CN103129466A - 在全挡风玻璃平视显示器上的驾驶操纵辅助 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在全挡风玻璃平视显示器上的驾驶操纵辅助。一种利用图形投影显示器将图形动态地登记在源车辆的驾驶场景上的方法包括监测源车辆信息和监测道路信息。基于该监测到的源车辆信息和该监测到的道路信息，识别优选的驾驶操纵以及该优选的驾驶操纵的驾驶场景位置。确定例示该优选的驾驶操纵的图形，并且将对应于该驾驶场景的该图形的位置动态地登记在该图形投影显示器上。该动态地登记的位置基于该优选的驾驶操纵的驾驶场景位置。将该图形显示在该图形投影显示器上。

Description

在全挡风玻璃平视显示器上的驾驶操纵辅助

技术领域

本公开涉及动态登记协助优选驾驶操纵的图形图像。

背景技术

该部分中的叙述仅仅提供与本公开相关的背景信息并且可能不构成现有技术。

车辆信息可包含车辆运行参数和车辆健康参数。道路信息可包含道路几何形状、车辆交通和路面状况。优选的驾驶操纵可基于车辆和道路信息在车辆的运行期间被执行。在竞赛应用中，优选的驾驶操纵可包含性能增强的驾驶操纵。

例如，通过查看车辆仪表板或人机接口上的车辆仪表度量来获得车辆信息是已知的。此外，通过挡风玻璃观察与车辆的驾驶场景对应的道路几何形状、车辆交通和路面状况，操作员可获得道路和驾驶环境信息。然而，识别该驾驶场景位置以执行优选的驾驶操纵对于车辆的操作员来说识别可能是困难的，并且在车辆的运行期间导致分散操作员的注意，或者致使驾驶无效行为。

平视显示器（head-up display）在屏幕上投射光并且光被转化成在屏幕上的可观察的显示。已知平视显示器通过允许操作员减少不必要的眼扫描和扫视行为以保持集中于驾驶和视觉跟踪从而以减小操作员的疲劳的有效方式将信息呈现给车辆操作员。

发明内容

一种利用图形投影显示器将图形动态地登记在源车辆的驾驶场景上的方法，该方法包含监测源车辆信息和监测道路信息。基于该监测到的源车辆信息和该监测到的道路信息，识别优选的驾驶操纵以及该优选的驾驶操纵的驾驶场景位置。确定例示该优选的驾驶操纵的图形，并且将对应于驾驶场景的图形的位置动态地登记在该图形投影显示器上。该动态地登记的位置是基于该优选的驾驶操纵的驾驶场景位置。将该图形显示在该图形投影显示器上。

本发明还提供如下方案：

1. 一种利用图形投影显示器将图形动态地登记在源车辆的驾驶场景上的方法，所述方法包括：

监测源车辆信息；

监测道路信息；

基于所述监测到的源车辆信息和所述监测到的道路信息，识别优选的驾驶操纵以及所述优选的驾驶操纵的驾驶场景位置；

确定例示所述优选的驾驶操纵的图形；

将对应于所述驾驶场景的所述图形的位置动态地登记在所述图形投影显示器上，动态地登记的位置基于所述优选的驾驶操纵的驾驶场景位置；以及

将所述图形显示在所述图形投影显示器上。

2. 根据方案1所述的方法，其特征在于，所述图形投影显示器包括基本上透明的挡风玻璃平视显示器，其包括在所述挡风玻璃的预定区域上的在允许视觉通过的同时允许发光显示的发光颗粒和微观结构中的一者。

3. 根据方案1所述的方法，其特征在于，所述图形投影显示器包括触摸屏显示器、人机接口显示器、非透明部件和显示监视器中的一者，所述方法还包括：将与所述源车辆的驾驶场景对应的视野的图像投射到所述图形投影显示器上。

4. 根据方案1所述的方法，其特征在于，还包括监测占用者眼位置，其中所述动态地登记的位置还基于所述占用者眼位置。

5. 根据方案4所述的方法，其特征在于，还包括：

监测操作员凝视位置；以及

基于所述操作员凝视位置动态地更新例示所述优选的驾驶操纵的图形包括下列中的一个，

基于在所述操作员凝视位置与所述图形被登记在所述图形投影显示器上的位置之间的增加的距离，增加对所述图形的强调，以及

基于在所述操作员凝视位置与所述图形被登记在所述图形投影显示器上的位置之间的减小的距离，减少对所述图形的强调。

6. 根据方案1所述的方法，其特征在于，还包括：

基于所述监测到的源车辆信息，确定所述源车辆的位置和方位；以及

基于所述源车辆的位置和方位动态地更新例示所述优选的驾驶操纵的图形，包括：基于在所述源车辆与所述优选的驾驶操纵的位置之间的减小的距离，增加对所述图形的强调，其中增加强调包括增加所述图形的大小和增加所述图形的亮度中的至少一者。

7. 根据方案1所述的方法，其特征在于，所述监测到的源车辆信息包括从由下列各项组成的组选择的源车辆健康参数：燃料经济性、油水平、发动机温度、轮胎状况、制动状况、悬挂状况以及离合器状况。

8. 根据方案1所述的方法，其特征在于，所述监测到的道路信息包括不利的路面状况，并且其中所述优选的驾驶操纵基于所述不利的路面状况被动态地更新。

9. 根据方案1所述的方法，其特征在于，所述监测到的源车辆信息包括源车辆位置和方位以及源车辆健康参数中的至少一者，其中所述监测到的道路信息包括道路几何形状，并且其中所述优选的驾驶操纵包括基于所述源车辆位置和方位、所述源车辆健康参数和所述道路几何形状中的至少一者的停止点。

10. 根据方案1所述的方法，其特征在于，所述监测到的源车辆信息包括源车辆位置和方位，其中所述道路信息包括道路几何形状，并且所述优选的驾驶操纵包括基于所述源车辆位置和方位以及所述道路几何形状的车道保持和车道改变中的至少一者。

