用于使头戴式显示器与游乐设施中的虚拟世界同步的同步装置、具有这种同步装置的游乐设施以及用于操作这种游乐设施的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于使游乐设施(10)中的头戴式显示器(22)同步的同步装置，其包括：至少一个头戴式显示器(22)，借助该头戴式显示器(22)能够显示由VR装置(30)生成的虚拟现实；和显示位置检测设备(28)，用于检测头戴式显示器(22)的位置和取向，其中同步装置(12)以这样的方式设置，使得一旦满足可选的开始标准，就在考虑到由显示位置检测设备(28)检测到的头戴式显示器(22)的位置和取向的情况下，对虚拟现实与头戴式显示器(22)进行同步。本发明专利技术还涉及具有这种同步装置的游乐设施。本发明专利技术还涉及一种用于操作这种游乐设施的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使头戴式显示器与游乐设施中的虚拟世界同步的同步装置、具有这种同步装置的游乐设施以及用于操作这种游乐设施的方法本专利技术涉及一种用于使头戴式显示器与游乐设施中的虚拟世界同步的同步装置。本专利技术还涉及具有这种同步装置的游乐设施。本专利技术还涉及一种用于操作这种游乐设施的方法。尤其是，由于计算机处理能力的提高和可以无线传输的数据量的增加，虚拟现实(VR)的概念可以应用于越来越多的应用领域。应当强调的应用领域是游乐设施，它使得以特别广泛的方式将虚拟现实中发生的运动与真实运动联系起来成为可能，从而为乘客提供了特别广泛的沉浸感和相应的强烈驾驶体验。例如从EP2138213B1、JP2001062154A、US6179619B1和EP3041591B1中已知这样的游乐设施。为了使乘客可以使用虚拟现实，通常使用头戴式显示器，例如VR眼镜，在很多情况下，它们与生成虚拟现实的VR装置进行无线通信。但是，VR装置也完全可以集成到头戴式显示器中。头戴式显示器通常在行程开始之前由游乐场发放给乘客，并在行程结束后再次收集。头戴式显示器的发放和收集在游乐设施的乘车站中进行，在该乘车站中乘客进入车辆内并再次离开车辆。乘客上车后，头戴式显示器必须与虚拟现实同步，以使虚拟现实与头戴式显示器的当前位置和当前方向相对应，并确保令人满意的沉浸感。因为乘客将头戴式显示器放置在他的头上，所以头戴式显示器的位置对应于乘客的位置，并且头戴式显示器的方向对应于乘客的头部的方向。在已知的游乐设施中，通过让乘客朝某个方向(主要是行驶方向)注视，并由此开始在头戴式显示器上显示虚拟现实来实现同步。同步期间的头戴式显示器的位置和方向用作参考。因此，虚拟现实在行驶时根据头戴式显示器的位置和方向的显示与头戴式显示器的位置和方向有关。当生成虚拟现实和头戴式显示器的方向匹配时，VR装置所假定的实际位置和位置越精确，沉浸感就越高。为此，乘客应在同步过程中固定某个点，同时将头部保持在行驶方向上。同步期间头部的精确对准至关重要。为了实现这一点，通常需要工作人员的解释或指示。但是，不能排除操作错误，这意味着必须执行多次同步。结果是，所述同步与增加的人员和时间花费相关联。因此，本专利技术的目的在于，提供一种针对上述情况的解决方法，尤其是完成一种同步装置和一种游乐设施，利用该同步装置和一种游乐设施，头戴式显示器可以与虚拟现实同步，而与乘客的头部取向无关。另外，本专利技术的实施例基于提供一种方法的目的，该方法使得头戴式显示器能够与虚拟现实同步，而与乘客的头部的取向无关。该任务通过权利要求1、8和11中规定的特征来解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。本专利技术的一个实施方式涉及一种用于使游乐设施中的头戴式显示器同步的同步装置，其包括至少一个头戴式显示器，利用该头戴式显示器可以显示由VR装置生成的虚拟现实，以及包括用于检测头戴式显示器的位置和取向的显示位置检测设备，其中同步装置设置成，一旦满足可选择的开始标准，就在考虑到由显示位置检测设备检测到的头戴式显示器的位置和取向的情况下，将虚拟现实与头戴式显示器同步。显示位置检测设备能够近似连续地确定头戴式显示器的位置和取向。一旦满足开始标准，虚拟现实就会与头戴式显示器的取向和位置同步。在最简单的情况下，开始标准是头戴式显示器的调试。因此，在同步时，实际位置与生成虚拟现实时所假定的头戴式显示器的位置和取向充分一致。一旦头戴式显示器与虚拟现实进行了同步，头戴式显示器的当前位置和当前取向以及因此用户的当前位置和当前取向与头戴式显示器的位置和取向有关。头戴式显示器的对准可以借助于诸如陀螺仪、加速度和/或磁传感器之类的组件来确定，这些组件如今例如大量安装在智能手机中。无论用户头部的取向和位置如何，都会实现同步。