ES2927026T3 - Sistemas y métodos para perfiles de viaje dinámico - Google Patents

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Abstract

Las presentes realizaciones están dirigidas a un sistema de control dinámico para una atracción de un parque de atracciones. El sistema incluye un servidor de juegos que genera datos de juegos que describen el movimiento de un vehículo virtual a través de un entorno virtual; un controlador lógico programable (PLC) configurado para ejecutar condicionalmente instrucciones de un perfil de viaje dinámico relativo a uno o más límites almacenados para operar acciones físicas del vehículo de paseo; y un servidor de perfil de viaje dinámico acoplado comunicativamente al servidor de juego y al PLC. El servidor de perfil de viaje dinámico está configurado para: recibir datos de entrada, datos de sensores y datos del juego; proporcionar los datos recibidos como entradas a uno o más modelos físicos para generar una parte de un perfil de viaje dinámico basado en el movimiento del vehículo virtual a través del entorno virtual; y proporcionar la parte del perfil de viaje dinámico al PLC para la ejecución condicional. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistemas y métodos para perfiles de viaje dinámico
Antecedentes
Esta sección pretende introducir al lector a diversos aspectos de la técnica que pueden estar relacionados con diversos aspectos de las presentes técnicas, que se describen y/o reivindican a continuación. Se cree que esta discusión es útil para proporcionar al lector información de antecedentes para facilitar una mejor comprensión de los diversos aspectos de la presente divulgación. En consecuencia, debe entenderse que estas declaraciones deben leerse a la luz de esto, y no como admisiones de la técnica anterior.
Se han creado diversas atracciones para brindar a los pasajeros experiencias visuales y de movimiento únicas. Por ejemplo, los viajes temáticos se pueden implementar con vehículos de viaje de un solo pasajero o de varios pasajeros que se trasladan a lo largo de una ruta fija o variable. Los propios vehículos pueden incluir características que proporcionan a los pasajeros diferentes niveles de control (por ejemplo, diversos botones y mandos) sobre el vehículo de viaje y/o el entorno circundante. Sin embargo, los controles tradicionales proporcionados a los pasajeros de un vehículo de viaje están generalmente limitados cuando el vehículo de viaje sigue una ruta fija predeterminada. En consecuencia, ahora se reconoce que existe la necesidad de un viaje de atracción mejorado que proporcione a los pasajeros un mayor control sobre el vehículo de viaje para crear una experiencia de viaje más aventurera.
Para ciertos viajes de parque de atracciones, los movimientos de vehículo están restringidos a perfiles programados (por ejemplo, animaciones) que se integran en un controlador lógico programable (PLC) del vehículo. Sin embargo, actualmente se reconoce que estos perfiles programados son sustancialmente estáticos y, como tales, no se actualizan ni modifican sobre la base de las interacciones de los pasajeros con el vehículo y/o sobre la base de modelos de física realistas. Como resultado, un pasajero del viaje puede sentir que el viaje es un montaje o poco realista, lo que puede limitar el compromiso y la diversión de los pasajeros. Además, también se reconoce que los PLC no son capaces de realizar cálculos extensos, como los que se utilizan en modelos de física complejos. Es decir, mientras que los PLC son expertos en responder rápidamente a un cambio de parámetro a un valor que está más allá de un umbral predeterminado, los procesadores de PLC suelen tener una velocidad de reloj más baja (por ejemplo, 200 Hz) en comparación con otros tipos de procesadores, como las unidades centrales de procesamiento (CPU) y las unidades de procesamiento gráfico (GPU) de los ordenadores modernos. Además, la programación y depuración de PLC puede ser difícil, tediosa y cara. En consecuencia, ahora se reconoce que, cuando un viaje se diseña utilizando solo PLC para determinar y generar la experiencia de un pasajero, esto puede limitar fuertemente la capacidad del viaje para sumergir a un pasajero en una experiencia que se siente fiel a un modelo físico realista. El documento US 2017/166221 A1 (Osterman R A; Schvartz Yu M; Schwartz J M) describe un sistema que incluye un vehículo de viaje para varios pasajeros configurado para acomodar a dos o más pasajeros. El vehículo de viaje incluye una pluralidad de dispositivos de aporte de usuario configurados para generar retroalimentación en respuesta al aporte de los pasajeros del vehículo de viaje. El sistema también incluye un controlador configurado para controlar una o más operaciones del vehículo de viaje basándose en la retroalimentación de uno o más de los dispositivos de aporte de usuario.
Compendio
Ciertas realizaciones acordes en alcance con el tema reivindicado originalmente se resumen a continuación. Estas realizaciones no pretenden limitar el alcance de la divulgación, sino que estas realizaciones pretenden solo proporcionar un breve compendio de ciertas realizaciones divulgadas. De hecho, la presente divulgación puede abarcar una variedad de formas que pueden ser similares o diferentes de las realizaciones que se exponen a continuación.
Las presentes realizaciones se dirigen a un sistema de control dinámico para un viaje de parque de atracciones. El sistema incluye un servidor de juegos configurado para generar datos de juego que describen el movimiento de un vehículo virtual a través de un entorno virtual; un controlador lógico programable (PLC) configurado para ejecutar condicionalmente instrucciones de un perfil de viaje dinámico relativo a uno o más límites almacenados para operar acciones físicas del vehículo de viaje; y un servidor de perfiles de viaje dinámico acoplado comunicativamente al servidor de juegos y al PLC. El servidor de perfiles de viaje dinámico se configura para: recibir datos de aporte, datos de sensor y datos de juego; proporcionar los datos de aporte, los datos de sensor y los datos de juego como aportes a uno o más modelos físicos para generar una parte de un perfil de viaje dinámico sobre la base del movimiento del vehículo virtual a través del entorno virtual; y proporcionar la parte del perfil de viaje dinámico al PLC para la ejecución condicional.
Las realizaciones presentes también se dirigen a un viaje de parque de atracciones que tiene un servidor de juegos configurado para generar datos de juego que incluyen un entorno virtual. El viaje tiene un vehículo de viaje acoplado comunicativamente al servidor de juegos y configurado para mover pasajeros a lo largo de una ruta de viaje, en donde el vehículo de viaje incluye: uno o más dispositivos de salida configurados para presentar el entorno virtual a los pasajeros del vehículo de viaje sobre la base de los datos de juego generados por el servidor de juegos; uno o más dispositivos de aporte configurados para recopilar datos de aporte de los pasajeros del vehículo de viaje; uno o más sensores configurados para recopilar datos de sensor durante el funcionamiento del vehículo de viaje; y un controlador lógico programable (PLC) acoplado comunicativamente a uno o más dispositivos de aporte y uno o más sensores, en donde el PLC se configura para recibir y ejecutar condicionalmente instrucciones de un perfil de viaje dinámico relativo a uno o más límites almacenados para operar acciones físicas del vehículo de viaje. El viaje incluye un servidor de perfiles de viaje dinámico acoplado comunicativamente al servidor de juegos y al PLC, en donde el servidor de perfiles de viaje dinámico se configura para: recibir los datos de aporte y los datos de sensor a través del PLC y recibir los datos de viaje del servidor de juegos; proporcionar los datos de aporte, los datos de sensor y los datos de juego como aportes a uno o más modelos físicos para generar una parte del perfil de viaje dinámico; y proporcionar la parte del perfil de viaje dinámico al PLC para la ejecución condicional.
Las presentes realizaciones también se dirigen a un método para controlar un viaje de parque de atracciones. El método incluye: recibir datos de aporte de uno o más dispositivos de aporte de un vehículo de viaje del viaje de parque de atracciones; recibir datos de sensor de uno o más sensores del viaje de parque de atracciones; y recibir datos de juego de un servidor de juegos del viaje de parque de atracciones, en donde los datos de juego describen el movimiento de un vehículo virtual a través de un entorno virtual. El método también incluye proporcionar los datos de aporte, los datos de sensor y los datos de juego como aportes a uno o más modelos físicos para generar una parte de un perfil de viaje dinámico sobre la base del movimiento del vehículo virtual a través del entorno virtual. El método incluye además proporcionar la parte del perfil de viaje dinámico a un PLC acoplado comunicativamente del vehículo de viaje, en donde el PLC del vehículo de viaje se configura para ejecutar condicionalmente la parte del perfil de viaje dinámico durante la operación del viaje para mover físicamente el vehículo de viaje sobre la base de uno o más límites almacenados del PLC.
Breve descripción de los dibujos
Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente divulgación se entenderán mejor cuando se lea la siguiente descripción detallada con referencia a los dibujos adjuntos en los que los mismos caracteres representan partes iguales a lo largo de los dibujos, en donde:
la Figura 1 es un diagrama esquemático que ilustra un viaje de parque de atracciones que tiene un sistema de control dinámico, según realizaciones del presente enfoque;
la Figura 2 es un diagrama esquemático que ilustra el flujo de información dentro de la realización del sistema de control dinámico ilustrado en la Figura 1, según realizaciones del presente enfoque; y
la Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un proceso por el que el PLC de un vehículo de viaje recibe y ejecuta condicionalmente instrucciones de un perfil de viaje dinámico, según realizaciones del presente enfoque.
Descripción detallada
A continuación se describirán una o más realizaciones específicas de la presente divulgación. En un esfuerzo por proporcionar una descripción concisa de estas realizaciones, es posible que no se describan todas las características de una implementación real en la memoria descriptiva. Debe apreciarse que en el desarrollo de cualquier implementación real, como en cualquier proyecto de ingeniería o diseño, se deben tomar numerosas decisiones específicas de implementación para lograr los objetivos específicos de los desarrolladores, como el cumplimiento de las restricciones relacionadas con el sistema y el negocio, que puede variar de una implementación a otra. Además, debe apreciarse que dicho esfuerzo de desarrollo podría ser complejo y requerir mucho tiempo, pero sin embargo sería una tarea rutinaria de diseño, fabricación y fabricación para aquellos con conocimientos ordinarios que se benefician de esta divulgación.
Las presentes realizaciones se dirigen a un sistema de control dinámico que se diseña para controlar los movimientos del vehículo de un viaje de parque de atracciones. El sistema de control dinámico incluye un servidor de perfiles de viaje dinámico que se conecta comunicativamente a un PLC del vehículo de viaje y que proporciona instrucciones al PLC para ajustar el movimiento del vehículo de viaje sobre la base de una combinación de parámetros detectados, modelos de física, retroalimentación del viaje, y las interacciones de los pasajeros. Como tal, el sistema de control dinámico permite que el viaje proporcione movimientos de simulación realistas que mejoran el compromiso y la diversión de los pasajeros. Además, para garantizar el correcto funcionamiento de los vehículos de viaje, el PLC mantiene un conjunto de límites y no permite que el vehículo realice movimientos que superen estos límites, independientemente de las instrucciones recibidas del servidor de perfiles de viaje dinámico. Además, el sistema de control dinámico divulgado permite viajes que incluyen una interacción mejorada con el entorno simulado (p. ej., arrastre, ráfagas de viento, precipitaciones), así como una interacción simulada mejorada entre varios vehículos (p. ej., resistencia, colisiones), según modelos de física del servidor de perfiles de viaje dinámico.
