JP2016506572A - インフォテイメントシステム - Google Patents
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- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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Abstract
ヘッドアップディスプレイと、ヘッドアップディスプレイに接続される中央ユニットと、を有し、ヘッドアップディスプレイは、車両の前部フロントガラスまたは別のコンバインダに画像を投影するように構成され、中央ユニットは、接続されたヘッドアップディスプレイに画像データを表示するよう送信するように構成され、中央ユニットは、ユーザの視点を確認するように構成され、このユーザの視点はユーザの目の位置であり、中央ユニットは、画像データ内にシンボルを出力するように構成され、中央ユニットは、周囲の記録された画像及び/または車両の現在位置に基づいて車両の周囲内の仮想ポイントを確認するように構成され、中央ユニットは、ユーザの視野内で、シンボルの少なくとも1のポイントを仮想ポイントに整列させるように構成され、このアライメントはユーザの視点に基づく、車両用システム。【選択図】 図4
Description
本発明は、車両用インフォテイメントシステムに関する。
EP1720131B1(特許文献1)は、実マーカオブジェクトを認識する拡張現実システムを示す。このシステムは、実環境から画像データを収集するためのビデオカメラを備える。実環境は、家屋の部屋、特定風景の一部、または、任意の他の興味のある光景のような、任意の適宜の領域を示す。実環境は、例えば壁及び家具の形態の複数の実オブジェクトを含むリビングルームを示す。更に、実環境は、自動化された画像処理アルゴリズムで容易に特定できるように任意の適宜の形態を有するマーカオブジェクトと考えられる他の実オブジェクトを含む。マーカオブジェクトは、容易に識別できる顕著な形態を有し、このマーカオブジェクトの形状は、複数の異なる視角から認識できるようにデザインすることができる。マーカオブジェクトは更に、それぞれ認識パターンを形成されている実質的に二次元形態を示す。
このシステムは更に、カメラから提供された画像データに基づいてマーカオブジェクトを認識するための手段を備える。認識手段は、画像データを、マーカオブジェクトを示す所定のテンプレートと比較するための周知のパターン認識アルゴリズムを備えることができる。認識手段は、カメラで取得した画像を、所定の照明閾値(illumination threshold values)に基づいて白黒画像に変換するアルゴリズムを装備することができる。このアルゴリズムは、更に、画像を例えば方形の所定のセグメントに分割し、セグメントのそれぞれで事前に教え込まれた(pre−trained)パターンテンプレートを探すように構成されており、このテンプレートはマーカオブジェクトの顕著な部分を示している。
最初に生のビデオ画像は、明度閾値(lighting threshold value)に基づいて白黒画像に変換される。この画像は、次に方形領域が探索される。ソフトウェアは、二値画像のすべての方形を見出し、その多くはオブジェクトのような追跡マーカではない。各方形について、方形内のパターンは幾つかの予め教え込まれたパターンテンプレートと照合される。合致したものがあれば、ソフトウェアはオブジェクトのような追跡マーカの一つを発見している。ソフトウェアは次に既知の方形サイズ及びパターン配置を使用して、オブジェクトのような物理的マーカに対する実際のビデオカメラの位置を計算する。次に、3x4のマトリックスが、認識したマーカに対するビデオカメラの現実のワールド座標で満たされる。このマトリックスは、次に仮想カメラ座標の位置の設定に使用される。この仮想及び現実のカメラ座標は同じであるため、描画されたコンピュータグラフィックスが特定の位置における現実のマーカオブジェクトに正確に重なる。この後、レンダリングエンジンが、仮想カメラ座標の設定及び仮想画像の描画に使用される。
このシステムは、更に、カメラから取得した画像データをオブジェクトデータジェネレータから得られたオブジェクトデータに合成する手段を備える。この合成手段は、追跡システムと距離測定システムとレンダリングシステムとを備える。一般に、合成システムは、マーカオブジェクトに対応する追加の仮想オブジェクトと共に環境の三次元画像を表す仮想画像データを作成するために、対応して認識されたマーカオブジェクト用ジェネレータから得た画像データを取り込むように構成されている。これにより、合成手段は、実環境内におけるマーカオブジェクトのそれぞれの位置を決定し、更に、環境内の任意の静止オブジェクトに対するマーカオブジェクト及びカメラで限定される視点に対するマーカオブジェクトの間の相対運動を追跡するように構成されている。
このシステムは更に、ジェネレータで生成された仮想オブジェクトを含む仮想画像データを提供するように構成された出力手段を備え、好ましい実施形態では、この出力手段は更に画像データに加え、例えば音響データ、嗅覚データ、触覚データ等の他のタイプのデータも提供できるように構成される。作動に際し、カメラは環境の動的状態に対応する画像データを形成し、この動的状態は、環境に対してカメラを移動するだけ、または、例えばマーカオブジェクト、または、1または複数のオブジェクトが移動可能な環境内で移動可能なオブジェクトを提供することにより表わされる。環境の視点は、環境内でカメラをあちこち移動することにより変更され、これにより、ジェネレータにより種々の視点から生成された仮想オブジェクトの評価が可能となるように、特にマーカオブジェクトを種々の観点から観察することが可能となる。
カメラから提供される画像データは連続的に更新され、認識手段で受信され、この認識手段はマーカオブジェクトを識別し、一旦認識されたのちは、例えばカメラまたはマーカオブジェクトの移動により、視点が連続的に変化することでパターン認識が阻まれた場合でも、マーカオブジェクトの追跡が可能である。画像データ内のマーカオブジェクトに属する所定のパターンを認識した後、認識手段は、合成手段に特定の画像データ領域内のマーカオブジェクトの存在を通知し、そして、この合成手段はこの情報に基づいて、マーカオブジェクトが時間と共に消失しないと仮定し、マーカオブジェクトの認識に用いた画像データで表わされる対応オブジェクトを連続的に追跡する。マーカオブジェクトの認識プロセスは、マーカオブジェクトの存在を確認し、更に、合成手段の追跡精度を確認または向上するために、実質的に連続的に行われ、または、定期的に繰り返される。環境の画像データ及び認識手段から提供された情報に基づいて、合成手段は三次元画像データを生成し、オブジェクトジェネレータから受信した対応する三次元画像データに重ね、この三次元オブジェクトデータは合成手段の追跡作用に基づいて永続的に更新される。
認識手段の情報に基づいて、合成手段はマーカオブジェクトに対するカメラの位置を計算し、この座標情報を使用して仮想カメラの座標を決定し、これにより、マーカオブジェクトの画像データに対するジェネレータで送出されたオブジェクトデータの正確な「重ね合わせ」を可能とする。座標情報は更にカメラに対するマーカオブジェクトの相対的な向きデータも含み、これにより、合成手段が正確に仮想オブジェクトの向きに適合させることを可能とする。最後に、合成された三次元仮想画像データは出力手段により任意の適切な形態で示される。出力手段は、マーカオブジェクトに関連する仮想オブジェクトを含む環境を視覚化するために適宜のディスプレイ手段を備える。このシステムが作動するときに、実質的に信頼性のあるリアルタイム画像処理を可能とするために、少なくとも1のマーカオブジェクトに対する認識基準をプリインストールすることが有益である。更に、それぞれのマーカオブジェクトと1または複数の仮想オブジェクトとの間の相互関係が、システムの作動前に確立でき、または、マーカオブジェクトに対する仮想オブジェクトの割り当ての対話型定義(interactive definition of assignment)を可能とするように設計される。例えば、ユーザの要請で、マーカオブジェクトに最初に割り当てられた仮想オブジェクトがマーカオブジェクトに、またその逆にも、割り当てられる。更に、複数の仮想オブジェクトが、単一のマーカオブジェクトに割り当てられ、複数の仮想オブジェクトのそれぞれの1つが、ソフトウェアアプリケーションにより、ユーザによって選択される。
「車両における拡張現実ヘッドアップディスプレイのデザイン及びテスト」(ドイツ語表題、Entwicklung und Erprobung eines kontaktanalogen Head−up−Displays im Fahrzeug)、M.Schneid著、Dissertation 2009、2.1.2 Optical System、第6及び7頁(非特許文献1)に、ヘッドアップディスプレイの光ビームがフロントガラスまたは別のコンバイナにより、ドライバの目の中に反射されることが記載されている。光学素子のサイズが光ビームのサイズ及びアイボックス(eyebox)のサイズを規定し、これは投影画像を認識するためにドライバの目が位置しなければならない、y−z平面内の領域を意味する。最後のミラーの軸受けにより、フロントガラスの反射領域及びアイボックスの位置を調整することが可能である。
米国特許第5,214,413号(特許文献2)は、視界に重ねて画像が表示される前部フロントガラスに設けられたホログラムコンバイナを備える自動車のインストルメントディスプレイとして使用されるヘッドアップディスプレイ装置を示す。この装置は、ドライバの目を変化に適応可能とするために、環境光のレベルの変化にしたがってディスプレイ画像の輝度を次第に変化させ、または、輝度の増加及び減少を遅らせるディスプレイ光度制御システムを含む。
Entwicklung und Erprobung eines kontaktanalogen Head−up−Displays im Fahrzeug)、M.Schneid著、Dissertation 2009、2.1.2 Optical System、第6及び7頁
本発明の目的は自動車用のシステムを改善することである。
この目的は独立請求項1の特徴を有するシステムで達成される。有益な改良が従属請求項の主題であり、詳細な説明に包含されている。
したがって、車両用のシステムが提供される。このシステムは車両のインフォテイメントシステムの一部とすることができる。
システムはヘッドアップディスプレイと、ヘッドアップディスプレイに接続される中央ユニットとを有する。
ヘッドアップディスプレイは車両の前部フロントガラスまたは別のコンバイナに画像を投影するように構成される。
