WO2019086222A1 - Verfahren und vorrichtung zur nutzung einer virtual-reality-einrichtung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur nutzung einer virtual-reality-einrichtung Download PDF

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WO2019086222A1 PCT/EP2018/077644 EP2018077644W WO2019086222A1 WO 2019086222 A1 WO2019086222 A1 WO 2019086222A1 EP 2018077644 W EP2018077644 W EP 2018077644W WO 2019086222 A1 WO2019086222 A1 WO 2019086222A1
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Michael Heuer
Mikael Johansson
Marc-Michael Meinecke
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Definitions

  • Document WO 2016/205175 A1 discloses a computer-implemented method for displaying an object in a first virtual reality view on, for example, a display of an electronic device.
  • the method may further include fading in an emphasis within the first virtual reality view of the object on the display, wherein the method further includes transitioning the presentation of the object from the first virtual reality view to the emphasis in a representation in one second virtual reality view.
  • the second virtual reality view may be a detail view of a part of the object that lies within the accent of the first virtual reality view.
  • the observer position in the virtual space is influenced by the proper movement of the vehicle. Furthermore, the proper motion of the vehicle can be mapped in the virtual environment. In other words, the observer position is changed by the proper movement and / or the proper motion is reflected in the virtual environment, for example in the objects.
  • the measurements of the intrinsic movement of the vehicle 1 and the viewing direction of the user can not be artificially oriented

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung von einer Virtual-Reality-Einrichtung Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nutzung einer Virtual-Reality-Funktion einer Virtual-Reality-Einrichtung durch einen Nutzer in einem Fahrzeug führt die folgenden Schritte aus: • - Ermittlung der Eigenbewegung des Fahrzeugs, • - Ermittlung der Position und der Orientierung des Kopfes des Nutzers im Fahrzeug, • - Einblenden optischer visueller Merkmale in den von der Virtual- Reality-Einrichtung erzeugten virtuellen Raum, wobei die optischen visuellen Merkmale mit der Eigenbewegung des Fahrzeugs sowie der Position und der Orientierung des Kopfes des Nutzers im Fahrzeug korrespondieren.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung einer Virtual-Reality-Einrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzung einer Virtual-Reality-Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 1.
Im Zuge automatischer Fahrfunktionen und der zunehmenden Verbreitung von Virtual- Reality-Einrichtungen, wie beispielsweise einer Virtual- Reality-Brille, abgekürzt VR-Brille, bekommt die Nutzung solcher VR-Brillen auch in Fahrzeugen eine zunehmende Bedeutung. Insassen und Fahrer können während der Fahrt eine solche Brille nutzen, die andere Inhalte als die tatsächliche Umgebung des Fahrzeuginnenraums abbildet.
Es ist bekannt, dass Kopfbewegungen und damit verbundene Beschleunigungs- und
Drehreize, die dem Nutzer nicht durch die visuelle Darstellung zurückgemeldet werden, in sehr kurzer Zeit, teilweise innerhalb weniger Sekunden, zu sehr unangenehmen körperlichen Wahrnehmungen führen können. Hierzu gehören Schwindel und Übelkeit bis hin zu
Desorientierung, Kopfschmerzen und Kreislauferscheinungen. Nach dem heutigen Stand der Forschung wird die Ursache in eben den auf den Körper wirkenden Beschleunigungsreize vermutet, zu denen ein visuelles Feedback fehlt.
Erschwerend zur Situation im Fahrzeug kommt hinzu, dass zusätzlich zu den eigenen Körperbewegungen über die Bewegung des Fahrzeugs weitere Beschleunigungskräfte auf den Nutzer einwirken.
