[发明专利]3维导航

说明书

提供了一种3维导航。这里提供了用于三维(3D)导航的技术或系统的一个或多个实施例。平视显示(HUD)组件能够将图形要素投影到环绕车辆周围的焦平面上。该HUD组件能够通过移动或调节焦平面和车辆之间的距离而使得这些图形要素表现出等体积或3D。此外，图形要素的目标位置能够进行调节。这使得HUD组件能够将图形要素作为移动的虚像进行投影。换句话说，调节焦平面距离和目标位置使得图形要素得以在沿x、y和z轴的三个维度中进行投影。另外，移动的虚像能够通过将虚像顺序投影到不同焦平面上而被“动画显示”，由此为乘员提供该虚像朝向或远离车辆移动的感知。

对相关申请的交叉引用

本申请是于2013年3月15日提交的题为“VOLUMETRIC HEADS-UP DISPLAY WITHDYNAMIC FOCAL PLANE”的美国非临时专利申请序列号13/832918(代理所卷号HRA-36332.01)的部分连续申请(CIP)。以上所提到的申请通过引用全文结合于此。

背景技术

为了增进驾驶员的便利性，车辆可以设有以向驾驶员显示信息的平视显示器(HUD)。由HUD所显示的信息可以被投影到车辆的挡风罩上以在驾驶员驾车的同时将信息呈现在驾驶员的视野中。通过在驾驶员的视野中显示信息，驾驶员无需在驾车时将视线离开挡风罩 (例如，朝向中央仪表板上的仪表显示)来观看所呈现的信息。

HUD可以呈现通常在车辆中央仪表板中显示的车辆信息，诸如与车辆的速度、燃油水平、引擎温度等相关的信息。此外，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)。车辆HUD可以以类似于车辆仪表板所采用的方式向驾驶员呈现信息，诸如通过显示在挡风罩上作为图形要素出现的仪表和文本框。此外，车辆HUD可以呈现增强现实的图形要素，其利用实时信息对车辆周围的物理环境进行增强。

然而，车辆中使用的现有HUD设备可能无法呈现具有一致的深度提示的增强现实的图形要素。因此，现有车辆HUD所呈现的增强现实的图形要素可能是作为表面覆盖层而被呈现。

发明内容

提供该简要描述而以简单形式介绍将在以下具体实施方式中进行描述的概念选择。该简要描述并非意在作为所请求保护主题的扩展性概述，标示出所请求保护主题的关键要素或必要特征，也并非意在被用来对所请求保护主题的范围加以限制。

根据一个方面，一种用于在车辆驾驶员的视野中显示图形要素的车辆平视显示设备包括第一投影仪和第一致动器。该第一投影仪可以被配置为将第一图形要素投影在驾驶员视野中的第一焦平面上。该第一焦平面可以被定位为基本上垂直于驾驶员的视线并且距车辆有一定距离。该第一投影仪能够安装在第一致动器上。该第一致动器可以被配置为线性移动该第一投影仪。线性移动该第一投影仪能够使得第一图形要素的第一焦平面以驾驶员视线的方向进行移动。

根据另一个方面，一种车辆平视显示系统包括车辆平视显示设备和控制器。该车辆平视显示设备在车辆驾驶员的视野中显示图形要素，并且包括第一投影仪和第二投影仪。该第一投影仪可以被配置为将第一图形要素投影在驾驶员视野中的第一焦平面上。该第一焦平面可以被定向为基本上垂直于驾驶员的视线。该第一投影仪可以被配置为以驾驶员视线的方向移动第一焦平面。该第二投影仪可以被配置为可以被配置为将第二图形要素投影在驾驶员视野中的第二焦平面上。该第二焦平面可以是静态的并且被定向为基本上平行于地面表面。该控制器可以被配置为与一个或多个相关联的车辆控制系统进行通信，并且基于与一个或多个相关联的车辆控制系统的通信控制车辆平视显示设备以显示第一和第二图形要素。

根据又一个方面，一种用于在车辆平视显示中呈现增强现实的图形要素的方法，包括将第一图形要素投影在驾驶员视野中的第一焦平面上，并且将第二图形要素投影在驾驶员视野中的第二焦平面上。该第一焦平面可以被定向为基本上垂直于驾驶员的视线，并且该第二焦平面可以是静态的并且被定向为基本上平行于地面表面。该方法可以包括以驾驶员视线的方向移动或调节该第一焦平面。