11. 根据方案1所述的方法，其特征在于，所述监测到的源车辆信息包括源车辆运行参数，所述源车辆运行参数包括源车辆速度、发动机速度以及源车辆变速器状态。

12. 根据方案11所述的方法，其特征在于，所述监测到的道路信息包括道路几何形状，并且所述优选的驾驶操纵包括下列中的一个：

基于所述道路几何形状和所述监测的车辆信息的避碰操纵；以及

基于所述监测到的道路几何形状的性能操纵点，其包括下列中的至少一者：基于所述车辆运行参数的加速点、减速点、制动点、拐入点以及变速器换档点。

13. 根据方案1所述的方法，其特征在于，还包括：

基于车辆到车辆信息，监测沿由所述源车辆行驶的路线的原理车辆的位置和方位；

基于所述监测到的源车辆信息，监测所述源车辆的位置和方位；以及

基于所述原理车辆的监测到的位置和方位以及所述源车辆的监测到的位置和方位，确定所述原理车辆相对于所述源车辆的接近性，其中所述优选的驾驶操纵还基于所述接近性。

14. 根据方案1所述的方法，其特征在于，还包括：

基于车辆到车辆信息，监测在封闭线路上的多台竞赛车辆中的每一个的相应的位置和方位；

基于所述监测到的源车辆信息，监测所述源车辆的位置和方位；以及

基于所述相应的监测到的位置和方位为所述源车辆并且为所述竞赛车辆中的每一个确定相应的圈位置，其中所述优选的驾驶操纵还基于所述圈位置。

15. 根据方案1所述的方法，其特征在于，所述图形包括对应于所述优选的驾驶操纵的几何形状、对应于所述优选的驾驶操纵的驾驶场景位置的突出显示的路段以及文字图形中的至少一者。

16. 根据方案1所述的方法，其特征在于，所述优选的驾驶操纵和所述优选的驾驶操纵的驾驶场景位置根据用户输入是用户定义的和用户规定的。

17. 根据方案1所述的方法，其特征在于，还包括：

基于所述监测到的源车辆信息监测源车辆运行和源车辆健康参数；

基于所述源车辆健康参数确定优选的源车辆运行；

比较所述监测到的源车辆运行和所述优选的源车辆运行；

基于所述比较识别经调节的源车辆运行；

确定例示所述经调节的源车辆运行的第二图形；以及

将所述第二图形显示在基本上透明的后窗显示器上。

18. 根据方案1所述的方法，其特征在于，还包括：

基于所述监测到的源车辆信息监测源车辆运行；

基于所述监测到的源车辆信息监测源车辆位置和方位；

基于所述监测到的源车辆运行和所述监测到的源车辆位置和方位，确定历史源车辆运行概况；以及

将所述历史源车辆运行概况与优选的源车辆运行概况相比较。

19. 一种利用基本上透明的挡风玻璃平视显示器将图形动态地登记在源车辆的驾驶场景上的方法，所述方法包括：

监测源车辆信息，所述源车辆信息包括源车辆健康、源车辆运行和源车辆位置以及方位；

监测封闭线路特定几何形状、封闭线路表面状况以及封闭线路交通；

监测源车辆占用者眼位置；

基于所述监测到的源车辆信息以及所述监测到的封闭线路特定几何形状、封闭线路表面状况以及封闭线路交通，识别性能增强的驾驶操纵以及所述性能增强的驾驶操纵的位置；

确定例示所述性能增强的驾驶操纵的图形；

将对应于所述驾驶场景的所述图形的位置动态地登记在所述基本上透明的挡风玻璃平视显示器上，动态地登记的位置基于所述性能增强的驾驶操纵的位置和所述源车辆占用者眼位置；以及

