を行うことができる。例えば、制御ユニット１８は、機器１２に対する適切な制御アクションを決定するために、逆反射マーカ２４の位置、経路、又は軌道と、格納された位置、経路、又は軌道との比較を実行することができる。これに加えて又はこれに代えて、下記でより詳細に説明するように、制御ユニット１８は、特定の時点で得られた特定のパターンが、アミューズメントパーク機器１２によって実行されるある一定のアクションに関する格納されたパターンに相関するか否かを決定することができる。更に別の制御ユニット１８は、特定の時点で得られた特定のパターンのセットが、アミューズメントパーク機器１２によって実行されるある一定のアクションに関する格納されたパターン変化に相関するか否かを決定することができる。
【００３５】
制御ユニット１８は、アミューズメントパーク内である一定のアクションを上述の方式で自動的に実施させることができるが、上述したものと類似の分析をある一定のアクションの防止に適用することができる（例えば、アミューズメントパーク機器１２がアクションを阻止するか又はアミューズメントパーク機器１２がアクションを実行することが阻止される）ことに注意しなければならない。例えば、乗り物車両を自動的に発進させることができる状況では、制御ユニット１８は、逆反射マーカ２４の変化を追跡することに基づいて、追加の手段（例えば、出発に向けて乗り物車両に障害がないことの追加の確認）が取られるまで自動発進を停止することができ、又は乗り物オペレータによる発進を防止することさえすることができる。この種の制御は、他のアミューズメントパーク機器にも適用することができる。例えば、本明細書で説明するように、ある一定のパターン決定の結果としての制御ユニット１８による介入に起因して、火炎効果、花火、又は類似のショー効果をトリガするのを阻止することができ、これらの効果を停止することができ、又はこれらの効果の強度を低減することができる。
【００３６】
システム１０の構成を一般的に記述したが、エミッタ１４、検出器１６、制御ユニット１８、及び他の特徴の配置を用途に特定の要件と、制御ユニット１８が逆反射マーカ２４からの電磁放射線に基づく評価を実行する方式とに基づいて変更することができることに注意しなければならない。図１に示す追跡システム１０の実施形態において、検出器１６に関連付けられた作動平面が、エミッタ１４に関連付けられた作動平面と実質的に重なるように、エミッタ１４とセンサ又は検出器１６とは一体的な特徴部である。すなわち、検出器１６は、エミッタ１４と実質的に同じ位置に設置され、この設置は、マーカ２４の逆反射性に起因して望ましい場合がある。しかし、本発明の開示は、この構成に必ずしも限定されない。例えば、上述のように、逆反射は、反射円錐に関連付けることができ、この場合に、最も高い強度は反射円錐の中央にある。相応に、検出器１６は、逆反射マーカの反射円錐の強度がその中心よりも弱いが、依然として検出器１６が検出することができる区域に配置することができる。
【００３７】
非限定的な例として、一部の実施形態において、エミッタ１４と検出器１６とを同心にすることができる。しかし、検出器１６（例えば、赤外線カメラ）は、赤外線光電球、１又は２以上のダイオードエミッタ、又は類似の光源を含むことができるエミッタ１４に対して異なる位置に配置することができる。図２に示すように、エミッタ１４と検出器１６とは別個のものであり、アミューズメントアトラクション区域の環境特徴部４０（例えば、壁又は天井）上の異なる位置に位置決めされる。具体的には、図２のエミッタ１４は、システム１０の他の構成要素を含む店先の窓４２の外側に位置決めされる。図２の検出器１６は、エミッタ１４から離して配置されるが、依然として、エミッタ１４から放射されて逆反射マーカ２４から反射された電磁放射線を検出するように向けられる。
【００３８】
例示目的で、矢印４４、４６は、エミッタ１４から検出区域３０内に放射される光ビーム（電磁放射線のビーム）（矢印４４）と、物体２６上の逆反射マーカ２４によって逆反射され、検出器１６によって検出される光ビーム（矢印４６）とを表している。矢印４４で表す光ビームは、エミッタ１４から検出区域３０を満たす又は他に選択的に照明する多数の電磁放射線放射（光ビーム）のうちの１つに過ぎない。更に他の実施形態は、本発明の開示に従ってシステム１０の構成要素の異なる配置及び異なる環境における実施を利用することができることに注意しなければならない。
【００３９】
図１に示すように逆反射マーカ２４及び／又は物体３２の位置を検出する追跡システム１０の一般的作動を解説し終えたところで、次いで、追跡システム１０のある一定の用途を下記でより詳細に説明する。例えば、本発明の開示の追跡システムの使用により、特定の区域内で人々の位置を追跡することが望ましい場合がある。この追跡は、例えば、乗り物車両搭乗区域内で列を制御すること、異なる区域へのアクセスを制御すること、ショー効果をトリガすることができる適切な時点を決定すること、ある一定の自動機械を作動させることができる適切な時点を決定することに役立たせることができ、ライブショー演技を助ける（例えば、舞台上の役者を遮断する）ことに役立たせることができる。すなわち、上演中に役者がある一定の時間に舞台上の特定の位置に立つと仮定する。役者が正しい時間に適切な位置に正確に位置付けられることを確実にするために、追跡システム１０は、舞台の上方に設置され、舞台上の全ての役者の位置及び／又は運動を追跡するために使用することができる。役者が舞台上の望ましい場所にどれ程正確に位置するかを評価するために、追跡システム１０からのフィードバックを利用することができる。
【００４０】
舞台上での遮断に加えて、店舗又は他の商業的環境内で買い物客を追跡及び／又は評価することを含む状況において追跡システム１０を使用することができる。すなわち、顧客が店舗内の何処で時間を過ごしているのかを決定するために、店舗に本発明の開示の追跡システム１０を装備することができる。ショー効果をトリガさせる代わりに、そのような追跡システム１０は、店舗内の人々の流れをモニタすること、その結果としてある一定の品目の入手しやすさを制御すること、人々の移動の流れを制御することなどに使用することができる。例えば、本発明の開示の追跡システム１０によって収集された情報は、店舗内のどの陳列又は展示が最も魅力的であるかを識別して評価すること、どの販売品目が最も一般的であるかを決定すること、又は存在するとすればどの店舗区域が過度に混み合っているかを決定することに使用することができる。これらの情報は、分析して、取りわけ、店舗レイアウト、製品開発、及び群衆管理を改善するために使用することができる。
【００４１】
上記で記述したもの以外に、ある区域内で人々、物体、機械のような位置を追跡することのための他の用途が存在する可能性があることに注意しなければならない。本発明の開示の追跡システム１０は、検出区域３０内で人々及び／又は物体の位置及び移動を識別及び／又は追跡するように構成することができる。追跡システム１０は、この追跡を上記で紹介し、下記でより詳細に説明するいくつかの異なる手法でもたらすことができる。追跡システム１０は、単一のエミッタ１４、検出器１６、及び制御ユニット１８を用いて、同じ時間に同じ検出区域３０内で１又は２以上の人々、１又は２以上の物体３２、又は異なる特徴部の組合せの位置を検出するように構成されることに注意しなければならない。しかし、複数のそのようなエミッタ１４、検出器１６、及び制御ユニット１８の使用も本発明の開示の範囲にある。従って、エミッタ１４のうちの１又は２以上と、検出器１６のうちの１又は２以上とを検出区域３０に存在させることができる。例えば、実行される追跡のタイプ、望ましい追跡範囲、冗長性に関することのような要件は、エミッタ及び／又は検出器を複数又は単数のいずれで利用するかを少なくとも部分的に決定することができる。
【００４２】
例えば、上述したように、一般的に、追跡システム１０は、空間的かつ時間的に（例えば、検出区域３０内で経時的に）移動するターゲットを追跡するように構成することができる。単一検出デバイス（例えば、検出器１６）が利用される場合に、追跡システム１０は、個人、物体などを追跡するように定められた向きから逆反射電磁放射線をモニタすることができる。検出器１６は１つの視点のみを有するので、そのような検出及び追跡は、一部の実施形態では１つの移動平面内でしか追跡を実施しないように限定することができる（例えば、追跡は２次元空間におけるものである）。そのような追跡は、一例として、移動が限定経路（例えば、軌道）に制限される場合のような追跡ターゲットが比較的少ない個数の自由度のみを有する状況に対して利用することができる。１つのそのような実施形態において、ターゲットは、決定されたベクトルの方位を有する。
【００４３】
それに対して、空間と時間の両方においてターゲットを追跡するために複数の検出デバイス（例えば、検出器１６のうちの２又は３以上）が利用される場合に、追跡システムは、複数の向きからの逆反射電磁放射線をモニタすることができる。これらの複数の視点を使用することで、追跡システム１０は、複数の自由度を有するターゲットを追跡することができる。言い換えれば、複数の検出器の使用は、追跡ターゲットに関するベクトルの方位と範囲の両方を与えることができる。この種の追跡は、追跡ターゲットが空間的かつ時間的に制限されない移動を有することを可能にすることが望ましい場合がある状況において特に役立たせることができる。
