道路投影系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方案一般地说涉及驾驶辅助并且更具体地说涉及道路投影系统。
【背景技术】
[0002]现代车辆可以配备有向驾驶员提供信息以便辅助进行驾驶动作的广泛范围的不同工具。在所述范围的一端处，几乎所有车辆都配备有速度计、转速计、温度计以及其它基本仪表。由所述仪表提供的信息可以通过提供反映所述车辆的瞬时操作条件(即，在非常短的时段内)的反馈来辅助车辆的驾驶员即时控制车辆。
[0003]在所述范围的另一端处，许多现代车辆还配备有依赖全球定位系统(GPS)数据来提供导航信息的导航系统。由所述导航系统提供的信息意在通过指示驾驶员为了从一个位置恰当地导航到另一位置而应进行的一连串驾驶行为来辅助进行高水平的导航动作。所述辅助在与使用上述仪表的时段相比长得多的时段内是适当的。
[0004]上文论述的两种不同类型的系统提供在其相应的短和长时段内是适当的有用信息。然而，没有一种系统能够对在大概落入前述短与长时段之间的“中等”时段内发生的驾驶行为提供辅助。例如，速度计可以辅助驾驶员在转弯期间控制车辆的瞬时速度(在即时情景中)，并且导航系统可以辅助驾驶员确定将在哪里进行转弯(在全局情景中)，但没有一种工具能够对驾驶员进行转弯自身的机械行为进行辅助。一般地说，辅助驾驶员进行驾驶动作的常规方法通常不提供与特定驾驶行为有关的辅助，包括转弯、合流、在车流中行驶等。
[0005]如前文所说明，一种用于向车辆的驾驶员提供对特定驾驶行为的辅助的方法将是有用的。
【发明内容】
[0006]本发明的一个实施方案提出了一种被配置成辅助车辆的驾驶员进行驾驶行为的系统，所述系统包括:传感器阵列，所述传感器阵列被配置成收集与所述车辆能够在其上行驶的道路相关联的数据；图像投影仪，所述图像投影仪被配置成将图像投影到与所述道路相关联的可投影区域上；以及计算装置，所述计算装置被配置成处理通过所述传感器收集的所述数据以识别所述驾驶员试图进行的驾驶行为、确定用于辅助所述车辆的所述驾驶员进行所述驾驶行为的指示、产生示出所述指示的图像以及将所述图像投影到所述可投影区域上。
[0007]所公开的系统和技术的许多优点之一是可以向驾驶员提供驾驶辅助以进行特定驾驶行为。另外，可以提供所述辅助而不需要驾驶员从所述道路往别处看。
【附图说明】
[0008]为了可以详细地理解本发明的上述特征，可以通过参考实施方案来获得对本发明(上文简要地进行了概述)的更具体描述，所述实施方案中的一些在附图中示出。然而，将指出，附图仅示出了本发明的典型实施方案并且因此不被视为是对其范围的限制，因为本发明可以纳入其它等效实施方案。
[0009]图1A至图1C示出了被配置成实施本发明的各种实施方案的一个或多个方面的道路投影系统；
[0010]图2A至图2B示出了根据本发明的各种实施方案的图1A至图1C中的将图像投影到道路上的道路投影系统；
[0011]图3A至图3G示出了根据本发明的各种实施方案的其中图1A至图2B中的道路投影系统将图像投影到道路上以辅助车辆的驾驶员进行特定驾驶行为的示例性驾驶情形；
[0012]图4示出了根据本发明的各种实施方案的其中图1A至图2B中的道路投影系统把将地形变化考虑进去的经调整图像投影到道路上的示例性驾驶情形；
[0013]图5A至图5B示出了根据本发明的各种实施方案的其中图1A至图2B中的道路投影系统选择性地将图像投影到道路的某些部分上的示例性驾驶情形；
[0014]图6是根据本发明的各种实施方案的用于将图像投影到道路上以辅助车辆的驾驶员进行驾驶行为的方法步骤的流程图；
[0015]图7A至图7B示出了根据本发明的各种实施方案的其中图1A至图2B中的道路投影系统作为车辆对车辆驾驶系统的一部分工作以避免与其它车辆碰撞的示例性驾驶情形；
[0016]图8A至图8D示出了根据本发明的各种实施方案的其中图1A至图2B中的道路投影系统作为车辆对车辆驾驶系统的一部分工作以与其它车辆排队行驶的示例性驾驶情形；
[0017]图9是根据本发明的各种实施方案的检测由邻近车辆内的道路投影系统投影的图像并对所述图像作出响应的方法步骤的流程图；以及
[0018]图10示出了根据本发明的各种方面的被配置成实施图1A至图2B中的道路投影系统的一个或多个方面的计算装置。
【具体实施方式】
[0019]在以下描述中，陈述众多具体细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，本领域的技术人员将显而易见的是可以在没有这些具体细节中的一者或多者的情况下来实践本发明。
[0020]系统概述
[0021]图1A示出了被配置成实施本发明的各种实施方案的一个或多个方面的道路投影系统100。如所示，道路投影系统100集成到车辆110中并且被配置成将图像投影到可投影区域120上以便向车辆110的驾驶员130显示。在操作中，可投影区域120通常包括车辆110所行驶在的道路的多个部分和/或沿所述道路驻留的表面。道路投影系统100将图像投影到所述道路和/或沿所述道路的表面上以辅助驾驶员130驾驶车辆110。所述图像包括用于辅助驾驶员130进行特定驾驶行为的指示，包括驾驶员130应遵照的轨迹指引和提醒驾驶员130注意可能是危险的驾驶状况的警报以及下文结合图3A至图3G更详细地论述的其它可能事物。道路投影系统100包括图像投影仪101、传感器阵列102和计算装置103。
[0022]图像投影仪101是被配置成将光发射到可投影区域120上以在所述区域内产生图像的光学投影系统。所投影的图像可以包括文本、箭头、多边形、线条画或任何其它类型的图像。图像投影仪101可以是激光投影系统、液晶显示器(LCD)投影仪、三维(3D)投影仪、视频投影仪或能够将图像投影到表面上的任何技术上可行的系统。图像投影仪101被配置成投影由计算装置101基于从传感器阵列102接收到的传感器数据来产生的图像。
[0023]传感器阵列102是被配置成测量与车辆110周围的环境(包括但不限于可投影区域120)相关联的各种特性的不同传感器的阵列。传感器阵列102可以包括光学传感器、超声传感器、声纳和/或光达传感器、深度传感器、立体成像传感器、地形绘图传感器等。传感器阵列102被配置成记录车辆110周围360°全景中的传感器数据并且将所述数据传输给计算装置103以进行处理。
[0024]计算装置103是被配置成管理道路投影系统100的总体操作的计算机系统。虽然下文结合图10更详细地描述了示例性计算装置，但是计算装置103可以是任何技术上可行的类型的计算机系统。在操作中，计算装置103被配置成从传感器阵列102接收传感器数据以及处理所述数据以识别驾驶员130可能需要辅助的当前驾驶行为。在本公开的上下文中，“驾驶行为”可以包括转弯、合流、在车流中驾驶、与其它车辆排队行驶以及通常与驾驶车辆相关联的其它行为。计算装置103还可以被配置成处理传感器数据以识别与当前驾驶行为相关联的可能是危险的驾驶状况。
[0025]在已识别出当前驾驶行为后，计算装置103确定可以辅助驾驶员130进行当前驾驶行为的特定指示。举例来说并且无限制，如果计算装置103识别出驾驶员130正在进行右转弯，那么计算装置103可以计算转弯过程中的最佳轨迹并且产生描绘所述最佳轨迹的轨迹指示。计算装置103可以接着使图像投影仪101将反映所述最佳轨迹的线投影到可投影区域120上，并且驾驶员130可以接着在进行右转弯时使车辆110遵照所述线。下文结合图3B至图3C来更详细地论述此特定实例。
[0026]计算装置103可以处理传感器数据以使用图像处理、目标辨识算法、计算机视觉技术、神经网络等来识别当前驾驶行为。计算装置103还可以在驾驶行为数据库内对当前驾驶行为进行分类，并且接着选择与当前驾驶行为对应的指示。对驾驶车辆熟悉的人将理解在驾驶时可能会进行各种各样的驾驶行为。计算装置103可以被配置成识别一些或所有的所述驾驶行为并且选择可以辅助驾驶员130的适当指示。
[0027]为了将指示投影到可投影区域120上，计算装置103首先基于传感器数据从车辆110周围的环境内识别出所述可投影区域。在这样做时，计算装置103处理传感器数据并且识别车辆110近旁的不可投影表面，包括人和高度反光的表面以及图像不应投影到上面的其它表面。计算装置103接着将可投影区域120确定为周围环境中不包括那些不可投影表面在内的部分。计算装置103还可以基于与图像投影仪101相关联的范围参数来确定可投影区域120。计算装置103接着处理与可投影区域120相关联的传感器数据以识别可能使投影到其上的图像失真的地形变化。
[0028]计算装置103接着产生将所识别出的地形变化考虑在内并避开不可投影表面的图像以便投影到可投影区域120上。所产生的图像代表用于辅助驾驶员130进行当前驾驶行为的指示。接着，计算装置103使图像投影仪101将图像投影到可投影区域120上。驾驶员130可以观看所投影的图像并且响应于由所述图像提供的指示而进行驾驶行为。同样地，下文结合图3A至图3G以及图7A至图8D来更详细地描述可以提供驾驶辅助的指示的各种实例。在投影图像后，传感器阵列102可以捕获反映所投影的图像的数据并且将所述数据反馈回计算装置103中。计算装置103可以接着按需要来调整所述图像以校正失真、对图像重新定位等。以此方式，道路投影系统100可以作为闭环系统来操作。
[0029]虽然图1A示出了道路投影系统100的特定配置，但是本领域的技术人员将认识到迄今描述的一般功能还可以通过道路投影系统100的其它配置来实施。明确地说，如下文结合图1B至图1C更详细地描述，道路投影系统100还可以被配置成将图像投影到车辆110周围的环境内的其它可投影区域上。
[0030]图1B示出了根据本发明的各种实施方案的图1A中的被配置成将图像投影到车辆100的前面与后面的道路投影系统100。如所示，道路投影系统包括被配置成将图像投影到可投影区域120-A上的图像投影仪101-A以及被配置成将图像投影到可投影区域120-B上的图像投影仪101-B。图像投影仪101-A和101-B可以与传感器阵列102和计算装置103结合以与上文结合图1A描述的图像投影仪101类似的方式来操作。就本文中描述的配置来说，道路投影系统100可以将图像投影到车辆110后面以