(57)【要約】本発明は、娯楽用の乗り物においてヘッドマウントディスプレイ（２２）を仮想世界と同期させるための同期装置に関し、ＶＲ装置（３０）によって生成された仮想現実を表示可能な少なくとも１つのヘッドマウントディスプレイ（２２）と、ヘッドマウントディスプレイ（２２）の位置および向きを検出するためのディスプレイ位置検出装置（２８）とを備え、同期装置（１２）は、選択可能な開始基準が満たされるとき、ディスプレイ位置検出装置（２８）によって検出されるヘッドマウントディスプレイの位置及び向きを考慮して、仮想現実がヘッドマウントディスプレイ（２２）と同期するように設定されている。さらに、本発明は、この種の同期装置を有する娯楽用の乗り物に関する。さらに、本発明は、この種の娯楽用の乗り物を作動させるための方法に関する。
2021516399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドマウントディスプレイ（２２）を仮想世界、特に娯楽用の乗り物（１０）内の仮想現実と同期させるための同期装置であって、
ＶＲ装置（３０）によって生成された仮想現実を表示することができる少なくとも１つのヘッドマウントディスプレイ（２２）と、
前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）の位置および向きを検出するためのディスプレイ位置検出装置（２８）とを備え、
選択可能な開始基準が満たされるとき、前記ディスプレイ位置検出装置（２８）によって検出された前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）の位置および向きを考慮して、仮想現実が前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）と同期するように設定されている同期装置（１２）。
【請求項２】
同期領域（４４）が定義され、前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）が前記同期領域（４４）内に位置する場合に前記開始基準が満たされるように、前記ディスプレイ位置検出装置（２８）は設定されることを特徴とする請求項１に記載の同期装置。
【請求項３】
前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）は、乗客がヘッドマウントディスプレイ（２２）を装着したときに信号を生成し、該信号を同期装置（１２）に送信するスイッチングデバイス（２３）を備え、前記同期装置（１２）が該信号を受信すると前記開始基準が満たされることを特徴とする請求項１又は２に記載の同期装置。
【請求項４】
前記同期装置（１２）が、前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）を格納するためのベースステーション（２４）を備え前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）が前記ベースステーション（２４）から取り外されたことを前記ディスプレイ位置検出装置（２８）が検出するとき、開始基準が満たされることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の同期装置。
【請求項５】
前記ベースステーション（２４）は、前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）が前記ベースステーション（２４）から取り外された場合、前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）がベースステーション（２４）に格納されているかどうかを検出できる存在検出手段（４６）を有することを特徴とする、請求項４に記載の同期装置。
【請求項６】
前記ベースステーション（２４）が、前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）を充電するための充電装置（２７）を有することを特徴とする、請求項４又は５に記載の同期装置。
【請求項７】
前記ディスプレイ位置検出装置は、前記ヘッドマウントディスプレイを明確に割り当てることを可能にする割り当て手段（２９）を備えることを特徴とする、請求項４又は５に記載の同期装置。
【請求項８】
前記割り当て手段（２９）が、前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）上に配置されたマーカー（２９）を備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の同期装置。
【請求項９】
娯楽用の乗り物（１０）、特にジェットコースターであって、
少なくとも１つの車両（１６）が移動可能に配置されるルート（１４）であって、前記車両（１６）は、少なくとも１人の乗客（２０）を収容するように設計されている、ルート（１４）と、
前記ルート（１４）に沿った前記車両（１６）に乗っている前記乗客（２０）の移動に対応する仮想現実を生成し、前記乗客（２０）に割り当てられた前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）で表示可能なＶＲ装置（３０）と、
前記ルート（１４）上の前記車両（１６）の位置を検出するための車両位置検出装置（３４）（３８）と、
選択可能な開始基準が満たされるとき、前記ディスプレイ位置検出装置（２８）によって検出された前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）の位置および向き並びに前記ルート上の前記車両の（１６）の位置を考慮して、前記仮想現実が前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）と同期するように設定されている請求項１乃至９の何れか一項に記載の同期装置（１２）とを備える娯楽用の乗り物（１０）。
【請求項１０】
前記車両（１６）が、それぞれ１人の乗客（２０）を収容するための少なくとも２つの乗客用座席（１８）を有し、前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）がそれぞれ前記乗客用座席（１８）に割り当てられることを特徴とする、請求項９に記載の娯楽用の乗り物（１０）。
【請求項１１】
前記車両（１６）の外部にある前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）の位置および向きに対応する仮想現実が生成され、かつ前記乗客（２０）に割り当てられた前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）上に表示可能に、前記ＶＲ装置（３０）が設定されることを特徴とする、請求項９又は９に記載の娯楽用の乗り物（１０）。
【請求項１２】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の同期装置（１２）を備えた、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の、ジェットコースターのような娯楽用の乗り物（１０）を作動させるための方法であって、
ＶＲ装置（３０）を使用して、ルート（１４）に沿う車両（１６）に乗る乗客（１８）の旅程に対応する仮想現実を生成することと、
車両位置検出装置（３４）によって前記ルート（１４）上の前記車両（１６）の位置を検出することと、
ディスプレイ位置検出装置（２８）によって前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）の位置および向きを検出することと、
乗客（２０）に割り当てられたヘッドマウントディスプレイ（２２）に仮想現実を表示することと、
選択可能な開始基準が満たされるとき、仮想現実をヘッドマウントディスプレイの位置および向きと同期し、前記ルート（１４）上の前記車両（１６）の位置と前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）の位置および向きとを考慮して、前記仮想現実が前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）に表示されることとを備える方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、
ディスプレイ位置検出装置（２８）を使用して同期領域（４４）を定義することと、
前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）が同期領域（４４）内にあるときに、前記仮想現実を前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）の位置および向きと同期させて、その結果、開始基準が満たされることとを備える方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の方法であって、
前記乗客が前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）を装着したときに、前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）に配置されたスイッチングデバイス（２３）によって信号を生成することと、
前記信号を前記同期装置（１２）に送信し、前記同期装置（１２）が該信号を受信するとき、前記開始基準が満たされることとを備える方法。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の方法であって、
前記車両位置検出装置は、前記車両（１６）が前記ルート（１６）に沿って移動していることを検出するとき、その結果として前記開始基準が満たされて、前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）に前記仮想現実を表示することを備える方法。
【請求項１６】
請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の方法であって、
前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）をベースステーション（２４）に配置することと、
前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）が前記ベースステーション（２４）から取り外されたことを前記ディスプレイ位置検出装置（２８）が検出する結果として開始基準が満たされるとき、前記ディスプレイ位置検出装置（２８）は、前記仮想現実を前記ヘッドマウントディスプレイ（２２）の位置および向きと同期させることとを備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、娯楽用の乗り物においてヘッドマウントディスプレイを仮想世界と同期するための同期装置に関する。さらに、本発明は、この種の同期装置を有する娯楽用の乗り物に関する。さらに、本発明は、この種の娯楽用の乗り物を作動させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に、コンピューターのプロセッサの性能の向上と無線で送信可能なデータ量の増加中とにより、仮想現実（ＶＲ）の概念をより広い領域の用途に転送することができる。特別な応用分野は、娯楽用の乗り物です。この乗り物は、仮想現実で行われる動きと現実の動きとを特に広範囲に組み合わせて、乗客にとって特に広範囲にわたる没入感と搭乗体験とを実現することができる。この種の娯楽用の乗り物は、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、および特許文献４により知られている。
【０００３】
仮想現実を乗客に提供するために、ＶＲ眼鏡のようなヘッドマウントディスプレイが一般に使用され、該ヘッドマウントディスプレイは、多くの場合で仮想現実を生成するＶＲ装置と無線通信する。しかしながら、ＶＲ装置がヘッドマウントディスプレイに組み込まれることもある。ヘッドマウントディスプレイは通常、娯楽用の乗り物で旅程の開始前に乗客に提供され、旅程が終了した後に再び回収される。ヘッドマウントディスプレイの提供および収集は、乗客が車両に乗り降りする娯楽用の乗り物の駅で行われる。乗客が車両に進入した後、ヘッドマウントディスプレイを仮想現実と同期させて、仮想現実がヘッドマウントディスプレイの現在の位置と現在の向きとに一致し、十分な没入感が確保されるようにする必要がある。乗客はヘッドマウントディスプレイを頭に置くので、ヘッドマウントディスプレイの位置は乗客の位置に対応し、ヘッドマウントディスプレイの向きは乗客の頭の向きに対応する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第２１３８２１３号明細書
【特許文献２】特開２００１−０６２１５４号公報
【特許文献３】米国特許第６１７９６１９号明細書
【特許文献４】欧州特許第３０４１５９１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
知られている娯楽用の乗り物では、同期は、乗客が特定の方向、通常、移動方向に目を向けることによって実行され、そうすることでヘッドマウントディスプレイ上の仮想現実の表現を開始する。同期中のヘッドマウントディスプレイの位置および向きは、基準として使用される。したがって、移動中のヘッドマウントディスプレイの位置および向きに応じた仮想現実の表現は、同期中のヘッドマウントディスプレイの位置および向きに依存する。実際の位置と、仮想現実を生成するときにＶＲ装置が想定する位置とヘッドマウントディスプレイの向きが一致するほど、没入感は高くなる。この目的のために、乗客は頭を移動方向に向けた状態で、同期中に特定のポイントに焦点を合わせる必要がある。同期中の頭の正確な向きは非常に重要である。これを達成するには、通常、担当者による説明または指示が必要である。ただし、誤った操作を除外することはできないため、何度か同期を実行する必要がある。その結果、同期は人員と時間労力との増加に関連する。
【０００６】
したがって、本発明の実施形態および設計の課題は、上述の状況に対する改善策を提供すること、特に、乗客の頭の向きに関わらず、ヘッドマウントディスプレイと仮想現実との同期が可能な同期装置および娯楽用の乗り物を提供することである。さらに、本発明の設計は、ヘッドマウントディスプレイを乗客の頭の向きとは無関係に仮想現実と同期させることを可能にする方法を提供する目的に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１、４、および１０で特定された機能を使用して達成される。有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
本発明の一実施形態は、娯楽用の乗り物においてヘッドマウントディスプレイを仮想世界と同期させるための同期装置に関し、ＶＲ装置によって生成された仮想現実を表示可能な少なくとも１つのヘッドマウントディスプレイと、ヘッドマウントディスプレイの位置および向きを検出するためのディスプレイ位置検出装置とを備え、同期装置は、選択可能な開始基準が満たされるとき、ディスプレイ位置検出装置によって検出されるヘッドマウントディスプレイの位置及び向きを考慮して、仮想現実がヘッドマウントディスプレイと同期するように設定されている。
【０００８】
ディスプレイ位置検出装置は、ヘッドマウントディスプレイの位置および向きを実質的に連続的に決定することができる。開始基準が満たされるとき、仮想現実がヘッドマウントディスプレイの向きおよび位置と同期する。最も単純なケースでは、開始基準はヘッドマウントディスプレイの始動である。その結果、実際の位置と仮想現実の生成において想定される位置およびヘッドマウントディスプレイの向きとは、同期時に十分に一致する。ヘッドマウントディスプレイと仮想現実との同期が実行されるとき、ヘッドマウントディスプレイの現在の位置および現在の向き、および続いてユーザーの位置および向きが、同期時のヘッドマウントディスプレイの位置および向きと関連付けられる。
【０００９】
ヘッドマウントディスプレイの向きは、ジャイロ、加速度センサ、及び／又は磁気センサなどの部品を使用して決定でき、これらの部品は、スマートフォンなどに今日非常に多く搭載されている。
【００１０】
同期は、ユーザーの頭の向きおよび位置に無関係である。提案された同期装置で達成できる没入感は再現性の高いものである。ユーザーは同期を支援する必要がないため、同期をより速く、誤った操作のリスクなしに実行できる。構成に応じて、同期装置及びヘッドマウントディスプレイの少なくとも一方は、特に仮想現実を生成する外部ＶＲ装置と無線で通信するか、ＶＲ装置がヘッドマウントディスプレイに統合される。
【００１１】
さらなる実施形態によれば、同期領域が定義され、ヘッドマウントディスプレイが同期領域内に位置するときに開始基準が満たされるように、ディスプレイ位置検出装置が設定される。すでに述べたように、ディスプレイ位置検出デバイスは、その作動から開始して、ヘッドマウントディスプレイの位置および向きをほぼ連続的に検出することができる。しかしながら、これに必要な計算能力は、ディスプレイ位置検出装置によって提供されなければならず、比較的高い。また、娯楽体験中のヘッドマウントディスプレイの位置および向きを検出する必要もない。むしろ、これが、たとえば駅や娯楽用の乗り物と一致する同期領域内で発生すれば十分である。この実施形態では、乗客が同期領域に入るとき、同期が実行される。この実施形態では、同期装置は、乗客または没入感が損なわれることなく、エネルギー効率の良い方法で操作することができる。
【００１２】
さらに展開された実施形態では、ヘッドマウントディスプレイは、乗客がヘッドマウントディスプレイを装着したときに、信号を生成して同期装置に送信するスイッチングデバイスを備えることができ、同期装置がこの信号を受信したときに開始基準が満たされる。スイッチングデバイスは、例えば、ヘッドマウントディスプレイが装着されたときに乗客が作動させる圧力スイッチであり得る。あるいは、スイッチングデバイスは、乗客の皮膚との接触に反応してもよい。この場合、ヘッドマウントディスプレイの向きおよび位置は継続的に検出されない。この場合、ヘッドマウントディスプレイの向きおよび位置は、乗員がヘッドマウントディスプレイを装着したときにのみ決定される。その後でのみ同期が実行され、その結果、同期装置は、乗客または没入感が損なわれることなく、エネルギー効率の良い方法で操作することができる。
【００１３】
さらに展開された実施形態では、同期装置は、ヘッドマウントディスプレイを格納するためのベースステーションを備えることができ、ディスプレイ位置検出装置がヘッドマウントディスプレイがベースステーションから取り外されたことを検出するとき、開始基準を満たすことができる。ベースステーションは、娯楽用の乗り物でヘッドマウントディスプレイを格納するために使用可能である。関連するヘッドマウントディスプレイがベースステーションから取り外されるとき、ヘッドマウントディスプレイが乗客によって使用されていると想定することができる。その後、同期が実行される。したがって、この実施形態では、乗客に不都合を生じたり没入感を損なうことなく、同期装置をエネルギー効率の良い方法で操作することができる。
【００１４】
さらなる実施形態では、ベースステーションは、ヘッドマウントディスプレイがベースステーションに格納されているかどうか、およびヘッドマウントディスプレイがベースステーションから取り外されたときにそれを認識することができる存在検出手段を有してもよい。ディスプレイ位置検出装置は、ヘッドマウントディスプレイがベースステーションから取り外されていることも認識できるが、そのためには常にアクティブである必要がある。存在検出手段は、例えば、ヘッドマウントディスプレイがベースステーションから取り外されたときに切り替わることによって、同期装置およびディスプレイ位置検出装置を作動させるリード接点を備えてもよい。したがって、同期装置は、よりエネルギー効率の高い方法で、より少ないデータ量で操作され得る。
【００１５】
さらに展開された実施形態は、ベースステーションがヘッドマウントディスプレイを充電するための充電装置を有することを特徴とする。充電装置は、ヘッドマウントディスプレイがベースステーションに配置されたときに、電源と接触するように設計することができる。これにより、ヘッドマウントディスプレイを充電するための追加のステップを実行する必要なく、ヘッドマウントディスプレイが常に十分に充電されることが保証される。充電装置からの取り外しを検出でき、この情報を説明したように使用できるため、充電装置は、存在検出手段として使用することもできる。
【００１６】
さらなる実施形態では、ディスプレイ位置検出装置は、ヘッドマウントディスプレイを明確に割り当てることを可能にする割り当て手段を備える。割り当て手段は、例えば光学的であり得、同期中に明確な割り当てを可能にする。
【００１７】
個々のヘッドマウントディスプレイは、時間間隔スイッチを介して割り当ておよび同期することもできる。これは、たとえば、ヘッドマウントディスプレイの電源が短時間オンになった場合に可能である。したがって、同期装置は、各ヘッドマウントディスプレイを正確に認識し、そのための空間内の正確な位置を決定し、対応する向きの仮想現実をヘッドマウントディスプレイ上に生成することが可能である。乗客が選択可能ないくつかの仮想現実を提供することができる。選択した仮想現実を選択したとおりに表示するには、ヘッドマウントディスプレイを明確に割り当てる必要がある。
【００１８】
さらなる実施形態によれば、割り当て手段は、ヘッドマウントディスプレイ上に配置されたマーカーを含む。マーカーは、いわゆる「アウトサイド・イン・トラッキング（ｏｕｔｓｉｄｅ−ｉｎ−ｔｒａｃｋｉｎｇ）」を実現するように使用することができ、この場合、位置センサは離れて、ヘッドマウントディスプレイの外部に配置される。位置センサはマーカーの動きを追跡できるため、ヘッドマウントディスプレイの位置を簡単に特定可能である。特に、ＬＥＤ、ビーコンとも呼ばれるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）に基づく送信機、またはＱＲコード（登録商標）をマーカーとして使用することができる。すべてのケースで、マーカーは一意の識別コードをディスプレイ位置検出装置に送信できるため、ヘッドマウントディスプレイを明確に割り当てることができます。たとえば、ＬＥＤは特定の点滅パターンで操作できるため、関連するヘッドマウントディスプレイを明確に識別することができる。点滅パターンは、人間の目によって永続的な光として知覚されるように設計することができる。
【００１９】
本発明の一設計は、娯楽用の乗り物に係り、特にジェットコースターに関するものであり、少なくとも一人の乗客を収容するように設計された少なくとも１つの車両が移動可能に配置されるルートと、ルートに沿う車両に乗る乗客の旅程に対応する仮想現実が生成されかつ該仮想現実が乗客に割り当てられたヘッドマウントディスプレイに表示されるＶＲ装置と、ルート上の車両の位置を検出するための車両位置検出装置と、上述した実施形態のうちの一つに従う同期装置とを備え、同期装置は、選択可能な開始基準が満たされるとき、ディスプレイ位置検出装置によって検出されたヘッドマウントディスプレイの位置及び向き並びにルート上の車両の位置を考慮して、仮想現実がヘッドマウントディスプレイと同期するように設定されている。
【００２０】
提案された娯楽用の乗り物によって達成できる技術的効果及び利点は、現在の同期装置について説明されたものに対応する。ヘッドマウントディスプレイと仮想現実との同期は、乗客の動作とは無関係に実行されるため、対応する説明及び指示を省略することができる。誤った操作及び同期の更新を回避できるため、娯楽用の乗り物をより高い効率で作動させることができる。さらに、人件費が削減されるため、提案された娯楽用の乗り物は、この種の従来の娯楽用の乗り物よりもはるかに経済的に作動させることができる。
【００２１】
本発明のさらに展開された設計では、車両がそれぞれ１人の乗客を収容するための少なくとも２つの乗客用座席を有し、ヘッドマウントディスプレイが各乗客用座席に割り当てられることが想定される。高レベルの没入感を実現するために、ヘッドマウントディスプレイの位置、およびその結果として、車両に対する乗客の位置も考慮する必要がある。特に長い車両の場合、最初の列に座っている乗客は最後の列に座っている乗客よりも早くルートの特定のセクションを通過する。この時間差は、それぞれの乗客に表示される仮想現実で考慮する必要がある。ディスプレイ位置検出装置は、車両に対するディスプレイの位置を決定することもできるが、乗客用座席へのヘッドマウントディスプレイの割り当ては、この決定を省略できるという利点を有する。ディスプレイ位置検出装置が行わなければならない演算能力を削減することができる。
【００２２】
さらなる展開では、ＶＲ装置が、車外のヘッドマウントディスプレイの位置及び向きに対応する仮想現実を生成して、乗客に割り当てられたヘッドマウントディスプレイに表示できるように設定され得る。この設計では、仮想現実はルートに限定されない。むしろ、ルートに隣接する娯楽用の乗り物のエリアを仮想現実に統合することもできる。これにより、乗客の体験が向上し、待ち時間を乗客にとって楽しい方法で過ごすことができる。さらに、特定のヘッドマウントディスプレイを携帯する特定の乗客が特定の乗客用座席に誘導されるように、仮想現実を設定できる。一部の娯楽用乗り物では、一部の乗客用客室は全ての乗客が利用できるわけではない。たとえば、乗降時にサポートが必要で、斜面を介して駅に案内される歩行困難の乗客は、対応する識別されたヘッドマウントディスプレイを備えた特定の乗客用客室に誘導することができ、特定の乗客用客室では、従業員が乗客を支援できる。
【００２３】
本発明の一設計は、前述の実施形態の１つによる同期装置を備えた、前述した設計の１つによる、特に、ジェットコースターなどの娯楽用の乗り物を作動させる方法に関し、以下のステップを含む。
【００２４】
ＶＲ装置を使用して、ルートに沿った車両での乗客の移動に対応する仮想現実を生成すること、
車両位置検出装置によってルート上の車両の位置を検出すること、
ディスプレイ位置検出装置によりヘッドマウントディスプレイの位置及び向きを検出すること、
乗客に割り当てられたヘッドマウントディスプレイに仮想現実を表示すること、
選択可能な開始基準が満たされるとき、仮想現実をヘッドマウントディスプレイの位置および向きと同期し、ルート上の車両の位置とヘッドマウントディスプレイの位置および向きとを考慮して、仮想現実がヘッドマウントディスプレイに表示されること。
【００２５】
提案された娯楽用の乗り物によって達成できる技術的効果及び利点は、現在の同期装置について説明されたものに対応する。ヘッドマウントディスプレイと仮想現実との同期は、乗客の動作とは無関係に実行されるため、対応する説明及び指示を省略することができる。誤った操作及び同期の更新を回避できるため、娯楽用の乗り物をより高い効率で作動させることができる。さらに、人件費が削減されるため、提案された娯楽用の乗り物は、この種の従来の娯楽用の乗り物よりもはるかに経済的に作動させることができる。
【００２６】
この時点で、本同期装置および提案された方法は、娯楽用の乗り物とは独立して使用することもできることを指摘しておくべきである。例えば国際公開第２０１３／０５０４７３号に記載されているように、本同期装置および提案された方法は、レジャーおよびゲームセンターのテーマパーク、フィットネススタジオまたは脱出ゲームで使用することができる。
【００２７】
さらなる実施形態では、方法は以下のステップを含むことができる。
ディスプレイ位置検出デバイスを使用して同期領域を定義すること、
ヘッドマウントディスプレイが同期領域内にあるときに、仮想現実とヘッドマウントディスプレイの位置および向きを同期させることであって、その結果、開始基準が満たされる。
【００２８】
すでに述べたように、ディスプレイ位置検出デバイスは、その作動から開始して、ヘッドマウントディスプレイの位置および向きをほぼ連続的に検出することができる。しかしながら、これに必要な計算能力は、ディスプレイ位置検出装置によって提供されなければならず、比較的高い。また、娯楽体験中のヘッドマウントディスプレイの位置および向きを検出する必要もない。むしろ、これが、たとえば駅や娯楽用の乗り物と一致する同期領域内で発生すれば十分である。この実施形態では、乗客が同期領域に入るとき、同期が実行される。この実施形態では、同期装置は、乗客または没入感が損なわれることなく、エネルギー効率の良い方法で操作することができる。
【００２９】
さらなる展開では、方法は以下のステップを含むことができる。
乗客がヘッドマウントディスプレイを装着したときに、ヘッドマウントディスプレイに配置されたスイッチングデバイスによって信号を生成すること、
この信号を同期装置に送信することであって、同期装置がこの信号を受信すると、開始基準が満たされる。
【００３０】
スイッチングデバイスは、例えば、ヘッドマウントディスプレイが装着されたときに乗客が作動させる圧力スイッチであり得る。あるいは、スイッチングデバイスは、乗客の皮膚との接触に反応してもよい。この場合、ヘッドマウントディスプレイの向きおよび位置は継続的に検出されない。この場合、ヘッドマウントディスプレイの向きおよび位置は、乗員がヘッドマウントディスプレイを装着したときにのみ決定される。その後でのみ同期が実行され、その結果、同期装置は、乗客または没入感が損なわれることなく、エネルギー効率の良い方法で操作することができる。
【００３１】
有利な設計形態では、同期装置をヘッドマウントディスプレイ内に配置することもできる。しかしながら、同期装置が、例えばデータセンター内の娯楽用の乗り物の完全に外側に配置されること、または、例えば、車両に統合されることも考えられる。
【００３２】
さらなる展開では、方法は以下のステップを含むことができる。
車両位置検出装置は、車両がルートに沿って移動していることを検出するとき、ヘッドマウントディスプレイに仮想現実を表示すること。
【００３３】
ディスプレイ位置検出装置は、ヘッドマウントディスプレイで車両がルートに沿って移動していることを検出することもできるが、車両位置検出装置によってルートに沿って移動する車両が検出される場合、ディスプレイ位置検出装置が実行する計算能力を削減できる。この目的のために、車両位置検出装置は、仮想現実の表現の開始のために、コントローラまたは娯楽乗車のオペレータによって出力される車両の開始信号を使用することもできる。
【００３４】
さらなる開発設計では、方法は以下のステップを含むことができる。
ヘッドマウントディスプレイをベースステーションに配置すること、
ヘッドマウントディスプレイがベースステーションから取り外されたことをディスプレイ位置検出装置によって検出されるとき、ディスプレイ位置検出装置は、仮想現実をヘッドマウントディスプレイの位置および向きと同期させ、その結果として開始基準が満たされる。
【００３５】
ベースステーションは、娯楽用の乗り物でヘッドマウントディスプレイを格納するために使用可能である。関連するヘッドマウントディスプレイがベースステーションから取り外されるとき、ヘッドマウントディスプレイが乗客によって使用されていると想定することができる。その後、同期が実行される。したがって、この実施形態では、乗客に不都合を生じたり没入感を損なうことなく、同期装置をエネルギー効率の良い方法で操作することができる。
【００３６】
本発明の例示的な実施形態は、添付の図面を参照して以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、基本平面図に基づき、本発明による同期装置の第１の実施形態を備えた娯楽用の乗り物を示す。
【図２】図２は、同じく概略平面図に基づく、ヘッドマウントディスプレイを装着した乗客を示す。
【図３】図３は、娯楽用の乗り物を作動させるための本発明による方法の実施形態のステップを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は、概略図に基づき、本発明による同期装置１２を備えた娯楽用の乗り物１０を示す。娯楽用の乗り物１０は、ルート１４を含み、それに沿って、車両１６は、図示されていない駆動手段によって移動することができる。もちろん、娯楽用の乗り物１０は、複数の車両１６を有することができる。図示の実施形態の例では、娯楽用の乗り物１０はジェットコースターである。車両１６は、第１の乗客用座席１８１および第２の乗客用座席１８２を有し、第１の乗客２０１および第２の乗客２０２をそれぞれ収容することができる。
【００３９】
娯楽用の乗り物１０は、ルート１４が横断する駅３８を有し、車両１６は駅３８で停止したり、再びスタートしたりする。乗客２０は駅３８で車両１６に乗り降りすることができる。
【００４０】
同期装置１２は、仮想現実を表示可能な少なくとも１つのヘッドマウントディスプレイ２２を備える。さらに、同期装置１２は、ヘッドマウントディスプレイ２２を格納するためのベースステーション２４を有する。ベースステーション２４は、各ヘッドマウントディスプレイ２２に提供され、ステーション３８の外側の待機エリア２６に配置される。ベースステーション２４は、ヘッドマウントディスプレイ２２がベースステーション２４に格納されるときに充電できるヘッドマウントディスプレイ２２を備えた充電装置２７を有する。
【００４１】
さらに、同期装置１２は、ヘッドマウントディスプレイ２２の位置および向きを検出することができるディスプレイ位置検出装置２８を備える。特に図２から分かるように、ヘッドマウントディスプレイ２２は、例えば、ＬＥＤ、ＱＲコード（登録商標）として設計可能なマーカー２９として設計された割り当て手段２９を有する。その結果、娯楽用の乗り物で使用される各ヘッドマウントディスプレイ２２を明確に識別することができ、ヘッドマウントディスプレイ２２の位置を検出することができる。例示された実施形態では、いわゆる「アウトサイド・イン・トラッキング（ｏｕｔｓｉｄｅ−ｉｎ−ｔｒａｃｋｉｎｇ）」が使用されており、この場合、多数の位置センサが離れて、ヘッドマウントディスプレイ２２の外部に配置される（図１参照）。位置センサ３１は、マーカー２９の動きを追跡できるため、ヘッドマウントディスプレイ２２の位置を計算することができる。
【００４２】
ヘッドマウントディスプレイ２２の向きを決定することができる、ヘッドマウントディスプレイ２２に設置されたジャイロ、加速度および／または磁気センサなどの構成要素は、図示されていない。
【００４３】
さらに、ヘッドマウントディスプレイ２２は、乗客１２がヘッドマウントディスプレイ２２を装着したか否かを検出することができるスイッチングデバイス２３を有する。
また、娯楽用の乗り物１０は仮想現実を生成することができるＶＲ装置３０を有する。この目的のために、ＶＲ装置３０は演算ユニット３２を有する。ＶＲ装置３０は、乗客２０が眼鏡のように身に着けている同期装置１２およびヘッドマウントディスプレイ２２と無線で通信する。
【００４４】
さらに、娯楽用の乗り物１０は、ルート１４上の車両１６の位置を検出するために使用される車両位置検出装置３４を備えている。車両位置検出装置３４は、距離センサ３６を有し、距離センサ３６を用いて、ルート１４上の車両１６の位置が検出され、計算ユニット３２に送信され、演算ユニット３２は、仮想現実を生成する時にルート１４上の車両１６の位置を考慮する。
【００４５】
ヘッドマウントディスプレイ２２の位置および向きは、第１の座標系４０で記述することができ、ベースステーション２２の動きおよび向きは、第２の座標系４０で記述することができ、車両１６の動きおよび向きは、第３の座標系４２で記述することができる。
【００４６】
娯楽用の乗り物１０は次のように操作される。図１に示すように、ヘッドマウントディスプレイ２２がそれぞれベースステーション２４に格納されている。第１の位置Ｐ１にいる乗客２０は、ベースステーション２４からヘッドマウントディスプレイ２２の１つを取り、次に駅３８の方向に歩くことができる。その際、第２の位置Ｐ２にいる乗客２０の場合のように、ヘッドマウントディスプレイ２２を装着する必要はない。第３の位置Ｐ３では、乗客２０はヘッドマウントディスプレイ２２を装着している。第３の位置Ｐ３は、同期領域４４内に位置する。ヘッドマウントディスプレイ２２が同期領域４４内に位置することをディスプレイ位置検出デバイス２８が検出するとき、ヘッドマウントディスプレイ２２は、ＶＲ装置３０によって生成された仮想現実と同期する。このとき、ヘッドマウントディスプレイ２２の位置および向きは、車両の位置および向きとの関係で設定されている。つまり、第１座標系４０と第２座標系４２とは、互いに参照関係に設定されている。車両２６およびヘッドマウントディスプレイ２２の向きおよび位置の変化は、この参照比率に関連する。
【００４７】
あるいは、ベースステーションは、ヘッドマウントディスプレイ２２がベースステーション２４に格納されているかどうかを検出する存在検出手段４６を有することができる。ベースステーション２４から取り外されると、この事象を使用して同期を開始することができる。
【００４８】
娯楽用の乗り物１０の設計に応じて、仮想現実をルート１４に限定することができるので、乗客２０が車両１６に乗り込み、車両１６のスタート信号が発信されたときにのみ仮想現実が表示される。この場合、乗客２０は、車両１６の外にいる限り、ヘッドマウントディスプレイ２２に実世界が表示される。
【００４９】
しかしながら、仮想現実が同期領域４４を含むことも可能であるため、乗客２０には、同期領域４４に入るときにすでに仮想現実が示されている。車両を超えた仮想現実の場合、現実世界の障害物は、ヘッドマウントディスプレイ２２を装着した乗員２０に危険を与えないように仮想現実に表現される。
【００５０】
図３は、フローチャートを使用して娯楽用の乗り物１０を作動させるための本発明による方法の実施形態を示す。本実施形態では、ディスプレイ位置検出装置２８は、起動時に作動する。第１のステップＳ１では、ディスプレイ位置検出装置２８は、ヘッドマウントディスプレイ２２がベースステーション２４に配置されているときの車両の向きおよび位置に対するヘッドマウントディスプレイ２２の向きおよび位置を検出する。言い換えれば、第１の座標系４０および第２の座標系４２は、同期時に定義され、相互に参照関係に設定され、次の起動まで変化しない。次に、乗客２０は、第２のステップＳ２で、ヘッドマウントディスプレイ２２をベースステーション２４から取り外す。第３ステップＳ３では、ディスプレイ位置検出装置２８がヘッドマウントディスプレイ２２の位置および姿勢を準連続的に検出することにより、ヘッドマウントディスプレイ２２の動きを記録することができる。第４のステップＳ４において、乗客２０は、スイッチングデバイス２３により登録されたヘッドマウントディスプレイ２２を装着する。この時点で、ヘッドマウントディスプレイ２２の向きおよび位置が第５のステップＳ５で再び決定され、第６のステップＳ６の後、ルート上の車両の位置とヘッドマウントディスプレイ２２の位置および向きを考慮して、仮想現実がヘッドマウントディスプレイ２２に表示される。
【符号の説明】
【００５１】
１０…娯楽用の乗り物
１２…同期装置
１４…ルート
１６…車両
１８…乗客用座席
１８１…第１の乗客用座席
１８２…第２の乗客用座席
２０…乗客
２０１…第１の乗客
２０２…第２の乗客
２２…ヘッドマウントディスプレイ
２３…スイッチングデバイス
２４…ベースステーション
２６…待機エリア
２７…充電装置
２８…ディスプレイ位置検出装置
２９…割り当て手段、マーカー
３０…ＶＲ装置
３１…距離センサ
３２…演算ユニット
３４…車両位置検出装置
３６…距離センサ
３８…駅
４０…第１の座標系
４２…第２の座標系
４４…同期領域
４６…存在検出手段
Ｐ…位置
Ｓ…ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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