CN111201503A - 在机动车辆中运行至少一副虚拟现实眼镜的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在机动车辆(1)中运行至少一副虚拟现实眼镜(4、5)的方法，所述方法具有以下步骤：预设虚拟主题，所述虚拟主题限定在虚拟环境内的特定的虚拟前进方式；选择出如下的路线：其道路走向最好地匹配于预设的虚拟主题；在沿着所选择的路线行驶期间，检测机动车辆(1)的自身运动并且以如下方式操控虚拟现实眼镜(4、5)，即，使得佩戴着虚拟现实眼镜(4、5)的车辆乘员(2、3)，与检测到的机动车辆(1)的自身运动相应地并且与预设的虚拟主题的预设的虚拟前进方式相应地，在虚拟环境内虚拟地前进。本发明还涉及一种用于在机动车辆(1)中运行至少一副虚拟现实眼镜(4、5)的系统(6)。

Description

在机动车辆中运行至少一副虚拟现实眼镜的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种在机动车辆中运行至少一副虚拟现实眼镜的方法和系统。

背景技术

未来可能有越来越多的人在他们的车辆中使用沉浸式技术，例如在执行行驶任务时用于提供支持或者单纯地用于娱乐或放松。但特别是在车辆中使用虚拟现实应用也会存在问题，因为此时可能出现所谓的模拟器眩晕病或模拟器晕动病。这是由于所看到的与所感觉到的自身运动之间的不协调而出现的一种特殊形式的运动病。这意味着，虚拟现实眼镜的佩戴者在需要时可以借助虚拟现实眼镜以显示的方式获得多种虚拟内容，所述虚拟内容在视觉上使佩戴者看到的运动与真正坐在行驶的车辆中所进行的运动不同。

克服所述问题的已知方法是，利用电子数据眼镜混合显示原本的虚拟现实内容或增强现实内容以及与车辆中的真实运动相应的内容。例如，文献DE 10 2014 019 579 A1就示出了一种在车辆中运行电子数据眼镜的方法，在所述方法中例如在第一区域中显示文本，在第二区域中显示与车辆的实际运动相应地运动的内容。

文献DE 101 56 219 C1公开了一种降低运动病干扰的方法。其中提出，在行驶期间通过光学重现设备提供图像信号，根据行驶情况来修改所述图像信号，使得乘客对于所观看到的图像的视觉感受与当前主观感受到的位置值和运动值相互关联。

此外，文献DE 10 2014 214 516 A1大体上展现了电子数据眼镜在机动车辆中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特别可靠的方法，利用所述方法能够在行驶的机动车辆中运行虚拟现实眼镜的情况下，避免这种眼镜的佩戴者感到不适。

上述目的通过具有独立权利要求的特征的、用于运行至少一副虚拟现实眼镜的方法和系统来实现。在从属权利要求中给出了本发明的具有适宜的且不平凡的改进方案的有利的设计方案。

在根据本发明的用于在机动车辆中运行至少一副虚拟现实眼镜的方法中预设有虚拟主题，所述虚拟主题限定了虚拟环境内的、特定的虚拟前进方式。这种虚拟主题可以涉及，例如虚拟的机动车辆行驶、虚拟的飞行器飞行、虚拟的水运工具行驶等。虚拟主题优选地总是涉及在所属的虚拟环境内的任意一种形式的特定的虚拟前进方式。虚拟主题本身可以是有趣的、信息丰富的、又或者是纯娱乐性的环境。例如，也可以设想，所述虚拟主题是借助飞毯沿着特别真实的风景又或者沿着幻想的风景的虚拟飞行。原则上可以预设任意的虚拟主题，这些主题限定了在特定的虚拟环境内的特定的虚拟前进方式。

在根据本发明的方法中，在预设虚拟主题之后选出如下路线，该路线的道路走向/道路延伸方式与预设的虚拟主题最相符。在沿着所选路线的行驶期间，对机动车辆的自身运动进行检测并且以如下方式操控虚拟现实眼镜，即，使得佩戴虚拟现实眼镜的车辆乘员——与所检测到的机动车辆的自身运动相应地并且与所预设的虚拟主题的预设的虚拟前进方式相应地——在虚拟环境内虚拟地运动。

