CN112297842A - 具有多种显示模式的自动驾驶车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有多种显示模式的自动驾驶车辆，其特征在于，所述自动驾驶车辆包括：显示系统，其至少包括用于车内前部的显示装置以及用于车内侧部的显示装置；用于使车窗玻璃调暗的调光装置；以及用于控制各个显示装置和调光装置的控制装置；至少用于车内前部的显示装置包括全息投影仪，所述全息投影仪用于在自由空间中进行立体成像，所述显示模式包括：街景模式，在停用调光装置的情况下，提供实时车外实景；交互模式，在启用调光装置的情况下，显示交互数据；氛围模式，在启用调光装置的情况下，显示虚拟场景。按照本发明的自动驾驶车辆特别是通过全息投影仪以及多种显示模式为车内乘员提供沉浸式的视觉效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有多种显示模式的自动驾驶车辆。
背景技术
如今，车内显示器、如设置在中控台上的显示器和方向盘后方的仪表盘显示器尺寸非常有限，而且通常所述显示器也仅仅提供简单的车辆行驶和导航信息。由此，车内乘员需要通过仪表盘和中控台来了解车辆信息、设置车辆功能和/或进行娱乐活动。然而，这样的显示器示对于车内乘员特别是在自动驾驶模式下进行观看显示内容是非常不便的。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种改进的自动驾驶车辆，利用所述自动驾驶车辆能够提供沉浸式的视觉效果，由此丰富车内乘员的驾乘体验。
上述任务通过一种具有多种显示模式的自动驾驶车辆，所述自动驾驶车辆包括：
-显示系统，其至少包括
-用于车内前部的显示装置，以及
-用于车内侧部的显示装置，
-用于使车窗玻璃调暗的调光装置；
-用于控制各个显示装置和调光装置的控制装置；
至少用于车内前部的显示装置包括全息投影仪，所述全息投影仪用于在自由空间中进行立体成像，
所述显示模式包括：
-街景模式，在停用调光装置的情况下，提供实时车外实景；
-交互模式，在启用调光装置的情况下，显示交互数据；
-氛围模式，在启用调光装置的情况下，显示虚拟场景。
按照本发明的自动驾驶车辆的概念可以理解为车辆能实现自动化的纵向引导和横向引导或者能实现利用自动化纵向引导和横向引导的自主行驶。概念“自动驾驶”包括高度自动化的、全自动化的或无驾驶员的行驶。在高度自动化的行驶中，车辆承担纵向引导和横向引导，而驾驶员无须对系统持续监控；但驾驶员需要在一定的时间内能承担车辆引导。在全自动化的行驶中，车辆能够对于不再需要驾驶员的特定的应用情况自动完成在所有情况下的行驶。在无驾驶员的行驶中，车辆可以在整个行驶期间自动完成所有情况下的行驶，一般不再需要驾驶员。在本发明中，驾驶员至少部分地或者完全不需要承担驾驶任务。这使得驾驶员可以至少在自动驾驶的情况下进行娱乐休息。在本文中，将驾驶员、副驾驶员、后排乘客等车内乘员统称为车辆乘员。
按照本发明的显示系统至少包括用于车内前部的显示装置以及用于车内侧部的显示装置。在此，车内前部的显示装置指的是在车内空间的前部设置的显示装置、特别是在前挡风玻璃附近或前挡风玻璃上进行显示的显示装置。车内侧部的显示装置指的是在车辆侧窗上或车辆侧窗附近进行显示的显示装置。以常见的乘用车为例，在涉及双门车身的情况下，车辆侧窗可以是设置在两个侧门中的车窗；而在设置四门车身的情况下，至少在两个前侧门中的车窗上或其附近、优选所有车窗上或其附近进行显示。通过这样的设计，本发明实现了一种至少180°的环抱屏，由此为车内乘员实现了沉浸式的视觉效果。
为了实现优良的显示效果，按照本发明的车辆还包括用于使各车窗玻璃调暗的调光装置。所述调光装置可以包括调光玻璃或调光膜，其通过施加电压实现光透射率的变化。优选地，通过对调光玻璃或调光膜施加静电使车内变暗，从而优化各个显示装置的显示效果。
按照本发明的车辆还包括用于控制各个显示装置和调光装置的控制装置。所述控制装置一方面用于激活或停用各个显示装置和调光装置；另一方面用于配置各个显示装置并且为各个显示装置分别提供用于显示的视频信号。为此，控制装置还可以包含用于获取数据的接口、例如为了获取行车数据与车辆总线连接的接口、为了获取便利数据与网络连接的接口等。
在本发明中，至少用于车内前部的显示装置包括全息投影仪，所述全息投影仪用于在自由空间中进行立体成像。在此应广泛地理解这里所涉及的全息投影技术，其可以包含数字全息显示技术，也可以包含幻影成像技术和立体成像技术等。在此优选使用空气投影装置，其在自由空间中可以以空气为介质投射出立体影像。通过这样的技术方案，不仅能使显示内容接近于驾乘人员，便于驾乘人员观看和必要时操作，而且为所显示内容赋予立体效果，提供卓越的视觉效果。
