專利名稱：在全風(fēng)擋平視顯示器上的動態(tài)信息顯示的制作方法
在全風(fēng)擋平視顯示器上的動態(tài)信息顯示技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及代表主要車輛信息的圖形圖像的動態(tài)配準。
背景技術(shù)：
該部分的陳述僅僅提供與本公開相關(guān)的背景信息。因此，這種陳述不構(gòu)成對現(xiàn)有 技術(shù)的承認。
車輛信息可包括車輛操作者期望在車輛操作過程中得到的車輛操作信息和車輛 操作環(huán)境信息。車輛操作信息可包括例如車輛速度、發(fā)動機速度、燃料水平、電池充電狀態(tài)、 變速器狀態(tài)、發(fā)動機冷卻劑溫度、油水平、輪胎壓力和車輪滑移等。車輛操作環(huán)境信息可包 括例如車輛的操作點、其它車輛、潛在的道路危險和十字路口等。
所知的是例如通過看在車輛儀表板或人機界面上的車輛計量儀表來得到車輛信 息。另外，操作者可通過對應(yīng)于車輛的駕駛場景的風(fēng)擋玻璃看地標得到車輛操作環(huán)境信息。 然而，通過傳統(tǒng)的方法看車輛信息，頭的移動和眼睛的掃視是頻繁的，并且可導(dǎo)致駕駛員在 車輛操作期間分心。
平視顯示器在屏上投射光，光在屏上轉(zhuǎn)換為可視顯示。已知的，平視顯示器通過允 許操作者減少不必要的眼睛掃描和掃視行為以保持集中于駕駛和視覺跟蹤從而減少操作 者的緊張，從而以有效的方式向車輛操作者顯示信息。發(fā)明內(nèi)容
一種將代表主要車輛信息的圖形動態(tài)配準到采用基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯 示器的主體車輛的駕駛場景上的方法，所述方法包括監(jiān)測主體車輛信息和基于監(jiān)測的主體 車輛信息識別主要車輛信息。代表主要車輛信息的圖形被確定或正在確定，根據(jù)使操作者 在看圖形時頭的移動和眼睛的掃視最小化，動態(tài)配準圖形在基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯 示器上的優(yōu)選位置?；趦?yōu)選位置，圖形顯示在基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上。
此外，本發(fā)明還涉及以下技術(shù)方案。
1.將代表主要車輛信息的圖形動態(tài)配準到采用基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示 器的主體車輛的駕駛場景上的方法，包括監(jiān)測主體車輛信息；基于所述監(jiān)測的主體車輛信息識別主要車輛信息；確定代表所述主要車輛信息的圖形；根據(jù)最小化操作者看所述圖形時頭的移動和眼睛的掃視，動態(tài)配準所述圖形在所述基 本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的優(yōu)選位置；以及基于所述優(yōu)選位置，在所述基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上顯示所述圖形。
2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，識別所述主要車輛信息包括操作者 對主要車輛信息的指定。
3.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，識別所述主要車輛信息還包括基于所述監(jiān)測的主體車輛信息的轉(zhuǎn)變來動態(tài)更新所述主要車輛信息。
4.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，監(jiān)測主體車輛信息包括監(jiān)測主體車 輛的速度、發(fā)動機速度、變速器狀態(tài)、發(fā)動機冷卻劑溫度、燃料經(jīng)濟性、電池S0C、油水平、輪 胎壓力、里程表里程和車輪滑移中的至少一個。
5.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，監(jiān)測主體車輛信息包括監(jiān)測道路幾何形狀和監(jiān)測所述主體車輛的位置和方向；以及基于所述監(jiān)測的道路幾何形狀和監(jiān)測的所述主體車輛的位置和方向確定到進入操作 點的距離。
6.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，監(jiān)測主體車輛信息包括監(jiān)測道路危 險、導(dǎo)航信息、安全信息、所述主體車輛的位置和方向、估計的到達時間、音頻信息、主體車 輛的后視、交通車輛的位置和方向、圈時間、圈劃分、剩余圈和有信息的競賽標志中的至少一個。
7.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，監(jiān)測主體車輛信息包括監(jiān)測多個交通車輛中的每個的位置和方向；監(jiān)測所述主體車輛的位置和方向；以及基于監(jiān)測的所述主體車輛和所述多個交通車輛中的每個的位置和方向來確定所述主 體車輛和所述多個交通車輛中的每個的位置。
8.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，所述圖形的優(yōu)選位置基于所述操作 者的眼睛位置。
9.根據(jù)技術(shù)方案8所述的方法，其特征在于，還包括監(jiān)測主體車輛操作環(huán)境；基于監(jiān)測的主體車輛操作環(huán)境識別關(guān)于所述主體車輛的操作的顯著的駕駛場景特征；以及當所述圖形的優(yōu)選位置在所述操作者的眼睛位置和所述顯著的駕駛場景特征之間時， 將所述圖形的優(yōu)選位置動態(tài)調(diào)節(jié)到所述基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的不在所述 操作者的眼睛位置和所述顯著的駕駛場景特征之間的觀察位置。
10.根據(jù)技術(shù)方案8所述的方法，其特征在于，還包括監(jiān)測主體車輛操作環(huán)境；基于監(jiān)測的主體車輛操作環(huán)境識別關(guān)于所述主體車輛的操作的顯著的駕駛場景特征；以及當所述圖形的優(yōu)選位置在所述操作者的眼睛位置和所述顯著的駕駛場景特征之間時， 減小顯示在所述基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的所述圖形的照明。
11.根據(jù)技術(shù)方案8所述的方法，其特征在于，所述圖形的優(yōu)選位置動態(tài)模擬操 作者注視位置的移動。
12.根據(jù)技術(shù)方案8所述的方法，其特征在于，還包括監(jiān)測所述主體車輛的位置和方向，并監(jiān)測主體車輛操作環(huán)境；基于監(jiān)測的所述主體車輛的位置和方向和所述主體車輛操作環(huán)境來確定參考視點；以及基于所述操作者的眼睛位置和所述參考視點來確定優(yōu)選的操作者注視位置，其中，所述圖形的優(yōu)選位置還基于所述優(yōu)選的操作者注視位置。
13.根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其特征在于，所述圖形的優(yōu)選位置偏離所述優(yōu) 選的操作者注視位置并在所述操作者注視位置的視網(wǎng)膜中央凹視界之內(nèi)。
14.根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其特征在于，還包括監(jiān)測所述操作者注視位置，其中，所述圖形的優(yōu)選位置還基于在所述操作者注視位置 和所述優(yōu)選的操作者注視位置之間的距離。
15.根據(jù)技術(shù)方案8所述的方法，其特征在于，基于所述優(yōu)選位置在所述基本上 透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上顯示所述圖形包括基于操作者輸入在所述基本上透明的風(fēng) 擋玻璃平視顯示器上偏離所述優(yōu)選位置的位置上顯示所述圖形。
16.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，還包括基于監(jiān)測的主體車輛信息來監(jiān)測主體車輛操作和所述主體車輛的位置和方向；基于監(jiān)測的主體車輛操作和監(jiān)測的主體車輛位置和方向來確定歷史主體車輛操作曲 線和優(yōu)選的主體車輛操作曲線；以及比較所述歷史主體車輛操作曲線和所述優(yōu)選的主體車輛操作曲線。
17.將圖形動態(tài)配準到采用基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器的主體車輛的駕 駛場景上的方法，包括監(jiān)測主體車輛信息；基于監(jiān)測的主體車輛信息識別主要和非主要車輛信息，其中，所述主要和非主要車輛 信息是操作者指定的；確定代表所述主要車輛信息的第一圖形；確定代表所述非主要車輛信息的第二圖形；根據(jù)最小化所述操作者看所述圖形時頭的移動和眼睛的掃視，動態(tài)配準所述第一圖形 在所述基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的優(yōu)選位置；在所述基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上配準所述第二圖形的固定位置；以及 在所述基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上顯示所述第一和第二圖形。
18.根據(jù)技術(shù)方案17所述的方法，其特征在于，還包括監(jiān)測相對于所述主體車輛的駕駛場景的主體車輛操作環(huán)境；基于相對于所述主體車輛的駕駛場景的所述主體車輛操作環(huán)境來識別關(guān)于所述主體 車輛的操作的顯著特征；以及當所述顯著特征在所述第二圖形的所述配準的固定位置的預(yù)先確定的觀察區(qū)域中時， 減小所述第二圖形的照明。
19.根據(jù)技術(shù)方案17所述的方法，其特征在于，還包括監(jiān)測相對于所述主體車輛的駕駛場景的主體車輛操作環(huán)境；基于相對于所述主體車輛的駕駛場景的所述主體車輛操作環(huán)境來識別關(guān)于所述主體 車輛的操作的顯著特征；以及當所述顯著特征在所述第二圖形的所述配準的固定位置的預(yù)先確定的觀察區(qū)域中時， 將所述第二圖形的優(yōu)選位置動態(tài)調(diào)節(jié)到所述基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的在所 述預(yù)先確定的觀察區(qū)域外的觀察位置。


現(xiàn)在參考附圖，通過示例描述一個或多個實施例，其中圖1顯示了根據(jù)本公開的配備有EVS系統(tǒng)的示例性車輛；圖2顯示了根據(jù)本公開的基本上透明的顯示器；圖3顯示了根據(jù)本公開的示例性的顯著特征跟蹤系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，傳感器輸入被融 合，以連續(xù)確定跟蹤的細微或顯著特征的當前位置；圖4顯示了根據(jù)本公開的示例性動態(tài)配準系統(tǒng)；圖5顯示了根據(jù)本公開的監(jiān)測車輛信息和基于監(jiān)測的車輛信息識別主要車輛信息的 示例性控制方案；圖6顯示了根據(jù)本公開的監(jiān)測車輛信息和基于監(jiān)測的車輛信息識別非主要車輛信息 的示例性控制方案；以及圖7-9顯示了根據(jù)本公開的駕駛場景，所述駕駛場景包括動態(tài)配準到基本上透明的風(fēng) 擋玻璃平視顯示器上的優(yōu)選位置的代表主要車輛信息的第一圖形和動態(tài)配準到基本上透 明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的固定位置的代表非主要車輛信息的第二圖形。
具體實施方式
現(xiàn)在參考附圖，其中所示的內(nèi)容僅僅是為了說明某些示例性實施例，而不是為了 限制本發(fā)明，公開了顯示在主體車輛的風(fēng)擋玻璃上動態(tài)配準和動態(tài)更新的代表主要車輛信 息的圖形圖像的方法和增強視覺系統(tǒng)(EVS)。通過處理輸入，從監(jiān)測車輛信息的傳感器和/ 或數(shù)據(jù)輸入獲得圖形圖像，以識別和傳送主要車輛信息給主體車輛操作者。在風(fēng)擋玻璃上 顯示的圖形圖像動態(tài)配準到對應(yīng)于主體車輛的駕駛場景的風(fēng)擋玻璃上的優(yōu)選位置，使得主 體車輛的預(yù)期操作者或乘客可以最小化頭的移動和眼睛的掃視的方式看到主體車輛周圍 的車輛環(huán)境和代表主要車輛信息的配準圖形圖像。因此，動態(tài)配準的優(yōu)選位置是根據(jù)最小 化頭和眼睛的掃視而選擇的。另外，非主要車輛信息可配準到在主體車輛的預(yù)期操作者或 乘客的視網(wǎng)膜中央凹視界外的基本上透明的平視顯示器上的固定位置。
圖1顯示了根據(jù)本公開的配備有EVS系統(tǒng)的示例性車輛。共同待決的美國申請 號12/417,077公開了示例性的EVS系統(tǒng)，其通過引用并入本申請。車輛100包括EVS系 統(tǒng)管理器110 ;車輛傳感器系統(tǒng)，包括攝像頭系統(tǒng)120、激光雷達系統(tǒng)127、紅外(IR)成像裝 置137和雷達系統(tǒng)125 ;用于監(jiān)測車輛操作的車輛操作傳感器，包括車輛速度傳感器130 ； 信息系統(tǒng)，包括GPS裝置140和無線通訊系統(tǒng)145 ;平視顯示器(HUD) 150 ;人機界面(HMI) 151 ；EVS圖形系統(tǒng)155 ;圖形投射系統(tǒng)158 ;和乘客眼睛位置傳感系統(tǒng)160。EVS系統(tǒng)管理器 110包括可編程處理器，所述可編程處理器被編程以監(jiān)測與車輛信息相關(guān)的各種輸入，基于 監(jiān)測的與車輛信息相關(guān)的輸入識別主要車輛信息并確定代表主要車輛信息的圖形。EVS系 統(tǒng)管理器110可直接與各種系統(tǒng)和部件通訊，或者EVS系統(tǒng)管理器110可選擇地或附加地 通過LAN/CAN系統(tǒng)115通訊。EVS系統(tǒng)管理器110使用從多個輸入獲得的關(guān)于車輛100的 操作環(huán)境的信息。攝像頭系統(tǒng)120包括獲得代表從車輛看到的周期的或連續(xù)的圖像的攝像 頭或圖像捕捉裝置。攝像頭系統(tǒng)120的攝像頭或圖像捕捉裝置優(yōu)選地包括360度視界。激 光雷達系統(tǒng)127包括本領(lǐng)域內(nèi)已知的使用散射光找到位于車輛附近的其它車輛(即交通車 輛)的范圍和/或其它信息的裝置。IR成像裝置137包括本領(lǐng)域內(nèi)已知的使用熱成像攝像頭檢測在電磁光譜的紅外范圍內(nèi)的輻射并產(chǎn)生對應(yīng)于交通車輛的輻射的圖像的裝置。來自 IR成像裝置137和攝像頭系統(tǒng)120的圖像可稱為圖像數(shù)據(jù)。雷達系統(tǒng)125包括本領(lǐng)域內(nèi) 已知的使用電磁輻射檢測位于車輛附近的交通車輛或物體的裝置。雷達系統(tǒng)125和激光雷 達系統(tǒng)127可稱為范圍傳感器。多個已知的車內(nèi)傳感器在車輛內(nèi)使用以監(jiān)測車輛速度、發(fā) 動機速度、變速器狀態(tài)、發(fā)動機冷卻劑溫度、燃料經(jīng)濟性、電池充電狀態(tài)(SOC)、油水平、輪胎 壓力、車輪滑移、里程、導(dǎo)航信息、安全信息、音頻信息和代表車輛操作的其它參數(shù)。車輛速 度傳感器130代表一個這樣的傳感器，但本公開的范圍包括EVS使用的任何這樣的傳感器。 GPS裝置140和無線通訊系統(tǒng)145與車輛外部的源通訊，例如，衛(wèi)星系統(tǒng)180和蜂窩通訊塔 190。來自互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)可從無線通訊系統(tǒng)145得到。GPS裝置140可與3D地圖數(shù)據(jù)庫結(jié)合 使用，所述3D地圖數(shù)據(jù)庫包括由GPS裝置140接收的關(guān)于車輛當前位置的全球坐標相關(guān)的 詳細信息。來自車輛傳感器系統(tǒng)和車輛操作傳感器的信息可由EVS系統(tǒng)管理器110使用以 監(jiān)測車輛的當前位置和方向。HUD 150包括風(fēng)擋玻璃，所述風(fēng)擋玻璃具備有能夠顯示投射到 其上的圖像同時保持透明或基本上透明的特征，使得車輛的乘客可通過風(fēng)擋玻璃清楚地觀 察車輛外部。盡管HUD 150包括在車輛前面的風(fēng)擋玻璃，但可以使用車輛中的其它表面用 于投射，包括側(cè)窗和后窗。另外，在前風(fēng)擋玻璃上的視圖可延伸到前方的車輛“A柱”上和側(cè) 窗上，成為連續(xù)的圖像。HMI 151包括計算裝置，車輛操作者可以在其中輸入指令以控制與 HMI 151信號通訊的車輛的各種系統(tǒng)并接收需要的信息。例如，使用HMI 151，操作者可向 交通車輛輸入請求(即車輛對車輛通訊)以幫助識別交通車輛的位置。另外，操作者可使用 HMI 151分類哪些監(jiān)測的車輛信息是主要車輛信息，哪些是非主要車輛信息。操作者向HMI 151的輸入可包括使用鍵盤、鼠標、操縱桿、控制器、手勢和/或聲音指令用于操作者輸入請 求。如將在下文更詳細討論的，HMI 151可用于接收操作者輸入以便將基本上透明的風(fēng)擋 玻璃平視顯示器上的圖形的動態(tài)配準的優(yōu)選位置調(diào)節(jié)到基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示 器上的期望的位置或區(qū)域，其中期望的位置偏離優(yōu)選位置。EVS圖形引擎155包括顯示軟件 或編程翻譯請求以用信息的圖形顯示來顯示來自EVS系統(tǒng)管理器110的信息。EVS圖形引 擎155包括編程以補償圖形將要投射到的風(fēng)擋玻璃的彎曲和傾斜表面以及任何其它表面。 EVS圖形引擎155控制圖形投射系統(tǒng)158，圖形投射系統(tǒng)158包括激光器或投射器裝置以產(chǎn) 生激發(fā)光來投射圖形顯示。乘客眼睛位置傳感系統(tǒng)160包括估計乘客頭的位置以及乘客眼 睛的方向或注視位置的傳感器?；诔丝脱劬ξ恢脗鞲邢到y(tǒng)160的輸出、車輛100的當前 位置和方向和關(guān)于車輛周圍的操作環(huán)境(例如，道路幾何形狀和/或交通車輛)的輸入數(shù)據(jù) 跟蹤位置信息，EVS系統(tǒng)管理器110可精確地將圖形顯示動態(tài)配準到HUD上的優(yōu)選位置，使 得操作者看到視網(wǎng)膜中央凹中的圖像或附近周圍視界，從而最小化眼睛和頭的掃視。
上述EVS包括眼睛傳感和頭傳感裝置，允許對眼睛位置的估計，允許圖像在HUD上 的動態(tài)配準，使得圖像對應(yīng)于操作者的視界。然而，頭和眼睛位置的估計可通過多種方法實 現(xiàn)。例如，在與調(diào)節(jié)后視鏡類似的過程中，操作者可在進入車輛后使用校準例程將圖形對準 到檢測到的物體。在另一個實施例中，在車輛中的縱向座位位置可用于估計駕駛員的頭的 位置。在另一個實施例中，后視鏡的手動調(diào)節(jié)可用于估計操作者眼睛的位置。方法的組合 (例如座位位置和鏡子調(diào)節(jié)角度)可用于以改善的精度估計操作者的頭的位置。設(shè)想了在 HUD上實現(xiàn)精確圖形配準的很多方法，本公開不限于本文所述的具體的實施例。
示例性EVS包括寬視場、全風(fēng)擋玻璃HUD，包括顯示投射到其上的圖形圖像的功能的基本上透明的屏；包括能夠在風(fēng)擋玻璃上投射圖像的一個或多個激光器的HUD圖像引擎；得到關(guān)于車輛操作和車輛操作環(huán)境的數(shù)據(jù)的輸入源；包括編程以監(jiān)測來自輸入裝置的輸入、處理輸入并確定車輛操作和車輛操作環(huán)境相關(guān)的主要和非主要車輛信息、以及產(chǎn)生圖形圖像由HUD圖像引擎產(chǎn)生的請求的EVS系統(tǒng)管理器。然而，這個示例性EVS僅為大量的EVS可采用的構(gòu)造中的一個。例如，將討論對于各種EVS應(yīng)用有用的視覺或攝像頭系統(tǒng)。然而，示例性EVS系統(tǒng)可不帶有視覺系統(tǒng)而操作，例如，提供僅從GPS裝置、3D地圖數(shù)據(jù)庫和車內(nèi)傳感器可得到的信息。替代地，示例性EVS系統(tǒng)可不接入GPS裝置或無線網(wǎng)絡(luò)而操作，而是使用僅來自視覺系統(tǒng)和雷達系統(tǒng)的輸入。很多各種構(gòu)造對于公開的系統(tǒng)和方法是可能的，本公開不限于本文所述的示例性實施例。為了作為圖形圖像可顯示在其上的顯示裝置的同時作為可觀察相關(guān)特征的介質(zhì)，車輛的風(fēng)擋玻璃必須透明并且能夠顯示由激發(fā)光源所投射的圖像。圖2顯示了根據(jù)本公開的基本上透明的顯示器。觀察者10能夠通過基板14看到任意物體(例如立方體12)。基板14可為透明的或基本上透明的。當觀察者10通過基板14看到任意物體12時，觀察者還可看到在基板14上產(chǎn)生的圖像(例如，圓圈15和三角形16)?；?4可為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能理解的車輛風(fēng)擋玻璃的一部分、玻璃基板、塑料基板、聚合物基板或其它透明(或基本上透明)的介質(zhì)。其它基板可補充基板14以提供著色、基板保護、光過濾(例如過濾外部紫外光)和其它功能。圖2顯示了利用來自由裝置20描繪的光源(例如投射器或激光器)的激發(fā)光(例如紫外光或紅外光)照亮的基板14的照明。接收的激發(fā)光可被基板14上的發(fā)光材料吸收。當發(fā)光材料接收到激發(fā)光時，發(fā)光材料可發(fā)出可見光。因此，通過選擇性地用激發(fā)光照亮基板14，可在基板14上產(chǎn)生圖像(例如圓圈15和三角形16)。在一個實施例中，激發(fā)光由包括投射器的裝置20輸出。投射器可為數(shù)字投射器。投射器可為微鏡陣列(MMA)投射器(例如，數(shù)字光處理(DLP)投射器)。輸出紫外光的MMA投射器可與輸出可見光的MMA投射器類似，除了色輪具有適應(yīng)紫外光譜的光過濾器。投射器是液晶顯示器(IXD)投射器。投射器可為硅基液晶(LCOS)投射器。投射器可為模擬投射器(例如，幻燈片投射器或電影片投射器)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠知道可用于在基板14上投射紫外光的其它類型的投射器。在另一個實施例中，激發(fā)光從包括激光器的裝置20輸出。從裝置20輸出的激光束的強度和/或移動可被調(diào)節(jié)以在基板14中產(chǎn)生圖像。在下轉(zhuǎn)換的實施例中，來自激光器的輸出可為紫外光。在上轉(zhuǎn)換的實施例中，來自激光器的輸出可為紅外光。圖2顯示了散布在基本上透明的基板中的發(fā)光材料(例如，發(fā)光微粒22)。當激發(fā)光被發(fā)光微粒22吸收時,發(fā)光微粒發(fā)射可見光。因此，在下轉(zhuǎn)換的實施例中，當紫外光被發(fā)光微粒22吸收時，可見光從發(fā)光微粒發(fā)射。相似地，在上轉(zhuǎn)換的實施例中，當紅外光被發(fā)光微粒22吸收時,可見光從發(fā)光微粒發(fā)射。圖2顯示了散布在基本上透明的基板中的發(fā)光材料，包括發(fā)光微粒22。