專利名稱：全擋風玻璃平視顯示器上的道路情況警報的制作方法
技術領域：
本公開涉及在機動車輛內的擋風屏上呈現對于潛在道路危險的識別的圖形成像。
背景技術：
這部分中的陳述僅提供與本公開有關的背景信息并且可能不構成現有技術。在車輛沿道路行駛時，當車輛操作者知道道路上具有潛在危險的情況時會提升駕駛能力。車輛的操作者能越早地識別潛在道路危險，則操作者就能夠越早地進行預防從而避免潛在道路危險。沿道路的諸如冰和凹坑的情況可能是潛在危險的并且不會被車輛的操作者注意到。早期識別潛在的道路危險可以使得車輛的操作者能夠采取適當預防措施來避免潛在的道路危險。平視顯示器將光投射在屏上并且光被轉換成屏上的可視顯示。已知平視顯示器通過減少操作者的疲勞且同時允許操作者保持關注于駕駛從而以有效方式向車輛的操作者呈現信息。
發明內容
基本透明擋風屏平視顯示器包括在擋風屏的預定區域上允許發光顯示且允許通過其可視的發光顆粒或微結構中的一種。利用基本透明擋風屏平視顯示器在車輛的駕駛場景上動態地標示圖形的方法包括監測道路情況；基于道路情況識別出潛在道路危險；確定識別出潛在道路危險的圖形；在基本透明擋風屏平視顯示器上對應于車輛的駕駛場景動態地標示圖形的位置；以及在基本透明擋風屏平視顯示器上顯示圖形。本發明還提供了以下技術方案。方案1. 一種利用基本透明擋風屏平視顯示器在車輛的駕駛場景上動態地標示圖形的方法，包括
監測道路情況；
基于所述道路情況識別潛在道路危險； 確定識別出所述潛在道路危險的所述圖形；
對應于所述車輛的所述駕駛場景在所述基本透明擋風屏平視顯示器上動態地標示所述圖形的位置；以及
在所述基本透明擋風屏平視顯示器上顯示所述圖形；
其中所述基本透明擋風屏平視顯示器包括在所述擋風屏的預定區域上允許發光顯示且允許通過其可視的發光顆粒或微結構中的一種。方案2.根據方案1所述的方法，還包括監測占用者眼睛位置；并且
其中對應于所述車輛的所述駕駛場景在所述基本透明擋風屏平視顯示器上動態地標示所述圖形的位置是基于所述占用者眼睛位置。方案3.根據方案2所述的方法，還包括監測所述車輛的當前取向和監測被識別
4潛在道路危險的當前位置；并且
其中對應于所述車輛的所述駕駛場景在所述基本透明擋風屏平視顯示器上動態地標示所述圖形的位置還基于所述車輛的當前取向和所述被識別潛在道路危險的當前位置。方案4.根據方案3所述的方法，還包括監測操作者凝視位置；并且
其中對應于所述車輛的所述駕駛場景在所述基本透明擋風屏平視顯示器上動態地標示所述圖形的位置還包括基于所述操作者凝視位置和所述被識別潛在道路危險的當前位置之間的距離增加來增加對所述圖形的強調。方案5.根據方案3所述的方法，還包括監測所述車輛的當前位置；并且其中對應于所述車輛的所述駕駛場景在所述基本透明擋風屏平視顯示器上動態地標
示所述圖形的位置還包括基于所述車輛的當前位置和所述被識別潛在道路危險的當前位置之間的距離減少來增加對所述圖形的強調。方案6.根據方案1所述的方法，還包括監測車輛-車輛通信；并且其中所述監測道路情況是基于所述車輛-車輛通信。方案7.根據方案6所述的方法，還包括對于所述車輛前方的潛在道路危險的請求；
其中所述車輛-車輛通信包括
向所述車輛前方的第二車輛傳達對潛在道路危險的請求；以及將所述潛在道路危險的位置和特性從所述第二車輛傳遞到所述車輛。方案8.根據方案6所述的方法，其中所述監測道路情況包括
分析所述第二車輛的駕駛性狀態，所述駕駛性狀態在所述車輛-車輛信息中被傳輸； 基于所分析的所述第二車輛的駕駛狀態來檢測不良駕駛狀態； 識別檢測到的不良駕駛狀態的位置，該位置在所述車輛-車輛信息中被傳輸；以及其中基于所述不良駕駛狀態的位置來識別所述潛在道路危險。方案9.根據方案1所述的方法，還包括監測來自距離傳感器的距離數據； 其中所述監測道路情況是基于來自所述距離傳感器的所述距離數據；并且
其中識別所述潛在道路危險利用來自所述距離傳感器的所述距離數據來識別所述潛在道路危險。方案10.根據方案1所述的方法，還包括監測圖像數據； 其中所述監測道路情況是基于所述圖像數據；并且
其中識別所述潛在道路危險利用所述圖像數據來識別所述潛在道路危險。方案11.根據方案1所述的方法，還包括監測來自無線通信的數據； 其中所述監測道路情況是基于來自所述無線通信的所述數據；并且
其中識別所述潛在道路危險利用來自所述無線通信的所述數據來識別所述潛在道路危險。方案12.根據方案1所述的方法，還包括監測車輛行駛歷史，包括 監測所述車輛行駛的當前路線；
監測沿所述車輛先前行駛的基本上相似路線的記錄的危險；以及將所述車輛行駛的所述當前路線與沿所述車輛先前行駛的所述基本上相似路線所記錄的危險相比較并且互相參照；其中所述監測道路情況是基于所述車輛行駛歷史。方案13.根據方案1所述的方法，其中所述監測道路情況包括 監測所述車輛的計劃路線；以及
監測沿所述車輛的所述計劃路線的天氣情況；
