CN105527709B - 用于调节平视显示器内的特征的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于调节平视显示器内的特征的系统和方法。本公开涉及基于情境调适显示在平视显示器上的信息的系统。本公开还大体涉及用于情境认知的方法和用于平视显示器图像补偿的方法。在一个实施例中，所述系统包括处理器和包括指令的计算机可读存储设备，所述指令使得所述处理器执行用于将基于情境的协助提供至交通工具用户的操作。所述操作部分地包括：所述系统解析可以被投影到平视显示器上的信息，并从中选择与当前情境相关的信息，当前情景指示环境条件和/或用户生理条件。例如，基于情境信息，系统的操作动态调节平视显示器的光学属性。
Description
技术领域
本技术涉及调节平视显示器上的特征。更具体地，该技术涉及基于情境输入（contextual input）调节平视显示器上的特征，以允许增强用户体验。
背景技术
平视显示器，或HUD，是一种以部分透明的方式且在允许用户看到它而不必将目光从他/她的常用视角移开的位置（例如，直接在他/她前方）呈现数据的显示器。尽管开发用于军事用途，但是HUD现在用于商用飞行器、汽车、电脑游戏和其它应用。
虚拟成像系统所呈现的HUD图像通常位于交通工具的挡风玻璃的前方，例如，距离驾驶者的眼睛1至3米。替代性地，透明显示技术所呈现的HUD图像出现在透明显示器的位置，通常在挡风玻璃上。
在交通工具中，HUD可用于将虚拟的图像或者交通工具的参数数据投影到交通工具的挡风玻璃的前方或者表面上，使得图像位于或者紧邻操作者的视线。交通工具HUD系统可以基于从交通工具内部的操作部件（例如，传感器）接收的信息投影数据，以例如通知用户车道标记、识别另一个交通工具的接近、或者提供附近的路标信息。
HUD也可以从交通工具外部的信息系统（例如，智能手机上的导航系统）接收和投影信息。HUD呈现的导航信息可以包括，例如，投影到下一个转弯的距离、以及与速度限制相比的交通工具的当前速度，包括如果超过速度限制则发出警报。建议即将到来的操纵会在什么车道、或者警告用户潜在的交通延误的外部信息系统也可以呈现在HUD上。
用于交通工具的目前的HUD技术的一个问题是，HUD系统通常包含固定的系统参数。这些系统参数几乎总是预设（例如，从工厂）。此外，HUD系统参数通常是固定的（为用户提供几个，如果有的话）选项，以针对变化的条件进行调节。
一些HUD自动调节与显示器相关的亮度水平，因此在直射的阳光下或者在晚上投影也能清楚可见。调节亮度的能力通常只基于环境光传感器的存在，该环境光传感器对漫射光源敏感。但是，其它形式的光，例如来自前向视场的空间定向光源，不会促使HUD的亮度水平改变，显示的图像可能不是清楚可见的。
此外，除了亮度水平的特定调节外，本HUD技术不允许调节其它预设的系统参数。具体地，预设的系统参数没有基于交通工具内部或外部的变化条件进行调节的能力。
发明内容
需要一种基于环境和用户的生理输入来调节HUD的系统和方法。所提出的系统和方法识别HUD的特征，该HUD的特征可以被调节，以提供增强的用户体验。
本技术的目的是基于变化的环境条件和用户行为条件生成定制的投影给用户。用户属性（例如，高度或眼睛水平）、之前的用户活动以及用户的喜好在定制显示器时被考虑。因此定制的投影可以生成经验，所述经验适合于环境条件，且基于之前用户与交通工具的交互为交通工具内的用户个性化。
本公开涉及一种基于情境（例如，驾驶者的属性（例如，高度）、驾驶者状态、外部环境、交通工具状态）适应和调节信息呈现的系统，例如它如何显示（例如，投影）在HUD上。所述系统可例如在HUD背景图像的属性（例如，色度、亮度）的基础上调节信息如何显示。用于调节的输出或输出特征的特点包括，例如，显示器亮度、纹理、对比度、色调、或光质量相关的特征、尺寸以及例如在显示区域内的定位或位置。
所述系统包括用于执行计算机可读存储设备的处理器，所述计算机可读存储设备包括指令，所述指令使得所述处理器执行操作，为交通工具用户提供协助。
所述操作部分地包括：所述系统解析来自交通工具系统和子系统的各种信息，所述信息可以被投影到HUD上，并选择与当前的驾驶情境（例如，环境和/或用户行为条件）相关的信息。从解析和选择操作得到的数据被称为情境数据。
此外，基于所述情境数据，所述系统的操作动态调节或者调适HUD的光学属性（例如，图像背景的光学属性，如正向场景的色度和亮度）。
最后，在一些实施例中情境数据呈现在用户的视野内的合适位置。
本公开还涉及一种用于情境认知（awareness）和用于HUD图像补偿的方法和系统。所述方法类似于以上所述的系统的操作。
本发明还公开了如下技术方案。
1、一种计算机可读存储设备，包括指令，当被处理器执行时所述指令使得所述处理器执行多个操作，所述操作与提供基于情境的输出特征至交通工具用户相关联，所述操作包括：
接收输入数据，所述输入数据包括指示环境条件和用户生理条件中的一者或两者的情境数据分量；
基于所述输入数据，确定调节通知特征的特点以强调所述通知特征的方式；以及
根据所确定的方式调节所述特点，以强调所述通知特征，从而得到所述基于情境的输出特征。
2、根据方案1所述的计算机可读存储设备，其中：
所述操作进一步包括：基于所述输入数据识别待调节的所述通知特征的特点；以及
响应所述识别操作，执行所述确定操作。
3、根据方案1所述的计算机可读存储设备，其中：
所述确定操作是第二确定操作；
所述操作进一步包括：在第一确定操作中确定所述输出特征是否应该被调节；以及
响应在所述第一确定操作中确定所述通知特征应该被调节，执行所述第二确定和调节操作。
4、根据方案1所述的计算机可读存储设备，其中：
所述特点包括显示位置；
所述确定操作包括：确定如何调节所述通知特征的显示位置，以强调所述通知特征；以及
所述调节操作包括：调节所述显示位置，以得到所述基于情境的输出特征。
5、根据方案1所述的计算机可读存储设备，其中所述操作进一步包括：确定所述基于情境的输出特征的显示位置。
6、根据方案1所述的计算机可读存储设备，其中所述特点包括从由以下项目组成的组中选择的至少一个视觉特点：颜色、重量、显示位置、亮度、纹理和对比度。
7、根据方案1所述的计算机可读存储设备，其中所述特点包括（i）从由振动、温度、样式和位置组成的组中的至少一个触觉特点，或者（ii）从由音调、音量、样式和位置组成的组中选择的至少一个听觉特点。
8、一种系统，包括：
处理器；以及
计算机可读存储设备，其包括指令，当被所述处理器执行时所述指令使得所述处理器执行多个操作，所述操作用于将基于情境的输出特征提供至交通工具用户，所述操作包括：
接收输入数据，所述输入数据包括指示环境条件和用户生理条件中的一者或两者的情境数据分量；
基于所述输入数据，确定调节通知特征的特点以强调所述通知特征的方式；以及
根据所确定的方式调节所述特点，以强调所述通知特征，从而得到所述基于情境的输出特征。
9、根据方案8所述的系统，其中：
所述操作进一步包括：基于所述输入数据识别待调节的所述通知特征的特点；以及
响应所述识别操作，执行所述确定操作。
10、根据方案8所述的系统，其中：
所述确定操作是第二确定操作；
所述操作进一步包括：在第一确定操作中确定所述输出特征是否应该被调节；以及
响应在所述第一确定操作中确定所述通知特征应该被调节，执行所述第二确定和调节操作。
11、根据方案8所述的系统，其中：
所述特点包括显示位置；
所述确定操作包括：确定如何调节所述通知特征的显示位置，以强调所述通知特征；以及
所述调节操作包括：调节所述显示位置，以得到所述基于情境的输出特征。
12、根据方案8所述的系统，其中所述操作进一步包括：确定所述基于情境的输出特征的显示位置。
13、根据方案8所述的系统，其中所述特点包括从由以下项目组成的组中选择的至少一个视觉特点：颜色、重量、显示位置、亮度、纹理和对比度。
14、根据方案8所述的系统，其中所述特点包括（i）从由振动、温度、样式和位置组成的组中选择的至少一个触觉特点，或者（ii）从由音调、音量、样式和位置组成的组中选择的至少一个听觉特点。
15、一种方法，用于使用指令将基于情境的输出特征提供至交通工具用户，所述方法包括：
通过包括处理器的系统，接收输入数据，所述输入数据包括指示环境条件和用户生理条件中的一者或两者的情境数据分量；
基于所述输入数据，确定调节通知特征的特点以强调所述通知特征的方式；以及
通过所述系统根据所确定的方式调节所述特点，以强调所述通知特征，从而得到所述基于情境的输出特征。
16、根据方案15所述的方法，进一步包括：
基于所述输入数据识别待调节的所述通知特征的特点，其中响应所述识别来执行所述确定。
17、根据方案15所述的方法，进一步包括：
确定所述输出特征是否应该被调节，其中响应确定所述通知特征应该被调节，执行所述调节。
18、根据方案15所述的方法，其中：
所述特点包括显示位置；
所述确定包括：确定如何调节所述通知特征的显示位置，以强调所述通知特征；以及
所述调节包括：调节所述显示位置，以得到所述基于情境的输出特征。
19、根据方案15所述的方法，进一步包括：确定所述基于情境的输出特征的显示位置。
20、根据方案15所述的方法，其中所述特点包括（i）从由颜色、重量、显示位置、亮度、纹理和对比度组成的组中选择的至少一个视觉特点，（ii）从由振动、温度、样式和位置组成的组中选择的至少一个触觉特点，或者（iii）从由音调、音量、样式和位置组成的组中选择的至少一个听觉特点。
本发明的其它方面将会在下文中部分地显而易见且部分地指出。
附图说明
图1示意性地阐述了根据示例性实施例的可调节的平视显示器系统。
图2是图1的HUD系统的控制器的方框图。
图3是阐述图2的控制器的示例性序列的流程图。
具体实施方式
按照需要，本公开的详细实施例在本文中公开。所公开的实施例仅仅是可以以各种和替代的形式及其组合实施的实例。如本文所使用的，例如，示例性的、阐述性的以及类似的术语，宽泛地涉及用作阐述、范例、模型或模式的实施例。
在说明书的精神内，描述将被广义地考虑。例如，本文提及的任何两个部件之间的连接旨在包括这两个部分被直接或间接地彼此连接。作为另一实例，本文所描述的单个部件，例如与一个或多个功能联系，将被解释为涵盖其中多于一个的部件被替代地使用以执行所述功能的实施例。反之亦然——即，对本文中与一个或多个功能联系的多个部件的描述被解释为涵盖单个部件执行所述功能的实施例。
在一些情况下，公知的部件、系统、材料或方法没有被详细描述，以避免使本公开不清楚。因此本文公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为权利要求的基础和用于教导本领域技术人员采用本公开的代表性基础。
虽然本技术主要结合汽车形式的交通工具进行描述，但可设想的是，该技术可以结合其它的交通工具来实施，例如但不限于船舶、飞行器、机械和商用交通工具（例如，公共汽车和卡车）。
I. 公开的概述——图1和2
现在转到附图，并且更具体地，转到第一个图，图1示出了包括情境识别器150和控制器200的可调节的平视显示器（HUD）系统100。在一些实施例中，情境识别器150可以被构造为控制器200的一部分。
接收到情境识别器150内的是多个输入105。基于其程序和一个或多个输入，HUD系统100生成或控制（例如，调节）待呈现的图像，图像被投影到输出显示器90上。
输入105可包括由传感器感知的数据，该数据提供关于交通工具内部和交通工具外部的条件的信息。所感知的交通工具内部的条件包括用户心理条件（例如，用户状态10），等等。交通工具外部的环境条件包括，例如，天气条件20、亮度条件30、色度条件40、交通条件50和导航条件60，等等。系统100可以考虑输入105，来调节最终呈现给用户的输出显示器90上的特征。
在一个实施例中用户状态条件10表示交通工具内的一个或多个人机接口接收的信息。用户状态条件10可以还包括用户设定或喜好，如优选的座椅位置、转向角或无线电台。交通工具内的传感器可感测用户的属性，例如眼睛水平的驾驶者高度，和/或用户在交通工具内时的生理行为。例如，传感器可以监测驾驶者的眨眼率，眨眼率可以指示睡意。作为另一个实例，传感器可捕获参照道路车道或相对于周围交通工具的交通工具位置，以监测驾驶者的不稳定的车道变化。当调节用户状态特征以最终呈现给用户时，系统100可以考虑这些用户设置、属性、以及来自用户-交通工具接口的信息，例如生理行为。
天气条件20表示与交通工具外部的条件相关联的信息。交通工具内部和/或外部的传感器可感知影响交通工具操作的天气条件，例如温度、湿度、冰，等等。当调节HUD显示器天气条件特征以呈现给用户时，系统100可以考虑这些特点。
亮度条件30表示与将会影响显示器的照明特点相关联的信息，例如交通工具内和/或周围的亮度（例如，背景或前景的光量）。HUD图像亮度的调节可考虑环境照明的变化（例如，当进入隧道时减少环境光，当由于明亮的云存在晃眼时增加环境光）。亮度的调节也可以考虑其它形式的照明，例如荧光或白炽灯（例如，在停车场或建筑物内）。例如，当交通工具内的照明条件变化时，例如，内部顶灯被启用时，HUD图像照明可以相应地调节。
色度条件40表示与背景的特点相关联的信息，例如，如通过交通工具的挡风玻璃所看到的。基于色调和色彩度（饱和度），色度评估颜色的属性，而不管颜色的亮度。色度特点可以包括特定对象的颜色、纹理、亮度、对比度和大小等等。当调节HUD显示器色度特征以呈现给用户时，系统100可以考虑这些特点。
交通条件50表示与通过区域的交通工具和/或行人的运动相关联的信息。具体地，交通条件感知通过区域的交通工具的拥塞。例如，系统100可以接收未来的道路交通可能会增加（例如，高峰时间或从体育赛事集体散场）的信息。当调节交通条件特征以呈现给用户时，系统100可考虑交通。
导航条件60表示与准确确定交通工具的定位的过程相关联的信息。导航条件60还表示与规划和跟随交通工具的特殊路线相关联的信息。例如，可以给交通工具逐向导向（turn-by-turn direction）至旅游景点。当调节导航特征以呈现给用户时，系统100可考虑GPS。
除了用户心理条件和环境条件，输入105可以包括交通工具条件（未显示）。交通工具条件与环境条件不同，且可以包括关于交通工具数据的传感器读数，例如，流体液位指示器（例如，燃料、油、制动和传动）和车轮速度，等等。与交通工具条件相关联的读数通常提供警告（例如，照亮低燃料指示器）或交通工具系统的潜在故障（例如，照亮“检查发动机”指示器）给用户，用于未来的响应（例如，添加燃料到交通工具或获得对发动机的维修）。
