具有方向定向導航系統的視覺定位的制作方法
【專利說明】具有方向定向導航系統的視覺定位
[0001][相關申請案的交叉參考]
[0002]本申請案根據35U.S.C.119(e)的規定主張2013年3月15日申請的美國臨時專利申請案第61/852，320號的權利，該案的全文以引用方式并入本文中。在申請資料表或其任何修正中所識別的任何及所有優先權主張根據37CFR 1.57的規定是以引用方式并入。
技術領域
[0003]本發明是關于用于對一車輛(例如汽車、農耕設備、工業設備、飛機、火車、休旅車、巴士、半聯結車、建造設備、摩托車、自行車、船舶、高爾夫球車及/或其他機動或非機動車輛)的一駕駛者提供導航輔助的裝置、系統及方法。
【背景技術】
[0004]自1911年以來，后視鏡已被裝配到機動車輛上。傳統上，后視鏡是平面的且僅提供一有限的后視野。側視鏡亦已被用于車輛上，以補充由后視鏡提供的后視野。然而，駕駛者必須使其眼睛自其前方的道路轉移，以使用側視鏡。
【發明內容】
[0005]可期望本發明的裝置及系統提供一 180度的后視野。在一些實施例中，本發明的裝置及系統提供一無縫的180度后視野。此180度后視野可與一 180度前視野組合，以為一車輛的駕駛者提供一 360度視野。本發明的裝置及系統可對一車輛的一駕駛者提供其車輛的周圍環境的一全視野，且可消除來自駕駛者的視野的盲點。
[0006]本發明的一鏡面的一實施例中所顯示的180度全后視野教示常見于駕駛者的無縫180度全前視野的一視野。在一些實施例中，可期望鏡面的視野自動延伸至駕駛者的前視野中的駕駛者視覺區域(其自然地復制駕駛者的前視野中的相同場景)中，這使得駕駛者能夠用肉眼且通過鏡面來同時看見相同車輛，使得駕駛者在其前視野中看見車輛。
[0007]因此，可期望駕駛者能夠精確追蹤且精確定位駕駛者車輛的位置及方向及駕駛者車輛周圍的每個移動車輛的位置及方向，以在無需判斷安全駕駛距離的情況下，相對于駕駛者車輛周圍的移動車輛的位置及方向，而視覺上適當且安全地維持及調整駕駛者車輛的位置及方向。
[0008]本發明提供一種產生用于一車輛的一駕駛者的360度全感知駕駛環境的方法。該方法可包含:在駕駛者車輛的內部中在駕駛者前面顯示一 180度后視野(例如一無縫視野)。在一些實施例中，該方法包含:融接該無縫180度后視野與駕駛者的一無縫180度前視野，以形成一無縫360度全感知駕駛視野，此無縫360度全感知駕駛視野可教示關于駕駛者的常見視野。該方法可包含:判定與駕駛者的車輛周圍的一或多個移動車輛相關的來自駕駛者觀點的該駕駛者車輛的一定向、方位及位置。
[0009]在一些實施例中，一種用于一車輛的視覺化系統包含一顯示裝置，該顯示裝置附接至一駕駛者觀看位置前面的該車輛的一部分。該顯示裝置可具有一寬度。在一些實施例中，該顯示裝置可具有小于該車輛的擋風玻璃的高度的一高度。該顯示裝置可具有面向該駕駛者觀看位置的一顯示部分。在一些情況中，自該駕駛者觀看位置，該顯示裝置顯示一至少180度實質上后視野。在一些情況中，該顯示裝置后方的環境的該至少180度實質上后視野與自該駕駛者觀看位置的一至少180度前視野重疊。
[0010]在一些情況中，該視覺化系統包含附接至該車輛的一部分的一影像擷取裝置，該影像擷取裝置經組態以擷取該顯示裝置后方的一環境的一 180度無縫視野。在一些實施例中，該影像擷取裝置連接至該顯示裝置。在一些情況中，該影像擷取裝置為一攝影機。在一些實施例中，該顯示裝置為一凸面鏡。在一些實例中，該后視野系無縫的。在一些實施例中，該后視野不失真。在一些情況中，該至少180度實質上后視野垂直于該車輛的一中心線。在一些實施例中，該顯示裝置附接至該車輛的擋風玻璃。
