CN110383142A - 用于机动车的娱乐***和用于运行娱乐***的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于机动车(30)的娱乐***(10),具有:至少一个头戴式视觉输出设备(12),该头戴式视觉输出设备被设置用于,从给定的虚拟观察位置出发显示虚拟元素(32、34);控制装置(16),该控制装置被设置用于,评估表征机动车(30)的运动和/或空间位置的传感器数据并驱控视觉输出设备(12),使得借助于视觉输出设备(12)显示的虚拟元素(32、34)的至少一部分与机动车(30)的运动相应地相对于虚拟观察位置运动,和/或借助于视觉输出设备(12)显示的虚拟元素(32、34)的至少一部分与机动车(30)的空间位置相应地相对于虚拟观察位置布置。本发明还涉及一种用于运行娱乐***(10)的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的娱乐***以及一种用于运行这种娱乐***的方法。
背景技术
在机动车中使用数据眼镜、例如所谓的增强现实眼镜是本身已知的。例如,文献DE10 2013 005 342A1说明了一种方法,在该方法中在自动驾驶运行期间根据检测到的驾驶员视向在数据眼镜中显示信息。
由此在用机动车行驶期间,原则上可以使用头戴式视觉输出设备、例如借助于增强现实眼镜或虚拟现实眼镜来对车辆乘员显示各种内容,例如信息和/或娱乐内容。
在计算机实时生成的、交互式虚拟环境中对现实及其物理特性的显示和同时的感知被称为虚拟现实。虚拟现实与纯现实的混合被称为混合现实或增强现实(英文:MixedReality或Augmented Reality)。增强现实是在计算机辅助下对现实感知的增强。这些信息可以吸引人类所有的感官模式。但增强现实通常仅被理解为信息的可视化显示,即借助于***/叠加为图像或视频添加计算机生成的附加信息或虚拟对象。
为了显示虚拟现实和增强现实而使用特殊的输出设备,通常是所谓的头戴式显示器。头戴式显示器(字面意思:固定在头部的显示器)是可戴在头上或头部的视觉输出设备。其或者将图像展示在靠近眼睛的屏幕上或将图像直接投射到视网膜上。这种头戴式显示器还作为或多或少类似于眼镜类型的可佩戴设备被提供。根据这种可戴在头部的视觉输出设备是被设计用于显示虚拟现实还是增强现实,将该输出设备称为虚拟现实眼镜或增强现实眼镜。虚拟现实眼镜通常在视觉上将虚拟现实眼镜的佩戴者与其周围环境完全隔离,使得佩戴者只能看到虚拟现实眼镜所显示的内容,而不能看到佩戴者的真实环境。而增强现实眼镜相反则被设计成,使得佩戴者仍然可以看到他的环境。
例如,在机动车自动驾驶时驾驶员也可以戴上虚拟现实眼镜,而在非自动驾驶车辆时驾驶员则仅应戴上增强现实眼镜以便仍可以看到他的环境。特别是在使用虚拟现实眼镜的情况下,佩戴这种虚拟现实眼镜的车辆乘员有可能感觉不适。不适情况经常发生在所显示的虚拟内容与虚拟现实眼镜的佩戴者的感觉器官所传达的关于他的身体的空间位置和运动的信息有偏差时。这种偏差越大,这种虚拟现实眼镜的佩戴者就越有可能感觉不适。个人的敏感性在这里也起到作用。原则上在佩戴增强现实眼镜时也会发生同样的情况,只是程度有所缓和。
发明内容
本发明的目的是,提供一种解决方案,该解决方案使车辆乘员能够借助于头戴式视觉输出设备获得特别真实的内容显示而不会感觉不适。
上述目的通过具有独立权利要求的特征的用于机动车的娱乐***以及用于运行娱乐***的方法来实现。在从属权利要求中说明了本发明的具有有利和不平凡的改进方案的有利设计方案。
根据本发明的用于机动车的娱乐***包括至少一个头戴式/可佩戴在头部的视觉输出设备,该输出设备被设置用于,从给定的虚拟观察位置出发显示虚拟元素。头戴式视觉输出设备可以是虚拟现实眼镜或者也可以是增强现实眼镜。此外,娱乐***还可以包括多个这种类型的头戴式视觉输出设备,无论是增强现实眼镜还是虚拟现实眼镜。
