KR101921324B1 - 궤도형 라이드의 실시간 위치 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 실시간 위치 측정이 가능한 라이드, 라이드 시스템, 컴퓨터 프로그램 및 방법에 관련된다. 라이드의 실시간 위치 측정을 위한 방법은, 라이드의 하나 이상의 휠에 연결된 엔코더로부터 엔코더 신호를 수신하는 단계; 궤도 상에 서로 이격되어 설치되고, 적외선을 반사 가능한 복수의 절대 위치 표시부를 향하여 적외선 신호를 전송하는 단계; 복수의 절대 위치 표시부로부터, 반사된 적외선 신호를 수신하는 단계; 수신된 엔코더 신호에 기초하여 라이드의 위치 상대값을 계산하는 단계; 수신된 적외선 신호에 기초하여 라이드의 위치 절대값을 계산하는 단계; 위치 상대값 및 위치 절대값 간의 차이를 계산하는 단계; 차이에 기초하여 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 제어 가능한 컨트롤 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

궤도형 라이드의 실시간 위치 측정 방법{A METHOD FOR MEASURING REAL-TIME LOCATION OF A RAIL-TYPE RIDE}
본 개시는 실시간 위치 측정이 가능한 라이드, 라이드 시스템, 컴퓨터 프로그램 및 방법에 관련된다.
가상 현실(virtual reality; VR)이란 원하는 특정한 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어서, 사용자가 마치 실제 주변 상황 및 환경과 상호작용을 하고 있는 것처럼 느끼도록 만들어주는 인간과 컴퓨터 사이의 인터페이스를 말한다. 사용자가 가상 현실을 통해 실재감을 느끼기 위해서는 시각, 청각, 촉각 등 사용자의 오감을 통해 획득되는 정보를 제공해야 한다. 특히, 사용자의 감각 중에 가장 많은 정보를 요구하는 것은 시각으로서, 가상 현실 기술의 발전에 따라 눈과 유사한 장치들이 개발되어 왔다. 이러한 노력의 결과로 개발된 장치가 바로 HMD(head mounted display)이다.
HMD에 대한 개발이 진행됨에 따라, 현실의 공간에 실시간으로 부가 정보를 가지는 가상 이미지 또는 영상을 결합하여 하나의 영상으로 제공하는 증강 현실(augmented reality; AR) 또는 혼합 현실(mixed reality; MR)에 대한 연구 또한 활발히 이루어지고 있다. 증강 현실 또는 혼합 현실은 사용자가 보고 있는 실제 배경 또는 이미지에 컴퓨터 그래픽으로 만들어진 3차원 가상 영상을 오버래핑하여 현실과 가상의 구분이 모호하게 한다는 점에서, 가상 세계로만 구축되는 가상 현실과는 차이가 있다.
이러한 HMD를 이용한 가상 현실, 증강 현실 및 혼합 현실 컨텐츠는 이미 산업 전반에 보급되었는데, 전세계적으로 테마파크에도 사용자 경험의 종류에 따라 다양한 VR 기술이 응용되고 있다. 특히, 테마파크 어트랙션의 대부분인 라이드(ride)(예컨대, 롤러코스터)는 테마파크에서 필수적으로 운영하고 있을 뿐 아니라, 가상 현실 기반의 롤러코스터의 경우 기존 롤러코스터 시설물을 물리적으로 크게 변형하지 않고 간편하게 설치할 수 있으며, 다양한 VR 컨텐츠를 통해 동일한 경로에서도 색다른 경험을 제공할 수 있기 때문에 앞으로 수요가 늘어날 것으로 기대된다.
"라이드, 특히 롤러코스터(Ride, in particular rollercoaster)"라는 표제의 유럽 특허 EP2138213 B1에서는 증강 현실(AR) 롤러코스터에 대해 개시하고 있다. 그러나, 이러한 선행 기술에서는 컨텐츠 재생의 동기화에 관한 한계점을 드러내고 있다. 즉, 고속의 라이드에서는 관람객 움직임에 맞춘 HMD 컨텐츠 동기화가 필수적인 바, 단일 센싱 방식을 이용하여 위치 정보를 제공하는 경우 바퀴의 흔들림, 물리적 마모, 미끄러짐 등으로 인해 정확한 위치 값을 결정하지 못하고 오류가 발생된다. 이러한 오류가 누적되면, 실제 궤도 상에서의 관람객 동선과 눈에 보이는 HMD 컨텐츠에 불일치가 생겨 어지럼증을 야기하게 된다. 종래는 이러한 불일치가 발생할 경우 어지럼증 유발을 방지하기 위해 HMD 컨텐츠를 강제로 정지시키는 편법을 쓰고 있었는데 이는 VR 롤러코스터가 해결해야 할 가장 큰 문제점으로 언급되고 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 라이드를 탑승한 사용자가 시각적으로 HMD 컨텐츠를 통해 몰입감 있고 현실감 넘치는 체험을 하면서도, 궤도 상에서 고속의 라이드의 실시간 위치를 정밀하게 측정하고, 영상과 실제 라이드의 움직임이 오차 없이 연동되어 감각 부조화 또는 시점의 불일치(latency)가 발생하지 않게 하는 라이드, 라이드 시스템, 라이드 시스템의 제어 방법 및 라이드 시스템을 제어하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 나아가, 본 발명은 이러한 라이드 시스템을 구현함에 있어 기존 롤러코스터 시설물을 이용할 때, 간단한 설치를 통해 구현 가능하도록 한다.
일부 예시에서, 라이드의 실시간 위치 측정이 가능한 라이드 시스템이 개시된다. 라이드 시스템은 하나 이상의 캐리어를 포함하는 라이드를 포함할 수 있다. 하나 이상의 캐리어에는 사용자가 탑승 가능하며 하나 이상의 휠이 연결될 수 있다. 라이드 시스템은 하나 이상의 휠과 접촉하여 라이드의 이동을 유도하는 궤도를 포함할 수 있다. 궤도 상에는 복수의 절대 위치 표시부가 서로 이격되어 설치될 수 있다. 복수의 절대 위치 표시부는 적외선을 반사 가능하도록 형성될 수 있다. 복수의 절대 위치 표시부는 각각 고유 데이터 값을 가질 수 있다. 하나 이상의 캐리어는 센서 컨트롤러를 포함할 수 있다. 센서 컨트롤러는 프로세서, 프로세서와 통신 가능하게 연결된 적외선 송신부 및 프로세서와 통신 가능하게 연결된 적외선 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 송신부는 적외선 신호를 복수의 절대 위치 표시부를 향하여 송신할 수 있다. 적외선 수신부는 복수의 절대 위치 표시부로부터 반사된 적외선 신호를 수신하여 프로세서에 전송할 수 있다. 제1 실시예에서, 복수의 절대 위치 표시부는 적어도 하나의 반사부 및 비반사부를 포함하는 고휘도 반사바(high-luminance reflecting bar)이고, 적외선 수신부는 적어도 하나의 적외선 센서를 포함할 수 있다. 제2 실시예에서, 복수의 절대 위치 표시부는 미러 반사판이고, 적외선 수신부는 포토 센서(photo sensor)를 포함할 수 있다. 센서 컨트롤러의 프로세서는 수신된 적외선 신호에 기초하여 하나 이상의 캐리어의 위치 절대값을 계산할 수 있다. 하나 이상의 캐리어는 엔코더를 더 포함할 수 있는데, 이 엔코더는 하나 이상의 휠에 연결되어 휠의 회전을 검출함으로써 엔코더 신호를 생성할 수 있다. 엔코더는 자기식(magnetic) 엔코더일 수 있다. 센서 컨트롤러는 프로세서와 통신 가능하게 연결된 신호 수신부를 더 포함할 수 있다. 신호 수신부는 생성된 엔코더 신호를 수신하여 프로세서에 전송하며, 프로세서는 엔코더 신호에 기초하여 하나 이상의 캐리어의 위치 상대값을 계산할 수 있다. 또한, 프로세서는 위치 상대값 및 위치 절대값 간의 차이를 계산할 수 있으며, 이 계산된 차이에 기초하여 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 제어할 수 있는 컨트롤 신호를 생성할 수 있다. 라이드 시스템은 사용자가 장착 가능한 가상 현실 컨텐츠를 디스플레이하는 HMD(head mounted display)를 더 포함할 수 있다. 센서 컨트롤러는 프로세서 및 HMD와 통신 가능하게 연결된 컨트롤 신호 송신부를 더 포함할 수 있다. 컨트롤 신호 송신부는 프로세서로부터 컨트롤 신호를 수신하여 HMD에 전송할 수 있다.
다른 예시에서, 컴퓨팅 장치의 제어 하에 수행되는 라이드와 연관된 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 제어하기 위한 방법이 개시된다. 방법은 라이드의 하나 이상의 휠에 연결된 엔코더로부터 엔코더 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 엔코더는 하나 이상의 휠의 회전을 검출함으로써 엔코더 신호를 생성할 수 있다. 엔코더는 자기식 엔코더일 수 있다. 방법은 라이드의 이동을 유도하는 궤도 상에서 서로 이격되어 설치되고, 적외선을 반사 가능한 복수의 절대 위치 표시부를 향하여 적외선 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 복수의 절대 위치 표시부로부터, 반사된 적외선 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 수신된 엔코더 신호에 기초하여 라이드의 위치 상대값을 계산하는 단계 및 수신된 적외선 신호에 기초하여 라이드의 위치 절대값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 위치 상대값 및 위치 절대값 간의 차이를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 계산된 차이에 기초하여 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 제어할 수 있는 컨트롤 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 차이에 기초하여 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 제어할 수 있는 컨트롤 신호를 생성하는 단계는, 위치 상대값이 위치 절대값보다 크다는 결정에 응답하여, 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 감소시키는 컨트롤 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 차이에 기초하여 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 제어할 수 있는 컨트롤 신호를 생성하는 단계는, 위치 상대값이 위치 절대값보다 작다는 결정에 응답하여, 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 증가시키는 컨트롤 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 예시에서, 궤도형 라이드가 개시된다. 궤도형 라이드는 가상 현실 기반의 라이드로서, 가상 현실 컨텐츠를 사용하는 경우뿐만 아니라, 사용자가 라이드에 탑승하여 보고 있는 현실 배경과 융합하여 사용되는 증강 현실 컨텐츠 또는 혼합 현실 컨텐츠 등 가상 환경을 적어도 부분적으로 제공할 수 있는 라이드를 포함할 수 있다. 가상 현실 기반의 라이드는 사용자가 탑승 가능한 하나 이상의 캐리어 및 센서 컨트롤러를 포함할 수 있다. 센서 컨트롤러는 프로세서, 프로세서와 통신 가능하게 연결된 적외선 송신부 및 프로세서와 통신 가능하게 연결된 적외선 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 송신부는 적외선 신호를 복수의 절대 위치 표시부를 향하여 송신할 수 있다. 복수의 절대 위치 표시부는 적외선을 반사 가능하도록 형성되어 라이드의 이동을 유도하는 궤도 상에서 서로 이격되어 설치될 수 있다. 적외선 수신부는 복수의 절대 위치 표시부로부터 반사된 적외선 신호를 수신하여 프로세서에 전송할 수 있다. 프로세서는 수신된 적외선 신호에 기초하여 하나 이상의 캐리어의 위치 절대값을 계산할 수 있다. 라이드는 하나 이상의 캐리어에 연결되어 궤도에 접촉 가능한 하나 이상의 휠을 포함할 수 있다. 하나 이상의 캐리어는 하나 이상의 휠에 연결되어 하나 이상의 휠의 회전을 검출함으로써 엔코더 신호를 생성하는 엔코더를 포함할 수 있다. 엔코더는 자기식 엔코더일 수 있다. 센서 컨트롤러는 신호 수신부를 더 포함할 수 있고, 신호 수신부는 생성된 엔코더 신호를 수신하여 프로세서에 전송할 수 있다. 프로세서는 엔코더 신호에 기초하여 하나 이상의 캐리어의 위치 상대값을 계산할 수 있다. 프로세서는 위치 상대값 및 위치 절대값 간의 차이를 계산하고, 차이에 기초하여 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 제어할 수 있는 컨트롤 신호를 생성할 수 있다. 프로세서는 위치 상대값이 위치 절대값보다 크다는 결정에 응답하여, 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 감소시키는 컨트롤 신호를 생성할 수 있다. 프로세서는 위치 상대값이 위치 절대값보다 작다는 결정에 응답하여, 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 증가시키는 컨트롤 신호를 생성할 수 있다. 또한, 센서 컨트롤러는 프로세서 및 HMD와 통신 가능하게 연결된 컨트롤 신호 송신부를 더 포함할 수 있다. HMD는 가상 현실 컨텐츠를 디스플레이할 수 있고, 사용자는 HMD를 장착할 수 있다. 컨트롤 신호 송신부는 프로세서로부터 컨트롤 신호를 수신하여 HMD에 전송할 수 있다. 라이드는 스타트 센서를 더 포함할 수 있다. 센서 컨트롤러는 프로세서 및 스타트 센서와 통신 가능하게 연결된 스타트 수신부를 더 포함할 수 있다. 스타트 센서는 라이드의 출발을 감지하여 스타트 신호를 생성할 수 있다. 센서 컨트롤러의 스타트 수신부는 스타트 신호를 수신하여 프로세서에 전송할 수 있다. 프로세서는 스타트 신호에 기초하여 가상 현실 컨텐츠를 재생하는 재생 신호를 생성할 수 있다.
또 다른 예시에서, 컴퓨팅 장치와 연동하여 HMD에 저장된 가상 현실 컨텐츠를 제어하는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 개시된다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 경우, 라이드의 하나 이상의 휠에 연결된 엔코더로부터 엔코더 신호를 수신하는 명령어의 시퀀스를 포함할 수 있다. 엔코더는 하나 이상의 휠의 회전을 검출함으로써 엔코더 신호를 생성할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 복수의 절대 위치 표시부를 향하여 적외선 신호를 전송하는 명령어의 시퀀스를 포함할 수 있다. 복수의 절대 위치 표시부는 라이드의 이동을 유도하는 궤도 상에서 서로 이격되어 설치되고, 적외선을 반사 가능할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 복수의 절대 위치 표시부로부터, 반사된 적외선 신호를 수신하는 명령어의 시퀀스를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 수신된 엔코더 신호에 기초하여 라이드의 위치 상대값을 계산하고, 수신된 적외선 신호에 기초하여 라이드의 위치 절대값을 계산하는 명령어들의 시퀀스를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 위치 상대값 및 위치 절대값 간의 차이를 계산하고, 이후 차이에 기초하여 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 제어할 수 있는 컨트롤 신호를 생성하는 명령어들의 시퀀스를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 위치 상대값이 위치 절대값보다 크다는 결정에 응답하여, 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 감소시키는 컨트롤 신호를 생성하고, 위치 상대값이 위치 절대값보다 작다는 결정에 응답하여, 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 증가시키는 컨트롤 신호를 생성하는 명령어들의 시퀀스를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 생성된 컨트롤 신호를 HMD로 전송하도록 하는 명령어의 시퀀스를 포함할 수 있다.
전술한 요약은 예시적인 것일 뿐이고, 어떤 방식으로든 제한을 의도한 것은 아니다. 상술한 예시적인 태양, 실시예 및 특징들에 더하여, 추가의 태양, 실시예 및 특징들이 도면과 이하의 상세한 설명을 참조함으로써 분명하게 될 것이다.
본 개시의 전술한 특징들 및 기타 특징들은, 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명 및 첨부된 청구항으로부터 충분히 분명해질 것이다. 이러한 도면들은 본 개시에 따르는 단지 몇 가지의 실시예만을 도시한 것이고, 따라서 그 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다. 본 개시는 첨부된 도면을 기초로 더 구체적이고 상세하게 기술될 것이다.
도 1은 예시적인 실시간 라이드 위치 측정 시스템을 간략하게 도시하고;
도 2는 라이드의 위치 상대값을 측정하는 예시적인 시스템을 도시하고;
도 3(a)는 라이드의 위치 절대값을 측정하는 예시적인 시스템을 도시하고;
도 3(b)는 예시적인 고휘도 반사바를 도시하고;
도 4는 라이드의 위치 절대값을 측정 가능한 절대 위치 표시부 및 적외선 송수신부의 제1 실시예 및 제2 실시예를 도시하고;
도 5는 예시적인 센서 컨트롤러의 프로세스를 도시하고;
도 6은 예시적인 라이드 시스템을 도시하며; 그리고
도 7은 예시적인 라이드와 연관된 가상 현실 컨텐트의 재생 속도를 제어하는 프로세스에 관한 블록도를 도시한다.
모두 여기에서 설명되는 적어도 일부 실시예에 따라 배열된다.
이하의 상세한 설명에서, 여기의 일부를 형성하는 첨부 도면에 대한 참조가 이루어진다. 도면에서, 유사한 부호는, 문맥에서 다른 지시가 없다면, 일반적으로 유사한 구성요소를 식별한다. 상세한 설명, 도면, 및 청구항에서 기술된 예시적인 실시예들은 청구범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 여기에 제시된 대상의 범위와 사상을 벗어나지 않으면서 다른 실시예가 이용될 수 있고, 다른 변형이 이루어질 수 있다. 여기에서 일반적으로 기술되고 도면에서 도시된 바와 같은 본 개시의 태양들이 다양한 다른 구성으로 배열, 대체, 조합, 분리, 및 설계될 수 있음과, 이 모두가 여기에서 명확히 고려됨이 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된, 예시적인 실시간 라이드 위치 측정 시스템을 간략하게 도시한다. 예컨대, 롤러코스터와 같은 테마파크의 라이드에서 가상 현실 기반의 기술을 서비스할 수 있다. 관람객은 HMD를 착용하고 실제 롤러코스터에 탑승하면 관람객의 선택에 따라 다양한 가상 현실 기반의 환경(예컨대, SF, 호러, 슈팅게임 등)을 경험할 수 있다. 가상 현실 기반의 라이드를 서비스하기 위해서는 실제 라이드의 형태(예컨대, 레일 또는 궤도의 길이, 곡률, 회전 정도 등)에 따라 가상 현실 컨텐츠, 증강 현실 컨텐츠 또는 혼합 현실 컨텐츠 등 가상 현실 기반의 컨텐츠가 완벽하게 연동되어야 하고, 또한 관람객이 착용한 HMD의 정확한 위치 측정 데이터가 확보되어야 한다. 현재 상용화된 기술은 하나의 센서를 이용하는 단일 센싱 방식으로, 센서 신호를 이동 거리로 환산하고 이 정보를 블루투스 신호로 HMD에 전송해 가상 현실 컨텐츠와 관람객의 시점을 동기화하고 있다. 그러나, 이러한 단일 센싱 방식은 위치 측정 정보 값이 자주 손실되는 한계를 가지고 있다. 예컨대, 센서는 차량의 바퀴가 굴러가는 회전 주기에 의해 위치값을 계산하게 되는데, 롤러코스터의 특성상 빠른 회전과 진동으로 인해 바퀴의 회전이 슬립되면 정확한 센서 신호를 얻을 수 없게 된다. 또한, 롤러코스의 바퀴의 우레탄 마모 상태에 따라 위치 값의 오류가 발생하게 된다. 이러한 위치 값의 오류로 인하여 발생하는 감각 부조화로 인하여 HMD를 장착한 관람객은 어지럼증을 느끼게 된다. 종래에는 이러한 어지럼증을 예방하기 위해 임시 방편으로 HMD가 자동적으로 가상 현실 컨텐츠를 종료하여 관람객이 가상 현실 기반의 라이드를 충분히 즐길 수 없게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 발명에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 스타트 수신부(110), 신호 수신부(120), 적외선 수신부(130) 및 컨트롤 신호 송신부(140)를 포함하는 라이드를 이용하여, HMD를 장착하는 사용자에게 편리하면서도 정확하게 궤도와 연동되는 가상 현실 기반의 컨텐츠를 제공하는 라이드 시스템을 기술한다. 가상 현실 기반의 컨텐츠와 궤도 간의 정확한 연동과 관련하여서는, 컨트롤 신호 송신부(140)가 신호 수신부(120)로부터는 라이드의 위치 상대값을, 적외선 수신부(130)로부터는 라이드의 위치 절대값을 수신하여 실시간으로 라이드의 위치를 측정하는 시스템을 제안한다. 즉, 개략적으로 설명하자면, 바퀴 또는 휠의 회전수를 계산하여 위치 상대값을 측정하는 한편, 라이드가 실제 지나가고 있는 레일 상의 위치 절대값을 측정하여, 2중 구조의 측위로 안정적이고도 정확한 라이드의 위치값을 산출하는 시스템을 제공한다. 신호 수신부(120)는 예컨대, 광학식 또는 자기식의 로터리 엔코더로부터 휠의 회전에 관한 엔코더 신호를 수신하며, 이는 라이드의 이동 거리(상대 위치) 및 상대 위치에 따른 속도에 관한 정보를 구하는데 이용될 수 있다. 적외선 수신부(130)는 적외선 송신부에서 방사된 적외선 신호가 레일 상에서 반사되면, 반사된 적외선 신호를 수신하여, 라이드의 절대 위치 및 절대 위치에 따른 속도에 관한 정보를 구하는데 이용될 수 있다. 각 구간에서 상대 위치에 따른 속도와 절대 위치에 따른 속도의 차이는 구간 속도 증감 값으로 계산될 수 있다. 나아가, 위치 상대값과 위치 절대값 사이에 오차가 발생할 시 오류가 발생한 시간을 체크하고, 실시간으로 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 보정하여 고속으로 움직이는 동적인 라이드에서 컨텐츠 재생 이미지의 지연 현상을 해결한다. 추가적으로, 스타트 수신부(110)를 통해 라이드가 출발하면 생성되는 스타트 신호를 수신하여 가상 현실 컨텐츠를 자동적으로 재생하거나 초기 재생 속도 및/또는 재생 위치를 정할 수 있는 시스템을 구현하여 사용자가 편리하게 가상 현실 기반의 라이드를 이용할 수 있도록 돕는다. 구체적으로, 스타트 수신부(110)는 스타트 센서로부터 스타트 속도를 포함하는 스타트 신호를 수신할 수 있다. 스타트 센서는 당업자에게 알려진 임의의 방식을 통해 라이드의 출발을 감지하여 스타트 신호를 생성하도록 구현할 수 있다. 예컨대, 스타트 센서는 휠의 첫 회전을 검출하는 엔코더 신호로부터 라이드의 출발을 감지하거나, 라이드의 출발을 제어하는 외부 장치와 통신 가능하게 연결되는 방식 등을 이용할 수 있다. 결국, 스타트 수신부(110), 신호 수신부(120) 및 적외선 수신부(130)로부터 스타트 신호, 스타트 속도, 이동 거리, 구간 속도 및 구간 속도 증감 값에 관한 정보가 구해지면, 이로부터 VR 컨텐츠의 위치 또는 재생 속도를 보정하고, 이에 관한 컨트롤 신호룰 생성할 수 있다. 생성된 컨트롤 신호는 컨트롤 신호 송신부(140)로부터, 예컨대 블루투스 방식으로, HMD로 전송될 수 있다. 컨트롤 신호 송신부(140)에는 로우 듀티 사이클 디렉티드 애드버타이징'(Low Duty Cycle Directed Advertising)을 적용, 자동 재연결 기능으로 라이드 사용자의 편리성을 증대할 수 있다. 컨트롤 신호는 가상 현실 컨텐츠를 디스플레이하는 HMD의 컨텐츠 재생 속도를 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, HMD 컨텐츠는 사용자가 장착하는 HMD에 저장될 수 있다. 다른 실시예에서, HMD 컨텐츠는 사용자가 HMD를 통해 QR 코드를 스캔하면, 추가될 수 있다. 이러한 실시간 위치 측정 시스템은 롤러코스터를 포함한 모든 어트랙션 기구의 위치값 계산뿐 아니라, 철도 등의 교통 운전 교육 시뮬레이션 VR, VR KTX 차량 등 넓은 범위에 적용될 수 있을 것이다.
도 2은 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된, 라이드의 위치 상대값을 측정하는 예시적인 시스템(200)을 도시한다. 사용자는 컨트롤 신호 송신부(240)로부터 컨트롤 신호(예컨대, 블루투스 신호)를 수신할 수 있는, 가상 현실 컨텐츠가 디스플레이되는 HMD(250)를 머리에 장착한 채 캐리어(220)에 탑승한다. 도 2에는 하나의 캐리어(220)를 포함하는 라이드가 도시되었으나, 라이드는 둘 이상의 캐리어가 연결되어 구현될 수 있다. 캐리어(220)에는 하나 이상의 휠(230)이 연결될 수 있다. 하나 이상의 휠(230)은 레일 또는 궤도(210)에 접촉하여 라이드의 이동을 유도할 수 있다.
도 2의 좌측에 도시되는 확대도는 하나 이상의 휠(230)과 궤도(210)의 전면에서 바라본 단면도로서, 하나 이상의 휠(230)에는 엔코더(235)가 연결될 수 있다. 엔코더(235)는 로터리 엔코더일 수 있다. 또한, 엔코더(235)는 광학식 또는 자기식일 수 있다. 엔코더(235)는 하나 이상의 휠(230)의 회전을 검출함으로써 엔코더 신호를 생성할 수 있다. 엔코더 신호로부터 회전이 검출되면, 회전 속도가 산출되고 휠의 지름 및 회전 수를 이용하여 라이드의 이동 거리 또한 산출될 수 있다. 휠의 회전을 통해 산출된 라이드의 이동 거리가 라이드의 위치 상대값에 해당한다.
도 3(a)은 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된, 라이드의 위치 절대값을 측정하는 예시적인 시스템(300)을 도시한다. 도 2의 컴포넌트와 유사하게 레이블 붙여진 도 3의 컴포넌트는, 도 2의 컴포넌트와 동일하거나 유사한 기능을 가지는 것으로 이해될 수 있다. 사용자는 컨트롤 신호 송신부(340)로부터 컨트롤 신호(예컨대, 블루투스 신호)를 수신할 수 있는, 가상 현실 컨텐츠가 디스플레이되는 HMD(350)를 머리에 장착한 채 캐리어(320)에 탑승한다. 도 3에는 하나의 캐리어(320)를 포함하는 라이드가 도시되었으나, 라이드는 둘 이상의 캐리어가 연결되어 구현될 수 있다. 캐리어(320)에는 하나 이상의 휠(330)이 연결될 수 있다. 하나 이상의 휠(330)은 궤도(310)에 접촉하여 라이드의 이동을 유도할 수 있다. 궤도(310) 상에는 복수의 절대 위치 표시부(360)가 서로 이격되어 설치될 수 있다. 복수의 절대 위치 표시부(360)는, 예컨대, 궤도(310)의 중심 부근 또는 측면에 일정한 간격(예컨대, 5m)으로 설치될 수 있다. 복수의 절대 위치 표시부(360)는 적외선을 반사 가능하도록 형성될 수 있다. 복수의 절대 위치 표시부(360)는 라이드가 실제 통과하고 있는 궤도(310) 상의 위치, 즉 라이드의 위치 절대값을 나타낼 수 있도록 각각 고유 데이터 값을 가질 수 있다. 캐리어(320)는 적외선 송수신부(350)를 포함할 수 있다. 적외선 송수신부(350)는 적외선 신호의 송신 기능과 적외선 신호의 수신 기능을 동시에 수행하는 하나의 컴포넌트를 이용할 수 있거나, 또는 적외선 신호의 송신 기능을 가지는 컴포넌트와 적외선 신호의 수신 기능을 가지는 컴포넌트를 각각 사용할 수 있다. 적외선 송수신부(350)는 복수의 절대 위치 표시부(360)를 향하여 적외선 신호를 송신할 수 있다. 복수의 절대 위치 표시부(360)는 반사 가능하므로, 라이드가 이동하면서 적외선 송수신부(350)가 절대 위치 표시부에 대응되는 위치에 있는 경우, 적외선 송수신부(350)로부터 송신된 적외선 신호는 복수의 절대 위치 표시부(360)로부터 반사되어, 다시 적외선 송수신부(350)를 향한다. 적외선 송수신부(350)는 반사된 적외선 신호를 검출할 수 있다. 적외선 송수신부(350)는 복수의 절대 위치 표시부(360)를 향하여 적외선 신호를 송신하고, 복수의 절대 위치 표시부(360)로부터 반사된 적외선 신호를 수신하기 용이하도록 캐리어(320)의 하측부에 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 절대 위치 표시부(360)는 고휘도 반사바(high-luminance reflecting bar)일 수 있다. 복수의 절대 위치 표시부(360)가 고휘도 반사부인 경우, 대응되는 적외선 송수신부(350)는 적어도 하나의 적외선 센서를 포함할 수 있다. 도 3(b)는 예시적인 고휘도 반사바를 도시한다. 고휘도 반사바는 적어도 하나의 반사부 및 비반사부를 포함할 수 있다. 반사부는 적외선을 반사 가능한 물질로 형성되고, 비반사부는 적외선을 반사할 수 없는 물질로 형성된다. 예컨대, 비반사부는 적외선을 흡수할 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 도 3(b)를 참조하면, 고휘도 반사바에서 사각형으로 도시된 부분은 반사부를 나타내며, 그 외의 부분은 비반사부를 나타낸다. 적외선 송수신부(350)의 적어도 하나의 적외선 센서는 캐리어(320)의 하측부에 설치되는데, 여기에서 각각의 적외선 센서가 설치되는 위치는 라이드가 이동함에 따라, 라이드의 적외선 송수신부(350)가 절대 위치 표시부(360)를 통과할 때, 대략 수직 방향으로 적어도 하나의 반사부 또는 비반사부에 대응할 수 있다. 적외선 센서가 반사부에 대응하는 경우, 적외선 센서는 반사부를 향하여 적외선 신호를 송신하며, 반사부는 이 적외선 신호를 반사한다. 다음으로, 반사부에 대응되는 위치의 적외선 센서는 반사된 적외선 신호를 검출할 수 있다. 한편, 적외선 센서가 비반사부에 대응하는 경우, 적외선 센서는 비반사부를 향하여 적외선 신호를 송신하며, 비반사부는 적외선 신호가 반사되지 않도록 하므로, 비반사부에 대응되는 위치의 적외선 센서는 송신한 적외선 신호를 검출할 수 없다. 따라서, 예컨대, 적외선 센서에 수직 방향으로 대응되는 위치에 반사부가 있는 경우의 데이터의 값을 "1"로 표현하고, 적외선 센서에 수직 방향으로 대응되는 위치에 비반사부가 있는 경우 데이터의 값을 "0"으로 표현하는 경우, 고휘도 반사바는 이진법 방식으로 궤도(310) 상에서 라이드의 절대 위치를 나타낼 수 있다.
도 4는 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된, 라이드의 위치 절대값을 측정 가능한 절대 위치 표시부 및 적외선 송수신부의 제1 실시예 및 제2 실시예를 도시한다. 도 3의 컴포넌트와 유사하게 레이블 붙여진 도 4의 컴포넌트는, 도 3의 컴포넌트와 동일하거나 유사한 기능을 가지는 것으로 이해될 수 있다. 도 4는 복수의 절대 위치 표시부 및 적외선 송수신부를 설명하기 용이하도록 도 4에서 캐리어의 구성 요소 중 두 개의 휠(430)과 적외선 송수신부(450, 455), 그리고 궤도(410)과 절대 위치 표시부(460, 465)만을 도시하였다. 도 4를 참조하면, 라이드의 캐리어에 연결되는 두 개의 휠(430)은 궤도(410)와 접촉하고, 궤도(410) 상에서 휠(430)이 회전함으로써 라이드가 이동할 수 있다.
제1 실시예에서, 도 3과 관련하여 전술한 바와 같이, 궤도(410)의 중앙 부근에는 반사부 및 비반사부를 포함하는 고휘도 반사바(460)가 설치될 수 있다. 또한, 캐리어의 고휘도 반사바(460)와 법선 방향으로 대응되는 위치에는 적어도 하나의 적외선 센서(450)가 설치될 수 있다. 적어도 하나의 적외선 센서(450)는 고휘도 반사바와 적외선 신호의 송수신을 용이하게 하기 위해 캐리어의 하측부에 설치될 수 있다. 각각의 적외선 센서(450)는 법선 방향으로 고휘도 반사바(460)의 반사부 또는 비반사부에 대응되어, 적외선 센서(450)로부터 송신된 적외선 신호는 각각 반사부 또는 비반사부로 송신된다. 적외선 센서(450)가 반사부에 대응되는 경우, 적외선 센서(450)는 반사부로부터 반사되는 적외선 신호를 수신할 수 있다. 적외선 센서(450)가 비반사부에 대응되는 경우, 비반사부는 적외선을 반사하지 않으므로, 적외선 센서(450)는 반사되는 적외선 신호를 수신할 수 없다. 따라서, 적외선 센서(450)가 반사부에 대응되는 경우, 수신된 적외선 신호를 "1"의 데이터 값으로 표현하고, 적외선 센서(450)가 비반사부에 대응되는 경우, 미수신된 적외선 신호를 "0"의 데이터 값으로 표현하여 라이드의 위치 절대값을 이진법을 통해 표현할 수 있다. 즉, 각각의 적외선 센서(450)에서 고휘도 반사바를 통해 수신 또는 미수신되는 적외선 신호를 종합하면, 고휘도 반사바의 고유 데이터 값을 구할 수 있다.
제2 실시예에서, 궤도(410)의 양 측면 부근에는 미러 반사판(mirror reflecting plate)(465)이 설치될 수 있다. 복수의 미러 반사판(465)은 궤도(410) 상에서 일정한 간격으로 설치될 수 있다. 복수의 미러 반사판(465)은 적외선을 반사 가능한 물질로만 형성될 수 있다. 또한, 미러 반사판(465)과 법선 방향으로 대응되는 캐리어의 위치에는 적어도 하나의 포토 센서(photo sensor)(455)가 설치될 수 있다. 적어도 하나의 포토 센서(455)는 미러 반사판(465)과 적외선 신호의 송수신을 용이하게 하기 위해 캐리어의 하단 측면부에 설치될 수 있다. 미러 반사판(465)은 포토 센서(455)로부터 적외선 신호를 수신한 후, 이를 반사할 수 있다. 포토 센서(455)는 반사된 적외선 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 라이드가 출발할 때, 라이드는 최초 카운터(counter)의 수를 0으로 설정하고, 포토 센서가 미러 반사판으로부터 반사된 적외선 신호를 수신할 때마다, 카운터의 수를 미리 정해진 값씩 증가시킬 수 있다. 미리 정해진 값은 예컨대, 1 또는 복수의 미러 반사판이 서로 이격되는 간격(예컨대, 5m 간격으로 이격되는 경우 미리 정해진 값을 5로 설정함)일 수 있다. 따라서, 카운터 수에 기초하여 라이드의 위치 절대값이 계산될 수 있다. 미러 반사판(465) 및 포토 센서(455)의 세트는 고휘도 반사바(460)의 설치가 불가능한 레일 구조에 적용 가능할 수 있다. 예컨대, 고휘도 반사바(460)의 설치가 불가능한 레일 구조는 궤도(410)의 중앙 부근에 설치 가능한 부분이 존재하지 않아, 궤도(410)의 중앙 부근에 고휘도 반사바(470)를 설치할 수 없는 경우이다.
이상과 같이, 도 4를 참조하여, 적외선 송수신부 및 절대 위치 표시부의 적외선 센서(450)와 고휘도 반사바(460)의 세트(제1 실시예) 및 포토 센서(455)와 미러 반사판(465)의 세트(제2 실시예)를 설명하였다. 라이드 시스템을 구현할 때, 궤도(410)의 형태에 적합하도록 제1 실시예 또는 제2 실시예만을 이용하거나, 제1 실시예와 제2 실시예를 함께 이용하여 설치할 수 있다. 여기에서 설명되는, 제1 실시예 및 제2 실시예를 포함하는, 임의의 적외선 송수신부 및 절대 위치 표시부는 적외선 송신부에서 송신된 적외선 신호가 적외선을 반사 가능한 절대 위치 표시부에서 반사되어, 적외선 수신부에서 반사된 적외선 신호를 검출하는 것을 특징으로 하고 있다. 따라서, 본 발명에서는 적외선 신호를 방사하는 적외선 송신부를 직접 궤도 상에 설치하고, 라이드에 설치된 적외선 수신부에서 이를 수신하는 경우에 비해서, 설치가 간편하며 기존의 롤러 코스터를 물리적으로 크게 변형하지 않으면서 절대 위치 측위 시스템을 구현할 수 있는 장점을 갖는다. 즉, 적외선 송신부를 궤도 상에 직접 설치하는 경우에는 궤도에 별도의 전원이 공급되어야 한다. 그러나, 본원 발명과 같이 적외선 송신부와 적외선 수신부 모두를 캐리어에 설치하고, 적외선 신호를 반사 가능한 절대 위치 표시부를 궤도 상에 설치하는 경우는 궤도에 별도의 전원을 설치할 필요가 없어 설치 비용이 적고, 유지 보수가 쉽다. 도 3 및 도 4와 관련하여, 적외선 송수신부는 적외선 송신부 및 적외선 수신부의 기능을 모두 포함하는 것으로 설명되었으나, 적외선 송신부 및 적외선 수신부가 적합한 방식으로 각각 라이드에서 별도로 설치될 수 있음은 물론이다.
도 5는 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된, 예시적인 센서 컨트롤러의 프로세스를 도시한다. 센서 컨트롤러는 캐리어에 포함될 수 있다. 센서 컨트롤러는 스타트 센서, 엔코더 및 적외선 센서 또는 포토 센서로부터 신호를 각각 스타트 수신부(510), 신호 수신부(520) 및 적외선 수신부(530)에서 수신하여 정보를 산출하고, 이로부터 컨트롤 신호를 생성하여 컨트롤 신호 송신부(540)로 전송할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 센서 컨트롤러는 스타트 수신부(510), 신호 수신부(520), 적외선 수신부(530) 및 프로세서(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 스타트 수신부(510)는 라이드의 출발 시에 스타트 센서로부터 스타트 신호 및 스타트 속도를 수신할 수 있다. 스타트 신호의 수신에 응답하여, 프로세서는 가상 현실 컨텐츠를 재생하는 재생 신호를 생성하여 컨트롤 신호 송신부(540)에 전송할 수 있다. 예컨대, 재생 신호는 가상 현실 컨텐츠의 초기 재생 속도 및/또는 재생 위치를 포함할 수 있다.
신호 수신부(520)는 엔코더(예컨대, 자기식 엔코더)로부터 엔코더 신호를 수신하여 센싱 카운트 후, 캐리어의 이동 속도 및 이동 거리(위치 상대값)를 계산할 수 있다. 또한, 적외선 수신부(530)는 절대 위치 표시부(도시되지 않음)를 통하여 반사된 적외선 신호를 수신하여 센싱 카운트 후, 고유 코드를 해석하여 캐리어의 현 위치(위치 절대값)를 계산할 수 있다. 프로세서는 라이드의 이동 거리(위치 상대값) 및 캐리어의 현 위치(위치 절대값) 간의 오차를 비교하고, 궤도 상의 각 구간(예컨대, 절대 위치 표시부 간의 이격 거리)에서의 구간 속도 및 구간 속도 증감 값을 산출할 수 있다. 수신 및/또는 산출한 정보들은 프로세서에서 적어도 부분적으로 가공되어 가상 현실 컨텐츠를 제어하기 위한 컨트롤 신호로 생성된 후, 컨트롤 신호 송신부(540)로 전송될 수 있다.
일부 실시예에서, 센서 컨트롤러는 신호 수신부(520)에서 수신한 엔코더 신호로부터 산출된 속도에 기초하여 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 결정할 수 있다. 이후, 적외선 수신부(530)가 수신한 적외선 신호로부터 파악된 캐리어의 현 위치(위치 절대값)와 엔코더 신호로부터 산출된 이동 거리(위치 상대값) 간의 오차를 비교하고, 구간 속도 증감값을 계산한 후, 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 증가하거나 감소시킴으로써 컨텐츠의 재생 속도를 보정할 수 있다. 예컨대, 각 구간에서 위치 상대값이 위치 절대값보다 큰 경우 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 감소시킬 수 있다. 반면에, 각 구간에서 위치 상대값이 위치 절대값보다 작은 경우 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 증가시킬 수 있다.
도 6은 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된, 예시적인 라이드 시스템(600)을 도시한다. 도 6의 라이드 시스템(600)은 도 1 내지 도 5에 관한 설명을 참조함으로써, 라이드 시스템의 기본 구성을 총괄적으로 나타낼 수 있다.
라이드의 센서 컨트롤러(640)는 스타트 수신부(641), 신호 수신부(642), 적외선 수신부(643), 적외선 송신부(644), 프로세서(645) 및 컨트롤 신호 송신부(647)를 포함할 수 있다. 프로세서(645)는 스타트 수신부(641), 신호 수신부(642), 적외선 수신부(643), 적외선 송신부(644) 및 컨트롤 신호 송신부(647)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 스타트 수신부(641)는 스타트 센서로부터 스타트 신호 및 스타트 속도를 수신하여 프로세서(645)에 전송한다. 프로세서(645)는 스타트 신호로부터 HMD(650)에 저장된 가상 현실 컨텐츠를 재생하는 재생 신호를 생성할 수 있다. 신호 수신부(642)는 엔코더(620)로부터 라이드의 위치 상대값에 관련되는 엔코더 신호를 수신하여 프로세서(645)에 전송한다. 프로세서(645)는 적외선 송신부(644)로 하여금 절대 위치 표시부(630)를 향하여 적외선 신호를 전송하게 할 수 있다. 절대 위치 표시부(630)는 적어도 부분적으로 반사 가능하도록 형성된다. 절대 위치 표시부(630)의 반사 가능한 부분은 적외선 송신부(644)로부터 수신한 적외선 신호를 반사하여 적외선 수신부(643)를 향하여 전송한다. 적외선 수신부(643)은 절대 위치 표시부(630)로부터 라이드의 위치 절대값에 관련되는 반사된 적외선 신호를 수신하여 프로세서(645)에 전송한다. 프로세서는 각 정보로부터 전술한 바와 같이 가상 현실 컨텐츠의 재생 및 재생 속도 조절에 관한 정보로 가공하여 컨트롤 신호(또는 재생 신호)를 생성할 수 있다.
컨트롤 신호 송신부(647)는 프로세서(645)로부터 재생 신호 또는 컨트롤 신호를 수신하여 가상 현실 컨텐츠를 저장 및 디스플레이 가능한 HMD(650)에 전송할 수 있다. 예컨대, 컨트롤 신호는 블루투스 방식으로 컨트롤 신호 송신부(647)로부터 HMD(650)에 전송될 수 있다. HMD(650)는 현재 또는 앞으로 개발될 다양한 형태의 장치로서 사용자의 머리에 장착되어 사용자에게 시각 및/또는 청각은 물론 기타 가상 현실 컨텐츠의 체험에 가능한 자극을 제공할 수 장치를 포함할 수 있다. 기본적으로 현재 널리 사용되고 있는 HMD(650)는 영상 및 음성 데이터를 사용자에게 제공할 수 있다.
도 7은 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된, 예시적인 라이드와 연관된 가상 현실 컨텐트의 재생 속도를 제어하는 프로세스에 관한 블록도를 도시한다. 도 7의 프로세스는 예컨대, 도 6에서 논의된 라이드 시스템을 사용하여 구현될 수 있다. 예시적인 프로세스는 블록(S2, S4, S6, S8, S10, S12 및/또는 S14) 중 하나 이상에 의해 도시된 하나 이상의 동작, 작용 또는 기능을 포함할 수 있다. 도 7에는 별개의 블록으로 도시되어 있으나, 요구되는 구현에 따라 다양한 블록들이 추가적인 블록들로 분할되거나, 더 적은 블록들로 조합되거나, 제거될 수 있다.
프로세싱은 블록 S2 "라이드의 하나 이상의 휠에 연결된 엔코더로부터 엔코더 신호를 수신"에서 시작할 수 있다. 블록 S2에서, 컴퓨팅 장치, 프로세서 또는 컴퓨팅 장치의 모듈은 엔코더 신호를 수신할 수 있다. 엔코더는 자기식의 엔코더일 수 있다. 엔코더는 하나 이상의 휠의 회전을 검출함으로써 엔코더 신호를 생성할 수 있다.
프로세싱은 블록 S2에서 블록 S4 "적외선을 반사 가능한 복수의 절대 위치 표시부를 향하여 적외선 신호를 전송"으로 계속할 수 있다. 블록 S4에서, 컴퓨팅 장치, 프로세서 또는 컴퓨팅 장치의 모듈은 적외선을 반사 가능한 복수의 절대 위치 표시부를 향하여 적외선 신호를 전송하도록 할 수 있다. 복수의 절대 위치 표시부는 라이드의 이동을 유도하는 궤도 상에서 서로 이격되어 설치될 수 있다. 복수의 절대 위치 표시부는 궤도 상에서 일정한 간격으로 이격되어 설치될 수 있다. 복수의 절대 위치 표시부는 고유 데이터 값을 가질 수 있다. 제1 실시예에서, 복수의 절대 위치 표시부는 반사부 및 비반사부를 포함하는 고휘도 반사바를 포함할 수 있다. 제2 실시예에서, 복수의 절대 위치 표시부는 미러 반사판을 포함할 수 있다.
프로세싱은 블록 S4에서 블록 S6 "복수의 절대 위치 표시부로부터, 반사된 적외선 신호를 수신"으로 계속할 수 있다. 블록 S6에서, 컴퓨팅 장치, 프로세서 또는 컴퓨팅 장치의 모듈은 절대 위치 표시부로부터 반사된 적외선 신호를 수신할 수 있다. 제1 실시예에서, 복수의 절대 위치 표시부가 반사부 및 비반사부를 포함하는 고휘도 반사바인 경우, 고휘도 반사바에서 반사된 적외선 신호는 적어도 하나의 적외선 센서로부터 수신할 수 있다. 적어도 하나의 적외선 센서는 각각 고휘도 반사바의 반사부 또는 비반사부에 대응될 수 있다. 반사부에 대응되는 경우, 적어도 하나의 적외선 센서는 반사된 적외선 신호를 수신할 수 있다. 비반사부에 대응되는 경우, 적어도 하나의 적외선 센서는 적외선 신호를 수신할 수 없다. 제2 실시예에서, 복수의 절대 위치 표시부가 미러 반사판인 경우, 미러 반사판으로부터 반사된 적외선 신호는 포토 센서로부터 수신될 수 있다.
프로세싱은 블록 S6에서 블록 S8 "수신된 엔코더 신호에 기초하여 라이드의 위치 상대값을 계산"으로 계속할 수 있다. 블록 S8에서, 컴퓨팅 장치, 프로세서 또는 컴퓨팅 장치의 모듈은 수신된 엔코더 신호에 기초하여 라이드의 위치 상대값을 결정할 수 있다. 일부 예시에서, 프로세서는 각 구간에서 휠의 회전 수에 기초하여 라이드의 이동 거리를 위치 상대값으로 산출할 수 있다.
프로세싱은 블록 S8에서 블록 S10 "수신된 적외선 신호에 기초하여 라이드의 위치 절대값을 계산"으로 계속할 수 있다. 블록 S10에서, 컴퓨팅 장치, 프로세서 또는 컴퓨팅 장치의 모듈은 수신된 적외선 신호에 기초하여 라이드의 위치 절대값을 결정할 수 있다. 제1 실시예에서, 복수의 절대 위치 표시부가 고휘도 반사바인 경우, 프로세서는 각각의 적외선 센서에서 적외선 신호를 수신하면 "1"의 데이터 값으로 표현하고, 적외선 신호를 미수신하면 "0"의 데이터 값으로 표현할 수 있다. 프로세서는 표현된 전체 데이터 값에 기초하여 위치 절대값을 계산할 수 있다. 제2 실시예에서, 복수의 절대 위치 표시부가 미러 반사판인 경우, 프로세서는 라이드가 출발할 시 카운터의 수를 0으로 설정하고, 적외선 신호를 수신할 때마다 카운터의 수를 미리 정해진 값만큼 증가시킬 수 있다. 프로세서는 카운터의 수에 기초하여 위치 절대값을 계산할 수 있다.
블록 S2 내지 S10은 도 7에서 순차적인 프로세스로 도시되어 있지만, 그 순서가 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 블록 S10의 프로세스가 블록 S8의 프로세스 이전에 수행되거나 혹은 블록 S8과 블록 S10의 프로세스가 동시에 병렬적으로 수행될 수 있다. 이러한 프로세스의 변경은 본 발명의 실제 구현에 있어 당업자의 선택에 따른 문제이다.
프로세싱은 블록 S10에서 블록 S12 "위치 상대값 및 위치 절대값 간의 차이를 계산"으로 계속할 수 있다. 블록 S12에서, 컴퓨팅 장치, 프로세서 또는 컴퓨팅 장치의 모듈은 위치 상대값과 위치 절대값 간의 차이를 계산할 수 있다. 일부 예시에서, 프로세서는 위치 상대값에서 위치 절대값을 뺀 값이 0보다 크거나 작은지 결정할 수 있다.
프로세싱은 블록 S12에서 블록 S14 "차이에 기초하여 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 제어할 수 있는 컨트롤 신호를 생성"으로 계속할 수 있다. 블록 S14에서, 컴퓨팅 장치, 프로세서 또는 컴퓨팅 장치의 모듈은 차이에 기초하여 라이드가 절대 위치 표시부를 통과하여 적외선 신호를 수신할 때마다, 라이드의 각 구간에 대한 상대 속도 및 속도 증감값을 계산할 수 있다. 일부 예시에서, 가상 현실 컨텐츠의 기본 재생 속도는 엔코더 신호로부터 산출되는 라이드의 상대 속도일 수 있다. 프로세서는 위치 상대값에서 위치 절대값을 뺀 값이 0보다 크다는 결정에 응답하여, 컨텐츠 재생 속도를 감소시키는 컨트롤 신호를 생성할 수 있다. 프로세서는 위치 상대값에서 위치 절대값을 뺀 값이 0보다 작다는 결정에 응답하여, 컨텐츠 재생 속도를 증가시키는 컨트롤 신호를 생성할 수 있다.
전술한 상세한 설명은 블록도 및/또는 예시의 사용을 통해 장치 및/또는 프로세스의 다양한 실시예를 설명하였다. 그러한 블록도 및/또는 예시가 하나 이상의 기능 및/또는 동작을 포함하는 한, 당업자라면 그러한 블록도, 또는 예시 내의 각각의 기능 및/또는 동작은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 실질적으로 그들 임의의 조합의 넓은 범위에 의해 개별적으로 및/또는 집합적으로 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 개시는 다양한 태양의 예시로서 의도된 본 출원에 기술된 특정 예시들에 제한되지 않을 것이다. 당업자에게 명백할 바와 같이, 많은 수정과 변형이 그 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다. 여기에 열거된 것들에 더하여, 본 개시의 범위 안에서 기능적으로 균등한 방법과 장치가 위의 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 그러한 수정과 변형은 첨부된 청구항의 범위에 들어가도록 의도된 것이다. 본 개시는 첨부된 청구항의 용어에 의해서만, 그러한 청구항에 부여된 균등물의 전 범위와 함께, 제한될 것이다. 또한, 여기에서 사용된 용어는 단지 특정 예시들을 기술하기 위한 목적이고, 제한하는 것으로 의도되지 않음이 이해될 것이다.
여기에서 실질적으로 임의의 복수 및/또는 단수의 용어의 사용에 대하여, 당업자는 맥락 및/또는 응용에 적절하도록, 복수를 단수로 및/또는 단수를 복수로 해석할 수 있다. 다양한 단수/복수의 치환은 명확성을 위해 여기에서 명시적으로 기재될 수 있다. 또한, 당업자라면, 일반적으로 본 개시에 사용되며 특히 첨부된 청구범위(예를 들어, 첨부된 청구범위)에 사용된 용어들이 일반적으로 "개방적(open)" 용어(예를 들어, 용어 "포함하는"은 "포함하지만 이에 제한되지 않는"으로, 용어 "갖는"는 "적어도 갖는"으로, 용어 "포함하다"는 "포함하지만 이에 한정되지 않는" 등으로 해석되어야 함)로 의도되었음을 이해할 것이다.
여기에서 기술된 대상은 때때로 상이한 다른 컴포넌트 내에 포함되거나 접속된 상이한 컴포넌트를 도시한다. 도시된 그러한 아키텍처는 단순히 예시적인 것이고, 사실상 동일한 기능을 달성하는 다른 많은 아키텍처가 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 개념적으로, 동일한 기능을 달성하기 위한 컴포넌트의 임의의 배치는 원하는 기능이 달성되도록 유효하게 "연관"된다. 이에 따라, 특정 기능을 달성하기 위해 여기서 결합된 임의의 두 개의 컴포넌트는, 아키텍처 또는 중간 컴포넌트와는 무관하게, 원하는 기능이 달성되도록 서로 "연관"된 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 연관된 임의의 두 개의 컴포넌트는 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "동작적으로 접속"되거나 또는 "동작적으로 연결"되는 것으로 간주될 수 있고, 그와 같이 연관될 수 있는 임의의 두 개의 컴포넌트는 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "동작적으로 연결 가능"한 것으로 볼 수 있다. 동작적으로 연결 가능하다는 것의 특정예는 물리적으로 양립가능하고 및/또는 물리적으로 상호작용하는 컴포넌트 및/또는 무선으로 상호작용이 가능하고 및/또는 무선으로 상호작용하는 컴포넌트 및/또는 논리적으로 상호작용하고 및/또는 논리적으로 상호작용이 가능한 컴포넌트를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다양한 양상 및 예시들이 여기에서 개시되었지만, 다른 양상 및 예시들이 당업자에게 명확할 것이다. 본 개시에 기재된 다양한 양상 및 예시는 예시의 목적으로 제시된 것이고, 제한하려고 의도된 것이 아니며, 진정한 범위와 사상은 이하 청구범위에 의해 나타낸다.

Claims (20)

  1. 라이드 시스템으로서,
    사용자가 탑승 가능한 하나 이상의 캐리어를 포함하는 라이드 - 상기 하나 이상의 캐리어는 센서 컨트롤러를 포함하고, 하나 이상의 휠이 연결됨 -;
    상기 하나 이상의 휠과 접촉하여 상기 라이드의 이동을 유도하는 궤도; 및
    상기 궤도 상에서 서로 이격되어 설치되고, 적외선을 반사 가능하도록 형성되는 복수의 절대 위치 표시부
    를 포함하며,
    상기 센서 컨트롤러는 프로세서, 상기 프로세서와 통신 가능하게 연결된 적외선 송신부 및 상기 프로세서와 통신 가능하게 연결된 적외선 수신부를 포함하고,
    상기 복수의 절대 위치 표시부는 적어도 하나의 반사부 및 비반사부를 포함하는 고휘도 반사바(high-luminance reflecting bar)를 포함하고, 상기 적외선 송신부는 적외선 신호를 상기 복수의 절대 위치 표시부를 향하여 송신하고, 상기 적외선 수신부는 상기 복수의 절대 위치 표시부로부터 반사된 상기 적외선 신호를 수신하여 상기 프로세서에 전송하고, 상기 프로세서는 상기 수신된 적외선 신호에 기초하여 상기 하나 이상의 캐리어의 위치 절대값을 계산하는 것이고,
    상기 적외선 수신부는 적어도 하나의 적외선 센서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 적외선 센서가 상기 하나 이상의 캐리어에서 설치된 위치는 각각 상기 고휘도 반사바에서 상기 적어도 하나의 반사부 또는 상기 비반사부의 위치에 대응되고,
    상기 적어도 하나의 적외선 센서는 대응되는 위치의 상기 적어도 하나의 반사부로부터 반사된 적외선 신호를 수신하여 상기 프로세서에 전송하고,
    상기 프로세서는, 상기 적외선 송신부로부터 상기 적어도 하나의 반사부를 향하여 상기 적외선 신호가 송신되어 상기 적어도 하나의 적외선 센서로부터 수신된 적외선 신호를 "1"의 데이터 값으로 표현하고, 상기 적외선 송신부로부터 상기 비반사부를 향하여 상기 적외선 신호가 송신되어 미수신된 적외선 신호를 "0"의 데이터 값으로 표현하여, 표현된 전체 데이터 값에 기초하여 상기 위치 절대값을 계산하는 것인 라이드 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 절대 위치 표시부는 각각 고유 데이터 값을 가지는 것인, 라이드 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 절대 위치 표시부는 미러 반사판(mirror reflecting plate)을 더 포함하고, 상기 적외선 수신부는 포토 센서(photo sensor)를 더 포함하는 것인, 라이드 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 라이드가 출발할 때, 카운터(counter)의 수를 0으로 설정하고,
    상기 포토 센서가 상기 미러 반사판으로부터 반사된 상기 적외선 신호를 수신하여 상기 프로세서에 전송하면, 상기 프로세서는 상기 카운터의 수를 미리 정해진 값씩 증가시키고,
    상기 프로세서는 상기 카운터의 수에 기초하여 상기 위치 절대값을 계산하는 것인 라이드 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 캐리어는 상기 하나 이상의 휠에 연결되어 상기 하나 이상의 휠의 회전을 검출함으로써 엔코더 신호를 생성하는 엔코더를 더 포함하고,
    상기 센서 컨트롤러는 신호 수신부를 더 포함하고, 상기 신호 수신부는 생성된 상기 엔코더 신호를 수신하여 상기 프로세서에 전송하며, 상기 프로세서는 상기 엔코더 신호에 기초하여 상기 하나 이상의 캐리어의 위치 상대값을 계산하는 것인, 라이드 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 엔코더는 자기식(magnetic)인 것인, 라이드 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 위치 절대값 및 상기 위치 상대값 간의 차이를 계산하고, 상기 차이에 기초하여 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 제어할 수 있는 컨트롤 신호를 생성하는 것인, 라이드 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 라이드 시스템은 상기 사용자가 장착 가능한, 상기 가상 현실 컨텐츠를 디스플레이하는 HMD(head mounted display)를 더 포함하고,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 프로세서 및 상기 HMD와 통신 가능하게 연결된 컨트롤 신호 송신부를 더 포함하며,
    상기 컨트롤 신호 송신부는 상기 프로세서로부터 상기 컨트롤 신호를 수신하여 상기 HMD에 전송하는 것인, 라이드 시스템.
  11. 컴퓨팅 장치의 제어 하에 수행되는 라이드의 위치를 측정하기 위한 방법으로서,
    상기 라이드의 이동을 유도하는 궤도 상에서 서로 이격되어 설치되고, 적외선을 반사 가능한 복수의 절대 위치 표시부를 향하여 적외선 신호를 전송하는 단계 - 상기 복수의 절대 위치 표시부는 고휘도 반사바를 포함함 -;
    상기 복수의 절대 위치 표시부로부터, 반사된 상기 적외선 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 복수의 절대 위치 표시부로부터 수신되는, 반사된 상기 적외선 신호에 기초하여 상기 라이드의 위치 절대값을 계산하는 단계
    를 포함하고,
    반사된 상기 적외선 신호를 수신하는 단계는 상기 고휘도 반사바의 적어도 하나의 반사부로부터 반사된 적외선 신호를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 라이드의 위치 절대값을 계산하는 단계는,
    상기 적외선 신호가 상기 적어도 하나의 반사부를 향하여 전송되어, 상기 적어도 하나의 반사부로부터 수신한 적외선 신호를 "1"의 데이터 값으로 표현하는 단계;
    상기 적외선 신호가 상기 고휘도 반사바의 비반사부를 향하여 전송되어, 미수신한 적외선 신호를 "0"의 데이터 값으로 표현하는 단계; 및
    표현된 전체 데이터 값에 기초하여 상기 위치 절대값을 계산하는 단계를 포함하는, 라이드의 위치를 측정하기 위한 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 라이드의 하나 이상의 휠에 연결된 엔코더로부터 엔코더 신호를 수신하는 단계 - 상기 엔코더는 상기 하나 이상의 휠의 회전을 검출함으로써 상기 엔코더 신호를 생성함 -; 및
    상기 수신된 엔코더 신호에 기초하여 상기 라이드의 위치 상대값을 계산하는 단계를 포함하는, 라이드의 위치를 측정하기 위한 방법.
  13. 라이드로서,
    사용자가 탑승 가능한 하나 이상의 캐리어; 및
    센서 컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 센서 컨트롤러는 프로세서, 상기 프로세서와 통신 가능하게 연결된 적외선 송신부 및 상기 프로세서와 통신 가능하게 연결된 적외선 수신부를 포함하고,
    상기 적외선 송신부는 적외선 신호를 복수의 절대 위치 표시부를 향하여 송신하고 - 상기 복수의 절대 위치 표시부는 적외선을 반사 가능하도록 형성되어 상기 라이드의 이동을 유도하는 궤도 상에서 서로 이격되어 설치되고, 적어도 하나의 반사부 및 비반사부를 포함하는 고휘도 반사바를 포함함 -,
    상기 적외선 수신부는 상기 복수의 절대 위치 표시부로부터 반사된 상기 적외선 신호를 수신하여 상기 프로세서에 전송하고, 상기 프로세서는 상기 수신된 적외선 신호에 기초하여 상기 하나 이상의 캐리어의 위치 절대값을 계산하고,
    상기 적외선 수신부는 적어도 하나의 적외선 센서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 적외선 센서가 상기 하나 이상의 캐리어에서 설치된 위치는 각각 상기 고휘도 반사바에서 상기 적어도 하나의 반사부 또는 상기 비반사부의 위치에 대응되고,
    상기 적어도 하나의 적외선 센서는 대응되는 위치의 상기 적어도 하나의 반사부로부터 반사된 적외선 신호를 수신하여 상기 프로세서에 전송하고,
    상기 프로세서는, 상기 적외선 송신부로부터 상기 적어도 하나의 반사부를 향하여 상기 적외선 신호가 송신되어 상기 적어도 하나의 적외선 센서로부터 수신된 적외선 신호를 "1"의 데이터 값으로 표현하고, 상기 적외선 송신부로부터 상기 비반사부를 향하여 상기 적외선 신호가 송신되어 미수신된 적외선 신호를 "0"의 데이터 값으로 표현하여, 표현된 전체 데이터 값에 기초하여 상기 위치 절대값을 계산하는 것인 라이드.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 라이드는 상기 하나 이상의 캐리어에 연결되어 상기 궤도에 접촉 가능한 하나 이상의 휠을 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 캐리어는 상기 하나 이상의 휠에 연결되어 상기 하나 이상의 휠의 회전을 검출함으로써 엔코더 신호를 생성하는 엔코더를 더 포함하고,
    상기 센서 컨트롤러는 신호 수신부를 더 포함하고, 상기 신호 수신부는 상기 생성된 엔코더 신호를 수신하여 상기 프로세서에 전송하며, 상기 프로세서는 상기 엔코더 신호에 기초하여 상기 하나 이상의 캐리어의 위치 상대값을 계산하는 것인, 라이드.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 위치 상대값 및 상기 위치 절대값 간의 차이를 계산하고, 상기 차이에 기초하여 가상 현실 컨텐츠의 재생 속도를 제어할 수 있는 컨트롤 신호를 생성하는 것인, 라이드.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 위치 상대값이 상기 위치 절대값보다 크다는 결정에 응답하여, 상기 가상 현실 컨텐츠의 상기 재생 속도를 감소시키는 컨트롤 신호를 생성하고,
    상기 위치 상대값이 상기 위치 절대값보다 작다는 결정에 응답하여, 상기 가상 현실 컨텐츠의 상기 재생 속도를 증가시키는 컨트롤 신호를 생성하는 것인, 라이드.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 프로세서 및 상기 사용자가 장착 가능한 상기 가상 현실 컨텐츠를 디스플레하는 HMD와 통신 가능하게 연결된 컨트롤 신호 송신부를 더 포함하며,
    상기 컨트롤 신호 송신부는 상기 프로세서로부터 상기 컨트롤 신호를 수신하여 상기 HMD에 전송하는 것인, 라이드.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 라이드는 스타트 센서를 더 포함하고,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 스타트 센서 및 상기 프로세서와 통신 가능하게 연결된 스타트 수신부를 더 포함하고,
    상기 스타트 센서는 상기 라이드의 출발을 감지하여 스타트 신호를 생성하고,
    상기 스타트 수신부는 상기 스타트 신호를 수신하여 상기 프로세서에 전송하며,
    상기 프로세서는 상기 스타트 신호에 기초하여 가상 현실 컨텐츠를 재생하는 재생 신호를 생성하는 것인, 라이드.
  19. 컴퓨팅 장치와 연동하여 라이드의 위치를 측정하는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은 상기 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 경우,
    상기 라이드의 이동을 유도하는 궤도 상에서 서로 이격되어 설치되고, 적외선을 반사 가능한 복수의 절대 위치 표시부를 향하여 적외선 신호를 전송하고 - 상기 복수의 절대 위치 표시부는 고휘도 반사바를 포함함 -,
    상기 복수의 절대 위치 표시부로부터, 반사된 상기 적외선 신호를 수신하며, 상기 고휘도 반사바의 적어도 하나의 반사부로부터 반사된 적외선 신호를 수신하고,
    반사된 상기 적외선 신호에 기초하여 상기 라이드의 위치 절대값을 계산하고,
    상기 적외선 신호가 상기 적어도 하나의 반사부를 향하여 전송되어, 상기 적어도 하나의 반사부로부터 수신한 적외선 신호를 "1"의 데이터 값으로 표현하고,
    상기 적외선 신호가 상기 고휘도 반사바의 비반사부를 향하여 전송되어, 미수신한 적외선 신호를 "0"의 데이터 값으로 표현하며,
    표현된 전체 데이터 값에 기초하여 상기 위치 절대값을 계산하는 명령어들의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은 상기 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 경우,
    상기 라이드의 하나 이상의 휠에 연결된 엔코더로부터 엔코더 신호를 수신하고 - 상기 엔코더는 상기 하나 이상의 휠의 회전을 검출함으로써 상기 엔코더 신호를 생성함 -; 및
    상기 수신된 엔코더 신호에 기초하여 상기 라이드의 위치 상대값을 계산하도록 하는 명령어들의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램.
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