ОТОБРАЖЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ О ВИДИМЫХ ЧЕРЕЗ ОКНА ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТАХ

Изобретение относится к способу отображения информации о подвижном объекте, при котором отображается хранящаяся в базе данных информация об объекте. Кроме того, изобретение относится к устройству для осуществления способа, содержащему экран, вычислительное устройство, устройство памяти, в котором хранятся географические координаты объектов в виде соответствующей информации о нем, и устройство определения положения для определения географических координат экрана.

До сих пор известны способы и устройства, у которых в зависимости от вида места, в котором находится мобильное устройство, например смартфон или носимый компьютер, на нем отображается информация об объектах, видимых с этого места или находящихся в его окружении. Частично это происходит при одновременном отображении изображения этого объекта. Например, известно отображение изображений и другой информации о достопримечательностях, видимых с места расположения мобильного устройства. Такое отображение информации происходит до сих пор всегда статически. Отображается информация о неподвижных изображениях или видимых на изображениях объектах.

В ходе разработки повсеместной дополненной реальности (ubiquitous augmented reality) существует, однако, потребность в создании относящейся также к подвижным объектам информации о них таким образом, чтобы она комфортно воспринималась наблюдателем. Такое отображение известно из US 2011/0052009 А1.

На этом фоне в основе изобретения лежит задача дальнейшего улучшения отображения информации о движущихся мимо окна объектах, которое происходит во время их движения мимо соответствующего объекта.

Эта задача решается посредством способа с признаками п. 1 формулы.

Кроме того, в основе изобретения лежит задача создания устройства для осуществления этого способа.

Эта задача решается посредством устройства с признаками независимого пункта формулы.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются объектом зависимых пунктов.

Предложенный способ отображения информации, по меньшей мере, об одном, видимом через подвижное окно объекте предусматривает использование в качестве окна прозрачного экрана (этап а) и определение географических координат окна (этап б). При этом под географическими координатами следует понимать те, которые однозначно описывают положение объекта на Земле, например градус долготы, градус широты и высота выше нормального нуля. Далее с использованием этих географических координат окна для, по меньшей мере, части хранящихся в базе данных объектов определяется соответствующее место проекции, которое возникает при проекции соответствующего объекта в направлении смотрящего через окно и движущегося вместе с ним наблюдателя (этап в). После этого для каждого из выявленных мест проекции проверяется, находится ли оно в пределах участка окна, охватываемого заданным углом обзора наблюдателя (этап г). Затем о тех объектах, соответствующее место проекции которых находится на охватываемом углом обзора наблюдателя участке окна, на используемом в качестве окна прозрачном экране отображается хранящаяся в базе данных информация на заданном расстоянии от соответственно выявленных мест проекции (этап д). Далее этапы 6-д повторяются (этап е). Таким образом, информация вместе с соответствующим объектом движется на используемом в качестве окна прозрачном экране.

Под местом проекции в данном случае следует понимать место на окне или прозрачном экране, на котором наблюдатель видит объект. Описанным способом информация о движущихся мимо окна объектах может отображаться в принципиально произвольной близости от соответствующего объекта. Наблюдатель может оставить свой взгляд направленным на объект и комфортно воспринимать соответствующую информацию о нем, т.к. эта соответствующая информация кажущимся образом движется вместе с соответствующим объектом.

Заданное расстояние от соответственно выявленного места проекции может подходящим образом выбираться, в принципе, для каждого случая применения. В частности, заданное расстояние может принимать также нулевое значение, так что отображение информации об объекте может осуществляться непосредственно в соответствующем месте проекции.

В базе данных об объектах хранятся предпочтительным образом, по меньшей мере, их географические координаты. Расчет мест проекции может тогда ограничиваться той частью хранящихся в базе данных объектов, географические координаты которых настолько близки к географическим координатам окна, что возможна различимость через окно. Например, расчет мест проекции может ограничиваться такими объектами, которые находятся на примыкающей к поверхности окна полуокружности радиусом пять километров. Таким образом, можно уменьшить затраты на осуществление способа, в частности можно уменьшить затраты на используемые вычислительные устройства и, тем самым, расход энергии ими.

Предпочтительным образом о тех объектах, соответствующее место проекции которых находится на охватываемом углом обзора наблюдателя участке окна, перед осуществлением этапа д с помощью хранящихся в базе данных высот этих объектов вычисляется высота проекции соответствующего объекта, возникающая при проекции в соответствующем месте проекции. Этап д осуществляется тогда только для тех из этих объектов, высота проекции которых превышает заданную минимальную высоту. Эта заданная минимальная высота выбирается в каждом случае применения таким образом, что объект кажется наблюдателю настолько большим, что он воспринимается им. Таким образом, можно дополнительно уменьшить затраты на осуществление способа, т.к. для так и так не воспринимаемых наблюдателем объектов уменьшаются затраты на расчет и, тем самым, в конце концов, потребность в энергии для осуществления способа. Описанное ограничение осуществления этапа д объектами, высота проекции которых превышает заданную минимальную высоту, простирается, очевидно, сначала только на петлю способа. Если в соответствии с этапом е проходится следующая петля способа, то снова проверяется, превышена ли заданная минимальная высота. Соответствующая информация об объекте может отображаться большей или меньшей в зависимости от высоты его проекции. Это значит, что соответствующая информация может быть шкалирована в соответствии с высотой проекции объекта. Таким образом, можно создать достаточно поверхности отображения информации о других объектах, высота проекции которых больше.

Преимущественно в отношении объектов, соответствующее место проекции которых находится на охватываемом углом обзора наблюдателя участке окна, перед осуществлением этапа д проверяется, загораживается ли вид наблюдателя на соответствующий объект другими, хранящимися в базе данных объектами или очертаниями местности. Для этого могут быть привлечены, например, хранящиеся в базе данных географические координаты различных объектов. Точно так же для этого можно обратиться к хранящейся в базе данных топологической информации. Этап д осуществляется далее только для тех объектов, которые свободны от подобного загораживания вида и, тем самым, могут восприниматься наблюдателем. Как в случае описанного выше варианта способа также в этом случае осуществление этапа д ограничивается только в соответствующей петле способа названными объектами. В следующей петле способа снова проверяются предпосылки прекращения этапа д для данного объекта. Описанный вариант способа позволяет отображать информацию только о таких объектах, которые могут восприниматься наблюдателем. К тому же, как описано выше, за счет ограничения осуществления этапа д выбранными объектами можно дополнительно уменьшить затраты на осуществление способа.

В другом варианте способа в отношении объектов, соответствующее место проекции которых находится на охватываемом углом обзора наблюдателя участке окна, перед осуществлением этапа д проверяется, загорожен ли вид наблюдателя на соответствующий объект другими, хранящимися в базе данных объектами или очертаниями местности. В случае такого загораживания вида на используемом в качестве окна прозрачном экране отображается изображение этого объекта в его выявленном месте проекции. Таким образом, наблюдатель может рассматривать объекты, в частности достопримечательности, находящиеся в его окружении, которые он, однако, не может воспринимать невооруженным глазом.