El sistema de control dinámico divulgado se analiza a continuación en el contexto de un viaje de parque de atracciones 10 de ejemplo, es decir, un viaje oscuro que incluye dos vehículos de viaje 12, como se ilustra en la Figura 1. Debe apreciarse que el sistema de control dinámico divulgado puede usarse en combinación con otros tipos de viajes y vehículos de viajes, o usando cualquier número adecuado de vehículos (por ejemplo, 3, 4, 5, 6 o más). Para la realización ilustrada, los vehículos de viaje 12 son sustancialmente los mismos; sin embargo, los vehículos de viaje 12 se ilustran de manera diferente en la Figura 1 para ilustrar más claramente diferentes aspectos (por ejemplo, componentes y movimiento) de los vehículos de viaje 12.
Para la realización ilustrada en la Figura 1, a los pasajeros 14 se les presenta un entorno 15 aumentado o completamente virtual desde dentro del vehículo de viaje. Más específicamente, en la realización ilustrada, cada vehículo de viaje 12 incluye varios dispositivos de salida 16. Por ejemplo, los dispositivos de salida 16 pueden incluir cualquier número adecuado de pantallas (por ejemplo, montadas en el interior de los vehículos, pantallas montadas en la cabeza), altavoces, dispositivos de retroalimentación háptica (p. ej., dispositivos de retroalimentación de ruido/vibración, dispositivos hápticos acústicos o ultrasónicos), dispositivos de efectos físicos (p. ej., dispositivos que generan ráfagas de aire caliente o frío, dispositivos que generan ráfagas de niebla). En otras realizaciones, cada uno de los vehículos de viaje 12 puede incluir otros dispositivos de salida 16 adecuados, u otras combinaciones de dispositivos de salida 16, según la presente divulgación.
Además, para la realización ilustrada en la Figura 1, cada uno de los vehículos de viaje 12 incluye varios dispositivos de aporte 18. Por ejemplo, estos dispositivos de aporte 18 pueden incluir botones (por ejemplo, botones de encendido), dispositivos de dirección (por ejemplo, volantes, joysticks), pedales de control (por ejemplo, pedales de freno, pedales de acelerador, pedales de embrague), cambios de marcha y/o palancas de freno. Estos dispositivos de aporte 18 pueden incluir adicionalmente o alternativamente un sistema de seguimiento de cabeza y/u ojos que monitoriza la posición de la cabeza/ojo del pasajero para recopilar información de dirección de los pasajeros 14. En otras realizaciones, cada uno de los vehículos de viaje 12 puede incluir otros dispositivos de aporte 18, u otras combinaciones de dispositivos de aporte 18, según la presente divulgación. En ciertas realizaciones, cada uno de los pasajeros 14 puede tener un conjunto respectivo de dispositivos de aporte 18, mientras que en otras realizaciones, cada uno de los pasajeros 14 puede tener una parte complementaria de dispositivos de aporte 18 que se usan de manera cooperativa.
Además, el viaje 10 ilustrado en la Figura 1 incluye el sistema de control dinámico 20, que se diseña para controlar los movimientos de los vehículos de viaje 12 según un perfil de viaje dinámico, como se analiza con mayor detalle a continuación. Más específicamente, el sistema de control dinámico ilustrado 20 incluye una serie de componentes, como un servidor de perfiles de viaje dinámico 22, un servidor de juegos 24 y un PLC 26 respectivo de cada uno de los vehículos de viaje 12, acoplados comunicativamente a través de una red 28. Si bien la red 28 puede ser inalámbrica en ciertas realizaciones, se observa que una red cableada generalmente permite una comunicación de menor latencia, lo que puede mejorar el rendimiento del viaje 10.
Un "servidor de juegos", tal como se usa en esta memoria, y como se analiza con mayor detalle a continuación, se refiere a un dispositivo informático o una colección de dispositivos informáticos (por ejemplo, dispositivos informáticos físicos o nodos informáticos virtuales) generalmente responsables de gestionar un aspecto de videojuego del viaje 10. Como tal, el servidor de juegos 24 se programa para generar un entorno virtual (por ejemplo, un espacio 3D virtual) en el que los vehículos virtuales se diseñan para moverse. Un "vehículo virtual", como se usa en esta memoria, se refiere a una entidad o elemento de videojuego del entorno virtual que tiene atributos particulares (por ejemplo, velocidad, posición, salud/daño, combustible, apariencia) que son mantenidos por el servidor de juegos 24. Por ejemplo, un vehículo virtual se asocia con cada uno de los vehículos de viaje físicos 12. En ciertas realizaciones, dentro del entorno virtual también puede haber presentes vehículos virtuales adicionales (por ejemplo, personajes/vehículos no jugables).
Por ejemplo, en una realización, el viaje 10 puede ser un simulador de carreras y, como tal, el servidor de juegos 24 genera y mantiene un entorno virtual que describe la naturaleza de la pista de carreras que atraviesan los vehículos virtuales, la velocidad y posición relativas de los vehículos virtuales, las interacciones entre los vehículos virtuales, los atributos (por ejemplo, mejoras de rendimiento, salud, bonificaciones, puntuación) asociados con los vehículos virtuales, etc. Además, el servidor de juegos 24 genera contenido (p. ej., contenido de vídeo, contenido de audio) entregado a los vehículos de viaje 12 y emitido por los dispositivos de salida 16 para generar el entorno virtual 15 que se presenta a los pasajeros 14. Por ejemplo, en una realización, el contenido de vídeo presentado por los dispositivos de exposición de los vehículos de viaje 12 es contenido que corresponde a diferentes vistas en perspectiva generadas dentro del entorno virtual alojado por el servidor de juegos 24.
