具有感官刺激效果的娱乐性乘坐车辆

本发明的领域是娱乐性乘坐装置(amusement ride)。各种形式的 娱乐性乘坐装置已经在娱乐性公园或主题公园中使用多年。这些乘 坐装置包括传统的乘坐装置，诸如过山车、旋转型乘坐装置和水上 乘坐装置。在过去的最近几年中，已经开发出具有日益成熟的技术 和效果的所谓黑暗环境型乘坐装置(dark ride)。黑暗环境型乘坐装置 通常具有乘坐车辆，其运载一至数位乘客或乘坐者并且通过一个或 多个场景或场所。场景典型地具有主题化的乘坐效果或元件、道具、 动画图案、投影图像和提高乘坐体验的其它′展示效果′。乘坐车辆可 沿着固定的轨道、导轨、槽道或其它机械式或电气式限制的路径行 进。作为备选，乘坐车辆可通过在车上的或外部的计算机或控制系 统进行导引。例如，这些选择性的设计可以采用球形或其它定位系 统、激光导引、有线导引或光学系统。在这些情况下，由于没有机 械限制，所以车辆路径可以容易地进行改变或变化。

传统上，主题化乘坐效果或元件放置在接近车辆路径区域。许 多黑暗环境型乘坐装置力求造成′现实的暂时中止′，其中乘坐者暂时 相信他们是处于由乘坐元件构成的虚构环境(例如景物、道具、特殊 效果、动画的或机器人图案、投影或照明效果等)当中。当然，能实 际完成这一效果的能力必然地限制于乘坐者的先前了解，即他们事 实上知道自己是在参与娱乐性乘坐而不是处于′真实′事件。

因此，需要新的乘坐元件，其对乘坐者的现实的感觉起到心理 作用，并且提供更戏剧性的、逼真的、个人的和毛骨悚然的乘坐体 验。迄今，乘坐装置设计者的大多努力已针对增加车外的乘坐元件 的冲击和邻近性(或感到的邻近性)，这些乘坐元件是乘坐者所看见、 听见或闻到的。最近，一些乘坐装置已包括了在车上的视觉和声音 效果。然而，触觉效果通常已限于娱乐性乘坐车辆自身的运动，并 且限于低频声音效果。因此，需要对乘坐者的在车上的触觉刺激， 以便更好地提供现实的中止效果并且提高全面的乘坐体验。

发明概述

一种乘坐车辆，包括触觉接触或实体接触系统。该系统通过使 物理或实体接触元件与乘坐者身体部位进行实体接触，而提供了接 触效果。作为备选，该系统可以通过以下方式运转：朝着乘坐者身 体部位或乘坐者的衣服或往其衣服上投射或喷射气体(诸如空气)、汽 化物(诸如水汽或蒸汽)或者甚至是液体(诸如水)。作为进一步的选择 方案，乘坐车辆系统可以包括诸如声音、嗅觉和视觉效果的感官刺 激。

接触件的实体接触、或喷射物的冲击、空气或水的喷射或冲击 有助于增加乘坐者的现实暂时中止的感官感觉。因此，提高了乘坐 的娱乐和刺激效果。本发明的触觉刺激系统可以用于各种类型的乘 坐装置，包括过山车、水上乘坐装置、黑暗环境型乘坐装置以及其 它。

通过以下的说明，其它和更多的目的和优点将变得明显。附图 旨在展示本发明的多种形式中的示例。不能将附图看作是显示了本 发明可以作出的和可采用的所有方式的限制。毫无疑问，可以对本 发明的各种部件进行改变和替换。本发明同样在于所介绍元件的子 组合和子系统，并且在于使用它们的方法。

