基于无人机的环绕AR-HUD投影系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及虚拟现实技术领域，公开了基于无人机的环绕AR

【技术实现步骤摘要】
基于无人机的环绕AR
‑
HUD投影系统和方法


[0001]本专利技术涉及虚拟现实
，特别涉及基于无人机的环绕AR
‑
HUD投影系统和方法。

技术介绍

[0002]随着信息技术的发展与普及，为用户提供基于现实场景的虚拟沉浸式体验已成为各方努力的目标。虚拟现实(Virtual Reality)指的是一种人机之间的界面，该界面人为地营造出某一特定环境或状况而让使用它的人犹如和实际周边状况及环境进行交互作用。虚拟现实有时候也和人造现实(artificial reality)、网络空间(cyberspace)、虚拟世界(virtual worlds)、虚拟环境(virtual environment)、合成环境(synthetic environment)、人造环境(artificial environment)、扩增实境(augmented reality)、混合现实(mixed reality)之类的术语混用。虚拟现实的使用目的在于，对于人们日常生活中难以体验的场景，人们不必直接体验也能宛如身临其境一般地得到呈现并能进行操控。虚拟现实抬头显示(AR
‑
HUD，Augmented Reality head
‑
up display)是通过车内的投影装置，向前挡风玻璃投射信息，从而使反射光的延长线在驾驶员看来形成远处的虚像，完成现实增强的效果。避免了驾驶员低头看仪表获得各种信息的动作，提高了行车安全性。
[0003]对于高等级自动驾驶车辆而言，车辆在自动驾驶期间，传统的虚拟现实抬头显示将不再重要，车内驾乘人员更看重车内的娱乐设施以提升驾乘体验。但现有车辆的娱乐设施通常仅为内置有影音或游戏的车载显示屏，这种传统车载娱乐设施无法实现虚拟现实的视听体验，不再满足高等级自动驾驶车辆的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的提供基于无人机的环绕AR
‑
HUD投影系统和方法，利用伴飞在车辆周围的投影无人机，将投影画面投影至车辆的物理投影面，满足车内驾乘人员的虚拟现实视听体验。
[0005]第一方面，本专利技术提出的基于无人机的环绕AR
‑
HUD投影系统，包括：
[0006]车辆，具有至少一个物理投影面；
[0007]投影无人机，飞行速度和方向与所述车辆同步，所述投影无人机具有投影镜头，所述投影镜头用于将接收的投影画面投影至所述车辆的物理投影面；
[0008]第一存储器，存储有预设的虚拟图像模型，所述虚拟图像模型包括虚拟地图以及与虚拟地图中的每个虚拟坐标相对应的虚拟场景图像；
[0009]第一处理器，用于根据指令给定车辆在所述虚拟地图的虚拟坐标，并将与该虚拟坐标对应的虚拟场景图像作为所述投影画面上传至所述投影镜头。
[0010]进一步地，所述物理投影面有多个，包括所述车辆的侧窗玻璃，所述投影无人机有多个，分布于所述车辆的两侧。
[0011]进一步地，所述物理投影面有多个，包括所述车辆的前挡风玻璃、侧窗玻璃、后挡
风玻璃和天窗玻璃，所述投影无人机有多个，分布于所述车辆的周围。
[0012]进一步地，所述投影无人机具有至少一个第一传感器，用于获取投影无人机与所述物理投影面的相对位置数据，所述投影无人机基于所述相对位置数据调整自身飞行状态，以实现投影无人机与物理投影面保持相对静态。
[0013]进一步地，所述车辆内置有定位装置和现实导航地图，所述现实导航地图与所述虚拟地图相匹配，所述第一处理器给定车辆在所述现实导航地图的现实坐标，基于该现实坐标实时同步的给定车辆在虚拟地图的虚拟坐标。
[0014]进一步地，每个所述虚拟坐标相对应的所述虚拟场景图像包括环绕在该虚拟坐标周围的至少四个虚拟画面；所述车辆具有分布在其周围的至少四个物理投影面，所述虚拟画面被作为所述投影画面一一对应的投影至所述物理投影面上。
[0015]进一步地，所述投影画面的中心与所述物理投影面的中心重合或在允许的偏移范围内。
[0016]进一步地，所述车辆为具有L4或L5等级自动驾驶功能的车辆。
[0017]进一步地，所述虚拟图像模型包括影视图像模型或游戏图像模型；车辆内置有音响和第二存储器，第二存储器内存储有预设的音频数据，所述音频数据与所述影视图像模型或游戏图像模型匹配，所述第一处理器根据指令启动所述投影无人机和所述音响，实现投影画面与音频数据的同步输出。
