[发明专利]在车辆中校准增强现实眼镜的方法和系统与增强现实眼镜

说明书

本发明涉及在车辆中校准增强现实眼镜的方法和系统与增强现实眼镜。用于在车辆中校准增强现实眼镜的方法、具有指令的计算机可读存储介质、设备和系统，以及适合于该方法的车辆和适合于该方法的增强现实眼镜。按顺序地对车辆的内部空间中的多个点进行照明（10）。在此，通过布置在增强现实眼镜中的摄像机来检测（11）被照明的点的至少一个子集。通过将已由摄像机检测到的被照明的点的子集与所述多个点的已知的几何形状进行比较，确定（12）增强现实眼镜的转换规则。

技术领域

本发明涉及一种用于在车辆中校准增强现实眼镜的方法、具有指令的计算机可读存储介质、设备和系统。本发明还涉及一种适合于实现该方法的车辆和增强现实眼镜。

背景技术

随着虚拟和增强现实技术和应用的不断深入发展，这些虚拟和增强现实技术和应用也进入到汽车中。增强现实（Augmented Reality，AR）、德文“erweiterte Realität”是虚拟元素对真实世界的丰富，这些虚拟元素在三维空间内位置准确地被登记并且允许实时交互。因为术语“Augmented Reality”已经在德语区的学术界相对于术语“erweiterteRealität”被普遍接受，所以在下文使用前者。同义词也使用术语“Mixed Reality（混合现实）”。

增强现实眼镜提供了相对应地用透视正确的虚拟扩展来使驾驶员岗位丰富的可能的技术实现方案。增强现实眼镜像正常眼镜那样被佩戴，但是具有一个或多个投影单元或者显示，借助于所述一个或多个投影单元或者显示，对于眼镜的佩戴者来说可以将信息投影到眼睛前面或者直接投影到视网膜上。在此，眼镜构建为使得佩戴者也可以觉察周围环境。优选地，向佩戴者接触模拟地显示信息或指示。在此，在如下位置显示信息或指示，该位置借助周围对象的位置来判断方位，例如借助相邻的对象或者重叠的对象来判断方位。由于显示和行驶场景的光学重叠，需要更少的头部和眼睛移动来读取信息。此外，眼睛的适应花费降低，因为根据显示的虚拟距离较少地直至完全不必进行视力调节。通过标记对象并且使信息在其真实的参考位置渐显，也就是说通过接触模拟的呈现来使信息在其真实的参考位置渐显，可以在驾驶员的视野内直接呈现周围环境相关的信息。因为这些显示可以被呈现为“周围环境的部分”，所以佩戴者极其快的并且直观的解读是可能的。因而，以增强现实的形式对周围环境的所述直接的图形丰富可以使认知转换要求显著降低。

就增强现实而言在驾驶员的真实视野内登记虚拟信息对技术实现方案提出了很高的要求。为了可以在现实中位置准确地并且透视正确地呈现虚拟内容，需要非常详细地知道车辆的周围环境和自运动。尤其是也必须知道增强现实眼镜的姿态，也就是说该增强现实眼镜相对于车辆的位置和取向。

为了确定增强现实眼镜的姿态可以使用基于惯性的惯性测量系统。这种测量系统的传感器直接固定在眼镜上并且通过检测加速度来测量眼镜的移动。惯性系统的缺点在于：只进行相对测量而由于测量结果的二次集成形成漂移，该漂移在短时间内使跟踪结果不能使用。因而，惯性系统必须强制与非漂移测量系统耦合。

因此，为了确定增强现实眼镜的姿态，通常使用光学测量系统。在这种情况下，通常从外部观察所要跟踪的对象，因此在这种系统的情况下谈及Outside-In Tracking（外向内跟踪）。为此，例如在车辆中提供附加的传感器系统、例如摄像机，该传感器系统检测增强现实眼镜的移动。