DE102017006231A1

DE102017006231A1 - Mit einer Virtual-Reality-Einrichtung versehene nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung

Info

Publication number: DE102017006231A1
Application number: DE102017006231.5A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Ddg Benelux S A; Ddg Benelux SA
Current assignee: Ddg Benelux S A; Ddg Benelux SA
Priority date: 2016-07-03
Filing date: 2017-07-03
Publication date: 2018-01-04
Also published as: WO2018007003A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung zur Personenbeförderung, die mit einer VR-Einrichtung versehen ist, wobei die Fahrvorrichtung eine erste Trackingeinrichtung aufweist, mit der jeweils momentane erste Positionsinformationen der Fahrvorrichtung ermittelbar und einer Steuerungseinrichtung der VR-Einrichtung zuführbar sind, wobei mittels der Steuerungseinrichtung der VR-Einrichtung jeweils positionsabhängige visuelle Informationen in zumindest ein VR-Benutzerendgerät der VR-Einrichtung einspielbar sind. Um bei einer solchen Vorrichtung unabhängig von einem fest und unveränderlich vorgegebenem Fahrverlauf und -ablauf, einer Vielzahl von Fahrgästen, der momentanen Fahrsituation von jedem der Nutzer passende, virtuelle Bildinformationen zur Verfügung zu stellen, wird eine zweite Trackingeinrichtung vorgeschlagen, mit welcher für jedes VR-Benutzerendgerät der VR-Einrichtung unabhängig von der ersten Trackingeinrichtung nutzerbezogene Informationen ermittelbar und der Steuerungseinrichtung zuführbar sind, wobei mittels der Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von den Positionsinformationen der ersten Trackingeinrichtung und den Informationen der zweiten Trackingeinrichtung die visuellen Informationen in das zumindest eine Benutzerendgerät einspielbar und an einem Anzeigemittel der VR-Endeinrichtung visuell wahrnehmbar darstellbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung zur Personenbeförderung, die mit einer Virtuell-Reality-Einrichtung (VR-Einrichtung) versehen ist, wobei die Fahrvorrichtung eine erste Trackingeinrichtung aufweist, mit der jeweils momentane erste Positionsinformationen der Fahrvorrichtung ermittelbar und einer Steuerungseinrichtung der VR-Einrichtung zuführbar sind, wobei mittels der Steuerungseinrichtung der VR-Einrichtung jeweils positionsabhängige visuelle Informationen in zumindest ein VR-Benutzerendgerät der VR-Einrichtung einspielbar sind.
Vorrichtungen aus dem Bereich Augmented Reality oder Virtual Reality (VR) sind hinlänglich bekannt. Es existieren hierfür unter anderem Vorrichtungen, die am Kopf befestigt werden, so daß eine visuelle Anzeigevorrichtung vor den Augen des Benutzers angeordnet ist. Mit diesen Anzeigevorrichtungen, die auch als Videobrillen oder VR-Brillen, bezeichnet werden, lassen sich visuelle Informationen, wie beispielsweise Bilder oder Videos direkt vor den Augen des Benutzers einspielen.
Es sind zudem bereits Fahrvorrichtungen bekannt geworden, die mit Augmented Reality Vorrichtungen bzw. Virtual Reality Vorrichtungen ausgestattet sind, um von der jeweiligen Position der Fahrvorrichtung abhängig Bilder, Videosequenzen oder andere visuell wahrnehmbare Informationen in die VR-Brille einzuspielen. Eine solche ist beispielsweise eine Ausrüstung für Achterbahnen (Roller Coaster, die unter der Bezeichnung „VR Coaster” (Marke der VR Coaster GmbH & Co. KG) von der VR Coaster GmbH & Co. KG angeboten wird. Diese vorbekannte schienengebundene Fahrvorrichtung ist hierbei mit Mitteln ausgestattet, um durch Überfahren von Positionsmarken an der Schiene zumindest stellenweise die Position der Fahrvorrichtung auf der Schiene zu ermitteln und dann in Abhängigkeit von dieser Position fiktive bildliche Informationen in die VR-Brillen der Benutzer einzuspielen. Die VR-Brillen sollen dabei über eine Funkverbindung, insbesondere mit einer Bluetooth-Funkverbindung, mit einem Server in Kontakt stehen, der die jeweiligen Daten für die bildlichen Informationen zur Sendung an die VR-Brillen bereitstellt und sendet. Die jeweilige bildliche Information soll dabei mit der vom Benutzer der jeweiligen VR-Brille durch die Fahrt in der Achterbahn aufgrund des Schienenverlaufs empfundenen anderen Sinneswahrnehmungen, wie beispielsweise Beschleunigung und Querkräfte, korrelieren.