中央ユニットは、接続されたヘッドアップディスプレイに画像データを表示するよう送るように構成される。
中央ユニットは、ユーザの視点を確認するように構成される。ユーザの視点はユーザの目の位置である。
中央ユニットは、画像データ内にシンボルを出力するように構成される。
中央ユニットは、周囲の記録された画像及び/または車両の現在位置に基づいて車両の周囲における仮想ポイントを確認するように構成されている。周囲における仮想ポイントは同時に計算することができる。周囲における仮想ポイントは、画像データ及び/または地図データに基づいて計算することができる。
中央ユニットは、ユーザの視野内で少なくとも1のシンボルのポイントを仮想ポイントに整列させるように形成される。周囲内の仮想ポイントは、例えば表示された画像内のシンボルのドットにより、ユーザの視野内に重ねることができる。このアライメントはユーザの視点に基づく。
本願出願人のテストにより、交点の密度が局部的に高い場合は、簡単なシンボルを使用するルート案内はしばしばドライバを誤って導くことが判明した。拡張現実を使用すると、シンボルは対応する道路を直接指すことができる。ユーザの頭の移動の可能性が考慮され、結果として非常に正確な案内となる。
本発明の他の目的は、前部フロントガラスまたは別のコンバイナ上の表示された画像を制御する方法を改善することである。
この目的は、独立請求項9の特徴を有する方法により達成される。有益な改良が詳細な説明に含まれている。
したがって、車両の前部フロントガラスまたは別のコンバイナ上の表示された画像を制御する方法が提供される。この方法は、
−車両の前部フロントガラスまたはコンバイナ上にヘッドアップディスプレイにより画像を投影すること、
−中央ユニットにより、画像データを接続されたヘッドアップディスプレイに表示するよう送ること、
−中央ユニットにより、ユーザの視点を確認すること、このユーザの視点はユーザの目の位置であり、
−画像データ内に中央ユニットによりシンボルを出力すること、
−周囲の記録された画像及び/または車両の現在位置に基づいて、中央ユニットにより、車両の周囲内における仮想ポイントを確認すること、及び
−中央ユニットにより、ユーザの視野内で、シンボルの少なくとも1のポイントを仮想ポイントに整列させること、このアライメントはユーザの視点に基づく、
のステップを備える。
−車両の前部フロントガラスまたはコンバイナ上にヘッドアップディスプレイにより画像を投影すること、
−中央ユニットにより、画像データを接続されたヘッドアップディスプレイに表示するよう送ること、
−中央ユニットにより、ユーザの視点を確認すること、このユーザの視点はユーザの目の位置であり、
−画像データ内に中央ユニットによりシンボルを出力すること、
−周囲の記録された画像及び/または車両の現在位置に基づいて、中央ユニットにより、車両の周囲内における仮想ポイントを確認すること、及び
−中央ユニットにより、ユーザの視野内で、シンボルの少なくとも1のポイントを仮想ポイントに整列させること、このアライメントはユーザの視点に基づく、
のステップを備える。
以下に説明する実施形態は、システム及び方法の双方に向けたものである。
1の実施形態によると、中央ユニットは幾何光学及び/または三角関数に基づいてシンボルの少なくとも1のポイントのアライメントを計算するように構成することができる。
1の実施形態によると、インフォテイメントシステムは、前部フロントガラスまたはコンバイナの平面内の投影画像の位置を調整するための調整手段を有することができる。中央ユニットは、投影画像の調節パラメータに基づいてユーザの視点を確認するように構成することができる。
1の実施形態によると、インフォテイメントシステムはユーザのシートの位置を調整するための調節手段を有することができる。中央ユニットはユーザのシートを調整するパラメータに基づいてユーザの視点を確認するように構成することができる。
1の実施形態によると、インフォテイメントシステムは、ユーザの画像を記録する内部カメラを有することができる。中央ユニットは、ユーザの目またはユーザの頭を認識するように構成することができる。中央ユニットはユーザの目またはユーザの頭の位置をユーザの記録した画像内で確認するように構成することができる。
1の実施形態によると、中央ユニットはユーザの目またはユーザの頭の位置を同時に追跡するように構成することができる。
1の実施形態によると、中央ユニットは、仮想ポイントの少なくとも1の変位と、ユーザの目またはユーザの頭の位置の変位とに基づいて、シンボルの少なくとも1のポイントの位置を仮想ポイントに同時に整列するように構成することができる。
1の実施形態によると、インフォテイメントシステムは、周囲の画像を記録するキャプチャ装置を有することができる。中央ユニットは、周囲の画像データに基づいて周囲の三次元空間を確認するように構成することができる。中央ユニットは、周囲の画像内でオブジェクトを認識するように構成することができる。認識したオブジェクトは、三次元空間内に仮想ポイントを有することができる。中央ユニットは、認識したオブジェクトの仮想ポイントの位置及びユーザの視点に基づいて、シンボルの少なくとも1のポイントを認識したオブジェクトの仮想ポイントに整列させるように構成することができる。
1の実施形態によると、中央ユニットは、周囲の地図データに基づいて、周囲の三次元空間を確認するように構成することができる。中央ユニットは周囲の地図データ内でオブジェクトを認識するように構成することができる。認識したオブジェクトは三次元空間内に仮想ポイントを有することができる。中央ユニットは、認識したオブジェクトの仮想ポイントの位置及びユーザの視点に基づいて、シンボルの少なくとも1のポイントを認識したオブジェクトの仮想ポイントに整列するように構成することができる。
1の実施形態によると、中央ユニットは、ユーザの視点に基づいて、シンボルの形状、及び/または透明度、及び/または色彩を変更するように構成することができる。
先に記載の実施形態は、個別に及び組み合わせの双方において特に有益である。この点について、全ての実施形態は互いに組み合わせることもできる。幾つかの組み合わせの可能性が図に示す例示的な実施形態で説明されている。しかし、ここに記載のこれらの改良された変更例の可能性のある組み合わせは、限定するものではない。
以下に、本発明について、図面を参照する例示的な実施形態により詳細に説明する。
図1
図1は、車両内部の概略図を示す。図1の1の実施形態によると、車両100は運転者シート140と同乗者シート150とを含むことができる。車両100は更に、運転者シート側のステアリングホイール130とシフトレバー170と前部フロントガラス110とを含むことができる。図1の1の実施形態によると、システムを設けることができ、このシステムは、情報及び娯楽機能を提供するインフォテイメントシステムとも称される。
図1は、車両内部の概略図を示す。図1の1の実施形態によると、車両100は運転者シート140と同乗者シート150とを含むことができる。車両100は更に、運転者シート側のステアリングホイール130とシフトレバー170と前部フロントガラス110とを含むことができる。図1の1の実施形態によると、システムを設けることができ、このシステムは、情報及び娯楽機能を提供するインフォテイメントシステムとも称される。
このシステムは、ユーザインターフェースの形態の中央ユニット500を有することができる。このシステムは、計器クラスタディスプレイ520(instrument cluster display)を有することができ、または計器クラスタディスプレイと通信することができる。1の実施形態によると、計器クラスタディスプレイ520はステアリングホイール130の位置と一直線状に配置することができ、これにより、ユーザはステアリングホイール130の開口を通して表示された情報内容を見ることができる。計器クラスタディスプレイ520はカラースクリーンとすることができる。
システムは、ヘッドアップディスプレイ200を有することができる。ヘッドアップディスプレイ200はヘッドユニットディスプレイと称することもできる。ヘッドアップディスプレイ200は前部フロントガラス110に画像201を投影するように構成することができる。前部フロントガラス110の表面は、ユーザ、図1の実施形態の場合には、車両100のドライバに向けて投影画像201を反射することができる。図1の1の実施形態によると、投影された画像201は反射領域299のサイズとすることができる。前部フロントガラス110の形状は平坦な反射面からは逸脱することができ、電子的修正及び/または光学的修正を使用することができる。
システムは、前部フロントガラス110の平面内で投影画像201の位置を調整するための調整手段を有することができる。この調整手段は、ヘッドアップディスプレイ200の光学素子の位置及び/またはヘッドアップディスプレイ200自体を制御する駆動ドライブを備えることができる。パラメータにより、前部フロントガラス110内の反射領域299の位置及び/またはサイズを制御することができる。中央ユニット500は、投影された画像201の調整のパラメータに基づいてユーザの目の位置を確認するように構成することができる。
図1の1の実施形態によると、このシステムは入力装置601、602、603、604、605を有することができる。センサ602は、ダッシュボード120に配置され、車両100のステアリングホイール130に向けて反応する1つの入力装置602とすることができる。センサ602は、ステアリングホイール130とダッシュボード120との間のユーザの手の位置及び/または動きを特定するように配置しかつデザインすることができる。別のセンサ601は、中央ユニット500の領域内で入力を可能とするために中央コンソールに配置することができる。
システムは中央コンソール内に入力装置603を有することができる。入力装置603はユーザインターフェースの一部とすることができ、1または複数のプッシュボタン、入力ホイール等とすることができる。システムは、1または複数のプッシュボタン、スイッチ等を有するステアリングホイール130に一体化された入力装置604を有することができる。システムはユーザの画像を記録する内部カメラ510を有することができる。
図2
図2は、自動車100用システムの実施例のブロック図を示す。システムは中央ユニット500を有することができる。中央ユニット500は回路540を有することができる。回路540はプログラムを実行するためのプロセッサを有することができる。回路540は他の装置601等に接続するための複数のインターフェースを有することができる。中央ユニット500は、車両100のダッシュボード120または中央コンソールに中央配置することができる中央情報ディスプレイ530を有することができる。回路540及び中央情報ディスプレイ530は、互いに離隔して配置することができる。これに代え、回路540と中央情報ディスプレイ530とは1つのケースに一体化することもできる。中央情報ディスプレイ530は、ユーザ入力用の接触感知面を備えるタッチスクリーンとすることができる。
