[发明专利]增强的3-维(3-D)导航系统和方法

说明书

本文提供了用于3‑维(3‑D)导航的技术或者系统的一个或者多个实施例。抬头显示器(HUD)组件能够在车辆周边环境周围的焦平面上投影、渲染、显示、或者呈现图形元素。该HUD组件能够通过移动或者调节焦平面与该车辆之间的距离，来促使这些图形元素表现为立体或者3‑D。在环境内的对象可以被跟踪、被识别，并且对应的图形元素可以被投影在相应对象的上面、附近、或者周围。例如，该HUD组件可以将图形元素或者指针投影在行人上，使得它可以向该车辆的驾驶员或者操作员警报他们的存在。当他或她在环境内行走时，这些指针可以保持“粘贴”在该行人上。与对象相关联的元数据可以被呈现，诸如地址信息、评级、电话号码、徽标，等等。

相关申请的交叉引用

本申请是2013年9月30日提交的名称为“3-DIMENSIONAL(3-D) NAVIGATION”的未决美国非临时专利申请系列No.14/041,614(代理人案卷No.:107745.54CIP1)的部分继续，该美国非临时专利申请是2013年3月15日提交的名称为“VOLUMETRIC HEADS-UP DISPLAYWITH DYNAMIC FOCAL PLANE”的未决美国非临时专利申请系列No.13/832,918(代理人案卷No.:HRA-36332.01)的部分继续。上面提到的申请的整体通过引用并入本文。

背景技术

为了改进驾驶员的便利性，车辆可以被提供具有向驾驶员显示信息的抬头显示器(HUD)。由HUD所显示的该信息可以在驾驶员驾驶时投影至车辆的风挡上以在驾驶员的视野中呈现该信息。通过在驾驶员的视野中显示该信息，驾驶员在驾驶时不需要远离风挡地看(例如，朝向中央仪表盘上的仪器显示)以看到所呈现的信息。

HUD可以呈现典型地在车辆的中央仪表盘中显示的车辆信息，诸如与车辆速度、燃油液位、发动机温度等等有关的信息。另外，HUD 可以向驾驶员呈现地图信息和通信事件(例如，导航指令、驾驶指令、警告、警报等等)。车辆HUD可以以与车辆仪表盘所采用的方式相似的方式来向驾驶员呈现该信息，诸如通过显示在风挡上作为图形元素出现的仪表和文本框。另外，车辆HUD可以呈现扩充的现实图形元素，其利用实时信息来扩充车辆周围的物理环境。

然而，使用在车辆中的已有HUD设备可能不能呈现具有一致深度线索(depth cue)的扩充的现实图形元素。因此，由已有车辆HUD 所呈现的扩充的现实图形元素可以作为表面覆盖(superficial overlay) 被呈现。

发明内容

该简要描述被提供以采用简化形式来介绍下面在详细描述中被描述的概念的选择。该简要描述不意图为是所要求保护的主题的广泛概述，不意图识别所要求保护的主题的关键因素或者必要特征，也不意图为被用来限制所要求保护的主题的范围。

根据一个方面，用于在车辆的驾驶员的视野中显示图形元素的车辆抬头显示器设备包括第一投影仪和第一致动器。第一投影仪能够被配置为在驾驶员的视野中的第一焦平面上投影第一图形元素。第一焦平面可以基本上垂直于驾驶员的视线和离开该车辆的距离而取向。第一投影仪能够安装在第一致动器上。第一致动器可以被配置为直线地移动第一投影仪。直线地移动第一投影仪能够促使第一图形元素的第一焦平面在驾驶员的视线的方向上移动。

根据另一方面，车辆抬头显示器系统包括车辆抬头显示器设备和控制器。车辆抬头显示器设备在车辆的驾驶员的视野中显示图形元素，并且包括第一投影仪和第二投影仪。第一投影仪能够被配置为在驾驶员的视野中的第一焦平面上投影第一图形元素。第一焦平面能够基本上垂直于驾驶员的视线而取向。第一投影仪能够被配置为在驾驶员的视线的方向上移动第一焦平面。第二投影仪能够被配置为在驾驶员的视野中的第二焦平面上投影第二图形元素。第二焦平面可以是静态的并且基本平行于地面而取向。控制器能够被配置为与一个或者多个相关联的车辆控制系统通信，并且控制车辆抬头显示器设备基于与相关联的车辆控制系统中的一个或者多个车辆控制系统的通信来显示第一图形元素和第二图形元素。