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1、(10)申请公布号 CN 103028243 A (43)申请公布日 2013.04.10 CN 103028243 A *CN103028243A* (21)申请号 201210368145.8 (22)申请日 2012.09.28 13/249,983 2011.09.30 US A63F 13/00(2006.01) A63F 13/02(2006.01) A63H 17/32(2006.01) B60R 16/037(2006.01) (71)申请人 通用汽车环球科技运作有限责任公 司 地址 美国密执安州 (72)发明人 P.K. 米什拉 J.W. 苏 (74)专利代理机构 中国专利代。
2、理(香港)有限公 司 72001 代理人 薛峰 (54) 发明名称 用于乘客的娱乐和教育的前后座增强实境车 辆游戏系统 (57) 摘要 本发明涉及用于乘客的娱乐和教育的前后座 增强实境车辆游戏系统。 具体地， 根据示例性实施 例， 增强虚拟实境游戏被提供用于车辆。 一种方法 包括从在车辆上安装的照相机在车辆操作过程中 接收实时视频图像并且使实时视频图像与一个或 多个虚拟图像合并以提供增强实境图像。增强实 境图像然后在车辆操作期间传送给游戏设备的显 示器。一种系统包括提供实时视频图像的照相机 和联接到照相机的控制器。 另外， 数据库为控制器 提供一个或多个虚拟图像， 使得控制器可以通过 使实时视。
3、频图像与一个或多个虚拟图像合并来提 供增强实境图像。最后， 包括发射器以用于在车 辆操作期间传送增强实境图像到游戏设备的显示 器。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 9 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 9 页 附图 5 页 1/1 页 2 1. 一种方法， 包括 ： 在车辆操作过程中， 从车辆上安装的照相机接收实时视频图像 ； 使实时视频图像， 车辆操作数据与一个或多个虚拟图像合并以提供增强实境图像 ； 以 及 在车辆操作过程中， 传送增强实境图像。 2. 如权利要求 1 所述的方法。
4、， 其特征在于， 传送进一步包括传送增强实境图像到车辆 内安装的显示器。 3. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 传送进一步包括传送增强实境图像到车辆 内操作的移动电脑或游戏系统的显示器。 4. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 传送进一步包括传送增强实境图像在车辆 远程操作的移动电脑或游戏系统的显示器。 5. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 车辆操作数据包括以下组中的至少一个 ： 车 辆速度， 车辆方向 ； 或车辆加速度。 6. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 其进一步包括 ： 在车辆操作过程中， 从雷达或声纳系统接收数据 ； 以及 使数据的至少一。
5、部分与实时视频图像和一个或多个虚拟图像合并以提供增强实境图 像。 7. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 其进一步包括 ： 在车辆操作过程中， 接收全球定位数据 ； 以及 使全球定位数据的至少一部分与实时视频图像和一个或多个虚拟图像合并以提供增 强实境图像。 8. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 其进一步包括 ： 在车辆操作过程中， 从道旁信息源接收信息 ； 以及 使信息的至少一部分与实时视频图像和一个或多个虚拟图像合并以提供增强实境图 像。 9. 一种方法， 包括 ： 在车辆操作过程中， 从车辆上安装的照相机接收实时视频图像 ； 在车辆操作过程中， 从其他信息源接收信息。