Zur Milderung des auftretenden Schwindelgefühls in unbewegten Umgebungen sind zahlreiche Erkenntnisse verfügbar, was sowohl die Gestaltung der dargebotenen virtuellen Umgebungen, die Verarbeitung von Benutzereingaben als auch Vorrichtungen zur
Erzeugung von zusätzlichen Inhalten, die dem Nutzer eine visuelle Rückmeldung passend zu den von ihm wahrgenommenen Reizen bieten, betrifft. Darunter findet sich ein Verfahren, das ein dünnes Koordinatennetz in die virtuelle Welt einblendet, das vom Nutzer jederzeit zur Orientierung genutzt werden kann. Die Druckschrift DE 10 2014 009 301 A1 betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Virtual- Reality-Brille, mit den Schritten Anzeigen zumindest eines virtuellen Objekts aus einem von einem ersten virtuellen Beobachtungspunkt ausgehenden ersten Blickwinkel, wobei dieser in Abhängigkeit von einer fortlaufend ermittelten Ausrichtung der Virtual-Reality-Brille vorgegeben wird, falls eine vorbestimmte Bedingung erfüllt wird, Durchführen eines virtuellen Positionswechsels vom ersten Beobachtungspunkt zu einem zweiten virtuellen
Beobachtungspunkt, wonach das virtuelle Objekt von einem vom zweiten virtuellen
Beobachtungspunkt ausgehenden zweiten Blickwinkel angezeigt wird, wobei dieser in Abhängigkeit von der fortlaufend ermittelten Ausrichtung der Virtual-Reality-Brille
vorgegeben wird, wobei während des virtuellen Positionswechsels eine virtuelle Blende derart geschlossen und wieder geöffnet wird, dass ein Blick eines Trägers der Virtual- Reality-Brille auf das virtuelle Objekt gerichtet wird.
Die Druckschrift DE 10 2014 015 871 A1 betrifft ein Anzeigesystem für einen Kraftwagen, mit zumindest einer elektronischen Datenbrille; einer Erfassungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, sowohl eine Position und eine Geste zumindest eines Fahrzeuginsassen als auch eine Position der zumindest einen elektronischen Datenbrille innerhalb des
Kraftwagens zu erfassen; einer Steuereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die zumindest eine elektronische Datenbrille in Abhängigkeit von der mittels der
Erfassungseinrichtung erfassten Position der zumindest einen elektronischen Datenbrille anzusteuern.
Die Druckschrift WO 2016/150541 A1 betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer in einem Kraftfahrzeug angeordneten Virtual-Reality-Brille mit den Schritten: Erfassen der Bewegung des Kraftfahrzeugs; Anzeigen einer ersten virtuellen Umgebung mittels der Virtual-Reality- Brille in einem ersten Anzeigebereich der Virtual-Reality-Brille, welche unabhängig von der erfassten Bewegung des Kraftfahrzeugs dargestellt wird; simultanes Anzeigen einer zweiten virtuellen Umgebung mittels der Virtual-Reality-Brille in einem zweiten Anzeigebereich der Virtual-Reality-Brille, welche korrespondierend zu der erfassten Bewegung des
Kraftfahrzeugs dargestellt wird.
Die Druckschrift WO 2016/165799 A1 betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Virtual- Reality-Brille, bei welchem jeweilige virtuelle Beobachtungspositionen korrespondierend zu einer fortlaufend erfassten Position der Virtual-Reality-Brille vorgegeben werden, wobei ein virtuelles Objekt sowie ein das virtuelle Objekt umgebender Nahbereich einer virtuellen Umgebung aus der momentan vorgegebenen virtuellen Beobachtungsposition und ein den Nahbereich umgebender Fernbereich der virtuellen Umgebung unabhängig von der erfassten Position der Virtual-Reality-Brille aus einer unveränderbaren virtuellen
Beobachtungsposition angezeigt werden.
Die Druckschrift US 2017/00751 17 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum erzeugen eines ortsgebundenen Virtual-Reality-Systems. Es wird eine Benutzerschnittstelle geschaffen, die eine intuitive Navigation des ortsgebundenen virtuellen Realitätssystems als Funktion der Position des Kopfes des Benutzers. Das ortsgebundene Virtual-Reality-System kann eine Desktop-Rechnerumgebung erzeugen. Der Benutzer kann das Virtual-Reality- System einen Augmented-Reality-Betrachtungsmodus oder einen Reale-Welt- Betrachtungsmodus umschalten, so dass der Benutzer die zusammengefügte ortsfeste Umgebung steuern und beeinflussen kann. Zwischen den Moden kann ferner gewechselt werden, um dem Benutzer eine umfassendere Erfassung der Situation und eine längere Betriebsdauer zu ermöglichen.
