CN102069712B - 轴向相对速度指示标记 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轴向相对速度指示标记，具体提供一种车速表，该车速表显示车辆速度的数值示数，并且还在所述数值示数的上方显示一个指示标记，用于指示车辆速度高于已确立的限速，或者在所述数值示数的下方显示一个指示标记，用于指示车辆速度低于已确立的限速。指示标记的色度可根据车辆速度与限速之间的速度差的大小而改变，从而以视觉方式直观地向车辆驾驶员指示速度差的大小。

Description

轴向相对速度指示标记
技术领域
本发明总体上涉及车速表，更具体地涉及一种用于指示车辆相对于速度限值/限速的速度的方法和装置。
背景技术
车辆包括指示车速的车速表。该车速表通常包括标准的钟盘式车速表或者普通车速表。在过去，为了确定车速是高于还是低于法定限速，车辆驾驶员必须留意观察，识别并读取沿道路边缘树立的标志牌，以确定法定限速，然后将法定限速与车速表上显示的车速相联系，从而确定车辆速度是高于还是低于法定限速。这会给驾驶员带来一定的认知负荷。
最近，一些车辆已经配备了向驾驶员显示法定限速的设备。法定限速作为一个数值显示在车辆的一组仪表盘上。然而，驾驶员仍然必须联系限速数值与车速示数，才能确定车辆的行驶速度是高于还是低于法定限速，这仍然会给驾驶员带来一定的认知负荷。
发明内容
本发明公开一种指示车辆相对于限速的速度的方法。该方法包括显示车辆速度的数值示数。该方法还包括当车辆速度大于限速时，在数值示数上方显示指示标记，从而以视觉方式直观地指示车辆速度与限速之间的正速度差，或者当车辆速度低于限速时，在数值示数下方显示指示标记，从而以视觉方式直观地指示车辆速度与限速之间的负速度差。
在本发明的另一个方面，公开一种显示车辆速度的方法。该方法包括测量车辆速度。该方法还包括确定限速。该方法还包括计算车辆速度与限速之间的速度差。当车辆速度大于限速时，该速度差为正速度差。当车辆速度小于限速时，该速度差为负速度差。该方法还包括显示车辆速度的数值示数；并且当计算出的速度差为正速度差时，在该数值示数上方显示指示标记，从而以视觉方式指示车辆速度大于限速，或者当计算出的速度差为负速度差时，在该数值示数下方显示指示标记，从而以视觉方式指示车辆速度小于限速。
在本发明的另一个方面，公开一种车辆。该车辆包括车速表。该车速表包括车速显示区域，车速显示区域配置成用于显示车速的数值示数。该车速表还包括正速度差显示区域。该正速度差显示区域沿竖向偏置设置于该车速显示区域的上方。该正速度差显示区域配置成用于在车辆速度大于限速时指示车辆速度与限速之间的速度差的大小。该车速表还包括负速度差显示区域。该负速度差显示区域沿竖向偏置设置于该车速显示区域的下方。该负速度差显示区域配置成用于在车辆速度小于限速时指示车辆速度与限速之间的速度差的大小。该车速表还包括平衡速度显示区域。该平衡速度显示区域沿横向从该车速显示区域偏置。该平衡速度显示区域配置成用于指示车辆速度等于限速。
因此，本发明的车速表显示车辆速度的数值示数，并且以图形方式在该数值示数的上方或下方显示指示标记，从而以视觉方式分别指示车辆速度高于或低于限速。因此，本发明提供一种容易理解和读取的显示器，其提供车辆速度以及车辆相对于限速的速度的信息，其使得驾驶员仅需要较少的认知负荷便可理解该信息。
方案1.一种指示车辆相对于限速的速度的方法，该方法包括：
显示车辆速度的示数；以及
当车辆速度大于限速时，在所述示数的上方显示指示标记，从而以视觉方式指示车辆速度与限速之间的正速度差，或者当车辆速度小于限速时，在所述示数的下方显示所述指示标记，从而以视觉方式指示车辆速度与限速之间的负速度差。
方案2.如方案1所述的方法，还包括计算所述速度差的绝对值，所述绝对值限定该速度差的大小。
方案3.如方案2所述的方法，还包括根据所述速度差的大小改变所述指示标记的色度。
方案4.如方案3所述的方法，其中所述指示标记具有一定长度，并且其中根据所述速度差的大小改变所述指示标记的色度包括随着速度差大小的增加而增加所述指示标记的长度。
方案5.如方案3所述的方法，其中所述指示标记包括颜色，并且其中根据所述速度差的大小改变所述指示标记的色度包括随着速度差大小的增加而改变所述指示标记的颜色。
