[发明专利]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

说明书

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。

技术领域

以下说明涉及三维平视显示器(Head-Up Display)。

背景技术

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-Up Display，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(Wind Shield)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(Three Dimensional Head-Up Display)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。

发明内容

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(imaging condition)。

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。