附图简述

图1是具有本发明的触觉刺激或接触效果系统的乘坐车辆的透 视图。

图2是图1的乘坐车辆的局部为截面的示意性侧视图，所显示 的是乘坐车辆在娱乐性或主题乐园环境中并且在乘坐装置的引力式 轨道上。

图3是用于本发明的第二实施例的接触元件的放大的透视图。

图4是图1或图3中所示的触觉效果系统的示意图。

附图详述

一种娱乐性乘坐车辆包括乘坐者接触或刺激系统，该系统物理 上接触乘坐者并且提供感官体验。因此，乘坐者的接触感觉带来乘 坐/展示体验。促动乘坐者接触系统，以便在娱乐性乘坐展示的期间 并且在预定的程序化位置或时间提供触觉效果。结果是戏剧性的且 更毛骨悚然(thrilling)的乘坐体验，特别是当与其它路径或轨道乘坐效 果(诸如，线性加速度或离心加速度)和/或运动底座效果(诸如倾斜/滚 动/侧转或振荡/举起/摇摆)和/或其它在车上的、车外的或兼具在车上 和在车外的视觉或声音效果结合使用时。对乘坐者的接触或触及可 以用实体元件或液体或气体或水汽，或这些中的一个或多个的组合 进行。在具有多个乘坐者的车辆中，系统可同时接触所有乘坐者。 作为备选，系统可分别地并且在不同时间地接触乘坐者。

现在详细参见附图，如图1和图2中所示，乘坐车辆14具有在 车辆主体24之内或之上的乘坐者位置16。乘坐者20坐在或站在乘 坐者位置16中。尽管通常采用的是座位，但是，乘坐者位置16可 以是座位或站立位置或部位。乘坐者位置的数量可以根据车辆和乘 坐装置的设计而变化。通常，车辆具有一个或多个位置16。若干车 辆可以附接在一起，以便形成一列车辆。

车辆沿着路径或轨道12在车轮组件22上移动。车辆主体24可 以支承在移动底座上，该移动底座可以是联接的连杆或多轴式运动 底座，例如在美国专利No.6,095,926中所介绍的那样，该专利通过 引用结合于本文中。

现在参见图1、图3和图4，在乘坐车辆14上的乘坐者接触系 统30具有一个或多个接触元件34，该接触元件34与乘坐者产生短 暂的实体接触或触觉接触。这可以用许多不同方式来完成。在一个 设计中，乘坐者接触系统30包括空气压缩机36，空气压缩机36将 压缩空气供给到贮罐或瓶38内。一个或多个控制阀40控制压缩空 气从贮罐通过供给管线或软管流到歧管42。可以采用单个阀40(如图 4中实线所示)或多个分开的阀40(如图4中虚线所示)。多个分开的 空气管线或软管从歧管连接至接触元件34。作为备选，任何类型的 压缩空气或气体源可以通过一个或多个阀直接连接至接触元件，而 不用使用气体贮罐或歧管。

接触元件34附连于座位壁26上，或位于不干扰乘坐者的另一 位置。通常，接触元件还这样定位或安装，使得它们不会被乘坐者 很容易地看见，诸如在乘坐者的腿后面、在座位壁26上或接近座位 壁26。当然，接触元件也可以进行安置，以便可接触到乘坐者身体 的其它部位。接触元件也可以这样安置，使得他们在乘坐者看来是 平常的，并且使用或不使用技巧(诸如照明、形成图案、成形、伪装 等)，以便使它们是不太引人注意的。

在典型的设计中，通过连接于电气式驱动的且沿着轨道或路径12 延伸的接触轨道(buss rail)或感应式接收装置(inductive pickup)将电力 在车上地传送给娱乐性乘坐车辆14。电力经调整并且根据需要转换 成在车上的动力源，该动力源驱动车上的空气压缩机36。压缩机36 使贮罐38增压。当来自接触连接(buss connection)的设施动力源不能 使用时，压缩机36可以通过在车上的电力储存器(诸如电池或电容器) 代替而进行驱动。

贮罐38铅垂于分配歧管42和多个可控的′效果′阀。效果阀40 设计设计成可打开和关闭，从而控制流动和流率的改变，如由所述 效果的创造性意图所限定的那样。阀通过由一个或多个在车上的或 在车外的计算机或控制系统提供的信号进行控制。效果阀40按照所 限定的型式，并且结合或配合娱乐性乘坐车辆，沿着轨道或导轨的 位置和/或在整个乘坐/展示内发生的事件而触发到打开、关闭或被调 整状态。通过阀的作用而释放的空气流流动到接触元件，或流动到 驱动接触元件的接触元件促动器。

