CN108399636A - 用于车辆的投影朝向修正系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于车辆的投影朝向修正系统。本发明还涉及一种方法，其包括：使用装配于车辆的投影设备将图像投影到车辆附近的地面；检测用户的位置或视点；基于检测到的用户的位置或视点，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象。投影的图像或投影的图像内的至少一个对象旋转为使得投影的图像或投影的图像内的至少一个对象定向为面对用户。

Description

用于车辆的投影朝向修正系统

技术领域

本发明概括而言涉及投影系统，更具体而言涉及用于车辆的投影朝向修正系统。

背景技术

在车辆行驶中经常使用导航系统，以将车辆的用户(例如，驾驶员或乘客)引导至用户所选择的目的地。然而，出于各种原因，用户可能不会总是到达目的地的准确位置，而是在车辆与目的地之间剩下一段用户必须步行的距离。例如，如果用户驾驶车辆到餐厅、商店、剧院等，并且用户必须驻车，则驻车位置与目的地之间会剩下一段距离。在另一示例中，如果用户乘出租车到目的地，则在用户下车的位置与目的地之间会剩下一段距离。在另一示例中，使用交通共享服务的用户可能被运送到一个下车位置，而且必须从该位置步行到与朋友见面的地点。

在这些场景下，依据情况，用户离开的车辆与目的地之间剩余的距离可能很大。此外，用户离开车辆的位置可能是不熟悉的，因此，从车辆到目的地的方向可能不清楚。这最终会阻碍用户达到其目的地。

发明内容

本发明提供了这样的技术：使用装配于车辆的投影系统将图像投影到车辆附近的地面，检测用户的位置或视点，并且根据用户的位置或视点自动调整投影的图像或图像内的一个或多个对象的朝向。车辆的投影系统投影的图像可以是到用户选择的目的地的方向的视觉表示，使得用户在离开车辆时可以看到该表示。投影的图像可以包括示出了车辆的当前位置和用户的目的地的地图，以及覆盖于地图的指示用户在从车辆步行到目的地时要遵循的路径的方向。可以采用各种技术来检测用户的位置和/或视点(即，朝向)，例如，使用装配于车辆的摄像机系统，并且投影的图像的朝向可以自动调整，使得用户能够容易地辨别图像中的信息。

根据本发明的实施方案，一种方法包括：使用装配于车辆的投影设备来将图像投影到车辆附近的地面；检测用户的位置或视点；基于检测到的用户的位置或视点，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象，投影的图像或投影的图像内的至少一个对象旋转为使得投影的图像或投影的图像内的至少一个对象定向为面对用户。

投影的图像可以包括示出了从车辆的当前位置到用户所指示的目的地的路线的地图。投影的图像内的至少一个对象可以覆盖于地图。投影的图像内的至少一个对象可以包括文本和符号中的至少一个。

该方法可以进一步包括使用下列各项中的一项或多项来检测用户的位置：装配于车辆的摄像机、装配于车辆的超声传感器、以及从可通信地联接至车辆的用户的移动设备接收的信息。而且，该方法可以进一步包括使用装配于车辆的摄像机来检测用户的视点。

用于将图像投影到车辆附近的地面的投影设备可以是多个投影设备中的一个。对此，该方法可以进一步包括：识别已经被用户打开的车辆的车门；基于识别出的车门，在装配于车辆的多个投影设备中选择投影设备来进行图像的投影；使用选择的投影设备来投影图像。另外，该方法可以进一步包括：检测用户的位置；基于检测到的用户的位置，在装配于车辆的多个投影设备中选择投影设备来进行图像的投影；使用选择的投影设备来投影图像。而且，该方法可以进一步包括：在装配于车辆的多个投影设备中选择第一投影设备来进行图像的投影；使用选择的第一投影设备来投影图像；检测用户的位置；基于检测到的用户的位置，在多个投影设备中选择不同于第一投影设备的第二投影设备来进行图像的投影；使用选择的第二投影设备来投影图像。

可以基于检测到的用户的位置或视点旋转投影的图像和/或投影的图像内的至少一个对象。对此，该方法可以进一步包括：识别已经被用户打开的车辆的车门；基于识别出的车门，将投影的图像或投影的图像内的至少一个对象旋转为使得投影的图像或投影的图像内的至少一个对象定向为在用户通过识别出的车门离开车辆时面对用户。另外，该方法可以进一步包括：检测用户的第一位置或第一视点；基于检测到的用户的第一位置或第一视点，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象；检测不同于用户的第一位置或第一视点的用户的第二位置或第二视点；基于检测到的用户的第二位置或第二视点，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象。而且，该方法可以进一步包括：检测用户的位置；基于检测到的用户的位置，旋转投影的图像，使得投影的图像定向为面对用户；检测用户的视点；基于检测到的用户的视点，旋转投影的图像内的至少一个对象，使得投影的图像内的至少一个对象定向为面对用户。

该方法可以进一步包括：检测车辆的朝向；进一步基于检测到的车辆的朝向，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象。另外，该方法可以进一步包括：检测用户的位置；基于检测到的用户的位置，在装配于车辆的多个投影设备中选择投影设备来进行图像的投影；进一步基于选择的投影设备，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象。而且，该方法可以进一步包括：检测用户的视点；基于检测到的用户的视点，旋转投影的图像内的至少一个对象；旋转投影的图像，使得投影的图像朝向北方方向。