這些發(fā)光微粒22可以是全部基本上類似的微粒，或者，如在圖2中顯示的，微?？稍诔煞稚喜煌?。當激發(fā)光被發(fā)光微粒22吸收時，微粒發(fā)射可見光。因此，在下轉(zhuǎn)換的實施例中，當紫外光被發(fā)光微粒吸收時，可見光從發(fā)光微粒發(fā)射。相似地，在上轉(zhuǎn)換的實施例中，當紅外光被發(fā)光微粒吸收時，可見光從發(fā)光微粒發(fā)射。各發(fā)光微?？蔀轫憫?yīng)于不同范圍波長的激發(fā)光(例如，紫外或紅外光)而發(fā)射不同范圍波長的可見光的不同類型的發(fā)光材料。發(fā)光微粒22可分散遍及基板14。替代地，如在圖2中顯示的，微?？稍O(shè)置在基板14的表面上。發(fā)光微粒22可通過在基板14上涂布而結(jié)合到基板14中。發(fā)光材料可為熒光材料，響應(yīng)于與發(fā)射的可見光不同波長的電磁福射(例如，可見光、紫外光或紅外光)的吸收，所述熒光材料發(fā)射可見光。微粒的尺寸可小于可見光的波長，這可減少或消除微粒對可見光的散射。小于可見光波長的微粒的示例是納米微粒或分子。各發(fā)光微?？删哂行∮诖蠹s400納米的直徑。各發(fā)光微?？删哂行∮诖蠹s300納米，小于大約200納米，小于大約100納米或小于大約50納米的直徑。發(fā)光微粒可為單個分子。圖3顯示了示例性的顯著特征跟蹤系統(tǒng)300，通過該系統(tǒng)300，傳感器輸入被融合，以連續(xù)確定跟蹤的細微或顯著特征的當前位置304。識別在車輛操作環(huán)境中的顯著特征的輸入由數(shù)據(jù)融合模塊302監(jiān)測。數(shù)據(jù)融合模塊302在EVS系統(tǒng)管理器110中，跟蹤的細微或顯著特征的當前位置304存儲在EVS系統(tǒng)管理器110中。數(shù)據(jù)融合模塊302相對于各種輸入的可靠性而分析、過濾或排序輸入，排序的或賦權(quán)重的輸入被求和以確定顯著特征的當前位置。顯著特征可包括道路或跑道幾何形狀，例如但不限于操作點、道路邊緣、參考點、車道標志、路肩、地平線、進入曲線和轉(zhuǎn)彎以及速度改變的位置。操作點可包括轉(zhuǎn)入點、變速器換擋點、制動點、加速點和滑行點。顯著特征還可包括物體，例如但不限于車輛交通、交通燈和信號、競賽車、行人、碎片和危險。數(shù)據(jù)融合模塊302用于結(jié)合來自各種傳感裝置的輸入并產(chǎn)生顯著特征的融合跟蹤以確定顯著特征的當前位置304。融合跟蹤包括顯著特征相對于車輛的相對位置和軌跡的數(shù)據(jù)估計?；诜秶鷤鞲衅?06 (包括雷達、激光雷達和其它范圍尋找傳感器輸入)的該數(shù)據(jù)估計是有用的，但包括用于產(chǎn)生跟蹤的傳感器裝置的不精確和不準確。如上文所述，不同的傳感器輸入可協(xié)同地使用以改進在確定顯著特征(例如，競賽車)的當前位置304時涉及的估計的精確性。視覺系統(tǒng)308可提供另外的或替代的傳感器輸入源，用于顯著特征跟蹤系統(tǒng)300。模式識別、轉(zhuǎn)角檢測、垂直邊緣檢測、垂直物體識別和其它方法可用于分析可視信息。然而，以鑒別實時運動需要的高速率刷新的在車輛前的區(qū)域的高分辨率可視顯示包括非常大量的要分析的信息。因此，需要將來自視覺系統(tǒng)308的輸入與范圍傳感器306融合，以便將視覺分析集中在視覺信息中最可能確定顯著特征的當前位置304的一部分。另外的車內(nèi)傳感器包括提供例如紅外和超聲信息312，這些信息可用于顯著特征跟蹤系統(tǒng)300的數(shù)據(jù)融合模塊302，以確定顯著特征的當前位置304。另外，當顯著特征是交通車輛(例如，競賽車)時，車輛對車輛信息310可用于確定顯著特征的當前位置304。當顯著特征是第二車輛時，第二車輛將其當前位置傳送給第一車輛(例如，該車輛)的控制系統(tǒng)(例如，EVS系統(tǒng)管理器110)。由第二車輛傳送的當前位置可包括第二車輛提供與3D地圖數(shù)據(jù)結(jié)合的GPS坐標給第一車輛。車輛對車輛信息310可單獨使用或可用在融合模塊302中與各種傳感裝置一起使用，以便產(chǎn)生顯著特征的融合跟蹤以確定顯著特征的當前位置303。在車輛是競賽車的示例性實施例中，當顯著特征與跑道幾何形狀相關(guān)時，顯著跟蹤信息314可用于確定顯著特征的當前位置304。例如，顯著跟蹤信息314可包括沿跟蹤或道路路線記錄的與車輛的當前位置和方向相關(guān)的顯著特征的位置點。記錄的位置點可在EVS系統(tǒng)管理器110中編程，將結(jié)合3D地圖數(shù)據(jù)的GPS坐標提供給車輛。在非限制性示例中，當車輛接近轉(zhuǎn)入點時，轉(zhuǎn)入點可傳送給車輛。顯著跟蹤信息還可包括基于車輛歷史的位置點。例如，操作點，例如變速器換擋點位置，可基于在跑道上之前的一圈期間的相同位置處的變速器換擋來確定。圖3的數(shù)據(jù)融合模塊302可用于使用它的范圍傳感器(例如雷達和激光雷達)、攝像頭、IR成像裝置、車輛對車輛通訊和顯著跟蹤信息來連續(xù)監(jiān)測車輛操作環(huán)境以確定顯著特征的當前位置。示例性的軌道融合過程在美國專利號7，460，951中公開，并通過引用并入本申請，允許在相對于車輛的XY坐標系統(tǒng)中確定目標物體(例如，顯著特征)的位置。所有提到的輸入可由示例性EVS系統(tǒng)管理器110使用。另外，EVS系統(tǒng)管理器110可使用上文所述的與顯著特征跟蹤相關(guān)的方法以監(jiān)測車輛信息，包括在車輛操作環(huán)境中的主要和非主要車輛信息。因此，監(jiān)測車輛的操作環(huán)境可包括從顯著特征跟蹤系統(tǒng)300得到數(shù)據(jù)。所設(shè)想的實施例包括在基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上動態(tài)配準對應(yīng)于駕駛場景的圖形(例如，代表主要車輛信息)的優(yōu)選位置，動態(tài)配準的優(yōu)選位置根據(jù)使操作者看圖形時頭的移動和眼睛的掃視最小化來選擇。圖4顯示了根據(jù)本公開的示例性實施例的不例性動態(tài)配準系統(tǒng)400,通過該系統(tǒng),一個或多個傳感器輸入可用于動態(tài)配準在HUD 150上圖形的優(yōu)選位置。動態(tài)配準系統(tǒng)400包括優(yōu)選的注視位置模塊410、動態(tài)配準模塊440和多個傳感器輸入模塊，包括頭和乘客眼睛位置模塊460、車輛位置模塊470、車輛方向模塊480和操作環(huán)境模塊404。EVS系統(tǒng)管理器110與優(yōu)選的注視位置模塊410和動態(tài)配準模塊440相關(guān)聯(lián)。乘客眼睛位置模塊460可使用來自圖1中顯示的乘客眼睛位置傳感系統(tǒng)160的數(shù)據(jù)，其中本領(lǐng)域已知的傳感器可估計乘客的頭的位置以及乘客眼睛的方向或注視位置。乘客可以是車輛操作者或車輛內(nèi)的乘員。本領(lǐng)域已知頭和眼睛傳感裝置，將不在此做詳細的討論。為了本公開的目的，基于攝像頭的裝置與圖像識別軟件組合使用以估計能夠在車輛坐標系統(tǒng)中標定的車輛中的三維頭位置和基于圖像識別程序估計乘客注視(即操作者注視位置)的方向。與乘客眼睛和頭的位置相關(guān)的數(shù)據(jù)464可輸入到優(yōu)選的注視位置模塊410，與操作者注視位置相關(guān)的數(shù)據(jù)462可直接輸入到動態(tài)配準模塊440。在本公開的示例性實施例中，動態(tài)配準模塊440基于操作者注視位置462來確定動態(tài)配準的優(yōu)選的圖形位置。圖形可在操作者注視位置或偏離操作者注視位置顯示。具體地，圖形的動態(tài)配準的優(yōu)選位置450可基于與操作者注視位置相關(guān)的監(jiān)測數(shù)據(jù)來動態(tài)模擬操作者注視位置的移動。