其中基于監測的道路情況來識別所述潛在道路危險包括當監測的天氣情況是不良天氣情況時將沿所述車輛的所述計劃路線易受潛在危險情況影響的路段識別為所述潛在道
路危險。方案14.根據方案13所述的方法，其中確定識別出所述潛在道路危險的所述圖形包括利用疊覆于被識別為所述潛在道路危險的所述路段的突出圖形。方案15.根據方案1所述的方法，其中確定識別出所述潛在道路危險的圖形包括利用框住被識別潛在道路危險的突出框。方案16. —種利用基本透明擋風屏平視顯示器將突出輪廓的圖形動態地標示到車輛的駕駛場景上的方法，包括
監測道路情況；
基于監測的道路情況識別潛在道路危險； 監測占用者眼睛位置； 監測占用者凝視位置； 監測所述車輛的當前取向； 監測被識別潛在道路危險的當前位置；
基于所述占用者眼睛位置、所述占用者凝視位置、所述車輛的當前取向和檢測到的潛在道路危險的當前位置來對應于所述車輛的所述駕駛場景在所述基本透明擋風屏平視顯示器上動態地標示所述突出輪廓的圖形的位置；
在所述基本透明擋風屏平視顯示器上顯示所述突出輪廓的圖形；以及其中所述基本透明擋風屏平視顯示器包括在所述擋風屏的預定區域上允許發光顯示且允許通過其可視的發光顆粒或微結構中的一種。方案17.根據方案16所述的方法，還包括 確定所述被識別潛在道路危險所呈現的威脅程度；
監測所述車輛和所述被識別潛在道路危險之間的距離；以及
基于所述威脅程度以及所述車輛和所述被識別潛在道路危險之間的所述距離來動態地加強所述突出輪廓的圖形。
現在將參考附圖通過示例方式描述一種或更多種實施例，附圖中 圖1示出了根據本公開裝備有EVS系統的示例性車輛；
圖2示出了根據本公開的基本透明顯示器；
圖3示出了根據本公開的示例性目標跟蹤系統，其中傳感器輸入被融合以便連續地確定被跟蹤的遠程或目標物體的當前位置；
圖4示出了根據本公開在相對于車輛的車輛環境中識別并定位針對該車輛的潛在道路危險的示例性控制方案400 ；以及圖5示出了根據本公開的駕駛場景，其包括被動態標示在車輛的基本透明擋風屏平視顯示器上的圖形。
具體實施例方式現在參考附圖，其中這些圖示僅為了示出某些示例性實施例的目的且不是為了限制性目的，公開了在車輛的擋風屏上呈現識別出潛在道路危險的圖形圖像的方法和視覺增強系統(EVS)。圖形圖像來源于識別潛在道路危險的傳感器和/或數據輸入，通過對所述輸入的處理以便將識別出的潛在道路危險傳送給車輛的操作者或占用者。將在擋風屏上顯示的圖形圖像對應于車輛的駕駛場景被動態地標示(register)到擋風屏上的某一位置，使得車輛的預期操作者或占用者可以看到其他車輛和作為單個可辨別輸入的識別潛在道路危險的被標示圖形圖像。類似地，能夠以與識別潛在道路危險的被標示圖形圖像相同的方式動態地標示呈現潛在道路危險的圖形圖像。圖1示出了根據本公開裝備有EVS系統的示例性車輛。示例性EVS系統被公開于共同未決的美國申請號12/417，077，其并入本文以供參考。車輛100包括EVS系統管理器 110 ；車輛傳感器系統，包括攝像機系統120、激光雷達系統127、紅外(IR)成像裝置137和雷達系統125 ；車輛操作傳感器，包括車輛速度傳感器130 ；信息系統，包括GPS裝置140和無線通信系統145 ；平視顯示器(HUD)150 ；人機接口(HMI)151 ；EVS圖形系統155 ；圖形投影系統158 ；以及占用者眼睛位置感測系統(occupant eye location sensing system) 160。 EVS系統管理器110包括可編程處理器，其包括程序以監測各種輸入并且識別車輛100的潛在道路危險以顯示在HUD 150上。EVS系統管理器110能夠直接與各種系統和部件通信，或者EVS系統管理器110能夠可替代地或附加地在LAN/CAN系統115上通信。EVS系統管理器110利用來源于大量輸入的、與車輛100的操作環境有關的信息。攝像機系統120包括攝像機或圖像捕獲裝置，其獲取呈現車輛視野的周期性或次序性圖像。攝像機系統120的攝像機或圖像捕獲裝置優選地包括360度的覆蓋度。激光雷達系統127包括本領域已知的利用散射光來測定位于該車輛附近的其他車輛的距離和/或其他信息的裝置。頂成像裝置 137包括本領域已知的利用熱成像攝像機來檢測電磁波譜的紅外區域內的輻射并且產生與其他車輛對應的該輻射的圖像的裝置。來自頂成像裝置137和攝像機系統120的圖像可被稱為圖像數據。雷達系統125包括本領域已知的利用電磁輻射來檢測位于車輛附近的其他車輛或物體的裝置。雷達系統125和激光雷達系統127可被稱為距離傳感器。本領域中的大量已知車載傳感器被用于車輛中以便監測車輛速度、發動機速度、車輪滑移和代表車輛操作的其他參數。車輛速度傳感器130代表了一種傳感器，不過本公開的范圍包括供 EVS使用的任意這樣的傳感器。GPS裝置140和無線通信系統145與車輛外部的資源通信， 例如衛星系統180和蜂窩通信塔190。