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蘋果再獲一項專利!防止佩戴AR/VR頭顯讓乘客暈車

蓋世汽車訊 據外媒報導,近日,美國專利商標局(U.S. Patent and Trademark Office)正式公布了蘋果公司新獲得的51項專利,其中包括與遊戲、汽車模擬器和其他應用有關的耳機專利。而在汽車方面,蘋果的耳機專利主要是讓乘客在車內佩戴耳機,以精確定位乘客位置,避免暈車。

蘋果公司在2018年3月發布了一篇名為《十年最佳專利:蘋果為下一代自動駕駛汽車提供令人難以置信的VR體驗系統》的專利報告,專利的背景就是未來自動駕駛汽車中的乘客利用耳機進行娛樂、完成工作。蘋果在報告中指出:“將虛擬現實與車輛運動相結合,例如,幫助預防暈車和增強虛擬現實體驗。”

在蘋果公司於今年6月份發布的另一份專利報告中,該公司討論為VR頭顯創造更加流暢的CGI場景,以消除眼睛疲勞和惡心。

蘋果的耳機專利正呈現出這樣的趨勢,最近的耳機專利也不例外。事實上,該項專利的工程師也遵循了該趨勢,非常詳細的解釋了在乘坐汽車時玩遊戲可能會產生的問題,即現實世界會與虛擬世界的運動發生衝突,從而可能導致惡心。該專利就關注於在車上佩戴耳機,如何保持運動和慣性因素的平衡。

蘋果指出,虛擬現實(VR)會讓用戶經歷和/或與沉浸式人工環境進行互動,從而讓用戶覺得自己就身在那種環境中。例如,虛擬現實系統可能會向用戶展示立體場景,創造深度錯覺,而計算機可能會實時調整場景內容,為在該場景中移動的用戶提供此種錯覺。

此外,當用戶通過虛擬現實系統查看圖像時,用戶可能會從第一人稱的角度感覺自己在場景中移動。同樣地,擴增實境(AR)會從用戶看世界的角度,結合計算機生成的信息與真實世界的圖像,並增加此類圖像,或添加內容。

虛擬現實的模擬環境和/或擴增實境的增強性內容可能用於給多種應用程序提供互動式用戶體驗,例如與虛擬訓練環境、遊戲、遠程控制無人機或其他機械系統互動、查看數字媒體內容、與互聯網互動等等。

此外,VR和/或AR系統可能利用VR或AR頭顯中慣性測量單元的慣性測量數據確定如何顯示圖像。

傳統的虛擬現實和擴增實境系統可能無法將用戶的運動或用戶身體部分的運動從用戶正在旅行工具參考框架內的“運動”(如用戶正坐在車內行進)區分開來。

例如,用戶佩戴著傳統的VR或AR設備,正坐在車內,而該車可能從停止狀態突然加速至車速變快,同時佩戴著VR或AR設備自身並沒有運動,即相對於車輛而言,用戶並沒有運動。

由於傳統的VR或AR設備無法區分用戶身體的運動與車輛的運動,所以可能將車輛的運動認為是用戶的運動。結果,VR或AR頭顯中向用戶顯示的圖像看起來就好像用戶正以與車輛相同的速度、相同的方向行進。

同樣的情況也會發生在角向運動中。例如,佩戴著傳統VR或AR設備的乘客正坐在一輛轉彎的車內,當車輛轉彎時,乘客並沒有轉過頭,但是傳統的AR或VR設備也無法區分。所以,儘管乘客沒有轉動頭部,VR或AR頭顯上顯示的圖像可能看起來是在轉彎或旋轉。

而用戶在車內的相對運動,以及VR或AR頭顯向用戶展示的景象中的運動之間的差異,可能會導致用戶的惡心和不適,如,由眼前庭錯位導致惡心。

蘋果公司的發明部分涵蓋了系統的使用情境、頭戴顯示器和實現相對慣性測量技術的方法,以確定用戶或用戶部分身體與非固定參考框架的相對運動,例如用戶乘坐在正在行駛的車內。

在某些情境下,可以採用相對慣性測量技術,根據用戶在非固定參考框架中(如車內)行進時,用戶頭部的相對運動,通過頭戴顯示器確定要展示給用戶的圖像。

在其他情境中,相對慣性測量技術可以與連接到用戶身體的控制器配合使用,以確定用戶在非固定參考框架中(如行進的車內)行進時,用戶身體的相對運動。

蘋果的專利圖1展示了一名用戶正乘坐一輛汽車,以及一個包括多個慣性測量裝置的系統,以確定用戶與車輛的相對運動。蘋果指出,雖然顯示的是汽車,事實上,用戶可能會乘坐各種類型的交通工具,如火車、飛機、地鐵、船隻、電梯等等。

用戶設備#104是一個頭戴式顯示器(HMD),可能是慣性測量系統的一部分,如該系統#106會確定用戶身體的相對運動。

專利圖2A至2C展示了用戶與車輛參考框架的相對運動。

專利圖3A至3C展示了用戶與車輛參考框架的相對角向運動。

蘋果的專利圖4A展示了一個慣性測量裝置的方框示意圖。

蘋果專利圖5展示了混合現實頭顯,經過配置可以確定相對慣性運動。

蘋果專利圖10A是一個相對慣性測量系統的邏輯方框圖,該系統基於時間同步慣性測量確定相對慣性運動。

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