使影像位于地面而对驾驶员的视点实现增强现实的三维增强现实平视显示器制造技术

公开了一种三维增强现实平视显示器，使影像位于地面而对驾驶员的视点实现增强现实。车辆用三维平视显示器包括：显示器装置，发挥光源的作用；以及合成器，使所述光源的光向驾驶座侧反射，并且使车辆的外部光透过，该车辆用三维平视显示器包括如下光学构成：由所述光源的光构成的影像显示为以与所述车辆的前方地面对应的方式横躺的三维视点(perspective)的虚像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使影像位于地面而对驾驶员的视点实现增强现实的三维增强现实平视显示器
以下说明涉及三维平视显示器(Head-UpDisplay)。
技术介绍
图1是用于说明一般的平视显示器装置的用于信息确认的焦点调节的图。参照图1，一般的车辆用平视显示器(Head-UpDisplay，HUD)装置是如下所述的车辆显示器装置，即，从显示器10输出车辆的当前速度、燃料剩余量、导航(Navigation)路径引导信息等的影像并通过光学系统11、12将该影像作为图形图像14投影到驾驶员正前方的挡风玻璃(WindShield)13，以使驾驶员向其他地方没必要地转移视线的情况最小化。这里，为了变更从显示器10输出的影像的光路径，光学系统11、12可以由多个反射镜构成。这种车辆用平视显示器装置的优点在于，引导驾驶员即时反应的同时提供便利性。在一般的车辆用平视显示器(HUD)装置中，影像的位置固定于用户的前方约2～3m处。而在驾驶时，驾驶员的注视距离为近距离即约300m处。由此，驾驶员一边注视远距离处一边进行驾驶，而在驾驶过程中为了确认平视显示器(HUD)装置的信息，需要大幅调整眼睛的焦点，因此存在不便之处。即，在主视野所在的远距离处和形成影像的3m处之间反复进行驾驶员的焦点调节。因此，需要开发一种三维平视显示器(ThreeDimensionalHead-UpDisplay)装置，以在驾驶环境下实现增强现实来消除影像呈现距离的限制，使得在驾驶过程中不在所注视的视点下改变眼睛的焦点就能获取到驾驶员所期望的信息。例如，韩国授权专利10-1409846号涉及一种基于三维增强现实的平视显示器装置，记载有有关平视显示器装置的如下技术，即，基于实际距离信息以立体方式表示以三维图像增强的图像信息。由此能够向驾驶员提供现实信息。
技术实现思路
提供一种使影像的位置与地面对应的形式的具有三维实现方式的三维平视显示器。提供一种能够使虚拟的屏幕呈现为以与地面对应的方式横躺的三维视点(perspective)的三维平视显示器。提供一种在使影像位于地面而对驾驶员的视点实现增强现实的三维平视显示器中能够使根据周边环境而产生的错误最小化的方法。提供一种能够对三维平视显示器所提供的影像的距离感与周边环境的不同而产生的误差，考虑误差产生样式而进行有效修正的方法。提供一种车辆用三维平视显示器，其特征在于，包括：显示器装置，发挥光源的作用；以及合成器，使所述光源的光向驾驶座侧反射，并且使车辆的外部光透过，由所述光源的光形成的影像显示为，以与所述车辆的前方地面对应的方式横躺的三维视点(perspective)的虚像。根据一个方面，与所述显示器装置对应的显示器平面可以通过所述合成器和与所述地面对应的虚像平面满足成像条件(imagingcondition)。根据另一方面，可以基于与所述显示器装置对应的显示器平面、与所述合成器对应的合成器平面以及与所述地面对应的虚像平面之间的成像条件，来生成所述虚像。根据又一方面，可以利用如下所述的角度来确定所述虚像的开始位置和大小：以与所述合成器平面垂直且经过所述合成器的光学中心的直线为基准，在所述显示器平面和所述虚像平面满足成像条件的角度。根据又一方面，可以通过所述角度、所述显示器平面的以所述虚像平面为基准的角度、所述显示器平面与所述合成器平面的角度、以及从所述虚像平面到所述合成器的光学中心为止的高度中的至少一种，来调节所述虚像的开始位置和大小。根据又一方面，在从所述虚像平面到所述合成器为止的高度处的所述显示器装置与所述合成器之间的分隔距离，可以通过在从所述虚像平面到所述合成器的光学中心为止的高度加上该高度方向上的偏移值而得的高度值、所述显示器平面的以所述虚像平面为基准的角度、所述合成器平面的以所述虚像平面为基准的角度、以及所述显示器平面与所述合成器平面的角度来导出。根据又一方面，所述合成器的位置可以通过包含由所要求的适眼区(Eye-box)的位置带来的偏移值在内的高度来确定。根据又一方面，还可以包括处理器，所述处理器用于将所述虚像显示为应用了远近感的影像。根据又一方面，为了同时实现多重影像，所述显示器装置可以被构成为配置有多光源的形式。根据又一方面，所述显示器装置可以包括：第一显示器，用于生成以与所述地面对应的方式横躺的影像；以及至少一个第二显示器，用于生成与所述地面垂直的影像。根据又一方面，还可以包括处理器，所述处理器用于以对所述车辆的前方区域的周边信息为基础，识别与所述地面对应的背景和所述虚像之间的距离误差并修正。根据又一方面，所述处理器可以利用所述周边信息区分出在前方的全局区域产生距离误差的全局误差、在前方的局部区域产生距离误差的局部误差、以及与前方的障碍物之间的距离接近到阈值以内的状况下的完整误差，来识别。根据又一方面，所述处理器可以从所述三维平视显示器所包括的传感器、或者所述车辆所包括的ADAS(advanceddriver-assistancesystem)或传感器获得所述周边信息。根据又一方面，所述处理器可以调整所述虚像以使所述距离误差保持在预先规定的允许误差范围以内。根据又一方面，所述处理器可以执行对所述虚像的远近感进行调整的修正。根据又一方面，所述处理器可以通过调整所述光源和所述合成器中的至少一种来调整所述虚像的倾斜度或位置。根据又一方面，在所述虚像的位置脱离所述合成器的视场角(FOV)的情况下，所述处理器可以使所述合成器的位置移动。根据又一方面，在前方的局部区域产生距离误差的情况下，所述处理器可以调整产生了误差的部分的远近感或者去除一部分影像。根据又一方面，在产生由前方的障碍物引起的距离误差的情况下，所述处理器可以在所述障碍物上或者在比所述障碍物靠得更近的近距离处以与所述地面垂直的影像进行显示，以代替所述地面。根据又一方面，所述显示器装置可以包括：第一显示器，用于生成以与所述地面对应的方式横躺的影像；以及至少一个第二显示器，用于生成与所述地面垂直的影像，在产生由前方的障碍物引起的距离误差的情况下，所述处理器利用所述第二显示器来显示所述虚像，以代替所述第一显示器。提供一种误差修正方法，该误差修正方法为车辆用三维平视显示器的误差修正方法，其中，所述三维平视显示器将由光源的光形成的影像通过合成器显示为以与车辆的前方地面对应的方式横躺的三维视点(perspective)的虚像，所述误差修正方法包括如下步骤：使至少一个处理器以对所述车辆的前方区域的周边信息为基础，来识别与所述地面对应的背景和所述虚像之间的距离误差；以及使所述至少一个处理器调整所述虚像而修正所述距离误差。提供一种计算机程序，将所述误差修正方法存储于非易失性的计算机可读记录介质中，以使所述计算机系统执行所述误差修正方法。提供一种误差修正装置，该误差修正装置是车辆用三维平视显示器的误差修正装置，包括构成为执行存储器所包括的计算机可读指令的至少一个处理器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆用三维平视显示器，其特征在于，/n包括：/n显示器装置，发挥光源的作用；以及/n合成器，使所述光源的光向驾驶座侧反射，并且使车辆的外部光透过，/n由所述光源的光形成的影像显示为，以与所述车辆的前方地面对应的方式横躺的三维视点的虚像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181010 KR 10-2018-0120504;20181010 KR 10-2018-011.一种车辆用三维平视显示器，其特征在于，
包括：
显示器装置，发挥光源的作用；以及
合成器，使所述光源的光向驾驶座侧反射，并且使车辆的外部光透过，
由所述光源的光形成的影像显示为，以与所述车辆的前方地面对应的方式横躺的三维视点的虚像。


