(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
能動的なプレイエリアに電磁放射を連続的に放出するように構成された電磁放射源と；
前記能動的なプレイエリアに位置する物品の回帰反射材料から反射された後の電磁放射を受け取るように構成され且つ一連の物品位置から反射された電磁放射を受け取るのに基づいてデータを発生するように構成された感知装置と；
前記感知装置によって発生されたデータを処理して、前記一連の物品位置が記憶されたジェスチャーに関連しているかどうか決定し、そして前記一連の物品位置が記憶されたジェスチャーに関連しているときに効果を作用させるための制御信号を出力するように構成されたコントローラと；
を備え、前記コントローラは、前記データを前処理して、前記能動的なプレイエリアが広範囲の昼光の中にあるときに前記感知装置が受ける干渉を除去するように構成されたシステム。
【請求項２】
前記物品は、回帰反射材料を含み、その回帰反射材料は、物品の内実なコンポーネントであるか、又は物品上のコーティングである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記回帰反射材料は、放射をその放射源へ反射して戻すように設計される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記物品は、ワンドを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記コントローラは、一連の物品位置間を補間して、一連の物品位置が記憶されたジェスチャーに相関しているかどうかの決定を促進するように構成された、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記電磁放射源は、前記能動的なプレイエリアに電磁放射が連続的に溢れるように構成された、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記電磁放射源及び前記感知装置は、互いに離れて配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記能動的なプレイエリアは、乗物の経路の一部分を含み、前記感知装置は、前記経路の一部分に位置するとき乗物の乗客区画に生じる活動を検出するように構成された、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記感知装置は、乗物内にある、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記効果を作用させるように構成された効果装置を更に備えた、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記能動的なプレイエリア内の乗物と、前記能動的なプレイエリアの外部に位置されて前記効果を作用させるよう構成された効果装置とを備えた、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記感知装置及び前記コントローラは、１つ以上のケーブルを経て通信するように構成された、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記コントローラは、複数の予めプログラムされたジェスチャー特性を含むジェスチャー認識モジュールを備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
放射器から能動的なプレイエリアに電磁放射を連続的に放出し；
前記能動的なプレイエリアに位置する物品の回帰反射材料から電磁放射が反射された後に感知装置で電磁放射を受け取り；
一連の物品位置から反射された電磁放射を受け取るのに基づいて前記感知装置でデータを発生し；
前記感知装置によって発生されたデータをコントローラで前処理して、前記能動的なプレイエリアが広範囲の昼光の中にあるときに前記感知装置が受ける干渉を除去し；
及び
前記感知装置によって発生されたデータをコントローラで処理して、一連の物品位置が記憶されたジェスチャーに関連しているかどうか決定し、そして一連の物品位置が記憶されたジェスチャーに関連しているときに前記コントローラから制御信号を出力する；
ことを含む、方法。
【請求項１５】
