[发明专利]虚拟现实头戴设备的位置确定和定向以及具有虚拟现实头戴设备的游乐设施

说明书

本发明公开了一种用于确定位置的方法和一种用于对至少一个虚拟现实头戴设备(10)在游乐设施(20)中进行定向的方法。虚拟现实头戴设备(10)是移动虚拟现实头戴设备并且在这里具有至少一个接收器(40)或至少一个装置(60)，其中，接收器(40)接收位置发送器(30)的位置信号(31)作为接收信号(41)，并且装置(60)接收定向发送器(50)的定向信号(51)。本发明还公开了一种游乐设施，使用该游乐设施可实施根据本发明的方法。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于确定至少一个虚拟现实头戴设备在游乐设施中的位置的方法、根据权利要求2的前序部分所述的用于对至少一个虚拟现实头戴设备进行定向的方法以及根据权利要求14所述的游乐设施，使用所述游乐设施可实施根据本发明的方法。

背景技术

在此和以下，虚拟现实是指在实时计算机生成的交互式虚拟环境中对现实及其物理属性的显示和同时感知。例如，在创建虚拟现实时会提出的要求是在真实现实中个人的感知减小的程度以及在虚拟现实中对人的识别增大的程度。这种效应被称为沉浸。

为了产生沉浸感，需要特殊的输出设备例如佩戴在乘客头上的虚拟现实头戴设备或头戴显示器来显示虚拟现实。

这种输出设备的主要部件是显示单元和光学器件。显示单元从连接的数据源传送图像。光学器件传递图像并将其投影到眼睛前方。显示单元和光学器件可以集成在眼镜或数据头盔(Datenhelm)等中。

游乐设施是已知的，其中乘客在乘坐期间佩戴虚拟现实头戴设备，在该虚拟现实头戴设备上显示与乘坐同步的乘坐虚拟现实。

例如，JP2001062154A描述了一种由过山车的乘客在乘坐时要佩戴的具有一副眼镜和耳机的头盔作为头戴式显示器，用于显示图像信息和音频信息。在该眼镜中渐现虚拟现实并通过耳机产生相关的音频信息。

EP2138213B1公开了一种方法，其中乘坐过山车的虚拟现实被成像在由乘客佩戴的一副眼镜或头戴显示器上。在这里，拍摄器件拍摄从车辆可感知的光学现实的图像。设备产生视觉印象，这些视觉印象改变现实感知。游乐设施还具有这样的元件，该元件从由设备产生的视觉印象和由拍摄器件拍摄的图像产生整体图像并将并入的或混合的附加视觉效果进行显示。

在虚拟现实中乘坐时至关重要的是，显示虚拟现实的虚拟现实头戴设备如此定位和定向，使得乘客在虚拟现实中的移动几乎与真实现实中的实际移动同步。

在已知的方法中，例如在过山车的列车中，由乘客佩戴的虚拟现实头戴设备的位置通过由乘客占用的座椅排来确定。在这里，每个虚拟现实头戴设备与确定的座椅排相关联。这种方法例如在US6179619B1中公开。在这里，也就是说，虚拟现实头戴设备只能用于预定的座椅排。该位置确定需要增加游乐设施的操作者的坐标费用。必须注意的是，虚拟现实头戴设备分别安装并连接在正确的座椅排中。

此外已知的是，在上车时借助游乐设施的相关车辆上或旁边的无线电频率或近场通信芯片将座椅排的数量发送到虚拟现实头戴设备。然而，这种用于确定虚拟现实头戴设备的位置的方法需要附加的处理步骤，该附加的处理步骤也会被遗忘。

在真实现实中，通常可以借助罗盘来确定固定的预定方向并因此确定定向。例如可以使用磁罗盘确定磁北方向。因为在典型的过山车环境中由于众多的钢元件和电动机而不能使用磁罗盘来对虚拟现实进行定向，所以迄今为止必须对虚拟现实进行手动定向，例如，乘客在就座于车辆中时才戴上虚拟现实头戴设备并按照操作者的指示直视前方。在该情况下，乘客的纵轴与垂线方向叠合，使得操作者可以使虚拟现实的定向与真实现实的定向一致。纵轴是与乘客紧密相联的参考系中的竖轴。垂线方向在地球的参考系中作了定义并指向地球中心。替代地，也可以在直视期间按下按钮对虚拟现实进行定向。但是，在这里，即使稍微偏离直线方向也会导致虚拟现实的误定向，这会使乘客在虚拟现实中乘坐时引起眩晕感和恶心。

发明内容