2.根据权利要求1所述的车辆用三维平视显示器，其特征在于，
与所述显示器装置对应的显示器平面通过所述合成器和与所述地面对应的虚像平面满足成像条件。


3.根据权利要求1所述的车辆用三维平视显示器，其特征在于，
基于与所述显示器装置对应的显示器平面、与所述合成器对应的合成器平面以及与所述地面对应的虚像平面之间的成像条件，来生成所述虚像。


4.根据权利要求3所述的车辆用三维平视显示器，其特征在于，
利用如下所述的角度来确定所述虚像的开始位置和大小：以与所述合成器平面垂直且经过所述合成器的光学中心的直线为基准，在所述显示器平面和所述虚像平面满足成像条件的角度。


5.根据权利要求4所述的车辆用三维平视显示器，其特征在于，
通过所述角度、所述显示器平面的以所述虚像平面为基准的角度、所述显示器平面与所述合成器平面的角度、以及从所述虚像平面到所述合成器的光学中心为止的高度中的至少一种，来调节所述虚像的开始位置和大小。


6.根据权利要求3所述的车辆用三维平视显示器，其特征在于，
在从所述虚像平面到所述合成器为止的高度处的所述显示器装置与所述合成器之间的分隔距离，是通过在从所述虚像平面到所述合成器的光学中心为止的高度加上该高度方向上的偏移值而得的高度值、所述显示器平面的以所述虚像平面为基准的角度、所述合成器平面的以所述虚像平面为基准的角度、以及所述显示器平面与所述合成器平面的角度来导出的。


7.根据权利要求1所述的车辆用三维平视显示器，其特征在于，
所述合成器的位置通过包含由所要求的适眼区的位置带来的偏移值在内的高度来确定。


8.根据权利要求1所述的车辆用三维平视显示器，其特征在于，
还包括处理器，所述处理器用于将所述虚像显示为应用了远近感的影像。


9.根据权利要求1所述的车辆用三维平视显示器，其特征在于，
为了同时实现多重影像，所述显示器装置被构成为配置有多光源的形式。


10.根据权利要求9所述的车辆用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑银泳，车在原，
申请(专利权)人：纳宝实验室株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR