一种多层次成像系统技术方案

本发明专利技术提供了一种多层次成像系统，通过设置能够发出至少两路光线的AR-HUD，从而能够在与眼盒区域距离不等的位置分别展示不同的图像，形成多个所述图像中的任一图像的光线能够进入眼盒区域，达到了多层次成像的目的，尽可能避免图像在和真实环境中的场景融合时产生的偏差，使观察者看到融合到一起的图像和场景，提高AR-HUD的使用体验。HUD的使用体验。HUD的使用体验。

A multilevel imaging system

【技术实现步骤摘要】
一种多层次成像系统


[0001]本专利技术涉及车辆
，具体而言，涉及一种多层次成像系统。

技术介绍

[0002]目前，增强现实抬头显示器(Augmented Reality Head Up Display，AR-HUD)是抬头显示设备(Head Up Display，HUD)中的一种，可以实现很好的视觉体验。
[0003]AR-HUD投射出的图像需要与真实环境中的场景(如：车或者物体)融合到一起，如方向指示箭头需要与道路精准融合，从而可以实现很好的视觉效果。
[0004]但AR-HUD只能在固定位置呈现单层图像，而单层图像在和真实环境中的场景融合时容易产生偏差，使观察者经常看到没有融合到一起的图像和场景，降低AR-HUD的使用体验。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术实施例的目的在于提供一种多层次成像系统。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种多层次成像系统，用于车辆，包括：车辆的挡风玻璃、安装在所述车辆上的电子控制单元ECU、数据采集设备、以及增强现实抬头显示器AR-HUD；
[0007]所述ECU分别与所述数据采集设备和所述AR-HUD通信连接；
[0008]所述数据采集设备，用于获取所述车辆周围的环境信息，并将获取到的所述环境信息发送给所述ECU；
[0009]所述ECU，用于获取车辆的行驶信息，并将所述车辆的行驶信息和所述传感器发送的环境信息，发送到AR-HUD进行展示；
[0010]所述AR-HUD，用于发出至少两路光线到所述挡风玻璃，所述至少两路光线中的各路光线，能够分别展示与眼盒区域距离不等的多个图像；其中，多个所述图像都能够展示所述ECU发送的所述车辆的行驶信息和环境信息；
[0011]所述挡风玻璃，用于在所述挡风玻璃远离所述AR-HUD的一侧呈现出由至少两路光线中的各路光线分别形成的与眼盒区域距离不同的多个图像，其中，形成多个所述图像中的任一图像的光线能够进入眼盒区域。
[0012]本专利技术实施例上述第一方面提供的方案中，通过设置能够发出至少两路光线的AR-HUD，从而能够在与眼盒区域距离不等的位置分别展示不同的图像，形成多个所述图像中的任一图像的光线能够进入眼盒区域，达到了多层次成像的目的，与相关技术中AR-HUD只能在固定位置呈现单层图像的方式相比，AR-HUD发出的至少两路光线中各路光线所呈现的图像能够在真实环境中与眼盒区域距离不等的位置上的场景分别进行融合，尽可能避免图像在和真实环境中的场景融合时产生的偏差，使观察者看到融合到一起的图像和场景，提高AR-HUD的使用体验。
[0013]为使本专利技术的上述目的、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
[0014]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。
[0015]图1示出了本专利技术实施例所提供的AR-HUD的成像原理示意图；
[0016]图2示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，第一种能够应用在本实施例提出的多层次成像系统中的AR-HUD的结构示意图；
[0017]图3示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，第二种能够应用在本实施例提出的多层次成像系统中的AR-HUD的结构示意图；
[0018]图4示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，第三种能够应用在本实施例提出的多层次成像系统中的AR-HUD的结构示意图；
[0019]图5示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，第四种能够应用在本实施例提出的多层次成像系统中的AR-HUD的结构示意图；
[0020]图6示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，眼盒区域能够看到的AR-HUD所呈现的多个图像的示意图；
[0021]图7示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，AR-HUD发出标识所述车辆的周围车辆的图像时ECU执行的流程图；
[0022]图8示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，标识所述车辆的周围的非机动车时ECU执行的流程图；
[0023]图9示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，潜在行驶危险目标为恶略天气情况时所述ECU执行的流程图；
[0024]图10示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，潜在行驶危险目标为车辆所在道路前方的状况信息时所述ECU执行的流程图；
[0025]图11示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，车辆驾驶建议时ECU所执行的流程图；
[0026]图12示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，车辆与前方车辆距离过近时，所述AR-HUD的显示示意图；
[0027]图13示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，当车辆周围存在与车辆距离过近的非机动车时，AR-HUD的示意图；
[0028]图14示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，AR-HUD将所述路径轮廓图与所述车辆所在道路融合的示意图；
[0029]图15示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，道路前方的状况为障碍时的AR-HUD展示图像的示意图；
[0030]图16示出了本专利技术实施例所提供的多层次成像系统中，AR-HUD的成像侧视图。
具体实施方式
[0031]目前，增强现实抬头显示器(Augmented Reality Head Up Display，AR-HUD)是抬头显示设备(Head Up Display，HUD)中的一种，可以实现很好的视觉体验。
[0032]AR-HUD是通过内部特殊设计的光学系统，在驾驶员视线区域内合理、生动地显示一些驾驶信息，以增强驾驶员对于实际驾驶环境的感知。比如驾驶员驾驶车辆偏离既定车道，AR-HUD可以在车辆正常行驶车道的车道线边缘处标出红线提醒驾驶员车辆已经偏离车道；以及驾驶时可以在前车后部看到一条标记的亮带等。即：AR-HUD投射出的图像需要在视觉上与真实环境中的场景(如：车或者物体)融合到一起，如方向指示箭头需要与道路精准融合，才可以实现很好的视觉效果。
[0033]相关技术中，AR-HUD，包括：像源、平面镜和曲面镜；所述像源发出的光线经过曲面镜反射后入射到平面镜，并在平面镜上发生反射后从所述AR-HUD的出光口射出，射出的光线入射至车辆的挡风玻璃，并在挡风玻璃远离眼盒区域的一侧的固定位置呈现出一个单层图像。由于真实环境中的各种场景与眼盒区域的距离可能是几米、几十米或者上百米远，而相关技术中提出的AR-HUD在固定位置呈现出的单层图像与眼盒区域的距离是固定的，无法和真实环境中与眼盒区域距离几米、几十米或者上百米远的场景在视觉上都进行融合，导致单层图像在和真实环境中的场景融合时容易产生偏差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层次成像系统，用于车辆，其特征在于，包括：车辆的挡风玻璃、安装在所述车辆上的电子控制单元ECU、数据采集设备、以及增强现实抬头显示器AR-HUD；所述ECU分别与所述数据采集设备和所述AR-HUD通信连接；所述数据采集设备，用于获取所述车辆周围的环境信息，并将获取到的所述环境信息发送给所述ECU；所述ECU，用于获取车辆的行驶信息，并将所述车辆的行驶信息和所述传感器发送的环境信息，发送到AR-HUD进行展示；所述AR-HUD，用于发出至少两路光线到所述挡风玻璃，所述至少两路光线中的各路光线，能够分别展示与眼盒区域距离不等的多个图像；其中，多个所述图像都能够展示所述ECU发送的所述车辆的行驶信息和环境信息；所述挡风玻璃，用于在所述挡风玻璃远离所述AR-HUD的一侧呈现出由至少两路光线中的各路光线分别形成的与眼盒区域距离不同的多个图像，其中，形成多个所述图像中的任一图像的光线能够进入眼盒区域。2.根据权利要求1所述的多层次成像系统，其特征在于，所述AR-HUD，包括：曲面镜和至少两个像源；至少两个像源能够分别发出至少两路光线；所述至少两路光线中的各路光线分别由所述至少两个像源中的不同像源发出，所述各路光线在分别发出各路光线的像源与所述曲面镜之间的传播路径长度不同；所述曲面镜将入射的至少两路光线反射出所述AR-HUD，使得反射出AR-HUD的至少两路光线中的各路光线能够根据各路光线自身的传播路径长度，分别形成与眼盒区域距离不等的图像。3.根据权利要求2所述的多层次成像系统，其特征在于，所述行驶信息，包括：车辆的车速信息；所述环境信息，包括：所述车辆与周围车辆之间的车距信息；所述周围车辆，包括：位于所述车辆前方的前方车辆、位于所述车辆后面的后方车辆、以及位于所述车辆两侧的侧方车辆；所述ECU，还具体用于：获取所述车辆分别与所述前方车辆的第一距离、与所述后方车辆的第二距离、以及与两侧的所述侧方车辆的第三距离和第四距离；根据所述车辆的车速信息，确定所述车辆与所述前方车辆的第一安全距离阈值；当所述第一距离小于等于确定的所述第一安全距离阈值时，生成第一预警信息，并将所述第一预警信息发送到AR-HUD进行展示；当所述第二距离小于等于第二安全距离阈值时，生成第二预警信息，并将所述第二预警信息发送到AR-HUD进行展示；其中，所述第二安全距离阈值，用于表示所述车辆与所述后方车辆的安全行驶距离；当所述第三距离和/或者所述第四距离小于等于第三安全距离阈值时，生成第三预警信息，并将所述第三预警信息发送到AR-HUD进行展示；其中，所述第三安全距离阈值，用于表示所述车辆与所述侧方车辆的安全行驶距离。4.根据权利要求3所述的多层次成像系统，其特征在于，所述ECU，用于生成第一预警信息，并将所述第一预警信息发送到AR-HUD进行展示，包括：
生成第一预警信息，并获取所述车辆与所述前方车辆之间的路径图像；根据获取到的所述车辆与所述前方车辆之间的路径图像，识别出所述车辆与所述前方车辆之间的路径；将与所述第一距离相匹配的像距作为目标像距，并从所述AR-HUD的多个像源中选择出与所述目标像距相匹配的像源作为目标像源；其中，所述像距为所述像源在曲面镜上所成图像与曲面镜之间的距离；利用第一颜色标识生成第一路径标识指令，并将生成的所述第一路径标识指令发送到所述AR-HUD中的目标像源，控制所述目标像源将所述车辆与所述前方车辆之间的路径用所述第一颜色标识对应的颜色展示出来，同时将所述第一预警信息发送到目标像源进行展示。5.根据权利要求4所述的多层次成像系统，其特征在于，其特征在于，还包括：当确定所述第一距离大于所述第一安全距离阈值时，根据所述第一距离从所述AR-HUD中选择出目标像源；利用第二颜色标识生成第二路径标识指令，并将生成的所述第二路径标识指令发送到所述目标像源，控制所述目标像源将所述车辆与所述前方车辆之间的路径用所述第二颜色标识对应的颜色展示出来。6.根据权利要求3所述的多层次成像系统，其特征在于，其特征在于，还包括：当所述第一距离小于制动操作长度阈值且所述第一距离小于等于确定的所述第一安全距离阈值的时长大于第一预设时长阈值时，生成制动指令；利用生成的所述制动指令，控制所述车辆执行制动操作。7.根据权利要求1所述的多层次成像系统，其特征在于，所述ECU，还具体用于：当确定所述车辆的所在位置是人流密集区域时，获取所述车辆的周围环境图像；当根据所述周围环境图像确定所述车辆周围存在非机动车时，确定所述非机动车与所述车辆之间的距离；当所述非机动车与所述车辆之间的距离小于碰撞安全距离阈值时，生成碰撞预警信息，并将所述碰撞预警信息发送到AR-HUD进行展示。8.根据权利要求7所述的多层次成像系统，其特征在于，所述ECU，用于生成碰撞预警信息，并将所述碰撞预警信息发送到AR-HUD进行展示，包括：生成碰撞预警信息；根据所述非机动车的所在位置以及所述非机动车与车辆的距离，确定出与所述非机动车融合的非机动车指示框的第一尺寸，并基于所述周围环境图像中的非机动车轮廓，确定所述非机动车指示框的第一形状；将与所述非机动车与车辆的距离相匹配的像距作为目标像距，并从所述AR-HUD的多个像源中选择出与所述目标像距相匹配的像源作为目标像源；其中，所述像距为所述像源在曲面镜上所成图像与曲面镜之间的距离；利用第三颜色标识、非机动车指示框的第一尺寸和第一形状生成非机动车标识指令，通过所述非机动车标识指令控制所述目标像源利用所述第三颜色标识对应的颜色，按照确定的第一尺寸和第一形状生成所述非机动车指示框，并根据所述非机动车的所在位置将所述非机动车指示框与所述非机动车融合到一起，将所述非机动车标识出来，同时将所述碰
撞预警信息发送到目标像源进行展示。9.根据权利要求7所述的多层次成像系统，其特征在于，所述ECU，还具体用于：确定所述非机动车的所在位置以及所述非机动车与车辆的距离；当所述非机动车与车辆的距离大于碰撞安全距离阈值且小于等于预警距离阈值时，根据所述非机动车与车辆的距离从所述AR-HUD中选择出目标像源；控制所述目标像源利用所述第四颜色标识对应的颜色在所述非机动车的所在位置生成预警图形；其中，所述预警图形与所述非机动车融合到一起。10.根据权利要求7所述的多层次成像系统，其特征在于，所述ECU，还具体用于：当确定所述非机动车与所述车辆的距离大于所述预警距离阈值时，获取非机动车图像，并确定所述非机动车的当前所在位置；根据所述非机动车的所述当前所在位置以及所述非机动车与车辆的距离，确定出与所述非机动车融合的非机动车指示框的第二尺寸，并基于所述非机动车图像中的非机动车轮廓，确定所述非机动车指示框的第二形状；根据所述非机动车与车辆的距离从所述AR-HUD中选择出目标像源；利用第五颜色标识、非机动车指示框的第二尺寸和第二形状生成非机动车标识指令，通过所述非机动车标识指令控制所述目标像源利用所述第五颜色标识对应的颜色，按照确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊峰，吴慧军，方涛，
申请(专利权)人：未来北京黑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：