來自互聯網的數據能夠從無線通信系統145獲得。 GPS裝置140可以與3D地圖數據庫結合使用，該3D地圖數據庫包括與GPS裝置140接收的全局坐標相關的關于車輛的當前位置的詳細信息。來自車輛傳感器系統和車輛操作傳感器的信息能夠被EVS系統管理器110用來監測車輛的當前位置和取向。HUD 150包括擋風屏，該擋風屏裝備有能夠顯示投影在其上的圖像且同時保持透明或基本透明以使得車輛的占用者能夠通過擋風屏清楚地觀察車輛外部的特征。應該意識到雖然HUD 150包括在車輛前部的擋風屏，不過車輛內的其他表面也可以用于投影，包括側窗和后窗。此外，在前擋風屏上的景象可以在車輛前“A-柱”上連續并且連續到側窗上以作為連續圖像。HMI 151包括計算裝置，其中車輛的操作者能夠輸入命令以便與HMI 151信號通信地控制車輛的各種系統并且接收所需信息。例如，利用HMI 151，操作者能夠向其他車輛輸入請求(S卩，車輛-車輛通信)以有助于識別沿道路在前方的潛在道路危險。EVS圖形引擎155包括顯示軟件或程序以便翻譯請求從而以信息的圖形圖示的方式來顯示來自EVS系統管理器110的信息。 EVS圖形引擎155包括程序以便補償擋風屏的彎曲和傾斜的表面以及圖形將在其上投影的任意其他表面。EVS圖形引擎155控制圖形投影系統158，該圖形投影系統158包括產生激發光以便投射圖形圖示的激光器或投影機裝置。占用者眼睛位置感測系統160包括本領域已知的估測占用者的頭部位置且進一步估測占用者的眼睛的取向或凝視位置的傳感器。基于占用者眼睛位置感測系統160的輸出、車輛100的當前取向以及跟蹤與車輛周圍環境(例如被識別的潛在道路危險)相關的位置信息的輸入數據，EVS系統管理器110能夠準確地將圖形圖示動態地標示到HUD，使得占用者通過擋風屏看到疊覆有可視圖像的圖像。上述EVS包括眼睛感測和頭部感測裝置，其允許估計眼睛位置、允許在HUD上動態標示圖像以使得圖像對應于操作者的視野。不過，將意識到，能夠通過大量方法來實現對于頭和眼睛位置的估計。例如，在與調節后視鏡類似的過程中，操作者能夠在進入車輛時使用校準例程將圖形對齊于被檢測目標。在另一實施例中，在車輛中的縱向就坐位置能夠被用于估計駕駛員頭部的位置。在另一實施例中，對一個或多個后視鏡的手動調節能夠被用于估計操作者的眼睛位置。應該意識到，各方法的結合(例如就坐位置和鏡調節角度的結合) 能夠被用于以改善的準確度估計操作者頭部位置。可以想到實現在HUD上準確標示圖形的許多方法，并且本公開不旨在受限于這里描述的具體實施例。示例性EVS包括寬視野全擋風屏HUD，即基本透明屏，其包括顯示投影在其上的圖形圖像的功能；HUD圖像引擎，其包括能夠在擋風屏上投影圖像的一個或多個激光器；輸入源，其獲得與車輛的操作環境有關的數據；以及EVS系統管理器，其包括程序以便監測來自輸入裝置的輸入、處理所述輸入并且確定與操作環境相關的關鍵信息，并且產生針對要被HUD圖像引擎產生的圖形圖像的請求。不過，將意識到這種示例性EVS僅是EVS能夠采取的大量構造中的一種。例如，視覺或攝像機系統可用于將要討論的各種EVS應用。不過，應該意識到示例性EVS系統能夠在沒有視覺系統的情況下運轉，例如提供僅來自于GPS裝置、 3D地圖數據庫和車載傳感器的可用信息。在替代方案中，應該意識到示例性EVS系統能夠在不訪問GPS裝置或無線網絡而是僅利用來自視覺系統和雷達系統的輸入的情況下運轉。 許多不同的構造可以用于所公開的系統和方法，并且本公開不旨在受限于這里描述的示例性實施例。為了用作相關特征可以通過其被觀察的介質且同時用作可以在其上顯示圖形圖像的顯示裝置，車輛的擋風屏必須既透明又能夠顯示激發光源所投影的圖像。圖2示出了根據本公開的基本透明顯示器。觀察者10能夠通過基體14看到任意物體(例如立方體12)。 基體14可以是透明的或基本透明的。雖然觀察者10通過基體14看到任意物體12，不過觀察者也能夠看到產生于基體14的圖像(例如圓15和三角16)。基體14可以是車輛擋風玻璃、玻璃基體、塑料基體、聚合物基體或者本領域技術人員能意識到的其他透明(或基本透明)介質的一部分。其他基體可以補充基體14來提供著色、基體保護、濾光(例如過濾外部紫外光)以及其他功能。
圖2示出了對基體14的照射，該基體14被來自由裝置20示出的光源(例如投影機或激光器)的激發光(例如紫外光或紅外光)照射。接收到的激發光可以被基體14處的發光材料吸收。當發光材料接收到激發光時，發光材料可以發出可見光。因此，可以通過使用激發光選擇性地照射基體14在基體14處產生圖像(例如圓15和三角16)。在一種實施例中，激發光由包括投影機的裝置20輸出。投影機可以是數字投影機。投影機可以是微鏡陣列(MMA)投影機(例如數字光處理(DLP)投影機)。輸出紫外光的 MMA投影機可類似于輸出可見光的MMA投影機，只是色輪具有適合于紫外光譜的濾光器。投影機是液晶顯示(IXD)投影機。投影機可以是硅基液晶顯示(LCOS)投影機。投影機可以是模擬投影機(例如幻燈膠片投影機或電影膠片投影機)。本領域的技術人員將意識到可以用于將紫外光投射在基體14上的其他類型投影機。在另一實施例中，激發光由裝置20輸出，該裝置20包括激光器。從裝置20輸出的激光束的強度和/或運動可以被調制成在基體14中產生圖像。在降頻轉換實施例中，來自激光器的輸出可以是紫外光。在升頻轉換實施例中，來自激光器的輸出可以是紅外光。圖2示出了分布在基本透明基體內的發光材料(例如發光顆粒22)。當激發光被發光顆粒22吸收時，發光顆粒發出可見光。因此，在降頻轉換實施例中，當紫外光被發光顆粒 22吸收時，可見光從發光顆粒發出。類似地，在升頻轉換實施例中，當紅外光被發光顆粒22 吸收時，可見光從發光顆粒發出。圖2示出了包括被分布在基本透明基體內的發光顆粒22的發光材料。這些發光顆粒22能夠自始至終是基本類似的顆粒，或者如圖2所示，顆粒的成分可以變化。當激發光被發光顆粒22吸收時，顆粒發出可見光。因此，在降頻轉換實施例中，當紫外光被發光顆粒吸收時，從發光顆粒發出可見光。類似地，在升頻轉換實施例中，當紅外光被發光顆粒吸收時，從發光顆粒發出可見光。每個發光顆粒均可以是不同類型的發光材料，其響應不同波長范圍的激發光(例如紫外或紅外光)而發出不同波長范圍的可見光。發光顆粒22可以遍布于基體14。在替代方案中，如圖2所示，顆粒可以被置于基體14的表面上。發光顆粒22可以通過被涂覆在基體14上而被整合到基體14中。發光材料可以是熒光材料，其響應于對電磁輻射(例如可見光、紫外光或紅外光)的吸收而發出可見光，該電磁輻射具有與發出的可見光不同的波長。顆粒的尺寸可以小于可見光的波長，這可以減少或消除由顆粒散射的可見光。比可見光的波長小的顆粒的示例是納米顆粒或分子。每種發光顆粒可具有小于大約400納米的直徑。根據實施例，每種發光顆粒可具有小于大約300納米、小于大約200納米、小于大約100納米或者小于大約50納米的直徑。發光顆粒可以是單個分子。圖3示意性示出了示例性目標跟蹤系統300，其中傳感器輸入被融合以便連續地確定被跟蹤的遠程或目標物體的當前位置303。與車輛周圍環境中的目標物體相關的輸入被數據融合模塊302監測。數據融合模塊302根據各種輸入的可靠性來分析、過濾或優先化所述輸入，并且被優先化或加權的輸入被求和從而確定目標物體的當前位置。數據融合模塊302可用于整合來自各種感測裝置的輸入并且產生目標物體的融合行蹤以確定目標物體的當前位置。融合行蹤包括相對于車輛對于目標物體的相對位置和軌跡的數據評估。這種基于距離傳感器306 (包括雷達、激光雷達和其他測距傳感器)輸入的數據評估是有用的，不過包括了用于產生行蹤的傳感器裝置的不準確性和不精確性。如
9上所述，不同傳感器輸入能夠被結合使用以便提高確定目標物體(例如潛在道路危險)的當前位置時所涉及的評估的準確性。視覺系統提供了在目標跟蹤系統300中使用的傳感器輸入的附加來源或替代性來源。模式識別、角落檢測、豎直邊緣檢測、豎直物體識別和其他方法可以用于分析視覺信息。不過，應該意識到，對于車輛前方視場的以高速率刷新(體察實時運動所必須的)的高分辨率視覺圖示包括所要分析的非常大量的信息。因此，期望將來自視覺系統308的輸入與距離傳感器306相融合從而將視覺分析集中在最可能確定目標物體的當前位置的一部分視覺信息上。其他車載傳感器312能夠與目標跟蹤系統300的數據融合模塊302 —同使用來確定目標物體的當前位置303，所述其他車載傳感器312包括提供例如紅外和超聲信息。此外，車輛-車輛信息(vehicle-to-vehicle information) 310能夠被用于在目標物體是另一車輛時確定目標物體的當前位置303。當目標物體是第二車輛時，第二車輛將其當前位置傳達給第一車輛(例如所述車輛)的控制系統(例如EVS系統管理器110)。由第二車輛傳達的當前位置能夠包括第二車輛向第一車輛提供與3D地圖數據相結合的GPS坐標。車輛-車輛信息310能夠被單獨使用或者能夠與各種感測裝置一起用于融合模塊302 中以便產生目標物體的融合行蹤從而確定目標物體的當前位置303。還應該意識到，圖3的數據融合模塊302能夠被用于使用其距離傳感器(例如雷達和激光雷達)、攝像機、頂成像裝置和車輛-車輛通信來連續地監測周圍環境，從而通過評估來自感測裝置的輸入而采取適當對策以便避免造成碰撞的意外或情況。公開于美國專利序列號7，460，951且并入本文以供參考的示例性軌跡融合過程允許確定目標物體在相對于車輛的XY坐標系中的位置。類似地，目標行蹤能夠被用于各種目的，包括自適應巡航控制，其中車輛調節速度來保持距當前路徑中的車輛的最小距離。能夠利用目標行蹤的另一類似系統是碰撞預警系統(CPS)，其中被識別的目標行蹤被分析以便基于相對于車輛的行蹤運動識別出可能的即將發生或迫近的碰撞。