阅读说明：本技术 用于游乐园骑乘的无源约束技术 (Passive constraint techniques for amusement park rides ) 是由 S.C.布卢姆 于 2018-12-17 设计创作，主要内容包括：一种系统包括游乐园骑乘的骑乘车辆和约束系统,约束系统耦合到骑乘车辆并包括具有可以接收无线信号的检测器的锁。接收无线信号导致锁上锁或解锁,并且约束系统可以保护在骑乘车辆内的骑乘人。(A system includes an amusement park ride vehicle and a restraint system coupled to the ride vehicle and including a lock having a detector that can receive a wireless signal. Receiving the wireless signal causes the lock to lock or unlock, and the restraint system may protect a rider within the ride vehicle.)

用于游乐园骑乘的无源约束技术

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年12月19日提交的标题为“PASSIVE RESTRAINT TECHNIQUES FORAMUSEMENT PARK RIDES”的美国临时专利申请No. 62/607,770的权益，在此通过引用将其整体并入以用于所有目的。

技术领域

本公开一般涉及游乐园领域，更具体地，本公开的实施例涉及用于保护在游乐园骑乘的骑乘车辆内部的游客的系统和方法。

背景技术

各种游乐园骑乘已经被创造出来以给骑乘人提供独特的运动和视觉体验。例如，主题骑乘可采用沿着路径行驶的或利用运动基座的单-骑乘人或多-骑乘人车辆来实现。当车辆沿着骑乘路径移动或遵循运动例程，兴奋常通过车辆的速度或方向的改变而产生。例如，骑乘路径可能包括许多特征诸如（但不限于）：隧道、转弯、上升、下降、环路等等。当骑乘人在运行的骑乘内部时，他们可能在骑乘在运行时受到多个力。相应地，在游乐园骑乘的持续期间约束并保护在骑乘车辆内的骑乘人可能是合意的。

发明内容

本公开范围内的等同的某些实施例总结如下。这些实施例并不旨在限制本公开的范围，而是这些实施例旨在仅提供一些公开的实施例的简略的总结。的确，本公开可能包括与下文中所述的实施例相似或不同的多个形式。

根据一个实施例，一种系统包括游乐园骑乘的骑乘车辆和耦合到骑乘车辆并包括锁的约束系统，该锁具有可以接收无线信号的探测器。接收无线信号导致锁上锁或解锁，并且约束系统可以保护在骑乘车辆内的骑乘人。

根据第二实施例，一种系统包括耦合到游乐园骑乘的骑乘车辆的约束系统，该约束系统可以保护在骑乘车辆内的骑乘人。约束系统包括具有第一连接器的第一带、具有第二连接器的第二带、具有锁的第三带，该锁可以可拆卸地耦合到第一连接器和第二连接器，以及可以接收无线信号的探测器。接收无线信号导致锁在上锁配置和解锁配置之间转换，在上锁配置中第一连接器和第二连接器至少部分地被保留在锁内，而在解锁配置中可从锁中移除。

根据第三实施例，一种系统包括游乐园骑乘的骑乘车辆和耦合到骑乘车辆的约束系统。约束系统包括具有绕轴旋转臂的约束条和可以接收无线信号的探测器，绕轴旋转臂可以从约束配置移动到非约束配置。接收无线信号导致绕轴旋转臂上锁或解锁，该绕轴旋转臂能够在解锁时绕轴旋转以从约束配置转换到非约束配置，并且绕轴旋转臂在上锁时在约束配置中是固定的。

附图说明

当参考附图阅读下述具体的说明时，本公开的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在这些附图中相同的符号代表相同的部分，其中：

图1是根据本公开的实施例的游乐园骑乘的示意表示，其中游乐园骑乘包括具有无源约束系统的骑乘车辆；

图2是根据本公开的实施例的图1中无源约束系统的示意表示，其中无源约束系统包括上锁配置中的五点吊带约束并具有无线上锁和解锁的机构；

图3是根据本公开的实施例的图2中无源约束系统的示意表示，其中五点吊带约束包括独立的肩部带，并处于解锁配置；

图4是根据本公开的实施例的图2中无源约束系统的示意表示，其中五点吊带约束包括邻接的肩部带，并处于解锁配置；

图5是根据本公开的实施例的可以与图1中的游乐园骑乘一起使用的无源约束系统的示意表示，其中无源约束系统包括约束条，该约束条具有解锁配置中的可绕轴旋转的臂并具有无线上锁和解锁的机构；以及

