CN111114680A - 移动体 - Google Patents

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CN111114680A
CN111114680A CN201910774727.8A CN201910774727A CN111114680A CN 111114680 A CN111114680 A CN 111114680A CN 201910774727 A CN201910774727 A CN 201910774727A CN 111114680 A CN111114680 A CN 111114680A
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CN
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scene
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釜刚史
原佑辅
平岩宽
志贺孝広
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Toyota Motor Corp
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Abstract

一种移动体，其被配置为与搭乘的搭乘者一起行进，其包括控制装置和显示装置。所述控制装置被配置为获取所述移动体的当前位置并获取所述移动体的当前行进方向。所述显示装置被安装为使得所述搭乘者能够看到所述显示装置。所述控制装置被配置为执行控制，以使得所述显示装置显示与所述当前位置和所述当前行进方向相对应的效果图像。

Description

移动体
技术领域
本发明涉及一种移动体，例如小型车辆。
背景技术
一座或两座小型车辆在各种情况下得到广泛使用。特别是在观光景点等，小型车辆具有以下优点：当游客使用小型车辆时，与其徒步观光时相比游客可以在更短时间内在更广的区域观光。近年来，游客通常经由信息终端获取观光景点信息。例如，日本未审查专利申请公开号2005-276036(JP 2005-276036 A)描述了一种技术，其根据来自游客的请求将从在观光景点捕获的图像获得的观光景点信息提供给游客携带的终端。
发明内容
利用JP 2005-276036 A中描述的系统，游客可以获得观光景点信息。然而，观光景点信息缺乏真实感，因此不可能给游客一种看到过去传播的场景的真实感或者看到过去存在的建筑物的真实感。
本发明提供了一种移动体，其配置成当搭乘者在移动体上行进时使搭乘者能够获得关于搭乘者所在场所的信息，并且使搭乘者能够具有充满真实感的虚拟体验。
本发明的方案涉及一种移动体，其被配置为与搭乘的搭乘者一起行进。所述移动体包括控制装置和显示装置。所述控制装置被配置为获取所述移动体的当前位置并获取所述移动体的当前行进方向。所述显示装置被安装为使得所述搭乘者能够看到所述显示装置。所述控制装置被配置为执行控制，以使得所述显示装置显示与所述当前位置和所述当前行进方向相对应的效果图像。
在根据本发明的方案的移动体中，所述控制装置可以被配置为执行控制，以使得所述显示装置显示从基于所述当前位置和所述当前行进方向的视点看到的场景的图像，所述场景为在与当前时间不同的时间点的场景。
在根据本发明的方案的移动体中，所述控制装置可以被配置为执行控制，以使得所述显示装置显示叠加在实际场景上的虚拟现实的图像。
在根据本发明的方案的移动体中，所述控制装置可以被进一步配置为测量所述移动体的行进距离和所述移动体的行进方向。所述控制装置可以被配置为执行控制，以使得所述显示装置基于所测量的所述移动体的行进距离和所测量的所述移动体的行进方向，显示所述搭乘者不能实际进入的建筑物的内部的图像。
在根据本发明的方案的移动体中，所述控制装置可以被配置为执行控制，以使得基于所测量的所述移动体的行进距离和所测量的所述移动体的行进方向来改变所述建筑物的内部的视频图像。
根据本发明的方案的移动体可以进一步包括声音输出装置。所述控制装置可以被配置为控制所述声音输出装置，以使得所述声音输出装置输出与所述显示装置上显示的图像匹配的声音。
根据本发明的方案的移动体可以进一步包括照相机，其被配置为捕获进入所述搭乘者的视野的场景的视频图像。所述控制装置可以被配置为执行控制，以使得所述效果图像叠加在由所述照相机捕获的所述视频图像上。
