DE102020104658A1

DE102020104658A1 - Verfahren zum Bereitstellen eines Virtuell-Reality-Erlebnisses für mindestens einen Fahrgast eines Fahrgeschäfts sowie Fahrgeschäft

Info

Publication number: DE102020104658A1
Application number: DE102020104658.8A
Authority: DE
Inventors: Dennis Gordt; Michael Heyse
Original assignee: VR Coaster GmbH and Co KG
Current assignee: VR Coaster GmbH and Co KG
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2021-08-26
Also published as: EP4107600A1; CA3171912A1; US20230072692A1; WO2021164907A1; AU2020429809A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines Virtual-Reality-Erlebnisses für mindestens einen Fahrgast eines Fahrgeschäfts (1), insbesondere Wasserfahrgeschäft, mit mindestens zwei zueinander beabstandeten und ortsfesten UWB-Antennen (15), wobei der mindestens eine Fahrgast sich in dem Fahrgeschäft (1) bewegen kann, wobei dem mindestens einen Fahrgast eine VR-Brille (20) und ein UWB-Tag (25) bereitgestellt wird, und wobei die VR-Brille (20) in dem Sichtfeld des mindestens einen Fahrgasts das Virtual-Reality-Erlebnisses darstellen kann, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:- Aufbauen einer drahtlosen Verbindung und Übertragen wenigstens eines Signals zwischen den mindestens zwei ortsfesten UWB-Antennen (15) und dem UWB-Tag (25);- Berechnung der Position des UWB-Tags (25) anhand des wenigstens einen empfangenen Signals;- Erzeugen einer virtuellen Realität in Abhängigkeit der berechneten Position;- Wiedergabe des Virtual-Reality-Erlebnisses durch die VR-Brille (20) in Abhängigkeit von der berechneten Position und der Blickrichtung der VR-Brille (20) .Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrgeschäft zur Durchführung des Verfahrens zum Bereitstellen eines Virtual-Reality-Erlebnisses für mindestens einen Fahrgast.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines VR-Erlebnisses für mindestens einen Fahrgast eines Fahrgeschäfts mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Fahrgeschäft mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Anwendungen von VR-Brillen im Wasser oder auf Rutschen vorbekannt. Beispielsweise beschreibt die WO 2019 059 959 A1 ein Verfahren zum Bereitstellen einer Virtual-Reality-Erfahrung für eine Rutschfahrt, bei welcher sich ein Teilnehmer entlang einer Wasseroberfläche bewegt. Während der Rutschfahrt werden abschnittsweise Daten zur Position des Fahrgastes mittels sogenannter „Beacons“ gesammelt und somit soll die kontinuierliche Bewegung und Orientierung der VR-Brille des Fahrgastes näherungsweise geschätzt werden. „Beacons“ sind vergleichbar mit Lichtschranken und funktionieren über eine empfangene Signalstärke. Je näher sich der Fahrgast an den „Beacons“ oder an einer Lichtschranke befindet, umso größer ist die Signalstärke. In Abhängigkeit von der Signalstärke kann eine Positionsbestimmung der VR-Brille des Fahrgastes erfolgen.
Als Nachteil an diesem Stand der Technik hat sich herausgestellt, dass die aus der WO 2019 059 959 A1 bekannte Technik nur eine abschnittsweise Positionserkennung ermöglicht. Die Position des mindestens einen Fahrgastes wird in den Abschnitten zwischen den einzelnen „Bacons“ bzw. Lichtschranken mit aufwändigen iterativen Verfahren berechnet und kann nur durch Daten aus komplexen Simulationen ergänzt werden.
Verändert der Fahrgast während der Fahrt in dem Fahrgeschäft abrupt seine Geschwindigkeit, kommt es zu einem asynchronen Verlauf zwischen der realen Fahrt und dem Virtual-Reality-Erlebnis, da das Virtual-Reality-Erlebnis bzw. die Positionsbestimmung des Fahrgastes nicht kontinuierlich erfolgt und somit eine genaue Position und Ausrichtung des Fahrgastes während der Fahrt mit der VR-Brille nicht ermittelt werden kann. Insbesondere bei dem Durchfahren von chaotischen Bewegungsabschnitten wie Wirbel- oder Effektelementen auf kleinem Raum ist eine Positionsbestimmung durch „Beacons“ überhaupt nicht möglich und kann somit zu Verletzungen des Fahrgastes führen und einen sicheren Betrieb des Fahrgeschäfts gefährden. Auch führt eine ungenaue Positionsbestimmung und eine nicht synchronisierte Darstellung des Virtual-Reality-Erlebnisses zu Unbehaglichkeiten bzw. zur Motion-Sickness (Übelkeit) oder zu einem nicht befriedigenden Fahrerlebnis.
Ein weiterer Nachteil beim Einsatz von „Beacons“ ist die ungenauigkeit von ca. Im bis 3m, und dass mit steigendem Anstand zu der Lichtschranke oder dem „Beacon“ die Signalstärke deutlich nachlässt und zu weiteren Ungenauigkeiten führt.
Weiterhin ist als Stand der Technik ein optisches Tracking der VR-Brille zu nennen, welches beispielsweise durch eine kamerabasierte Positionserfassung oder ein optisches Inside-Out-Tracking erfolgt. Allerdings haben sich derartige Verfahren in einer Wasserumgebung auf den optischen Elementen und der veränderten Brechung als zu ungenau und damit ungeeignet erwiesen.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Erfassung der Position von mindestens einem eine VR-Brille tragenden Fahrgast in einem Fahrgeschäft in zweckmäßigerweise derart zu verbessern, und ein verbessertes Verfahren zur Bereitstellung eines Virtual-Reality-Erlebnisses für mindestens einen Fahrgast eines Fahrgeschäfts bereitzustellen, durch welches zuverlässig auch bei unmittelbarem Wasserkontakt die Position der VR-Brille und somit des Fahrgastes kontinuierlich gewährleistet ist.
Diese Aufgaben werden durch ein erfindungsgemäßes Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Fahrgeschäft mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 zum Bereitstellen eines Virtual-Reality-Erlebnisses für mindestens einen Fahrgast eines Fahrgeschäfts, insbesondere ein Wasserfahrgeschäft, wie beispielsweise eine Wasserrutsche und/oder ein Wasserbecken, mit mindestens zwei zueinander beabstandeten und ortsfesten UWB-Antennen, wobei der mindestens eine Fahrgast sich in dem Fahrgeschäft, bevorzugt mit - besonders bevorzugten unmittelbarem - Wasserkontakt, bewegen kann, wobei dem mindestens einen Fahrgast eine VR-Brille und ein UWB-Tag bereitgestellt wird, und wobei die VR-Brille in dem Sichtfeld des mindestens einen Fahrgastes das VR-Erlebnis darstellen kann. Darüber hinaus ist erfindungsgemäß bei der Durchführung des Verfahrens vorgesehen, dass eine Drahtlosverbindung zwischen den mindestens zwei ortsfesten UWB-Antennen und dem UWB-Tag aufgebaut wird und wenigstens ein Signal zwischen den mindestens zwei ortsfesten UWB-Antennen und dem UWB-Tag übertragen wird. Darüber hinaus erfolgt eine Berechnung der Position des UWB-Tags mittels des wenigstens einen empfangenen Signals, wobei die Erzeugung der Darstellung des Virtual-Reality-Erlebnisses in Abhängigkeit von der berechneten Position erfolgt.
Hier und im nachfolgenden wird im Zusammenhang mit dieser Erfindung unter unmittelbarem Wasserkontakt eines Fahrgastes ein Aufenthalt des Fahrgastes in einer feuchten Umgebung verstanden, in der sich der Fahrgast am oder auf dem Wasser befindet, beispielsweise auf einer Wasserrutsche, in einem Schwimmbecken, in einem Tauchbecken oder einem See aber auch in einer Umgebung, in der beispielsweise das Wasser auf den mindestens einen Fahrgast, bevorzugt durch technische Mittel, gerichtet trifft. Der Fahrgast kann dabei sich in dem Fahrgeschäft mit einem Bewegungsmittel bewegen, welche beispielsweise ein aufblasbarer Schwimmkörper, ein Schwimmring, eine Schwimmmatte oder -pad, ein Boot, ein Roll und/oder Gleitkörper oder dergleichen sein kann.
Darüber hinaus kann im Zusammenhang mit dieser Erfindung unter „UWB“ eine Ultra-Breitband-Technologie verstanden werden, die bevorzugt extrem große Frequenzbereiche mit einer Bandbreite von mindestens 500 MHz oder von mindestens 20 % des arithmetischen Mittelwertes von unterer und oberer Grenzfrequenz des genutzten Frequenzbandes nutzen kann. Die Ultra-Breitband-Technologie ermöglicht eine präzise Positionsbestimmung mit einer Genauigkeit von ca. 10-30 cm.
Unter einer VR-Brillen ist im Zusammenhang mit dieser Erfindung ein aus dem Stand der Technik hinreichend bekanntes HMD (Head mounted Display) zu verstehen. Die VR-Brille kann ein Extended Reality Gerät sein und kann mit Hilfe von Computerprogrammen eine simulierte computergenerierte Umgebung bzw. eine vorberechnete Panoramasequenz in Abhängigkeit der Blickrichtung des Anwenders darstellen oder auch eine verstärkte Wahrnehmung von Sinneseindrücken innerhalb einer mehrdimensionalen Umgebung erzeugen kann, die eine Kombination von realen und virtuellen Elementen aufweisen kann. Extended Reality umfasst auch Zwischenstufen der Virtualität, beispielsweise Mixed Reality (MR), Augmented Reality (AR), Augmented Virtuality (AV) und Virtual Reality (VR).
Unter einem UWB-Tag aber auch unter einer UWB-Antenne kann im Zusammenhang mit dieser Erfindung ein aktiver Sender und/oder Empfänger verstanden werden, der eingerichtet ist, kontinuierlich ein Ultra-Breitband Signal zu Senden und/oder zu Empfangen.
Gemäß einer Weiterbildung des vorliegenden Verfahrens kann die Position des UWB-Tags anhand der von den mindestens zwei ortsfesten UWB-Antennen empfangenen Signalen berechnet werden. In dieser bevorzugten Ausgestaltung kann der UWB-Tag, bevorzugt als aktives UWB-Tag, kontinuierlich das wenigstens eine Signal senden, welches von den mindestens zwei UWB-Antennen empfangen wird.
Für den Fall, dass zwei UWB-Antennen das Signal des UWB-Tags empfangen, kann mit Hilfe einer Projektion auf eine Ebene oder einen Pfad, auf dem sich der Fahrgast durch das Fahrgeschäft bewegen kann, eine korrigierte Position bestimmt werden oder eine Plausibilitätsprüfung vorgenommen werden. Eine freie Bestimmung der Position im dreidimensionalen Raum des UWB-Tags benötigt mindestens drei UWB-Antennen.
Eine weitere Weiterbildung des vorliegenden Verfahrens sieht vor, dass die Position des UWB-Tags anhand der von den mindestens zwei ortsfesten UWB-Antennen gesendeten Signalen berechnet wird. Die Berechnung der Position erfolgt durch den mit dem mindestens einen Fahrgast oder einem Bewegungsmittel bewegtem UWB-Tag, wodurch eine aufwändige Berechnung durch eine ortsfeste Signalverarbeitungseinrichtung entfällt. Der UWB-Tag kann von dem Fahrgast mitgeführt werden, wobei der UWB-Tag unmittelbar an der Brille, an dem Fahrgast und/oder dem Bewegungsmittel angeordnet sein kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorliegenden Verfahrens sieht vor, dass die berechnete Position an die VR-Brille übertragen wird, und dass die VR-Brille das Virtual-Reality-Erlebnis in Abhängigkeit von der berechneten Position und der Blickrichtung der VR-Brille erzeugt und darstellt. Die Übertragung der Position an die VR-Brille kann über Bluetooth oder WLAN erfolgen. Die VR-Brille kann entsprechende Sensoren aufweisen, durch die die Blickrichtung des mindestens einen Fahrgasts, bzw. die Ausrichtung der VR-Brille in dem Raum bestimmt werden kann und kann weiterhin eine auf das Fahrgeschäft zugeschnittene VR-Softwareanwendung ausführen, die eine stereoskopische Darstellung für den Fahrgast erzeugt.
Die Position des UWB-Tags kann in einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens in einer Rate von ca. 100 Hz, also hundertmal pro Sekunde, berechnet werden. Ebenso kann die berechnete Position an die VR-Brille in einer vorgegebenen Rate übertragen werden, wobei bevorzugt die Position in einer Rate von 100 Hz, also hundertmal pro Sekunde, an die VR-Brille übertragen wird.
Nach Maßgabe einer Weiterbildung kann das Virtual-Reality-Erlebnis in Abhängigkeit von der berechneten Position erzeugt werden, wobei die Virtual-Reality-Umgebung zu der VR-Brille übertragen werden kann und die Wiedergabe des Virtual-Reality-Erlebnisses in Abhängigkeit von der Blickrichtung der VR-Brille erfolgen kann. Mit anderen Worten kann das Virtual-Reality-Erlebnis an die VR-Brille gestreamt werden, wobei eine der Blickrichtung des Fahrgastes korrespondierende Darstellung des Virtual Reality Erlebnisses die VR-Brille durch ein Maskieren der nicht-darzustellenden Bereiche extrahiert werden kann. Es ist folglich nicht zwingend notwendig, dass die Erzeugung/Berechnung des Virtual-Reality-Erlebnisses durch eine VR-Softwareanwendung in der VR-Brille erfolgt, sondern entsprechende Inhalte können von einem ortsfesten Rechner oder Server und einer VR-Softwareanwendung erzeugt werden und an die VR-Brille übertragen oder gestreamt werden. Auch kann die VR-Brille die Blickrichtung zum Erzeugen/Berechnen des Virtual-Reality-Erlebnisses an den ortsfesten Rechner oder Server senden. Eine Übertragung kann via Bluetooth oder WLAN erfolgen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind mindestens drei UWB-Antennen an dem Fahrgeschäft verteilt angeordnet, wobei die mindestens drei UWB-Antennen in einer bevorzugten Weiterbildung derart angeordnet sind, dass eine kontinuierliche Verbindung zwischen den Antennen und dem UWB-Tag vorliegt. Weiterhin kann eine Verbindung zwischen mindestens vier, vorzugsweise fünf, weiter bevorzugt sechs, noch weiter bevorzugt sieben, und am allermeisten bevorzugt mit den mindestens acht und mehr UWB-Antennen gleichzeitig hergestellt werden. Durch mehr als drei UWB-Antennen ist eine besonders genaue Berechnung der Position des UWB-Tags möglich. Sofern die UWB-Antennen außerhalb der Bahn positioniert sind, reichen auch zwei UWB-Antennen aus, wobei dann allerdings die Position nur in zwei Achsen bzw. Dimensionen ermittelt werden kann, was jedoch bei Kenntnis der Bahn bereits zur Ermittlung der genauen Position auf der Strecke in der Bahn genügt.
Eine weitere Ausbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass das wenigstens eine Signal zwischen den mindestens zwei UWB-Antennen und dem UWB-Tag kontinuierlich oder in kurzen Zeitpulsen (10ms, 50ms, 100ms, 100-500ms) übertragen wird. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die mindestens UWB-Antennen und/oder der UWB-Tag das wenigstens eine Signal kontinuierlich oder in kurzen Zeitpulsen (10ms, 50ms, 100ms, 100-500ms) senden und/oder empfangen können, wodurch gleichzeitig mehrere Fahrgäste das Fahrgeschäft nutzen können und unabhängig voneinander das Virtual-Reality-Erlebnis erfahren können.
Eine bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Position des UWB-Tags über eine Triangulation und/oder Trilateration erfolgt. Während die Triangulation auf der Bestimmung einer Position über mehrere Winkel basiert, beruht die Trilateration auf Entfernungs-, Abstands, und/oder Signallaufzeitmessungen zu Bestimmung der Position. Beispielsweise können mindestens drei UWB-Antennen als Positionsgeber in vorgegebenen Zeitintervallen sowohl ihre Position als auch einen eindeutigen Zeitstempel aussenden, wodurch eine kontinuierliche Ermittlung der Position des UWB-Tags anhand der Signale der als Positionsgeber wirkenden UWB-Antennen erfolgen kann.
Eine weitere vorteilhafte Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine Verbindung zwischen dem UWB-Tag und der VR-Brille über eine Schnittstelle erfolgt. Die Schnittstelle zwischen dem UWB-Tag und der VR-Brille kann kabellos oder kabelgebunden sein, und weiterhin kann die Stromversorgung des UWB-Tags über die Stromquelle der VR-Brille erfolgen. Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die VR-Brille sowie der UWB-Tag in einem gemeinsamen, und vorzugsweise wasserdichten, Gehäuse angeordnet sind und eine integrale Einheit bilden. Der UWB-Tag kann beispielsweise mittels Bluetooth, WLAN mit der VR-Brille kommunizieren.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Fahrgeschäft eine, bevorzugt wasserdurchspülte, Bahn und/oder ein Wasserbecken auf, wobei sowohl die Bahn als auch das Wasserbecken konfiguriert sein können, den mindestens einen Fahrgast aufzunehmen. Die, bevorzugt wasserdurchspülte, Bahn kann sowohl ein aus dem Stand der Technik bekannter Strömungskanal, ein Raftingkanal oder eine Wasserrutsche sein, die entweder frei von dem Fahrgast gerutscht oder durchfahren werden kann. Auch kann die - bevorzugt wasserdurchspülte - Bahn mittels einem Bewegungsmittel, beispielsweise einem Gummireifen, einem Boot, ein Auftriebskörper oder einem andersartigen Gleit- Rutsch- oder Rollkörper, durchfahren werden. Die mindestens zwei UWB-Antennen sind in dem Fahrgeschäft räumlich verteilt und können in einer bevorzugten Ausgestaltung des Fahrgeschäfts und in einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens über der wasserdurchspülten Bahn und/oder über dem Wasserbecken angeordnet sein.
Der UWB-Tag muss für das Verfahren nicht zwangsweise fest mit der VR-Brille oder dem Fahrgast gekoppelt sein. Auch kann der UWB-Tag mit dem Bewegungsmittel wie dem Gummireifen, dem Boot, dem Auftriebskörper oder dem andersartigen Gleit- Rutsch- oder Rollkörper zu koppeln, so dass tatsächlich die Position der Darüber hinaus sieht eine bevorzugte Weiterbildung des vorliegenden Verfahrens vor, dass die Berechnung der Position des UWB-Tags mittels des wenigstens einen Signals und eine Korrektur über einen vorab gespeicherten Datensatz erfolgt, der geometrische Angaben über die Beschaffenheit des Fahrgeschäfts beinhaltet. Beispielsweise können für die Bestimmung der exakten und/oder einer korrigierten Position des UWB-Tags vorab gespeicherte Daten über den Verlauf der Bahn oder des Beckens herangezogen werden, welche bevorzugt als dreidimensionale Koordinaten oder mathematische Funktion hinterlegt sind.
Die Erfindung sieht ferner vor, dass nicht nur eine Überwachung der Position des mindestens einen Fahrgasts und/oder des Bewegungsmittels in dem fahrgeschäft z.B. entlang der Bahn, der Rutsche oder des Beckens, erfolgt, sondern es kann auch eine Positionsbestimmung einer VR-Brille des mindestens einen Fahrgastes erfolgen, der beispielsweise in einem Wasserbecken taucht oder schwimmt.
Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen kann der mindestens eine Fahrgast frei in dem Wasserbecken schwimmen oder tauchen und über die VR-Brille kann eine künstliche Wasserwelt simuliert und dargestellt werden. Auch können mögliche Hindernisse, wie beispielsweise der Beckenrand des Wasserbeckens in der virtuellen Welt dargestellt werden.
Auch ist es möglich, dass erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Fahrgeschäft zur Erhöhung der Sicherheit zu verwenden. Beispielsweise kann durch die Erfassung der Position des mindestens einen Fahrgastes ein Mindestabstand zwischen mehreren Fahrgästen in dem Fahrgeschäft vorgegeben werden. So kann beispielsweise eine Startfreigabe des Fahrgeschäfts bzw. der - bevorzugt wasserdurchspülten - Bahn bei einem Mindestabstand erfolgen, was ebenfalls eine Erhöhung der Taktung und des Durchsatzes des Fahrgeschäfts ermöglicht. Auch können in Kenntnis der Position von mehreren Fahrgästen die jeweils anderen Fahrgäste in der virtuellen Darstellung des mindestens einen Fahrgastes dargestellt werden, um beispielsweise Kollisionen zu vermeiden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fahrgeschäft mit einer bevorzugt wasserdurchspülten Bahn und/oder einem Wasserbecken und mindestens zwei ortsfesten und zueinander beabstandeten UWB-Antennen, zum Durchführen des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens.
Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die mindestens zwei UWB-Antennen mit einer Signalverarbeitungseinrichtung des Fahrgeschäfts verbunden sind, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung die Position des UWB-Tags des mindestens einen Fahrgastes anhand der von den mindestens zwei Antennen empfangenen Signale berechnen kann und wobei die Signalverarbeitungseinrichtung die berechnete Position an die VR-Brille übertragen kann.
Die Übertragung der Position kann entweder mittelbar über den UWB-Tag oder unmittelbar an die VR-Brille erfolgen.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn alternativ die mindestens zwei UWB-Antennen mit einer Signalverarbeitungseinrichtung verbunden sind, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung die Position des UWB-Tags des mindestens einen Fahrgastes anhand der von den mindestens zwei Antennen empfangenen Signale berechnen kann, und wobei die Signalverarbeitungseinrichtung anhand der berechneten Position das Virtual-Reality-Erlebnis erzeugt und an die VR-Brille überträgt bzw. streamt. Die VR-Brille kann anhand des empfangenen VR-Contents eine der aktuellen Blickrichtung des Fahrgastes entsprechende Maskierung heranziehen, um die der Blickrichtung entsprechenden Perspektive aus dem empfangenen VR-Content zu extrahieren und dem Fahrgast das Virtual-Reality-Erlebnis darzustellen.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrgeschäfts sowie das erfindungsgemäße Verfahren zum Bereitstellen eines Virtual-Reality-Erlebnisses für mindestens einen Fahrgast auf einem Fahrgeschäft im Detail beschrieben.
1 zeigt eine stark vereinfachte und schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Fahrgeschäfts 1. Das Fahrgeschäft 1 kann beispielsweise ein Wasserfahrgeschäft wie eine Wasserrutsche, ein Schwimmbecken, ein Tauchbecken, ein Wasserkanal und/oder dergleichen sein, wobei ebenso das Fahrgeschäft einen Parcours aufweisen kann, bei dem der Fahrgast gezielt mit Wasser in Kontakt kommen kann, beispielsweise durch gezieltes Besprühen.
In der 1 sind mit der Bezugsziffer 8 die ortsfesten Bestandteile des Fahrgeschäfts 1 gekennzeichnet und mit dem Bezugszeichen 9 die mit dem (nicht dargestellten) mindestens einen Fahrgast beweglichen Komponenten. Das Fahrgeschäft 1 ermöglicht es einer Vielzahl von Fahrgästen gleichzeitig das Virtual-Reality-Erlebnis zu erfahren. Beispielsweise können sich mehrere Fahrgäste gleichzeitig in dem Wasserbecken befinden und das gleiche oder nach ihren Vorlieben individualisierte Virtual-Reality-Erlebnis erfahren. Auch können mehrere Fahrgäste gleichzeitig oder hintereinander die wasserdurchspülte Bahn bzw. die Wasserrutsche rutschen.
Die ortsfesten Bestandteile des Fahrgeschäfts 1 umfassten eine Mehrzahl von (nicht detailliert dargestellten) UWB-Antennen 15, die zueinander beabstandet in dem Fahrgeschäft 1 verteilt angeordnet sind. Sie UWB-Antennen 15 sind mit einer Signalverarbeitungseinrichtung 10 verbunden, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung 10 die von den UWB-Antennen 15 empfangenen Signale auswerten kann. Die Signalverarbeitungseinrichtung 10 weist ferner eine Kommunikationsschnittstelle 18 auf.
Ein nicht dargestellter Fahrgast kann in dem Fahrgeschäft 1 die Komponenten 9 mit sich führen. Diese Komponenten 9 umfassen eine nicht im Detail dargestellte VR-Brille 20 und einen, vorzugsweise aktiven, UWB-Tag 25.
Außerdem kann mindestens ein Bewegungsmittel wie Schwimmring oder Boot - in der 1 mit der Bezugsziffer 29 gekennzeichnet - ebenfalls mit einem, vorzugsweise aktiven, UWB-Tag 25 ausgestattet werden, so dass diese unabhängig vom Fahrgast in der VR-Darstellung abgebildet werden können.
Die VR-Brille 20 kann aus einem in einem (nicht dargestellten) Speicher hinterlegten Programm einen VR-Content erzeugen und über (nicht dargestellte) Anzeigemittel in dem aktuellen Sichtfeld bevorzugt durch eine stereographische Darstellung wiedergeben. Derartige VR-Brillen 20 sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und werden oftmals auch als HMD (Head mounted Display) bezeichnet. Die VR-Brille 20 kann ein Extended Reality Gerät sein und kann mit Hilfe von Computerprogrammen verstärkte Wahrnehmung von Sinneseindrücken innerhalb einer mehrdimensionalen Umgebung erzeugen, die eine Kombination von realen und virtuellen Elementen aufweisen kann. Extended Reality umfasst auch Zwischenstufen der Virtualität, beispielsweise Mixed Reality (MR), Augmented Reality (AR), Augmented Virtuality (AV) und Virtual Reality (VR).
Das aktive UWB-Tag 25 kann entweder von dem Fahrgast mitgeführt werden, an der VR-Brille 20 befestigt sein oder an der von dem Fahrgast mitführbaren Bewegungshilfe angeordnet sein. Der UWB-Tag 25 kann ein elektrisches Signal senden, welches von den UWB-Antennen 15 empfangenen werden kann. Typischer Weise kann ein solcher UWB-Tag 25 ein elektrisches Signal senden und/oder empfangen.
Der UWB-Tag 25 und/oder die UWB-Antennen 15 arbeiten mit einer niedrigen Sendeleistung von ca. 0,5mW / 41,3dBm/MHz, weshalb bereits gelegte Frequenzbereiche nicht gestört werden.
Die von den jeweiligen UWB-Tag 25 gesendeten Signale können von den UWB-Antennen 15 empfangen werden und die Signalverarbeitungseinrichtung 10 kann eine exakte Position des UWB-Tags 25 in dem Fahrgeschäft 1 entweder über Triangulation oder Trilateration bestimmen. In einer bevorzugten Ausgestaltung werden mehr als drei UWB-Antennen verwendet, und eine Positionsberechnung kann bis zu 100 Mal pro Sekunde erfolgen, wodurch insbesondere Höhenunterschiede präzise bestimmt werden können.
Die berechnete Position des mindestens einen UWB-Tags 25 kann über die Kommunikationsschnittstelle 18 entweder an den UWB-Tag 25 über eine der UWB-Antennen 15 oder unmittelbar an eine Kommunikationsschnittstelle 28 der beweglichen Komponenten 9 bzw. der VR-Brille 20 übertragen werden. Die Kommunikationsschnittstellen 28, 18 können beispielsweise über WLAN oder Bluetooth kommunizieren.
Anhand der berechneten Position kann die VR-Brille 20 mittels einer VR-Softwareanwendung und zusammen mit einer durch eine entsprechende Sensorik bestimmten Blickrichtung des Fahrgastes eine der aktuellen Position entsprechende stereogeographische Darstellung einer virtuellen Realität erzeugen und darstellen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrgeschäft
8: ortsfeste Bestandteile
9: bewegliche Komponenten
10: Signalverarbeitungseinrichtung
15: UWB-Antennen
18: Kommunikationsschnittstelle von 8
20: VR-Brille
25: UWB-Tag
28: Kommunikationsschnittstelle von 9
29: Bewegungsmittel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2019059959 A1 [0002, 0003]

Claims

Verfahren zum Bereitstellen eines Virtual-Reality-Erlebnisses für mindestens einen Fahrgast eines Fahrgeschäfts (1), insbesondere ein Wasserfahrgeschäft, mit mindestens zwei zueinander beabstandeten und ortsfesten UWB-Antennen (15), wobei der mindestens eine Fahrgast sich in dem Fahrgeschäft (1) bewegen kann, wobei dem mindestens einen Fahrgast eine VR-Brille (20) und ein UWB-Tag (25) bereitgestellt wird, und wobei die VR-Brille (20) in dem Sichtfeld des mindestens einen Fahrgasts das Virtual-Reality-Erlebnis darstellen kann, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: - Aufbauen einer drahtlosen Verbindung und Übertragen wenigstens eines Signals zwischen den mindestens zwei ortsfesten UWB-Antennen (15) und dem UWB-Tag (25); - Berechnung der Position des UWB-Tags (25) mittels des wenigstens einen empfangenen Signals; - Erzeugen einer virtuellen Realität in Abhängigkeit der berechneten Position; - Wiedergabe des Virtual-Reality-Erlebnisses durch die VR-Brille (20) in Abhängigkeit von der berechneten Position und der Blickrichtung der VR-Brille (20) .
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des UWB-Tags (25) anhand der von den mindestens zwei ortsfesten UWB-Antennen (15) empfangenen Signalen berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des UWB-Tags (25) anhand der von den mindestens zwei ortsfesten UWB-Antennen (15) gesendeten Signalen berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die berechnete Position an die VR-Brille (20) übertragen wird, und dass die VR-Brille (20) das Virtual-Reality-Erlebnis in Abhängigkeit von der berechneten Position und der Blickrichtung der VR-Brille (20) erzeugt und darstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Virtual-Reality-Erlebnis in Abhängigkeit von der berechneten Position erzeugt wird, und dass das Virtual-Reality-Erlebnis zu der VR-Brille (20) übertragen wird und die Wiedergabe des virtuellen Erlebnisses in Abhängigkeit der Blickrichtung der VR-Brille (20) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei UWB-Antennen (15) an dem Fahrgeschäft (1) verteilt angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Signal zwischen den mindestens zwei ortsfesten UWB-Antennen (15) und dem UWB-Tag (25) kontinuierlich übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Position des UWB-Tags (25) über eine Triangulation und/oder Trilateration erfolgt.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der UWB-Tag (25) über eine Schnittstelle mit der VR-Brille (20) verbunden ist.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung des UWB-Tags (25) über die Stromquelle der VR-Brille (20) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der UWB-Tag (25) kabellos oder kabelgebunden mit der VR-Brille (20) kommuniziert.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrgeschäft (1) eine, bevorzugt wasserdurchspülte, Bahn und/oder ein Becken aufweist, und dass die mindestens zwei UWB-Antennen (15) räumlich verteilt, vorzugweise über der wasserdurchspülten Bahn und/oder dem Becken, angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Position des UWB-Tags (25) mittels des wenigstens eines empfangenen Signals und dem als ein Modell hinterlegtem Verlauf der Bahn und/oder des Beckens erfolgt.
Fahrgeschäft (1) mit einer, bevorzugt wasserdurchspülten, Bahn und/oder einem Becken und mindestens zwei ortsfesten und zueinander beabstandeten UWB-Antennen (15) zum Durchführen eines Verfahrens gemäß der Ansprüche 1 bis 13.
Fahrgeschäft (1)nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei UWB-Antennen (15) mit einer Signalverarbeitungseinrichtung (10) verbunden sind, dass die Signalverarbeitungseinrichtung (10) die Position des UWB-Tags (25) des mindestens einen Fahrgastes anhand der von den mindestens zwei Antennen (15) empfangen Signale berechnen kann, und dass die Signalverarbeitungseinrichtung (10) die berechnete Position an die VR-Brille übertragen kann.
Fahrgeschäft (1)nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei UWB-Antennen (15) mit einer Signalverarbeitungseinrichtung (10) verbunden sind, dass die Signalverarbeitungseinrichtung (10) die Position des UWB-Tags (25) des mindestens einen Fahrgastes anhand der von den mindestens zwei Antennen (15) empfangen Signalen berechnen kann, und dass die Signalverarbeitungseinrichtung (10) anhand der berechneten Position das Virtual-Reality-Erlebnis erzeugt und an die VR-Brille (20) übertragen bzw. streamen kann.