CN109050405A - 一种多功能增强现实抬头显示***及方法 - Google Patents

一种多功能增强现实抬头显示***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多功能增强现实抬头显示***及方法，该***包括：信息采集装置，用于实时采集车辆外部的道路图像信息和障碍物信息；增强现实控制器，用于根据所述道路图像信息绘制道路几何形状，以及，根据所述障碍物信息绘制障碍物标志，并将所述道路几何形状与所述障碍物标志进行融合，生成增强现实图像；抬头显示装置，用于显示所述增强现实图像。本发明通过在抬头显示装置显示的增强现实图像为驾驶员呈现道路上的障碍物标志，使得驾驶员能够注意到容易出现碰撞危险的障碍物，便于驾驶员提前作出反应，防止交通事故的发生。

Description

一种多功能增强现实抬头显示***及方法
技术领域
本发明涉及汽车辅助驾驶技术领域，具体涉及一种多功能增强现实抬头显示***及方法。
背景技术
目前，增强现实抬头显示(AR-HUD)技术已广泛应用于先进驾驶辅助***(ADAS)中，AR-HUD可以在驾驶员视线区域内合理叠加显示一些驾驶信息，并结合于实际交通路况当中。通过AR-HUD技术，驾驶员可以扩展并增强自己对于驾驶环境的感知。而在实际应用中，现有的AR-HUD***提供的驾驶辅助信息较为单一，缺乏多方面的应用，不能够为驾驶员提供丰富的驾驶辅助信息
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述技术问题，提供一种多功能增强现实抬头显示***及方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多功能增强现实抬头显示***，包括：
信息采集装置，用于实时采集车辆外部的道路图像信息和障碍物信息；
增强现实控制器，用于根据所述道路图像信息绘制道路几何形状，以及，根据所述障碍物信息绘制障碍物标志，并将所述道路几何形状与所述障碍物标志进行融合，生成增强现实图像；
抬头显示装置，用于显示所述增强现实图像。
本发明的有益效果是：通过在抬头显示装置显示的增强现实图像为驾驶员呈现道路上的障碍物标志，使得驾驶员能够注意到容易出现碰撞危险的障碍物，便于驾驶员提前作出反应，防止交通事故的发生。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述增强现实控制器，还用于根据所述障碍物信息判断障碍物的距离，当所述障碍物的距离小于预设阈值时，改变所述障碍物标志的颜色，并在所述增强现实图像中融合障碍物距离和警告标志。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过改变增强现实图像中可能发生碰撞的障碍物对应的障碍物标志的颜色及警告标志，使得驾驶员能够直观地判断障碍物的危险程度，并通过一并显示的障碍物距离调整自身的驾驶行为。
进一步，所述增强现实控制器，还用于根据导航***发送的导航信息生成路线引导标志，并将所述路线引导标志与所述道路几何形状进行融合，生成增强现实图像，所述路线引导标志用于引导车辆前进方向。
采用上述进一步方案的有益效果是，便于驾驶员通过显示在实际路面上的路线引导标志了解前进方向，与现有的导航软件的导航方式相比显示效果更加真实、使用更加方便。
进一步，所述增强现实控制器，还用于根据车载电子控制单元ECU发送的车辆状态信息生成车辆状态标志的增强现实图像。
采用上述进一步方案的有益效果是，驾驶员不必低头查看仪表盘，即可通过抬头显示装置显示的增强现实图像中的车辆状态标志，来判断车辆的行驶状况，使用更加方便、安全。
进一步，所述信息采集装置，还用于采集道路两旁的道路标识图像信息；
所述增强现实控制器，还用于根据所述道路标识图像信息与预先存储的图像数据库进行对比，识别相应的道路标识，并根据识别得到的道路标识生成增强现实图像。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过识别并显示道路标示，能够方便驾驶员及时掌握道路状况并调整自身的驾驶行为，从而有效避免现有的导航***和电子狗软件中由于信息缺失造成的无法为驾驶员提供有效道路指示信息的情况。
为实现上述发明目的，本发明还提供一种多功能增强现实抬头显示方法，包括：
信息采集装置实时采集车辆外部的道路图像信息和障碍物信息；
增强现实控制器根据所述道路图像信息绘制道路几何形状，以及，根据所述障碍物信息绘制障碍物标志，并将所述道路几何形状与所述障碍物标志进行融合，生成增强现实图像；
抬头显示装置显示所述增强现实图像。
进一步，还包括：所述增强现实控制器根据所述障碍物信息判断障碍物的距离，当所述障碍物的距离小于预设阈值时，改变所述障碍物标志的颜色，并在所述增强现实图像中融合障碍物距离和警告标志。
进一步，还包括：所述增强现实控制器根据导航***发送的导航信息生成路线引导标志，并将所述路线引导标志与所述道路几何形状进行融合，生成增强现实图像，所述路线引导标志用于引导车辆前进方向。
进一步，还包括：所述增强现实控制器根据车载电子控制单元ECU发送的车辆状态信息生成车辆状态标志的增强现实图像。
进一步，还包括：所述信息采集装置采集道路两旁的道路标识图像信息；
所述增强现实控制器根据所述道路标识图像信息与预先存储的图像数据库进行对比，识别相应的道路标识，并根据识别得到的道路标识生成增强现实图像。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种多功能增强现实抬头显示***的结构框图；
图2为驾驶员视角中抬头显示装置的显示状态示意图；
图3为本发明实施例提供的一种多功能增强现实抬头显示方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明实施例提供的一种多功能增强现实抬头显示***的结构框图，如图1所示，该方法包括：
信息采集装置，用于实时采集车辆外部的道路图像信息和障碍物信息；
具体的，信息采集装置包括多种车载传感器、摄像头以及车载雷达，车载传感器用于获取车辆的状态信息，智能摄像头布置于车辆后视镜前部、倒车镜背部或者车头处，用于获取车辆外部的道路图像信息、障碍物的图像信息，这里的障碍物可以是车辆或者行人，车载雷达可使用车辆自身的探测雷达，如毫米波雷达等，用于探测车辆外部的障碍物的距离，全方位的信息采集有助于驾驶员更好的掌握道路上的障碍物，尤其是视觉盲区的障碍物的情况。
信息采集装置可通过CAN总线将检测到的数据传输至增强现实控制器。
增强现实控制器，用于根据所述道路图像信息绘制道路几何形状，以及，根据所述障碍物信息绘制障碍物标志，并将所述道路几何形状与所述障碍物标志进行融合，生成增强现实图像；
具体的，图2为驾驶员视角中抬头显示装置的显示状态示意图，如图2所示，增强现实控制器内置图像处理算法，可以将障碍物图像和道路图像信息处理成道路几何形状和障碍物标志并将二者融合并生成增强现实图像。
增强现实控制器可通过以太网将生成的增强现实图像传输至抬头显示装置。
抬头显示装置，用于显示所述增强现实图像。
具体的，抬头显示装置基于反射镜构成的光学***将增强现实控制器生成的增强现实图像投射在驾驶员前方的道路上。
本发明提供的一种多功能增强现实抬头显示装置，通过在抬头显示装置显示的增强现实图像为驾驶员呈现道路上的障碍物标志，使得驾驶员能够注意到容易出现碰撞危险的障碍物，便于驾驶员提前做出反应，防止交通事故的发生。
可选地，在该实施例中，所述增强现实控制器，还用于根据所述障碍物信息判断障碍物的距离，当所述障碍物的距离小于预设阈值时，改变所述障碍物标志的颜色，并在所述增强现实图像中融合障碍物距离和警告标志。
具体的，通过改变增强现实图像中可能发生碰撞的障碍物对应的障碍物标志的颜色及警告标志，使得驾驶员能够直观地判断障碍物的危险程度，并通过一并显示的障碍物距离调整自身的驾驶行为。
可选地，在该实施例中，如图2所示，所述增强现实控制器，还用于根据导航***发送的导航信息生成路线引导标志，并将所述路线引导标志与所述道路几何形状进行融合，生成增强现实图像，所述路线引导标志用于引导车辆前进方向。
具体的，便于驾驶员通过显示在实际路面上的路线引导标志了解前进方向，与现有的导航软件的导航方式相比显示效果更加真实、使用更加方便。
可选地，在该实施例中，所述增强现实控制器，还用于根据车载电子控制单元ECU发送的车辆状态信息生成车辆状态标志的增强现实图像。
具体的，如图2所示，抬头显示装置将车辆状态标志投射显示在司机前方发动机罩的前部位置，例如：当前车速、油量等信息。
驾驶员不必低头查看仪表盘，即可通过抬头显示装置显示的增强现实图像中的车辆状态标志，来判断车辆的行驶状况，使用更加方便、安全。
可选地，在该实施例中，所述信息采集装置，还用于采集道路两旁的道路标识图像信息；
所述增强现实控制器，还用于根据所述道路标识图像信息与预先存储的图像数据库进行对比，识别相应的道路标识，并根据识别得到的道路标识生成增强现实图像。
具体的，如图2所示，通过识别并显示道路标示(如限速标识)，能够方便驾驶员及时掌握道路状况并调整自身的驾驶行为，从而有效避免现有的导航***和电子狗软件中由于信息缺失造成的无法为驾驶员提供有效道路指示信息的情况。
