具有方向定向导航系统的视觉定位的制作方法
【专利说明】具有方向定向导航系统的视觉定位
[0001][相关申请案的交叉参考]
[0002]本申请案根据35U.S.C.119(e)的规定主张2013年3月15日申请的美国临时专利申请案第61/852，320号的权利，该案的全文以引用方式并入本文中。在申请资料表或其任何修正中所识别的任何及所有优先权主张根据37CFR 1.57的规定是以引用方式并入。
技术领域
[0003]本发明是关于用于对一车辆(例如汽车、农耕设备、工业设备、飞机、火车、休旅车、巴士、半联结车、建造设备、摩托车、自行车、船舶、高尔夫球车及/或其他机动或非机动车辆)的一驾驶者提供导航辅助的装置、系统及方法。
【背景技术】
[0004]自1911年以来，后视镜已被装配到机动车辆上。传统上，后视镜是平面的且仅提供一有限的后视野。侧视镜亦已被用于车辆上，以补充由后视镜提供的后视野。然而，驾驶者必须使其眼睛自其前方的道路转移，以使用侧视镜。
【发明内容】
[0005]可期望本发明的装置及系统提供一 180度的后视野。在一些实施例中，本发明的装置及系统提供一无缝的180度后视野。此180度后视野可与一 180度前视野组合，以为一车辆的驾驶者提供一 360度视野。本发明的装置及系统可对一车辆的一驾驶者提供其车辆的周围环境的一全视野，且可消除来自驾驶者的视野的盲点。
[0006]本发明的一镜面的一实施例中所显示的180度全后视野教示常见于驾驶者的无缝180度全前视野的一视野。在一些实施例中，可期望镜面的视野自动延伸至驾驶者的前视野中的驾驶者视觉区域(其自然地复制驾驶者的前视野中的相同场景)中，这使得驾驶者能够用肉眼且通过镜面来同时看见相同车辆，使得驾驶者在其前视野中看见车辆。
[0007]因此，可期望驾驶者能够精确追踪且精确定位驾驶者车辆的位置及方向及驾驶者车辆周围的每个移动车辆的位置及方向，以在无需判断安全驾驶距离的情况下，相对于驾驶者车辆周围的移动车辆的位置及方向，而视觉上适当且安全地维持及调整驾驶者车辆的位置及方向。
[0008]本发明提供一种产生用于一车辆的一驾驶者的360度全感知驾驶环境的方法。该方法可包含:在驾驶者车辆的内部中在驾驶者前面显示一 180度后视野(例如一无缝视野)。在一些实施例中，该方法包含:融接该无缝180度后视野与驾驶者的一无缝180度前视野，以形成一无缝360度全感知驾驶视野，此无缝360度全感知驾驶视野可教示关于驾驶者的常见视野。该方法可包含:判定与驾驶者的车辆周围的一或多个移动车辆相关的来自驾驶者观点的该驾驶者车辆的一定向、方位及位置。
[0009]在一些实施例中，一种用于一车辆的视觉化系统包含一显示装置，该显示装置附接至一驾驶者观看位置前面的该车辆的一部分。该显示装置可具有一宽度。在一些实施例中，该显示装置可具有小于该车辆的挡风玻璃的高度的一高度。该显示装置可具有面向该驾驶者观看位置的一显示部分。在一些情况中，自该驾驶者观看位置，该显示装置显示一至少180度实质上后视野。在一些情况中，该显示装置后方的环境的该至少180度实质上后视野与自该驾驶者观看位置的一至少180度前视野重叠。
[0010]在一些情况中，该视觉化系统包含附接至该车辆的一部分的一影像撷取装置，该影像撷取装置经组态以撷取该显示装置后方的一环境的一 180度无缝视野。在一些实施例中，该影像撷取装置连接至该显示装置。在一些情况中，该影像撷取装置为一摄影机。在一些实施例中，该显示装置为一凸面镜。在一些实例中，该后视野系无缝的。在一些实施例中，该后视野不失真。在一些情况中，该至少180度实质上后视野垂直于该车辆的一中心线。在一些实施例中，该显示装置附接至该车辆的挡风玻璃。