6、， 所述信息源自信息源的以下组中的至少 一个 ： 雷达 ； 激光 ； 声纳 ； 全球定位 ； 或道旁信息 ； 使用所述信息产生一个或多个虚拟图像 ； 使实时视频图像与一个或多个虚拟图像合并以提供增强实境游戏图像 ； 以及 在车辆操作过程中， 传送增强实境游戏图像。 10. 一种车辆， 包括 ： 提供实时视频图像的照相机 ； 联接到照相机的控制器， 所述控制器带有数据库， 所述数据库具有一个或多个虚拟图 像， 并且所述控制器配置成通过使车辆操作数据与实时视频图像和一个或多个虚拟图像合 并来提供增强实境图像 ； 以及 发射器， 其用于在车辆操作过程中传送增强实境图像。 权 利 要 求 书 CN 1。
7、03028243 A 2 1/9 页 3 用于乘客的娱乐和教育的前后座增强实境车辆游戏系统 技术领域 0001 技术领域总体涉及用于游戏系统的系统和方法， 其可以当乘坐在车辆中的时候享 受， 更特别地， 涉及增强实境游戏系统， 其中车辆在游戏中扮演主动角色。 背景技术 0002 现在常见的是车辆包括车载电子控制， 通信， 和安全系统。例如， 许多车辆现在包 括导航系统， 其利用无线全球定位系统 （GPS） 技术， 其可以提供车辆位置信息以在旅行计划 和路径选择中提供帮助。 此外， 成像系统是已知的， 其提供实时的视野， 同时基于雷达、 声纳 和激光的系统是已知的， 其可以提供， 前部、 后部和。
8、侧面的障碍探测。互联车辆和道旁 - 车 辆通信系统利用特定 （ad-hoc） 无线联网发展， 其提供用于分布式的感应、 数据交换和对碰 撞缓解和避免有用的提前警告系统的基础。 当这样的系统提供车辆操作者与车辆的安全操 作有关的有价值的信息的时候， 此信息没有成为可用于由车辆的乘客使用， 这些乘客通常 是简单地乘坐一路或必须使他们自己进行娱乐直到车辆到达目的地。 0003 虚拟实境是在游戏系统中提供娱乐的常用技术， 其通过产生基于计算机的虚拟环 境以允许人们经历在实际生活中由于空间和物理约束而从未经历的各种情形。相反， 增强 实境是一种系统， 其处理现实世界图像与虚拟世界图像 （例如计算机图形图。
9、像） 的结合。换 句话说， 增强实境系统将实际环境与虚拟目标结合， 从而有效地以实时的方式与用户互动。 乘客可以通过使用增强实境系统中的实时的、 现实世界的车辆信息来用于娱乐和教育目的 而获益。 0004 相应地， 希望提供一种用于车辆的增强实境游戏系统。 此外， 希望提供一种增强实 境游戏系统， 使用增强实境的主动角色中的车辆用于由车辆乘客使用的教育和娱乐。 另外， 本发明的其他期望的特征和特性将从后面结合附图和前述技术领域及背景技术的描述中 变得明显。 发明内容 0005 根据示例性实施例， 增强虚拟实境游戏被提供用于车辆。一种用于提供增强实境 游戏的方法包括从在车辆上安装的照相机在车辆操。
10、作过程中接收实时视频图像并且使实 时视频图像与一个或多个虚拟图像合并以提供增强实境图像。 增强实境图像然后在车辆操 作期间传送给游戏设备的显示器。 0006 根据示例性实施例， 增强虚拟实境游戏被提供用于车辆。一种用于提供增强实境 游戏的方法包括提供实时视频图像的照相机和联接到照相机的控制器。另外， 数据库为控 制器提供一个或多个虚拟图像， 使得控制器可以通过使实时视频图像与一个或多个虚拟图 像合并来提供增强实境图像。最后， 包括发射器以用于在车辆操作期间传送增强实境图像 到游戏设备的显示器。 0007 本发明还提供了以下方案 ： 1. 一种方法， 包括 ： 说 明 书 CN 10302824。
11、3 A 3 2/9 页 4 在车辆操作过程中， 从车辆上安装的照相机接收实时视频图像 ； 使实时视频图像， 车辆操作数据与一个或多个虚拟图像合并以提供增强实境图像 ； 以 及 在车辆操作过程中， 传送增强实境图像。 0008 2. 如方案 1 所述的方法， 其特征在于， 传送进一步包括传送增强实境图像到车辆 内安装的显示器。 0009 3. 如方案 1 所述的方法， 其特征在于， 传送进一步包括传送增强实境图像到车辆 内操作的移动电脑或游戏系统的显示器。 0010 4. 如方案 1 所述的方法， 其特征在于， 传送进一步包括传送增强实境图像在车辆 远程操作的移动电脑或游戏系统的显示器。 001。