車輛位置模塊470可通過本領(lǐng)域內(nèi)已知的方法(例如但不限于監(jiān)測車輛數(shù)據(jù)歷史和結(jié)合3D地圖數(shù)據(jù)庫監(jiān)測GPS裝置140)來確定車輛的當前位置。與車輛的當前位置472相關(guān)的數(shù)據(jù)可輸入到優(yōu)選的注視位置模塊410。車輛方向模塊480可通過本領(lǐng)域內(nèi)已知的方法(例如但不限于結(jié)合3D地圖數(shù)據(jù)庫監(jiān)測GPS裝置140和包括由GPS裝置140接收的關(guān)于車輛當前方向的全球坐標相關(guān)聯(lián)的詳細信息的數(shù)字羅盤)來確定車輛的當前方向。當前方向還可通過至少包括通過傳感器監(jiān)測車輛操作和/或監(jiān)測加速表讀數(shù)可得到的車輛速度和偏航率的車輛運動學(xué)來確定。另外，當確定車輛的當前方向時，可考慮車輛的起伏、顛簸、搖晃、偏航和彎曲率。與車輛的當前方向482相關(guān)的數(shù)據(jù)可輸入到優(yōu)選的注視位置模塊410。操作環(huán)境模塊404可監(jiān)測操作環(huán)境并基于監(jiān)測的車輛操作環(huán)境確定參考視點。參考視點可對應(yīng)于在車輛操作期間應(yīng)該由操作者看到的顯著特征和其它物體以提升車輛競賽性能和/或車輛安全性。例如，在車輛是競賽車的應(yīng)用中，參考視點可對應(yīng)于進入操作點，例如當在直道上時競賽車的操作者應(yīng)該看到的跑道上的轉(zhuǎn)入點。在另一個非限制性示例中，參考視點可對應(yīng)于地平線。由在圖3中顯示的示例性顯著特征跟蹤系統(tǒng)300得到的數(shù)據(jù)可用于確定參考視點。因此，顯著特征(例如，進入操作)的當前位置304可對應(yīng)于參考視點。與參考視點相關(guān)的數(shù)據(jù)492可輸入到優(yōu)選的注視位置模塊410?；谂c乘客眼睛和頭的位置相關(guān)的數(shù)據(jù)464、車輛的當前位置和方向(分別為472,482)和參考視點492之間的關(guān)系，優(yōu)選的注視位置模塊410可確定輸入到動態(tài)配準模塊440的優(yōu)選的注視位置420。優(yōu)選的注視位置420代表對應(yīng)于操作者應(yīng)該注視的駕駛場景的HUD上的位置。在本公開的示例性實施例中，動態(tài)配準模塊440可基于優(yōu)選的注視位置420來確定動態(tài)配準的優(yōu)選的圖形位置450。例如，圖形可顯示在優(yōu)選的注視位置或在偏離優(yōu)選的注視位置的位置。在本公開的另一個示例性實施例中，動態(tài)配準模塊440可基于操作者注視位置462和優(yōu)選的注視位置420之間的距離來確定動態(tài)配準的優(yōu)選的圖形位置450。該距離可對應(yīng)于平均距離，或中途點，或用戶限定的在操作者注視位置462和優(yōu)選的注視位置420之間的距離。換句話說，當操作者的注視向優(yōu)選的注視位置420移動時，動態(tài)配準的優(yōu)選位置可對應(yīng)于在操作者注視位置462和優(yōu)選的注視位置420之間的相交點。動態(tài)配準的優(yōu)選位置可基于操作者輸入而調(diào)節(jié)到在基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的期望的位置。例如，操作者可通過使用控制器、操縱桿、聲音指令、手勢、旋鈕或其它輸入機構(gòu)的向HMI 151的操作者輸入來調(diào)節(jié)圖形的動態(tài)配準的優(yōu)選位置到HUD 150上更期望的位置。調(diào)節(jié)可包括基于操作者輸入而使動態(tài)配準的優(yōu)選位置偏離增量。其它設(shè)想的實施例包括監(jiān)測車輛操作環(huán)境和基于監(jiān)測的車輛操作環(huán)境識別與車輛操作有關(guān)的顯著的駕駛場景特征。與車輛操作有關(guān)的顯著的駕駛場景特征可包括任何對車輛操作具有負面影響或可能對車輛操作具有負面影響的顯著特征。當動態(tài)配準的圖形的優(yōu)選位置是在操作者的眼睛位置和顯著的駕駛場景特征之間時，圖形的優(yōu)選位置可動態(tài)調(diào)節(jié)到不在操作者的眼睛位置和顯著的駕駛場景特征之間的HUD上的觀察位置。在非限制性示例中，與車輛操作有關(guān)的顯著的駕駛場景特征可為潛在的道路危險，例如坑洼，在此需要車輛操作者看到坑洼，使得操作者可避開坑洼。將圖形的優(yōu)選位置動態(tài)調(diào)節(jié)到不在操作者的眼睛位置和坑洼之間的HUD上的觀察位置可使得操作者看到坑洼而顯示的圖形不妨礙操作者的觀察。例如，動態(tài)調(diào)節(jié)的優(yōu)選位置可包括稍微偏離圖形的優(yōu)選位置，使得它不在操作者的眼睛位置和顯著的駕駛場景特征之間?；蛘?，當圖形的動態(tài)配準的優(yōu)選位置在操作者的眼睛位置和顯著的駕駛場景特征之間時，顯示在HUD上的圖形的照明可以被減小。在以上非限制性示例中，減小在基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上顯示的圖形的照明可使得操作者更清楚地看到坑洼而不被妨礙操作者觀察的顯示圖形的亮度分心。在另一個替代的實施例中，當圖形在操作者的眼睛位置和顯著的駕駛場景特征之間時，在HUD上顯示的動態(tài)配準的圖形優(yōu)選位置可臨時地移除。代表主要車輛信息的第一圖形將動態(tài)配準在基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的優(yōu)選位置，所述位置在操作者視網(wǎng)膜中央凹中或附近周圍視界以最小化頭的移動和眼睛的掃視。另外，代表非主要車輛信息的第二圖形可配準到HUD上的固定位置或動態(tài)配準到在操作者視網(wǎng)膜中央凹視界外的HUD上的另一個優(yōu)選位置。圖5顯示了根據(jù)本公開的監(jiān)測車輛信息、基于監(jiān)測的車輛信息識別主要車輛信息并確定代表主要車輛信息的第一圖形的不例性控制方案500。與EVS系統(tǒng)管理器112相關(guān)聯(lián)的主要車輛信息模塊(EVM) 550分析EVM 550使用的車輛信息輸入502以識別和區(qū)分主要車輛信息520。EVIM 550使用來自多個車輛傳感器和數(shù)據(jù)模塊506的車輛信息輸入502以監(jiān)測車輛操作和車輛操作環(huán)境。在車輛操作和車輛操作環(huán)境的監(jiān)測中，多個車輛傳感器和數(shù)據(jù)模塊506中的每個可根據(jù)應(yīng)用單獨地或與其它傳感器和數(shù)據(jù)模塊協(xié)同地使用，以產(chǎn)生EVM 550使用的車輛信息輸入502，從而識別和區(qū)分主要車輛信息520。多個數(shù)據(jù)傳感器和數(shù)據(jù)模塊506可包括構(gòu)造成監(jiān)測車輛操作的車內(nèi)模塊552。車內(nèi)模塊552可包括前述已知的在車輛內(nèi)使用的車內(nèi)傳感器以監(jiān)測車輛速度、發(fā)動機速度、變速器狀態(tài)、發(fā)動機冷卻劑溫度、燃料經(jīng)濟性、電池S0C、油水平、輪胎壓力、車輪滑移、里程表里程和代表車輛操作的其它參數(shù)。多個車輛傳感器和數(shù)據(jù)模塊506還可包括用于監(jiān)測車輛操作環(huán)境的傳感器和數(shù)據(jù)模塊，車輛操作環(huán)境包括來自范圍模塊554的數(shù)據(jù)、來自能夠以360度的旋轉(zhuǎn)捕捉圖像的視覺模塊556的數(shù)據(jù)、來自IR成像模塊558的數(shù)據(jù)、來自車輛對車輛模塊560的數(shù)據(jù)、來自車輛歷史模塊(VHM) 562的數(shù)據(jù)、來自無線通訊模塊(WCM) 564的數(shù)據(jù)和來自存儲數(shù)據(jù)模塊(SDM) 566的數(shù)據(jù)。