[发明专利]使用增强现实的车辆用平视显示装置

说明书

技术领域

本公开涉及一种使用增强现实的车辆用平视显示装置的技术，并且更特别地涉及一种使用增强现实的车辆用平视显示装置的技术，其能够在通过增强现实产生行驶在弯路上的前方车辆的图形图像时校正前方车辆的实际位置和虚拟位置之间的横向误差。

背景技术

增强现实是通过把用户的眼睛观察到的真实世界视图与具有附加信息的虚拟世界相结合来显示一幅图像的一种虚拟现实。也就是说，在增强现实中，用户观察到的现实图像与通过计算机图形产生的3D虚拟图像相重叠，使得现实环境和虚拟图像之间的区别变得模糊。在增强现实中，现实环境与虚拟环境相结合，使得用户可以看到现实环境，从而提供增强的现实感。

近来，借助使用增强现实产生的图形图像把车辆的当前速度、剩余燃料量、导航装置的道路引导信息等投影到驾驶者前侧的挡风玻璃部件上的平视显示器（HUD）已经得到了发展。特别地，通过HUD把物体（例如，自然景物、道路或在建建筑物、车辆、以及行人）的位置和距离显示在挡风玻璃前侧的实际空间中的功能已经得到了发展。

在实际空间中物体和车辆之间的距离可以通过经由雷达或激光雷达发射无线电波或超声波、并且测量无线电波或超声波从车辆被反射并返回所用的时间来识别。

通常，在前方车辆行驶在弯路上的情况下，该前方车辆看起来仿佛通过相比于对应车辆在横向方向上平行地移动预定距离而行驶在弯路上。然而，雷达在横向方向上具有约1米的距离误差，使得当增强现实通过图形图像生成前方车辆的位置时，在前方车辆的实际位置和图形图像之间产生较大误差。

本背景技术部分中公开的上述信息只是为了增强对本公开的背景的理解，并且因此可能包含不构成在该国对本领域普通技术人员而言已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开提供了一种使用增强现实的平视显示装置，其能够在通过增强现实产生行驶在弯路上的前方车辆的图形图像时，校正驾驶者前方的前方车辆的实际位置和图形图像中的位置之间的横向误差。

根据本公开的示例性实施例，一种使用增强现实的车辆用平视显示装置包括：配置成检测驾驶者车辆和驾驶者车辆前方的前方车辆之间的距离以输出距离信息的距离检测器。导航器配置成输出驾驶者车辆的位置以及有关驾驶者车辆所行驶于的道路的信息作为行驶信息。图像控制器配置成根据距离信息和行驶信息计算前方车辆的横向位置，并通过使用横向位置产生与前方车辆相对应的图像信息。图像控制器根据驾驶者车辆和前方车辆中的任何一者是否进入弯路和直路之间的接合点来校正横向位置。

行驶信息包括：驾驶者车辆所行驶于的道路的车道数，道路的宽度，道路的曲率半径，驾驶者车辆的行驶方向，以及从驾驶者车辆到接合点的距离。

在驾驶者车辆和前方车辆进入接合点之前，图像控制器通过使用驾驶者车辆和前方车辆之间的距离以及驾驶者当前行驶于的车道的宽度的中心值来计算横向位置。

当从驾驶者车辆到接合点的距离大于从驾驶者车辆到前方车辆的距离时，图像控制器根据下面的等式1来计算前方车辆的横向位置。

[等式1]

其中，d是从驾驶者车辆到前方车辆的距离，R是弯路的曲率半径，R'是弯路的曲率半径、以道路的中心线为基准的与驾驶者车辆的行驶方向相反的方向上设置的全部车道的宽度、以及驾驶者车辆的行驶方向上设置的全部车道的宽度的中心值的总和。

在驾驶者车辆进入接合点之前、并且在前方车辆进入接合点之后，图像控制器通过使用接合点和前方车辆之间的距离以及驾驶者车辆当前行驶于的车道的宽度的中心值来校正横向位置。

当从驾驶者车辆到前方接合点的距离小于从驾驶者车辆到前方车辆的距离时，图像控制器根据下面的等式2计算前方车辆的横向位置。

[等式2]

其中，通过从驾驶者车辆与前方车辆之间的距离中减去从驾驶者车辆到接合点的距离来获得dp，R是弯路的曲率半径，并且R'是弯路的曲率半径、以道路的中心线为基准的与驾驶者车辆的行驶方向相反的方向上设置的全部车道的宽度、以及驾驶者车辆的行驶方向上设置的全部车道的宽度的中心值的总和。

距离检测器可以包括拍摄道路的图像的摄像机、雷达和激光雷达中的任何一者。

平视显示装置还可以包括配置成根据图像信息产生虚拟图象，并且将所产生的虚拟图像照射在驾驶者车辆的挡风玻璃上的图像照射器。