-
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, dass eine VR-Vorrichtung aufweist, sowie eine VR-Vorrichtung für ein Fahrzeug.
-
Durch eine VR-Vorrichtung wird einem Benutzer eine Teilnahme an einer Simulation einer virtuellen Umgebung, auch als virtuelle Realität (VR) bekannt, bereitgestellt. Mit dieser virtuellen Umgebung, welche auch als Metaversum oder Cyberspace bekannt ist, kann er über die VR-Vorrichtung interagieren. Der Benutzer kann sich beispielsweise virtuell in der virtuellen Umgebung bewegen und mit anderen Teilnehmern der virtuellen Umgebung kommunizieren. Hierfür können die Teilnehmer beispielsweise als sogenannte Avatare in der virtuellen Umgebung dargestellt werden. Einfache Ausführungsformen einer VR-Vorrichtung umfassen einen gewöhnlichen Bildschirm eines Computers und ermöglichen dem Benutzer eine Interaktion mittels der Maus, Tastatur und einer Webcam des Computers. Diese Ausführungsformen ermöglichen dem Benutzer jedoch nur einen geringen Grad eines Eintauchens in die virtuelle Welt, welches in dem Fachgebiet als Immersion bezeichnet wird. Durch eine Verwendung eines Headsets mit integrierter Anzeigeeinrichtung und Blickrichtungserkennung kann die Immersion in die Simulation der virtuellen Umgebung erhöht werden, sodass diese durch den Benutzer als realistischer empfunden wird. Neben der Kommunikation oder der Freizeitbeschäftigung können virtuelle Umgebungen auch zu Schulungszwecken oder zur Konstruktion von Maschinen eingesetzt werden.
-
Fortgeschrittene VR-Vorrichtungen nach dem derzeitigen Stand der Technik, ermöglichen durch ein Bereitstellen eines haptisches Empfindens der virtuellen Umgebung unter Einbeziehung des gesamten Körpers des Nutzers eine maximale Immersion. Diese VR-Vorrichtungen weisen hierfür beispielsweise Aufenthaltseinrichtungen und/oder Halteeinrichtungen auf, in welchen sich der Nutzer während der Simulation befindet.
-
Die besagten VR-Vorrichtungen sind beispielsweise in den folgenden Druckschriften beschrieben.
-
In der
US 6135928 A ist eine Ausrüstung zur Nutzung einer virtuellen Realität offenbart. Die Ausrüstung umfasst ein Eingabesystem für eine virtuelle Realitätsanwendung, das eine natürliche menschliche Fortbewegung ermöglicht.
-
Die
TW 201223602 A offenbart ein System sowie ein Verfahren zum Simulieren eines Gleichgewichtsspiels.
-
Die
WO 9512188 A1 offenbart eine Bewegungssimulationsvorrichtung. Eine Bewegungssimulationsvorrichtung, die dem Benutzer volle Bewegungsfreiheit in Koordination mit seinen Seh-, Hör- und Tastsinnen bietet. Die Bewegungssimulationsvorrichtung besteht aus einer im Allgemeinen kugelförmigen Kapsel, an der eine Reihe von Rollen stützend anliegt. Mindestens eine der Rollen ist eine multidirektionale aktive Rolle, die durch Reibung in die kugelförmige Kapsel eingreift und die kugelförmige Kapsel dazu bringt, sich in jede Richtung zu drehen. Der Benutzer, der die Bewegungssimulationsvorrichtung benutzt, interagiert mit einem Virtual-Reality-System, um dem Benutzer die elektronische Simulation der physischen Realität und die physische Eingabe durch die Vorrichtung zu vermitteln.
-
Fortgeschrittene VR-Vorrichtungen sind im Allgemeinen aufgrund ihrer Komplexität jedoch nur für einen stationären Betrieb ausgelegt, sodass die Nutzung dieser fortgeschrittenen VR-Vorrichtungen auf Räume in Immobilien beschränkt ist.
-
Dadurch ist beispielsweise eine Teilnahme an einer virtuellen Welt mit dem derzeit höchstmöglichen Grad an Immersion während einer Fahrt mit einem Fahrzeug nicht möglich. Somit kann eine Reisezeit nicht genutzt werden, um mit der virtuellen Welt zu interagieren.
-
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Bereitstellung einer virtuellen Umgebung mit einem höchstmöglichen Realitätsgrad in einem Fahrzeug zu ermöglichen.
-
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren.