12、1 5. 如方案 1 所述的方法， 其特征在于， 车辆操作数据包括以下组中的至少一个 ： 车辆速度， 车辆方向 ； 或车辆加速度。 0012 6. 如方案 1 所述的方法， 其特征在于， 其进一步包括 ： 在车辆操作过程中， 从雷达或声纳系统接收数据 ； 以及 使数据的至少一部分与实时视频图像和一个或多个虚拟图像合并以提供增强实境图 像。 0013 7. 如方案 1 所述的方法， 其特征在于， 其进一步包括 ： 在车辆操作过程中， 接收全球定位数据 ； 以及 使全球定位数据的至少一部分与实时视频图像和一个或多个虚拟图像合并以提供增 强实境图像。 0014 8. 如方案 1 所述的方法， 其特征。
13、在于， 其进一步包括 ： 在车辆操作过程中， 从道旁信息源接收信息 ； 以及 使信息的至少一部分与实时视频图像和一个或多个虚拟图像合并以提供增强实境图 像。 0015 9. 如方案 1 所述的方法， 其特征在于， 其进一步包括 ： 从其他车辆接收第二实时视频图像 ； 以及 在传送之前使第二实时视频图像的至少一部分与增强实境图像合并。 0016 10. 如方案 1 所述的方法， 其特征在于， 其进一步包括 ： 在车辆操作过程中， 从其他车辆接收信息， 所述信息源自信息源的以下组中的至少一 个 ： 实时视频 ； 雷达 ； 激光 ； 声纳 ； 全球定位 ； 或道旁信息 ； 以及 使信息的至少一部分与。
14、实时视频图像和一个或多个虚拟图像合并以提供增强实境图 像。 0017 11. 一种方法， 包括 ： 在车辆操作过程中， 从车辆上安装的照相机接收实时视频图像 ； 在车辆操作过程中， 从其他信息源接收信息， 所述信息源自信息源的以下组中的至少 一个 ： 雷达 ； 激光 ； 声纳 ； 全球定位 ； 或道旁信息 ； 使用所述信息产生一个或多个虚拟图像 ； 使实时视频图像与一个或多个虚拟图像合并以提供增强实境游戏图像 ； 以及 在车辆操作过程中， 传送增强实境游戏图像。 说 明 书 CN 103028243 A 4 3/9 页 5 0018 12. 如方案 11 所述的方法， 其特征在于， 传送进一步。
15、包括传送增强实境游戏图像 到车辆内操作的移动电脑或游戏系统的显示器。 0019 13. 如方案 12 所述的方法， 其特征在于， 其进一步包括从车辆内操作的计算机或 游戏系统接收用于增强实境游戏图像的指令。 0020 14. 如方案 13 所述的方法， 其特征在于， 其进一步包括在传送增强实境游戏图像 到车辆内操作的移动电脑或游戏系统的显示器之前， 将游戏分数合并到增强实境游戏图像 中。 0021 15. 如方案 11 所述的方法， 其特征在于， 其进一步包括 ： 在车辆操作过程中， 接收车辆操作数据 ； 以及 使车辆操作数据的至少一部分与实时视频图像和一个或多个虚拟图像合并以提供增 强实境游。
16、戏图像。 0022 16. 一种车辆， 包括 ： 提供实时视频图像的照相机 ； 联接到照相机的控制器， 所述控制器带有数据库， 所述数据库具有一个或多个虚拟图 像， 并且所述控制器配置成通过使车辆操作数据与实时视频图像和一个或多个虚拟图像合 并来提供增强实境图像 ； 以及 发射器， 其用于在车辆操作过程中传送增强实境图像。 0023 17. 如方案 16 所述的车辆， 其特征在于， 所述控制器还联接到信息源的以下组中 的至少一个 ： 雷达 ； 激光 ； 声纳 ； 全球定位 ； 或道旁信息。 0024 18. 如方案 16 所述的车辆， 其特征在于， 所述控制器处理由信息源的组的至少一 个提供的。
17、信息， 从而提供一个或多个虚拟图像。 0025 19. 如方案 16 所述的车辆， 其特征在于， 所述发射器传送增强实境图像到车辆内 安装的显示器。 0026 20. 如方案 16 所述的车辆， 其特征在于， 所述发射器传送增强实境图像到车辆内 操作的移动电脑或游戏系统的显示器。 附图说明 0027 本发明的主题将在后面结合下面的附图描述， 其中相同的附图标记表示相同的元 件， 其中 ： 图 1 示出了根据示例性实施例的使用增强实境游戏系统的主车辆的操作环境 ； 图 2 示出了根据示例性实施例的替代主车辆 ； 图 3 是根据示例性实施例的增强实境游戏系统的功能框图 ； 图 4 是根据示例性实施。
18、例适合于与增强实境游戏系统一起使用的移动计算机装置的 示图 ； 和 图 5 是根据示例性实施例的用于提供增强实境游戏系统的方法的流程图。 具体实施方式 0028 以下的详细描述实质上仅仅是示例性的并且并不旨在限制本主题的实施例或这 样的实施例的应用或使用。 如在此使用的， 文字 “示例性” 意思是 “作为例子， 举例， 或示例” 。 说 明 书 CN 103028243 A 5 4/9 页 6 作为示例在此描述的任何实施方式不需要配置为比其它实施方式更优选或更有利的。此 外， 并不旨在通过在之前技术领域， 背景技术， 发明内容或以下具体实施方式中存在的任何 明示或暗示的理论进行限定。 0029。
