[发明专利]基于车道线方程的ARHUD导航弯道指示方法及系统

权利要求书

1.ARHUD与实景融合的导航弯道引导方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）ARHUD控制器接收导航基础信息和车道线信息，建立实景车道方程曲线，所述导航基础信息是普通地图导航信息；

步骤2）根据实景车道线方程在ARHUD的投影区绘制中的虚拟车道方程曲线；

步骤3）将步骤2）中的虚拟车道方程曲线进行AR融合处理得到虚拟车道线；

步骤4）实车标定ARHUD投影面和道路的融合情况，选取步骤3）中合适的车道线分段作为导航箭头的绘制基础；具体是，通过驾驶员视线和ARHUD的虚拟投影面的连线计算出驾驶员可以看到实际道路的下限，结合实景车道方程曲线、虚拟车道方程曲线和AR融合后的虚拟车道线，计算出适合在ARHUD投影面显示的车道线分段；在实车标定时，虚拟车道方程曲线和AR融合后的虚拟车道线在ARHUD投影面上显示，标定完成后记录前方弯道距本车不同距离时与各车道线分段的对应关系，以便后续在实际应用中直接通过查表的方式在AR融合后的虚拟车道线上选取合适的分段使用；

步骤5）实时接收导航信号，在导航信号存在的前提下根据步骤4）选取的车道线分段在ARHUD投影面绘制导航弯道引导箭头；具体是，选取步骤4）计算出车道线分段作为ARHUD投影面上的导航弯道引导线，根据车道线分段绘制与实景弯道融合度高的导航弯道引导箭头，并将导航弯道引导箭头投影在ARHUD投影面上。

2.根据权利要求1所述的ARHUD与实景融合的导航弯道引导方法，其特征在于，步骤1）具体包括：ARHUD控制器接收导航基础信息和车道线信息，在判断信息均为有效后，绘制实景车道方程曲线，所述实景车道方程曲线是以行车方向为x轴，垂直行车方向为y轴，以车头正中心为原点建立车道线坐标系，x轴和y轴的坐标关系构成实景车道方程曲线。

3.根据权利要求1所述的ARHUD与实景融合的导航弯道引导方法，其特征在于，所述步骤2）绘制虚拟车道线是以垂直地面方向为x’轴，垂直行车方向为y’轴，以ARHUD虚拟成像区域底部某位置为原点建立虚拟车道线坐标系，x’轴和y’轴的坐标关系构成虚拟车道方程曲线。

4.根据权利要求1所述的ARHUD与实景融合的导航弯道引导方法，其特征在于，所述步骤3）的AR融合处理是将平面虚拟车道方程曲线通过底部扩大顶部缩小的变形处理，形成近大远小的形态，使得平面车道方程曲线变为有三维视觉效果的车道方程曲线，即为AR融合处理后的虚拟车道线。

5.根据权利要求1所述的ARHUD与实景融合的导航弯道引导方法，其特征在于，所述步骤5）中的导航信号包括直行、左转、右转、左前方转弯、右前方转弯、左后方转弯、右后方转弯的信号。

6.一种ARHUD与实景融合的导航弯道引导系统，其特征在于，包括ARHUD控制器、导航控制器、智能驾驶控制器和ARHUD投影面；所述导航控制器用于发送普通地图导航信息给ARHUD控制器，所述智能驾驶控制器用于发送车道线信息给ARHUD控制器；所述ARHUD投影面用于显示导航信息；

所述ARHUD控制器用于接收导航基础信息和车道线信息，并被配置为执行以下步骤：

步骤1）根据接收的导航基础信息和车道线信息，建立实景车道线方程；

步骤2）根据实景车道方程曲线在ARHUD的投影区绘制中的虚拟车道方程曲线；

步骤3）将步骤2）中的虚拟车道方程曲线进行AR融合处理得到虚拟车道线；

步骤4）实车标定ARHUD投影面和道路的融合情况，选取步骤3）中合适的车道线分段作为导航箭头的绘制基础；具体是，通过驾驶员视线和ARHUD的虚拟投影面的连线计算出驾驶员可以看到实际道路的下限，结合实景车道方程曲线、虚拟车道方程曲线和AR融合后的虚拟车道线，计算出适合在ARHUD投影面显示的车道线分段；在实车标定时，虚拟车道方程曲线和AR融合后的虚拟车道线在ARHUD投影面上显示，标定完成后记录前方弯道距本车不同距离时与各车道线分段的对应关系，以便后续在实际应用中直接通过查表的方式在AR融合后的虚拟车道线上选取合适的分段使用；

步骤5）实时接收导航信号，在导航信号存在的前提下根据步骤4）选取的车道线分段在ARHUD投影面绘制导航弯道引导箭头；具体是，选取步骤4）计算出车道线分段作为ARHUD投影面上的导航弯道引导线，根据车道线分段绘制与实景弯道融合度高的导航弯道引导箭头，并将导航弯道引导箭头投影在ARHUD投影面上。