根据本发明的方案，可以提供一种移动体，其配置成当搭乘者在移动体上行进时使搭乘者能够获得关于搭乘者所在的场所的信息，并且使搭乘者能够具有充满真实感的虚拟体验。
附图说明
以下将参考所附附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义，其中相同的附图标记指代相同的元件，并且其中：
图1为示出根据本发明的第一实施例的移动体的总体构造的视图；
图2为根据本发明的第一实施例的移动体的操作手柄的上部的放大图；
图3为示出根据本发明的第一实施例的移动体的系统配置的框图；
图4为示出由根据本发明的第一实施例的移动体的控制装置实现的功能模块的框图；
图5为示出根据本发明的第一实施例的移动体的操作的流程图；以及
图6为示出根据本发明的第二实施例的移动体的总体构造的视图。
具体实施方式
在下文中，将参考所附附图详细描述本发明的示例实施例。图1为示出根据本发明的第一实施例的移动体1的总体构造的视图。如图1所示，移动体1包括车身2、一对左右踩踏部3、操作手柄4和一对左右驱动车轮5。踩踏部3附接到车身2并且被构造成使得搭乘者踩在踩踏部3上。操作手柄4可倾斜地附接到车身2并且被构造成由搭乘者抓握。驱动车轮5可旋转地附接到车身2。
移动体1例如是同轴两轮车辆，其包括同轴设置的驱动车轮5，并且被构造成以倒立摆状态行进。移动体1被配置成当搭乘者向前或向后移动搭乘者的重心(使搭乘者的重量移动)以使踩踏部3向前或向后倾斜时，向前或向后行进。此外，移动体1被配置成当搭乘者向右或向左移动搭乘者的重心以使踩踏部3向右或向左倾斜时，向右转弯或向左转弯。移动体1不限于上述的同轴两轮车辆，并且被构造成以倒立摆状态行进的任何移动体都可以用作移动体1。
图2为移动体1的操作手柄4的上部的放大图。如图2所示，显示器(“显示装置”的示例)12、扬声器(其每个都是“声音输出装置”的示例)13和照相机14安装在操作手柄4的上部。将照相机14安装成使得照相机14可以捕获搭乘者实际看到的场景的图像。
图3为示出移动体1的系统配置的框图。移动体1包括：一对车轮驱动单元6，其被配置为分别驱动两个驱动车轮5；姿态传感器7，其被配置为检测车身2的姿态；一对旋转传感器8，其被配置为分别检测关于两个驱动车轮5的旋转信息；控制装置9，其被配置为控制车轮驱动单元6；电池10，从其向车轮驱动单元6和控制装置9供应电力；全球定位系统(GPS)传感器11，其被配置为感测位置信息；显示器12；扬声器13；以及照相机14。
两个车轮驱动单元6内置在车身2中，并被配置成分别驱动左右驱动车轮5。每个车轮驱动单元6包括马达61和减速齿轮62。
车身2设置有姿态传感器7，姿态传感器7例如是陀螺仪传感器、加速度传感器等。当搭乘者向前或向后倾斜操作手柄4时，踩踏部3向前或向后倾斜。姿态传感器7检测与踩踏部3的倾斜对应的姿态信息，并将检测到的姿态信息输出到控制装置9。
每个旋转传感器8设置在例如相应的一个驱动车轮5上，并检测旋转信息，例如相应驱动车轮5的旋转角度、旋转角速度或旋转角加速度。每个旋转传感器8例如是旋转编码器、解算器等。每个旋转传感器8将检测到的旋转信息输出到控制装置9。
电池10内置在例如车身2中。电池10例如是锂离子电池等。电池10向每个车轮驱动单元6、控制装置9、其他电子装置等供应电力。
控制装置9包括中央处理单元(CPU)9a、存储器9b(诸如只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM))、输入-输出接口或通信接口(I/F)9c等。控制装置9可以包括存储装置，诸如硬盘驱动器。当CPU执行存储在例如ROM中的程序时，控制装置9实现各种功能。控制装置9基于例如从姿态传感器7输出的姿态信息和从旋转传感器8输出的关于驱动车轮5的旋转信息而执行预定的计算处理，并且控制装置9将所需的控制信号输出到车轮驱动单元6。控制装置9基于从GPS传感器11输出的关于移动体1的位置信息和从姿态传感器7输出的姿态信息，使显示器12显示效果图像，并且使扬声器13输出效果声音。
GPS传感器11测量关于移动体1的当前位置信息。GPS传感器11例如是使用人造卫星的位置信息测量系统的一部分。GPS传感器11接收来自大量GPS卫星的无线电波，从而高度精确地测量地球上任何地点的位置(经度、纬度和高度)。
显示器12基于来自控制装置9的信号而向搭乘者提供图像信息。
扬声器13基于来自控制装置9的信号而向搭乘者提供声音信息。
照相机14捕获进入搭乘者视野的场景的视频图像，并将捕获的视频图像提供给控制装置9。捕获的视频图像可以经由控制装置9显示在显示器12上。
