(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にジェットコースタである遊園地用乗り物であって、
少なくとも１人の乗客（２０）を収容するように設計された少なくとも１つの車両（１６）が移動可能に配置された走行経路（１４）を備える第１のセクション（１２）を備え、
その範囲内で前記乗客（２０）が自由に移動できる第２のセクション（２２）を備え、
前記第１のセクション（１２）を前記第２のセクション（２２）につなぐ第３のセクション（３０）を備え、前記第３のセクション（３０）では、前記乗客（２０）が前記車両（１６）への乗車及び前記車両（１６）からの降車が可能であり、
仮想現実を生成し、かつ、表示するためのＶＲ装置（３２）を備え、前記ＶＲ装置（３２）により、前記第１のセクション（１２）における前記走行経路（１４）に沿った前記車両（１６）での前記乗客（２０）の走行に対応した仮想現実、前記第２のセクション（２２）における前記乗客（２０）の位置と動きに対応した仮想現実、及び前記第３のセクション（３０）における前記乗客（２０）の乗車や降車に対応した仮想現実を生成可能であるとともに、前記乗客（２０）に割り当てられたヘッドマウントディスプレイに、前記遊園地用乗り物における前記乗客（２０）の位置と動きに応じて表示可能であり、前記ＶＲ装置（３２）は、
前記走行経路（１４）における前記車両（１６）の位置を検出するための第１の位置検出装置（３８）と、
前記第２のセクション及び前記第３のセクション（３０）における前記乗客（２０）の位置と動きを検出するための第２の位置検出装置（４２）と、
前記第３のセクション（３０）における前記車両（１６）の停止位置を検出するための第３の位置検出装置（４６）とを有する、遊園地用乗り物。
【請求項２】
前記第３の位置検出装置（４６）は、前記車両（１６）の停止位置を、２０ｍｍ〜０．１ｍｍの精度で検出できるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の遊園地用乗り物。
【請求項３】
前記第３の位置検出装置（４６）は、誘導的及び／又は光学的に動作する位置センサ（４８）を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の遊園地用乗り物。
【請求項４】
前記位置センサ（４８）は、前記車両（１６）に配置されており、前記車両（１６）は、前記ＶＲ装置（３２）に前記車両（１６）の位置を伝送するための伝送装置（５０）を有する、ことを特徴とする、請求項３に記載の遊園地用乗り物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の特にジェットコースタである遊園地用乗り物を運営する方法であって、
前記第１の位置検出装置（３８）を用いて、前記走行経路（１４）における前記車両（１６）の位置を検出するステップと、
前記第２の位置検出装置（４２）を用いて、前記第２のセクション及び前記第３のセクション（３０）における前記乗客（２０）の位置と動きを検出するステップと、
前記第３の位置検出装置（４６）を用いて、前記第３のセクション（３０）における前記車両（１６）の停止位置を検出するステップと、
前記検出された位置、動き、及び停止位置を、前記ＶＲ装置（３２）に伝送するステップと、
仮想現実を生成し、かつ、表示するステップと
を備え、前記仮想現実を生成し、かつ、表示するステップにより、前記第１のセクション（１２）における前記走行経路（１４）に沿った前記車両（１６）での前記乗客（２０）の走行に対応した仮想現実、前記第２のセクション（２２）における前記乗客（２０）の位置と動きに対応した仮想現実、及び前記第３のセクション（３０）における前記乗客（２０）の乗車や降車に対応した仮想現実を生成するとともに、前記乗客（２０）に割り当てられたヘッドマウントディスプレイに、前記遊園地用乗り物における前記乗客（２０）の位置と動きに応じて表示する、方法。
【請求項６】
前記第３の位置検出装置（４６）を用いて、２０ｍｍ〜０．１ｍｍの精度で前記車両（１６）の停止位置を検出するステップを備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第３のセクション（３０）における前記車両（１６）の停止位置を規定するステップと、
前記車両（１６）が２０ｍｍ〜０．１ｍｍの精度で前記停止位置を占めるように、前記第３のセクション内で前記車両（１６）を動かすステップと
を備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
リアルタイムで生成される環境表示によって、ビデオシーケンスとして予め計算された仮想現実の表示によって、又はリアルタイムで生成されるとともに予め計算された要素と関連付けて表示される仮想現実によって、前記第１のセクション（１２）と、前記第２のセクション（２２）と、前記第３のセクション（３０）とのうちの少なくともいずれか１つのセクションにおいて前記仮想現実を表示するステップを備える、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか一項に記載の方法、又は請求項１〜４のいずれか一項に記載の特にジェットコースタである遊園地用乗り物の運営のうち、少なくともいずれか一方を実行するコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、プログラム手段を備え、前記プログラム手段は、当該コンピュータプログラムが前記ＶＲ装置（３２）において実行された場合に、前記ＶＲ装置（３２）に
