(57)【要約】      （修正有）【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内の乗り物車両の検出及び追跡を可能にする装置を提供する。【解決手段】追跡システム１０は、区域３０内に電磁放射線を放射するように構成されたエミッタ１４と、区域内から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検出器１６と、検出器からの信号を評価し、かつこの評価の結果として乗り物車両２６又は他の機器１２を制御するように構成された制御ユニット１８とを含むことができる。【選択図】図１
2019091457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物経路上に位置決めされ、かつ該乗り物経路に沿って移動するように構成された乗り物車両と、
前記乗り物車両上、前記乗り物経路に沿って、又はその両方で位置決めされた複数の逆反射マーカと、
前記複数の逆反射マーカに向けて電磁放射線を放射するように構成された放射サブシステムと、
逆反射されない電磁放射線を濾過しながら前記複数の逆反射マーカからの前記電磁放射線の逆反射のパターンを検出するように構成された検出サブシステムと、
前記検出サブシステムに通信的に結合され、かつ
前記複数の逆反射マーカからの前記電磁放射線の前記逆反射のパターンを変化に関してモニタし、
前記検出サブシステムによって検出された前記逆反射電磁放射線のパターンの変化に基づいて前記乗り物車両の移動を空間的かつ時間的に追跡する、
ように構成された処理回路を含む、
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乗り物システム。
【請求項２】
前記検出サブシステムは、少なくとも１つの光学フィルタと前記乗り物経路の俯瞰視野とを有する少なくとも１つの検出カメラを含み、
前記少なくとも１つの光学フィルタは、逆反射されない電磁放射線を濾過し、一方で前記複数の逆反射マーカによって逆反射された電磁放射線を濾過しないように構成される、  ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記乗り物経路は、レールシステムを含み、前記複数の逆反射マーカは、該レールシステム上に位置決めされた逆反射マーカを含み、
前記制御システムの前記処理回路は、前記軌道上の前記逆反射マーカから逆反射された電磁放射線を逆反射電磁放射線の第１のパターンから逆反射電磁放射線の第２のパターンへの変化に関してモニタ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４】
前記制御システムの前記処理回路は、
前記第２のパターンにもはや存在しない前記第１のパターンの各部分を経時的に前記乗り物車両によって遮蔽された前記軌道上の逆反射マーカのパターンと相関付け、かつ
前記乗り物車両によって遮蔽された前記軌道上の前記逆反射マーカのパターンに基づいて該軌道上の該乗り物車両の前記移動のベクトル方位を決定する、
ように構成される、
ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記処理回路は、前記ベクトル方位と前記軌道の間の予め決められた関係を維持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】
前記制御システムの前記処理回路は、
前記第２のパターンにもはや存在しない前記第１のパターンの各部分を前記乗り物車両によって遮蔽された前記軌道上の逆反射マーカパターンと相関付け、
前記乗り物車両によって遮蔽された前記軌道上の前記逆反射マーカのパターンを該乗り物車両の格納された幾何学形状と比較し、かつ
前記乗り物車両の前記格納された幾何学形状と該乗り物車両によって遮蔽された前記軌道上の前記逆反射マーカのパターンとが予め決められた幾何学的関係を有するか否かを識別する、
ように構成される、
ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御システムの前記処理回路は、前記乗り物車両の少なくとも１つの作動パラメータを制御して前記予め決められた幾何学的関係を維持するように構成されることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記軌道に沿って位置決めされ、かつ前記制御システムと通信する効果デバイスを含み、
前記制御システムの前記処理回路は、前記乗り物車両の前記追跡された位置及び移動と前記効果デバイスの格納された位置とに基づいて該効果デバイスに対する該乗り物車両の位置を決定するように構成され、
前記制御システムの前記処理回路は、前記乗り物車両の前記位置が前記効果デバイスまでの予め決められた距離内である時に該効果デバイスをトリガ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９】
前記複数の逆反射マーカは、前記経路に沿って予め決められた位置の方向に向けられた前記乗り物車両の意図する進行の方向に対する予め決められた関係で該経路上に位置決めされた逆反射マーカのセットを含み、
前記乗り物車両は、前記制御システムと通信するように構成された通信回路と該乗り物車両の操縦及び速度制御を可能にするように構成された駆動システムとを含み、
前記制御システムの前記処理回路は、前記経路上の前記逆反射マーカからのモニタされた逆反射に基づいて前記乗り物車両を経時的に前記意図する進行の方向にほぼ沿って維持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１０】
前記複数の逆反射マーカは、前記経路の第１の側に位置決めされた逆反射マーカの第１のセットと該経路の第２の側に位置決めされた逆反射マーカの第２のセットとを含み、該経路の該第１及び第２の側は、前記乗り物車両の前記意図する進行の方向に対する該経路の反対向きの横方向広がりであり、
前記処理回路は、
逆反射電磁放射線の第１のパターンから該第１のパターンの一部分がもはや存在しない逆反射電磁放射線の第２のパターンへの変化に基づいて前記逆反射マーカの第１のセット、又は逆反射マーカの第２のセット、又は両方の逆反射マーカの遮蔽を識別し、
前記逆反射マーカの前記遮蔽を前記乗り物車両の存在と相関付け、かつ
前記乗り物車両の前記駆動システムを用いて、逆反射マーカの前記第１及び第２のセット間の前記経路の領域に該乗り物車両を戻すように該乗り物車両の移動ベクトルを調節する、
ように構成される、
ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
逆反射マーカの前記第１及び第２のセットは、逆反射マーカの該第１及び第２のセット間の前記経路の前記領域が前記予め決められた位置に向けて先細であるように互いに向けて収束することを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記複数の逆反射マーカは、前記乗り物車両の前記意図する進行の方向に沿って位置決めされて先細幾何学形状にある逆反射マーカのセットを含み、
前記逆反射マーカのセットの前記先細幾何学形状は、前記予め決められた位置に向けて先細である、
ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記処理回路は、
逆反射電磁放射線の第１のパターンから該第１のパターンの一部分がもはや存在しない逆反射電磁放射線の第２のパターンへの変化に基づいて前記逆反射マーカのセットのうちの逆反射マーカの遮蔽を識別し、
前記逆反射マーカの前記遮蔽を前記乗り物車両の存在と相関付け、かつ
前記乗り物車両の前記駆動システムを用いて該乗り物車両による前記逆反射マーカのセットの少なくとも一部分の遮蔽を維持し、該乗り物車両の前記移動のベクトル方位を前記意図する進行の方向にほぼ沿って維持する、
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１４】
前記複数の逆反射マーカは、前記乗り物車両の異なる側に位置決めされた少なくとも３つの逆反射マーカを含み、
前記検出サブシステムは、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少なくとも３つの逆反射マーカからの逆反射電磁放射線を検出するように構成された少なくとも２つの検出器カメラを含み、
前記制御システムの前記処理回路は、前記少なくとも３つの逆反射マーカからの前記逆反射電磁放射線に基づいて前記乗り物車両を３次元空間内で空間的かつ時間的に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１５】
前記制御システムの前記処理回路は、前記乗り物車両を前記経路に対して前記３次元空間内で空間的かつ時間的に追跡す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】
アミューズメントパーク乗り物車両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以上の光学フィルタを有する検出サブシステムを用いて来園客アトラクション区域内から逆反射されない電磁放射線の波長を濾過しながら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に通信的に結合された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位置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１７】
前記制御システムを用いて前記乗り物車両経路上の前記乗り物車両の前記追跡された移動及び位置に基づいて該乗り物車両の少なくとも１つの作動パラメータを制御する段階を含み、
前記乗り物車両経路上の前記乗り物車両の前記移動及び前記位置を空間的かつ時間的に追跡する段階は、
前記乗り物車両経路上に位置決めされた逆反射マーカによる逆反射から生成された逆反射電磁放射線のパターンを追跡する段階と、
逆反射電磁放射線の第１のパターンが、逆反射電磁放射線の該第１のパターンの各部分がもはや存在しない逆反射電磁放射線の第２のパターンに変化する前記逆反射電磁放射線のパターンの変化を識別する段階と、
前記第２のパターンにもはや存在しない逆反射電磁放射線の前記第１のパターンの前記各部分を前記乗り物車両経路上に位置決めされた逆反射マーカの前記乗り物車両による遮蔽と相関付ける段階と、
を含み、
前記制御システムを用いて、前記乗り物車両経路上の前記乗り物車両の前記追跡された移動及び位置に基づいて該乗り物車両の少なくとも１つの作動パラメータを制御する段階は、該少なくとも１つの作動パラメータを制御して該乗り物車両による該経路上の前記逆反射マーカの遮蔽の予め決められた程度を維持する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記乗り物車両の異なる側に位置決めされた少なくとも３つの逆反射マーカを用いて前記電磁放射線を逆反射する段階と、
前記検出サブシステムの少なくとも２つの検出器カメラを用いて、逆反射されない電磁放射線を濾過しながら前記少なくとも３つの逆反射マーカからの逆反射電磁放射線を異なる視点から検出する段階と、
前記制御システムを用いて、前記少なくとも３つの逆反射マーカからの前記逆反射電磁放射線に基づいて３次元空間内で空間的かつ時間的に前記乗り物車両を追跡する段階と、  を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
効果デバイスを前記乗り物車両の前記追跡された位置及び移動が該乗り物車両が該効果デバイスの予め決められた距離内であることを示す時にトリガする段階を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
複数の逆反射マーカによる電磁放射線の逆反射を示すデータを受信するように構成された処理回路を含み、該逆反射された電磁放射線をモニタして該逆反射電磁放射線の変化だけに基づいて乗り物車両経路に対する乗り物車両の位置及び移動を追跡するように構成された制御システム、
を含むことを特徴とするアミューズメントパークシステム。
【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移動、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乗り物システムは、乗り物経路上に位置決めされ、かつ乗り物経路に沿って移動するように構成された乗り物車両と、乗り物車両上、乗り物経路に沿って、又はその両方で位置決めされた複数の逆反射マーカと、複数の逆反射マーカに向けて電磁放射線を放射するように構成された放射サブシステムと、逆反射されない電磁放射線を濾過しながら複数の逆反射マーカからの電磁放射線の逆反射のパターンを検出するように構成された検出サブシステムと、検出サブシステムに通信的に結合され、かつ複数の逆反射マーカからの電磁放射線の逆反射のパターンを変化に関してモニタし、かつ検出サブシステムによって検出された逆反射電磁放射線のパターンの変化に基づいて乗り物車両の移動を空間的かつ時間的に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乗り物システムは、乗り物経路上に位置決めされ、かつ乗り物経路に沿って移動するように構成された乗り物車両と、乗り物車両上、乗り物経路に沿って、又はその両方で位置決めされた複数の逆反射マーカと、複数の逆反射マーカに向けて電磁放射線を放射するように構成された放射サブシステムと、逆反射されない電磁放射線を濾過しながら複数の逆反射マーカからの電磁放射線の逆反射のパターンを検出するように構成された検出サブシステムと、検出サブシステムに通信的に結合され、かつ複数の逆反射マーカからの電磁放射線の逆反射のパターンを変化に関してモニタし、かつ検出サブシステムによって検出された逆反射電磁放射線のパターンの変化に基づいて乗り物車両の移動を空間的かつ時間的に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。
【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システムは、複数の逆反射マーカによる電磁放射線の逆反射を示すデータを受信するように構成された処理回路を含む制御システムを含み、制御システムは、逆反射電磁放射線をモニタして逆反射電磁放射線の変化だけに基づいて乗り物車両経路に対する乗り物車両の位置及び移動を追跡するように構成される。
【０００７】
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】
【０００８】
【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図１の追跡システムを用いて逆反射を追跡して機械及び人々に関連する情報を評価し、かつ評価した情報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１２】本発明の開示の実施形態によるアミューズメントパークアトラクションとアトラクション機器を他の機械又は人々に対して追跡するように構成された制御システムとの実施形態の概略図である。
【図１３】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機械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略俯瞰図である。
【図１４】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機械に付加された境界に対する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略俯瞰図である。
【図１５】本発明の開示の実施形態により追跡システムからのフィードバックを通じて図３の室内にある機械の作動を制御する方法の処理流れ図である。
【図１６】本発明の開示の実施形態により図１の追跡システムから受信したフィードバックに基づいて人々の群衆の中を通って移動するように制御される機械の略俯瞰図である。
【図１７】本発明の開示の実施形態により図１の追跡システムから受信したフィードバックに基づいて人々の集団をターゲットにするように制御される機械の略俯瞰図である。
【図１８】本発明の開示の実施形態により図１の追跡システムとの併用のための逆反射マーカが配置された動画フィギュアの図である。
【図１９】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パークを通して無人飛行機（ＵＡＶ）を誘導するように構成された無人飛行システム（ＵＡＳ）を有するアミューズメントパークの俯瞰図である。
【図２０】本発明の開示の実施形態により相互作用構成要素及び位置制御構成要素を有するＵＡＶの底面図である。
【図２１】本発明の開示の実施形態によりその本体の上に図１の追跡システムを一体化させたＵＡＶの正面図である。
【図２２】本発明の開示の実施形態により埋め込みデータを図１の追跡システムに伝達するのに使用されるマーカを有する一連のアミューズメントパーク乗り物車両の略俯瞰図である。
【図２３】本発明の開示の実施形態によりアミューズメントアトラクション車両の３次元位置を検出する直交方向に位置決めされた２つの図１の追跡システムの斜視図である。
【図２４】本発明の開示の実施形態により図１の追跡システムが乗り物車両の性能を評価することを可能にするために経路上に逆反射マーカを有する抑制された経路に沿って進行するアミューズメントパーク乗り物車両の斜視図である。
【図２５】本発明の開示の実施形態により図２４の抑制された経路の一部分を示し、経路に沿って進行する乗り物車両による経路上の逆反射マーカの遮蔽及び非遮蔽を略例示する俯瞰図である。
【図２６】本発明の開示の実施形態により図１の追跡システムが乗り物車両位置のブロックゾーン制御の少なくとも一部分を実行することを可能にするために経路に沿った様々な点に逆反射マーカを位置決めさせた非抑制経路の俯瞰図である。
【図２７】本発明の開示の実施形態により乗り物車両を予め決められた行先に向けて案内するのに経路上の逆反射マーカ及び図１の追跡システムが利用される図２６の非抑制経路の実施形態の立面図である。
【図２８】本発明の開示の実施形態により乗り物車両を案内するように逆反射マーカが位置決めされる方式の更なる詳細を描示する図２７の経路の俯瞰図である。
【図２９】本発明の開示の実施形態により乗り物車両を案内するように逆反射マーカが層状に位置決めされる方式の更なる詳細を描示する図２７の経路の俯瞰図である。
【図３０】本発明の開示の実施形態により乗り物車両を案内するように逆反射マーカを位置決めすることができる方式を描示する図２７の経路の別の実施形態の俯瞰図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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辺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。
【００１０】
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。
【００１１】
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るている。
【００１２】
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電磁放射線（例えば、赤外線、紫外線、可視光、又は電波などのような光）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。
【００１３】
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。
【００１４】
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で物体及び人々を追跡すること、及びいくつかの状況では、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た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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、例示目的で拡散電磁放射線ビーム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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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内で時間と共に）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。
【００４２】
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を望ましいこととすることができる状況において特に役立たせることができる。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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ときに、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。
【００４８】
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、時間と共にマーカ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内で時間と共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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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、アミューズメントパークアトラクション区域内のある一定の物体２６、３２及び人々７０の追跡に関する。ある一定の実施形態において、追跡情報に基づいて、アミューズメントパーク機器を制御することができる。本発明の実施形態に従って制御されるアミューズメントパーク機器は、一例としてオートマトン、自走車両、無人飛行機、ショー機器（例えば、火炎、花火）などを含むことができる。この態様に従って図１１は、アミューズメントパーク区域内で人々のいずれか又は両方をモニタする結果として自動アミューズメントパーク機器を追跡して制御するために、反射パターンをモニタする方法の実施形態１２０を示している。
【００７７】
図示のように、方法１２０は、反射パターンをモニタする段階（ブロック１２２）を含む。一般的にブロック１２２で表す実施処理に従って実行されるモニタは、追跡システム１０を単独、又はアミューズメントパーク制御システムの他の機能との組合せに用いて実行されると考えることができる。解説を容易にするために、以下に示す開示内容は、追跡システム１０、並びに制御されるアミューズメントパーク機器を含むいくつかの異なるデバイスに通信的に結合された制御システムを参照する場合がある。
【００７８】
ブロック１２２に従って反射パターンをモニタする段階は、図３〜９に関して上記で記述した方式でいくつかの異なる特徴部をモニタする段階を含むことができる。従って、ブロック１２２に従って実行されるモニタ段階は、検出区域３０内で追跡されている１つのマーカによって時間と共に生成されたパターンをモニタする段階を含むことができ、又は検出区域３０に位置決めされた複数の逆反射マーカ２４（例えば、格子）によっていずれか１つの時点で生成された反射パターンをモニタする段階を含むことができ、又はこれらの技術の組合せを含むことができる。更に別のブロック１２２に従って実行されるモニタは、追跡システム１０が鏡面反射及び／又は拡散反射を追跡するために採用される状況等において、マーカ２４の使用を含まない場合がある。一部の実施形態において、例えば、逆反射マーカ２４のうちの１又は２以上が個人７０上に位置決めされ、一方、他の逆反射マーカ２４が、検出区域３０内の他の物体３２、壁９３、床９２、又はあらゆる他の環境特徴部上に位置決めされる場合に、ブロック１２２に従ってこれらのパターンの組合せをモニタすることができる。
【００７９】
方法１２０は、検出反射パターンと格納された反射パターンの間の相違を決定する段階（ブロック１２４）を更に含む。例えば、検出パターンは、いずれか１つの時点で生成される（例えば、格子を用いて）パターン、又は１つ又は複数の追跡ターゲット逆反射マーカ２４によって時間と共に生成されるパターンのいずれかであると考えることができる。格納されたパターンは、挙動情報、ある一定のタイプの移動、向き、及び／又は位置、高さ、又は他の幾何学形状情報などのような異なるタイプの情報に相関付けることができる制御ユニット１８のメモリ２２に格納されたパターンを表すと考えることができる。一実施形態において、制御ユニット１８は、これらの情報だけに基づくか、又はこれらの情報が考慮される場合に追加の推測的情報（例えば、アミューズメントパークを通る望ましい進行経路の事前既知情報、物体２６、３２のサイズ及び形状の事前既知情報）を併用するかのいずれかで検出パターンが格納されたパターンに関する特定の制御アクションに相関するか否かを更に決定するために、検出反射パターンと格納された反射パターンの間の相違を決定することができる。
【００８０】
方法１２０は、自動アミューズメントパーク機器のトリガ（阻止を含む）を引き起こすために識別位置を使用する段階（ブロック１２８）を更に含むことができる。例えば、識別位置は、制御ユニット１８をしてショー効果をトリガさせるか、乗り物車両の作動パラメータを調節させるか、電動物体（例えば、ＵＡＶ）の向き、速度などを調節させるか、又は類似のアクションを行わせることができる。更に、ある一定のショー効果が制御式物体（例えば、制御式乗り物車両）に関連付けられる場合に、制御式物体の位置、向き、速度等に少なくとも部分的に基づいてショー効果をトリガさせることができる。
【００８１】
アミューズメントパークアトラクションと方法１２０の全て又は一部を実行することができる制御システム１４０との例示的実施形態を図１２に描示している。具体的には、図１２のシステム１４０は、特定のアミューズメントパークアトラクション特定の機能を実施し、これらのアクションを追跡システム１０と協働させるように構成された処理回路を含むことができる制御システム１４２を含む。実際に、制御システム１４２は、図示のように、制御ユニット１８を含むことができる。更に、図示のように、制御システム１４２は、エミッタ１４のうちの１又は２以上を含む放射サブシステム１４４と、検出器１６のうちの１又は２以上を含む検出サブシステム１４６とに通信的に結合される。
【００８２】
検出サブシステム１４６から得られた情報、並びに制御ユニット１８の処理回路に格納されたルーチン及び参照情報を用いて、制御システム１４２は、それが通信的及び／又は作動的に結合された自動アトラクション機器１２を追跡し、一部の実施形態では制御することができる。図１２に示す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１４０のある一定の実施形態は、検出区域３０の静止要素及び／又は移動要素上に位置決めされた逆反射マーカ２４から得られた反射パターンをモニタする段階に少なくとも部分的に基づいて、様々なモニタアクション及び制御アクションを実行するように構成される。一例として、検出区域３０は、自動可動物体が娯楽目的及び相互作用目的等でアトラクション区域を動き回るように構成されたアミューズメントパークのアトラクション区域を表す場合がある。アトラクション機器１２の作動を下記でより詳細に説明する。
【００８３】
図１２に示すある一定の実施形態において、逆反射マーカ２４は、第１の部分集合１４８と第２の部分集合１５０に分割されると考えることができる。第１の部分集合１４８の各マーカ２４は、アトラクション機器１２からの閾値距離又はそれよりも短いアトラクション機器１２からの距離を有する。実際に、逆反射マーカ２４の第１の部分集合１４８は、アトラクション機器１２の近接領域を表すと考えることができ、すなわち、第１の部分集合１４８の逆反射マーカ２４のうちの１又は２以上の上に位置決めされているいずれかの物体又は個人は、アトラクション機器１２の直近に位置決めされていると考えることができる。それに対して、第２の部分集合１５０のマーカ２４は、第１の部分集合１４８を定める予め決められた距離よりも大きい距離を有する。従って、マーカ２４の第２の部分集合１５０は、アトラクション機器１２に関する近接境界１５２よりも大きい（例えば、外側）と考えることができる。従って、第２の部分集合１５０の上に位置決めされているあらゆる物体又は個人は、アトラクション機器１２の直近には存在しないと考えることができる。