[0011]根據一些變型，一種用于一車輛的視覺化系統可包含一凸面鏡，該凸面鏡附接至一駕駛者觀看位置前面的該車輛的一部分。該凸面鏡可具有一寬度。在一些實施例中，該凸面鏡具有小于該車輛的擋風玻璃的高度的一高度。在一些情況中，該凸面鏡具有面向該駕駛者觀看位置的一反射表面。該反射表面可顯示自該駕駛者觀看位置的實質上位于該顯示裝置后方的一環境的一至少180度視野。
[0012]在一些實例中，該視野系無縫的。在一些情況中，該視野不失真。在一些實施例中，該凸面鏡具有一固定的曲率半徑。在一些情況中，該凸面鏡系安裝至該車輛的擋風玻璃的一內部。在一些實施例中，該凸面鏡系安裝于該駕駛者觀看位置上方。
[0013]根據一些變型，一種用于一車輛的視覺化系統包含該車輛內的一顯示裝置。該顯示裝置可具有一寬度。在一些實例中，該顯示裝置具有小于該車輛的擋風玻璃的高度的一高度。該顯示裝置可具有面向一駕駛者觀看位置的一顯示部分。
[0014]在一些情況中，該顯示部分顯示自該駕駛者觀看位置的該顯示裝置后方的一至少180度后視野。在一些實施例中，該顯示裝置后方的環境的該至少180度后視野與自該駕駛者觀看位置的該駕駛者觀看位置前方的一至少180度前視野重疊。在一些實例中，該顯示裝置側面及該顯示裝置后方的環境的該至少180度后視野系無縫的。在一些實施例中，該顯示裝置側面及該顯示裝置后方的環境的該至少180度后視野不失真。在一些情況中，該顯示裝置系定位于該駕駛者觀看位置的前方。在一些實施例中，該顯示裝置后方的該至少180度后視野包含該車輛的駕駛者的一視野。在一些實例中，該顯示裝置后方的該至少180度后視野包含該車輛內部的一部分。
[0015]根據一些變型，一種防止一車輛與其周圍環境之間的碰撞的方法包含:將一凸面鏡附接至一駕駛者觀看位置前面的一車輛的部分，該凸面鏡具有小于該車輛的一擋風玻璃的一高度的一高度、及一寬度。在一些情況中，該方法包含:將該凸面鏡定位以產生自該駕駛者觀看位置的實質上位于該凸面鏡后方的環境的一至少180度實質上后視野。在一些實施例中，該顯示裝置后方的環境的該至少180度實質上后視野與自觀看點前方的該駕駛者觀看位置的一至少180度實質上前視野一起形成一 360度駕駛視野。在一些情況中，該后視野不失真。在一些實例中，該后視野系無縫的。
[0016]—種產生一駕駛者的一無縫360度全感知駕駛環境的方法可包含以下步驟:在駕駛者車輛內部的駕駛者前面顯示一無縫180度全后視野；融接該無縫180度全后視野與駕駛者的一無縫180度全前視野，以形成關于駕駛者的一無縫360度全感知駕駛視野；及通過該無縫360度全感知駕駛視野，通過與該駕駛者車輛周圍的一或多個移動車輛相關的來自駕駛者觀點的定位，來判定該駕駛者車輛的一定向、方位及位置，使得駕駛者能夠精確追蹤且精確定位該駕駛者車輛的位置及方向，及該駕駛者車輛周圍的每個其他移動車輛的位置及方向，以相對于該駕駛者車輛周圍的該等移動車輛的位置及方向而視覺上適當且安全地維持及調整一駕駛者的車輛位置及方向，以安全駕駛。
