CN105974583A - 用于车辆的抬头显示器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于车辆的抬头显示器及其控制方法。一种用于车辆的抬头显示器(HUD)可包括：非球面反射镜，被配置为向挡风玻璃反射HUD图片；图片生成单元(PGU)，被配置为将HUD图片直接投影在非球面反射镜上；以及控制单元，被配置为基于驾驶员的眼睛水平信息来计算要显示在挡风玻璃上的HUD图片的显示水平、并且控制PGU以在与计算的显示水平对应的位置和区域处输出HUD图片。

Description

用于车辆的抬头显示器及其控制方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年3月11提交的韩国申请号第10-2015-0033835号的优先权以及于2015年3月26日提交的韩国申请号第10-2015-0042211号的优先权，将其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及用于车辆的抬头显示器(平视显示器，HUD)及其控制方法，并且更具体地，涉及在车辆的挡风玻璃上显示HUD信息同时通过软件调整眼框(eye box)的水平的用于车辆的HUD。
背景技术
近来，随着在市场上发行其中安装有HUD的车辆，用户对HUD的关注增加。
HUD指的是如下一种设备：该设备在车辆运行过程中，在不偏离驾驶员的前侧或驾驶员的主视野的范围内，提供车辆的驾驶信息或车辆的运行信息，诸如导航信息。在早期，HUD已被开发为在HUD附接于飞机或战斗机的状态下，在飞行运行过程中向飞行员提供飞行信息。该原理已被应用至车辆以开发用于车辆的HUD。
例如，假设当车辆以大约100km/h行驶时，驾驶员检查仪表板并随后将他/她的视线固定至道路需要两秒钟。在这种情况下，车辆在该时间段内大约移动55m。因此，很有可能出现事故。作为用于降低这种风险的方法之一，已开发了用于车辆的HUD。HUD在挡风玻璃的驾驶员的主视野上显示仪表板信息(速度、里程或RPM)或者导航信息。然后，由于驾驶员可识别车辆的重要运行信息或路径信息，而不必在运行过程中将他/她的眼睛从道路转移，所以HUD使得驾驶员能够安全驾驶。
HUD必须具有根据驾驶员的眼睛水平来调整HUD信息的显示水平的功能。
如图1所示，常规HUD通过非球面反射镜反射从PGU(图片生成单元)投影的HUD信息，并且在挡风玻璃上显示HUD信息。HUD通过旋转连接至非球面反射镜的电机来调整非球面反射镜的反射角，由此调整显示在挡风玻璃上的HUD信息的显示水平。
然而，因为挡风玻璃形成为非球面形状，所以用于车辆的实际HUD通过与每类车辆的挡风玻璃的非球面形状(即，弯曲表面)对应的HUD的非球面反射镜来反射HUD信息，并且在挡风玻璃上显示HUD信息。然而，当显示在挡风玻璃上的HUD信息的显示水平改变时，例如，当HUD信息的显示水平变得高于参考位置时，由于挡风玻璃的非球面特性，可出现接近于最大30％的失真。
在于2009年11月17日公布的且名为“Display device”的韩国专利第10-0928262号中公开了本发明的相关技术。
发明内容
本发明的实施方式针对一种用于车辆的HUD及其控制方法，该HUD在不使用物理非球面透镜驱动电机的情况下，在车辆的挡风玻璃上显示HUD信息，同时通过软件调整眼框的水平(驾驶员的视野)。
在一个实施方式中，用于车辆的HUD可包括：非球面反射镜，被配置为将HUD图片反射到挡风玻璃；图片生成单元(PGU)，被配置为将HUD图片直接投影在非球面反射镜上；以及控制单元，被配置为基于驾驶员的眼睛水平信息计算要在挡风玻璃上显示的HUD图片的显示水平，并且控制PGU以在与计算的显示水平对应的位置和区域处输出HUD图片。