CPS警告駕駛員即將發生的碰撞，并且如果碰撞被認為是不可避免的則通過自動剎車來降低碰撞嚴重性。所有上述輸入均能被示例性EVS系統管理器110利用。此外，應該意識到EVS系統管理器110可以采用與目標跟蹤有關的上述方法以便確定目標物體的當前位置，其中目標物體能夠是被識別的潛在道路危險。可以利用基本透明擋風屏HUD將圖形動態地標示到車輛的駕駛場景上，其中該圖形識別出潛在道路危險。將圖形動態地標示到車輛的駕駛場景上需要監測與占用者眼睛位置(和/或頭部位置)相關的數據、監測車輛的當前取向、監測車輛的當前位置以及監測目標物體(例如被識別的潛在道路危險)的當前位置。參考圖1和圖3，占用者眼睛位置感測系統 160包括本領域已知的用于估測占用者頭部位置且進一步估測占用者眼睛取向或凝視位置的傳感器。占用者可以是車輛的操作者或者車輛內的乘客。頭部和眼睛感測裝置是本領域已知的并且在此不作更詳細的討論。為了本公開的目的，基于攝像機的裝置與圖像識別軟件結合使用以便基于圖像識別程序來估計能夠與車輛坐標系相協調的車輛內的三維頭部位置和占用者的凝視方向。能夠通過本領域已知的方法來確定車輛的當前取向，該方法例如但不限于監測與 3D地圖數據庫和數字羅盤結合的GPS裝置140，所述3D地圖數據庫和數字羅盤包括與GPS裝置140接收到的全局坐標相關的關于車輛當前取向的詳細信息。當前取向還能夠由車輛運動學確定，其包括至少車輛速度和偏航速率，這可通過監測車輛運轉和/或監測加速表讀數的傳感器來獲得。能夠通過分析由上文所述的目標跟蹤系統300所獲得的數據來監測目標物體的當前位置，其中一個或多個傳感器彼此結合使用以便監測目標物體的當前位置。例如，包括攝像機系統120和雷達系統125的車輛傳感器系統能夠融合收集到的信息以監測目標物體的當前位置。類似地，能夠使用車輛-車輛通信，其中目標物體是將其當前位置持續地傳送回所述車輛(例如傳送與3D地圖數據結合的GPS信息)的第二車輛。基于占用者眼睛位置、車輛的當前取向和目標物體(例如被識別的社會網絡用戶) 的當前位置，被跟蹤物體(例如，被識別的潛在道路危險)和操作者眼睛之間的估計交點能夠在擋風屏上被確定，從而使得圖形圖像能夠被動態地標示到擋風屏上對應于車輛的駕駛場景的位置，使得車輛的占用者可以看到被識別的潛在道路危險和將潛在道路危險識別成單個可分辨輸入的被標示的圖形圖像。還應該意識到，被動態標示的圖形能夠基于占用者的凝視位置而被更新。如下文將參考具體示例被更詳細描述的，能夠基于在占用者的凝視位置和駕駛場景上被識別的潛在道路危險之間的距離來增強或減弱對于被標示圖形的強調。例如，當占用者的凝視位置距被動態標示的圖形變遠時，能夠對圖形增加強調以便獲得占用者的注意，原因在于明顯地占用者將目光從圖形移開。不過，如果占用者凝視位置距所述圖形變近，則可以減弱對于圖形的強調，原因在于明顯地占用者正在觀察圖形或圖形附近。類似地，如果圖形實際上是文本的，則當占用者的凝視位置變近時能夠增加對文本圖形的強調從而使得文本清晰，因為明顯地占用者正在看所述圖形且試圖閱讀文本。強調可以包括增加或減弱圖形的照明度和/或使得圖形閃爍或跳動。另外，能夠通過基于在車輛的當前位置和被識別的潛在道路危險的當前位置之間的距離減小來增強或減弱對于圖形的強調，從而動態地更新圖形的位置。例如，當車輛接近被識別為潛在道路危險的黑冰時，識別并且定位該黑冰的圖形可以在車輛與黑冰之間的當前位置變近時被增強。參考圖4，示出了根據本公開在相對于車輛的車輛環境中識別并定位針對該車輛的潛在道路危險的示例性控制方案400的圖示。與EVS系統管理器110相關聯的潛在道路危險模塊(PRHM) 450分析PRHM 450所利用的傳感器和數據輸入402來識別和定位潛在道路危險420。PRHM 450利用來自多個車輛傳感器和數據模塊406的傳感器和數據輸入402 來監測車輛環境。應該意識到多個車輛傳感器和數據模塊406中的每一個均能夠被單獨使用或者與其他傳感器和數據模塊結合使用，這取決于監測車輛環境來產生由PRHM 450所利用的傳感器和數據輸入402從而識別潛在道路危險420的應用。多個車輛傳感器和數據模塊406能夠包括來自激光雷達模塊450的數據、來自雷達模塊452的數據、來自頂成像模塊454的數據、車輛-車輛信息456、來自能夠以360度旋轉來捕獲圖像的攝像機模塊458 的數據、來自無線通信模塊460的數據以及來自車輛歷史模塊(VHM)462的數據。雷達和激光雷達數據能夠被稱為分別來自圖1的雷達系統125和激光雷達系統127的距離數據。類似地，頂成像數據和攝像機數據能夠被稱為分別來自圖1的頂成像裝置137和攝像機系統120的圖像數據。無線通信模塊460能夠包括來自包含互聯網的無線通信系統145、與 3D地圖數據結合的GPS數據、蜂窩通信190和衛星系統180的數據。不過，本公開不限于這些傳感器和數據模塊。