[0017]在一些實施例中，融接該無縫180度全后視野與駕駛者的一無縫180度全前視野進一步包括以下步驟:當融接該無縫180度全后視野與該無縫180度全前視野時，形成該無縫360度全感知駕駛視野的一重疊視覺部分，使得當移動車輛出現于該重疊視覺部分中時，可在該無縫180度全后視野及該無縫180度全前視野兩者中看見該移動車輛。
[0018]在一些實施例中，顯示一無縫180度全后視野進一步包括以下步驟:定義一左后視野、一后視野及一右后視野以形成該無縫180度全后視野。在一些實例中，該重疊視覺部分含有形成于該左后視野與該無縫180度全前視野的一左前視野之間的一重疊區域中的一左重疊部分，及形成于該右后視野與該無縫180度全前視野的一右前視野之間的一重疊區域中的一右重疊部分。
[0019]在一些情況中，判定該駕駛者車輛的一定向、方位及位置進一步包括以下的一步驟:由該駕駛者車輛的一主體結構定義該無縫180度全后視野中的一定向引導線，以防止駕駛者在該無縫360度全感知駕駛環境中迷路。在一些實施例中，判定該駕駛者車輛的一定向、方位及位置進一步包括以下的一步驟:由該駕駛者車輛的一主體結構定義該無縫180度全后視野中的一定向引導線，以防止駕駛者在該無縫360度全感知駕駛環境中迷路。在一些實例中，判定該駕駛者車輛的一定向、方位及位置進一步包括以下的一步驟:由該駕駛者車輛的該主體結構定義該無縫180度全后視野中的一方位引導線，以識別該無縫360度全感知駕駛環境中的每個移動車輛的方位。在一些情況中，判定該駕駛者車輛的一定向、方位及位置進一步包括以下的一步驟:由該駕駛者車輛的該主體結構定義該無縫180度全后視野中的一方位引導線，以識別該無縫360度全感知駕駛環境中的每個移動車輛的方位。在一些實施例中，判定該駕駛者車輛的一定向、方位及位置進一步包括以下的一步驟:由車道分隔線定義該無縫180度全后視野中的一位置引導線，以精確定位每個移動車輛的位置(其包含一已知方位內的該駕駛者車輛位置)。在一些情況中，判定該駕駛者車輛的一定向、方位及位置進一步包括以下的一步驟:由車道分隔線定義該無縫180度全后視野中的一位置引導線，以精確定位每個移動車輛的位置(其包含一已知方位內的該駕駛者車輛位置)。
[0020]在一些情況中，對于一汽車，通過顯示于無縫180度全后視野中的左后車窗、后擋風玻璃及右后車窗定義定向引導線及位置引導線。在一些實例中，對于一汽車，通過顯示于無縫180度全后視野中的左后車窗、后擋風玻璃及右后車窗定義定向引導線及位置引導線。在一些情況中，對于車頂已收起的一敞篷車或一敞篷小型載貨卡車(pickup truck)，通過顯示于無縫180度全后視野中的車輛的左后角落及右后角落定義定向引導線及位置引導線。在一些實施例中，對于車頂已收起的一敞篷車或一敞篷小型載貨卡車，通過顯示于無縫180度全后視野中的車輛的左后角落及右后角落定義定向引導線及位置引導線。
[0021 ] 在一些實施例中，將無縫180度全后視野顯示為由一車內后視鏡反射的一影像。在一些情況中，將無縫180度全后視野顯示為由一車內后視鏡反射的一影像。在一些實例中，將無縫180度全后視野顯示為由一車內后視鏡反射的一影像。在一些情況中，該車內后視鏡系選自由以下各者組成的群組的一鏡面:具有固定曲率半徑的凸面鏡、具有多個曲率半徑的凸面鏡、非球面鏡、曲面鏡、及由一無縫平面鏡板形成的一 U形平面鏡。在一些實施例中，該車內后視鏡系選自由以下各者組成的群組的一鏡面:具有固定曲率半徑的凸面鏡、具有多個曲率半徑的凸面鏡、非球面鏡、曲面鏡、及由一無縫平面鏡板形成的一 U形