制御信号に基づいて効果を作用させることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
効果装置において前記コントローラから作用信号を受信し、次いで、前記効果を作用させることを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記能動的なプレイエリアに電磁放射が連続的に溢れるようにすることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
回帰反射材料を伴う物品より成るワンドで一連の物品位置を発生することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
能動的なプレイエリアに電磁放射を連続的に放出するように構成された電磁放射の放射器と；
能動的なプレイエリアに位置する物品の回帰反射材料から反射された後の電磁放射を受け取るように構成され且つ一連の物品位置から反射された電磁放射を受け取るのに基づきデータを発生するように構成された感知装置と；
コントローラと；
前記コントローラの処理エンジンと；
前記感知装置により発生されたデータから当該データを抽出するように構成された前記処理エンジンの特徴抽出モジュールと；
前記当該データを分析して、一連の物品位置が既知のジェスチャーに対応するかどうか決定するように構成された前記処理エンジンのジェスチャー認識モジュールと；
を備えたシステム。
【請求項２０】
前記能動的なプレイエリアの光条件に基づいて前記感知装置の動作を変更するように構成された前記処理エンジンの前処理モジュールを更に備えた、請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１３年２月２２日に出願された“System and Method for Tracking a Passive Wand and Actuating an effect Based on a Detected Wand Path”と題する米国プロビジョナル特許出願第６１／７６８，２００号の利益を主張するもので、この出願は、参考としてここにそのまま援用される。
【０００２】
本発明は、一般的に、アミューズメントパークの分野に関する。より詳細には、本発明は、検出されたワンドの動きに基づき効果を発生することにより客を楽しませるのに使用される方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
二十世紀の初めから、アミューズメントパーク（又はテーマパーク）は、人気が相当に上昇した。従って、需要が高まると共に、アミューズメントパークに対する競争が激化した。それ故、より楽しく且つより多数のアトラクションをアミューズメントパークに追加することが望まれる。乗物及びショーのような大きなアトラクションを追加することは、一般的に、大勢の客を収容する追加容量をアミューズメントパークに設けることである。しかしながら、そのようなアトラクションは、より多くの観光客を引き付け、客の通行の中枢となる傾向がある。更に、興味をそそる追加層のない従来の乗物を追加しても、客の通行の問題に対処し又は競争に勝つ効果を与えるに足る客の関心を得るには不充分である。従って、現在、客の通行の分散を促進し及び／又は高レベルの娯楽価値を与えるシステム及び方法が要望されることが認識されている。
【発明の概要】
【０００４】
最初に主張した要旨に範囲が匹敵する幾つかの実施形態の概要を以下に述べる。これら実施形態は、開示の範囲を限定するものではなく、むしろ、ここに開示する幾つかの実施形態の簡単な概要を与えることしか意図されない。実際に、本開示は、以下に述べる実施形態と同様の又はそれとは異なる種々の形態を包含する。
【０００５】
一実施形態によれば、システムは、能動的なプレイエリアに電磁放射を放出するように構成された電磁放射源を備えている。又、システムは、能動的なプレイエリアに位置する物品の回帰反射材料から反射された後の電磁放射を受け取るように構成され且つ一連の物品位置から反射された電磁放射を受け取るのに基づいてデータを発生するように構成された感知装置も備えている。更に、システムは、感知装置によって発生されたデータを処理して、一連の物品位置が記憶されたジェスチャーに関連しているかどうか決定し、そして一連の物品位置が記憶されたジェスチャーに関連しているときに効果を作用させるための制御信号を出力するように構成されたコントローラも備えている。