在这个特定的设计中，接触元件34是柔性的或可延伸的元件。 在运转中，当被由效果阀释放的压缩空气的流入而激励时，接触元 件34设计成可在特定位置接触、摩擦、撞击或振动乘坐者，该位置 是在乘坐者的身体上或者是所穿的衣服上。在这种空气驱动式设计 中，接触件可以是中空的柔性管、吹风器型的设计、分段的或联接 的设计，并且具有或没有弹簧元件。接触元件也可以具有凸出部和/ 或加重的端部，以便乘坐者可以通过减少的或减慢的接触元件的移 动而感到接触元件。

图1显示了另一种压缩空气驱动式设计。在图1中，接触元件 是柔性股线28的形式，并且安装在空气喷口32附近。

在本发明的实施例中，系统是感官刺激系统，用于提供视觉、 嗅觉、听觉和/或触觉刺激。流体或流体状接触媒介(诸如水、蒸汽、 烟、烟雾、五彩纸屑、仿造雪、热空气或冷空气等)也可以用作接触 和/或视觉或嗅觉媒介。这些相同的媒介在被促动时也可以提供声音 的效果。其它声音的媒介也可以在车上地提供给乘坐车辆。这些类 型的媒介可以储存并且可以在车上传递。作为备选，它们可以在车 外储存或供应并且供给至在车上的管道、排气管、导管等，用于在 乘坐顺序之前、期间或之后围绕、朝向乘坐者进行传递，或者传递 到乘坐者身上。在车上的感官刺激系统的视觉、嗅觉和/或听觉效果 可以单独地或相互结合地，和/或与触觉刺激接触元件34相协同地进 行提供。在车上的感官刺激系统的视觉、嗅觉和/或听觉效果，可以 从乘坐车辆14上的任何适当位置(包括与接触元件34相同的位置)或 当二者均处在乘坐车辆14上时被确定为适合于接触元件34的任何 其它位置，来进行传递。

尽管空气驱动式接触元件具有一定的优点，但是，也可以采用 或者是选择性地采用其它形式的接触元件34。例如，其它形式的接 触元件可以通过电力的(马达、螺线管等)、气动的(高速气流、旋转 式促动器等)或其它的装置而促动。用于驱动接触元件34的动力可以 在车上地储存或产生于乘坐车辆(例如通过电池、弹簧、蓄电池、发 动机等)或者是从外接源(例如通过连接于传统的汇流线、电感耦合等) 传送到车辆上。如此处所用的那样，“在车上(on-board)”意指元件或 系统部件是物理上定位在车辆上，包括了在一个车辆上的元件或系 统部件提供给另一个车辆提供了效果的情况，例如，在列车上或在 一组车辆上。然而，在车上的元件可以接收来自一个或多个车外的 源的动力、数据或效果媒介(诸如压缩空气、电力、水、烟雾、蒸汽、 烟、五彩纸屑、闪光等)。这种“在车外的(off-board)”供给典型地需要 将车辆定位设备和车辆与在车外的系统对接设备和过程相联合。

在图3中，对接触元件34进行设计，以便接触元件34在没有 被展开时是靠着座位壁26卷起来的。对空气流率进行调节，使得管 根据流动的效果展开并且振动，从而接触乘坐者的小腿区域。这可 以产生所希望的并且与乘坐/展示配合的触觉感觉。例如，特别是当 以在车上的、在车外的或结合式的在车上和在车外的视觉或其它效 果的方式使用时，振动的接触元件可以产生虫在乘坐者的腿上爬行 的感觉。

这样，已经展示和介绍了新颖的乘坐装置系统和乘坐车辆。当 然，可以对上述说明进行各种改变和替换，而所有这些改变和替换 都在本发明的精神和范围内。因此，除了附加的权利要求及其等同 物之外，本发明不应受到限制。

发明背景