背景技術(shù):
本文公開的發(fā)明構(gòu)思通常涉及平視顯示器(hud)領(lǐng)域,包括但不限于在飛行器中使用的hud。
hud可以由飛行器或其他設(shè)備的操作者使用以允許操作者獲得具有諸如由傳感器捕獲的符號和圖像的疊加信息的環(huán)境視圖。穿戴式hud,包括但不限于頭戴式顯示器(hwd),例如,頭盔安裝式顯示器(hmd),用于飛行器應(yīng)用(例如,在飛行中應(yīng)用和在模擬器應(yīng)用中),基于地面的運(yùn)輸應(yīng)用,醫(yī)療應(yīng)用,機(jī)器人應(yīng)用,娛樂應(yīng)用和其他應(yīng)用。頭戴式顯示器包括具有單個顯示區(qū)域(可由一只或兩只眼睛觀看)的單眼型顯示器和具有單獨(dú)的左右眼顯示區(qū)域的雙目型顯示器。對于雙目型顯示器,左眼看到左眼圖像顯示,而右眼看到右眼圖像顯示。
穿戴式顯示系統(tǒng)通常還包括用于跟蹤用戶的頭部或眼睛的位置的跟蹤系統(tǒng)。頭部跟蹤可以通過多種技術(shù)來實現(xiàn),最常見的形式是磁跟蹤,超聲跟蹤,慣性跟蹤,光學(xué)跟蹤和混合光學(xué)-慣性跟蹤。光學(xué)跟蹤可以通過由外向內(nèi)的感應(yīng)(其中相機(jī)系統(tǒng)安裝在正被跟蹤物體的外部,利用安裝在感興趣的物體上的活動/唯一基準(zhǔn)點),或者由內(nèi)向外的感應(yīng)(其中相機(jī)安裝在感興趣的物體上并跟蹤外部場景的活動/唯一基準(zhǔn)點)實現(xiàn)。眼睛跟蹤可以使用被配置為感測瞳孔位置的傳感器來實現(xiàn)。
跟蹤系統(tǒng)向hud計算機(jī)提供信息,因此hud計算機(jī)可以使所顯示的符號顯示為與環(huán)境(例如,真實世界)保持一致,盡管投影系統(tǒng)的參考系是飛行員的頭部。這種跟蹤系統(tǒng)通常是復(fù)雜的,昂貴的并且對穿戴式顯示系統(tǒng)增加延遲,并且需要一些可識別的和可測量的參考,從中推斷飛行員的頭部或眼睛的位置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在一個方面,本文公開的發(fā)明構(gòu)思的實施例涉及顯示系統(tǒng)。所述顯示系統(tǒng)包括顯示器和計算機(jī)。所述計算機(jī)被配置為使所述顯示器相對于通過所述顯示器的用戶的前視視圖在所述顯示器的遠(yuǎn)的或中間周邊視覺區(qū)域中提供視覺提示。
在另一方面,本文公開的發(fā)明構(gòu)思的實施例涉及一種使用具有顯示器的顯示系統(tǒng)提供視覺提示的方法。所述方法包括確定與交通工具的位置或運(yùn)動相關(guān)聯(lián)的情況,并且在所述顯示器上提供視覺提示。所述視覺提示相對于通過所述顯示器的用戶的前視視圖在所述顯示器的遠(yuǎn)的或中間周邊視覺區(qū)域中提供。
在另一方面,本文公開的發(fā)明構(gòu)思的實施例涉及顯示系統(tǒng)。穿戴式顯示系統(tǒng)包括組合器,圖像源,投影儀和處理器。所述處理器被配置為使圖像源提供視覺提示,用于投影到與通過所述組合器的前視視圖相關(guān)聯(lián)的所述顯示器的周邊視覺區(qū)域。
附圖說明
結(jié)合下文的詳細(xì)描述,可以更好地理解本文公開的發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)方式。這些描述參考所包括的附圖,所述附圖不一定按比例繪制,其中一些特征可能被放大,一些特征可能被省略或為了清楚起見可以示意性地表示。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的元件、特征或功能。在附圖中:
圖1是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的被配置為在周邊視圖中顯示信息的穿戴式顯示系統(tǒng)的一般框圖;
圖2是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的用于圖1的顯示系統(tǒng)的hud計算機(jī)的更詳細(xì)框圖;
圖3是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的圖1所示的顯示系統(tǒng)的視覺區(qū)域的示意性俯視圖;
圖4是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的圖1所示的顯示系統(tǒng)的視覺區(qū)域的示意性前視圖;
圖5是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的圖1所示的顯示系統(tǒng)的示意性左視圖;
圖6是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的圖1所示的顯示系統(tǒng)的示意性右視圖;