來自范圍模塊的數(shù)據(jù)可包括分別來自圖1的雷達系統(tǒng)125和激光雷達系統(tǒng)127的范圍數(shù)據(jù)。類似的，視覺數(shù)據(jù)可稱為來自圖1的攝像頭系統(tǒng)120的視覺或圖像數(shù)據(jù)。IR成像數(shù)據(jù)可稱為來自圖1的IR成像裝置137的圖像數(shù)據(jù)。來自車輛對車輛模塊560的數(shù)據(jù)也稱為車輛對車輛通訊，包括使用GPS和3D地圖數(shù)據(jù)、無線通訊系統(tǒng)145、衛(wèi)星系統(tǒng)180和蜂窩通訊塔190。VHM 562包括車輛先前行駛路線或圈和沿先前行駛路線或圈識別的主要車輛信息，其中主要車輛信息的識別和位置記錄并存儲在存儲器中。WCM 564可包括來自車輛外的源的數(shù)據(jù)輸入，例如給操作者的與車輛的操作環(huán)境有關(guān)的隊長相關(guān)車輛信息。SDM 566可包括車輛行駛的道路或跑道有關(guān)的數(shù)據(jù)。SDM 566的數(shù)據(jù)可存儲在USB存儲器上或預(yù)加載到與EVS系統(tǒng)管理器112相關(guān)聯(lián)的硬盤上。例如，SDM 566可包括賽車在其上競賽的具體跑道的3D地圖數(shù)據(jù)。控制方案500還包括監(jiān)測來自EVM 550的信息并基于EVM 550產(chǎn)生的主要車輛信息520來產(chǎn)生顯示請求530的EVS系統(tǒng)管理器110、監(jiān)測來自EVS系統(tǒng)管理器110的顯示請求530并產(chǎn)生圖形指令540的EVS圖形系統(tǒng)155和在平視顯示器150上投射光的圖形投射系統(tǒng)158。車輛信息可包括與車輛操作和車輛操作環(huán)境相關(guān)的任何信息。例如，與車輛操作相關(guān)的車輛信息可包括但不限于車輛速度、發(fā)動機速度、變速器狀態(tài)、發(fā)動機冷卻劑溫度、燃料經(jīng)濟性、電池S0C、油水平、輪胎壓力、車輪滑移、里程表里程和代表車輛操作的其它參數(shù)。類似地，與車輛操作環(huán)境相關(guān)的車輛信息可包括競賽信息，例如但不限于操作點、車輛后視、其它賽車的位置和方向、圈時間、圈劃分、剩余圈以及警告和有信息的競賽標志。如前所述，操作點可包括轉(zhuǎn)入點、換擋點、制動點、加速點和沿跑道的滑行點。警告和有信息的競賽標志可包括但不限于開始標志、停止標志、注意標志、凹陷標志、完成標志、機械標志、處罰標志、道路變壞標志和指示車輛位置的標志。應(yīng)當理解，車輛操作環(huán)境信息可包括非競賽信息，例如但不限于沿道路的潛在威脅的危險、導(dǎo)航信息、安全信息、車輛的位置和方向、到達的估計時間和音頻信息(例如，無線電臺/無線電頻率)。然而，車輛信息不限于以上所列的車輛信息，并且它可包括與車輛操作、車輛操作環(huán)境或車輛操作者期望監(jiān)測的任何其它形式的息相關(guān)的任何息。主要車輛信息520是基于監(jiān)測的車輛信息(例如,車輛信息輸入502),根據(jù)用戶輸入501，主要車輛信息520可為用戶限定的和用戶指定的。因此，用戶輸入可限定和指定主要車輛信息。限定和指定主要車輛信息的用戶輸入可作為向HMI裝置151的輸入。也就是說，操作者可將指定的監(jiān)測車輛信息分類為主要車輛信息。例如，賽車駕駛員可限定和指定每當車輛完成一圈時，圈時間和圈位置被作為主要信息。在另一個示例中，操作者可能期望僅在接近跑道上的進入換擋點時監(jiān)測的變速器擋位狀態(tài)是主要車輛信息。在另一個示例中，操作者可能期望在整個車輛操作中，監(jiān)測的發(fā)動機速度是主要車輛信息，代表發(fā)動機速度的圖形應(yīng)動態(tài)配準到優(yōu)選位置并在HUD上顯示。在另一個示例中，車輛操作者可能需要每當交通車輛接近車輛后部時車輛后視是主要車輛信息，代表車輛后視的圖形可包括顯示在HUD上的虛擬后視鏡。另外，主要車輛信息可對應(yīng)于關(guān)鍵的車輛信息。關(guān)鍵的車輛信息可包括車輛操作者限定為重要的信息。例如，對應(yīng)于車輛操作者限定為重要的車輛信息的主要車輛信息可包括在車輛中的燃料和/或電池SOC降到預(yù)先確定的或期望的水平以下或升到預(yù)先確定的或期望的水平以上的任何時間。關(guān)鍵信息還可包括需要車輛操作者立即注意的信息。例如，對應(yīng)于需要車輛操作者立即注意的信息的主要車輛信息可包括威脅或潛在威脅車輛并應(yīng)被處理的道路危險。因此，代表主要車輛信息(例如，關(guān)鍵信息)的圖形可提供提示駕駛員注意主要車輛信息的功能。設(shè)想的實施例包括使用多個車輛傳感器和數(shù)據(jù)模塊506以監(jiān)測包括車輛操作和關(guān)于車輛的操作環(huán)境(即車輛操作環(huán)境)的車輛信息?；谲囕v信息輸入502和限定及指定的主要車輛信息的用戶輸入501，EVM 550可識別主要車輛信息520，其中EVS圖形系統(tǒng)155確定代表主要車輛信息的圖像并且優(yōu)選位置動態(tài)配準到對應(yīng)于駕駛場景的基本上透明的平視顯示器。圖形投射系統(tǒng)158將圖形顯示到采用平視顯示器的車輛的駕駛場景上。輸入到EVS圖形系統(tǒng)155的顯示請求530可對應(yīng)于在上述圖4中顯示的動態(tài)配準系統(tǒng)400中確定的動態(tài)配準的優(yōu)選位置450。在示例性實施例中，監(jiān)測包括車輛操作環(huán)境的車輛信息包括監(jiān)測道路幾何形狀和監(jiān)測車輛的位置和方向并使用EVM 550基于監(jiān)測的道路幾何形狀和監(jiān)測的車輛的位置和方向來確定到跑道/路線上的進入操作點的距離。進入操作點可表示為隨著車輛與操作點更近而描繪出減小的距離的圖形。在非限制性示例中，車輛的位置和方向可使用與結(jié)合3D地圖數(shù)據(jù)庫和數(shù)字羅盤的GPS裝置140相關(guān)聯(lián)的模塊552來監(jiān)測。車輛的位置和方向還可使用在圖4的動態(tài)配準系統(tǒng)400中顯示的車輛位置和車輛方向模塊(分別為470、480)來監(jiān)測。道路幾何形狀可使用一個或多個車輛傳感器和數(shù)據(jù)模塊506的任意組合來監(jiān)測。類似的，來自顯著特征跟蹤系統(tǒng)300的數(shù)據(jù)可用于監(jiān)測道路幾何形狀。EVS圖形系統(tǒng)155可確定代表到進入操作點的距離的配準圖形。可使用類似的方法基于監(jiān)測的道路幾何形狀和監(jiān)測的車輛位置和方向來確定到沿跑道/路線的進入操作點的距離。在另一個示例性實施例中，包括監(jiān)測車輛操作環(huán)境的監(jiān)測車輛信息包括監(jiān)測多個交通車輛中的每個的位置和方向以及監(jiān)測車輛的位置和方向。在非限制性示例中，交通車輛可對應(yīng)于在跑道/路線上的競賽車輛。多個交通車輛(例如，競賽車輛)中的每個可使用一個或多個車輛傳感器和數(shù)據(jù)模塊506的任意組合來監(jiān)測。類似的，來自顯著特征跟蹤系統(tǒng)300的數(shù)據(jù)可用于監(jiān)測道路幾何形狀。在非限制性示例中，車輛對車輛模塊560可使用在多個車輛中的每個的位置和方向發(fā)送到車輛的場合。因此，EVIM 550可基于監(jiān)測的車輛和多個交通車輛(例如，競賽車輛)中的每個的位置和方向來確定車輛和多個交通車輛(例如，競賽車輛)中的每個的跑道/路線位置。主要車輛信息可基于監(jiān)測的車輛信息的改變和轉(zhuǎn)變而動態(tài)更新。例如，對應(yīng)于關(guān)鍵車輛信息的主要車輛信息可不再被認為是關(guān)鍵信息，因此，將不再被認為是主要的。