【００４４】
複数の検出器は、追跡における冗長性に対して望ましいとすることができる。例えば、ターゲットの移動が制限されるシナリオ又は制限されないシナリオに適用される複数の検出デバイスは、追跡システム１０によって実行される追跡の信頼性を高めることができる。冗長的な検出器１６の使用は、追跡の精度を高めることができ、蛇行経路、丘、折り畳まれた布、開いているドアのような複雑な幾何学的面によるターゲットの幾何学的遮蔽を防止するのに役立たせることができる。
【００４５】
本発明の開示の一態様により、追跡システム１０は、逆反射マーカ２４の使用により、検出区域３０内に位置決めされた複数のターゲット（例えば、人々、物体、機械）の相対位置を追跡することができる。図３に示すように、逆反射マーカ２４は、人々７０の上に配置することができる。これに加えて又はこれに代えて、マーカ２４は、機械又は他の物体（例えば、物体２６）上に配置することができる。従って、空間的かつ時間的に人々７０の移動を追跡するための本明細書で開示する技術は、人々７０に加えてか、又は人々７０の代わりにかのいずれかでアミューズメントパーク内の物体の移動に適用することができる。そのような実施形態において、マーカ２４は、図１に示すように物体２６の外側（例えば、ハウジング）に配置することができる。
【００４６】
図３の例示的実施形態において、逆反射マーカ２４は、個人の衣服の外側に位置決めされる。例えば、逆反射マーカ２４は、アームバンド、ヘッドバンド、シャツ、個人識別特徴部、又は他の品目に付加された一本の逆反射テープとして適用することができる。これに加えて又はこれに代えて、一部の実施形態において、逆反射マーカ２４は、衣服の中に縫い込む又は衣服へのコーティングとして付加することができる。逆反射マーカ２４は、エミッタ１４から放射される電磁放射線ビーム２８に対してアクセス可能な人々７０の衣服上の位置に配置することができる。人々７０が検出区域３０を歩き回る（物体３２の場合に、物体３２は区域３０を通して移動することができる）時に、電磁放射線ビーム２８は逆反射マーカ２４から検出器１６に反射して戻る。検出器１６は、それ自体が検出した反射電磁放射線を示す信号７２をプロセッサ２０に送ることによって制御ユニット１８と通信する。追跡システム１０は、指定区域を動き回る人々７０（又は物体３２）の位置又は経路を追跡する（すなわち、空間的かつ時間的に個人又は物体を追跡する）ために、この信号７２を解釈することができる。ここでもまた、利用される検出器１６の個数に基づいて、制御ユニット１８は、感受された逆反射電磁放射線に基づいて個人及び／又は物体の移動のベクトルの大きさ、方位、及び方向を決定することができる。
【００４７】
人々７０（移動物体を表す場合がある）の追跡を図４に略示している。より具体的には、図４は、ある期間にわたって検出器１６（例えば、カメラ）によって捕捉されたフレーム８２の系列８０を示している。上述したように、ある一定の実施形態において、毎秒複数枚（例えば、３０枚と６０枚の間）のそのようなフレームを生成することができる。図４は、追跡システム１０によって生成される出力の実際的な表現ではない場合があるが、本明細書では、制御ユニット１８によって実行される追跡及びモニタの理解を容易するために説明するものであることに注意しなければならない。フレーム８２の各々は、検出区域３０と、この区域内の逆反射マーカ２４の位置とを表している。これに代えてこれに代えて、フレーム８２は、例えば、マーカ２４の格子が物体又は個人によって遮蔽される区域３０におけるマーカ遮断を表す場合がある。
【００４８】
図示のように、最初のフレーム８２Ａは、２４Ａと表記し、最初の位置を有する逆反射マーカの最初の事例を含む。系列８０が時間的に進行する時に、第２のフレーム８２Ｂは、最初のインスタンスに対して変位した逆反射マーカの第２のインスタンス２４Ｂを含み、以降同じく続く（それによって逆反射マーカの第３及び第４のインスタンス２４Ｃ及び２４Ｄが生成される）。ある一定の期間の後に、制御ユニット１８は、系列８０を生成し終え、この図では、系列８０を生成する作動を全体的に８４で表している。
【００４９】
系列８０は、制御ユニット１８がいくつかの異なる手法で評価することができる。この例示的実施形態により、制御ユニット１８は、経時的にマーカ２４（又はある一定のマーカの遮断）の位置を評価することによって人々７０又は物体３２の移動を評価することができる。例えば、制御ユニット１８は、追跡を実行するために利用される検出器１６の個数に基づいて、追跡ターゲットの移動に関するベクトルの方位、範囲、及び方向を取得することができる。このようにして、制御ユニット１８は、検出区域３０内で経時的に追跡される逆反射マーカ２４（又は追跡されるマーカ２４の遮断）の移動を表す合成フレーム８６を評価すると考えることができる。すなわち、合成フレーム８６は、マーカ２４（従って、人々７０及び／又は物体２６、場合によってそのいずれか）の全体の移動を決定するために分析することができる逆反射マーカ２４の様々なインスタンス（２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄを含む）を含む。
【００５０】
同じく図４に示すように、このモニタは、検出区域３０内に固定することができ、及び／又は反射材料に関連付けることができるある一定の環境要素８８に対して実行することができる。制御ユニット１８は、マーカ２４の検出位置に基づくだけではなく、環境要素８８に対して外挿された動き（例えば、検出区域３０を通る逆反射マーカ２４の投影経路、又はマーカ格子遮蔽の投影位置）にも基づいて作動を実行することができる。
【００５１】
区域内で１又は２以上の人々７０又は１又は２以上の物体３２を追跡するための別の方法を図５に略示している。具体的には、図５は、検出区域３０内に立っている人々７０の集団の俯瞰図を表している。例示してはいないが、検出区域３０に存在する人々７０（及び他の物体）の位置を検出するために（例えば、検出区域３０の平面図を取得するために）、この検出区域３０のすぐ上に追跡システム１０を存在させることができる。図示の実施形態において、逆反射マーカ２４は、検出区域３０の床９２上に格子パターン９０で配置される（例えば、コーティング、テープ片、又は類似の付着法として）。逆反射マーカ２４は、規則的（例えば、繰り返し）パターン又は不規則パターンとすることができるあらゆる望ましいパターン（例えば、格子、菱形、線、円、固体コーティング等）で配置することができる。
【００５２】
この格子パターン９０は、メモリ２２に格納することができ、格子パターン９０の一部分（例えば、個々のマーカ２４）は、ある一定の環境要素及びアミューズメントパーク特徴部（例えば、アミューズメントパーク機器１２）の位置に相関付けることができる。このようにして、そのような要素に対するマーカ２４の各々のものの位置を知ることができる。従って、マーカ２４が電磁放射線ビーム２８を検出器１６に逆反射すると、反射を行っているマーカ２４を制御ユニット１８によって決定及び／又はモニタすることができる。
【００５３】
図示のように、人々７０又は物体３２が床９２の逆反射マーカ２４のうちの１又は２以上の上内に位置決めされた時に、遮蔽されたマーカは、放射電磁放射線を床９２の上方の検出器１６に反射して戻すことができない。実際に、実施形態により、格子パターン９０は、床９２上内に位置決めされた人々又は物体が検出可能である（例えば、逆反射マーカ２４のうちの少なくとも１つを遮断する）ことを可能にする距離だけ分離された逆反射マーカ２４を含むことができる。言い換えれば、マーカ２４の間の距離は、物体又は個人が逆反射マーカ２４のうちの少なくとも１つの上に位置決めすることができる程十分に小さいとすることができる。
【００５４】
作動時に、検出器１６は、検出区域３０内に所在する人々又は物体によって覆われていない逆反射マーカ２４から逆反射された電磁放射線ビーム２８を検出するように機能することができる。上記で解説したように、次いで、検出器１６は、この検出に関するデータを処理に向けて制御ユニット１８に供給することができる。制御ユニット１８は、覆われていない逆反射マーカ２４から反射された検出電磁放射線ビーム（例えば、検出パターン）と、全く覆われていない格子パターン９０（例えば、格納されたパターン）及び／又はある一定のマーカ２４の遮断からもたらされる他の既知の格子パターンの格納された位置との比較を実行することができる。この比較に基づいて、制御ユニット１８は、どのマーカ２４が覆われているかを決定することができ、次いで、床９２の平面内の人々７０又は物体３２の位置を推定する。実際に、床９２上に位置決めされた格子と単一検出器１６との併用は、２次元での移動追跡を可能にすることができる。より高次の追跡が望ましい場合に、追加の格子及び／又は追加の検出器１６を利用することができる。ある一定の実施形態において、検出区域３０内の人々７０又は物体３２の位置に基づいて、制御ユニット１８は、アミューズメントパーク機器１２の作動を調節することができる。
【００５５】
床９２を動き回る人々７０の一連の位置を識別するために、電磁放射線ビーム２８を放射する処理、床９２上の覆われていない逆反射マーカ２４からの反射電磁放射線の感知段階、及び人々７０の位置を決定する段階を制御ユニット１８によって短い期間にわたって多数回実行することができる（集団の運動を追跡するために）。実際に、そのような手順は、特定の時間フレーム中に人々７０が検出区域３０内を動いてきた経路の識別を容易するために実質的に連続的に又は単純に連続系列で実行することができる。人々７０のうちの１又は２以上の位置又は経路が検出されると、制御ユニット１８は、機器１２によっていずれかのアクションを実行するか否かを決定するために、これらの位置又は経路を更に分析することができる。
【００５６】
図１に関して上記で詳細に解説したように、制御ユニット１８は、検出区域３０内で電磁放射線ビーム２８の経路を横切ることが予想される逆反射材料でマーク付けされていない物体を含むある一定の物体を識別するように構成することができる。例えば、図６に示すように、追跡システム１０の一部の実施形態は、制御ユニット１８が、検出区域３０内に所在する人々７０（物体３２を表すことも意図している）を逆反射マーカ２４を使用せずに識別することができるように構成することができる。すなわち、制御ユニット１８は、検出区域３０から反射して戻された電磁放射線を示すデータを受信することができ、検出放射線のデジタル署名をメモリ２２に格納された１又は２以上のデータ署名候補と比較することができる。すなわち、検出器１６に反射して戻された電磁放射線の署名が人々７０又は既知の物体３２の署名に十分に厳密適合した場合に、制御ユニット１８は、人々７０又は物体３２が検出区域３０内に所在すると決定することができる。例えば、制御ユニット１８は、検出区域３０内の「暗所」又は電磁放射線が反射されるのではなく吸収される領域を識別することができる。これらの区域は、物体（例えば、人々７０）の有無、位置、サイズ、形状などを識別するために制御ユニット１８が分析することができる（例えば、格納された物体又は個人の形状、サイズ、又は他の特徴と比較することにより）幾何学形状を有することができる。
【００５７】
図１、図２、図３、及び図６を参照することで明らかであろうが、追跡システム１０は、検出区域３０の異なる図を取得するために様々な位置に配置することができる。ここで実際に、逆反射マーカ２４及びその遮断に関するある一定のタイプの情報を取得するためには、追跡システム１０のうちの１又は２以上（又は複数の検出器１６のような追跡システム１０の１又は２以上の要素）の異なる位置及び組合せが望ましい場合があることが認識されている。例えば、図１では、追跡システム１０、特に検出器１６は、少なくとも逆反射マーカ２４が取り付けられた物体２６、更に物体３２の立面図を取得するように位置決めされている。図２では、検出器１６は、検出区域３０の俯瞰斜視図を取得するように位置決めされており、それによって様々な環境要素、移動物体、又は人々の上に位置決めされた逆反射マーカ２４の検出が可能になる。図３及び図６の実施形態において、検出器１６は、検出区域３０の平面図を取得するように配置することができる。
【００５８】
これらの異なる図は、特定のタイプの分析に向けて、更にある一定の実施形態では検出器１６が設けられる特定の環境に依存する可能性がある制御アクションに向けて制御ユニット１８を利用することができる情報を提供することができる。例えば、図７では、追跡システム１０、特にエミッタ１４及び検出器１６は、検出区域３０内の人々７０（又は物体３２）の斜視図を取得するように位置決めされている。検出区域３０は、床９２だけではなく、格子パターン９０を形成するように逆反射マーカ２４が配置された壁９３も含む。この場合に、人々７０は、壁９３上に位置決めされたマーカ２４の部分集合を遮断している。人々７０（物体を表すことも意図している）がマーカ２４の部分集合とエミッタ１４及び／又は検出器１６との間に位置決めされているので、マーカ２４の部分集合は、エミッタ１４による照明を受けることができず、検出器１６に電磁放射線を逆反射して戻すことができず、又はその両方ができない。
【００５９】
壁９３上の格子パターン９０は、図３及び図６に示す平面図からは必ずしも利用可能ではない情報を提供することができる。例えば、逆反射マーカ２４の遮断は、制御ユニット１８が、人々７０の身長、人々７０のプロファイル、又は物体３２が存在する実施形態では物体３２のサイズ、物体３２のプロファイルなどを決定することを可能にする。そのような決定は、人々７０が乗り物に関する身長要件を満たしているか否かを評価するために、人々７０が１又は２以上の物体３２（例えば、バッグ、乳母車）と関連しているか否かを評価するために制御ユニット１８によって行うことができ、更に検出区域３０を通る人々７０又は物体３２の移動を図３及び図６に示す平面図と比較してより高い精度で追跡するために使用することができる。すなわち、制御ユニット１８は、マーカ２４の遮断によって識別された移動を特定の人々７０に、この個人のプロファイル、身長などを決定することによってより的確に結び付けることができる。同様に、制御ユニット１８は、検出区域３０を通る物体３２の移動を物体３２の幾何学形状を識別し、識別された移動を物体３２に特定的に結び付けることによってより的確に追跡することができる。ある一定の実施形態において、人々７０の身長又はプロファイルを追跡する段階は、制御ユニット１８が、個人の評価された身長、プロファイルのような分析に基づいて人々７０に提案を提供することを可能にするために、追跡システム１０によって実行することができる。車両のような物体３２に対して類似の決定及び提案を提供することができる。例えば、制御ユニット１８は、乗り物のための待ち行列区域への入口において来園客のプロファイルを分析することができる。制御ユニット１８は、待ち行列で時間を費やす前に個人に警告を与えるか、又は個人が乗り物に乗ることができるという保証を与えるために、人々７０の全体的なサイズ、身長などを乗り物仕様と比較することができる。同様に、制御ユニット１８は、利用可能な空間に基づいて駐車提案を提供するために、車両の全体的なサイズ、長さ、高さなどを分析することができる。これに加えて又はこれに代えて、制御ユニット１８は、自動部分機器が特定のタスク（例えば、人々の群衆の中を通る移動）を実行することを可能にする前に、この機器の全体的なサイズ、プロファイルなどを分析することができる。
【００６０】
パターン９０は、壁９３と床９２の両方の上に配置することができる。従って、追跡システム１０は、壁９３上のマーカ２４と床９２上のマーカ２４とで逆反射された電磁放射線を受け入れることができる場合があり、それによってマーカ遮断の検出及び移動のモニタが３次元で可能になる。具体的には、壁９３は、高さ方向９４の情報を提供することができ、それに対して床９２は、奥行き方向９６の情報を提供することができる。高さ方向９４と奥行き方向９６の両方からの情報は、平面図と立面図の両方から利用可能な幅方向９８からの情報を用いて互いに相関付けることができる。
【００６１】
ここで実際に、２つの物体３２又は人々７０が幅方向９８に重なる場合に、奥行き方向９６から得られた情報を用いて、これら２つの物体３２又は人々７０を互いから少なくとも部分的に分解することができることが認識されている。更に、ここで、１つのエミッタ１４及び検出器１６しか存在しない時にある一定の情報が失われるか又は容易に分解されない可能性がある場合に、異なる位置（例えば、幅方向９８に異なる位置）にある複数のエミッタ１４と検出器１６との使用は、高さ情報及びプロファイル情報の分解を可能にすることができることも認識されている。より具体的には、幅方向９８に物体３２又は人々７０の間の重複（又はより一般的には壁９３上のマーカ２４と検出器１６の間の方向の重複）がある場合に、１つのエミッタ１４及び検出器１６しか用いないことにより、ある一定の情報の損失がもたらされる場合がある。しかし、複数（例えば、少なくとも２つ）の検出器１６及び／又はエミッタ１４を使用する実施形態は、マーカ２４に別個の逆反射のパターンを生成させて、それらを異なる視点に位置決めされた検出器１６及び／又はエミッタ１４から観察させることができる。実際に、マーカ２４は逆反射性のものであるので、これらのマーカ２４は、複数の電磁放射線源が実質的に同時に放射を行う場合であっても、電磁放射線を電磁放射線源に向けて逆反射して戻すことになる。この場合に、エミッタ１４のうちで第１の視点からの第１のものから放射された電磁放射線は、マーカ２４によってエミッタ１４のうちの第１のものに向けて逆反射して戻されることになり、それに対してエミッタ１４のうちで第２の視点にある第２のものから放射された電磁放射線は、マーカ２４によってエミッタ１４のうちの第２のものに向けて逆反射して戻されることになり、それによって制御ユニット１８によって複数の追跡情報セットを生成し、モニタすることが可能になる。
【００６２】
ここで、壁９３及び床９２上の逆反射マーカ２４を同じか又は異なるとすることができることも認識されている。実際に、追跡システム１０は、壁９３及び床９２からの逆反射電磁放射線の方向性を用いて、どの電磁放射線が壁９３から反射されたかということを決定し、それに対してどの電磁放射線が床９２から反射されたかということを決定するように構成することができる。他の実施形態において、例えば、異なる波長の電磁放射線を異なる材料によってエミッタ１４及び検出器１６に向けて反射して戻すことができるように、マーカ２４に対して異なる材料を使用することができる。一例として、床９２上の逆反射マーカ２４と壁９３上の逆反射マーカ２４とは、同じ逆反射要素を有することができるが、床９２上の逆反射マーカ２４によって反射された電磁放射線と、壁９３上の逆反射マーカ２４によって反射された電磁放射線とが特徴的な異なる波長を有するように、放射電磁放射線の一部分を濾過するか又は他に吸収する異なる層を有することができる。異なる波長は逆反射されることになるので、検出器１６は、これらの波長を検出して周辺電磁放射線から分離することができ、周辺電磁放射線は、検出器１６内のフィルタ要素によって濾過される。
【００６３】
例示を助けるために、図８は、検出区域３０内の床９２及び壁９３上に位置決めされた例示的逆反射マーカ２４の拡大断面図を描示している。床９２及び壁９３上のマーカ２４の各々は、床９２と壁９３とに対して同じか又は異なるとすることができる反射層９６及び逆反射材料層９８を含む。図示の実施形態において、これらの層は同じである。作動中に、エミッタ１４によって放射された電磁放射線は、逆反射材料層９８に当たる前に透過コーティング９９を通過することができる。従って、透過コーティング９９は、マーカによって逆反射される電磁放射線の波長を調節するために使用することができる。図８では、床９２上のマーカ２４は、壁９３上のマーカ２４内の第２の透過コーティング９９Ｂとは異なる第１の透過コーティング９９Ａを含む。ある一定の実施形態において、第１の透過コーティング９９Ａと第２の透過コーティング９９Ｂとの間で異なる光学特性により、床９２上のマーカ２４と壁９３上のマーカ２４とは異なる帯域幅の電磁放射線を反射することができる。床９２及び壁９３上に位置決めされる状況に示したが、制御ユニット１８による処理及びモニタに向けた分離を容易するために、異なる光学特性を有するマーカ２４は、人々及び環境要素の上、人々及び移動機器の上のようなアミューズメントパーク内の様々な異なる要素の上に使用することができることに注意しなければならない。
【００６４】
単一の物体又は個人、又は複数の物体又は個人をモニタするために、上述の技術のうちのいずれか１つ又は組合せを使用することができる。実際に、１つの検出器１６しか利用されない場合であっても３次元追跡を可能にするために、複数の逆反射マーカ格子（例えば、上述のように床９２及び壁９３上の）の組合せ、又は１又は２以上の逆反射マーカ格子と可動物体又は個人上に固定された１又は２以上の追跡ターゲット反射層マーカ２４との組合せを利用することができることが現在認識されている。更に、同じ個人又は物体上で複数の逆反射マーカ２４を使用することにより、追跡システム１０が位置と向きの両方を追跡することを可能にすることができる。
【００６５】
この点に関して、図９Ａは、物体２６の様々な面の上に位置決めされた複数の逆反射マーカ２４を有する物体２６の実施形態を示している。具体的には、図示の実施形態において、逆反射マーカ２４は、物体２６の３つの直交方向（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸）に対応する物体２６の３つの異なる点上に位置決めされる。しかし、他の実施形態において、複数の逆反射マーカ２４の他の配置を使用することができることに注意しなければならない。更に、図９Ａに描示す追跡は、全体的に示すように実行することができ、又は図７に示すように逆反射マーカ２４の格子を利用することができる。
【００６６】
上述のように、追跡システム１０は、例えば、物体２６から反射して戻された電磁放射線を感知するように構成された複数の検出器１６を含むことができる。物体２６上に位置決めされた逆反射マーカ２４の各々は、電磁放射線ビーム２８の電磁スペクトルの特定の予め決められた周波数にある放射電磁放射線ビーム２８を逆反射することができる。すなわち、逆反射マーカ２４は、図８に関して上記で一般的に示すように、電磁スペクトルの同じか又は異なる部分を逆反射することができる。
【００６７】
制御ユニット１８は、これらの特定周波数で反射された電磁放射線を検出して区別し、それによって別個の逆反射マーカ２４の各々の運動を追跡するように構成される。具体的には、制御ユニット１８は、物体２６のロール（例えば、Ｙ軸周りの回転）、）、ピッチ（例えば、Ｘ軸周りの回転）、及びヨー（例えば、Ｚ軸周りの回転）を追跡するために、別個の逆反射マーカ２４の検出位置を分析することができる。すなわち、特定の座標系（例えば、検出区域３０又は検出器１６によって定められた）に対する物体２６の位置を空間的に決定するだけではなく、制御ユニット１８は、座標系内の物体２６の向きを決定することができ、それによって制御ユニット１８が、検出区域３０を通る物体２６の空間的かつ時間的な移動の高度な追跡及び分析を実行することが可能になる。例えば、制御ユニット１８は、検出区域３０内の物体２６の未来の位置を推定するために予想分析を実行することができ、それによって物体２６の移動に対する高度な制御（例えば、衝突を回避するために、区域を通る特定の経路を取るための）を可能にすることができる。
【００６８】
物体２６が電動物体である場合のようなある一定の実施形態において、追跡システム１０は、物体２６（例えば、乗り物車両、オートマトン、無人飛行機）の位置と向きとを追跡して、予め決められた方式である経路に沿って進行するように物体２６を制御することができる。これに加えて又はこれに代えて、制御ユニット１８は、例えば、物体２６の作動を調節するように物体２６を制御するか否かを決定するために、及び／又は物体２６が正しく作動しているか、又はいずれかの保守を必要とするかを決定するために、結果を物体２６の予想される位置及び向きと比較することができる。更に、追跡システム１０によって決定される物体２６の予想される位置及び向きは、他のアミューズメントパーク機器１２（例えば、ショー効果）によってアクションをトリガさせる（ある一定のアクションを阻止することを含む）ために使用することができる。一例として、物体２６は、乗り物車両とすることができ、アミューズメントパーク機器１２は、ショー効果とすることができる。この例では、物体２６が予想される位置及び／又は向きにある時にのみアミューズメントパーク機器１２をトリガさせることが望ましい場合がある。
【００６９】
３次元空間における追跡を実行することができる方式を続けると、図９Ｂは、図９Ａに示すものと類似の位置に位置決めされた第１のマーカ２４Ａと第２のマーカ２４Ｂと第３のマーカ２４Ｃとを有する物体の例を描示している。しかし、検出器１６のうちのただ１つのものの視点から、検出器１６は、物体１６及びマーカ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃの２次元表現を見ることができる。この第１の視点（例えば、俯瞰図又は底面図）から、制御ユニット１８は、第１のマーカ２４Ａと第２のマーカ２４Ｂとが第１の観察距離ｄ１だけ分離され、第１のマーカ２４Ａと第３のマーカ２４Ｃとが第２の観察距離ｄ２だけ分離され、第２のマーカ２４Ｂと第３のマーカ２４Ｃとが第３の観察距離ｄ３だけ分離されていることを決定することができる。制御ユニット１８は、３次元空間における物体２６の向きを推定するために、これらの距離を既知の値又は較正値と比較することができる。
【００７０】
図９Ｃに移ると、物体２６が回転することにより、検出器１６（及び相応に制御ユニット１８）は、物体２６の見かけ上の形状が異なることを検出することができる。しかし、制御ユニット１８は、第１のマーカ２４Ａと第２のマーカ２４Ｂとが調節された第１の観察距離ｄ１’だけ分離され、第１のマーカ２４Ａと第３のマーカ２４Ｃとが調節された第２の観察距離ｄ２’だけ分離され、第２のマーカ２４Ｂと第３のマーカ２４Ｃとが調節された第３の観察距離ｄ３だけ分離されていることを決定することができる。制御ユニット１８は、物体２６の向きがどのように変化したかを決定し、次いで、物体２６の向きを決定するために、図９Ｂの向きで検出された距離と図９Ｃの向きで検出された距離との間の差を決定することができる。これに加えて又はこれに代えて、制御ユニット１８は、３次元空間で物体２６の向きを推定するために、又は図９Ｂにおける距離と図９Ｃにおける距離との間の変化に基づいて決定された向きに対する更新の精度を更に上げるために、物体２６の回転からもたらされた調節された観察距離ｄ１’、ｄ２’、ｄ３’を格納された値と比較することができる。
【００７１】
上記に示したように、本発明の実施形態は、取りわけ、アミューズメントパーク設定内で物体及び／又は人々を追跡するための本発明の開示の追跡システム１０の使用に関する。この追跡の結果として、一部の実施形態において、制御ユニット１８は、アミューズメントパークの様々なサブシステム内である一定の自動機能を実施させることができる。従って、本発明の開示の追跡システム１０の一般的作動を記載し終えたところで、下記では、本発明の開示のある一定の態様のより明快な理解を容易にするために、追跡作動及び制御作動のより具体的な実施形態を提供する。
【００７２】