Согласно изобретению, определяется скорость окна, с которой оно или прозрачный экран движется. С помощью этой скорости окна затем, по меньшей мере, для части хранящихся базе данных объектов определяется соответствующая скорость информации об объекте. Эта скорость информации об объекте представляет собой скорость, с которой соответствующая информации об объекте двигалась бы заодно с прозрачным экраном. Далее этап д осуществляется только для тех объектов, скорость информации о которых не достигает заданной максимальной скорости. Таким образом, можно избежать отображения информации об объекте, которая двигалась бы на прозрачным экране настолько быстро, что она либо не воспринималась бы наблюдателем, либо отображение нельзя было бы реализовать с имеющимся в распоряжении временем включения прозрачного экрана. К тому же можно также уменьшить затраты на осуществление способа. Как уже пояснялось в связи с описанными выше вариантами способа, ограничение его осуществления объектами, скорость информации о которых не достигает заданной максимальной скорости, сохраняется только для петли способа. Определение скорости информации об объектах может заключаться в приблизительной оценке скорости информации об объектах, которая может проводиться, например, с помощью расстояния объекта от окна. Преимущественно соответствующая скорость информации определяется только для тех объектов, место проекции которых находится на охватываемом углом обзора наблюдателя участке окна. Таким образом, можно уменьшить затраты на осуществление способа.

Предпочтительным образом дальнейшее уменьшение необходимых для осуществления способа затрат достигается за счет того, что на этапе в место проекции определяется только для тех объектов, скорость информации о которых не достигает заданной максимальной скорости.

В одном предпочтительном варианте способа ночью или в условиях плохой видимости в отношении тех объектов, соответствующее место проекции которых находится на охватываемом углом обзора наблюдателя участке окна, на используемом в качестве окна прозрачном экране отображается изображение соответствующего объекта в соответственно выявленном месте проекции. Это позволяет наблюдателю воспринимать объект, например достопримечательность, также в условиях плохой видимости в том месте, в котором он был бы различим в условиях лучшей видимости.

От отображения изображения соответствующего объекта можно отказаться, если вид на этот объект загорожен. Благодаря этому наблюдатель не получает ложного впечатления от положения данного объекта.

На практике зарекомендовало себя использования в качестве подвижного окна окна рельсового транспортного средства, экскурсионного автобуса или автомобиля. В автомобилях в качестве подвижных окон используются оконные стекла задних сидений.

Предпочтительным образом способ осуществляется для любого, расположенного перпендикулярно направлению движения ряда сидений транспортного средства. Наблюдателем является тогда пассажир, занявший место на сиденьи этого ряда. Осуществление способа для ряда сидений означает, что для всех сидений этого ряда принимаются единый угол обзора, единые места проекции и единый участок окна. Способ осуществляется, тем самым, как бы для одного сиденья этого ряда, а события оцениваются для всех сидений этого ряда. Термин «транспортное средство» включает в себя в данном случае, в принципе, все виды сухопутных, водных и воздушных транспортных средств. Этот вариант способа обеспечивает, во-первых, уменьшение необходимых для его осуществления затрат. Во-вторых, предотвращается предоставление наблюдателю в распоряжение лишь очень маленького участка окна, как в случае, если бы для каждого сиденья одного ряда пришлось бы предусматривать участок окна, который не накладывается на участки окна, соответствующие другим сиденьям этого ряда.

Преимущественно осуществление способа ограничивается теми рядами сидений транспортного средства, на которых сидит, по меньшей мере, один наблюдатель. В случае этого наблюдателя речь идет, как уже пояснялось, как правило, о пассажире. Таким образом, предотвращается осуществление способа для полностью незанятых рядов сидений. Этим можно дополнительно уменьшить необходимые для осуществления способа затраты.

Предложенное устройство содержит экран, вычислительное устройство и устройство памяти, в котором хранятся географические координаты объектов и соответствующая информация о них. Далее предусмотрено устройство определения положения для определения географических координат экрана. Чтобы предоставить в распоряжение устройство для осуществления способа, предложено выполнить экран прозрачным и предусмотреть его в качестве окна, а вычислительное устройство выполнить для того, чтобы при проекции объект на экран определить возникающее на экране место проекции. В качестве устройства определения положения может быть предусмотрена, например, спутниковая система позиционирования, например работающая с сигналами GPS система, которая нередко называется GPS-приемником.

В устройстве памяти хранятся преимущественно очертания местности. Таким образом, можно проверить, загораживают ли очертания местности вид на объект.