图6是根据本公开的实施例的图5中无源约束系统的示意表示，其中约束条处于上锁配置。

具体实施方式

本公开的一个或多个实施例将在下文中被描述。为了提供对于这些实施例的简明的描述，并未在说明书中描述实际实现的所有特征。应该意识到在任何此类实际实现的发展中，诸如在任何工程或设计项目中，必须做出许多实现-特定的决定以达成研发者的特定目标，诸如遵守系统相关的和商业相关的限制，其可能逐个实现地改变。此外，应该意识到此类开发工作可能是复杂并耗时的，但对于受益于本公开的普通技术人员而言不过是常规从事设计、加工和制造。

本公开当前的实施例针对用于使用无源约束系统保护在游乐园骑乘中的骑乘车辆内部的骑乘人的系统和方法，所述无源约束系统不使用电力启动上锁机构。例如，所公开的系统和方法包括无源约束系统（例如，座椅安全带、吊带、约束条（例如，膝部条、肩部条）等等），其包括无线激活和停用（例如，通过电磁信号）的上锁机构。上锁机构可以在装载后并先于游乐园骑乘出发的任何时候被激活，以在游乐园骑乘的持续期间保护在骑乘车辆内部的骑乘人安全。所公开的上锁机构可以是骑乘人不能接近的，使得骑乘人可以在骑乘的操作期间不能够贸然地解锁上锁机构。一旦游乐园骑乘停止，上锁机构可以被停用，例如在卸载站的解锁点，以从骑乘车辆释放骑乘者。

所公开的技术不使用有源电力来维持上锁配置，因此能够在没有有源电力供给骑乘车辆的情况下上锁和解锁。即，当供应的电力被切断时，无源约束系统不会解锁。这与有源约束系统形成对照，有源约束系统在收到电力时保持上锁，但在电力被切断时解锁。某些现有的用于保护在骑乘车辆内部的骑乘人的骑乘约束使用施加到骑乘车辆的电源来上锁和解锁约束。电力-操作的或有源骑乘约束系统可以确保骑乘人在游乐园骑乘的持续期间被约束，并且此时约束机构从有源电力源接收电力。然后在游乐园骑乘结束后对这种约束的电力被切断，以允许骑乘人离开骑乘车辆。然而，电力操作的有源约束系统可能难以集成到某些游乐园骑乘。例如，某些现有的游乐园骑乘系统可能不包括可用于驱动电力操作的约束系统的电源。此外，部分地由于骑乘设计和配置的原因，可能难以和/或高代价地将用于骑乘约束的电源集成到现有的和/或新的游乐场骑乘。因此，通过使用无线激活以控制上锁机构，所公开的约束系统可以改装到现有的没有配备电源的骑乘车辆中。

图1示出了使用无源约束系统的游乐园骑乘10的实施例，无源约束系统具有无线上锁机构以在游乐园骑乘10的操作期间保护骑乘人16。在所示出的实施例中，游乐园骑乘10包括骑乘车辆20，其沿着限定游乐园骑乘10的骑乘路径的轨道24行驶。骑乘车辆20包括支撑骑乘车辆20内骑乘人16的骑乘座椅28，以及在游乐园骑乘10的操作期间保护骑乘座椅28内骑乘人16的约束系统30。在所示出的实施例中，约束系统30包括五点吊带32。然而，在其它实施例中，约束系统30包括座椅安全带（例如，安全腰带），约束条（例如，查看图5和6），或者任何其它适合的约束机构。

