用于在车辆转弯时调整虚拟相机的朝向的方法和系统技术方案

本公开的各方面涉及在车辆转弯时调整虚拟相机的朝向。一个或多个计算设备可以接收入弯之前车辆的原始航向和车辆的当前航向。基于车辆的原始航向和车辆的当前航向，所述一个或多个计算设备可以确定车辆正在执行的转弯角度，并且所述一个或多个计算设备可以确定相机旋转角度并且通过将虚拟相机旋转所述相机旋转角度来将虚拟相机相对于车辆的朝向调整到更新后的朝向，并生成与虚拟相机的更新后的朝向对应的视频。该视频可以由所述一个或多个计算设备显示在显示器上。

Method and System for Adjusting the Orientation of Virtual Camera in Vehicle Turning

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在车辆转弯时调整虚拟相机的朝向的方法和系统相关申请的交叉引用：本申请要求于2016年11月30日提交的美国专利申请No.15/364,914的申请日的权益，其公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
自主车辆，诸如不需要人类驾驶员的车辆，可以用于帮助乘客或物品从一个地点到另一个地点的运输。这种车辆可以以完全自主模式操作，其中乘客或远程操作者可以提供某个初始输入，诸如拾取地点或目的地地点，并且车辆自己操纵到那个地点。这种车辆通常配备有各种类型的传感器，以便检测周围环境中的物体。例如，自主车辆可以包括激光器、声纳、雷达、相机以及扫描和记录来自车辆周围环境的数据的其它设备。来自这些设备中的一个或多个的传感器数据可以用于检测物体及其相应的特点(位置、形状、航向、速度等)。这些特点可以用于向车辆的乘员提供在车辆附近检测到的物体的视觉指示以及那些物体在未来的某个短暂时段内可能做的事情。为了向车辆的乘员提供关于车辆环境的信息，车辆中的显示器可以从相对于车辆固定在默认位置处的虚拟相机的视角呈现由虚拟相机系统生成的视频。视频可以包括在与虚拟相机的位置对应的设定视场内的图像，该视场包括车辆周围环境的一部分和车辆的预计轨迹。在车辆执行转弯时，虚拟相机将保持在默认位置，使得视频将继续提供位于设定视场内的图像。同时，这种信息可以用于控制车辆以避开这些物体，或者在不可避免的碰撞情况下使损坏最小化。因此，检测、识别和预测是用于自主车辆的安全操作的关键功能。
技术实现思路
该技术一般而言涉及在车辆转弯时调整虚拟相机的方向。一个或多个计算设备可以接收转弯之前车辆的原始航向和车辆的当前航向。基于车辆的原始航向和车辆的当前航向，一个或多个计算设备可以确定车辆正在执行的转弯角度。一个或多个计算设备可以确定相机旋转角度并通过将虚拟相机旋转相机旋转角度来将虚拟相机相对于车辆的朝向调整到更新后的朝向。与虚拟相机的更新后的朝向对应的视频可以由一个或多个计算设备生成并显示在显示器上。可以从车辆的定位系统接收车辆的原始航向和车辆的当前航向。确定转弯角度可以通过计算车辆的原始航向与车辆的当前航向之间的差来确定。相机旋转角度可以基于转弯角度，并且通过将转弯角度输入挤压函数(squashingfunction)并接收输出的角度来计算，其中输出的角度是相机旋转角度。可以调整虚拟相机的朝向，并且可以在车辆转弯的同时显示视频。车辆的当前航向可以是预计航向，并且可以在车辆执行转弯之前更新虚拟相机的朝向。可以通过将转弯角度输入挤压函数并接收输出的角度来计算相机旋转角度，并且输出的角度可以是相机旋转角度。可以通过访问包括针对每个转弯角度的预定相机旋转角度的表来确定相机旋转角度。一种用于在车辆转弯时调整虚拟相机的朝向的系统可以包括一个或多个处理器，该处理器被配置为接收转弯之前车辆的原始航向和车辆的当前航向并且基于车辆的原始航向和车辆的当前航向确定车辆正在执行的转弯角度。