将所述图形显示在所述基本上透明的挡风玻璃平视显示器上；

其中所述基本上透明的挡风玻璃平视显示器包括在所述挡风玻璃的预定区域上的在允许视觉通过的同时允许发光显示的发光颗粒和微观结构中的一者。

附图说明

现在将通过举例的方式并且参考附图描述一个或多个实施例，其中：

图1图示出根据本公开的装备有增强的视觉系统的示例性车辆；

图2图示出根据本公开的图形投影显示器实施例，其中对应于车辆的驾驶场景的视野图像和图形可被显示在其上；

图3图示出根据本公开的基本上透明的显示器；

图4图示出根据本公开的用于利用图形投影显示器动态地登记驾驶场景上的图形的示例性信息流；

图5图示出根据本公开的用于确定例示优选的驾驶操纵的图形的示例性信息流；以及

图6和图7图示出根据本公开的驾驶场景，其包含例示在基本上透明的挡风玻璃平视显示器上的优选的驾驶操纵的图形。

具体实施方式

现在参照附图，其中图示仅仅是为了说明某些示例性实施例的目的并且不是为了限制其的目的，图1图示出根据本公开装备有增强的视觉系统（EVS）的示例性源车辆。在共同待审的美国申请No.12/417,077中公开了示例性EVS，该美国申请通过引用并入此处。为了本公开的目的，术语“操作员”、“用户”、“赛车驾驶员”和“驾驶员”在此处可被可交换地使用。车辆100包含：EVS系统管理器110；图形投影显示器250（图2中所示）；车辆传感器系统，其包含相机系统120和雷达系统125；车辆运行传感器，其包含车辆速度传感器130；信息系统，其包含GPS装置140和无线通信系统145；平视显示器（HUD）150；EVS图形系统155；图形投影系统158；以及占用者眼位置感测系统160。EVS系统管理器110包含可编程处理器，该可编程处理器包含编程以识别优选的驾驶操纵和该优选的驾驶操纵的驾驶场景位置以及确定例示该优选的驾驶操纵的图形。将变得明显的是，可在赛车中利用该优选的驾驶操纵来执行性能增强的驾驶操纵以便改进在封闭线路上操作的车辆的性能和安全性，该车辆诸如在竞争的封闭路线上操作的赛车。优选的驾驶操纵可替代地可被用于指示初学者和非初学者驾驶员的安全和非安全操纵。EVS系统管理器可直接与各种系统和部件通信，或EVS系统管理器可替代地或额外地可在LAN/CAN系统115上通信。相机系统120包含对代表从该车辆的视界定期或连续照相的相机或图像捕捉装置。相机系统120的相机或图像捕捉装置优选地包含360度的覆盖。激光雷达系统127包含本领域中已知的利用散射光来查找位于该车辆附近的其它车辆的范围和/或其它信息的装置。IR成像装置137包含本领域中已知的利用热成像相机来检测电磁波谱的红外线区域中的辐射并且产生该辐射的对应于其它车辆的图像的装置。来自IR成像装置137和相机系统120的图像可被称为图像数据。雷达系统125包含本领域中已知的利用电磁辐射检测位于靠近该车辆的其它车辆或对象的装置。雷达系统125和激光雷达系统127可被称为范围传感器。在车辆内使用许多已知的车载传感器来监测车辆速度、发动机速度、车轮滑转、以及代表车辆运行的其它参数。车辆速度传感器130表示一个这样的车载传感器，但是本公开的范围包含由EVS使用的任何这样的传感器。GPS装置140和无线通信系统145是本领域中已知的用于与车辆外部的资源例如卫星系统180和蜂窝通信塔190通信的装置。GPS装置140可被结合3D地图数据库利用，该3D地图数据库包含关于由与车辆的当前位置相关的GPS装置140接收的全局坐标的详细信息。来自车辆传感器系统和车辆运行传感器的信息可由EVS系统管理器110利用以监测车辆的当前方位。HUD150包含装备有如下特征的挡风玻璃：能够显示被投射在其上的图像，同时保持透明或基本上透明，使得车辆的占用者可通过挡风玻璃清楚地观察车辆的外部。将意识到，虽然HUD150包含在该车辆的前面的挡风玻璃，但是该车辆内的其它表面可被用于投影，包括侧窗和后窗。此外，在前挡风玻璃上的视野可继续在前车辆“A-柱”上并且作为连续图像到侧窗上。EVS图形引擎155包含显示软件或编程转换请求从而以该信息的图形表示来显示来自EVS系统管理器110的信息。EVS图形引擎155包含编程以补偿挡风玻璃的弯曲且倾斜的表面以及图形将被投射到其上的任何其它表面（例如，图2中所示的非透明部件280）。EVS图形引擎155控制图形投影系统158，该图形投影系统158包含产生激发光以投影图形表示的激光器或投影仪装置。占用者眼位置感测系统160包含本领域中已知的用以近似占用者的头的位置并且进一步地占用者的眼的方位或凝视位置的传感器。基于占用者眼位置感测系统160、车辆100的当前位置和方位和驾驶场景位置的输出，EVS系统管理器110可准确地动态地登记图形表示到HUD150（即，图形投影显示器250）使得占用者通过挡风玻璃看到叠置视觉图像的图像。将参照图4更详细地讨论图形的动态登记。

上述EVS包含眼感测和头感测装置，从而允许估计眼位置，允许将图像动态登记在图形投影显示器250（例如，HUD 150）上，使得图像对应于操作员的视野。然而，应了解，头和眼位置的估计可通过多种方法实现。例如，在类似于调节后视镜的过程中，操作员可在进入车辆时使用校准例程将图形对准到所检测的对象。在另一实施例中，纵向地在车辆中的座椅位置可用来估计驾驶员的头的位置。在另一实施例中，对一个或多个后视镜的手动调节可被用来估计操作员的眼的位置。应了解，方法的组合，例如，座椅位置和镜调节角度，可被用来以提高的精度估计操作员头位置。构想了许多方法来完成将图形准确地动态登记在图形投影显示器250（例如，HUD 150）上，并且本公开不旨在被限于此处所描述的具体实施例。

示例性EVS包含：宽的视场、全挡风玻璃HUD；基本上透明的屏幕，包含用以显示被投射在其上的图形图像的功能；HUD图像引擎，其包含一个或多个能够将图像投影在挡风玻璃上的激光器，其中挡风玻璃是图2中所图示的图形投影显示器250的实施例；关于车辆的操作环境的输入源衍生数据；以及EVS系统管理器，其包含编程以监测来自输入装置的输入，处理所述输入，基于监测到的关于操作环境的车辆和道路信息来识别优选的驾驶操纵，并且产生对将由HUD图像引擎产生的图形图像的请求。然而，应了解，该示例性EVS只是EVS可采取的大量配置中的一种。例如，视觉或相机系统对于将被讨论的各种EVS应用是有用的。然而，应了解，示例性EVS可在没有视觉系统的情况下运行，例如，提供仅从GPS装置、3D地图数据库、以及车载传感器可获得的信息。在替代例中，应了解，示例性EVS可在不访问GPS装置或无线网络的情况下运行，替而利用仅来自视觉系统和雷达系统的输入。利用所公开的系统和方法许多配置是可能的，并且本公开不旨在限于此处所描述的示例性实施例。

图2描绘出图形投影显示器250。图形投影显示器250包含如下实施例：在这些实施例中，对应于车辆的驾驶场景的视野的图像和图形（即，例示优选的驾驶操纵的图形)可被显示在该图形投影显示器250上。图形投影显示器250包含基本上透明的挡风玻璃HUD150、触摸屏显示器260、具有显示器的人机接口（HMI）151、不透明的部件280以及安装在车辆内的显示监视器270。应理解，包含有图形投影显示器250的所有实施例可对对应于车辆的驾驶场景的视野的图像进行投影。驾驶场景可从相机系统120描绘。然而，驾驶场景的视野的图像不必投射在基本上透明的挡风玻璃HUD上，因为实际驾驶场景通过HUD150是可见的。识别优选的驾驶操纵和确定例示优选的驾驶操纵的图形将在图5中进一步详细地讨论。应理解，车辆将通常需要图形投影显示器250的实施例中的一个以便显示对应于在该图形投影显示器250上所见的驾驶的视野。然而，在替代实施例中，图形投影显示器250可包含由车辆100利用的实施例的组合。例如，对应于车辆的驾驶场景的图像可被显示在HMI 151和触摸屏显示器260两者上。