次いで、図１０に移ると、ターゲットの移動を追跡するために反射電磁放射線の変化をモニタし、このモニタの結果としてアミューズメントパーク機器を制御する方法の実施形態１００を流れ図として例示している。具体的には、方法１００は、放射サブシステムを用いて電磁放射線（例えば、電磁放射線ビーム２８）で検出区域３０を氾濫させる（ブロック１０２）ためのエミッタ１４のうちの１又は２以上（例えば、放射サブシステム）の使用を含む。例えば、制御ユニット１８は、エミッタ１４のうちの１又は２以上をして、検出区域３０を放射電磁放射線で断続的又は実質的に連続的に氾濫させることができる。ここでもまた、電磁放射線は、逆反射マーカ２４が逆反射することができるあらゆる適切な波長とすることができる。この波長は、電磁スペクトルの紫外線波長、赤外線波長、及び可視光波長を含むが、これらに限定されない。区域３０内の様々な要素の区別を容易にするために、異なるエミッタ１４、及び一部の実施形態では異なるマーカ２４は、異なる波長の電磁放射線を利用することができることは認められるであろう。
【００７３】
一般的にブロック１０２で表す実施処理に従って検出区域３０を電磁放射線で氾濫した後に、方法１００は、検出区域３０内の１又は２以上の要素（例えば、逆反射マーカ２４）から反射された電磁放射線を検出する段階（ブロック（１０４）に進行する。検出は、図１及び図２に関して上記に一般的に示すように、エミッタ１４に対して配置することができる検出器１６のうちの１又は２以上によって実行することができる。上記で記載し、下記でより詳細に示すように、検出を実行する機能は、逆反射電磁放射線を捕捉することが可能で、そのように特定的に構成されたあらゆる適切な要素とすることができ、検出器１６から制御ユニット１８に送信された情報が、マーカ２４のうちのどれが検出器１６に電磁放射線を反射したかに関する位置情報を保持するように、捕捉逆反射電磁放射線を検出器１６の領域に相関付けることができる。具体的ではあるが非限定的な一例として、検出器１６のうちの１又は２以上（例えば、検出サブシステムとして存在する）は、光学カメラ又は類似の機能内に電荷結合デバイスを含むことができる。
【００７４】
上述のように、追跡システム１０の作動の経過中に人々７０及び／又は物体２６、３２が検出区域３０に存在する間には、反射電磁放射線の変化が発生することになると予想することができる。これらの変化は、１又は２以上の検出器１６と、制御ユニット１８の処理回路によって実行されるルーチンとの組合せを用いて追跡することができる（ブロック１０６）。一例として、一般的にブロック１０６で表す実施処理に従って反射電磁放射線の変化を追跡する段階は、ある期間にわたって格子から反射されるパターンの変化をモニタする段階と、検出区域３０に存在するある一定の吸収要素、及び／又は拡散反射要素又は鏡面反射要素によって潜在的に引き起こされるスペクトル署名の変化をモニタするか又はある一定の移動逆反射要素をモニタする段階とを含むことができる。下記で説明するように、制御ユニット１８は、特定のアミューズメントパークアトラクション環境内に実行される制御の性質に基づいて、ある一定のタイプの反射変化追跡を実行するように構成することができる。
【００７５】
一般的にブロック１０６で表す実施処理に従って反射電磁放射線の変化を追跡するのと実質的に同時に又はその直後に、これらの変化の結果としてある一定の情報を制御ユニット１８が評価することができる（ブロック１０８）。本発明の開示の一態様により、評価ターゲットの情報は、制御ユニット１８が様々な個人の移動及び位置決めをモニタすること、及び／又は個人がある一定のアミューズメントパーク特徴部に対して適切に位置決めされているか否かに関する決定を行うことを可能にするために、１又は２以上の個人（例えば、アミューズメントパーク来園客、アミューズメントパーク従業員）に関連する情報を含むことができる。本発明の開示の別の態様により、制御ユニット１８によって評価される情報は、検出区域３０に存在する環境物体、移動物体、アミューズメントパーク機器１２、又はいずれかの他のデバイス、品目、又は他の特徴部とすることができる物体２６、３２に関連する情報を含むことができる。情報を評価することができる方式に関する更なる詳細は、制御ユニット１８によって少なくとも部分的に制御されるアミューズメントパーク機器の実施形態を参照して下記でより詳細に説明する。
【００７６】
図示のように、方法１００は、一般的にブロック１０８で表す実施処理に従って評価された情報（例えば、モニタ及び分析された人々及び／又は物体の移動）に基づいてアミューズメントパーク機器を制御する段階（ブロック１１０）を更に含む。制御ユニット１８が、方法１００に示す段階のうちの多くを必要に応じて実質的に連続的に実時間（例えば、検出器１６の捕捉速度程度の）に実行することを可能にするために、この制御は、同時実行可能な追跡及び評価と共に実行することができることに注意しなければならない。更に、一般的にブロック１１０で表す実施処理に従って制御されるアミューズメントパーク機器は、乗り物車両、入退門、店頭キオスク、情報ディスプレイ、又はあらゆる他の起動可能アミューズメントパークデバイスのような自動機器を含むことができる。別の例として、制御ユニット１８は、方法１００に従って実行された追跡及び評価の結果として、火炎又は花火の点火のようなある一定のショー効果を制御することができる。これらの実施形態のある一定のものに関する更なる詳細を下記でより詳細に説明する。
【００７７】
本発明の開示のより特定の態様により、本発明の実施形態は、検査機器を用いたアミューズメントパークアトラクション区域のある一定の環境特徴部及び機能特徴部上に位置決めされた逆反射マーカの追跡に関する。例えば、ある一定の実施形態において、アミューズメントパーク機器は、機械的及び／又は環境的ストレスに起因する劣化に関してモニタすることができる。この情報を用いて、制御ユニット１８は、特定の機器の現在の状態に関する情報を提供することができ、一部の実施形態においては、保守又は他の手順に関する提案を提供することができる。より具体的には、アミューズメントパーク機器１２は、そのような情報を乗り物オペレータ、設備技術者等に供給するように構成された様々なシステムを含むことができる。例えば、ある一定のアミューズメントパーク特徴部を検査することに関して制御することができるアミューズメントパーク機器１２は、ディスプレイ、レポート生成特徴部などを含むことができる。
【００７８】
アミューズメントパークの特定の状況では、追跡システム１０は、図１１に示すように、ローラーコースター又は類似の乗り物に関連する及び／又はある一定のアミューズメントアトラクション特徴部を収容する設備に関連する様々な保守関連情報を決定するために検査機器１４０に配置することができる。図示の実施形態において、検査機器１４０は、その視野内にあるいくつかの異なる構成要素を表すデータを同時に捕捉するために比較的大きい範囲で電磁放射線ビーム２８を出力する。これらの構成要素は、例えば、ローラーコースター１４４の支持体１４２（例えば、乗り物支柱）、建物構造体１４６、及び検査機器１４０内の追跡システム１０の視野に存在する場合があるあらゆる他の構造体を含むことができる。いかなる個数のこれらの構成要素にも、逆反射マーカ２４のうちの１又は２以上を装備することができる。
【００７９】
図示の実施形態において、逆反射マーカ２４のうちのある一定のものは、支持体１４２及び建物構造体１４６の各々の上に配置される。この一連の逆反射マーカ２４は、全て追跡システム１０の視野範囲にあるので、検査機器１４０は、これらのマーカをほぼ瞬時に検査することができる。下記でより詳細に説明するように、逆反射マーカ２４の検出場所を評価することにより（個々に及び互いに関しての両方で）、これらの支持体１４２又は建物構造体１４６のうちのいずれかの沈下が経時的に発生したか否かを決定することが可能である場合がある。これに加えて、検査機器１４０は、追跡システム１０による複数のそのような逆反射マーカ２４の読取値を同時に取得することができるので、それによって区域を検査するのに要する時間量を低減することができる。
【００８０】
更に別の実施形態により、検査機器１４０内の追跡システム１０は、塗装された建物構造体１４６又は他の構造体上で経時的にスペクトルシフトが発生したか否かを決定するために使用することができる。具体的には、新しく塗装された建物構造体１４６から反射された電磁放射線の量を決定するために、建物構造体１４６を塗装し終えたばかりの早期に検査機器１４０を使用することができる。後の時点で、建物構造体１４６から反射された電磁放射線を検出し、この反射痕跡を先に格納されたデータと比較し、スペクトルシフト（例えば、塗装の色あせ）が発生したか否か、かつ建物構造体１４６を再塗装すべきかを決定するために検査機器１４０を使用することができる。
【００８１】
同じく図示のように、ある一定の実施形態において、検査機器１４０、具体的には追跡システム１０は、診断システム１５０と通信する場合がある。更に別の実施形態において、診断システム１５０は、検査機器１４０の一部として統合され、及び／又は追跡システム１０内に埋め込むことができる（例えば、制御ユニット１８の一部として）。一例として、追跡システム１０は、建物１４６及び／又は乗り物１４４の逆反射マーカ２４及び／又は他の光学的に検出可能な特徴部に関する追跡データを取得することができる。追跡システム１０は、これらの情報を診断システム１５０に供給することができ、診断システム１５０は、そのメモリ上に格納された診断ルーチンを実行するように構成された１又は２以上のプロセッサのような処理回路１５２を含むことができる。メモリは、建物１４６及び乗り物１４４の状態を追跡し、経時的に比較することができるように、これらの特徴部に対して実施された以前の分析に関するレガシー情報を含むことができる。