根据本发明的娱乐***还包括控制装置,该控制装置被设置用于评估表征机动车的运动和/或空间位置的传感器数据并且这样驱控头戴式视觉输出设备,使得由视觉输出设备显示的虚拟元素中的至少一部分与机动车的运动相应地相对于虚拟的观察位置运动,和/或由视觉输出设备显示的虚拟元素的至少一部分与机动车的空间位置相应地相对于虚拟的观察位置布置。
娱乐***因此能够使用一个或多个传感器的传感器数据,以便向头戴式视觉输出设备的佩戴者显示,当他坐在机动车中、特别是随该机动车向前运动期间,他的感觉器官为他传达的关于其空间位置和运动的信息。在此可以提出,例如借助于视觉输出设备显示虚拟环境,其中,在这种情况下根据机动车的前进运动和空间位置持续地调整所显示的虚拟环境的所有的虚拟元素。因此,例如,如果机动车特别快速地向前运动,则视觉输出设备的佩戴者也虚拟地在显示的虚拟环境内部特别快速地运动。例如,如果机动车下坡行驶,则视觉输出设备的佩戴者也在虚拟环境内部下坡运动,反之亦然。在驱控视觉输出设备时主要考虑并相应地使用在机动车的运动和机动车的位置方面的所有信息,并因此也考虑并相应地使用在视觉输出设备的佩戴者的实际运动和佩戴者的位置方面的所有信息。
另选地,也可以借助于视觉输出设备例如在部分区域中显示一种虚拟电影屏幕,在该屏幕上播放电影。例如,在虚拟电影屏幕周围可以显示其他虚拟元素,该其他虚拟元素根据机动车的前进运动和机动车的位置持续地被调整。例如可以通过娱乐***的用户界面自由地配置该虚拟电影屏幕与其周围区域之间的尺寸比例,在该周围区域中根据机动车的运动和位置调整虚拟元素。根据视觉输出设备的佩戴者对于所谓的晕车或晕动症(术语称为动晕症/运动病的身体反应)的易受影响程度,他可以选择使其不感到难受的比例关系。
例如,坐在机动车中的视觉输出设备的佩戴者正在通过右转弯行驶,其中周围的真实景观相对无聊。借助于视觉输出设备于是可以例如不显示沿着绿色空旷的草地蜿蜒的高速公路,而显示沿着具有壮丽景色和日落气氛的沿海道路的美丽弯道。在这种情况下,驱控视觉输出设备,使得以机动车沿弯道在真实道路上行驶的方式显示虚拟沿海道路。特别地,加速感觉,即视觉输出设备的佩戴者转弯时的横向加速度在虚拟沿海道路的显示中至少基本上1:1实现。因此,娱乐***提供了特别逼真地显示增强内容或甚至虚拟内容的可能性。娱乐***还用于使视觉输出设备的佩戴者不感到难受,这是因为所显示的虚拟或增强内容与视觉输出设备的佩戴者在其空间位置和移动方面的感官感觉至少部分地或完全地一致。
本发明的有利实施方式提出,控制装置被设置用于,评估表征头戴式视觉输出设备的佩戴者的状态的传感器数据,并且根据该传感器数据驱控视觉输出设备。例如,可以在车辆方面在座椅、方向盘等之中安装所谓的生物传感器,借助于该生物传感器可以在利用机动车行驶期间持续检测视觉输出设备的佩戴者的状态。例如,由此可以推断出佩戴者的精神状态或能量水平。根据该数据或信息,控制设备被设置用于驱控视觉输出设备。借助于视觉输出设备显示的内容因此可以适配于视觉输出设备的佩戴者的相应状态。如果佩戴者例如特别不适,这可能是因为,在佩戴者的在其位置和运动方面的感官感觉与借助于视觉输出设备所显示的内容之间出现较大偏差时,佩戴者非常容易受到影响。考虑到这一点,可以相应地驱控视觉输出设备,使得所显示的虚拟的或增强的内容尽可能与视觉输出设备的佩戴者在其位置和移动方面的感官印象相符。
本发明的另一有利实施方式提出,控制装置被设置用于,评估表征头戴式视觉输出设备的佩戴者的个人偏好数据,并且根据该数据驱控视觉输出设备。例如,娱乐***可以具有通信模块,借助于该通信模块可以访问佩戴者的一个或多个社交媒体资料。另选或附加地,例如,还可以访问佩戴者的不同音乐数据库。例如,可以在借助于视觉输出设备显示虚拟的或增强的内容时考虑佩戴者在他的音乐喜好方面或甚至喜欢的旅游目的地等方面的个人偏好。通过适配于佩戴者偏好的背景音乐和/或对所显示的内容的选择,可以影响佩戴者,使配戴者较少不适或根本不会不适。