为了用作如下介质：在充当可显示图形图像的显示装置的同时相关特征通过该介质为可观察的，车辆的挡风玻璃必须是透明的并且能够显示由激发光源投影的图像。图3图示出根据本公开的基本上透明的显示器。观察者10能够通过基体14看到任意对象（例如立方体12）。基体14可以是透明的或基本上透明的。在观察者10通过基体14看到任意对象12的同时，观察者也可看到在基体14处所产生的图像（例如圆圈15和三角形16）。基体14可以是车辆挡风玻璃、玻璃基体、塑料基体、聚合物基体、或可由本领域中普通技术人员理解的其它透明的（或基本上透明的）介质的一部分。其它基体可补充基体14以提供着色、基体保护、光过滤（例如过滤外部紫外光）、以及其它功能。

图3图示出用来自以装置20描绘的光源（例如，投影仪或激光器）的激发光（例如紫外光或红外光）照亮基体14。所接收的激发光可由在基体14处的发光材料吸收。当该发光材料接收激发光时，该发光材料可发出可见光。因此，图像（例如，圆圈15和三角形16）可通过用激发光选择性地照亮基体14而在基体14处产生。

在一个实施例中，激发光由包含投影仪的装置20输出。该投影仪可以是数字投影仪。该投影仪可以是微镜阵列（MMA）投影仪（例如，数字光处理（DLP）投影仪）。输出紫外光的MMA投影仪可以类似于输出可见光的MMA投影仪，除色轮具有适合于紫外光谱的光过滤器之外。该投影仪可以是液晶显示(LCD) 投影仪。该投影仪可以是硅上液晶(LCOS) 投影仪。该投影仪可以是模拟投影仪（例如，幻灯片投影仪或电影胶片投影仪）。本领域的普通技术人员将理解可用来将紫外光投射到基体14上的其它类型的投影仪。

在另一实施例中，激发光被从包含激光器的装置20输出。从装置20输出的激光束的强度和/或移动可被调制以在基体14中产生图像。在下转换实施例中，来自激光器的输出可以是紫外光。在上转换实施例中，来自激光器的输出可以是红外光。

图3图示出被散布在基本上透明的基体中的发光材料（例如，发光颗粒22）。当激发光由发光颗粒22吸收时，发光颗粒发出可见光。因此，在下转换实施例中，当紫外光由发光颗粒22吸收时，可见光从发光颗粒发出。同样地，在上转换实施例中，当红外光由发光颗粒22吸收时，可见光从发光颗粒发出。

图3图示出被散布在基本上透明的基体中的包含发光颗粒22的发光材料。这些发光颗粒22可以是基本上完全类似的颗粒，或，如图2中所图示，颗粒在成分上可变化。当激发光由发光颗粒22吸收时，颗粒发出可见光。因此，在下转换实施例中，当紫外光由发光颗粒吸收时，可见光从发光颗粒发出。同样地，在上转换实施例中，当红外光由发光材料吸收时，可见光从发光颗粒发出。每种发光颗粒可以是不同类型的发光材料，其响应于不同波长范围的激发光，发出不同波长范围的可见光（例如，紫外光或红外光）。

发光颗粒22可散布遍及基体14。在替代例中，如图3中所示，颗粒可布置在基体14的表面上。发光颗粒22可通过被涂在基体14上而被一体化到基体14中。发光材料可以是荧光材料，其响应于与发出的可见光不同的波长的电磁辐射（例如，可见光、紫外光、或红外光）的吸收，发出可见光。颗粒的大小可小于可见光的波长，这可减少或消除由颗粒散射的可见光。小于可见光的波长的颗粒的示例是纳米颗粒或分子。根据实施例，发光颗粒中的每一个具有小于约400纳米的直径。发光颗粒中的每一个可具有小于约300纳米的直径。根据实施例，发光颗粒中的每一个具有小于约200纳米、小于约100纳米、或小于约50纳米的直径。发光颗粒可以是单独的分子。

类似地，图形投影显示器可包含车辆的侧窗和后窗。应进一步理解，图形可以以使得它们可被从车辆的外部取向和解释的方式来显示。因此，例示优选的驾驶操纵的图形可定向到车辆的外部。例如，在车辆内的投影仪可将来自另一车辆的在挡风玻璃上可观察的图形投影到该车辆的侧面，且所投影的例示优选的驾驶操纵的图形使得其他车辆意识到车辆预期要执行的优选的驾驶操纵。

在另一实施例中，图形投影显示器250可包含HMI装置151，其具有与之相关联的显示器，以便接收对应于车辆的驾驶场景的视野的投影图像，并且将例示优选的驾驶操纵的图形显示在其上。HMI 151包含计算装置，在该计算装置中，车辆的操作员可输入命令以控制与HMI 151的信号通信的车辆的各种系统，并且接收期望的信息。投射在HMI显示器上的方法在本领域中是已知的，并且本公开并不意味着被限制于投影方法中的任一种。

在另一实施例中，图形投影显示器250可包含触摸屏显示器260，以便接收对应于车辆的驾驶场景的视野的投影图像，并且将例示优选的驾驶操纵的图形显示在其上。触摸屏显示器260可以是与HMI装置151相关联的显示器或者可以是位于车辆内的独立显示器。投射在触摸屏显示器上的方法在本领域中是已知的，并且本公开并不意味着被限制于投影方法中的任一种。

在另一实施例中，图形投影显示器250可包含显示监视器270，以便接收对应于车辆的驾驶场景的视野的投影图像，并且将例示优选的驾驶操纵的图形显示在其上。显示监视器270可安装在车辆仪表板上或位于车辆中便于由操作员观察的某处。显示监视器270可包含与在警用车辆中所使用的计算机相关联的监视器。

在另一实施例中，图形投影显示器250可包含不透明的部件280，以便接收对应于车辆的驾驶场景的视野的投影图像，并且将例示优选的驾驶操纵的图形显示在其上。不透明的部件280可包含仪表板、座椅、头枕、结构支柱、车顶、遮阳板和方向盘。不透明的部件280可包含透明的荧光体膜，响应于激发投影仪，该荧光体膜反应以显示图形。共同待审的美国申请No.12/563,407公开了将图像和图形投射在不透明的部件上，该美国申请以引用方式并入此处。