在另一個示例中，如果車輛的操作者已經(jīng)執(zhí)行操作，進入操作點(例如，換擋點)可不再被認為是主要車輛信息。在另一個示例中，當車輛跟蹤位置發(fā)生改變時，競賽車的車輛跟蹤位置可動態(tài)更新。圖6顯示了根據(jù)本公開的監(jiān)測車輛信息、基于監(jiān)測的車輛信息識別非主要車輛信息并確定代表非主要車輛信息的第二圖形的不例性控制方案600。與EVS系統(tǒng)管理器112相關(guān)聯(lián)的非主要車輛信息模塊(NEVM) 650分析NEVM 650使用的車輛信息輸入602以識別和區(qū)分非主要車輛信息620。NEVIM 650使用來自多個車輛傳感器和數(shù)據(jù)模塊608的車輛信息輸入602以監(jiān)測車輛操作和車輛操作環(huán)境。應(yīng)當理解，在監(jiān)測車輛操作和車輛操作環(huán)境中，多個車輛傳感器和數(shù)據(jù)模塊606中的每個可根據(jù)應(yīng)用單獨或與其它傳感器和數(shù)據(jù)模塊協(xié)同使用以產(chǎn)生NEVM 650使用的車輛信息輸入602從而識別和區(qū)分非主要車輛信息620。多個車輛傳感器和數(shù)據(jù)模塊608可包括車內(nèi)模塊652、范圍模塊654、視覺模塊656、IR成像模塊658、車輛對車輛模塊660、車輛歷史模塊(VHM) 662和無線通訊模塊664。多個車輛傳感器和數(shù)據(jù)模塊608可對應(yīng)于圖5中顯不的控制方案500的多個車輛傳感器和數(shù)據(jù)模塊506，將不在本文討論?？刂品桨?00還包括監(jiān)測來自NEVM 650的信息并基于NEVM 650產(chǎn)生的主要車輛信息620來產(chǎn)生顯示請求630的EVS系統(tǒng)管理器110、監(jiān)測來自EVS系統(tǒng)管理器110的顯示請求630并產(chǎn)生圖形指令640的EVS圖形系統(tǒng)155和在平視顯示器150上投射光的圖形投射系統(tǒng)158。非主要車輛信息620是基于監(jiān)測的車輛信息(例如，車輛信息輸入602)，根據(jù)用戶輸入601，非主要車輛信息可為用戶限定的和用戶指定的。因此，用戶輸入可限定和指定非主要車輛信息。也就是說，操作者可將指定的監(jiān)測車輛信息分類為非主要車輛信息。例如，操作者可期望當前時間為非主要車輛信息。在另一個示例中，環(huán)境溫度可為非主要車輛信息。在另一個示例中，當前跟蹤位置可為非主要車輛信息。設(shè)想的實施例包括使用NEVM 650基于車輛信息輸入602和限定及指定非主要車輛信息的用戶輸入601來識別非主要車輛信息620。EVS圖形系統(tǒng)155確定代表非主要車輛信息的第二圖形，并且固定位置配準到對應(yīng)于駕駛場景的基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上。圖形投射系統(tǒng)158將第二圖形顯示到采用平視顯示器的車輛的駕駛場景上。在示例性實施例中，第二圖形配準到基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的固定位置。例如，固定位置可對應(yīng)于HUD的角。使用圖3的顯著特征跟蹤系統(tǒng)300，關(guān)于車輛操作的顯著特征可基于監(jiān)測的車輛操作環(huán)境來識別。當顯著特征在第二圖形的配準的固定位置的預(yù)先確定的觀察區(qū)域中時，在HUD上顯示的第二圖形的照明可被減小，使得車輛操作者可清楚地看到顯著特征。在另一個示例性實施例中，第二圖形可動態(tài)配準到對應(yīng)于駕駛場景的基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的優(yōu)選位置。在上文參考圖4的動態(tài)配準系統(tǒng)400討論了動態(tài)配準的優(yōu)選位置。然而，因為看到的信息不是主要車輛信息，在HUD上的第二圖形的動態(tài)配準的優(yōu)選位置將在操作者視網(wǎng)膜中央凹視界外。在本領(lǐng)域內(nèi)已知的方法可用于確定車輛行駛路線期間的歷史車輛操作曲線。歷史車輛操作曲線可通過監(jiān)測車輛的位置和方向以及監(jiān)測車輛操作來確定。監(jiān)測的車輛操作可為用戶限定的和/或用戶選擇的，并可包括但不限于監(jiān)測車輛速度、車輛加速度/減速度、轉(zhuǎn)向、變速器換擋、制動、跟蹤位置和位置、競賽線路和圈位置/時間。因此，歷史車輛操作曲線可記錄和存儲在車載和/或車外數(shù)據(jù)庫中，在此可看到歷史車輛操作曲線的重放。此外，優(yōu)選的車輛操作曲線可基于監(jiān)測的車輛的位置和方向以及監(jiān)測的車輛操作來確定。優(yōu)選的車輛操作曲線可對應(yīng)于對于具有歷史車輛性能曲線的車輛的相同行駛路線的理想的或最優(yōu)的車輛性能。因此，可比較歷史車輛操作曲線和優(yōu)選的車輛操作曲線。比較可通過本領(lǐng)域內(nèi)已知的方法來完成，例如時間標記和/或匹配地理坐標。例如，在給定車輛位置和方向下的歷史車輛操作可與在相同車輛位置和方向下的優(yōu)選的車輛操作性能做比較。在非限制性示例中，可對于繞競賽路線的一圈來確定變速器換擋點組成的歷史車輛操作曲線，其中歷史車輛操作曲線可與競賽路線的相同圈上的理想的或最優(yōu)的變速器換擋點組成的優(yōu)選的車輛操作曲線相比較。在非限制性示例中，為了告知操作者在何時和何處理想的或最優(yōu)的變速器換擋點被操作者完成或錯過，比較可在較晚的時間進行，例如在競賽或訓(xùn)練階段以后。參考圖7，駕駛場景700通過車輛的基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器750顯示。代表主要車輛信息的第一圖形710動態(tài)配準到車輛的基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器750上的優(yōu)選位置。代表非主要車輛信息的第二圖形720配準到車輛的基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器750上的固定位置。第二圖形720描述了時間和環(huán)境溫度。第一圖形710描述了發(fā)動機速度和車輛速度。動態(tài)配準的優(yōu)選位置可基于操作者注視位置、優(yōu)選注視位置或在操作者注視位置和優(yōu)選注視位置之間的距離。類似的，第一圖形710可以操作者外圍視界中的優(yōu)選距離跟隨頭的移動。也就是說，動態(tài)配準的優(yōu)選位置可顯示在風(fēng)擋玻璃平視顯示器750上的區(qū)域中，使得動態(tài)配準的優(yōu)選位置在比操作者在注視或應(yīng)當注視的地方(例如，道路中心)關(guān)注更少的位置，同時最小化操作者看第一圖形710中包括的車輛信息時頭的移動和眼睛的掃視。因此，動態(tài)配準的優(yōu)選位置可基于優(yōu)選注視位置，其偏離優(yōu)選注視位置(例如，在其左側(cè))。參考圖8，駕駛場景800通過車輛的基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器850顯示。第一圖形810和第二圖形820可被顯示并與圖7中的第一圖形710和第二圖形720相同，除了第一圖形810的動態(tài)配準的優(yōu)選位置在不同的位置。例如，如果第一圖形的動態(tài)配準的優(yōu)選位置偏離操作者的注視位置，當操作者注視位置變化到道路的右邊緣時，第一圖形可模擬操作者注視的移動。因此，動態(tài)配準的優(yōu)選位置顯示在風(fēng)擋玻璃平視顯示器850上的區(qū)域中，使得優(yōu)選位置在比操作者當前注視的地方(例如，道路的右邊緣)關(guān)注更少的位置，同時最小化操作者看第一圖形810中包括的車輛信息時頭的移動和眼睛的掃視。因此，動態(tài)配準的優(yōu)選位置可基于優(yōu)選注視位置，其偏離優(yōu)選注視位置(例如，在其左側(cè))。