19、 技术和工艺可以根据功能和 / 或逻辑块部件， 并且参照操作， 处理任务的符号表 示， 以及通过各种计算部件或装置执行的功能在此进行描述。这样的操作， 任务， 以及功能 有时认为是计算机执行的， 计算机处理， 软件实施， 或计算机实施的。 在实践中， 一个或多个 处理器装置可以通过操作代表系统存储器中的存储器位置处的数据位的电信号以及其他 的信号处理来执行所述操作， 任务和功能。 其中保持数据位的存储器位置是物理位置， 其具 有对应与数据位的特定电、 磁、 光或有机属性。应当理解， 在附图中示出的各种块部件可以 通过配置为执行具体功能的任意数目的硬件， 软件， 和 / 或固件部件实现。例如， 。
20、系统或部 件的实施例可以采用在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下执行各种功能的各 种集成电路部件， 例如， 存储元件， 数字信号处理元件， 逻辑元件， 查找表等。 0030 以下的描述涉及 “连接” 或 “联接” 在一起的元件或节点或特征。如在此使用的， 除 非清楚地指出否则，“连接” 意思是一个元件 / 结点 / 特征直接地结合到另一元件 / 结点 / 特征上 （或直接与其连通） ， 而不是必须机械地。同样地， 除非清楚地指出否则，“联接” 意思 是一个元件 / 结点 / 特征间接地或间接地结合到另一元件 / 结点 / 特征上 （或直接地或间 接地与其连通） ， 而不是必须机械地。因此。
21、， 尽管附图描绘了元件的一个示例性布置， 额外的 介入元件、 装置、 特征或部件可以存在于所示主题的实施例中。 0031 此外， 某些术语也可以仅用于参考目的在下面的描述中使用， 并且因此不旨在限 制。例如， 术语， 例如 “ 上部 “， “ 下部 “， “ 以上 “， “ 以下 “ 涉及所参考的附图中的方向。术 语， 例如 “ 前部 “， “ 背部 “， “ 后部 “， “ 侧面 “， “ 车外 “ 和 “ 车内 “ 在一致但任意的参考框 架内描述部件的部分的方位和 / 或位置， 其参考讨论中描述部件的文本和相关附图而变得 清楚。这样的术语可以包括上述特别提到的词语， 其衍生物， 和类似含义。
22、的词语。类似地， 除非在上下文中明确地表示， 涉及结构的术语 “ 第一 “、 “ 第二 “ 和其他这样的数字术语不 暗示序列或顺序。 0032 为简短起见， 与无线数据传送、 雷达和其他探测系统、 GPS 系统、 矢量分析、 交通模 型， 和系统 （和系统的独立操作组件） 的其他功能方面有关的常规的技术可以不在此进行详 细描述。此外， 包含其中的各个附图所示的连接线用于代表各个元件之间的示例性功能关 系和 / 或物理联接。应当指出许多替代的或额外的功能关系或物理连接可以存在于主题的 实施例中。 0033 图 1 是如本文所述的增强实境游戏系统的实施例的示例性操作环境的示意图。在 示例性实施例中。
23、， 增强实境游戏系统涉及主车辆 10， 其沿着车道 12 行驶。为了简便和方便 起见， 系统将关于主车辆 10 和接近主车辆 10 的多个邻近的车辆 22， 24， 26， 28 和 30 在这里 描述。为了收集用于增强实境游戏的现实世界图像和数据， 主车辆 10 包括车载的车辆到车 辆位置认知系统， 邻近的车辆 22， 24， 26， 28 和 30 可以但是不需要具有相容的位置认知系 统。另外， 某些远程车辆 22， 24， 26， 28 和 30 具有与主车辆 10 的通信能力， 其称为车辆到车 辆 （V2V） 消息发送。主车辆 10 和那些具有通信能力的相应邻近车辆周期地在相应的互联 。
24、车辆通信网络上向彼此广播无线消息， 例如， 但是不限于本领域已知的专用短程通信协议 （DSRC） 。这样， 主车辆 10 可以获得额外的数据用于产生虚拟图像以增强本公开的增强实境 说 明 书 CN 103028243 A 6 5/9 页 7 游戏的实时图像的实境。 0034 仍然参照图 1， 主车辆 10 也装备有视觉和目标探测传感装置。目标探测传感装置 包括但不限于基于雷达的探测装置， 基于视觉的探测装置， 和基于光的探测装置。 这样的装 置的例子可以包括雷达探测器 （例如， 长程和短程雷达） 、 照相机和激光装置 （例如， 光探测 和测距 （LIDAR） 或激光探测与测距 （LADAR） 。
25、） 。每个相应的传感系统在各自的传感器的视野 中探测或捕获图像。视野取决于目标探测传感器被引导的方向。在此例子中， 邻近车辆 22 和 24 通过主车辆 10 前方的传感区域的视野 25 内的主车辆 10 的目标探测传感器的前视照 相机探测。在所示的例子中， 邻近车辆 30 还包括视觉和目标探测传感装置。因此， 邻接车 辆 30 可以使用它的目标探测传感器探测邻近车辆 28 并且传送 （V2V） 不在主车辆 10 的视 野 25 中的邻接车辆 28 的图像和位置信息。因此， 使由邻接车辆 30 探测的图像和目标数据 融合可以允许主车辆 10 构造围绕主车辆 10 的更鲁棒的增强实境图像。不过，。
26、 在本公开的 增强实境游戏系统的最基本的实施例中， 所需要的是前视照相机图像和一些虚拟实境增强 元件以用于引导乘客感兴趣的任何特定游戏。在一个实施例中， 游戏涉及教育驾驶体验游 戏， 其中乘客跟随在交通中的主车辆的操作虚拟车辆。游戏点可以增加到游戏分数或从游 戏分数中减去， 其取决于游戏乘客展现的驾驶习惯。例如， 适当的车辆距离， 驾驶速度和变 道操纵增加游戏分数， 而超速， 未进行信号操作或堵塞在交通中将会引起游戏分数被减少。 替代地， 不同的图标可以向游戏乘客展示安全的， 有风险的或危险驾驶习惯。 基于实时主车 辆操作提供增强实境驾驶经历为游戏乘客提供逼真的驾驶经历以用于他们的教育和娱乐。。
27、 此外， 因为主车辆的操作者 （驾驶员） 知道增强实境驾驶游戏是在进行中的， 驾驶员更自觉 地安全驾驶， 从而为了游戏乘客设置正确的例子。 0035 现在参照图 2， 示出了主车辆 10 的替代实施例的俯视图， 其显示了用于主车辆 10 的示例性传感器探测区域 32。为了说明性的目的， 探测区域 32 被分成四个子区域， 其 与前部传感器区域 32a、 后部传感器区域 32b、 驾驶员侧面传感器区域 32c 和乘客侧面传感 器区域 32d 相对应。这种布置对应于具有用于探测和测距系统的四个传感器的实施例， 然 而主车辆 10 实施例可以包括比四个传感器更多或更少的传感器。应认识到那在操作中这 。
28、些传感器区域中的每个将对应于三维空间， 其不需要是图 2 所示的形状或尺寸， 并且这些 传感器区域将很可能彼此重叠。 此外， 每个传感器区域的特定尺寸， 形状， 和范围 （在视野中 是可调的） 能够被选择以适合特定部署的需要并且确保主车辆 10 将能够探测感兴趣的所 有邻近车辆。 0036 现在参照图 3， 用于主车辆 10 的增强实境游戏系统的功能框图示出为包括多个传 感系统 34 以用于提供与车辆的周围或环境有关的各种数据。来自传感系统的信号和数据 被提供到基于计算机的控制单元36。 控制单元36可以包括单个或多个控制器， 其独立地操 作或以合作或联网模式操作， 并且包括常用元件例如微处理。
29、器、 只读存储器 ROM、 随机存取 存储器RAM、 电子可编程只读存储器EPROM、 高速时钟、 模拟-数字 （A/D） 和数字-模拟 （D/A） 电路和输入 / 输出电路和装置 （I/O） 和适当的信号调节和缓冲电路。此外， 控制单元 36 可 以与车辆动力学数据处理相关， 其例如包括关于车辆速度、 加速 / 减速、 偏航、 转向轮位置、 制动和节气门位置、 和车辆的变速器齿轮位置的实时数据。最后， 控制单元 36 具有在其中 存储的计算机可执行程序代码形式的用于进行步骤、 程序和过程的算法， 该步骤、 程序和过 程与本公开的示例性实施例的增强实境游戏系统有关。 说 明 书 CN 1030。
30、28243 A 7 6/9 页 8 0037 继续主车辆 10 的各种系统的描述， 第一和基本传感系统包括一个或多个摄像机 的成像系统 38 或其他相似的成像装置， 例如包括红外线和夜视系统， 或与其合作结合物以 用于实时目标探测。通常， 至少前视照相机被用于为游戏乘客提供驾驶员视野以用于进行 教育驾驶游戏。不过， 其他照相机位置能够用于为游戏乘客提供机会来改变增强实境驾驶 游戏的虚拟车辆的视角。 0038 如这里所用的， 术语成像系统包括例如成像装置， 如摄像机， 红外线的和夜视系 统。示例性成像硬件包括黑白或颜色 CMOS 或 CCD 摄像机和模 - 数转换器电路， 或带有数字 式数据接口。