車輛-車輛信息456，也被稱為車輛-車輛通信，包括利用GPS和 3D地圖數據、無線通信系統145、衛星系統180和蜂窩通信塔190。VHM 462包括車輛先前行駛的路線以及沿先前行駛的路線識別的潛在道路危險，其中潛在道路危險的特性和位置被記錄且存儲在存儲器中。控制系統400還包括EVS系統管理器110，其監測來自PRHM 450的信息并且基于 PRHM 450產生的被識別潛在道路危險420來產生顯示需求430 ；EVS圖形系統155，其監測來自EVS系統管理器110的顯示需求430并且產生圖形命令440 ；以及圖形投影系統158， 其將光投射在平視顯示器150上。潛在道路危險420能夠包括可能對沿著道路行駛的車輛構成潛在危險的任何物體、障礙物或情況。例如，潛在道路危險能夠包括凹坑、黑冰、冰、砂礫、濕滑路段、在不良天氣條件期間易受潛在危險情況影響的路段、道路上的物品、損壞的車輛以及隱藏于行車道中的車輛。然而，潛在道路危險不限于這些危險，并且應意識到包括能夠導致對沿道路行駛的車輛的潛在危害或者威脅車輛的操作者安全的任何情況或危險。想到的實施例包括利用多種車輛傳感器和數據模塊406來監測相對于車輛的車輛環境。基于傳感器和數據輸入402，PRHM 450能夠識別出潛在道路危險420，其中EVS圖形系統155確定識別出道路危險的圖形，并且該圖形的位置對應于駕駛場景被動態地標示在基本透明擋風屏平視顯示器上。圖形投影系統158利用平視顯示器將圖形顯示到車輛的駕駛場景上。監測道路情況能夠基于車輛-車輛信息456 (S卩，車輛-車輛通信)。例如，對于道路前方的潛在道路危險的請求能夠由所述車輛向道路前方的第二車輛請求。所述請求能夠由所述車輛的操作者利用HMI 141做出并且利用上文討論的系統中的任何系統來傳達。潛在道路危險的位置和特性能夠從所述第二車輛傳遞到所述車輛。應當意識到，所述第二車輛響應于所述車輛的請求來識別潛在道路危險并且將該潛在道路危險的特性傳遞到所述車輛。還應當意識到，所述車輛的操作者能夠將車輛-車輛信息456設置成自動地且連續地向道路前方的其他車輛(例如第二車輛)進行請求以識別和定位潛在道路危險。當其他傳感器和數據模塊可能不可用、超出范圍或者不太優選時，車輛-車輛信息有利地在早期識別潛在道路危險。基于車輛-車輛信息，PRHM 450能夠識別潛在道路危險420，其中EVS圖形系統155確定識別出潛在道路危險的圖形，并且該圖形的位置對應于駕駛場景被動態地標示在基本透明擋風屏平視顯示器上。另外，所述第二車輛能夠傳輸識別出潛在道路危險的消息，其中EVS圖形系統155確定解釋識別出潛在道路危險的消息的文本圖形。監測車輛-車輛信息模塊456的車輛-車輛信息還能夠包括分析在車輛-車輛信息中傳輸的第二車輛的駕駛性狀態。例如，車輛-車輛信息模塊456能夠監測第二車輛是否滑移，其中，第二車輛的車載傳感器確定該第二車輛滑移。能夠基于對第二車輛的駕駛狀態(即，車輛正在滑移)的分析來檢測不良駕駛狀態。檢測到的不良駕駛狀態的位置能夠被識別，其中該位置能夠在車輛-車輛信息中被傳輸。PRHM 450因而能夠基于檢測到的不良駕駛狀態的被識別位置來識別潛在道路危險420。在非限制性示例中，車輛-車輛信息能夠確定第二車輛由于路上的黑冰而滑移，其中第二車輛滑移的位置被PRHM 450識別為由于黑冰所導致的被識別潛在道路危險的位置。EVS圖形系統155能夠確定將黑冰識別為潛在道路危險的被標示圖形，其中被標示圖形的位置能夠對應于車輛的駕駛場景被動態地標示在基本透明擋風屏平視顯示器上。在非限制性示例性中，被標示圖形能夠包括諸如驚嘆號的警報。另外，EVS圖形系統155能夠確定將黑冰識別為潛在道路危險的文本圖形。在另一示例性實施例中，能夠利用來自距離傳感器的數據來監測道路情況，所述數據能夠包括來自激光雷達模塊450的數據和來自雷達模塊452的數據，其中PRHM 450能夠基于來自距離傳感器的數據來識別潛在道路危險。例如，圖1的雷達系統125能夠被用于檢測可能是潛在危險的物體。例如，能夠確定沿道路的車輛由于距離傳感器確定距離正在急劇減小而是不可操作的。類似地，在另一非限制示例中，距離傳感器能夠識別出使用來自攝像機系統120的圖像數據不可識別的隱藏于行車道中的車輛。EVS圖形系統155能夠確定將隱藏車輛識別為潛在道路危險的圖形，其中該圖形的位置能夠對應于車輛的駕駛場景被動態地標示在基本透明擋風屏平視顯示器上。在非限制性示例中，圖形能夠包括包圍隱藏車輛的突出輪廓的圖形。在另一個示例性實施例中，能夠通過PRHM 450利用傳感器和數據輸入402來識別潛在道路危險，所述傳感器和數據輸入402能夠包括來自頂成像模塊妨4的圖像數據和來自攝像機模塊458的數據。例如，攝像機模塊458能夠包括由攝像機系統120監測的數據， 該數據包括被識別為沿著道路的凹坑的圖像，其中PRHM 450能夠將凹坑識別為潛在道路危險。還應當意識到，PRHM 450能夠包括監測額外的數據，例如車輛行駛的車道和由攝像機模塊458監測的凹坑所處的車道，其中凹坑所呈現的威脅程度基于與車輛行駛的車道和凹坑的被監測車道的關系而增加/減少。在另一個示例性實施例中，能夠通過PRHM 450利用來自無線通信模塊460的數據來識別潛在道路危險。如前所述，來自無線通信模塊460的數據能夠包括監測來自包含互聯網的無線通信系統145、與3D地圖數據結合的GPS數據、蜂窩通信190和衛星系統180的數據。在非限制性示例中，衛星系統180可以確定來自塌方的巖屑并且將該信息經由無線通信模塊460無線地傳送到PRHM 450以將該巖屑識別為潛在道路危險。在另一個非限制性示例中，能夠監測車輛的計劃路線，其中利用與3D地圖數據結合的GPS數據和互聯網經由無線通信模塊460來監測沿計劃路線的天氣情況。PRHM 450能夠被設置成監測不良天氣情況期間沿計劃路線易受潛在危險情況影響的路段，其中當監測的天氣情況不利時這種路段被識別為潛在道路危險。在非限制性示例中，當很冷時，立交橋可以被識別為潛在危險情況，因為在立交橋上形成冰的危險性增大，但是在其他情況下，立交橋不被識別為潛在危險情況。在另一個非限制性示例中，當下雪時，山區道路上的陡峭路段能夠被識別為潛在道路危險。當下雪時，EVS圖形系統155能夠確定將山區道路上的陡峭路段識別為潛在道路危險的圖形，其中該圖形的位置能夠對應于車輛的駕駛場景被動態地標示在基本透明擋風屏平視顯示器上。在非限制性示例中，所述圖形能夠包括利用疊覆被識別為潛在道路危險的陡峭路段的突出(高亮)圖形。在另一個示例性實施例中，能夠通過PRHM 450利用來自VHM 462的數據來識別潛在道路危險。如前所述，VHM 462包括監測車輛先前行駛的路線和記錄的沿先前行駛的路線所識別的危險，其中所記錄的危險的特性和位置被存儲在存儲器中。具體地，車輛行駛的當前路線被監測。能夠基于為了導航目的而輸入HMI 151的感興趣輸入點來監測當前路線。 另外，能夠基于結合3D地圖數據的當前GPS信息來監測當前路線。沿車輛先前行駛的基本上相似路線的先前記錄的危險被監測。車輛行駛的當前路線與沿車輛先前行駛的基本上相似路線所記錄的危險相比較并且互相參照。從而基于當前路線與基本上相似路線的比較和互相參照，當先前記錄的危險沿車輛行駛的當前路線正在接近或者即將接近時，PRHM 450 識別出潛在道路危險。在非限制性示例中，前去工作的乘車者可能會在前往工作的駕乘途中識別出十字路口處的砂礫。砂礫能夠是存儲在存儲器或數據庫中的被記錄的危險。在下一天的早晨，基于與存儲在存儲器或數據庫中的被記錄的危險的比較和互相參照，十字路口處的砂礫能夠在乘車者接近該砂礫之前被識別為潛在道路危險。參考圖5，通過車輛的基本透明擋風屏平視顯示器150示出了駕駛場景500。能夠通過擋風屏平視顯示器150觀察到SUV 502，其中所述車輛和SUV 502能夠經由車輛-車輛信息(即車輛-車輛通信)來通信。文本圖形510被動態地標示在平視顯示器150上并且翻譯來自SUV 502的識別出黑冰的消息，該SUV 502正在行駛經過該黑冰并且該黑冰可能是潛在道路危險。突出框圖形512框住可能被圖4的PRHM 450識別為潛在道路危險的固定車輛504。被標示的圖形514將車輛的行駛車道中的凹坑識別和描述為潛在道路危險。突出的圖形516疊覆于被識別為潛在道路危險的路段。應當意識到，所述路段是僅在不良天氣情況(例如雨或雪)被監測時可能是易受危險情況影響的急轉彎。想到的另外的實施例包括基于潛在道路危險的威脅程度和車輛與被識別潛在道路危險之間的距離來動態地更新和加強識別出潛在道路危險的圖形。潛在道路危險的威脅程度能夠基于潛在道路危險與閾值條件的比較而定。例如，識別出凹坑的被標示圖形514 可以與閾值條件比較，其中超出閾值直徑的任何凹坑都呈現比未超出閾值直徑的凹坑更高的威脅程度。因此，在車輛接近凹坑時，被標示圖形514可以被動態地加強以改變顏色或者光照強度，因為威脅程度高至足以干擾車輛的操作。在另一非限制性示例中，在車輛和固定車輛之間的距離減小時，框住固定車輛504的突出框圖形512能夠被動態地加強而跳動。換句話說，可以基于車輛的當前位置和被識別潛在道路危險(例如固定車輛)的當前位置之間的距離減小來動態地更新突出框圖形512。類似地，如果確定車輛沒有行駛在與固定車輛 504相同的車道中，那么固定車輛504的威脅程度可以不如車輛行駛在與固定車輛504相同的車道中時的威脅程度高。如前所述，能夠基于在占用者的凝視位置和駕駛場景上被識別的潛在道路危險之間的距離來額外地增強或減弱對圖形的強調。上述公開內容描述了能夠全屏顯示的基本透明平視顯示器。將意識到能夠在利用基本全擋風屏顯示器、部分擋風屏顯示器(例如但不限于駕駛員的半個擋風屏)或者聚焦于或限制于操作者視野的大致筆直向前的中心的顯示器的擋風屏上使用類似的方法。公開內容不限于擋風屏，還能夠包括包含車輛的側窗或后窗的基本透明平視顯示器。圖形還能夠被投影在車輛的立柱上。可以想到許多顯示器實施例，本公開內容不試圖被限于這里描述的具體示例性實施例。本公開內容已經描述了特定優選實施例及其變型。當閱讀并理解說明書時可以意識到其他變型和改變。因此，本公開內容不旨在限于被公開作為構想成實現本公開內容的最佳模式的具體實施例，而是本公開內容將包括落入所附權利要求范圍內的所有實施例。