-
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, das zumindest eine VR-Vorrichtung zur Simulation einer virtuellen Umgebung aufweist. Mit anderen Worten umfasst die Erfindung ein Fahrzeug, wobei es sich beispielsweise um einen Personenkraftwagen, ein Schiff, ein Flugzeug, einen Zug oder eine Transportkapsel handeln kann. Die VR-Vorrichtung ist dazu eingerichtet, zumindest einem Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs die virtuelle Umgebung zu simulieren und dem Fahrzeuginsassen die virtuelle Umgebung vorzuführen. Die VR-Vorrichtung weist eine Aufenthaltseinrichtung zur Aufnahme des zumindest einen Fahrzeuginsassen auf. Mit anderen Worten umfasst die VR-Vorrichtung die Aufenthaltseinrichtung, in welcher sich der zumindest eine Fahrzeuginsasse während der Simulation der virtuellen Umgebung aufhalten kann. Mit anderen Worten ist die Aufenthaltseinrichtung derart beschaffen, dass sich der zumindest eine Fahrzeuginsasse in der Aufenthaltseinrichtung aufhalten kann. Die Aufenthaltseinrichtung kann auch zur Aufnahme mehrerer Fahrzeuginsassen vorgesehen sein, um diesen die virtuelle Umgebung zu präsentieren. Die Aufenthaltseinrichtung kann beispielsweise eine offene oder geschlossene Kammer umfassen, die durch den zumindest einen Fahrzeuginsassen beispielsweise durch eine Tür betreten werden kann. Die VR-Vorrichtung weist eine Steuereinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die virtuelle Umgebung nachzubilden und grafische Abbildungsdaten der virtuellen Umgebung bereitzustellen. Die Abbildungsdaten können grafische Beschreibungen der virtuelle Umgebung umfassen, welche beispielsweise durch einen Bildschirm einer grafischen Ausgabeeinrichtung dargestellt werden können. Mit anderen Worten ist die Steuereinrichtung der VR-Vorrichtung dazu eingerichtet, die grafischen Abbildungsdaten zu generieren, welche eine grafische Abbildung der virtuellen Umgebung durch die grafische Ausgabeeinrichtung der VR-Vorrichtung ermöglichen.
-
Die VR-Vorrichtung weist die grafische Ausgabeeinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die grafischen Abbildungsdaten der virtuellen Umgebung dem zumindest einen Fahrzeuginsassen in der Aufenthaltseinrichtung anzuzeigen. Mit anderen Worten ist die grafische Ausgabeeinrichtung dazu vorgesehen, die virtuelle Umgebung während der Simulation, gemäß der grafischen Abbildungsdaten der virtuellen Umgebung dem zumindest einen Fahrzeuginsassen anzuzeigen. Die grafische Ausgabeeinrichtung kann beispielsweise einen in der Aufenthaltseinrichtung angeordneten Bildschirm, oder eine Anordnung aus einem Projektor und einer Projektionsfläche in der Aufenthaltseinrichtung umfassen.
-
Es ist vorgesehen, dass die grafische Ausgabeeinrichtung eine Cave Automatic Virtual Environment der Aufenthaltseinrichtung umfasst. Mit anderen Worten weist die grafische Ausgabeeinrichtung der VR-Vorrichtung eine Kammer auf, welche dazu eingerichtet ist, die grafischen Abbildungsdaten dem zumindest einen Fahrzeuginsassen in der Aufenthaltseinrichtung zu präsentieren, wobei der Fahrzeuginsasse zumindest teilweise von der Kammer umschlossen ist.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu weist die grafische Ausgabeeinrichtung eine virtuelle Realitätsbrille auf. Mit anderen Worten umfasst die grafische Ausgabeeinrichtung ein Headset, dass dazu eingerichtet ist, dem zumindest einen Fahrzeuginsassen die grafischen Ausgabedaten über eine Anzeige vor den Augen des zumindest einen Fahrzeuginsassen bereitzustellen. Eine solche Anzeige ist auch als Head-Mounted Display bekannt.
-
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass eine Teilnahme an einer virtuellen Umgebung mit einem hohen Grad an Immersion während einer Beförderung durch ein Fahrzeug ermöglicht werden kann.
