述要求外，还可以对红外光接收部5的外形进行设计，如图3所示，红外光接收 部5为半球形，且其竖直方向的最高点位于上述预定竖直面上，这样形成中间高、两边低的 红外光接收部5,当角度大于一定数值时，使得左侧射来的光线只能由红外光接收部5的左 侧接收，右侧射来的光线只能由红外光接收部5的右侧接收，如此红外光接收部5对接收光 线的来源的识别。
[0046] 根据基础的立体几何知识和数学知识，在三维空间内，在已知红外发射器1、红外 接收器4和预定空间10的参数，根据接收的第二反射光7的参数即可计算出反射件3在三维 空间内三个坐标值中的一个或两个，此时，再在已知反射屏2位置的条件下，根据接收的第 一反射光6的参数即可计算反射件3在三维空间内三个坐标值中的所有数值，如此就获取了 反射件3在三维空间内的坐标值，通过持续计算该值，就获取了反射件3在三维空间内的运 动轨迹。
[0047]上述计算为立体几何的现有知识，本实施例不对计算过程进行具体描述。
[0048]本实施例提供的车载平视显示器，从同一红外发射器1发射的红外光从两个路径 被同一红外接收器4接收，第一路径为反射件3反射由红外接收器4接收，第二路径为反射件 3反射后再经反射屏2反射，再由红外接收器4接收，如此获取了反射件3从两个不同方向的 光线反射信号，通过两个方向数据综合，最终获取发射件在三维空间内具体位置，从而得以 追踪反射件3在三维空间内的运动轨迹。
[0049] 如图1所示，本发明实施例还提供一种汽车，汽车包括上述的车载平视显示器。
[0050] 由于上述车载平视显示器具有上述技术效果，包含该车载平视显示器的汽车也应 具有相应的技术效果。
[0051] 本实施例中，优选的，预定空间位于方向盘的上方。此空间区域便于驾驶员的手势 控制，且误触发的概率较低。
[0052]如图6所示，本发明还提供一种空间定位方法，包括以下步骤：
[0053] 101、建立三维空间坐标系；
[0054]具体的，三维空间坐标系可以是现有技术中各类的坐标系，如圆柱坐标系、球面坐 标系，作为优选的，三维空间坐标系为空间直角坐标系。
[0055] 102、从发射点向预定空间发射红外光；
[0056] 通过红外发射器向预定空间发射红外光，预定空间为预先选取的用于相关人员发 出控制信号的空间。
[0057] 103、从第一接收区接收第一反射光，从第二接收区接收第二反射光，其中，红外光 经预定空间内的反射件反射后形成第二反射光和第三反射光，第三反射光经预定的反射面 反射后以形成第一发射光，第一接收区和第二接收区为一红外光接收部上的相邻区域。 [0058]如上述硬件结构部分所述，同一光源射出的光线最终经由两个路径分别被同一接 收器的两个部分对应接收。
[0059] 104、根据第一接收区和第二接收区的信号数据计算反射件在三维空间坐标系内 的坐标。
[0060]如上所述，根据两个不同方向的光线即可计算出反射件在三维空间内的坐标。
[0061 ]本实施例中，作为优选的，如图7所示，提供以下计算方法：
[0062] 1041、获取红外光接收部的中心点以及反射面在三维空间坐标系内的坐标；
[0063] 1042、获取第一接收区的接收点、第二接收区的接收点在三维空间坐标系内的坐 标；
[0064] 1043、计算反射件在三维空间坐标系内的坐标。
[0065]具体计算方法如下：
[0066]建立如图5所示的空间坐标系，设红外光接收部到Z轴的距离为a，红外光接收部的 坐标为(a、0、0)，反射屏在X轴、Y轴之间呈45度布置，红外光接收部在反射屏上的径向坐标 为(0、a、0)，假设反射件所处的坐标为(x、y、z)，为需要求解的量。
[0067]假设红外光接收部的在X轴、Y轴组成的二维平面上的中心坐标为(Χ〇、Υ〇)，第一接 收区接收到的光线在X轴、Υ轴组成的二维平面上的坐标为(X^Yi)，第二接收区接收到的光 线在X轴、Y轴组成的二维平面上的坐标为(X 2、Y2)，则可以得出：
[0069] 上式中，Ri为(Χο、Υ。)与(Χι、Υι)的距尚，R2为(Χο、Υ。)与(Χι、Υι)的距尚，如图4所不，αι 为(Χι、Υι)与(Χ〇、Υ〇)的连线与X轴的夹角，α：*(Χ2、Υ2)与(Χο、Υο)的连线与X轴的夹角。
[0070] 为方便推导，定义如下参数：
[0071] Ai = sinaisin[f_1(Ri)];
[0072] B^costr^Ri)];
[0073] Ci = cosaisin[f_1(Ri)];
[0074] A2 = cos[f_1(R2)];