Die Druckschrift WO 2016/205175 A1 offenbart ein computerimplementiertes Verfahren zum Anzeigen eines Objekts in einer ersten Virtual-Reality-Ansicht auf beispielsweise einer Anzeige einer elektronischen Vorrichtung. Das Verfahren kann ferner das Einblenden einer Betonung innerhalb der ersten Virtual-Reality-Ansicht des Objekts auf der Anzeige beinhalten, wobei das Verfahren weiterhin den Übergang der Darstellung des Objekts ausgehend von der ersten Virtual-Reality-Ansicht mit der Betonung in eine Darstellung in einer zweiten Virtuellen-Reality-Ansicht umfasst. Die zweite Virtual-Reality-Ansicht kann eine Detail-Ansicht eines Teil des Objekts sein, die innerhalb der Betonung der ersten Virtual- Reality-Ansicht liegt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nutzung der Reality-Funktion einer Virtual-Reality-Einrichtung, insbesondere eine Virtual- Reality-Brille, zu schaffen, die dem Nutzer die Wahrnehmung körperlicher
Unannehmlichkeiten bzw. Unpässlichkeiten erspart oder diese zumindest verringert.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Nutzung der Virtual-Reality-Funktion einer Virtual- Reality-Einrichtung durch einen Nutzer in einem Fahrzeug führt die folgenden Schritte aus:
Ermittlung der Eigenbewegung des Fahrzeugs,
Ermittlung der Position und Orientierung des Kopfes des Nutzers im Fahrzeug, Einblenden optischer visueller Merkmale in den von der Virtual-Reality-Einrichtung erzeugten virtuellen Raum, wobei die optischen visuellen Merkmale mit der
Eigenbewegung des Fahrzeugs und der Position sowie der Orientierung des Kopfes des Nutzers im Fahrzeug korrespondieren.
Durch das visuelle Feedback werden die unangenehmen körperlichen Wahrnehmungen zumindest gemildert, im optimalen Fall verhindert. Dabei bezieht sich das Feedback sowohl auf die Eigenbewegung des Fahrzeugs als auch auf die Position und die Orientierung des Kopfes des Nutzers.
Vorzugsweise umfasst die Eigenbewegung des Fahrzeugs die Geschwindigkeit
einschließlich der Fahrtrichtung und die Beschleunigung des Fahrzeugs einschließlich messbarer Wankbewegungen, Rollbewegungen und Nickbewegungen. Es wird daher das visuelle Feedback als Funktion der genannten Größen erzeugt, so dass der Nutzer in seiner virtuellen Umgebung Signale von der auf ihn einwirkenden realen Umgebung erhält.
Weiter bevorzugt wird die Virtual-Reality-Einrichtung durch eine vom Nutzer getragene Virtual-Reality-Brille verwirklicht, die in einer automotiven Umgebung zum Einsatz kommen soll.
Weiter bevorzugt wird aus der Position und der Orientierung des Kopfes des Nutzers die Blickrichtung des Nutzers bestimmt, so dass die Blickrichtung bei der Einblendung der visuellen optischen Merkmale berücksichtigt wird. Ferner können auch die Ableitungen der Orientierung nach der Zeit berücksichtigt werden. Mit anderen Worten, bei den
eingeblendeten optischen Merkmalen wird die zeitliche Änderung der Blickrichtung berücksichtigt, da die zeitliche Änderung der Blickrichtung des Nutzers einen Einfluss auf das körperliche Befinden des Nutzers haben kann, wenn dieser eine Virtual-Reality- Einrichtung benutzt. Weiter bevorzugt werden die optischen visuellen Merkmale durch ein Partikelfeld gebildet, welches sich korrespondierend zur Eigenbewegung des Fahrzeugs im virtuellen Raum fließend fortbewegt. Auf diese Weise kann dem Nutzer die Eigenbewegung des Fahrzeugs vermittelt werden.
Weiter bevorzugt werden die messbaren Wankbewegungen, Rollbewegungen und
Nickbewegungen auf ein visuelles Modell in dem virtuellen Raum übertragen, wobei das visuelle Modell durch die optischen visuellen Merkmale gebildet wird.
Weiter bevorzugt können die optischen visuellen Merkmale durch ein sich im virtuellen Raum bewegendes Ensemble beziehungsweise Feld von Pfeilen, Strichen und/oder Punkten gebildet werden. Dabei können die optischen visuellen Merkmale in ihrer Art, Anzahl, Strichstärke, Transparenz und Farbe an die Eigenbewegung des Fahrzeugs sowie an die Position und die Orientierung des Kopfes des Nutzers angepasst sein.
