用于头戴式显示器的用户界面的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]透视型头戴式显示器(HMD)为可佩戴装置，通过其用户可在显示器上查看数据元素，同时对用户的周围环境保持查看。透视型HMD的此特征可用于导航背景中，其中HMD在用户正沿导航路径移动时提供用户导航数据。
【发明内容】
[0002]本文所述的发明实施例提供针对用户界面(UI)的HMD，其允许用户通过利用例如头部倾斜(即，围绕水平轴线的移动)和/或转动(即，围绕垂直轴线的移动)的头部移动来访问另外处于用户初始视野以外的一或多个持久性数据元素。实施例也可通过用户的进一步所检测到的移动提供持久性数据元素的数据的进一步移动和/或其它操控。
[0003]根据本发明，针对由传感器透视型HMD显示数据的实例方法包含确定所述HMD的用户的第一视野，接收来自至少一个传感器的传感器输入，并利用传感器输入，检测用户头部围绕轴线的第一移动，使得用户具有第二视野。所述方法进一步包含基于所检测到的第一移动，使得所述HMD在第二视野中显示一或多个持久性数据元素。
[0004]根据本发明，实例设备包括存储器及以通信方式与存储器耦合的处理单元，经配置以感测透视型HMD用户的移动的一或多个动作传感器及HMD的显示器。显示器被配置成展示用户视野中的数据元素，同时允许用户查看用户环境中的物理对象。所述处理单元被配置成确定所述HMD的用户的第一视野，接收来自所述一或多个动作传感器的传感器输入，并利用所述传感器输入，检测用户头部围绕轴线的第一移动，使得用户具有第二视野。基于所检测到的第一移动，所述处理单元经进一步配置使得所述显示器在第二视野中展示一或多个持久性数据元素。
[0005]根据本发明，实例计算机可读存储媒体具有用于在透视型HMD上显示数据元素而嵌入其上的指令。所述说明包含计算机可执行代码，其用于确定所述HMD的用户的第一视野，接收来自所述一或多个动作传感器的传感器输入，并利用所述传感器输入，检测用户头部围绕轴线的第一移动，使得用户具有第二视野。所述说明也包含基于检测到的第一移动，通过所述HMD在第二视野中显示一或多个持久性数据元素的计算机可执行代码。
[0006]根据本发明，实例设备包含用于确定所述HMD用户的第一视野，接收来自所述一或多个动作传感器的传感器输入，并利用所述传感器输入，检测用户头部围绕轴线的第一移动，使得用户具有第二视野的装置。设备进一步包含，经由HMD基于所检测到的第一移动，在第二视野中显示一或多个持久性数据元素的装置。
[0007]根据描述，实例方法包含检测佩戴头戴式显示器(HMD)的用户的头部移动，其具有至少半透明的的显示元件，且回应于所述检测，使得一或多个持久性数据元素待显示于所述头戴式显示器上，以使得所述元件覆盖在场景的一部分上，此场景通过所述半透明显示元件对用户可见。
[0008]所述方法可包含以下特点中的一或多个。所述移动可包含点头或头部反射，且所述持久性数据元素弹出或滑入用户的视野内。头部的检测移动可包含确定用户已移动头部，以使得预期视野的至少一部分不再对用户可见，且所述持久性数据元素可显示在所述预期视野外的区域中。持久性数据元素可呈现为锚定于期待视野外的对象。所述期待视野可基于用户的行进方向而确定。行进方向可利用指南针和/或多个位置度量法确定。当用户正查看期待视野时可隐藏数据元素。头部的检测移动可包含确定用户已移动头部，以使得预期视野外的至少一部分对用户可见，且持久性数据元素可显示在所述预期视野外的部分中。
[0009]除了上述特征外或作为上述特征之替代方案，所述方法可包含以下特点中的一或多个。所检测到的移动可包含头部的向下倾斜，且持久性数据元素可显示在与地表面大致平行的或位置重合的虚拟表面上。持久性数据元素可包含地图和/或导航元素，其被显示于地表面上而向用户呈现。地图可呈现为固定于地表面，以使得当转动头部时，HMD中显示地图的不同部分。用户视线外的关注点的指示符表示可显示在地图的边缘和/或关注点所处方向的水平线上。所述方法还可包含用户的手部动作，且使得地图基于所检测到的手部动作而缩放。
[0010]除了上述特征外或作为上述特征之替代方案，所述方法可包含以下特点中的一或多个。头部的检测移动可包含通过陀螺仪或加速计检测用户已向上或向下倾斜头部。头部的检测移动可进一步包含将来自陀螺仪的数据与高程数据比较，以确定头部是否以用户所处路径的方向倾斜。持久性数据元素可包含时钟、预约、日历、提醒、接收到的消息或电话、或社交网络状态或更新或发布后。所述方法可进一步包括检测用户的手势并基于所述检测到的手势调节元件的中的至少一者。所述手势可通过光学传感器、对超声波频率敏感的麦克风、或用于电磁辐射的传感器检测。所述方法可进一步包含基于用户的眼部注视确定元素中的一者的选择，且使得额外信息围绕所选择的元素显示。
[0011]本文中描述的物品和/或技术可提供以下能力中的一或多个以及未提及的其它能力。技术可在不挤入用户的正常视野的情况下提供针对持久性数据元素的轻松访问。实施例还可通过显示处于或靠近视野底部的数据元素，帮助确保用户的环境中显示数据元素与物理对象良好的对比度。结合下文的文本及附图更详细地描述这些及其它实施例连同其许多优势及特征。
【附图说明】