図2は、自動車100用システムの実施例のブロック図を示す。システムは中央ユニット500を有することができる。中央ユニット500は回路540を有することができる。回路540はプログラムを実行するためのプロセッサを有することができる。回路540は他の装置601等に接続するための複数のインターフェースを有することができる。中央ユニット500は、車両100のダッシュボード120または中央コンソールに中央配置することができる中央情報ディスプレイ530を有することができる。回路540及び中央情報ディスプレイ530は、互いに離隔して配置することができる。これに代え、回路540と中央情報ディスプレイ530とは1つのケースに一体化することもできる。中央情報ディスプレイ530は、ユーザ入力用の接触感知面を備えるタッチスクリーンとすることができる。
図2の1の実施形態によると、回路540は入力信号を評価する機能ブロック541を有することができる。図2の1の実施形態によると、センサ601、602と、入力装置603、604と、ユーザの声を録音するマイクロフォン605とを接続することができる。中央ユニット500は音声制御入力用の音声認識プログラムを実行するように構成することができる。システムは、ユーザの顔を取り込む内部カメラ510を有することができる。内部カメラ510は画像データS510を評価用に機能ブロック541に送信することができる。中央ユニット500の機能ブロック541は、ユーザの目またはユーザの頭を認識するように構成することができる。中央ユニット500の機能ブロック541はユーザの目またはユーザの頭の位置を同時に確認するように構成することができる。機能ブロック541はハードウェアにより、またはソフトウェアによるプログラムシーケンスとして実現することが可能である。機能ブロック541は、ユーザの目または頭の位置を1または複数次元の、例えばベクトルまたはマトリックスのデータを含む位置信号S3を出力するように構成することができる。位置信号S3は並進3度、回転3度で6次元の位置情報を含むことができる。位置信号S3は、制御機能ブロック542に対する入力とすることができる。回路540の機能ブロック542は、ヘッドアップディスプレイ200に出力する画像データS200を生成するように構成することができる。回路540の機能ブロック542は、中央ユニット500の中央ディスプレイ530に出力する画像データS530及びディスプレイ520に出力する画像データS520を生成するように構成することができる。機能ブロック542は、位置信号S3に基づいて画像データS200、S530、S520を生成するように構成することができる。
ヘッドアップディスプレイ200、及び/または計器クラスタディスプレイ520、及び/または中央ユニット500の中央情報ディスプレイ530、及び/または第1センサ601、及び/または第2センサ602、及び/または携帯機器791への接続用第1近距離無線通信装置606、及び/または携帯機器792への接続用第2近距離無線通信装置607、及び/または入力装置603、604は、回路540と接続または通信することができる。センサ601、602は非接触タイプとすることができる。センサ601、602は赤外線センサとすることができる。
1の実施形態によると、車両100のシステムは撮像システムを含むことができる。システムはヘッドアップディスプレイ200を有することができる。システムはヘッドアップディスプレイ200及び中央情報ディスプレイ530に接続可能な中央ユニット500の回路540を有することができる。中央ユニット500は画像データS200を、ヘッドアップディスプレイ200に表示するよう送信するように構成することができる。ヘッドアップディスプレイ200は、図1に示すように、画像201を前部フロントガラス110に投影するように構成することができる。画像201は、第1画像データS200に基づくことができる。
中央ユニット500は、ユーザの視点を確認するように構成することができ、このユーザの視点はユーザの目の位置である。ユーザの目の位置を確認するため、中央ユニット500は、ユーザの目及び/または頭、及びその位置を取り込んだ画像内で認識して、内部カメラ510の画像データS510を評価するように構成することができる。
画像201は領域299内に投影することができる。投影された画像201は予め規定することができ、ユーザにより調整可能とすることができる。領域299はドライバの視野に配置することができる。領域299の位置はステアリングホイール130に対して調整することができ、したがって画像201はドライバが見ることができ、ドライバは更に車両100の前方の交通を観察することが可能である。画像201は、半透明のように少なくとも部分的に透明にできる。領域299の少なくとも一部はドライビング中に透けて見ることができ、したがって、ドライバの視野が著しく妨げられることはない。
システムは車両のバス、例えばCANバスに対するインターフェース608を有することができ、例えば現在の速度、車両のレインセンサデータ等の車両のデータを読み出すことができる。システムは、例えばGPSデータまたはGLONASSデータ等の車両の現在位置の位置データS609を受け取る衛星受信機609を有することができる。システムは、例えばUMTSネットワーク、LTEネットワーク、またはWLANネットワーク等の無線ネットワークと通信する送受信機610を有することができる。
システムは、車両100の周囲400の画像を記録するように配置された1または複数のカメラ611、612、613、614を有することができる。1の実施形態によると、中央ユニット500は、車両100の前方の道路及び交通の画像データS611を取り込む前部カメラ611に接続することができる。中央ユニット500は、車両100の後方の道路及び交通の画像データS612を取り込む後部カメラ612に接続することができる。中央ユニット500は、対応する画像を記録する左カメラ613及び/または右カメラ614に接続することができる。1または複数のカメラ611、612、613、614は、車両100の全周囲を同時に記録するために使用することができる。中央ユニット500の回路540は、記録された画像データS611、S612内のオブジェクトを認識するためのオブジェクト認識プログラムを実行するように構成することができる。認識されるオブジェクトは、車両のような道路ユーザとすることができる。
システムは、1または複数の距離センサ615、616、617、619を有することができる。距離センサ615、616、617、619は、超音波センサまたはレーダセンサとすることができ、または、車両100の周囲のオブジェクトとの距離を測定するための任意の他の装置またはシステムとすることができる。1または複数の距離センサ615、616、617、619は、中央ユニット500に接続可能とすることができる。
図2の1の実施形態によると、システムは、前部フロントガラス110の平面内で投影された画像201の位置を調整するための調整手段を有することができる。調整手段は、ヘッドアップディスプレイ200またはその光学素子の位置を変更するための電気機械式ドライブとすることができる。中央ユニット500は、調整用のパラメータS201をヘッドアップディスプレイ200に送信するように構成ことができる。中央ユニット500は、投影された画像201を調整するパラメータS201に基づいてユーザの視点301を確認するように構成することができる。ユーザは、パラメータS201の基礎とされるドライブ制御を入力することにより、投影画像201を調整することができる。
図3
図3は、図1のヘッドアップディスプレイ200によりシンボルを位置決めするための概略図を示す。1の実施形態によると、車両100のシステムが提供される。システムはヘッドアップディスプレイ200を有することができる。システムは、ヘッドアップディスプレイ200に接続可能な中央ユニット500を有することができる。中央ユニット500は、ヘッドアップディスプレイ200に画像データS200を表示するよう送信するように構成することができる。ヘッドアップディスプレイ200は、車両100の前部フロントガラス110に画像201を投影するように構成することができる。画像201は、画像データS201に基づくことができる。
図3は、図1のヘッドアップディスプレイ200によりシンボルを位置決めするための概略図を示す。1の実施形態によると、車両100のシステムが提供される。システムはヘッドアップディスプレイ200を有することができる。システムは、ヘッドアップディスプレイ200に接続可能な中央ユニット500を有することができる。中央ユニット500は、ヘッドアップディスプレイ200に画像データS200を表示するよう送信するように構成することができる。ヘッドアップディスプレイ200は、車両100の前部フロントガラス110に画像201を投影するように構成することができる。画像201は、画像データS201に基づくことができる。
中央ユニット500は、ルート案内の動作ポイント(manoeuvre point of route navigation)のシンボル210を出力するように構成することができる。シンボル210は、始点219から終点211まで延設することができる。中央ユニット500は、画像データS200内にシンボル210を配置するように構成することができる。シンボル210は、始点219及び車両100の周囲400の道路上の第1仮想ポイント419がユーザの視野内で重なるように、配置することができる。始点219及び終点211は、シンボルの画像ドットと称することができる。道路上の第1仮想ポイント419は、車両100の現在位置に基づくものである。
シンボル210は、終点211及び道路上の第2仮想ポイント411がユーザの視野に重なるように、配置することができる。仮想ポイント411、419は周囲のポイントであり、三次元空間内のその位置はデータから計算される。仮想ポイント411、419は、例えば道路部分等の認識したオブジェクトの一部とすることができる。仮想ポイント411、419は周囲のポイントに関する計算された幾何学的位置である。道路上の第2仮想ポイント411は、車両の現在位置411に基づく。双方の位置決め機能は組み合わせることができる。中央ユニット500は、表示されたシンボルのサイズ及び/または形状を変更するように構成することができる。表示されたシンボルのサイズ及び/または形状は、始点219と道路上の第1仮想ポイント419とが重なり、及び/または、終点211と道路上の第2仮想ポイント411とが重なる、ように変更することができる。