Weiter bevorzugt wird durch die Eigenbewegung des Fahrzeugs die Beobachterposition in dem virtuellen Raum beeinflusst. Ferner kann die Eigenbewegung des Fahrzeugs in der virtuellen Umgebung abgebildet werden. Mit anderen Worten, die Beobachterposition wird durch die Eigenbewegung verändert und/oder die Eigenbewegung spiegelt sich in der virtuellen Umgebung, beispielsweise in den Objekten, wieder.
Weiter bevorzugt können Teile der ermittelten Eigenbewegung auf die optischen visuellen Merkmale abgebildet werden, während weitere Teile der ermittelten Eigenbewegung in die virtuellen Objekte und in die virtuelle Szene abgebildet werden können. Dies könnte so ausgeführt werden, dass globale niedrigfrequente Bewegungen des Fahrzeugs auf die künstlichen Merkmale moduliert werden, während sprunghafte Erschütterungen zusätzlich auch auf die Objekte in der Szene abgebildet werden. Auch eine umgekehrte Anwendung kann sich je nach Situation als vorteilhaft erweisen.
Entwickler von Virtual-Reality-Anwendungen können solche Objekte und Inhalte der künstlichen Umgebung an einer Schnittstelle besonders dafür ausweisen, dass diese geeignet sind, solche Beschleunigungsmessungen abzubilden. So könnte beispielsweise für eine Anwendung, in der man in einem virtuellen Raum sitzt und durch Fenster die äußere Umgebung betrachtet, das Objekte welches den fernen Himmel abbildet, den sogenannten Skydome, entsprechende Beschleunigungsmessungen als Bewegungen abbilden. Durch den sich bewegenden Himmel würde für den Benutzer in der virtuellen Umgebung wiederum ein visueller Eindruck entstehen, der gut zu seinen Wahrnehmungen passt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Nutzung der Virtual-Reality-Funktion einer Virtual- Reality-Einrichtung durch einen Nutzer in einem Fahrzeug, wobei die Vorrichtung zur Durchführung des im Vorangegangenen erläuterten Verfahrens eingerichtet und ausgelegt ist, umfasst:
eine Virtual-Reality-Einrichtung,
eine Einrichtung zur Ermittlung der Eigenbewegung des Fahrzeugs,
eine Einrichtung zur Bestimmung der Position und der Orientierung des Kopfes des
Nutzers, und
eine Einrichtung zur Erzeugung optischer visueller Merkmale und deren Einblendung in den von der Virtual-Reality-Einrichtung erzeugten virtuellen Raum, wobei die optischen visuellen Merkmale eine Funktion der Eigenbewegung des Fahrzeugs sowie der Position und Orientierung des Kopfes des Nutzers sind.
Der Gegenstand der Erfindung betrifft zusammenfassend ein System, das die
Eigenbewegung und auftretende Beschleunigungen des Fahrzeugs sehr genau misst und dem Nutzer der VR-Brille kombiniert mit dem verfügbaren Wissen über die Position und die Orientierung seines Kopfes im Fahrzeugreferenzsystem geeignete visuelle Inhalte darbietet, anhand derer der Nutzer passende Reize wahrnimmt, die mit den wahrgenommenen Beschleunigungen geeignet korrespondieren.
Dabei sind diverse Ausgestaltungen möglich. So könnte das Fahrerleben durch einen visuellen Effekt in der virtuellen Umgebung derart repräsentiert werden, dass den Betrachter scheinbar ein Partikelfeld umgibt, das sich korrespondierend zur Fahrzeugbewegung sowie der Blickrichtung des Nutzers fließend fortbewegt.
Es könnte aber auch von einer Fließbewegung Abstand genommen werden und rein das messbare Wanken, Rollen und Nicken der Fahrzeugkabine auf ein statisches visuelles Modell in der virtuellen Umgebung übertragen werden, beispielsweise ein dünn gezeichnetes Koordinatengitter, wobei gegebenenfalls sich die restlichen Inhalte der virtuellen Umgebung entsprechend mitbewegen können. Ferner könnte das System so ausgestaltet sein, dass es von den sensorisch erfassten Beschleunigungen abgeleitet visuelle Reize darbietet, aber die Beschleunigungen nicht originalgetreu wiedergibt, sondern in abgewandelter Form, die nachweislich ebenso zu einer Milderung des nachteiligen Effektes führt, aber gleichzeitig den Betrachter nicht so stark visuell fordert.