[0012]参照以下各图，可以实现对各种实施例的性质及优点的进一步的理解。在附图中，类似的组件或特征可以具有相同的参考标记。此外，可通过在参考标记之后跟着短划线和在类似组件当中进行区分的第二标记来区分相同类型的各种组件。如果说明书中只使用第一参考标记，那么描述适用于具有相同第一参考标记的类似组件中的任一者，而与第二参考标记无关。
[0013]图1为可用于本文所述的一或多种实施例的佩戴在用户头部之上的HMD的一个实施例的简化图示。
[0014]图2A与2B为针对导航应用的HMD使用者界面的简化图示，其中持久性数据元素位于用户视野中。
[0015]图3A与3B为根据一个实施例的HMD的使用者界面的简化图示，其中持久性数据元素保持在用户初始视野外。
[0016]图4A与4B为根据一些实施例的地图的俯视图的图示，其展示地图任选的缩放功能性。
[0017]图5A说明根据一个实施例的用户可如何访问持久性数据元素的“桌面”。
[0018]图5B说明一替代性实施例，其中持久性数据元素包括提醒和图标。
[0019]图6说明根据一个实施例的针对使得持久性数据元素待显示于HMD用户界面方法的实施例。
[0020]图7说明计算机系统的实施例。
【具体实施方式】
[0021]现将相对于形成本文的一部分的附图来描述若干说明性实施例。虽然下文描述可在其中实施本发明的一或多个方面的特定实施例，但可使用其它实施例，且可在不脱离本发明的范围或所附权利要求书的精神的情况下进行各种修改。
[0022]头戴式显示器(HMD)为可向佩戴此装置的用户显示信息的装置。由于这些装置佩戴在用户的头部上，所以HMD可具有其它显示器无法实现的能力。例如，一些HMD可具有透明的(或半透明的)显示器使得用户能够查看用户的周围环境以及显示器上的图像两者。所述图像自身可具有透明度，所述透明度可通过HMD执行的应用程序来确定。一些实施例可通过使用户查看的物理对象和与所述物理对象相关联的图像(例如文本及/或图片)重叠而提供“增强现实”(AR)功能性。
[0023]图1为佩戴在用户110头部上的HMD 120的一个实施例的简化图示，其可以与本文所述的实施例的一或多个一起使用或可实施本文所述的实施例的一或多个。此HMD 120包含主体或框架，类似于一副眼镜，其可放置在用户的鼻子与耳朵上。HMD 120的显示器的部分可定位在用户的眼睛前方，如同一副眼镜的镜片。所述显示器的至少一部分可为透明的，以使得在用户的视野内，用户110可看到用户的周围环境和通过所述显示器展示的图像(例如数据元素)两者。取决于显示器的所期望的功能性、通过所述显示器展示的图形用户界面(GUI)的设定、和/或由所述HMD 120执行的软件应用程序(例如视频、地图、互联网浏览器等)，显示器上展示的图像的透明度等级可改变。HMD优选地为轻型的且经构造以避免使用重型组件(这可使得所述装置的佩戴者不适)。
[0024]此外，HMD 120可包含用以与用户110交互的例如扬声器(和/或头戴式耳机)、触控板、按钮等的界面。在另一个实施例中，HMD 120可包含用于连接互联网、本地无线网络或另一个计算装置的无线界面。HMD 120还可操作以接收来自用户的音频和/或手势输入。这些手势或音频输入可以是口头的语音命令或识别的用户手势，当由计算装置识别时，其可使得装置执行相对应的命令。可从集成在HMD 120中和/或以通信方式与HMD 120耦合的一或多个动作传感器和/或摄像机接收手势，以允许HMD跟踪一或多个对象(例如用户的手)并确定所述对象是否已做出手势。此外，实施例可包含摄像机和/或其它传感器以确定用户的注视(例如用户正在观看之处)。此眼部跟踪功能性可并入于手势和/或其它用户输入中。
[0025]此外，HMD 120可包含动作传感器(例如一或多个加速计、磁力计、陀螺仪、全球定位系统(GPS)接收器(和/或其它卫星定位系统(SPS)接收器)、高度计等)和/或以通信方式与所述动作传感器耦合，以感测用户110和/或所述用户的头部的移动和/或定向。出于显示如本文所述元件的目的而确定用户视野可基于提供例如所检测到的头部定向/用户的行进方向的传感器信息。行进方向可由例如指南针(例如磁力计)和/或多个位置度量法(例如SPS位置度量法)确定。高程和/或背景数据可用于确定用户是否正因路径为倾斜的而向下看或向上看。举例来说，来自陀螺仪的数据可与高程数据比较，以确定头部是否沿用户所位于的路径的倾斜方向倾斜。下文更详细描述用户视野的确定。类似地，可确定用户的情境以确认所述用户是否正在倾斜其头部，例如，由于其上一组楼梯或在手扶电梯上。
[0026]计算机系统，例如图7的计算机系统700可集成在HMD 120内和/或以通信方式与其耦合。因此，HMD 120可执行例如导航应用程序和/或本文所述的其它应用程序的软件应用程序。另外或替代地，HMD 120的实施例可显示由一或多个装置执行的软件应用程序，这些装置经由例如无线的装置到装置协定(例如蓝牙或W1-FI导向)和/或经由网络(例如WIFI网络)以通信方式与HMD 120耦合。举例来说，HMD 120可以通信方式与一或多个移动装置(例如移动电话、个人媒体播放器、游戏系统和/或其它装置)耦合并显示来自所述移动装置的信息。
[0027]HMD 120还可经配置与网络进行无线通信，其可包