前記第１の位置検出装置（３８）を用いて、前記走行経路（１４）における前記車両（１６）の位置を検出するステップと、
前記第２の位置検出装置（４２）を用いて、前記第２のセクション及び前記第３のセクション（３０）における前記乗客（２０）の位置と動きを検出するステップと、
前記第３の位置検出装置（４６）を用いて、前記第３のセクション（３０）における前記車両（１６）の停止位置を検出するステップと、
前記検出された位置、動き、及び停止位置を、前記ＶＲ装置（３２）に伝送するステップと、
仮想現実を生成し、かつ、表示するステップと
を実行させ、前記仮想現実を生成し、かつ、表示するステップにより、前記第１のセクション（１２）における前記走行経路（１４）に沿った前記車両（１６）での前記乗客（２０）の走行に対応した仮想現実、前記第２のセクション（２２）における前記乗客（２０）の位置と動きに対応した仮想現実、及び前記第３のセクション（３０）における前記乗客（２０）の乗車や降車に対応した仮想現実を生成するとともに、前記乗客（２０）に割り当てられたヘッドマウントディスプレイに、前記遊園地用乗り物における前記乗客（２０）の位置と動きに応じて表示する、コンピュータプログラム。
【請求項１０】
前記乗客（２０）の位置と前記車両（１６）の速度とのうちの少なくともいずれか一方に応じて、前記第１の位置検出装置（３８）と、前記第２の位置検出装置（４２）と、前記第３の位置検出装置（４６）との間で位置検出を自動的に切り替えるステップ、又は、
前記遊園地用乗り物（１０）の従業員による確認後に、前記第１の位置検出装置（３８）と、前記第２の位置検出装置（４２）と、前記第３の位置検出装置（４６）との間で位置検出を切り替えるステップを備える、請求項９に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊園地用乗り物、特にジェットコースタに関する。本発明は、さらに、そのような遊園地用乗り物を運営するための方法及びコンピュータプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特に、コンピュータのプロセッサ性能の向上、及びワイヤレスで伝送可能なデータ量の増加によって、仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｒｅａｌｉｔｙ）の概念は、ますます多くの応用分野に移転することが可能となる。強調されるべき特別な応用分野は、遊園地用乗り物であり、これにより、仮想現実での動きを実際の動きと幅広く結び付けることが可能となり、その結果、乗客は、特に強力な没入感及びそれに応じたドライビング体験が得られる。そのような遊園地用乗り物は、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４で知られている。
【０００３】
乗客が仮想現実にアクセスできるようにするために、典型的には、ＶＲグラスのようなヘッドマウントディスプレイを使用する。ヘッドマウントディスプレイは、通常、走行が始まる前に遊園地用乗り物で乗客に対して提供されて、その後、再び回収される。ヘッドマウントディスプレイの提供と回収は、乗客が乗車し降車する遊園地用乗り物のステーションで行われる。従って、ヘッドマウントディスプレイは、車両のすぐ近くで提供され回収されることになる。乗客が乗車した後に、仮想現実が乗客の現在位置と一致するように、ヘッドマウントディスプレイを同期させなければならない。ヘッドマウントディスプレイの提供、回収、及び同期は、比較的長い時間を要し、運営手順が遅延する。提供されたヘッドマウントディスプレイの１つが機能しない場合に、通常、これに当該の乗客が気付くのは、車両の座席に着座した後でしかない。ヘッドマウントディスプレイを予め装着することは乗車過程があるため不可能だからである。従って、他のヘッドマウントディスプレイへの交換によって、必然的に運営遅延が発生する。運営遅延の結果としてスループットが低下することで、当該の遊園地用乗り物の収益性に悪影響を及ぼす。
【０００４】
さらに、個々のヘッドマウントディスプレイの表示は、特に遊園地用乗り物で使用する車両の位置と、その車両内での座席の位置とに適応して、常に異なっている必要がある。これは、遊園地用乗り物の運営におけるさらなる課題となり、そのためには、それぞれの車両用若しくはそれぞれの座席用に準備された異なる構成のヘッドマウントディスプレイを使用及び識別しなければならないか、又はヘッドマウントディスプレイは追加のシステムを用いて自身の位置を特定しなければならず、これは、スループットに負担となるか、又はセットアップの技術的複雑さとなって、収益性も低減する。
【０００５】
遊園地用乗り物でヘッドマウントディスプレイを使用することの別の限界は、乗客の体験が、遊園地用乗り物の移動のみに限定されて、車両の外ではシミュレーション仮想現実の中で自由に動くことが全くできないことである。つまり、周囲の現実世界に常に置き去りにされて、入り込むことができない。
【０００６】
同時に、自由にアクセスできる仮想現実において、遊園地用乗り物のダイナミックなドライビング体験へのシームレスな移行に統合することは、これまでにできていない。つまり、そのような自由にアクセスできるＶＲ体験は、歩き回ること、又は物体に触れることに常に限定されて、増加したＧフォース又は無重力の体験は可能ではなく、それは、大きな動きをする、より大規模な遊園地用乗り物によってのみ実現することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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】