所提出的同步装置可以实现的沉浸性可再现地高。由于在同步期间不需要用户，因此可以更快地进行同步，而不会出现操作错误的风险。取决于配置，同步装置和/或头戴式显示器特别是与生成虚拟现实的外部VR装置进行无线通信，或者将VR装置集成到头戴式显示器中。根据另一实施例的措施，显示位置检测设备被设置为使得其定义同步区域，并且当头戴式显示器位于同步区域内时，满足开始标准。如已经提到的，显示位置检测设备可以从其启动开始近似连续地检测头戴式显示器的位置和取向。然而，必须由显示位置检测设备提供的为此所需的计算能力相对较高。另外，不必在整个游乐设施中检测头戴式显示器的位置和取向。相反，如果这发生在例如与乘车站或游乐设施的同步区域内就足够了。在该实施例中，一旦乘客进入同步区域就执行同步。在该实施例中，同步装置可以以能量有效的方式操作，而不会给乘客带来不利影响或损害沉浸感。在进一步发展的实施例中，头戴式显示器可以包括开关装置，当乘客戴上头戴式显示器并且当同步装置接收到该信号时满足启动标准时，该开关装置产生信号并将其发送到同步装置。开关装置例如可以是在戴上头戴式显示器情况下乘客致动的按压开关。可替代地，开关装置可以基于与乘客的皮肤接触做出反应。在这种情况下，也不会连续检测头戴式显示器的取向和位置。在这种情况下，仅当乘客拉起头戴式显示器时才确定头戴式显示器的取向和位置。只有这样才能执行同步，由此可以以节能的方式操作同步装置，而不会对乘客产生不利影响或损坏沉浸感。在进一步发展的实施例中，同步装置可以包括用于存放头戴式显示器的基站，并且一旦显示位置检测设备检测到头戴式显示器正在从基站移除，则可以满足开始标准。该基站可在游乐设施中，用于存放头戴式显示器。一旦相关的头戴式显示器已从基站中移出，就可以假定头戴式显示器将由乘客使用。只有这样才能进行同步。结果，在该实施例中，同步装置也可以以节能的方式操作，而不会对乘客造成不利影响或影响沉浸感。在另一个实施例中，基站可以具有存在识别装置，通过该存在识别装置可以看到头戴式显示器是否存放在基站中以及何时将头戴式显示器从基站移除。显示位置检测设备还可以识别出头戴式显示器已从基站中移除，但是为此必须始终将其激活。存在识别装置可以例如包括簧片触点，该簧片触点在头戴式显示器从基站移除时进行切换，从而激活同步装置和显示位置检测设备。因此，同步装置可以以更节能的方式并且以较小的数据量进行操作。进一步发展的实施例的特征在于，基站具有用于对头戴式显示器进行充电的充电装置。可以将充电装置设计成当将头戴式显示器放置在基站中时相对于电压源产生接触。这确保了头戴式显示器始终被充分充电，而不必执行附加步骤来给头戴式显示器充电。充电装置还可以用作存在识别装置，因为可以识别出从充电装置中移除了该装置，并且可以如所描述的那样使用该信息。在又一实施例中，显示位置检测设备配备有分配装置，其能够明确地分配头戴式显示器。分配装置可以例如是光学类型的，并且能够在同步期间进行明确的分配。各个头戴式显示器的分配以及这些头戴式显示器的同步也可以通过时间间隔切换来进行。例如，如果头戴式显示器接通时间隔很短，这是可行的。因此，同步装置可以精确地识别每个头戴式显示器并确定其在空间中的确切位置，并在头戴式显示器上生成相应定向的虚拟现实。可以提供几种虚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步装置，所述同步装置用于使头戴式显示器(22)与虚拟世界同步，特别是在游乐设施(10)中，所述同步装置包括：/n-至少一个头戴式显示器(22)，借助所述至少一个头戴式显示器(22)能够显示由VR装置(30)所生成的虚拟现实，和/n-显示位置检测设备(28)，用于检测所述头戴式显示器(22)的位置和取向，其中，/n-所述同步装置(12)被设置成，一旦满足可选择的开始标准，就在考虑到由所述显示位置检测设备(28)检测到的所述头戴式显示器(22)的位置和取向的情况下，将所述虚拟现实与所述头戴式显示器(22)同步。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180316 EP 18162346.31.一种同步装置，所述同步装置用于使头戴式显示器(22)与虚拟世界同步，特别是在游乐设施(10)中，所述同步装置包括：
-至少一个头戴式显示器(22)，借助所述至少一个头戴式显示器(22)能够显示由VR装置(30)所生成的虚拟现实，和
-显示位置检测设备(28)，用于检测所述头戴式显示器(22)的位置和取向，其中，
-所述同步装置(12)被设置成，一旦满足可选择的开始标准，就在考虑到由所述显示位置检测设备(28)检测到的所述头戴式显示器(22)的位置和取向的情况下，将所述虚拟现实与所述头戴式显示器(22)同步。