根据本发明的另一个有利的实施方式提出,该娱乐***仅包括非本车辆/车辆外部的传感器,以用于检测机动车的运动和/或用于检测机动车的空间位置和/或用于检测头戴式视觉输出设备的佩戴者的状态。由此,具有相关传感器的整个娱乐***可以设计为一种加装组件。基本上不依赖于车辆地,娱乐***可以在任何时候进行加装,以实现上述功能和优点。因此例如较旧的车型也可以容易地被加装娱乐***。
根据本发明的一个有利的另选实施方式提出,娱乐***仅包括集成在车辆中的传感器,以用于检测机动车的运动和/或用于检测机动车的空间位置和/或用于检测头戴式视觉输出设备的佩戴者的状态。因此,娱乐***的一部分,特别是所述传感器可以永久地集成在机动车中。另选地,传感器本身或传感器本身的一部分也可以不是娱乐***的部件,这时娱乐***仅具有接口,通过该接口可以访问所需的传感器数据。
在这种情况下特别有利的是,娱乐***具有与车辆侧的诊断插座兼容的接口,以用于向控制装置传输传感器数据。该接口可以是例如所谓的OBD加密狗,以便访问传感器数据,该OBD加密狗可以***通常设置在所有现代车辆中的OBD接口上。还可以规定,控制装置是非本车辆/车辆外部的控制装置,特别是集成在头戴式视觉输出设备中。视觉输出设备可以例如包括蓝牙模块,借助于该蓝牙模块可以从OBD加密狗接收传感器数据。
根据本发明的另一个有利的实施方式提出,控制装置被设置用于,根据机动车的运动、头戴式视觉输出设备的佩戴者的状态和/或个人偏好来选择音乐文件并驱控用于输出所选择的音乐文件的扬声器。例如,可以根据机动车的运动、视觉输出设备的佩戴者的状态和/或个人喜好来调整音乐流派,例如在所谓的每分钟的节拍方面以及在其他参数方面调整音乐流派。因此可以特别好地根据机动车当前的前进运动、佩戴者的状态和/或佩戴者的个人品味为借助于视觉输出设备显示的内容配设背景音乐。一方面,这可以有助于减少视觉输出设备的佩戴者的动晕症(Kinetose)或根本不发生动晕症。另一方面,这也可以简单地有助于额外还修饰和增强视觉感受。
在根据本发明的用于运行娱乐***的方法中,借助于至少一个头戴式虚拟输出设备从给定的虚拟观察位置出发显示虚拟元素,其中,由控制装置评估表征机动车的运动和/或空间位置的传感器数据并且这样驱控视觉输出设备,使得由视觉输出设备显示的虚拟元素中的至少一部分与机动车的运动相应地相对于虚拟的观察位置运动,和/或由视觉输出设备显示的虚拟元素的至少一部分与机动车的空间位置相应地相对于虚拟的观察位置布置。根据本发明的娱乐***的有利实施方式也被认为是根据本发明的方法的有利实施方式,反之亦然。特别地,娱乐***具有用于执行所述方法步骤的装置。
从以下优选实施例的描述以及参照附图得到本发明的其他优点、特征和细节。在不脱离本发明的范围的情况下,在上述说明中提到的特征和特征组合以及下面在附图说明和/或附图中单独示出的特征和特征组合不仅能在所描述的组合中使用,还能单独地使用。
附图说明
附图示出:
图1示出用于机动车的娱乐***的示意图,该娱乐***包括虚拟现实眼镜形式的头戴式视觉输出设备和用于驱控虚拟现实眼镜的控制装置,该控制装置被设计成,根据表征汽车的运动和位置的各种传感器数据驱控虚拟现实眼镜;
图2示出机动车的示意性侧视图,其中示出了虚拟现实眼镜的佩戴者;
图3示出借助于虚拟现实眼镜示出的虚拟沿海道路的示意图。