【０００８】
本発明の一実施形態の目的は、向上したスループットで遊園地用乗り物を運営することができるように、運営手順の遅延を低減することが可能な、冒頭で記載したタイプの遊園地用乗り物を提供することである。さらに、その目的は、乗客の動きの自由度を、遊園地用乗り物の特定された移動を越えて拡張することである。さらに、本発明の一実施形態の目的は、それによって遊園地用乗り物を運営することができる方法を構築することである。さらに、本発明の一実施形態の目的は、この遊園地用乗り物を運営するためのコンピュータプログラム製品、及び／又はこの方法を実施するためのコンピュータプログラム製品を提供することである。
【０００９】
この目的は、請求項１、５、及び９で規定される特徴によって達成される。効果的な実施形態は、従属請求項の主題である。
本発明の一実施形態は、特にジェットコースタである遊園地用乗り物に関し、この遊園地用乗り物は、少なくとも１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た走行経路を備える第１のセクションを備え、その範囲内で乗客が自由に移動できる第２のセクションを備え、第１のセクションを第２のセクションにつなぐ第３のセクションを備え、第３のセクションでは、乗客が車両への乗車及び車両からの降車が可能であり、仮想現実を生成し、かつ、表示するためのＶＲ装置を備え、ＶＲ装置により、第１のセクションにおける走行経路に沿った車両での乗客の走行に対応した仮想現実、第２のセクションにおける乗客の位置と動きに対応した仮想現実、及び第３のセクションにおける乗客の乗車や降車に対応した仮想現実を生成可能であるとともに、乗客に割り当てられたヘッドマウントディスプレイに、遊園地用乗り物における乗客の位置と動きに応じて表示可能である。この場合、ＶＲ装置は、走行経路における車両の位置を検出するための第１の位置検出装置と、第２のセクション及び第３のセクションにおける乗客の位置と動きを検出するための第２の位置検出装置と、第３のセクションにおける車両の停止位置を検出するための第３の位置検出装置とを有する。
【００１０】
本提案による遊園地用乗り物は、走行路がある第１のセクションと、乗客が自由に移動できる第２のセクションと、第１のセクションを第２のセクションにつなぐ第３のセクションであって、そこで乗客は車両への乗車及び車両からの降車が可能である第３のセクションとを有する。「自由に移動する」という表現は、第２のセクションで規定された制限及び障害物の内側で乗客が自由に移動できることを意味するものと理解されるべきである。第２のセクションは壁で区切られることができるとともに、手すり及び階段のような障害物を有することができ、これにより乗客の移動の自由度に何らかの制限を課す。ただし、これらの制限は、現実世界に存在する制限を超えるものではない。一方、乗客は、車両内ひいては第１のセクションにいる限り、車両内で拘束装置によって固定されていて、拘束装置が閉位置にある限り車両を離れることができないので、自身の移動について自由に決めることはできない。
【００１１】
前述のように、第１のセクションは走行経路で規定されている一方、第２のセクションは第１のセクションの外にある。この場合、第３のセクションは、第１のセクションと第２のセクションをつないでおり、第１のセクションと第２のセクションの重なり領域とみなすこともできる。第３の領域では、第２の領域から第１の領域への切り替え、又はその逆の切り替えが可能となる。例えば、ジェットコースタの場合のステーションがこれに当たる。しかしながら、乗客は、ステーション内において何らかの制限内で自由に移動することもできるので、３つのセクション間の境界を必ずしも明確に規定できるわけではなく、重なりがある場合もある。一方、そのようなステーションがない遊園地用乗り物もあり、例えば、遊園地用乗り物に軌道方式の走行経路がない場合には、車両が取り付けられた回転プラットフォーム又はサスペンションがある。この場合、第３のセクションは、静止した車両のすぐ近くである。
【００１２】
仮想現実は、３つのセクションのすべてにおいて乗客に表示される。従って、特許文献１−４に開示されている遊園地用乗り物の場合のように、走行経路にのみ仮想現実が展開されるのではない。むしろ、特に第２のセクションが、仮想現実に統合される。第２の位置検出装置は、第２のセクション及び第３のセクションにおける乗客の位置と動きを検出して、それをＶＲ装置に伝送することができるように構成される。
【００１３】
従って、ヘッドマウントディスプレイの提供と回収は、乗客が車両に乗車及び車両から降車する第３のセクションから空間的にかなり離間したところで行うことができる。第２のセクションのサイズに応じて程度の差はあるが、第３のセクションまでの大きな距離を、乗客は移動しなければならないので、ヘッドマウントディスプレイの提供と回収を、乗車と降車とは別に行うこともできる。ヘッドマウントディスプレイは、第２のセクションの入口エリアで同期させることができる。さらに、故障したヘッドマウントディスプレイは、入口エリアで予め交換することが可能である。第２のセクションを仮想現実に組み込むことによって、乗客に対するバッファが形成され、これにより、特にヘッドマウントディスプレイの提供における遅延が車両の運営手順の遅延につながることはない。
【００１４】
仮想現実は、車両の走行のみに限定されることなく、第２のセクションまで拡張されるので、乗客が仮想現実にいる時間は増大する。これにより、待ち時間は短縮される。
乗客は、仮想現実によって提供される情報を用いて乗車と降車が可能でなければならないので、乗客は、車両に乗車するとき及び車両から降車するときにヘッドマウントディスプレイを外すべきではない。これは、車両への移行部が仮想現実と一致することが確保されることを前提としている。階段、手すり、壁、セーフティキャッチのような障害物は、少なくともその配置及び寸法に関して、現実世界にあるのと同じように、仮想現実で表示されなければならず、さもないと、乗客は、これらの物体でつまずいたり怪我をしたりする可能性がある。そのためには、乗客が乗車し降車する第３のセクションにおける車両の停止位置を、非常に正確に検出及び決定できる必要がある。従って、本提案による遊園地用乗り物は、第３のセクションにおける車両の停止位置を検出するための第３の位置検出装置を有し、これは、この目的のために特別に設計されている。特許文献４による遊園地用乗り物と同様に、本提案による遊園地用乗り物は、走行経路における車両の位置を検出するための第１の位置検出装置を有する。これは、乗客の吐き気及び目まいを引き起こす可能性のあるレイテンシを抑制するように、仮想現実を車両と同期させるために用いられる。ただし、この目的では、走行経路における車両の位置をあまり正確に決定する必要はない。±２０ｃｍの誤差を許容できる。一方、このような誤差は、第３のセクションでは、上述の車両若しくは障害物へのつまずき及び／又は衝突につながる可能性があるので、第３のセクションでは許容できない。本提案によれば、第３の位置検出装置は、車両の位置特定に関して、第１の位置検出装置よりも高い精度を有する。第３の位置検出装置は、特に停止位置である車両の位置を向上した精度で特定しなければならない第３のセクションにのみ配置される。通常、測定精度の向上は、データ量の増加及びより高価な位置センサに関連するので、これらのセンサは、必要不可欠な場合にのみ使用される。これにより、データ量及びコストが制限内に維持される。
【００１５】
さらなる実施形態によれば、第３の位置検出装置は、車両の停止位置を、２０ｍｍ〜０．１ｍｍの精度で、特に１０ｍｍ〜０．２ｍｍの精度で検出できるように構成される。このような精度によって、スムーズな乗車と降車が可能になることが判明している。第３の位置検出装置が向上した精度で機能し得ると、データ量が増大するとともに、より高品質の位置センサを使用する必要があるので、この実施形態により、許容できるデータ量及び妥当な価格の位置センサで十分な精度が得られる妥協点を、この辺りに見いだすことが可能となる。
【００１６】
さらに発展させた実施形態では、第３の位置検出装置は、誘導的及び／又は光学的に動作する位置センサを備えることができる。このような位置センサを用いると、位置センサが高価になりすぎることなく、所要の精度を確実に実現できる。
【００１７】
さらに発展させた実施形態では、車両に位置センサを配置することができ、車両は、車両の位置をＶＲ装置に伝送するための伝送装置を有することが可能である。伝送装置は、ワイヤレスで、又は走行経路を介して、車両の位置を伝送することが可能である。特に、既存の遊園地用乗り物を改造する場合に、遊園地用乗り物の運営者が第３のセクション又はステーション自体において何らかの再構成措置を実施する必要がないので、メリットがある。第３の位置センサは、車両メーカが検査の一環として設置することができるので、改造中のダウンタイムは最小限に抑えられる。改造は、遊園地用乗り物の運営者にとって、負担がより少ない。
【００１８】
例えば、次の測定方法を用いることができる。位置センサがヘッドマウントディスプレイの外に分離して配置される、いわゆる「アウトサイドイン・トラッキング」を用いることができる。このために、この場合は乗客のヘッドマウントディスプレイである動く物体に、マーカを取り付けることができる。位置センサで、マーカの動きを追跡することができ、これにより、遊園地用乗り物における乗客の位置を計算して、当該のヘッドマウントディスプレイに伝送することが可能である。また、このようなマーカを省くこともできる。この場合、位置検出装置は、位置センサのデータから、この場合は乗客である物体を、例えば連続的に辿った輪郭を特定することによって識別しなければならない。これらの測定方法は、第２のセクション及び第３のセクションに特に適しており、これにより、第２の位置検出装置と第３の位置検出装置を同じように構成して、１つの位置検出装置を形成するように統合することが可能である。
【００１９】
この他に、位置センサがヘッドマウントディスプレイに配置される、いわゆる「インサイドアウト・トラッキング」を用いることができる。この場合も、第１のセクション、第２のセクション、又は第３のセクションに固定配置される目印を構成するために、マーカを用いることができる。また、マーカを使用しない「インサイドアウト・トラッキング」も可能である。この場合、この遊園地用乗り物の全体で１つの測定方法を用いることができ、これにより、第１の位置検出装置、第２の位置検出装置、及び第３の位置検出装置は、１つの位置検出装置を形成するように統合される。
【００２０】
本発明の一実施形態は、前述の実施形態のいずれか１つによる特にジェットコースタである遊園地用乗り物を運営する方法に関し、この方法は、以下のステップを備える。
−  第１の位置検出装置を用いて、走行経路における車両の位置を検出するステップと、
−  第２の位置検出装置を用いて、第２のセクション及び第３のセクションにおける乗客の位置と動きを検出するステップと、
−  第３の位置検出装置を用いて、第３のセクションにおける車両の停止位置を検出するステップと、
−  検出された位置、動き、及び停止位置を、ＶＲ装置に伝送するステップと、
−  仮想現実を生成し、かつ、表示するステップ。この仮想現実を生成し、かつ、表示するステップにより、第１のセクションにおける走行経路に沿った車両での乗客の走行に対応した仮想現実、第２のセクションにおける乗客の位置と動きに対応した仮想現実、及び第３のセクションにおける乗客の乗車や降車に対応した仮想現実を生成するとともに、乗客に割り当てられたヘッドマウントディスプレイに、遊園地用乗り物における乗客の位置と動きに応じて表示する。
【００２１】
本提案による方法によって得ることができる技術的効果及び利点は、この遊園地用乗り物について解説されたものに対応している。要点として指摘すべきことは、仮想現実が第２のセクションまで拡張されたことで、車両への乗車及び車両からの降車とは時間的かつ空間的に間隔をあけて、ヘッドマウントディスプレイの装着及び取り外しが可能であることである。その結果、運営遅延は、バッファによって回避されるか、又は大幅に低減される。遊園地用乗り物のスループットを向上させることができる。さらに、乗客が仮想現実にいる時間を長くすることが可能である。第３の位置検出装置を使用することによって、乗客の車両への乗車及び車両からの降車に適応することが可能となり、これに適応した位置センサをここでのみ使用することによって、コスト及び伝送されるデータ量を低く維持する。
【００２２】
さらなる実施形態では、本方法は、以下のステップを備えることができる。
−  第３の位置検出装置を用いて、２０ｍｍ〜０．１ｍｍの精度で車両の停止位置を検出するステップ。
【００２３】
このような精度によって、スムーズな乗車と降車が可能になることが判明している。
さらなる実施形態によれば、本方法は、以下のステップを備える。
−  第３のセクションにおける車両の停止位置を規定するステップと、
−  車両が２０ｍｍ〜０．１ｍｍの精度で停止位置を占めるように、第３のセクション内で車両を動かすステップ。
【００２４】
前述のように、車両の正確な停止位置を認識することは、スムーズな乗車と降車のために非常に重要である。車両が所定の停止位置から、いくらかの大きな誤差を伴って停止する場合には、仮想現実は、車両の表示、並びに、セーフティキャッチや壁のような周辺要素の表示において、この誤差を考慮しなければならず、これにより、いくらかのプログラミング労力及び計算労力を要する。一方、車両が最大でも±１０ｍｍの誤差で停止する場合には、仮想現実は、停止している車両が常に同じように表示されるように設計されることができ、これにより、関連したプログラミング労力及び計算労力を低く抑えることができる。
【００２５】
本方法のさらに発展させた実施形態は、以下のステップを備える。
−  リアルタイムで生成される環境表示（リアルタイムグラフィックス）によって、又はビデオシーケンスとして予め計算された仮想現実の表示によって、又はリアルタイムで生成されるとともに予め計算された要素と関連付けて表示される仮想現実によって、第１のセクション、第２のセクション及び／又は第３のセクションにおいて仮想現実を表示するステップ。
【００２６】
純粋にリアルタイムグラフィックスの場合、仮想現実は、乗客の現在の位置に応じて完全に計算されるので、比較的大きな計算労力が必要である。従って、仮想現実の表示に使用されるグラフィックスの品質には、ある程度の限界がある。第１のセクションでは、乗客の位置は、基本的に車両によって規定されるが、ヘッドマウントディスプレイの向きだけは、予め決めることができない。よって、３６０°球面ビデオシーケンスのような予め計算されたデータセットを、第１のセクションにおける仮想現実の計算に用いることができ、これにより、感知できるほどのグラフィックスの品質損失を伴うことなく、第１のセクションにおける仮想現実を計算することが可能である。
【００２７】
このような予め計算されたグラフィックシーケンスを用いる場合、仮想現実の大部分は予め規定されており、基本的に乗客の頭の動きのみが考慮される。予め計算されたグラフィックスを用いて生成される仮想現実では、一般的に、リアルタイムで生成される仮想現実ほど没入感は大きくない。
【００２８】
ハイブリッドディスプレイの場合、仮想現実の一部はリアルタイムで表示され、その他の部分は予め計算されたグラフィックスで表示される。仮想現実の予め計算された部分は、仮想現実の背景に配置される物体に対して、従って、より低視差で観察者が知覚する物体に対して、主に用いられる。これにより、没入感の大幅な損失を伴うことなく、計算労力を削減することが可能である。一方、前景にある要素、すなわち乗客の観察点に非常に近い要素は、リアルタイムグラフィックスで表示することができ、これにより、それらは、頭が動くときに常に正しい視差で、より空間的に説得力を持って表示される。また、リアルタイムグラフィック要素を用いて、インタラクティブ要素を前景に組み込むこともできる。
【００２９】
第１のセクションでは、乗客は既知の位置にあるとともに、既知の走行移動をしているので、予め計算されたグラフィックス又はハイブリッド表示を仮想現実に用いることは、第１のセクションにおいて特に有用である。
【００３０】
リアルタイムグラフィックスによる仮想現実の表示と、予め計算されたグラフィックスによる仮想現実の表示との切り替えは、この遊園地用乗り物内での利用者の位置に基づいて行うことができる。
【００３１】