控制单元可颠倒要通过PGU输出的HUD图片的左和右。
HUD可进一步包括：一个或多个反射镜，用于将从PGU输出的HUD图片反射到非球面反射镜。
根据驾驶员的眼睛水平，控制单元可基于任意轴旋转HUD图片，使得HUD图片看起来位于水平方向上。
要显示在挡风玻璃上的HUD图片的显示水平以及对应于显示水平的区域和位置信息可以以查找表的形式存储在内部存储器中。
HUD可进一步包括：一个或多个眼睛水平信息输入单元；信息调整单元，被配置为调整HUD图片的显示水平；以及一个或多个信息输入单元，形成在车辆内的AVN(音频、视频以及导航)设备中。
可通过信息输入单元或信息调整单元直接从驾驶员输入眼睛水平信息，外部眼睛水平检测器可自动检测并输入眼睛水平信息，或者控制单元可提取存储在内部存储器中的每个驾驶员的眼睛水平信息。
PGU可包括透明MEMS(微电子机械系统)显示设备。
控制单元可基于通过PUG要投影在挡风玻璃上的HUD图片的显示区域和位置信息，来控制包括在PGU中的透明MEMS显示设备的像素的接通/断开、或控制像素的快门的打开/关闭。
控制单元可通过调整包括在PGU中的透明MEMS显示设备的像素的快门光圈来控制HUD图片的亮度。
在另一实施方式中，一种用于车辆的HUD的控制方法可包括：通过控制单元接收驾驶员的眼睛水平信息；通过控制单元计算要显示在挡风玻璃上的HUD图片的显示水平；以及通过控制单元控制PGU以将HUD图片输出至挡风玻璃上的与计算的显示水平对应的位置和区域。
PGU可被配置为直接在HUD的非球面反射镜上投影HUD图片。
在控制PGU以输出HUD图片时，当PGU被配置为直接在HUD的非球面反射镜上投影HUD图片时，控制单元可颠倒要通过PGU输出的HUD图片的左和右。
在控制PUG以输出HUD图片时，根据驾驶员的眼睛水平，控制单元可基于任意轴旋转HUD图片，使得HUD图片看起来位于水平方向上。
要显示在挡风玻璃上的HUD图片的显示水平以及对应于显示水平的区域和位置信息可以以查找表的形式存储在内部存储器中。
在接收驾驶员的眼睛水平信息时，控制单元可通过信息输入单元或信息调整单元直接从驾驶员接收眼睛水平信息，外部眼睛水平检测器可自动检测并输入眼睛水平信息，或者控制单元可提取存储在内部存储器中的每个驾驶员的眼睛水平信息。
PGU可包括透明MEMS显示设备。
在控制PGU以输出HUD图片时，控制单元可基于通过PUG要投影在挡风玻璃上的HUD图片的显示区域和位置信息，来控制包括在PGU中的透明MEMS显示设备的像素的接通/断开或者控制像素的快门的打开/关闭。
在控制PGU以输出HUD图片时，控制单元可通过调整包括在PGU中的透明MEMS显示设备的像素的快门光圈来控制HUD图片的亮度。
在另一实施方式中，用于车辆的HUD可包括：图片输出单元，被配置为输出要投影在挡风玻璃上的图片；非球面反射镜，被配置为将从图片输出单元输出的图片反射在挡风玻璃上；以及控制单元，被配置为确定要投影在挡风玻璃上的内容的投影位置、基于确定的投影位置确定在图片输出单元的可用输出区域中用于输出图片的有效区域、并且基于确定的有效区域控制图片输出单元。
在另一实施方式中，显示设备的控制方法可包括：通过控制单元确定要投影在挡风玻璃上的内容的投影位置；通过控制单元基于确定的投影位置确定在可用输出区域中用于输出图片的有效区域；以及通过控制单元基于确定的有效区域输出图片。
附图说明
图1是用于描述在常规HUD中通过旋转非球面反射镜来调整HUD信息的显示水平的结构的示图。
图2是示出了根据本发明的第一实施方式的用于车辆的HUD的示意性配置的示图。
图3是示出了根据本发明的第一实施方式的用于车辆的另一HUD的示意性配置的示图。
图4是用于描述根据本发明的第一实施方式的HUD的控制方法的流程图。
图5是用于描述根据本发明的第一实施方式的HUD的PGU(图片生成单元)控制方法的示图。