2.根据权利要求1所述的同步装置，其特征在于，所述显示位置检测设备(28)以如下方式设置，即，所述显示位置检测设备(28)限定同步区域(44)，并且当所述头戴式显示器(22)位于所述同步区域(44)内时，满足所述开始标准。


3.根据权利要求1或2所述的同步装置，其特征在于，所述头戴式显示器(22)包括开关装置(23)，当所述乘客戴上所述头戴式显示器(22)时，所述开关装置(23)产生信号并将所述信号发送到所述同步装置(12)，并且然后当所述同步装置(12)接收到所述信号时，满足所述开始标准。


4.根据前述权利要求中任一项所述的同步装置，其特征在于，所述同步装置(12)包括用于存放所述头戴式显示器(22)的基站(24)，并且一旦所述显示位置检测设备(28)识别到所述头戴式显示器被从所述基站(24)移除，就满足所述开始标准。


5.根据权利要求4所述的同步装置，
其特征在于，所述基站(24)具有存在识别装置(46)，通过所述存在识别装置(46)，能够识别所述头戴式显示器(22)是否存放在所述基站(24)中以及所述头戴式显示器(22)何时从所述基站(24)被移除。


6.根据权利要求4或5中任一项所述的同步装置。
其特征在于，所述基站(24)具有用于对所述头戴式显示器(22)进行充电的充电装置(27)。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的同步装置，
其特征在于，所述显示位置检测设备配备有分配装置(29)，所述分配装置能够明确分配所述头戴式显示器。


8.根据前述权利要求中的任一项所述的同步装置，
所述分配装置(29)包括布置在所述头戴式显示器(22)上的标记(29)。


9.游乐设施(10)，特别是过山车，包括：
-行驶路线(14)，至少一个车辆(16)可移动地布置在所述行驶路线(14)上，其中，所述车辆(16)被设计为用于容纳至少一位乘客(20)，
-VR装置(30)，利用所述VR装置能够生成与所述乘客(20)随着所述车辆(16)沿所述行驶路线(14)的行程相对应的虚拟现实，所述虚拟现实显示在被分配给所述乘客(20)的头戴式显示器(22)上，
-车辆位置检测设备(34)(38)，所述车辆位置检测设备用于检测所述车辆(16)在所述行驶路线(14)上的位置，以及
-根据前述权利要求中的任一项所述的同步装...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·赫斯，
申请(专利权)人：VR考斯特有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE