CN113126293B - 一种平视显示*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种平视显示***，包括：像源组、曲面镜、投影像源、光线控制装置和辅助驾驶控制器；所述辅助驾驶控制器分别与所述投影像源、所述像源组内的多个像源相连；当需要显示提示内容时，所述辅助驾驶控制器从所述投影像源、所述像源组内的多个像源中选取目标像源，并向所述目标像源输出所述提示内容，以使所述目标像源显示所述提示内容。通过本发明实施例提供的平视显示***，能够在与反射装置不同距离的多个成像位置处分别成像，使得像源所成的像能够与不同距离的物体进行贴合，提升贴合效果；且光线控制装置可以实现大范围设置，从而在反射装置表面形成较大面积的投影成像区域，实现大范围成像，能够提高反射装置的显示效果。

Description

一种平视显示***
技术领域
本发明涉及交通工具技术领域，具体而言，涉及一种平视显示***。
背景技术
HUD(head up display，抬头显示器)技术可以避免驾驶员在驾驶过程中低头看仪表盘所导致的分心，能够提高驾驶安全系数，同时也能带来更好的驾驶体验。因此，使用汽车挡风玻璃进行成像的HUD正受到越来越多的关注。
增强现实抬头显示器(AR-HUD)则是通过内部特殊设计的光学***，在驾驶人视线区域内合理、生动地叠加显示一些驾驶信息，从而进一步增强驾驶者对于实际驾驶环境的感知。AR-HUD的兴起，对HUD行业提出了更高的技术要求。
基于AR-HUD的原理，像源投射出的图像需要与真实环境或真实物体进行完美贴合，如方向指示箭头需要与道路精准融合。但在驾驶过程中，车外需要AR贴合的物体(如车辆、行人、标志牌等)与车辆的距离并不一致，距离从几米、十几米、到乃至几十米。现有AR-HUD只能在固定距离处成像，导致真实环境与图像无法较好的融合。
发明内容
为解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种平视显示***。
本发明实施例提供了一种平视显示***，包括：像源组、曲面镜、投影像源、光线控制装置和辅助驾驶控制器；所述辅助驾驶控制器分别与所述投影像源、所述像源组内的多个像源相连；
所述像源组包括第一像源和第二像源，所述光线控制装置包括主光轴控制元件和弥散元件；所述曲面镜和所述光线控制装置用于设置在反射装置的同侧；
所述第一像源用于发出入射至所述曲面镜的第一成像光线，所述第二像源用于发出入射至所述曲面镜的第二成像光线；所述第一像源对应的第一物距与所述第二像源对应的第二物距不同，所述第一物距为所述第一成像光线从所述第一像源到所述曲面镜的传播路径长度，所述第二物距为所述第二成像光线从所述第二像源到所述曲面镜的传播路径长度；
所述曲面镜用于将所述第一成像光线和所述第二成像光线反射至所述反射装置，并经所述反射装置将所述第一成像光线和所述第二成像光线反射至眼盒范围内；
所述投影像源用于发出入射至所述光线控制装置的投影成像光线，所述主光轴控制元件用于将多路所述投影成像光线反射至所述反射装置，并经所述反射装置将多路所述投影成像光线反射至相同的观察范围，所述观察范围为所述眼盒范围内的一个位置或区域；
所述弥散元件设置在所述主光轴控制元件靠近所述投影光源的一侧，并设置在所述主光轴控制元件与所述投影光源之间，所述弥散元件用于将所述主光轴控制元件反射的所述投影成像光线弥散开、并形成光斑；
当需要显示提示内容时，所述辅助驾驶控制器从所述投影像源、所述像源组内的多个像源中选取目标像源，并向所述目标像源输出所述提示内容，以使所述目标像源显示所述提示内容。
本发明实施例上述提供的方案中，利用像源组内具有不同物距的多个像源，能够在与反射装置不同距离的多个成像位置处分别成像，使得像源所成的像能够与不同距离的物体进行贴合，提升贴合效果，避免因像源所成像与物体之间距离较远导致视差较大的问题。同时，光线控制装置可以将不同入射角度的投影成像光线汇聚至同一个观察范围内，并弥散至眼盒范围内，从而能够提高投影成像光线的亮度，且可以保证成像范围；该光线控制装置可以实现大范围设置，从而在反射装置表面形成较大面积的投影成像区域，实现大范围成像。辅助驾驶控制器选取合适的像源作为目标像源，并控制目标像源在反射装置表面显示提示内容，使得反射装置可以显示较大范围或多层次的像，能够提高反射装置的显示效果。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，像源组成像的第一结构示意图；
图2示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，投影像源成像的结构示意图；
图3示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，投影像源成像的原理示意图；
图4示出了本发明实施例所提供的平视显示***在反射装置外成像的示意图；
图5示出了本发明实施例所提供的反射装置上成像区域的第一示意图；
图6示出了本发明实施例所提供的反射装置上成像区域的第二示意图；
图7示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，像源组成像的第二结构示意图；
图8示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，像源组成像的第三结构示意图；
图9示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，像源组成像的第四结构示意图；
图10示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，像源组成像的第五结构示意图；
图11示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，像源组成像的第六结构示意图；
图12示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，像源组成像的第七结构示意图；
图13示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，像源组成像的第八结构示意图；
图14示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，像源组成像的第九结构示意图；
图15示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，像源组成像的第十结构示意图；
图16示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，离散型的第一反射结构成像原理示意图；
图17示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，连续型的第二反射结构成像原理示意图；
图18示出了本发明实施例所提供的平视显示***中，具有第二反射结构的主光轴控制元件的结构示意图；
图19示出了本发明实施例所提供的平视显示***的整体结构示意图；
图20示出了本发明实施例所提供的辅助驾驶控制器基于安全距离进行辅助驾驶的流程图；
图21示出了本发明实施例中，在车距较近时反射装置显示画面的一种示意图；
图22示出了本发明实施例中，反射装置显示鸟瞰图的一种示意图；
图23示出了本发明实施例中，在有行人靠近时反射装置显示画面的一种示意图；
图24示出了本发明实施例所提供的辅助驾驶控制器确定车道是否存在偏移的流程图；
图25示出了本发明实施例中，在车道偏移时反射装置显示画面的一种示意图；
图26示出了本发明实施例中，在车道偏移时反射装置显示画面的另一种示意图。
图标：
11-第一像源、12-第二像源、13-第三像源、111-第一放大成像位置、121-第二放大成像位置、131-第三放大成像位置、20-曲面镜、21-第一透反元件、22-第二透反元件、23-平面反射镜、30-投影像源、301-投影成像位置、40-光线控制装置、41-主光轴控制元件、411-第一反射结构、412-第二反射结构、42-弥散元件、50-反射装置、51-放大成像区域、52-投影成像区域、501-告警文字、502-矩形框、503-鸟瞰图、504-箭头、61-观察范围、62-眼盒范围、71-前方车辆、72-后方车辆、73-本地车辆、74-行人、75-当前行驶车道。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供的一种平视显示***，用于实现多层次成像、较大范围成像甚至全面成像，使得在交通工具上能够大范围显示信息、或者使得所成的像与外界事物更贴合，进而消除视差。具体的，该平视显示***包括：像源组、曲面镜20、投影像源30、光线控制装置40和辅助驾驶控制器；辅助驾驶控制器分别与投影像源30、像源组内的多个像源相连。
像源组包括第一像源11和第二像源12，还可以包括更多的像源，例如包含第三像源13等。该第一像源11和第二像源12等分别与该辅助驾驶控制器相连，用于实现多层次成像。光线控制装置40包括主光轴控制元件41和弥散元件42；投影像源30和光线控制装置40实现大范围成像。其中，曲面镜20和光线控制装置40用于设置在反射装置50的同侧，该反射装置50具体可以为交通工具的挡风玻璃，或者是挡风玻璃内侧的反射膜等，该反射膜能够反射平视显示***发出的成像光线，且不影响驾驶员透过该反射膜观察交通工具外部的事物或场景；相应的，曲面镜20和光线控制装置40均位于交通工具之内，即位于反射装置50的内侧。具体的，本实施例中的曲面镜20、光线控制装置40具体可以设置在反射装置50的下方，例如汽车的IP(Instrument Panel，仪表板)台处等。
参见图1所示，第一像源11用于发出入射至曲面镜20的第一成像光线，第二像源12用于发出入射至曲面镜20的第二成像光线；第一像源11对应的第一物距与第二像源12对应的第二物距不同，第一物距为第一成像光线从第一像源11到曲面镜20的传播路径长度，第二物距为第二成像光线从第二像源12到曲面镜20的传播路径长度；曲面镜20用于将第一成像光线和第二成像光线反射至反射装置50，并经反射装置50将第一成像光线和第二成像光线反射至眼盒范围62内。
参见图2和图3所示，投影像源30用于发出入射至光线控制装置40的投影成像光线，主光轴控制元件41用于将多路投影成像光线反射至反射装置50，并经反射装置50将多路投影成像光线反射至相同的观察范围61，观察范围61为眼盒范围62内的一个位置或区域；弥散元件42设置在主光轴控制元件41靠近投影光源的一侧，并设置在主光轴控制元件41与投影光源之间，弥散元件42用于将主光轴控制元件41反射的投影成像光线弥散开、并形成光斑。
当需要显示提示内容时，辅助驾驶控制器从投影像源30、像源组内的多个像源中选取目标像源，并向目标像源输出提示内容，以使目标像源显示提示内容。
本发明实施例中，像源组内的第一像源11和第二像源12分别用于成像，且第一像源11的第一物距与第二像源12的第二物距不同。基于曲面镜20的成像原理可知，像源(例如第一像源11、或第二像源12、或者后续的第三像源13等)发出的成像光线(例如第一成像光线、第二成像光线、或者后续的第三成像光线等)传播至该曲面镜20的传播路径长度越接近该曲面镜20的焦距，则该曲面镜20可以在更远的位置成像，即曲面镜20所成的像具有更大的像距；相应的，曲面镜20所成的像在反射装置50的作用下，可以在反射装置50的另一侧形成相应的虚像，且曲面镜20所成的虚像像距越大，反射装置50所成的虚像距离该反射装置50越远。如图4所示，图4中以该像源组包含三个像源(即及第一像源11、第二像源12和第三像源13)为例示出，且三个像源分别在第一放大成像位置111、第二放大成像位置121和第三放大成像位置131处分别成像，使得该平视显示***可以在距离反射装置50不同位置处成像，即形成多层次像。可选的，该第一物距和第二物距均小于曲面镜20的焦距，使得曲面镜20可以形成第一像源11和第二像源12放大的虚像。
本实施例中，像源组内像源发出的成像光线经曲面镜20反射后可以入射至反射装置50处，并被反射装置50反射至眼盒范围内，使得驾驶员在眼盒范围内可以观察到像源所成的像。本实施例中的眼盒范围指的是供驾驶员可以在反射装置50上观看到像的范围，大约对应驾驶员头部所在的位置；该眼盒范围的大小具体可基于实际情况而定。
此外，参见图2所示，投影像源30发出的投影成像光线经过光线控制装置的处理后也可以入射至反射装置50处，并经反射装置50的反射作用将投影成像光线反射至眼盒范围内，使得驾驶员可以观看到在反射装置50外部所成的虚像。具体的，参见图4所示，反射装置50可以在投影成像位置301处形成投影像源30的像。
具体的，参见图3所示，投影像源30发出的投影成像光线A经过弥散元件42后射向主光轴控制元件41；弥散元件42会对投影成像光线A进行第一次弥散，为了方便描述，图3中未示意该第一次弥散的过程。之后主光轴控制元件41将入射的投影成像光线A进行反射；如图3所示，在不存在弥散元件42时，投影成像光线A可以沿着光路a射向观察范围61；当在主光轴控制元件41外部设置弥散元件42后，弥散元件42对投影成像光线A进行第二次弥散，将投影成像光线A弥散成多个光线(包括光线A1、光线A2等)并分散至一个范围内并形成光斑，该光斑即可作为眼盒范围62，使得驾驶员在眼盒范围62内均可以查看到投影像源30的成像。
可选的，光斑的预设形状包括但不限于圆形、椭圆形、正方形、长方形、蝙蝠翼形状。而本实施例中，光斑的大小由两次弥散决定，光斑的形状由弥散元件42的形状决定，图3以矩形光斑为例说明。观察范围61可以为一个点，也可以为一个区域范围，即主光轴控制元件41将投影像源30发出的投影成像光线汇聚至该观察范围61内即可。此外，弥散后的光斑在侧视方向的弥散角可以为10度，优选为5度；在正视方向的弥散角可以为50度，优选为30度。其中，该弥散元件42包括但不限于衍射光学元件(Diffractive Optical Elements,DOE)，例如光束整形片(Beam Shaper)，光线经过衍射光学元件之后，会弥散开来并且形成一个特定几何形状的光斑，光斑的大小和形状由衍射光学元件的微观结构所决定。该弥散元件42用于控制光线的弥散程度，将经过主光轴控制元件41后的光线以一定角度进行弥散，可以覆盖所需要眼盒范围。光线弥散后的传播角度和光斑尺寸决定了最终成像的亮度及可视角，弥散角度越小，成像亮度越高，可视角也越小；反之亦然。
本实施例中，主光轴控制元件41可以将不同入射角度的投影成像光线汇聚至同一个观察范围61内，从而可以提高投影成像光线的亮度；同时，通过弥散元件42将光线弥散开，方便驾驶员在光斑范围内观看到投影像源30所成的像，在提高光线亮度的同时，还可以扩大成像范围。本实施例中，由于光线控制装置40可以对投影成像光线进行汇聚，不需要投影像源30具有特别高的亮度即可使得驾驶员观察到反射装置50所成的虚像；且光线控制装置40可以具有较大的面积，使得光线控制装置40可以将投影成像光线反射至反射装置50表面的较大位置，该光线控制装置40具体可以铺设在车辆的IP台表面。
具体的，参见图5和图6所示，投影成像光线可以入射到反射装置50的表面区域，该区域即为投影成像区域52，驾驶员通过该投影成像区域52即可观看到在投影成像位置301处所成的虚像，该虚像为反射装置50所成的、与投影像源30相对应的像。相应的，像源组发出的成像光线入射到反射装置50表面的区域为放大成像区域51，即驾驶员通过该放大成像区域51即可观看到相应放大成像位置(例如第一放大成像位置111、第二放大成像位置121、第三放大成像位置131等)处的虚像，该虚像为反射装置50所成的、与像源组内像源相对应的像。此外，像源组内不同的像源可以对应不同的放大成像区域，图5和图6中以包含三个放大成像区域为例说明，第一像源11、第二像源12和第三像源13分别对应不同的放大成像区域。例如，第一像源11发出的第一成像光线可以入射至反射装置50表面的一个放大成像区域，且反射装置50在第一放大成像位置111处形成与该第一像源11相对应的虚像，驾驶员即可通过该放大成像区域查看到第一放大成像位置111处的虚像。
可选的，由于投影像源30可以形成较大范围的像，故反射装置50上的投影成像区域52的面积大于放大成像区域51的面积。具体的，该放大成像区域51可以位于投影成像区域52内，如图5所示；或者放大成像区域51与投影成像区域52为两个不同的区域，如图6所示；或者放大成像区域51与投影成像区域52也可以是部分重叠的两个区域。
需要说明的是，由于散射等原因，像源组和投影像源30发出的光线均可能覆盖全部的反射装置50，但是由于该光线只有经反射装置50反射后到达眼盒范围62内才会被驾驶员观看到，故本实施例中的“成像光线”指的是像源组内的像源发出的、并能在眼盒范围62内成像的光线；相应的，“投影成像光线”指的是投影像源发出的、并能在眼盒范围62内成像的光线。即，在反射装置50表面，只有被能够在眼盒范围62内成像的成像光线入射的区域才会作为放大成像区域或投影成像区域。
本发明实施例中，该平视显示***还包括辅助驾驶控制器，用于确定需要显示的提示内容，以及确定需要由哪个像源来显示该提示内容。本实施例中，辅助驾驶控制器从投影像源30、像源组内的多个像源中选取目标像源，并向目标像源输出提示内容，以使目标像源显示提示内容，从而使得反射装置50在相应的成像位置处形成虚像，从而可以在成像区域内显示提示内容，供驾驶员观看。例如，当前需要在投影成像区域内显示车速，即可以将车速作为提示内容；而由于投影像源30可以使得观察者在该投影成像区域内观看到像，故此时可以将投影像源30作为目标像源。
需要说明的是，本实施例中的“在成像区域内显示提示内容”指的是驾驶员可以通过该成像区域观看到提示内容，使得从驾驶员的角度看起来是在成像区域内显示了该提示内容，但该提示内容所对应的虚像实质上位于反射装置50的外部，例如图4中的成像位置(包括第一放大成像位置111、第二放大成像位置121、第三放大成像位置131、投影成像位置301)处。本实施例中与“在成像区域内显示提示内容”相同或相似的描述(例如后续的“在提示位置显示提示内容”等)均只为了方便描述，并不用于限定成像区域等本身可以显示提示内容。
本发明实施例提供的一种平视显示***，利用像源组内具有不同物距的多个像源，能够在与反射装置不同距离的多个成像位置处分别成像，使得像源所成的像能够与不同距离的物体进行贴合，提升贴合效果，避免因像源所成像与物体之间距离较远导致视差较大的问题。同时，光线控制装置可以将不同入射角度的投影成像光线汇聚至同一个观察范围内，并弥散至眼盒范围内，从而能够提高投影成像光线的亮度，且可以保证成像范围；该光线控制装置可以实现大范围设置，从而在反射装置表面形成较大面积的投影成像区域，实现大范围成像。辅助驾驶控制器选取合适的像源作为目标像源，并控制目标像源在反射装置表面显示提示内容，使得反射装置可以显示较大范围或多层次的像，能够提高反射装置的显示效果。
在上述实施例的基础上，该辅助驾驶控制器可以确定需要显示的提示内容，其还可以用于确定提示位置，即确定在反射装置50上显示提示内容的位置。此外，该辅助驾驶控制器确定包含提示位置的成像区域，并将与成像区域相对应的像源作为目标像源，并指示目标像源在提示位置显示提示内容；成像区域为成像光线能够入射至反射装置50表面的区域。
本发明实施例中，每个提示内容均具有相对应的提示位置，该提示位置可以为预先设置的，也可以是基于当前的实际场景而确定的位置。例如，若该提示内容为车速，且预先设置在反射装置50的左下方显示车速，则可以直接将反射装置50左下方的相应位置作为提示位置；或者，当前外界存在行人，此时需要形成与该行人位置相对应的图形来提醒驾驶员，则该图形即为提示内容，反射装置50上需要显示该提示内容的位置即为提示位置；具体的，可以将行人投影至反射装置50上的位置作为提示位置。本实施例中，该提示位置可以为一个位置点，也可以为一个位置范围，具体可基于实际情况而定。
本实施例中，不同的像源对应反射装置50上不同的成像区域，若该提示位置位于某个成像区域内，则可以将与该成像区域相对应的像源作为目标像源，基于该目标像源即可在提示位置处显示相应的提示内容。例如，该提示位置位于与第一像源11相对应的放大成像区域内，则可以将第一像源11作为目标像源。此外，若不同的成像区域有交集，且该提示位置位于多个成像区域中时，可以从中选择一个成像区域；其中，可以随机选择成像区域，也可以基于预先设置的选择规则进行选择。
可选的，该平视显示***基于AR(Augmented Reality，增强现实)原理能够以贴合的方式进行显示。具体的，在外界对象投影映射至反射装置50上的投影位置位于投影成像区域内时，将外界对象作为目标对象；投影成像区域为投影像源30发出的投影成像光线能够入射至反射装置50表面的区域。同时，将位于投影成像区域内的投影位置或者投影位置的边缘作为提示位置。
本发明实施例中，外界对象为位于反射装置50外侧的事物，包括道路路面、指示标等静止的物体，也可以包括机动车、行人、动物、非机动车等可移动的物体。外界对象可以投影映射至反射装置50上，具体的，外界对象沿朝着眼盒范围的方向可以投影映射至反射装置50的某个位置，该位置为投影位置，即外界对象、投影位置、眼盒范围三者共线，使得驾驶员在眼盒范围处可以透过该投影位置观看到外界对象。若该投影位置位于投影成像区域内，则可以将投影像源30作为目标像源；同时，也可以将该外界对象作为可以进行AR显示的目标对象。具体的，将位于放大成像区域内的投影位置或者投影位置的边缘作为提示位置，进而可以控制目标像源(即投影像源30)在该提示位置处显示提示内容，由于该提示位置与外界对象的投影位置相一致，从而可以使得外界对象、反射装置50上显示的提示内容、眼盒范围三点共线，故眼盒范围处的驾驶员可以观看到与外界对象相贴合的提示内容(例如将外界对象框出来等)，从而可以更有效地提醒驾驶员。
可选的，在外界对象投影映射至反射装置50上的投影位置位于放大成像区域内时，将外界对象作为目标对象，并确定与目标对象之间的目标距离；该放大成像区域为像源组发出的成像光线能够入射至反射装置50表面的区域。同时，将位于放大成像区域内的投影位置或者投影位置的边缘作为提示位置；分别确定像源组内每个像源的像距，将与目标距离大小相匹配的像距作为目标像距，并将与目标像距相对应的像源作为目标像源；其中，像距为曲面镜20所成的、像源的虚像与曲面镜20之间的距离。
本发明实施例中，与外界对象的投影位置位于投影成像区域内相似，若外界对象的投影位置位于放大成像区域内，也可以将该外界对象作为进行AR显示的目标对象，并可以将像源组内相应的像源作为目标像源。其中，由于像源组内包含多个像源，本实施例中基于外界对象与该平视显示***之间的距离(即目标距离)来确定哪个像源为目标像源，其中，该距离具体可以为外界对象与反射装置50之间的距离。
具体的，本实施例中，由于像源组内不同的像源具有不同的物距，基于成像规律可知，不同的像源也对应有不同的像距，即像源所成的虚像与曲面镜20之间的距离不同，该像距可以一一映射至反射装置50外侧不同的放大成像位置，例如图4中的第一放大成像位置111、第二放大成像位置121、第三放大成像位置131等；且像距越大，相应的放大成像位置也越远。在确定目标对象的目标距离之后，即可确定与该目标对象最近的放大成像位置，进而将与最近的放大成像位置所对应的像源作为目标像源。例如，若外界对象在第二放大成像位置121附近，则可以将第二像源作为目标像源。其中，可以根据每个像源的像距分配一个距离范围，根据目标距离落入哪个距离范围来确定目标距离与哪个像距相匹配，进而确定将哪个像源作为目标像源。
此外，在外界对象投影映射至反射装置50上的投影位置位于放大成像区域内且位于投影成像区域内时，同样的，可以将外界对象作为目标对象，并确定与目标对象之间的目标距离；同时，将投影位置或者投影位置的边缘作为提示位置；分别确定投影像源30的像距和像源组内每个像源的像距，将与目标距离大小相匹配的像距作为目标像距，并将与目标像距相对应的投影像源30或像源组内的像源作为目标像源。其中，投影像源30的像距为投影成像位置301与反射装置50之间的距离。
本发明实施例中，基于目标对象的目标距离来确定最合适的像源作为目标像源，从而可以使得目标像源在反射装置50外所成的虚像与目标对象之间的距离差最小，使得虚像与目标对象能够更好地贴合，能有效减小视差，并能提高增强现实显示的效果。
在上述实施例的基础上，参见图7所示，该平视显示***还包括第一透反元件21；第一透反元件21能够透过具有第一特性的光线，并反射具有第二特性的光线。第一像源11设置在第一透反元件21的一侧，第二像源12和曲面镜20设置在第一透反元件21的另一侧；第一成像光线具有第一特性，第二成像光线具有第二特性。
本发明实施例中，为避免第一像源11和第二像源12成像时互相影响，利用第一透反元件21调整像源组内某个像源的位置，从而使得像源发出的成像光线不会被其他像源遮挡；图7中以改变第二像源12的位置为例示出。其中，第一透反元件21能够透过具有第一特性的光线，使得第一成像光线可以正常透过并入射至曲面镜20，从而第一像源11可以正常成像；同时，第一透反元件21还可以反射具有第二特性的光线，使得第二成像光线可以被该第一透反元件21反射，进而入射至曲面镜20实现成像。其中，第一特性和第二特性可以是两种不同的特性，本实施例中的“特性”指的是光线所具有的性质，如偏振特性、波长特性等。例如，第一透反元件能够透过第一偏振方向的偏振光线，并能反射第二偏振方向的偏振光线，且第一偏振方向与第二偏振方向互相垂直；同时，第一像源11可以发出第一偏振方向的第一成像光线，第二像源12可以发出第二偏振方向的第二成像光线，从而实现第一像源11和第二像源12无影响地成像。本实施例中的第一透反元件具体可以为反射式偏振镜(Reflective Polarizer Mirror，RPM)膜或双层增亮薄膜(Dual Brightness EnhancementFilm，DBEF)。
或者，第一特性和第二特性也可以为相同的特性，而第一透反元件为可透可反的介质。例如，第一透反元件为半透半反介质，即第一透反元件的透光率和反光率均为50％，此时，第一像源11发出的第一成像光线在经过第一透反元件21时，一半被透过、另一半被反射，使得其中的一半第一成像光线可以透射至曲面镜20处；相应的，第二像源12发出的第二成像光线在到达第一透反元件21时，一半的第二成像光线可以被反射至曲面镜20处，从而也能够实现第一像源11和第二像源12成像。
此外，本领域技术人员可以理解，第一成像光线具有第一特性指的可以是该第一成像光线只具有第一特性；或者，该第一成像光线的部分特性为第一特性，其也可以具有其他特性，甚至也可以具有第二特性。如上段所述的例子，若第一像源11可以发出是自然光的第一成像光线，该第一成像光线可以分解为第一偏振特性的偏振光线和第二偏振特性的偏振光线，即第一成像光线同时具有第一特性和第二特性，此时第一成像光线中的第一特性部分的光线仍然可以透过第一透反元件21，即第一成像光线的一部分仍然可以入射至曲面镜20，不会影响第一像源11成像。同时，由于光线可以被分解，本实施例中的透反元件可以透过某特性的光线指的是该透反元件可以只能透过该特性的光线、或者能够透过该特性的部分分量的光线；相应的，透反元件能够反射某特性的光线也具有类似的含义。例如，第一透反元件21可以透过水平偏振光并反射垂直偏振光，若第一成像光线是偏振方向与水平方向呈45度角的光线，则该第一成像光线可以分解为水平偏振光和垂直偏振光，即第一成像光线中的水平偏振光可以透过该第一透反元件21，此时也可认为是“第一透反元件21能够透过具有第一特性的光线”。此外，本实施例中的第一特性和第二特性可以为同类的特性，例如都是偏振特性，也可以为不同类的特性，例如第一特性为一种偏振特性，而第二特性为一种波长特性，具体可基于所选用的透反元件确定。
可选的，该平视显示***还包括第二透反元件22，且像源组还包括第三像源13；第三像源13用于发出入射至曲面镜20的、具有第三特性的第三成像光线；第三像源13对应的第三物距与第一物距和第二物距均不同，第三物距为第三成像光线从第三像源13到曲面镜20的传播路径长度。
本实施例中，第二透反元件22能够透过具有第一特性的光线，并反射具有第三特性的光线；第一透反元件21还能够透过具有第三特性的光线。第二透反元件22设置在第一像源11与第一透反元件21之间，且第三像源13与第一透反元件21设置在第二透反元件22的同一侧；具体可参见图8所示。
或者，第二透反元件22能够透过具有第二特性的光线，并反射具有第三特性的光线；第一透反元件21还能够反射具有第三特性的光线；第二透反元件22设置在第二像源12与第一透反元件21之间，且第三像源13与第一透反元件21设置在第二透反元件22的同一侧；具体可参见图9所示。
本发明实施例中，第三像源13的物距(即第三物距)与第一像源11和第二像源12的物距也均不相同，从而使得三个像源可以在反射装置50外侧不同位置成像，例如可以在图4所示的三个放大成像位置111、121、131处分别成像，从而实现多层次成像。同时，第三成像光线所具有的第三特性可以是与第一特性和第二特性均不相同的其他特性。
如图8所示，假设第二透反元件22可以透过第一偏振方向的光线并反射第三偏振方向的光线，同时，第一透反元件21可以透过第四偏振方向的光线并反射第二偏振方向的光线；其中，第一偏振方向、第三偏振方向均不与该第四偏振方向垂直。第一像源11发出的第一成像光线具有第一偏振方向，该第一成像光线可以透过第二透反元件22并入射至第一透反元件21；由于第一偏振方向与第四偏振方向不垂直，故该第一成像光线可以分解出一部分第四偏振方向的光线，使得该部分光线能够透过第一透反元件21，即第一成像光线中的一部分能够透过该第一透反元件21，即能够透过第四偏振方向光线的第一透反元件21也可以看做是能够透过第一偏振方向的光线(即能够透过第一特性的光线)，只是第一透反元件21只能透过其中的一部分；同理，第三像源13发出的第三成像光线具有第三偏振方向，该第三成像光线到达第一透反元件21时也可以透过一部分，即能够透过第四偏振方向的分量，故该第一透反元件21也可以透过第三特性的光线。同时，该第二像源12发出的第二成像光线具有第二偏振方向，其可以被第一透反元件21反射，进而可以实现三个像源分别成像。
或者，第一特性、第二特性和第三特性为三个不同波段。例如，图8中，第二透反元件22可以透过第一波段的光线并反射第三波段的光线，第一透反元件21可以反射第二波段的光线并透过其他波段(包括第一波段和第二波段)的光线，基于该两个透反元件也可以将三个像源发出的成像光线入射至曲面镜20，进而分别实现成像。本实施例图9所示的成像原理与图8的成像原理基本类似，只是图9中选用不同性质的透反元件，即第一透反元件21可以透过第一特性的光线，并能反射第二特性和第三特性的光线，而第二透反元件22可以透过第二特性的光线，并反射第三特性的光线。此处不对图9所示的方案进行详述。
此外，需要说明的是，本实施例中的三个像源具有不同的物距，即成像光线传播至曲面镜20的传播路径长度不同，该“传播路径长度”为光线从起点传播到终点的路径长度，若光线直接从起点入射至终点，则该传播路径长度即为起点与终点之间的距离；若光线经过一次多次反射后才入射至终点，则该传播路径长度为光线依次到达每个反射点的长度之和。如图9中，第一像源11发出的第一成像光线可以直接入射至曲面镜20，故第一物距即为第一像源11与曲面镜20之间的距离；而第二像源12发出的第二成像光线首先到达第一透反元件21，经第一透反元件21反射后才入射至曲面镜，故第二像源12的第二物距可以是第二像源12与第一透反元件21之间的距离、再加上第一透反元件21与曲面镜20之间的距离。相应的，第三像源13的第三物距可以是第三像源与第二透反元件22之间的距离、第二透反元件22与第一透反元件21之间的距离、第一透反元件21与曲面镜之间的距离三者之和。
可选的，为了减小该平视显示***的体积，本实施例中通过反射镜组中的平面反射镜23改变像源组内像源与曲面镜20之间的距离，从而缩小平视显示***的体积。如图10所示，该平视显示***还包括反射镜组，反射镜组包括一个或多个平面反射镜23；平面反射镜23用于将像源组发出的成像光线反射至曲面镜20。
本发明实施例中，平面反射镜23设置在成像光线的传播路径上，用来改变该传播路径，从而能够以反射成像光线的方式将成像光线传输至曲面镜20。
具体的，反射镜组包括一个平面反射镜23，平面反射镜23用于将像源组内每个像源发出的成像光线均反射至曲面镜20。本实施例中，多个像源可以共用一个平面反射镜23，如图10所示，第一像源11和第二像源12共用一个平面反射镜23。
或者，反射镜组包括多个平面反射镜23，且平面反射镜23与像源组内的像源一一对应；平面反射镜23用于将相对应的像源发出的成像光线反射至曲面镜20。本实施例中，不同的像源可以分别使用不同的平面反射镜23；如图11和图12所示，第一像源11和第二像源12分别使用与其相对应的平面反射镜23；此时，可以设置一个总像源，通过在不同的位置设置平面反射镜23来改变该总像源不同区域所对应的像距，从而可以将该总像源分为多个像源，如图11中，总像源分为第一像源11和第二像源12，且第一像源11和第二像源12所对应的平面反射镜23位于不同的位置，使得第一像源11的第一物距和第二像源12的第二物距不同。
此外，在包含透反元件时，也可以基于平面反射镜23来改变光路。具体的，图7至图9所示的实施例在增加平面反射镜23时，其结构可相应参见图13至图15所示。
在上述实施例的基础上，该光线控制装置的主光轴控制元件41表面设有多个反射结构，基于该反射结构将多路投影成像光线汇聚到同一个观察范围61。具体的，主光轴控制元件41可以包括多个离散的第一反射结构411，第一反射结构411用于将一路投影成像光线反射至观察范围61；其中，每个第一反射结构411类似于一个微型镜面，可以将投影像源30发出的一路投影成像光线反射至观察范围61。本实施例中，一路光线指的是入射角度相同或入射角度在预设范围内的光线。
本实施中，第一反射结构411上的点(x,y,z)满足以下方程：
其中，P1为投影像源30所在位置的坐标，P2为观察范围61的坐标，M0(x0,y0,z0)为第一反射结构411上的一个已知点的坐标，表示第一反射结构411的法向量。
本发明实施例中，每个第一反射结构411所在平面由投影像源30所在位置、投影成像光线反射至的观察范围61、以及第一反射结构411自身所在位置三者共同决定。具体的，图16以主光轴控制元件41中的一个第一反射结构411为例说明。图16中，投影像源30的所在位置为P1，观察范围61所在的点为P2。对于第一反射结构411，其法线(即图16中的虚线)垂直于第一反射结构411所在的平面，即法线是第一反射结构411所在平面的垂直向量。在空间坐标系中，该垂直向量为：
同时，第一反射结构411的入射光线(即投影成像光线)的入射角与出射角相同，设图16中的M0(x0,y0,z0)为第一反射结构411上的一个已知点，则该垂直向量位于向量和/>的角平分线上，故：
同时，由于M0是第一反射结构411上已知坐标的点，则对于第一反射结构411上的任意一点M(x,y,z)，向量垂直于向量/>则/>即：
P⊥,x(x-x0)+P⊥,y(y-y0)+P⊥,z(z-z0)＝0
因此，对于离散的第一反射结构411而言，第一反射结构411的反射面(即第一反射结构411所在平面)可以由法向量和该反射面上一个已知点M0来确定。同时，该第一反射结构411是微型结构，即只需要在很小的取值范围内确定第一反射结构411的点(x,y,z)即可，即，第一反射结构411上的点(x,y,z)在相应的取值范围内满足以下方程：
其中，P1为投影像源30所在位置的坐标，P2为观察范围61的坐标，M0(x0,y0,z0)为第一反射结构411上的一个已知点的坐标，表示第一反射结构411的法向量，P⊥,x、P⊥,y、P⊥,z分别表示法向量/>在x轴、y轴和z轴上的分量。
对于主光轴控制元件41的每一个第一反射结构411，均可以确定每个第一反射结构411上的一个已知点，进而结合投影像源30的位置P1和观察范围61P2可以确定每个第一反射结构411的法向量，从而确定每个第一反射结构411的反射面。其中，该已知点M0可以为第一反射结构411的中心点，也可以为第一反射结构411与主光轴控制元件41所在平面交线上的一个点，也可以为第一反射结构411上其他预先设置的点，本实施例对此不做限定。
同时，点(x,y,z)的取值范围具体可以为：
其中的x1,x2,y1,y2,z1,z2是根据第一反射结构411摆放位置而确定的预设的数值，且不同的第一反射结构411所对应的x1,x2,y1,y2,z1,z2的数值不完全相同。例如，对于x轴，若一个第一反射结构411所在位置的x分量位于1至1.5之间，则对于该第一反射结构411来说，x1＝1,x2＝1.5；若另一个第一反射结构411所在位置的x分量位于1.5至1.9之间，则对于该另一个第一反射结构411来说，x1＝1.5,x2＝1.9。其中，数值不完全相同的含义是：对于六个数值x1,x2,y1,y2,z1,z2，两个不同的第一反射结构411所对应的六个数值不会完全相同，即六个数值中至少存在1个甚至全部是不相同的。
或者，主光轴控制元件41包括多个连续的第二反射结构412，第二反射结构412用于将多路投影成像光线反射至观察范围61；
第二反射结构412与主光轴控制元件41所在平面之间的夹角为θ：
其中，表示主光轴控制元件41所在平面的法向量；P1为投影像源30所在位置的坐标，P2为观察范围61的坐标，M0(x0,y0,z0)为第二反射结构412与主光轴控制元件41所在平面交线上的一个已知点的坐标，/>表示第二反射结构412在点M0处的法向量；
第二反射结构412与主光轴控制元件41所在平面交线上的点M(x,y,z)满足以下方程：
其中，表示第二反射结构412在点M处的法向量。
本实施例中，第二反射结构412为连续的结构，即主光轴控制元件41包括多个连续的第二反射结构412，每个第二反射结构412用于将投影像源30发出的多路投影成像光线反射至观察范围61。
具体的，该第二反射结构412为一段连续型的自由曲面，该自由曲面与主光轴控制元件41整体所在平面之间的夹角为某个固定值θ。参见图17所示，图17中的上半部分表示该光线控制装置主视图的一种示意图，下半部分表示该光线控制装置俯视图的示意图。其中，第二反射结构412与主光轴控制元件41相交，交线为一段自由曲线，即图17下半部分中点M和点M0所在的曲线。
本实施例中，首先预设第二反射结构412与主光轴控制元件41所在平面交线上的一个已知点M0，且M0的坐标为(x0,y0,z0)。与图16所对应的实施例相似，投影像源30的所在位置为P1，观察范围61所在的点为P2。对于第二反射结构412，由于第二反射结构412为一个自由曲面，其没有唯一的法线，但是在已知点M0处，第二反射结构412的法线为：
同时，对于主光轴控制元件41所在平面，设该平面的法向量为(A,B,C)，即/>A、B、C分别表示法向量/>在x轴、y轴和z轴上的分量。根据几何关系可知，法向量/>与法线/>之间的夹角即为第二反射结构412与主光轴控制元件41所在平面之间的夹角θ。故根据主光轴控制元件41所在平面的法向量/>以及第二反射结构412在点M0处的法线/>即可确定夹角θ。即，/>
根据向量数量积公式可知：
故，第二反射结构412与主光轴控制元件41所在平面之间的夹角θ满足：
其中，表示主光轴控制元件41所在平面的法向量；P1为投影像源30所在位置的坐标，P2为观察范围61的坐标，M0(x0,y0,z0)为第二反射结构412与主光轴控制元件41所在平面交线上的一个已知点的坐标，/>表示第二反射结构412在点M0处的法向量。
在确定夹角θ之后，基于第二反射结构412与主光轴控制元件41所在平面的交线(即图17下半部分中点M和点M0所在的曲线)即可确定第二反射结构412的自由曲面。
具体的，参见图17所示，对于第二反射结构412与主光轴控制元件41所在平面的交线上的任意一点M(x,y,z)，该点M位于主光轴控制元件41所在平面内，故：
A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)＝0
同时，该第二反射结构412在点M处的法向量为/>且该法向量/>与主光轴控制元件41所在平面的法向量/>之间的夹角也为θ，故
另，主光轴控制元件41所在平面存在一个预设取值范围，因此，第二反射结构412与主光轴控制元件41所在平面交线上的点M(x,y,z)在预设取值范围内满足以下方程：
其中，表示第二反射结构412在点M处的法向量。该点M(x,y,z)的预设取值范围具体可以为：
其中，xv,xu,yv,yu,zv,zu分别为主光轴控制元件41尺寸的边界值。
本实施例中，第二反射结构412为一段连续的自由曲面，利用第二反射结构412与主光轴控制元件41之间的固定夹角θ以及二者之间的交线，从而可以准确确定该第二反射结构412的自由曲面。同时，对于其他的第二反射结构412，可以重新确定另一个已知点M0，进而确定相应的夹角θ以及交线。不同的第二反射结构412具有不同的夹角θ，则第二反射结构412与主光轴控制元件41之间的交线也不同。对于主光轴控制元件41，其平面上分布不同形式的交线。参见图18所示，两个第二反射结构412对应不同的夹角θ1和θ2，且两个夹角对应不同的交线的轨迹L1和L2。
同时，在确定该连续型第二反射结构412的夹角和交线后，在制造加工该主光轴控制元件41上的第二反射结构412时，加工机器可以固定夹角，之后沿着该交线的轨迹进行加工即可，加工工艺简单；同时，若第二反射结构412的加工深度(或第二反射结构412的高度)相同，由于第二反射结构412的夹角θ固定，故两条相邻的交线之间的间距也是固定值，第二反射结构412的分布更加均匀。
在上述实施例的基础上，参见图19所示，该平视显示***还包括信息采集装置200，该信息采集装置200与辅助驾驶控制器100通信相连；信息采集装置200用于采集当前的驾驶信息和环境信息，并将采集到的驾驶信息和环境信息发送至辅助驾驶控制器100。该辅助驾驶控制器100具体用于：获取驾驶信息和环境信息，根据驾驶信息和环境信息生成提示内容。
本发明实施例中，信息采集装置200可以采集与交通工具当前驾驶状态相关或与驾驶员相关的驾驶信息，也可以采集交通工具外界周围的环境信息，使得辅助驾驶控制器100可以基于该驾驶信息和环境信息生成相应的提示内容。其中，该信息采集装置具体可以包括图像采集设备、车载雷达、红外传感器、激光传感器、超声波传感器、转速传感器、角速度传感器、GPS(Global Positioning System，全球定位***)、V2X(Vehicle to X，表示车对外界的信息交换)***、ADAS(Advanced Driving Assistant System，高级驾驶辅助***)中的一种或多种。其中，不同的信息采集装置基于其需求可以安装在不同的位置，此处不做赘述。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的平视显示***可以设置在交通工具上，基于该交通工具的速度来确定需要显示的提示内容。具体的，信息采集装置所采集的驾驶信息包括本地车速信息，该本地车速信息即可表示交通工具的速度；同时，信息采集装置还可以监测交通工具外部的对象，即外界对象，并确定与外界对象之间的距离。具体的，该信息采集装置可以包括速度传感器、或者设置在车轮上的转速传感器，进而可以确定相应的本地车速信息；或者，在该交通工具为车辆时，也可以通过车辆的数据传输***，如车载自动诊断***OBD(On-Board Diagnostics)来读取车辆的车速信息，进而可以确定本地车速信息；或者，通过设置在交通工具内部的辅助装置，如行车记录仪、电子狗、智能手机等设备自带的车速测量功能来测量车速，进而确定该交通工具的本地车速信息。同时，该信息采集装置还可以包括图像采集设备、车载雷达、或距离传感器(如红外距离传感器、激光距离传感器、超声波距离传感器等)等，从而可以确定外界对象与该交通工具之间的当前距离，该当前距离即为目标距离，即基于该当前距离可以从多个像源中选取目标像源，以实现贴合显示。
在辅助驾驶控制器100获取到本地车速信息和与外界对象之间的当前距离之后，参见图20所示，辅助驾驶控制器100根据驾驶信息和环境信息生成提示内容包括：
步骤S101：根据本地车速信息确定当前的安全距离，判断当前距离是否大于安全距离。
本发明实施例中，安全距离为交通工具行驶时的安全距离的临界值，可以预先设置车速与安全距离之间的对应关系，基于该对应关系，即可将当前的本地车速信息映射为相应的安全距离。例如：当车速v≥60km/h时，安全距离S在数字上等于车速v，如车速为110km/h，则安全距离S为110米；当40km/h≤车速v≤60km/h时，安全距离S＝50m；当20km/h≤车速v≤40km/h，安全距离S＝30m；当车速v≤20km/h，安全距离S＝15m等。也可以采用其他的对应关系，本实施例对此不做限定。同时，本实施例中的外界对象可以包括交通工具外部的其他车辆、行人、动物、非机动车等，也可以包括道路、指示标等静止的物体。对于不同的外界对象，可以采用不同的对应关系确定安全距离。
步骤S102：在当前距离不大于安全距离时，确定当前处于告警状态，并将相应的告警信息作为提示内容，告警信息包括告警文字、告警图像、告警视频中的一项或多项。
本发明实施例中，若外界对象与交通工具之间的当前距离不大于安全距离时，说明该外界对象距离交通工具较近，此时存在交通事故的风险较大，故此时可以作为一种告警状态，进而可以将在告警状态需要显示的告警信息作为提示内容予以显示。具体的，该告警信息可以包括告警文字，例如“与前方车辆距离太近，请减速”；告警信息也可以包括告警图像，例如，显示红色叹号的图形，或者在与该外界对象相对应的位置处(即提示位置)突出显示与外界对象相匹配的图形；告警信息也可以包括告警视频，例如显示两车相撞的动画等。
可选的，本实施例中的安全距离可以包括前安全距离、后安全距离、侧安全距离中的一项或多项。若外界对象位于前方，则在当前距离不大于前安全距离时，可以确定当前处于告警状态；若外界对象位于后方，则在当前距离不大于后安全距离时，可以确定当前处于告警状态；若外界对象位于侧方，则在当前距离不大于侧安全距离时，确定当前处于告警状态。此时，在相应的情况可以将合适的告警信息作为提示内容，例如，若右侧方的外界对象距离交通工具较近，则可以将“请与右侧车辆保持距离”等作为提示内容。
同时，在确定提示内容的同时，该辅助驾驶控制器100还可以确定相应的提示位置，并确定需要显示该提示内容的像源，即目标像源，进而通过目标像源即可在反射装置50上的提示位置处显示出该提示内容。如上述其他实施例所述，该提示位置可以预先设置，也可以基于外界对象在该反射装置50上的投影位置来确定，以实现贴合显示。
步骤S103：在当前距离大于安全距离时，确定当前处于正常状态，并将相应的提示信息作为提示内容，提示信息包括空集、提示文字、提示图像、提示视频中的一项或多项。
本实施例中，若当前距离大于安全距离，则说明外界对象距离交通工具较远，此时比较安全，即交通工具可以看作是处于正常状态，此时可以将主要起到提示作用的提示信息作为提示内容。该提示信息可以为空集，即提示内容为空，该平视显示***可以不显示任何信息；或者，该提示信息可以为提示文字，例如“安全距离，请继续保持”等；该提示信息还可以为提示图像，例如浅颜色的图像等；该提示信息也可以为提示视频，例如鼓掌动画等。
可选的，当处于不同的状态时，即处于告警状态或正常状态时，可以采用不同的显示方式来显示提示内容。具体的，在当前处于告警状态时，辅助驾驶控制器100可以指示目标像源以正常方式或第一突出显示方式显示提示内容，该第一突出显示方式包括滚动显示、跳动显示、闪烁显示、高亮显示、以第一颜色显示中的一种或多种。在当前处于正常状态时，辅助驾驶控制器100可以指示目标像源以正常方式或第二突出显示方式显示提示内容，该第二突出显示方式包括以第二颜色显示。
本发明实施例中，在为告警状态或正常状态时，均可以以相同的方式(即正常方式)显示该提示内容，只是在不同的状态下所显示的提示内容不同，该正常方式包括静止显示、滚动显示、跳动显示、闪烁显示、高亮显示等中的一种或多种。
或者，在不同的状态下，不仅显示的提示内容不同，显示方式也不同。例如，在正常状态下，平视显示***可以以第二颜色(例如绿色)显示“当前安全，请继续保持”；在告警状态下，可以以第一颜色(例如红色)显示“与前方车辆距离太近，请减速”。或者，在不同的状态下，也可以以不同的显示方式显示相同的提示内容。例如，外界对象为行人，且平视显示***当前需要以AR方式标识出该行人，例如以矩形框来标出行人所在位置；若当前为正常状态，则可以以第二颜色(例如绿色)显示该矩形框，即显示绿色的矩形框；若当前为告警状态，则可以以第一颜色(例如红色)显示该矩形框，即显示红色的矩形框。
此外，本实施例中可以实时确定交通工具所处的状态，从而可以实时以不同的显示方式来显示提示内容。例如，若当前为告警状态，并以红色显示“请减速”的提示内容；之后驾驶员通过减速等方式调整了与外界对象之间的距离使得外界对象位于安全距离之外，即之后为正常状态，这时即可再以绿色显示“当前行车安全”等提示内容。图21以外界对象为车辆为例，示意性示出了距离本地车辆过近时的一种显示方式。如图21所示，平视显示***检测到前方车辆71距离本地车辆的当前距离为50m，而当前的安全距离为60m，即此时为告警状态，平视显示***可以在反射装置50(即本地车辆的挡风玻璃)上显示的提示内容包括告警文字501，即“请减速！”，该提示内容还包括框选出前方车辆501的矩形框502，该矩形框502具体可以是红色显示或高亮显示等，以加强提醒效果。此外，也可以同时显示与前方车辆71之间的距离，图21中将该距离“50.0m”显示在了矩形框502下方。
本实施例中，在当前处于告警状态时，还可以采用其他提醒方式进行辅助提醒。具体的，辅助驾驶控制器100还可以用于：向发声装置发送告警语音，并指示发声装置播放告警语音；或者，向振动装置发送振动指令，指示振动装置振动；振动装置为能够接触到用户的装置。本实施例中，可以在平视显示***中加装扬声器、或者借助交通工具上的扬声器进行语音提醒，该告警语音可以为没有具体含义的告警铃声，也可以是具体的语音，如“注意！保持车距！”等。此外，可以在交通工具的方向盘或者座椅等驾驶员会直接接触的位置设置机械式振动装置，从而在告警状态下能够以振动的方式提醒驾驶员。
在一种可能的实现方式中，无论当前处于何种状态，也可以实时显示外界对象的相关信息。具体的，信息采集装置可以包括图像采集设备、车载雷达、或距离传感器(如红外距离传感器、激光距离传感器、超声波距离传感器等)等，在确定与外界对象之间的当前距离的同时，还确定外界对象的所在位置，即该环境信息可以包括外界对象的所在位置和与外界对象之间的当前距离。此时，辅助驾驶控制器100可以将外界对象的所在位置和与外界对象之间的当前距离作为提示内容，从而可以在反射装置50上实时显示该提示内容，进而可以实时提醒驾驶员外界对象的位置、距离等。
或者，也可以以AR显示方式直观地标识出外界对象的位置。具体的，辅助驾驶控制器100也可以确定外界对象投影至反射装置上的投影位置，将投影位置或者投影位置的边缘作为提示位置，并指示目标像源在提示位置处显示预先设置的提示内容。本实施例中，通过将外界对象的投影位置设为提示位置，即可在反射装置50的相应位置处显示与外界对象一致的提示内容，从而可以直观地向驾驶员标出外界对象。例如，若外界对象为车辆，此时可以在挡风玻璃相应位置处显示一个方框，该方框可以框出该车辆。
可选的，该平视显示***实时将某些能够一直显示的信息作为提示内容，并显示在反射装置50的预设位置。例如，可以实时监测交通工具四周所有外界对象的位置和距离，并生成该交通工具的鸟瞰图，该鸟瞰图中可以示意性表示交通工具前后左右每个方向的外界对象的位置，方便驾驶员可以快速查看四周的环境；同时，还可以以不同的颜色显示四周的外界对象，以表示不同的危险等级。参见图22所示，可以在反射装置50上以鸟瞰图的形式显示本地车辆73周围其他车辆的情况，例如鸟瞰图503中显示本地车辆73左后方的后方车辆72即将超车，同时可以显示告警文字501，即“后方超车”。
在上述实施例的基础上，若外界对象为行人、非机动车等，其一般具有更高的安全优先级，即交通工具在行驶过程中需要优先考虑行人等的位置，避免相撞；故在外界对象为行人、非机动车等时优先进行提醒。本实施例中，在外界对象为特殊对象时，确定当前处于告警状态，并将相应的告警信息作为提示内容，该告警信息可以包括告警文字、告警图像、告警视频中的一项或多项。
具体的，在外界对象为行人、动物或非机动车辆，且外界对象位于当前行驶线路中时，将外界对象作为特殊对象。
或者，在外界对象为行人、动物或非机动车辆，且外界对象朝向当前行驶线路移动时，将外界对象作为特殊对象。
或者，在外界对象为行人、动物或非机动车辆，且与外界对象之间的当前距离小于预设距离值时，将外界对象作为特殊对象。
或者，在外界对象为行人、动物或非机动车辆，且当前位于对象密集区域内时，将外界对象作为特殊对象；对象密集区域包括学校、医院、停车场、市区中的一种或多种。
或者，驾驶信息包括驾驶员的视线方位信息；在外界对象为行人、动物或非机动车辆，且视线方位信息与外界对象的所在位置不匹配时，将外界对象作为特殊对象。
本发明实施例中，外界对象为行人、动物或非机动车辆等需要特别注意的事物时，即可判断该外界对象是否能够作为特殊对象。具体的，若外界对象位于交通工具当前行驶的线路中时，或者外界对象正在向着当前行驶线路移动时，则说明交通工具与该外界对象相撞的可能性较大，此时可以作为告警状态。或者，若与外界对象之间的当前距离小于预设距离值时，说明外界对象距离交通工具较近，此时也可以作为告警状态；其中，该预设距离值可以为预先设置的距离值，例如，其可以为上述实施例中基于车速所确定的“安全距离”。或者，基于GPS等可以确定该外界对象位于学校、医院等人员密集区域时，此时一般会存在数量较多的行人，故可以设为告警状态以提醒驾驶员。或者，信息采集装置还可以包括图像采集设备、红外传感器等，基于该信息采集装置确定驾驶员的视线方位信息，例如驾驶员的双眼位置、视线位置等；若视线方位信息与外界对象的所在位置不匹配，则说明驾驶员当前极有可能没有注意到外界对象，此时可以设为告警状态以提醒驾驶员。其中，信息采集装置具体可基于眼球追踪技术来确定视线方位信息，也可采用其他技术，此处不做限定。
本实施例中，在确定当前为告警状态时，可以生成用于提醒驾驶员的告警信息，例如“前方有行人，注意避让”、“前方学校，注意行人”等，并将该告警信息作为提示内容。如图23所示，当检测到前方有行人74时，平视显示***可以在反射装置50上显示告警文字501，即“注意行人”，还可以通过矩形框502将行人74突出框选出来，并通过能够表示该行人74的运动趋势的箭头504提醒驾驶员当前有行人正朝向当前行驶车道75移动。同时，可以以正常方式或第一突出显示方式显示提示内容，也可以采用语音提醒等方式进行辅助提醒，该提醒方式与上述实施例的基本相似，此处不做赘述。
可选的，上述实施例中的“安全距离”还可以包括前安全距离，该前安全距离指的是交通工具与位于前方的外界对象之间的安全距离。若外界对象位于前方，在当前距离不大于前安全距离，且安全距离与当前距离之差大于预设距离差值和/或处于告警状态的时长超过预设时长时，生成减速指令或制动指令，并将减速指令或制动指令发送至外部的驾驶***。
本发明实施例中，若外界对象的当前距离不大于该前安全距离，则当前可以为告警状态；同时，若安全距离与当前距离之差大于预设距离差值，或者处于告警状态的时长超过预设时长，则说明外界对象距离交通工具过近，或者二者之间的距离长时间处于危险范围内，此时辅助驾驶控制器100可以生成减速指令或制动指令，并将减速指令或制动指令发送至外部的驾驶***，从而可以对交通工具进行减速或制动，使得交通工具与外部对象之间可以保持安全距离。
在上述实施例的基础上，在交通工具为车辆时，该平视显示***还可以监测是否车道偏移，并在偏离车道时确定存在车道偏移的问题，此时可以进行告警。具体的，信息采集装置可以包括图像采集设备、车载雷达、GPS等，基于该信息采集装置可以确定交通工具所在的位置，即车辆位置信息；同时，基于图像采集设备等可以确定交通工具前方的车道情况，即车道位置信息，该车道位置信息具体可以包括交通工具当前所在车道、交通工具相邻的车道等。若辅助驾驶控制器100可以获取到车辆位置信息和车道位置信息，参见图24所示，辅助驾驶控制器100根据驾驶信息和环境信息生成提示内容可以包括：
步骤S201：根据车辆位置信息和车道位置信息确定车辆偏离当前行驶车道的偏移参数，并判断偏移参数是否大于相应的偏移阈值；偏移参数包括偏移距离和/或偏移角度。
本发明实施例中，基于车辆位置和车道位置即可确定该车辆是否位于合适的车道内，即能够判断是否存在偏离。若车辆位于相应的车道内，则偏移参数可以为零，即偏移距离和偏移角度均为零；若车辆可能存在偏移时，例如车辆压线，则需要确定相应的偏移距离；若车辆的行驶方向与车道方向不一致，则需要确定相应的偏移角度，即车辆偏离车道的角度。通过比较偏移参数与预设的偏移阈值的大小即可确定当前是否偏移。
步骤S202：在偏移参数大于相应的偏移阈值时，确定当前处于告警状态，并将相应的告警信息作为提示内容，告警信息包括告警文字、告警图像、告警视频、优先行驶车道中的一项或多项。
本发明实施例中，若当前的偏移参数大于偏移阈值，则说明偏移距离过大和/或偏移角度过大，此时说明车辆存在偏移风险，即车辆可以看作是处于告警状态，并将相应的告警信息作为提示内容以提醒驾驶员。其中，该告警信息包括与车道偏移相关的告警文字、告警图像或告警视频，也可以将当前的优先行驶车道标注出来，即将优先行驶车道作为提示内容。具体的，该优先行驶车道即可作为一个外界对象，通过确定该优先行驶车道映射到反射装置50上的投影位置即可确定相应的提示位置，例如将该投影位置或投影位置的边缘作为提示位置，进而在反射装置50上的提示位置显示优先行驶车道。具体的，可以在反射装置50上显示与优先行驶车道相匹配的箭头、梯形(对应直行的优先行驶车道)、宽度逐渐变小的扇环(对应需要拐弯的优先行驶车道)等图形。其中，在反射装置50上所显示的图形形状具体可基于优先行驶车道的映射到反射装置50上的实际形状而定。
可选的，在偏移参数大于相应的偏移阈值时，可以直接确定处于告警状态；或者进一步的，在偏移参数大于相应的偏移阈值时，基于其他的驾驶信息来综合判断当前是否车道偏移，即是否可以当作是告警状态。具体的，信息采集装置包括速度传感器、加速度传感器、角速度传感器等，可以分别用于采集车辆速度、车辆加速度、车辆转向角度等；且基于车辆本身的***可以确定转向灯状态，即可以确定转向灯是否为开启状态；本实施例基于车辆速度、车辆加速度、转向灯状态等信息生成车辆状态信息，并将该车辆状态信息作为一种驾驶信息发送至辅助驾驶控制器100，辅助驾驶控制器100基于当前的偏移参数以及车辆状态信息来确定是否为告警状态。
具体的，若偏移参数大于相应的偏移阈值，且当车辆速度大于第一预设速度值或车辆加速度不大于零时，确定当前处于告警状态。
若偏移参数大于相应的偏移阈值，且当车辆的偏移角度所对应的方向相同一侧的转向灯未处于开启状态时，确定当前处于告警状态。
若偏移参数大于相应的偏移阈值，且当前为不可变道状态时，确定当前处于告警状态。
若偏移参数大于相应的偏移阈值，且偏离车道的时长大于预设的第一偏离时长阈值时，确定当前处于告警状态。
本发明实施例中，若偏移参数大于相应的偏移阈值，说明存在偏移风险，之后基于车辆状态信息判断该偏移状态是否正常，若不正常即可作为告警状态。具体的，若车辆速度大于第一预设速度值或车辆加速度不大于零，则说明车辆速度过快、或者车辆在偏移的情况下仍然不减速，此时则可认为车辆比较危险，即可以认为处于告警状态。或者，若车辆的偏移角度所对应的方向与转向角度所对应的方向不相反，则说明车辆的转向角度与偏移方向相同、或者车辆仍然直行，此时可以认为处于告警状态；例如，车辆当前向左偏移，即偏移角度所对应的方向为左方向，若车辆也向左转，则会增大偏移角度，此时存在较大的风险。或者，若当车辆的偏移角度所对应的方向相同一侧的转向灯未处于开启状态，例如车辆向左偏移，而左侧的转向灯未开启，即可以间接认为驾驶员当前未按照规范向左侧转向，此时也存在较大风险，为告警状态。或者，若当前为不可变道状态，例如偏移方向所对应的车道存在其他车辆时，则不允许变更到该车道，此时若驾驶员继续沿偏移方向进行变道，容易引起交通事故，故也可以当作是告警状态。或者，若偏离车道的时长大于预设的第一偏离时长阈值，则说明该车辆长时间偏离了车道，应当提醒驾驶员。
相应的，在偏移参数大于相应的偏移阈值时，某些情况为正常偏移，此时可以不特殊提醒驾驶员，即此时为正常状态，或者说此时不属于车辆偏移的情况。具体的，信息采集装置所采集的驾驶信息还包括车辆状态信息，该车辆状态信息包括车辆速度、车辆加速度、转向灯状态、双闪信号灯状态、横摆角速度中的一项或多项。辅助驾驶控制器100基于该车辆状态信息具体可进行如下判断：
若偏移参数大于相应的偏移阈值，且当车辆速度小于第二预设速度值或车辆加速度小于零时，确定当前处于正常状态。
若偏移参数大于相应的偏移阈值，且当车辆的偏移角度所对应的方向相同一侧的转向灯处于开启状态时，确定当前处于正常状态。
若偏移参数大于相应的偏移阈值，且双闪信号灯为开启状态，确定当前处于正常状态。
若偏移参数大于相应的偏移阈值，且横摆角速度大于预设角速度阈值时，确定当前处于正常状态。
若偏移参数大于相应的偏移阈值，且偏离车道的时长小于预设的第二偏离时长阈值时，确定当前处于正常状态。
若偏移参数大于相应的偏移阈值，且驾驶信息包括驾驶员的视线方位信息，在视线方位信息与偏移角度所对应的方向相同时，确定当前处于正常状态。
本发明实施例中，若偏移参数大于相应的偏移阈值，说明存在偏移风险，但是若基于车辆状态信息确定当前是正常偏移(例如正常变道)等，此时可以不进行告警，即当作正常状态。具体的，若车辆速度小于第二预设速度值或车辆加速度小于零，说明车辆速度不快、或正在减速，此时风险较小，可以作为正常状态。若车辆的偏移角度所对应的方向相同一侧的转向灯处于开启状态，则说明车辆当前虽然偏离了车道，但驾驶员正在规范地向偏移方向转向，即驾驶员正在正在正常变道、或拐弯，此时可以认为是正常状态。若双闪信号灯为开启状态，或者横摆角速度大于预设角速度阈值，则说明该车辆因故障而需要偏离或变道，或者车辆遇到紧急情况导致紧急转向、避让等，此时可以不当作是车道偏移需要告警的情况，即对于车道偏移来说，其也可以作为一种不属于车道偏移情况的正常状态。此外，若驾驶员的视线方位信息与偏移角度所对应的方向相同，则说明当前虽然车辆偏移了车道，但驾驶员注意到了偏移情况，此时也可以作为一种正常状态，不需要额外告警提醒驾驶员。
步骤S203：在偏移参数不大于相应的偏移阈值时，确定当前处于正常状态，并将相应的提示信息作为提示内容，提示信息包括空集、提示文字、提示图像、提示视频、优先行驶车道中的一项或多项。
本发明实施例中，若当前的偏移参数不大于偏移阈值，则说明偏移距离不大和/或偏移角度不大，此时说明车辆在正常行驶，即车辆可以看作是处于正常状态，此时即可将相应的提示信息作为提示内容。
可选的，与上述确定安全距离的实施例类似，当车辆处于告警状态或正常状态等不同的状态时，可以采用不同的显示方式来显示提示内容，比如在当前处于告警状态时，辅助驾驶控制器100可以指示目标像源以正常方式或第一突出显示方式显示提示内容，该第一突出显示方式包括滚动显示、跳动显示、闪烁显示、高亮显示、以第一颜色显示中的一种或多种。在当前处于正常状态时，辅助驾驶控制器100可以指示目标像源以正常方式或第二突出显示方式显示提示内容，该第二突出显示方式包括以第二颜色显示。本实施例中的显示方式与上述实施例基本类似，此处不做赘述。
其中，本实施例中，车辆处于正常状态具有两种情况，即若偏移参数不大于相应的偏移阈值，说明车辆正常行驶且无偏移，此时可以确定简单的提示内容，例如显示文字“车道保持中”等。若偏移参数大于相应的偏移阈值，但属于上述正常状态的情况时，说明车辆当前虽然偏离了车道，但在正常转向等，此时可以以提示的方式显示相应的提示内容。例如，该平视显示***AR显示对应于当前车道和转向车道的图像，如投射出指向转向车道的蓝色的方向箭头，投射出与当前道路贴合的蓝色虚拟道路且投射与转向车道贴合的绿色车道；或者，可以投射出道路的简略地图，包括当前车道与转向车道，二者可以用特定的颜色、形状区分表示。例如，当前即将驶出高速路，驾驶员向右侧匝道转向，此时在反射装置50上投射出主车道与匝道的图像并配有指向匝道的箭头；驾驶员变道超车时，反射装置50上投射本车道与超车道的图像，并可以闪烁提醒车辆的变道轨迹。如图25所示，平视显示***根据该当前行驶车道75对应的车道位置信息可以确定该当前行驶车道75为右转弯的车道，若车辆继续直行则会导致车辆的偏移角度加大，此时即可在反射装置50上显示告警文字501，即“请右转”，同时可以显示与该当前行驶车道75贴合的箭头504，从而可以直观地提醒驾驶员进行右转。或者，如图26所示，若驾驶员当前在向左变道，此时该车辆的偏移角度所对应的方向即为左向；若驾驶员当前未开启左转向灯，则该驾驶员当前在违规变道，此时可以在反射装置50上显示告警文字501“请开左转灯”，以提醒驾驶员开启左转向灯；同时，还可以用箭头504表示车辆当前的行驶方向，提醒驾驶员当前正在向左偏移。
可选的，在车辆行驶过程中，无论车辆处于告警状态还是正常状态，均可以实时显示优先行驶车道。具体的，辅助驾驶控制器100根据车辆位置信息和车道位置信息确定车辆的优先行驶车道，并将优先行驶车道作为目标对象；确定目标对象投影至反射装置50上的投影位置，将投影位置或者投影位置的边缘作为提示位置，并指示目标像源在提示位置处显示预先设置的提示内容。
本发明实施例中，可以实时确定车辆的优先行驶车道，基于该优先行驶车道的位置确定其投影至反射装置50上的投影位置，进而确定提示位置。其中，由于整个车道与车辆之间的距离是逐渐变大的，即该优先行驶车道不能当作一个点进行处理；此时可以从优先行驶车道中选取多个点作为采样点，使得平视显示***可以更准确地确定在反射装置50的哪些位置来显示与优先行驶车道贴合的内容。此外，由于优先行驶车道上不同点与车辆之间的距离不同，故可以利用多个像源分别显示该优先行驶车道的一部分，例如用第一像源11和第二像源12分别显示优先行驶车道的一部分；或者，将优先行驶车道上的一个点作为参考点(例如将中间点作为参考点)，把该参考点与车辆之间的距离作为目标距离，进而确定一个目标像源。
此外，在不同的状态下，可以以不同的显示方式来显示该优先行驶车道。例如，在正常状态下，以绿色显示显示该优先行驶车道；当车辆偏移时，则可以以红色显示该优先行驶车道。具体的，可以显示与该优先行驶车道在视觉上贴合的图形或箭头等，以引导驾驶员进行行驶。
在上述实施例的基础上，若偏移参数大于相应的偏移阈值，且偏移参数与偏移阈值之差大于预设的偏移差值和/或处于偏移状态的时长超过预设的安全偏移时长，可以生成减速指令或制动指令，并将该制动信号或减速信号发送至外部的驾驶***。
本发明实施例中，若车辆的偏移参数大于相应的偏移阈值，则当前可能存在偏移风险；同时，若偏移参数与偏移阈值之差大于预设的偏移差值，或者处于偏移状态的时长超过预设的安全偏移时长，则说明车辆当前偏移程度过大，或者车辆长时间处于偏移的情况下行驶，危险系数较高，此时辅助驾驶控制器100可以生成减速指令或制动指令，并将减速指令或制动指令发送至外部的驾驶***，从而可以对车辆进行减速或制动，避免车辆因偏移问题严重而引发交通事故。
在上述实施例的基础上，该平视显示***还可以向驾驶员提示异常道路。具体的，信息采集装置可以包括图像采集设备、车载雷达等，用于采集道路异常信息；或者，也可以基于外部的其他***(如实时交通***等)获取道路异常信息，该道路异常信息包括障碍物位置、维修路段位置、危险路段位置、不平路段位置、事故路段位置、临时检查路段位置中的一项或多项。辅助驾驶控制器100获取到道路异常信息时，可以将道路异常信息作为提示内容。或者，辅助驾驶控制器100根据道路异常信息确定异常位置投影至反射装置50上的投影位置，将投影位置或者投影位置的边缘作为提示位置，并指示目标像源在提示位置处显示与道路异常信息相对应的提示内容。
本发明实施例中，若交通工具附近存在道路异常的情况，则基于信息采集装置或其他***可以获取到相应的道路异常信息，且辅助驾驶控制器100可以直接将该道路异常信息作为提示内容显示在反射装置50上，例如提示内容为“前方一百米有交通事故”等。或者，也可以以AR显示的方式在反射装置50上标识出异常道路的位置。例如，若信息采集装置检测到道路路面有障碍物(例如石子、冰面、坑洞等)，可以确定障碍物的位置，即异常位置，并将该异常位置投影到反射装置50上的投影位置作为提示位置，进而可以在该提示位置处显示相应的提示内容(例如与障碍物形状相匹配的图形等)，从而可以直观地向驾驶员显示障碍物的位置，能够更有效地提醒驾驶员。
可选的，在雨天、雾天、或者夜间等能见度较低的环境中，该平视显示***也可以对驾驶员进行提醒。具体的，该环境信息还包括能见度信息，在该能见度信息小于预设的能见度阈值时，说明当前能见度较低，驾驶环境较恶劣，此时信息采集装置包括车载雷达、距离传感器等在能见度低的环境下也可以正常检测外界对象的部件，基于该信息采集装置200即可采集到外界对象的位置信息；之后，辅助驾驶控制器100可以将外界对象的位置信息作为提示内容；或者，辅助驾驶控制器100确定外界对象投影至反射装置50上的投影位置，将投影位置或者投影位置的边缘作为提示位置，并指示目标像源在提示位置处显示预先设置的提示内容。
本发明实施例中，外界对象的位置信息包括外界对象的所在位置以及与外界对象与交通工具之间的当前距离，该平视显示***检测到外界对象时，可以显示外界对象的位置信息。或者，以AR方式更直观地标出外界对象的位置，从而通知驾驶员外界对象的方位，避免相撞。其中，也可以将道路作为外界对象，根据实时道路状况和联网的道路信息确定道路的位置，从而可以在反射装置50上对行驶路线进行辅助显示，例如在正确行驶道路上标示辅助线和转向标志等。
可选的，对于异常道路和能见度较低环境下的外界对象，可以全部作为重点标注的对象，即可以确定为告警状态；或者，也可以进行细分，并分为正常状态和告警状态等。例如，可以基于与交通工具之间的距离进行划分，若异常道路或外界对象距离该交通工具较远，此时可以为正常状态；若距离较近，则可以为告警状态。对于不同状态下的提示内容，可以以相应的显示方式进行显示。
本领域技术人员可以理解，上述多个实施例中的提示内容指的是当前可以在反射装置50上显示的一个内容；在同一时间点，反射装置50上可以显示多个提示内容。此外，若当前存在外界对象，一个外界对象即可对应至少一个提示内容。同时，上述实施例所确定的告警状态和正常状态所对应的也可以是一个提示内容的状态，即在同一时刻，不同的提示内容所对应的状态可以不同。例如，交通工具为车辆，且车辆前方有两个行人A和B，行人A距离车辆较近，而行人B距离车辆较远，此时对于行人A来说，可以确定为告警状态，比如可以在反射装置50(例如车辆的挡风玻璃)上用红色框标识出该行人A；而对于行人B来说，可以确定为正常状态，此时可以在反射装置50上用绿色框标识该行人B，即在反射装置50上可以用红色框和绿色框分别标出行人A和行人B，二者可以互不影响。
可选的，辅助驾驶控制器100还用于：根据提示内容生成共享信息，并将共享信息发送至服务器或发送至预设距离内的其他车辆。本发明实施例中，安装有该平视显示***的交通工具可以将采集到的信息共享至其他交通工具，其可以直接发送至附近的其他交通工具，也可以上传至服务器，由服务器转发至需要该信息的交通工具。具体的，该平视显示***将外界对象的位置信息、特殊对象的位置信息、道路异常信息等作为提示内容时，均可将该提示内容共享给其他交通工具；或者，当本地车辆发生车道偏移时，也可以通知附近的其他车辆，提醒其他车辆避让等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换的技术方案，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (27)

1.一种平视显示***，其特征在于，包括：像源组、曲面镜、投影像源、光线控制装置和辅助驾驶控制器；所述辅助驾驶控制器分别与所述投影像源、所述像源组内的多个像源相连；
所述像源组包括第一像源和第二像源，所述光线控制装置包括主光轴控制元件和弥散元件；所述曲面镜和所述光线控制装置用于设置在为交通工具挡风玻璃的反射装置的同侧；
所述第一像源用于发出入射至所述曲面镜的第一成像光线，所述第二像源用于发出入射至所述曲面镜的第二成像光线；所述第一像源对应的第一物距与所述第二像源对应的第二物距不同，所述第一物距为所述第一成像光线从所述第一像源到所述曲面镜的传播路径长度，所述第二物距为所述第二成像光线从所述第二像源到所述曲面镜的传播路径长度；
所述曲面镜用于将所述第一成像光线和所述第二成像光线反射至所述挡风玻璃，并经所述挡风玻璃将所述第一成像光线和所述第二成像光线反射至眼盒范围内；
所述投影像源用于发出入射至所述光线控制装置的投影成像光线，所述主光轴控制元件用于将多路所述投影成像光线反射至所述挡风玻璃，并经所述挡风玻璃将多路所述投影成像光线反射至相同的观察范围，所述观察范围为所述眼盒范围内的一个位置或区域；
所述弥散元件设置在所述主光轴控制元件靠近所述投影光源的一侧，并设置在所述主光轴控制元件与所述投影光源之间，所述弥散元件用于将所述主光轴控制元件反射的且透过所述弥散元件的所述投影成像光线弥散开、并形成光斑；
当需要显示提示内容时，所述辅助驾驶控制器用于确定提示位置，所述提示位置为所述反射装置上显示所述提示内容的位置；
所述辅助驾驶控制器确定包含所述提示位置的成像区域，并将与所述成像区域相对应的像源作为目标像源，并指示所述目标像源在所述提示位置显示所述提示内容；所述成像区域为成像光线能够入射至所述反射装置表面的区域，每个所述提示内容均具有相对应的所述提示位置，该提示位置为预先设置或基于当前的实际场景而确定的位置。
2.根据权利要求1所述的平视显示***，其特征在于，所述弥散元件用于控制光线的弥散程度，以覆盖所述眼盒范围；和/或，还包括第一透反元件；所述第一透反元件能够透过具有第一特性的光线，并反射具有第二特性的光线；
所述第一像源设置在所述第一透反元件的一侧，所述第二像源和所述曲面镜设置在所述第一透反元件的另一侧；所述第一成像光线具有所述第一特性，所述第二成像光线具有所述第二特性。
3.根据权利要求2所述的平视显示***，其特征在于，还包括第二透反元件，且所述像源组还包括第三像源；所述第三像源用于发出入射至所述曲面镜的、具有第三特性的第三成像光线；所述第三像源对应的第三物距与所述第一物距和所述第二物距均不同，所述第三物距为所述第三成像光线从所述第三像源到所述曲面镜的传播路径长度；
所述第二透反元件能够透过具有第一特性的光线，并反射具有第三特性的光线；所述第一透反元件还能够透过具有第三特性的光线；
所述第二透反元件设置在所述第一像源与所述第一透反元件之间，且所述第三像源与所述第一透反元件设置在所述第二透反元件的同一侧；
或者，
所述第二透反元件能够透过具有第二特性的光线，并反射具有第三特性的光线；所述第一透反元件还能够反射具有第三特性的光线；
所述第二透反元件设置在所述第二像源与所述第一透反元件之间，且所述第三像源与所述第一透反元件设置在所述第二透反元件的同一侧。
4.根据权利要求1-3所述的平视显示***，其特征在于，所述投影像源发出的投影成像光线经过所述弥散元件后射向所述主光轴控制元件，所述弥散元件对投影成像光线进行第一次弥散，所述主光轴控制元件将入射的投影成像光线进行反射，所述弥散元件对投影成像光线进行第二次弥散；和/或，
所述主光轴控制元件用于将透过所述弥散元件的不同入射角度的投影成像光线汇聚至所述观察范围内；和/或，
还包括反射镜组，所述反射镜组包括一个或多个平面反射镜；
所述平面反射镜用于将所述像源组发出的成像光线反射至所述曲面镜。
5.根据权利要求4所述的平视显示***，其特征在于，
所述反射镜组包括一个平面反射镜，所述平面反射镜用于将所述像源组内每个像源发出的成像光线均反射至所述曲面镜；
或者，所述反射镜组包括多个平面反射镜，且所述平面反射镜与所述像源组内的像源一一对应；所述平面反射镜用于将相对应的像源发出的成像光线反射至所述曲面镜。
6.根据权利要求1所述的平视显示***，其特征在于，所述反射装置上的投影成像区域的面积大于放大成像区域的面积；
所述投影成像区域为所述投影成像光线能够入射至所述反射装置表面的区域，所述放大成像区域为所述像源组发出的成像光线能够入射至所述反射装置表面的区域；所述成像光线包括第一成像光线、第二成像光线、第三成像光线中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的平视显示***，其特征在于，所述主光轴控制元件包括多个离散的第一反射结构，所述第一反射结构用于将一路所述投影成像光线反射至所述观察范围；
所述第一反射结构上的点(x,y,z)满足以下方程：
其中，P1为所述投影像源所在位置的坐标，P2为所述观察范围的坐标，M0(x0,y0,z0)为第一反射结构上的一个已知点的坐标，表示所述第一反射结构的法向量；
或者，
所述主光轴控制元件包括多个连续的第二反射结构，所述第二反射结构用于将多路所述投影成像光线反射至所述观察范围；
所述第二反射结构与所述主光轴控制元件所在平面之间的夹角为θ：
其中，表示所述主光轴控制元件所在平面的法向量；P1为所述投影像源所在位置的坐标，P2为所述观察范围的坐标，M0(x0,y0,z0)为第二反射结构与主光轴控制元件所在平面交线上的一个已知点的坐标，/>表示所述第二反射结构在点M0处的法向量；
所述第二反射结构与主光轴控制元件所在平面交线上的点M(x,y,z)满足以下方程：
其中，表示所述第二反射结构在点M处的法向量。
8.根据权利要求1所述的平视显示***，其特征在于，
在外界对象投影映射至所述反射装置上的投影位置位于放大成像区域内时，将所述外界对象作为目标对象，并确定与所述目标对象之间的目标距离；所述放大成像区域为所述像源组发出的成像光线能够入射至所述反射装置表面的区域；
将位于所述放大成像区域内的所述投影位置或者所述投影位置的边缘作为提示位置；
分别确定所述像源组内每个像源的像距，将与所述目标距离大小相匹配的像距作为目标像距，并将与所述目标像距相对应的像源作为目标像源；其中，所述像距为所述曲面镜所成的、所述像源的虚像与所述曲面镜之间的距离。
9.根据权利要求1所述的平视显示***，其特征在于，在外界对象投影映射至所述反射装置上的投影位置位于投影成像区域内时，将所述外界对象作为目标对象；所述投影成像区域为所述投影像源发出的投影成像光线能够入射至所述反射装置表面的区域；
将位于所述投影成像区域内的所述投影位置或者所述投影位置的边缘作为提示位置。
10.根据权利要求1、8、9任意一项所述的平视显示***，其特征在于，还包括信息采集装置，所述信息采集装置与所述辅助驾驶控制器通信相连；
所述信息采集装置用于采集当前的驾驶信息和环境信息，并将采集到的所述驾驶信息和所述环境信息发送至所述辅助驾驶控制器；
所述辅助驾驶控制器还用于：获取所述驾驶信息和所述环境信息，根据所述驾驶信息和所述环境信息生成所述提示内容。
11.根据权利要求10所述的平视显示***，其特征在于，若所述驾驶信息包括本地车速信息，所述环境信息包括与外界对象之间的当前距离，所述辅助驾驶控制器根据所述驾驶信息和环境信息生成所述提示内容包括：
根据所述本地车速信息确定当前的安全距离，判断所述当前距离是否大于所述安全距离；
在所述当前距离不大于所述安全距离时，确定当前处于告警状态，并将相应的告警信息作为所述提示内容，所述告警信息包括告警文字、告警图像、告警视频中的一项或多项；
在所述当前距离大于所述安全距离时，确定当前处于正常状态，并将相应的提示信息作为所述提示内容，所述提示信息包括空集、提示文字、提示图像、提示视频中的一项或多项。
12.根据权利要求11所述的平视显示***，其特征在于，所述安全距离包括前安全距离、后安全距离、侧安全距离中的一项或多项；
若所述外界对象位于前方，则在所述当前距离不大于所述前安全距离时，确定当前处于告警状态；
若所述外界对象位于后方，则在所述当前距离不大于所述后安全距离时，确定当前处于告警状态；
若所述外界对象位于侧方，则在所述当前距离不大于所述侧安全距离时，确定当前处于告警状态。
13.根据权利要求10所述的平视显示***，其特征在于，所述环境信息包括外界对象的所在位置和与所述外界对象之间的当前距离；
将所述外界对象的所在位置和与所述外界对象之间的当前距离作为提示内容；
或者，确定所述外界对象投影至所述反射装置上的投影位置，将所述投影位置或者所述投影位置的边缘作为提示位置，并指示所述目标像源在所述提示位置处显示预先设置的提示内容。
14.根据权利要求13所述的平视显示***，其特征在于，在所述外界对象为特殊对象时，确定当前处于告警状态，并将相应的告警信息作为所述提示内容，所述告警信息包括告警文字、告警图像、告警视频中的一项或多项；
其中，在所述外界对象为行人、动物或非机动车辆，且所述外界对象位于当前行驶线路中时，将所述外界对象作为特殊对象；
或者，在所述外界对象为行人、动物或非机动车辆，且所述外界对象朝向当前行驶线路移动时，将所述外界对象作为特殊对象；
或者，在所述外界对象为行人、动物或非机动车辆，且与所述外界对象之间的当前距离小于预设距离值时，将所述外界对象作为特殊对象；
或者，在所述外界对象为行人、动物或非机动车辆，且当前位于对象密集区域内时，将所述外界对象作为特殊对象；所述对象密集区域包括学校、医院、停车场、市区中的一种或多种；
或者，所述驾驶信息包括驾驶员的视线方位信息；在所述外界对象为行人、动物或非机动车辆，且所述视线方位信息与所述外界对象的所在位置不匹配时，将所述外界对象作为特殊对象。
15.根据权利要求11所述的平视显示***，其特征在于，所述安全距离包括前安全距离；
若所述外界对象位于前方，在所述当前距离不大于所述前安全距离，且所述安全距离与所述当前距离之差大于预设距离差值和/或处于告警状态的时长超过预设时长时，生成减速指令或制动指令，并将所述减速指令或制动指令发送至外部的驾驶***。
16.根据权利要求10所述的平视显示***，其特征在于，所述驾驶信息包括车辆位置信息，所述环境信息包括车道位置信息；所述辅助驾驶控制器根据所述驾驶信息和环境信息生成所述提示内容包括：
根据所述车辆位置信息和所述车道位置信息确定车辆偏离当前行驶车道的偏移参数，并判断所述偏移参数是否大于相应的偏移阈值；所述偏移参数包括偏移距离和/或偏移角度；
在所述偏移参数大于相应的偏移阈值时，确定当前处于告警状态，并将相应的告警信息作为所述提示内容，所述告警信息包括告警文字、告警图像、告警视频、优先行驶车道中的一项或多项。
17.根据权利要求16所述的平视显示***，其特征在于，在所述偏移参数不大于相应的偏移阈值时，确定当前处于正常状态，并将相应的提示信息作为所述提示内容，所述提示信息包括空集、提示文字、提示图像、提示视频、优先行驶车道中的一项或多项。
18.根据权利要求16所述的平视显示***，其特征在于，所述驾驶信息还包括车辆状态信息，所述车辆状态信息包括车辆速度、车辆加速度、转向灯状态中的一项或多项；
若所述偏移参数大于相应的偏移阈值，且当所述车辆速度大于第一预设速度值或所述车辆加速度不大于零时，确定当前处于告警状态；
若所述偏移参数大于相应的偏移阈值，且当车辆的所述偏移角度所对应的方向相同一侧的转向灯未处于开启状态时，确定当前处于告警状态；
若所述偏移参数大于相应的偏移阈值，且当前为不可变道状态时，确定当前处于告警状态；
若所述偏移参数大于相应的偏移阈值，且偏离车道的时长大于预设的第一偏离时长阈值时，确定当前处于告警状态。
19.根据权利要求16所述的平视显示***，其特征在于，所述驾驶信息还包括车辆状态信息，所述车辆状态信息包括车辆速度、车辆加速度、转向灯状态、双闪信号灯状态、横摆角速度中的一项或多项；
若所述偏移参数大于相应的偏移阈值，且当所述车辆速度小于第二预设速度值或所述车辆加速度小于零时，确定当前处于正常状态；
若所述偏移参数大于相应的偏移阈值，且当车辆的所述偏移角度所对应的方向相同一侧的转向灯处于开启状态时，确定当前处于正常状态；
若所述偏移参数大于相应的偏移阈值，且双闪信号灯为开启状态，确定当前处于正常状态；
若所述偏移参数大于相应的偏移阈值，且所述横摆角速度大于预设角速度阈值时，确定当前处于正常状态；
若所述偏移参数大于相应的偏移阈值，且偏离车道的时长小于预设的第二偏离时长阈值时，确定当前处于正常状态；
若所述偏移参数大于相应的偏移阈值，且所述驾驶信息包括驾驶员的视线方位信息，在所述视线方位信息与所述偏移角度所对应的方向相同时，确定当前处于正常状态。
20.根据权利要求16所述的平视显示***，其特征在于，所述辅助驾驶控制器还用于：
根据所述车辆位置信息和所述车道位置信息确定车辆的优先行驶车道，并将所述优先行驶车道作为目标对象；
确定所述目标对象投影至所述反射装置上的投影位置，将所述投影位置或者所述投影位置的边缘作为提示位置，并指示所述目标像源在所述提示位置处显示预先设置的提示内容。
21.根据权利要求16所述的平视显示***，其特征在于，在所述偏移参数大于相应的偏移阈值，且所述偏移参数与所述偏移阈值之差大于预设的偏移差值和/或处于偏移状态的时长超过预设的安全偏移时长时，生成减速指令或制动指令，并将所述减速指令或制动指令发送至外部的驾驶***。
22.根据权利要求11-21任意一项所述的平视显示***，其特征在于，
在当前处于告警状态时，所述辅助驾驶控制器指示所述目标像源以正常方式或第一突出显示方式显示所述提示内容，所述第一突出显示方式包括滚动显示、跳动显示、闪烁显示、高亮显示、以第一颜色显示中的一种或多种；
在当前处于正常状态时，所述辅助驾驶控制器指示所述目标像源以正常方式或第二突出显示方式显示所述提示内容，所述第二突出显示方式包括以第二颜色显示。
23.根据权利要求11-21任意一项所述的平视显示***，其特征在于，在当前处于告警状态时，所述辅助驾驶控制器还用于：
向发声装置发送告警语音，并指示所述发声装置播放所述告警语音；
或者，向振动装置发送振动指令，指示所述振动装置振动；所述振动装置为能够接触到用户的装置。
24.根据权利要求10所述的平视显示***，其特征在于，所述环境信息包括道路异常信息，所述道路异常信息包括障碍物位置、维修路段位置、危险路段位置、不平路段位置、事故路段位置、临时检查路段位置中的一项或多项；
将所述道路异常信息作为提示内容；
或者，根据所述道路异常信息确定异常位置投影至所述反射装置上的投影位置，将所述投影位置或者所述投影位置的边缘作为提示位置，并指示所述目标像源在所述提示位置处显示与所述道路异常信息相对应的提示内容。
25.根据权利要求10所述的平视显示***，其特征在于，所述环境信息包括能见度信息；在所述能见度信息小于预设的能见度阈值时，获取信息采集装置采集的外界对象的位置信息；
将所述外界对象的位置信息作为提示内容；
或者，确定所述外界对象投影至所述反射装置上的投影位置，将所述投影位置或者所述投影位置的边缘作为提示位置，并指示所述目标像源在所述提示位置处显示预先设置的提示内容。
26.根据权利要求10所述的平视显示***，其特征在于，所述辅助驾驶控制器还用于：
根据所述提示内容生成共享信息，并将所述共享信息发送至服务器或发送至预设距离内的其他交通工具。
27.根据权利要求10所述的平视显示***，其特征在于，所述信息采集装置包括图像采集设备、车载雷达、红外传感器、激光传感器、超声波传感器、速度传感器、转速传感器、角速度传感器、GPS、V2X***、ADAS中的一种或多种。
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