如下面进一步详细地讨论的所述，约束系统30包括具有锁38（例如，搭扣、夹子、锁、紧固件等）的上锁机构36，锁可以无线启动（例如，通过射频或任何其它适合的电磁信号）。例如，上锁机构36可以在装载/卸载站40启动以上锁或解锁上锁机构36，并分别保护或释放在骑乘座椅28内的骑乘人16。装载站可能包括上锁点，其中上锁机构被启动（例如，自动地或通过乘务员34）以保护在骑乘车辆20的骑乘人16。在某些实施例中，装载站也可能包括控制点，其中乘务员34可以验证骑乘人16被恰当地约束在骑乘座椅28内。类似地，卸载站可能包括解锁点，其中上锁机构被停用以从骑乘车辆20中解锁和释放骑乘人。

如本文中所使用的，“装载站”旨在表示骑乘人16登上游乐园骑乘的骑乘车辆的区域。本文中所使用的“卸载站”旨在表示骑乘人16离开骑乘车辆的区域。在某些实施例中，装载和卸载站被设定在游乐园骑乘10的不同区域。在其它实施例中，装载和卸载站被设定在游乐园骑乘10的相同区域。本文中所使用的“控制点”旨在表示骑乘人16被恰当地保护在骑乘车辆20内的验证发生的位置。本文中所使用的“上锁点”旨在表示约束系统30的上锁机构被上锁且不能被解锁的点。“上锁点”可以指的是位置（例如，上锁机构越过某些物理位置被上锁），时间点（例如，上锁机构在特定时间后被上锁），或者事件点（例如，上锁机构在特定事件之前被上锁，诸如车辆移动开始）。本文中所使用的“解锁点”旨在表示约束装置30的上锁机构被解锁的点。

如之前所讨论的，约束系统30的上锁机构36可能先于通过控制点在上锁点被激活。在某些实施例中，上锁点可能包括被放置在装载站40的门46（例如，RFID门）。门46包括发送无线信号50到约束系统30的发送器48。如下面进一步详细地讨论，无线信号50配置为上锁或解锁上锁机构36。在示出的实施例中，门46位于轨道24之上。然而，门46可能被放置在允许约束系统30和发送器48之间无线通信的游乐园骑乘10内的任何其它适合的位置。在其它实施例中，乘务员34可以使用手持发送器52来发射无线信号50给上锁机构36，由此使上锁机构36上锁并保护在骑乘车辆20内的骑乘人16。

如下面进一步详细地讨论，上锁机构36可能在没有接收到在游乐园骑乘10结束后发送的上锁停用信号的情况下无法被解锁。例如，门46或手持发送器52在骑乘结束后在卸载站38发送无线信号50以停用上锁机构并从骑乘车辆20中释放骑乘人16。在某些实施例中，手持发送器52可以用来使来自门46的激活信号无效，例如，当骑乘人需要在通过上锁点之后并在游乐园骑乘10出发前从骑乘车辆20中卸载。

如之前所讨论，门40通讯地耦合到上锁机构36并发送上锁或解锁约束系统30的信号50（例如，激活或停用信号）。图2示出了约束系统30的实施例，其中五点吊带32处于上锁配置。图3和4示出了约束系统30的实施例，其中五点吊带32处于解锁配置。五点吊带32包括多个在五个不同位置耦合到骑乘人座椅28的带56（56a，56b，56c，56d，56e）。例如，带56各自耦合到骑乘人座椅28的相应的点58（58a，58b，58c，58d，58e），这些点58对应于当骑乘人16恰当地坐在骑乘人座椅28上时骑乘人的肩部、臀部以及两腿之间的区域所在的位置。例如，带56a、56b被放置在点58a、58b，对应于当坐在骑乘人座椅28上时骑乘人肩部倚靠的位置。带56c、56d被分别放置在点58c、58d，对应于当坐在骑乘人座椅28上时骑乘人臀部倚靠的位置。带56e被放置在点58e，对应于当骑乘人16坐在骑乘人座椅28上时骑乘人双腿之间的位置。五点吊带32是可调节的以允许对各种尺寸和身材的骑乘人的恰当的约束。某些约束系统，诸如腰带（例如，座椅安全带）、约束条（例如，膝部条和头顶条）等，可能仅保护骑乘人的一部分（例如，仅在腰部、腿部、肩部）。因此，可能难以恰当地保护各种尺寸和身材的骑乘人。然而，五点吊带32以如下方式约束骑乘人16，即，使得带56的各个部分与骑乘人上半身（例如，肩部、腰部和胸部）的各个部分相接触。通过这种方式，骑乘人的上半身被完全保护在骑乘人座椅28内。通过保护骑乘人的上半身，五点吊带32可以促进约束各种尺寸和身材的骑乘人。

