[發(fā)明專利]一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)車載平視顯示器AR-HUD

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710727079.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN107554425B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂湘連;李志勇;呂濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇澤景汽車電子股份有限公司
• 主分類號(hào): B60R1/00
• 分類號(hào): B60R1/00;B60R16/023
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)車載平視顯示器AR?HUD，涉及汽車電子領(lǐng)域，涉及汽車CAN通信、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、光學(xué)顯示等相結(jié)合的技術(shù)，屬于汽車電子領(lǐng)域。該AR?HUD包括ADAS模塊(1)、中控臺(tái)調(diào)節(jié)輸入模塊(3)、圖像控制器(4)、導(dǎo)航模塊(5)和光學(xué)顯示模塊(7)。本發(fā)明在路況識(shí)別和導(dǎo)航方面，采用專門的ADAS和導(dǎo)航模塊實(shí)現(xiàn)，一方面保證了識(shí)別和導(dǎo)航的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，同時(shí)大大降低了成本，并且對(duì)中央控制器來說，降低了工作量，從而保證了運(yùn)行速度和實(shí)時(shí)性；在虛實(shí)貼合方面，采用了按鈕調(diào)節(jié)的辦法，從而滿足不同身高駕駛者的要求，同時(shí)降低了成本。

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提出一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)車載平視顯示器AR-HUD，涉及汽車電子領(lǐng)域，涉及汽車CAN通信、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、光學(xué)顯示等相結(jié)合的技術(shù)，屬于汽車電子領(lǐng)域。

背景技術(shù)

平視顯示器(HUD)最早應(yīng)用在軍用飛機(jī)上，其作用是降低飛行員需要低頭查看儀表的頻率，從而避免注意力中斷以及喪失對(duì)狀態(tài)意識(shí)的掌握。后來為了相同的目的，HUD技術(shù)應(yīng)用于汽車上，從而希望能夠避免因?yàn)闇p少低頭看中控臺(tái)顯示而引起交通事故的發(fā)生。目前車載HUD的顯示內(nèi)容主要包括導(dǎo)航、車速、轉(zhuǎn)速等相關(guān)信息，通過這些信息可以對(duì)駕駛者提供有效的行車參考，提高了了行車安全性；但是在顯示方式上目前基本都采用虛擬信息與實(shí)際路況信息相互割裂的顯示方式，顯示效果差，無法實(shí)現(xiàn)提示信息對(duì)實(shí)際路況的準(zhǔn)確定位，這就很容易導(dǎo)致因?yàn)槁窙r信息復(fù)雜而出現(xiàn)導(dǎo)航錯(cuò)誤的情況。

同時(shí)隨著對(duì)行車安全的關(guān)注，為了減少由于駕駛車道偏移等引起事故，所以車輛周圍信息以及車道偏移信息也需要引起駕駛者的注意，所以針對(duì)這些情況，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)際路況和顯示信息匹配的HUD應(yīng)用而生。

AR(Augmented Reality)技術(shù)，即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術(shù)，是把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息(視覺信息,聲音,味道,觸覺等),通過電腦等科學(xué)技術(shù)，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，被人類感官所感知，從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫面或空間同時(shí)存在。

隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)汽車安全性能的關(guān)注，F(xiàn)CW、ACC、LDW等技術(shù)逐步運(yùn)用在汽車上面，同時(shí)HUD也逐步在汽車中推廣使用。雖然目前的HUD在避免分散駕駛者注意力方面取得了明顯效果，但是由于路況的復(fù)雜性以及自動(dòng)駕駛的高要求，這就需要HUD進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)，滿足精細(xì)定位和自動(dòng)駕駛的要求。

AR-HUD實(shí)現(xiàn)方式采用虛擬提示信息和實(shí)際路況的無縫貼合，從而保證駕駛者能夠清晰直觀的對(duì)道路、障礙物、方向和車道線進(jìn)行觀測(cè)預(yù)判，從而在很大程度上避免了危險(xiǎn)的發(fā)生和導(dǎo)航錯(cuò)誤。但是目前采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的方案比較少，而且實(shí)際成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較差，從而不能得到有效推廣。

現(xiàn)有技術(shù)方案中，專利號(hào)201210411976.9一種現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)型的駕駛輔助預(yù)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了部分AR-HUD的功能，該發(fā)明包括車載攝像頭單元、中央處理器單元和抬頭顯示單元三部分。車載攝像頭單元包括一個(gè)用于拍攝前方道路的前視攝像頭和兩個(gè)拍攝駕駛員頭部信息的面部攝像頭；中央處理器單元用于對(duì)車載三路攝像頭單元拍攝的視頻信息進(jìn)行處理識(shí)別并對(duì)圖像中位置進(jìn)行識(shí)別；抬頭顯示單元用于接收中央處理器處理后的視頻信號(hào)進(jìn)行顯示。該發(fā)明中具有以下不足：1.具體部件包括三個(gè)攝像頭、兩路處理芯片、三個(gè)控制按鈕、光敏傳感器等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本很高。2.處理芯片需要對(duì)三路攝像頭同時(shí)進(jìn)行圖像識(shí)別處理運(yùn)算并進(jìn)行實(shí)際位置匹配，運(yùn)算量龐大且實(shí)現(xiàn)起來困難。尤其在識(shí)別部分，實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性很難滿足。3.功能方面，采用攝像頭進(jìn)行識(shí)別只能滿足部分功能，無法實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能。