[发明专利]虚拟活动车顶、天窗和后车窗及提供其的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及虚拟活动车顶、虚拟天窗和虚拟后车窗，且更具体地，涉及用于提供机动车辆中所用的虚拟活动车顶、虚拟天窗和虚拟后车窗的系统和方法。

背景技术

活动车顶和天窗向车辆乘员提供了车辆上方环境的视景。活动车顶（即，可收回或可移除的顶篷）和天窗是受欢迎的车辆特征，这是因为人们享受能够看到车辆上方是什么样的开放感。

但是，迄今为止这些益处也具有固有的不利方面。不具有车顶或将其车顶置于放下位置的车辆具有较少的车身结构。减少的结构影响驾控和操纵。

作为另一示例，与具有一体化车顶的车辆相比，在发生事故的情况下，缺乏车顶的车辆更少地保护乘员免受外力。即使敞篷车辆将其车顶支起，该车顶也通常比一体化车顶刚性更差，且因此可能减弱驾控、操纵和头部上方的保护。活动车顶、后车窗和天窗也不会像具有连续一体化车顶和后板的车辆那样地密封所述车辆，以免受外部噪音和湿气。

尤其对于天窗和后车窗来说，它们通常所包括的玻璃并不具有例如用于结构化车顶部件的钢和铝之类的材料那样的结构属性，并且在事故期间可能粉碎。同样，玻璃比其他车辆材料（例如，钢）要重得多，且因此天窗不期望地增加了总体车重。后车窗也易于遭受这些缺点。

因此，需要一种系统，所述系统允许车辆使用者体验到活动车顶、后车窗和/或天窗的许多优点，而不会经历通常伴随它们的缺点。

发明内容

本发明涉及一种虚拟天窗系统，所述虚拟天窗系统用于在车辆的内部提供虚拟天窗以便由所述车辆的乘员观察。所述系统包括虚拟天窗成像装置，所述虚拟天窗成像装置构造并设置成：在所述车辆处收集来自所述车辆上方的环境的图像信息，并且利用所述图像信息来产生数字图像数据。所述系统还包括虚拟天窗投影装置，所述虚拟天窗投影装置构造并设置成：在所述车辆中与所述虚拟天窗成像装置通信，用于提供虚拟天窗显示。所述虚拟天窗显示：（a）可在乘员的头部上方被观察到；（b）通过使用所述图像数据来形成；（c）在所述车辆的内部处精确地表现了所述车辆上方的所述环境的再现；以及（d）具有一定尺寸、形状和位置，所述尺寸、形状和位置与所述车辆中具有的实际常规类型的天窗会具有的尺寸、形状和位置大致对应。

在另一方面，本发明描述了一种虚拟活动车顶系统，所述虚拟活动车顶系统用于在车辆的内部提供虚拟活动车顶，以便由所述车辆的乘员观察。所述虚拟活动车顶系统包括虚拟活动车顶成像装置，所述虚拟活动车顶成像装置构造并设置成：在所述车辆处收集来自所述车辆上方的环境的图像信息，并且利用所述图像信息来产生数字图像数据。所述系统还包括虚拟活动车顶投影装置，所述虚拟活动车顶投影装置构造并设置成：在所述车辆中与所述虚拟活动车顶成像装置通信，用于提供虚拟活动车顶显示。所述虚拟活动车顶显示：（i）可在乘员的头部上方被观察到；（ii）通过使用所述图像数据来形成；以及（iii）在所述车辆的内部处精确地表示了所述车辆上方的所述环境的再现。

在又另一方面，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质包括指令，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行一种这样的方法，所述方法用于提供虚拟的头部上方显示，以便由车辆的乘员观察。所述方法包括：接收来自所述成像装置的头部上方图像数据。所述方法还包括：处理所述头部上方图像数据以形成处理后头部上方图像数据。所述方法还包括：将所述处理后头部上方图像数据提供给显示装置以由所述显示装置使用，从而提供能够由所述车辆的乘员观察的虚拟的头部上方显示。

本发明还包括以下方案：

1. 一种虚拟天窗系统，所述虚拟天窗系统用于在车辆的内部提供虚拟天窗以由所述车辆的乘员进行观察，所述虚拟天窗系统包括：

虚拟天窗成像装置，所述虚拟天窗成像装置构造并设置成：在所述车辆处收集来自所述车辆上方的环境的图像信息，并且利用所述图像信息来产生数字图像数据；以及

虚拟天窗投影装置，所述虚拟天窗投影装置构造并设置成：在所述车辆中与所述虚拟天窗成像装置通信，用于提供虚拟天窗显示，所述虚拟天窗显示：

    可在所述乘员的头部上方被观察到；

    通过使用所述图像数据来形成；

    在所述车辆的内部精确地表示了对所述车辆上方的环境的再现；以及

    具有一定尺寸、形状和位置，所述尺寸、形状和位置与实际常规类型天窗在所述车辆中会具有的尺寸、形状和位置大致对应。

2. 根据方案1所述的虚拟天窗系统，其中：

所述虚拟天窗系统还包括：

    计算机处理器；以及