【００８４】
本発明の開示の態様により、近接境界１５２は、アトラクション機器１２の特定の構成に基づいて決定することができる。例えば、アトラクション機器１２が電動物体又は可動物体である場合に、近接境界１５２は、アトラクション機器と共に移動することができる。更に、アトラクション機器１２の制御の程度（例えば、アトラクション機器１２の移動の微細制御を実行する機能）が、アトラクション機器１２からの近接境界１５２の距離を少なくとも部分的に決定する場合がある。
【００８５】
作動時には、制御システム１４２は、放射サブシステム１４４及び検出サブシステム１４６を用いて逆反射マーカ２４のうちのある一定のものの遮断（遮蔽）をモニタすることができる。一例として、制御システム１４２は、マーカ２４の第１の部分集合１４８をモニタすることができ、第１の部分集合１４８のマーカ２４のうちの１又は２以上が物体又は個人によって遮断されているといういずれかの識別の結果として、アトラクション機器１２をトリガさせる（例えば、移動する）ことができる。このトリガは、これに加えて又はこれに代えて、ショー効果のトリガ、自動門のトリガ、又は類似のアクションとすることができる。しかし、アトラクション機器１２のトリガは、必ずしもアミューズメント機能のトリガを表さない場合がある。例えば、アトラクション機器１２のトリガは、一部の事例では、アトラクション機器１２によるある一定のアクションを阻止するある一定のフェイルセーフを連動させることができる。そのような制御アクションの一例は、アトラクション機器１２の移動を阻止すること（例えば、ロボットの移動の阻止）とすることができる。例えば、図１２に示すように、アトラクション機器１２は、様々なドライブ、ブレーキ、ローター、ポンプ、推進燃料放出システム、又は検出区域３０を通してアトラクション機器１２を移動するための推進力を生成することができるいずれかの他のシステムを含むことができる起動システム１５４を含むか又はそれに関連付けることができる。
【００８６】
一部の実施形態において、アトラクション機器１２は、通信及び処理を容易にするある一定のタイプの回路を含むことができる。例えば、アトラクション機器１２を通信線１５６を通して制御システム１４２との通信しているものとして示すが、これらの機能の間の通信は、有線又は無線とすることができる。相応に、ある一定の実施形態において、アトラクション機器１２は、例えば、信号のアトラクション機器１２からの受信又はアトラクション機器１２への送信をそれぞれ可能にするように構成された送受信機１５８を含むことができる。アトラクション機器１２は、入力信号を処理し、この処理の結果として命令を実行するように構成された処理回路を更に含むことができる。処理回路は、１又は２以上のプロセッサ１６０と１又は２以上のメモリ１６２とを含むものとして例示している。
【００８７】
一例として、制御システム１４２は、送受信機１５８（及び制御システム１４２に関連付けられた通信機器）を通してアトラクション機器１２に位置、向き、及び／又は速度の情報、並びに命令を伝達することができ、アトラクション機器１２は、起動システム１５４を用いて位置、向き、及び／又は速度の調節を行うようにこれらの情報及び命令を処理することができる。
【００８８】
上述のように、本発明の開示の追跡システム１０は、複数の人々７０及び複数の物体２６、３２を含む検出区域３０内の１つ又はいくつかのターゲットを単独に又は互いに対してかつアミューズメントパーク機器１２に対して追跡するために使用することができる。ここでもまた、そのような追跡を実行するのに、１又は２以上のエミッタ１４、１又は２以上の検出器１６、及び１又は２以上の制御ユニット１８を互いとの組合せ及び制御システム１４２との組合せで利用することができる。図１３は、格子９０の実施形態がその上に適用された（例えば、図５及び図７を参照されたい）床９２を含む検出区域３０の実施形態の俯瞰図を略示している。具体的には、図１３は、追跡システム１０が検出区域３０内で機械１７０（物体２６、３２）と人々７０との両方の位置及び移動を追跡する方式を略示している。機械１７０は、アミューズメントパーク機器１２のある一定の実施形態を表すと考えることができる。明瞭化の目的で、人々７０を円として描示し、それに対して機械１７０を多角形で描示している。
【００８９】
図１３に示す追跡は、人々７０が倉庫又は工場の床、又は相互作用的ショー要素及び機器を有するアミューズメントアトラクションのような機械１７０と相互作用を行う又はその直近にいることが予想される区域内に使用することができる。例えば、パレードショーでは、様々なロボットは、少なくとも一部が検出区域３０であるアミューズメント区域を動き回る場合がある。パレードを観ている人々７０が検出区域３０内にいる可能性もある。同じく工場の状況では、機械１７０が存在する中で人々７０が床９２を動き回る場合がある。
【００９０】
典型的なパレード又は類似の設定では、人々は、機械１７０及び／又は人々７０が互いのある一定の近傍に入ることを阻止する物理的障壁の背後に留まることになる。しかし、人々７０と移動機械１７０の間の物理的障壁を撤廃することが望ましい場合があることが今日認識されている。同じく物理的障壁を置換するために機械１７０と制御システム１４２とが物理的障壁と同程度に有効であるように間に合って反応する機能を可能にする距離障壁を使用することができることが今日認識されている。
【００９１】
同じく機械１７０と人々７０の間の大きい物理的障壁が、流れ（例えば、人々及び／又は機械の往来）に対するピンチポイントになる可能性があることが今日認識されている。本発明の開示の実施形態により、制御システム１４２は、機械１７０が迅速な複雑な移動を行っている時に特定の量の空間を有するために、組み込まれたショー子細（例えば、娯楽ショーの通常の進行に関連付けられた子細）を利用することができ、次いで、機械１７０が休止状態にある他の時間に接触を許すことができる。
【００９２】
代替設定では、人々７０は、工場の関連においてある一定のタスクを実行するために機械１７０（例えば、ロボット）と共に作業する場合がある。この場合に、検出区域３０は、工場の床を表すと考えられる。一般的に、機械及び他の機器は、少なくとも部分的に人間のオペレータによってフェイルセーフとして制御されることになる。機器を制御する際の人間のオペレータへの依存度を低減するために、本発明の実施形態を使用することができ、それによって例えば製造工程及び在庫運用工程などの効率を高めることができることが今日認識されている。
【００９３】
図示の実施形態において、追跡システム１０は、人々７０及び機械１７０の移動及び位置を追跡するように構成され、検出区域３０内で機械１７０が人々７０と衝突するのを避ける機械ガードの全部又は一部として作用するように機能する。機械ガードシステムとして作用するように、追跡システム１０は、床９２上における人々７０及び機械１７０の有無を決定し、その位置を追跡し、互いに対するこれらの位置を評価するように構成することができる。図示の実施形態において、例えば、検出区域３０は、図５及び図７を参照して上記で詳細に記載されているように、逆反射マーカ２４の格子パターン９０を含む。制御ユニット１８は、例えば、遮蔽が人々７０のうちの１人又は集団の特徴部を有するか、又は機械１７０のうちの１つ又は群の特徴部を有するかを決定するために、現在検出されている反射パターンを格納されたパターンと比較することによって逆反射マーカ２４の遮蔽を評価することができる。例えば、制御ユニット１８は、逆反射マーカ２４のうちのある一定のものの遮蔽をもたらしている特徴部の幾何学形状を評価して、この幾何学形状が人々７０に強く相関するか、又は機械１７０（又はその群）に強く相関するかを決定することができる。
【００９４】
図示の実施形態は、床９２上にパターンで配置された逆反射マーカ２４を含むが、他の実施形態は、床９２を動き回る人々７０及び機械１７０の有無を検出するための異なる方法を利用することができる。例えば、逆反射マーカ２４は、人々７０の衣服の上に配置することができ（例えば、図３を参照されたい）、又は追跡システム１０は、図５に関して解説したように、逆反射マーカ２４を全く使用することなく人々７０及び／又は機械１７０の位置を識別及び決定するように構成することができる。
【００９５】
追跡システム１０は、床上で検出された人々７０の位置及び移動に基づいて（例えば、移動のベクトルの大きさ、ベクトルの方位、及び／又はベクトルの方向に基づいて）、床上で作動している様々な機械１７０に制御信号を供給することができる。一例として、機械１７０は、制御システム１４２（例えば、追跡システム１０の制御ユニット１８）から発進／待機信号を受信することができる。すなわち、機械１７０は、メモリ１６２（図１２を参照されたい）に格納された事前にプログラミングされたルーチンに従って望ましい機能を実行することができる。追跡システム１０は、これらの機械１７０のうちの１つの経路を横切ろうとする人々７０又は別の機械１７０を検出すると、機械１７０に「待機」信号を送ることができ、機械１７０にそのルーチンを停止させ、発進信号が与えられるまで待機させる（静止状態に留まらせる）。人々７０が機械１７０の経路から出ると、制御ユニット１８は、今度は機械１７０にその所期作動を実施し続ける（例えば、移動を再開する）ように促す「発進」信号を送ることができる。他の実施形態において、機械１７０は、床上で検出された人々７０の位置及び移動に基づいて、制御システム１４２（例えば、制御ユニット１８）から特定の動的命令を受信することができる。例えば、追跡システム１０は、それが検出した人々７０の位置に応答して１つの作動から別のものに切り換えるか、又は床９２に沿った軌道を経路変更するように機械１７０に促すことができる。
【００９６】
同じく図示するように、追加の追跡機能及び情報を与えるために、逆反射マーカ２４のうちのある一定のものを機械１７０上に配置することができる。例えば、格子遮蔽情報と機械１７０上の移動逆反射マーカ２４に関する追跡情報との組合せは、機械１７０に対するより高い移動自由度、並びに機械１７０の運動に対する制御システム１４２によるより高度な制御を可能にすることができる。一例として、機械１７０上の逆反射マーカ２４は、異なる逆反射要素、異なるコーティングなどを使用することで、床上に配置された逆反射マーカ２４とは異なる周波数の電磁放射線ビーム２８（又は他の電磁放射線）を検出器１６（又は検出器１６の群）に反射して戻すように構成することができる。
【００９７】
図１２に関して上述したように、追跡システム１０は、ある一定のアトラクション機器１２に対する人々７０及び／又は物体２６、３２の位置をモニタすることができ、例えば、ある一定の制御アクションを実行することが必要である可能性があるか否かを決定する近接境界１５２をアトラクション機器１２に対して確立することができる。図１４に示すように、床９２上の機械１７０のうちの１又は２以上の周りに境界領域１８０として示す複数のそのような近接境界を追跡システム１０によって適用することができる。境界領域１８０の各々は、追跡システム１０によって追跡される機械１７０のそれぞれのものの周囲から離れるようにある一定の距離を延びることができる。本発明の開示のこの態様により、ある一定の実施形態において、人々７０と機械１７０の間の相互作用性を高めるために、境界領域１８０は、人々７０と自動機械１７０の間の物理的境界を全面的に置換することができることが今日認識されている。
【００９８】
ある一定の実施形態により、境界領域１８０は、機械１７０のうちの１つの上に位置決めされた逆反射マーカ２４の検出位置に対して定めることができる。すなわち、各機械１７０に対する１つの境界領域１８０は、この同じ機械１７０上に位置決めされた逆反射マーカ２４に対して定めることができる。これに加えて又はこれに代えて、境界領域１８０は、格子パターン９０の遮蔽に基づいて判別可能とすることができる機械１７０の検出境界に対する距離によって定めることができる。実際には、メートルを単位として測定された特定の距離ではなく、例えば、追跡システム１０は、格子９０の逆反射マーカ２４のある一定の個数分だけ機械１７０から延びるものとして境界領域１８０を定めることができる。
【００９９】
追跡システム１０は、機械１７０の各々の境界領域１８０をモニタすることができ、人々７０のうちの１人又は別の機械１７０が境界領域１８０内に進入すると、制御ユニット１８は、機械１７０にその運動を調節（例えば、停止、経路変更）することを命じることができる制御信号を機械１７０に与えることができる。一部の実施形態において、例えば、機械１７０のサイズ、形状、操作機能等に基づいて、機械１７０から延びる異なる範囲、形状、又は距離の境界領域１８０を床９２上に所在する機械１７０の各々に適用することができる。しかし、他の実施形態において、機械１７０から延びる同じ距離の境界領域１８０を床上の機械１７０の全てに適用することができる。更に別の実施形態において、境界領域１８０は、機械１７０と人々７０の両方に適用することができ、それによって機械１７０のうちの１つのものの境界領域１８０が人々７０のうちの１人の境界領域１８０と交わる場合に、制御ユニット１８が、機械の作動（例えば、移動）を転換させるか又は中止させるための制御信号を機械１７０に送るようにする。
【０１００】
図９Ａを参照して上述したように、検出器１６のうちのただ１つのものとの組合せでの格子９０の使用は、ある一定の実施形態では２よりも多い空間次元で物体の移動を追跡して制御する追跡システム１０の機能を制限する場合がある。しかし、複数の検出器１６を使用することにより、及び／又は追加の特徴部（例えば、壁９３）上に位置決めされた格子９０及び／又は機械１７０上に位置決めされた逆反射マーカ２４を使用することにより、追跡システム１０が３次元空間で機械１７０の移動をモニタ及び制御することを可能にすることができる。例えば、機械１７０を床９２の平面内と床９２の平面を横切る方向（例えば、上方）との両方に移動することができる実施形態において、追跡システム１０は、必要に応じて機械１７０をして床９２の平面内で移動させ、床９２の平面を横切るように移動させ、又はその組合せで移動させることができる。この点に関して、追跡システム１０が、衝突を回避するための適正なクリアランス量を確保するように、境界領域１８０は、床９２の平面に沿った方向だけではなく、床９２の平面を横切る方向にも適用することができる。下記でより詳細に説明するように、この種の運動が可能な１つのそのような機械は、制御システム１４２及び追跡システム１０によって制御される又は他にこれらと通信している無人飛行機（ＵＡＶ）を含むことができる。