31、的相同摄像机系统。这样的照相机在适当的位置被安装以用于预期的视野， 其 优选地包括前面的 （前视） 视野， 并且其可以进一步包括后部和大体上横向的视野 （参看图 2） 。多个照相机对于提供最多样的增强实境游戏是理想的， 因为全 360 度视野可以被传感 并对游戏乘客显示。因此应认识到多位置传感器可以沿着主车辆 10 的周长位于各种不同 的点， 以促进从任何方向的成像。替代地， 应意识到部分周长覆盖范围 （或仅前视视野） 是完 全可接收的并可能实际上从车辆制造商的成本 / 效益考虑是优选的。在一些实施例中， 成 像系统包括目标识别功能， 其包括例如 ： 道路特征识别， 如道路标志、 路肩特征、 。
32、立交桥或路 口， 斜坡等等 ； 常用道旁目标识别， 如引导标识 ； 以及车辆识别， 如客车， 卡车和其他可合理 预见的车辆， 其与主车辆 10 共用道路。这样的传感系统特别是相对于方位角位置提供目标 检测是有效的， 并且利用适当的训练确定目标识别是有效的。还已知的是单个照相机图像 处理系统， 其可以估计除了角位置以外的目标的范围和距离变率。立体成像系统能够准确 地确定目标的范围并且还能够计算距离变率信息。彩色照相机系统确定视野中的目标 / 车 辆的颜色并且当在增强游戏系统上展现时能够用于为虚拟目标呈现相对应的颜色。 0039 适用于增强实境游戏系统的另一传感系统包括一个或多个基于雷达、 声纳或。
33、激光 的系统 40 以用于实时目标探测和范围 / 距离变率 / 角位置信息提取。如这里所用的， 术语 测距系统包括例如任何适应性的探测和测距系统， 包括例如基于雷达、 声纳或激光的系统 （例如， 光探测和测距 （LIDAR） 或激光探测与测距 （LADAR） ） 。虽然其他常规类型的传感器可 以被使用， 传感系统 40 优选地采用电磁雷达类型传感器， 激光雷达类型传感器， 或脉冲红 外激光器类型传感器。当目标进入传感范围和主题车辆周长的视野内的时候， 传感器或传 感阵列优选地位于车辆的周长 （例如， 前部） 处或附近， 由此促进最佳视线位置传感 （图 1 的 附图标记 25） 。再者， 理想的。
34、是最佳比赛经历具有全 360 度视野中可能的最多样情况认知 （见图 2） 。因此， 可以理解多个位置传感器可以沿着车辆的周长位于各种不同的点和方位， 由此促进来自任何方向的目标、 它们的范围、 距离变率和角位置的传感。不过应理解的是， 部分周长覆盖范围是完全可接收的并可能实际上从车辆制造商实施产品系统的成本 / 效 益考虑是优选的。 0040 用于为增强实境游戏系统提供数据的另一传感系统包括全球定位系统 （GPS） 。 GPS 系统通常包括全球定位系统接收器42和GPS数据库44， 其包含以数字地图数据形式的详细 道路和公路地图信息。GPS（42 和 44） 使得控制器 36 能够以经度和纬度。
35、坐标的形式从 GPS 卫星获得实时车辆位置数据。数据库 42 提供详细信息， 其与道路和车道、 沿道路或在道路 附近定位的各种目标或地标的身份和位置以及拓扑数据有关。 这些数据库目标中的一些可 以包括例如标记， 杆， 消防龙头， 障碍， 桥， 桥柱和立交桥。此外， 由 GPS42 利用的数据库 44 通过远程传送 （例如， 通过手机， 直接卫星或其他远程信息通信网络） 能够容易地从GPS客户 说 明 书 CN 103028243 A 8 7/9 页 9 服务中心更新， 使得关于甚至是临时标志或阻挡结构的身份和位置的详细信息在道路相关 的构造也可用的简短周期期间设置。 一个这样的客户服务中心的例。
36、子包括远程信息通信服 务系统 （未示出） 。这样的传感系统可用于构造道路图像和固定式结构， 其在道路上或在道 路附近， 并相对于主题车辆位置覆盖相同的。相对于由于天气或环境照明导致的降低能见 度的驾驶条件 （其可能对于其他传感系统是有不利影响的） ， 由于GPS 42的实用性而受到青 睐。 0041 促进更鲁棒的游戏经历的另一传感系统包括车辆到车辆 （V2V）和道旁到车辆 （R2V） 通信系统 46。通信系统 46 在极限范围内或视野内与其他车辆通信 （例如， 具有通信 能力的图 1 的远程车辆 22， 24， 26， 28 和 30） 。这样的系统可以被更好地称为专用短程通信 （DSRC） 。