Die Vorteile der Lösung liegen insbesondere darin, dass virtuelle Umgebungen während der Fahrt genutzt werden können, ohne dass durch die von außen zugeführte
Beschleunigungsreize nachteilige Effekte beim Benutzer entstehen.
Der Benutzer erhält intuitiv erfahrbare visuelle Rückmeldungen über den Bewegungszustand des Fahrzeugs, wie Stillstand, Anfahren oder Fahrt, ohne die Immersion in die virtuelle Umgebung aufgeben zu müssen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 a zwei in Fahrtrichtung sitzende Personen in einem Fahrzeug mit VR-Brillen,
Fig. 1 b die Personen der Fig. 1 a mit nicht mit der Fahrtrichtung übereinstimmenden
Sitzrichtungen,
Fig. 1 c die Personen der Fig. 1 b mit visuellen Hinweisen im Virtual-Reality-Raum,
Fig. 2a eine virtuelle Arbeitsumgebung ohne visuelle Merkmale im Virtual-Reality-Raum,
Fig. 2b eine virtuelle Arbeitsumgebung mit visuellen Merkmalen im Virtual-Reality-Raum, und
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Nutzung der Virtual-Reality- Funktion einer Virtual-Reality-Einrichtung.
Fig. 1 a zeigt ein Beispiel zweier sich in einem Fahrzeug 1 befindlichen Personen 2, 3, wobei jede Person 2, 3 jeweils eine VR-Brille 4, 5 trägt, die eine virtuelle Umgebung für die jeweilige Person 2, 3 erzeugt, wobei sich das Fahrzeug 1 in Richtung des Pfeils 8 bewegt. Durch die Benutzung der VR-Brillen 4, 5 während der Fahrt nehmen die Personen 2, 3 somit eine Umgebung wahr, die nicht mit den realen vom Menschen sensorisch gefühlten
Umgebungsbewegungen übereinstimmen. Selbst wenn die Personen 2, 3 wie in der Fig. 1 a in Fahrtrichtung 8 sitzend platziert sind, was durch die eingezeichneten, in Fahrtrichtung 8 zeigenden Blickrichtungen 6, 7 dargestellt wird, kann es schnell zu negativen Effekten kommen.
Fig. 1 b zeigt eine ähnliche Situation wie in Fig. 1 a, wobei nunmehr die im Fahrzeug 1 sitzenden Personen 2, 3 mit jeweiliger VR-Brille 4, 5 nicht in Fahrtrichtung 8 sitzen. So ist die Blickrichtung 6 der einen Person 2 zur Fahrtrichtung 8 entgegengesetzt, während die Blickrichtung 7 der zweiten Person 3 schräg seitwärts nach vorne ist. Die zu erwartenden negativen Effekte können in dieser Konstellation noch deutlich ausgeprägter und
unangenehmer ausfallen.
Fig. 1 c zeigt die Situation der Fig. 1 b mit den beiden Personen 2, 3 in dem Fahrzeug 1 mit der Fahrtrichtung 8 sowie den VR-Brillen 4, 5 mit den Blickrichtungen 6, 7. Zur Abbildung der Bewegung des Fahrzeugs 1 in Richtung 8 können in die durch die VR-Brillen erzeugte virtuelle Realität optische Merkmale künstlich hinzugefügt werden, welche hier als in
Richtung der Bewegung 8 des Fahrzeugs zeigende Pfeile 9 dargestellt sind. Da die Pfeile 9 in Richtung der Bewegung zeigen, wird auf diese Weise versucht die Bewegung des
Fahrzeugs in die virtuelle Umgebung einzubringen. Auf diese Weise können negative Effekte auf die Personen 2, 3 vermieden oder doch zumindest verringert werden.
In Fig. 2 ist eine virtuelle Arbeitsumgebung dargestellt, wie sie die in Fig. 1 b und 1 c schräg angeordnete Person 3 mit der Blickrichtung 7 schräg nach rechts oben sehen könnte.
Dabei zeigt Fig. 2a den in Fig. 1 b beschriebenen Fall der Person 3 mit der schrägen
Blickrichtung 7 ohne künstlich hinzugefügte zusätzliche optische Hinweise. Dargestellt in Fig. 2a ist eine virtuelle Arbeitsumgebung mit Tastatur 20, den Händen 21 , 22 der Person 3 der Fig. 1 b und einer Vielzahl von Bildschirminhalten 23 bis 30.