[0075] B2 = sina2sin[f_1(R2)];
[0076] C2 = cosa2sin[f_1(R2)];
[0077] 根据上式进行推导，因推算过程为立体几何和数学计算的现有技术，略去，下面给 出最终推导结果：
[0079]如此获取了反射件的坐标，通过对反射件坐标的持续检测，就获取了反射件在三 维空间内的运动轨迹，预设运动轨迹与控制指令的对应关系，就实现了手势自动控制汽车 相关操作的功能，如开启音响等等。
[0080]很显然的，对于反射件具体坐标的获取，立体几何具有诸多计算方式，上述示例仅 为其中一种，而且对于不同的空间布置，也具有不同的计算方式。
[0081]由于上述车载平视显示器具有上述技术效果，该该车载平视显示器实现的定位方 法也应具有相应的技术效果。
[0082]以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领 域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所 描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明 权利要求保护范围的限制。
【主权项】
1. 一种车载平视显示器，包括处理器，其特征在于，还包括： 红外发射器，其用于向预定空间发射红外光，所述红外光经所述预定空间内的反射件 反射后形成第二反射光和第三反射光； 反射屏，其反射所述第三反射光以形成第一反射光； 红外接收器，其红外光接收部包括相邻的第一接收区和第二接收区，所述第一接收区 接收所述第一反射光，所述第二接收区接收所述第二反射光； 所述处理器接收所述红外接收器的信号并对所述信号进行数据处理。2. 根据权利要求1所述的车载平视显示器，其特征在于，所述预定空间和所述反射屏位 于一预定平面的两侧，所述第一接收区和第二接收区的连接线位于所述预定平面上。3. 根据权利要求2所述的车载平视显示器，其特征在于，所述红外发射器的红外发射部 位于所述预定平面上。4. 根据权利要求1所述的车载平视显示器，其特征在于，所述反射屏与水平面之间的夹 角在30度到60度之间。5. -种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1-3任一项所述的车载平视显示器。6. 根据权利要求5所述的汽车，其特征在于，所述预定空间位于所述方向盘的上方。7. -种空间定位方法，其特征在于，包括以下步骤： 建立三维空间坐标系； 从发射点向预定空间发射红外光； 从第一接收区接收第一反射光，从第二接收区接收第二反射光，其中，所述红外光经所 述预定空间内的反射件反射后形成所述第二反射光和第三反射光，所述第三反射光经预定 的反射面反射后以形成所述第一发射光，所述第一接收区和所述第二接收区为一红外光接 收部上的相邻区域； 根据所述第一接收区和第二接收区的信号数据计算所述反射件在所述三维空间坐标 系内的坐标。8. 根据权利要求7所述的空间定位方法，其特征在于，所述三维空间坐标系为空间直角 坐标系，所述红外光接收部位于所述空间直角坐标系的一个坐标轴上。9. 根据权利要求7所述的空间定位方法，其特征在于，所述根据所述第一接收区和第二 接收区的信号数据计算所述反射件在所述三维空间坐标系内的坐标的步骤包括： 获取所述红外光接收部的中心点以及所述反射面在所述三维空间坐标系内的坐标； 获取所述第一接收区的接收点、第二接收区的接收点在所述三维空间坐标系内的坐 标； 计算所述反射件在三维空间坐标系内的坐标。
【专利摘要】本发明公开了一种车载平视显示器、空间定位方法及汽车，该车载平视显示器，包括处理器，还包括红外发射器、反射屏以及红外接收器，红外发射器用于向预定空间发射红外光，红外光经预定空间内的反射件反射后形成第二反射光和第三反射光；反射屏反射第三反射光以形成第一反射光；红外接收器的红外光接收部包括相邻的第一接收区和第二接收区，第一接收区接收第一反射光，第二接收区接收第二反射光；处理器接收红外接收器的信号并对信号进行数据处理。本发明提供的车载平视显示器，通过两个方向数据综合，最终获取发射件在三维空间内具体位置，从而得以追踪反射件在三维空间内的运动轨迹。
【IPC分类】G06F3/01
【公开号】CN105573505
【申请号】CN201610061563
【发明人】徐俊峰, 方涛
【申请人】异视科技（北京）有限公司, 徐俊峰
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月28日