-
Die Erfindung umfasst auch Weiterbildungen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Aufenthaltseinrichtung als Kugel ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass sich der zumindest eine Fahrzeuginsasse in der als Kugel ausgebildeten Aufenthaltseinrichtung befindet. Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der zumindest eine Fahrzeuginsasse in einer durch eine Halteeinrichtung bereitgestellten Sitzposition oder Stehposition mit seinem Kopf in einem Zentrum der Kugel angeordnet ist. Durch die Gestaltung der Aufenthaltseinrichtung als Kugel ergibt sich der Vorteil, dass dem Fahrzeuginsassen eine 360-Grad-Rundumsicht ohne Ecken und/oder Kanten bereitgestellt werden kann.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die grafische Ausgabeeinrichtung dazu eingerichtet ist, die grafischen Ausgabedaten nach einem Anpassungsverfahren in Abhängigkeit von einer Blickrichtung des zumindest einen Fahrzeuginsassen und einer Geometrie der Aufenthaltseinrichtung anzupassen und anzuzeigen, wodurch dem zumindest einen Fahrzeuginsassen eine zylinder- oder kugelförmige Projektion nachgebildet wird. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Aufenthaltseinrichtung Ecken und Kanten aufweist, welche bei einer Anordnung von Bildschirmen der grafischen Ausgabeeinrichtung an einer, dem Fahrzeuginsassen zugewandten Seite der Aufenthaltseinrichtung zu Verzerrungen oder Versetzungen in der Abbildung aus Sicht des Fahrzeuginsassen führen würden. Die Ausgabeeinrichtung kann die grafischen Ausgabedaten derart anpassen oder interpretieren, dass diese Verzerrungen oder Versetzungen ausgeglichen werden, sodass der Fahrzeuginsasse den Eindruck hat, er würde sich in einer kugel- oder zylinderförmigen Aufenthaltseinrichtung befinden. Eine Position der Augen kann dabei zur Ermittlung eines Projektionszentrums vorgesehen sein.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Aufenthaltseinrichtung kardanisch an dem Fahrzeug gelagert ist. Mit anderen Worten weist die VR-Vorrichtung ein kardanisches Lager auf, welches dazu eingerichtet ist, die Aufenthaltseinrichtung kardanisch an dem Fahrzeug zu lagern. Durch die kardanische Lagerung der Aufenthaltseinrichtung ergibt sich der Vorteil, dass Rotationsbewegungen des Fahrzeugs durch das kardanische Lager zumindest teilweise ausgeglichen werden können und somit nicht oder nur eingeschränkt auf die Aufenthaltseinrichtung übertragen werden. Dadurch kann es beispielsweise ermöglicht sein, Rotationsbewegungen der Aufenthaltseinrichtung zu ermöglichen, um die virtuelle Simulation realitätsnah zu gestalten, oder Einflüsse der Rotationsbewegungen des Fahrzeugs auf die Aufenthaltseinrichtung zu minimieren.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Aufenthaltseinrichtung einen Sitz aufweist, der dazu eingerichtet ist, Drehbewegungen des Fahrzeuginsassen zu erfassen und/oder Drehbewegungen in Abhängigkeit von Vorgaben der Steuereinrichtung durchzuführen. Der Sitz kann beispielsweise zumindest um eine Achse drehbar gelagert sein und Sensoren aufweisen, welche eine Ausrichtung und/oder Drehbewegungen des Sitzes erfassen können. Dadurch ist es möglich, dass sich der zumindest eine Fahrzeuginsasse auf dem Sitz drehen kann und die entsprechende Drehbewegungen erfasst wird, sodass sie in der virtuellen Umgebung nachgebildet werden kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Stuhl zusätzlich oder alternativ eine Motoreinheit aufweist, welche dazu eingerichtet ist, den Stuhl zur Durchführung von Drehbewegungen anzutreiben. Die Motoreinheit kann beispielsweise durch die Steuereinrichtung angesteuert werden, um Drehbewegungen in der virtuellen Umgebung durch reale Drehbewegungen des Stuhles nachzubilden.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Aufenthaltseinrichtung eine Tragegurtvorrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, den zumindest einen Fahrzeuginsassen in einer stehenden Lage in der Aufenthaltsvorrichtung zu halten. Mit anderen Worten ist die Aufenthaltseinrichtung dazu eingerichtet, dem zumindest einen Fahrzeuginsassen mittels der Tragegurtvorrichtung zu ermöglichen, während einer Fahrt innerhalb der Aufenthaltsvorrichtung sicher zu stehen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Tragegurtvorrichtung ein Gurtgeschirr aufweist, welches durch den zumindest einen Fahrzeuginsassen während der Nutzung zu tragen ist. Der zumindest eine Fahrzeuginsasse kann durch das Gurtgeschirr über Gurte der Tragegurtvorrichtung an der Aufenthaltseinrichtung fixiert sein. Durch die Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass sich der Nutzer während der Nutzung der virtuellen Umgebung nicht in einer sitzenden Position befinden muss.