图6是用于描述在根据本发明的第一实施方式的HUD中调整在挡风玻璃上显示的HUD信息的显示水平的方法的示图。
图7是示出了根据本发明的第二实施方式的用于车辆的HUD的示意性配置的示图。
图8是用于描述根据本发明的第二实施方式的通过车辆的HUD来调整显示在挡风玻璃上的内容的投影位置的方法的示图。
图9是用于描述根据本发明的第二实施方式的由HUD投影的图片的形状的示图。
图10是用于描述根据本发明的第二实施方式的HUD中的图片输出单元的调光控制方法(dimming control method)的示图。
图11是用于描述根据本发明的第二实施方式的HUD的控制方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将详细参考附图来描述本发明的实施方式。应注意，附图不一定按比例精确绘制，并且仅出于描述方便和清晰的目的对部件的线条厚度或尺寸进行夸大。此外，如本文所使用的术语通过考虑本发明的功能来定义，并且可根据用户或操作者的自定义或意图而改变。因此，应根据本发明中所阐述的全部公开内容来定义术语。
第一实施方式
图2是示出了根据本发明的第一实施方式的用于车辆的抬头显示器(HUD)的示意性配置的示图。
如图2所示，根据本发明的第一实施方式的用于车辆的HUD可包括：控制单元110、图片生成单元(PGU)驱动单元120、PGU 130。
控制单元110可根据驾驶员的眼睛水平生成要在挡风玻璃上投影的图片，该图片包括HUD信息。然后，控制单元110计算要投影在挡风玻璃上的HUD图片的显示区域和位置(或坐标)。
根据驾驶员的眼睛水平，控制单元110可基于一个轴(例如，X轴)来旋转要投影在挡风玻璃上的HUD图片。
例如，当驾驶员的眼睛水平高时，显示在挡风玻璃上的HUD信息的显示水平可变低。因此，相比较参考水平(例如，中间水平)，在其上可显示HUD信息的背景区域(例如，视野以下的道路区域)可变宽。另一方面，当驾驶员的眼睛水平低时，显示在挡风玻璃上的HUD信息的显示水平可变高。因此，相比较参考水平，在其上可显示HUD信息的背景区域(例如，视野以下的道路区域)可变窄。因此，根据背景区域(例如，道路区域)的尺寸，控制单元110可基于一个轴线(例如，X轴)旋转要投影在挡风玻璃上的HUD图片，并且以虚拟现实的形式显示HUD图片。就是说，当驾驶员的眼睛水平变低时，控制单元110可明显调整HUD图片的旋转角以显示自然的HUD图片。旋转角可表示HUD图片看起来位于水平方向上的角度。
为了生成要在挡风玻璃上投影的HUD图片，控制单元110可从车辆内的电子设备(例如，导航系统、仪表板、多媒体设备等)接收HUD信息。
HUD信息可表示通过HUD要投影在挡风玻璃上的信息，并且要投影在挡风玻璃上的HUD图片可包括含有一条或多条HUD信息的合成图片。
PGU驱动单元120可根据控制单元110的控制，基于通过PGU 130要投影在挡风玻璃上的HUD图片(即，包括HUD信息的图片)的显示区域和位置(或坐标)信息来控制形成PGU 130的像素的接通/断开、或者控制相应像素的快门的打开/关闭(参考图5)。
此时，如图2所示，根据本发明的第一实施方式的HUD可通过下降反射镜(falling mirror)将从PGU 130投影的HUD图片反射在非球面反射镜上，并且通过非球面反射镜反射的HUD图片可显示在挡风玻璃上。可替代地，如图3所示，PGU 130可直接将HUD图片投影在非球面反射镜上，使得通过非球面反射镜反射的HUD图片可显示在挡风玻璃上。
然而，在图3中，当从PGU 130投影的HUD图片仅通过非球面反射镜反射一次并且投影在挡风玻璃上时，HUD图片的左和右颠倒。因此，从PGU 130投影的图片的左和右需要预先颠倒。因此，控制单元110可控制PGU 130输出左右颠倒的图片。