本発明の一実施形態は、前述の実施形態のいずれか１つによる方法を実行するため、及び／又は前述の実施形態のいずれか１つによる特にジェットコースタである遊園地用乗り物を運営するための、コンピュータプログラムに関し、特にジェットコースタで、このコンピュータプログラムは、ＶＲ装置において実行されることで、このＶＲ装置に以下のステップを実行させるためのプログラム手段を備える。
【００３２】
−  第１の位置検出装置を用いて、走行経路における車両の位置を検出するステップと、
−  第２の位置検出装置を用いて、第２のセクション及び第３のセクションにおける乗客の位置と動きを検出するステップと、
−  第３の位置検出装置を用いて、第３のセクションにおける車両の停止位置を検出するステップと、
−  検出された位置、動き、及び停止位置を、ＶＲ装置に伝送するステップと、
−  仮想現実を生成し、かつ、表示するステップ。この仮想現実を生成し、かつ、表示するステップにより、第１のセクションにおける走行経路に沿った車両での乗客の走行に対応した仮想現実、第２のセクションにおける乗客の位置と動きに対応した仮想現実、及び第３のセクションにおける乗客の乗車や降車に対応した仮想現実を生成するとともに、乗客に割り当てられたヘッドマウントディスプレイに、遊園地用乗り物における乗客の位置と動きに応じて表示する。
【００３３】
本提案によるコンピュータプログラムによって得ることができる技術的効果及び利点は、この遊園地用乗り物について解説されたものに対応している。要点として、指摘すべきことは、仮想現実が第２のセクションまで拡張されたことで、車両への乗車と車両からの降車とは時間的かつ空間的に間隔をあけて、ヘッドマウントディスプレイの装着及び取り外しが可能であることである。その結果、運営遅延は、バッファによって回避されるか、又は大幅に低減される。遊園地用乗り物のスループットを向上させることができる。さらに、乗客が仮想現実にいる時間を長くすることが可能である。第３の位置検出装置を使用することによって、乗客の車両への乗車及び車両からの降車に適応することが可能となり、これに適応した位置センサをここでのみ使用することによって、コスト及び伝送されるデータ量を低く維持する。
【００３４】
本発明のさらなる実施形態によれば、このコンピュータプログラムは、以下のステップを実行する。
−  乗客の位置及び／又は車両の速度に応じて、第１の位置検出装置と、第２の位置検出装置と、第３の位置検出装置との間で位置検出を自動的に切り替えるステップ、又は、
−  遊園地用乗り物の従業員による確認後に、第１の位置検出装置と、第２の位置検出装置と、第３の位置検出装置との間で位置検出を切り替えるステップ。
【００３５】
前述のように、乗客の位置検出にマーカを用いることは、第２のセクション及び第３のセクションにおいて特に有用である。マーカを用いて、第１のセクションにおいて乗客の位置を検出することもできるが、この場合、それに応じて第１の位置検出装置を構成しなければならない。しかしながら、前述のように、第１のセクションにおける乗客の位置は、その目的でルートセンサを用いて、走行経路における車両の位置を特定することによって、十分な精度で特定することができるので、第１の位置検出装置には、これに対応した位置センサを備える必要はない。ただし、この場合、位置を特定するために、対応するセンサをアクティブにする必要がある。これは、例えば、自身で特定した位置に基づいて、及び／又は検出された移動パターンによって特定した位置に基づいて、行うことができる。乗客が第３のセクションにいるときには、コンピュータプログラムは、位置検出装置の間の切り替えを行わなければならないことを認識する。コンピュータプログラムは、当該の乗客の移動パターンを考慮することが可能である。その乗客が第３のセクションに到達する前の時間に第２のセクションにいた場合には、第２の位置検出装置から第１の位置検出装置への切り替えを行わなければならない。その乗客が前に第１のセクションにいた場合には、第１の位置検出装置から第２の位置検出装置への切り替えを行わなければならない。
【００３６】
あるいは、遊園地用乗り物の従業員が切り替えを行うこともできる。この場合、例えば、第２の位置検出装置から第１の位置検出装置への切り替えが行われるべきであると仮定して、コンピュータプログラムは、対応する信号を従業員に提示することが可能である。ボタンを点灯させることができ、これを従業員が確認することが可能である。この確認は、車両を動かすためのイネーブル信号として用いることもできる。すべての乗客が車両内で適切に着座するとともにセーフティキャッチで固定されたら、従業員はボタンを押下する。この場合、第２の位置検出装置から第１の位置検出装置への切り替えを確認するときに、さらにセーフティクエリも実施する。
【００３７】
本発明の例示的な実施形態について、添付の図面を参照して、より詳細に以下で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による遊園地用乗り物の実施形態の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１は、基本表現に基づいて、本発明による遊園地用乗り物１０の例示的な実施形態を示している。遊園地用乗り物１０は、走行経路１４を有する第１のセクション１２を備え、その走行経路に沿って、車両１６を、図示していない駆動手段によって移動させることができる。当然のことながら、遊園地用乗り物１０は、複数の車両１６を有することが可能である。図示の実施形態では、遊園地用乗り物１０は、ジェットコースタである。
【００４０】
図示の例示的な実施形態では、車両１６は、４つの客載手段１８を有し、これらの各々に、車両１６内で乗客２０を収容することが可能である。客載手段１８は、図示していない拘束装置を有し、これを開位置と閉位置との間で動かすことができる。閉位置では、拘束装置は、乗客２０を、走行中に車両１６から落下し得ないように固定する。従って、閉位置では、乗客２０は、非常に限られた範囲でしか動くことができず、客載手段１８から離れることはできない。
【００４１】
さらに、遊園地用乗り物１０は、第２のセクション２２を有し、これは走行経路１４の外に位置するとともに、図示の例示的な実施形態では、壁２４で区切られている。第２のセクション２２では、乗客２０は、広範囲に自由に動くことができ、第２のセクション２２は、階段２６及び手すり２８のような障害物を有し、これにより乗客２０の動きの自由度を制限するが、ただし、その制限の程度は、車両１６の拘束装置と比較して大幅に軽減される。
【００４２】
さらに、遊園地用乗り物１０は、第１のセクション１２を第２のセクション２２につなぐ第３のセクション３０を備える。第３のセクション３０では、乗客２０は、車両１６に乗ることと、車両１６から降りることが可能である。走行経路１４は、第３のセクション３０を通り抜けている。第３のセクション３０は、ステーションと呼ぶこともできる。
【００４３】
遊園地用乗り物１０は、さらに、仮想現実を生成し、かつ、表示することが可能なＶＲ装置３２を有する。このために、ＶＲ装置３２は、演算ユニット３４を有する。ＶＲ装置３２は、乗客２０がグラスと同様に着用する少なくとも１つのヘッドマウントディスプレイ３６とワイヤレスで通信する。ヘッドマウントディスプレイ３６は、乗客２０に対して仮想現実を表示する。
【００４４】
最大限の没入感、すなわち可能な限り現実的に知覚される仮想現実の印象を実現できるように、乗客２０の位置と動きは、仮想現実における位置と動きに一致していなければならない。従って、ＶＲ装置３２は、走行経路１４における車両１６の位置を検出するための第１の位置検出装置３８を備える。前述のように、乗客２０は、車両１６内で非常に限られた範囲でしか動くことができないので、走行経路１４における車両１６の位置を特定することによって、既に、比較的大きな没入感を得ることができる。走行経路１４は既知であるので、仮想現実は、車両１６の位置に適応させるだけでよい。乗客２０の動きは無視することが可能である。これは、仮想現実を生成する際に、車両１６内での乗客２０の動きを考慮することを除外するものではなく、特に車両１６の頭の動きを考慮することによって、没入感を高めることができる。走行経路１４における車両１６の位置は、ルートセンサ４０によって検出されて、演算ユニット３４に伝送され、そこで仮想現実を生成するときに、走行経路１４における車両１６の位置を考慮に入れる。
【００４５】
さらに、ＶＲ装置３２は、第２のセクション及び第３のセクション３０における乗客２０の位置と動きを検出するための第２の位置検出装置４２を有する。第２の位置検出装置４２は、第２のセクション２２に配置された複数のモーションセンサ４４を備える。前述のように、乗客２０は、第２のセクション２２で広範囲に自由に動くことができる。これは、乗客２０がまだ客載手段１８に収容されていないとともに拘束装置がまだ閉位置にされていないうちは、第３のセクション３０にも当てはまる。従って、第１のセクション１２と比較して、乗客２０は、第２のセクション２２では、さらに上記の条件下では第３のセクション３０においても、かなり高い動きの自由度を有する。加えて、乗客２０が移動する経路は、特に第２のセクション２２において、限られた範囲でのみ予め決められている。この点において、第２の位置検出装置４２で生成されるデータ量は、第１の位置検出装置３８で生成されるデータ量よりも多い。第２のセクション２２及び第３のセクション３０における乗客２０の位置と動きは、演算ユニット３４に伝送されて、そこで仮想現実を生成するときに、第２のセクション２２及び第３のセクション３０における乗客２０の位置と動きを考慮に入れる。
【００４６】
さらに、ＶＲ装置３２は、第３のセクション３０における車両１６の停止位置を検出するための第３の位置検出装置４６を備える。このために、第３の位置検出装置４６は、以下で説明するように、走行経路１４における車両１６の位置を検出するルートセンサ４０とは明らかに異なる位置センサ４８を備える。図示の例示的な実施形態では、位置センサ４８は、車両１６に配置されており、位置センサの信号は、伝送装置５０によって演算ユニット３４に伝送される。この車両１６の停止位置も、仮想現実を生成するときに考慮される。よって、仮想現実は、遊園地用乗り物１０の３つのセクション１２、２２、３０のすべてに展開される。
【００４７】
遊園地用乗り物１０は、以下のように運営される。図示の例示的な実施形態では、第２のセクション２２は、２つの入口エリア５２を有する。これらの入口エリア５２の１つにおいて、遊園地用乗り物１０の図示していない従業員によって、ヘッドマウントディスプレイ３６が乗客２０に手渡されて、そのヘッドマウントディスプレイ３６を乗客は装着する。次に、ヘッドマウントディスプレイ３６を、演算ユニット３４と同期させて、その機能性をチェックする。この同期によって、演算ユニット３４は、このヘッドマウントディスプレイ３６に対して仮想現実を生成して、それをヘッドマウントディスプレイ３６に伝送するようになり、この仮想現実を乗客２０に表示することが可能である。当該のヘッドマウントディスプレイ３６が適切に機能しない場合には、それを遊園地用乗り物１０の従業員が別のものに交換する。