中央ユニット500は、画像データS200内にシンボル210を出力するように構成することができる。中央ユニット500は、周囲400の記録された画像に基づいて車両100の周囲400における仮想ポイント411を確認するように構成することができる。図2に示すように、1の実施形態によると、中央ユニット500は、周囲400の画像を記録するカメラ611の画像データS611を評価するように構成することができる。これに代え、または組合せにより、中央ユニット500は、車両100の現在位置に基づいて車両100の周囲400における仮想ポイント411を確認するように構成することができる。中央ユニット500は、衛星データS609及び地図データに基づいて現在位置を確認するように構成することができる。
中央ユニット500は、ユーザの視野内でシンボル210の少なくとも1のポイント211を仮想ポイント411に整列させるように構成することができる。整列は、ユーザの視点301に基づくことができ、このユーザの視点301はユーザの目の位置301である。
図4
図4は、周囲400における車両100の三次元の概略図を示す。車両100は、車両100のドライバ位置におけるユーザ700で運転される。ユーザ700は透明状態で示してあり、更に、ユーザ700の前部のダッシュボード及び前部フロントガラス110を示す。図4に示す1の実施形態によると、車両100にシステムが設けられている。システムは、中央ユニット500及びこの中央ユニット500に接続可能なヘッドアップディスプレイ200を有することができる。ヘッドアップディスプレイ200は、車両100のフロントガラス110に画像201を投影するように構成されている。
図4は、周囲400における車両100の三次元の概略図を示す。車両100は、車両100のドライバ位置におけるユーザ700で運転される。ユーザ700は透明状態で示してあり、更に、ユーザ700の前部のダッシュボード及び前部フロントガラス110を示す。図4に示す1の実施形態によると、車両100にシステムが設けられている。システムは、中央ユニット500及びこの中央ユニット500に接続可能なヘッドアップディスプレイ200を有することができる。ヘッドアップディスプレイ200は、車両100のフロントガラス110に画像201を投影するように構成されている。
更に、図4はユーザ700の視点301を示し、この視点301はユーザの目の位置である。ユーザは、フロントガラス110を通して、例えは道路及び交通である、車両100の周囲400を見ることができる。ユーザ700の視野内には、フロントガラス110に投影された画像201が現れる。画像201は半透明にすることができる。
中央ユニット500は、複数の方法ステップを有するプログラムを実行するように構成することができる。1の実施形態によると、シンボル210の少なくとも1のポイント211は、周囲400内の仮想ポイント411に整列させなければならない。ユーザ700の視野内では、画像201内のシンボル210は車両のフロントガラス110上に投影することができる。シンボル210は、中央ユニット500により画像データS200の一部として出力することができる。
ユーザの視点301は、中央ユニット500により確認することができる。ユーザの視点はユーザの目の位置301である。ユーザの視点301の確認は、更に図7の1の実施形態で説明する。図4の1の実施形態によると、車両100の周囲400における仮想ポイント411は、周囲400の記録された画像及び/または車両100の現在の位置に基づいて、中央ユニット500により確認することができる。1の実施形態によると、仮想ポイント411は計算されたルートの動作ポイント及び地図データに基づいて計算することができる。車両が動作ポイントに近づいた場合は、仮想ポイント411は新規ポイントに設定できる。同時に、シンボル210のポイント211の位置は、ポイント211及び仮想ポイント411が重なるように、整列することができる。更に、ドライブ及び仮想ポイント411に向く、見る方向の間の角度が変化すると、シンボルのポイント211の位置はアライメントのために同時に更新することができる。
更に、ユーザ700が頭の位置を変えることも可能であり、これはストレス状況においては極めて通常のことであり、これにより、視点301を同時に変えることができる。したがって、ユーザ700の視野では、シンボル210の少なくとも1のポイント211は中央ユニット500により仮想ポイント411に整列させることができ、このアライメントはユーザの視点301に基づくものである。
図5
図5には、フロントガラス110及び見る方向を含む概略図を示す。フロントガラス110上には、投影された画像201に含まれるシンボル210を示してある。シンボル210は、ユーザがルートに追従して実行すべきドライブ方向の変化を示す湾曲した矢印である。
図5には、フロントガラス110及び見る方向を含む概略図を示す。フロントガラス110上には、投影された画像201に含まれるシンボル210を示してある。シンボル210は、ユーザがルートに追従して実行すべきドライブ方向の変化を示す湾曲した矢印である。
例えば反射技術(mirroring technique)である幾何光学を使用すると、焦点を車両100の外側の領域に調節することができ、したがって、画像411のシンボル250は、例えば前カバー(front lid)の上である車両100の前部に実際に出現させることができる。図5では、このようなシンボル250が点線で概略的に示してある。実施形態を更に説明すると、焦点はフロントガラス110の平面内に調節することができる。しかし、全ての実施形態は、焦点を車両100の外側の領域に調整して、組み合わせることもできる。
図5には、図4に示すような、ユーザの視点301とフロントガラス110との間の第1距離d1と、フロントガラス110と車両の周囲400内の仮想ポイント411との間の第2距離d2を示してある。全ての場合に、第2距離d2は第1距離d1よりも大きい。これは、例えば頭の移動で第1視点301が少なくとも一時的に第2視点302に移動した場合に、ユーザの視野内に視差を生じさせる。図5には、左への変位Δxhを示してある。視差は、2つの視線に沿って見たオブジェクトの見かけの位置の移動または差異であり、これらの2つのライン間の傾斜の角度または半角(semi−angle)で測定される。第1視点301では、ポイント211と仮想ポイント411とが重なる。第2視点302では、ポイント211と仮想ポイント411とは重ならない。ユーザの視野では、シンボル210のポイント211と別の無用のポイント412とが重なり、したがって矢印が誤った方向を指す。精度を改善するため、矢印をそれに応じてシフトすることができる。
中央ユニット500は、例えば三角関数に基づいて、シンボル210の少なくとも1のポイント211のアライメントを計算するように構成することができる。これに代え、視点301の測定した変位Δxhに基づいてシンボル210のポイント211をシフトするためのオフセット値を有するルックアップテーブル(LUT)を使用することができる。図5の1の実施形態によると、全シンボル210が同じ方向に並進するように変位Δshだけ移動している。ポイント221と共に移動したシンボル220を図5に概略的に示してあり、ポイント221及び仮想ポイント411が再度重なる。1の実施形態によると、中央ユニット500は、シンボル210の少なくとも1のポイント211の位置を、仮想ポイント411の少なくとも1の変位及びユーザの目の位置301の変位Δxhに基づいて、同時に仮想ポイント411に整列するように形成することができる。
図6
図6の1の実施形態によると、計器クラスタディスプレイ520にアプリケーションを表示するために顔追跡ソフトウェア(face−tracking software)を使用することができる。顔を追跡するために内部カメラ510を使用することができる。中央ユニット500はユーザ700の顔の動きを追跡するように構成することができる。ユーザ700の例えば目の動きであるこの顔の情報は、例えばアプリケーションの画像がディスプレイ200、520、530に表示された場合に、実行すべきアプリケーションをコントロールする作業負荷管理プログラムで分析することができる。図6の1の実施形態によると、顔の位置は、顔の追跡及びユーザの目及び/またはユーザの頭の現在位置301を示す計器クラスタディスプレイ520に概略的に表示することができる。
図6の1の実施形態によると、計器クラスタディスプレイ520にアプリケーションを表示するために顔追跡ソフトウェア(face−tracking software)を使用することができる。顔を追跡するために内部カメラ510を使用することができる。中央ユニット500はユーザ700の顔の動きを追跡するように構成することができる。ユーザ700の例えば目の動きであるこの顔の情報は、例えばアプリケーションの画像がディスプレイ200、520、530に表示された場合に、実行すべきアプリケーションをコントロールする作業負荷管理プログラムで分析することができる。図6の1の実施形態によると、顔の位置は、顔の追跡及びユーザの目及び/またはユーザの頭の現在位置301を示す計器クラスタディスプレイ520に概略的に表示することができる。
図7
図7は、車両100内のユーザ700の概略図を示す。図7は更に、ユーザの頭及びユーザの目701及びユーザの目701の位置301を概略的に示す。システムは、ユーザ700の画像511を記録する内部カメラ510を有することができ、特に、この画像511はユーザ700の目701の画像データを含む。内部カメラ510はユーザの顔の方に向けることができる。中央ユニット500はユーザの目701を認識するように構成することができる。ユーザの目701は、人の目の既知の画像データを記録された画像511のパターンと比較することで認識することができる。中央ユニット500は、ユーザ700の記録された画像511内のユーザの目701の位置301を確認するように構成することができる。1の実施形態によると、ユーザの目701の位置301は三次元xE、yE、zEで推定することができる。1の実施形態によると、中央ユニット500はユーザの目701の位置301を同時に追跡するように構成することができる。1の実施形態によると、ユーザの目の位置は、代わりに、ユーザの頭の形状及び位置から計算される。
図7は、車両100内のユーザ700の概略図を示す。図7は更に、ユーザの頭及びユーザの目701及びユーザの目701の位置301を概略的に示す。システムは、ユーザ700の画像511を記録する内部カメラ510を有することができ、特に、この画像511はユーザ700の目701の画像データを含む。内部カメラ510はユーザの顔の方に向けることができる。中央ユニット500はユーザの目701を認識するように構成することができる。ユーザの目701は、人の目の既知の画像データを記録された画像511のパターンと比較することで認識することができる。中央ユニット500は、ユーザ700の記録された画像511内のユーザの目701の位置301を確認するように構成することができる。1の実施形態によると、ユーザの目701の位置301は三次元xE、yE、zEで推定することができる。1の実施形態によると、中央ユニット500はユーザの目701の位置301を同時に追跡するように構成することができる。1の実施形態によると、ユーザの目の位置は、代わりに、ユーザの頭の形状及び位置から計算される。
図8
図8の1の実施形態によると、ドライブ及び/またはナビゲーション情報はヘッドアップディスプレイ200に表示され、拡張現実を生成することができる。インフォテイメントシステムは自動車100の撮像システムを提供する。撮像システムは、図2に示すように、画像データS611の形態で自動車100の環境400の画像を記録するように構成された画像キャプチャ装置611を有することができる。中央ユニット500は、演算ユニット540を含みまたは通信することができる。演算ユニット540は、画像データS611から仮想スペースを確定するように構成することができる。演算ユニット540は、画像データS611内の実オブジェクトを検出するように構成することができる。演算ユニット540は仮想スペースに仮想エレメント210を追加するように構成することができる。図8の1の実施形態によると、仮想エレメントは、ナビゲーション目的の矢印210とすることができる。
図8の1の実施形態によると、ドライブ及び/またはナビゲーション情報はヘッドアップディスプレイ200に表示され、拡張現実を生成することができる。インフォテイメントシステムは自動車100の撮像システムを提供する。撮像システムは、図2に示すように、画像データS611の形態で自動車100の環境400の画像を記録するように構成された画像キャプチャ装置611を有することができる。中央ユニット500は、演算ユニット540を含みまたは通信することができる。演算ユニット540は、画像データS611から仮想スペースを確定するように構成することができる。演算ユニット540は、画像データS611内の実オブジェクトを検出するように構成することができる。演算ユニット540は仮想スペースに仮想エレメント210を追加するように構成することができる。図8の1の実施形態によると、仮想エレメントは、ナビゲーション目的の矢印210とすることができる。
撮像システムは、自動車100のシステムの一部とすることができる。システムの中央ユニット500は、例えばケーブルまたは通信バスを介して、画像キャプチャ装置611に接続することができる。画像キャプチャ装置611は、画像データS611を記録する光学システムとすることができる。画像キャプチャ装置611は、例えばCMOSまたはCCDカメラである複数のカメラを有することができる。カメラは立体視記録用に配置することができる。演算ユニット540は、中央処理(CPU)またはデジタル信号処理プロセッサ(DSP)の少なくとも1等のプロセッサとすることができる。
仮想スペースは、環境400の道路の幾何学的形状に基づいて三次元で判定することができる。例えば距離は、道路の幾何学的形状に基づいて把握することができ、検出したオブジェクトは、仮想スペース内の把握した距離に配置することができる。
図8及び図9は、車両のフロントガラス110にヘッドアップディスプレイ200で表示されたルート案内シンボル210を有する1の実施例を示す。シンボル210の後ろに、車両の周囲400を概略的に示してある。図8及び図9は、第1仮想ポイント419がドライバの視野内に固定されている実施例を示す。したがって、シンボル210の始点219は反射領域299内に固定されている。第2仮想ポイント411したがってシンボル210の終点211は、ルートの動作ポイントに近づくにつれて変化することができる。図3、図5及び図8は、ドライバの視点301にしたがってポイント211、411が重なっていることを示す。更に、シンボル210の別のポイント219と周囲400の別の仮想ポイント419との重なっていることを示す。
中央ユニット500は、記録された画像の画像データS611から多次元領域を推定することにより道路上の仮想ポイント411を特定するように構成することができる。画像は前カメラ611で記録することができる。仮想ポイント411は多次元領域内に特定される。多次元領域は三次元領域とすることができる。
図9
1の実施形態によると、中央ユニット500は、ユーザの視点301に基づいてシンボル210の形状、及び/または透明性、及び/または色彩を変更するように構成することができる。1の実施形態によると、シンボル210はレンダリングアルゴリズムに基づいて生成される。レンダリング処理中のシンボル210’の形状、及び/または透明性、及び/または色彩は、現在のユーザの視点301に基づいてレンダリングパラメータを調整することにより変更することができる。これは、偽三次元効果をもたらすことができ、したがって、シンボル210’はユーザにとって三次元オブジェクトとして見ることができる。図9には、シンボル210’の形状の変化を概略的に示してある。更に、ポイント211’、419’及び周囲400における対応する仮想ポイント411’、419’は、図8に比して移動している。
1の実施形態によると、中央ユニット500は、ユーザの視点301に基づいてシンボル210の形状、及び/または透明性、及び/または色彩を変更するように構成することができる。1の実施形態によると、シンボル210はレンダリングアルゴリズムに基づいて生成される。レンダリング処理中のシンボル210’の形状、及び/または透明性、及び/または色彩は、現在のユーザの視点301に基づいてレンダリングパラメータを調整することにより変更することができる。これは、偽三次元効果をもたらすことができ、したがって、シンボル210’はユーザにとって三次元オブジェクトとして見ることができる。図9には、シンボル210’の形状の変化を概略的に示してある。更に、ポイント211’、419’及び周囲400における対応する仮想ポイント411’、419’は、図8に比して移動している。
図10
図10の1の実施形態によると、撮像システムを有する車両100のシステムが提供される。システムはヘッドアップディスプレイ200を有することができる。インフォテイメントシステムは、例えば道路ユーザ451である周囲400の一部としてオブジェクト451を認識するための手段611、615を有することができる。道路ユーザ451は、他の自動車と同様に、自動車(motorized)とすることができる。図10の1の実施形態によると、認識されたオブジェクト451はマーク付きとすることができる。システムは、ヘッドアップディスプレイ200及び認識用の手段611、615に接続可能な中央ユニット500を有することができる。中央ユニット500は、ヘッドアップディスプレイ200に画像データS200を表示するよう送信するように構成することができる。ヘッドアップディスプレイ200は、車両100内のユーザ(例えばドライバ等)が見ることのできる前部フロントガラス110上に画像201を投影するように構成することができる。画像201は画像データS200に基づくことができる。
図10の1の実施形態によると、撮像システムを有する車両100のシステムが提供される。システムはヘッドアップディスプレイ200を有することができる。インフォテイメントシステムは、例えば道路ユーザ451である周囲400の一部としてオブジェクト451を認識するための手段611、615を有することができる。道路ユーザ451は、他の自動車と同様に、自動車(motorized)とすることができる。図10の1の実施形態によると、認識されたオブジェクト451はマーク付きとすることができる。システムは、ヘッドアップディスプレイ200及び認識用の手段611、615に接続可能な中央ユニット500を有することができる。中央ユニット500は、ヘッドアップディスプレイ200に画像データS200を表示するよう送信するように構成することができる。ヘッドアップディスプレイ200は、車両100内のユーザ(例えばドライバ等)が見ることのできる前部フロントガラス110上に画像201を投影するように構成することができる。画像201は画像データS200に基づくことができる。
中央ユニット500は、車両100と認識した道路ユーザ451との間の距離を出力するように構成することができる。中央ユニット500は、認識した道路ユーザ451の速度215を出力するように構成することができる。例えば速度値の形態で、オブジェクト451の速度を示す速度シンボル215はポイント216を有することができる。1の実施形態によると、中央ユニット500は、速度シンボル215のポイント216をオブジェクト451の仮想ポイント456に整列するように構成することができる。中央ユニット500は、認識した道路ユーザ451の(負または正)の加速度を出力するように構成することができる。
中央ユニット500は、車両100と認識した道路ユーザ451との間の距離を示すシンボル210、及び/または認識した道路ユーザ451の速度及び/または認識した道路ユーザ451の加速度を示すシンボル215の情報アイテムを画像データS200内に含むように構成することができる。例えば速度のシンボル215である情報アイテムの位置と、認識した道路ユーザ451の位置とを車両100のユーザ700の視野内に重ねることができる。図10の1の実施形態によると、中央ユニット500は、周囲400の認識した画像に基づいて、車両100の周囲400内のオブジェクト451の仮想ポイント452を確認するように構成することができる。中央ユニット500はユーザ700の視野内で、距離シンボル210の少なくとも1のポイント211がオブジェクト451の仮想ポイント452に整列するように構成することができ、このアライメントはユーザの視点301に基づく。
図10における1の実施例によると、車両100と認識した道路ユーザ451との間の距離が現在25メートルであることを示している。認識した道路ユーザ451の速度は、現在87km/hである。
図10の1の実施形態によると、システムは、周囲400の画像を記録するキャプチャ装置611を有することができる。中央ユニット500は、周囲400の画像データS611に基づいて周囲400の三次元空間を確認するように構成することができる。中央ユニット500は、周囲400の画像内でオブジェクト451を認識するように構成することができる。認識したオブジェクトは三次元空間内で仮想ポイント452、456を有することができる。
中央ユニット500は、シンボル210の少なくとも1のポイント211を、認識したオブジェクト451の仮想ポイント452の位置及びユーザの視点301に基づいて、認識したオブジェクト415の仮想ポイント452に整列させるように構成することができる。
図11
図11の1の実施例によると、車両100と認識した道路ユーザ451との間の距離が表示されている(7メートル)。距離は同時に閾値と比較することができる。閾値は、車両100の現在の速度にしたがって推測することができる。中央ユニット500は、推測した距離が閾値よりも低い場合に距離の外観を変更するように構成することができる。図11の実施形態によると、距離シンボル210’の色彩は、例えば赤色等、所定の色彩に変更される。中央ユニット500は、表示された画像201内に含まれる追加の警報シンボルを表示するように構成することができる。中央ユニット500は、例えば、ビープ音またはテキスト読み上げ等の音響警報信等の追加の知覚警報をほぼ同時に出力するように構成することができる。
図11の1の実施例によると、車両100と認識した道路ユーザ451との間の距離が表示されている(7メートル)。距離は同時に閾値と比較することができる。閾値は、車両100の現在の速度にしたがって推測することができる。中央ユニット500は、推測した距離が閾値よりも低い場合に距離の外観を変更するように構成することができる。図11の実施形態によると、距離シンボル210’の色彩は、例えば赤色等、所定の色彩に変更される。中央ユニット500は、表示された画像201内に含まれる追加の警報シンボルを表示するように構成することができる。中央ユニット500は、例えば、ビープ音またはテキスト読み上げ等の音響警報信等の追加の知覚警報をほぼ同時に出力するように構成することができる。
図11の1の実施形態によると、中央ユニット500は、ユーザの視点301及び認識したオブジェクト451の仮想ポイント452’の位置の変化に基づいて、シンボル210’の形状及び色彩を変更するように構成される。図11に示す実施例によると、車両100は、図10に示す実施例に比較して、認識したオブジェクト451により近づいている可能性がある。したがって、仮想ポイント452’及びシンボル210’のポイント211’が変更されている。シンボル210’は形状及び色彩が変更されている。
図12
図12の1の実施形態によると、中央ユニット500は道路上のマーキング458、459を認識するように構成することができる。マーキング458、459はオブジェクトとみなすことができる。中央ユニット500は、認識したマーキング458、459との関係で車両100の現在位置を推測するように構成することができる。図12では、認識されたマーキング458、459は、ユーザ700の認識の成功を示す仮想エレメントを重ねることができる。
図12の1の実施形態によると、中央ユニット500は道路上のマーキング458、459を認識するように構成することができる。マーキング458、459はオブジェクトとみなすことができる。中央ユニット500は、認識したマーキング458、459との関係で車両100の現在位置を推測するように構成することができる。図12では、認識されたマーキング458、459は、ユーザ700の認識の成功を示す仮想エレメントを重ねることができる。
図13
図13の1の実施形態によると、撮像システムを含む車両100のシステムが提供される。システムはヘッドアップディスプレイ200を有することができる。システムは道路の限界を認識する手段611、615を有することができ、この限界は車両100内のユーザ700が視認可能である。限界は、道路または壁またはカーブのマーキング459とすることができる。手段はカメラ611とすることができる。手段は距離センサ615とすることができる。インフォテイメントシステムは、ヘッドアップディスプレイ200及び認識するための手段611、615に接続可能な中央ユニット500を有することができる。
図13の1の実施形態によると、撮像システムを含む車両100のシステムが提供される。システムはヘッドアップディスプレイ200を有することができる。システムは道路の限界を認識する手段611、615を有することができ、この限界は車両100内のユーザ700が視認可能である。限界は、道路または壁またはカーブのマーキング459とすることができる。手段はカメラ611とすることができる。手段は距離センサ615とすることができる。インフォテイメントシステムは、ヘッドアップディスプレイ200及び認識するための手段611、615に接続可能な中央ユニット500を有することができる。
中央ユニット500は、ヘッドアップディスプレイ200に画像データS200を表示するよう出力するように構成することができる。ヘッドアップディスプレイ200は、車両100内のユーザ700(例えばドライバ等)が視認可能な前部フロントガラス110に画像201を投影するように構成することができる。画像201は、画像データS200に基づくものとすることができる。
中央ユニット500は、車両100と認識した限界459との間の推測した距離が閾値より少ないときに、シンボル210を出力するように構成することができる。中央ユニット500は画像データS200内にシンボル210を含むように構成することができ、したがって、シンボル210の位置及び限界459の位置が車両100のユーザ700の視野内で重なる。車両100の周囲400内の限界459の仮想ポイント411は記録された画像に基づいて確認することができる。ユーザ700の視野内では、シンボル210の少なくとも1のポイント211が中央ユニット500により仮想ポイント411に整列させることができ、このアライメントはユーザの視点301に基づく。更に、シンボル210の複数のポイントを限界の複数の仮想ポイントに整列させることができ、したがって、シンボル210の形状は限界のコースに適合させることができる。
図13の1の実施形態によると、シンボル210は赤い半透明壁であり、ドライバ700が走行すべき車線を限定する白いマーキング459に重なる。更に、画像201は、正しい走行方向を示すアニメ化した(点滅)矢印205を有する。
図14
図14の1の実施形態によると、車両100のシステムが提供される。システムはヘッドアップディスプレイ200を有することができる。システムは、道路の2つの車線を分離するマーキング458を認識する手段611、615を有することができ、マーキング458は車両100内のユーザ700が視認できる。マーキング458は中央分離帯と称することができる。システムは、ヘッドアップディスプレイ200及び認識する手段611、615に接続可能な中央ユニット500を有することができる。
図14の1の実施形態によると、車両100のシステムが提供される。システムはヘッドアップディスプレイ200を有することができる。システムは、道路の2つの車線を分離するマーキング458を認識する手段611、615を有することができ、マーキング458は車両100内のユーザ700が視認できる。マーキング458は中央分離帯と称することができる。システムは、ヘッドアップディスプレイ200及び認識する手段611、615に接続可能な中央ユニット500を有することができる。
中央ユニット500は、ヘッドアップディスプレイ200に画像データS200を表示するよう送信するように構成することができる。ヘッドアップディスプレイ200は、車両100内のユーザ700(例えばドライバ等)が視認可能な前部フロントガラス110に画像201を投影するように構成することができる。画像201は、画像データS200に基づくことができる。
中央ユニット500は、マーキング458の他側に道路ユーザを検出したときに、シンボル210を出力するように構成される。道路ユーザがそのとき死角にある場合には、道路ユーザを車両100のユーザが視認することはできない。道路ユーザは、距離センサまたは画像データの信号を評価することにより検出することができる。
中央ユニット500は、シンボル210の位置とマーキング458の位置とが車両100のユーザ700の視野内で重なるように、画像データS200内にシンボル210を含むように構成することができる。車両100の周囲400内のマーキング458の仮想ポイント411は、記録された画像に基づいて確認することができる。ユーザ700の視野内で、シンボル210の少なくとも1のポイント211は、中央ユニット500により仮想ポイント411に整列させることができ、このアライメントはユーザの視点301に基づく。
図14の1の実施例では、シンボル210は、道路の白いマーキング458上に配置された赤色の半透明壁である。
本発明の種々の実施形態について説明してきたが、当業者であれば、本発明の範囲内において更に多くの実施形態及び具体化が可能なことは明らかである。したがって、本発明は上述の実施形態に制限されるものではない。
参照符号のリスト
100 車両
110 コンバイナ、フロントガラス
120 ダッシュボード
130 ステアリングホイール
140、150 シート
170 シフトレバー
200 ヘッドアップディスプレイ
201 画像
205 矢印
210、215、220、250、210’ シンボル
211、216、219、221、211’ ポイント
219’
299 反射領域
301、302 視点
400 周囲
411、419、411’、419’、452、仮想ポイント
452’、456
412 ポイント
451、458、459 オブジェクト
500 中央ユニット
510 内部カメラ
511 画像
520 ディスプレイ
530 中央ディスプレイ
540 回路、演算ユニット、プロセッサ
541、542 機能ブロック
601、602 センサ
603、604 入力装置
605 マイクロフォン
606、607 近距離無線通信装置(NFC)
608 インターフェース
609 衛星受信機
610 送受信機
611、612、613、614 カメラ
615、616、617、619 距離センサ
700 ユーザ
701 目
791、792 携帯機器
S3、S200、S201、S510、S520、信号
S530、S609、S611、
S612
Δsh、Δxh 変位
d1、d2 距離
100 車両
110 コンバイナ、フロントガラス
120 ダッシュボード
130 ステアリングホイール
140、150 シート
170 シフトレバー
200 ヘッドアップディスプレイ
201 画像
205 矢印
210、215、220、250、210’ シンボル
211、216、219、221、211’ ポイント
219’
299 反射領域
301、302 視点
400 周囲
411、419、411’、419’、452、仮想ポイント
452’、456
412 ポイント
451、458、459 オブジェクト
500 中央ユニット
510 内部カメラ
511 画像
520 ディスプレイ
530 中央ディスプレイ
540 回路、演算ユニット、プロセッサ
541、542 機能ブロック
601、602 センサ
603、604 入力装置
605 マイクロフォン
606、607 近距離無線通信装置(NFC)
608 インターフェース
609 衛星受信機
610 送受信機
611、612、613、614 カメラ
615、616、617、619 距離センサ
700 ユーザ
701 目
791、792 携帯機器
S3、S200、S201、S510、S520、信号
S530、S609、S611、
S612
Δsh、Δxh 変位
d1、d2 距離
先に記載の実施形態は、個別に及び組み合わせの双方において特に有益である。この点について、全ての実施形態は互いに組み合わせることもできる。幾つかの組み合わせの可能性が図に示す例示的な実施形態で説明されている。しかし、ここに記載のこれらの改良された変更例の可能性のある組み合わせは、限定するものではない。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
車両(100)用システムであって、
−ヘッドアップディスプレイ(200)と、
− 前記ヘッドアップディスプレイ(200)に接続される中央ユニット(500)と、を有し、
−前記ヘッドアップディスプレイ(200)は、前記車両(100)の前部フロントガラス(110)または別のコンバインダに画像(201)を投影するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、前記接続されたヘッドアップディスプレイ(200)に画像データ(S200)を表示するよう送信するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、ユーザの視点(301)を確認するように構成され、前記ユーザの視点はユーザの目(701)の位置(301)であり、
−前記中央ユニット(500)は、前記画像データ(201)内にシンボル(210)を出力するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、周囲(400)の記録された画像及び/または前記車両(100)の現在位置に基づいて前記車両(100)の前記周囲(400)内の仮想ポイント(411、452)を確認するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、ユーザ(700)の視野内で、前記シンボル(210)の少なくとも1のポイント(211)が前記仮想ポイント(411、452)に整列するように構成され、このアライメントは前記ユーザの視点(301)に基づく、
車両(100)用システム。
(項目2)
−項目1に記載のシステムであって、前記中央ユニット(500)は、幾何光学及び/または三角関数に基づいて前記シンボル(210)の前記少なくとも1のポイント(211)のアライメントを計算するように構成される、システム。
(項目3)
項目1または2に記載のシステムであって、
− 前記ユーザ(700)の画像(511)を記録する内部カメラ(510)を有し、
前記中央ユニット(500)は、前記ユーザの目(701)または頭を認識するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、前記ユーザ(700)の前記記録した画像(511)内の前記認識した目(701)または頭に基づいて前記ユーザの目(701)の位置(301)を確認するように構成される、システム。
(項目4)
−項目3に記載のシステムであって、前記中央ユニット(500)は、前記ユーザの目(701)または前記ユーザの頭の位置(301)を同時に追跡するように構成される、システム。
(項目5)
−項目1から4のいずれか1に記載のシステムであって、前記中央ユニット(500)は、前記仮想ポイント(411)の少なくとも1の変位、及び、前記ユーザの目(701)または前記ユーザの頭の位置(301)の変位(Δxh)に基づいて、同時に前記シンボル(210)の前記少なくとも1のポイント(211)の位置を前記仮想ポイント(411)に整列させるように構成される、システム。
(項目6)
項目1から5のいずれか1に記載のシステムであって、
−前記周囲(400)の画像を記録するキャプチャ装置(611)を有し、
−前記中央ユニット(500)は、前記周囲(400)の画像データ(S611)に基づいて前記周囲(400)の三次元空間を確認するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、前記周囲(400)の前記画像内にオブジェクト(451)を認識するように構成され、前記認識したオブジェクト(451)は前記三次元空間内に前記仮想ポイント(452)を有し、
−前記中央ユニット(500)は、前記認識したオブジェクト(451)の前記仮想ポイント(452)の位置及び前記ユーザの視点(301)に基づいて、前記シンボル(210)の前記少なくとも1のポイント(211)を前記認識したオブジェクト(451)の前記仮想ポイント(452)に整列するように構成される、システム。
(項目7)
項目1から6のいずれか1に記載のシステムであって、
−前記中央ユニット(500)は、前記周囲(400)の地図データに基づいて、前記周囲(400)の三次元空間を確認するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、前記周囲(400)の前記地図データ内にオブジェクト(451)を認識するように構成され、前記認識したオブジェクト(451)は前記三次元空間内に前記仮想ポイント(452)を有し、
−前記中央ユニット(500)は、前記認識したオブジェクト(451)の前記仮想ポイント(452)の位置及び前記ユーザの視点(301)に基づいて、前記シンボル(210)の前記少なくとも1のポイント(211)を前記認識したオブジェクト(451)の前記仮想ポイント(452)に整列させるように構成される、システム。
(項目8)
−項目1から7のいずれか1に記載のシステムであって、前記中央ユニット(500)は、前記ユーザの視点(301)に基づいて前記シンボル(210)の形状、及び/または透明性、及び/または色彩を変更するように構成される、システム。
(項目9)
項目1から8のいずれか1に記載のシステムであって、
−前記前部フロントガラス(110)の平面内に前記投影された画像(201)の位置を調整する手段を有し、
−前記中央ユニット(500)は、前記投影された画像(201)の調整のパラメータ(S201)に基づいて前記ユーザの視点(301)を確認するように構成される、システム。
(項目10)
車両(100)の前部フロントガラス(110)または別のコンバイナに表示された画像(201)を制御する方法であって、
− ヘッドアップディスプレイ(200)により、前記車両(100)の前記前部フロントガラス(110)または前記別のコンバイナに画像(201)を投影し、
−中央ユニット(500)により、画像データ(S200)を前記接続されたヘッドアップディスプレイ(200)に表示するよう送信し、
−前記中央ユニット(500)により、ユーザの視点(301)を確認し、前記ユーザの視点はユーザの目(701)の位置(301)であり、
−前記中央ユニット(500)により、前記画像データ(201)内にシンボル(210)を出力し、
−前記中央ユニット(500)により、周囲(400)の記録された画像及び/または前記車両(100)の現在位置に基づいて、前記車両(100)の前記周囲(400)内に仮想ポイント(411、452)を確認し、
−前記中央ユニット(500)により、ユーザ(700)の視野内で、前記シンボル(210)の少なくとも1のポイント(211)を前記仮想ポイント(411、452)に整列させ、このアライメントは前記ユーザの視点(301)に基づく、
ステップを備える、方法。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
車両(100)用システムであって、
−ヘッドアップディスプレイ(200)と、
− 前記ヘッドアップディスプレイ(200)に接続される中央ユニット(500)と、を有し、
−前記ヘッドアップディスプレイ(200)は、前記車両(100)の前部フロントガラス(110)または別のコンバインダに画像(201)を投影するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、前記接続されたヘッドアップディスプレイ(200)に画像データ(S200)を表示するよう送信するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、ユーザの視点(301)を確認するように構成され、前記ユーザの視点はユーザの目(701)の位置(301)であり、
−前記中央ユニット(500)は、前記画像データ(201)内にシンボル(210)を出力するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、周囲(400)の記録された画像及び/または前記車両(100)の現在位置に基づいて前記車両(100)の前記周囲(400)内の仮想ポイント(411、452)を確認するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、ユーザ(700)の視野内で、前記シンボル(210)の少なくとも1のポイント(211)が前記仮想ポイント(411、452)に整列するように構成され、このアライメントは前記ユーザの視点(301)に基づく、
車両(100)用システム。
(項目2)
−項目1に記載のシステムであって、前記中央ユニット(500)は、幾何光学及び/または三角関数に基づいて前記シンボル(210)の前記少なくとも1のポイント(211)のアライメントを計算するように構成される、システム。
(項目3)
項目1または2に記載のシステムであって、
− 前記ユーザ(700)の画像(511)を記録する内部カメラ(510)を有し、
前記中央ユニット(500)は、前記ユーザの目(701)または頭を認識するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、前記ユーザ(700)の前記記録した画像(511)内の前記認識した目(701)または頭に基づいて前記ユーザの目(701)の位置(301)を確認するように構成される、システム。
(項目4)
−項目3に記載のシステムであって、前記中央ユニット(500)は、前記ユーザの目(701)または前記ユーザの頭の位置(301)を同時に追跡するように構成される、システム。
(項目5)
−項目1から4のいずれか1に記載のシステムであって、前記中央ユニット(500)は、前記仮想ポイント(411)の少なくとも1の変位、及び、前記ユーザの目(701)または前記ユーザの頭の位置(301)の変位(Δxh)に基づいて、同時に前記シンボル(210)の前記少なくとも1のポイント(211)の位置を前記仮想ポイント(411)に整列させるように構成される、システム。
(項目6)
項目1から5のいずれか1に記載のシステムであって、
−前記周囲(400)の画像を記録するキャプチャ装置(611)を有し、
−前記中央ユニット(500)は、前記周囲(400)の画像データ(S611)に基づいて前記周囲(400)の三次元空間を確認するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、前記周囲(400)の前記画像内にオブジェクト(451)を認識するように構成され、前記認識したオブジェクト(451)は前記三次元空間内に前記仮想ポイント(452)を有し、
−前記中央ユニット(500)は、前記認識したオブジェクト(451)の前記仮想ポイント(452)の位置及び前記ユーザの視点(301)に基づいて、前記シンボル(210)の前記少なくとも1のポイント(211)を前記認識したオブジェクト(451)の前記仮想ポイント(452)に整列するように構成される、システム。
(項目7)
項目1から6のいずれか1に記載のシステムであって、
−前記中央ユニット(500)は、前記周囲(400)の地図データに基づいて、前記周囲(400)の三次元空間を確認するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、前記周囲(400)の前記地図データ内にオブジェクト(451)を認識するように構成され、前記認識したオブジェクト(451)は前記三次元空間内に前記仮想ポイント(452)を有し、
−前記中央ユニット(500)は、前記認識したオブジェクト(451)の前記仮想ポイント(452)の位置及び前記ユーザの視点(301)に基づいて、前記シンボル(210)の前記少なくとも1のポイント(211)を前記認識したオブジェクト(451)の前記仮想ポイント(452)に整列させるように構成される、システム。
(項目8)
−項目1から7のいずれか1に記載のシステムであって、前記中央ユニット(500)は、前記ユーザの視点(301)に基づいて前記シンボル(210)の形状、及び/または透明性、及び/または色彩を変更するように構成される、システム。
(項目9)
項目1から8のいずれか1に記載のシステムであって、
−前記前部フロントガラス(110)の平面内に前記投影された画像(201)の位置を調整する手段を有し、
−前記中央ユニット(500)は、前記投影された画像(201)の調整のパラメータ(S201)に基づいて前記ユーザの視点(301)を確認するように構成される、システム。
(項目10)
車両(100)の前部フロントガラス(110)または別のコンバイナに表示された画像(201)を制御する方法であって、
− ヘッドアップディスプレイ(200)により、前記車両(100)の前記前部フロントガラス(110)または前記別のコンバイナに画像(201)を投影し、
−中央ユニット(500)により、画像データ(S200)を前記接続されたヘッドアップディスプレイ(200)に表示するよう送信し、
−前記中央ユニット(500)により、ユーザの視点(301)を確認し、前記ユーザの視点はユーザの目(701)の位置(301)であり、
−前記中央ユニット(500)により、前記画像データ(201)内にシンボル(210)を出力し、
−前記中央ユニット(500)により、周囲(400)の記録された画像及び/または前記車両(100)の現在位置に基づいて、前記車両(100)の前記周囲(400)内に仮想ポイント(411、452)を確認し、
−前記中央ユニット(500)により、ユーザ(700)の視野内で、前記シンボル(210)の少なくとも1のポイント(211)を前記仮想ポイント(411、452)に整列させ、このアライメントは前記ユーザの視点(301)に基づく、
ステップを備える、方法。
Claims (10)
- 車両(100)用システムであって、
−ヘッドアップディスプレイ(200)と、
− 前記ヘッドアップディスプレイ(200)に接続される中央ユニット(500)と、を有し、
−前記ヘッドアップディスプレイ(200)は、前記車両(100)の前部フロントガラス(110)または別のコンバインダに画像(201)を投影するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、前記接続されたヘッドアップディスプレイ(200)に画像データ(S200)を表示するよう送信するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、ユーザの視点(301)を確認するように構成され、前記ユーザの視点はユーザの目(701)の位置(301)であり、
−前記中央ユニット(500)は、前記画像データ(201)内にシンボル(210)を出力するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、周囲(400)の記録された画像及び/または前記車両(100)の現在位置に基づいて前記車両(100)の前記周囲(400)内の仮想ポイント(411、452)を確認するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、ユーザ(700)の視野内で、前記シンボル(210)の少なくとも1のポイント(211)が前記仮想ポイント(411、452)に整列するように構成され、このアライメントは前記ユーザの視点(301)に基づく、
車両(100)用システム。 - −請求項1に記載のシステムであって、前記中央ユニット(500)は、幾何光学及び/または三角関数に基づいて前記シンボル(210)の前記少なくとも1のポイント(211)のアライメントを計算するように構成される、システム。
- 請求項1または2に記載のシステムであって、
− 前記ユーザ(700)の画像(511)を記録する内部カメラ(510)を有し、
前記中央ユニット(500)は、前記ユーザの目(701)または頭を認識するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、前記ユーザ(700)の前記記録した画像(511)内の前記認識した目(701)または頭に基づいて前記ユーザの目(701)の位置(301)を確認するように構成される、システム。 - −請求項3に記載のシステムであって、前記中央ユニット(500)は、前記ユーザの目(701)または前記ユーザの頭の位置(301)を同時に追跡するように構成される、システム。
- −請求項1から4のいずれか1に記載のシステムであって、前記中央ユニット(500)は、前記仮想ポイント(411)の少なくとも1の変位、及び、前記ユーザの目(701)または前記ユーザの頭の位置(301)の変位(Δxh)に基づいて、同時に前記シンボル(210)の前記少なくとも1のポイント(211)の位置を前記仮想ポイント(411)に整列させるように構成される、システム。
- 請求項1から5のいずれか1に記載のシステムであって、
−前記周囲(400)の画像を記録するキャプチャ装置(611)を有し、
−前記中央ユニット(500)は、前記周囲(400)の画像データ(S611)に基づいて前記周囲(400)の三次元空間を確認するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、前記周囲(400)の前記画像内にオブジェクト(451)を認識するように構成され、前記認識したオブジェクト(451)は前記三次元空間内に前記仮想ポイント(452)を有し、
−前記中央ユニット(500)は、前記認識したオブジェクト(451)の前記仮想ポイント(452)の位置及び前記ユーザの視点(301)に基づいて、前記シンボル(210)の前記少なくとも1のポイント(211)を前記認識したオブジェクト(451)の前記仮想ポイント(452)に整列するように構成される、システム。 - 請求項1から6のいずれか1に記載のシステムであって、
−前記中央ユニット(500)は、前記周囲(400)の地図データに基づいて、前記周囲(400)の三次元空間を確認するように構成され、
−前記中央ユニット(500)は、前記周囲(400)の前記地図データ内にオブジェクト(451)を認識するように構成され、前記認識したオブジェクト(451)は前記三次元空間内に前記仮想ポイント(452)を有し、
−前記中央ユニット(500)は、前記認識したオブジェクト(451)の前記仮想ポイント(452)の位置及び前記ユーザの視点(301)に基づいて、前記シンボル(210)の前記少なくとも1のポイント(211)を前記認識したオブジェクト(451)の前記仮想ポイント(452)に整列させるように構成される、システム。 - −請求項1から7のいずれか1に記載のシステムであって、前記中央ユニット(500)は、前記ユーザの視点(301)に基づいて前記シンボル(210)の形状、及び/または透明性、及び/または色彩を変更するように構成される、システム。
- 請求項1から8のいずれか1に記載のシステムであって、
−前記前部フロントガラス(110)の平面内に前記投影された画像(201)の位置を調整する手段を有し、
−前記中央ユニット(500)は、前記投影された画像(201)の調整のパラメータ(S201)に基づいて前記ユーザの視点(301)を確認するように構成される、システム。 - 車両(100)の前部フロントガラス(110)または別のコンバイナに表示された画像(201)を制御する方法であって、
− ヘッドアップディスプレイ(200)により、前記車両(100)の前記前部フロントガラス(110)または前記別のコンバイナに画像(201)を投影し、
−中央ユニット(500)により、画像データ(S200)を前記接続されたヘッドアップディスプレイ(200)に表示するよう送信し、
−前記中央ユニット(500)により、ユーザの視点(301)を確認し、前記ユーザの視点はユーザの目(701)の位置(301)であり、
−前記中央ユニット(500)により、前記画像データ(201)内にシンボル(210)を出力し、
−前記中央ユニット(500)により、周囲(400)の記録された画像及び/または前記車両(100)の現在位置に基づいて、前記車両(100)の前記周囲(400)内に仮想ポイント(411、452)を確認し、
−前記中央ユニット(500)により、ユーザ(700)の視野内で、前記シンボル(210)の少なくとも1のポイント(211)を前記仮想ポイント(411、452)に整列させ、このアライメントは前記ユーザの視点(301)に基づく、
ステップを備える、方法。
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