[0011]根据一些变型，一种用于一车辆的视觉化系统可包含一凸面镜，该凸面镜附接至一驾驶者观看位置前面的该车辆的一部分。该凸面镜可具有一宽度。在一些实施例中，该凸面镜具有小于该车辆的挡风玻璃的高度的一高度。在一些情况中，该凸面镜具有面向该驾驶者观看位置的一反射表面。该反射表面可显示自该驾驶者观看位置的实质上位于该显示装置后方的一环境的一至少180度视野。
[0012]在一些实例中，该视野系无缝的。在一些情况中，该视野不失真。在一些实施例中，该凸面镜具有一固定的曲率半径。在一些情况中，该凸面镜系安装至该车辆的挡风玻璃的一内部。在一些实施例中，该凸面镜系安装于该驾驶者观看位置上方。
[0013]根据一些变型，一种用于一车辆的视觉化系统包含该车辆内的一显示装置。该显示装置可具有一宽度。在一些实例中，该显示装置具有小于该车辆的挡风玻璃的高度的一高度。该显示装置可具有面向一驾驶者观看位置的一显示部分。
[0014]在一些情况中，该显示部分显示自该驾驶者观看位置的该显示装置后方的一至少180度后视野。在一些实施例中，该显示装置后方的环境的该至少180度后视野与自该驾驶者观看位置的该驾驶者观看位置前方的一至少180度前视野重叠。在一些实例中，该显示装置侧面及该显示装置后方的环境的该至少180度后视野系无缝的。在一些实施例中，该显示装置侧面及该显示装置后方的环境的该至少180度后视野不失真。在一些情况中，该显示装置系定位于该驾驶者观看位置的前方。在一些实施例中，该显示装置后方的该至少180度后视野包含该车辆的驾驶者的一视野。在一些实例中，该显示装置后方的该至少180度后视野包含该车辆内部的一部分。
[0015]根据一些变型，一种防止一车辆与其周围环境之间的碰撞的方法包含:将一凸面镜附接至一驾驶者观看位置前面的一车辆的部分，该凸面镜具有小于该车辆的一挡风玻璃的一高度的一高度、及一宽度。在一些情况中，该方法包含:将该凸面镜定位以产生自该驾驶者观看位置的实质上位于该凸面镜后方的环境的一至少180度实质上后视野。在一些实施例中，该显示装置后方的环境的该至少180度实质上后视野与自观看点前方的该驾驶者观看位置的一至少180度实质上前视野一起形成一 360度驾驶视野。在一些情况中，该后视野不失真。在一些实例中，该后视野系无缝的。
[0016]—种产生一驾驶者的一无缝360度全感知驾驶环境的方法可包含以下步骤:在驾驶者车辆内部的驾驶者前面显示一无缝180度全后视野；融接该无缝180度全后视野与驾驶者的一无缝180度全前视野，以形成关于驾驶者的一无缝360度全感知驾驶视野；及通过该无缝360度全感知驾驶视野，通过与该驾驶者车辆周围的一或多个移动车辆相关的来自驾驶者观点的定位，来判定该驾驶者车辆的一定向、方位及位置，使得驾驶者能够精确追踪且精确定位该驾驶者车辆的位置及方向，及该驾驶者车辆周围的每个其他移动车辆的位置及方向，以相对于该驾驶者车辆周围的该等移动车辆的位置及方向而视觉上适当且安全地维持及调整一驾驶者的车辆位置及方向，以安全驾驶。