【００４８】
以下では、仮想現実は空港をシミュレートするものと仮定する。仮想現実は、第２のセクション２２の特徴をある程度デフォルメしてシミュレートする。第２のセクション２２の壁２４は、飛行場を囲むフェンスとして、又は格納庫の壁２４として、シミュレートすることが可能である。乗客２０は、シミュレートされたフェンスすなわち壁２４から、第２のセクション２２を通って、第３のセクション３０まで案内される。このために、仮想現実は、対応する標識を乗客２０に対して表示することが可能である。前述のように、第２のセクション２２は、第３のセクション３０に到達するために上らなければならない階段２６を有する。階段２６及び手すり２８も同様に、仮想世界で、航空機に寄り掛かる階段２６及び手すり２８としてシミュレートすることができ、それを用いて航空機のコックピットに乗り込むことができる。コックピットは、現実世界では車両１６の客載手段１８内に位置している。
【００４９】
没入を中断させないために、乗客２０は、乗車するときにもヘッドマウントディスプレイ３６を装着したままにする。仮想現実は、乗客２０が、車両１６の例えば拘束装置である物体につまずいたり衝突したりすることなく客載手段１８に乗り込むことができるほど、正確に表示されなければならない。そのためには、仮想現実が現実世界に正確に一致している必要がある。これは、車両１６の停止位置を非常に正確に特定できることを前提としている。仮想現実と現実世界との間のわずかな誤差であっても、例えば、乗車又は降車の際に、前述のようにつまずくことにより、事故につながる可能性がある。従って、本発明による遊園地用乗り物１０は、第３のセクション３０における車両１６の停止位置を、少なくとも１０ｍｍの精度を目標として、非常に正確に特定することができる位置センサ４８を有する。よって、位置センサ４８は、走行経路１４における車両１６の位置を特定するルートセンサ４０とは異なるものである。ルートセンサ４０は、例えば、経路に沿った位置が既知である光バリアとして設計することが可能である。この光バリアは、車両１６が光バリアを突破した時点のみを通知する。この情報は、レイテンシを可能な限り低く抑えるように、経路における車両１６の位置と仮想現実との調整を図るために用いられる。例えば、経路に沿って１０ｍごとにルートセンサを配置すれば十分である。
【００５０】
構成によっては、ルートセンサ４０を用いて、第３のセクション３０における車両１６の停止位置を十分な精度で特定することは不可能である。従って、位置センサ４８は、第３のセクション３０における車両１６の停止位置を十分に正確に特定することができるように、かなり高い精度用に構成される。このために、位置センサ４８は、誘導的に動作するか、又はレーザを用いることができる。
【００５１】
また、第３のセクション３０内の位置センサ４８からの信号を用いて、相当する精度で車両１６を所定の停止位置に動かすことも可能である。
第１の位置検出装置３８、第２の位置検出装置４２、及び第３の位置検出装置４６を同じように構成して、１つの位置検出装置に統合することも可能である。例えば、位置センサ４８がヘッドマウントディスプレイ３６に配置される「インサイドアウト・トラッキング」は、この目的に適している。データ量を制限内に維持するために、利用者が第３のセクション３０にいるときには、位置センサ４８を、より高い精度で機能させることができる一方、利用者が第１のセクション１２又は第２のセクション２２にいるときには、精度ひいてはデータ量を低減することが可能である。
【００５２】
乗客２０が客載手段１８に乗り込んだら直ちに、拘束装置を閉位置にして、次に、車両１６を、走行経路１４に沿って、第１のセクション１２を通って移動させる。仮想現実では、航空機は離陸して、再び車両１６が第３のセクション３０に近づいて進入したときに着陸する。乗客２０は、乗車について説明した方法に対応する方法で、車両１６から降りる。次に、乗客２０は、第３のセクション３０から退去して、第２のセクション２２を通り抜けて入口エリア５２に戻り、そこでヘッドマウントディスプレイ３６を外して、遊園地用乗り物１０から退去する。
【００５３】
図示の例示的な実施形態では、第３のセクション３０には、走行経路１４の片側からのみアクセス可能であるため、乗客２０は、第３のセクション３０に進入したのと同じ経路で第３のセクション３０から退去しなければならない。当然のことながら、さらなる第２のセクション２２を設けることができ、これは、例えば走行経路１４の反対側で、第３のセクション３０につながっている。この場合、２つの第２のセクション２２のうちの一方を、第３のセクション３０に進入するための専用として、２つのセクション２２のうちの他方を、第３のセクション３０から退去するための専用として使用することができ、これにより、遊園地用乗り物１０の運営が簡単化される。
【符号の説明】
【００５４】
１０    遊園地用乗り物
１２    第１のセクション
１４    走行経路
１６    車両
１８    客載手段
２０    乗客
２２    第２のセクション
２４    壁
２６    階段
２８    手すり
３０    第３のセクション
３２    ＶＲ装置
３４    演算装置
３６    ヘッドマウントディスプレイ
３８    第１の位置検出装置
４０    ルートセンサ
４２    第２の位置検出装置
４４    モーションセンサ
４６    第３の位置検出装置
４８    位置センサ
５０    伝送装置
５２    入口エリア
【図１】
0006874220.tif 000002