可以应用参考坐标系统来辅助投影的图像和/或图像内的对象的旋转。对此，该方法可以进一步包括：限定图像的参考坐标系统以及图像内的至少一个对象的参考坐标系统；通过旋转图像的参考坐标系统或图像内的至少一个对象的参考坐标系统来旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象。

可以采用各种技术来检测用户的视点(即，朝向或视角)。例如，检测用户的视点可以包括：使用装配于车辆的摄像机获取用户的图像；通过向所获取的图像应用眼部检测算法，检测用户的眼部的位置。而且，检测用户的视点可以包括：使用装配于车辆的摄像机获取用户的图像；通过向所获取的图像应用肩膀检测算法，检测用户的肩膀的朝向。

该方法可以进一步包括：检测用户做出的手势，以与投影的图像进行交互；基于检测到的手势执行动作。

此外，根据本发明的实施方案，一种系统包括：至少一个投影设备，其装配于车辆并且配置为投影图像；以及控制单元，其装配于车辆并且配置为：控制至少一个投影设备，以便将图像投影到车辆附近的地面，检测用户的位置或视点，基于检测到的用户的位置或视点，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象，其中，投影的图像或投影的图像内的至少一个对象旋转为使得投影的图像或投影的图像内的至少一个对象定向为面对用户。

此外，根据本发明的实施方案，一种非易失性计算机可读介质，其包含能够由装配于车辆的控制单元执行的程序指令，其中，所述程序指令在执行时使得控制单元：通过装配于车辆的投影设备而将图像投影到车辆附近的地面；检测用户的位置或视点；基于检测到的用户的位置或视点，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象，其中，投影的图像或投影的图像内的至少一个对象旋转为使得投影的图像或投影的图像内的至少一个对象定向为面对用户。

附图说明

本文的实施方案通过参照下面的描述以及所附附图可以得到更好的理解，在附图中，相似的附图标记指示相同或功能类似的元件，其中：

图1示出了装配有根据本发明的实施方案的投影系统的示例性车辆；

图2示出了运行装配有根据本发明的实施方案的投影系统的车辆的示例性简化程序；

图3示出了运行装配有根据本发明的实施方案的投影系统的车辆的示例性详细程序；

图4A和图4B示出了示例性参考坐标系统和示例性文本框坐标系统；

图5示出了装配有根据本发明的实施方案的投影系统的示例性车辆的旋转前的示例图像投影朝向；

图6示出了投影的图像周围的示例性的用户位置；

图7示出了用于计算参考坐标系统旋转量的示例性图表；

图8A-图8C示出了投影的图像200的示例旋转场景以及投影的图像内的文本；

图9A-图9D示出了示例文本旋转计算场景；

图10示出了投影的图像旋转为总是朝向北方的示例情况；

图11示出了用户的示例朝向，其可以用于计算投影的图像内的对象的旋转量；

图12A-图12C示出了额外示例对象旋转场景；以及

图13和图14示出了用于检测用户的视点的示例性算法。

应当了解，上述附图不是按比例的，其显示了本发明的基本原理的说明性的各种优选特征的某种简化的表示。本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、朝向、位置和外形，将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

下面将参考所附附图对本发明的实施方案进行详细描述。本领域技术人员将意识到，可以对所描述的实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本发明的精神或范围。此外，在整个说明书中，相似的附图标记指相似的元件。

本文所用的术语仅为了描述特定实施例，并不旨在限制本发明。本文所用的单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚作出相反表示。还应了解当在本说明书中使用时，术语“包含”和/或“包括”指所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一种或多种其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如本文中所应用，术语“和/或”包括一个或更多相关联的列出的项的任何和所有组合。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。本文所指的混合动力车辆为具有两个或更多个动力源的车辆，例如汽油动力和电动车辆。

另外，应当理解，下面方法中的一个或多个或其各方面可以由至少一个控制单元执行。术语“控制单元”可以指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置为存储程序指令，而处理器被特别编程为执行所述程序指令以执行下面进一步描述的一个或多个过程。另外，应当理解为，下面的方法可以由包括控制单元以及一个或多个其他组件的装置执行，如同本领域技术人员认识的。

此外，本发明的控制单元可以具体表现为在计算机可读介质上的永久性计算机可读介质，其包含通过处理器、控制器等来执行的可执行程序指令。该计算机可读介质的实例包括但不限于：ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存、智能卡以及光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可以分布在计算机网络中，以使程序指令以分布式的方式来存储和执行，例如，通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。

现在参照本发明的实施方案，所公开的技术利用了一系列装配于车辆的一个或多个投影设备，所述一个或多个投影设备能够将图像投影于车辆附近的地面。例如，可以利用导航系统来确定从车辆的当前位置到用户输入的目的地的路线，投影设备可以将路线的图像投影于车辆附近的地面，使得用户在下车时可以轻易地看到该图像。该图像可以包括车辆的当前位置和目的地的地图，该地图覆盖有到目的地的步行方向，使得用户能够容易地获得从车辆到目的地的最佳路线。另外，可以利用各种技术来检测用户的位置和/或视点(即，朝向或视角)，例如，使用装配于车辆的摄像机系统。基于检测到的用户的位置或视点，可以自动调整(即，旋转)投影的图像或图像内的一个或多个对象的朝向，使得用户能够容易地识别图像中的信息。

图1示出了装配有根据本发明的实施方案的投影系统的示例性车辆。如图1所示，车辆100可以包括一个或多个投影设备500，其可以将图像投影于车辆100附近的地面。投影设备500可以是本领域中已知的任何适当的投影设备。投影设备500投影的图像200可以包括地图，该地图示出了车辆100的当前位置和用户(例如，驾驶员或乘客)选择的目的地，以及从车辆100的当前位置到目的地的路线。路线可以包括覆盖于地图的从车辆100的当前位置到目的地的步行方向和/或公共交通方向(如果可行或用户希望)。