图4图示出根据本公开的用于利用包含EVS系统管理器110的图形投影显示器250动态地登记在驾驶场景上的图形的示例性信息流，该EVS系统管理器110监测来自占用者眼位置感测系统160的输入、来自车辆位置和方位模块470的输入以及来自驾驶场景位置模块480的输入，从而产生显示要求430。该图形可包含例示优选的驾驶操纵的图形。

参照图1至图4，占用者眼位置感测系统160包含本领域中已知的近似占用者的头的位置并且进一步占用者的眼的方位或凝视位置的传感器。占用者可以是车辆的操作员或车辆内的乘客。头和眼感测装置在本领域中是已知的，并且在此不作更详细的讨论。为了本公开的目的，基于相机的装置结合图像识别软件被利用以基于图像识别编程估计车辆内的能够与车辆坐标系配合的三维头位置、以及占用者的凝视方向。眼位置输入461被输入到EVS系统管理器110。

车辆的当前位置和方位可由本领域中已知方法确定，所述方法诸如但不限于：结合3D地图数据库和数字罗盘来监测GPS装置140，所述数字罗盘包含关于由GPS装置140接收的与车辆的当前位置相关的全局坐标的详细信息。当前位置和方位也可由包含至少车辆速度和偏航率的车辆动力学确定，所述车辆速度和偏航率通过监测车辆运行和/或监测加速表读数的传感器可获得。此外，当确定车辆的当前方位时，可考虑到车辆升降、坡度、摇摆、偏航和歪曲率（warp rate）。利用以上讨论的方法，车辆位置和方位模块470生成车辆位置和方位输入471到EVS系统管理器110。

驾驶场景位置模块480可监测优选的驾驶操纵的驾驶场景位置。例如，近似诸如赛车的拐入点的性能操纵点的驾驶场景位置可由驾驶场景位置模块480监测。换言之，优选操纵的驾驶场景位置表示沿着将要进行优选驾驶操纵的道路的位置。驾驶场景位置模块480可和谐地利用以上讨论的前述车载传感器中的任一种，或相互结合，以确定优选操纵的驾驶场景位置。应了解，从在图5中更详细地讨论的多个车辆传感器和数据模块506所获得的数据，可由驾驶场景位置模块480利用以监测优选的驾驶操纵的驾驶场景位置。驾驶场景位置模块480生成驾驶场景位置输入481到EVS系统管理器110。

EVS系统管理器从而监测眼位置输入461、车辆位置和方位输入471、以及驾驶场景位置输入481，从而产生用于将图形动态地登记在图形投影显示器250上的显示要求430。

因此，基于占用者眼位置、车辆的当前位置和方位以及驾驶场景位置，在操作员期望观察的优选的驾驶操纵的驾驶场景位置与操作员的眼之间的估计的交叉点可在显示器上被确定，从而使得能够将对应于车辆的驾驶场景的图形图像被动态地登记到显示器上的位置，使得车辆的占用者可观察驾驶场景和例示优选的驾驶操纵的图形。

所构想的进一步的实施例包含监测与操作员凝视位置相关的数据以及基于操作员凝视位置动态地更新例示优选驾驶操纵的图形。例如，基于在操作员凝视位置与图形被登记在图形投影显示器上的位置之间的增加的距离，可增加对图形的强调。同样地，基于在操作员凝视位置与图形被登记在图形投影显示器上的位置之间的减小的距离，可降低对图形的强调。

所构想的进一步的实施例包含基于车辆的位置和方位动态地更新例示优选的驾驶操纵的图形。例如，动态地更新可包含：基于在车辆与优选的驾驶操纵的位置之间的减小的距离，对图形增加强调。在一非限制性示例中，对图形增加强调可包含：随着在车辆与优选的驾驶操纵的位置之间的距离的减小，增加图形的大小。例如，车辆离变速器换低速档点越近，包含例示即将来临的变速器换低速档点的向下箭头的图形在大小上可增加。在另一非限制性示例中，对图形增加强调可包含增加图形的亮度。例如，例示在前一个示例中的即将来临的变速器换低速档点的图形可包含：车辆离变速器换低速档点越近，增加向下箭头的亮度。

参照图5，用以确定例示优选的驾驶操纵和优选的驾驶操纵的驾驶场景位置的图形的示例性信息流的示意描述，其中对应于车辆的驾驶场景的图形被动态地登记并且被显示在图形投影显示器250上。该信息流包含：EVS系统管理器110，其监测来自各种来源的信息并且产生显示要求530；图形模块555，其监测来自EVS系统管理器的显示要求530并且产生图形命令540；以及图形投影显示器250。如前所述，图形投影显示器250可包含基本上透明的挡风玻璃平视显示器150、不透明的部件280、车辆触摸屏260、HMI装置151、显示监视器270或显示投影的图形以及对应于车辆的道路场景的视野的图像的任何屏幕或显示器。应了解，图形投影显示器250并不意味着被限制于上述显示器中的任一种。图形投影模块558将光投射在图形投影显示器250上。

EVS系统管理器110包含并监测优选的驾驶操纵模块（PDMM）550。监测PDMM 550包含分别监测车辆信息和道路信息输入502、504。PDMM 550分别分析监测到的车辆信息和道路信息输入502、504，并且识别优选的驾驶操纵以及优选的驾驶操纵的驾驶场景位置。被识别的优选的驾驶操纵可进一步基于将在下面进一步详细讨论的用户输入501。例示优选的驾驶操纵的图形520对应于驾驶场景上的在优选的驾驶操纵位于该驾驶场景上的位置。一旦被显示，图形520就可在车辆的操作员、前座椅占用者与后座椅占用者之间通信。

利用由EVS系统管理器110生成的显示要求530并且基于代表用户定义内容的图形420的图形模块555，对图形投影模块558生成图形520作为图形命令540。应了解，显示要求530包含将对应于车辆的驾驶场景的图形的位置动态地登记在图形投影显示器上。以上讨论了将图形动态地登记在对应于驾驶场景的图形投影显示器上，因此，在此将不对其作详细讨论。图形投影模块558利用图形投影显示器250将图形显示到车辆的驾驶场景上。应进一步了解，图形模块555和图形投影模块558分别对应于EVS图形引擎155和图形投影系统158。

车辆信息和道路信息输入502、504分别产生自多个车辆传感器和数据模块506，以监测车辆运行和道路信息。应理解，取决于在监测车辆信息和道路信息以分别产生由PDMM 550利用的车辆信息和道路信息输入502、504上的应用，该多个车辆传感器和数据模块506中的每一个可被单独利用或与其它传感器和数据模块506配合利用，以识别优选的驾驶操纵以及优选的驾驶操纵的道路现场位置。PDMM 550随后确定例示所识别的优选的驾驶操纵的图形520。

多个数据传感器和数据模块506可包含被配置用以监测包括车辆健康参数和车辆运行参数的车辆运行的车载模块552。车辆健康参数可包含但不限于，燃料经济性、油水平、发动机温度、轮胎状况、制动状况、悬挂状况和离合器状况。车辆运行参数可包含但不限于，车辆和发动机速度以及车辆变速器状态。车载模块552可包含如前所述的已知的在车辆内被使用的车载传感器，以监测车辆健康参数、车辆运行参数以及代表车辆运行的其它参数。

多个车辆传感器和数据模块506可进一步包含用于监测车辆和道路信息的传感器和数据模块，该车辆和道路信息包含来自范围模块554的数据、来自能够以旋转360度捕捉图像的视觉模块556的数据、来自IR成像模块558的数据、来自车辆到车辆模块560的数据、来自车辆历史模块（VHM）562的数据、来自无线通信模块（WCM)564的数据、来自存储的数据模块(SDM)566的数据以及来自车辆位置和方位模块568的数据。车辆位置和方位模块可对应于图4的车辆位置和方位模块470。

来自范围模块554的数据可包含分别来自图1的雷达系统125和激光雷达系统127的范围数据。同样地，视觉数据可被称为来自图1的相机系统120的视觉或图像数据。IR成像数据可被称为来自图1的IR 成像装置137的图像数据。来自车辆到车辆模块560的数据也被称为车辆到车辆通信，其包含利用GPS和3D地图数据、无线通信系统145、卫星系统180和蜂窝通信塔190。VHM 562包含由车辆先前行驶的路线或（跑道）圈以及沿着先前行驶的路线或圈所识别的优选的驾驶操纵，其中优选的驾驶操纵的鉴定和驾驶场景位置被记录并存储在存储器中。WCM 564 可包含来自车辆外部的来源的数据输入，该来源诸如将车辆和道路信息与操作员联系起来的机工长。SDM 566可包含与车辆正在行驶的道路或封闭线路相关的数据。来自SDM 566的数据可被存储在USB姆指驱动器上或可被预加载在与EVS系统管理器110相关的硬盘驱动器上。例如，SDM 566可包含：车辆在其上竞赛的特定的封闭线路3D地图数据；以及性能增强的驾驶操纵（例如，优选的驾驶操纵）的位置，诸如沿着特定的封闭线路的变速器换低速档点。

在另一示例性实施例中，所识别的优选的驾驶操纵可根据用户输入501由用户定义和用户规定。在一示例性实施例中，限定和规定优选的驾驶操纵的用户输入可利用键盘、鼠标、控制杆、控制器、手势和/或语音命令作为对HMI装置151的输入来执行。 换言之，用户输入501可对车辆的操作员期望观察的作为在图形投影显示器250上的图形520的优选的驾驶操纵进行分类和组织。例如，优选的驾驶操纵可由用户定义并且由用户选择以包含车道改变以满足估计的到达时间。在其它示例中，如果赛车的操作员期望被提示最佳的道路场景位置是沿着封闭线路加速的驾驶场景位置，则优选的驾驶操纵可通过操作员由用户定义和由用户选择以仅包含诸如加速点的性能操纵点。

监测到的道路信息（例如，道路信息输入504）可包含监测道路几何形状。监测到的道路几何形状可包含但并不限于，交叉点、限速改变、车道末尾、超车道、拐弯、桥梁、学校区和受限视距。类似地，监测到的道路信息（例如，道路信息输入504）可包含监测封闭线路特殊信息，该特殊信息包含封闭线路弯曲、转弯、车道标志、表面材料、等级、观察点、检修位置（pit location）以及开始和结束位置。监测到的道路信息可进一步包含监测在车辆的运行环境内的车辆交通或在竞赛实施例中的竞争赛车。应了解，监测车辆交通可能是重要的，以避免识别对车辆安全来说在车辆交通存在时可能是风险的优选的驾驶操纵。监测到的道路信息可包含监测路面状况。路面状况可将路面的材料以及影响车辆驾驶性的诸如雨、冰、雪、残渣、砾石、或任何滑路状况的不利的路面状况考虑进去。在本公开的一示例性实施例中，被识别的优选的驾驶操纵可基于监测到的不利的路面状况被动态地更新。例如，包含制动点的被识别的优选的驾驶操纵可以动态地被更新以仅包含减速点，因为路上的冰已经由多个传感器和数据模块506中的至少一者检测到，在那种情况下，突然制动可致使车辆空转而失去控制。

所构想的实施例包含监测包含车辆位置、方位和车辆健康参数中的至少一者的车辆信息以及监测包括道路几何形状的道路信息。可识别包含制动点的优选的驾驶操纵。在一非限制性示例中，到达餐馆的驾驶员可能期望伺候停车（valet parking），在那种情况下，包含如下制动点的图形可被动态地登记在车辆的挡风玻璃平视显示器上：该制动点指示驾驶员应停止车辆以伺候驾驶员的汽车。在另一非限制性示例中，监测到的车辆健康参数可指示车辆发动机温度或电池温度太高，在那种情况下，包含如下制动点的图形可被动态地登记在车辆的挡风玻璃平视显示器上：该制动点指示驾驶员应基于监测到道路几何形状和车辆位置和方位停放在遮荫位置。