在一些情况下，交通工具条件可以与用户心理条件、环境条件或两者相结合，且表示为至情境识别器150的信息。作为实例，当交通工具具有较低的燃料水平（例如，如燃料量表指示器所识别的）且用户在加油站附近（如GPS上的信息所识别的）时，交通工具条件和环境条件同时存在。在这种情况下，系统100可以呈现燃料量表指示器的颜色的变化（例如，从琥珀到红色），作为响应将低燃料水平和接近加油站通知给用户。
在一个实施例中，系统100可以使用一种或多种交通工具条件、用户心理条件和/或环境条件来确定另一种用户心理条件或环境条件。例如，系统100可以使用与一天中的时间（例如，来自交通工具内的时钟显示器）结合的坐标位置和/或前进方向（例如，来自GPS）来确定潜在的亮度条件。因此，当交通工具在日出时间期间朝向东方时，HUD图像亮度可以相应地调节。
情境识别器150包括适应代理软件，该适应代理软件被配置为，当由处理器执行时，执行与输入105相关联的识别和调节功能。情境识别器150用作输出显示器90的代理，并确定如何以及在哪里显示由输入105接收的信息。
识别器150可识别用户输入，例如由交通工具内的一个或多个人机接口接收的信息，包括由用户作出的至交通工具的中心堆栈控制台的特定输入、许多次用户执行特定任务、用户多久未能执行特定的任务、或者由系统所捕获的任何其它的活动顺序，该其它的活动顺序与用户与交通工具内系统的交互相关。例如，情境识别器150可以识别用户已经将显示在输出显示器90上的文本和/或图形的像素（pixilate）设置为特定的颜色。如稍后将与图3相关联描述的，系统100可以调节文本和/或图形（例如，描画文本和/或图形的轮廓、增加文本和/或图形的亮度、改变文本和/或图形的颜色）以强调特征。
情境识别器150还可以处理由交通工具内部和外部的传感器接收的外部输入。由情境识别器150接收的数据可包括交通工具系统和子系统数据，例如，指示巡航控制功能的数据。作为实例，情境识别器150可以识别何时背景的亮度已经改变（例如，日落）。如在稍后与图3相关联描述的，系统100可以调节输出显示器90的亮度，以便例如在昏暗的条件下被用户更清楚地看到。
在一些实施例中，根据情境识别器150的代码处理内部和外部输入两者，以生成一组情境数据，该情境数据在设置或调节HUD中使用。
由情境识别器150所生成的情境数据可以由系统100构造，且可选地存储到远离交通工具和系统100的存储库70（例如，远程数据库）。通过发送情境识别器信号115，接收到情境识别器150内的情境数据可以存储到存储库70。存储库70可以位于系统100内部或外部。
存储到存储库70的数据可以用于基于用户的特定行为（例如，将道路施工通知给用户）提供个性化的服务和建议。存储的数据可包括特定用户的实际行为、特定用户的行为的顺序以及顺序对于特定用户的含义，等等。
数据作为可以被任何已知的计算机可用介质读取的计算机可读代码存储在存储库70内，计算机可用介质包括半导体、磁盘、光盘（例如CD-ROM、DVD-ROM），且数据可以被任何计算机数据信号发送，该计算机数据信号在计算机可用（例如，可读）传输介质（例如载波或包括数字、光学或者基于模拟介质的任何其它介质）中具体实施。
存储库70也可以通过控制器传输信号125传输所存储的数据至控制器200或者从控制器200传输所存储的数据。此外，存储器70可用于促进所认证的代码片断的重新使用，所认证的代码片断可应用于监控系统100内部和外部的一系列的应用。
在情境识别器150被构造为控制器200的一部分的实施例中，控制器传输信号125可以传输与情境识别器150和控制器200两者相关联的数据，因此使得情境识别器信号115是不必要的。
在一些实施例中，存储库70聚集多个用户的数据。所聚集的数据可以源于其行为被系统100监控的用户团体，且可以被存储在存储库70内。具有用户团体允许采用所聚集的查询来不断地更新存储库70，该查询可以经信号125传达给控制器200。存储到存储库70的查询可以用于基于从多个用户记录的（logged）大数据、提供个性化的服务和建议。
图2阐述了控制器200，控制器200是可调节的硬件。控制器200可以是微控制器、微处理器、可编程逻辑控制器（PLC）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）、现场可编程门阵列（FPGA）等。可以通过使用代码库、静态分析工具、软件、硬件、固件等来开发控制器。硬件或固件的任何使用包括可以从FPGA利用的一定程度的灵活性和高性能，从而结合单用途和通用系统的益处。
控制器200包括存储器210。存储器210可以包括在控制器200中使用的几种类型的软件和数据，包括应用220、数据库230、操作系统（OS）240和I / O设备驱动器250。
如本领域的技术人员将会理解的，OS 240可以是与数据处理系统一起使用的操作系统。I/O设备驱动器250可包括各种例行程序（routine），该例行程序可以由应用220通过OS 240存取，以便与设备和某些存储器部件通信。
应用220可以作为可执行的指令被存储在存储器210和/或固件（未示出）内，且可以被处理器260执行。
应用220可包括各种程序，例如以下描述的情境识别器序列300，当被处理器260执行时，这些程序处理被接收到情境识别器150内的数据。
应用220可被应用于存储在数据库230内的数据，例如指定的参数以及数据，例如经I/O数据端口270所接收的数据。数据库230表示由应用220、OS240、I/O设备驱动器250、以及可能位于存储器210内的其它软件程序使用的静态和动态数据。
虽然存储器210被阐述为位于处理器260附近，应该理解，存储器210的至少一部分可以是远程存取的存储系统，例如通信网络上的服务器、远程硬盘驱动器、可移除存储介质、它们的组合等。因此，以上描述的任何数据、应用和/或软件可以存储在存储器210内和/或经网络连接存取到其它数据处理系统（未示出），其它数据处理系统可包括例如局域网（LAN）、城域网（MAN）或广域网（WAN）。
应该理解，图2和以上描述旨在提供合适的环境的简要、概括描述，本公开的一些实施例的各个方面可以在该环境中实施。虽然描述涉及计算机可读指令，但除了或者代替计算机可读指令，本公开的实施例也可以组合其它程序模块实施和/或作为硬件和软件的组合实施。
术语“应用”，或其变型，在本文中宽泛地使用，以包括例行程序、程序模块、程序、部件、数据结构、算法等。应用可以在不同的系统配置上实施，包括单处理器或者多处理器系统、小型计算机、大型计算机、个人计算机、手持式计算设备、基于微处理器的可编程消费电子产品、它们的组合等。
一个或多个输出显示器90被用于将被调节的特征传达给用户。例如，输出显示器90可以是内置在交通工具内的HUD或者HUD附加系统，将显示投影到安装在挡风玻璃上的玻璃组合器上。
输出显示器90将关于改变的特征（例如，改变在周围环境中检测到的物体的位置）的视觉信息提供至交通工具司乘人员。例如，输出显示器90可以在交通工具（例如，前挡风玻璃）内显示文字、图像或视频。
输出显示器90可与听觉或触觉接口组合，以提供附加的信息给用户。作为另一实例，输出部件可以提供音频，音频从交通工具内的部件（例如，扬声器）讲出来。
系统100可以包括系统100内的一个或多个设备和部件、或者系统100支持的一个或多个设备和部件。例如，多个控制器可用于识别情境，并产生调节序列。
已经在视觉HUD的情境中描述了系统100。但是，除了或替代视觉模式，系统100的原理可以应用到一个或多个其它感觉模式（如，触觉和听觉）。例如，系统100的软件可以被配置为以适合于情境的方式或者通过适合于情境的特点生成或控制至用户的通信（例如，触觉或听觉的通信），该情境例如为用户（例如用户属性、活动或者状态）和/或环境条件。
听觉输出特征包括，例如，音调或词句通知。关于听觉特征的可调节输出特征的特点包括，例如，音调、音量、样式和位置（例如，从哪个扬声器输出，或以什么音量的扬声器输出）。
可调节的触觉输出特征包括，例如，振动、温度和其它适当的触觉反馈。关于触觉特征（例如振动和温度）的可调节输出特征的特点包括位置（例如，方向盘和/或座位）、在合适的部分或位置的输出的时机或样式（例如，方向）、触觉输出的声振粗糙度（harshness）或者其它合适的触觉或听觉特点。
II.操作方法——图3
图3是阐述用于执行情境识别器序列300的方法的流程图。
应当理解，方法的步骤不必以任何特殊的顺序呈现，以替代顺序执行一些或者所有的步骤（包括这些图中的）是可能的且是可设想的。
为便于描述和阐述，步骤已经以示范的顺序呈现。步骤可以增加、省略和/或同时执行，而不脱离所附的权利要求的范围。应该理解，阐述的方法或子方法可以在任何时间结束。
在某些实施例中，这个过程中的一些或所有步骤、和/或大体上等同的步骤由处理器（例如计算机处理器）执行，所述处理器执行与一个或多个对应的算法相对应的计算机可执行的指令、以及存储或者包括在计算机可读介质（例如，以上描述的任何计算机可读存储器，包括远程服务器和交通工具）内的相关联的支持数据。
序列300在步骤310中以系统100接收输入105开始。软件可通过控制器200启动。根据各种定时协议的任何一种，输入105可以被接收到系统100内，定时协议例如连续地或者几乎连续地、或者以特定的时间间隔（例如，每十秒）。输入105可以，替代性地，基于预定的事件的发生（例如，输出显示器90的启用）或者预定的条件（例如，额外的交通工具亮度的阈值被感测到）而被接收。
接下来，在步骤320，系统100将一个或多个输入105接收到情境接收器150内。在一些实施例中，输入105可包含原始特征，原始特征可以在输出显示器90上显示给用户。在其他的实施例中，原始特征可以在情境接收器150中生成。在一些实施例中，基于输入的类型来处理（例如存储和使用）输入105。
例如，来自交通工具运动传感器（例如，速度、加速度和GPS传感器）的数据可以被接收到情境识别器150的一部分内，情境识别器150识别交通工具状态数据。专用传感器（例如，雷达传感器）将会被接纳在识别照相机的特定特点的情境识别器的一部分内。例如，雷达传感器信息可以被接收到系统（例如，高级驾驶辅助系统（ADAS））内。
生理传感器（例如，眨眼率传感器）将会被接纳在识别用户状态数据的情境识别器150的一部分内。
来自外部交通工具传感器（例如，交通传感器、天气传感器、视觉编辑器传感器）的信息将会被接收到识别外部环境数据的情境识别器150的一部分内。
来自场景照相机（例如，安装在前方和/或后方的照相机）的信息将会被接收到识别外部环境数据、图像数据和/或场景数据的情境识别器150的一部分内。来自专用照相机（例如，红外照相机）的信息将会被接收到识别照相机的特定特点的情境识别器150的一部分内。例如，红外照相机可以具有被接收到夜视成像系统（NVIS）内的信息。
接下来，在步骤330，根据序列300的系统100确定被接收到情境接收器150内和/或由情境接收器150产生的原始特征是否应该基于情境数据被调节。基于任何输入105，原始特征可能需要被调节。例如，基于用户状态条件10，原始特征可能需要被调节。
如果原始特征的调节是不必要的（例如，路径332），则不要求系统100的协助。例如，如果用户正在减速以转弯进入加油站（例如，如从GPS上的信息所识别的），将不需要系统100将关于低燃料水平的警报呈现给用户。
当原始特征的调节不必要时（例如，路径332），原始特征被呈现给用户而不被编辑。然而，在一个实施例中，首先系统100在步骤350中或在序列300中的另一点处确定想要的显示位置（例如，挡风玻璃的驾驶者一侧的位置）是否被削弱。如果用户不能轻易地查看信息，显示位置可能是被削弱的。例如，当在日出期间在向东方向上驾驶时，挡风玻璃的前驾驶者侧可能被削弱。
如果原始特征的调节被确定为是需要的（例如，路径334），则在步骤340中基于情境数据调节原始特征。原始特征的调节可以通过控制器200执行一组代码指令而发生，该代码指令例如存储在控制器200内或者存储库70内。
代码指令是一组预定的规则，当由控制器200执行时，这些规则产生可以被呈现给用户的被调节特征。被调节的特征可以基于来自用户状态条件10、天气条件20、亮度条件30、色度条件40、交通条件50以及导航条件60的情境数据。
在一些实施例中，控制器200执行的该组代码指令可基于用户状态条件10产生被调节的特征。作为实例，当用户打开交通工具的左转信号时，系统100可强调（例如，视觉上突出显示、可听见地说出）当执行转弯时将会出现的商业（例如，餐馆、加油站）。作为另一个实例，当用户被次要任务（例如，电话、无线电调谐、菜单浏览、与乘客的谈话）分心时，系统100可以放大字体或者改变显示，以引起用户的注意。
此外，如果系统100确定用户还没有以与自动系统相同的方式感知到威胁并对威胁采取行动，系统100为威胁而存取正向场景内的用户状态条件10，并突出这些威胁。作为实例，当球滚入街道，如果用户没有开始应用刹车，当由输出显示器90显示时，系统100可突出球，以将目标带入用户的感知领域内。
在一些实施例中，HUD可包括与虚拟或者增强现实（AR）相关联的部件。当系统100感知到用户状态条件10时，系统100可改变AR以提供被调节的特征给用户。例如，如果当接近停止标志时用户没有减速（例如，接近0英里每小时），系统100可突出停止标志，使得它可引起驾驶者的注意。相反，如果用户使交通工具减速，系统100不可决定不突出停止标志。作为另一个实例，当用户打开交通工具的左转信号，系统100可强调当执行转弯时将会出现的商业（例如，餐馆、加油站）。HUD可包括指向左侧的箭头，其中箭头尖端实际指向从驾驶者的角度的实际建筑物。
在一些实施例中，由控制器200执行的该组代码指令可基于天气条件20产生被调节的特征。作为实例，在潮湿的道路上，安全速度、车轮打滑以及不使用巡航控制系统的指示器可以在系统100内被调节并显示在输出显示器90上。
在一些实施例中，由控制器200执行的该组代码指令可基于亮度条件30产生被调节的特征。例如，一旦进入隧道，输出显示器90的亮度可能会变暗，且隧道的安全信息可以被指示。安全信息（例如，跟随前方的交通工具的合适距离、喇叭不能发声以及不能改变车道）可以在系统100内被调节，并作为指示器显示在输出显示器90上。此外，如果输出信息的常用位置被削弱（例如，驶入日落），系统100可以在替代的位置呈现信息。
在一些实施例中，由控制器200执行的该组代码指令可基于色度条件40产生被调节的特征。可以采用与周围背景的色度相区别的色度，来调节和/或描绘显示的信息（例如，文本和/或图形）。作为阐述性的实例，在雪覆盖道路的地方，在输出显示器90上显示信息（例如，文本和/或图形），通常以白色呈现的信息可以被调节为更加可见的颜色（例如，绿色）。类似地，在绿色的树出现在背景中的地方，通常以绿色呈现的显示的信息可以被调节为白色或者另一个更可见的颜色。