【００８２】
診断システム１５０はまた、検査機器１４０と処理回路１５２とに通信する情報システム１５４を含むことができる。情報システム１５４は、１又は２以上のディスプレイ１５８、及び／又は１又は２以上のレポート生成特徴部１６０のような様々なユーザインタフェース特徴部１５６を含むことができる。ユーザインタフェース特徴部１５６は、ユーザ（例えば、オペレータ、設備技術者）に検査された特徴部の健全性評価に関する認識可能なインジケータを供給するように構成することができ、及び／又はユーザがデータを直接に分析することを可能にするためにモニタされたデータをユーザに供給するように構成することができる。しかし、追跡システム１０、検査機器１４０、及び／又は診断システム１５０が、モニタされたデータを分析して解釈し、追跡されたアミューズメントパーク特徴部が保守を必要とするか否かに関する表示をユーザに供給することは、本発明の開示の範囲にある。
【００８３】
検査システム１４０を建物１４６の塗装の色及び／又は面の一体性を評価する状況に対して利用することができる方式の別の例を図１２に描示している。具体的に、図１２は、異なる時点での建物１４６の一部分１７０を描示している。建物１４６のこれらの異なる時点は、一例として時間の効果、並びに建物１４６に対する環境ストレスを表すと考えることができる。図１２は、図示のように、１４６Ａで表す建物１４６の最初の時点での部分１７０を含む。
【００８４】
建物の最初の時点１４６Ａに示すように、部分１７０は、面処理部１７２の下に配置された逆反射マーカ２４のうちの１つを含む。最初の時点では、これらの部分及び面処理部は、部分１７０Ａ及び面処理部１７２Ａとして表している。面処理部１７２は、一例としてコーティング（例えば、塗料）又はカバー（例えば、煉瓦、化粧しっくい）を含むことができる。図示のように、経時的にかつ様々な環境ストレス（例えば、風雨、日光）への露出を受けて、最初の面処理部１７２Ａは、第２の面処理部１７２（最初の面処理部１７２Ａの劣化バージョン）に色あせ、薄化、亀裂、剥離、又は他に劣化し始め、その結果、逆反射マーカ２４の一部分１７４が露出する。
【００８５】
検査機器１４０、具体的には追跡システム１０は、逆反射マーカ２４が追跡システム１０のエミッタ１４によって放射された電磁放射線を受光して逆反射することができると決定することによって上述の変化を認識することができる。診断システム１５０は、例えば、逆反射電磁放射線の強度を追跡し、この強度を格納された強度、パターン等と比較することによって逆反射マーカ２４が露出状態になった程度を決定するように構成することができる。診断システム１５０は、面処理部１７２の相対的な劣化程度を評価するために、逆反射マーカ２４が露出状態になった程度を使用することができる。
【００８６】
同じく図示のように、部分１７０は、逆反射マーカ２４が完全に露出状態になった第３の面処理部１７２Ｃ（第２の面処理部１７２Ｂの更に別の劣化バージョン）を有する第３の部分１７０Ｃに進行する可能性もある。そのような状況では、追跡システム１０は、逆反射マーカ２４が完全に露出状態になったことを認識することができ、情報システム１６０をして面処理部１７２Ｃを再塗布又は他に修復する必要がある場合があるというユーザ認識可能表示を提供させることができる。
【００８７】
本発明の開示の態様により、これに加えて又はこれに代えて、支持体１４２、及び／又は図１３に示すように支持体１４２によって支持された軌道１８０のようなある一定のアミューズメントパーク構造特徴部の位置をモニタするために検査機器１４０を使用することができる。例えば、経時的に、支持体１４２は地面１８２の中に沈下する場合があり、この沈下は、乗り物１４４に対する保守を必要とする可能性があるか否かを決定するために経時的に認識及び／又はモニタすることが望ましい場合がある。同じく支持体１４２上の軌道１８０は、重力、使用（例えば、振動）、及び他のファクタに起因してたるむ又は水平にシフトすることにより、経時的にその位置をシフトさせる場合がある。
【００８８】
逆反射マーカ２４のうちの１又は２以上は、支持体１４２、軌道１８０、及び／又は地面１８２（乗り物１４４が屋内アトラクションである場合は床面９２に対応することができる）上に位置決めすることができる。逆反射マーカ２４は、移動、劣化、たるみ、沈下等が認識可能である及び／又は発生する可能性が最も高い領域に支持体１４２及び軌道１８０上に位置決めすることができる。例えば、図１３に示すように、支持体１４２の長手軸に沿って複数の逆反射マーカ２４が配置され、同時に軌道１８０のうちで沈下又はたるみが発生する可能性が最も高い部分の上に逆反射マーカ２４のうちの１つが配置される。
【００８９】
相応に、検査機器１４０は、地面のようなある一定の環境特徴部の位置に対するこれらのマーカ２４の位置を識別することができる。検査機器１４０は、検査技術を実施するように構成された特徴部を何個でも含むことができ、実際には、本発明の開示の追跡システム１０は、単純にそのような特徴部と併用するか、又はこれらの特徴部の少なくとも一部の代わりに使用することができる。一例として、検査機器１４０は、全体ステーション、ロボット全体ステーション、電子距離計、セオドライト、又はこれら又は類似の特徴部のあらゆる組合せのような当業技術で公知の検査機器特徴部を何個でも含むことができる。更に、制御ユニット１８は、例えば、距離計及び／又はセオドライトに適合する距離分析回路１８６及び／又は角度分析回路１８８を含む（しかし、これらに限定されない）様々な検査回路１８４を含むか又は他にこれらと通信状態にすることができる。
【００９０】
１つの非限定例として、乗り物１４４の様々な特徴部のシフトを評価するために、逆反射マーカ２４を含む追跡システム１０の全て又は一部を電子測距技術との組合せに使用することができる。例えば、電子測距は、光放射、ターゲットから反射された光の検出、及び放射光と反射光の間の位相差の測定に基づいて実施することができる。位相差は、放射源からの反射ターゲットの距離を決定するために使用することができる。一般的に、一度に１回の測定が実施されることになる。しかし、本発明の実施形態により、検出器１６は、複数の反射ターゲット（すなわち、複数の逆反射マーカ２４）からの複数の信号を位相情報の損失なく捕捉するように構成することができる。相応に、検査測定を実施することができる速度を有意に高めるために、本発明の開示の追跡システム１０を既存の検査機器及び手法と統合することができることが今日認識されている。本発明の実施形態による機器は、モニタされているシステム（例えば、ローラーコースター）の作動中に振動（例えば、機器内の僅かなシフト）をモニタすることができることに注意しなければならない。それによって激しい消耗を受けるシステムの構成要素（例えば、軌道セグメント）の識別を容易にすることができる。
【００９１】
乗り物１４４のシフト又は過度の振動をモニタするために、追跡システム１０を電子測距検査機器と統合することができる方式の例として、エミッタ１４は、支持体１４２及び軌道１８０を含む検出区域３０内に電磁放射線ビーム２８を放射することができる。この放射は、例えば、電子シャッターとして作用する石英結晶振動子を用いて変調することができる。放射された電磁放射線の位相は、従って、本発明の技術により、このシステムによって確立される。
【００９２】
この放射と実質的に同時に、今度は検出器１６は、逆反射マーカ２４から逆反射された電磁放射線を捕捉して記録することができる。すなわち、検出器１６は、逆反射マーカ２４の全てから逆反射された電磁放射線の出所と位相の両方を記録することができる。これらの情報は、測定位相を放射放射線の既知の位相と比較することができる検査回路１８４に供給することができる。次いで、逆反射マーカ２４までの距離は、伝達電磁放射線と受光電磁放射線の間の位相差に少なくとも部分的に基づいて計算することができる。
【００９３】
例えば、支持体１４２に対する軌道１８０の移動を識別するために、支持体１４２上の逆反射マーカに関する計算距離は、軌道１８０上のマーカ２４と比較することができる（マーカ２４が、前回の測定のために比較又はベースライン目的で位置決めされてあったものであり、このマーカ２４が同じ位置にあると仮定して）。地面（図示のように反射器をその上に配置することができる）と支持体１４２上の測定逆反射マーカ２４との間の距離変化に基づいて、支持体１４２の沈下を識別することができる。軌道１８０に影響を及ぼす可能性がある支持体１４２のうちの１つが別のものに対して移動した可能性があるか否かを識別するために、支持体１４２は、互いに対して測定することができる。技術者が検査された機器に関連付けられたいずれかの潜在的な問題に対処することを可能にするために、図１１に関して上記に示したように、これらのタイプの検査から得られた情報は、情報システム１５４に伝達することができる。
【００９４】