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Aufenthaltseinrichtung eine Gehuntergrundeinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Gehbewegung des Fahrzeuginsassen auf einer Oberfläche zu simulieren und/oder zu erfassen. Mit anderen Worten ist in der Aufenthaltseinrichtung die Gehuntergrundeinrichtung angeordnet, auf welcher der Fahrzeuginsasse stehen und Gehbewegungen ausführen kann. Die Gehuntergrundeinrichtung kann beispielsweise eine Kugel aufweisen, welche drehbar gelagert ist, sodass der zumindest eine Fahrzeuginsasse auf einer Oberfläche der Kugel durch Gehbewegungen eine Drehung der Kugel bewirken kann. Die Gehuntergrundeinrichtung kann auch eine Fläche aufweisen, in der mehrere drehbar gelagerte Kugeln oder Rollen angeordnet sein können, auf welchen der zumindest eine Fahrzeuginsasse die Gehbewegungen ausführen kann. Alternativ dazu kann die Gehuntergrundeinrichtung ein Laufband aufweisen. Die Gehuntergrundeinrichtung kann Aktuatoren aufweisen, um Kräfte auf die Füße des Fahrzeuginsassen zu übertragen und somit eine Bodenbewegung zu simulieren. Die Gehuntergrundeinrichtung kann Sensoren aufweisen, die dazu eingerichtet sind, die Gehbewegung des Fahrzeuginsassen zu erfassen. Die Sensoren können beispielsweise eine Drehbewegung der Kugel oder der Rollen, welche durch eine Bewegung von Fußflächen über die Kugeln oder die Rollen hervorgerufen wird, erfassen und eine Gehgeschwindigkeit, basierend auf der Drehbewegung ermitteln. Die Gehgeschwindigkeit kann der Steuereinrichtung bereitgestellt werden, welche daraufhin ein Blickfeld in der virtuellen Umgebung verschieben kann. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der zumindest eine Fahrzeuginsasse die Gehbewegung in der Aufenthaltseinrichtung durchführen kann, welche auch Vorteilhaft in der virtuellen Umgebung nachgebildet werden kann.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die VR-Vorrichtung eine Schuhschnittstelle aufweist, die dazu eingerichtet ist, durch VR-Schuhe erfasste Bewegungen des zumindest einen Fahrzeuginsassen zu empfangen und der Steuereinrichtung bereitzustellen. Mit anderen Worten umfasst die VR-Vorrichtung die Schuhschnittstelle, wodurch es ermöglicht ist, die VR-Vorrichtung mit VR-Schuhen zu nutzen. Die VR-Schnittstelle kann kabelgebunden sein und/oder funkbasiert gestaltet sein. Die VR-Schuhe können Sensoren umfassen, die dazu eingerichtet sein können, Lagen und/oder Bewegungen der Beine und/oder der Füße des Fahrzeuginsassen zu erfassen und die erfassten Lagen und/oder Bewegungen an die Schuhschnittstelle zu übermitteln.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die VR-Vorrichtung eine Lautsprechereinrichtung zur Ausgabe eines dreidimensionalen Raumklanges in der Aufenthaltseinrichtung aufweist. Mit anderen Worten weist die Aufenthaltseinrichtung die Lautsprechereinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, Klänge aus unterschiedlichen Richtungen auf den Fahrzeugnutzer abzugeben, um somit den dreidimensionalen Raumklang zu erzeugen. Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Lautsprechereinheiten der Lautsprechereinrichtung in der Aufenthaltseinrichtung angeordnet sind. Die Lautsprechereinheiten können in vorbestimmten Richtungen zu einem vorgesehenen Aufenthaltsort des zumindest einen Fahrzeuginsassen angeordnet sein, um Klangquellen nachzubilden, die in der virtuellen Umgebung um den Fahrzeuginsassen angeordnet sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein dreidimensionaler Raumklang der virtuellen Umgebung in der Aufenthaltseinrichtung nachgebildet werden kann.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die VR-Vorrichtung eine Erfassungseinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, Bewegungen und/oder Gesten des Fahrzeuginsassen zu erfassen. Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise eine Kameraeinheit oder mehrere Kameraeinheiten aufweisen, welche auf den zumindest einen Fahrzeuginsassen gerichtet sind, um den zumindest einen Fahrzeuginsassen aufzuzeichnen. Die Erfassungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Aufzeichnungen auszuwerten und zumindest vorbestimmte Bewegungen und/oder vorbestimmte Gesten in den Aufnahmen des zumindest einen Fahrzeuginsassen zu identifizieren. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass Gesten und/oder Bewegungen des Fahrzeuginsassen erfasst und in der virtuellen Umgebung nachgebildet werden können.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Fahrzeug zu einem autonomen Fahrbetrieb eingerichtet ist. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass das Fahrzeug autonomen fahren kann. Das Fahrzeug kann beispielsweise eine Umgebungserfassungseinrichtung aufweisen, welche zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeugs eingerichtet ist. Das Fahrzeug kann eine elektronische Fahrzeugführungseinheit aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, das Fahrzeug, basierend auf der durch die Umgebungserfassungseinrichtung erfassten Fahrzeugumgebung, zu führen. Die Fahrzeugführungseinheit kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, das Fahrzeug mit einer Autonomiestufe vier oder fünf zu führen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der zumindest eine Fahrzeuginsasse durch das Fahrzeug selbstständig zu seinem Ziel geführt werden kann.