在一些实施例中，由控制器200执行的该组代码指令可基于交通条件50产生被调节的特征。例如，如果系统100确定道路交通将可能会增加（例如，高峰时间或者从体育赛事集体散场），系统100可调节交通改变策略指示器，并在输出显示器90的指示器上显示，使得驾驶者能采取行动以避免车流的突然开始。
在一些实施例中，由控制器200执行的该组代码指令可基于导航条件60产生被调节的特征。例如，当公共汽车位于景点的一定范围内时，公共汽车可以呈现旅游景点。关于这一点，由控制器200执行的代码指令可基于特定任务的定时或者发生（例如，接近景点）产生被调节的特征。
系统100内的该组代码指令可以由相关的域来确定。例如，当系统100与海洋环境相关联，相关的域可包括与例如最大航向控制参数相关联的被调节特征。作为另一个实例，当系统100与建筑机械相关联，相关的域可包括与例如公用服务公司的设备和/或标记相关联的被调节特征。
一旦任何调节已经发生，接下来被调节的特征准备呈现给用户。如以上所述，在步骤350，系统100确定想要的显示位置（例如，挡风玻璃的驾驶者一侧）是否被削弱。
当没有削弱存在时（例如路径352），如果必要，在步骤360中，原始特征或者被调节的特征显示在原始显示位置。
当削弱存在时（例如路径354），在步骤370中，原始特征或者被调节特征被显示在替代的显示位置。替代的显示位置可以是容易被驾驶者查看的位置。替代的显示位置应该允许所呈现的信息的内容容易被用户查看。例如，在透明显示的HUD中，当在日出期间向东驾驶时，挡风玻璃的驾驶者一侧被削弱，系统100可选择投影到挡风玻璃的乘客一侧。
在替代位置的显示还可以包括投影的特点的变化，例如，显示的字体、在显示中使用的颜色等等。
原始特征或者被调节特征的呈现可以发生在一个或多个输出设备（例如，HUD的输出显示器90）上。
在一个实施例中，确定想要的显示位置（例如，步骤350）不存在。在另一个实施例中，显示位置是特征的可调节特点（例如，颜色和/或亮度），且确定原始特征是否应该被修改的操作（例如，步骤330）包括确定特征的显示位置是否应该被修改。在这种实施中，如果在步骤330中确定合适或者需要，则在步骤340中调节特征将会包括改变特征的显示位置。一旦原始特征被调节，如果必要，在步骤340中，被调节特征将会在输出位置呈现给用户，如以上所述。
III. 选择特征
本技术的许多特征在本文以上描述。在本部分概要呈现了本技术的一些选定的特征。将会理解，本部分仅突出了该技术的许多特征的仅少数，以下的段落并不意味着限制。
本技术的一个益处是系统呈现与当前的驾驶情境相关的信息。在现有的系统中，静态格式图像的投影是可能的，但是没有基于情境的信息。呈现情境信息（例如，情境数据）可以显著增加HUD系统的实用性（例如，相关性、减少的干扰）。
本技术的另一益处是HUD的系统动态调节/适应光学属性。对情境信息的调节/适应补偿可增加用户对所呈现的图像的视觉理解力，导致改进的HUD可用性。
IV.结论
本公开的各个实施例在本文中被公开。所公开的实施例仅仅是以不同的和替代的形式及其组合具体实施的实例。
以上描述的实施例仅仅是实施的示例性阐述，该实施被阐明以清楚地理解本公开的原理。
可以对以上描述的实施例做出变化、修改和组合，而不脱离权利要求的范围。所有这样的变化、修改和组合由这份公开以及所附的权利要求的范围包括在本文中。
Claims (20)
1.一种计算机可读存储设备，包括指令，当被处理器执行时所述指令使得所述处理器执行多个操作，所述操作与提供基于情境的输出特征至交通工具用户相关联，所述操作包括：
接收输入数据，所述输入数据包括分别指示用户心理条件、环境条件和用户生理条件的用户心理条件数据、环境条件数据和用户生理条件数据，其中，用户心理条件表示交通工具内的一个或多个人机接口接收的信息，用户心理条件包括用户设定或喜好；用户生理条件包括用户的属性，其包括眼睛水平的驾驶者高度，用户生理条件还包括用户在交通工具内时的生理行为，其包括指示睡意的驾驶者的眨眼率；环境条件包括天气条件、亮度条件、色度条件、交通条件和导航条件；
基于所述输入数据，确定调节通知特征的特点以在平视显示器上强调所述通知特征的方式；以及
根据所确定的方式调节所述特点，以在所述平视显示器上强调所述通知特征，从而得到所述基于情境的输出特征。
2.根据权利要求1所述的计算机可读存储设备，其中：
所述操作进一步包括：基于所述输入数据识别待调节的所述通知特征的特点；以及
响应所述识别操作，执行所述确定操作。
3.根据权利要求1所述的计算机可读存储设备，其中：
所述确定操作是第二确定操作；
所述操作进一步包括：在第一确定操作中确定所述输出特征是否应该被调节；以及
响应在所述第一确定操作中确定所述通知特征应该被调节，执行所述第二确定和调节操作。
4.根据权利要求1所述的计算机可读存储设备，其中：
所述特点包括显示位置；
所述确定操作包括：确定如何调节所述通知特征的显示位置，以强调所述通知特征；以及
所述调节操作包括：调节所述显示位置，以得到所述基于情境的输出特征。