在附图中相同或功能相同的元素设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中以示意图示出了用于未示出的机动车的娱乐***10。娱乐***10包括呈虚拟现实眼镜12形式的视觉输出设备、扬声器14和控制装置16,控制装置16被设置用于驱控虚拟现实眼镜12和扬声器14。此外,娱乐***10具有传感器18,该传感器被设置用于检测机动车(这里未示出)的运动,特别是平移运动以及围绕车辆纵向轴线、横向轴线和竖向轴线的转动运动或旋转运动。
此外,娱乐***10具有传感器20,借助于该传感器可以确定所述机动车的位置,即例如机动车是上坡行驶还是下坡行驶。此外,娱乐***10具有传感器22,借助于传感器可以收集关于虚拟现实眼镜12的佩戴者的状态方面的各种信息和数据。最后,娱乐***10还具有通信模块24,该通信模块可以与一个或多个服务器26建立数据连接,在该服务器上存储关于虚拟现实眼镜12的佩戴者的各种偏好的信息。
在图1所示的娱乐***10的实施例中,该娱乐***被设计为一种可以容易地集成到基本上任何机动车中的加装组件。另选地,娱乐***10也可以例如仅包括虚拟现实眼镜12和控制装置16,所有其他元件14、18、20、22、24也可以不必是娱乐***10本身的部件。例如,扬声器14或此处未示出的其他扬声器,以及传感器18、20、22和通信模块24可以是永久地安装在机动车上的组件。
图2示出了虚拟现实眼镜12的佩戴者28,该佩戴者坐在机动车30中。佩戴者28可以例如是机动车30的驾驶员,但也可以是副驾驶。
图3示出了沿虚拟海岸34延伸的虚拟沿海道路32。借助虚拟现实眼镜12显示沿着虚拟海岸34延伸的虚拟沿海道路32。当显示这样的虚拟内容时的特殊挑战是,一方面,所显示的虚拟环境看起来特别逼真,另一方面,佩戴者28同时也感觉不错。后者特别是由此实现,即佩戴者28在其运动和其位置方面的感官印象与在显示的虚拟环境、在此为虚拟沿海公路32方面的视觉的感官印象没有差别或仅有微小差别。
控制装置16被设置用于,评估传感器18、20的表征机动车30的运动和空间位置的传感器数据并且这样驱控虚拟现实眼镜12,使得对应于机动车30的实际的前进运动显示沿着虚拟沿海道路32的所示的虚拟行驶。佩戴者28透过虚拟现实眼镜12看到从给定的虚拟观察位置出发的沿海道路32,仿佛他在虚拟地沿着该沿海道路前进期间从在此未进一步示出的虚拟机动车看向沿海道路32。借助于虚拟现实眼镜12这样显示虚拟场景的海岸34和其他未详细标出的元素,使整个虚拟场景看上去就好像佩戴者28实际驾驶真正的机动车30前进那样从他旁边经过。
如果佩戴者28驾驶机动车30沿着例如有坡度的弯曲道路行驶,则该佩戴者也同样沿着虚拟的沿海道路32下坡行驶并且通过多个弯道。由此,佩戴者28的感官在实际以机动车30行驶期间传达的位置和运动信息至少基本上与佩戴者28基于通过虚拟现实眼镜12显示的虚拟沿海道路32获得的视觉上的感官印象相一致。
另外,控制装置16被设置用于,评估借助于传感器22提供的、表征佩戴者28的状态的传感器数据,并根据这些传感器数据驱控虚拟现实眼镜12。除了所提到的传感器22之外,多个传感器22可以布置在例如虚拟现实眼镜12本身上或在机动车30中。因此,可以获得例如关于佩戴者28的精神状态和/或能量水平方面的各种信息,并且在驱控虚拟现实眼镜12时考虑这些信息。例如,如果佩戴者28较为疲劳,则可以为他显示在沿海道路32周围的特别多样化的虚拟环境。基本上可以借助虚拟现实眼镜12显示适合于佩戴者28的各种状态的内容。
此外,控制装置16还可以考虑佩戴者28的个人偏好并相应地驱控虚拟现实眼镜12。为此,评估由通信模块14从服务器26接收的数据。例如,服务器26可以是社交媒体平台或甚至音乐平台等的一部分。可以考虑佩戴者28的不同偏好,例如关于他最喜欢的旅游目的地、他的音乐喜好等。因此,一方面可以驱控虚拟现实眼镜12,以便在视觉上显示佩戴者28认为特别有趣或美好的内容。另外,控制装置16可以驱控扬声器14,使得佩戴者28的特别喜爱的音乐作品被作为虚拟场景、例如所显示的虚拟沿海道路32的背景音乐播放。