權利要求
1.一種利用基本透明擋風屏平視顯示器在車輛的駕駛場景上動態地標示圖形的方法， 包括監測道路情況；基于所述道路情況識別潛在道路危險； 確定識別出所述潛在道路危險的所述圖形；對應于所述車輛的所述駕駛場景在所述基本透明擋風屏平視顯示器上動態地標示所述圖形的位置；以及在所述基本透明擋風屏平視顯示器上顯示所述圖形；其中所述基本透明擋風屏平視顯示器包括在所述擋風屏的預定區域上允許發光顯示且允許通過其可視的發光顆粒或微結構中的一種。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括監測占用者眼睛位置；并且其中對應于所述車輛的所述駕駛場景在所述基本透明擋風屏平視顯示器上動態地標示所述圖形的位置是基于所述占用者眼睛位置。
3.根據權利要求2所述的方法，還包括監測所述車輛的當前取向和監測被識別潛在道路危險的當前位置；并且其中對應于所述車輛的所述駕駛場景在所述基本透明擋風屏平視顯示器上動態地標示所述圖形的位置還基于所述車輛的當前取向和所述被識別潛在道路危險的當前位置。
4.根據權利要求3所述的方法，還包括監測操作者凝視位置；并且其中對應于所述車輛的所述駕駛場景在所述基本透明擋風屏平視顯示器上動態地標示所述圖形的位置還包括基于所述操作者凝視位置和所述被識別潛在道路危險的當前位置之間的距離增加來增加對所述圖形的強調。
5.根據權利要求3所述的方法，還包括監測所述車輛的當前位置；并且其中對應于所述車輛的所述駕駛場景在所述基本透明擋風屏平視顯示器上動態地標示所述圖形的位置還包括基于所述車輛的當前位置和所述被識別潛在道路危險的當前位置之間的距離減少來增加對所述圖形的強調。
6.根據權利要求1所述的方法，還包括監測車輛-車輛通信；并且其中所述監測道路情況是基于所述車輛-車輛通信。
7.根據權利要求6所述的方法，還包括對于所述車輛前方的潛在道路危險的請求； 其中所述車輛-車輛通信包括向所述車輛前方的第二車輛傳達對潛在道路危險的請求；以及將所述潛在道路危險的位置和特性從所述第二車輛傳遞到所述車輛。
8.根據權利要求6所述的方法，其中所述監測道路情況包括分析所述第二車輛的駕駛性狀態，所述駕駛性狀態在所述車輛-車輛信息中被傳輸； 基于所分析的所述第二車輛的駕駛狀態來檢測不良駕駛狀態； 識別檢測到的不良駕駛狀態的位置，該位置在所述車輛-車輛信息中被傳輸；以及其中基于所述不良駕駛狀態的位置來識別所述潛在道路危險。
9.根據權利要求1所述的方法，還包括監測來自距離傳感器的距離數據； 其中所述監測道路情況是基于來自所述距離傳感器的所述距離數據；并且其中識別所述潛在道路危險利用來自所述距離傳感器的所述距離數據來識別所述潛在道路危險。
10. 一種利用基本透明擋風屏平視顯示器將突出輪廓的圖形動態地標示到車輛的駕駛場景上的方法，包括 監測道路情況；基于監測的道路情況識別潛在道路危險； 監測占用者眼睛位置； 監測占用者凝視位置； 監測所述車輛的當前取向； 監測被識別潛在道路危險的當前位置；基于所述占用者眼睛位置、所述占用者凝視位置、所述車輛的當前取向和檢測到的潛在道路危險的當前位置來對應于所述車輛的所述駕駛場景在所述基本透明擋風屏平視顯示器上動態地標示所述突出輪廓的圖形的位置；在所述基本透明擋風屏平視顯示器上顯示所述突出輪廓的圖形；以及其中所述基本透明擋風屏平視顯示器包括在所述擋風屏的預定區域上允許發光顯示且允許通過其可視的發光顆粒或微結構中的一種。
全文摘要
本發明涉及全擋風玻璃平視顯示器上的道路情況警報。基本透明擋風屏平視顯示器包括在所述擋風屏的預定區域上允許發光顯示且允許通過其可視的發光顆粒或微結構中的一種。一種利用基本透明擋風屏平視顯示器在車輛的駕駛場景上動態地標示圖形的方法包括監測道路情況；基于道路情況識別潛在道路危險；確定識別出潛在道路危險的圖形；對應于所述車輛的駕駛場景在所述基本透明擋風屏平視顯示器上動態地標示所述圖形的位置；以及在所述基本透明擋風屏平視顯示器上顯示所述圖形。
文檔編號H04N7/18GK102568231SQ20111044967
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者D.崔, J.F.什切爾巴, T.A.塞德 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司