带56包括促进一个或多个带56到锁38的耦合的特征。例如，如图3和4的实施例中示出，该一个或多个带56包括母连接器60（60a、60b、60c），其可拆卸地耦合到放置在锁38上的公连接器62（62a、62b、62c）。在图3示出的实施例中，带56a、56c和56b、56d被设置成使得环68（例如，开口）在相应的带56a、56c和56b、56d之间形成。当骑乘人16坐在骑乘座椅28上时，骑乘人16可以在将母连接器60耦合到锁38上的相应公连接器62之前滑动他们的手臂进入和穿过环68。在图4示出的实施例中，带56a、56b是邻接的并设置成使得环70（例如，开口）在带56a、56b之间形成。当骑乘人16坐在骑乘座椅28上时，骑乘人可以滑动他们的头进入和穿过环70以将带56a、56b紧靠他们的肩部来放置。

一旦带56被恰当地放置在骑乘人16上，骑乘人16可以将母连接器60插入到相应的公连接器62中以可拆卸地将带56耦合到锁38。在带56耦合到锁38（例如，通过连接器60、62）后，上锁机构36可以被激活以保护骑乘车辆20内的骑乘人16。在某些实施例中，上锁机构36包括可以用作电子钥匙来上锁和解锁上锁机构36的射频识别（RFID）特征72。例如，如图2中示出，RFID特征72可以是接收器，其先于游乐园骑乘10出发（例如，在骑乘车辆20沿着轨道24移动之前）从控制系统82接收激活信号80。控制系统82可以是游乐园骑乘10的主控制系统的部分或集成到（例如）门46的独立的控制系统。控制系统82可以检测骑乘人16占据骑乘座椅28，并且作为响应发送激活信号80到RFID特征72。例如，一旦控制系统82识别到骑乘人16占据骑乘座椅28时，一旦骑乘车辆接近在装载站38的上锁点控制系统82就可以发送激活信号82。在某些实施例中，乘务员34可以用手持设备52启动上锁机构。

控制系统82可能包括处理器81，其可能包括一个或多个处理设备，以及存储通过处理器81执行的指令的存储器83。存储器83可能包括一个或多个有形的、非暂时性的、机器可读的介质。举例来说，机器可读的介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或任何其它介质，其中该介质可以用来以机器可执行的指令或数据结构的形式携带或存储所需的程序代码、并可以被处理器81或任何通用或专用计算机或其它带有处理器的机器访问。控制系统82也可能包括通信电路和/或输入和输出电路以促进与游乐园骑乘10的其它组件通信。另外，控制系统82可以被（直接地或无线地）耦合到操作员输入设备或操作员界面，其在运行时可以被骑乘技师用来提供用于控制一个或多个骑乘特征的输入。操作员界面（或骑乘10的其他组件）在某些实施例中可以远离控制系统82来定位，以及可以例如在移动设备上实现。

控制系统82也可能具有检测RFID特征72并发送激活信号80到上锁机构36的射频（RF）芯片86。例如，RFID特征72可以发送被RF芯片86检测到的信号90。响应于信号90，控制系统82输出激活信号80以激活上锁机构36。当接收到激活信号80，上锁机构36可以启动锁38内的上锁针或其它适合的上锁机构，其保护并阻止母连接器60移动离开在锁38中的相应公连接器62。通过阻止母连接器60的移动，骑乘者16可以在骑乘车辆20移动时不能够贸然地解锁上锁机构36。尽管在所示出的实施例中RFID特征72被表示为属于锁38的部分，在其它实施例中RFID特征72是母连接器60的部分。更进一步地，在控制系统82中的RF芯片86在上锁点可以发射总括上锁信号到在范围内的全部骑乘车辆20。在其它实施例中，RF芯片86可以在被约束在骑乘车辆20内的每个骑乘人16的握手通信（例如，检测）之后发射上锁信号。