该一个或多个处理器还可以被配置为确定相机旋转角度，通过将虚拟相机旋转相机旋转角度来将虚拟相机相对于车辆的朝向调整到更新后的朝向，生成与虚拟相机的更新后的朝向对应的视频，并显示视频。一种在其上存储指令的非瞬态计算机可读介质，当指令由一个或多个处理器执行时，可以使得一个或多个处理器执行在车辆转弯时调整虚拟相机的朝向的方法。该方法可以包括接收转弯之前车辆的原始航向和车辆的当前航向，基于车辆的原始航向和车辆的当前航向确定车辆正在执行的转弯角度，确定相机旋转角度，通过将虚拟相机旋转相机旋转角度来将虚拟相机相对于车辆的朝向调整到更新后的朝向，生成与虚拟相机的更新后的朝向对应的视频，并在显示器上显示视频。附图说明图1是根据本公开各方面的示例车辆的功能图。图2A-图2D是根据本公开各方面的车辆的示例外部视图。图3是根据本公开各方面的系统的示意图。图4是根据本公开各方面的图3的系统的功能图。图5A和图5B是根据本公开各方面的位于默认位置处的虚拟相机的图示。图6是根据本公开各方面的虚拟相机的视场的图示。图7是根据本公开各方面的旋转的虚拟相机的视场的图示。图8是根据本公开各方面的基于车辆的预计轨迹的虚拟相机的视场的图示。图9-图12是根据本公开各方面的随着车辆转弯前进而改变的虚拟相机的视场的图示。图13是示出根据本公开各方面的挤压功能的输入和输出的图表。图14和图15是根据本公开各方面的在与车辆预计转弯的方向相反的方向上旋转的虚拟相机的视场的图示。图16是根据本公开各方面的位于车辆上方的虚拟相机的视场的图示。图17是根据本公开各方面的流程图。具体实施方式概述该技术一般而言涉及向乘客提供关于车辆环境的信息。这可以包括，例如，当车辆转弯时调整虚拟相机的位置和朝向。例如，当车辆执行转弯时，虚拟相机的位置可以围绕车辆旋转，以在与车辆的预期航向对应的经调整的视场内呈现视频。关于这一点，车辆内的计算设备可以将信息发送到与车辆周围环境和定位对应的虚拟相机系统。基于接收到的信息，虚拟相机系统可以使用接收到的数据从虚拟相机的视角生成视频。可以通过在与车辆行驶的路线对应的地图上覆盖车辆的预计轨迹和检测到的物体来生成视频。虚拟相机围绕车辆旋转的距离可以基于车辆正在执行的转弯角度。虚拟相机系统可以将车辆正在执行的相对于转弯之前车辆行驶的航向的转弯角度输入到旋转表中，并输出虚拟相机可以被旋转的对应的相机旋转角度。当车辆转弯前进时，虚拟相机系统可以连续地更新相机旋转角度。虚拟相机系统可以基于车辆的预计轨迹确定即将到来的车辆转弯的预期角度，并且在车辆转弯之前开始将虚拟相机旋转预定距离。例如，虚拟相机系统可以确定车辆距即将到来的转弯的距离以及车辆将要进行的预期的转弯角度。在确定预计转弯位于或小于预定距离时，虚拟相机系统可以开始通过与预期的转弯角度对应的相机旋转角度来旋转虚拟相机。当车辆停止或预计停止时，虚拟相机可以保持静止。例如，虚拟相机可以确定车辆的预计轨迹预期车辆将通过停车灯。照此，虚拟相机在汽车行驶通过停止灯之前可能都不会旋转。为了最小化次要相机旋转(minorcamerarotation)，诸如由次要过度转向校正造成的那些次要相机旋转，以及为了平滑较大的相机旋转，虚拟相机系统可以使用挤压函数。例如，可以将车辆正在执行的转弯角度输入到挤压函数中，并且可以输出与转弯角度相同或比转弯角度更渐进的相机角度旋转值。在未受保护的转弯处，虚拟相机系统可以旋转虚拟相机以生成与未受保护的转弯处迎面而来的交通对应的图像。例如，虚拟相机可以在车辆的预计轨迹的相反方向上旋转，以生成与在车辆试图转弯的道路上行驶的其它车辆对应的图像。还可以调整虚拟相机的高度和俯仰以捕获更多或更少的车辆周围环境。例如，当车辆在交叉路口处停止时，虚拟相机可以定位在车辆上方，并且可以调整虚拟相机的俯仰使得其直接向下看到车辆。