圖7是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的圖1所示的顯示系統(tǒng)的上升提示的示意性前視圖;
圖8是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的圖1所示的顯示系統(tǒng)的下降提示的示意性前視圖;
圖9是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的圖1所示的顯示系統(tǒng)的警報向上提示的示意性前視圖;
圖10是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的圖1所示的顯示系統(tǒng)的警報向下提示的示意性前視圖;
圖11是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的圖1所示的顯示系統(tǒng)的下方排除提示的示意性前視圖;
圖12是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的圖1所示的顯示系統(tǒng)的上方排除提示的示意性前視圖;
圖13是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的圖1所示的顯示系統(tǒng)的左下方排除提示的示意性前視圖;
圖14是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的圖1所示的顯示系統(tǒng)的組合提示的示意性前視圖;
圖15是根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的圖1所示的顯示系統(tǒng)的提示顯示操作的流程圖。
具體實施方式
總體上參考附圖,根據(jù)一些示例性實施例描述了在hud(例如,穿戴式顯示器)上提供提示的系統(tǒng)和方法。在一些實施例中,在穿戴式顯示器或固定hud的周邊視覺區(qū)域中提供與警報,警告,情況,和/或感測信息相關(guān)聯(lián)的提示。這些方法和系統(tǒng)有利地將提示放置在與hud相關(guān)聯(lián)的組合器的周邊視覺區(qū)域中,而不使用保形符號體系并且不需要頭部或眼睛跟蹤。在一些實施例中,提供保形符號的提示,并且在穿戴式顯示器上利用頭部跟蹤或眼睛跟蹤。在一些實施例中,這些系統(tǒng)和方法在組合器的遠(yuǎn)的或中間周邊區(qū)域中提供位置,模擬,動態(tài)提示。在一些實施例中,這些系統(tǒng)和方法提供向左或向右旋轉(zhuǎn)提示,上升或下降提示,警報向上或向下提示,上方、右上方、左上方、下方、左下方或右下方排除提示,或它們的任意組合。
參照圖1,顯示系統(tǒng)10的實施例包括視頻源12,hud計算機(jī)16,顯示處理器18,組合器20,投影儀22和傳感器24。在一些實施例中,用戶可以穿戴顯示系統(tǒng)10并觀看由投影儀22在組合器20上提供的雙目或單目顯示圖像。在一些實施例中,用戶在組合器20上同時觀看現(xiàn)實世界場景和顯示的圖像30。在一些實施例中,顯示系統(tǒng)10提供信息而不需要常規(guī)系統(tǒng)的頭部跟蹤部件,并且采用不需要頭部跟蹤的警告策略。
在一些實施例中,顯示系統(tǒng)10是頭盔安裝的顯示器(hmd),頭戴式顯示器(hwd),穿戴式hud,或其他hud。盡管下面結(jié)合飛行器環(huán)境描述了顯示系統(tǒng)10,但是顯示系統(tǒng)10可以應(yīng)用于其他環(huán)境中,包括基于陸地的交通工具環(huán)境,醫(yī)療環(huán)境,模擬環(huán)境,軍事環(huán)境等,而不脫離本文公開的發(fā)明構(gòu)思。在一些實施例中,顯示系統(tǒng)10是穿戴式的,并且在一些實施例中,顯示系統(tǒng)10是不由用戶穿戴的固定組合器hud。在一些實施例中,顯示系統(tǒng)10是雙目系統(tǒng),例如頭盔安裝的雙目系統(tǒng)。
在一些實施例中,hud計算機(jī)16處理來自傳感器24的信息,并且使得與處理的信息相關(guān)聯(lián)的提示36被提供在組合器20上的視圖的周邊部分38上。所述周邊部分38在與通過組合器20的中心視圖相關(guān)聯(lián)的中心部分40的外部。在一些實施例中,周邊部分38在由飛行員或操作者通過組合器20的與中心焦點相關(guān)聯(lián)的相對狹窄的視圖之外。
在一些實施例中,周邊部分38與大約30°至110°(例如,30°至90°,30°至75°,45°至90°,45°至75°,60°至90°,60°至75°)的視角相關(guān)聯(lián)。在一些實施例中,顯示系統(tǒng)10不在除周邊部分38之外的區(qū)域中提供信息或圖像(例如,諸如在組合器20的周邊部分38上呈現(xiàn)的提示36的提示)。在一些實施例中,周邊部分38是環(huán)形或橢圓形的環(huán)形區(qū)域。
