[发明专利]控制机动车辆增强现实抬头显示设备的显示的方法和设备

说明书

一种用于控制用于机动车辆的增强现实抬头显示设备的显示的方法、设备和具有指令的计算机可读存储介质。在第一步骤中，确定（10）机动车辆相对于地图的姿态。随后，从地图中提取（11）至少一个参考点，其中，所述至少一个参考点来源于机动车辆的驾驶员的视野范围内的面。在将至少一个参考点转换（12）到车辆坐标中之后，在考虑至少一个经转换的参考点的情况下，生成（13）用于通过增强现实抬头显示设备来显示的虚拟对象。最后，输出（14）虚拟对象，用于通过增强现实抬头显示设备来显示。

本发明涉及一种用于控制用于机动车辆的增强现实抬头显示设备的显示的方法、设备和具有指令的计算机可读存储介质。此外，本发明涉及一种机动车辆，在该机动车辆中使用了根据本发明的方法或根据本发明的设备。

随着虚拟和增强现实技术以及增强现实应用的不断发展，它们也进入到汽车中。在增强现实（AR）（德语中“扩展现实”）的情况下，这关系到通过虚拟元素对现实世界进行丰富，将该虚拟元素位置正确地记录在三维空间中，并且允许实时交互。由于相对于表述“扩展现实”，表述“增强现实”已在德语地区的专业领域中被普遍接受，所以在下文中使用后者。

抬头显示（HUD）提供了可行的技术实现方案，以便对应地以透视上正确的虚拟扩展丰富驾驶员工作场所。在此，经由多个镜子和透镜将安装在仪表板上的显示的光束折叠，并且经由投影面反射到驾驶员的眼睛中，从而使该驾驶员感知车辆外部的虚拟图像。在汽车领域中，通常将挡风玻璃用作投影面，在显示时必须考虑该挡风玻璃的弯曲形状。作为备选方案，也部分地使用来自玻璃或塑料的附加板，该附加板布置在驾驶员与仪表板上的挡风玻璃之间。通过显示和驾驶场景的光学叠加，所需的用于读取信息的头部运动和眼部运动更少。此外，由于依据显示的虚拟距离必须更少地甚至完全不被适应调节，从而减少了用于眼睛的适应开销。然而，当前的HUD系列限于直接在驾驶员的主要视野范围下的显示，并且包含诸如例如速度显示的冗余信息，该冗余信息也在驾驶舱的其他位置处被再次找到。虽然该显示技术减少了从街道转开视线，但是还是具有如下缺点：由于所呈现的信息未在真实场景中记录，所以必须解译所呈现的信息并且将其转译为真实情况。在复杂的情况下，这可能展现为精神要求高的认知过程。通过标记对象并在该对象的实际参考位置处淡入（Einblenden）信息，即，通过接触模拟显示，可以在驾驶员的视野中直接显示有关环境的信息。采用增强现实的形式，对环境的这种直接的图形丰富可以显著地降低认知转移要求。

关于此点，DE 10 2010 013 232 A1公开了一种用于机动车辆的抬头显示。抬头显示包括利用发射微粒的光或在挡风玻璃的预定义的区域上的微结构的显示，所述挡风玻璃允许发光显示。借助眼睛采集和头部采集装置，能够实现对眼睛位置的估计和抬头显示中图像的记录，使得图像与操作者的视线相对应。在此，地图数据可以用于确定轨迹几何形状。

通过接触模拟地标记车道和对象，增强现实提供了各种各样的应用可能性以支持驾驶员。相对接近的示例通常涉及导航领域。传统HUD中的经典导航显示通常显示示意图，例如，向右的直角延伸的箭头作为应当在下一个机会右转的标志，而AR显示提供了显著有效的可能性。由于可以作为“环境的一部分”示出显示，所以通过用户实现极其快速且直观的解释。在现代的机动车辆中，通过环境传感器采集各种各样的数据。当前发展的目标是将这些数据有意义地集成到增强现实显示中。显示的重要组成部分是直接放置在街面上的数据。

在增强现实的意义上，在驾驶员的真实视野中对虚拟信息的记录对技术上的执行提出了很高的要求。为了能够位置准确且透视上正确地在现实中示出虚拟内容，需要关于环境和车辆的自身运动的非常详细的知识。

鉴于记录存在一系列的挑战。例如，具体的层（其中或其上应当示出虚拟对象）取决于车辆的定向。因此，例如由车辆的车辆载重量（Zuladung）强烈地影响了车辆的倾角。此外，街道走向通常是不平坦的。因此，必须根据环境的平整度来连续地测量车道的表面。有条件地在车辆的准备阶段通过可能的交通，路面当然可能被部分地遮盖，使得所述路面无法或只能艰难地由车辆的传感机构来采集。

本发明的任务是：阐明用于控制增强现实抬头显示设备的显示的经改进的技术方案。