37、系统。这样， 主车辆和远程车辆能够经由它们各自的通信系统发送与接收相应的车 辆数据， 包括尺寸， 汽车动力学数据 （例如， 速度、 加速度、 偏航率、 转向轮 / 轮胎角、 制动踏 板开关状态等等） 以及到和来自彼此的位置数据。 0042 通信系统 46 也可以与道旁到车辆通信系统通信。这样的系统提供数据， 例如即将 到来的交通情况、 道路建设、 事故、 道路阻碍或绕道。另外地， 信息 （例如当前和即将到来的 速度限制， 通行或不通行区域和通常由道旁引导标识提供的其他信息） 能够局部地传送给 通过的车辆以接收和处理该信息。 0043 由基于雷达、 声纳或激光系统 40 以及 V2V 和 R2V。
38、 通信系统 46 提供的数据由虚拟 图像 （图标） 数据库 48 处理以提供虚拟图像 （例如， 图标， 符号） 以用于并入由照相机 38 提供 的实况视频图象。 合并或融合实况图象与虚拟图像提供用于本公开的增强实境游戏系统的 增强实境图像。如这里所用的， “ 增强实境图像 “ 是实况视频图象与形成主车辆前面或周 围的环境的模拟模型的虚拟图像 （例如， 图标） 的合并或融合。通常， 增强实境图像可以包括 用于感兴趣的区域内的感兴趣的每个车辆的矢量计算， 其中用于车辆的矢量限定当前前进 方向， 位置或定位， 速度， 和车辆的加速 / 减速。增强实境图像也可以包括从车辆到车辆通 信系统 46 接收的。
39、远程车辆的预计的， 预测的或推测的特性以预测或预期未来的某些时间 的前进方向、 位置， 速度， 以及一个或多个远程车辆的可能的其他参数。 在某些实施例中， 增 强实境图像可以包括信息， 其关于主车辆自身和关于主车辆所位于的环境， 包括， 但没有限 制， 数据， 其关于 ： 周围风景或景观 ； 道路， 高速公路， 或公路， 主车辆正在其上行驶 （例如， 导航或地图数据） ； 车道信息 ； 道路， 高速公路， 或公路的速度限制， 主车辆正在其上行驶 ； 以 及感兴趣的区域中的其他目标， 例如树、 建筑物、 标记， 灯柱等等。 0044 相应地， 实况视频图象 50， 虚拟图像 52 和 GPS 数。
40、据 （例如， 车辆指南针方向， 当地 路标） 被提供给控制器 36， 其包括融合模块 56， 其合并数据和信息在一起以形成增强实境 图像。即， 从各个传感器 34 收集的多个数据被融合成单个集合图像， 其提供用于本公开的 增强实境游戏系统的合并的实时的 （或接近实时） 增强实境图像。可选地， 实时车辆信息 58 （例如， 当前速度） 也可以被合并成增强实境图像， 以为游戏乘客提供附加信息。 0045 一旦产生， 通过车内有线连接器 60（例如车内数据总线） 或通过无线连接器 62 实 时 （或在控制器的给定某处理时间尽可能实时地） 提供增强实境图像给游戏乘客到显示器 64。在有线的实施例中， 。
41、显示 64 可以被构造成座椅背部乘客面前， 或被构造成弹出或降下 头上视频显示系统 （未示出） 。在无线的实施例中， 显示器 64 可以是任何移动笔记本电脑或 平板电脑 （例如， 例如 Apple的 iPAD） 或便携式专用游戏系统。在替代的或附加的实施例 说 明 书 CN 103028243 A 9 8/9 页 10 中， 增强实境图像可以通过高带宽低延迟通信系统 66（例如第三代 （3G） 或第四代 （4G） 手 机通信系统） 传送给远程游戏玩家。这样， 远程 （例如， 家） 玩家能够沿着主车辆的操作者驾 驶的路径跟随而且还进行增强实境游戏。 用于交互游戏的游戏控制可以通过常规的游戏控 制。
42、器、 触屏显示器或其他游戏输入装置由游戏乘客 （或远程玩家） 输入。 0046 图 4 示出了适合于允许乘客进行本公开的增强实境游戏的示例性移动平板电脑 400。通常， 移动平板电脑 400 包括壳体 402 和显示区域 404。在玩游戏期间， 屏幕 404 由 实况照相机区域 406 提供， 各种虚拟图像 （图标） 416 可以被合并到实况照相机区域 406 中。 在一些实施例中， 显示器 404 的部分 408 被保留 （例如， 虚拟仪表板） 以用于游戏信息， 例如 游戏分数 410， 虚拟后视镜 （假设面向后的照相机在主车辆中可用） 或其他游戏信息 414（例 如， 指示游戏玩家是否展现。
