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全挡风玻璃hud增强:有限像素化视场结构

全挡风玻璃hud增强:有限像素化视场结构

本发明涉及全挡风玻璃HUD增强:有限像素化视场结构。一种在车辆的透明挡风玻璃平视显示器上投射图形的系统。该系统包括在透明挡风玻璃平视显示器上投射光的图形投射系统和基于该被投射的光在有限视场内发射光的透明挡风玻璃平视显示器。该透明挡风玻璃平视显示器包括足够小的发光粒子以使透明挡风玻璃平视显示器实质上透明。

其中,Pm=f(S。)且P'm=f'(s。)。换句话说,修正Λs是在估计位置Sq处的梯度的单位矢量上的投影。

根据本发明的实施方式,所述激励光可以是紫外光。如果所述激励光是紫外光,那么,当发光材料响应于紫外光发出可见光时,发生下变换(down-conversion)物理现象。具体地,紫外光比可见光具有短的波长和高的能量。相应地,当发光材料吸收紫外光并发出较低能量的可见光时,紫外光被下变换为可见光,因为紫外光在被转换成可见光时其能级下降。在实施方式中,所述发光材料是荧光材料。

可能碰撞事件的反应可以基于增加的可能性来计量。例如,在确定可能性较低的情况下可以使用轻微的自动制动,并且响应于确定为高阈值可能性可以采取更强的措施。

图21显示了根据本发明示例性的前进车道估计处理。示例性处理包括地图几何模型模块,车辆姿态定位模块,曲率估计模块,以及车辆侧向(横向)跟踪模块。所述地图几何模型模块输入地图航路点并输出车辆区域内的车道几何参数,航路点由本领域公知的方法确定,包括在地图数据库中确定从起点或当前点到目的地或经过点的广义路径(generalizedpath)。该车道几何参数可被描述为包括区域中的道路的几何表示的弧。车辆姿态定位模块输入来自地图几何模型模块的道路几何参数、来自GPS装置的GPS坐标以及来自视觉子系统的摄像机数据,并输出车辆区域内相对于车道几何参数的估计车辆位置。与车道几何参数或所述弧相关的车辆位置可以描述为弧长参数(Sm)。所述曲率估计模块输入摄像机数据、来自车辆传感器的车辆运动学数据如车速和偏航率以及sm,并且输出曲率(K)或车辆位置处道路上的曲线的测量。最后,车辆侧向跟踪模块输入摄像机数据、车辆运动学数据和K,并且输出关于车辆位置和车辆角向的数据,所述车辆位置是参考当前车道的中心的位置,且车辆角向是参考车道的当前前进方向的角向。这样,涉及车辆当前位置和行驶的当前输入可被用于生成与车辆区域内的车道几何参数相关的数据,以及与车道相关的车辆位置和方位。

此外,应当理解,改善的判断可能性的精度可以通过警告模型的重复训练来获得。例如,如果警告被发出,贝1J回顾选择(reviewoption)可以通过声音提示,屏幕询问(on-screeninquiry),或任何其它输入方法提供给驾驶员,要求驾驶员确认将要发生的碰撞警告是否是合适的。在本领域已知多种方法来适应正确的警告,错误警告或遗漏的警告。例如,本领域公知的机器学习算法可以用来适应性地利用程序,根据反馈的特性将加权和重点分配给替代性的计算。此外,模糊逻辑可以用于基于反馈根据可缩放因子(scalablefactor)来调节系统的输入。这样,系统的准确性可以随着时间并根据操作者的具体驾驶习惯而得到改善。

方案四:方案一中的系统,其中,有限视场被定向成仅仅对车辆的第一排乘客显不图形。

公知的使用GPS装置的系统可以利用输入的目的地以给操作者路线指示。然而,公知的GPS装置包括慢的采样率和不精确的GPS测量。结果,GPS装置不能基于相对于计划路线的关联车辆操作提供输入给操作者。HUD系统管理器可以在道路上投射指示箭头以说明计划路线,但HUD系统管理器能附加地构造计划行驶路线的关联操作环境模型,综合可以利用的信息以从计划路线中识别表示偏离的关键信息输入。HUD系统管理器不仅能使用各种信息源以增加所提供信息的准确性,例如,使用视觉或摄像机信息来改善GPS定位的准确性,而且所述信息能附加地给出关于车辆周围环境的前后关联的重要性,例如,包括对象跟踪信息或3D地图数据。在一个实例中,如果计划路线包括车辆在道路右侧的即将面临的出口处离开高速公路,那么GPS数据可以被用来提示操作者利用该出口。然而,合成到包括描述行驶车道的可视信息的关联模型中的GPS数据可以用来相对于关键信息阈值判断GPS数据和相应的计划路线。例如,如果视觉数据将车辆定位在三车道路面的左侧车道中并且使用即将到来的出口将需要两次变道,则指示即将到来的出口的信息可以被识别为关键信息,授权图形显示或增加HUD上图形显示的紧急性。在相同条件下,在监测指示车在相应于出口的右边车道中的视觉信息和指示车辆右转的闪光信号灯已经被启用的车辆信息时,指示即将到来的出口的信息可以被确定为非关键信息,所述信息不被图形显示或仅在HUD上最小显示。此外,对象跟踪,天气,可见度,或其它信息源可以被用来影响怎样和何时显示导航辅助。

如上所述,示例性EVS系统需要输入源以输入表述车辆运行环境的信息。如上示例性方法中所述,多种传感器装置是本领域公知的,包括但不限于雷达,激光雷达,超声装置,和视觉系统。此外,应当意识到,关于运行环境的信息可以从其它类型的装置获取。红外传感器或红外距离摄像机系统可以用来检测温差。这种信息适用于看到通常正常的视觉或摄像机系统或人眼可能不注意的对象。将红外摄像机数据转换成可见光谱的方法是已知的,其使得小的温差能够向观察者以不同的颜色显示对象。如上所述,与3D地图数据结合使用的GPS装置不仅可以用来相对于分类的道路几何参数定位车辆,还可以用来在道路的细节方面(例如路面类型和路面倾斜或等级)定位车辆。此外,已知多种传感器和监测方法来量化车辆内的运行参数。此外,通过无线网络可实现的远程处理允许协调GPS装置确定的车辆位置和实时细节(例如建筑物、天气和交通状况)。

透明或实质上透明的显示器可以具有很多应用。例如,透明或实质上透明的显示器可以在运动运载工具的透明或半透明窗户上显示图像,所述运动运载工具例如为汽车、摩托车、飞行器和船;所述图像可以是关于运载工具状态的信息。当前显示在仪表板电子显示器上的方向(例如GPS地图)可以被投射到运载工具的窗户(例如前玻璃,挡风玻璃)上。驾驶员不需要将其眼睛转移离开道路来查看所述运载工具的状态和/或方向。

全挡风玻璃hud增强:有限像素化视场结构

本发明涉及全挡风玻璃HUD增强:有限像素化视场结构。一种在车辆的透明挡风玻璃平视显示器上投射图形的系统。该系统包括在透明挡风玻璃平视显示器上投射光的图形投射系统和基于该被投射的光在有限视场内发射光的透明挡风玻璃平视显示器。该透明挡风玻璃平视显示器包括足够小的发光粒子以使透明挡风玻璃平视显示器实质上透明。

最后,s处的曲率K如下计算:

图15显示了根据本发明使得能够联合跟踪和传感器配准(记录)的示例性数据流;

图22显示了根据本发明的示例性处理,其中来自地图数据库的信息可被用于构造车辆区域内的道路几何模型;

另外一个应用关键信息阈值的例子可以包括行人出现和行人动作的分析。例如,行人在人行道上平行于车辆运动方向的正常的运动可以被确定为非关键信息。然而,行人在另一个方向上的运动,例如,垂直于车辆交通的方向,可以被用作阈值来识别关键信息。在该实例内,可以说明另一个指示关键信息的增加的重要性的例子。如果行人在指定的人行道上垂直于车辆交通行走,则指示较小或适中重要性的图形可以被显示。如果检测到行人从人行道走到行驶车道或在行驶车道内行走,则表示严重或增加的重要性的图形被显示。在另一识别关于行人交通的关键信息的例子中,当前交通信号灯模式可以被分析并被用来识别关键信息。如果主车处于停车灯处,对应于视觉图像的指示“行走”灯的行人交通可以被确定为非关键信息。然而,在相同的情况中,对应于“不得行走”灯指示的行人交通可以被确定为关键信息。在替代方案中,对于目标的视觉信息和距离信息可以被用于投射目标的估计尺寸。这种估计尺寸可以被用来识别,例如,所有行人中估计为小于4英尺高的是关键信息,从而警告驾驶员运行环境中有儿童。在替代方案中,学校区域或耳聋儿童区域可以通过GPS数据和3D地图的街道标志识别应用、局部无线频率传输或标记(tagging)等来识别,在这样的区域中所有的行人都被标记为关键信息。在行人交通被检测但确定为不可视的情况下,使用热或红外成像数据的图形可以被选择来覆盖关于行人的视场,从而使车辆操作者能根据情况作出更好的决定。

全挡风玻璃HUD增强:有限像素化视场结构

系统内的每个处理器优选为通用数字计算机,所述计算机通常包括:微处理器或中央处理单元,只读存储器(ROM),随机存取存储器(RAM),电可编程只读存储器(EPROM),高速时钟,模数转换(A/D)和数模转换(D/A)电路,以及输入/输出电路和装置(I/O)和合适的信号调节及缓冲电路。每个处理器具有一套控制算法,包括存储在ROM中并被执行来提供各自功能的驻留程序指令和校准。

方案十五:一种用于在车辆的实质上透明挡风玻璃平视显示器上显示图形的方法,包括:定义定向至车辆乘员的有限视场;并且采用定向至有限视场的有限像素化视场结构在实质上透明挡风玻璃平视显示器上显示图形,所述图形仅仅在有限视场内是可见的。

上文描述的投射在HUD上的信息可以包括全挡风玻璃。然而,这里描述的方法不需要应用在整个挡风玻璃上。例如,为了避免操作者观看距正前方位置过远的地方,图像可以被限制在操作者视野中的某一锥形区域。在替代方案中,图像可以限制为不投射在乘客前方以避免打扰乘客。在替代方案中,操作者视野的中心区域应该设置成没有图像,从而确保没有图像将操作者注意力从车辆路径中最关键的景象中引开。在替代方案中,环绕挡风玻璃周围的区域可以被用来投射图像,而使屏幕的整个中间部供操作者专门观察。在上述情况中,操作者的整个视野不被利用,但图像仍然可以配准在挡风玻璃上,例如,使用围绕无显示区域的水平和竖直的核对标记指示被指向的对象或状态的位置。根据这里所述的方法,显示结构可以由操作者或乘员选择,或被构造成根据多个标准例如,时间、车辆中乘员数量、位置、或信息的重要程度来显示不同的方案。车辆内包括显示投射的区域或排除显示投射的区域可以采取多种不同的实施方式,本发明不限于这里描述的具体实施方式。

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