[0017]在一些实施例中，融接该无缝180度全后视野与驾驶者的一无缝180度全前视野进一步包括以下步骤:当融接该无缝180度全后视野与该无缝180度全前视野时，形成该无缝360度全感知驾驶视野的一重叠视觉部分，使得当移动车辆出现于该重叠视觉部分中时，可在该无缝180度全后视野及该无缝180度全前视野两者中看见该移动车辆。
[0018]在一些实施例中，显示一无缝180度全后视野进一步包括以下步骤:定义一左后视野、一后视野及一右后视野以形成该无缝180度全后视野。在一些实例中，该重叠视觉部分含有形成于该左后视野与该无缝180度全前视野的一左前视野之间的一重叠区域中的一左重叠部分，及形成于该右后视野与该无缝180度全前视野的一右前视野之间的一重叠区域中的一右重叠部分。
[0019]在一些情况中，判定该驾驶者车辆的一定向、方位及位置进一步包括以下的一步骤:由该驾驶者车辆的一主体结构定义该无缝180度全后视野中的一定向引导线，以防止驾驶者在该无缝360度全感知驾驶环境中迷路。在一些实施例中，判定该驾驶者车辆的一定向、方位及位置进一步包括以下的一步骤:由该驾驶者车辆的一主体结构定义该无缝180度全后视野中的一定向引导线，以防止驾驶者在该无缝360度全感知驾驶环境中迷路。在一些实例中，判定该驾驶者车辆的一定向、方位及位置进一步包括以下的一步骤:由该驾驶者车辆的该主体结构定义该无缝180度全后视野中的一方位引导线，以识别该无缝360度全感知驾驶环境中的每个移动车辆的方位。在一些情况中，判定该驾驶者车辆的一定向、方位及位置进一步包括以下的一步骤:由该驾驶者车辆的该主体结构定义该无缝180度全后视野中的一方位引导线，以识别该无缝360度全感知驾驶环境中的每个移动车辆的方位。在一些实施例中，判定该驾驶者车辆的一定向、方位及位置进一步包括以下的一步骤:由车道分隔线定义该无缝180度全后视野中的一位置引导线，以精确定位每个移动车辆的位置(其包含一已知方位内的该驾驶者车辆位置)。在一些情况中，判定该驾驶者车辆的一定向、方位及位置进一步包括以下的一步骤:由车道分隔线定义该无缝180度全后视野中的一位置引导线，以精确定位每个移动车辆的位置(其包含一已知方位内的该驾驶者车辆位置)。
[0020]在一些情况中，对于一汽车，通过显示于无缝180度全后视野中的左后车窗、后挡风玻璃及右后车窗定义定向引导线及位置引导线。在一些实例中，对于一汽车，通过显示于无缝180度全后视野中的左后车窗、后挡风玻璃及右后车窗定义定向引导线及位置引导线。在一些情况中，对于车顶已收起的一敞篷车或一敞篷小型载货卡车(pickup truck)，通过显示于无缝180度全后视野中的车辆的左后角落及右后角落定义定向引导线及位置引导线。在一些实施例中，对于车顶已收起的一敞篷车或一敞篷小型载货卡车，通过显示于无缝180度全后视野中的车辆的左后角落及右后角落定义定向引导线及位置引导线。
[0021 ] 在一些实施例中，将无缝180度全后视野显示为由一车内后视镜反射的一影像。在一些情况中，将无缝180度全后视野显示为由一车内后视镜反射的一影像。在一些实例中，将无缝180度全后视野显示为由一车内后视镜反射的一影像。在一些情况中，该车内后视镜系选自由以下各者组成的群组的一镜面:具有固定曲率半径的凸面镜、具有多个曲率半径的凸面镜、非球面镜、曲面镜、及由一无缝平面镜板形成的一 U形平面镜。在一些实施例中，该车内后视镜系选自由以下各者组成的群组的一镜面:具有固定曲率半径的凸面镜、具有多个曲率半径的凸面镜、非球面镜、曲面镜、及由一无缝平面镜板形成的一 U形