在一些實施例中,圖像(例如,視頻圖像)從視頻源12捕獲,并與的現(xiàn)實世界場景30保形地提供到合成器20上。在一些實施例中,頭部或眼睛跟蹤器42與顯示系統(tǒng)10的組件一起使用以提供用于保形操作的數(shù)據(jù)。在一些實施例中,組合器20上不提供保形符號和圖像,并且頭部跟蹤器42不包括在顯示系統(tǒng)10中或與顯示系統(tǒng)10一起使用。
在一些實施例中,傳感器24包括一個或多個飛行管理計算機(jī)、慣性參考系統(tǒng)、高度計、全球定位系統(tǒng)(gps)接收器、俯仰傳感器、滾動傳感器、高度傳感器、傾斜傳感器、偏航傳感器、空速傳感器、集成著陸系統(tǒng)、地形回避警告系統(tǒng)(taws)、天氣雷達(dá)系統(tǒng)、飛行管理系統(tǒng)和交通防撞系統(tǒng)(tcas)。傳感器24提供與飛行器位置(經(jīng)度,緯度,高度,俯仰,偏航,旋轉(zhuǎn)等)和運(yùn)動(空速,航向,垂直空速,加速度等)相關(guān)的數(shù)據(jù)。hud計算機(jī)16處理數(shù)據(jù)以向飛行員提供提示,諸如關(guān)于飛行器位置,運(yùn)動和/或校正動作的提示36。在一些實施例中,來自傳感器24的數(shù)據(jù)包括飛行階段數(shù)據(jù)。在一些實施例中,可以基于飛行階段啟用或禁用特定類型的提示。在一些實施例中,提示36的放置相對于基于飛行階段數(shù)據(jù)的中心視圖。例如,當(dāng)在飛行著陸或起飛階段時,在與較小視角相關(guān)聯(lián)的組合器20的部分提供提示36。
提示36可以提供基于位置或移動的警告,警報,情況或信息。在一些實施例中,提示36是一個或多個左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)提示,上升或下降提示,警報向上或向下提示,上方、右上方、左上方、下方、左下方、或右下方排除提示,或任何它們的組合。在一些實施例中,提示36是動畫的或動態(tài)的。在一些實施例中,提示36是彩色編碼的。在一些實施例中,提示36的顏色,尺寸和動畫程度可以指示威脅等級。
顯示處理器18包括接收數(shù)據(jù)的圖像生成器14,數(shù)據(jù)包括用于周邊部分38的符號和/或提示。在一些實施例中,數(shù)據(jù)作為視頻幀,視頻流或圖形數(shù)據(jù)被提供,用于提供符號和/或提示。在一些實施例中,用于提示的命令或指令從hud計算機(jī)16提供到顯示處理器18。圖像生成器14響應(yīng)于來自hud計算機(jī)16的命令,指令或視頻數(shù)據(jù),并配置這些數(shù)據(jù)以使用投影儀22在組合器20上顯示。在一些實施例中,圖像生成器14是處理圖形或視頻數(shù)據(jù)的硬件和軟件的組合。
顯示處理器18是現(xiàn)場可編程門陣列,數(shù)字信號處理器,圖形處理器,或其組合。在一些實施例中,顯示處理器18是hud計算機(jī)16的一部分。hud計算機(jī)16是用于執(zhí)行所述操作的計算平臺,并且可以由軟件模塊或其他例程配置。在一些實施例中,圖像生成器14和hud計算機(jī)16可以是在與顯示處理器18相關(guān)聯(lián)的計算平臺上操作的軟件例程或軟件模塊。
組合器20是用于將來自圖像生成器14的圖像提供給用戶的任何類型的光學(xué)裝置。在一些實施例中,組合器20是棱鏡組合器,波導(dǎo)組合器,全息組合器,反射組合器,屏幕,或其它光學(xué)介質(zhì)。在一些實施例中,組合器20是與hmd相關(guān)聯(lián)的面罩組合器。在一些實施例中,組合器20可以由玻璃或復(fù)合材料制成。
投影儀22是用于將圖像投影到組合器20的任何光學(xué)裝置。投影儀22提供與來自圖像生成器14的數(shù)據(jù)或電信號相關(guān)聯(lián)的圖像。投影儀22可以包括用于將圖像投影到組合器20的波導(dǎo),光纖,棱鏡,圖像源等。投影儀22可以是單色或彩色投影儀。
視頻源12是相機(jī)或其他傳感器(例如,紅外,可見光,雷達(dá)等)。在一些實施例中,視頻源12向處理器18或hud計算機(jī)16提供視頻信號或視頻數(shù)據(jù)。在一些實施例中,顯示系統(tǒng)10包括多于一個視頻源12。在一些實施例中,可以省略視頻源12并且不使用來自視頻源12的數(shù)據(jù)。
頭部跟蹤器42是眼睛位置感測裝置和/或頭部位置感測裝置,并且是可選的。頭部跟蹤器42是磁感測系統(tǒng),超聲跟蹤系統(tǒng),慣性跟蹤系統(tǒng),光學(xué)跟蹤系統(tǒng)和混合光學(xué)-慣性跟蹤,或其組合。在一些實施例中,頭部跟蹤器42跟蹤眼睛位置并且是瞳孔傳感器。在一些實施例中,頭部跟蹤器42提供頭部跟蹤和/或眼睛跟蹤數(shù)據(jù)。在一些實施例中,頭部跟蹤器42是可選組件,并且不利用來自頭部跟蹤器42的數(shù)據(jù)。
參照圖2,hud計算機(jī)16包括處理器200和存儲器202。在一些實施例中,hud計算機(jī)16是用于提供hud功能的任何計算平臺,包括提供提示,諸如在組合器20的周邊部分38中的提示36(圖1)。hub計算機(jī)16與圖像生成器14進(jìn)行通訊。處理器200包括周邊顯示生成器204。在一些實施例中,周邊顯示生成器204可以是電路,模塊,例程或其任何組合,以使提示36被提供在組合器20(圖1)的周邊部分38。在一些實施例中,周邊顯示生成器204接收數(shù)據(jù)并提供用于指示周邊部分38中符號或提示的數(shù)據(jù)。在一些實施例中,該數(shù)據(jù)以視頻幀,視頻流或用于提供提示36的指令被提供。在一些實施例中,由周邊顯示生成器204提供的提示36是基于來自傳感器24的數(shù)據(jù)指示位置或運(yùn)動信息的視覺提示??梢允褂锰崾镜膭赢?,顏色和/或尺寸來表示提示36的重要性。圖像生成器14配置數(shù)據(jù)(包括與提示36相關(guān)的數(shù)據(jù))以使用投影儀22在組合器20上顯示。
處理器200是現(xiàn)場可編程門陣列,數(shù)字信號處理器,圖形處理器,或其組合。在一些實施例中,處理器200可以是處理器18的一部分。在一些實施例中,周邊顯示生成器204是在hud計算機(jī)16上執(zhí)行的一個或多個軟件例程。存儲器202是任何類型的存儲設(shè)備(例如,電子存儲器,硬盤驅(qū)動器和閃存驅(qū)動器)。
參照圖3,通過組合器20(圖1)的視圖300包括中心視圖302,近中心視圖304,黃斑點視圖306,近周邊視圖308,中間周邊視圖310和遠(yuǎn)周邊視圖312,假設(shè)通過組合器20的中心軸316對應(yīng)于直接通過組合器20的視圖。在一些實施例中,中心視圖302包括與中心軸316成2.5°和-2.5°之間的視角。在一些實施例中,近中心視圖304包括與中心軸316成4°和-4°之間的視角。在一些實施例中,黃斑點視圖306包括與中心軸成9°和-9°之間的視角。在一些實施例中,近周邊視圖308包括與中心軸線316成9°和30°之間以及-9°和-30°之間的視角。在一些實施例中,中周邊視圖310包括與中心軸316成30°和60°之間以及-30°和-60°之間的視角。在一些實施例中,遠(yuǎn)周邊視圖312包括與中心軸316成60°和110°之間以及-60°和-110°之間的視角。在一些實施例中,遠(yuǎn)周邊視圖312包括與中心軸316成60°和100°之間以及-60°和-100°之間的視角。
參照圖4,通過組合器20(圖1)的視圖400包括圓形中心視圖402,圓形近中心視圖406,圓形近周邊視圖408,圓形中間周邊視圖410和非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412,相對于直接通過垂直平面416和水平平面418的交叉點420的視圖。在一些實施例中,圓形中心視圖402包括與交叉點420成0°和2.5°之間的視角。在一些實施例中,圓形近中心視圖406包括與交叉點420成2.5°和4°之間的視角。在一些實施例中,圓形近周邊視圖408包括與交叉點420成9°和30°之間的視角。在一些實施例中,圓形中間周邊視圖410包括與交叉點420成30°和60°之間的視角。視圖400的形狀是示例性的。
在一些實施例中,非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412包括與交叉點420成60°和110°之間的視角。在一些實施例中,非圓形周邊視圖412包括與交叉點420成60°和100°之間的視角。在一些實施例中,非圓形周邊視圖具有類似橢圓形的形狀,其具有沿著垂直平面416的鋸齒狀部分424。在一些實施例中,遠(yuǎn)周邊視圖412具有沿著頂部邊界426從60°到90°的視角范圍,沿著底部邊界428從70°到90°的視角范圍,沿側(cè)邊界432從90°到105°的視角范圍,以及沿側(cè)邊界434從90°到105°的視角范圍。圓形中心視圖402,圓形近中心視圖406,圓形近周邊視圖408,圓形中間周邊視圖410和非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412的形狀是以示例性方式示出的。
參照圖5,通過組合器20(圖1)的視圖500包括在非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412(圖4)提供的提示502。在一些實施例中,在中間周邊視圖410,近周邊視圖408或非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412、中間周邊視圖410和/或近周邊視圖408的組合提供提示502。在一些實施例中,提示502是動態(tài)的視覺提示,包括符號506和符號508。在一些實施例中,符號506和508各自由沿著與視角范圍(例如,在60°和70°之間)相關(guān)聯(lián)的弧提供。在一些實施例中,提示502由水平地和/或垂直地越過視角范圍提供。
在一些實施例中,符號506包括向下的箭頭,符號508包括向上的箭頭。在一些實施例中,符號506和508不包括箭頭(例如,是弧形條)。在一些實施例中,符號506和508是與用于校正的情況或指令的量級對應(yīng)的視角范圍中具有長度的彎曲射線。在一些實施例中,符號506和508是與用于校正的情況或指令的量級對應(yīng)的顏色編碼(例如,綠色,黃色,橙色,紅色)。在一些實施例中,符號506和508包括顏色條,其中條的總數(shù)和/或顏色表示量級。在一些實施例中,符號506和508閃光或頻閃以指示情況的等級(例如,更高的閃光頻率對應(yīng)更高的威脅等級或情況等級)或緊急性。可以使用各種符號(三角形,v形,虛線等)來提供提示502。
在一些實施例中,提示502的符號506和508是動態(tài)的并且增長到與警告的情況的量級相關(guān)聯(lián)的量級,并返回到更小的尺寸。在一些實施例中,符號506和508以0.1至10hz之間的頻率動態(tài)地增長。在一些實施例中,頻率隨著情況或警告的量級增加而增加。在一些實施例中,符號506和508各自同時被動畫。在一些實施例中,符號506和508被連續(xù)地動畫。
提示502提供向左旋轉(zhuǎn)情況的指示。在一些實施例中,向左旋轉(zhuǎn)情況由關(guān)于選定航向或途徑至hud計算機(jī)16(圖2)的飛行管理系統(tǒng)來提供。在一些實施例中,提示502是飛行員應(yīng)當(dāng)使飛行器向左旋轉(zhuǎn)(例如,逆時針方向)的指示。在一些實施例中,提示502是飛行器處于向左旋轉(zhuǎn)情況并且飛行員應(yīng)該使飛行器向右旋轉(zhuǎn)(例如,順時針方向)的指示??梢愿鶕?jù)人體工程學(xué)原理和生理反應(yīng)來選取適當(dāng)?shù)膭幼饕皂憫?yīng)提示502。
參照圖6,通過組合器20(圖1)的視圖600包括在非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412(圖4)提供的提示602。在一些實施例中,在中間周邊視圖410,近周邊視圖408或非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412、中間周邊視圖410和/或近周邊視圖408的組合中提供提示602。在一些實施例中,提示602是動態(tài)的視覺提示,包括符號606和符號608。在一些實施例中,提示602類似于提示502(圖5),除了符號606相對于符號506上下顛倒,并且符號608相對于符號508上下顛倒。
在一些實施例中,提示602提供向右旋轉(zhuǎn)情況的指示。在一些實施例中,向右旋轉(zhuǎn)情況由關(guān)于選定航向或途徑的飛行管理系統(tǒng)來提供。提示602是飛行員應(yīng)當(dāng)使飛行器向左旋轉(zhuǎn)(例如,順時針方向)的指示。在一些實施例中,向右旋轉(zhuǎn)情況是飛行器處于向右旋轉(zhuǎn)情況并且飛行員應(yīng)該使飛行器向左旋轉(zhuǎn)(例如,逆時針方向)的指示??梢愿鶕?jù)人體工程學(xué)原理和生理反應(yīng)來選取適當(dāng)?shù)膭幼饕皂憫?yīng)提示602。
參照圖7,視圖700通過組合器20(圖1)的視圖700包括在非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412(圖4)提供的提示702。在一些實施例中,在中間周邊視圖,近周邊視圖408或非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412、中間周邊視圖410和/或近周邊視圖408的組合提供提示702。在一些實施例中,提示702是動態(tài)的視覺提示,包括符號706和符號708。在一些實施例中,提示702類似于提示502(圖5),除了符號706相對于符號506上下顛倒之外。在一些實施例中,符號608相對于符號508具有相同的方向。
提示702提供上升情況的指示。在一些實施例中,上升情況是飛行器在滑翔范圍之下的情形。在一些實施例中,提示702在周邊視覺中向飛行員提供下降的感覺。在一些實施例中,上升情況由集成著陸系統(tǒng)(ils)數(shù)據(jù)或由傳感器24提供的滑翔范圍數(shù)據(jù)確定。在一些實施例中,提示702是飛行員應(yīng)該升高飛行器的指示(例如,增加高度)。在一些實施例中,提示702是飛行器太高并且飛行員應(yīng)該降低高度的指示??梢愿鶕?jù)人體工程學(xué)原理和生理反應(yīng)來選取適當(dāng)?shù)膭幼饕皂憫?yīng)提示702。