与驾驶员的眼睛水平对应的HUD信息(或HUD图片)的显示水平以及与HUD信息(或HUD图片)的显示水平对应的PGU区域和坐标信息可以以查找表的形式提前存储在内部存储器(未示出)中。
此外，驾驶员的眼睛水平信息可由驾驶员直接输入、或者通过包括一个或多个传感器(例如，红外传感器和照相机传感器)的眼睛水平检测器(未示出)自动检测并随后输入。可替代地，驾驶员可以不输入眼睛水平信息，而是在亲身观看HUD信息(或HUD图片)的显示水平的同时调整他/她的眼睛水平。
因此，根据本发明的第一实施方式的HUD可进一步包括：信息输入单元(例如，开关或按钮)或调整单元(例如，用于调整HUD信息的显示水平的开关或按钮)。未示出信息输入单元和调整单元。可替代地，通过包括在车辆内的AVN(音频、视频、导航)设备中的一个或多个信息输入单元或者具有输入功能的信息输出设备(例如，触摸屏)，可输入每个驾驶员的眼睛水平信息或者用于调整HUD信息的显示水平的信息。
PGU 130可包括MEMS(透明微电子机械系统)显示设备或LCD。透明MEMS的最大亮度可改进得比其他显示设备(例如，LCD)的最大亮度更大，并且提供高分辨率。因此，透明MEMS可包括具有与整个挡风玻璃的尺寸(完整眼框)对应的尺寸的眼框。由于眼框被赋予具有与整个挡风玻璃的尺寸对应的尺寸，所以控制单元110可基于软件将HUD信息调整至期望尺寸，并且在挡风玻璃的期望位置处显示HUD图片。此外，透明MEMS可根据时间序列方法使用机械式快门方法体现在一个像素中的RGB颜色。因此，透明MEMS的尺寸可降低。
在本实施方式中，已描述PGU驱动单元120控制形成PGU 130的相应像素的接通或断开，或者控制相应像素的快门的打开/关闭。然而，在现实中，控制单元110可执行PGU驱动单元120的功能。
图4是用于描述根据本发明的第一实施方式的HUD的控制方法的流程图。
如图4所示，在步骤S101中，控制单元110可接收驾驶员的眼睛水平信息。
眼睛水平信息可从驾驶员直接输入、或通过眼睛水平检测器(未示出)自动检测且输入。可替代地，可提取且输入存储在内部存储器(未示出)中的每个驾驶员的眼睛水平信息。
在步骤S102中，控制单元110可计算与驾驶员的眼睛水平信息对应的HUD信息(或HUD图片)的显示水平。显示水平可表示要在挡风玻璃上显示的HUD信息的显示水平。
例如，控制单元110可使用查找表或预设方程计算与驾驶员的眼睛水平信息对应的HUD信息的显示水平。显示水平可表示要在挡风玻璃上显示的HUD信息的显示水平。
当计算出HUD信息的显示水平(即，要显示在挡风玻璃上的HUD信息的显示水平)，在步骤S103中(参考图4)，控制单元110可计算与计算的HUD信息的显示水平对应的PGU有效区域以及PGU有效区域的位置。
例如，当HUD信息(或HUD图片)的显示水平低时，控制单元110可计算PGU有效区域以及PGU有效区域的位置，使得HUD信息可显示在完整眼框的下部，如图6A所示。例如，当HUD信息(或HUD图片)的显示水平高时，控制单元110可计算PGU有效区域以及PGU有效区域的位置，使得HUD信息可显示在完整眼框的上部，如图6C所示。此外，当HUD信息(或HUD图片)的显示水平在中间(或等于参考水平)时，控制单元110可计算PGU有效区域以及PGU有效区域的位置，使得HUD信息可显示在完整眼框的中间部分，如图6B所示。
当计算出与HUD信息(或HUD图片)的显示水平对应的PGU有效区域以及PGU有效区域的位置时，在步骤S104中，控制单元110可仅接通与PGU有效区域以及PGU有效区域的位置对应的像素。
就是说，控制单元110可仅打开与PGU有效区域及其位置对应的像素的快门。如上所述，当打开对应于PGU有效区域的像素的快门时，可仅从快门被打开的对应区域投影HUD信息。换言之，控制单元110可划分PGU 130的整个屏幕区域(即，在其上可投影HUD信息的整个屏幕区域)，并且仅通过对应于PGU有效区域的划分区域来输出HUD信息(或HUD图片)。在PGU 130的整个屏幕区域中，对应于无效区域的所有像素可被断开以降低功耗。
此时，控制单元110可通过控制PGU 130的快门光圈来调整亮度。100％的光圈可表示打开，并且0％的光圈可表示关闭。
用于参考，为了最小化PGU 130的每个像素中的亮度损耗，快门和TFT层(反射部分)可涂覆有反射镜。然后，可获取90％或更高的反射率。
此外，在步骤S105中，控制单元110可将HUD信息(或HUD图片)调整为与PGU 130的有效区域对应的尺寸，并且投影HUD信息(或HUD图片)。
因此，HUD信息(或HUD图片)可显示在挡风玻璃的与驾驶员的眼睛水平对应的位置处。
根据本发明的第一实施方式，HUD及其控制方法可根据驾驶员的眼睛水平通过软件调整眼框的水平来在车辆的挡风玻璃上显示HUD信息，而无需使用物理非球面透镜驱动电机。此外，尽管调整在挡风玻璃上显示的HUD信息的显示水平，但是HUD及控制方法可防止失真。此外，可减少用于反射HUD信息的反射镜的数目，并且可使用边缘型背光。因此，HUD模块的体积可减小且重量可降低。
第二实施方式
图7是示出了根据本发明的第二实施方式的用于车辆的HUD的示意性配置的示图。图8是用于描述根据本发明的第二实施方式的通过车辆的HUD来调整显示在挡风玻璃上的内容的投影位置的方法的示图。图9是用于描述根据本发明的第二实施方式的由HUD投影的图片的形状的示图。图10是用于描述根据本发明的第二实施方式的HUD中的图片输出单元的调光控制方法的示图。参考图7至图10，如下将描述根据本发明的第二实施方式的用于车辆的HUD。
如图7所示，根据本发明的第二实施方式的用于车辆的HUD可包括：图片输出单元10以及控制单元20。
图片输出单元10可根据控制单元20的控制来输出要投影在挡风玻璃上的图片。就是说，控制单元20可控制图片输出单元10以输出图片，使得图片投影在驾驶员的可见区域中。此外，从图片输出单元10输出的图片可通过非球面反射镜反射，并且投影在挡风玻璃上。
HUD可进一步包括：用于将从图片输出单元10输出的图片反射在非球面反射镜上的一个或多个反射镜。
如图10所示，图片输出单元10可根据控制单元20的控制，基于要输出在挡风玻璃上的图片的显示区域和位置信息，来接通/断开形成图片输出单元10的像素。此时，图片输出单元10可包括LCD(液晶显示器)设备，并且像素中的每一个可包括LED(发光二极管)。在这种情况下，LED可排列成多个行并且包括边缘型LED，该边缘型LED向中心发送光、通过导光板反射光、并且向前部发出反射光。此外，LCD设备中的每个RGB(红色-绿色-蓝色)部分可形成一个像素。
控制单元20可确定要投影在挡风玻璃上的内容的位置。投影位置可通过信息输入单元或信息调整单元从驾驶员直接输入、或者基于通过外部眼睛水平检测器(未示出)检测的眼睛水平自动输入、或者针对每个驾驶员的投影位置可提前存储在存储单元(未示出)中并且通过控制单元20检索。
因此，根据适合于驾驶员的视觉最舒适区域的眼睛水平，控制单元20可生成要投影在挡风玻璃上的图片，并且计算要投影在挡风玻璃上的图片的显示区域和位置。
例如，如图8所示，当驾驶员的眼睛水平高时，显示在挡风玻璃上的信息的显示水平可降低(水平：低)，并且当驾驶员的眼睛水平低时，显示在挡风玻璃上的信息的显示水平可升高(水平：高)。
为了生成要投影在挡风玻璃上的图片，控制单元20可从车辆中的电子设备(例如，导航系统、仪表板以及多媒体设备)接收信息。信息可表示通过HUD要投影在挡风玻璃上的信息，并且要投影在每类车辆的挡风玻璃上的图片可包括含有一条或多条信息的合成图片。