然后，虚拟相机可以生成视频，该视频包括关于车辆所有侧面的车辆周围环境的图像。上述特征可以允许车辆(诸如自主车辆)向其乘客提供车辆轨迹和周围环境的视频。通过旋转生成视频的虚拟相机，向乘客提供关于车辆的预计轨迹或沿着预计轨迹更远定位并与如果他们手动驾驶车辆的话他们期望看到的一致的周围环境的信息。另外，可以将车辆的轨迹和周围环境的视频提供给位于车辆外部的个人或系统，以向他们提供视频以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在车辆转弯时调整虚拟相机的朝向的计算机实现的方法，所述方法包括：由一个或多个计算设备接收所述车辆在入弯之前的原始航向和所述车辆的当前航向；由所述一个或多个计算设备基于所述车辆的原始航向和所述车辆的当前航向，确定所述车辆正在执行的转弯角度；由所述一个或多个计算设备确定相机旋转角度；由所述一个或多个计算设备通过将所述虚拟相机旋转所述相机旋转角度来将所述虚拟相机相对于所述车辆的朝向调整到更新后的朝向；由所述一个或多个计算设备生成并显示与所述虚拟相机的更新后的朝向对应的视频。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.30 US 15/364,9141.一种用于在车辆转弯时调整虚拟相机的朝向的计算机实现的方法，所述方法包括：由一个或多个计算设备接收所述车辆在入弯之前的原始航向和所述车辆的当前航向；由所述一个或多个计算设备基于所述车辆的原始航向和所述车辆的当前航向，确定所述车辆正在执行的转弯角度；由所述一个或多个计算设备确定相机旋转角度；由所述一个或多个计算设备通过将所述虚拟相机旋转所述相机旋转角度来将所述虚拟相机相对于所述车辆的朝向调整到更新后的朝向；由所述一个或多个计算设备生成并显示与所述虚拟相机的更新后的朝向对应的视频。2.如权利要求1所述的方法，其中，从所述车辆的定位系统接收所述车辆的原始航向和所述车辆的当前航向。3.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述转弯角度是通过计算所述车辆的原始航向与所述车辆的当前航向之间的差来确定。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述相机旋转角度是基于所述转弯角度，并且是通过将所述转弯角度输入挤压函数并接收输出角度来计算，其中所述输出角度是所述相机旋转角度。5.如权利要求1所述的方法，其中，调整所述虚拟相机的朝向并且在所述车辆转弯时显示所述视频。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述车辆的当前航向是预计航向，并且在所述车辆执行转弯之前更新所述虚拟相机的朝向。7.如权利要求1所述的方法，其中，通过将所述转弯角度输入挤压函数并接收输出角度来计算所述相机旋转角度，其中所述输出角度是所述相机旋转角度。8.如权利要求1所述的方法，其中，通过访问包括针对每个转弯角度的预定相机旋转角度的表来确定所述相机旋转角度。9.一种用于在车辆转弯时调整虚拟相机的朝向的系统，所述系统包括一个或多个处理器，被配置为：接收所述车辆在入弯之前的原始航向和所述车辆的当前航向；基于所述车辆的原始航向和所述车辆的当前航向，确定所述车辆正在执行的转弯角度；确定相机旋转角度；通过将所述虚拟相机旋转所述相机旋转角度，将所述虚拟相机相对于所述车辆的朝向调整到更新后的朝向；生成并显示与虚拟相...

【专利技术属性】
技术研发人员：N帕特尔，
申请(专利权)人：伟摩有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US