需要说明的是，出于成本和计算性能考虑，可以仅针对车内前部设置上述全息投影仪，而在其他位置使用平面投影、曲面投影以及透明的LCD显示屏、等离子显示屏或LED显示屏、特别是OLED显示屏。然而，优选对显示系统的所有显示装置使用全息投影仪。这样能够提供更逼真的沉浸式视觉效果。按照本发明的全息投影仪可以设置在前挡风玻璃的仪表盘内、车辆顶篷中、A柱、B柱等车辆构件中。
有利地，车辆同时也装配有用于前挡风玻璃的平视显示器、特别是大致覆盖整个挡风玻璃的平视显示器或者增强现实挡风玻璃。由此，可以实现在车辆前部的复合式显示或者层次性显示。
按照本发明的车辆至少具有如下三种显示模式，所述显示模式包括：
-街景模式，在停用调光装置的情况下，提供实时车外实景；
-交互模式，在启用调光装置的情况下，显示交互数据；
-氛围模式，在启用调光装置的情况下，显示虚拟场景。
在此，街景模式对应于传统车辆中使用透明玻璃使得驾乘人员观察到车外景象的情况，此时可以参照传统车辆的情况。通过该街景模式，在车内乘员需要亲自驾驶车辆或者需要观察车外情况时提供实时车外实景。在该街景模式下，需要停用调光装置，使得车窗玻璃的透射率恢复到最大。然而，此时不需要停用、或不需要完全停用按照本发明的显示装置。如果车辆处于人工驾驶状态，则特别是可以通过部分显示装置继续向驾驶员显示行车数据，例如车辆状态和/或导航数据。
所述交互模式指的是在启用调光装置的情况下显示交互数据的显示模式。为了使得全息投影的效果不被日光和车外灯光所干扰，通过调光装置降低车窗的透射率，在车内营造暗场，从而凸显显示装置的显示效果。此外，通过立体投影仪能够比前挡风玻璃上的平视显示器产生更接近于车内乘员的图像，从而便利于其进行观看和必要时进行操作。
优选地，交互数据可具体分为行车数据和便利数据。所述行车数据是方便车内乘员了解车辆状况和行驶状况的数据。行车数据可以包括车辆工作数据、自动驾驶数据、导航数据、车外图像数据、盲区图像数据、障碍物数据、交通数据、车辆组件工作数据、里程数据、耗油和/耗电量数据、油箱和/或蓄能器数据、交通数据等。便利数据是行车数据以外的任意数据的统称。便利数据可以包括多媒体数据、社交数据、邮件数据、办公数据、天气数据、资讯数据、购物数据、商业数据、网页数据、文档数据、游戏数据、日程数据、旅游数据、理财数据、教育数据等等。在交互模式下，车内驾乘人员可以获悉所需数据、被供以相应服务、进行社交办公娱乐等，这样极大地丰富乘员在车内所能进行的活动。特别是，通过所述交互模式能实现将当今丰富的数字化生活延伸到自动驾驶车辆之内，使得人们可以借助于车辆完成多种日常任务。例如，利用日常通勤时间进行工作、娱乐和学习；利用旅游中的行车时间了解目的地和沿途各地信息以及规划游览安排；利用按照本发明的自动驾驶车辆构建出单独的办公室、影音室、社交和娱乐空间等等。由此，极大的丰富了自动驾驶车辆的功能应用和驾乘体验，
在本发明中，上述交互数据可以在按照本发明的显示系统中的一个或多个显示装置上分别示出。可想到的是，例如可以利用设置在车内前部的全息投影仪在驾驶员位置上的乘员正前方播放视频，利用设置在前挡风玻璃上的平视显示器显示行车数据，利用设置在车辆侧部的显示装置显示其他便利信息等。这样可以在不同的显示装置上显示不同的交互数据。同样地，还可以通过多个显示装置组合起来显示同一内容。例如可以通过用于车内前部的显示装置和车辆(前)侧部的显示装置播放宽幕电影。由此提供新颖的沉浸式车内娱乐体验。
按照本发明的氛围模式则是在启用调光装置的情况下显示虚拟场景。在此，虚拟场景可以包括虚拟自然场景和虚拟卡通场景。
通过所述虚拟自然场景在车内显示不同的自然景致，营造虚拟天然氛围，使得在车内能够观看到不同于现实的车外景象，获得全新的感官体验。优选地，所述虚拟自然场景可以包括：黑夜、星空、海洋、草原、森林、高山、河川、沙漠、雪景、雨景、日出和日落等等。可以根据需要提供不同的场景。例如，如果车内乘员需要睡眠，则显示创造全黑的黑夜场景或者例如通过各个显示装置投影出点点星空的星空场景，以便营造舒适的睡眠氛围。如果车内乘员希望暂时脱离繁忙的城市生活，则可以为其显示海洋、草原、森林、沙漠、雪景、雨景、日出或日落等场景。如果车内乘员希望通过按照本发明的氛围场景为车内乘员提供使其身心得以放松的沉浸式体验。备选地，在氛围模式下，车辆还可以配合所显示的虚拟自然场景进行车内环境的其他调整，例如调节空调温度、通风量、干湿度、设置在车门或仪表盘下方的氛围灯光颜色和亮度、座椅加热强度、座椅通风强度等等，从而创造出更为逼真的环境氛围。
