[發明專利]用于控制增強現實平視顯示器設備的顯示的方法和設備

有效

• 申請號: 201810149290.4
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108427197B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: R.J.維斯卡;V.扎多維奇;M.維特肯佩爾;J.蒂姆勒
• 申請（專利權）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姬亞東;劉春元

本發明涉及一種用于控制機動車的增強現實平視顯示器設備的顯示的方法、設備和一種具有用于控制用于機動車的增強現實平視顯示器設備的顯示的指令的計算機可讀的存儲介質，以及一種用于機動車的增強現實平視顯示器設備。在第一步驟中，確定（20）用于在機動車之前展示虛擬對象的位置。然后，虛擬對象根據確定的位置通過成像單元在投影面上淡入（21）。為了提高觀察者處的記錄質量的主觀感受，虛擬對象在此設計成關于記錄錯誤是容錯的。

技術領域

本發明涉及一種用于控制機動車的增強現實平視顯示器設備的顯示的方法、設備和一種具有用于控制機動車的增強現實平視顯示器設備的顯示的指令的計算機可讀的存儲介質。本發明還涉及一種用于機動車的增強現實平視顯示器設備以及一種機動車，在所述機動車中使用根據本發明的方法、根據本發明的設備或根據本發明的增強現實平視顯示器設備。

背景技術

隨著虛擬增強現實技術和應用的持續發展，所述虛擬增強現實技術和應用也進入汽車領域中。增強現實（AR）、德語為“erweiterte Realit?t”為通過虛擬元素來豐富真實世界，所述虛擬元素在三維空間中以地點正確的方式記錄，并且允許實時交互。因為在德語地區中的學術界中表達方式“增強顯示”相對于表達方式“erweiterte Realit?t”已經貫徹，所述在下文中使用前者。

平視顯示器（HUD）提供用于相應地用透視正確的虛擬擴展來豐富駕駛員駕駛位置的一種可能的實現方案。在此，安裝在儀表板中的顯示器的光束經由多個鏡和透鏡交疊并且經由投影面反射到駕駛員的眼睛中，使得所述駕駛員感受到在車輛之外的虛擬圖像。作為投影面在汽車領域中通常使用前窗玻璃，所述前窗玻璃的彎曲的形狀在顯示時必須考慮。作為替代方案，一方面也使用由玻璃或塑料構成的附加玻璃，所述附加玻璃在駕駛員和前窗玻璃之間布置在儀表板上。通過顯示和駕駛場景的疊加，為了讀取信息需要少量的頭部和眼睛運動。此外，眼睛的適應耗費降低，因為根據顯示的虛擬距離，必須進行少量的視力調節或根本不必進行視力調節。然而，當前的HUD系列限制于直接在駕駛員的初級視野之下的顯示并且包含冗余信息、諸如速度顯示，所述冗余信息也可以在駕駛艙中的其他部位處重新發現。該顯示技術雖然降低街道妨礙目光，但是此外具有下述缺點：必須對呈現的信息進行解釋并且轉換成真實情形，因為所述信息沒有記錄在真實場景中。這在復雜情形中能夠是造成精神負擔的認知過程。通過標記對象和將信息在其真實參考地點處淡入，即通過接觸模擬的展示，環境相關的信息能夠在駕駛員的視野中直接地展示。以增強現實的形式對環境的所述直接圖形豐富能夠明顯地降低認知的轉化要求。

增強現實提供用于通過接觸模擬地標記車行道和對象來支持駕駛員的多個應用可能性。相對接近的示例大多涉及導航的領域。在傳統的HUD中的經典的導航顯示通常顯示示意圖，例如直角向右伸展的箭頭作為在下一場合應向右轉的標志，而AR顯示提供明顯更有效的可能性。因為顯示可以作為“環境的部分”展示，所以通過用戶的極其快的且直觀的解釋是可能的。

在虛擬現實的意義上在駕駛員的真實視野中記錄虛擬信息對技術實現提出非常高的要求。為了能夠位置準確地并且透視正確地在現實中展示虛擬內容，對車輛的周邊和自身運動的非常詳細的認知是必需的。

環境認知例如以數字地圖的形式存在，并且能夠附加地通過車輛或其他車輛的感測的環境檢測來生成，其中對于其他車輛的感測的環境檢測而言，需要車輛間通信。在這兩種情況下，將精度的限制考慮在內。因此，地圖材料現今主要是二維的并且不包含街道的高度輪廓或僅包含街道的非常不準確的高度輪廓。對環境的感測檢測又承受傳感器的限制以及周邊和環境影響。因此，例如車道的寬度僅在存在車道標記的情況下才能夠相當精確地確定。

車輛的定位例如也與GPS質量（GPS：Global Positioning System；全球定位系統）相關。差分GPS僅提供大約3m的精度。此外，對于透視正確的虛擬淡入而言，車輛在三維空間中的位置也是重要的，所述位置通過俯仰運動、擺動運動和偏航運動持久改變。通過轉速和加速度傳感器的檢測可能是足夠精確的。然而，所述認知僅在與關于街道的彎曲輪廓的詳細認知組合的情況下是有幫助的，因為對于AR顯示必須補償與車道的相對車輛運動。