【０１０１】
図１５は、図１４を参照して例示し、かつ記述した境界領域１８０を使用する方法２００を示している。方法２００は、メモリ２２に格納されて制御ユニット１８の１又は２以上のプロセッサ２０によって実行可能な段階を含むことができる。方法２００の段階は、図示とは異なる順序に実行することができ、又は全面的に省くことができる。更に、図示のブロックのうちの一部は、互いとの組合せで実行することができる。更に、機械１７０のうちのただ１つのものの観点からしか記載しないが、方法２００は、複数の機械１７０に同時に適用することができる。
【０１０２】
図示の実施形態において、方法２００は、追跡システム１０の検出器１６によって感受された反射電磁放射線の位置に基づいて機械１７０の位置を決定する段階（ブロック２０２）を含む。ここでもまた、この位置は、逆反射マーカ２４（床上及び／又は機械１７０自体上に位置決めされた）から反射された電磁放射線の検出に基づいて、かつ予想される場合にはそのような電磁放射線の不在を含む検出に基づいて決定することができる。他の実施形態において、制御ユニット１８は、検出器１６を通して感受された電磁放射線の反射を機械１７０に対応するプロファイルを有するものと解釈することができる。
【０１０３】
方法２００は、機械の位置（及び／又は個人の位置、該当するそのいずれか）に境界（例えば、境界領域１８０）を適用する段階（ブロック２０４）を含むことができる。ここでもまた、境界領域１８０は、２又は３次元空間で適用することができ、スカラー距離情報を含むことができるだけでなく、これに加えて又はこれに代えて、格子９０内のいくつかの逆反射マーカ２４を含むことができる。
【０１０４】
方法２００は、他の機械１７０、人々７０、静止物体等に対する機械１７０（境界領域１８０を有する）の近接度、及びこれらの追跡ターゲット要素に関するあらゆる境界領域を決定する段階（ブロック２０６）を更に含む。ブロック２０６に関連付けられた決定は、例えば、問題の２つの物体の識別された位置を互いに対して比較する段階、これら２つの間の距離を推定する段階、モデル化する段階等によって実行することができる。
【０１０５】
これに加えて、方法２００は、識別された近接度が、境界領域１８０に関連付けられた距離に対応することができる予め決められた閾値よりも小さいか又はそれに等しいか否かを決定する段階（問い合わせ２０８）を含む。従って、この閾値は、機械１７０の全てに対して同じとすることができ、又はある一定の機械１７０に対して異なるとすることができる。
【０１０６】
決定された近接度が閾値距離よりも小さいか又はそれに等しい場合に、方法２００は、機械１７０の作動を調節する段階（ブロック２１０）又は機械１７０を経路変更する段階を含む。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、機械１７０のこの調節及び／又は経路変更を起動するための制御信号を機械１７０のコントローラ（例えば、図１２の起動システム１５４と通信しているか、又はそれに関連付けられた）に送ることができる。しかし、決定された近接度が閾値よりも大きい場合に、変更は加えられず、方法２００は繰り返される。
【０１０７】
一部の実施形態において、問い合わせ２０８に関連付けられた近接度決定に依存する調節の程度を存在させることができる。例えば、機械１７０の移動に関するベクトル情報が、機械１７０が検出区域３０内の別の特徴部又は個人と衝突するある一定の確率を有することを示す場合に、制御ユニット１８は、機械１７０に他の特徴部又は個人との衝突を時間を掛けて回避させる比較的弱い調節を機械の移動のいずれかの態様に対してもたらすことができる。言い換えれば、問い合わせ２０８に対する肯定的な返答が存在する状況を緩和するために、追跡システム１０をある一定量の予想制御に含めることができる。この点に関して、他の実施形態において、方法２００の他の変形を使用することができる。例えば、一部の実施形態において、方法２００は、機械の位置に境界１８０を適用する段階（ブロック２０４）を含まないことができ、これに代えて、検出器１６上に反射された電磁放射線に基づいて機械１７０の外縁を推定する段階と、他の機械１７０及び人々７０等に対するこの外縁の近接度を決定する段階とを含むことができる。
【０１０８】
パレードの関連における自動アミューズメントパーク機器の移動に関して上記で言及した例を続けると、追跡システム１０は、人々７０と機械１７０の間の相互作用性を高めるために（例えば、物理的障壁を撤廃するか又はこれらの障壁への依存性を低減することにより）、個々の機械１７０に対する人々７０の集団に関連する情報を評価することができる。より具体的には、制御システム１４２は、追跡システム１０を用いて、アミューズメントパーク機器１２の可変的に起動かつ制御される実施形態が観客と関わる相互作用システムをモニタ及び制御することができる。追跡システム１０は、機器１２の起動によって観客と関わるか又は相互作用を行うことが比較的効率的で動的な方式で引き起こされる制御信号をショーアクション機器１２に供給するように構成することができる。図１６及び図１７は、追跡システム１０が、観客２２２のメンバと関わるようにショーアクション機器２２０を制御するのを助けることができる２つの事例を示している。非限定的な例として、ショーアクション機器２２０は、ロボット及びオートマトンなどのような様々な自動可動機能を含むことができる。観客２２２は、互いに対して直近の範囲に立っているあらゆる人数の人々７０を含むことができる。
【０１０９】
図１６に示すように、観客２２２は、検出区域３０を通して分散しており、例えば、座席が利用可能な場合に予想されることになるような明確に描写可能な集団を含まない。動的ショーアクション機器２２０は、上記に示した実施形態に従って実行される追跡に基づいて、観客２２２の中に練り入り、そこから練り出るように構成される。例えば、追跡システム１０は、観客２２２中の人々７０の位置を人々７０自身から出る電磁放射線の反射を検出することにより、床９２上の格子９０の遮蔽を評価することにより、人々の衣服上に位置決めされた逆反射マーカ２４からの逆反射を追跡することにより、又はこれらのあらゆる組合せによって識別することができる。
【０１１０】
検出された人々７０の位置を用いて、制御システム１４２（例えば、追跡システム１０を含む）は、観客２２２の中に存在する間隙２２４の有無を識別し、動的ショーアクション機器２２０のある一定のタイプの移動を可能にするために間隙２２４を評価することができる。観客２２２中の間隙２２４を識別し、それに関連付けられた間隙２２４のいずれかの評価（例えば、ショーアクション機器２２０のサイズに対する間隙２２４のサイズの比較、人々７０の移動ベクトルに基づく間隙２２４が変化する可能性）の後に、制御システム１４２（追跡システム１０を含む）は、間隙２２４内に入り込むようにショーアクション機器２２０を起動する制御信号をショーアクション機器２２０に供給することができる。矢印２２６で示すように、ショーアクション機器２２０は、観客２２２内に形成された間隙２２４内に入り込むことができ、人々７０はショーアクション機器２２０の周りの異なる位置に移動するので、追跡システム１０は、ショーアクション機器２２０が占有することができる観客２２２中の間隙２２４の位置を動的に決定し続けることができる。従って、制御システム１４２は、空き空間内に入り込み、そこから抜け出るようにショーアクション機器２２０を制御し、ショーアクション機器２２０を観客２２２に動的に適応させる。
【０１１１】
図１７では、高い相互作用性に向けて人々７０の特定の集団２３０をターゲットにするように構成された動的ショーアクション機器２２０を示している。上記に開示した技術により、制御システム１４２（追跡システム１０を含む）は、検出区域３０に存在する人々７０の位置を人々７０自身から出る電磁放射線の反射、又は群がる人々７０が立っている床に沿ってあるパターンで配置された逆反射マーカ２４から出る電磁放射線の反射を検出することによって識別することができる。検出された人々７０の位置に基づいて、制御システム１４２（追跡システム１０を含む）は、区域３０に存在する人々７０の集団２３０を検出することができる。すなわち、制御システム１４２は、人々７０の位置に基づいて、検出区域３０に沿って人々７０が何処により密集して集団２３０になっているかを決定することができる。集団２３０を識別すると、制御システム１４２は、集団２３０の比較的直近に入り込むようにショーアクション機器２２０を起動する制御信号をショーアクション機器２２０に供給することができる。一部の実施形態において、最初に集団２３０から離れて配置されたショーアクション機器２２０は、矢印２３２で示すように、識別された集団２３０のうちの１つに向けて移動するように作動させることができる。他の実施形態において、制御システム１４２は、識別された集団２３０の隣接に位置決めされたショーアクション機器２２０によってある効果をトリガするための信号をこのショーアクション機器２２０に送ることができる。ショーアクション機器２２０の異なる部分が互いに対してある一定の向きに位置決めされると、他のアクション（例えば、部分間の相互作用性、効果、又は停止）を開始することができる。
【０１１２】
図１６及び図１７に示すように、いかなる形態の人々７０との動的ショーアクション機器の相互作用性においても、ショーアクション機器２２０は、検出区域３０内の人々７０又は他のショーアクション機器２２０からの望ましい閾値距離を維持するように制御することができることに注意しなければならない。具体的には、制御システム１４２は、例えば、ショーアクション機器２２０の各部分の周りで物理障壁ではなく空間障壁を維持するために、方法２００を参照して上記で解説したものと類似の制御機構を利用することができる。一部の実施形態において、物理的障壁を排除することはできないが、制限を弱くすることができ、人々７０と機器２２０の間のより高い相互作用が可能になる。
【０１１３】
本発明の開示の追跡システム１０の実施形態によってもたらされる高い相互作用性は、人々の群衆の中を通る移動車両又は類似の機器の状況に必ずしも限定されない。実際に、一部の実施形態において、人間様の特徴部を有するオートマトンのような動画フィギュアの動画品質を評価するためのフィードバックを供給するために追跡システム１０を使用することができる。動画フィギュアの他の実施形態は、ロボット犬、ネコ、又はロボットを用いて模倣することができる移動を有する他の生き物を含むことができる。図１８は、複数の逆反射マーカ２４が装備され、各マーカ２４がオートマトン２５０に沿った戦略的な点（例えば、頭の上部及び底部、肩、及び手首）に位置決めされたオートマトン２５０の実施形態を示している。逆反射マーカ２４の配置は、オートマトンの移動の追跡を可能にすることができる。オートマトン２５０の全て又は一部分が空間及び時間を通して移動する時に、エミッタ１４のうちの１又は２以上は、オートマトン２５０に向けて電磁放射線ビーム２８を放射することができ、１又は２以上の検出器１６は、逆反射マーカ２４から出る電磁放射線ビーム２８の反射を検出することができる。１又は２以上の検出器１６から受信したデータに基づいて、制御ユニット１８は、オートマトン２５０の様々な体肢の近似位置を決定し、これらの近似位置をメモリ２２に格納された予想位置と比較することができる。こうして制御ユニット１８は、オートマトン２５０の体肢が予め決められた拘束条件の範囲で作動しているか否かを決定することができる。この分析に基づくフィードバック２５２又は未処理データ又は最小限にしか処理されていないデータを表すフィードバック２５２を制御ユニット１８から動画制御回路２５４のようなアミューズメントパークの他の処理機能及び制御機能に供給することができる。ここでもまた、人間を表すものだけではないあらゆる望ましい動画フィギュアに類似の技術を適用することができる。例えば、一貫して写実的な運動を与えるために、本発明の実施形態による技術を用いてオートマトン２５０及び他のそのような移動機器を較正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、本発明の技術によってオートマトン２５０を追跡し、写実的な運動に関する移動テンプレートに適合させることができる。制御ユニット１８は、オートマトン２５０上に位置決めされた逆反射マーカ２４の移動を追跡し、マーカ２４の移動が移動テンプレートと実質的に対応するようにオートマトン２５０の移動を調節することによって移動テンプレートに従ってアミューズメントパーク内のオートマトン２５０の再較正を定期的に実行することができる。そのような較正は、例えば、オートマトン２５０の視野の近く又は範囲に物体又は個人が所在することが予想されない時に実行することができる。
【０１１４】
上記に示した方式の機械制御は、図１９の俯瞰図に示すように、アミューズメントパーク２６８を通して動き回る場合があるアミューズメントパーク機器１２に適用することができる。実際に、図１９に示すように、本発明の開示の追跡システム１０は、例えば１又は２以上の無人飛行機（ＵＡＶ）２７２の位置及び移動を追跡して例えばライトショーの全て又は一部を提供するために、テーマショーを改善するために、特殊効果を助けるために、モニタ目的のために、人々と相互作用を行うために、無線（例えば、ＷｉＦｉ）信号を同報通信するために無人飛行システム（ＵＡＳ）と併用し、更にアミューズメントパーク２６８内の類似の機能と併用することができることが今日認識されている。
【０１１５】
より具体的には、図１９は、本発明の開示の追跡システム１０を用いて１又は２以上のＵＡＶ２７２を３次元空間で時間的に追跡することができるアミューズメントパーク２６８の例示的レイアウトを示している。ある一定の実施形態により、追跡システム１０は、ＵＡＶ２７２上に位置決めされた（例えば、固定された）逆反射マーカ２４を追跡することができる。ＵＡＶ２７２上における複数の逆反射マーカ２４の存在は、検出器１６が、図９Ａに関して上記に解説した実施形態に従って異なるマーカ２４から逆反射された電磁信号を比較して、ＵＡＶ２７２の各々のものの位置、向き、速度などを決定することを可能にすることができる。図示のように、ＵＡＶ２７２は、各々３つの逆反射マーカ２４を含むが、追跡システム１０によって実行される追跡と予想されるＵＡＶ２７２の移動方法とに基づいて、より少ないか又はより多くの逆反射マーカ２４を使用することができる。
【０１１６】
本発明の実施形態に従ってＵＡＶ２７２を追跡することで、例えば、追跡システム１０によって生成される追跡情報をフィードバックとして制御システム１４２に関連付けられたＵＡＶ制御回路２７４に対して供給することにより、ＵＡＶ２７２の移動に対する自動制御を可能にすることができる。例えば、ＵＡＶ制御回路２７４は、制御ユニット１８のメモリ２２のような制御システム１４２のメモリ上に格納された１又は２以上の命令セット（例えば、ソフトウエアパッケージ）とすることができ、又は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。ＵＡＶ制御回路２７４は、ＵＡＶ２７２と通信するように構成された通信デバイスを含むことができるが、ここでは、ＵＡＶの位置、速度のような処理及び制御を容易にするために、ＵＡＶ２７２は、追跡システム１０によって共有される通信技術を利用することができるように考えられている。
【０１１７】
アミューズメントパーク２６８内には、追跡システム１０のうちの１又は２以上を配置することができる。実際に、上記に示したように、複数の検出デバイスの使用により、特に追跡ターゲットがいくつかの移動自由度を有することが予想される場合に高い追跡機能が可能になる。従って、一般的に、アミューズメントパーク２６８は、追跡システム１０が、地面に対するＵＡＶ２７２の向きに関わらず、あらゆる与えられた時間にＵＡＶ２７２上の逆反射マーカ２４のうちの少なくとも１つから信号を取得することができるように少なくとも複数の検出器１６を含むことになる。図示のように、ＵＡＶ２７２は、人々７０がある一定のアトラクション（例えば、建物２７８）間で歩いて（又は搬送手段で）出入りするのに使用することができる来園客通路２７６に沿って移動することができる。追跡システム１０の要素は、建物２７８の一部又は全てに、例えば、建物２７８のうちで来園客通路２７６に対面する部分に配置することができる。それによって逆反射マーカ２４が実質的に連続的に照明されるようにエミッタ１４が重なる電磁放射線（例えば、光ビーム２８）を有することを可能にすることができ、それによってエミッタ１４に関連付けられた検出器１６が、出入りするＵＡＶ２７２の実質的に連続的な視認を有することが可能になる。エミッタ１４及び検出器１６は、これに代えて又はこれに加えて、アミューズメントパーク２６８内の他の環境物体上又はエミッタ１４及び検出器１６の独自の支持体上に配置することができる。例えば、図１９に示すように、エミッタ１４が通路２７６内又はその上方に電磁放射線ビーム２８を放射し、検出器１６が通路２７６又はＵＡＶ２７２上の逆反射要素から逆反射された光を受け入れることを可能にする方式で、エミッタ１４のうちの１又は２以上及び検出器１６のうちの１又は２以上は、通路２７６の近くに位置決めされた支柱２８０に固定することができる。
【０１１８】
アミューズメントパーク２６８は、制御ユニット１８のうちで通路２７６に沿って配置されたエミッタ１４及び検出器１６のうちの一部（例えば、一部又は全て）と通信する（例えば、無線で）ただ１つを使用することができ、又は図示のようにいくつかの制御ユニット１８を使用することができる。ＵＡＶ２７２は、追跡システム１０のうちの一部のものの検出区域３０を表すことができる通路２７６に沿って進行する時に、各エミッタ／検出器対の検出区域３０を通り、更にそこを超えて進行することができる。従って、制御システム１４２は、各ＵＡＶ２７２の実質的に連続的な追跡を可能にするために、ＵＡＶ２７２が通路２７６に沿って進行する時に１つの検出器１６からの信号と別の検出器１６からの信号の間の引き継ぎを調整することができる。そのような引き継ぎは、追跡システム１０の制御ユニット１８間で行うことができる。すなわち、１つの追跡システム１０が、そのエミッタ１４及び検出器１６に関連付けられた検出区域３０からＵＡＶ２７２のうちの１つが抜け出たことに起因してこのＵＡＶ２７２の追跡を中止するときに、この追跡システム１０は、このＵＡＶ２７２の追跡をその予想経路（このＵＡＶの移動の方位及び方向に基づく）に沿って配置された別の追跡システム１０に引き継ぐことができる。
【０１１９】
追跡システム１０は、ある一定の区域内の人々７０及び機械１７０の追跡に関して上記で記述した床９２に対応することができる通路２７６上の逆反射マーカ２４の格子９０の遮蔽を追跡することができる。実際に、追跡システム１０は、人々７０の集団のような人々７０の有無及び位置を通路２７６に沿って追跡するように構成することができる。通路２７６に沿って人々７０を追跡することは、いくつかの理由、例えば、ＵＡＶ２７２が人々７０との衝突を回避することを可能にすること、及び人々７０との高い相互作用性を可能にすることで望ましい場合がある。更に、追跡システム１０は、ＵＡＶ２７２を追跡するのに使用される全体的な追跡法の一部として格子９０の遮蔽を使用することができる。例えば、ＵＡＶ２７２が格子９０と検出器１６の間に位置決めされるように、検出器１６のうちの１又は２以上は、通路２７６及びＵＡＶ２７２の俯瞰視野を有することができる。相応に、一部の実施形態において、追跡システム１０は、ある一定の格子遮蔽パターンをＵＡＶ２７２に相関付けることができる。
【０１２０】
追跡システム１０は、追跡システム及びＵＡＶ制御システム２７４が、ＵＡＶ２７２を人々７０からある一定の距離だけ離して維持することを可能にするために、例えば、格子９０を用いて境界２８２を人々７０の集団に関連付けることができる。追跡システム１０は、来園客席区域２８４のような人々７０が集まるか又は集団を構成することが予想されるある一定の区域をモニタすることができ、ＵＡＶ２７２が座席区域２８４から離れてある一定の距離を維持するようにこの区域に境界２８６を適用することができる。
【０１２１】
この点に関して、ＵＡＶ制御システム２７４は、境界２８２、２８６に接近中である場合、又はＵＡＶ制御システム２７４がＵＡＶ２７２に関するある一定の故障診断情報を評価してＵＡＶ２７２のうちの１つが保守を必要とすると決定した場合を含むいくつかの理由から、ＵＡＶ２７２の飛行経路を調節するように構成することができる。
【０１２２】
高い相互作用性、飛行経路調節、及びＵＡＶ２７２に関して上記で言及した他の態様を可能にするために、ＵＡＶ２７２の各々は、取りわけ、様々な電気システム及び電磁システムを含むことができる様々な構成要素２８８を有することができる。図示のように、一般的な意味で、ＵＡＶ２７２は、ヘリコプター様の羽根、推進システムに関連付けられた様々なポンプ、又は類似のデバイスのような様々な電磁デバイスを含む移動制御システム２９０を含むことができる。ＵＡＶ２７２が推進システムを使用する実施形態において、推進システムは、圧縮ガス、及び／又は可燃性燃料及び酸化剤を使用することができる。ＵＡＶ２７２に関連付けられた浮揚システムは、推進力利用浮揚システムを含むことができ、又はヘリコプターにおいて行われるように揚力を発生させるために回転羽根を使用することができ、又はこれらの特徴の組合せを使用することができる。
【０１２３】
構成要素２８８は、人々７０との高い相互作用性、例えば、ショー区域２９４内に実行されるショーに対するショー効果及び／又は特殊効果の調整を可能にする様々な相互作用機能２９２を更に含むことができる。非限定的な例として、相互作用機能は、スピーカ又はマイクロフォンのようなオーディオ変換器を含むことができ、レーザ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ストロボライトなどのような様々な電磁放射線源を含むことができる。これに加えて又はこれに代えて、相互作用機能２９２は、ある一定のタイプの香りに関するある一定の化学物質を放射するように構成された香りエミッタ、触覚刺激に向けて圧縮空気噴流を放射するための圧縮ガスエミッタなどのような人々７０に認識可能な刺激を与える他のエミッタを含むことができる。
【０１２４】
ＵＡＶ制御システム２７４によってＵＡＶ２７２を制御することを可能にするために、かつ一部の実施形態ではＵＡＶ２７２の冗長追跡を可能にするために、構成要素２８８は、通信システム２９６を更に含むことができる。通信システム２９６は、ＷｉＦｉ送受信機、共振周波数通信デバイス、又は電磁スペクトルのある一定の帯域を通して通信することができるあらゆる他のデバイスのような様々な通信デバイスを含むことができる。通信システム２９６は、ＵＡＶ制御システム２７４が移動制御システム２９０を用いて位置の調節を開始すること、ＵＡＶに相互作用機能２９２を用いて１又は２以上のショー効果又は他の相互作用要素をトリガさせることなどを可能にするように、ＵＡＶ２７２がＵＡＶ制御システム２７４と通信すること、及びその逆方向の通信することを可能にすることができる。
【０１２５】
ＵＡＶ２７２及びアミューズメントパーク２６８の様々な特徴を記載し終えたところで、本発明の実施形態のある一定の態様のより明快な理解をもたらすために、ＵＡＶ２７２の作動に関する様々な態様を以下でより詳細に説明する。例えば、ＵＡＶ２７２が通路２７６に沿って進行する時に、上述のように、ＵＡＶ２７２に関する逆反射マーカ２４及び／又は格子遮蔽に基づいて、これらのＵＡＶ２７２を追跡システム１０によって追跡することができる。建物２７８のうちの１つの近くの人々７０の集団によって示すように、ＵＡＶ２７２が物体又は個人に遭遇すると、追跡システム１０は、ＵＡＶ２７２が潜在的にそれ自体を人々７０と干渉させる可能性がある軌道を有することを認識することができる。従って、ＵＡＶ制御システム２７４は、人々７０の集団に関する境界２８２を避けるように飛行経路を変更するようにＵＡＶ２７２に命令するためにＵＡＶ２７２と通信することができる。調節されたＵＡＶ２７２の飛行経路を一般的に矢印２９８として示している。
【０１２６】
追跡システム１０は、ＵＡＶ２７２をアミューズメントパーク２６８のある一定の区域内に維持するために使用することができる。例えば、追跡システム１０は、そのうちの１又は２以上のものの視野内にない区域を表すものと考えることができる既知の境界３００と比較しながらＵＡＶ２７２上の逆反射マーカ２４を追跡することができる。従って、追跡システム１０は、ＵＡＶ２７２が既知の境界３００の外側に行ったか又はそれを超えたと決定した場合に、ＵＡＶ２７２を停止させるか又はＵＡＶ２７２を異なる区域に誘導する制御信号をＵＡＶ２７２に送ることができる。同様に、ＵＡＶ２７２は、下記でより詳細に説明するように、この作動を実行する搭載機能を含むことができる。
【０１２７】
図示のように、ＵＡＶ２７２は、アミューズメントパーク２６８の様々な環境特徴部に至る破線矢印として示すいくつかの異なる経路に沿って案内される場合がある。例えば、ＵＡＶ制御システム２７４によってＵＡＶ２７２を第１の経路３０２に沿って駐機区域３０４に誘導することができる。一般的に、駐機区域３０４は、人々７０が所在する可能性がある区域及び／又はショーアトラクションが所在する位置から離れたアミューズメントパーク２６８の区域を表すように意図したものである。分離区域とすることで、駐機区域３０４は、緊急駐機位置を表すように考えられている場合もある。
【０１２８】
ＵＡＶ２７２は、いくつかの理由から駐機区域３０４に誘導される場合がある。一例として、ＵＡＶ制御システム２７４は、故障診断情報に基づいて、ＵＡＶ２７２が修理を必要とするか又は保守を必要とすると決定する場合がある。これらの状況では、ＵＡＶ２７２を後にそれを修理することができる様々な技術者又は他のオペレータに対してアクセス可能とすることができる駐機区域３０４に第１の経路３０２に沿って誘導することができる。これに代えて、ＵＡＶ２７２は、ある一定の状況において移動制御システム２９０によって実行することができる独自の飛行経路調節命令を含むことができる。例えば、ＵＡＶ２７２の通信システム２９６が制御システム２７４との接続を失った場合に、ＵＡＶ２７２は、それ自体を来園客及びショーアトラクションから離れていると考えられる最も近い領域、この場合は駐機区域３０４に誘導することができる。
【０１２９】
他の実施形態において、ＵＡＶ２７２は、第２の経路３０６に沿って来園客通路２７６に向けて誘導して戻すことができる。例えば、ＵＡＶ２７２は、第１の経路３０２に沿って進行し始め、ＵＡＶ制御システム２７４によって更新されたある一定の命令に応答してその行先を変更することができる。例えば、制御システム２７４が、ショーにおいて助けることにＵＡＶ２７２が必要とされていると決定した場合に、ＵＡＶ制御システム２７４は、第１の経路３０２から第２の経路３０６に分岐して、ショー区域２９４に至るとすることができる来園客通路２７６に向うための適切な命令をＵＡＶ２７２に送ることができる。従って、ＵＡＶ制御システム２７４は、ＵＡＶ２７２の様々な飛行経路に実時間調節を必要に応じて加えることができる。
【０１３０】
分岐飛行経路の更に別の例として、ＵＡＶ２７２は、第１の経路３０２から建物２７８のうちの１つに至る第３の経路３０８に転換することができる。そのような飛行経路調節は、ＵＡＶ２７２が特定の通信範囲から出たか、又は追跡システム１０のうちの１又は２以上のものの範囲から出たという指示に応答してＵＡＶ制御システム２７４によって加えることができる。
【０１３１】
従って、一般的な意味において、ＵＡＶ制御システム２７４は、追跡システム１０による追跡を再設定するために、ＵＡＶ２７２をアミューズメントパーク２６８の特定の領域に帰還させる信号をＵＡＶ２７２に送ることができる。更に別のＵＡＶ２７２は、それとＵＡＶ制御システム２７４との間である一定の接続が終了した時に実行される自動ルーチンを有することができる。そのような事例では、ＵＡＶ２７２は、それを既知の位置又はその通信システム２９６によって認識可能な特定のタイプのビーコンを有する位置に誘導する第３の飛行経路３０８で示すもののような調節飛行経路を辿ることができる。
【０１３２】
ＵＡＶ制御システム２７４は、ショー区域２９４に位置決めされた追跡システム１０のうちの１又は２以上との組合せで、ＵＡＶ２７２とショー区域２９４内の演技者３１０との調整アクションに関わることができる。例えば、ＵＡＶ制御システム２７４は、追跡システム１０からの追跡情報の受信後に、ＵＡＶ２７２の移動とショー区域２９４内の演技者３１０及び／又はあらゆる他の物体の追跡ターゲットの移動とを調整することができる。更に別のＵＡＶ２７２は、ショー区域２９４から来園客席２８４の境界２８６内に移動し、かつ戻ることによって来園客席２８４内の来園客との高い相互作用性を引き起こすことができる。ＵＡＶが意図する通りに機能していないか又は追跡ターゲットの位置からドリフトし始めている状況、又はあらゆる他の望ましくない状況では、ＵＡＶ制御システム２７４は、ＵＡＶ２７２を複数の駐機区域３１２のうちの１つの中に誘導し、ＵＡＶ２７２の駐機を開始することができる。駐機区域３０４内では、開始されたＵＡＶ２７２の駐機により、ＵＡＶ２７２を作動停止することができる。一例として、駐機区域３０４は、水域又は個々の水域で囲まれて人々７０又は他のショー物体が所在することが予想されない島とすることができる。
【０１３３】
ＵＡＶ２７２の例示的構成は、ＵＡＶ２７２の異なる実施形態のそれぞれ底面図及び立面図である図２０及び図２１を参照することで更に認めることができる。具体的には、図２０に示すＵＡＶ２７２の実施形態の底面図は、ＵＡＶ２７２を複数の浮揚デバイス及び／又は推進デバイス３２０を有するクワッドコプターとして描示している。浮揚デバイス及び／又は推進デバイス３２０は、ＵＡＶ２７２の本体３２２にアーム３２４を通して取り付けられる。しかし、図示のＵＡＶ２７２の実施形態は、一例に過ぎず、他の構成も本発明の開示の範囲にあることに注意しなければならない。描示するように、本体３２２及びアーム３２４には、逆反射マーカ２４のうちの１又は２以上を取り付けることができる。従って、追跡システム１０は、ＵＡＶ２７２の３次元空間の移動を時間的に追跡するように構成することができる。例えば、ＵＡＶ２７２は、逆反射マーカ２４のうちの少なくとも１つ、少なくとも２つ、又は少なくとも３つを有することができる。逆反射マーカ２４のうちの一部を含むことにより、追跡システム１０が、逆反射マーカ２４の相対的視点位置決めに基づいてＵＡＶ２７２の向きを追跡する段階を含むＵＡＶ２７２を高い精度及び正確度で追跡することを可能にすることができる。例えば、ＵＡＶ２７２の向きは、図９Ｂ及び図９Ｃに関して上記で記述した技術に従って追跡することができる。
【０１３４】
ＵＡＶ２７２上（例えば、本体３２２及び／又はアーム３２４上）への逆反射マーカの位置決めは、ＵＡＶ２７２のロール、ピッチ、及びヨーを追跡する機能を追跡システム１０に与えることができることにも注意しなければならない。この追跡は、例えば、制御ユニット１８及び／又はＵＡＶ制御システム２７４によってＵＡＶ２７２の飛行経路を調節するか又は他に制御するのに役立たせることができる。
【０１３５】
図示のＵＡＶ２７２の実施形態は、構成要素２８８の特定例を更に含む。図示のように、構成要素２８８は、図１９に示す相互作用機能２９２の一部であるスピーカ３２６と、同じく図１９の相互作用機能２９２の一部であるエミッタ３２８と、図１９の移動制御システム２９０の一部とすることができる浮揚及び／又は推進制御回路３３０と、図１９に描示す通信システム２９６の一部とすることができる送受信機３３２とを含むことができる。構成要素２８８は、作動又は構成要素２８８のうちのいずれか１つ又は組合せから受信した情報に関連する様々な分析及び制御のルーチンを実行するための１又は２以上のプロセッサ３３４及び１又は２以上のメモリ３３６を含む処理回路を更に含むことができる。
【０１３６】
次いで、図２１に示すＵＡＶ２７２の実施形態に移ると、ＵＡＶ２７２は、本発明の実施形態に従って構成された追跡システム１０の全て又は一部を含むことができる。例えば、ＵＡＶ２７２は、エミッタ１４のうちの少なくとも１つと検出器１６のうちの少なくとも１つとを例えば本体３２２の下向き面３５０上に本体３２２への取り付けによって組み込むことができる。ＵＡＶ２７２上での追跡システム１０の使用は、例えば、ＵＡＶ２７２が例えば通路２７６上に位置決めされた逆反射マーカ２４の経路を通って航行するか又は他にこの経路を辿ることを可能にするのに望ましい場合がある。従って、ＵＡＶ２７２は、その上部又は内部に収容された命令及び追跡のみを用いてアミューズメントパーク２６８を少なくとも部分的に往来するように構成することができる。しかし、本発明の開示は、ＵＡＶ２７２の通信システム２９６がＵＡＶ制御システム２７４から命令（例えば、行先を更新する）を受信して、ＵＡＶ２７２が特定の行先まで逆反射マーカ２４を辿る実施形態も含む。従って、経路を形成する逆反射マーカ２４のうちのある一定のものは、複数の経路を互いから区別することを可能にする異なる光学品質を有することができることを認めなければならない。更に、ＵＡＶ２７２は、エミッタ１４と検出器１６を含むことができ、これらを上記で記述した技術のうちのいずれか１つ又は組合せで用いて他のデバイスを追跡するか又は人々を追跡するために利用することができる。
【０１３７】
図２１の図を参照して、ＵＡＶ２７２の全体構造を更に認めることができる。図示のように、ＵＡＶ２７２は、相互作用機能２９２の全て又は一部を構成する特殊効果のデバイス又は機器のうちのある一定のものを担持するように構成されたレッジ又はプラットフォームとして作用することができる上面３５２を含む。ＵＡＶ２７２上に統合される機能は、実際には上面３５２、下向き部分３５０、又はＵＡＶ２７２上のいずれか別の位置に配置することができる。
【０１３８】
上述のように、追跡システム１０を使用する本発明の実施形態に従っていくつかの異なるタイプの機器、機械、車両などを追跡することができる。実際には、ロボット及びＵＡＶなどを追跡することに加えて、本発明の実施形態は、物理的に抑制された経路（例えば、軌道又はレールシステム）又は非抑制経路（例えば、環境特徴部によって定められる経路）のいずれかに沿った乗り物車両の移動を空間的かつ時間的に追跡するために追跡システム１０を利用することができる。図２２から図２５は、１つの乗り物車両３６０（又は複数のそのような車両３６０）が抑制経路３６２上に位置決めされて追跡システム１０を用いて追跡される実施形態を描示しており、それに対して図２６〜図２９は、乗り物車両３６０が非抑制経路３６３上に位置決めされて追跡システム１０を用いて追跡される実施形態を描示している。一般的に、追跡は、例えば、追跡が２次元運動又は３次元運動のいずれに対するものになるかに基づいて、図３〜図９に関して上述した実施形態のうちのいずれか１つ又は組合せに従って実行することができる。
【０１３９】
アミューズメントパークアトラクションの作動を評価する際に、乗り物車両３６０が予想通りに移動し、かつ作動していることを確実にするために、乗り物車両３６０の位置を空間的に追跡することが望ましい場合がある。ある一定の時間に乗り物車両３６０が望ましい位置又は方位にない場合に、乗り物車両３６０は、望むように作動していないことを示す場合があり、従って、予防保守によって利益を受けることができる。
【０１４０】
最初に俯瞰視点から乗り物車両３６０を２次元で追跡することで始めると、図２２は、軌道３６２上の異なる乗り物車両３６０が、合わさってアミューズメントアトラクション３６４を形成し、各乗り物車両３６０が逆反射マーカ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、及び２４Ｄのうちの１つを特徴として含む実施形態を示している。マーカ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、及び２４Ｄの各々は、異なる周波数の電磁放射線（例えば、電磁放射線ビーム２８）を検出器１６に逆反射して戻すように構成される。追跡システム１０は、特定の乗り物車両３６０を互いから区別し、座標系に対して又は互いに対してのいずれかで又はその両方で乗り物車両３６０の各々の大体の位置を検出するために、逆反射マーカ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、及び２４Ｄを追跡することができる。
【０１４１】
例えば、一部の実施形態において、異なる乗り物車両３６０は、追跡システム１０の制御ユニット１８に格納された異なる命令又は位置の情報に関連付けることができる。この例では、制御ユニット１８は、乗り物車両３６０のうちの１つが軌道３６２上のある一定の点を通過するときに、アミューズメントパーク機器１２のうちのある一定のものの起動を引き起こすように構成された制御信号を送るように構成することができる。制御ユニット１８は、特定の乗り物車両３６０に関する逆反射マーカ２４によって反射された電磁放射線の周波数に基づいて当該乗り物車両３６０を識別することができ、それによってこの乗り物車両３６０が軌道３６２上の上述の点を通過するときに、アミューズメントパーク機器（例えば、効果デバイス）をトリガする。他の実施形態において、特定の逆反射マーカ２４（例えば、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、又は２４Ｄ）によって逆反射して戻される電磁放射線の特定の品質（例えば、特定の周波数、位相、波長）は、メモリ２２に格納された異なるアルゴリズム（例えば、乗り物車両３６０及びそのマーカを異なる効果デバイス又は異なる制御パラメータに関連付ける）を利用するように制御ユニット１８に信号伝達することができる。他のタイプのシステム及び用途は、逆反射マーカ２４から反射された電磁放射線が、例えば、第１の周波数のものである時に第１の命令セットに従い、逆反射マーカ２４からの電磁放射線が、例えば、第２の周波数のものである時に第２の命令セットに従うように符号化された制御ユニット１８を有する追跡システム１０を利用することができることを認識すべきである。
【０１４２】
例えば、図９Ａに関して同じく上記に示したように、各々が異なる視点から逆反射マーカ２４を検出し、及び／又は逆反射マーカ２４によって反射された異なる周波数の電磁放射線を追跡する複数の別個の検出器１６を利用することができる。図２３は、乗り物車両３６０を３次元空間内で追跡するのに使用される追跡システム１０の１つのそのような実施形態を示している。具体的には、追跡システム１０は、第１のセット３７０と第２のセット３７２として示すように、エミッタ１４と検出器１６のセットを２つ含む。
【０１４３】
第１のエミッタ／検出器セット３７０は、アミューズメントアトラクション３６４の上方に位置決めされ、第２のエミッタ／検出器セット３７２は、アミューズメントアトラクション３６４の側部に位置決めされる。それによって第１のセット３７０は俯瞰図（例えば、平面図）を取得するように構成され、それに対して第２のセット３７２は、乗り物車両３６０の立面図を取得するように構成される。具体的には、図示の実施形態において、第１のセット３７０は、エミッタ１４及び検出器１６が、アミューズメントアトラクション３６４のＸ軸３７４とＹ軸３７６によって形成される平面に位置合わせするように配置される。これに加えて、第２のセット３７２は、エミッタ１４及び検出器１６がＸ軸３７４及びＺ軸３７８によって形成される平面に位置合わせするように配置される。このようにして、第１のセット３７０は、Ｘ−Ｙ平面に沿った乗り物車両３６０の位置を追跡することができ、それに対して第２のセット３７２は、Ｘ−Ｙ平面と直交するＸ−Ｚ平面に沿った乗り物車両３６０の位置を追跡することができる。それによって乗り物車両３６０の３次元位置及び／又は方位の比較的正確な近似を与えることができる。乗り物車両３６０が単一平面（例えば、Ｘ−Ｙ平面）内でしか作動しない実施形態において、乗り物車両３６０の２次元位置を追跡するのに、エミッタ１４と検出器１６のセット３７０、３７２のうちの一方のみしか用いなくてもよい。これに代えて、エミッタ１４と検出器１６の冗長セットを利用することができる（例えば、範囲を与えるために）。
【０１４４】
次いで、図２４に移ると、軌道３６２が屋内又は追跡システム１０に対する支持機構を有する構造体の近くに位置決めされるアミューズメントアトラクション３６４の実施形態が例示されている。より具体的には、図２４は、軌道３６２が複雑な捻りを含むことができる方式、及び軌道３６２に沿った乗り物車両３６０の移動を追跡するために本発明の開示の追跡システム１０をどのように使用することができるかを描示している。
【０１４５】
追跡システム１０は、光ビーム２８を放射するように構成された１又は２以上のエミッタ１４と、検出器の視野内の物体から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とを含むことができる。図示の実施形態において、エミッタ１４及び検出器１６は、アミューズメントアトラクション３６４の天井３８０に位置決めされる。しかし、他の実施形態において、エミッタ１４及び検出器１６は、軌道３６２の方向に向くアミューズメントアトラクション３６４の他の静止構成要素に沿って配置することができる。乗り物車両３６０の各々は、その外面３８２上に逆反射マーカ２４を含むことができる。この関連において、追跡システム１０は、特定のアミューズメントアトラクション３６４上に存在する乗り物車両３６０の台数の正確な計数値を決定してそれを維持し、追跡情報を特定の乗り物車両３６０に結び付ける（例えば、乗り物車両３６０が、異なる光学品質を有する逆反射マーカ２４を含む場合）ために使用することができる。
【０１４６】
複数のエミッタ１４及び検出器１６は、軌道３６２に沿って進行する乗り物車両３６０をモニタする間の冗長性を与えることができる。いくつかの検出器１６は、アミューズメントアトラクション３６４のある一定の区域から逆反射された電磁放射線を検出するのに他のものよりも的確に配置することができる。一部の実施形態において、アミューズメントアトラクション３６４に位置決めされた様々な逆反射マーカ２４の冗長的及び従ってより正確な追跡を可能にするために、複数のエミッタ１４及び検出器１６をアミューズメントアトラクション３６４を通して異なる角度で配置することができる。異なる検出器１６からの結果を比較するために、エミッタ１４と検出器１６との複数のセットを同じ制御ユニット１８又は異なる制御ユニット１８と通信的に結合することができる。しかし、例えば、図９Ｂ及び図９Ｃに関して上記で記述した技術に従って乗り物車両３６０の３次元の方位を追跡するために、単一検出器１６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。
【０１４７】
図示のように、軌道３６２は、線形符号器のような既存の追跡技術を使用することでは追跡することが困難な一連の複雑な湾曲を含む場合がある。しかし、本発明の実施形態により、軌道３６２は、その上に位置決めされた複数の逆反射マーカ２４を含むことができ、追跡システム１０（複数のエミッタ１４及び検出器１６を含む）は、軌道３６２上の乗り物車両３６０の性能を評価するために、これらの逆反射マーカ２４の遮蔽を追跡して評価することができる。
【０１４８】
図示のアミューズメントアトラクション３６４は、制御ユニット１８と通信している乗り物制御システム３８２を更に含み、乗り物制御システム３８２は、乗り物車両３６０のうちの１又は２以上のものの様々な作動パラメータを調節するように構成された制御回路３８４を含む。具体的には、乗り物制御システム３８２の制御回路は、起動制御回路３８６と制動制御回路３８８とを含むことができる。起動制御回路３８６は、メモリに格納されてアミューズメントパークの制御システム１４２内に関連付けられた１又は２以上のプロセッサによって実行することができるソフトウエア符号として実施され、又はアミューズメントアトラクション３６４に対して局所的な制御論理回路として実施することができる。
【０１４９】
本発明の実施形態により、アミューズメントアトラクション３６４は、制御ユニット１８及び乗り物制御システム３８２が、乗り物車両３６０が軌道３６２に沿って移動する時にこれらの作動をモニタすることを可能にするために、上記で記述した特徴を含む。制御ユニット１８及び乗り物制御システム３８２は、追跡システム１０によって実行されるモニタの結果として、乗り物車両３６０に関する速度、制動、又は他の作動パラメータを必要に応じて調節することができる。
【０１５０】
図示のように、軌道３６２は、上記で言及した複雑な曲率、具体的には湾曲した丘又は湾曲した勾配３９４として表記している丘３９０、湾曲３９２、及び丘と湾曲との組合せを含む。ここでもまた、線形符号器のような従来の追跡機能は、軌道３６２に沿った移動を追跡するのは困難である場合がある。実際に、これらの従来の追跡機能は、一般的には直線に沿った運動を追跡するのに使用される。従って、軌道３６２に沿って配置された逆反射マーカ２４の使用は、軌道３６２に沿った乗り物車両３６０の移動の高度な追跡をもたらすことができることが今日認識されている。
【０１５１】
アミューズメントアトラクション３６４、並びにそれに関連付けられた追跡システム１０及び乗り物制御システム３８２の作動の例として、エミッタ１４及び検出器１６は、軌道３６２上及び存在する場合は乗り物車両３６０上に位置決めされたマーカ２４から反射された電磁放射線を検出するように作動させることができる。乗り物車両が軌道３６２に沿って移動すると、乗り物車両３６０は、軌道３６２に沿って配置された逆反射マーカ２４のある一定のものを遮蔽する。ある一定の実施形態において、乗り物車両３６０が正しく作動している時には、乗り物車両３６０によって遮蔽された逆反射マーカ２４は、検出器１６のうちのいずれに対しても視認可能ではないとすることができる。しかし、乗り物車両３６０が軌道３６２から若干浮揚して離れる（例えば、高速の急旋回において）実施形態において、乗り物車両３６０によって遮蔽される１又は２以上の逆反射マーカ２４のうちの全て又は一部分が、検出器１６のうちの少なくとも１つに対して視認可能である場合があり、当該検出器１６は、遮蔽を受けないマーカ２４から逆反射された電磁放射線を受け入れることができる。この事例では、追跡システム１０、より具体的には制御ユニット１８は、この種の状況に関するパターンを識別することができ、このパターンは、図２５の図を参照して更に深く認めることができる。
【０１５２】
具体的に、図２５は、図２４の軌道３６２の俯瞰図を描示している。図示のように、破線３６０Ａで示す最も左の乗り物車両は、遮蔽された逆反射マーカの３×３パターン（すなわち、３つの隣接マーカが２列で遮蔽されたパターン）として示す逆反射マーカ２４のうちのある一定のものを遮蔽する場合がある。図から分るように、遮蔽なしか又は視認可能な逆反射マーカ２４を中実円／塗り潰し円として描示しており、それに対して遮蔽された逆反射マーカ２４を塗り潰しなしの円として描示している。乗り物車両のうちの第２のもの３６０Ｂもまた、軌道３６２上で乗り物車両３６０の幾何学形状に対応する全ての逆反射マーカ２４を遮蔽するものとして例示している。従って、追跡ユニット１８は、この乗り物車両３６０が軌道３６２に沿って適切に（例えば、適切な速度で）移動していると決定することができる。
【０１５３】
その一方、湾曲勾配３９４に関連付けられた複雑な湾曲は、適正に通過するためには乗り物車両３６０が比較的速い速度で移動するのが時として困難である場合がある。従って、図示のように、乗り物車両のうちの第３のもの３６０Ｃは、その幾何学形状に対応する逆反射マーカ２４のうちの一部のものしか遮蔽しないものとして描示している。図２５にはこの遮蔽を遮蔽された逆反射マーカ２４の２×３のセット（すなわち、隣接する２つの遮蔽マーカの第１の列が、隣接する３つの遮蔽マーカの向かいにある）として示しており、この場合に、逆反射マーカのうちの１つ２４Ａは、検出器１６のうちの１又は２以上のものの視認に基づいて、遮蔽されないか又は完全には遮蔽されないものとして示している。追跡ユニット１８は、これらの追跡データを処理して、湾曲勾配３９４に入る乗り物車両３６０の速度が過度に大きいと決定することができ、更に、乗り物制御システム３８２によって乗り物車両３６０の速度を調節することができる。追跡ユニット１８、乗り物制御システム３８２、及び／又は制御システム１４２が、そのような速度調節が逆反射マーカ２４Ａの遮蔽に対して効果を持たないと決定する実施形態において、追跡ユニット１８、乗り物制御システム３８２、及び／又は制御システム１４２は、乗り物車両３６０は保守の必要があるか、又は軌道３６２を調節する必要がある場合があると決定することができる。
【０１５４】
次いで、乗り物車両３６０に対する乗り物経路が軌道３６２による制限を受けない実施形態に移ると、図示の図２６のアミューズメントアトラクション３６４の実施形態は、上述したように制限なし乗り物経路３６３を含む。制限なし乗り物経路３６３は、それが、乗り物車両３６０が進行することができる経路を区切る環境要素による制限（典型的なローラコースター上のもののような車輪アセンブリとレールの間の係合によるものではなく）しか受けないことで制限なしのものであると考えることができる。上記に示した実施形態のうちのある一定のものの場合と同様に、アミューズメントアトラクション３６４の様々な異なる環境特徴部上にエミッタ１４及び検出器１６を配置することができる。例えば、図示のように、エミッタ１４及び検出器１６は、建物２７８、支柱２８０、又は経路３６３の視認を可能にする類似の構造体の上に配置することができる。
【０１５５】
図示のように、追跡システム１０は、図２２〜図２５に関して上記に示した実施形態と比較して、乗り物車両３６０の運動により緊密に関わることができる。すなわち、図２６に示す乗り物車両３６０は、乗り物制御システム３８２によって実質的に実時間で制御することができる。より具体的には、乗り物制御システム３８２は、乗り物車両３６０のそれぞれの制御ユニット４０２と通信するように構成された送受信機のような通信回路４００を含むことができる。図示のように、乗り物車両３６０のそれぞれの制御回路４０２は、送受信機のような通信回路４０４と、乗り物制御システム３８２から受信した命令に応答して様々な制御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４０６と、１又は２以上のメモリ４０８とを含むことができる。例えば、乗り物車両３６０の制御回路４０２は、経路３６３に沿った乗り物車両の速度及び／又は方向を調節するように構成することができる。
【０１５６】
乗り物制御システム３８２によって制御回路４０２に供給される命令は、アミューズメントアトラクション３６４を通して配置された１又は２以上の追跡システム１０に関連付けられた１又は２以上の制御ユニット１８によって供給される追跡情報に基づくことができる。例えば、乗り物制御システム３８２は、追跡情報の受信後に、乗り物車両３６０のうちの１又は２以上のものの作動を調節するために、メモリ４１０上に格納された様々なルーチンを関連のプロセッサ４１２を用いて実行することができる。
【０１５７】
アトラクション区域を通して配置された追跡システム１０によって供給される追跡情報は、一例として、乗り物車両３６０以外に位置決めされた逆反射マーカ２４及び／又は車両３６０上の逆反射マーカ２４として使用される逆反射塗料に関連する情報を含むことができる。追跡情報は、図３〜図９に関して上記で一般的に示すものと同様とすることができ、この場合に、追跡システム１０は、乗り物車両３６０を必要に応じて２次元又は３次元で空間的かつ時間的に追跡するために検出器１６のうちの１又は２以上を使用する。乗り物経路３６３は制限を受けないので、乗り物車両３６０を３次元空間で空間的かつ時間的に追跡することが望ましい場合がある。
【０１５８】
本発明の開示のある一定の実施形態により、追跡システム１０と乗り物制御システム３８２は、経路３６３がブロック又はゾーンに分割され、予め決められた台数の乗り物車両３６０が特定のブロックを占有することが許される（例えば、メモリ２２に格納された規則に即して）ブロック制御を実行するように協働することができる。従って、経路３６３は、空いている乗り物車両４１６の搭乗に関する第１のブロック４１４（例えば、人々７０が入口４２０の背後で待ち行列を構成するアミューズメントアトラクション３６４の搭乗区域４１８に関連付けられた）を含む複数のそのようなブロックを含むものとして例示している。複数のブロックは、逆反射境界線４２６によって互いから分離された第２のブロック４２２、第３のブロック４２４、及び他のブロックを含む。追跡システム１０は、乗り物車両３６０がブロックのうちのある一定のものの間を横切ったか否かを決定し、それによってブロックの各々内に適切な台数の車両３６０が配置されているか否かを決定するために、境界線４２６の遮蔽を追跡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、追跡システム１０は、車両３６０上の配置された逆反射マーカ２４によって境界線４２６に対する車両３６０の各々のものの位置をモニタすることができる。追跡システム１０は、ある一定のブロック内又はその直近に過度に多くの車両３６０が存在していると決定すると、この特定のブロック内の車両３６０が退去するまで車両３６０のうちのある一定のものを停止させることができる。他の実施形態において、乗り物制御システム３８２は、車両３６０のうちのある一定のものに対して追加の通路を開放する機能の起動を開始することができる。実際には、そのようなブロック制御は、非抑制経路３６３だけではなく、上記で記述した抑制経路３６２にも適用することができる。
【０１５９】
図２６に図示の実施形態を続けると、経路３６３は、追跡システム１０がマーカ２４の遮蔽をモニタし、車両３６０の位置及び移動を追跡することを可能にするために、第４のブロック４２８内の格子９０の実施形態を含むことができる。追跡システム１０は、ある一定の実施形態において、例えば、図１３〜図１７に関して上記に示したように、車両３６０間にある一定の距離を維持して衝突を回避し、経路に沿った車両３６０の実質的な移動を維持するために、第４のブロック４２８（又はあらゆる他のブロック）内の車両３６０の各々に境界を適用することができる。更に、追跡システム１０は、実際には電子的に制限を受ける開放区域内で車両３６０を運転する完全な自由感覚を乗客に与えるために格子９０を利用することができる。実際に、乗客には、格子の外側ではなくその範囲であれば何処にでも車両３６０を誘導することを許すことができる。
【０１６０】
追跡システム１０は、ある一定の実施形態において、車両３６０のうちの１つを停止させることができる（例えば、乗り物制御システム３８２により）。例えば、追跡システム１０は、非占有車両４１６がまだ搭乗されていないので、第１のブロック４１４と第４のブロック４２８の間の境界線４２６の近くにある車両３６０が第１のブロック４１４に近過ぎると決定することができる。このシナリオでは、追跡システム１０は、車両３６０を停止させることができる（例えば、乗り物制御システム３８２により）。その一方、追跡システム１０は、この停止が停止車両３６０上の人々に対して意図的であるように見えるように（すなわち、乗車の一部）、１又は２以上のショー効果をトリガさせることができる。追跡システム１０は、車両４１６が搭乗され、動き始めたと決定すると、車両３６０の移動を再開（又は再許可）することができる。実際に、追跡システム１０は、車両３６０の全ての態様を制御するのではなく、必要に応じて移動を可能にするか又は可能にしない「発進」信号又は「待機」信号だけしか送らない場合がある。
【０１６１】
図２７は、乗り物車両３６０の移動を制御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の別の実施形態を示している。具体的には、図２７は、非抑制経路３６３のより具体的な実施形態を表すと考えることができる案内経路４４０に沿って乗り物車両３６０が案内されるアトラクション３６４の実施形態の立面図である。案内経路４４０は、図示のように、最終的に乗り物車両３６０を経路４４０に沿う特定の軌道に沿って予め決められた位置４４４に向けて案内するように機能することができる漏斗様のパターン４４２にある複数の逆反射マーカ２４を含む。
【０１６２】
より具体的には、図示のパターン４４２は、経路４４０の第１の側部４４８に位置決めされた第１の複数の逆反射マーカ４４６と、経路４４０の第２の側部４５２に位置決めされた第２の複数の逆反射マーカ４５０とによって形成される。第１の複数の逆反射マーカ４４６と第２の複数の逆反射マーカ４５０は、予め決められた位置４４４に向けて延びる方向に沿って変化する距離だけ分離する。経路４４０の左側に向けて示すように、この距離は、第１の幅を表すＷ１として描示しており、予め決められた位置４４４に向けて右に移動する時に、この幅は、第１の幅Ｗ１よりも小さい第２の幅Ｗ２に変化する。このようにして、収束する複数の逆反射マーカ４４６、４５０は、逆反射マーカ２４が存在しない先細空間４５４を定める。下記でより詳細に説明するように、追跡システム１０及び乗り物制御システム３８２は、乗り物車両３６０をこの先細空間４５４の範囲に制限するように作動させることができる。
【０１６３】