【０００６】
別の実施形態では、方法は、放射器から能動的なプレイエリアに電磁放射を放出することを含む。又、方法は、能動的なプレイエリアに位置する物品の回帰反射材料から電磁放射が反射された後に感知装置で電磁放射を受け取ることも含む。更に、方法は、一連の物品位置から反射された電磁放射を受け取るのに基づいて感知装置でデータを発生し、及び感知装置によって発生されたデータをコントローラで処理して、一連の物品位置が記憶されたジェスチャーに関連しているかどうか決定し、そして一連の物品位置が記憶されたジェスチャーに関連しているときにコントローラから制御信号を出力することを含む。
【０００７】
別の実施形態では、システムは、電磁放射の放射器と、能動的なプレイエリアに位置する物品の回帰反射材料から反射された後の電磁放射を受け取るように構成され且つ一連の物品位置から反射された電磁放射を受け取るのに基づきデータを発生するように構成された感知装置と、を備えている。更に、システムは、コントローラと、コントローラの処理エンジンも備えている。加えて、システムは、感知装置により発生されたデータから当該データを抽出するように構成された処理エンジンの特徴抽出モジュールと、当該データを分析して、一連の物品位置が既知のジェスチャーに対応するかどうか決定するように構成された処理エンジンのジェスチャー認識モジュールも備えている。
【０００８】
本開示のこれら及び他の特徴、態様及び効果は、図面全体にわたり同じ部分が同じ文字で表された添付図面を参照して以下の説明を読んだときに良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による受動的ワンド追跡システムを含むアミューズメントパークアトラクションの斜視図である。
【図２】本発明により、受動的ワンド追跡システムに記憶され、且つ検出されたワンド経路又はジェスチャーに基づいて特定出力を発生すべきかどうか決定するのに使用される基準ワンド経路又はジェスチャーを表わす。
【図３】本発明による受動的ワンド追跡システムを備えたアミューズメントパークアトラクションの側面図である。
【図４】本発明による受動的ワンド追跡システムのブロック図である。
【図５】本発明の実施形態による受動的ワンドの検出された位置及び受動的ワンド追跡システムで画成される補間された経路のグラフである。
【図６】本発明の実施形態による受動的ワンド追跡システムに関連して乗物システムを備えたアミューズメントパークアトラクションの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
現在、客を経済的に楽しませながら、主要アトラクションから通行を迂回させるようにアミューズメントパーク全体を通して小規模の双方向アトラクションを提供することが望ましいと認識されている。又、全てのアトラクションは、それが大規模か小規模かに関わらず、双方向コンポーネント又は層から有益であることも認識されている。従って、ここに示す実施形態は、受動的な物品（例えば、ワンド）の動きを追跡し、そして定義されたジェスチャーに対応する識別された物品又はワンドの経路に基づいてある効果を作用させることのできる受動的物品追跡システムに向けられる。
【００１１】
ここに開示するワンド追跡システムは、ショー、レストラン、乗物、ショップ、等を含むアミューズメントパークのアトラクションとして又はそれと共に実施される。ここに示す実施形態は、屋外及び屋内環境での実施を可能にし、これは、種々のシナリオでの実施を促進する。更に、ここに示す実施形態は、経済的で且つテーマ指向のコンポーネント及び動作特性を含む。例えば、ここに示す実施形態による操作ツールは、能動的に機能するコンポーネント（例えば、発光ダイオード、ジャイロスクープ、又は高周波識別送信器）をもたない受動的ワンドを備えている。これは、マジックのテーマを踏まえて、ワンドの動作観点を神秘的に保つように働くと共に、ワンドをより経済的なものにする。例えば、受動的ワンドは、電子回路を含まず、又はバッテリを必要とせず、これは、その動作について好奇心を高める一方、より実際的には、電子的コンポーネント及びバッテリを含ませることに関連した費用を節約する。受動的ワンド検出システムをアミューズメントパークのアトラクションとして又はアトラクションと一緒に使用することにより、客は、アミューズメントパークを訪れる刺激を受け、そして更に、アミューズメントパークにより提供されるテーマの体験に自身を没頭させることができる。