Un "servidor de perfiles de viaje dinámico", tal como se usa en esta memoria y se analiza con mayor detalle a continuación, se refiere a un dispositivo informático o una colección de dispositivos informáticos (por ejemplo, dispositivos informáticos físicos o nodos informáticos virtuales) generalmente responsables de determinar cómo los vehículos de viaje físicos 12 deberían moverse sobre la base de una serie de datos de aporte diferentes y uno o más modelos de física. Como se ha comentado, estos aportes incluyen información recibida del servidor de juegos 24 que indica o describe lo que le sucede a cada vehículo virtual correspondiente en el entorno virtual, por ejemplo, cómo se mueven los vehículos virtuales en respuesta a una textura o inclinación de la pista de carreras, cómo los vehículos virtuales responden a los peligros ambientales (p. ej., lluvia, agua estancada, hielo), cómo los vehículos virtuales interactúan entre sí, etc. Además, en ciertas realizaciones, el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 también recibe datos de aporte de los dispositivos de aporte 18 y/o diversos sensores del viaje 10. Como se analiza a continuación, el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 proporciona los datos recibidos como aportes a uno o más modelos físicos que describen cómo deben moverse los vehículos de viaje físicos 12 para corresponder con lo que sucede en el entorno virtual 15 que se presenta a los pasajeros 14. De esta manera, el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 genera un perfil de viaje dinámico que da instrucciones a cada uno de los vehículos de viaje 12 de cómo moverse para coincidir con lo que el servidor de juegos 24 presenta a los pasajeros 14, así como los aportes recibidos de los dispositivos de aporte 18.
Para la realización ilustrada, el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 y el servidor de juegos 24 generalmente residen en un área de control 30 del viaje, mientras que los PLC 26 se disponen dentro de los vehículos de viaje 12. En otras realizaciones, se concibe que el sistema de control dinámico 20 se pueda disponer sustancialmente o en su totalidad dentro de uno o más vehículos de viaje 12. En ciertas realizaciones, el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 y el servidor de juegos 24 pueden ser alojados por distintos dispositivos informáticos físicos, o pueden existir como instancias de servidor virtual alojadas por un dispositivo informático físico común. El uno o más dispositivos informáticos que alojan estos servidores generalmente incluyen una memoria adecuada 32 capaz de almacenar instrucciones y datos, así como un circuito de procesamiento adecuado 34 capaz de ejecutar estas instrucciones almacenadas para proporcionar la funcionalidad establecida en esta memoria.
Para la realización del viaje 10 ilustrado en la Figura 1, cada uno de los vehículos de viaje 12 se diseña para trasladarse a lo largo de una pista relativamente restringida o ruta de viaje 36 durante el funcionamiento. Puede apreciarse que, en ciertas realizaciones, una ruta de viaje 30 solo puede definirse vagamente por un conjunto de fronteras físicas o virtuales, lo que permite una mayor libertad de movimiento para los vehículos de viaje 12 que una pista tradicional. Sin embargo, el viaje 10 se diseña para modificar el funcionamiento (por ejemplo, la posición o el movimiento) de los vehículos de viaje 12 sobre la base de las señales de control del sistema de control dinámico 20. En consecuencia, además de producir efectos en el entorno virtual 15 que se presenta al pasajero 14, los dispositivos de aporte 18 también proporcionan aportes que pueden desencadenar efectos del mundo real, incluido el cambio del funcionamiento de los vehículos 12 dentro de un conjunto predefinido de límites. Como se analiza con mayor detalle a continuación, el servidor de perfiles de viaje dinámico 20 divulgado puede proporcionar señales de control para modificar la guiñada del vehículo (representada por las flechas 38), el ángulo de inclinación (representado por la flecha 40), la ubicación de la ruta de viaje (por ejemplo, el desplazamiento 42 a lo largo del ruta de viaje 36, desplazamiento 44 con respecto a las fronteras de la ruta de viaje 36), velocidad (por ejemplo, tasa de desplazamiento 42 a lo largo de la ruta de viaje 36, tasa de rotación), o cualquier otro parámetro adecuado de los vehículos 12, según una perfil de viaje dinámico basado en la física que tiene en cuenta los aportes de pasajeros. Es decir, las realizaciones del servidor de perfiles de viaje dinámico 20 pueden proporcionar señales de control para modificar una o más posiciones de los vehículos de viaje 12 a lo largo de la ruta de viaje 36, una posición de rotación de los vehículos 12 y/o provocar cualquier otro movimiento de forma libre adecuado a lo largo de uno o más ejes (por ejemplo, a lo largo de seis grados de libertad). Esto generalmente permite que los vehículos de viaje 12 se muevan de manera congruente con lo que se presenta en el entorno virtual 15, produciendo una experiencia inmersiva para los pasajeros 14, como se analiza con mayor detalle a continuación. Además, como se analiza a continuación, para garantizar el funcionamiento adecuado de los vehículos 12 y el viaje 10, los PLC 26 de los vehículos 12 se diseñan para recibir las señales de control del servidor de perfiles de viaje dinámico 22 y solo implementan las señales de control cuando se encuentran dentro límites predefinidos dentro de los PLC 26. Estos límites pueden incluir escenarios especiales fuera de los parámetros operativos normales (por ejemplo, mantenimiento o condiciones de alarma)
Para la realización ilustrada en la Figura 1, el sistema de control dinámico 20 incluye una serie de controladores de vehículos que se acoplan comunicativamente a los PLC 26 de los vehículos 12, incluido un controlador de velocidad de vehículo de viaje 46 y un controlador de rotación de vehículo de viaje 48. El sistema de control dinámico ilustrado 20 también tiene un número de sensores 50, incluidos los sensores 50A que se acoplan comunicativamente al servidor de perfiles de viaje dinámico 22 y el servidor de juegos 24 a través de los PLC 26, así como sensores 50B que se acoplan comunicativamente al servidor de perfiles de viaje dinámico 22 y el servidor de juegos 24 a través de la red 28. Estos sensores 50 pueden incluir sensores de posición (por ejemplo, detectores de proximidad, sensores de identificación por radiofrecuencia (RFID), cámaras, sensores de medición y detección por luz (LIDAR)), velocímetros, acelerómetros, giroscopios, sensores de revoluciones por minuto (RPM), sensores de tensión/corriente u otros sensores adecuados capaces de medir un parámetro de los vehículos 12, los pasajeros 14 y/o el viaje 10. Para la realización ilustrada, los PLC 26 se acoplan comunicativamente a los dispositivos de aporte 18 para recibir aportes de los pasajeros 14 y proporcionar este aporte al servidor de perfiles de viaje dinámico 22 y al servidor de juegos 24. De manera similar, los PLC 26 se acoplan comunicativamente a los dispositivos de salida 16 para presentar el entorno virtual 15 a los pasajeros 14 sobre la base de las señales de control del servidor de perfiles de viaje dinámico 22 y el servidor de juegos 24.