[0018]第二方面，本专利技术提出一种基于无人机的环绕AR
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HUD投影方法，包括以下步骤：
[0019]在车辆上设置至少一个物理投影面；
[0020]使设置有投影镜头的投影无人机的飞行速度和方向与所述车辆同步；
[0021]在第一存储器中存储预设的虚拟图像模型，其中，所述虚拟图像模型包括虚拟地图以及与虚拟地图中的每个虚拟坐标相对应的虚拟场景图像；
[0022]第一处理器根据指令给定车辆在所述虚拟地图的虚拟坐标，并将与该虚拟坐标对应的虚拟场景图像作为所述投影画面上传至所述投影镜头，使投影镜头将接收的对应的投影画面投影至所述车辆的物理投影面。
[0023]进一步地，还包括在所述车辆中内置定位装置和现实导航地图，使所述现实导航地图与所述虚拟地图相匹配，所述第一处理器基于定位装置和现实导航地图，给定车辆在所述现实导航地图的现实坐标，基于该现实坐标，使车辆在行驶中，实时同步的给定车辆在虚拟地图的虚拟坐标。
[0024]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果包括：通过在车辆周围设置伴飞的投影无人机，并在投影无人机上设置投影镜头，将车辆在虚拟地图的虚拟坐标处对应的虚拟场景图像作为投影画面投影至车辆的物理投影面，满足车内乘员及驾驶员的娱乐需求，实现虚拟现实电影或游戏的视听体验，不占用车内座舱空间，且随着乘员活动或车辆的移动，画面不会被遮挡。无人机可回收，不会对车辆外观造型造成影响。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
[0026]图1为本专利技术基于无人机的环绕AR
‑
HUD投影系统的结构示意图。
[0027]图2为本专利技术基于无人机的环绕AR
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HUD投影系统的车辆与投影无人机的平面分布示意图。
[0028]图3为图2的一个投影无人机在车辆的侧窗玻璃上投射投影画面的示意图。
[0029]图中：10
‑
车辆；11
‑
侧窗玻璃；20
‑
投影无人机；21
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投影画面；30
‑
第一处理器；40
‑
第一存储器；50
‑
驾乘人员。
具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的环绕AR
‑
HUD投影系统，其特征在于，包括：车辆，具有至少一个物理投影面；投影无人机，飞行速度和方向与所述车辆同步，所述投影无人机具有投影镜头，所述投影镜头用于将接收的投影画面投影至所述车辆的物理投影面；第一存储器，存储有预设的虚拟图像模型，所述虚拟图像模型包括虚拟地图以及与虚拟地图中的每个虚拟坐标相对应的虚拟场景图像；第一处理器，用于根据指令给定车辆在所述虚拟地图的虚拟坐标，并将与该虚拟坐标对应的虚拟场景图像作为所述投影画面上传至所述投影镜头。2.如权利要求1所述的基于无人机的环绕AR
‑
HUD投影系统，其特征在于，所述物理投影面有多个，包括所述车辆的侧窗玻璃，所述投影无人机有多个，分布于所述车辆的两侧。3.如权利要求1所述的基于无人机的环绕AR
‑
HUD投影系统，其特征在于，所述物理投影面有多个，包括所述车辆的前挡风玻璃、侧窗玻璃、后挡风玻璃和天窗玻璃，所述投影无人机有多个，分布于所述车辆的周围。4.如权利要求1所述的基于无人机的环绕AR
‑
HUD投影系统，其特征在于，所述投影无人机具有至少一个第一传感器，用于获取投影无人机与所述物理投影面的相对位置数据，所述投影无人机基于所述相对位置数据调整自身飞行状态，以实现投影无人机与物理投影面保持相对静态。5.如权利要求1所述的基于无人机的环绕AR
‑
HUD投影系统，其特征在于，所述车辆内置有定位装置和现实导航地图，所述现实导航地图与所述虚拟地图相匹配，所述第一处理器给定车辆在所述现实导航地图的现实坐标，基于该现实坐标实时同步的给定车辆在虚拟地图的虚拟坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：程梁柱，舒丽，沈骏，王夏雨，李祥一，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：