同じく図示するように、乗り物車両３６０は、その中の人々７０が、乗り物車両３６０をいくつかの異なる方向に移動することを可能にする様々な特徴を含むことができる。一般的に、乗り物車両３６０のこれらの特徴は、実際には車両３６０が予め決められた位置４４４に向う基本方向に誘導されるが、人々７０が、乗り物車両３６０を完全に制御しているかのように感じることを可能にするように機能する。これらの特徴は、一例として、送受信機４０４を通して追跡システム１０及び／又は乗り物制御システム３８２と通信しているとすることができる車両運転システム４５６を含む。
【０１６４】
一般的に、車両運転システム４５６は、車両３６０を経路４４０に沿って移動するように構成され、更に、人々７０に車両３６０の移動に対するある程度の制御を与える駆動システム４５８及び操縦システム４６０を含む。駆動システム４５８は、１又は２以上の電磁ドライブ（例えば、電気モータ）及び関連の電力システム、１又は２以上の燃焼エンジン、１又は２以上の推進ドライブなどを含むことができる。操縦システム４６０は、例えば、ラックピニオンシステム、ステアリングコラムのような車両３６０を操縦することを可能にするあらゆる適切な機能セットを含むことができる。
【０１６５】
上記に示したように、追跡システム１０及び乗り物制御システム３８２は、車両運転システム４５６と共に、乗り物車両３６０を運転する人々７０が乗り物車両３６０が進行する全体的な方向に対して有する制御の程度を調節するように作動することができる。例えば、追跡システム１０は、乗り物車両３６０の位置及び移動を追跡し、この追跡情報を乗り物制御システム３８２に送ることができる。これに代えて、追跡システム１０は、乗り物制御システム３８２に入力される命令を供給するために追跡データを処理することができる。
【０１６６】
アミューズメントアトラクション３６４が機能する方式の例として、乗り物車両３６０は、上記で記述した技術のうちのいずれか１つ又は組合せを用いた追跡システム１０による追跡を受けながら、経路４４０に沿って進行することができる。追跡システム１０は、例えば、第１及び第２の複数の逆反射マーカ４４６、４５０を境界特徴部として取り扱ってこれらのマーカに対する車両３６０の位置をモニタし、車両３６０がこれらの複数のマーカのうちのいずれかに侵入したか否かを決定するか又は決定された軌道に基づいてこれらの複数のマーカのうちのいずれかに侵入する可能性があるか否かを決定することができる。
【０１６７】
追跡システム１０が、車両３６０が調節（例えば、アトラクション３６４に関する格納された命令セット又は規則セットに従う）を必要とすると決定した場合に、追跡システム１０は、車両の移動のベクトルの方位又は大きさを調節させる適切な命令を乗り物制御システム３８２に送ることができる。図示の実施形態により、この調節は、車両３６０が予め決められた位置４４４に向う方向に加勢されるように加えることができる。従って、人々７０が、自分が車両３６０を完全に制御していると信じている間に、彼らは、位置４４４に向けて徐々に加勢されている。
【０１６８】
アミューズメントアトラクション３６４は、車両３６０が位置４４４に向う経路４４０に沿って移動するためのショー子細を生成するためのアミューズメントパーク機器１２を更に含むことができる。例えば、図示のように、人々７０は、ショー効果（例えば、火炎、展示）のようなアミューズメントパーク機器１２の識別後に、この機器１２に向けて乗り物車両３６０を操縦することができる。この操縦において、人々７０は、車両３６０を先細区域４５４内に深く誘導し、従って、位置４４４の近くまで誘導する。
【０１６９】
経路４４０の更に別の実施形態を図２８及び図２９の俯瞰図に描示している。具体的には、図２８では、経路４４０は、図２７の経路４４０の俯瞰図であると考えることができ、この場合に、車両３６０の移動は、逆反射マーカ２４が存在しない先細区域４５４の範囲に制限される。更に、図２８に示すように、追跡システム１０は、制御ユニット１８が経路４４０を通る車両３６０のベクトルの方位を決定し、かつ範囲を設けることを可能にするために、複数のエミッタ１４及び検出器１６を利用することができる。
【０１７０】
図２９に示すように、ある一定の実施形態において、異なる逆反射マーカ２４の層を使用することができる。具体的には、図２９は、第１の複数のマーカ４４６及び第２の複数のマーカ４５０が各々異なる逆反射要素を含み、又は異なる波長を逆反射する第１の逆反射マーカ部分集合４６４及び第２の逆反射マーカ部分集合４６６を含む案内経路４４０の実施形態を示している。第１の逆反射マーカ部分集合４６４と第２の逆反射マーカ部分集合４６６は、案内経路４４０に対して異なる横方向位置に位置決めされ、車両３６０内の乗客は、矢印４７０で一般的に描示するように車両が経路４４０の外側に進行することができると信じるかもしれないが、予め決められた位置４４４に向う経路４４０に沿った乗り物車両３６０の運動を別様に加勢するのに使用される層として作用すると考えることができる。
【０１７１】
例えば、第１の乗り物車両３６０Ａに関して示すように、追跡システム１０は、第１の乗り物車両３６０Ａが第１の逆反射マーカ部分集合４６４の一部分を遮蔽したことを検出することができ、第１の車両３６０Ａ内に、第１の車両３６０Ａのエンジン停止音発生、第１の車両３６０Ａの減速、又は第１の車両３６０Ａを経路４４０に誘導するように乗客に促すいずれかの他の触覚フィードバックのような第１の応答を開始することができる。乗客が車両３６０を経路４４０の外側に誘導し続ける状況では、第２の乗り物車両３６０Ｂに関して示すように、追跡システム１０は、第２の乗り物車両３６０Ｂが第２の逆反射マーカ部分集合４６６の一部分を遮蔽したことを検出することができ、第２の車両３６０Ｂ内に、第２の車両３６０Ｂを停止すること、第２の車両３６０Ｂを方向転換すること、又は第２の車両３６０Ｂを経路４４０内に移動して戻すあらゆる他の制御のような第１の応答よりも厳しい第２の応答を開始することができる。
【０１７２】
図３０は、車両を図２７〜図２９の場合のように逆反射マーカが存在しない先細区域に制限する代わりに、アミューズメントアトラクション３６４が、逆反射マーカ２４の特定のパターンによって確立された格子経路４８０の上に車両３６０が留まることを確実にするために追跡システム１０を使用する案内経路４４０の実施形態を描示している。逆反射マーカ２４は、図示のように、マーカ２４の少なくとも一部の上に留まるために車両３６０にマーカ２４の少なくとも一部を遮蔽することを止めさせる軌道４８４に沿ってではなく、ほぼ予め決められた軌道４８２に沿って車両３６０が進まなければならないような先細パターンに形成される。図２７及び図２８に関して上記に示したものと類似の方式で経路４４０を先細にするために、格子経路４８０は、第１の幅Ｗ１から第２の幅Ｗ２まで先細にされる。従って、追跡システム１０は、車両３６０の移動に関するベクトルの大きさ、方位、及び方向を決定するために格子遮蔽をモニタすることができ、車両３６０が格子経路４８０から逸れたか又は逸れる可能性が高いと決定した場合に、これら又は他のパラメータにある一定の調節を加えることができる（例えば、乗り物制御システム３８２を用いて）。
【０１７３】
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】
【０１７４】
１４  エミッタ
２４  逆反射マーカ
３６４  アミューズメントアトラクション
３９０  丘
３９２  湾曲
【図１】
2019091457.tif 000003
【図２】
2019091457.tif 000004
【図３】
2019091457.tif 000005
【図４】
2019091457.tif 000006
【図５】
2019091457.tif 000007
【図６】
2019091457.tif 000008
【図７】
2019091457.tif 000009
【図８】
2019091457.tif 000010
【図９Ａ】
2019091457.tif 000011
【図９Ｂ】
2019091457.tif 000012
【図９Ｃ】
2019091457.tif 000013
【図１０】
2019091457.tif 000014
【図１１】
2019091457.tif 000015
【図１２】
2019091457.tif 000016
【図１３】
2019091457.tif 000017
【図１４】
2019091457.tif 000018
【図１５】
2019091457.tif 000019
【図１６】
2019091457.tif 000020
【図１７】
2019091457.tif 000021
【図１８】
2019091457.tif 000022
【図１９】
2019091457.tif 000023
【図２０】
2019091457.tif 000024
【図２１】
2019091457.tif 000025
【図２２】
2019091457.tif 000026
【図２３】
2019091457.tif 000027
【図２４】
2019091457.tif 000028
【図２５】
2019091457.tif 000029
【図２６】
2019091457.tif 000030
【図２７】
2019091457.tif 000031
【図２８】
2019091457.tif 000032
【図２９】
2019091457.tif 000033
【図３０】
2019091457.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月28日(2018.12.28)
【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】
乗り物経路上に位置決めされ、かつ該乗り物経路に沿って移動するように構成された乗り物車両と、
前記乗り物車両上、前記乗り物経路に沿って、又はその両方で位置決めされた複数の逆反射マーカと、
前記複数の逆反射マーカに向けて電磁放射線を放射するように構成された放射サブシステムと、
逆反射されない電磁放射線を濾過しながら前記複数の逆反射マーカからの前記電磁放射線の逆反射のパターンを検出するように構成された検出サブシステムと、
前記検出サブシステムに通信的に結合され、かつ
前記複数の逆反射マーカからの前記電磁放射線の前記逆反射のパターンを変化に関してモニタし、
前記検出サブシステムによって検出された前記電磁放射線の逆反射のパターンの変化に基づいて前記乗り物車両の移動を空間的かつ時間的に追跡する、
ように構成された処理回路を含む、
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乗り物システム。
【請求項２】
前記検出サブシステムは、少なくとも１つの光学フィルタと前記乗り物経路の俯瞰視野とを有する少なくとも１つの検出カメラを含み、
前記少なくとも１つの光学フィルタは、逆反射されない電磁放射線を濾過し、一方で前記複数の逆反射マーカによって逆反射された電磁放射線を濾過しないように構成される、  ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記レールシステムに沿って位置決めされ、かつ前記制御システムと通信する効果デバイスを含み、
前記制御システムの前記処理回路は、前記乗り物車両の前記追跡された位置及び移動と前記効果デバイスの格納された位置とに基づいて該効果デバイスに対する該乗り物車両の位置を決定するように構成され、
前記制御システムの前記処理回路は、前記乗り物車両の前記位置が前記効果デバイスまでの予め決められた距離内である時に該効果デバイスをトリガ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４】
前記複数の逆反射マーカは、前記乗り物車両の異なる側に位置決めされた少なくとも３つの逆反射マーカを含み、
前記検出サブシステムは、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少なくとも３つの逆反射マーカからの逆反射電磁放射線を検出するように構成された少なくとも２つの検出器カメラを含み、
前記制御システムの前記処理回路は、前記少なくとも３つの逆反射マーカからの前記逆反射電磁放射線に基づいて前記乗り物車両を３次元空間内で空間的かつ時間的に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５】
前記制御システムの前記処理回路は、前記乗り物車両を前記経路に対して前記３次元空間内で空間的かつ時間的に追跡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】
アミューズメントパーク乗り物車両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以上の光学フィルタを有する検出サブシステムを用いて来園客アトラクション区域内から逆反射されない電磁放射線の波長を濾過しながら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に通信的に結合された制御システムを用いて、前記来園客アトラクション区域内から逆反射される前記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位置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７】
前記乗り物車両の異なる側に位置決めされた少なくとも３つの逆反射マーカを用いて前記電磁放射線を逆反射する段階と、
前記検出サブシステムの少なくとも２つの検出器カメラを用いて、逆反射されない電磁放射線を濾過しながら前記少なくとも３つの逆反射マーカからの逆反射電磁放射線を異なる視点から検出する段階と、
前記制御システムを用いて、前記少なくとも３つの逆反射マーカからの前記逆反射電磁放射線に基づいて３次元空間内で空間的かつ時間的に前記乗り物車両を追跡する段階と、  を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
効果デバイスを前記乗り物車両の前記追跡された位置及び移動が該乗り物車両が該効果デバイスの予め決められた距離内であることを示す時にトリガする段階を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【外国語明細書】
2019091457000001.pdf