因此，根据本发明提出，车辆乘员在佩戴着虚拟现实眼镜的情况下在根据预设的虚拟主题的虚拟环境内虚拟地前进，其中，当机动车辆沿着所选的真实的路线行驶期间，车辆乘员的虚拟运动与所检测到的机动车辆的自身运动是相关联的。如果机动车辆行驶经过例如右转弯，则虚拟现实眼镜的佩戴者在显示的虚拟环境内也会完成右转弯。如果机动车辆上下行驶经过例如多坡的地形，则虚拟现实眼镜的佩戴者也在显示的虚拟环境内相应地上下运动。

通过选择路线的道路走向与预设的虚拟主题最相符的路线，则能够特别简单地实现虚拟现实眼镜的操控。根据真实的道路走向与实际的虚拟主题的偏差程度，甚至可以或需要，将所显示的虚拟内容、即在显示的虚拟环境内的虚拟运动必须在动态上也大体适配于行驶活动(Fahrtgesehen)。但是，由于所选择的真实路线与预设的虚拟主题相比具有相似性，因此在操控虚拟现实眼镜时，调整和计算成本相对较低。

由于在提供的计算性能以及在需要时提供的存储性能方面的硬件成本相对较少，虚拟现实眼镜还可以确保佩戴着虚拟现实眼镜的车辆乘员能够与检测到的机动车辆的自身运动相应地、特别逼真地在显示的虚拟环境内虚拟前进。虚拟现实眼镜的佩戴者完全沉浸在所显示的虚拟环境中。通过以如下方式操控虚拟现实眼镜，即，使得虚拟前进至少基本上相应于所检测到的机动车辆的自身运动，能够确保开头所提到的模拟器眩晕病或模拟器晕动症即使是在这方面敏感的使用者的情况下也不会出现或者能够最小化。

此外，基本上可以在任意行程中借助虚拟现实眼镜来播放特别有趣的虚拟主题，从而在机动车辆行驶时为车辆乘员提供附加价值。在此，机动车辆不一定非要在公共道路上行驶。相反地，在佩戴着虚拟现实眼镜的情况下驾驶机动车辆时，最重要的是体验特征(Erlebnischarakter)。在此情况下，可以在例如非公共道路以及进而具有合适的道路走向的封闭路段上行驶，由此能够借助虚拟现实眼镜实现特别沉浸式的体验。

本发明的一个有利的实施形式提出，作为路线选择事先将虚拟主题适配于路线的道路走向的路线。由此有利的是，在机动车辆完全没有开始行驶之前，就已经针对非常具体的路线以及其道路走向对虚拟主题进行了调整。然后可以将这个调整过的虚拟主题，更准确地说是与此相关的数据项输入例如虚拟现实眼镜又或其他存储器上。在事先调整虚拟主题使其适应非常具体的路线的认知下，由此能够精确地选择机动车辆随后行驶经过的路线。在此出现的、特别是与弯道行驶又或者上坡和下坡行驶相关的机动车辆的自身运动特别适合被转换成在显示的虚拟环境内的相应的虚拟运动。

根据本发明的另一个有利的实施形式提出，作为路线选择路线的曲率分布最好地匹配于预设的虚拟主题的路线。此外，可选地或附加地还可以提出，将路线的高度分布

最好地匹配于预设的虚拟主题的路线作为所述路线。但也不必非要使非常具体的预设虚拟主题预先适配于非常具体的真实路线。相反，可以在预设虚拟主题之后，例如在围绕着机动车辆的停驻位置的特定的搜寻半径内选择尽可能合适的路线，其中特别是该路线的高度分布和/或曲率分布最好地匹配于预设的虚拟主题。在这个方案中，优选同样能够特别简单地使借助虚拟现实眼镜显示的虚拟内容动态地适配于相应的行驶活动，这是因为所选择的路线特别匹配于预设的虚拟主题。如果所述虚拟主题涉及例如在具有特别多转弯的虚拟环境内前进，则可以如下方式选择路线，即，使得所述路线同样具有多个转弯，特别是即使为到达例如特定的目的地提供了具有少量转弯的另一路线。在这个方案中，不一定要特别快地到达特定的目的地，相反，重点在于所选择的路线要特别好地匹配于所预设的虚拟主题的特征。

根据本发明的另一个有利的实施形式提出，提供多个虚拟主题以供选择，每个虚拟主题限定在相应的虚拟环境内的不同的虚拟前进模式，其中根据用户选择来设定用于行程的虚拟主题。由此，车辆乘员可以从多个虚拟主题中进行选择，以便选择出对于他最合适的、例如最有趣的主题。然后，与所述车辆乘员的选择相应地再次根据上述方案选择尽可能合适的路线。

本发明的另一个有利的实施形式提出，机动车辆半自动或全自动地行驶在所选择的路线上。特别是在后一种情况下，根据行驶路线，驾驶员根本无须坐在机动车辆中。无论机动车辆是半自动地、完全自动地，还是手动地行驶在所选择的路线上，都可以由例如移动服务供应商、例如出租车公司等来提供所述方法作为附加服务。这种移动服务供应商可以为其车辆配备相应的技术，以便通过提供根据本发明的方法或根据本发明的方法的有利的实施形式来与竞争对手区分开来并创造额外的收入来源。

特别有利的是，所述方法以服务形式进行订购。换句话说，所述方法可以作为服务来提供和订购。由此获得上文所述的优点。例如，可以为自己的车辆进行订购，或者也可以在驾驶陌生的车辆期间进行订购。

本发明的另一个有利的实施形式提出，以如下方式操控至少一个第二虚拟现实眼镜，即，使得佩戴所述第二虚拟现实眼镜的另一车辆乘员——与检测到的机动车辆的自身运动相应地以及与预设的虚拟主题的虚拟前进方式相应地——在虚拟环境内虚拟地前进。优选地，检测两个车辆乘员并且借助虚拟现实眼镜显示所述车辆乘员的相应的虚拟形象。因此，如果机动车辆中乘坐有多个车辆乘员并且每个乘员都佩戴着虚拟现实眼镜，则他们可以与所提供的虚拟主题相应地在例如相同的虚拟环境中虚拟地一起前进，同时进行互动，以及以虚拟的方式相互观察对方的形象。也可以将多个车辆乘员从起点移动到目的地，在此过程中，在行驶期间为车辆乘员提供了游戏性、信息性或纯娱乐性环境的高度沉浸式体验。如上所述，车辆乘员优选地甚至可以在所显示的虚拟环境中看到彼此并且与预设的虚拟主题相应地进行互动。

根据本发明的用于在机动车辆中运行至少一副虚拟现实眼镜的系统被设置用于：预设虚拟的主题，该虚拟的主题限定在虚拟环境内的特定的虚拟前进方式；选择路线，该路线的道路走向最好地匹配于所述预设的虚拟主题；借助在沿着所选择的路线的行驶期间所检测到的机动车辆的自身运动，以如下方式操控虚拟现实眼镜，即，使得佩戴虚拟现实眼镜的车辆乘员——与检测到的机动车辆的自身运动相应地并且与预设的虚拟主题的预设的虚拟前进方式相应地——在虚拟的环境内虚拟地前进。根据本发明的方法的有利的构造方案被视作为根据本发明的系统的有利的构造方案，反之亦然，其中所述系统具有特别是用于执行所述方法步骤的装置。

本发明的其他优点、特征和细节由以下优选实施例的描述和附图产生。以上描述中提到的特征和特征组合以及以下附图和/或单个附图的描述中示出的特征和特征组合在不脱离本发明的范围的情况下不仅可以在相应给出的组合中使用，还可以在其他组合中使用或单独使用。

附图说明

在唯一的附图中示出机动车辆的示意图，在该机动车中布置有用于运行多个虚拟现实眼镜的系统。

具体实施例

在唯一的附图中以极简的示意图示出机动车辆1。在机动车辆1中坐着分别佩戴着虚拟现实眼镜4、5的两位车辆乘员2、3。为此，在机动车辆1中布置有用于运行所述两个虚拟现实眼镜4、5的系统6。另外，在所述机动车辆1中还布置有检测装置7，所述检测装置被设计用于检测机动车辆1在机动车辆1的行驶期间的自身运动。