An dieser Lösung kann als nachteilig gesehen werden, daß hiermit nur schienengebundene Fahrzeuge und zudem auch nur solche mit bildlichen Informationen versorgt werden können, bei denen an bestimmten Stellen einer Schiene stets die gleichen auf den Nutzer einwirkenden physikalischen Bedingungen erwartet werden können.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Fahrvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in der Lage ist, unabhängig von einem fest und unveränderlich vorgegebenem Fahrverlauf und -ablauf, einer Vielzahl von Fahrgästen, der momentanen Fahrsituation von jedem der Nutzer passende, virtuelle Bildinformationen zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung zur Personenbeförderung, wie eingangs erwähnt, gelöst, die eine zweite Trackingeinrichtung aufweist, mit welcher für jedes VR-Benutzerendgerät der VR-Einrichtung unabhängig von der ersten Trackingeinrichtung nutzerbezogene Informationen ermittelbar und der Steuerungseinrichtung zuführbar sind, wobei mittels der Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von den Positionsinformationen der ersten Trackingeinrichtung und den Informationen der zweiten Trackingeinrichtung die visuellen Informationen in das zumindest eine Benutzerendgerät einspielbar und an einem Anzeigemittel der VR-Endeinrichtung visuell wahrnehmbar darstellbar sind. Die Aufgabe wird zudem durch eine Virtual-Reality-Einrichtung gemäß Patentanspruch 7 gelöst.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe zudem durch ein Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst. Bei diesem Verfahren zur gleichzeitigen Einspielung von Daten in eine Vielzahl von Virtual-Reality Endgeräten, die sich in einer nicht-schienengebundenen Fahrvorrichtung befinden, können in jedes Virtual-Reality-Endgerät individuell auf das jeweilige Virtual-Reality-Engerät abgestimmte Daten eingespeißt werden, wobei hierzu mittels einer ersten Trackingeinrichtung jeweils momentane erste Positionsinformationen der Fahrvorrichtung ermittelt und einer Steuerungseinrichtung der VR-Einrichtung zugeführt werden, und mittels der Steuerungseinrichtung der VR-Einrichtung jeweils positionsabhängige visuelle Informationen VR-Endgeräten den VR-Einrichtung zur Verfügung gestellt werden. Mittels einer zweiten Trackingeinrichtung können für jedes VR-Endgerät, unabhängig von der ersten Trackingeinrichtung, nutzerbezogene Informationen ermittelt und der Steuerungseinrichtung zugeführt werden, wobei mittels der Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von Informationen der ersten Trackingeinrichtung und Informationen der zweiten Trackingeinrichtung zumindest einer Vielzahl von VR-Endgeräten, vorzugsweise jedem VR-Endgerät, individuelle Daten für die Darstellung von visuellen Informationen in den VR-Endgeräten zur Verfügung gestellt werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mittels der ersten Trackingeinrichtung jeweils eine Position, insbesondere eine gobale Position, des Fahrzeugs, bezogen auf eine Referenzstelle am Fahrzeug, ermittelt wird und mittels der zweiten Trackingeinrichtung Positionsinformationen von zumindest einigen der Virtual-Reality-Endgeräten innerhalb des Fahrzeugs, bezogen auf die Referenzstelle am Fahrzeug, sowie räumliche Lageinformationen von zumindest einigen der Virtual-Reality-Endgeräten bestimmt und der Steuerungseinrichtung zugeführt werden, wobei in Abhängigkeit dieser Positions- und Lageinformationen zumindest einer Vielzahl von VR-Endgeräten individuelle Daten für die Darstellung von visuellen Informationen in den VR-Endgeräten zur Verfügung gestellt werden
Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist somit vorgesehen, möglichst von jedem Nutzer einer nicht-schienengebundenen Fahrvorrichtung zumindest die jeweils momentane Position des jeweiligen Nutzer möglichst exakt zu bestimmen und diese individuelle und momentane Positionsinformation zu nutzen, um davon abhängige visuell wahrnehmbare Darstellungen in ein VR-Endgerät einzuspielen. Bei diesen Darstellungen handelt sich vorzugsweise um Darstellungen der momentanen Umgebung, vorzugsweise mit virtuell realistischem Inhalt, beispielsweise Darstellungen des momentan aus dem Fahrzeug optisch wahrnehmbaren Teil einer Stadt oder eines anderen Besichtigungsobjekts, jedoch virtuell in eine andere Zeit versetzt. Hierdurch kann beispielsweise eine Stadt oder eine sonstige Gegend insbesondere in ihrem historischen Zustand gezeigt und von den Nutzern wahrgenommen werden, als ob sie sich tatsächlich in dieser Zeit befänden. Vorzugsweise findet dieser Vorgang gleichzeitig für eine Vielzahl von Nutzern und separat für jeden Nutzer aufgrund seiner individuellen Positionsinformationen statt, so daß jedem Nutzer seinem tatsächlichen momentanen Blickfeld und seiner momentan wahrgenommenen Fahrsituation entsprechende Darstellungen im VR-Endgerät gezeigt werden. Ebenso sollte mit Vorteil eine möglichst kontinuierliche Positionsbestimmung der Nutzer stattfinden, wodurch möglichst zu jedem Zeitpunkt zur jeweiligen Position eines Nutzers zeitlich passende visuell wahrnehmbare Darstellungen dem VR-Endgerät bereitgestellt und dargestellt werden können.
Um die Positionsbestimmung und vorzugsweise auch eine Bestimmung der Blickrichtung oder Kopfausrichtung eines Nutzers bzw. Fahrgasts zu vereinfachen, können diese in zweckmäßiger Weise auf zumindest zwei Trackingeinrichtungen aufgeteilt sein. Mit einer geeigneten ersten Trackingeinrichtung kann hierbei die jeweils momentane Position des nicht-schienengebundenen Fahrzeugs möglichst genau bestimmt werden, in der sich der zumindest eine Nutzer befindet. Eine solche erste Trackingeinrichtung kann beispielsweise eine satellitengebundene globale Positionsbestimmungseinrichtung sein, die umgangssprachlich GPS bezeichnet wird. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, können mit einer solchen ersten Trackingeinrichtung auch Geschwindigkeits- und/oder Fahrtrichtungsinformationen ermittelt werden, durch die sich auf Beschleunigungskräfte schliessen läßt, die jeweils momentan auf das Fahrzeug und damit auf die Fahrzeuginsassen wirken.
