详解增强现实抬头显示系统

AR-Creator的数据融合和图形生成

众多的模拟和大陆集团的真人测试(subject tests)表明：当对从车前约18到20米开始、并接续到大约100m的这段道路实现增强时，驾驶员感觉最爽，当然这还与路况相关。AR-Creator控制单元必须评估若干传感器数据流以将图形元素投放在聚焦屏的确切位置，再经由聚焦屏，这些图形被精确地反射进司机的AR-HUD视域。这需要大量运算。

AR-Creator将三个来源的数据进行融合。单通道摄像头提供道路布局的几何形状。还将“羊角曲线(Euler spirals)”或车辆前方车道曲率如何变化的数学描述考虑在内。基于雷达传感器数据和对相机数据的解释这两个因素综合判断车辆前方可检测目标的大小、位置和距离。最后，大陆集团的eHorizon提供地图框架，在该框架内读取感知的现场数据。演示车所用的这款eHorizon是静态的，仅使用导航数据资料。大陆集团已经着手生产后续的联网和高度动态的eHorizon产品，将支持拟用于在AR-HUD上显示的多种(即来自车到车、交通控制中心等的)数据源。整合了车辆动态信息、摄像头和GPS数据后，可在数字地图上显示车辆的位置。

AR-Creator还利用合并的数据来计算：从驾驶员的位置，观察前面道路的几何布局会是怎样一种情况。因为已知驾驶者的眼位置，所以这是可能的。在开始驾车前，驾驶员要在演示车辆设置“眼睛盒(eye box)”的正确位置。该过程可由批量生产(series production)的内部相机自动完成。该摄像头可检测驾驶员眼睛的位置，并可以跟踪眼睛盒的位置。术语“眼睛盒”表示一种矩形区域，其高度和宽度相当于理论上的“视窗”。当通过该视窗查看道路时，驾驶员只会看到完整的AR-HUD画面。车内乘客看不到HUD和AR-HUD显示的内容。

基于可调节眼镜盒的位置，AR-生成器“知道”驾驶员的眼睛所在，以及驾驶员在从哪个角度查看道路和周围环境。如果辅助系统报告一个相关观察，相应的虚拟信息就会出现在AR-HUD的正确点上。

少即是多

大陆集团为设计虚拟信息进行了大量研发工作。经过多次设计研究和真人测试，大陆集团研发AR-HUD时，遵循“少即是多”这一宗旨。开发人员希望仅将最少的必要信息呈现给驾驶员，以避免遮碍真实路况观察。

例如，作为导航辅助工具，可选择是否将角箭头“平放”在道路上。在转向时，角箭头可以直立起来并指向拟转的方向，它们看起来像个方向标志。这种设计使得能以窄曲线给出虚拟信息，尽管在这种情况下，由于缺乏透视视觉范围，真正的增强不可能。

对于压越车道的行为予以谨慎警告。若驾驶员很可能是无意压越车道，演示车辆的AR-HUD仅对车道边界进行高亮警示。

以后，若eHorizon事先收到事故信息，具有相应高注意值的危险符号会充分提前地出现在驾驶员的视野内。一旦安装了这种新的与驾驶员的交互形式，HMI就有很多选择主动向驾驶员提供具有场景内容的前瞻性信息。车辆和驾驶员就会开始“交谈”，即便这是场无言的交流。