TWM588569U

TWM588569U - 混合實境系統

Info

Publication number: TWM588569U
Application number: TW108212222U
Authority: TW
Inventors: 任念志
Original assignee: 藏識科技有限公司
Priority date: 2019-09-16
Filing date: 2019-09-16
Publication date: 2020-01-01
Also published as: CN213302985U

Abstract

一種混合實境系統，用以解決習知虛擬實境遊戲仿真度不佳的問題。係包含：一載具，用以產生一回饋訊號，並藉由一控制訊號產生相對應的操作；及一體感裝置，耦接該載具，該體感裝置用以產生該控制訊號，並以該回饋訊號產生相對應的動作，該體感裝置將該回饋訊號與一虛擬影像進行整合，以產生及顯示一多媒體資訊。

Description

混合實境系統

本創作係關於一種實境系統，尤其是一種能夠同步控制實際載具的混合實境系統。

現有虛擬實境（VR）之應用，已被廣泛地應用在各式各樣的遊戲當中，例如：結合實體槍枝的射擊虛擬實境遊戲、結合多軸運動平台的賽車虛擬實境遊戲等。

請參照第1圖，其係一種習知的虛擬實境遊戲系統9，該習知的虛擬實境遊戲系統9具有一船體91、一姿態感測器92、一穿戴裝置93及一主控制器94，該姿態感測器92裝設於該船體91，並用以感測該船體91擺動之狀態，以產生一感測數據，該感測數據係可以包含該船體91的位置、角度及加速度狀態；該穿戴裝置93用以供乘坐於該船體91的使用者進行配戴，並播放一虛擬實境影像；該主控制器94耦接該姿態感測器92及該穿戴裝置93，並依據該感測數據調整該虛擬實境影像的播放速度，使該船體91的擺盪速度同步進行。類似於該習知的虛擬實境遊戲系統9的一實施例已揭露於中華民國公開第201914669號「虛擬實境之海盜船遊樂系統及方法」專利案當中。

上述習知的虛擬實境遊戲系統9，由於無法提供使用者透過一體感裝置對該虛擬實境影像中的該船體91影像進行操控，以產生一操控訊號，並以該操控訊號控制該船體1進行相對應的動作，及依據該感測數據使該體感裝置產生相對應的動作，導致使用者的遊玩體驗感較不真實，具有仿真度不佳的問題。

有鑑於此，習知的虛擬實境遊戲系統確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本創作的目的是提供一種混合實境系統，係能夠同步控制實際載具者。

本創作全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本創作範圍的通常意義；於本創作中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本創作的混合實境系統，包含：一載具，用以產生一回饋訊號，並藉由一控制訊號產生相對應的操作；及一體感裝置，耦接該載具，該體感裝置用以產生該控制訊號，並以該回饋訊號產生相對應的動作，該體感裝置將該回饋訊號與一虛擬影像進行整合，以產生及顯示一多媒體資訊。

據此，本創作的混合實境系統，能夠依據該載具之運行狀況所產生的回饋訊號，即時地驅動該體感裝置的本體作動，且依據操作該本體作動時所產生的控制訊號，即時地驅動該載具運行。如此，本創作的混合實境系統係可以提供使用者既安全且仿真度高的操作體驗，係具有提升模擬駕駛仿真度的功效。

其中，該載具以一回饋模組產生該回饋訊號，該載具以一操作單元控制一傳輸單元，以將該回饋訊號傳輸至該體感裝置並接收該控制訊號，該操作單元藉由該控制訊號，以控制該載具產生相對應的操作。如此，係能夠將該載具的實際現況，以該回饋訊號的形式即時地傳輸至該體感裝置，讓使用者可真實地體驗該載具的即時歷經實境之移動狀態及視野訊息，係具有提升娛樂性的功效。

其中，該回饋模組係包含一影像感測器及一姿態感測器中的至少一個。如此，係能夠取得關於該載具更多的實際運行狀況的資訊，係具有進一步提升仿真度的功效。

其中，該影像感測器所產生的回饋訊號與該虛擬影像進行整合，以產生該多媒體資訊。如此，係具有提供使用者即時的影像與虛擬駕駛艙結合的畫面的功效。

其中，該體感裝置具有一本體，該本體係為一多軸運動平台。如此，使用者係能夠體驗該載具於不同運動方向的真實運行狀況，係具有進一步提升仿真度的功效。

其中，該體感裝置以一操作模組產生該控制訊號，該體感裝置以一處理單元控制一通訊單元，以將該控制訊號傳輸至該載具並接收該回饋訊號，該處理單元藉由該回饋訊號，以控制該本體產生相對應的動作。如此，係能夠將使用者對該本體所進行的操作，以該控制訊號的形式即時地傳輸至該載具，讓使用者可安全的操作該載具運行於海、陸、空域，係具有提升遊戲、學習時安全性的功效。

其中，該體感裝置以一顯示單元顯示該多媒體資訊，該顯示單元係為一頭戴式顯示器。如此，係具有提升體驗虛擬實境環境的功效。

為讓本創作之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本創作之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第2圖所示，其係本創作混合實境系統的一較佳實施例，係包含一載具1及一體感裝置2，該體感裝置2耦接該載具1。

該載具1用以產生一回饋訊號，並藉由一控制訊號產生相對應的操作。該載具1的態樣在本創作中不予以限制，例如可以為一可被遠端操控的車輛、船艇或飛行器。具體而言，該載具1可以具有一回饋模組11、一傳輸單元12及一操作單元13，該回饋模組11可用以感測取得該載具1運行時鏡頭前方的影像、該載具1之加速度、角速度等物理量，以產生該回饋訊號，在本實施例中，該回饋模組11係可以包含一影像感測器（如：攝影機）及一姿態感測器（CGGs）中的至少一個。該姿態感測器可以整合三軸磁場、三軸加速度及三軸陀螺儀，惟不以此為限。

該傳輸單元12用以接收該控制訊號，及傳輸該回饋訊號至該體感裝置2，該傳輸單元12可以為WiFi、Zigbee、Sigfox、LoRa或NB-IOT等無線傳輸模組，惟不以此為限。

該操作單元13電性連接該回饋模組11及該傳輸單元12，該操作單元13可以為任何具有資料處理運算、資料存取、計時及訊號輸入輸出等功能的電子裝置，例如：可程式邏輯控制器（PLC）、數位訊號處理器（DSP）、微控制器（MCU）或具上述功能的嵌入式元件之電路板等。該操作單元13控制該傳輸單元12，以將該回饋訊號傳輸至該體感裝置2並接收該控制訊號。該操作單元13可藉由該控制訊號，以控制該載具1產生相對應的操作。舉例而言，當該載具1的型態係為車輛時，該操作單元13係可以為該車輛的電子控制單元（ECU）的微控制器。

該體感裝置2耦接該載具1，該體感裝置2用以產生該控制訊號，並以該回饋訊號產生相對應的動作。該體感裝置2將該回饋訊號與一虛擬影像進行整合，以產生及顯示一多媒體資訊，該多媒體資訊可依據該回饋模組11的組成，而具有現實世界中的文字、聲音、圖片或/及影像等資訊。具體而言，該體感裝置2可以具有一本體21、一顯示單元22、一操作模組23、一通訊單元24及一處理單元25，該本體21可用以供使用者乘坐，該本體21的態樣在本創作中不予以限制，例如：一三軸運動平台、一四軸運動平台、一六軸運動平台或一九軸運動平台等多軸運動平台。該顯示單元22用以顯示該多媒體資訊，在本實施例中，該顯示單元22係可以為一頭戴式顯示器（HMD）。較佳地，該體感裝置2所產生的控制訊號可以為該顯示單元22擺動時的三軸轉動量數據，以控制該回饋模組11之影像感測器的鏡頭相對擺動。

該操作模組23用以供使用者操作，以產生該控制訊號。舉例而言，當該體感裝置2係應用於模擬賽車遊戲時，該操作模組23係可以包含一燈號控制器、一方向盤、一油門踏板、一煞車踏板、一排檔桿及一離合器等操作單元，係本領域具有通常知識者可以理解。

該通訊單元24用以接收該回饋訊號，及傳輸該控制訊號至該載具1。該通訊單元24為可對應接收該傳輸單元12之無線訊號的裝置，例如：WiFi、Zigbee、Sigfox、LoRa或NB-IOT等無線傳輸模組，惟不以此為限。

該處理單元25電性連接該本體21、該顯示單元22、該操作模組23及該通訊單元24，該處理單元25可以為任何具有資料處理運算、資料存取、計時及訊號輸入輸出等功能的電子裝置，例如：可程式邏輯控制器（PLC）、數位訊號處理器（DSP）、微控制器（MCU）或具上述功能的嵌入式元件之電路板等。該處理單元25控制該通訊單元24，以將該控制訊號傳輸至該載具1並接收該回饋訊號。該處理單元25可藉由該回饋訊號，以控制該本體21產生相對應的動作。

該處理單元25將該回饋訊號與一虛擬影像進行整合，以產生該多媒體資訊。具體而言，該多媒體資訊可由該回饋模組11之影像感測器所產生的回饋訊號，與該虛擬影像進行整合而產生。該處理單元25以該顯示單元22顯示該多媒體資訊。舉例而言，當該體感裝置2係應用於模擬賽車遊戲時，該虛擬影像係可以包含車輛的一儀表板畫面的虛擬影像，及多個不同主題的賽車內裝，例如：方程式賽車、摩托車、房車或拉力賽等賽車的內裝。該虛擬影像係可以儲存於耦接該處理單元25的一儲存單元26，該儲存單元26係可以為任何用以儲存電子資料的一電子儲存媒體，例如：一機械式硬碟（HDD）、一固態硬碟（SSD）或一快閃記憶體（Flash Memory）等非揮發性記憶體，惟不以此為限。

據由前述系統架構，本創作的混合實境系統應用在模擬賽車遊戲時，使用者可乘坐於該體感裝置2的本體21，並配戴該顯示單元22。藉由該處理單元25啟動該混合實境系統，並由該儲存單元26載入該虛擬影像，且將該虛擬影像顯示於該顯示單元22中，使用者可透過一人機介面選擇該虛擬影像的樣式，以挑選賽車內裝。當該遊戲開始後，使用者透過該操作模組23控制該本體21所產生的控制訊號，例如：油門控制、轉向控制、方向燈控制、煞車控制或打檔控制等控制訊號，可透過該通訊單元24即時地傳輸至該載具1，使該操作單元13依據該控制訊號即時地控制該載具1產生相對應的操作，例如：加速、減速、左轉、右轉或打方向燈等操作。另一方面，該載具1依據該回饋模組11所產生的回饋訊號，例如：儀錶板影像、引擎轉速、移動方向等，可透過該傳輸單元12即時地傳輸至該體感裝置2，使該處理單元25依據該回饋訊號即時地控制該體感裝置2產生相對應的動作，例如：該本體21依該載具1的姿態同步傾斜、該顯示單元22顯示整合該儀表板影像的多媒體資訊。

綜上所述，本創作的混合實境系統，能夠依據該載具之運行狀況所產生的回饋訊號，即時地驅動該體感裝置的本體作動，且依據操作該本體作動時所產生的控制訊號，即時地驅動該載具運行。如此，本創作的混合實境系統係可以提供使用者既安全且仿真度高的操作體驗，係具有提升模擬駕駛仿真度的功效。

雖然本創作已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者在不脫離本創作之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本創作所保護之技術範疇，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

﹝本創作﹞ 1‧‧‧載具 11‧‧‧回饋模組 12‧‧‧傳輸單元 13‧‧‧操作單元 2‧‧‧體感裝置 21‧‧‧本體 22‧‧‧顯示單元 23‧‧‧操作模組 24‧‧‧通訊單元 25‧‧‧處理單元 26‧‧‧儲存單元 ﹝習用﹞ 9‧‧‧虛擬實境遊戲系統 91‧‧‧船體 92‧‧‧姿態感測器 93‧‧‧穿戴裝置 94‧‧‧主控制器

［第1圖］一種習知虛擬實境遊戲的系統方塊圖。［第2圖］本創作一較佳實施例的系統方塊圖。

1‧‧‧載具

11‧‧‧回饋模組

12‧‧‧傳輸單元

13‧‧‧操作單元

2‧‧‧體感裝置

21‧‧‧本體

22‧‧‧顯示單元

23‧‧‧操作模組

24‧‧‧通訊單元

25‧‧‧處理單元

26‧‧‧儲存單元

Claims

一種混合實境系統，包含：一載具，用以產生一回饋訊號，並藉由一控制訊號產生相對應的操作；及一體感裝置，耦接該載具，該體感裝置用以產生該控制訊號，並以該回饋訊號產生相對應的動作，該體感裝置將該回饋訊號與一虛擬影像進行整合，以產生及顯示一多媒體資訊。
如申請專利範圍第1項所述之混合實境系統，其中，該載具以一回饋模組產生該回饋訊號，該載具以一操作單元控制一傳輸單元，以將該回饋訊號傳輸至該體感裝置並接收該控制訊號，該操作單元藉由該控制訊號，以控制該載具產生相對應的操作。
如申請專利範圍第2項所述之混合實境系統，其中，該回饋模組係包含一影像感測器及一姿態感測器中的至少一個。
如申請專利範圍第3項所述之混合實境系統，其中，該影像感測器所產生的回饋訊號與該虛擬影像進行整合，以產生該多媒體資訊。
如申請專利範圍第1項所述之混合實境系統，其中，該體感裝置具有一本體，該本體係為一多軸運動平台。
如申請專利範圍第5項所述之混合實境系統，其中，該體感裝置以一操作模組產生該控制訊號，該體感裝置以一處理單元控制一通訊單元，以將該控制訊號傳輸至該載具並接收該回饋訊號，該處理單元藉由該回饋訊號，以控制該本體產生相對應的動作。
如申請專利範圍第1項所述之混合實境系統，其中，該體感裝置以一顯示單元顯示該多媒體資訊，該顯示單元係為一頭戴式顯示器。