參照圖8,通過組合器20(圖1)的視圖800包括在非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412(圖4)提供的提示802。在一些實施例中,在中間周邊視圖,近周邊視圖408或非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412、中間周邊視圖410和/或近周邊視圖408的組合提供提示802。在一些實施例中,提示802是動態(tài)的視覺提示,包括符號806和符號808。在一些實施例中,提示802類似于提示502(圖5),除了符號808相對于符號508上下顛倒之外。在一些實施例中,符號806相對于符號506具有相同的方向。
符號806和808類似于符號706和708(圖7),除了符號的方向相反以指示下降情況。在一些實施例中,下降情況是飛行器在滑翔范圍之上的情形。在一些實施例中,提示802在周邊視覺中向飛行員提供上升的感覺。下降情況由集成著陸系統(tǒng)(ils)數(shù)據(jù)或由傳感器24提供的滑翔范圍數(shù)據(jù)確定。在一些實施例中,下降情況是飛行員應(yīng)該降低飛行器(例如,降低高度)的指示。在一些實施例中,下降情況是飛行器太低并且飛行員應(yīng)該增加高度的指示。可以根據(jù)人體工程學(xué)原理和生理反應(yīng)來選取適當(dāng)?shù)膭幼饕皂憫?yīng)提示802。
參照圖9,通過組合器20(圖1)的視圖900包括在非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412(圖4)提供的提示902。在一些實施例中,在中間周邊視圖410,近周邊視圖408或非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412、中間周邊視圖410和/或近周邊視圖408的組合提供提示902。在一些實施例中,提示902是動態(tài)的視覺提示,包括符號906。在一些實施例中,在-75°和-40°之間的視角范圍內(nèi)沿著視圖900的底部的縮進(jìn)908處提供符號906。
符號906包括朝上的箭頭,并且是v形形狀的,其v形底部沿著視圖900的底部邊緣。在一些實施例中,符號906具有與用于校正的情況或指令的量級對應(yīng)的高度和寬度。在一些實施例中,符號906是與用于校正的情況或指令的量級對應(yīng)的顏色編碼(例如,綠色,黃色,橙色,紅色)。在一些實施例中,符號906包括顏色條,其中條的總數(shù)和/或顏色表示量級。在一些實施例中,符號906可以閃爍以指示情況的等級(例如,更高的閃光頻率對應(yīng)更高的威脅等級或情況等級)??梢允褂酶鞣N符號(三角形,條形,虛線等)來提供提示902。在一些實施例中,提示902不包括箭頭。
在一些實施例中,符號906是動態(tài)的并且增長到與警告的情況的量級相關(guān)聯(lián)的量級,并返回到更小的尺寸。當(dāng)符號906變大時,由符號906覆蓋更大的視角范圍。在一些實施例中,符號906以0.1至10hz之間的頻率動態(tài)地增長。在一些實施例中,頻率隨著情況或警告的量級增加而增加。
提示902提供警報向上情況的指示。在一些實施例中,警報向上情況是飛行員應(yīng)該升高飛行器(例如,增加高度)的指示。在一些實施例中,上升情況是飛行器過高并且飛行員應(yīng)該降低高度的指示。可以根據(jù)人體工程學(xué)原理來選取適當(dāng)?shù)膭幼饕皂憫?yīng)提示902。
參照圖10,通過組合器20(圖1)的視圖1000包括在非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412(圖4)提供的提示1002。在一些實施例中,在中間周邊視圖410,近周邊視圖408或非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412、中間周邊視圖410和/或近周邊視圖408的組合提供提示1002。提示1002是動態(tài)的視覺提示,包括符號1006。在一些實施例中,在40°和60°之間的視角范圍內(nèi)在視圖900的頂部的中心點1008處提供符號1006。
符號1006類似于符號906(圖9),除了符號1006的方向與符號906的方向相反以指示警報向下情況。在一些實施例中,警報向下情況是飛行員應(yīng)該升高飛行器的指示(例如,增加高度)。在一些實施例中,警報向下情況是飛行器過高并且飛行員應(yīng)該降低高度的指示??梢愿鶕?jù)人體工程學(xué)原理來選取適當(dāng)?shù)膭幼饕皂憫?yīng)提示1006。
參照圖11,通過組合器20(圖1)的視圖1100包括在非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412(圖4)提供的提示1102。在一些實施例中,在中間周邊視圖410,近周邊視圖408或非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412、中間周邊視圖410和/或近周邊視圖408的組合提供提示1102。在一些實施例中,提示1102是動態(tài)的視覺提示,具有蝙蝠翼狀符號1106,包括凹形邊界1110,傾斜邊界1112,傾斜邊界1114,凸形邊界1116和凸形邊界1118。在一些實施例中,符號1106具有縮進(jìn)1108,其對應(yīng)于在75度和50度之間的視角范圍內(nèi)沿著視圖900的底部的凸形邊界1116和1118之間的點。在一些實施例中,凹形邊界1110對應(yīng)于視角邊界(例如,50°)。
