JP2024001210A - 遊園地乗り物のための触覚フィードバックシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】乗り物車両の動きや遊園地アトラクションの目に見える風景以上のものを体験することができる。【解決手段】遊園地乗り物システムは、乗り物車両１２と、乗り物経路上の乗り物車両１２の位置を追跡し得る乗り物制御システム５０と、表面改質構成要素を有する画面を有する触覚フィードバックシステム４０と、を含む。表面改質構成要素は、乗り物車両１２上に設置され得る。触覚フィードバックシステム４０はまた、メモリとプロセッサとを有する制御システムを含む。メモリは、プロセッサにより実行されたときに、位置と関連付けられた記憶された風景３２に基づいて、触覚フィードバックシステム４０に乗り物制御システム５０からのデータを乗り物車両１２の周囲の風景３２を表す触覚情報に変換させ得る命令を記憶する。【選択図】図２

Description

［関連出願の相互参照］
この出願は、２０１８年５月１６日に出願された、米国仮特許出願第６２／６７２，２８５号の利益を主張し、その米国仮特許出願はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、概して、遊園地の分野に関する。より具体的には、本開示の実施形態は、遊園地体験を高めるために利用され、遊園地乗り物及び他のアトラクションのための触覚フィードバック技術を含む方法及び設備に関する。

この欄は、下記に記載され及び／又は請求される、本技術の様々な態様に関連し得る技術の様々な態様を読者に紹介することを意図している。この説明は、本開示の様々な態様のより良い理解を促進するための背景情報を読者に提供するのに役立つものと考えられる。したがって、これらの記述はこの観点で読まれるべきであり、先行技術の承認としてではないことを理解されたい。

様々な遊園地乗り物は、ユニークな動きや視覚的体験をゲストに提供するために作り出されてきた。興奮は、多くの場合、乗り物が乗り物経路に沿って動くとき又はモーションルーティンに従うときに、車両の速度又は方向の変化によって発生する。動きに加えて、乗り物経路に沿った車両周囲の風景が、遊園地乗り物の全体的な興奮を高める。現在、遊園地乗り物車両の態様を強化することを可能にする機能を含むように、遊園地乗り物システムを改善することが望ましいということが認識されている。

最初に請求された主題と範囲が同等の特定の実施形態を以下に要約する。これらの実施形態は、開示の範囲を限定することを意図するものではなく、むしろ、これらの実施形態は、特定の開示される実施形態の簡潔な要約を提供することのみを意図する。実際に、本開示は、以下で説明される実施形態と類似又は異なり得る様々な形態を含み得る。

実施形態によれば、遊園地乗り物システムは、乗り物車両、乗り物経路上の乗り物車両の位置を追跡し得る乗り物制御システム、及び、表面改質構成要素を有する画面を有する触覚フィードバックシステムと、を含む。表面改質構成要素は、乗り物車両上に設置することができる。触覚フィードバックシステムはまた、メモリとプロセッサとを有する制御システムを含む。メモリは、プロセッサにより実行されたときに、位置に関連付けられた記憶された風景に基づいて、触覚フィードバックシステムに乗り物制御システムからのデータを乗り物車両の周囲の風景を表す触覚情報に変換させ得る命令を記憶する。

実施形態によれば、方法は、表面改質構成要素を備える画面を含む触覚フィードバックシステムで、遊園地乗り物の乗り物コントローラから乗り物経路に沿った乗り物車両の位置を示す位置データを受信することと、触覚表現を乗り物経路に沿った位置と相関させるデータベースに基づいて遊園地乗り物の風景を表す触覚情報に位置データを変換することと、画面の表面改質構成要素を作動させることにより、触覚情報に基づいて、画面の外面に、その位置での遊園地乗り物の風景を再現することと、を含む。表面改質構成要素は、画面の外面の一部を上下させるように構成されている。

実施形態によれば、遊園地乗り物システムは、遊園地乗り物の乗り物制御システムと通信可能に結合することができる触覚フィードバックシステムを含み、触覚フィードバックシステムは、乗り物車両上に設置され得る画面を有し、表面改質構成要素と、遊園地乗り物の乗り物経路に沿って乗り物車両の位置に基づいて遊園地乗り物の風景を再現し得る命令を記憶するメモリと、乗り物制御システムからのデータにより示される特定の位置での風景に対応する触覚フィードバックを、表面改質構成要素を介して触覚フィードバックシステムに提供させる命令を実行し得るプロセッサと、を有する。

本開示のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、以下の詳細な説明が、図面全体にわたって同様の文字が同様の部分を表す添付の図面を参照して読まれるときに、より良く理解されるであろう。

本実施形態による、ゲストの周囲の乗り物環境を再現する触覚フィードバックを提供するように構成された触覚フィードバックシステムを有する遊園地乗り物を示す図である。 本実施形態による、触覚フィードバックシステムに統合された図１の遊園地乗り物の乗り物制御システム、乗り物環境（例えば、風景）のモデルを記憶する乗り物制御システムのブロック図である。 本実施形態による、図２の乗り物制御システムからの命令に基づいて、ビューに対応する画面又は表面の触感（texture）を作り出すために作動するように構成されたセルを組み込んだ触覚フィードバックシステムの画面又は表面を示す図である。 本実施形態による、グリッドパターンで配列されたセルを有する図３の画面であって、ビューに対応する触感を与えるようにされた部分（textured portion）を有する画面の平面図である。 本実施形態による、乗り物制御システムからの命令に基づいてポートを介して注入された流体に応じてビューに対応する触感効果を提供するために調整される（例えば、流体圧力に基づいて膨張させる）ように構成された柔軟層を組み込む、図２の触覚フィードバックシステムの画面又は表面を示す図である。 本実施形態による、乗り物制御システムからの命令に基づいてビューに対応する画面又は表面の異なる領域に異なる振動を提供するために振動するように構成された図２の触覚フィードバックシステムの画面又は表面を示す図である。 本実施形態による、乗り物車両の窓に対応するか、乗り物車両の窓を含む複数のアクティブ表面を有する触覚フィードバックシステムを備えた乗り物車両を示す図であり、各アクティブ表面は、乗り物制御システムからの命令に基づいてそれぞれのビューについての触覚情報を提供するように構成されている。 本実施形態による、乗り物制御システムからの命令に基づく設置された乗り物車両の位置とアクティブ表面の方向とに基づいてビュー情報を提供するために回転するように構成されたアクティブ表面（例えば、図３～図６に関して記載される画面若しくは表面又はそれらの組み合わせ）を含む触覚フィードバックシステムを有する乗り物車両を示す図である。

本開示の一以上の具体的な実施形態が以下に説明されるであろう。これらの実施形態の簡潔な説明を提供するために、実際の実装の全ての特徴が本明細書に記載されていない場合がある。いずれのエンジニアリング又は設計プロジェクトと同様に、このような実際の実装の開発では、実装毎に異なり得る、システム関連及びビジネス関連の制約への準拠などの、開発者の特定の目標を達成するために、実装固有の多数の決定を行わなければならないということを理解されたい。さらに、そのような開発努力は、複雑で時間を要する場合もあるが、それにもかかわらず、この開示の利益を有する当業者にとって、設計、製作、及び製造の日常的な作業であることを理解されたい。

遊園地アトラクションは、動き及び視覚的効果を使用して、ゲストに楽しく全体的に前向きな体験を提供する。特定の遊園地アトラクションは、遊園地アトラクションの乗り物車両が遊園地アトラクションの乗り物経路に沿って走行するときに、風景を変更することにより、環境をシミュレートすることができる。風景は、テーマアトラクションに関連付けられた環境をシミュレートするアニメの人物、キャラクタ、及び景観の組み合わせを含み得る。例えば、遊園地アトラクションは、乗り物の風景に関連付けられた情報を記憶し、乗り物経路に沿って乗り物車両を追跡する乗り物風景システム（ＲＳＳ）を含み得る。例えば、ＲＳＳは、乗り物車両若しくは他の物体又は遊園地アトラクションのエリアの周囲の風景の３次元（３Ｄ）情報（例えば、３Ｄマップ又はモデル）を記憶する機能（例えば、処理電気回路及びメモリ）を含む。ＲＳＳはまた、実行されたときに、遊園地アトラクションの様々な構成要素を作動させて、乗り物経路に沿った乗り物車両の位置に基づいて、乗り物車両の風景又は及び／又は機能（例えば、乗り物経路に沿った方向、速度等）を変更する命令を記憶することができ、それによって乗り物の動作中に興奮をゲストに提供する。本実施形態は、乗り物の風景に関連付けられた光学的データ及び／又は他のデータを触覚体験に変換し、乗り物体験を高める触覚フィードバックを使用する遊園地乗り物システムを含む。乗り物車両の周囲の風景に関連付けられた３Ｄ情報及びデータを使用することにより、開示されたシステム及び方法は、リアルタイムに乗り物車両の周囲の風景を表す触覚情報を生成する。このように、ゲストは、自分の触覚を使って、遊園地アトラクションの風景を体験することができる。「リアルタイム」の用語は、発生した実際のイベントに本質的に対応する、遅延が制限された時間枠を指すことに注意されたい。

本明細書で開示された遊園地乗り物システムは、１以上のメモリ及び１以上のプロセッサを有する乗り物制御システムを含み得る。これらのメモリ及びプロセッサは、以下でさらに詳細に記載されるような特徴及び機能を含み得る。特定の実施形態では、制御システムは、乗り物車両上に内在するコンピュータ（例えば、タブレット）又は複数のコンピュータ（例えば、様々な携帯機器）と通信可能に結合され得る。１以上のコンピュータは、遊園地アトラクションの動作にわたってゲストが利用可能である。集合的に、制御システム及びコンピュータは、以下で更に詳細に説明される特徴を組み込み、これらの機能を実行することができる。乗り物制御システムは、乗り物経路に沿って乗り物車両を追跡し、１以上のコンピュータ上で触覚機能を作動させ、ゲストが触覚で乗り物車両の周囲の風景を体験することができるように構成されている。例えば、乗り物制御システムは、乗り物内（例えば、待ち行列、乗り物車両、乗車ステーションで）のゲストの周囲の風景を表すという方法で画面の表面を変更する機能を１以上のコンピュータの画面上で作動させることができる。ゲストは、画面上で手を触れたり動かしたりして周囲の風景を感じ、理解することができ、これにより、乗り物車両の動きや遊園地アトラクションの目に見える風景以上のものを体験することができる。

上記を念頭に置いて、図１は、本開示による、遊園地アトラクションにいる間、ゲストがその周囲の風景を感じ、理解することを可能にする機能を含む遊園地アトラクションの実施形態を示す。特に、図１は、乗り物経路１４（例えば、トラック）に沿って走行する複数の乗り物車両１２を備えた遊園地アトラクション１０（以下、「乗り物１０」と称する。）の実施形態を示す。特定の実施形態では、乗り物車両１２は、互いに接続された複数の乗り物車両の列車を形成する。他の実施形態では、各乗り物車両１２は、乗り物１０の他の乗り物車両１２から分離され、他の乗り物車両１２と独立に動作する。乗り物車両１２は、乗り物１０の動作にわたって１以上のゲスト２０を支持及び輸送する。加えて、乗り物車両１２それぞれは、乗り物１２に乗っているときにゲスト２０が前向きな体験を有することができる様々な機能を含む。例えば、乗り物車両１２は、乗り物車両１２の位置を追跡し、乗り物１０のコントローラ３０と通信する追跡装置２６（例えば、全地球測位システム追跡装置、センサなど）を含むことができる。追跡装置２６は、信号２８を乗り物１０のコントローラ３０に出力し、コントローラ３０に乗り物経路１４に沿った乗り物車両１２の位置に関連付けられた情報を提供する。乗り物車両１２の位置に基づいて、追跡装置２６により決定されるように、コントローラ３０は、信号３６を介して、乗り物車両１２の周囲の風景３２の１以上の機能を作動し、及び／又は、乗り物車両１２の特定の動き（例えば、回転、速度、方向の変更など）を制御し、ゲスト２０にエキサイティングで楽しめる体験を提供することができる。風景３２は、テーマアトラクションを作り出し、ゲスト２０を楽しませる視覚的効果を作り出すオブジェクト及び／又はアニメの人物３４を含む。したがって、乗り物１０の動作中、信号３６は、リアルタイムで風景３２又はアニメの人物３４の特定の特徴を作動させ、ゲスト２０を楽しませ、従事させる。特定の実施形態では、各乗り物車両１２は、追跡装置２６を含む。他の実施形態では、乗り物車両１２の一部のみが追跡装置２６を含む。例えば、乗り物車両１２が互いに結合している実施形態では、追跡装置２６は、乗り物車両１２の一部（例えば、接続された乗り物車両のグループ内の全ての他の乗り物車両１２）に配置することができる。

乗り物車両１２は、ゲスト２０が、周囲の風景３２を見る代わり又は見ることに加えて、周囲の風景３２を感じ、理解することができる触覚フィードバックシステム４０（例えば、コンピュータ）又はゲストインタフェースを含み得る。例えば、以下に更に詳細に説明されるように、触覚フィードバックシステム４０の画面上に、風景３２及び／又は他の周囲の特徴に関連付けられたコントローラ３０により提供された情報（例えば、光学的データ）を再現することができる。触覚フィードバックシステム４０は、窓、乗り物車両１２に固定又は取り外し可能に取り付けられたコンピュータタブレット、又は、表面上で風景３２を再現する方法で画面の表面の触感を変更する作動可能な表面機能を有する任意の他の適切な画面を含むことができる。表面の触感を変更することにより、ゲスト２０は、表面を触って風景３２を感じ、理解することができる。特定の実施形態では、触覚フィードバックシステム４０は、乗り物１０の待ち行列又は乗車ステーションにいる間にゲスト２０に提供される携帯用電子機器であり得る。この特定の実施形態では、乗り物車両１２は、触覚フィードバックシステム４０ためのドッキングステーションを含み得る。携帯用の触覚フィードバックシステムはまた、全体的に楽しませ前向きな体験を提供する待ち行列周囲の環境をゲスト２０に体験させることができる。携帯用の触覚フィードバックシステムは、乗り物１０内（例えば、待ち行列内）のゲスト２０の位置が追跡できるように追跡装置（例えば、追跡装置２６）を含み得る。

触覚フィードバックシステム４０は、ドッキングステーション結合されているか、乗り物車両１２が乗車ステーションから解放される前に、触覚フィードバックシステム４０は、触覚フィードバックシステム４０が乗り物１０で使用するために準備ができていることを示すペアリング信号４６をコントローラ３０に送信することができる。使用の準備ができると、触覚フィードバックシステム４０は、信号４２を受信し、乗り物車両１２が乗り物経路１４に沿って動いているときに触覚フィードバックシステム４０の画面上に風景３２を再現することができる。例えば、使用しないとき、触覚フィードバックシステム４０は、待機モードとすることができる。待機モードである間、触覚フィードバックシステム４０は、コントローラ３０から信号４２を受信しない可能性があり、したがって、風景３２は触覚フィードバックシステム４０の画面上に再現されない。触覚フィードバックシステム４０をアクティブモードとするために（例えば、画面上に風景３２を再現するモード）、ゲスト２０又は乗り物操作者は、触覚フィードバックシステム４０を動作させて、ペアリング信号４２を送信するスイッチを作動させることができる。乗り物１０の終了後、コントローラ３０は、別のゲスト２０が乗り物１０に入るまでシステム４０を待機モードにするために、信号を触覚フィードバックシステム４０に送信することができる。特定の実施形態では、触覚フィードバックシステム４０は、特定の時間後に活動が検出されなかった場合、待機モードに入ることができる。例えば、画面は、ゲスト２０が画面を触っていることを検出するセンサ（例えば、圧力センサ）を含むことができる。画面が長期間触れられていないままである場合、触覚フィードバックシステム４０は、自動的に待機モードとすることができる。ゲスト２０が画面に触れると、触覚フィードバックシステム４０は、自動的にアクティブモードに入る。

コントローラ３０は、例えば風景３２及びその触覚形式での再現に対応するデータなど、乗り物１０に関連付けられた情報を記憶し、乗り物１０内の乗り物車両１２及び／又はゲスト２０の位置を追跡するように構成されている。乗り物車両１２及び／又はゲスト２０の位置に基づいて、コントローラ３０は、触覚フィードバックシステム４０に信号４２を送信する。信号４２は、風景３２に関連付けられたデータを含み、触覚フィードバックシステム４０を動作させて、周囲の風景３２を再現する画面上の表面機能を作動させる。ゲスト２０は、表面機能を感じ、理解するために画面を触れることができ、それによって、他の感覚に加えてゲスト２０の触覚を使用して、周囲の環境（例えば、風景３２及びアニメの人物３４）体験することができる。

以下の実施形態の議論を容易にするために、乗り物車両１２を追跡することを言及する。しかしながら、開示された実施形態はまた、乗り物１０又は遊園地内の他の位置でゲスト２０を追跡することに適用可能であることを理解されたい（例えば、携帯用触覚フィードバックシステムを介して）。乗り物車両１２、コントローラ３０、及び触覚フィードバックシステム４０はそれぞれ、それらの間の通信を容易にし、ゲスト２０の遊園地体験を高める機能を含む。図２は、コントローラ３０がゲスト２０により使用される触覚フィードバックシステム４０に統合された乗り物制御システム５０の実施形態のブロック図を示す。図示された実施形態では、乗り物制御システム５０は、コントローラ３０、触覚フィードバックシステム４０、作動可能な風景３２、及び乗り物車両１２を含む。コントローラ３０、触覚フィードバックシステム４０、風景３２、及び乗り物車両１２間の通信は、無線又は有線接続を介することができる。コントローラ３０は、乗り物１０の状態（例えば、乗車、降車、操作、非操作、遅延など）を監視し、操作パラメータを制御する（例えば、開始、一時停止、再開、リセット、又はその他のアトラクションのパラメータを調整する）ように構成されている。加えて、コントローラ３０は、これらに限定されないが、乗車ステーションからの乗り物車両１２の解放、降車ステーションでの乗り物車両の停止、乗り物経路１４に沿った乗り物車両１２の速度及び動きの制御、風景３２、アニメの人物３４、乗り物１０の機能の中で特に触覚フィードバックシステム４０の視覚的効果の作動など、乗り物１０の様々な機能を制御するように構成されている。

上記のように、コントローラ３０は、乗り物１０の風景３２に関連付けられた情報（例えば、光学的データ）を含む信号４２を送信する。信号４２は、触覚フィードバックシステム４０を動作させて、周囲の風景３２を再現する画面上で表面機能を作動させる。触覚フィードバックシステム４０を作動させ、コントローラ３０と触覚フィードバックシステム４０との間の通信を可能にするために、触覚フィードバックシステム４０は、コントローラ３０にペアリング信号４６を送信することができる。ペアリング信号４６は、乗り物車両１２が乗車ステーションから解放される準備ができたとき（例えば、拘束具が固定され、乗り物ドアが閉められたときなど）、乗り物操作者又はゲスト２０がスイッチを作動させるとき（例えば、触覚フィードバックシステム４０のボタンを押す）、触覚フィードバックシステム４０が乗り物車両のドッキングステーションに配置されたとき（例えば、携帯用触覚フィードバックシステム４０を使用する場合）に送信され得る。触覚フィードバックシステム４０は、１以上のプロセッサ５４、１以上のメモリ５６（例えば、ハードドライブ）、及び画面５８を含むことができる。メモリ５６は、プロセッサ５４により実行されたときに、刺激に応答してコントローラ３０にペアリング信号４６を送信するように触覚フィードバックシステム４０に命令する命令を記憶する。例えば、ゲスト２０又は乗り物操作者は、ペアリング信号４６を送信するために、触覚フィードバックシステム４０のスイッチを作動させることができる。ペアリング信号４６は、コントローラ３０に、触覚フィードバックシステム４０が信号４２を介して乗り物１０の視覚的態様（例えば、風景３２）に関連付けられたコントローラ３０に記憶された情報を受信する準備ができていることを示す。

触覚フィードバックシステム４０と同様に、コントローラ３０は、乗り物１０の境界内での乗り物車両１２及び特定の実施形態ではゲスト２０の位置（例えば、携帯用の触覚フィードバックシステムの追跡装置により監視される待ち行列の位置）を追跡する追跡装置（例えば、追跡装置２６）から受信した情報に基づいて、コントローラ３０が乗り物１０の特定の構成要素を監視し、追跡し、作動させることができるように、少なくとも１以上のプロセッサ６０と１以上のメモリ６２（例えば、ハードドライブ）とを含む。メモリ５６、６２は、１以上の有形の、非一時的な機械可読媒体を含む。例として、そのような機械可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、光学ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ若しくは他の磁気記憶装置、又は機械で実行可能な命令又はデータ構造の形式で所望のプログラムコードを実行又は記憶するために使用でき、プロセッサ５４、６０により又は任意の汎用若しくは特殊目的のコンピュータ若しくはプロセッサを備えた他の機械によってアクセス可能である任意の他の媒体を含み得る。コントローラ３０及び触覚フィードバックシステム４０はまた、乗り物１０の他の構成要素との通信を容易にするために、通信回路６４、６８及び／又は入力出力回路７０、７２を含み得る。加えて、コントローラ３０は、無線又は有線接続を介して、操作中で１以上の乗り物機能を制御するのに使用される入力を提供するために乗り物操作者が使用することができる操作入力装置又は操作インタフェースに結合され得る。

コントローラ３０のメモリ６２は、乗り物１０に関連付けられた３Ｄ情報（例えば、モデル７４）を記憶することができる。例えば、メモリ６２は、乗り物１０の３Ｄマップを記憶することができる。３Ｄマップは、乗り物経路１４と、乗り物経路１４に沿った乗り物車両１２の周囲の風景３２の構造的特徴（例えば、アニメの人物、キャラクタ、景観など）とを含むことができる。本質的に、この３Ｄマップには、周囲の触覚表現を提供して、これらの周囲の触覚体験を可能にし、他の感覚（例えば、視覚入力、音声入力、温度）を補うデータが含まれ得る。乗り物１０の３Ｄマップ、追跡装置２６からのタイミング又は位置データに基づいて、コントローラ３０は、乗り物１０の操作中の乗り物経路１４に沿った乗り物車両１２の各位置、及び／又は乗り物１０の境界内のゲスト２０の位置での構造的特徴を特定することができる。コントローラ３０のプロセッサ６０は、３Ｄマップからのデータ（例えば、光学的データ）を使用して、触覚フィードバックシステム４０の画面５９の表面上で機能を作動させることができる。上記の通り、画面５８の表面上で作動される機能は、乗り物車両１２の周囲の風景３２を表す。例えば、画面５８は、画面５８の表面を改質し、又は、例えば乗り物経路１４に沿った乗り物車両１２及び／又はゲスト２０の位置に関連付けられたデータに応じて信号（例えば、音波、振動）を発する１以上の機能を含むことができる。作動されると、画面５８上の機能は、乗り物車両１２の周囲の風景３２を再現する触覚情報にデータを変換する。すなわち、１以上の機能は、画面５８の触感を変更し、触覚フィードバックを提供し、ゲスト２０が彼らの手を使用して彼らの他の感覚に加えて乗り物１０の操作中に周囲の風景３２を感じ、理解することを可能にする。

３Ｄマップに加えて、コントローラ３０のメモリ６２はまた、本明細書に記載の方法及び制御アクションを実行するために、コントローラ３０のプロセッサ６０により実行可能な命令を記憶する。例えば、プロセッサ６０は、信号２８を介して乗り物車両１２の位置を追跡するための命令を実行することができる。プロセッサ６０はまた、乗り物経路１４に沿った乗り物車両１２の位置に基づいて特定の時間に、信号３６を介して、乗り物１０及び／又は風景３２の１以上の機能を作動させるための命令を実行することができる。例えば、乗り物１０の操作中、風景３２の１以上の部分がアニメーション化され、乗り物車両１２が風景３２に近接しているときに、アクション（例えば、移動、話す）又は他の視覚的効果を実行することができる。乗り物経路１４に沿った乗り物車両１２の位置に基づいて、乗り物１０の風景３２の一部を作動させることにより、ゲスト２０は、楽しく愉快な体験を提供する、乗り物車両１２の周囲のアニメーション及び視覚的効果を容易に見る又は理解することができる。

上記の通り、触覚フィードバックシステム４０は、ゲスト２０に触覚を介して風景３２を体験することも可能にすることができる。したがって、コントローラ３０のプロセッサ６０はまた、コントローラ３０のメモリ６０に記憶された命令を実行し、風景３２の３Ｄマップに関連付けられたデータを含む信号４２を触覚フィードバックシステム４０に送信することができる。信号４２の受信に応答して、触覚フィードバックシステム４０のプロセッサ５４は、触覚フィードバックシステム４０のメモリ５６に記憶された命令を実行し、乗り物車両１２の位置に基づいてリアルタイムに画面５８の表面機能を作動させる。画面５８上の作動された表面機能は、乗り物車両１２の周囲の風景３２をシミュレートする（例えば、再現する）。例えば、画面５８は、乗り物１０の間コントローラ３０により送信された信号４２により動作される刺激に応答する１以上の機能を含む。１以上の表面機能は、風景３２を再現するために画面５８の表面の触感を変更する。ゲスト２０は、画面５８の表面を横切って手を触れて動かし、触覚で周囲の風景３２を感じ、理解することができる。このように、ゲスト２０は、本明細書で開示された触覚フィードバックシステム４０を含まない乗り物に比べて、より楽しくエキサイティングな体験をすることができる。

触覚フィードバックシステム４０を乗り物１０のコントローラ３０に統合することは、風景３２を再現する画面５８の解像度を向上させることができる。これは、部分的には、風景３２をスキャンし、スキャンから収集されたデータを分析してリアルタイムに風景３２を再現する触覚フィードバックシステム４０よりも、風景３２に関連付けられた３Ｄマップ及び他の情報を提供するコントローラ３０によるものである。さらに、触覚フィードバックシステム４０が風景３２に関連付けられたデータをスキャン及び分析しないので、触覚フィードバックシステム４０が風景３２をスキャンするためのリアルタイムセンサを有する必要がなくなり得る。したがって、触覚フィードバックシステム４０の設計が簡単になり、それによって触覚フィードバックシステム４０の全体のコスト及び動作効率を低減することができる。

信号４２に応答して画面５８の１以上の機能の作動を可能にするために、触覚フィードバックシステム４０のプロセッサ５４は、メモリ５６に記憶された命令を実行し、信号４２から受信した情報（例えば、光学的データ）を、点字と同様に、周囲の風景３２に関連付けられた構造的機能の形状を形成する、画面５８の表面上の隆起に変換することができる。例えば、図３は、画面５８が、外面８２の少なくとも一部で周囲の風景３２に関連付けられた構造的特徴の形状を形成する隆起８０を形成する複数のペグ（peg）７８（又はセル）を含む触覚フィードバックシステム４０の実施形態を示す。図示された実施形態では、画面５８の外面８２は、平面部８４（例えば、持ち上げられていない、平らにされた）と、隆起８０を有する隆起部８６とを含む。各部８４、８６は、画面５８の外面８２に風景３２をシミュレートする輪郭を形成し、ゲスト２０が彼らの触覚を使って彼らの周囲の風景３２を感じることを可能にする。複数のペグ７８は、図４に示すように、グリッドパターンで配列することができる。ペグ７８は、画面上の画素と同様のものである。画面５８の表面８２上のペグ７８の量は変化し得る。画面５８の単位インチ当たりのペグ７８の数が多いほど、表面８２上で再現される風景３２の解像度が高まる。ペグ７８は、画面５８から離れる方向及びゲストの手に向かう方向に１以上の刺激（例えば、磁場、電流）に応答して動く。ペグ７８の少なくとも一部が画面５８から突き出て、それによって画面５８の表面８２上に隆起８０を形成する。

特定の実施形態では、画面５８は、刺激に応答して膨張又は収縮するポケット又はセルを有し得る。例えば、図５は、画面５８がポケット８８を含む触覚フィードバックシステム４０の実施形態を示す。各ポケット８８は、受信された信号に基づいて膨張又は収縮し、外面８２上に隆起８０を形成することができる柔軟表面層（例えば、膜、フィルムなど）を含むことができる。各ポケット８８は、独立に作動することができ、選択的に乗り物車両１２の周囲の風景３２の構造的特徴に関連付けられた形状を形成する隆起８０を形成することができる。このように、触覚フィードバックシステム４０は、乗り物１０の操作中に乗り物車両１２が乗り物経路１４に沿って動くときに風景３２をリアルタイムで再現することができる。例えば、ポケット８８は、隆起８０を形成し、触覚情報を提供するために、ポケット８８を膨張させる（又は膨らませる）流体で満たすことができる。具体的な例として、環境で見ることができるアニメの人物の顔もまた、ゲスト２０の体験を向上させるように感じることができる。いくつかの実施形態では、触覚フィードバックは、直接的に風景に対応しない場合があるが、雰囲気を示す場合がある。例えば、静かで平和な環境は、滑らかな触覚フィードバックを提供することができる一方、不気味な環境は、滑らかな触覚フィードバックにより時間間隔を空けられた周期的な高強度の触覚活動を含むことができる。

図示された実施形態では、触覚フィードバックシステム４０は、画面５８の層の一部を形成する流体タンク９０を含む。流体タンク９０は、隆起８０を形成するためにそれぞれのポケット８８の表面層を膨張させるのに使用することができる任意の適切な流体９２（例えば、気体、液体又はその両方）を格納することができる。流体タンク９０は、触覚フィードバックシステム４０の特定数の使用後に補充することができる。使用中、流体タンク９０は、流体９２を流体タンク９０に継続的に提供可能な流体源に取り外し可能に結合することができる。流体導管（fluid channel）９８（又はポート）は、流動的にそれぞれのポケット８８を流体タンク９０に結合させる。各流体導管９８は、隆起８０を形成するために、独立に流体９２をそれぞれのポケット８８に供給する。例えば、動作において、触覚フィードバックシステム４０のプロセッサ５４は、刺激に応答して、流体タンク９０とポケット８８との間に配置されたバルブ１００を作動させることができる。バルブ１００が作動されると、流体導管９８が開かれ、流体タンク９０とポケット８８との間の流体の伝達が可能になる。したがって、流体９２が流体タンク９０からポケット８８に流れ、それによってポケット８８を流体９２で満たし、ポケット８８の表面層を膨張させて、隆起８０を形成する。風景３２が乗り物車両１２の位置に基づいて変更すると、触覚フィードバックシステム４０のプロセッサ５４は、別の刺激に応答してバルブ１００を閉じ、流体９２がポケット９９に入るのを阻止して、それぞれのポケット８８から流体９２を解放し、流体９２を流体タンク９０に向かわせる排出導管１０８（又はポート）内に配置された排出バルブ１０４を開けることができる。一実施形態では、バルブ１００は、流体９２がポケット８８の方向に流れてポケット８８を膨張させ、隆起８０を形成することを可能にするために一方向に切り替えられ、流体９２が流体タンク９０の方向に流れて流体９２をポケット８８から排出することを可能にするために別の方向に切り替えられる双方向バルブであり得る。この実施形態では、画面５８は、排出導管１０８を有していなくても良い。

特定の実施形態では、画面５８は、ポケット８８とペグ７８の組み合わせを含むことができる。各ポケット８８及び／又はペグ７８は、独立に作動して、乗り物車両１２の周囲の風景３２を再現する触覚情報（例えば、隆起８０）を生成することができる。乗り物車両１２が乗り物経路１４に沿って動くとき、触覚フィードバックシステム４０は、プロセッサ５４を介して、画面５８上に提供される触覚情報がリアルタイムに変更する風景３２を再現するように変化するように作動するポケット８８及び／又はペグ７８を変化させる。ポケット８８とペグ７８の組み合わせは、ゲスト２０が風景３２の特徴を区別し得る異なる触感を感じることを可能にする。例えば、特定の実施形態では、ペグ７８は、ポケット８８内の流体９２より大きな硬さを有することができる。したがって、ペグ７８は、硬いもの（例えば、岩）を再現するために作動することができ、ポケット８８は、柔らかいもの（例えば、水、葉など）を再現するために作動することができる。

別の実施形態では、ポケット８８は、電気粘性（ＥＲ）又は磁性（ＥＲ）の材料などの材料を含むことができる。すなわち、ポケット８８は、ＥＲ又はＭＲ材料で満たすことができる。この特定の実施形態では、触覚フィードバックシステム４０は、導管９８、１０８を含まなくてよい。ＥＲ及びＭＲ材料は、電気刺激及び磁気刺激にそれぞれ応答する。それぞれの刺激がないと、ＥＲ及びＭＲ材料は液体状態である。しかし、それぞれの刺激が適用されると、ＥＲ及びＭＲ材料の粘性が増加する。粘性の増加により、固体ゲルの形態をもたらし、それによって画面５８の外面８２上に隆起８０を形成する。例えば、ＥＲ及びＭＲ材料が液体状態であるとき、画面の外面８２は、滑らか（例えば、平ら、ざらつきのない）であるように見える。すなわち、外面８２は隆起８０を有さない。しかし、それぞれの刺激が適用されるとき、ＥＲ及びＭＲ材料の粘性が増加し、ポケット８８に画面５８の外面８２上に隆起８０を形成する方法で膨張させるように固体ゲルを形成する。

特定の実施形態では、触覚フィードバックシステム４０は、信号４２からの受信した情報（例えば、光学的データ）を音波又は振動に変換することができる。振動１１０は、図６に示すように、画面５８の外面８２上にパターン１１２を作り出し、乗り物車両１２の周囲の風景３２を再現する。例えば、外面８２上の振動１１０の強度は、変わり得る。振動１１０の強度に基づいて、周囲の風景３２を表す、外面８２上の異なる形状及び／又は輪郭が作り出される。ゲスト２０は、画面５８を横切って指を走らせ、隆起８０、表面変化、及び／又は振動１１０を感じることができ、それによって、彼らの触覚を使ってリアルタイムに乗り物車両１２の周囲の風景３２を体験することができる。

他の実施形態では、画面５８は、磁場に応答する磁性粒子（例えば、ナノ磁気粒子）を含む。各磁性粒子は、コントローラ３０から受信した信号４２に応答して磁場により独立に作動することができる。磁性粒子は、画面５８の外面８２を改質し、触覚フィードバックをゲスト２０に提供することができる。例えば、信号４２に応答して、触覚フィードバックシステム４０は、画面５８の磁場を作動及び／又は変更させることができる。磁性粒子は、磁場に応答して振動することができる。振動１１０は、画面５８上に周囲の風景３２を表すパターン１１２を形成することができる。他の実施形態では、磁場は、磁性粒子に移動させることができる。例えば、磁場は、画面５８上に傾斜を形成することができる。磁性粒子は、磁場に基づいて、画面５８上の周囲の風景３２を表すパターン１１２を形成するように移行することができる。

一実施形態では、画面５８は、刺激（例えば、電流、温度）に応答する高分子化合物を含むことができる。例えば、画面５８は、電気信号に応答して振動する強誘電性ポリマーなどの電気活性高分子（ＥＰＡ）を含むことができる。触覚フィードバックシステム４０は、コントローラ３０からの信号４２に応答して電気信号を生成するように構成することができる。振動１１０の強度に基づいて、ゲスト２０は、乗り物車両１２の周囲の風景３２をシミュレートする、画面５８上の異なる形状を感じることができる。一実施形態では、画面５８は、異なる周波数及び強度で振動する発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができる。ＬＥＤは、信号４２に応答して触覚フィードバックシステム４０のプロセッサ５４により作動し、乗り物車両１２が乗り物経路１４に沿って走行するときに異なる強度の振動１１０に基づいて乗り物車両１２の周囲の風景３２をシミュレートすることができる。圧電材料、カーボンナノチューブなどの他の材料もまた、本開示の範囲内である。したがって、このように、乗り物車両１２が乗り物経路１４に沿って動くとき、触覚フィードバックシステム４０は、画面５８上に提供された触覚情報がリアルタイムに変化する風景３２を再現するために変化するように、画面５８の外面８２を変化させる。

上記の通り、触覚フィードバックシステム４０は、触覚フィードバックシステム４０が乗り物１０の動作中、風景３２に関連付けられた情報をスキャン及び分析する必要がないように、乗り物制御システム５０と統合することができる。このように、画面５８に提供された触覚情報の解像度は、周囲の環境に関連する情報をスキャン及び分析する装置に比べて改善することができる。画面５８上に提供された触覚フィードバックは、１８０°から３６０°の視野を表すことができる。触覚フィードバックシステム４０は、乗り物車両１２に固定的に取り付けられ又は取り外し可能に結合することができ、乗り物車両１２に統合される１以上の画面を含むことができる。１以上の画面５８は、窓、アーム又はハンドレスト、乗り物拘束具（例えば、ラップバー（lap bar））、ゲスト２０が占有する乗客席の前に配置された乗客席の後ろ、又はゲスト２０へのアクセスを容易にし、ゲスト２０に快適を提供する任意の他の適切な位置に設置することができる。

図７は、触覚フィードバックシステム４０が乗り物車両１２の一部に固定された複数の画面５８を含む、乗り物１０の実施形態を示す。画面５８は、ゲスト２０が容易にアクセス可能な乗り物車両１２の領域に設置されている。例えば、図示されるように、画面５８は、乗り物車両１２の窓１２４に設置されている。画面５８の配列は、ゲスト２０が乗り物車両１２の周囲の風景３２のかなりの部分の触覚体験を有することができるように、１８０°の視野を提供する。ゲスト２０は、手を画面５８の表面１２８上に置いて、乗り物車両１２が乗り物経路１４に沿って動くときにリアルタイムで乗り物車両１２の周囲の風景３２に対応する変化を感じることができる。図示された実施形態では、ゲスト２０は、乗り物１０の操作中、画面５８を動かすことができない。

窓１２４は、透明又は不透明であり得る。特定の実施形態では、乗り物車両１２は、使用されていないときに窓１２４を保持する窓区画（window compartment）を有することができる。このように、乗り物車両１２は、窓１２４がゲスト２０の視野を遮ることなく、ゲスト２０により使用され得る。例えば、ゲスト２０が乗り物車両１２に入るとき、乗り物操作者は、車の窓を上げるのと同様に、窓区画から窓１２４を解放するスイッチを作動させることができる。乗り物１０の終了後、コントローラ３０は、窓区画内の窓１２４の保管を引き起こす信号を乗り物車両１２に送ることができる。例えば、窓１２４は、窓区画に下げられても良い。

特定の実施形態では、画面５８は移動可能である。例えば、触覚フィードバックシステム４０は、図８に示すように、ゲスト２０が触覚フィードバックシステム４０、その結果として画面５８を動かすことを可能にする可動アームに設置することができる。図示された実施形態では、触覚フィードバックシステム４０は、乗り物車両１２に取り付けられた可動アーム１３０上に配置される。可動アーム１３０は、旋回、回転、変位、スライド、ピボット、又は、ゲスト２０が乗り物車両１２の周囲の風景３２を感じることができる方法でゲスト２０が画面５８を動かすことを可能にする他の移動をすることができる。特定の実施形態では、画面５８は、乗り物車両１２の周囲の風景３２の一部、例えば約１８０°未満の視野に対応する光学的データ（例えば、信号４２）を受信することができる。ゲスト２０は、可動アーム１３０を介して、画面５８を動かし、画面５８を所望の視野領域に向けて配置し、選択された領域で乗り物車両１２の周囲の風景３２を感知することができる。

一実施形態では、可動アーム１３０は、触覚フィードバックシステム４０のドッキングステーションの一部であり得る。上記の通り、触覚フィードバックシステム４０は、携帯機器を含むことができる。携帯用の触覚フィードバックシステムは、乗り物１０の入口又は乗車ステーションでゲスト２０に提供することができる。ゲスト２０が乗り物車両１２に乗り込むと、乗り物操作者は、ゲスト２０から携帯画面（例えば、携帯用の触覚フィードバックシステム）を回収し、当該画面をドッキングステーションに設置する。ドッキングされると、携帯画面は乗り物車両１２の位置及び乗り物経路１４に沿った風景３２に関連付けられた光学的データ（例えば、信号４２）を受信し、光学的データを携帯画面上の触覚情報に変換することができる。

図１～図８に示された実施形態の様々な態様は、本明細書に従って組み合わせることができることに注意されたい。さらに、図示された実施形態は、一般に、乗り物環境の記憶されたモデルに基づいてアクティブな表面又は複数の表面を制御するコントローラシステムを含むが、いくつかの実施形態は、記憶されたモデルを利用せず又は含まない場合がある。さらに、コントローラシステムは、それぞれの乗り物車両の、搭載され及び搭載されない構成要素（components onboard and offboard）を含むことができる。

本明細書で開示された触覚フィードバックシステムは、ゲストが触覚で遊園地乗り物の視覚的態様を体験することを可能にし、また雰囲気又はテーマ（例えば、不気味な、穏やかな、強烈な）の触覚体験を可能にする。触覚フィードバックシステムは、ゲスト及び／又は遊園地乗り物の乗り物車両の周囲の風景に関連付けられた情報を受信し、受信した情報を触覚フィードバックシステムの画面上にその風景を再現する触覚データに変換する。このように、ゲストは、画面上の触覚フィードバックを感じ、遊園地乗り物内にいる間のゲストの周囲の風景を体験することができる。開示された触覚フィードバックシステムを乗り物制御システムに統合することにより、触覚フィードバックシステムが、遊園地乗り物の乗り物車両の周囲の風景をスキャンし、スキャンされたデータをリアルタイムに分析するセンサを有する必要性を無くすことができる。むしろ、触覚フィードバックシステムは、乗り物制御システムに記憶された乗り物車両の周囲の環境に関連付けられた情報を受信することができる。このように、触覚フィードバックの解像度を、リアルタイムでオブジェクトをスキャンし分析するシステムよりも高めることができる。

本明細書では本開示の特定の特徴のみを示し説明してきたが、多くの修正及び変更が当業者に浮かぶであろう。したがって、添付の特許請求の範囲が本開示の真の精神の範囲内にある全てのそのような修正及び変更を網羅することを意図していることを理解されるべきである。

本明細書で提示及び請求されている技術は、本技術分野を明らかに改善し、したがって、抽象的、無形、又は純粋に理論的ではない、実用的性質の有形物及び具体例に参照及び適用されている。さらに、本明細書の最後に添付する何れかの請求項が、「…［機能］を［実行］するための手段」又は「…［機能］を［実行］するためのステップ」として指定された１以上の要素を含んでいる場合、そのような要素が米国特許法１１２条（ｆ）に従って解釈されるべきであることが意図されている。一方で、他のいずれかの形で指定された要素を含むあらゆる請求項については、このような要素を米国特許法１１２条（ｆ）に従って解釈すべきではないことが意図されている。

Claims (20)

1. 乗り物車両と、
   乗り物経路上の前記乗り物車両の位置を追跡するように構成された乗り物制御システムと、
   触覚フィードバックシステムと、
   を備え、
   前記触覚フィードバックシステムは、
   前記乗り物車両上に設置され、表面改質構成要素を備える画面と、
   メモリ及びプロセッサを備える制御システムと、
   を備え、
   前記メモリは、前記プロセッサにより実行されたときに、前記位置と関連付けられた記憶された風景データに基づいて、前記触覚フィードバックシステムに前記乗り物制御システムからのデータを前記乗り物車両の周囲の風景を表す触覚情報に変換させる命令を記憶する、
   遊園地乗り物システム。
2. 前記乗り物車両に配置され、前記制御システムに信号を送信するように構成された追跡装置を備え、前記信号は、前記乗り物車両の前記位置を示す、
   請求項１に記載の遊園地乗り物システム。
3. 前記触覚フィードバックシステムの前記画面は、取り外し可能に前記乗り物車両に結合している、
   請求項１に記載の遊園地乗り物システム。
4. 前記触覚フィードバックシステムの前記画面は、前記乗り物車両の一部の周りに配置された複数の窓を備える、
   請求項１に記載の遊園地乗り物システム。
5. 前記表面改質構成要素は、複数のペグを備え、前記複数のペグの各ペグは、個別に作動される、
   請求項１に記載の遊園地乗り物システム。
6. 前記表面改質構成要素は、複数のセルを備え、前記複数のセルの各セルは、流体を備え、個別に作動される、
   請求項１に記載の遊園地乗り物システム。
7. 前記複数のセルの各セルは、前記流体により作動するように構成され、前記流体は、前記複数のセルの各セルの外面を膨張させ、前記画面の表面に隆起を作り出す、
   請求項６に記載の遊園地乗り物システム。
8. 前記複数のセルの作動されたセル内で前記流体の粘度が上昇し、前記画面の表面に隆起を作り出す、
   請求項６に記載の遊園地乗り物システム。
9. 前記表面改質構成要素は、電気活性高分子（ＥＡＰ）、カーボンナノチューブ、圧電材料、磁性材料、発光ダイオード（ＬＥＤ）、又はこれらの組み合わせを含む、
   請求項１に記載の遊園地乗り物システム。
10. 表面改質構成要素を備える画面を含む触覚フィードバックシステムで、遊園地乗り物の乗り物コントローラから乗り物経路に沿った乗り物車両の位置を示す位置データを受信することと、
    触覚表現を前記乗り物経路に沿った位置と相関させるデータベースに基づいて、前記遊園地乗り物の風景を表す触覚情報に前記位置データを変換することと、
    前記画面の前記表面改質構成要素を作動させることにより、前記触覚情報に基づいて、前記画面の外面に、前記位置での前記遊園地乗り物の前記風景を再現することであって、前記表面改質構成要素は、前記画面の外面の一部を上下させるように構成されている、再現することと、
    を含む、
    方法。
11. 追跡装置を使用して前記乗り物経路に沿って前記乗り物車両の位置を追跡することを含む、
    請求項１０に記載の方法。
12. 前記表面改質構成要素は、ペグ、セル、又はその両方を含み、前記表面改質構成要素の各表面改質構成要素は、個別に作動するように構成されている、
    請求項１０に記載の方法。
13. 前記表面改質構成要素は、その中に流体が配置されたセルを含む、
    請求項１０に記載の方法。
14. 前記風景を表す前記画面の前記外面に隆起を形成することを含み、前記隆起を形成することは、前記セルが作動されるときに、流体を備えた前記セルを拡張することを含む、
    請求項１３に記載の方法。
15. 前記風景を表す前記画面の前記外面に隆起を形成することを含み、前記隆起を形成することは、前記セルが作動されるときに、前記流体の粘度を増加させて前記セルを膨張させることを含む、
    請求項１３に記載の方法。
16. 遊園地乗り物システムであって、
    前記遊園地乗り物の乗り物制御システムに通信可能に結合するように構成された触覚フィードバックシステムと、
    を備え、
    前記触覚フィードバックシステムは、
    乗り物車両上に設置されるように構成され、表面改質構成要素を備える画面と、
    前記遊園地乗り物の乗り物経路に沿って前記乗り物車両の位置に基づいて前記遊園地乗り物の風景を再現するように構成された命令を記憶するメモリと、
    前記乗り物制御システムからのデータにより示される特定の位置での前記風景に対応する触覚フィードバックを、前記表面改質構成要素を介して前記触覚フィードバックシステムに提供させる前記命令を実行するように構成されたプロセッサと、
    を備える、
    遊園地乗り物システム。
17. 前記表面改質構成要素は、複数のペグ、複数のセル、又はその両方を含み、前記複数のペグの各ペグ及び前記複数のセルの各セルは、個別に作動される、
    請求項１６に記載の遊園地乗り物システム。
18. 前記表面改質構成要素は、前記画面の外面で隆起を作り出す流体を中に入れるように構成された複数のセルを含む、
    請求項１６に記載の遊園地乗り物システム。
19. 前記乗り物車両を備える、
    請求項１６に記載の遊園地乗り物システム。
20. 前記触覚フィードバックシステムは、取り外し可能に前記乗り物車両に取り付けられている、
    請求項１９に記載の遊園地乗り物システム。