様々なアミューズメントパーク機器の構造的健全性をモニタすることに加えて、又はそれに対する代替として、本発明の開示の追跡システム１０は、様々な機器によって生成される花火ショー効果を追跡し、適切な場合に、これらの花火ショー効果を生成する機器を調節するために使用することができる。そのような追跡及び制御は、例えば、火炎効果の生成、花火ショー、又は他の状況に適用することができる。図１４は、火炎効果２００（又は何らかの他の加熱効果）を識別及び／又はモニタするために追跡システム１０をどのように使用することができるかの例を示している。火炎効果２００は、乗り物、スタントショー、又は制御された火炎を定期的に提供することが望ましいあらゆる他の用途の一部とすることができる。ある一定の実施形態において、火炎効果２００は、花火におけるもののような材料の燃焼パターンの生成に対応する。
【００９５】
図１を参照して上記で解説したように、追跡システム１０の制御ユニット１８は、その検出区域３０内にある物体を逆反射マーカ２４を用いずに識別することができる場合がある。すなわち、制御ユニット１８は、検出区域３０から反射して戻された電磁放射線を示すデータを受信することができ、この反射放射線の痕跡をメモリ２２に格納された１又は２以上のデータ痕跡候補と比較することができる。一部の実施形態において、制御ユニット１８は、火炎効果２００が適正に作動している時に検出器１６に到達することが予想される火炎効果２００からの光に対応する熱痕跡をメモリ２２内に含むことができる。この熱痕跡は、火炎効果２００を繰り返し試験し、検出器１６によって検出された電磁放射線をこれらの複数回の試験にわたって平均することによって生成され、かつメモリ２２に格納することができる。その後に、乗り物が作動している時に、制御ユニット１８は、火炎効果２００から検出された電磁放射線２０２の熱痕跡をメモリ２２に格納された熱痕跡と比較することができる。
【００９６】
制御ユニット１８は、検出器１６によって検出された実際の熱痕跡と予想熱痕跡との間で行われた比較に基づいて、１又は２以上の花火ショー効果をトリガすることができる。具体的には、検出器１６によって検出された熱痕跡が予想熱痕跡とほぼ同じではない場合に（例えば、ある一定の制約内で）、制御ユニット１８は、火炎効果２００が正しく機能していないことを乗り物オペレータに通知し、乗り物区域内のスプリンクラーシステムを起動し、乗り物を停止し、及び／又は火炎効果２００を全面的に停止するようにアミューズメントパーク機器１２に信号送信することができる。検出熱痕跡が望ましい熱痕跡よりもかなり大きいか又は小さいかに基づいて、これらの効果のうちの１又は２以上を制御ユニット１８によってトリガすることができる。
【００９７】
同じ追跡システム１０（例えば、エミッタ１４及び検出器１６）は、火炎効果２００と乗り物の他の部分との両方を同時にモニタすることができることに注意しなければならない。例えば、図示の実施形態において、追跡システム１０は、火炎効果２００からの電磁放射線の熱痕跡と軌道１８０に沿って移動する乗り物車両２０４の位置との両方を検出するように位置決めされる。この目的に対して、乗り物車両２０４は、逆反射マーカ２４によって反射される光の周波数が火炎効果痕跡から区別可能である限り火炎効果２００をモニタする追跡システム１０と同じ追跡システム１０によって乗り物車両２０４の運動を追跡するように、その上に配置された１又は２以上の逆反射マーカ２４を含むことができる。エミッタ１４によって放射された波長を含む電磁放射線の存在下であっても逆反射マーカ２４を検出する追跡システムの機能に起因して、火炎効果２００からの電磁放射線は、乗り物車両２０４上の逆反射マーカ２４を制御ユニット１８が識別して位置付けるのを妨げることはない。すなわち、１つが火炎効果２００に対するものであり、もう１つが乗り物車両２０４に対するものである２又は３以上の別個かつ機能的に異なる検出システムを用いて従来的に達成されるであろうことを達成するために、１つの追跡システム１０を使用することができる。類似の技術は、火炎効果（又はあらゆる他の高輝度効果）の近くに所在する１つの物体（例えば、花火ディスプレイ中の作品構成）の場所を検出することが望ましい他の関連に適用することができる。
【００９８】
図１５は、火炎効果２００の実施形態と、その作動を制御及び調節するために追跡システム１０を使用することができる方式とを示している。具体的には、火炎効果２００は、燃料源２１４から供給される燃料と酸化剤源２１６から供給される酸化剤とを混合するように構成されたノズル２１２を含む火炎生成デバイス２１０を含む。ノズル２１２は、その中に燃料と酸化剤とを受け入れるように構成されたそれぞれの燃料入口２１８とそれぞれの酸化剤入口２２０とを有することができる。これらの入口は、火炎生成デバイス２１０の入口を構成することができ、又は火炎生成デバイス２１０の入口とは別個とすることができる。
【００９９】
火炎生成デバイス２１０はまた、混合された燃料と酸化剤とが点火源２２４（例えば、１又は２以上のスパークプラグ）を用いて点火される燃焼チャンバ２２２を含む。この燃焼は、火炎生成デバイス２１０の出口２２８から突出する火炎２２６を生成する。火炎２２６の色を調節するために、火炎添加剤源２３０からの１又は２以上の火炎添加剤を火炎２２６に添加することができる。例えば、火炎添加剤は、火炎２２６の色をオレンジ色及び赤色から青色、緑色等に変化させることができる金属塩を含むことができる。
【０１００】
制御ユニット１８は、検出器１６のうちの１又は２以上を用いて火炎２２６の光学特質をモニタすることができ、このモニタの結果として、必要に応じて火炎２２６を調節するある一定の制御アクションを実施することができる。例えば、火炎２２６を調節するために、制御ユニット１８は、燃料源２１４、酸化剤源２１６、点火源２１４、及び火炎添加剤源２３０のうちのいずれか１つ又は組合せに通信的に結合することができる。同じく図示のように、制御ユニット１８は、火炎２２６の形状を分析するように構成された火炎形状分析回路２３４と、火炎２２６のタイミングを分析するように構成された火炎タイミング分析回路２３６と、火炎２２６の色を分析するように構成された火炎色分析回路２２６とを含む。制御ユニット１８は、一例として、燃料及び／又は酸化剤源２１４、２１６を制御することにより、ノズル２１２に供給される燃料及び／又は酸化剤の量を制御することができる。同様に、制御ユニット１８は、点火源２２４を調節することによって火炎２２６のタイミングを制御することができ、火炎添加剤源２３０によって供給される火炎添加剤（例えば、添加剤の量）、燃料源２１４（例えば、燃料の流れ）及び／又は酸化剤源２１６（例えば、酸化剤の流れ）を調節することによって火炎２２６の色を調節することができる。
【０１０１】
本明細書で開示する追跡システム１０を組み込んだ機器に対して類似の用途が存在する。例えば、図１６に示すように、追跡システム１０は、例えば高度なモニタ及び制御を可能にするように、花火ショー区域内に実施される花火（又は作品構成）ショー２４０を制御するために使用することができる。実際に、追跡システム１０は、花火ショー２４０を制御するのに検査（例えば、測距）、並びに火炎モニタに関する態様を使用することができる。本質的に、ヒューズが点灯した後に個々の作品構成が点火し、花火として爆発することになるまでにかかる時間、並びにこれらの作品構成が点火前に上方に移動する高さには何らかの変動性が存在する可能性があるので、これらの作品構成が点火前に到達する高さを制御するためのより正確なシステムが望ましいことが今日認識されている。それによってより一貫したショーを構成することができる。
【０１０２】
本発明の実施形態により、作品構成２４２が空気中を移動する時にそれを検出して追跡するために、追跡システム１０を使用することができる。追跡システム１０は、地面１８２の上方の作品構成の高さを示す信号を作品構成２４２内の起爆装置と無線通信することができる遠隔起爆システム２４４に送ることができる。作品構成２４２が地面の上方の望ましい高さ２４６に到達すると、遠隔起爆システム２４４は、ほぼこの望ましい高さ２４６で作品構成２４２の点火及び爆発を開始するための無線信号を作品構成２４２内の起爆装置に送ることができる。
【０１０３】
図１７は、作品構成２４２の例示的実施形態と、追跡システム１０が作品構成２４２を飛行中に追跡することができる方式とを示している。図１７に示すように、作品構成２４２は、その様々な特徴部を封入する封入体２６０を含む。ある一定の実施形態において、内部特徴部は、点灯して揚上装薬２６４を点火するのに使用されるヒューズ２６２（ケーシング２６０の外にも延び出る）を含む。揚上装薬２６４は、典型的には、作品構成２４２が空気中で到達することになる高さに反応する。しかし、以下に示すように、作品構成２４２は、圧縮空気のような他の機能を用いて打ち上げることができる。従って、作品構成２４２は、ヒューズ２６２を含まない場合がある。本発明の開示の作品構成２４２は、電子起爆装置２６６のような電子起爆装置特徴部（例えば、電子ヒューズ機構）と、遠隔起爆システム２４４から起爆信号を受信するように構成された送受信機２６８とを含むことができる。作品構成２４２は、電子起爆装置２６６に接続された内部ヒューズ２７０、又は揚上装薬２６４に結合された独立型ヒューズ２７１を含むことができる。電子起爆装置２６６は、内部ヒューズ２７０を通して破裂装薬２７２を点火するように構成することができる。しかし、他の実施形態は、起爆のための電子特徴部に結合されない独立型ヒューズ２７１を利用することができる。破裂装薬２７２は、一般的に「星」２７４と呼ぶ複数の花火特徴部（花火ショー要素）を放出して燃焼させる。一般的に、星２７４は、燃焼した時に色を発する金属塩混合物を含む。