在所述虚拟卡通场景下，可以在一个或多个显示装置上显示卡通静态图案和/或卡通动画，其可以包括：心形、蛋糕、糖果、花草、彩虹、动物、气球、星星、月亮、太阳、建筑、家具、交通工具等。通过所述虚拟卡通场景可以在车内营造浪漫或趣味性的氛围。例如，在车内乘员的纪念日当天，可以在显示装置上显示跳动心形的动画；在车内乘员的生日当天，可以在显示装置上显示蛋糕鲜花等图案；如果车内乘员中包括儿童，则可以在显示装置上显示动物等各类卡通图案，以吸引他们的注意力，避免在行车过程中烦躁甚至哭闹。通过这样的虚拟卡通场景为车内乘员创造令人愉悦的气氛。
需要说明的是，按照本发明的上述交互模式和氛围模式仅允许在车辆自动行驶的情况下启用，以便保证行车安全。
综上所述，按照本发明的自动驾驶车辆特别是通过全息投影仪以及多种显示模式为车内乘员提供沉浸式的视觉效果，并且丰富自动驾驶车辆的功能应用和车内乘员的驾乘体验。相比于传统车辆而言，按照本发明的自动驾驶车辆不再仅仅呈现车窗外的景象，而是提供了丰富的信息显示和氛围景观，从而在车辆中提供前所未有的视觉体验。同时，本发明也使得车内乘员无须再依赖尺寸有限的车内显示器或者移动通信装置，减少在车辆行驶过程中晕动症的发生，提高驾乘的舒适度。
按照本发明的一种实施方式，所述显示系统还包括用于车内后部的显示装置；和/或在所述车辆内设置有摄像机。由于在自动驾驶中，车内乘员至少部分地不必进行驾驶操作，车内成员的乘坐方向也不再受限。此时，也为车内后部设置显示装置将是特别有利的。在车辆内的摄像机能够实现采集车内乘员的图像，从而便利于其社交行为，例如与他人进行视频通话、视频会议等，同时也可以实现视线检测、刷脸支付等功能。例如发现车内乘员长时间闭眼，则可以自动为其转换为星空的氛围模式，必要时还可以调整座位角度、调整空调温度等。此外，如果利用自动驾驶车辆运送儿童或病人时，摄像机还能够实现实时的监视。
按照本发明的一种实施方式，所述显示系统还包括用于车身构件的显示装置，其中，所述车身构件包括A柱、B柱、C柱、顶蓬、仪表盘、车门中至少之一；或者A柱、B柱、C柱、顶蓬中至少之一构成为透明的。通过这样的实施方式，至少在街景模式下能够实现空间上连贯的显示。例如在街景模式下，通过用于A柱、B柱和/或C柱的显示装置或者通过透明的A柱、B柱和/或C柱能够为车内乘员提供无遮挡的视线。在此，构成为透明的车身构件在材料强度上需要符合对于车身的机械强度要求。
优选地，为车身构件A柱、B柱、C柱、顶蓬设置自身的显示装置，所述显示装置可以是在其表面上显示、对其表面平面投影、曲面投影或立体投影的装置。由此，一方面在氛围模式和交互模式下，车内的图像不会出现由于这些车身构件的中断。另一方面，在结合采集车外图像的摄像机的情况下，在这些用于车身构件的显示装置将呈现被其遮挡的外界景象，从而在街景模式下使得车外实景不被所述车身构件所遮挡。
其中，设置用于顶篷的显示装置是特别有利的，因为可以在座椅放平的情况下继续对车内乘员提供显示。特别是可以利用用于顶篷的显示装置播放视频或者呈现虚拟场景，由此车内乘员可以避免长时间保持坐姿状态，从而完全放松身体获得必要的休息。特别优选地，A柱、B柱、C柱、顶蓬均配设有显示装置。由此结合车辆前部、侧部、后部的显示装置实现无中断的360°穹幕，从而提供一种身临其境的逼真观感。
按照本发明的一种实施方式，所述车辆包括操作装置，利用所述操作装置实现指令和/或数据的输入以及显示系统的各个显示模式之间的切换。由此，车内乘员可以通过操作装置进行具体的操作，如切换显示模式、输入文字、输入控制指令等。
按照本发明的一种优选的实施方式，所述操作装置包括如下至少之一：手势识别模块，其包括用于检测车内乘员手势的传感器；语音识别模块，其包括用于检测声音的麦克风；物理按键。在此，优选地进行手势控制和/或语音控制，因为这样能够节省空间上的占用，提供直观且方便的操作。在此，所述传感器可以是摄像机、例如上面提及的摄像机、优选可见光立体摄像机、红外立体摄像机等。通过所述传感器实现对于肢体、特别是手的空间位置的追踪。
在此，手势识别模块应被广泛地理解，其不仅能实现一般性肢体大动作的识别，还应结合按照本发明的全息投影仪的立体成像对于手指位置的精细定位和动作进行识别。在此，一般性肢体大动作可以包含：头部运动和整个手的动作，例如点头表示同意，摇头表示不同意，以手掌向前五指张开向上表示停止，五指并拢向前伸表示继续，手掌垂直于地面横向摆动表示翻页等等。此外，通过手势识别模块还可以连续地监测手的位置和动作，车内乘员以此可以进行体感游戏，丰富车内娱乐活动。
所述语音识别模块可以实现自然语言识别、自然语言理解等等，通过对麦克风所采集的人类语音可以生成操作指令或文本输入。例如，车内乘员说出“将空调温度调高”，则通过语音识别生成提高车内空调设备的温度的指令。优选地，为语音识别的启动设置唤醒词或者启动按键。另外，还可以设置相应的物理按钮提供传统的操作，保障其他操作识别失败或功能失效时的后备操作。
通过上述实施方式能实现一种全新的人机界面，其能够提供车内乘员与车辆新颖而趣味的互动，使得车辆不再仅仅是一种简单的交通工具，而更成为人类数字化生活的一部分，人们可以在车辆中进行许多其他日常生活任务，从而更高效地生活工作，节省下交通运输所必需花费的时间。
按照本发明的一种优选的实施方式，所述手势识别模块的传感器检测车内乘员的指尖相对于立体成像的表面的空间定位，根据所述空间定位的变化过程产生对于相应立体成像的操作指令。这里，结合按照本发明的全息投影仪的立体成像对于手指位置的精细定位和动作进行识别。由此实现对于当前关注的显示内容进行具体而直观的操作。例如，当前车内乘员正在通过全息投影仪立体成像出的浏览器窗口进行网页浏览，其可以通过手指的点击进行确认操作，通过快速上下移动进行滑动。以下将对此具体进行介绍。特别是，如果需要输入，则立体投影仪可以自动地在空间中显示软键盘，便利于车内乘员输入字母符号数字等。通过该实施方式，在车内提供一种全新的操作方式，其能实现在空间中针对立体成像进行操作，特别是对在空间中在立体成像出的虚拟表面进行“隔空”操作。有利地，可以对于车内乘员的操作进行反馈，例如播放音效、语音或高亮显示内容等。特别是，还可以通过设置在操作区域附近的超声波发生器可以对车内乘员的操作进行振动反馈。
按照本发明的一种实施方式，如果车内乘员的一个指尖在距立体成像的表面一定距离处悬停，则所述手势识别模块产生预选指令。如果车内乘员的一个指尖接触后又远离立体成像的表面并且指尖与所述表面的最小距离小于一阈值，则所述手势识别模块产生单击指令。如果车内乘员的一个指尖接触后又远离立体成像的表面两次并且指尖与所述表面的最小距离小于所述阈值，则所述手势识别模块产生双击指令。如果车内乘员的一个指尖接触立体成像的表面并且保持一定时间，则所述手势识别模块产生长按指令。如果车内乘员的一个指尖接触立体成像的表面并且在保持接触的情况下移动，则所述手势识别模块产生拖动指令。如果车内乘员的一个之间在立体成像的表面附近快速移动，则所述手势识别模块产生滑动指令。如果车内乘员的两个指尖在立体成像的表面上相互远离，则所述手势识别模块产生放大指令。如果车内乘员的两个指尖在立体成像的表面上相互靠近，则所述手势识别模块产生缩小指令。通过本发明的该实施方式可以在空间中的虚拟成像进行类似于实体触摸屏的各项操作。由此能够使得车内乘员以熟悉和直观的方式进行操作。特别是，还可以对这样的上操作有针对性地进行反馈，例如播放音效、语音、放大手指接近的区域或者使得所述区域高亮或变色。
按照本发明的一种实施方式，在所述交互模式下，能够在显示系统中同时显示多个交互窗口。在此，交互窗口指的是独立地显示一类交互数据的界面，例如类似于在个人电脑或移动通信设备上的窗口界面。在此，可以在一个显示装置中显示多个交互窗口，也可以在多个显示装置中显示多个不同的交互窗口。例如可以通过车内前部的立体投影仪投射出不同窗口，例如导航窗口、流媒体窗口、邮件窗口、车辆状态窗口。同时，在车辆左侧车窗的显示装置上显示流媒体频道/节目标题，而在车辆右侧车窗的显示装置上显示车内乘员的日程安排。由此，为车内乘员同时提供不同类型的丰富信息，而不再拘泥于小尺寸的单个窗口显示，这样给人以全局化的观感，使得车内乘员实时掌握各项信息，而不必繁琐地调出和关闭各个窗口。在此，所述多个交互窗口可以平铺地或层叠地显示，并且所述多个交互窗口的尺寸可以根据需要任意改变。此外，如上文所述，在车内前部同时设置有用于前挡风玻璃的平视显示器和立体投影仪，可以通过这两种显示器前后层次化地显示不同交互信息。
所述手势识别模块通过肢体动作在多个交互窗口之间切换和/或排布，车内乘员可以对这些窗口的布局进行个性化设置和操作。例如可以通过翻页的手势使得各个窗口顺序横向移动，通过抓和放手势将调整交互窗口的位置。优选地，还可以如同计算机操作系统的常见构思，将车内乘员面前的窗口设置为活动窗口，精细操作仅对于该窗口有效。
按照本发明的一种实施方式，所述车辆包括通信装置，利用所述通信装置能与可穿戴设备通信，以便导入存储在所述可穿戴设备上的身份认证数据和/或个人信息数据。如今，智能眼镜、智能手表、智能腕带、智能服装、智能鞋类、智能珠宝等可穿戴设备越来越多地融入人类生活中。通常，这类可穿戴设备可以携带有身份认证数据和/或个人信息数据。对此，本发明提出将利用可穿戴设备对车内乘员进行识别和鉴权。
按照本发明的一种实施方式，所述车辆利用所述身份认证数据和/或个人信息数据进行如下操作中至少之一：解锁和/或启动车辆；匹配车辆设置；登陆网络平台；获取交互数据；支付验证；读取播放列表；下载文件。通过本发明，首先代替传统的车辆钥匙，使用可穿戴设备作为鉴权装置来解锁和/或启动车辆，免去了为了驾乘车辆而必须携带钥匙的麻烦。而且，基于所述身份认证数据和/或个人信息数据，车辆可以识别车内乘员，调用其所偏好的车辆设置。此外，可以获取个人日程安排数据自动地进行导航。例如，车辆乘员的日程上有“中午去玛丽家吃饭”，则车辆则会在通讯录中搜索玛丽的地址并设定为目的地。鉴于按照本发明的自动驾驶车辆成为人类数字化生活的一部分，上述网络平台的登录、交互数据的获取、支付的验证、文档的下载等也将必然需要一定的认证手段。通过可穿戴设备与车辆的通信可以自动进行相应操作，例如调整到个人偏好的座椅位置、空调温度、方向盘加热强度等，设定成偏好的行驶风格(如快速或平稳)、进行交互窗口布局、登录其个人邮箱和社交软件等等，免去若干繁琐的人工操作，实现快速且便捷的定制化的使用体验。
按照本发明的一种实施方式，所述车辆能导入通过所述可穿戴设备采集的身体数据和/或行为记录。在此，通过车辆导入身体数据可以有针对性地为车内乘员提供更为舒适的功能设置。例如，通过可穿戴设备所监测的体温，为车内乘员调整到合适的温度，使其感到温暖/凉爽；通过可穿戴设备所监测的心率和血压，为紧张焦虑的车内乘员自动调整到合适的氛围模式，使其放松身心。此外，可穿戴设备通常还记录有行为记录。在此，活动记录不仅指的是简单身体活动记录、例如当日行走步数，而且包含乘员在车辆以外其他日常行为，例如日程安排、在进入车辆之前未完成的浏览、播放或文档数据。通过导入这样的活动数据可以使得车内外生活工作无缝衔接。例如车内乘员在进入车辆后，显示系统自动播放其在车外未观看完的电影。
按照本发明的一种实施方式，通过分析从可穿戴设备导入的数据实现对车辆乘员的个人习惯和日程安排的机器学习，从而所述车辆向车辆乘员提供智能辅助。在此，优选地，从可穿戴设备收集车内乘员的个人数据例如可以通过大数据分析和/或云计算实现对车辆乘员的个人习惯和日程安排的机器学习，所述车辆为其提供智能化的生活助理服务。按照本发明，通过这样的设置实现车辆与车内乘员更为紧密的互动。
车辆对于车内乘员不在仅仅局限于特定于其个人地了解其偏爱的车辆设置和驾驶风格，而是作为智能助理辅助其日常生活。举例而言，作为交通工具，车辆更为容易地了解个人日常安排。通过机器学习个人习惯和日程安排，可以在合适的时间提醒车内乘员接下来的安排并自动设定行程目的地。例如，车内乘员习惯于每周三下班后去健身房进行锻炼。经过几周对车辆的使用，车辆或者配置给车辆的云服务器自行通过之前收集到的样本总结出规律，车内乘员每周三6至7点前后行至健身房。由此，当周三下班后借助于可穿戴设备进入到车辆中时，车辆将自动询问是否计划驶向健身房，在车内乘员同意的情况下，车辆自动将健身房设置为目的地并且开始行驶。
除此之外，按照本发明的车辆还可以基于自然语言理解、数字对象标识符搜索和人工智能来辅助人类日常活动。例如在播放来自友人的语音消息“晚上八点去牛排馆吃饭如何？”时，车辆将发现其中的关键词或者说数字对象标识符：“晚上八点”、“牛排馆”、“吃饭”、“如何？”，并且通过自动语音识别(ASR)和自然语言理解(NLU)识别所涉及的领域和意图，获得其中的语义信息，即建议晚餐安排。据此，车辆可以向车内乘员询问其意向，例如通过语音合成技术(TTS)询问“是否接受？”。此时，车内乘员可以用自然平叙地表达“告诉他：不错”。此时，车辆通过自然语言理解将判定车内乘员接受了上述安排建议并且通过语音向车辆发出了指令：向友人回复消息“不错”。车辆代替车内乘员用语音或文字回复友人的同时，车辆还通过人工智能的分析还会自动为车内乘员添加一条日程安排“晚上八点到牛排馆”，并且设定合适时间的智能提醒。
附图说明
图1示出按照本发明的自动驾驶车辆的俯视图；
图2示出按照本发明的自动驾驶车辆的局部的剖视图；
图3示出按照本发明的自动驾驶车辆的一种实施方式的框图；
图4示出按照本发明的自动驾驶车辆的另一种实施方式的框图；
图5示出按照本发明的自动驾驶车辆在交互模式下的示意图；
图6示出按照本发明的自动驾驶车辆在氛围模式下的示意图；
图7示出按照本发明的自动驾驶车辆与可穿戴设备的相互作用。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
表述“和/或”在本文中使用的含义为，包括该表述之前和之后列出的组件中的至少一个。本文中使用的涉及“具有”、“包括”或“包含”的组件、步骤、操作和元件的含义为，存在或添加至少一个其他的组件、步骤、操作和元件。
应理解的是，本文中所用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语通常包括机动车辆，如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、大货车、各种商用车辆的乘用车辆，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代性的燃料车辆(例如，源于除了石油之外的来源的燃料)。正如本文所提到的，混合动力车辆为具有两种或更多种动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
图1示出一个按照本发明的自动驾驶车辆1的俯视图。在此，以虚线表示出车内前部2的大致范围，以点线示出两个车内侧部3的大致范围，以点划线示出车内后部4的大致范围。此外，在图1中标记出自动驾驶车辆1的A柱5、B柱6和C柱7。
图2示出按照本发明的自动驾驶车辆1的局部的纵剖视图。车内乘员8坐在座椅9上。在此，虽然按照本发明的自动驾驶车辆1不是随时需要车内乘员8对车辆进行引导，但仍示意性地示出方向盘10，以便更好地描述空间位置。所述方向盘10连接到仪表盘11上。在仪表盘上设置有按照本发明的用于车内前部的显示装置，该显示装置构成为全息投影仪14，所述全息投影仪14用于在自由空间中进行立体成像。在此优选使用空气投影装置，其在自由空间中可以以空气等为介质投射出立体影像。图2中，示意性地以三个层叠的具有一定厚度的窗口15表示可能的立体成像。附加于所述全息投影仪14，用于车辆前部的显示装置还可以包括用于前挡风玻璃13的平视显示器、特别是大致覆盖整个前挡风玻璃13的平视显示器或者增强现实挡风玻璃。从图中清晰可见，全息投影仪14不仅能使立体成像相对于平视显示器、仪表盘显示器和中控台显示器更接近于驾乘人员，从而便于驾乘人员观看和必要时操作，而且为所显示内容赋予立体效果，提供卓越的视觉效果。为了保证优良的显示效果，在此还应用使各车窗玻璃、此处为使前挡风玻璃13调暗的调光装置。所述调光装置可以包括调光玻璃或调光膜，其通过施加电压实现光透射率的变化。特别优选地，在此也为示出的车身构件顶蓬12设置显示装置，从而更好地实现沉浸式的视觉效果。
图3示出按照本发明的自动驾驶车辆的一种实施方式的框图。按照本发明的自动驾驶车辆1具有多种显示模式，所述自动驾驶车辆1包括：-显示系统15，其至少包括
-用于车内前部2的显示装置16，以及
-用于车内侧部3的显示装置17；
-用于使车窗玻璃调暗的调光装置18；以及
-用于控制各个显示装置和调光装置的控制装置19；
至少用于车内前部的显示装置包括全息投影仪14，所述全息投影仪14用于在自由空间中进行立体成像，
所述显示模式包括：
-街景模式，在停用调光装置的情况下，提供实时车外实景；
-交互模式，在启用调光装置的情况下，显示并反馈交互数据；
-氛围模式，在启用调光装置的情况下，显示虚拟场景。
图4示出按照本发明的自动驾驶车辆的另一种实施方式的框图。该框图类似于图3中的框图，但是附加地示出了如下部件。在此，显示系统15还包含了用于车内后部4的显示装置20、用于车身构件顶蓬12的显示装置21、用于车身构件A柱5、B柱6和C柱7的显示装置22。通过这样的显示系统15，一方面在氛围模式和交互模式下，车内的图像不会出现由于A柱5、B柱6、C柱7和顶蓬12的中断。另一方面，在结合采集车外图像的摄像机的情况下，在这些用于车身构件的显示装置21、22将呈现被其遮挡的外界景象，从而在街景模式下使得车外实景不被A柱5、B柱6、C柱7和顶蓬12所遮挡。由此，为车内乘员8提供一种环抱式的显示系统，这能实现在其视野所及的范围内提供连贯的显示，而不被物体所干扰。而且可以在座椅放平的情况下继续对车内乘员提供显示。
此外，按照本发明的自动驾驶车辆1还包含了设置在车辆内的摄像机23、操作装置24和通信装置25。在车辆内的摄像机23能够实现采集车内乘员8的图像，从而便利于其社交行为，例如与他人进行视频通话、视频会议等，同时也可以实现视线检测、刷脸支付等功能。利用操作装置24实现指令和/或数据的输入以及显示系统的各个显示模式之间的切换。所述操作装置24包括如下至少之一：手势识别模块，其包括用于检测车内乘员手势的传感器；语音识别模块，其包括用于检测声音的麦克风；和/或物理按键。
图5示出按照本发明的自动驾驶车辆1在交互模式下的示意图。在此示意性地示出自动驾驶车辆1内部的透视图。作为用于车辆前部2的显示装置16的、在挡风玻璃下方设置在仪表盘上的立体投影仪14能够在交互模式下同时显示多个交互窗口28、29、30。这三个交互窗口作为具有一定厚度的板状立体图像在空间上相互分开并且可以与车内乘员8间隔开不同距离。在此，每个交互窗口可以独立地显示一类交互数据的界面，在此类似于在个人电脑或移动通信设备上的窗口界面。例如通过交互窗口28播放流媒体数据，通过交互窗口29显示车内乘员8的邮箱数据，而通过交互窗口30显示行车数据、例如导航数据和车辆状态信息。按照本发明，显示系统15也包括用于车内侧部3的显示装置17。在图5中，车辆左前侧窗27上构成有该显示装置17。不限于此地，在四门车辆的其他侧窗也设有显示装置17。此外，后挡风玻璃乃至顶蓬也可以设有相应的显示装置。图5中的显示装置17也可以是立体投影仪或者是平面投影、曲面投影以及透明的LCD显示屏、等离子显示屏或LED显示屏、特别是OLED显示屏。如图5所示，显示装置17在左前侧窗27上显示一个交互窗口，其作为日程列表示出车内乘员8在2019年3月14日所安排的各项事宜。此外，图5中的A柱5、B柱6也可以具有其自身的显示装置22。
在图5中，操作装置24包括手势识别模块，其不仅能实现一般性肢体大动作的识别，而且还应结合全息投影仪14的立体成像、如交互窗口28、29、30对于手指位置的精细定位和动作进行识别。所述手势识别模块的传感器检测车内乘员的指尖相对于立体成像的表面的空间定位，根据所述空间定位的变化过程产生对于相应立体成像的操作指令。具体的动作与指令的对应关系已经在上文中详细描述，因此不在此处赘述。所述手势识别模块能够通过别别肢体动作而在多个交互窗口之间进行切换和/或排布。例如可以通过翻页的手势使得各个窗口顺序横向移动，通过抓和放手势将调整交互窗口的位置，特别是还可以在多个显示装置之间移动交互窗口。
图6示出按照本发明的自动驾驶车辆在氛围模式下的示意图。在此，车辆内部基本与图5类似，但现在处于按照本发明的氛围模式下，在此示出虚拟自然场景——森林。在用于车辆前部2的显示装置16、用于车辆侧部的显示装置17上均示出逼真的树木32，由此在车辆内部营造出置身于森林的氛围，使得车内乘员的身心得以放松。在所示的情况下，附加地还使用了用于车身构件A柱5、B柱6和顶蓬12的显示装置22，从而这些车身构件不再中断虚拟自然场景的显示，因此图6中以虚线示出这些车身构件。
按照本发明的自动驾驶车辆1通过全息投影仪14和上述多个显示装置以及多种显示模式为车内乘员提供沉浸式的视觉效果，并且丰富自动驾驶车辆的功能应用和车内乘员的驾乘体验。
图7示出按照本发明的自动驾驶车辆1与可穿戴设备33的相互作用。在此，自动驾驶车辆1包括通信装置34，利用所述通信装置能够与可穿戴设备33优选无线地通信，以便导入存储在所述可穿戴设备33上的数据。在此，可穿戴设备33设置有用于通信模块、存储模块、用于监测身体数据的模块等。按照本发明的自动驾驶车辆1能够导入存储在所述可穿戴设备33上的身份认证数据和/或个人信息数据，并且利用所述身份认证数据和/或个人信息数据进行如下操作中至少之一：解锁和/或启动车辆、匹配车辆设置、登陆网络平台、获取交互数据、支付验证、读取播放列表、下载文件。特别是，所述自动驾驶车辆1能导入通过所述可穿戴设备33采集的身体数据和/或行为记录。优选地，可以根据所述身体数据对车辆进行设置。通过分析从可穿戴设备33导入的数据实现对车辆乘员的个人习惯和日程安排的机器学习，从而所述车辆向车辆乘员提供智能辅助。如图7所述，自动驾驶车辆1和可穿戴设备分别都能与云服务器35通信，通过所述云服务器35能够实现云存储和/或云计算、特别是对车辆乘员的个人习惯和日程安排的机器学习，由此减轻自动驾驶车辆1的计算负担。
本发明不限于所示的实施例，而是包括或者延及可落入所附权利要求书的有效范围内的所有技术上的等效物。在说明书中所选择的位置说明如例如上、下、左、右等等参照直接的描述以及示出的附图并且在位置变化时按照意义能转用到新的位置上。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (15)
1.具有多种显示模式的自动驾驶车辆，其特征在于，所述自动驾驶车辆包括：
-显示系统，其至少包括
-用于车内前部的显示装置，以及
-用于车内侧部的显示装置；
-用于使车窗玻璃调暗的调光装置；以及
-用于控制各个显示装置和调光装置的控制装置；
至少用于车内前部的显示装置包括全息投影仪，所述全息投影仪用于在自由空间中进行立体成像，
所述显示模式包括：
-街景模式，在停用调光装置的情况下，提供实时车外实景；
-交互模式，在启用调光装置的情况下，显示交互数据；
-氛围模式，在启用调光装置的情况下，显示虚拟场景。
2.按照权利要求1所述的自动驾驶车辆，其特征在于，
所述显示系统还包括用于车内后部的显示装置；或者
在所述车辆内设置有摄像机。
3.按照权利要求2所述的自动驾驶车辆，其特征在于，
所述显示系统还包括用于车身构件的显示装置，其中，所述车身构件包括A柱、B柱、C柱、顶蓬、仪表盘、车门中至少之一；和/或
A柱、B柱、C柱、顶蓬中至少之一构成为透明的。
4.按照权利要求1至3之一所述自动驾驶车辆，其特征在于，
所述交互数据包括：车辆工作信息、自动驾驶信息、导航信息、车外图像信息、盲区图像信息、障碍物信息、交通数据、车辆组件工作数据、里程数据、耗油和/耗电量数据、油箱和/或蓄能器数据、交通数据、多媒体数据、社交数据、邮件数据、办公数据、天气数据、资讯数据、购物数据、商业数据、网页数据、文档数据、游戏数据、日程数据、旅游数据、理财数据、教育数据；和/或
所述虚拟场景包括虚拟自然场景和虚拟卡通场景，其中，所述虚拟自然场景包括：黑夜、星空、海洋、草原、森林、高山、河川、雪景、雨景、沙漠、日出和日落；在所述虚拟卡通场景下则在一个或多个所述显示装置上显示卡通静态图案和/或卡通动画，其包括：心形、蛋糕、糖果、花草、彩虹、动物、气球、星星、月亮、太阳、建筑、家具和交通工具。
5.按照权利要求1至4之一所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述车辆包括操作装置，利用所述操作装置实现指令和/或数据的输入以及显示系统的各个显示模式之间的切换。
6.按照权利要求5所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述操作装置包括如下至少之一：
-手势识别模块，其包括用于检测车内乘员手势的传感器；
-语音识别模块，其包括用于检测声音的麦克风；
-物理按键。
7.按照权利要求6所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述手势识别模块的传感器检测车内乘员的指尖相对于立体成像的表面的空间定位，根据所述空间定位的变化过程产生对于相应立体成像的操作指令。
8.按照权利要求7所述的自动驾驶车辆，其特征在于，
-如果车内乘员的一个指尖在距立体成像的表面一定距离处悬停，则所述手势识别模块产生预选指令；
-如果车内乘员的一个指尖接触后又远离立体成像的表面并且指尖与所述表面的最小距离小于一阈值，则所述手势识别模块产生单击指令；
-如果车内乘员的一个指尖接触后又远离立体成像的表面两次并且指尖与所述表面的最小距离小于所述阈值，则所述手势识别模块产生双击指令；
-如果车内乘员的一个指尖接触立体成像的表面并且保持一定时间，则所述手势识别模块产生长按指令；
-如果车内乘员的一个指尖接触立体成像的表面并且在保持接触的情况下移动，则所述手势识别模块产生拖动指令；
-如果车内乘员的一个之间在立体成像的表面附近快速移动，则所述手势识别模块产生滑动指令；
-如果车内乘员的两个指尖在立体成像的表面上相互远离，则所述手势识别模块产生放大指令；
-如果车内乘员的两个指尖在立体成像的表面上相互靠近，则所述手势识别模块产生缩小指令。
9.按照权利要求6至8之一所述的自动驾驶车辆，其特征在于，在所述交互模式下，能够在显示系统中同时显示多个交互窗口。
10.按照权利要求9所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述手势识别模块通过肢体动作在多个交互窗口之间切换和/或排布。
11.按照权利要求10所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述车辆包括通信装置，利用所述通信装置能与可穿戴设备通信，以便导入存储在所述可穿戴设备上的身份认证数据和/或个人信息数据。
12.按照权利要求11所述的自动驾驶车辆，其特征在于，
所述车辆利用所述身份认证数据和/或个人信息数据进行如下操作中至少之一：
-解锁和/或启动车辆；
-匹配车辆设置；
-登陆网络平台；
-获取交互数据；
-支付验证；
-读取播放列表；
-下载文件。
13.按照权利要求11或12所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述车辆能导入通过所述可穿戴设备采集的身体数据和/或行为记录。
14.按照权利要求13所述的自动驾驶车辆，其特征在于，根据所述身体数据对车辆进行设置。
15.按照权利要求13或14所述的自动驾驶车辆，其特征在于，通过分析从可穿戴设备导入的数据实现对车辆乘员的个人习惯和日程安排的机器学习，从而所述车辆为车辆乘员提供智能辅助。
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