Предпочтительным образом вычислительное устройство предназначено для вычисления высот проекции объектов. С помощью этих высот проекции можно, во-первых, шкалировать отображение информации об объектах до подходящей величины, а, во-вторых, описанным выше образом уменьшить затраты на осуществление способа.

Предпочтительным образом в устройстве памяти для каждого объекта в качестве соответствующей информации хранится изображение объекта. В условиях плохой видимости он описанным выше образом может быть отображен на прозрачном экране и предоставлен для обзора наблюдателю, в частности пассажиру.

Предусмотрено устройство для измерения скорости окна. Измеренная скорость окна может быть привлечена для определения географических координат экрана.

Далее вычислительное устройство предназначено для того, чтобы для хранящихся в устройстве памяти объектов определять скорость информации о них, с которой соответствующая информация при осуществлении способа двигалась бы по предусмотренному в качестве окна, прозрачному экрану. Для этого может быть, в том числе, привлечена скорость окна, определяемая устройством для ее измерения. Описанное устройство вычислительного устройства для определения скорости информации об объектах позволяет описанным в связи со способом образом уменьшить затраты на его осуществление и избежать отображения практически не воспринимаемой наблюдателем информации об объекте.

На практике зарекомендовало себя выполнение экрана в качестве окна транспортного средства, в частности в качестве окна рельсового транспортного средства, экскурсионного автобуса или автомобиля, поскольку во время поездок у пассажиров нередко возникает повышенная потребность в информации.

Описанные выше свойства, признаки и преимущества изобретения, а также способ их достижения становятся более понятными в связи с нижеследующим описанием примеров его осуществления, более подробно поясняемых на чертежах. Насколько это целесообразно, элементы одинакового действия обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Изобретение не ограничено изображенными на чертежах примерами своего осуществления, также в отношении функциональных признаков. Приведенное описание, как и нижеследующее описание чертежей, содержат многочисленные признаки, которые приведены в зависимых пунктах формулы, будучи частично объединены в несколько. Эти признаки, как и все остальные раскрытые выше и в нижеследующем описании чертежей признаки, специалист сможет, однако, рассмотреть также по отдельности и объединить в целесообразные другие комбинации. В частности, эти признаки могут комбинироваться соответственно по отдельности и в любой подходящей комбинации со способом и/или устройством по независимым пунктам формулы. На чертежах изображают:

- фиг. 1: принципиальную схему первого примера выполнения предложенного способа;

- фиг. 2: принципиальную схему второго примера выполнения предложенного способа;

- фиг. 3: схематичный частичный разрез вида сверху на вагон поезда, в котором применяется предложенный способ;

- фиг. 4: схематичный вертикальный разрез частичного изображения из фиг. 3 по линии А-А;

- фиг. 5: схематично отображение информации об объекте на прозрачном экране. На фиг. 1 изображена принципиальная схема первого примера выполнения

предложенного способа. Он более подробно поясняется ниже со ссылкой на схематичное частичное изображение вагона 54 поезда на фиг. 3 и 4. В способе на фиг. 1 в качестве окна используется прозрачный экран 40 (шаг 8). Поскольку ниже речь идет об окне, под ним следует понимать прозрачный экран 40.

Прежде всего, определяются географические координаты окна 40 (шаг 10). Далее определяются скорость используемого в качестве окна прозрачного экрана 40 (шаг 12) и скорость информации об объектах, с которой относящаяся к объектам информация о них двигалась бы заодно по прозрачному экрану 40. Далее проверяется (шаг 14), не достигает ли выявленная для соответствующего объекта скорость информации о нем заданной максимальной скорости. Если нет, то отображения информации об этом объекте не происходит. Вместо этого этот объект начат лишь снова на следующей петле способа, которая снова начинается с определения на шаге 10 географических координат окна 40.