方案6.如方案1所述的方法，还包括测量车辆速度。
方案7.如方案6所述的方法，还包括确定限速。
方案8.如方案7所述的方法，其中确定限速包括在预先识别的道路系统上定位车辆的位置。
方案9.如方案8所述的方法，其中确定限速包括将预先识别的道路系统上的车辆位置与已确立的限速相联系，所述限速与预先识别的道路系统上的车辆位置相关联。
方案10.如方案1所述的方法，还包括建立延伸穿过所述示数的中心的水平均衡基准线，当所述速度差为正时，所述指示标记沿竖向偏置设置于所述水平均衡基准线的上方，而当所述速度差为负时，所述指示标记沿竖向偏置设置于所述水平均衡基准线的下方。
方案11.如方案1所述的方法，还包括当车辆速度等于限速时，将所述指示标记显示为沿所述水平均衡基准线在横向上从所述示数偏置。
方案12.一种显示车辆速度的方法，该方法包括：
测量车辆速度；
确定限速；
计算车辆速度与限速之间的速度差，其中当车辆速度大于限速时，所述速度差为正速度差，而当车辆速度小于限速时，所述速度差为负速度差；
显示车辆速度的示数；以及
当计算出的速度差为正速度差时，在所述示数的上方显示指示标记，从而以视觉方式指示车辆速度大于限速，或者当计算出的速度差为负速度差时，在所述示数的下方显示所述指示标记，从而以视觉方式指示车辆速度小于限速。
方案13.如方案12所述的方法，还包括根据所述速度差的绝对值的变化改变所述指示标记的色度，其中所述指示标记的色度包括指示标记的长度和指示标记的颜色。
方案14.如方案13所述的方法，其中确定限速包括在预先识别的道路系统上定位车辆的位置以及将定位出的车辆位置与已确立的限速相联系，所述限速与车辆位置相关联。
方案15.一种车辆，包括：
车速表，所述车速表包括：
配置成用于显示速度的数值示数的车速显示区域；
沿竖向偏置设置在所述车速显示区域上方的正速度差显示区域，所述正速度差显示区域配置成用于在车速大于限速时指示车速与限速之间的速度差的大小；
沿竖向偏置设置在所述车速显示区域下方的负速度差显示区域，所述负速度差显示区域配置成用于在车速小于限速时指示速度差的大小；以及
沿横向从所述车速显示区域偏置的平衡速度显示区域，所述平衡速度显示区域用于指示车速与限速相等。
方案16.如方案15所述的车辆，还包括配置成用于计算车辆位置的全球定位卫星系统。
方案17.如方案16所述的车辆，还包括与所述车速表和所述全球定位卫星系统保持通讯的控制器，所述控制器配置成用于控制所述车速表并将车辆位置与已确立的与该车辆位置相关联的限速相联系。
方案18.如方案17所述的车辆，其中所述正速度差显示区域、所述负速度差显示区域以及所述平衡速度显示区域沿着与所述车速显示区域的中心同心的圆形路径排列。
方案19.如方案17所述的车辆，其中所述正速度差显示区域、所述负速度差显示区域以及所述平衡速度显示区域每个都限定与所述车速显示区域的中心同心的半圆形状。
方案20.如方案17所述的车辆，其中所述正速度差显示区域、所述负速度差显示区域以及所述平衡速度显示区域每个都包括可调节的色度。
通过下文结合附图对实施本发明的最佳模式的详细描述，可以容易地看出本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。
附图说明
图1是车辆的示意性俯视图。
图2所示为指示第一正速度差的车速表的示意性俯视图。
图3所示为指示第二正速度差的车速表的示意性俯视图。
图4所示为指示第三正速度差的车速表的示意性俯视图。
图5所示为指示车速等于限速的车速表的示意性俯视图。
图6所示为指示第一负速度差的车速表的示意性俯视图。
图7所示为指示第二负速度差的车速表的示意性俯视图。
图8所示为指示第三负速度差的车速表的示意性俯视图。
具体实施方式
参阅附图，在所有附图中同样的附图标记代表相应的部件，车辆总体上以20示出。车辆20包括车速表22、全球定位卫星(GPS)系统24以及控制器26。
GPS系统24被配置成用于计算车辆20的位置。众所周知，GPS系统24基于接收自轨道卫星的方向信号对车辆20进行三角定位。GPS系统24可包括能够基于接收到的方向信号计算车辆20的位置的任何合适的系统。GPS系统24的具体细节、GPS系统24的操作和GPS系统24在车辆20上的安装在本领域中是公知的，因而此处不详细描述。