-
Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus ausgestaltet.
-
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine VR-Vorrichtung zur Anordnung in einem Fahrzeug. Die VR-Vorrichtung weist eine Aufenthaltseinrichtung zur Aufnahme zumindest eines Fahrzeuginsassen auf. Die VR-Vorrichtung weist eine Steuereinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine virtuelle Umgebung zu simulieren und grafische Abbildungsdaten der virtuellen Umgebung bereitzustellen. Die VR-Vorrichtung weist eine grafische Ausgabeeinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die grafischen Abbildungsdaten der virtuellen Umgebung dem zumindest einen Fahrzeuginsassen in der Aufenthaltseinrichtung anzuzeigen. Es ist vorgesehen, dass die grafische Ausgabeeinrichtung eine Cave Automatic Virtual Environment der Aufenthaltseinrichtung umfasst.
-
Die Steuereinrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die VR-Vorrichtung anzusteuern. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
-
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen VR-Vorrichtung, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen VR-Vorrichtung hier nicht noch einmal beschrieben.
-
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
-
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das eine VR-Vorrichtung aufweist;
- 2 eine weitere schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das eine VR-Vorrichtung aufweist; und
- 3 eine weitere schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das eine VR-Vorrichtung aufweist.
-
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
-
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das eine VR-Vorrichtung aufweist.
-
Bei dem Fahrzeug 1 kann es sich beispielsweise um einen Lastkraftwagen oder einen Personenkraftwagen handeln. Das Fahrzeug 1 kann die VR-Vorrichtung 2 aufweisen, um zumindest einem Fahrzeuginsassen 4 des Fahrzeugs 1 eine Teilnahme und/oder Interaktion mit einer virtuellen Umgebung, insbesondere während einer Beförderung des zumindest einen Fahrzeuginsassen 4 durch das Fahrzeug 1 zu ermöglichen. Die VR-Vorrichtung 2 kann zumindest eine Aufenthaltseinrichtung 3 aufweisen, die dazu vorgesehen sein kann, dem zumindest einem Fahrzeuginsassen 4 einen Aufenthaltsort zur Teilnahme an der Virtuellen Umgebung bereitzustellen. Die Aufenthaltseinrichtung 3 kann eine hohle Kugel oder eine beliebig geformte Kammer aufweisen, in welcher sich der Fahrzeuginsasse 4 während der Fahrt aufhalten kann. Um den Fahrzeuginsassen 4 während der Fahrt eine angenehme Haltung zu ermöglichen, kann die VR-Vorrichtung 2 eine Halteeinrichtung 20 aufweisen, welche beispielsweise einen Sitz 24 aufweisen kann, auf welchem sich der Fahrzeuginsassen 4befinden kann. Zur Bereitstellung der virtuellen Umgebung kann die VR-Vorrichtung 2 eine Steuereinrichtung 5 aufweisen, welche einen Prozessor umfassen kann. Die Steuereinrichtung 5 kann dazu vorgesehen sein, Simulationsdaten zu generieren, welche beispielsweise grafische Abbildungsdaten 6 umfassen können. Die Steuereinrichtung 5 kann eine Kommunikationseinheit aufweisen, um mit einem Server oder Steuereinrichtungen 