在一些實施例中,符號1106具有與用于校正的情況或指令的量級對應(yīng)的高度和寬度。在一些實施例中,符號906可以是與用于校正的情況或指令的量級對應(yīng)的顏色編碼(例如,綠色,黃色,橙色,紅色)。在一些實施例中,符號1106包括顏色條,其中條的總數(shù)和/或顏色表示量級。在一些實施例中,符號1106可以閃光或頻閃以指示情況的等級(例如,更高的閃光頻率對應(yīng)更高的威脅等級或情況等級)??梢允褂酶鞣N符號(三角形,條形,虛線等)來提供提示1102。
在一些實施例中,符號1106是動態(tài)的并且增長到與警告的情況的量級相關(guān)聯(lián)的量級,并返回到更小的尺寸。當(dāng)符號1106變大時,由符號906覆蓋更大的視角范圍。在一些實施例中,符號1106以0.1至10hz之間的頻率動態(tài)地增長。在一些實施例中,頻率隨著情況或警告的量級增加而增加。
提示1102提供下方排除情況的指示。在一些實施例中,下方排除情況是飛行員應(yīng)該升高飛行器(例如,增加高度)的指示。在一些實施例中,提示1102是地形或另一障礙物在與符號1106的放置相關(guān)聯(lián)的方位靠近飛行器的指示。在一些實施例中,生成提示1102以響應(yīng)來自地形回避警告系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。可以根據(jù)人體工程學(xué)原理來選取適當(dāng)?shù)膭幼饕皂憫?yīng)提示1102。
參照圖12,通過組合器20(圖1)的視圖1200包括在非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412(圖4)提供的提示1202。在一些實施例中,在中間周邊視圖410,近周邊視圖408或非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412、中間周邊視圖410和/或近周邊視圖408的組合提供提示1202。在一些實施例中,提示1202是動態(tài)的視覺提示,包括具有由凸形邊界1210,傾斜邊界1212,傾斜邊界1214和凹形邊界1216限定形狀的符號1206。在一些實施例中,符號1206具有在60°和110°之間的視角范圍內(nèi)沿著視圖900的頂部的邊界1210。在一些實施例中,凹形邊界1216對應(yīng)于視角邊界(例如,50°)。
符號1206類似于符號1106(圖11),除了符號的方向相反以指示上方排除情況。在一些實施例中,上方排除情況是飛行員應(yīng)該降低飛行器(例如,降低高度)的指示。在一些實施例中,提示1206是障礙物(例如,空中交通或天氣)在與符號1206的放置相關(guān)聯(lián)的方位靠近飛行器的指示。在一些實施例中,提供提示1202以響應(yīng)來自氣象雷達(dá)系統(tǒng)或交通防撞系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。在一些實施例中,提示1202是飛行器太低并且飛行員應(yīng)該增加高度的指示。可以根據(jù)人體工程學(xué)原理來選取適當(dāng)?shù)膭幼饕皂憫?yīng)提示1206。
參照圖13,通過組合器20(圖1)的視圖1300包括在非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412(圖4)提供的提示1302。在一些實施例中,在中間周邊視圖410,近周邊視圖408或非圓形遠(yuǎn)周邊視圖412、中間周邊視圖410和/或近周邊視圖408的組合提供提示1302。在一些實施例中,提示1302是動態(tài)的視覺提示,包括具有由凸形邊界1310,傾斜邊界1312,傾斜邊界1314和凹形邊界1316限定形狀的符號1306。在一些實施例中,符號1306具有在60°和110°之間的視角范圍內(nèi)沿著視圖900的左下部分的邊界1310。符號1306由傾斜邊界1314處延伸到縮進(jìn)1318的右邊。在一些實施例中,凹形邊界1216對應(yīng)于視角邊界(例如,50°)。
在一些實施例中,符號1306類似于符號1106(圖11)和1206(圖12),除了符號的方向位于視圖1300的左下象限中以指示左下方排除。在一些實施例中,符號1306可以被提供在視圖1300的左上象限中,以指示左上方排除情況。在一些實施例中,符號1306可以被提供在視圖1300的右上象限中,以指示右上方排除情況。在一些實施例中,符號1306可以被提供在視圖1300的右下象限中,以指示右下方排除情況。在一些實施例中,左下排除情況是飛行員應(yīng)該提高并向右整飛行器位置的指示。在一些實施例中,提示1202是飛行器過高和向右過遠(yuǎn)的指示,并且飛行員應(yīng)該增加高度并將飛行器移動到左邊??梢愿鶕?jù)人體工程學(xué)原理來選取適當(dāng)?shù)膭幼饕皂憫?yīng)提示1302。
參照圖14,通過組合器20(圖1)的視圖1400包括類似于提示502(圖5)的向上警報提示1402和類似于提示1102(圖11)的下方排除提示1412。在一些實施例中,根據(jù)被感測的情況,警告或警報的組合來利用提示502,602,702,802,902,1002,1102,1202和1302的其他組合。
參照圖15,顯示系統(tǒng)10可以使用流程1500來在組合器20(圖1)上提供一個或多個提示502,602,702,802,902,1002,1102,1202,1302和1402。在一些實施例中,流程1500優(yōu)選地由hud計算機(jī)16執(zhí)行。
在操作1502中,使用傳感器24(圖1)感測諸如飛行器的交通工具的位置。在一些實施例中,位置或移動警告或警報由天氣雷達(dá)系統(tǒng),地形回避警告系統(tǒng)或交通防撞系統(tǒng)直接提供。在操作1504中,hud計算機(jī)16確定情況,警報或警告并作為提示502,602,702,802,902,1002,1102,1202和1302的一個或多個在組合器20上顯示。在一些實施例中,通過將位置或運(yùn)動與預(yù)期飛行路徑,途徑,滑翔范圍或其它路線進(jìn)行比較來確定警告情況,警報或警告。在一些實施例中,通過將飛行器位置和運(yùn)動與地形或障礙物進(jìn)行比較來確定警告情況或警報。在操作1508中,圖像生成器14使組合器20在周邊視覺區(qū)域(例如,周邊部分38(圖1))中顯示提示502,602,702,802,902,1002,1102,1202和1302中的適當(dāng)?shù)囊粋€或多個。在一些實施例中,圖像生成器14響應(yīng)于來自hud計算機(jī)16的命令或數(shù)據(jù),以生成用于由投影儀22投射的圖像。
在一些實施例中,在為組合器20上的符號確定適當(dāng)?shù)闹苓吙梢晠^(qū)域的校準(zhǔn)例程之后執(zhí)行流程1500。在一些實施例中,飛行員可以向前看,并且可以在變化的位置處提供提示,直到飛行員確認(rèn)該位置適合于他或她的個人視覺。在一些實施例中,在存在隧道視覺的高壓力情形或高重力情形下,可能更接近中央視圖402(圖4)提供提示。
雖然給出的詳細(xì)附圖,具體示例,詳細(xì)算法和特定配置描述了優(yōu)選的和示例性的實施例,但是它們僅用于說明。例如,可以以多種步驟序列中的任一種來執(zhí)行所述方法。所示出和描述的硬件,光學(xué)和軟件配置可以根據(jù)所選擇的天氣雷達(dá)和處理設(shè)備的性能特性和物理特性而不同。例如,系統(tǒng)組件的類型及其互連可能不同。所描繪和描述的系統(tǒng)和方法不限于所公開的精確細(xì)節(jié)和情況。流程圖僅示出了優(yōu)選的示例性操作。以非限制性方式示出了特定數(shù)據(jù)類型和操作。此外,在不脫離如所附權(quán)利要求中所表達(dá)的本發(fā)明的范圍的情況下,可以對示例性實施例的設(shè)計,操作情況和布置進(jìn)行其它替換,修改,改變和省略。
在本文公開的發(fā)明構(gòu)思的范圍內(nèi)的一些實施例可以包括用于攜帶或具有存儲在其上的機(jī)器可執(zhí)行指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的機(jī)器可讀存儲介質(zhì)的程序產(chǎn)品。這種機(jī)器可讀存儲介質(zhì)可以是可由通用或?qū)S糜嬎銠C(jī)或其他具有處理器的機(jī)器訪問的任何可用介質(zhì)。作為示例,這種機(jī)器可讀存儲介質(zhì)可以包括ram,rom,eprom,eeprom,cdrom或其他光盤存儲器,磁盤存儲器或其他磁性存儲設(shè)備,或可以用于攜帶或存儲以機(jī)器可執(zhí)行指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式的期望的程序代碼并且可以由通用或?qū)S糜嬎銠C(jī)或具有處理器的其他機(jī)器訪問的任何其它媒介。上述的組合也包括在機(jī)器可讀存儲介質(zhì)的范圍內(nèi)。機(jī)器可執(zhí)行指令包括,例如,使通用計算機(jī),專用計算機(jī)或?qū)S锰幚頇C(jī)器執(zhí)行某一功能或一組功能的指令和數(shù)據(jù)。如本文所參照的機(jī)器或計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)不包括暫時性介質(zhì)(例如,空間中的信號)。