图4为示出由移动体1的控制装置9实现的功能模块的框图。功能模块包括位置信息获取单元101、行进方向获取单元102、效果处理单元103和行进距离测量单元104。
接下来，将参考图5中的流程图描述移动体1的操作。位置信息获取单元101获取由GPS传感器11测量的移动体1的当前位置(步骤S101)。
此外，行进方向获取单元102获取经由姿态传感器7检测到的移动体1的行进方向(方位角)(步骤S102)。
接下来，效果处理单元103使显示器12显示与移动体1的当前位置和行进方向相对应的效果图像(步骤S103)。效果图像可以存储在安装于移动体1上的存储装置中，或者可以通过通信线路从安装在管理中心等中的服务器装置获取。效果处理单元103可以使扬声器13输出与显示器12上显示的图像匹配的声音(画面的说明、音效等)。
接下来，将描述显示器12上显示的图像的示例。
基于虚拟现实的效果
首先，将描述基于虚拟现实的图像效果(通过使用虚拟现实(VR)提供的图像效果)。效果处理单元103使显示器12显示来自搭乘者的当前位置的、在与当前时间不同的时间点的场景。也就是说，效果处理单元103将基于移动体1的当前位置和行进方向而特定的进入搭乘者视野的场景替换为在不同于当前时间的时间点的、与搭乘者的当前位置对应的场所的场景的图像。效果处理单元103使显示器12显示在与当前时间不同的时间点的相应场所的场景的图像。显示的图像可以是，例如选定的过去时代(例如，江户时代)的场景的图像。具体地，例如，当移动体1在日本桥附近行进时，旧日本桥街景的视频图像显示在显示器12上，使得搭乘者可以享受当前街景和旧街景之间的对比。例如，当移动体1在关原之战的战场遗址中行进时，可以显示关原之战的战斗场景。在这种情况下，当搭乘者操作操作手柄4以改变行进方向时，可以相应地改变场景(例如，当搭乘者向右操作移动体1时显示东部军队，并且当搭乘者向左操作移动体1时显示西部军队)。通过这种方式，搭乘者有一种正在战场上的虚拟体验。
其他示例包括：在移动体1在建筑工地中行进时显示完成后的建筑物的图像(例如，显示正在建造的公寓的图像)；在天气恶劣的情况下，显示在有美丽景色的场所在晴朗天气中看到的场景的图像；以及在樱花不开放的季节在著名的观赏樱花的地方，显示樱花盛开的图像。另外，可以显示允许搭乘者享受实际场景和虚拟场景之间的对比的图像。
在本实施例中，显示与移动体1的当前位置和行进方向对应的场景。然而，所显示的场景与移动体1的当前位置和行进方向之间的对应关系不需要非常严格。此外，移动体1的实际移动和所显示的景色的变化不需要严格地彼此对应。例如，当移动体1在距预定地点(例如，日本桥)一定距离内时，可以显示江户时代的日本桥附近的街景。
用于虚拟体验的图像不需要一直显示，可以仅在移动体1在预先设定的场所中行进时显示。
图像效果可以被提供为使得搭乘者具有在不再存在的建筑物(例如，曾经存在于城堡废墟中的城堡)的内部行进或者在因为关闭搭乘者不能进入的建筑物(例如，博物馆或历史建筑物)的内部行进的虚拟体验。具体地，当移动体1经过预定场所时，图像效果被提供为使得搭乘者具有从其入口进入建筑物的虚拟体验，并且此后，图像效果被提供为使得搭乘者具有根据移动体1的移动在建筑物内部到处移动的虚拟体验。在这种情况下，可以根据由GPS传感器11测量的关于移动体1的位置信息的变化来改变视频图像。可选地，可以基于相对于特定地点(例如，建筑物的入口)的行进距离和方位角来改变视频图像。可以基于经由相应的旋转传感器8获得的关于每个驱动车轮5的旋转信息以及经由姿态传感器7获得的移动体1的方向，由行进距离测量单元104测量相对于特定地点的行进距离和方位角。根据该方法，即使在不可能从GPS卫星接收到无线电波的场所(例如，建筑物中的场所)，也可以测量相对行进距离。
基于增强现实的效果
接下来，将描述基于增强现实的效果(通过使用增强现实(AR)提供的图像效果)。效果处理单元103使显示器12将虚拟现实的图像显示为使得虚拟现实的图像叠加在实际场景(搭乘者实际看到的场景)上。效果处理单元103使显示器12显示由照相机14捕获的实际场景的图像。此外，效果处理单元103使显示器12显示诸如计算机图形的图像，使得诸如计算机图形的图像叠加在实际图像上。要叠加在实际图像上的图像可以存储在安装于移动体1上的存储装置中，或者可以通过通信线路从安装在管理中心等中的服务器装置获取。
例如，过去存在的建筑物的图像或江户时代的人们正在行走的图像可以叠加在实际的场景上。例如，可以执行图像处理以创建其中头盔放置在实际场景中的人的头上的图像。这种图像处理可以由控制装置9或远程服务器装置执行。