Если же скорость рассматриваемого, хранящегося в базе данных объекта, напротив, не достигает заданной максимальной скорости, то с использованием выявленных географических координат окна 40 определяется соответствующее место проекции (шаг 16), которое возникает при проекции объекта в направлении смотрящего через окно 40 и движущегося вместе с ним наблюдателя 44. На фиг. 3 и 4 это в качестве примера и схематично изображено для объекта 42, при проекции которого на прозрачном экране 40 определяется место 46 проекции. Соответствующие места проекции определяются для всех хранящихся в базе данных объектов, соответствующая скорость информации о которых не достигает заданной максимальной скорости.

По ходу способа для каждого из выявленных мест проекции, в частности для места 46 проекции объекта 42, проверяется (шаг 18), находится ли оно в пределах охватываемого заданным углом 48 обзора наблюдателя 44 участка 50 окна 40. При этом угол обзора подходящим образом выбирается и задается в зависимости от обстоятельств каждого отдельного случая, например конструкции транспортного средства. Для объектов, место проекции которых находится вне участка 50 окна, текущая петля способа прерывается. При прохождении следующей петли способа они снова учитываются. Для объектов, место проекции которых находится в пределах участка 50 окна, с использованием хранящейся в базе данных высоты 43 объекта 42 вычисляется высота 47 его проекции в месте 46 проекции (шаг 20).

Далее проверяется (шаг 22), превышает ли соответствующая вычисленная высота проекции, в частности высота 47 проекции объекта 42, заданную минимальную высоту. При этом минимальная высота в каждом случае применения выбирается таким образом, чтобы при ее превышении можно было исходить из того, что объект распознается наблюдателем на окне или прозрачном экране 40. Для объектов, высота проекции которых не превышает минимальную высоту, петля способа прерывается. На следующей петле способа они снова учитываются. Для объектов же, высота проекции которых превышает минимальную высоту, дальше проверяется (шаг 24), загораживается ли вид наблюдателя 44 на соответствующий объект другими, хранящимися в базе данных объектами или очертаниями местности. Если да, то петля способа для данного объекта прерывается. Этот объект на следующей петле способа снова учитывается. Если вид не загораживается, то хранящаяся в базе данных информация об этом объекте отображается на заданном расстоянии от места проекции (шаг 26).

В соответствии с этим в случае изображенного на фиг. 3 и 4 объекта 42, высота 47 проекции которого превышает минимальную высоту, проверяется, загораживается ли вид наблюдателя 44 на объект 42 другими объектами или очертаниями местности. Это в данном случае не так. Вследствие этого, как схематично изображено на фиг. 5, на заданном расстоянии от места 46 проекции отображается хранящаяся в базе данных информация 52 об объекте 42, который распознается наблюдателем 44 на участке 50 окна в месте 46 проекции. Для этой цели прозрачным экраном 40 управляют известным сам по себе образом.

В случае информации об объектах речь может идти, в принципе, о любой отображаемой информации, в частности о текстах, графике или изображениях. Соответствующее расстояние выбирается подходящим образом для каждого случая применения, так что никакие релевантные объекты не скрываются информацией о них. Предпочтительным образом отображение информации об объектах и/или заданное расстояние могут шкалироваться в зависимости от вычисленной высоты 47 проекции объекта 42. Это относится, очевидно, не только к изображенному в качестве примера объекту 42, но и, в принципе, ко всем объектам, которые хранятся в базе данных и учитываются при применении способа.

Для объектов, в отношении которых в рамках шага проверки 24 устанавливается, что вид наблюдателя 44 на эти объекты загорожен, можно осуществить обозначенный на фиг. 1 штриховой линией, опциональный шаг 28. Он предусматривает, что в месте проекции соответствующего объекта отображается хранящееся в базе данных изображение этого объекта. Таким образом, как пояснялось выше, наблюдателю могут быть предоставлены для обзора объекты, которые он иначе не смог бы увидеть. Как видно на фиг. 1, в отношении таких изображений, отображаемых в месте проекции соответствующего объекта (шаг 28), на заданном расстоянии от места проекции отображается также хранящаяся в базе данных информация об этом объекте (шаг 26), так что в распоряжение наблюдателя предоставляется также эта дополнительная информация.

Изображенный на фиг. 2 пример выполнения способа отличается от примера на фиг. 1 тем, что вместо проверки (шаг 24), загорожен ли вид наблюдателя на объект, проверяется (шаг 30), наступила ли ночь, или возникли ли условия плохой видимости. Если да, то в месте проекции соответствующего объекта дополнительно к хранящейся в базе данных информации об этом объекте отображается его изображение (шаг 28). Если же за окном день, или условия плохой видимости отсутствуют, то на заданном расстоянии от места проекции отображается только хранящаяся в базе данных информация об этом объекте (шаг 26).

Проверка того (шаг 30), наступила ли ночь, или возникли ли условия плохой видимости, и соответствующее отображение (шаг 28) изображений объектов в соответствующих местах проекции могут быть интегрированы в способ на фиг. 1. Наоборот, существует также возможность того, что дополнительно в пример на фиг. 2 может быть включена также проверка того (шаг 24), загорожен ли вид наблюдателя на объекты другими объектами или очертаниями местности.

Изображенные на фиг. 1 и 2 примеры способа осуществляются для любого, расположенного перпендикулярно направлению движения ряда сидений. Со ссылкой на фиг. 3 и 4 это означает, что эти способы осуществляются для ряда, образованного сиденьями 62а, 62b, а также, при случае, другими, имеющимися в этом ряду сиденьями. Этот ряд 62а, 62b сидений расположен перпендикулярно направлению 64 движения вагона 54. Преимущественно способы осуществляются только для таких рядов сидений, в которых сидит наблюдатель 44. Это - как раз случай ряда 62а, 62b сидений. Для каждого сидящего в ряду 62а, 62b сидений наблюдателя задается, тем самым, тот же угол 48 обзора, и возникают единые места 46 проекции и единый участок 50 окна. Способы на фиг. 1 и 2 осуществляются, тем самым, как бы для одного сиденья этого ряда 62а, 62b сидений, а события оцениваются и используются для всех сидений этого ряда.

На фиг. 4 схематично изображен пример выполнения предложенного устройства интегрированного в вагон 54. Это устройство содержит прозрачный экран 40, вычислительное устройство 56 и устройство 60 определения положения для определения географических координат прозрачного экрана 40. Вычислительное устройство 56 предназначено для того, чтобы определять место проекции, возникающее при проекции объекта, например объекта 42, на прозрачный экран 40, на этом экране 40, например место 46 проекции объекта 42. Далее предусмотрено устройство памяти 58, в котором хранятся географические координаты объектов и соответствующая информация 52 о них. В частности, там хранятся географические координаты объекта 42 и соответствующая информация 52 о нем. Устройство памяти 58 содержит, тем самым, базу данных, к которой прибегают при осуществлении способа на фиг. 1 и 2. В соответствии с этим в устройстве памяти 58 хранятся также очертания местности, необходимые при проверке того (шаг 24), загорожен ли вид наблюдателя 44 на объект. В устройстве памяти 58 хранятся также необходимые для отображения изображений объектов (шаг 28).

Вычислительное устройство 56 предназначено для того, чтобы во взаимодействии с устройством памяти 58 и устройством 60 определения положения осуществлять шаги 14, 18, 22, 24, 30 проверки, а также шаги 10, 12, 16, 20 определения и расчета. В целях реализации шагов 26, 28 способов из фиг. 1 и 2 вычислительное устройство 56 соединено с прозрачным экраном 40.

Хотя изобретение было подробно проиллюстрировано и описано предпочтительными примерами его осуществления, оно не ограничено ими, и специалист может вывести из них другие варианты, не выходя за объем охраны изобретения.