据外媒报道，近日，美国专利商标局（U.S. Patent and Trademark Office）正式公布了苹果公司新获得的51项专利，其中包括与游戏、汽车模拟器和其他应用有关的耳机专利。而在汽车方面，苹果的耳机专利主要是让乘客在车内佩戴耳机，以精确定位乘客位置，避免晕车。

苹果公司在2018年3月发布了一篇名为《十年最佳专利：苹果为下一代自动驾驶汽车提供令人难以置信的VR体验系统》的专利报告，专利的背景就是未来自动驾驶汽车中的乘客利用耳机进行娱乐、完成工作。苹果在报告中指出：“将虚拟现实与车辆运动相结合，例如，帮助预防晕车和增强虚拟现实体验。”

在苹果公司于今年6月份发布的另一份专利报告中，该公司讨论为VR头显创造更加流畅的CGI场景，以消除眼睛疲劳和恶心。

苹果的耳机专利正呈现出这样的趋势，最近的耳机专利也不例外。事实上，该项专利的工程师也遵循了该趋势，非常详细的解释了在乘坐汽车时玩游戏可能会产生的问题，即现实世界会与虚拟世界的运动发生冲突，从而可能导致恶心。该专利就关注于在车上佩戴耳机，如何保持运动和惯性因素的平衡。

苹果指出，虚拟现实（VR）会让用户经历和/或与沉浸式人工环境进行互动，从而让用户觉得自己就身在那种环境中。例如，虚拟现实系统可能会向用户展示立体场景，创造深度错觉，而计算机可能会实时调整场景内容，为在该场景中移动的用户提供此种错觉。

此外，当用户通过虚拟现实系统查看图像时，用户可能会从第一人称的角度感觉自己在场景中移动。同样地，增强现实（AR）会从用户看世界的角度，结合计算机生成的信息与真实世界的图像，并增加此类图像，或添加内容。

虚拟现实的模拟环境和/或增强现实的增强性内容可能用于给多种应用程序提供交互式用户体验，例如与虚拟训练环境、游戏、远程控制无人机或其他机械系统交互、查看数字媒体内容、与互联网交互等等。

此外，VR和/或AR系统可能利用VR或AR头显中惯性测量单元的惯性测量数据确定如何显示图像。

传统的虚拟现实和增强现实系统可能无法将用户的运动或用户身体部分的运动从用户正在旅行工具参考框架内的“运动”（如用户正坐在车内行进）区分开来。

例如，用户佩戴着传统的VR或AR设备，正坐在车内，而该车可能从停止状态突然加速至车速变快，同时佩戴着VR或AR设备自身并没有运动，即相对于车辆而言，用户并没有运动。

由于传统的VR或AR设备无法区分用户身体的运动与车辆的运动，所以可能将车辆的运动认为是用户的运动。结果，VR或AR头显中向用户显示的图像看起来就好像用户正以与车辆相同的速度、相同的方向行进。

同样的情况也会发生在角向运动中。例如，佩戴着传统VR或AR设备的乘客正坐在一辆转弯的车内，当车辆转弯时，乘客并没有转过头，但是传统的AR或VR设备也无法区分。所以，尽管乘客没有转动头部，VR或AR头显上显示的图像可能看起来是在转弯或旋转。

而用户在车内的相对运动，以及VR或AR头显向用户展示的景象中的运动之间的差异，可能会导致用户的恶心和不适，如，由眼前庭错位导致恶心。

苹果公司的发明部分涵盖了系统的使用情境、头戴显示器和实现相对惯性测量技术的方法，以确定用户或用户部分身体与非固定参考框架的相对运动，例如用户乘坐在正在行驶的车内。

在某些情境下，可以采用相对惯性测量技术，根据用户在非固定参考框架中（如车内）行进时，用户头部的相对运动，通过头戴显示器确定要展示给用户的图像。

在其他情境中，相对惯性测量技术可以与连接到用户身体的控制器配合使用，以确定用户在非固定参考框架中（如行进的车内）行进时，用户身体的相对运动。

苹果的专利图1展示了一名用户正乘坐一辆汽车，以及一个包括多个惯性测量装置的系统，以确定用户与车辆的相对运动。苹果指出，虽然显示的是汽车，事实上，用户可能会乘坐各种类型的交通工具，如火车、飞机、地铁、船只、电梯等等。

用户设备#104是一个头戴式显示器（HMD），可能是惯性测量系统的一部分，如该系统#106会确定用户身体的相对运动。

专利图2A至2C展示了用户与车辆参考框架的相对运动。

专利图3A至3C展示了用户与车辆参考框架的相对角向运动。

苹果的专利图4A展示了一个惯性测量装置的方框示意图。

苹果专利图5展示了混合现实头显，经过配置可以确定相对惯性运动。

苹果专利图10A是一个相对惯性测量系统的逻辑方框图，该系统基于时间同步惯性测量确定相对惯性运动。