【０１０４】
同じく図示のように、逆反射マーカ２４のうちの１又は２以上は、封入体２６０上に位置決めすることができる。マーカ２４は、揚上装薬２６４が点火された後、作品構成２４２が空気中にある間に追跡システム１０が作品構成２４２を追跡することを可能とすることができる。例えば、作品構成２４２が破裂する前にどれ程の高さにあったかを決定するために、エミッタ１４及び検出器１６を建物１４６上に位置決めすることができ、検出器１６は、作品構成２４２の飛行中にマーカ２４を追跡することができる。制御ユニット１８は、例えば、メモリ２２に格納された花火ショー要素（星２７４）に関する電磁放射線パターンを検出することにより、花火ショー要素のトリガを検出することができる。制御ユニット１８は、作品構成２４２が爆発した場所を花火ショー要素のトリガの検出に基づいて決定するように構成することができる。これに加えて又はこれに代えて、制御ユニット１８は、空気中の作品構成２４２の移動を追跡し（すなわち、作品構成２４２の軌道を追跡し）、封入体２６０上の逆反射マーカ２４が検出器１６に対してもはや視認不能である時に、作品構成２４２のトリガ事象（作品構成２４２の起爆）を識別することができる（例えば、逆反射マーカ２４による逆反射の終了が作品構成２４２の起爆に関連付けられる）。
【０１０５】
これに加えて又はこれに代えて、制御ユニット１８は、メモリ２２に格納されてプロセッサ２０によって実行されるルーチンを用いて、作品構成２４２を追跡し、その起爆を開始する命令を遠隔起爆システム２４４に伝達することができる。具体的には、遠隔起爆システム２４４は、１又は２以上のメモリ２８２に格納された命令を用いて、制御ユニット１８からの信号（例えば、データ、命令）を解釈するように構成された１又は２以上のプロセッサ２８０のような処理回路を含むことができる。その結果、遠隔起爆システム２４４は、起爆電子回路を用いて起爆を開始するための無線制御信号を送受信機２８４から作品構成２４２のそれぞれの送受信機２６８に送ることができる。一例として、制御ユニット１８は、高さデータ及び／又は明確な起爆命令のいずれか又は両方を与えることができる。
【０１０６】
追跡システム１０は、必要に応じて作品構成軌道を調節するために使用することができる。例えば、図１８に示すように、追跡システム１０は、複数の作品構成２４２が空気中を移動する時に、そのケーシング２６０（図１７を参照されたい）上に位置決めされた逆反射マーカ２４を追跡することにより、これらの作品構成２４２を追跡することができる。一部の実施形態において、作品構成２４２は、地面１９２上の台座２９４に取り付けられたロボットアーム２９２上に装着された大砲２９０から放出することができる。ロボットアーム２９２は、花火ショー２４０のためのあらゆる適切な軌道に沿って作品構成２４２を放出することを可能にするために、例えば、１つと６つの間の少なくとも１つの軸に沿って関節２９６を有することができる。
【０１０７】
作動時に、追跡システム１０は、打ち上げ軌道と作品構成２４２が最終的に爆発した場所とを決定するために、例えば、花火軌道制御回路３００を用いて作品構成２４２を追跡することができ、これらの作品構成２４２に関する破裂パターン２９８を追跡することができる。ある一定の実施形態において、制御ユニット１８は、メモリ２２（図１を参照されたい）に格納された予め決められた花火ショーシーケンスを有することができる。制御ユニット１８は、追跡された作品構成２４２の場所及びその破裂パターン２９８と格納された場所及び関連の破裂パターンとの間の実質的に実時間の比較、及びこれらの格納された情報に関する同期を実施し、軌道制御回路３００を用いて、大砲２９０の位置を調節するためのロボットアーム２９２の起動を引き起こすことができる。この調節は、モニタされた作品構成２４２の軌道及び破裂パターン２９８の場所が、格納された花火ショーに関連付けられたメモリ２２に格納された対応する情報に適切に相関付けられるように実施することができる。
【０１０８】
上述したように、ある一定の実施形態において、作品構成２４２は、揚上装薬を含まない場合がある。揚上装薬の代わりに、圧縮ガス源３０２によって供給される圧縮ガス（例えば、圧縮空気）を用いて作品構成２４２を大砲２９０から打ち上げることができる。この点に関して、圧縮ガスの量（例えば、圧縮ガスの圧力）は、空気中の作品構成２４２の軌道、爆発する前の作品構成２４２の高さなどを少なくとも部分的に決定することができる。図示のように、大砲２９０から出る作品構成２４２の打ち上げ速度を調節するために、制御ユニット１８は、圧縮ガス源３０２に通信的に結合することができ、制御ユニット１８は、圧縮ガス源３０２によって大砲２９０に供給される圧縮ガスの量を調節することができる。例えば、そのような調節は、作品構成２４２の予想（例えば、格納された基準）軌道と作品構成２４２の測定軌道の間の比較に基づいて与えることができる。このようにして、追跡された作品構成２４２と実質的に同じ構成を有するその後の作品構成２４２は、格納された軌道又は基準軌道により厳密に適合するように制御ユニット１８によって調節された軌道を有することができる。
【０１０９】
本発明の実施形態のある一定の特徴のみを本明細書に図示かつ説明したが、多くの修正及び変更が当業者には想起されるであろう。従って、添付の特許請求の範囲は、そのような修正及び変更の全てを本発明の真の精神に該当するとして網羅するように意図していることは理解されるものとする。
【符号の説明】
【０１１０】
２４  逆反射マーカ
２８  電磁放射線ビーム
２４０  花火ショー
２４２  作品構成
２９０  大砲
【図１】
2019109258.tif 000003
【図２】
2019109258.tif 000004
【図３】
2019109258.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019109258.tif 000009
【図８】
2019109258.tif 000010
【図９Ａ】
2019109258.tif 000011
【図９Ｂ】
2019109258.tif 000012
【図９Ｃ】
2019109258.tif 000013
【図１０】
2019109258.tif 000014
【図１１】
2019109258.tif 000015
【図１２】
2019109258.tif 000016
【図１３】
2019109258.tif 000017
【図１４】
2019109258.tif 000018
【図１５】
2019109258.tif 000019
【図１６】
2019109258.tif 000020
【図１７】
2019109258.tif 000021
【図１８】
2019109258.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月5日(2019.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
花火ショー効果を追跡かつ制御する方法であって、
１又は２以上のエミッタを含む放射サブシステムを用いてアミューズメントパークアトラクションの乗り物車両経路を電磁放射線で氾濫させる段階と、
１又は２以上の検出器を有する検出サブシステムを用いて前記乗り物車両経路内から逆反射された電磁放射線の波長を検出する段階と、
前記検出サブシステムと通信的に結合された処理回路を有する制御システムを用いて前記逆反射電磁放射線の変化に基づいて前記乗り物車両経路上の乗り物車両の移動及び場所を空間的かつ時間的に追跡する段階と、
前記制御システムに結合された花火ショー効果デバイスを用いて、前記乗り物車両の追跡された場所が花火ショー効果に対して予め決められた関係を有する時に該花火ショー効果をトリガする段階と、
前記検出サブシステムを用いて前記花火ショー効果によって放射された電磁放射線を検出する段階と、
前記花火ショー効果によって放射された前記電磁放射線を前記制御システムのメモリに格納された該花火ショー効果によって放射される該電磁放射線の基準痕跡と比較する段階と、
前記制御システムを用いて前記比較に基づいて前記花火ショー効果デバイスの作動パラメータを調節する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記花火ショー効果をトリガする段階は、火炎効果をトリガする段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記火炎効果をトリガする段階は、作品構成の起爆をトリガする段階を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記花火ショー効果をトリガする段階は、火炎生成デバイスを用いて火炎の生成を開始する段階を含み、
前記制御システムを用いて前記比較に基づいて前記花火ショー効果デバイスの前記作動パラメータを調節する段階は、前記火炎生成デバイスの燃焼チャンバへの酸化剤の流れを調節する段階、該火炎生成デバイスの燃焼チャンバへの燃料の流れを調節する段階、該火炎生成デバイスの火炎出口への火炎添加剤の流れを調節する段階、又はそのいずれかの組合せを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【外国語明細書】
2019109258000001.pdf