借助于娱乐***10实现了,一方面可以在用机动车30行驶期间显示特别逼真的并且匹配于佩戴者28口味的虚拟内容。另一方面,通过考虑传感器18、20、22的所述传感器数据,可以防止或至少减少虚拟现实眼镜12的佩戴者28出现不适。
Claims (9)
1.一种用于机动车(30)的娱乐***(10),具有:
-至少一个头戴式视觉输出设备(12),该头戴式视觉输出设备被设置用于,从给定的虚拟观察位置出发显示虚拟元素(32、34);
-控制装置(16),该控制装置被设置用于,评估表征机动车(30)的运动和/或空间位置的传感器数据并且这样驱控视觉输出设备(12),使得由视觉输出设备(12)显示的虚拟元素(32、34)的至少一部分与机动车(30)的运动相应地相对于虚拟观察位置运动,和/或由视觉输出设备(12)显示的虚拟元素(32、34)的至少一部分与机动车(30)的空间位置相应地相对于虚拟观察位置布置。
2.根据权利要求1所述的娱乐***(10),其特征在于,控制装置(16)被设置用于,评估表征头戴式视觉输出设备(12)的佩戴者(28)的状态的传感器数据并根据该传感器数据驱控视觉输出设备(12)。
3.根据权利要求1或2所述的娱乐***(10),其特征在于,控制装置(16)被设置用于,评估表征头戴式视觉输出设备(12)的佩戴者(28)的个人偏好数据并根据该个人偏好数据驱控视觉输出设备(12)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的娱乐***(10),其特征在于,娱乐***(10)仅包括非本车辆的传感器(18、20、22),以用于检测机动车(30)的运动和/或用于检测机动车(30)的空间位置和/或用于检测头戴式视觉输出设备(12)的佩戴者(28)的状态。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的娱乐***(10),其特征在于,娱乐***(10)仅包括集成在车辆中的传感器(18、20、22),以用于检测机动车(30)的运动和/或用于检测机动车(30)的空间位置和/或用于检测头戴式视觉输出设备(12)的佩戴者(28)的状态。
6.根据权利要求5所述的娱乐***(10),其特征在于,控制装置(16)是非本车辆的控制装置,特别是集成在头戴式视觉输出设备(12)中,娱乐***(10)具有与车辆侧的诊断插座兼容的接口,以用于向控制装置(16)传输传感器数据。
7.根据前述权利要求中任一项所述的娱乐***(10),其特征在于,头戴式视觉输出设备(12)是虚拟现实眼镜或增强现实眼镜。
8.根据前述权利要求中任一项所述的娱乐***(10),其特征在于,控制装置(16)被设置用于,根据机动车(30)的运动、头戴式视觉输出设备(12)的佩戴者(28)的状态和/或个人偏好来选择音乐文件并驱控用于输出所选择的音乐文件的扬声器(14)。
9.一种用于运行娱乐***(10)的方法,其中借助于至少一个头戴式视觉输出设备(12)从给定的虚拟观察位置出发显示虚拟元素(32、34),其中借助于控制装置(16)评估表征机动车(30)的运动和/或空间位置的传感器数据并且这样驱控视觉输出设备(12),使得由视觉输出设备(12)显示的虚拟元素(32、34)的至少一部分与机动车(30)的运动相应地相对于虚拟观察位置运动,和/或由视觉输出设备(12)显示的虚拟元素(32、34)的至少一部分与机动车(30)的空间位置相应地相对于虚拟观察位置布置。
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