5 weiterer VR-Vorrichtungen 2 kommunizieren zu können. Dadurch können beispielsweise Interaktionsdaten über die Kommunikationseinheit ausgetauscht werden. Die grafischen Abbildungsdaten 6 können zur Ausgabe durch eine grafische Ausgabeeinrichtung 7 der VR-Vorrichtung 2 generiert sein. Die grafische Ausgabeeinrichtung 7 kann dazu eingerichtet sein, in den grafischen Abbildungsdaten 6 beschriebene grafische Darstellungen der virtuellen Umgebung dem zumindest einen Fahrzeuginsassen 4 anzuzeigen. Die Ausgabeeinrichtung 7 kann beispielsweise einen Bildschirm oder mehrere Bildschirme umfassen. Der Bildschirm oder die Bildschirme können beispielsweise an einer Innenfläche der Aufenthaltseinrichtung 3 angeordnet sein und bevorzugt einen Sichtbereich von 360-Grad um den Fahrzeuginsassen 4zur Darstellung bereitstellen. Dadurch kann dem Fahrzeuginsassen 4 ein Rundumblick bereitgestellt sein. Die grafische Ausgabeeinrichtung 7 kann eine Cave Automatic Virtual Environment 8 der Aufenthaltseinrichtung 3 umfassen. Die VR-Vorrichtung 2 kann auch eine Lautsprechereinrichtung 14 aufweisen, welche dazu eingerichtet sein kann, durch die Steuereinrichtung 5 bereitgestellte Audiodateien wiederzugeben.
-
Die Lautsprechereinrichtung 14 kann mehrere Lautsprechereinheiten aufweisen, welche an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Aufenthaltseinrichtung 3 angeordnet sein können. Dadurch kann die Lautsprechereinrichtung 14 dazu eingerichtet sein, einen dreidimensionalen Raumklang in der Aufenthaltseinrichtung 3 bereitzustellen.
-
Um eine Interaktionsmöglichkeit des Fahrzeuginsassen 4 mit der virtuellen Umgebung zu ermöglichen, kann die VR-Vorrichtung 2 eine Erfassungseinrichtung 15 aufweisen, welche dazu eingerichtet sein kann, Bewegungen oder Gesten des Fahrzeuginsassen 4 zu erfassen. Die Erfassungseinrichtung 15 kann beispielsweise mehrere Kameraeinheiten 16 umfassen. Die durch die Erfassungseinrichtung 15 erfassten Bewegungen und Gesten können durch die Erfassungseinrichtung 15 an die Steuereinrichtung 5 als Erfassungsdaten 18 übermittelt werden. Die Erfassungseinrichtung 15 kann auch Mikrofone 17 umfassen, um Sprachausgaben des Fahrzeuginsassen 4 zu erfassen. Die Sprachausgaben können der Steuereinrichtung 5 ebenfalls als Erfassungsdaten 18 bereitgestellt werden. Die Steuereinrichtung 5 kann die Erfassungsdaten 18 verarbeiten und bei der Generierung der virtuellen Umgebung berücksichtigen. Der Sitz 24 kann dazu eingerichtet sein, Drehbewegungen 25 zu erfassen, welche der Fahrzeuginsasse 4 mit dem Sitz 24 durchführt. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Sitz 24 dazu eingerichtet sein, Drehbewegungen 25 durchzuführen. Dadurch kann die Steuereinrichtung 5 beispielsweise Drehbewegungen 25 des Fahrzeuginsassen 4 mit dem Sitz 24 in der virtuellen Umgebung nachbilden. Um Bewegungen der Füße erfassen zu können, kann die VR-Vorrichtung 2 eine Schuhschnittstelle 23 aufweisen, welche es ermöglicht, dass der Fahrzeuginsasse 4 VR-Schuhe 21 nutzen kann. Über die Schuhschnittstelle 23 können durch die VR-Schuhe 21 erfasste Bewegungen der Steuereinrichtung 5 bereitgestellt werden.