可以执行图像处理以创建其中处于实际场景的图像中的对象被另一图像替换的图像，并且可以显示处理后的图像。这种图像处理可以由控制装置9或远程服务器装置执行。例如，实际场景中的汽车(移动物体)可以用动物(诸如牛或马)替换，或者实际建筑物可以用旧时代的建筑物替换。
移动体的另一个示例
图6为示出根据第二实施例的移动体50的示意性构造的视图。移动体50是一座或两座小型车辆。可以通过搭乘者的操作来控制移动体50的行进。此外，当行进模式切换到自主行进模式时，可以允许移动体50执行自主行进。如图6所示，移动体50包括车身51、座椅单元52、操作单元53、一对左右驱动车轮54、显示器55和投影仪56。座椅单元52被构造成使得搭乘者坐在里面。操作单元53被构造成由搭乘者抓握并被操作以驱动移动体50。驱动车轮54可旋转地附接到车身51。显示器55是透明或半透明的，并且被安装成允许搭乘者看到搭乘者前面的场景。投影仪56安装在车身51的后部，并且被构造为将图像投影到显示器55上。移动体50具有与移动体1相同的系统配置。在移动体50中，可以以与移动体1中相同的方式使用图像和声音来提供效果。
例如，在移动体50中，效果处理单元103执行控制以使得计算机图形的建筑物图像显示在透明或半透明的显示器55上。因此，搭乘者具有在搭乘者前方的街景中看到虚拟建筑物的虚拟体验。
根据前述实施例，在诸如小型车辆的移动体1中，在显示器12上显示与移动体1的当前位置和行进方向对应的效果图像，因此搭乘者在移动体1上行进时具有充满真实感的虚拟体验。例如，当显示过去时代(或将来)的相应场所的场景时，搭乘者可以享受当前场景与过去(或未来)场景之间的对比。
通过将诸如计算机图形的图像叠加在由照相机14捕获的实际场景的图像上，可以提供更有趣的图像。
此外，还可以显示实际上不存在的建筑物的图像或者搭乘者无法进入的建筑物的内部的图像，因此可以为搭乘者提供各种娱乐。在这种情况下，当基于相对于特定场所的行进距离和行进方向而改变建筑物的内部的图像时，可以提供实际在建筑物内行进的虚拟体验。
通过从扬声器13输出与显示器12上显示的图像匹配的声音，可以提供具有更高程度真实感的图像效果。
本发明不限于前述实施例，并且可以在所附权利要求的范围内对前述实施例进行各种改变和修改。因此在说明书中已描述的本发明的前述实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。例如，只要处理内容不发生矛盾，前述处理步骤可以改变顺序或并行执行。

Claims (7)

1.一种移动体，其被配置为与搭乘的搭乘者一起行进，所述移动体的特征在于包括：
控制装置，其被配置为获取所述移动体的当前位置并获取所述移动体的当前行进方向；以及
显示装置，其被安装为使得所述搭乘者能够看到所述显示装置，
其中所述控制装置被配置为执行控制以使得所述显示装置显示与所述当前位置和所述当前行进方向相对应的效果图像。
2.根据权利要求1所述的移动体，其特征在于，所述控制装置被配置为执行控制，以使得所述显示装置显示从基于所述当前位置和所述当前行进方向的视点看到的场景的图像，所述场景为在与当前时间不同的时间点的场景。
3.根据权利要求1所述的移动体，其特征在于，所述控制装置被配置为执行控制，以使得所述显示装置显示叠加在实际场景上的虚拟现实的图像。
4.根据权利要求1所述的移动体，其特征在于：
所述控制装置被进一步配置为测量所述移动体的行进距离和所述移动体的行进方向；并且
所述控制装置被配置为执行控制，以使得所述显示装置基于所测量的所述移动体的所述行进距离和所测量的所述移动体的所述行进方向，显示所述搭乘者不能实际进入的建筑物的内部的图像。
5.根据权利要求4所述的移动体，其特征在于，所述控制装置被配置为执行控制，以使得基于所测量的所述移动体的所述行进距离和所测量的所述移动体的所述行进方向来改变所述建筑物的内部的视频图像。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的移动体，其特征在于进一步包括声音输出装置，其中所述控制装置被配置为控制所述声音输出装置，以使得所述声音输出装置输出与所述显示装置上显示的图像匹配的声音。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的移动体，其特征在于进一步包括照相机，其被配置为捕获进入所述搭乘者的视野的场景的视频图像，
其中所述控制装置被配置为执行控制，以使得所述效果图像叠加在由所述照相机捕获的所述视频图像上。
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