Fig. 2b zeigt die gleiche Umgebung wie Fig. 2a, d.h. eine virtuelle Arbeitsumgebung mit Tastatur 20, Händen 21 , 22 der in der Fig. 1 dargestellten Person 3 und Bildschirme 23 bis 30 mit Bildschirminhalten. Zusätzlich werden in die virtuelle Arbeitsumgebung von zur Fahrtrichtung und Fahrtbewegung korrespondierende visuelle Merkmale eingeblendet, im vorliegenden Fall eine Schar von Pfeilen 31. Diese optischen Merkmale 31 können hinsichtlich ihrer Art, Anzahl, Strichstärke, Transparenz und Farbe so angepasst werden, dass sie die Aufgabe der visuellen Rückmeldung erfüllen und gleichzeitig nicht als störend wahrgenommen werden.
Diese optischen Merkmale 31 können auch als Funktion der gemessenen Bewegungen des Fahrzeugs 1 der Fig. 1 variiert werden, so dass beispielsweise bei ruhendem Fahrzeug 1 ein Punktnetz dargestellt wird, welches sich beim Anfahren zu einem Liniennetz aufweitet, das wiederum bei schneller Fahrt selbst bewegt durch das Blickfeld gleitet.
In einer weiteren Variante können die Messungen der Eigenbewegung des Fahrzeugs 1 sowie der Blickrichtung des Nutzers nicht nur auf die künstlich zur Orientierung
hinzugefügten visuellen Merkmale 31 angewendet werden, sondern auch auf die
eigentlichen Inhalte der Simulation selbst, also auf die Tastatur 20 und Bildschirme 23 bis 30 mit Bildschirminhalten.
Ferner kann durch derartige Messungen der Fahrzeugbewegung sowohl die
Beobachterposition in der künstlichen Welt beeinflusst als auch die künstliche virtuelle Umgebung die Bewegungen des Fahrzeugs 1 abgebildet werden. So könnte zum Beispiel die Tastatur 20 und ein Bildschirm der Bildschirme 23 bis 30 in der virtuellen Umgebung eine genau passende sprunghafte Bewegung ausführen, wenn das Fahrzeug 1 über eine Bodenwelle fährt, so dass der Benutzer 2, 3 auch über diese sichtbaren Bewegungen der Objekte seiner virtuellen Umgebung eine genaue und passende Rückmeldung zu den wahrgenommenen Beschleunigungsreizen erhält.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die Vorrichtung 40 zur Nutzung der Virtuell-Reality- Funktion einer Virtual-Reality-Einrichtung 44 wie eine VR-Brille. Eine Einrichtung 41 ermittelt die Eigenbewegung des Fahrzeugs einschließlich der Geschwindigkeit, der Fahrtrichtung und der Beschleunigungen um die Längsachse, die Querachse und die Hochachse des Fahrzeugs, also die Nick- Wank- und Rollbewegungen, und führt diese Informationen einer Einrichtung 43 zur Erzeugung optischer visueller Merkmale in dem virtuellen Raum zu. Eine weitere Einrichtung 42 ermittelt die Position des Nutzers, d.h. seine Blickrichtung in Bezug zum Fahrzeug. Diese Information wird ebenfalls der Einrichtung 43 zur Erzeugung optischer visueller Merkmale zugeführt, die die optischen visuellen Merkmale der Virtual-Reality- Einrichtung 44, üblicherweise eine VR-Brille, zuführt, so dass die optischen virtuellen Merkmale in den virtuellen Raum eingeblendet werden können.
Bezugszeichenliste
Fahrzeug
Person
Person
VR-Brille
VR-Brille
Blickrichtung
Blickrichtung
Fahrtrichtung
optische Merkmale Tastatur
Hand
Hand
Bildschirm mit Bildschirminhalt
Bildschirm mit Bildschirminhalt
Bildschirm mit Bildschirminhalt
Bildschirm mit Bildschirminhalt
Bildschirm mit Bildschirminhalt
Bildschirm mit Bildschirminhalt
Bildschirm mit Bildschirminhalt
Bildschirm mit Bildschirminhalt
eingeblendete Pfeile als optische Merkmale Vorrichtung zur Nutzung der Virtual-Reality-Einrichtung Einrichtung zur Ermittlung der Eigenbewegung
Einrichtung zur Ermittlung der Position des Nutzers Einrichtung zur Erzeugung optischer visueller Merkmale Virtual-Reality-Einrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Nutzung der Virtuell-Reality-Funktion einer Virtual-Reality-Einrichtung (4, 5) durch einen Nutzer (2, 3) in einem Fahrzeug (1 ),
gekennzeichnet durch die Schritte
Ermittlung der Eigenbewegung des Fahrzeugs (1 ),
Ermittlung der Position und der Orientierung des Kopfes des Nutzers (2, 3) im
Fahrzeug (1 ),
Einblenden optischer visueller Merkmale (9, 31 ) in den von der Virtual-Reality- Einrichtung erzeugten virtuellen Raum, wobei die optischen visuellen Merkmale (9, 31 ) mit der Eigenbewegung des Fahrzeugs (1 ) sowie der Position und der Orientierung des Kopfes des Nutzers (2, 3) im Fahrzeug (1 ) korrespondieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenbewegung des Fahrzeugs (1 ) die Geschwindigkeit einschließlich der Fahrtrichtung (8) und die
Beschleunigung des Fahrzeugs (1 ) einschließlich messbarer Wankbewegungen, Rollbewegungen und Nickbewegungen umfasst.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Virtual-Reality-Einrichtung eine vom Nutzer (2, 3) getragene Virtual-Reality- Brille ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Position und der Orientierung des Kopfes des Nutzers (2, 3) die Blickrichtung (6, 7) des Nutzers (2, 3) bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen visuellen Merkmale (9, 31 ) durch ein Partikelfeld gebildet werden, welches sich korrespondierend zur Eigenbewegung des Fahrzeugs (1 ) im virtuellen Raum fließend fortbewegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
messbaren Wankbewegungen, Rollbewegungen und Nickbewegungen auf ein visuelles Modell in dem virtuellen Raum übertragen werden, wobei das visuelle Modell durch die optischen visuellen Merkmale (9, 31 ) gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
optischen visuellen Merkmale (9, 31 ) durch ein sich im virtuellen Raum bewegendes Ensemble von Pfeilen oder Strichen gebildet wird.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen visuellen Merkmale (9, 31 ) in ihrer Art, Anzahl, Strichstärke, Transparenz und Farbe an die Eigenbewegung des Fahrzeugs (1 ) sowie die Position und Orientierung des Kopfes des Nutzers (2, 3) angepasst werden.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Eigenbewegung des Fahrzeugs (1 ) die Beobachterposition in dem virtuellen Raum beeinflusst wird und/oder dass die virtuelle Umgebung die
Eigenbewegung abbildet.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Teile der ermittelten
Eigenbewegung auf die optischen visuellen Merkmale (9, 31 ) abgebildet werden und dass Teile der ermittelten Eigenbewegung in die virtuellen Objekte und in die virtuelle Szene abgebildet werden.
1 1. Vorrichtung (40) zur Nutzung der Virtuell-Reality-Funktion einer Virtual-Reality- Einrichtung (4, 5, 44) durch einen Nutzer (2, 3) in einem Fahrzeug (1 ), wobei die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche eingerichtet und ausgelegt ist, mit
einer Virtual-Reality-Einrichtung (4, 5, 44),
einer Einrichtung (41 ) zur Ermittlung der Eigenbewegung des Fahrzeugs (1 ), einer Einrichtung (42) zur Ermittlung der Position des Nutzers (2, 3), und
einer Einrichtung (43) zur Erzeugung optischer visueller Merkmale und deren
Einblendung im von der Virtual-Reality-Einrichtung (4, 5) erzeugten virtuellen Raum, wobei die optischen visuellen Merkmale eine Funktion der Eigenbewegung des Fahrzeugs und der Position des Nutzers sind.
PCT/EP2018/077644 2017-11-01 2018-10-10 Verfahren und vorrichtung zur nutzung einer virtual-reality-einrichtung WO2019086222A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE102017219468.5A DE102017219468B4 (de) 2017-11-01 2017-11-01 Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung einer Virtual-Reality-Einrichtung

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WO2019086222A1 true WO2019086222A1 (de) 2019-05-09

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