-
Die neue Idee umfasst die Einführung von fahrbaren, autonomen Transportkapseln, welche eine kugelförmige Aufenthaltseinrichtung 3 besitzen können, welche von der Innenseite mit einem 360-Grad-Monitor ausgestattet sein können. Ein Fahrzeuginsasse 4, welcher sich im inneren des Fahrzeugs 1 befindet, kann somit in allen Himmelsrichtungen ein digitales Bild angezeigt bekommen. Der Fahrzeuginsasse 4 sitzt in der in 1 gezeigten Aufenthaltseinrichtung 3 in der Mitte der Kugel auf dem rotierfähigen Sitz 24. Der Sitz 24 kann drehbar ausgeführt sein, was mit der Interaktion in einer virtuellen Welt verknüpft sein kann. Die Drehbewegungen 25 der Beine und/oder Füße des Fahrzeuginsassen 4 können über sogenannte VR-Schuhe 21 erfasst werden. Erfasste Bewegungen können durch die VR-Schuhe 21 an eine Schuhschnittstelle 23 der VR-Vorrichtung 2 übertragen werden. Die Schuhschnittstelle 23 kann die erfassten Bewegungen der Erfassungseinrichtung 15 bereitstellen, welche Entsprechende Erfassungsdaten 18 an die Steuereinrichtung 5 übermitteln kann. Die Bewegungen können auch als Steuerdaten 19 interpretiert werden und Lauf- und/oder Gehbefehle beschreiben.
-
Digitale Inhalte, beziehungsweise Inhalte aus der virtuellen Umgebung können über einen 360-Grad-Bildschirm der Ausgabeeinrichtung 7 angezeigt werden. Optional kann zur einfacheren Umsetzung die Aufenthaltseinrichtung 3 auch rechteckig ausgeführt sein. Da der Kopf des Fahrzeuginsassen 4 sich innerhalb der Rotationsachse des Sitzes 24 befinden kann, kann die Ansicht in einem rechteckigen Raum so für den Fahrzeuginsassen 4 verzerrt werden, dass für den Fahrzeuginsassen 4der Eindruck entsteht, er würde das Gesehene real erleben. Mit 3D-Klang kann das virtuelle Erlebnis komplettiert werden. Gesten und/oder Bewegungen des Fahrzeuginsassen 4 könnten über eine Erfassungseinrichtung 15 beispielsweise mittels der Kameraeinheiten 16 erfasst werden. Dadurch können beispielsweise Steuerdaten 19 zum Ansteuern der Steuereinrichtung 5 durch die Erfassungseinrichtung 15 in Abhängigkeit von vorbestimmten Gesten generiert werden. Eine Tastatur, Maus oder ein anderes Eingabeelement zum Steuern der Steuereinrichtung 5 durch den Fahrzeuginsassen 4 könnte somit nicht erforderlich sein. Der Fahrzeuginsasse 4 hätte dadurch die Hände frei, um diese zur Gestensteuerung zu verwenden. Optional können auch Kontroller in den Händen zur Interaktion mit der virtuellen Umgebung verwendet werden. Eine Sprachsteuerung ist ebenfalls möglich, wobei diese durch die Mikrofone 17 der Erfassungseinrichtung 15 erfasst werden können.
-
2 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das eine VR-Vorrichtung aufweist.
-
Die gezeigte VR-Vorrichtung 2 kann wie in 1 eine als Kugel gestaltete Aufenthaltseinrichtung 3 aufweisen. Die in 2 gezeigte Halteeinrichtung 20 kann eine Tragegurtvorrichtung 10 aufweisen, welche Gurte 12 umfassen kann, welche beispielsweise an eine Oberseite der Aufenthaltseinrichtung 3 befestigt sein können. Die Gurte 12 können ein Geschirr 11 halten, welches der Fahrzeuginsasse 4 zur Nutzung der VR-Vorrichtung 2 anlegen kann. Der Fahrzeuginsasse 4 kann somit während der Simulation der virtuellen Umgebung durch die VR-Vorrichtung 2 stehen. Der Fahrzeuginsasse 4 kann auch aufgrund einer in der Aufenthaltseinrichtung 3 bereitgestellten Gehuntergrundeinrichtung 13 eine Gehbewegung durchführen, welche durch die Erfassungseinrichtung 15 erfasst werden kann. Die Erfassungseinrichtung 15 kann beispielsweise an einer Kugel der Gehuntergrundeinrichtung 13, auf welcher sich der Fahrzeuginsasse 4 befinden kann, Bewegungssensoren aufweisen welche eine Bewegung der Kugel erfassen und dadurch einen Gehweg des Fahrzeuginsassen 4 ermitteln können. Die erfasste Gehbewegung kann der Steuereinrichtung 5 als Erfassungsdaten 18 bereitgestellt werden.
-
Eine Bereitstellung des Sitzes 24, wie in 1 hätte noch den Nachteil, dass sich der Fahrzeuginsassen 4 im Sitzen befindet. Das bedeutet, dass er keine Gehbewegungen im Stehen ausführen kann, wenn er sich auf dem Sitz 24 befindet. Es ist somit in dem besagten Fall nicht möglich, dass er eine Gehbewegung durchführt, welche durch die Erfassungseinrichtung 15 erfasst, an die Steuereinrichtung 5 übermittelt wird, um die Gehbewegung in der virtuellen Umgebung abzubilden. Der Fahrzeuginsasse 4 kann beispielsweise nicht real durch die virtuelle Umgebung laufen und nicht in einer natürlich Empfundenen Weise mit der virtuellen Umgebung interagieren. Aus diesem Grund kann die VR-Vorrichtung 2 die Halteeinrichtung 20 für den Fahrzeuginsassen 4 aufweisen, welche den Fahrzeuginsassen 4 in einer Raummitte der Aufenthaltseinrichtung 3 in einer hängenden Pose fixieren kann. Die Halteeinrichtung 20 kann eine Tragegurtvorrichtung 10 umfassen. Die Gurte 12 können über einen Brust- und/oder Hüftgurt 12 am Fahrzeuginsassen 4 befestigt sein. Damit der Fahrzeuginsasse 4 bei Brems- und Beschleunigungsvorgängen fixiert wird, können die Gurte 12 in zwei oder drei Raumrichtungen ein Verschieben der Hüfte verhindern. Optional kann die als Transportkugel eingerichtete Aufenthaltseinrichtung 3 kardanisch an dem Fahrzeug 1 gelagert sein, um Fahrzeugbewegungen herauszufiltern, was eine noch größere Immersion in die virtuelle Umgebung bewirkt. Damit eine noch bessere Immersion des Kunden mit der virtuelle Umgebung eingestellt werden kann, kann eine als Sensorball oder Sensorplatte eingerichtete Gehuntergrundeinrichtung 13 für die Füße des Fahrzeuginsassen 4 bereitgestellt werden, welche dem Zweck dienen kann, dem Fahrzeuginsassen 4 in der virtuellen Umgebung ein Laufen über die gewohnte Beinbewegung zu ermöglichen. Die Gehuntergrundeinrichtung 13 kann so ausgeführt sein, dass der Fahrzeuginsasse 4 die normalen natürlichen Laufbewegungen ausführen kann, welche in eine digitale Bewegung in der virtuellen Umgebung überführt werden können.
-
3 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Fahrzeugs, dass eine VR-Vorrichtung aufweist.
-
In 3 ist dem Fahrzeuginsassen 4 eine VR-Brille 9 bereitgestellt. Somit kann eine Bereitstellung eines oder mehrerer Monitore innerhalb der Aufenthaltseinrichtung 3 entfallen oder nur optional ausgeführt sein. Die Kombination von VR-Brille 9, hängende Lagerung des Fahrzeuginsassen 4 mittels der Halteeinrichtung 20 und Sensorball/Sensorplatte für die Laufbewegungen sorgt für eine sehr gute Immersion in die virtuelle Umgebung auf Reisen.
-
In der dargestellten Figur kann die VR-Vorrichtung 2 eine VR-Brille 9 aufweisen, welche dazu eingerichtet sein kann, dem Fahrzeuginsassen 4 grafische Abbildungen darzustellen. Die VR-Vorrichtung 2 kann eine Lagerungseinrichtung 22 aufweisen, welche dazu eingerichtet sein kann, die Aufenthaltseinrichtung 3 beispielsweise kardanisch an dem Fahrzeug 1 zu lagern. Dadurch können beispielsweise Drehbewegungen des Fahrzeugs 1 ausgeglichen werden.
-
Nach heutigem Stand der Technik ist es kaum möglich, sich in einem neuartigen Metaversum während eines Aufenthalts in einem Transportmittel zu bewegen. Aufenthalte in virtuellen Umgebungen finden zu 100% stationär statt, das heißt beispielsweise im heimischen Büro. Durch das Metaverse kann man sich heutzutage entweder über konventionelle Monitore (2D) oder über VR-Brillen (3D) bewegen.
-
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie eine effektive Nutzung von Reisezeiten zum Arbeiten, Spielen oder dem Pflegen sozialer Kontakte in einer virtuellen Umgebung ermöglicht werden kann.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 6135928 A [0005]
- TW 201223602 A [0006]
- WO 9512188 A1 [0007]