图像200内可以有至少一个对象。至少一个对象可以包括例如文本(例如，街道名称、地标、估计的路线时长、交通条件等)、符号或图标(例如，当前位置标记、目的地标记、地标标记等)等。如图1所示，对象可以覆盖于地图。此外，这些对象可以基于用户的位置和/或视点而自动旋转，使得对象定向为面对用户，增强图像200的易读性。在一些实例中，对象可以随图像200一起旋转，或者独立于图像200，如下文更详细的描述。

一个或多个投影设备500可以采用这样的方式装配于车辆100：其可以使得该设备将图像200投影到车辆100附近的地面。例如，投影设备500可以设置为接近任意车门(例如，在车门下方的主槛板，如图1所示)，使得用户在通过所述车门离开车辆100时可以立即看到投影的图像200。然而，应当注意，图1所示的投影设备500在车辆100中的位置仅是多种可能布置中的一种。此外，投影设备500可以采用这样的方式来投影图像200：其可以基于检测出的用户的位置和/或朝向，通过自动控制图像200的显示特性(例如，其角度、朝向、位置、文本属性等)，得到最佳的可读性，如下文更详细的描述。

图2示出了运行装配有根据本发明的实施方案的投影系统的车辆的示例性简化程序。程序300可以开始于步骤310，并且继续至步骤312，此时，如本文更详细的描述，可以由装配于车辆100的投影设备500沿使得用户获得最佳易读性的朝向来投影图像200。

在步骤312，可以使用装配于车辆100的投影设备500将图像200投影到车辆100附近的地面。投影设备500可以是装配于车辆100的多个投影设备中的一个。作为非限制性示例，车辆100可以装配有设置在车辆100的右侧的第一投影设备500、设置在车辆100的左侧的第二投影设备500、和设置在车辆100的后侧的第三投影设备500。因此，在给定时间，图像200可以由多个这样的设备500中的特定的投影设备500进行投影。此外，在用户离开车辆100后，可以根据检测到的用户的位置而改变负责在给定时间投影图像200的特定投影设备500，如同下文更详细的描述。

图像200的投影可以在检测到用户离开车辆100时触发。可以以多种方式进行这样的检测。例如，车辆100可以监测车辆100的车门是否已经打开。在检测到车门已经打开后，可以假设用户正在离开车辆100。另外，或者可选地，可以利用安装于车辆100的摄像机(例如，全景监测(around-view monitor，AVM)摄像机)、超声传感器等、或用户的移动设备获取并发送至车辆100的位置数据来确定用户是否位于车辆100外。这样的设备还可以用于确定在车辆100周围的用户的步行路径以及用户的视点，如同下面更详细的描述。作为另一个示例，可以使用车辆座椅传感器来确定用户不再坐在车辆座椅上，此时可以假设用户离开车辆。

投影的图像200可以包含例如导航信息，例如，从车辆100的当前位置到用户选择的目的地的路线。在该情况下，用户可以通过任何适当的装置来输入其目的地，车辆100的控制单元(未示出)通过该装置接收对目的地的指示，该装置例如装配于车辆100的导航系统、或使用无线(例如，蓝牙、无线局域网(WLAN)、Wi-Fi、红外等)或有线(例如，通用串行总线(USB)等)连接而可通信地联接至车辆100的用户的移动设备。

然后，可以使用本领域中公知的任何适当的导航技术来确定从车辆100的当前位置到输入的目的地的路线。例如，基于获取的车辆100的当前位置和目的地各自的全球定位卫星(GPS)的坐标、以及本地存储在车辆100中或存储在远程服务器的数字地图，车辆100的控制单元可以确定路线。可选地，可以利用属于用户的移动设备(未示出)，以使该设备本地确定路线并将所确定的路线发送至车辆100。

在步骤314，可以检测用户的位置和/或视点。例如，可以使用安装于车辆100的一个或多个摄像机(例如，全景监测(AVM)摄像机)、超声传感器等或用户的移动设备获取并发送至车辆100的位置数据来检测用户相对于车辆100的位置。这样的设备还可以用于确定在车辆100周围的用户的步行路径，如同下面更详细的描述。另外，可以使用安装于车辆的一个或多个摄像机来检测用户的视点(即，朝向或视角)(例如，见图13)。可以分析用户通过摄像机700获取的图像，以估计用户面对的方向。在一些情况下，可以确定用户相对于投影的图像200的站位，并用于确定用户的视点。另外，或者可选地，可以采用用于识别身体的位置或姿势的算法，例如，肩膀检测算法(例如，见图13)、眼部检测算法(例如，见图14)等。

在步骤316，可以使用检测出的用户的位置和/或视点来旋转投影的图像200和/或投影的图像200内的对象，以实现图像200中包含的信息的最佳可读性。具体而言，投影的图像200或投影的图像200内的至少一个对象可以旋转为使得投影的图像200或投影的图像200内的至少一个对象定向为面对用户(步骤318)。