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態によるシステム１００の斜視図である。システム１００は、参考としてここに援用する米国特許第６，６６５，０７９号に開示されたような材料及び機能的特徴部を合体している。システム１００は、適切に相関された回帰反射材料を有する被照明コンポーネントの相対的な位置を検出し、そしてその相対的な位置を利用して、既定のジェスチャーと、被照明コンポーネントがたどる経路との間に相関関係が存在するかどうか識別するように設計される。適切な相関関係が存在すると分かった場合には、システムは、アミューズメントパークの客に楽しみを与えるように効果を作用させる（例えば、モータを作動し、炎を点火し、又はバルブを開ける）ことができる。１つの実施形態において、適切な相関が見つかると、コンピュータ、ディスプレイ又はモニタ装置へ出力が与えられる。より詳細には、システム１００は、放射器１０２、感知装置１０４、コントローラ１０６、及び効果装置１０８を備えている。ここに示す実施形態では、システム１００は、ウインドウ１１０の完全に後方に配置され、そしてシステムのコンポーネントは、システムを参加者から見えなくするようにカモフラージュ材料１１２（例えば、ミラーガラス、ネット、又は織られたプラスチック）によりウインドウを通して見ることから隠される。しかしながら、本開示にはシステム１００のコンポーネントの異なる配列及び異なる環境での実施も含まれる。
【００１３】
放射器１０２は、説明上拡張する光ビーム１１４で表された電磁放射を放出し、能動的なプレイエリア１１６を電磁放射でいっぱいにし又は溢れさせる。光ビーム１１４は、異なる光源から放出される多数の光ビームを表してもよい。更に、光ビーム１１４は、客１２４が振り回すワンド１２２の回帰反射先端１２０を定める材料に対応する周波数で放出される。回帰反射先端１２０は、ワンド１２２の本体１２６に配置された回帰反射材料のコーティングを含むか、又はワンド１２２の本体１２６に結合された内実材料片を含む。回帰反射先端１２０は、光ビーム１１４と整合されて、電磁放射を感知装置１０４に向けて反射して戻し、システム１００による回帰反射先端１２０の位置の識別を容易にする。この位置情報（反射した電磁放射に基づいて得た）は、次いで、効果装置１０８又は効果装置のコンポーネントを操作して効果装置１０８の造花１０８を動かすべきかどうか決定するためにコントローラ１０６により使用される。ある実施形態では、回帰反射材料は、先端以外のワンド１２２の位置に配置されてもよいことに注意されたい。更に、ある実施形態では、光ビーム１１４は、限定された数の光ビーム又は光放射（連続的に又は同時に与えられる）を表し、これは、回帰反射先端１２０により促進されるワンド１２２の位置の識別に使用される。実際に、回帰反射先端は、放射（例えば、光）をその光源へ常に、又は本質的に常に、返送するように動作し又はそのように設計される。
【００１４】
より詳細には、動作中に、システム１００の感知装置１０４は、回帰反射先端１２０で跳ね返る光ビーム１１４を検出し、そして検出に関連したデータを処理のためにケーブル１３０を経てコントローラ１０４へ送るように機能する。ここに示す実施形態では、システム１００の種々のコンポーネントが電気ケーブル１３０に通信結合されるが、他の実施形態では、それらコンポーネントがワイヤレス通信してもよいことに注意されたい。コントローラ１０６は、感知装置１０４からデータを受け取ると、プロセッサ１３２及び／又はメモリ１３４を使用して、回帰反射先端１２０の位置を決定する。実際に、コントローラ１０６は、既知の視覚境界又は感知装置１０４の確立された方向を使用して、検出された回帰反射先端１２０に対応する位置（例えば、座標）を識別する。
【００１５】