5.根据权利要求1所述的计算机可读存储设备，其中所述操作进一步包括：确定所述基于情境的输出特征的显示位置。
6.根据权利要求1所述的计算机可读存储设备，其中所述特点包括从由以下项目组成的组中选择的至少一个视觉特点：颜色、重量、显示位置、亮度、纹理和对比度。
7.根据权利要求1所述的计算机可读存储设备，其中所述特点包括（i）从由振动、温度、样式和位置组成的组中的至少一个触觉特点，或者（ii）从由音调、音量、样式和位置组成的组中选择的至少一个听觉特点。
8.一种用于将基于情境的输出特征提供至交通工具用户的系统，包括：
处理器；以及
计算机可读存储设备，其包括指令，当被所述处理器执行时所述指令使得所述处理器执行多个操作，所述操作用于将基于情境的输出特征提供至交通工具用户，所述操作包括：
接收输入数据，所述输入数据包括分别指示用户心理条件、环境条件和用户生理条件的用户心理条件数据、环境条件数据和用户生理条件数据，其中，用户心理条件表示交通工具内的一个或多个人机接口接收的信息，用户心理条件包括用户设定或喜好；用户生理条件包括用户的属性，其包括眼睛水平的驾驶者高度，用户生理条件还包括用户在交通工具内时的生理行为，其包括指示睡意的驾驶者的眨眼率；环境条件包括天气条件、亮度条件、色度条件、交通条件和导航条件；
基于所述输入数据，确定调节通知特征的特点以在平视显示器上强调所述通知特征的方式；以及
根据所确定的方式调节所述特点，以在所述平视显示器上强调所述通知特征，从而得到所述基于情境的输出特征。
9.根据权利要求8所述的系统，其中：
所述操作进一步包括：基于所述输入数据识别待调节的所述通知特征的特点；以及
响应所述识别操作，执行所述确定操作。
10.根据权利要求8所述的系统，其中：
所述确定操作是第二确定操作；
所述操作进一步包括：在第一确定操作中确定所述输出特征是否应该被调节；以及
响应在所述第一确定操作中确定所述通知特征应该被调节，执行所述第二确定和调节操作。
11.根据权利要求8所述的系统，其中：
所述特点包括显示位置；
所述确定操作包括：确定如何调节所述通知特征的显示位置，以强调所述通知特征；以及
所述调节操作包括：调节所述显示位置，以得到所述基于情境的输出特征。
12.根据权利要求8所述的系统，其中所述操作进一步包括：确定所述基于情境的输出特征的显示位置。
13.根据权利要求8所述的系统，其中所述特点包括从由以下项目组成的组中选择的至少一个视觉特点：颜色、重量、显示位置、亮度、纹理和对比度。
14.根据权利要求8所述的系统，其中所述特点包括（i）从由振动、温度、样式和位置组成的组中选择的至少一个触觉特点，或者（ii）从由音调、音量、样式和位置组成的组中选择的至少一个听觉特点。
15.一种用于使用指令将基于情境的输出特征提供至交通工具用户的方法，所述方法包括：
通过包括处理器的系统，接收输入数据，所述输入数据包括分别指示用户心理条件、环境条件和用户生理条件的用户心理条件数据、环境条件数据和用户生理条件数据，其中，用户心理条件表示交通工具内的一个或多个人机接口接收的信息，用户心理条件包括用户设定或喜好；用户生理条件包括用户的属性，其包括眼睛水平的驾驶者高度，用户生理条件还包括用户在交通工具内时的生理行为，其包括指示睡意的驾驶者的眨眼率；环境条件包括天气条件、亮度条件、色度条件、交通条件和导航条件；
基于所述输入数据，确定调节通知特征的特点以在平视显示器上强调所述通知特征的方式；以及
通过所述系统根据所确定的方式调节所述特点，以在所述平视显示器上强调所述通知特征，从而得到所述基于情境的输出特征。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
基于所述输入数据识别待调节的所述通知特征的特点，其中响应所述识别来执行所述确定。
17.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
确定所述输出特征是否应该被调节，其中响应确定所述通知特征应该被调节，执行所述调节。
18.根据权利要求15所述的方法，其中：
所述特点包括显示位置；
所述确定包括：确定如何调节所述通知特征的显示位置，以强调所述通知特征；以及
所述调节包括：调节所述显示位置，以得到所述基于情境的输出特征。
19.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：确定所述基于情境的输出特征的显示位置。
20.根据权利要求15所述的方法，其中所述特点包括（i）从由颜色、重量、显示位置、亮度、纹理和对比度组成的组中选择的至少一个视觉特点，（ii）从由振动、温度、样式和位置组成的组中选择的至少一个触觉特点，或者（iii）从由音调、音量、样式和位置组成的组中选择的至少一个听觉特点。
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