Zur Positionsbestimmung des jeweiligen Nutzers sollte erfindungsgemäß außerdem eine zweite Trackingeinrichtung vorgesehen sein, welche nutzerabhängige Informationen ermittelt. Solche nutzerabhängigen Informationen können beispielsweise Informationen über die momentane Position des jeweiligen Nutzers im Fahrzeug in Bezug auf eine Referenzposition der ersten Trackingeinrichtung und/oder der momentanen Blickrichtung des jeweiligen Nutzers sein. So können beispielsweise Ortungsmittel zur Bestimmung der Position von einer der mobilen und zur Kopfanordnung vorgesehenen VR-Endgeräte oder der Position der dieses VR-Endgeräts nutzenden Person innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen sein. Das alternativ zu diesen Ortungsmittel und/oder in Ergänzung dazu vorgesehenen Mittel zur Bestimmung von Informationen über die Blickrichtung oder der räumlichen Ausrichtung des VR-Endgeräts, kann beispielsweise ein in das VR-Endgerät, beispielsweise einer VR-Brille, eingebauter Gyrosensor sein. Mit einem solchen Gyrosensor läßt sich die momentane Lage bzw. räumliche Ausrichtung der jeweiligen VR-Brille bestimmen, durch die wiederum auf die Blickrichtung des Nutzers der VR-Brille im Raum geschlossen werden kann. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung können zusätzlich auch im VR-Endgerät bzw. in der VR-Brille angeordnete Detektionsmittel vorgesehen sein, mit denen sich die Ausrichtung der Pupillen des Nutzers bestimmen lassen.
Erfindungsgemäß sollen sowohl die Daten der ersten als auch der zweiten Trackingeinrichtung der Steuerungseinrichtung zugeführt werden. Erfindungsgemäß hält die Steuerung Bilddaten bereit, die sowohl unter Berücksichtigung der Position des Fahrzeugs als auch unter Berücksichtigung der Blickrichtung des jeweiligen Nutzers in die VR-Brille oder sonstigen Virtuell Reality (VR) Endgeräts eingespielt und dort angezeigt werden. Die Datenermittlung durch die erste und durch die zweite Trackingeinrichtung sollte kontinuierlich erfolgen und auch kontinuierlich der Steuerungseinrichtung zugeführt werden, so daß jedem Benutzer bzw. Fahrgast der momentan aktuellen Fahrsituation und seiner individuellen momentanen Position im Fahrzeug und seines individuellen Blickrichtung und Blickfeldes entsprechende optische Informationen für sein VR Endgerät zur Verfügung gestellt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die zweite Trackingeinrichtung mit einem ersten Teil versehen sein, mit dem Nutzerpositionsinformationen ermittelbar sind, Ein zweiter Teil der zweiten Trackingeinrichtung kann zur Bestimmung der räumlichen Ausrichtung des Kopfes oder der Blickrichtung des jeweiligen Fahrgasts bzw. Nutzers vorgesehen sein. Eine solche Aufteilung in erste und zweite Teile einer zweiten Trackingeinrichtung ist beispielsweise bei der vom Unternehmen „facebook” angebotenen VR-Brille „Oculus” vorgesehen. Bei dieser VR-Brille ist ein von der Brille baulich getrennter optischer Sensor, wie eine Kamera, vorgesehen, mit dem die Brille und ihre jeweils momentane Ausrichtung geortet bzw. bestimmt werden kann. In einem mit Sitzplätzen versehenen Fahrzeug können die zur VR-Brille gehörenden Kameras beispielsweise an der Rückseite der Kopfstützte des jeweiligen Vordersitzes angeordnet werden.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es somit möglich, Nutzern von Fahrzeugen, sowohl in Abhängigkeit von der jeweiligen momentanen Position des Fahrzeugs als auch in Abhängigkeit von der jeweiligen momentanen Position des jeweiligen Nutzers im Fahrzeug sowie von seiner Blickrichtung, hierzu passende Bild-, Videodarstellungen, Echtzeitgrafiken und/oder andere optisch wahrnehmbare bildliche Darstellungen, zur Einspielung in die VR-Brille (VR-Endgerät) zur Verfügung zu stellen. Die Daten bzw. die Bild-, Videodarstellungen, Echtzeitgrafiken und/oder andere optisch wahrnehmbare bildliche, vor allem dynamische bildliche, Darstellungen, die der Nutzer über sein VR-Endgerät vermittelt bekommt, können somit vorzugsweise zur momentanen Fahrsituation passen und insbesondere in den Darstellungen auch die Fahrbewegung simulieren und berücksichtigen. Insbesondere die durch diese eingespielten bildlichen Darstellungen vermittelten dynamischen Eindrücke, wie Geschwindigkeit, Beschleunigungen und Querkräfte sollten zumindest näherungsweise mit den tatsächlich empfundenen und auf den jeweiligen Nutzer durch das Fahrzeug einwirkenden dynamischen Eindrücken korrelieren. Da je nach Position der Nutzer im Fahrzeug und Größe des Fahrzeugs, unterschiedliche Nutzer zur gleichen Zeit unterschiedliche Fahreindrücke erleben können, können mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gleichzeitig jedem Nutzer kontinuierlich für ihn fahrsituations- und erlebnisgerechte bildliche Informationen zur Darstellung in seinem VR-Endgerät zur Verfügung gestellt werden.
