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自奔驰于1886年造出第一辆可供销售的汽车开始，汽车已经走过了134年的岁月。随着汽车进入越来越多的家庭，汽车的安全性也显得越来越重要。1959年，沃尔沃第一次推出了首款标配三点式安全带的车型PV544。1970年，福特推出了第一款选装ABS装置的车型林肯大陆MarkIII。随着AR技术的发展，其在汽车安全领域的运用也将不断扩大。本文主要将介绍AR技术的原理以及AR技术在汽车安全领域的三个应用实例。
1.AR技术原理
1.1AR技术简介
增强现实(AR),是在虚拟现实(VR)的基础上发展起来的新技术，也被称之为混合现实，是一种借助于计算机图形技术和可视化技术,通过图像识别、动作捕捉、虚拟现实等技术的综合应用,将虚拟信息精确地叠加在现实世界的“虚实”交互技术。
1.2AR系统的基本组成
图1测量关节臂
关节臂测量系统通过硬测头测量,建立机器与3D数据对齐的3坐标系。
图2工业摄像头
带有适配器的工业摄像头进行拍摄，适配器建立关节臂硬测头位置和工业摄像头位置的转换矩阵,摄像头扑捉车辆路面图像信息。
图3AR软件
AR软件将虚拟信息与车辆路面信息进行虚实交互,并完成相关的分析过程。
图4校准
对AR增强现实系统的摄像头畸变和追踪定位校准。
图5显示设备
显示设备包括大屏幕、工业3D眼镜、手持式显示设备等。在汽车应用上如HUD显示。
1.3AR系统的工作原理
图6系统工作原理图
AR系统的基本工作原理如图所示
(1)首先通过测量臂进行整车坐标系的对齐,同时完成摄像头坐标系与测量臂坐标系的位置转换矩阵计算;
(2)然后导入虚拟的CAD数据模型到MetaioEngineer软件系统;
(3)接着通过摄像头获取实际车辆外部的路面情况;
(4)最后通过MetaioEngineer进行AR增强现实的影像虚实叠加并输出相关信息。
2.技术应用
2.1AR（AugmentedReality）HUD（HeadUpDisplay）
图7大陆集团的AR-HUD技术
传统的抬头显示器(HUD)只能将自车的车速显示在挡风玻璃上，大陆集团的AR-HUD技术结合了AR技术与HUD技术，可以实现诸如车道偏离预警、自适应巡航控制、车辆导航等功能。在车辆行驶过程中，AR-HUD系统会将自车车速、转弯信息、道路信息、车间距离等信息投影，驾驶员则无需低头看车速、GPS导航等信息，极大的提高了安全性。
2.2TransparentBonnet
“透明引擎盖”技术可通过摄像头将路面情况反馈到半透明的引擎盖上，消除了驾驶员的视觉盲区，让驾驶员接收到更多的路面信息，从而避免了事故的发生。除此之外，驾驶员还可以在挡风玻璃右下角获得车辆的俯仰角、侧倾角以及车轮转角，在非结构化道路行驶过程中有极大的帮助。
2.3360°UrbanWindscreen
“360度虚拟城市挡风玻璃”技术同样利用了AR技术，将车外的实时路况嵌入车内的A柱、B柱以及前挡风玻璃中。当前方有行人和车辆在A柱盲区内时，A柱将会变得透明，驾驶员将会获得更好的视线；当后方有车辆或行人要超过车辆的时候，B柱将会变得透明，驾驶员可以更全面的观察到信息；驾驶过程中，会出现虚拟车辆引导驾驶员调整方向、保持车距，同时还会告知剩余停车位、加油站位置等信息。有了这个技术的加持，将会大大提升在城市开车的效率以及安全性。
AR技术在汽车领域的应用也需要注意到“少即是多”以及“不止目所能及”这两个要点。“少即是多”是指避免过多的信息反馈，过多的信息将会成为负担，分散驾驶员的注意力；“不止目所能及”是指可以将更多隐藏的信息挖掘利用，如：距终点距离、前车车况、前方道路情况等。相信不止在安全领域，未来AR技术会在汽车上得到更多的运用。
参考文献
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