以上是对本发明提供的一种多功能增强现实抬头显示***的介绍，下面具体介绍本发明提供的一种多功能增强现实抬头显示方法，该方法中各步骤的具体实现原理已在***部分进行了阐述，以下不再赘述，如图3所示，该方法包括：
S301、信息采集装置实时采集车辆外部的道路图像信息和障碍物信息；
S302、增强现实控制器根据所述道路图像信息绘制道路几何形状，以及，根据所述障碍物信息绘制障碍物标志，并将所述道路几何形状与所述障碍物标志进行融合，生成增强现实图像；
S303、抬头显示装置显示所述增强现实图像。
可选地，在该实施例中，该方法还包括：所述增强现实控制器根据所述障碍物信息判断障碍物的距离，当所述障碍物的距离小于预设阈值时，改变所述障碍物标志的颜色，并在所述增强现实图像中融合障碍物距离和警告标志。
可选地，在该实施例中，该方法还包括：所述增强现实控制器根据导航***发送的导航信息生成路线引导标志，并将所述路线引导标志与所述道路几何形状进行融合，生成增强现实图像，所述路线引导标志用于引导车辆前进方向。
可选地，在该实施例中，该方法还包括：所述增强现实控制器根据车载电子控制单元ECU发送的车辆状态信息生成车辆状态标志的增强现实图像。
可选地，在该实施例中，该方法还包括：所述信息采集装置采集道路两旁的道路标识图像信息；
所述增强现实控制器根据所述道路标识图像信息与预先存储的图像数据库进行对比，识别相应的道路标识，并根据识别得到的道路标识生成增强现实图像。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能增强现实抬头显示***，其特征在于，包括：
信息采集装置，用于实时采集车辆外部的道路图像信息和障碍物信息；
增强现实控制器，用于根据所述道路图像信息绘制道路几何形状，以及，根据所述障碍物信息绘制障碍物标志，并将所述道路几何形状与所述障碍物标志进行融合，生成增强现实图像；
抬头显示装置，用于显示所述增强现实图像。
2.根据权利要求1所述的多功能增强现实抬头显示***，其特征在于，所述增强现实控制器，还用于根据所述障碍物信息判断障碍物的距离，当所述障碍物的距离小于预设阈值时，改变所述障碍物标志的颜色，并在所述增强现实图像中融合障碍物距离和警告标志。
3.根据权利要求1所述的多功能增强现实抬头显示***，其特征在于，所述增强现实控制器，还用于根据导航***发送的导航信息生成路线引导标志，并将所述路线引导标志与所述道路几何形状进行融合，生成增强现实图像，所述路线引导标志用于引导车辆前进方向。
4.根据权利要求1所述的多功能增强现实抬头显示***，其特征在于，所述增强现实控制器，还用于根据车载电子控制单元ECU发送的车辆状态信息生成车辆状态标志的增强现实图像。
5.根据权利要求1-4任一项所述的多功能增强现实抬头显示***，其特征在于，所述信息采集装置，还用于采集道路两旁的道路标识图像信息；
所述增强现实控制器，还用于根据所述道路标识图像信息与预先存储的图像数据库进行对比，识别相应的道路标识，并根据识别得到的道路标识生成增强现实图像。
6.一种多功能增强现实抬头显示方法，其特征在于，包括：
信息采集装置实时采集车辆外部的道路图像信息和障碍物信息；
增强现实控制器根据所述道路图像信息绘制道路几何形状，以及，根据所述障碍物信息绘制障碍物标志，并将所述道路几何形状与所述障碍物标志进行融合，生成增强现实图像；
抬头显示装置显示所述增强现实图像。
7.根据权利要求6所述的多功能增强现实抬头显示方法，其特征在于，还包括：所述增强现实控制器根据所述障碍物信息判断障碍物的距离，当所述障碍物的距离小于预设阈值时，改变所述障碍物标志的颜色，并在所述增强现实图像中融合障碍物距离和警告标志。
8.根据权利要求6所述的多功能增强现实抬头显示方法，其特征在于，还包括：所述增强现实控制器根据导航***发送的导航信息生成路线引导标志，并将所述路线引导标志与所述道路几何形状进行融合，生成增强现实图像，所述路线引导标志用于引导车辆前进方向。
9.根据权利要求6所述的多功能增强现实抬头显示方法，其特征在于，还包括：所述增强现实控制器根据车载电子控制单元ECU发送的车辆状态信息生成车辆状态标志的增强现实图像。
10.根据权利要求6-9任一项所述的多功能增强现实抬头显示方法，其特征在于，还包括：所述信息采集装置采集道路两旁的道路标识图像信息；
所述增强现实控制器根据所述道路标识图像信息与预先存储的图像数据库进行对比，识别相应的道路标识，并根据识别得到的道路标识生成增强现实图像。
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