43、安全、 鲁莽或危险的驾驶习惯） 。图标 416 可以代表从传感器导 出的任何信息 （图 3 的附图标记 34） ， 包括代表虚拟车辆由游戏玩家驾驶的图标或符号。为 了控制游戏乘客符号车辆， 平板电脑 400 可以包括加速计 （未示出） ， 其通过使平板电脑 400 转向右 （418） 或左 （420） 提供转向。加速可以通过远离玩家稍微倾斜 （422） 而控制， 而减速 可以通过朝向玩家的相反倾斜 （424） 而控制。转弯或转向可以由按钮或触摸传感器 426 和 428 指示从而分别指示向右或向左操作。 0047 在一个实施例中， 增强实境游戏实现为教育驾驶经历游戏， 其中乘客操作虚拟车 辆跟。
44、随交通中的主车辆。 游戏点可以增加到游戏分数或从游戏分数中减去 （410） ， 其取决于 游戏乘客展现的驾驶习惯。例如， 适当的车辆距离， 驾驶速度和变道操纵增加游戏分数， 而 超速， 未进行信号操作或堵塞在交通中将会引起游戏分数被减少。替代地， 各种图标 （414） 可以向游戏乘客展示安全的， 有风险的或危险驾驶习惯。基于实时主车辆操作提供增强实 境驾驶经历为游戏乘客提供逼真的驾驶经历以用于他们的教育和娱乐。此外， 因为主车辆 的操作者 （驾驶员） 知道增强实境驾驶游戏是在进行中的， 驾驶员更自觉地安全驾驶， 从而 为了游戏乘客设置正确的例子。 0048 现在参照图 5， 示出了用于提供增强。
45、实境游戏系统的方法 500 的流程图。结合图 5 的方法 500 执行的各种任务可以由软件、 硬件、 固件或其任意组合执行。为了说明性目的， 图 5 的方法的下面描述可以涉及结合图 1-4 在上面提到的元件。在实践中， 图 5 的方法的 部分可以由所述系统的不同元件执行。还应认识到， 图 5 的方法可以包括任意数量的额外 或替代任务并且图 5 的方法可以并入更广泛的程序或过程， 其具有此处没有详细描述的额 外功能。此外， 图 5 所示的一个或多个任务可以从图 5 的方法的实施例中省略， 只要预计的 总体功能保持完整。 0049 方法 500 在步骤 502 中开始， 其中实时视频图像 （图 3。
46、 中的附图标记 50） 被捕获 以用于与步骤 504 中提供的虚拟图像合并 （融合） 。如上所述， 虚拟图像可以来自数据库 （图 3 中的附图标记 48） 或来自 GPS 数据 （图 3 中的附图标记 54） 或其他信息源。接着， 在步骤 506 中， 操作主车辆数据 （图 3 中的附图标记 58） 也可以被收集以用于与实时视频图像和虚 拟图像融合。 决定508确定是否附加信息或数据是可用的， 例如来自V2V或R2V源的 （例如， 来自图 3 中的通信系统 46） 。如果是， 步骤 510 包括这样的信息或数据以与其它信息合并。 否则， 程序继续到步骤 512， 其融合实时视频图像与所有其他虚。
47、拟图像和数据。现在产生的 增强实境图像被传送 （图 3 中的附图标记 60， 62 或 66） 给游戏玩家。最后， 步骤 516 在玩游 戏期间接收玩家输入。 说 明 书 CN 103028243 A 10 9/9 页 11 0050 相应地， 增强实境游戏系统被提供用于车辆， 其为游戏乘客提供用于他们的教育 和娱乐的逼真的驾驶经历。此外， 因为主车辆的操作者 （驾驶员） 知道增强实境驾驶游戏是 在进行中的， 驾驶员更自觉地安全驾驶， 从而为了游戏乘客设置正确的例子。 0051 尽管在前面的发明内容和具体实施方式中已经展现了至少一个示例性实施例， 应 当认识到存在大量变化。还应当认识到， 一个。
48、或多个示例性实施例仅为例子， 并不旨在以 任何方式限制本公开的范围， 应用性， 或构造。而是， 前面的发明内容和具体实施方式将为 本领域技术人员提供实施一个或多个实施例的便利的路线图。应当理解， 在不背离由所附 权利要求和其法律等同体限定的本公开范围的情况下， 元件的功能和布置可以做出各种变 化。 说 明 书 CN 103028243 A 11 1/5 页 12 图 1 说 明 书 附 图 CN 103028243 A 12 2/5 页 13 图 2 说 明 书 附 图 CN 103028243 A 13 3/5 页 14 图 3 说 明 书 附 图 CN 103028243 A 14 4/5 页 15 图 4 说 明 书 附 图 CN 103028243 A 15 5/5 页 16 图 5 说 明 书 附 图 CN 103028243 A 16 。