检测装置7可以具有例如安装在车辆侧的各种传感器，以便检测加速度、速度等。替代地或附加地，检测装置7也可以与上述示意图相反地是系统6的一部分，其中所述检测装置7本身具有不是被安装在车辆侧、而是安装在系统侧的相应的传感器。整个系统6还可以是便携式的，即，无须强制性地将所述系统与车辆固定安装。在此情况下，可以将系统6设置成一种可穿戴/可佩戴的电子硬件设备/硬件盒。

下面将详细描述运行两个虚拟现实眼镜4、5的方法。首先，借助系统6预设至少一个虚拟主题，所述虚拟主题限定在虚拟的周围环境内的特定的虚拟前进方式。虚拟主题可以被理解成非常具体的形式的虚拟体验，车辆乘员2、3可以例如在车辆1行驶之前或期间订购所述虚拟体验作为服务。例如，可以全自主地驾驶机动车辆1，使得两个车辆乘员2、3均可以毫无危险地使用虚拟现实眼镜4、5。

所述虚拟主题限定在特定的虚拟环境内的特定的虚拟前进方式。例如，所述虚拟主题可以涉及虚拟的车辆行驶、虚拟的飞行器飞行又或是虚拟的水运工具行驶。原则上，各种的虚拟主题或虚拟体验都是可能的。因此，也有可能提供例如空间滑翔器飞行作为虚拟主题。相应的虚拟主题优选地总是包括非常具体的虚拟前进方式，例如在对应的非常具体的虚拟环境中驾驶陆地车辆、飞行器或水运工具、例如轮船或潜水艇。系统6还可以提供多个这样的主题以供选择，车辆乘员2、3可以例如选择和订购这些主题作为付费服务。

一旦车辆乘员2、3之一选择了非常具体的虚拟主题，如下路线便被选择出：该路线的道路走向最好地匹配于相应选出的虚拟主题。在此，原则上有两种不同的方式。例如，可以选择如下的路线作为所述路线：事先就已经将虚拟主题匹配于该路线的道路走向。在此情况下，例如，事先便已经基于非常具体的路线的非常具体的道路走向创建了与所述虚拟主题相关的数据组。在此情况下，正好可以选择在道路走向方面特别好地匹配于事先被匹配的虚拟主题的这条路线作为路线。

替代地，还可以选择路线的曲率分布最好地匹配于预设的虚拟主题的路线，其中，还可以附加地考虑所选择的路线的高度分布最好地匹配于预设的虚拟主题。在此情况下，要首先预设非常具体的虚拟主题，然后再从多个可能的路线中选出一个路线，其中在准备阶段并未使所述虚拟主题完全匹配于所选择的路线。由于特别是在曲率分布和高度分布方面进行路线选择，使得道路走向匹配于所选择的虚拟主题，因此能够限制在运行虚拟现实眼镜4、5时用于与所选择的路线进行动态匹配的费用。

如果预设了虚拟主题并且选择了相应的路线，机动车辆1便驶过所述路线。在此，借助检测装置7来持续检测机动车辆1的自身运动。将与此相关的数据输入系统6，所述系统随后以如下方式操控虚拟现实眼镜4、5，即，使得相应的车辆乘员2、3与所检测到的车辆1的自身运动相应地并且与所预设的虚拟主题的预设的虚拟前进方式相应地在借助相应的虚拟现实眼镜4、5显示的虚拟环境内虚拟地前进。

如果机动车辆1行驶过急右转弯，则可以如下方式操控虚拟现实眼镜4、5，即，在车辆乘员2、3看来他们就像是在显示的虚拟环境内同样进行急右转弯或者以其他方式运动经过急右转弯。这也适用于车辆1的任意其他自身运动。在车辆1行驶期间，车辆乘员2、3同样借助虚拟现实眼镜4、5在显示的虚拟环境中经历了感受特别逼真的虚拟前进。一方面，由此使得机动车辆1行驶变得尤为有趣。另一方面，由此可以避免佩戴着虚拟现实眼镜4、5的车辆乘员2、3感到不适。因为借助虚拟现实眼镜4、5所显示的虚拟内容能够使得车辆乘员2、3在视觉上获得与他的前庭系统基于机动车辆1的自身运动所感觉到的相同的感受。

另外还可以借助摄像机系统在机动车辆1行驶期间检测两个车辆乘员2、3，将相应的摄像机数据传输给系统6。这个系统随后以如下方式操控虚拟现实眼镜4、5，即，以显示的方式使得车辆乘员2、3借助所佩戴的虚拟现实眼镜4、5获得他的同乘人员在所显示的虚拟环境内的相应的虚拟形象。车辆乘员2、3也可以在借助虚拟现实眼镜4、5显示的虚拟环境内通过各自的虚拟形象看到对方并且在需要时还可以进行互动。

所描述的系统6以及对应的用于运行虚拟现实眼镜4、5的方法可以例如由出租车公司或其他移动服务供应商来提供作为附加的有偿服务。由此，车辆乘员可以在行驶过程中享受各种虚拟内容，但又不会感到不适，这是因为所显示的虚拟内容与机动车辆在行驶期间的自身运动相互关联。

Claims (11)

1.一种用于在机动车辆(1)中运行至少一副虚拟现实眼镜(4、5)的方法，所述方法具有以下步骤：

-预设虚拟主题，所述虚拟主题限定在虚拟环境内的特定的虚拟前进方式；

-选择出如下的路线：其道路走向最好地匹配于预设的虚拟主题；

-在沿着所选择的路线行驶期间检测机动车辆(1)的自身运动，并以如下方式操控虚拟现实眼镜(4、5)：使得佩戴虚拟现实眼镜(4、5)的车辆乘员(2、3)，与检测到的机动车辆(1)的自身运动相应地并且与预设的虚拟主题的预设的虚拟前进方式相应地，在虚拟环境内虚拟地前进。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，虚拟主题涉及的是以下虚拟现实：

-虚拟的机动车辆(1)行驶；

-虚拟的飞行器飞行；

-虚拟的水运工具行驶。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，作为所述路线选择的是如下的路线：虚拟主题被事先匹配于该路线的道路走向。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，作为所述路线选择的是如下的路线：其曲率分布最好地匹配于预设的虚拟主题。

5.根据权利要求1、2或4所述的方法，其特征在于，作为所述路线选择的是如下的路线：其高度分布最好地匹配于预设的虚拟主题。

6.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，提供多个虚拟主题以供选择，这些虚拟主题分别限定在相应的虚拟环境内的不同的虚拟前进方式，其中根据用户选择为行程预设虚拟主题。

7.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，机动车辆(1)半自动地或全自动地驶过所选择的路线。

8.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法以服务的形式被订购。

9.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，以如下方式操控至少一个第二虚拟现实眼镜(5)，即，使得佩戴第二虚拟现实眼镜(5)的另一车辆乘员(3)与检测到的机动车辆(1)的自身运动相应地并且与预设的虚拟主题的预设的虚拟前进方式相应地在虚拟环境内虚拟地前进。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，检测两个车辆乘员(2、3)并且借助虚拟现实眼镜(4、5)显示车辆乘员(2、3)的相应的虚拟形象。

11.一种用于在机动车辆(1)中运行至少一副虚拟现实眼镜(4、5)的系统(6)，所述系统被设置用于：

-预设虚拟主题，所述虚拟主题限定在虚拟环境内的特定的虚拟前进方式；

-选择出如下的路线：其道路走向最好地匹配于预设的虚拟主题；

-依据在沿着所选择的路线行驶期间所检测到的机动车辆(1)的自身运动，以如下方式操控虚拟现实眼镜(4、5)，即，使得佩戴虚拟现实眼镜的车辆乘员(2、3)与检测到的机动车辆(1)的自身运动相应地并且与预设的虚拟主题的预设的虚拟前进方式相应地，在虚拟环境内虚拟地前进。

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