在一个示例中，如果车辆100的车门打开，则投影的图像200或投影的图像200内的至少一个对象可以旋转为使得，在车门打开且用户通过打开的车门离开车辆100时，投影的图像200或投影的图像200内的至少一个对象的朝向面对用户。在离开车辆100后，可以监测用户的位置和/或视点，以确定是否应当旋转图像200和/或图像200内的对象。在一些情况下，依据检测出的用户的位置和/或视点，图像200和/或图像200内的对象可以旋转多次，使得在用户在车辆100周围移动时，图像200和/或图像内的对象定向为可以持续面对用户。

在另一个示例中，当图像投影到地面时，用户可以与图像200交互。用户可以使用手的姿态、脚的姿态等来相对于投影的图像200进行动作。例如，用户可以使用拉近/拉远、左/右/上/下移动、旋转或其他方式来操纵投影的图像200。而且，用户与图像200交互，以执行其他功能，例如，在餐厅留位、在旅馆登记、给驾驶员打分等。

程序300示意性结束于步骤320。这里将详细描述可以执行程序300的步骤的技术以及辅助程序和参数。

应当注意，图2所示的步骤仅是示意性的示例，按需要可以包括或排除特定的其他步骤(例如，如图3所示)。此外，尽管显示了步骤的特定顺序，但是该顺序仅仅是示意性的，而且可以利用任何适当的步骤安排而不会偏离本文实施方案的范围。再进一步，可以根据权利要求的范围以任何适当的方式修改所示的步骤。

图3示出了运行装配有根据本发明的实施方案的投影系统的车辆的示例性详细程序。程序400可以开始于步骤410，并且继续至步骤412，其中，如这里更详细的描述，在用户离开车辆100时，可以由装配于车辆100的投影设备500来投影从车辆100的当前位置到用户选择的目的地的路线的图像200，并且根据用户的位置和/或视点来将该图像200旋转为，使得用户能够容易地辨认投影的图像200和投影的图像200中的信息，使得用户可以看到投影的图像200。

首先，可以确定用户指示的目的地是否可用(步骤412)。如果用户尚未输入目的地(例如，通过装配于车辆100的导航系统或可通信地联接至车辆100的用户的移动设备)，则可以向用户发送对目的地的请求(步骤414)。例如，可以向用户的移动设备发送通知来请求目的地，可以在装配于车辆100的导航系统屏幕显示提示来请求目的地，等等。当已经从用户接收到目的地时，车辆100可以确定目的地的位置(例如，纬度和经度)，并且存储目的地和/或其确定的位置(步骤416)。为此，车辆100可以通过与GPS卫星进行通信来获得目的地的GPS位置(即，GPS坐标)(步骤418)。

在步骤420，可以确定用户是否已经离开了车辆100。在一个实施方案中，车辆100可以检测车辆100的车门是否打开。在该情况下，当车门已经打开时，可以确定用户正在离开或已经离开车辆100。可选地，另外，可以使用其他技术来确定用户是否已经离开了车辆100。例如，装配于车辆100的超声传感器可以检测用户出现在车辆100外。作为另一个示例，装配于车辆100的AVM摄像机可以检测用户出现在车辆100外。作为另一个示例，车辆100可以从用户的移动设备获得位置信息，并且车辆100可以分析该信息，以确定用户在车辆100外。因此，应当理解，可以使用用于检测用户离开车辆100的各种技术。

响应于检测到用户离开了车辆100，可以执行各种步骤，以准备对从车辆100的当前位置到目的地的路线的图像200进行投影。例如，在步骤422，车辆100可以检测哪个车门已经打开，以便确定启用哪个投影设备500来投影图像200(如果车辆100装配有多个投影设备500)。而且，车辆100可以确定其朝向(例如，使用内部指南针)，该朝向可以用于计算图像200的合适的投影朝向/角度(步骤424)。另外，可以确定车辆100的当前位置(即，GPS坐标)(例如，使用车辆的内建导航系统)。

然后，在步骤424，可以计算从车辆100的当前位置到用户选择的目的地的路线。例如，车辆100的控制单元可以基于获取的车辆100的当前位置和目的地各自的全球定位卫星(GPS)坐标、以及本地存储在车辆100中或存储在远程服务器的数字地图来确定路线(步骤426)。可选地，可以利用属于用户的移动设备来本地确定路线，并将所确定的路线发送至车辆100。

在步骤428，装配于车辆100的投影设备500可以将计算出的从车辆的当前位置到用户的目的地的路线的图像200投影于车辆100附近的地面，使得用户在离开车辆100时可以看到投影的图像200。投影的图像200可以包括地图，该地图显示车辆100的当前位置和目的地，以及覆盖于地图的从车辆100的当前位置到目的地的步行方向。

如上所述，车辆100可以装配有多个投影设备500。例如但不限于，车辆100可以装配有设置在车辆100的右侧的第一投影设备500、设置在车辆100的左侧的第二投影设备500、和设置在车辆100的后侧的第三投影设备500。从而，取决于用户的位置，可以选择最接近用户的投影设备500来投影图像200。

对此，在识别车辆100的哪个车门已经打开之后(步骤422)，可以基于识别出的打开的车门而选择多个投影设备500中的一个投影设备500来投影图像200。例如，如果副驾驶侧的车门打开，则可以选择车辆100的副驾驶侧的投影设备500来投影图像200。

此外，一旦用户已经离开车辆，则可以监测车辆100外的用户的外出路径(例如，使用一个或多个装配于车辆100的摄像机、使用超声传感器等)。由此，用于投影图像200的投影设备500可以随着用户在车辆100周围的位置的改变或用户的视点的改变而改变，使得即使用户在车辆100周围步行，用户也可以容易地看到投影的图像200，如下文更详细的描述。

一旦确认用户已经离开了车辆100(步骤432)，车辆100可以确定用户是否站在投影的图像200附近(步骤436)或者用户是否在车辆100周围移动(步骤440)。另一方面，如果车门已经关闭(步骤436)，则指示用户此时没有正在离开车辆100，程序400可以返回至步骤420，在该步骤420，车辆100继续监测用户是否离开车辆100(例如，车门是否再次打开)。

如果用户站在投影的图像200附近，则车辆100可以确定投影的图像200的显示特性，以获得最佳的可读性(步骤438)。对此，投影设备500采用以下方式来投影图像200：基于检测出的用户的位置和/或朝向，通过控制图像200的显示特性(例如，其角度、朝向、位置、文本属性等)而可以得到最佳的可读性。例如，可以分析由设置于车辆100的一个或多个摄像机(未示出)获取的图像，以估计用户的视点。基于估计的用户视点，可以确定使得用户能够容易地读取图像200或图像200内的对象的合适的图像朝向，并且投影设备500可以利用确定的朝向投影图像200。

如果用户在车辆100周围移动，则可以基于更新的用户的位置选择不同的投影设备500(步骤442)。例如，如果用户离开车辆100的副驾驶侧，而且首先启用副驾驶侧投影设备500来投影图像200，然后用户在车辆100后方周围步行，则可以将投影图像200的投影设备500改变为后侧投影设备500，使得即使用户在移动，用户也可以继续看到图像200。类似地，响应于检测到用户在车辆100周围移动，可以改变图像200的角度、朝向或其他显示特性，以便维持最佳的可读性。

当选择装配于车辆的用于投影图像200的投影设备500时，如果用户的位置改变(例如，当用户在车辆100周围步行时)，负责投影图像200的投影设备500可以改变。例如，如果用户从副驾驶侧车门离开车辆100，则可以由副驾驶侧/右侧投影设备500来执行图像200的投影(例如，响应于检测到副驾驶侧车门打开)，使得用户离开车辆100时可以读取图像200。如果用户随后开始在车辆100周围行走，则可以使用本文描述的各种技术(例如，安装于车辆100的一个或多个摄像机、安装于车辆100的超声传感器、从可通信地联接至车辆100的用户的移动设备接收到的信息等)来检测用户的路径。作为响应，随着用户接近车辆100的后侧，启用的投影设备500可以从副驾驶侧/右侧投影设备500改变为后投影设备500。然后，如果用户穿过车辆100的后方，并且接近车辆100的驾驶员侧，则启用的投影设备500可以再次从后投影设备500改变为驾驶员侧/左侧投影设备500。以此，即使用户的位置在改变，用户也可以保持基本连续地看到图像200。

类似地，例如，用户可以在车辆100的最接近道路交通的一侧离开，并且想要步行绕至对于读取投影的图像200而言更安全的车辆100的另一侧。在该情况下，如上所述，安装于车辆100的摄像机可以用于分析用户的路径，并确定用户是否已经移动绕到了车辆100的另一侧。例如，可以分析车辆的外部摄像机系统获取的一系列照片，以确定用户相对于车辆100的位置，并且确定用户是否在车辆100周围移动。

响应于确定用户的位置在离开车辆100后已经改变，图像的投影可以移动至新的位置，并且图像200的显示特性可以调整为最佳可读性。当用户的位置已经改变时，车辆100的控制单元可以向最接近用户的投影设备500发送启用信号。另外，可以分析用户的站位(例如，在摄像机系统获取的影像中)，以确定用户的视点，以便控制投影显示特性。例如，可以基于用户的视点来调整地图和投影的图像200内的任何对象的朝向，使得用户可以尽可能容易地识别图像200中的信息。

图像200的投影可以最终停用，例如，在经过预定的时间段后、如果用户移动出了距车辆100的预定的距离等。

程序400然后示意性结束于步骤444。这里将详细描述可以执行程序400的步骤的技术以及辅助程序和参数。

应当注意，在图3所示的步骤仅是示意性示例，可以按需要包括或排除特定的其他步骤(例如，如图2所示)。此外，尽管显示了步骤的特定顺序，但是该顺序仅仅是示意性的，而且可以利用任何适当的步骤安排而不会偏离本文实施方案的范围。再进一步，所示的步骤可以根据权利要求的范围以任何适当的方式进行修改。

图4A和图4B示出了示例性参考坐标系统和示例性文本框坐标系统。首先，当将图像200或图像200内的对象定向为具有最佳可读性时，可以使用北方在顶部的静态地图图像，其中，图像包括地图图像层和文本层。地图层是没有文本的静态图像，而文本层包括文本框，文本框与街道的方向对齐或固定于地标位置。因此，如图4A所示，可以限定参考坐标系统600，并从北方在顶部的静态地图图像的左下角开始将其应用到图像200。类似地，可以将参考坐标系统应用于图像200内的至少一个对象。如图4B所示，可以限定文本框坐标系统610，并从各个文本对象的左下角开始将其应用到图像200内的每个文本框。参考坐标系统600和文本框坐标系统610(或符号坐标系统，如果可用)可以用于以希望的方式对图像200和图像200内的文本进行定向。

图5示出了装配有根据本发明的实施方案的投影系统的示例性车辆旋转前的示例图像投影朝向。如图5所示，车辆100可以在车辆100的多个位置装配有多个投影设备500。每个投影设备500应当配置为将图像200投影到车辆100附近的地面，使得用户在离开车辆100时可以看到图像200。一般而言，投影设备500投影的启用可以由车门的打开来触发(尽管例如上文所述的指示用户已经离开车辆100的其他事件也可以触发图像设备500投影的启用)。车辆100的控制单元可以向投影设备500发送启用信号，以启用设备并且开始投影图像200。

如图5示出的示例布置所示，车辆100可以装配有设置在车辆100的右手(RH)侧的第一投影设备500、设置在车辆100的左手(LH)侧的第二投影设备500、和设置在车辆100的后侧的第三投影设备500。投影设备500可以安装在车辆100的各种位置，例如，车门旁的主槛板(如图1所示)、前保险杠或后保险杠等。应当理解，图5所示的投影设备500的布置仅仅为了说明而提供，并不限制本发明的范围。

投影设备500能够以所希望的朝向将图像200投影到车辆100附近的地面。对此，图5显示了旋转图像200之前的左手(LH)、右手(RH)和后投影设备500每个投影的图像200的朝向。即，在旋转投影的图像200前，每个投影设备500可以采用以下朝向投影图像200：在用户离开车辆100时(例如，车门打开时)，图像200内的信息面对用户。

在离开后，用户可以继续站在图像200侧方以更接近地检视地图，此时，投影的图像200或图像200内的对象可以相应旋转(例如，使用参考坐标系统600和/或文本框坐标系统610)。对此，图6示出了投影的图像200周围的示例性的用户位置。通过检测用户的位置，投影的图像200或图像200内的对象可以旋转为使得投影的图像200或投影的图像200内的对象定向为面对用户。

如图6所示，示例性的用户位置可以包括：例如，第一位置(1)，在此位置的用户位于车辆100内或挨着车辆100面对外侧；第二位置(2)，在此位置的用户站在图像200左侧；第三位置(3)，在此位置的用户站在图像200的右侧；以及第四位置(4)，在此位置的用户面对图像200同时还面对车辆100(从用户的视角看，车辆100在图像200后方)。可以使用各种技术来检测用户相对于投影的图像200的位置，例如，包括安装于车辆100周围的摄像机700系统(例如，见图13)、安装于车辆100的超声传感器、从可通信地联接至车辆100的用户的移动设备接收的信息等。使用检测到的用户的位置以及启用的投影设备500和车辆100的朝向(α)，可以计算图像200和图像200内的对象的旋转量。应当理解，图6所描绘的用户位置仅为了说明目的而提供，不应当认为其限制了本发明的范围。而是，任何数量的不同的用户位置都是可能的，而且可以根据本文所述的原理计算合适的旋转量。

图7示出了用于计算参考坐标系统600旋转量的示例性图表。如图7所示，可以利用三个输入来计算图像200的旋转量：检测到的用户(观察者)的位置、启用的投影设备500、以及车辆100的朝向(α)。对于图7中的计算图表，0°的角度等同于北方，90°的角度等同于东方，180°的角度等同于南方，而270°(-90°)的角度等同于西方。因此，在启用了左手侧投影设备500的示例性场景中(即，用户站在车辆100的驾驶员侧)，用户站在第四位置(4)(即，用户面对图像200和车辆100)，图像200可以从北方旋转90°再偏移车辆100的朝向(α)，使得用户可以在图像200和图像200中的信息面对用户时看到图像200。图9A-图9D提供了其他旋转计算示例。

除了旋转投影的图像200(例如，使用参考坐标系统600)，还可以采用对应的方式旋转图像200内的对象，例如文本、符号等。如上所述，可以针对图像200内的对象限定参考坐标系统，例如，文本框坐标系统610，其可以用于旋转图像200内的对象。对此，图8A-图8C示出了投影的图像200的示例旋转场景以及投影的图像内的文本。在任何旋转前，如图8A所示，可以向图像200应用参考坐标系统600，使得参考坐标系统600朝向北方。同时，可以向图像200内的文本对象(例如，街道名称、地标名称等)应用文本框坐标系统610，文本框坐标系统610从各个文本对象的左下角开始。

如图8B所示，可以根据检测到的用户的位置、启用的投影设备500、以及车辆100的朝向(α)来旋转参考坐标系统600。在该示例场景中，检测到用户站在第四位置(4)(即，面对投影的图像200和车辆100)，启用右手侧(RH)投影设备500，车辆100的朝向(α)为-135°。根据图7的图表，参考坐标系统600的旋转量被计算为-90°+(-135°)，导致-225°(或135°)的旋转量。从而，图8B示出了在已经执行参考坐标系统600的旋转之后的经旋转的参考坐标系统605。

如图8C所示，文本框坐标系统610可以采用对应于经旋转的参考坐标系统605的方式旋转。一般而言，文本框坐标系统610的旋转量可以等于图像200的参考坐标系统600的旋转量。然而，如果文本层的任何文本框的底部(例如，图8A至图8C所示的图像200中包括的两个文本框)从经旋转的参考坐标系统605偏移超过90°，则文本框可以“翻动”)180°，以便向用户提供更好的观察角度。因此，图8C示出了旋转180°之后的经旋转的文本框系统615。

图9A-图9D示出了示例文本旋转计算场景。如图9A-图9D所示，图像200未旋转，因此在图像200由车辆100面向外侧时，仅图像200内的文本对象旋转。应当理解，在一些情况下，可以基于检测到的用户位置来旋转图像200和图像200内的对象。在这样的情况下，可以基于检测到的用户的位置来旋转投影的图像200，使得投影的图像200定向为面对用户，同时可以基于检测到的用户的视点来旋转投影的图像200内的对象，使得投影的图像200内的对象定向为面对用户。可选地，在其他情况下(例如，图9A-图9D所示)，可以基于检测到的用户位置仅旋转图像200内的对象，使得图像200内的文本(或任何其他对象)旋转为具有最佳可读性，同时图像200的朝向不变(例如，沿北方方向)。

在图9A所示的示例中，用户站在第一位置(1)，从车辆100面朝外侧(例如，在从车辆100出来时)。图像200的初始朝向为从车辆100面对外侧，北方指向与车辆100相反的方向。在该情况下，图像200内的对象不需要旋转，因为其初始朝向已经面对第一位置(1)的用户。因此不需要旋转。

在图9B所示的示例中，用户站在第二位置(2)(例如，投影的图像200的左侧)，用户站在车辆100的驾驶员侧，这意味着应当启用左手侧(LH)投影设备500，车辆100相对于北方旋转90°，这意味着车辆朝向(α)为90°(即，指向东方)。参照图7，图像200中的文本的旋转应当为90°(0°+α)，以使得文本定向为面对位于检测到的位置的用户。

在图9C所示的示例中，用户站在第三位置(3)(例如，投影的图像200的右侧)，用户站在车辆100的副驾驶侧，这意味着应当启用左手侧(RH)投影设备500，车辆100相对于北方旋转-90°，这意味着车辆朝向(α)为-90°(即，指向西方)。参照图7，图像200中的文本的旋转应当为-90°(0°+α)，以使得文本定向为面对位于检测到的位置的用户。

在图9D所示的示例中，用户站在第四位置(4)(例如，投影的图像200在用户与车辆100之间)，用户站在车辆100的后侧，这意味着应当启用后投影设备500，车辆100相对于北方旋转180°，这意味着车辆朝向(α)为180°(即，指向南方)。参照图7，图像200中的文本的旋转应当为180°(0°+α)，以使得文本定向为面对位于检测到的位置的用户。

如同图9A-图9D所示的示例，图10示出了投影的图像200旋转为总是朝向北方而无关于车辆100的朝向或启用的投影设备500的示例性情况。同时，可以根据检测到的用户的位置和/视点来旋转图像200内的对象(例如，文本、符号、图标、标识等)。这使得用户能够有效地在地图上理解其当前位置以及到特定目的地的路线，同时还使得用户能够容易地读取已经旋转为面对用户的图像200内的对象。

图11示出了用户的示例朝向，其可以用于计算投影的图像200内的对象的旋转量。如图11所示，角度(β)示出了用户的朝向与北方向量之间的差。可以例如使用安装于车辆的一个或多个摄像机来检测用户的视点(即，朝向或视角)(例如，见图13)。可以分析通过摄像机700获取的用户的图像，以估计用户面对的方向。在一些情况下，可以确定用户相对于投影的图像200的站位，并将其用于确定用户的视点。另外，或者可选地，可以采用用于识别身体的位置或姿势的算法，例如，肩膀检测算法(例如，见图13)、眼部检测算法(例如，见图14)等。

图12A-图12C示出了额外示例对象旋转场景。通过测量图11所示的用户的角度β(即，用户相对于北方向量的朝向)，并且将投影的图像200中的地图沿北方方向固定，通过根据用户的角度来旋转对象，可以使图像200内的对象(例如，文本、符号、图标、标识等)持续定向为面对用户。具体而言，图像200内的对象的角度(δ)(即，对象相对于北方向量的朝向)可以旋转为与测量到的用户的朝向(β)相同。

在图12A所示的示例中，(例如，使用摄像机700)测量到的用户的角度(β)为0°(即，面对北方)。从而，因为投影的图像200内的对象初始朝向的角度(δ)在0°，所以不必旋转，因为图像200内的对象的朝向已经匹配于用户的朝向。

在图12B所示的示例中，(例如，使用摄像机700)测量到的用户的角度(β)为75°(从北方向量偏移)。从而，在地图朝向北方时，投影的图像200内的对象可以旋转至75°的角度(δ)，以匹配用户的朝向，使得对象面对用户。

在图12C所示的示例中，(例如，使用摄像机700)测量到的用户的角度(β)为265°(从北方向量偏移)。从而，在地图朝向北方时，投影的图像200内的对象可以旋转至265°的角度(δ)，以匹配用户的朝向，使得对象面对用户。

如上所述，可以分析用户通过摄像机700获取的图像，以估计用户面对的方向。在一些情况下，可以确定用户相对于投影的图像200的站位，并且将其用于确定用户的视点(假设用户面对投影的图像200以便观察图像200)。另外，或者可选地，可以采用用于识别身体的位置或姿势的算法，例如，肩膀检测算法、眼部检测算法等。对此，图13和图14示出了用于检测用户的视点的示例性算法。

如图13所示，车辆100可以装配有一个或多个摄像机700，其安装于车辆以便检测用户的位置和/或视点。在一个示例中，车辆100可以设置有分别安装于车辆100的前侧、后侧、左侧、和右侧的摄像机。摄像机700可以获取用户的图像，可以对这些图像进行分析(使用各种图像处理算法)，以确定用户的视点(即，注视方向)。

例如，可以应用图像处理算法，以确定用户的头部位置和肩膀朝向。在图13所示的示例中，用户的肩膀朝向710相对于纵向穿过车辆100的中心线偏移角度α。在该情况下，可以确定用户的视点垂直于检测到的用户的肩膀朝向710，并且可以根据用户的视点来旋转投影的图像200内的对象(图13中未示出)，如上详细所述。

另外，可以应用图像处理算法，以确定用户的头部位置和眼部位置。在图14所示的示例中，可以检测用户的头部800和眼部810。用户的眼部810的位置可以用于确定用户的视点，然后计算对应的投影的图像200内的对象的朝向。上述图像处理算法在本领域中是公知的，从而在本发明的范围之外。

因此，本文所述的技术使用装配于车辆的投影设备向车辆的用户提供投影在车辆附近的地面的图像，该图像基于检测到的用户的位置和/或视点自动旋转，使得用户离开车辆时可以看到表示并且可以容易地识别该表示。投影的图像可以包括到目的地的方向。在用户离开车辆时，提供到用户选择的目的地的方向之后，用户可以更快速且可靠地找到其到目的地的路径。

尽管已经显示并描述了利用投影设备来提供车辆导航系统的示例性实施方案，但是应当理解，在这些实施方案的精神和范围内，可以作出多种其他调整和修改。因此，本发明的实施方案可以根据权利要求的范围以适当的方式进行修改。

前述描述指向本发明的实施方案。然而，显然，所述实施方案可以作出其他变化和修改，并且实现其益处中的一些或全部。因此，该描述应当被认为仅是示例性的，而不限制这些实施方案的范围。因此，所附权利要求意图覆盖这些实施方案的真正精神和范围内的全部这样的变化和修改。

Claims (20)

1.一种方法，包括：

使用装配于车辆的投影设备来将图像投影到车辆附近的地面；

检测用户的位置或视点；

基于检测到的用户的位置或视点，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象，

其中，投影的图像或投影的图像内的至少一个对象旋转为使得投影的图像或投影的图像内的至少一个对象定向为面对用户。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，投影的图像包括示出了从车辆的当前位置到用户所指示的目的地的路线的地图。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，投影的图像内的至少一个对象覆盖于地图。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，投影的图像内的至少一个对象包括文本和符号中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

使用如下中的一个或多个来检测用户的位置：装配于车辆的摄像机、装配于车辆的超声传感器、以及从可通信地联接至车辆的用户的移动设备接收的信息。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

使用装配于车辆的摄像机来检测用户的视点。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

识别已经被用户打开的车辆的车门；

基于识别出的车门，在装配于车辆的多个投影设备中选择投影设备来进行图像的投影；

使用选择的投影设备来投影图像。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

检测用户的位置；

基于检测到的用户的位置，在装配于车辆的多个投影设备中选择投影设备来进行图像的投影；

使用选择的投影设备来投影图像。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在装配于车辆的多个投影设备中选择第一投影设备来进行图像的投影；

使用选择的第一投影设备来投影图像；

检测用户的位置；

基于检测到的用户的位置，在多个投影设备中选择不同于第一投影设备的第二投影设备来进行图像的投影；

使用选择的第二投影设备来投影图像。

10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

识别已经被用户打开的车辆的车门；

基于识别出的车门，将投影的图像或投影的图像内的至少一个对象旋转为使得投影的图像或投影的图像内的至少一个对象定向为在用户通过识别出的车门离开车辆时面对用户。

11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

检测用户的第一位置或第一视点；

基于检测到的用户的第一位置或第一视点，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象；

检测不同于用户的第一位置或第一视点的用户的第二位置或第二视点；

基于检测到的用户的第二位置或第二视点，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象。

12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

检测用户的位置；

基于检测到的用户的位置，旋转投影的图像，使得投影的图像定向为面对用户；

检测用户的视点；

基于检测到的用户的视点，旋转投影的图像内的至少一个对象，使得投影的图像内的至少一个对象定向为面对用户。

13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

检测车辆的朝向；

进一步基于检测到的车辆的朝向，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象。

14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

检测用户的位置；

基于检测到的用户的位置，在装配于车辆的多个投影设备中选择投影设备来进行图像的投影；

进一步基于选择的投影设备，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象。

15.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

限定图像的参考坐标系统以及图像内的至少一个对象的参考坐标系统；

通过旋转图像的参考坐标系统或图像内的至少一个对象的参考坐标系统来旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象。

16.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

检测用户的视点；

基于检测到的用户的视点，旋转投影的图像内的至少一个对象；

旋转投影的图像，使得投影的图像朝向北方方向。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，检测用户的视点包括：

使用装配于车辆的摄像机来获取用户的图像；

通过将图像处理算法应用于所获取的图像来检测用户的眼部的位置或用户的肩膀的朝向。

18.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

检测用户做出的手势，以与投影的图像进行交互；

基于检测到的手势执行操作。

19.一种系统，包括：

至少一个投影设备，其装配于车辆并且配置为投影图像；以及

控制单元，其装配于车辆并且配置为：

控制至少一个投影设备，以便将图像投影到车辆附近的地面，

检测用户的位置或视点，以及

基于检测到的用户的位置或视点，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象，

其中，投影的图像或投影的图像内的至少一个对象旋转为使得投影的图像或投影的图像内的至少一个对象定向为面对用户。

20.一种非易失性计算机可读介质，其包含能够由装配于车辆的控制单元执行的程序指令，其中，所述程序指令在执行时使得控制单元：

通过装配于车辆的投影设备而将图像投影到车辆附近的地面；

检测用户的位置或视点；

基于检测到的用户的位置或视点，旋转投影的图像或投影的图像内的至少一个对象，

其中，投影的图像或投影的图像内的至少一个对象旋转为使得投影的图像或投影的图像内的至少一个对象定向为面对用户。