所构想的进一步的实施例包含监测包含车辆位置和方位的车辆信息以及监测包含道路几何形状的道路信息。基于监测到的车辆位置和方位以及监测到的道路几何形状，包含车道保持或车道改变的优选的驾驶操纵可被识别。在一非限制性示例中，在越野旅途上的新手驾驶员在大雨（heavy down poor）期间可能希望停留在车道之间，在那种情况下，包含车道标志的图形可被动态地登记并且被显示在车辆的挡风玻璃平视显示器上。

所构想的进一步的实施例包含：监测包含车辆速度、发动机速度和变速器状态的车辆运行参数；以及监测包含道路几何形状的道路信息；以及基于监测到的道路几何形状识别包含性能操纵点的优选的驾驶操纵。基于监测到的车辆运行参数，性能操纵点可包含加速点、减速点、制动点、拐入点以及变速器换档点中的至少一者。例如，如果赛车正低于期望车速行驶，则性能操纵点可包含加速点和变速器换低速档。同样地，监测到的车辆信息可进一步包含车辆健康，其中为了减小因较高速度转弯引起的磨损，如果已经确定轮胎状态不好，则包含拐入点的性能操纵点可进一步包含制动点。

所构想的进一步的实施例包含：监测包含车辆速度、发动机速度和变速器状态的车辆运行参数；以及监测包含道路几何形状的道路信息；以及基于监测到的道路几何形状识别包含避碰操纵点的优选的驾驶操纵。监测到的道路几何形状可包含其它车辆（例如，赛车）、路面状况、道路残渣和其它可能会潜在地导致碰撞的危险状况。基于监测到的道路几何形状和监测到的车辆运行，避碰操纵可包含转向操纵、加速点、屈服点（yield point）、停止点以及变速器换档点。在一非限制性示例中，赛车前面的事故现场可通过避碰操纵来避免，该避碰操纵包含例示朝路线的右侧的转向以及降低车辆速度以避开事故现场的图形。

进一步的实施例包含：基于车辆到车辆通信，监测沿由源车辆行驶的路线的源车辆感兴趣的另一车辆（即，原理车辆（principle vehicle））的位置和方位；以及，基于监测到的车辆信息（例如，车辆信息输入502），监测车辆的位置和方位。基于监测到的原理车辆的位置和方位以及监测到的车辆的位置和方位，确定原理车辆相对于该车辆的接近性。所识别的优选的驾驶操纵可以基于接近性。例如，包含指示驾驶员应向道路的右侧或左侧转向的箭头的图形可被显示。该图形可进一步抖动以指示原理车辆非常靠近该车辆。在一非限制性示例中，该原理车辆可包含救护车，在那种情况下，如下图形被投射在基本上透明的挡风玻璃平视显示器上：该图形指示驾驶员应驶离到路肩并且停下使得救护车可通过。在另一非限制性示例中，该原理车辆可包含校车，在那种情况下，如下图形可被投射在基本上透明的挡风玻璃平视显示器上：该图形指示驾驶员应保持远离校车的预定距离。

所构想的进一步的实施例包含：基于车辆到车辆信息，监测在封闭线路上的多台其它竞争车辆中的每一个的位置和方位；以及基于监测到的车辆信息（例如，车辆信息输入502），监测车辆的位置和方位。车辆以及竞争车辆中的每一个的圈位置可基于这些位置和方位来确定。所识别的优选的驾驶操纵可以是基于圈位置。例如，如果具有更佳圈时间（lap time）的竞争车辆靠近，则被识别的优选的驾驶操纵可将增加速度。同样地，优选的驾驶操纵可改变车道以允许在比赛中领先的竞争车辆安全地经过。

在本公开的另一示例性实施例中，基于监测到的车辆信息可监测车辆运行和车辆健康参数。基于车辆健康参数并与监测到的车辆运行比较可确定优选的车辆运行。基于该比较的经调节的车辆运行可被确定，并且例示经调节的车辆运行的第二图形可被确定。该第二图形可被显示在基本上透明的后窗显示器上。在一替代实施例中，第二图形可被显示在图2中所图示的图形投影显示器250的显示器中的任一个上。在一非限制性示例中，监测到的车辆运行可包含车辆的当前速度，并且优选的车辆运行可包含基于包括最佳燃料经济性的车辆健康参数的优选的车辆速度。该当前车辆速度可相比于优选的车辆速度。如果该比较指示偏离，则经调节的车辆运行可包含当前车辆速度需要被调节以实现优选的车辆速度的量。例示经调节的车辆速度的图形可被投射在车辆的后窗上。例如，如果当前车辆速度比优选的车辆速度快，则向下的箭头可被投射。

例示被识别的优选的驾驶操纵的图形可包含对应于优选的驾驶操纵的几何形状，诸如用于拐弯的弯曲箭头、分别用于换高速档和换低速档的向上和向下的箭头、以及用于加速点和减速点的三角形。在另一示例性实施例中，该图形可包含对应于优选的驾驶操纵的驾驶场景位置的突出显示的道路路段。例如，对应于其中优选的驾驶操纵包含加速点的驾驶场景位置的道路的路段可包含对该路段突出显示诸如绿色的颜色。在另一示例性实施例中，该图形可包含例示优选的驾驶操纵的文字图形。

