[發(fā)明專利]使影像位于地面而對(duì)駕駛員的視點(diǎn)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的三維增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)平視顯示器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880096389.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN112534334A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭銀泳;車在原
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 納寶實(shí)驗(yàn)室株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王培超;盧英日

公開了一種三維增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)平視顯示器，使影像位于地面而對(duì)駕駛員的視點(diǎn)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。車輛用三維平視顯示器包括：顯示器裝置，發(fā)揮光源的作用；以及合成器，使所述光源的光向駕駛座側(cè)反射，并且使車輛的外部光透過，該車輛用三維平視顯示器包括如下光學(xué)構(gòu)成：由所述光源的光構(gòu)成的影像顯示為以與所述車輛的前方地面對(duì)應(yīng)的方式橫躺的三維視點(diǎn)(perspective)的虛像。

技術(shù)領(lǐng)域

以下說明涉及三維平視顯示器(Head-Up Display)。

背景技術(shù)

圖1是用于說明一般的平視顯示器裝置的用于信息確認(rèn)的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)的圖。

參照?qǐng)D1，一般的車輛用平視顯示器(Head-Up Display，HUD)裝置是如下所述的車輛顯示器裝置，即，從顯示器10輸出車輛的當(dāng)前速度、燃料剩余量、導(dǎo)航(Navigation)路徑引導(dǎo)信息等的影像并通過光學(xué)系統(tǒng)11、12將該影像作為圖形圖像14投影到駕駛員正前方的擋風(fēng)玻璃(Wind Shield)13，以使駕駛員向其他地方?jīng)]必要地轉(zhuǎn)移視線的情況最小化。這里，為了變更從顯示器10輸出的影像的光路徑，光學(xué)系統(tǒng)11、12可以由多個(gè)反射鏡構(gòu)成。這種車輛用平視顯示器裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，引導(dǎo)駕駛員即時(shí)反應(yīng)的同時(shí)提供便利性。

在一般的車輛用平視顯示器(HUD)裝置中，影像的位置固定于用戶的前方約2～3m處。而在駕駛時(shí)，駕駛員的注視距離為近距離即約300m處。由此，駕駛員一邊注視遠(yuǎn)距離處一邊進(jìn)行駕駛，而在駕駛過程中為了確認(rèn)平視顯示器(HUD)裝置的信息，需要大幅調(diào)整眼睛的焦點(diǎn)，因此存在不便之處。即，在主視野所在的遠(yuǎn)距離處和形成影像的3m處之間反復(fù)進(jìn)行駕駛員的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)。

因此，需要開發(fā)一種三維平視顯示器(Three Dimensional Head-Up Display)裝置，以在駕駛環(huán)境下實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)來消除影像呈現(xiàn)距離的限制，使得在駕駛過程中不在所注視的視點(diǎn)下改變眼睛的焦點(diǎn)就能獲取到駕駛員所期望的信息。

例如，韓國(guó)授權(quán)專利10-1409846號(hào)涉及一種基于三維增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的平視顯示器裝置，記載有有關(guān)平視顯示器裝置的如下技術(shù)，即，基于實(shí)際距離信息以立體方式表示以三維圖像增強(qiáng)的圖像信息。由此能夠向駕駛員提供現(xiàn)實(shí)信息。

發(fā)明內(nèi)容

提供一種使影像的位置與地面對(duì)應(yīng)的形式的具有三維實(shí)現(xiàn)方式的三維平視顯示器。

提供一種能夠使虛擬的屏幕呈現(xiàn)為以與地面對(duì)應(yīng)的方式橫躺的三維視點(diǎn)(perspective)的三維平視顯示器。

提供一種在使影像位于地面而對(duì)駕駛員的視點(diǎn)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的三維平視顯示器中能夠使根據(jù)周邊環(huán)境而產(chǎn)生的錯(cuò)誤最小化的方法。

提供一種能夠?qū)θS平視顯示器所提供的影像的距離感與周邊環(huán)境的不同而產(chǎn)生的誤差，考慮誤差產(chǎn)生樣式而進(jìn)行有效修正的方法。

提供一種車輛用三維平視顯示器，其特征在于，包括：顯示器裝置，發(fā)揮光源的作用；以及合成器，使所述光源的光向駕駛座側(cè)反射，并且使車輛的外部光透過，由所述光源的光形成的影像顯示為，以與所述車輛的前方地面對(duì)應(yīng)的方式橫躺的三維視點(diǎn)(perspective)的虛像。

根據(jù)一個(gè)方面，與所述顯示器裝置對(duì)應(yīng)的顯示器平面可以通過所述合成器和與所述地面對(duì)應(yīng)的虛像平面滿足成像條件(imaging condition)。

根據(jù)另一方面，可以基于與所述顯示器裝置對(duì)應(yīng)的顯示器平面、與所述合成器對(duì)應(yīng)的合成器平面以及與所述地面對(duì)應(yīng)的虛像平面之間的成像條件，來生成所述虛像。

根據(jù)又一方面，可以利用如下所述的角度來確定所述虛像的開始位置和大小：以與所述合成器平面垂直且經(jīng)過所述合成器的光學(xué)中心的直線為基準(zhǔn)，在所述顯示器平面和所述虛像平面滿足成像條件的角度。