In einem bevorzugten Anwendungsfall der vorliegenden Erfindung kann diese einen Autobus zur Personenbeförderung als Fahrvorrichtung aufweisen, bzw. in einen solchen integriert sein. Ebenso wie andere Kraftfahrzeuge, Flugzeuge oder Schiffe sind Busse nicht-schienengebundene, selbst angetriebene Fahrzeuge, deren momentane Position – anders als bei schienengebundenen Fahrzeugen – aufgrund ihrer variablen Geschwindigkeiten und eines nicht fest vorgegebenen Schienenverlaufs nicht vorgegebenen ist und sich jederzeit ändern kann. Ebenso sind bei nicht-schienengebundenen Fahrzeugen, die auf die Fahrgäste einwirkenden Kräfte, wie Beschleunigungs- und Querkräfte, nicht vorhersehbar und vom jeweiligen Fahrverlauf abhängig. Mit den beiden Trackingeinrichtungen können für jeden Fahrgast die erforderlichen individuellen Informationen ermittelt und der Steuerung der VR-Einrichtung zur Verfügung gestellt werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können als bildliche Darstellungen unter anderem Darstellungen der momentanen Umgebung aus einer anderen Zeit als der realen Zeit vorgesehen sein, in der sich das Fahrzeug momentan befindet und welche der zumindest eine Fahrgast real wahrnehmen könnte, falls er keine VR-Brille tragen würde. Mit der VR-Einrichtung ist es somit möglich und vorzugsweise vorgesehen, daß ein Fahrgast und Nutzer der VR-Einrichtung mit seiner momentanen Blickrichtung, die in seinem momentanen Blickfeld liegende Umgebung durch sein VR-Endgerät aus einer anderen Zeit angezeigt bekommt. Die erfindungsgemäße Fahrvorrichtung ist somit insbesondere dafür prädestiniert, während einer Fahrt mit dem Fahrzeug historische Darstellungen des Teils der momentanen Umgebung des jeweiligen Fahrgasts wiederzugeben, der sich im jeweiligen momentanen Blickfeld des Nutzers der VR-Einrichtung befindet. Die erfindungsgemäße Fahrvorrichtung eignet sich somit beispielsweise zu einer historischen oder auch zu einer futuristischen Stadtführung oder auch zur Darstellung bzw. Wiedergabe einer fiktionalen oder einer virtuellen Geschichte bzw. Erzählung oder für eine tatsächlich stattfindende Fahrt durch eine virtuelle Welt/Umgebung.
Ebenso können auch jegliche bildliche Darstellungen im Zusammenhang mit Führungen, Sightseeing, Erlebnisfahrten, Besichtigungen oder anderen Ereignissen vorgesehen sein. Auch viele weitere Anwendungen der Erfindung sind denkbar, beispielsweise als Teil eines Adventure-Games bei dem der Nutzer und Fahrgast Fahrbewegungen der nicht-schienengebundenen Fahrvorrichtung als Teil eines Adventure-Games real erlebt und die Videosequenzen des Adventure-Games passend zur Fahrbewegung im Endgerät der VR-Einrichtung dargestellt werden. Diese Darstellungen können für jeden Nutzer individuell und für alle Nutzer aber gleichzeitig den VR-Endgeräten der Nutzer zur Verfügung gestellt werden. Selbstverständlich ist es möglich, anstelle der genannten bildlichen Darstellungen auch jegliche anderen bildlichen Darstellungen bzw. Videoinhalte, einschliesslich dazu passender Audioinhalte, im Endgerät darzustellen. Als solche bildlichen Daten können insbesondere Bild-, Videodarstellungen, Echtzeitgrafiken, Darstellungen in Light-field Technologie, stereoskopische Darstellungen, 360°-Darstellungen und/oder andere optisch wahrnehmbare bildliche Darstellungen vorgesehen sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung eine Vielzahl von Fahrgästen aufnehmen. Sie kann insbesondere eine Vielzahl von Sitzplätzen für Fahrgäste enthalten, wie sie einem üblichen Bus entsprechen. Die Trackingvorrichtungen sollten vorzugsweise derart ausgestaltet sein, daß sie für jede VR-Endeinrichtung und damit für jeden Fahrgast bzw. Nutzer, eine eigene Positionsbestimmung vornehmen kann, der Steuerung zuführen und basierend darauf, jedem Nutzer eine seiner Position und Blickrichtung angepasste individuelle momentane Videosequenz oder sonstige Daten für eine bildliche Darstellung in seinem VR-Endgerät, also vorzugsweise einer VR-Brille, zur Verfügung stellen kann. Um nur eine möglichst geringe Rechenleistung bei einer großen Anzahl an gleichzeitig mit bildlichen Darstellungen zu versorgenden VR-Endgeräten zu benötigen, kann die Datenerzeugung und -bereitstellung für eine Vielzahl an Nutzern bzw. Fahrgästen eines Fahrzeugs, insbesondere für sämtliche Fahrgäste des Fahrzeugs, nach dem Prinzip des „Massively Multiplayer Online Game” vorgenommen werden und stattfinden. Dieses basiert darauf, daß für alle Nutzer gleiche Grunddaten bereitgehalten werden und lediglich benutzerspezifische Anpassungen aufgrund der durch die zweite Trackingeinrichtung bereitgestellten Daten bzw. Positions- und Ausrichtungsinformationen vorgenommen werden. Da somit nicht sämtliche Daten der jeweiligen bildlichen Darstellungen für jeden Nutzer vollständig neu berechnet sondern auf einen gemeinsamen Datenpool zurückgegriffen wird, kann die erforderliche Rechenleistung erheblich reduziert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann, insbesondere dann, wenn im nicht-schienengebundenen Fahrzeug fest installierte Sitze vorgesehen sind, eine Position des jeweiligen Nutzers unter Berücksichtigung einer Bestimmung der Position des Fahrzeugs durch die erste Trackingeinrichtung dadurch ermittelt werden, daß zu dieser ermittelten Fahrzeugposition Koordinatendaten des jeweiligen Sitzes der Referenzposition des Fahrzeugs addiert werden. Unter Referenzposition des Fahrzeugs kann hierbei vorzugsweise die Position am Fahrzeug verstanden werden, auf welche sich die erste Trackingeinrichtung bei der für die nicht-schienengebundenen Fahrvorrichtung jeweils ermittelten globalen Positionsangabe bezieht. Auf diese Weise kann zu jedem Zeitpunkt unter Verwendung nur einer einzigen Trackingeinrichtung und der Ermittlung von nur einer einzigen Position, nämlich der Referenzposition des Fahrzeugs, auf die Position sämtlicher Fahrgäste und deren VR-Endgeräte geschlossen werden. Selbst bei einer großen Anzahl an Fahrgästen kann somit die zur Positionsbestimmung sämtlicher Fahrgäste erzeugte Datenmenge sehr gering gehalten werden.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Die Erfindung wird anhand von in den Figuren rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, es zeigen:
1 ein Bus, als nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung;
2 eine Draufsicht, auf den Fahrgastraum des Busses aus 1;
3 ein Nutzer zusammen mit einem Beispiel eines VR-Endgeräts.
In 1 ist als nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung ein Autobus 1 dargestellt, in dem eine Vielzahl von Sitzplätzen 2 für Fahrgäste 3 vorgesehen sind. Der Bus 1 ist motorisch angetrieben und damit mittels eines Fahrers selbstfahrend, und zum beliebigen Fahren auf befestigten oder unbefestigten Wegen vorgesehen, wobei die jeweilige Fahrrichtung und sonstige Fahrbedingungen durch einen im Bus 1 sitzenden Fahrer vorgegeben und bestimmt wird.
Die Anzahl der Sitzplätze 2 im Bus ist prinzipiell beliebig, sie kann bei einem Bus 1, wie dargestellt, insbesondere zwischen 20 und 60 Sitzplätze betragen. Der Bus 1 ist mit einer Trackingeinrichtung 4 versehen, mit welcher die Position des Busses zumindest im wesentlichen jederzeit bestimmbar ist. Im Ausführungsbeispiel ist die Trackingeinrichtung ein GPS-Empfangsgerät, das über den Empfang von satellitengestützten GPS-Signalen die jeweils momentane Position und vorzugsweise auch die Fahrrichtung und Geschwindigkeit des Busses 1 bestimmt. Mit dem GPS werden im Koordinatensystem der globalen Längen- und Breitengrade die jeweilige Position bestimmt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann anstelle eines herkömmlichen GPS-Systems als erste Trackingeinrichtung zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs das unter der Bezeichnung NAVKA von der Hochschule Karlsruhe, Moltkestraße 30, 76133 Karlsruhe, angebotene hochpräzise Navigationssystem eingesetzt werden. Die Funktionsweise von NAVKA basiert auf GNNS und ist ein Multisensorsystem zur mobilen Plattformnavigation. Auch eine kontinuierliche Positionsbestimmung durch jede andere Trackingeinrichtung ist prinzipiell möglich. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes Funktionsprinzip einer Trackingeinrichtung beschränkt. Eine mögliche solche weitere erste Trackingeinrichtung wird beispielsweise vom Unternehmen Velodyne, 345 Digital Drive, Morgan Hill, CA 95037 unter der Bezeichnung Velodyne Lidar^TM angeboten.
Unabhängig davon, welches System zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs Anwendung findet, werden die jeweils ermittelten Positionsdaten einer Steuerung oder Recheneinheit 5 einer Virtual Reality Einrichtung (VR-Einrichtung) zugeführt. Diese Steuerung 5 befindet sich vorzugsweise im Fahrzeug, also on board. Vorzugsweise werden bei einer Fahrt kontinuierlich Positionsdaten des Fahrzeugs ermittelt und der Recheneinheit 5 bereitgestellt. Die Recheneinheit ist außer mit der ersten Trackingeinrichtung auch mit zumindest einer der Virtual Reality Endgeräte (VR Endgerät) 8 verbunden, vorzugsweise mit sämtlichen VR Endgeräten 8, so daß sämtliche Endgeräte 8 mit der gleichen nur einen Recheneinheit 5 zum Datenaustausch in Verbindung stehen. Prinzipiell kann hierbei jede denkbare Verbindungstechnik vorgesehen sein, die technisch möglich ist und einen ausreichend hohen Datendurchsatz bereitstellt, insbesondere drahtlose oder drahtgebundene Verbindungstechniken. Vorzugsweise sind die VR-Endgeräte 8 jeweils direkt über Kabel 9 mit der zentralen Recheneinheit 5 zum Datenaustausch verbunden.
Prinzipiell sind als zweite Trackingeinrichtung eine Vielzahl von VR-Endgeräten geeignet, vor allem solche, die bereits eine integrierte Sensorik zu einer Positions- und/oder Lagedetektion des Nutzers des jeweiligen Endgeräts beinhalten. Diese Sensorik kann auf unterschiedlichen Funktionsprinzipien beruhen, beispielsweise auf optischer Sensorik und/oder auf Grundlage von Beschleunigungssensoren. Geeignet sind beispielsweise das Produkt „HTC Vive – Lighthouse des taiwanischen Unternehmens HTC sowie das Produkt „Song Morpheus” des japanischen Herstellers Sony.
Im Ausführungsbeispiel sind als VR-Endgeräte 8 VR-Brillen vorgesehen. Es können hierbei handelsübliche VR-Brillen verwendet werden, beispielsweise das Modell Oculus des Herstellers Facebook Inc., Menlo Park, Kalifornien, USA. Eine solche VR-Brille weist ein Display oder Anzeige auf, das zur Anordnung wie eine Sehhilfe-Brille oder eine Skibrille unmittelbar vor den Augen des Benutzers/Fahrgast 3 vorgesehen ist. Das Display ist in der Lage auch schnell ablaufende Bewegungen darzustellen. Das Display wird mit einem geeigneten Befestigungsmittel, beispielsweise einem oder mehreren Gurten, am Kopf des Nutzers/Fahrgasts 3 in Position gehalten sowie mit einer umlaufenden und zur Anlage gegen des Gesicht des Nutzers 3 vorgesehene Blende gegen Eintritt von störenden seitlichen Umgebungslicht geschützt. Der Nutzer 3 der jeweiligen VR-Brille hat somit lediglich das Display in seinem Gesichtsfeld.
Das VR-Endgerät 8 Oculus weist zudem eine baulich von der VR-Brille getrennte und separat handhabbare optische Sensoreinrichtung 10 auf, die mit einem eigenen Gehäuse versehen ist. Mit dieser in Distanz zur VR-Brille 8 angeordneten Sensoreinrichtung kann die räumliche Ausrichtung bzw. räumliche Lage der VR-Brille festgestellt, insbesondere kontinuierlich festgestellt, werden. Bei der VR-Brille Oculus werden hierzu an der VR-Brille angeordnete Lichtemittiermittel wie beispelsweise mehrere LEDs genutzt, deren Position und Lage zueinander von der optischen Sensoreinrichtung 10 detektiert werden. Da die relativen Positionen zueinander dieser Lichtemittiermittel an der VR-Brille bekannt sind, kann durch das Detektionsergebnis auf die jeweilige momentane räumliche Anordnung und Lage der Brille geschlossen werden.
Jede VR-Brille ist mit der eigenen optischen Sensoreinrichtung 10, hier Kamera, versehen. Im Falle eines Autobusses als nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung kann die zu einer VR-Brille gehörende Kamera an der Rückenlehne des jeweils vor dem Nutzer bzw. Fahrgast angeordneten Sitzes 2 angebracht sein. Die Detektionsergebnisse jeder Kamera werden der Recheneinheit 5 bzw. Steuerung zugeführt. Bei der Bereitstellung der bildlichen Darstellungen für eine VR-Brille wird das jeweilige Detektionsergebnis für diese VR-Brille berücksichtigt. D. h., die mit den VR-Endgeräten 8 jeweils momentan bereitgestellten bildlichen Informationen, sind unter anderem von den jeweiligen Positionsinformationen der ersten Trackingeinrichtung 4 abhängig.
Zusätzlich kann auch die räumliche Position des jeweiligen VR-Endgeräts 8 innerhalb des Fahrzeugs berücksichtigt werden, insbesondere in Bezug und in Relation auf die räumliche Position eines Referenzpunktes bzw. einer Referenzstelle der ersten Trackingeinrichtung 4. Im Falle eines GPS-Moduls zum Empfang von Satellitensignalen zur globalen Positionsbestimmung mittels der ersten Trackingeinrichtung 4, kann eine solche Referenzstelle beispielsweise die Position einer GPS-Empfangseinheit am Fahrzeug sein. Da der zur jeweiligen VR-Brille (hier Oculus Brille) gehörende optische Sensor vorzugsweise ebenfalls an einer bestimmten Position im Fahrzeug unveränderlich angeordnet ist, kann für jedes VR-Endgerät 4, die räumliche Position seines optischen Sensors in Bezug auf die Referenzposition der ersten Trackingeinrichtung als weitere Positionsinformation, hier als eine Positionsinformation der zweiten Trackingeinichtung, in die Positions- und Lagebestimmung der jeweiligen VR-Brille einfliessen und somit berücksichtigt werden.
Andere VR-Brillen, die ebenfalls im Zusammenhang mit der Erfindung geeignet sind, können nur mit zumindest einem Gyrosensor bzw. Beschleunigungssensor ausgestattet sein. Mit diesem Sensor lassen sich kleinste Lageänderungen des Sensors gegenüber einer Referenzlage feststellen. Der Gyrosensor einer VR-Brille kann somit ebenfalls Bestandteil einer zweiten Trackingeinrichtung sein, mit welcher über den Gyrosensor und dessen Bewegungen, bei getragener VR-Brille, die jeweilige Kopfausrichtung des Nutzers der Brille und Fahrgast bestimmbar ist. Die vom Gyrosensor ermittelte eigene räumliche Lage ist aufgrund der bewegungsfesten Anordnung der VR-Brille am Kopf des Nutzers zumindest im wesentlichen identisch mit der jeweiligen momentanen räumlichen Ausrichtung des Kopfes und damit auch der jeweiligen momentanen Blickrichtung des Nutzers. Die jeweiligen momentanen Daten bezüglich den Blickrichtungen der Nutzer von sämtlichen VR-Brillen werden der Recheneinheit 5 bzw. Steuerung zugeführt.
Somit stehen der Recheneinheit zu jedem Zeitpunkt einer Fahrt sowohl die Positionsdaten der ersten Trackingeinrichtung 4 als auch die Lagedaten der zweiten Trackingeinrichtung zur Verfügung. Basierend auf den sich hieraus ergebenden Informationen bezüglich der momentanen Position des Nutzers und seiner Blickrichtung kann jedem Nutzer einer VR-Brille eine zu diesen Informationen passende bildliche Darstellung und/oder Videosequenz in seine VR-Brille eingespielt werden.
Im Ausführungsbeispiel wird das nicht-schienengebundene Fahrzeug (Autobus 4) für Stadtrundfahrten benutzt, bei denen den Fahrgästen 3 die jeweilige Stadt gezeigt sowie ihnen Sehenswürdigkeiten erläutert werden. Die Erfindung eignet sich nun in besonderem Maße für eine „historische” Stadtrundfahrt, bei der die im Bus 1 anwesenden Fahrgäste die Stadt oder zumindest Teile der Stadt auch während der Fahrt und in einer virtuellen Realität, in einem historischen Zustand zu einem bestimmten oder zu mehreren bestimmten Zeitpunkten sehen können. Mittels den VR-Endgeräten 8, nämlich hier den VR-Brillen, wird den Fahrgästen an den Stellen der Stadt, an denen sich der Autobus 1 gerade momentan befindet, ein historischer Zustand dieser Stelle der Stadt virtuell, d. h. mittels der Anzeige des VR-Endgeräts 8, angezeigt. Die Anzeige im jeweiligen VR-Endgerät 8 ändert sich sowohl bei einer Positionsänderung des Fahrzeugs als auch bei einer Änderung der Kopfausrichtung des Benutzers. Durch diese Anpassung wird stets das in der Anzeige der VR-Brille in Form von bildlichen Darstellungen für den Nutzer 3 optisch wahrnehmbar abgebildet, was der Nutzer der VR-Brille in seiner aktuellen Umgebung aufgrund seiner Blickrichtung tatsächlich wahrnehmen würde, falls er keine VR-Brille tragen würde und sich in der Zeit befände, auf die sich die Darstellung der Anzeige bezieht. Durch die simultan mit den bildlichen Darstellungen der VR-Brille vom Nutzer wahrgenommenen Fahrbewegung und Fahrzeugbeschleunigung des Fahrzeugs wird beim jeweiligen Nutzer der Eindruck erweckt, der Nutzer fahre in einer anderen Zeit durch die Stadt.
In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann anstelle von VR-Brillen auch jedes andere VR-Endgerät vorgesehen sein. Es können insbesondere auch Smartphones vorgesehen werden, die über eine Kabelverbindung, beispielsweise eine USB Verbindung, mit der Recheneinheit bzw. Steuerung zum Datenaustausch verbunden sind. Anstelle von kabelbasierten Verbindungen können auch die alternativen VR-Endgeräte drahtlos mit der Recheneinheit in Kontakt stehen. Da moderne Smartphones üblicherweise mit Gyrosensoren ausgestattet sind, ist es möglich diese Gyrosensoren als Bestandteil der zweiten Trackingeinrichtung einzusetzen und die Signale dieser Gyrosensoren der Recheneinheit zuzuführen, die letztere dann in der zuvor beschriebenen Weise für die Auswahl der jeweiligen momentanen bildlichen Darstellung berücksichtigt.
In weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen können zusätzlich zu optisch wahrnehmbaren Informationen auch Informationen vermittelt werden, die mit anderen menschlichen Sinnesorganen als den Augen wahrnehmbar sind. Derartige Informationen können beispielsweise Geruchs- und Duftinformationen sein. Auch solche Geruchsinformationen können in Abhängigkeit von Positions- und/oder Lageinformationen von zumindest einer der beiden Trackingeinrichtungen bereitgestellt werden. Eine solche Einrichtung zur situationsabhängigen Freisetzung von Gasen/Gerüchen kann beispielsweise gemäß der US 6,152,829 ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Autobus
2: Sitzplatz
3: Fahrgast/Nutzer
4: Trackingeinrichtung
5: Steuerung/Recheneinheit
8: Virtual Reality Endgerät
9: Kabel
10: Sensoreinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6152829 [0038]

Claims

Nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung zur Personenbeförderung, die mit einer VR-Einrichtung versehen ist, wobei die Fahrvorrichtung eine erste Trackingeinrichtung aufweist, mit der jeweils momentane erste Positionsinformationen der Fahrvorrichtung ermittelbar und einer Steuerungseinrichtung der VR-Einrichtung zuführbar sind, wobei mittels der Steuerungseinrichtung der VR-Einrichtung jeweils positionsabhängige visuelle Informationen in zumindest ein VR-Benutzerendgerät der VR-Einrichtung einspielbar sind, gekennzeichnet durch eine zweite Trackingeinrichtung, mit welcher für jedes VR-Benutzerendgerät der VR-Einrichtung unabhängig von der ersten Trackingeinrichtung nutzerbezogene Informationen ermittelbar und der Steuerungseinrichtung zuführbar sind, wobei mittels der Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von den Positionsinformationen der ersten Trackingeinrichtung und den Informationen der zweiten Trackingeinrichtung die visuellen Informationen in das zumindest eine Benutzerendgerät einspielbar und an einem Anzeigemittel der VR-Endeinrichtung visuell wahrnehmbar darstellbar sind.
Nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere VR-Benutzerendgeräte, wobei zumindest einigen der VR-Benutzerendgerät in Abhängigkeit der ersten Positionsinformation sowie der zum jeweiligen VR-Benutzerendgerät gehörenden Informationen der zweiten Trackingeinrichtung zeitgleich jeweils unterschiedliche Bildinformationen einspielbar sind.
Nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der VR-Benutzerendgeräten oder jeweils Gruppen von VR-Benutzerendgeräten in Abhängigkeit der ersten Positionsinformation sowie der zum jeweiligen VR-Benutzerendgerät gehörenden zweiten Positionsinformationen unterschiedliche Bildinformationen einspielbar sind.
Nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Trackingeinrichtung Mittel zur Detektion unterschiedlicher Kopfpositionen von Nutzern von zumindest einigen, vorzugsweise von sämtlichen, der VR-Benutzerendgeräte, aufweist.
Nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch kabelgebundene Verbindungen der VR-Benutzerendgeräte mit der Steuereinrichtung zum Datenaustausch zwischen den VR-Benutzerendgeräte und der Steuereinrichtung.
Nicht-schienengebundene Fahrvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Trackingeinrichtung zur Bestimmung der jeweiligen Position, insbesondere eine gobale Position, des Fahrzeugs, bezogen auf eine Referenzstelle am Fahrzeug, vorgesehen ist, die zweite Trackingeinrichtung Mittel zur Bestimmung von Positionsinformationen von zumindest einigen der Virtual-Reality-Endgeräten innerhalb des Fahrzeugs, bezogen auf die Referenzstelle am Fahrzeug, sowie räumliche Lageinformationen von zumindest einigen der Virtual-Reality-Endgeräten, aufweist, wobei die Steuerungseinrichtung mit Mitteln versehen ist, durch welche in Abhängigkeit dieser Positions- und Lageinformationen zumindest einer Vielzahl von VR-Endgeräten individuelle Daten für die Darstellung von visuellen Informationen in den VR-Endgeräten zur Verfügung stellbar sind.
Virtual-Reality-Einrichtung, mit einer Vielzahl von Virtual-Reality-Endgeräten, die jeweils ein Anzeigemittel zur Darstellung von optisch wahrnehmbaren Informationen, insbesondere von bildlichen Darstellungen, aufweisen, die mit einer zentralen Steuereinrichtung zum zumindest unidirektionalen Datenaustausch in Verbindung stehen, sowie mit einer Trackingeinrichtung, mit der Positionsinformationen ermittelbar sind, gekennzeichnet durch eine ebenfalls mit der Steuereinrichtung zum Datenaustausch in Verbindung stehende zweite Trackingeinrichtung, die Mittel zur Bestimmung von räumlichen Lageinformationen von zumindest einigen der Virtual-Reality-Endgeräten aufweist, wobei die Steuereinrichtung derart eingerichtet ist, daß sie unter Berücksichtigung der Positionsinformationen und der Lageinformationen zumindest im wesentlichen zeitgleich unterschiedliche optisch wahrnehmbare Informationen den Virtual-Reality-Endgeräten bereitstellt und in den Virtual-Reality-Endgeräten darstellbar sind.
Verfahren zur gleichzeitigen Einspielung von Daten in eine Vielzahl von Virtual-Reality-Endgeräten, die sich in einer nicht-schienengebundenen Fahrvorrichtung befinden, hierbei in jedes Virtual-Reality-Endgerät individuell auf das jeweilige Virtual-Realitiy-Engerät abgestimmte Daten eingespeißt werden, wobei hierzu mittels einer ersten Trackingeinrichtung jeweils momentane erste Positionsinformationen der Fahrvorrichtung ermittelt und einer Steuerungseinrichtung der VR-Einrichtung zugeführt werden, und mittels der Steuerungseinrichtung der VR-Einrichtung jeweils positionsabhängige visuelle Informationen in die VR-Benutzerendgeräte den VR-Einrichtung zur Verfügung gestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer zweiten Trackingeinrichtung, mit welcher für jedes VR-Endgerät unabhängig von der ersten Trackingeinrichtung nutzerbezogene Informationen ermittelt und der Steuerungseinrichtung zugeführt werden, wobei mittels der Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von Informationen der ersten Trackingeinrichtung und Informationen der zweiten Trackingeinrichtung zumindest einer Vielzahl von VR-Endgeräten, vorzugsweise jedem VR-Endgerät, individuelle Daten für die Darstellung von visuellen Informationen in den VR-Endgeräten zur Verfügung gestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der ersten Trackingeinrichtung jeweils eine Position, insbesondere eine gobale Position, des Fahrzeugs, bezogen auf eine Referenzstelle am Fahrzeug, ermittelt wird und mittels der zweiten Trackingeinrichtung Positionsinformationen von zumindest einigen der Virtual-Reality-Endgeräten innerhalb des Fahrzeugs, bezogen auf die Referenzstelle am Fahrzeug, sowie räumliche Lageinformationen von zumindest einigen der Virtual-Reality-Endgeräten bestimmt und der Steuerungseinrichtung zugeführt werden, wobei in Abhängigkeit dieser Positions- und Lageinformationen zumindest einer Vielzahl von VR-Endgeräten individuelle Daten für die Darstellung von visuellen Informationen in den VR-Endgeräten zur Verfügung gestellt werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest mehreren, vorzugsweise sämtlichen, Virtual Reality Endgeräten identische Grunddaten zur Verfügung gestellt werden und diese durch benutzerspezifische Daten, insbesondere solchen, die auf Informationen der zweiten Trackingeinrichtung basieren, für die jedem VR-Endgerät insgesamt jeweils bereitgestellten Daten ergänzt werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Steuerungseinrichtung zur Verfügung gestellte Daten, Daten zur visuellen Darstellung von historischen Zuständen der jeweils momentanen Umgebung des Fahrzeugs sind.