Para la realización ilustrada, el viaje oscuro 10 incluye un aspecto de videojuego. Es decir, el viaje 10 presenta información a los pasajeros 14 que representa el entorno virtual 15 y recibe información de los pasajeros 14 que determina el rendimiento (p. ej., movimiento vehicular, puntuación) de los pasajeros 14 en el entorno virtual. Por ejemplo, el servidor de juegos 24 puede proporcionar, a los dispositivos de salida 16 de los vehículos de viaje 12, información audiovisual (por ejemplo, contenido de vídeo, efectos de sonido, música, contenido de realidad virtual (VR), contenido de realidad aumentada (AR)) perteneciente al aspecto de videojuego del viaje 10. Además, el servidor de juegos 24 se diseña para recibir información de los sensores 50 del sistema de control dinámico 20 y/o de los dispositivos de aporte 18 asociados con los vehículos de viaje 12 y, en respuesta, actualizar la información audiovisual presentada a los pasajeros 14.
Como se ha comentado, el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 se diseña para determinar los movimientos adecuados para los vehículos de viaje 12 que hacen que la experiencia de viaje se sienta como si los vehículos se estuvieran moviendo realmente a través del entorno virtual 15 que el servidor de juegos 24 presenta a los pasajeros 14 del vehículo. En consecuencia, el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 se diseña para recibir y procesar información de otros componentes del sistema (por ejemplo, servidor de juegos 24, dispositivos de aporte 18, sensores 50) y aplicar modelos de física adecuados para determinar perfiles de viaje dinámico, que incluyen instrucciones sobre cómo deben manipularse los vehículos 12 para proporcionar una experiencia física realista que corresponda al entorno virtual 15, y responda con respecto a los aportes proporcionados por los pasajeros 14 a través de los dispositivos de aporte 18. Por ejemplo, en ciertas realizaciones, la servidor de perfiles de viaje dinámico 22 se configura para ajustar los perfiles de viaje dinámico y, por lo tanto, el movimiento de los vehículos de viaje 12, para tener en cuenta cambios en los modelos físicos (p. ej., correspondientes al movimiento a través de diferentes medios), diferencias de peso entre los pasajeros 14, limitaciones físicas de los pasajeros 14 e interacciones entre dos o más pasajeros 14 en el mismo o en diferentes vehículos de viaje 12.
La Figura 2 es un esquema que ilustra el flujo de información dentro de la realización del sistema de control dinámico 20 ilustrado en la Figura 1, como se analiza con referencia a los elementos ilustrados en las Figuras 1 y 2. Como se ilustra en la Figura 2, el servidor de perfiles de viaje dinámico 20 incluye (p. ej., almacena en la memoria 32) una serie de modelos de física 60. Por ejemplo, estos modelos de física 60 pueden incluir modelos que definen cómo se mueven los vehículos virtuales (que corresponden a los vehículos de viaje 12) a través del entorno virtual 15, como a lo largo de una ruta suave o laminar, moviéndose a lo largo de una ruta llena de baches o turbulenta, deslizándose o a la deriva, o haciendo una transición entre diferentes medios (por ejemplo, moviéndose entre el aire y el agua). Los modelos de física 60 también pueden incluir modelos que describen cómo dos o más vehículos virtuales interactúan y se afectan entre sí (por ejemplo, a través de resistencia, colisiones, ataques con misiles) dentro del entorno virtual 15 que se presenta a los pasajeros 14. Además, el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 es capaz de combinar múltiples modelos cuando procesa los datos recibidos para generar perfiles de viaje dinámico 62A y 62B, que se proporcionan respectivamente a los vehículos de viaje 12A y 12B como una serie de instrucciones o señales de control que definen las experiencias de viaje para los pasajeros 14 de ambos vehículos.
Como se ilustra en la Figura 2, el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 recibe y consume una variedad de datos para generar perfiles de viaje dinámico 62A y 62B, que luego se proporcionan a los PLC 26A y 26B de los vehículos de viaje primero y segundo 12A y 12B, respectivamente, para ejecución condicional. Para la realización ilustrada, los datos consumidos incluyen datos de aporte de pasajeros 64 recibidos a través de los dispositivos de aporte 18, así como datos de sensor 66 recibidos de sensores 50 directa o indirectamente acoplados comunicativamente al servidor de perfiles de viaje dinámico 22 a través de la red 28, como se ha analizado anteriormente. Además, para la realización ilustrada, los datos consumidos también incluyen datos de juego 68 recibidos del servidor de juegos 24 que describen lo que sucede en el entorno virtual a los vehículos virtuales asociados con cada uno de los vehículos de viaje 12A y 12B. El servidor de perfiles de viaje dinámico 22 recibe y procesa estos datos juntos, alimentando estos datos como aportes a uno o más modelos de física 60, para generar las instrucciones de los perfiles de viaje dinámico 62A y 62B, que se entregan a los PLC 26A y 26B de los vehículos de viaje 12A y 12B. Puede apreciarse que dado que estos perfiles de viaje dinámico se basan, al menos en parte, en los datos de aporte 64 recibidos de los pasajeros 14 durante la operación del viaje 10, los perfiles de viaje dinámico se generan y entregan a los vehículos de viaje 12 en forma serializada o por partes a lo largo de la operación del viaje 10.
Sin embargo, se puede apreciar que los PLC 26A y 26B de los vehículos primero y segundo 12A y 12B no ejecutan incondicionalmente las instrucciones de los perfiles de viaje dinámico 62 recibidos del servidor de perfiles de viaje dinámico 22. Es decir, como se ilustra, cada uno de los PLC 26 almacena una serie de límites 70 que definen umbrales para el funcionamiento normal o aceptable de los vehículos de viaje 12. Por ejemplo, estos límites 70 pueden incluir un límite de velocidad máxima/mínima, un límite de aceleración, un límite de guiñada, un límite de inclinación, un límite de corriente/tensión, un límite de par, una distancia intravehicular mínima o cualquier otro límite que defina el funcionamiento normal y deseado de los vehículos 12 y el viaje 10. Además, como se ilustra, cada uno de los PLC 26 también recibe y procesa una parte de los datos de sensor 66 (p. ej., recopilados por los sensores 50A ilustrados en la Figura 1), que utilizan los PLC para hacer cumplir los límites 70, como se analiza a continuación.
Como tal, "ejecución condicional", tal como se utiliza aquí, se refiere a los PLC 26 que reciben perfiles de viaje dinámico 62 desde el servidor de perfiles de viaje dinámico 22, en donde, antes de ejecutar las instrucciones de los perfiles, cada uno de los PLC 26 asegura que la ejecución de las instrucciones en estos perfiles no pondrían los vehículos de viaje 12 o el viaje 10 en un estado que esté más allá de los límites 70 almacenados por los PLC 26. Por ejemplo, los PLC 26A y 26B no proporcionan o se les impide proporcionar señales de control a los controladores de velocidad de vehículo de viaje 46A y 46B o los controladores de rotación de vehículo de viaje 48A y 48B que están más allá de los límites predefinidos 70 (por ejemplo, más allá de los límites de una envolvente definida por los límites 70 en combinación). De manera similar, los PLC 26A y 26B no proporcionan o se les impide proporcionar señales de control respectivas a los accionamientos 72A o 72B acoplados directamente que están más allá de estos límites 70 predefinidos. En consecuencia, se puede apreciar que la experiencia del viaje está dominada en gran medida por el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 (que tiene una potencia de procesamiento sustancialmente mayor para generar una experiencia físicamente realista), mientras que los PLC 26 (que tienen una potencia de procesamiento sustancialmente menor, pero se diseñan para garantizar el cumplimiento de los parámetros en tiempo real) imponen los límites 70 para garantizar un adecuado funcionamiento del viaje 10.
La Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un proceso 80 mediante el cual un PLC (por ejemplo, el PLC 26A del vehículo de viaje 12A de la Figura 2) recibe y ejecuta condicionalmente instrucciones de los perfiles de viaje dinámico 62A. El proceso ilustrado 80 comienza cuando los PLC 26A reciben (bloque 82) una parte del perfil de viaje dinámico 62A desde el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 a través de la red 28, en donde la parte recibida del perfil incluye una o más instrucciones o señales de control para realizar movimientos vehiculares particulares. Por ejemplo, las instrucciones del perfil de viaje dinámico 62A pueden incluir instrucciones para modificar el funcionamiento del controlador de velocidad de vehículo de viaje 46A y/o el controlador de rotación de vehículo de viaje 48A, como se ilustra en la Figura 2, para cambiar una velocidad o posición rotacional del vehículo 12A.
En respuesta, como se ilustra en la Figura 3, el PLC 26A determina (bloque 84) un estado actual del vehículo 12A sobre la base de los datos recibidos del sensor. Por ejemplo, como se mencionó, el PLC 26A recibe datos de sensor 66 de los sensores acoplados comunicativamente 50A, y el PLC 26A utiliza estos datos para determinar un estado actual (por ejemplo, ubicación, posición, velocidad, aceleración) del vehículo de viaje 12A. El PLC 26A también estima (bloque 86) un estado futuro del vehículo 12A sobre la base del estado actual del vehículo 12A y las instrucciones recibidas como parte del perfil de viaje dinámico 62A desde el servidor de perfiles de viaje dinámico 22. El PLC 26A luego determina (bloque 88) si el estado futuro estimado está más allá de uno o más de los límites 70 almacenados por el PLC 26A. Cuando el PLC 26A determina en el bloque 88 que el estado futuro no está más allá de uno o más de los límites 70, el PLC 26A ejecuta (bloque 90) las instrucciones de la parte del perfil de viaje dinámico 62A. Sin embargo, cuando el PLC 26A determina en el bloque 88 que el estado futuro estimado está más allá de al menos uno de los límites almacenados 70, el PLC 26A ignora (bloque 92) las instrucciones y, en ciertas realizaciones, adicionalmente proporciona retroalimentación negativa al servidor de perfiles de viaje dinámico 22 que las instrucciones del perfil de viaje dinámico 62A no se pudieron ejecutar. En respuesta a la retroalimentación negativa recibida, el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 puede ajustar instrucciones futuras en un perfil de viaje dinámico posterior 62A generado para el vehículo de viaje 12A para tratar de evitar alcanzar los límites 70.
En un ejemplo, el sistema de control dinámico 20 divulgado controla el viaje de parque de atracciones 10 del simulador de conducción/carreras. Durante la operación del viaje 10, un vehículo virtual, correspondiente al vehículo de viaje 12A, pasa de moverse a través de un medio de menor viscosidad o menor densidad (p. ej., aire) para moverse a través de un medio de mayor viscosidad o mayor densidad (p. ej., agua). Antes de la transición, el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 recibe información sobre la próxima transición como parte de los datos de juego 68 recibidos del servidor de juegos 24 y determina las instrucciones para el perfil de viaje dinámico 68A en la transición implementando un cambio en los modelos de física 60 conforme el vehículo virtual cambia de medio virtual. Como resultado de la resistencia mejorada simulada después de la transición, el vehículo de viaje 12A puede experimentar una desaceleración repentina seguida de movimientos a la deriva, movimientos flotantes/flotación, etc., que son indicativos del movimiento del vehículo virtual a través del agua en el entorno virtual 15, todo dentro de las fronteras de los límites predefinidos 70.
En otro ejemplo, el sistema de control dinámico 20 divulgado controla al menos dos vehículos de viaje (por ejemplo, los vehículos de viaje 12A y 12B) y los vehículos virtuales que corresponden a los vehículos de viaje pueden interactuar entre sí en el viaje de parque de atracciones 10 del simulador de conducción/carreras. Por ejemplo, aunque se impide sustancialmente que los dos vehículos físicos (p. ej., según los límites 70 almacenados por los PLC 26, según las barreras físicas) interactúen físicamente entre sí, el sistema de control dinámico 20 divulgado puede permitir que los vehículos virtuales correspondientes interactúen entre sí en el entorno virtual compartido 15. Por ejemplo, cuando un vehículo se coloca frente a otro vehículo en el entorno virtual 15, el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 utiliza uno de los modelos de física almacenados 60 para habilitar los perfiles de viaje dinámico generados 62 para tener en cuenta los efectos de resistencia inducidos en el vehículo virtual posterior por el vehículo virtual principal. En ciertas realizaciones, un vehículo virtual puede chocar virtualmente con un segundo vehículo en el entorno virtual, y el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 puede utilizar uno de los modelos de física almacenados 60 que permite que los perfiles de viaje dinámico 62 generados proporcionen el movimiento apropiado de los vehículos para corresponder con esta colisión, mientras que se evita el contacto físico real entre los vehículos. Además, en ciertas realizaciones, un vehículo virtual puede atacar virtualmente a un segundo vehículo en el entorno virtual (p. ej., lanzando un ataque de proyectil/arma), y el servidor de perfiles de viaje dinámico 22 puede utilizar uno de los modelos de física almacenados 60 que permite al perfil de viaje dinámico generado proporcionar un movimiento apropiado de los vehículos para corresponder con el lanzamiento y/o contacto del proyectil. De nuevo, todos estos perfiles de viaje dinámico generados serían ejecutados condicionalmente por los PLC 26 de los vehículos de viaje 12 según los límites predefinidos 70 para garantizar el funcionamiento adecuado del viaje 10.
Si bien en esta memoria solo se han ilustrado y descrito ciertas características de la divulgación, los expertos en la técnica apreciarán muchas modificaciones y cambios.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de control dinámico para controlar un viaje de parque de atracciones, que comprende:
un servidor de juegos (24) configurado para generar datos de juego que describen el movimiento de un vehículo virtual a través de un entorno virtual;
un controlador lógico programable (PLC) (26a) de un vehículo de viaje (12a) configurado para recibir y ejecutar condicionalmente instrucciones de un perfil de viaje dinámico relativo a uno o más límites almacenados para operar acciones físicas del vehículo de viaje (12a);
un servidor de perfiles de viaje dinámico (22) acoplado comunicativamente al servidor de juegos (24) y el PLC (26a), en donde el servidor de perfiles de viaje dinámico (22) se configura para:
recibir datos de aporte (64) de uno o más dispositivos de aporte, datos de sensor (66) de uno o más sensores, y los datos de juego del servidor de juegos (24);
proporcionar los datos de aporte (64), los datos de sensor (66) y los datos de juego como aportes a uno o más modelos físicos (60) para generar una parte de un perfil de viaje dinámico sobre la base del movimiento del vehículo virtual a través del entorno virtual; y
proporcionar la parte del perfil de viaje dinámico al PLC (26a) para la ejecución condicional.
2. El sistema de la reivindicación 1, que comprende uno o más sensores acoplados comunicativamente al servidor de perfiles de viaje dinámico y configurados para recopilar datos de sensor durante el funcionamiento del viaje de parque de atracciones.
3. El sistema de la reivindicación 2, en donde una primera parte de uno o más sensores se acoplan comunicativamente al servidor de perfiles de viaje dinámico (22) a través del PLC (26a) y una red, y en donde una segunda parte de uno o más sensores se acopla comunicativamente al servidor de perfiles de viaje dinámico (22) a través de la red.
4. El sistema de la reivindicación 1, que comprende un segundo PLC (26b) de un segundo vehículo de viaje (12b) configurado para recibir y ejecutar condicionalmente instrucciones de un segundo perfil dinámico de viaje en relación con uno o más límites almacenados para operar el segundo vehículo de viaje (12b), en donde los datos de juego también definen el movimiento de un segundo vehículo virtual a través del entorno virtual, y en donde el servidor de perfiles de viaje dinámico (22) se configura para:
proporcionar los datos de aporte (64), los datos de sensor (66) y los datos de juego como aportes a uno o más modelos físicos (60) para generar una parte de un segundo perfil de viaje dinámico sobre la base del movimiento de un segundo vehículo virtual a través del entorno virtual; y
proporcionar la parte del segundo perfil de viaje dinámico al segundo PLC (26b) para la ejecución condicional.
5. El sistema de la reivindicación 4, en donde uno o más límites almacenados del PLC o del segundo PLC (26b) comprenden un límite de velocidad máxima/mínima, un límite de aceleración, un límite de guiñada, un límite de inclinación, un límite de corriente/tensión, un límite de par, una distancia intravehicular mínima, o una combinación de los mismos.
6. El sistema de la reivindicación 4, en donde los datos de juego describen interacciones entre el vehículo virtual y el segundo vehículo virtual en el entorno virtual, en donde las interacciones comprenden efectos de resistencia, colisiones o ataques con proyectiles.
7. El sistema de la reivindicación 6, en donde uno o más modelos físicos (60) definen cómo debe moverse el vehículo de viaje y el segundo vehículo de viaje (12b) en respuesta a las interacciones.
8. Un viaje de parque de atracciones, que comprende:
un servidor de juegos (24) configurado para generar datos de juego que incluyen un entorno virtual;
un vehículo de viaje (12) acoplado comunicativamente al servidor de juegos (24) y configurado para mover pasajeros a lo largo de una ruta de viaje, en donde el vehículo de viaje (12) comprende:
uno o más dispositivos de salida configurados para presentar el entorno virtual a los pasajeros del vehículo de viaje (12) sobre la base de los datos de juego generados por el servidor de juegos (24);
uno o más dispositivos de aporte configurados para recopilar datos de aporte (64) de los pasajeros del vehículo de viaje (12);
uno o más sensores configurados para recopilar datos de sensor (66) durante el funcionamiento del vehículo de viaje (12); y
un controlador lógico programable (PLC) (26) acoplado comunicativamente a uno o más dispositivos de aporte y uno o más sensores, en donde el PLC (26) se configura para recibir y ejecutar condicionalmente instrucciones de un perfil de viaje dinámico en relación con uno o más límites almacenados para operar acciones físicas del vehículo de viaje (12); y
un servidor de perfiles de viaje dinámico (22) acoplado comunicativamente al servidor de juegos (24) y el PLC (26), en donde el servidor de perfiles de viaje dinámico (22) se configura para:
recibir los datos de aporte (64) y los datos de sensor (66) a través del PLC (26) y recibir los datos de juego (68) desde el servidor de juegos (24);
proporcionar los datos de aporte (64), los datos de sensor (66) y los datos de juego (68) como aportes a uno o más modelos físicos (60) para generar una parte del perfil de viaje dinámico; y
proporcionar la parte del perfil de viaje dinámico al PLC (26) para la ejecución condicional.
9. El viaje de parque de atracciones de la reivindicación 8, en donde uno o más dispositivos de salida comprenden pantallas, altavoces, dispositivos de retroalimentación háptica, dispositivos de efectos físicos o una combinación de los mismos.
10. El viaje de parque de atracciones de la reivindicación 8, en donde uno o más sensores comprenden un sensor de posición, un sensor de identificación por radiofrecuencia (RFID), una cámara, un sensor de medición y detección por luz (LIDAR), un velocímetro, un acelerómetro, un giroscopio, un sensor de revoluciones por minuto (RPM), un sensor de tensión/corriente o una combinación de los mismos.
11. El viaje de parque de atracciones de la reivindicación 8, en donde uno o más dispositivos de aporte comprenden un botón, un dispositivo de dirección, un pedal de control, un cambio de marcha, una palanca de freno o una combinación de los mismos.
12. El viaje de parque de atracciones de la reivindicación 8, en donde uno o más dispositivos de aporte comprenden un sistema de seguimiento de cabeza o de ojos que monitoriza la posición de la cabeza o de los ojos de los pasajeros para recopilar aportes de dirección de los pasajeros.
13. El viaje de parque de atracciones de la reivindicación 8, en donde el PLC del vehículo de viaje (12) se acopla comunicativamente y controla un controlador de velocidad (46), un controlador de rotación (48), un accionamiento, o una combinación de los mismos, del vehículo de viaje (12) sobre la base de la parte del perfil de viaje dinámico y uno o más límites almacenados.
14. Un método para controlar un viaje de parque de atracciones, que comprende:
recibir datos de aporte (64) desde dispositivos de aporte de un vehículo de viaje (12) del viaje de parque de atracciones;
recibir datos de sensor (66) desde uno o más sensores del viaje de parque de atracciones;
recibir datos de juego (68) desde un servidor de juegos (24) del viaje de parque de atracciones,
en donde los datos de juego (68) describen el movimiento de un vehículo virtual a través de un entorno virtual; proporcionar los datos de aporte (64), los datos de sensor (66) y los datos de juego (68) como aportes a uno o más modelos físicos (60) para generar una parte de un perfil de viaje dinámico sobre la base del movimiento del vehículo virtual a través del entorno virtual; y
proporcionar la parte del perfil de viaje dinámico a un PLC acoplado comunicativamente del vehículo del viaje (12), en donde el PLC del vehículo del viaje (12) se configura para ejecutar condicionalmente la parte del perfil de viaje dinámico durante el funcionamiento del viaje de parque de atracciones para mover físicamente el vehículo de viaje sobre la base de uno o más límites almacenados del PLC.
15. El método de la reivindicación 14, en donde los datos de juego (68) describen la transición del vehículo virtual entre un primer medio y un segundo medio en el entorno virtual, y que comprende:
usar el primero de uno o más modelos físicos para generar la parte del perfil de viaje dinámico antes de la transición y usar un segundo de uno o más modelos físicos para generar la parte del perfil de viaje dinámico después de la transición.
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