參考圖9，駕駛場景通過車輛的基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器950顯示。第一圖形910和第二圖形920被顯示并與圖7中的第一圖形710和第二圖形720相同，除了第一圖形910的動態(tài)配準的優(yōu)選位置在不同的位置。在非限制性示例中，動態(tài)配準的優(yōu)選位置可基于優(yōu)選注視位置，其中優(yōu)選注視位置對應(yīng)于道路的中心。因此，動態(tài)配準的優(yōu)選位置顯示在風(fēng)擋玻璃平視顯示器850上的區(qū)域中，使得動態(tài)配準的優(yōu)選位置在比操作者當前注視或應(yīng)當注視的優(yōu)選注視位置(例如，道路中心)關(guān)注更少的位置，同時最小化車輛操作者看第一圖形910中包括的車輛信息時頭的移動和眼睛的掃視。因此，動態(tài)配準的優(yōu)選位置可顯示在優(yōu)選注視位置或偏離優(yōu)選注視位置。上述公開描述了能夠全屏顯示的基本上透明的平視顯示器。類似的方法可在使用基本上全風(fēng)擋玻璃顯示器、部分風(fēng)擋玻璃顯示器的風(fēng)擋玻璃上使用，例如限于駕駛員一半的風(fēng)擋玻璃，或集中或限于正前的典型的操作者視界中心的顯示器。本公開不限于風(fēng)擋玻璃，而是可包括基本上透明的平視顯示器，所述基本上透明的平視顯示器包括車輛的側(cè)窗或后窗。圖形還可投射到車輛的柱上。構(gòu)想出很多顯示器的實施例，且本公開不旨在局限于本文所述的具體實施例。本公開已經(jīng)描述了特定的優(yōu)選實施例及其改型。在閱讀和理解本說明書的情況下可以進行其它改型和替代。因此，本發(fā)明不限于作為用于實現(xiàn)本公開的最佳模式而公開的一個(多個)具體實施例，而是本公開將包括落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實施例。
權(quán)利要求
1.將代表主要車輛信息的圖形動態(tài)配準到采用基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器的主體車輛的駕駛場景上的方法，包括 監(jiān)測主體車輛信息； 基于所述監(jiān)測的主體車輛信息識別主要車輛信息； 確定代表所述主要車輛信息的圖形； 根據(jù)最小化操作者看所述圖形時頭的移動和眼睛的掃視，動態(tài)配準所述圖形在所述基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的優(yōu)選位置；以及 基于所述優(yōu)選位置，在所述基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上顯示所述圖形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，識別所述主要車輛信息包括操作者對主要車輛信息的指定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，識別所述主要車輛信息還包括基于所述監(jiān)測的主體車輛信息的轉(zhuǎn)變來動態(tài)更新所述主要車輛信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,監(jiān)測主體車輛信息包括監(jiān)測主體車輛的速度、發(fā)動機速度、變速器狀態(tài)、發(fā)動機冷卻劑溫度、燃料經(jīng)濟性、電池SOC、油水平、輪胎壓力、里程表里程和車輪滑移中的至少一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，監(jiān)測主體車輛信息包括 監(jiān)測道路幾何形狀和監(jiān)測所述主體車輛的位置和方向；以及 基于所述監(jiān)測的道路幾何形狀和監(jiān)測的所述主體車輛的位置和方向確定到進入操作點的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，監(jiān)測主體車輛信息包括監(jiān)測道路危險、導(dǎo)航信息、安全信息、所述主體車輛的位置和方向、估計的到達時間、音頻信息、主體車輛的后視、交通車輛的位置和方向、圈時間、圈劃分、剩余圈和有信息的競賽標志中的至少一個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，監(jiān)測主體車輛信息包括 監(jiān)測多個交通車輛中的每個的位置和方向； 監(jiān)測所述主體車輛的位置和方向；以及 基于監(jiān)測的所述主體車輛和所述多個交通車輛中的每個的位置和方向來確定所述主體車輛和所述多個交通車輛中的每個的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖形的優(yōu)選位置基于所述操作者的眼睛位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括 監(jiān)測主體車輛操作環(huán)境； 基于監(jiān)測的主體車輛操作環(huán)境識別關(guān)于所述主體車輛的操作的顯著的駕駛場景特征；以及 當所述圖形的優(yōu)選位置在所述操作者的眼睛位置和所述顯著的駕駛場景特征之間時，將所述圖形的優(yōu)選位置動態(tài)調(diào)節(jié)到所述基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的不在所述操作者的眼睛位置和所述顯著的駕駛場景特征之間的觀察位置。
10.將圖形動態(tài)配準到采用基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器的主體車輛的駕駛場景上的方法，包括 監(jiān)測主體車輛信息；基于監(jiān)測的主體車輛信息識別主要和非主要車輛信息，其中，所述主要和非主要車輛信息是操作者指定的； 確定代表所述主要車輛信息的第一圖形； 確定代表所述非主要車輛信息的第二圖形； 根據(jù)最小化所述操作者看所述圖形時頭的移動和眼睛的掃視，動態(tài)配準所述第一圖形在所述基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的優(yōu)選位置； 在所述基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上配準所述第二圖形的固定位置； 以及 在所述基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上顯示所述第一和第二圖形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將代表主要車輛信息的圖形動態(tài)配準到采用基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器的主體車輛的駕駛場景上的方法，所述方法包括監(jiān)測主體車輛信息和基于監(jiān)測的主體車輛信息識別主要車輛信息。代表主要車輛信息的圖形被確定或正在確定，根據(jù)使操作者在看圖形時頭的移動和眼睛的掃視最小化，動態(tài)配準圖形在基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上的優(yōu)選位置?；趦?yōu)選位置，圖形顯示在基本上透明的風(fēng)擋玻璃平視顯示器上。
文檔編號B60R1/00GK103010099SQ20121035356
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者R.J.馬蒂厄, J.F.什策爾巴, T.A.塞德, D.崔 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司