控制器26与车速表22以及GPS系统24保持通讯。控制器26配置成用于控制车速表22，同时也配置成用于建立车辆20的位置与已确立的与车辆20的位置相关的限速之间的联系。控制器26可包括计算机、存储器、软件以及控制车速表22并与GPS系统24保持通讯所需的其它任何元件。
控制器26可通过诸如参考保存在控制器26的存储器中的数据库等方式，将由GPS系统24计算出的车辆20的位置与限速相关联。所述数据库可包括但不限于预先识别的道路的位置以及已确立的与预先识别的道路有关的限速。因此，一旦控制器26从GPS系统24接收到有关车辆20的位置的信息，控制器26便能够将车辆20的位置与具体道路相联系。一旦识别了具体道路，控制器26可参考已确立的用于所述具体道路的限速，该限速也保存在控制器26的存储器中。
车速表22可包括任意适当类型的车速表22，但是优选包括数字车速表22。数字车速表22可包括任意适当类型的显示器，包括但不限于LCD显示器、LED显示器以及等离子显示屏。优选地，但并非必需的，车速表22能够显示多种颜色和/或活动的形状。
车速表22包括车速显示区域28，该区域配置成用于显示车辆20的速度的示数30。优选地，车辆20的速度的示数30包括车辆20的速度的数字示数30。举例来说，如果车辆20正以每小时55英里的速度行驶，则车速显示区域28可显示“55”，指示车辆20的速度。然而，应该意识到，车辆20的速度的示数30可包括其它一些示数30，例如钟盘示数等。
车速表22还包括正速度差显示区域32，该区域沿竖向偏置设置于车速显示区域28的上方。正速度差显示区域32配置成用于显示指示标记34，指示标记34在车速大于限速时指示速度差的大小，即正速度差。所述速度差为车辆20速度与限速之间的差值。所述正速度差对应于车辆20的高于限速的行驶速度。负速度差对应于车辆20的低于限速的行驶速度。
车速表22还包括负速度差显示区域36，该区域沿竖向偏置设置于车速显示区域28的下方。负速度差显示区域36配置成用于显示指示标记34，指示标记34在车辆20的速度低于限速时指示速度差的大小，即负速度差。
车速表22还包括平衡速度显示区域38，该区域沿横向从车速显示区域28偏置，也就是说平衡速度显示区域28布置在车速显示区域28的一侧或两侧附近。平衡速度显示区域38配置成用于显示指示标记34，指示标记34指示等于限速的车速。
根据图示，正速度差显示区域32、负速度差显示区域36以及平衡速度显示区域38以车速显示区域28为中心，沿圆周轨迹同心排列，并且每个都限定以车速显示区域28为中心的同心半圆环形。然而，应该意识到，正速度差显示区域32、负速度差显示区域36以及平衡速度显示区域38可相对于彼此以及相对于车速显示区域28以不同于本文描述和图示的其它一些方式定向。
优选地，正速度差显示区域32、负速度差显示区域36以及平衡速度显示区域38每个都包括可调节的色度。此处所说的色度定义为颜色的品质，以颜色的主要及辅助波长以及颜色的纯度为特征。此外，此处所说的指示标记34的色度还包括指示标记34的颜色、指示标记34的颜色亮度以及指示标记34的长度、宽度和/或形状。因此，应该意识到，调节指示标记34的色度包括但不限于调节指示标记34的颜色亮度和/或改变指示标记34的颜色；或者改变指示标记34的长度、宽度或形状。
本发明还公开了一种指示车辆20相对于限速的速度的方法。该方法包括测量车辆20的速度。车辆20的速度等于车辆20在一段时间内行驶过的距离。车辆20的速度可采用本领域技术人员所熟知的任何适当的方式测量，包括但不限于使用与控制器26通讯的速度传感器40。车辆20的测得速度被传递给控制器26。
该方法还包括在车速显示区域28中显示车辆20的测得速度的示数30。根据上文描述以及图2-8所示，该示数30优选包括数值示数30。因此，图2-8所示车辆20的显示区域中所示数值每个都表示车辆20的速度。
该方法还包括确定限速。所述限速可通过任何适当的方式确定。如上所述，确定限速可包括利用GPS系统24在预先识别的道路系统上定位车辆20的位置，以及将预先识别的道路系统上的车辆20的位置与和预先识别的道路系统上的车辆20的位置相关联的已确立的限速相关联。然而，应该意识到，所述限速可通过某些其它方式确定，例如包括但不限于参考嵌入道路中的发射机。
该方法还包括建立延伸穿过数值示数30的中心的水平均衡基准线。所述水平均衡基准线限定车速显示区域28的水平中心。据此，正速度差显示区域32布置在该水平均衡基准线上方，负速度差显示区域36布置在该水平均衡基准线下方，而平衡速度显示区域38布置在该水平均衡基准线上。
该方法还包括计算车辆20的速度与限速之间的速度差。如上所述，当车辆20的速度大于限速时，速度差为正速度差，而当车辆20的速度小于限速时，速度差为负速度差。速度差可以由控制器26使用适当的软件计算得出。
该方法还包括显示指示标记34。当车辆20的速度大于限速时，指示标记34显示在车辆20的速度的示数30上方，位于正速度差显示区域32中。在车辆20的速度的示数30上方显示指示标记34，以视觉方式直观地表明车辆20的速度与限速之间存在正速度差。另一种情况是，当车辆20的速度小于限速时，指示标记34显示在车辆20的速度的示数30下方，位于负速度差显示区域36中。在车辆20的速度的示数30下方显示指示标记34，以视觉方式直观地表明车辆20的速度与限速之间存在负的速度差。当车辆20的速度等于限速时，指示标记34被显示为沿着水平均衡基准线在横向上偏离车辆20的速度的示数30，且位于平衡速度显示区域38中。
控制器26根据接收到的车辆20的测得速度和确定的限速判定指示标记34被显示的位置，即控制器26判定指示标记34是显示在正速度差显示区域32中、还是显示在负速度差显示区域36中、又或者显示在平衡速度显示区域38中。指示标记34可包括一盏或多盏灯，一个标志，一个或多个条带，或者设计成能够以视觉方式指示并提醒驾驶员注意而不需要大量认知思考的某些其它形状。
该方法还包括计算速度差的绝对值，以确定该速度差的大小。速度差的绝对值是指车辆20的速度与限速之间的数值差异，而不考虑车辆20的速度是大于还是小于限速。控制器26可使用适当的软件计算该速度差的大小。
该方法还包括根据速度差的大小改变指示标记34的色度。如上所述，改变指示标记34的色度包括但不限于改变或完全替换指示标记34的颜色，改变指示标记34的长度，改变指示标记34的宽度，改变指示标记34的符号。改变指示标记34的色度是为了指示速度差的大小变化。例如，根据速度差的大小改变指示标记34的色度可包括对应速度差大小的增大而增加指示标记34的长度。因此，指示标记34的较大长度直观表明车辆20的速度与限速之间的速度差较大。类似地，根据速度差的大小改变指示标记34的色度可包括对应速度差大小的增大而改变指示标记34的颜色。指示标记34的颜色可根据速度差大小的变化而改变明暗和/或整个颜色。例如，指示标记34的颜色可从速度差大小较小时的浅黄色变为速度差大小较大时的鲜红色。应该意识到，改变指示标记34的色度可包括改变指示标记34的色度的多种性质，即改变色度可包括同时改变指示标记34的颜色和长度。控制器26持续监控并计算速度差的大小，并据此改变指示标记34的色度。
参阅图2-8，所示出的车速表22具有处于不同位置且具有不同色度的指示标记34。从图2到图8，限速确定为每小时55英里。图2-4所示的指示标记34位于正速度差显示区域32，具有不同的色度水平。因此，图2-4的车速表22以视觉方式直观地指示车辆20的速度大于限速，并且图2-4的每个图中的指示标记34的色度以视觉方式直观地指示不同的速度差大小。图5所示为在平衡速度显示区域38中的指示标记34。图5的车速表22以视觉方式直观地指示车辆20的速度等于限速。图6-8所示的指示标记34位于负速度差显示区域36中，具有不同的色度水平。因此，图6-8的车速表22以视觉方式直观地指示车辆20的速度小于限速，并且图6-8的每个图中的指示标记34的色度以视觉方式直观地指示不同的速度差大小。
虽然已经详细描述了实施本发明的最佳模式，但是那些熟悉本发明所涉及领域的技术人员将会认识到所附权利要求范围内的用于实施本发明的各种替代性设计和实施方式。

Claims (20)

1.一种指示车辆相对于限速的速度的方法，该方法包括：
显示车辆速度的示数；以及
当车辆速度大于限速时，在所述示数的上方显示指示标记，从而以视觉方式指示车辆速度与限速之间的正速度差，或者当车辆速度小于限速时，在所述示数的下方显示所述指示标记，从而以视觉方式指示车辆速度与限速之间的负速度差。
2.如权利要求1所述的方法，还包括计算所述速度差的绝对值，所述绝对值限定该速度差的大小。
3.如权利要求2所述的方法，还包括根据所述速度差的大小改变所述指示标记的色度。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述指示标记具有一定长度，并且其中根据所述速度差的大小改变所述指示标记的色度包括随着速度差大小的增加而增加所述指示标记的长度。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述指示标记包括颜色，并且其中根据所述速度差的大小改变所述指示标记的色度包括随着速度差大小的增加而改变所述指示标记的颜色。
6.如权利要求1所述的方法，还包括测量车辆速度。
7.如权利要求6所述的方法，还包括确定限速。
8.如权利要求7所述的方法，其中确定限速包括在预先识别的道路系统上定位车辆的位置。
9.如权利要求8所述的方法，其中确定限速包括将预先识别的道路系统上的车辆位置与已确立的限速相联系，所述限速与预先识别的道路系统上的车辆位置相关联。
10.如权利要求1所述的方法，还包括建立延伸穿过所述示数的中心的水平均衡基准线，当所述速度差为正时，所述指示标记沿竖向偏置设置于所述水平均衡基准线的上方，而当所述速度差为负时，所述指示标记沿竖向偏置设置于所述水平均衡基准线的下方。
11.如权利要求10所述的方法，还包括当车辆速度等于限速时，将所述指示标记显示为沿所述水平均衡基准线在横向上从所述示数偏置。
12.一种显示车辆速度的方法，该方法包括：
测量车辆速度；
确定限速；
计算车辆速度与限速之间的速度差，其中当车辆速度大于限速时，所述速度差为正速度差，而当车辆速度小于限速时，所述速度差为负速度差；
显示车辆速度的示数；以及
当计算出的速度差为正速度差时，在所述示数的上方显示指示标记，从而以视觉方式指示车辆速度大于限速，或者当计算出的速度差为负速度差时，在所述示数的下方显示所述指示标记，从而以视觉方式指示车辆速度小于限速。
13.如权利要求12所述的方法，还包括根据所述速度差的绝对值的变化改变所述指示标记的色度，其中所述指示标记的色度包括指示标记的长度和指示标记的颜色。
14.如权利要求13所述的方法，其中确定限速包括在预先识别的道路系统上定位车辆的位置以及将定位出的车辆位置与已确立的限速相联系，所述限速与车辆位置相关联。
15.一种车辆，包括：
车速表，所述车速表包括：
配置成用于显示速度的数值示数的车速显示区域；
沿竖向偏置设置在所述车速显示区域上方的正速度差显示区域，所述正速度差显示区域配置成用于在车速大于限速时指示车速与限速之间的速度差的大小；
沿竖向偏置设置在所述车速显示区域下方的负速度差显示区域，所述负速度差显示区域配置成用于在车速小于限速时指示速度差的大小；以及
沿横向从所述车速显示区域偏置的平衡速度显示区域，所述平衡速度显示区域用于指示车速与限速相等。
16.如权利要求15所述的车辆，还包括配置成用于计算车辆位置的全球定位卫星系统。
17.如权利要求16所述的车辆，还包括与所述车速表和所述全球定位卫星系统保持通讯的控制器，所述控制器配置成用于控制所述车速表并将车辆位置与已确立的与该车辆位置相关联的限速相联系。
18.如权利要求17所述的车辆，其中所述正速度差显示区域、所述负速度差显示区域以及所述平衡速度显示区域沿着与所述车速显示区域的中心同心的圆形路径排列。
19.如权利要求17所述的车辆，其中所述正速度差显示区域、所述负速度差显示区域以及所述平衡速度显示区域每个都限定与所述车速显示区域的中心同心的半圆形状。
20.如权利要求17所述的车辆，其中所述正速度差显示区域、所述负速度差显示区域以及所述平衡速度显示区域每个都包括可调节的色度。
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