光ビーム１１４を放射し、回帰反射先端１２０から反射された光を感知し、そして回帰反射先端１２０の位置を決定するプロセスは、コントローラ１００により短い期間にわたって何回も遂行されて、回帰反射先端１２０の一連の位置を識別する。実際に、そのような手順は、回帰反射先端１２０が特定の時間フレーム中に又は単に連続的に能動的なプレイエリア１１６内で移動した経路１４０の識別を促進するために本質的に連続的に遂行される。経路１４０が検出されると、経路１４０が、効果装置１０８の操作に対応するものとしてシステム１００により識別されたパターン又はジェスチャーに適切に相関するかどうかの決定がコントローラ１０６によりなされる。例えば、システム１００は、経路又は識別された経路１４０と記憶された経路１４２（図２に示すような）との比較を行って、効果装置１０８により１つ以上のアクションを遂行すべきかどうか決定する。例えば、識別された経路１４０が、記憶された経路１４２の特定の１つに相関する場合には、コントローラ１０６は、花１２８を動かすように効果装置１０８を操作する。これは、ワンドの動きを適切に行う客が魔法で花を動かし又は成長させるという錯覚を与える。識別された経路１４０と、特別に記憶された経路１４２との間の対応により異なる形式の操作（例えば、ワンドの第１の動きは、花が萎んで見えるようにし、そしてワンドの第２の動きは、花が成長して見えるようにする）が生じることに注意されたい。ある実施形態は、識別された位置間の補間を、経路１４０を識別するコンポーネントとして遂行することに注意されたい。
【００１６】
図１に示す実施形態では、放射器１０２及びセンサ又は感知装置１０４は、感知装置１０４に関連した動作の平面が、放射器１０２に関連した動作の平面と本質的に重畳するような一体的特徴部である。しかしながら、感知装置１０４（例えば、赤外線カメラ）は、赤外線電球を含む放射器１０２に対して異なる位置に配置されてもよい。例えば、図３に示すように、放射器１０２及び感知装置１０４は、個別のものであって、異なる位置に配置される。特に、図３の放射器１０２は、システム１００の他のコンポーネントを含む店頭のウインドウ１１０の外部に配置される。図３の感知装置１０４は、放射器１０２から離れて配置されるが、放射器１０２から発生されて回帰反射先端１２０で反射された光を検出する向きとされる。説明上、矢印１５０、１５２は、放射器から能動的なプレイエリア１１６へ放射されて、回帰反射先端１２０により反射され、そして感知装置１０４により検出される光ビームを表す。矢印１５０で表された光ビームは、放射器１０２から能動的なプレイエリアに溢れるか、さもなければ、それを選択的に照明する多数の光ビームの１本に過ぎない。
【００１７】
図２と同様に、図３のシステムは、回帰反射先端１２０からの一連の検出された放射光反射（例えば、１５２）を利用して、ワンドの位置を識別し及び／又は追跡する。感知装置１０４は、反射電磁放射（例えば、１５２）に基づいてデータを発生し、そして一連の検出は、検出されたワンド経路１４０に対応する。コントローラ１０６は、このデータをアッセンブルし、そしてある時間フレームの間に又は時間フレームに関わらずに連続的に回帰反射ワンド先端１２０がたどる検出された経路１４０によりあるパターンが形成されたかどうか決定する。ある既知の又は記憶されたパターン１４２が、検出された経路１４０に相関している（例えば、一致する）場合には、コントローラ１０６は、効果装置１０８を作動し、例えば、モータ１５４を作動して、模造のウサギ１５６を帽子型支柱１５８から出す。
【００１８】
図４は、本発明の実施形態によるシステム１００のブロック図及びコントローラ１０６の処理エンジン２００の詳細図である。システム１００は、検出器又は感知装置１０４でのデータ取得を遂行し、そしてコントローラ１０６は、そのデータを利用して、回帰反射ワンド先端１２０のジェスチャー又は移動経路を識別する。より詳細には、処理エンジン２００は、感知装置１０４から受け取ったデータに対して前処理モジュール２０２で幾つかの前処理タスクを遂行する。この前処理モジュール２０２は、種々の異なる光条件（例えば、能動的なプレイエリア１１６が広範囲の昼光の中にある）において動作するときに頑健な性能を促進するように機能する。次いで、特徴抽出モジュール２０４は、感知装置１０４から取得されて前処理モジュール２０２で前処理されたデータから幾つかの特徴を抽出するように機能する。この特徴抽出は、フレーム内のワンド位置を決定し、複数のワンドを追跡し（例えば、１０個の異なるワンドジェスチャーを同時に識別及び追跡し）、潜在的なジェスチャーと考えられる静的なワンド位置間の運動軌跡でジェスチャーの時間的セグメントを識別し、そして軌跡の補間を行うことを含む。例えば、図５は、フレーム内の回帰反射ワンド先端の検出位置３０２と、検出位置３０２間の補間３０４とのグラフである。検出位置３０２及び補間３０４は、本質的に検出されたワンド経路１４０であるパターン３０６を形成するように協働する。この検出されたワンド経路１４０は、次いで、ジェスチャー認識モジュール２０６によって分析されて、検出されたワンド経路１４０が記憶されたワンド経路１４２に相関するかどうか決定する。検出されたワンド経路１４０と、記憶されたワンド経路１４２の１つとの間に充分な対応がある場合には、処理エンジン２００又はコントローラ１０６がその関連出力２０８を作動する。これは、効果装置１０８を直接作動するか又は個別のコントローラ（例えば、プログラム可能なロジックコントローラ）にタスクの遂行を命令することを含む。コントローラ１０６は、コンピュータ又は種々の異なる工業オートメーションコントローラを含むことに注意されたい。
【００１９】
本発明の実施形態は、ワンドベースのジェスチャー認識システム及びアミューズメントパークにおけるその使用方法を包含する。特に、図１及び２に示す実施形態は、一般的に、店頭環境における実施を表す。しかしながら、他の実施形態では、システム１００は、娯楽の層を他の娯楽特徴に追加するのに使用できる。例えば、図６に示すように、システム１００は、乗物に関連して使用され、客が乗物環境を楽しみ且つそれに熱中することを付加する。特に、例えば、図６は、乗物４００の客１２４がシステム１００を使用して、乗物環境に一体化された噴水４０２を作動するところを示している。上述したように、このシステムは、光４０４を投射しそして反射光４０６を受け取って、ワンド１２２、より詳細には、回帰反射ワンド先端１２０でなされるジェスチャーを識別する。
【００２０】
ここに示す実施形態は、回帰反射材料を伴う受動的ワンドを検出できるシステムであって、客がワンドを操作して、能動的なプレイエリア内で適切なジェスチャーがなされたときに種々の効果を制御できるようにするシステムを包含する。このシステムは、ワンドに能動的な特徴部を伴わずに機能する。即ち、ワンドは、ジャイロスコープ、光放射器、高周波送信器、又は他の機能的コンポーネントを備えていない。これは、ユーザにとってシステムを簡単化するだけでなく、コスト上の利益も発揮する。更に、ここに示す実施形態は、（広範囲な昼光を含む）広範囲な照明条件において動作できるが、従来のジェスチャー認識技術は、太陽からの電磁放射による干渉のために広範囲な昼光において充分に機能しない。ここに示す実施形態は、アミューズメントパークが客を楽しませるための小規模な会場を付加できる共に、他のアトラクションを多様化できるようにする。
【００２１】
このシステム及び関連コンポーネントにとって幾つかの動作特性及び特徴能力が望まれる。例えば、放射器及び検出器は、特に、定められた範囲内で動作するよう構成される。特定例として、能動的プレイエリアは、放射器及び／又は検出器から約５−１２フィート延びる。更に、回帰反射ワンド先端に使用される回帰反射材料は、イネーブルされた装置だけがシステムにより認識されるように、ある特性を要求する。更に、回帰反射材料及びシステムは、背景ノイズの寛容度を増加するように整合される。このシステムは、若い客には異なる困難さを可能にするために異なる回帰反射材料に基づいて、識別された経路と記憶された経路との間の対応性を識別することに関して異なる寛容度レベルを含むように設計することができる。
【００２２】
本発明の幾つかの特徴を図示して説明したが、当業者であれば、多数の変更や修正が明らかであろう。それ故、特許請求の範囲は、本発明の真の精神に包含される全てのそのような変更や修正を網羅するものであることを理解されたい。
【符号の説明】
【００２３】
１００：システム
１０２：放射器
１０４：感知装置
１０６：コントローラ
１０８：効果装置
１１０：ウインドウ
１１２：カモフラージュ材料
１１４：光ビーム
１１６：能動的なプレイエリア
１２０：回帰反射先端
１２２：ワンド
１２４：客
１２６：本体
１３０：ケーブル
１３２：プロセッサ
１３４：メモリ
１４０：識別された経路
１４２：記憶された経路
２００：処理エンジン
２０２：前処理モジュール
２０４：特徴抽出モジュール
２０６：ジェスチャー認識モジュール
２０８：出力
３０２：検出位置
３０４：補間
４００：乗物
４０２：噴水
４０４：投射光
４０６：反射光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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