在某些实施例中，骑乘座椅28可包括确定每个骑乘座椅28的约束系统30是否处于约束或非约束配置的传感器94。例如，当约束系统30处于非约束配置，传感器94可以发射信号到控制系统（例如，控制系统82）指示约束系统30处于非约束配置。控制系统可以阻止骑乘车辆20从上锁点和或控制点的释放，直到约束系统30处于约束配置。像这样，乘务员34可能需要验证骑乘座椅28空着，手动将母连接器60耦合到公连接器62，并用手持设备52激活上锁机构。然后控制系统可以确定在骑乘车辆20中的所有约束系统30被保护并释放骑乘车辆20。在所示出的实施例中，传感器94被放置在骑乘座椅28的靠背上。然而，传感器94可被放置在促进与约束系统30和/或控制系统82通信的骑乘座椅28或骑乘车辆20上的任何其它位置。

在其它实施例中，传感器34可发送指示未被占据的骑乘座椅28的信号。当检测到来自传感器94的信号，控制系统可以确定骑乘座椅28未被占据并允许从控制点释放骑乘车辆，其中对应于未被占据座椅28的约束系统30处于非约束配置。例如，在某些实施例中，传感器94可以从放置在骑乘座椅28上的回复反射标记接收信号。回复反射标记可以反射由传感器94检测到的光。基于由传感器94检测到的反射光的强度或反射光的衰减度，控制系统82可以确定骑乘座椅28是否被占据或未被占据。例如，当骑乘人16被安置在骑乘座椅28内，骑乘人16可以阻止回复反射标记的至少一部分。像这样，由回复反射标记反射的光可被衰减。然而，当骑乘座椅28未被占据，回复反射标记没有被阻止，并且由回复反射标记反射的光的强度将会比骑乘座椅被占据时反射的光的强度更强。因此，控制系统82可以确定骑乘座椅未被占据。

在其它实施例中，传感器34可能是布置在骑乘座椅28上的压力传感器。例如，传感器94可能布置在骑乘座椅28的靠背或座椅坐垫上。压力传感器可以发送指示施加到骑乘座椅28上的压力的信号到控制系统82。如果压力信号低于预先确定的值（例如，低于大约每平方英寸5磅），控制系统82可确定骑乘座椅未被占据。像这样，控制系统82可以在对应于未被占据的骑乘座椅28的约束系统30处于非约束配置的情况下从控制点释放骑乘车辆20。

在游乐园骑乘10结束后，约束系统30可以被解锁。例如，一旦骑乘10结束并且骑乘车辆20在卸载站40处于完全停止时，RFID特征72可以接收由游乐园骑乘10的门46和/或控制系统82发射的停用信号96。例如，与激活类似，当骑乘车辆20处于卸载站38时，RFID芯片86检测RFID特征72（例如，信号90）。一旦骑乘车辆20到达解锁点，门46和/或控制系统82发送停用信号96到RFID特征72。响应于停用信号96，上锁机构36可以解锁锁38来允许骑乘人16从公连接器62去耦母连接器60并离开骑乘车辆20。

在某些实施例中，乘务员34可能使用手持发送器52、钥匙卡或其它电子钥匙来停用约束系统30的上锁机构36。通过由无线信号停用约束系统30的上锁机构36，对锁38的贸然解锁可以被缓解。此外，用来启动电力控制的约束系统的电源可能不需要被集成到骑乘车辆20内。因此，现存的不包括电源的游乐园骑乘可以用约束系统30改装，由此降低与在游乐园骑乘内实现电源并改进约束系统以更好地在游乐园骑乘的持续期间保护和保持骑乘座椅内的骑乘人相关联的花费。本文中公开的五点吊带约束系统也可以通过在沿着骑乘人身体的各个点约束骑乘人来促进对各种身材和尺寸的骑乘人提供保护。

上锁机构36也可以被并入到其它类型的不包括五点吊带32的约束系统。例如，上锁机构可以被并入到座椅安全带，约束条（例如，膝部条或头顶条）或用来保护在游乐园骑乘的骑乘座椅内的骑乘人的任何其它适合的约束系统。图5是具有非约束配置下的约束条100的约束系统30的实施例的侧视图，该约束条用于约束并保护在骑乘车辆20内的骑乘人16。图6是在约束配置下的约束条100的侧视图。

约束条100包括绕着轴108旋转以在约束配置（图6）和非约束配置（图5）之间移动约束条100的绕轴旋转臂104。如上面所讨论，约束系统30包括由无线信号激活和停用的上锁机构。因此，在所示出的实施例中，约束条100包括放置在绕轴旋转臂104内的RFID特征72。RFID特征72发送信号90到控制系统82，发信号通知控制系统82发送激活信号80。当从控制系统82接收到激活信号80，绕轴旋转臂104绕着轴108旋转（如箭头112所示）来移动约束条100从非约束配置到约束配置。例如，绕轴旋转臂104在方向112上向着骑乘人16旋转来将约束条100放置到约束配置。

在某些实施例中，骑乘车辆20可能包括一个或多个通信地耦合到游乐园骑乘10的控制系统82的传感器116。该一个或多个传感器116可以发送信号120到控制系统82指示骑乘座椅28被占据并且骑乘人16可能需要在骑乘座椅28内被保护。例如，近场通信可被用来确定骑乘人16坐在骑乘座椅28上。响应于该确定，控制系统82发送激活信号80导致绕轴旋转臂104在方向108上向着骑乘人16移动。一旦绕轴旋转臂104处于约束配置，绕轴旋转臂104上锁以阻止绕轴旋转臂104的转动并保护在骑乘座椅28内的骑乘人16。在某些实施例中，乘务员34可以用手持发送器52激活绕轴旋转臂104。控制系统82可以激活在骑乘车辆20上的灯124，以指示骑乘人16被保护以及骑乘车辆20从装载站40释放。

当游乐园骑乘10结束时，绕轴旋转臂104可以被解锁以使能绕轴旋转臂104在方向128上远离骑乘人16的旋转（如图6中所示）。例如，如上面所讨论，RFID特征72从游乐园骑乘10的控制系统82接收停用信号94。在其它实施例中，门46或者乘务员34（例如，经由手持发送器52）可以发送停用信号96。响应于停用信号96，绕轴旋转臂104绕着轴108在方向128上旋转来将约束条100从约束配置移动到非约束配置。像这样，骑乘人16可以不受约束并在卸载站40离开骑乘车辆20。

用于激活在游乐园骑乘上的约束系统的传统系统和方法使用集成到骑乘车辆内的电源。然而，现在意识到的是通过使用电磁信号来激活和停用约束系统的上锁机构，电源可能并不需要被集成到骑乘车辆。像这样，与集成电源到现有的和/或新的骑乘车辆内相关联的花费，相比于包括用于约束系统的电源的骑乘车辆，可被降低。此外，通过使用电磁信号来激活和停用约束上锁机构，对约束系统的贸然解锁可被缓解，并且约束设计可被改进以保护各种尺寸和身材的骑乘人。

尽管本发明的仅某些特征已在本文中被示出和描述，许多改进和改变将会被本领域技术人员想到。因此，可以理解的是，所附权利要求旨在涵盖所有此类落在本发明真正精神内的改进和改变。

本文中所展现和要求保护的技术被参考并运用到实用的材料对象和具体实例中，这些对象和实例确然地提高了当前技术领域并且其本身不是抽象的、无形的或者纯理论的。此外，如果附在说明书结尾的任何权利要求包括一个或多个指定为“用于[执行][功能]的方法……”或“用于[执行][功能]的步骤……”的元素，则旨在说明此类元素是在35U.S.C. 112(f)下解释的。然而，对于包括以任何其它方式指定的元素的任何权利要求，则旨在说明此类元素不是在35 U.S.C. 112(f)下解释的。