应了解，可利用本领域中已知的方法来确定在由车辆行驶的路线期间的历史车辆运行概况。该历史车辆运行概况可通过监测车辆的位置和方位以及监测车辆运行来确定。被监测到的车辆运行可由用户定义和/或由用户选择，并且可包含但是并不限于，监测车辆速度、车辆加速度/减速度、转向、变速器换档、制动、赛车线和圈位置/次数。因此，历史车辆运行概况可被记录并且被储存在车载和/或车外数据库中，其中可观察历史车辆运行概况的回放。此外，优选的车辆运行概况可基于监测到车辆的位置和方位以及监测到的车辆运行而被预先确定或确定。应意识到，针对由具有历史车辆运行概况的车辆所行驶的相同的路线，优选的车辆运行概况可对应于理想的或最佳的车辆性能。因此，可比较历史车辆运行概况和优选的车辆运行概况。该比较可通过本领域中诸如时间戳记和/或匹配地理坐标的已知的方法来完成。例如，可将在给定的车辆位置和方位处的历史车辆运行与在相同的车辆位置和方位处的优选的车辆运行性能相比较。在一非限制性示例中，由变速器换档点组成的历史车辆运行概况可针对环绕封闭线路的圈被确定，其中可将历史车辆运行概况与由针对环绕封闭线路的同一圈的理想的或最佳的变速器换档点组成的优选的车辆运行概况相比较。在该非限制性示例中，该比较可在诸如在竞赛或培训课程之后的稍后的时间进行，用于教导操作员在何时以及在何处理想的或最佳的变速器换档点被操作员完成或错过。类似地，在该非限制性示例中，该比较可在车辆运行期间进行以充当驾驶操纵提示的初始设置。

参照图6，驾驶场景600通过车辆的基本上透明的挡风玻璃平视显示器650被图示出。例示优选的驾驶操纵的图形610被动态地登记到车辆的平视显示器650上的优选的位置。具体地，图形610例示性能增强的驾驶操纵，该性能增加的驾驶操纵指示竞赛车辆（即，赛车）的操作员应制动的（例如，制动点）驾驶场景位置。图形610可包含指示提示制动的文字消息，并且也包括指示制动点的诸如红色的颜色。

参照图7，驾驶场景700通过车辆的基本上透明的挡风玻璃平视显示器750被图示出。例示优选的驾驶操纵的图形710被动态地登记到车辆的平视显示器750上的优选的位置。具体地，图形710例示性能增强的驾驶操纵，该性能增强的驾驶操纵指示竞赛车辆（即，赛车）的操作员应加速的（例如，加速点）驾驶场景位置。图形710可包含指示提示加速的文字消息，并且也包括指示加速点的诸如绿色的颜色。

本公开已经描述了某些优选的实施例和对其的修改。其它在阅读和理解本说明书之后可能会想到进一步修改和变更。因此，意图是，本公开不受到被公开作为预期用于实施本公开的最佳方式的一个或多个特定实施例的限制，而是本公开将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (10)

1. 一种利用图形投影显示器将图形动态地登记在源车辆的驾驶场景上的方法，所述方法包括：

监测源车辆信息；

监测道路信息；

基于所述监测到的源车辆信息和所述监测到的道路信息，识别优选的驾驶操纵以及所述优选的驾驶操纵的驾驶场景位置；

确定例示所述优选的驾驶操纵的图形；

将对应于所述驾驶场景的所述图形的位置动态地登记在所述图形投影显示器上，动态地登记的位置基于所述优选的驾驶操纵的驾驶场景位置；以及

将所述图形显示在所述图形投影显示器上。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图形投影显示器包括基本上透明的挡风玻璃平视显示器，其包括在所述挡风玻璃的预定区域上的在允许视觉通过的同时允许发光显示的发光颗粒和微观结构中的一者。

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图形投影显示器包括触摸屏显示器、人机接口显示器、非透明部件和显示监视器中的一者，所述方法还包括：将与所述源车辆的驾驶场景对应的视野的图像投射到所述图形投影显示器上。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括监测占用者眼位置，其中所述动态地登记的位置还基于所述占用者眼位置。

5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

监测操作员凝视位置；以及

基于所述操作员凝视位置动态地更新例示所述优选的驾驶操纵的图形包括下列中的一个，

基于在所述操作员凝视位置与所述图形被登记在所述图形投影显示器上的位置之间的增加的距离，增加对所述图形的强调，以及

基于在所述操作员凝视位置与所述图形被登记在所述图形投影显示器上的位置之间的减小的距离，减少对所述图形的强调。

6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

基于所述监测到的源车辆信息，确定所述源车辆的位置和方位；以及

基于所述源车辆的位置和方位动态地更新例示所述优选的驾驶操纵的图形，包括：基于在所述源车辆与所述优选的驾驶操纵的位置之间的减小的距离，增加对所述图形的强调，其中增加强调包括增加所述图形的大小和增加所述图形的亮度中的至少一者。

7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测到的源车辆信息包括从由下列各项组成的组选择的源车辆健康参数：燃料经济性、油水平、发动机温度、轮胎状况、制动状况、悬挂状况以及离合器状况。

8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测到的道路信息包括不利的路面状况，并且其中所述优选的驾驶操纵基于所述不利的路面状况被动态地更新。

9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测到的源车辆信息包括源车辆位置和方位以及源车辆健康参数中的至少一者，其中所述监测到的道路信息包括道路几何形状，并且其中所述优选的驾驶操纵包括基于所述源车辆位置和方位、所述源车辆健康参数和所述道路几何形状中的至少一者的停止点。

10. 一种利用基本上透明的挡风玻璃平视显示器将图形动态地登记在源车辆的驾驶场景上的方法，所述方法包括：

监测源车辆信息，所述源车辆信息包括源车辆健康、源车辆运行和源车辆位置以及方位；

监测封闭线路特定几何形状、封闭线路表面状况以及封闭线路交通；

监测源车辆占用者眼位置；

基于所述监测到的源车辆信息以及所述监测到的封闭线路特定几何形状、封闭线路表面状况以及封闭线路交通，识别性能增强的驾驶操纵以及所述性能增强的驾驶操纵的位置；

确定例示所述性能增强的驾驶操纵的图形；

将对应于所述驾驶场景的所述图形的位置动态地登记在所述基本上透明的挡风玻璃平视显示器上，动态地登记的位置基于所述性能增强的驾驶操纵的位置和所述源车辆占用者眼位置；以及

将所述图形显示在所述基本上透明的挡风玻璃平视显示器上；

其中所述基本上透明的挡风玻璃平视显示器包括在所述挡风玻璃的预定区域上的在允许视觉通过的同时允许发光显示的发光颗粒和微观结构中的一者。

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