控制单元20可基于确定的投影位置来确定在图片输出单元10的可用输出区域中用于输出图片的有效区域。然后，控制单元20可基于确定的有效区域来控制图片输出单元10。此时，图片输出单元10的可用输出区域可表示形成在驾驶员的可见区域中的完整眼框，并且控制单元20可确定完整眼框图像内的有效区域。
当确定用于输出图片的有效区域时，控制单元20可控制图片输出单元10仅在有效区域中输出图片。例如，如图10所示，控制单元20可接通对应于有效区域的像素，并且断开未包括在有效区域中的像素。有效区域可表示图片输出单元10的输出区域，该输出区域与要投影在挡风玻璃上的图片的实际显示区域对应。
控制单元20可基于存储在存储单元(未示出)中的查找表确定有效区域。
此时，如图7所示，根据本发明的第二实施方式的HUD可通过固定反射镜将从图片输出单元10投影的图片反射到非球面反射镜上，使得通过非球面反射镜反射的图片可显示在挡风玻璃上。可替代地，图片输出单元10可直接将片投影在非球面反射镜上，使得通过非球面反射镜反射的图片可显示在挡风玻璃上。
内容的投影位置(其与驾驶员的眼睛水平对应)以及图片输出单元10的有效区域和坐标信息(其对应于投影位置)可以以查找表的形式提前存储在存储单元(未示出)中。
投影位置信息可由驾驶员直接输入、或者基于通过包括一个或多个传感器(例如，红外传感器和照相机传感器)的眼睛水平检测器(未示出)检测的眼睛水平自动输入、或者驾驶员可以不输入投影位置信息而手动调整投影位置信息同时亲身检查显示水平。
因此，根据本发明的第二实施方式的HUD可进一步包括：信息输入单元(例如，开关或按钮)或用于调整显示水平的信息调整单元(例如，开关或按钮)。信息输入单元和调整单元未示出。可替代地，通过包括在车辆内的AVN(音频、视频、导航)设备中的一个或多个信息输入单元或者具有输入功能的信息输出设备(例如，触摸屏)，可输入针对每个驾驶员的投影位置信息或显示水平调整信息。
如上所述，根据本发明的第二实施方式的用于车辆的HUD当在挡风玻璃上投影内容时，可不使用物理非球面透镜驱动电机。因此，屏幕失真不会出现在显示在挡风玻璃上的图片中。
此外，HUD可控制显示设备的有效区域以显示眼框，同时以软件方式调整眼框的水平，由此改善输出图片的对比度。
此外，因为对比度改进并且通过失真校正不会造成图像损耗，因此HUD可提供高品质图像。
此外，由于可使用设备的屏幕分离功能来代替眼睛水平调整功能，所以HUD可快速调整眼框的水平，由此改善便利性。
此外，组装过程可简化，并且产品的重量和成本可降低。
图11是用于描述根据本发明的第二实施方式的HUD的控制方法的流程图。
如图11所示，在步骤S10中，控制单元20可计算要投影在挡风玻璃上的内容的投影位置。投影位置可通过信息输入单元或信息调整单元从驾驶员直接输入、或基于通过外部眼睛水平检测器(未示出)检测的眼睛水平自动输入、或者可检索并输入存储在存储单元(未示出)中的针对每个驾驶员的投影位置。此时，可通过存储在存储单元(未示出)中的查找表或预置方程计算投影位置。
当在步骤S10中计算出内容的投影位置时，在步骤S20中，控制单元20可计算图片输出单元10的与内容的投影位置对应的有效区域。控制单元20可基于在步骤S10中确定的投影位置，来确定在图片输出单元10的可用输出区域中用于输出图片的有效区域。然后，控制单元20可基于确定的有效区域来控制图片输出单元10。此时，用于图片输出单元10的可用输出区域可表示形成在驾驶员的可见区域中的完整眼框，并且控制单元20可确定完整眼框图像内的有效区域。此外，控制单元20可基于存储在存储单元(未示出)中的查找表确定有效区域。
当在步骤S20中确定图片输出单元10的有效区域时，在步骤S30中，控制单元20可接通对应于有效区域的像素。就是说，控制单元20可控制图片输出单元10仅在有效区域中输出图片。此时，控制单元20可断开未包括在有效区域中的像素。有效区域可表示图片输出单元的输出区域，该输出区域对应于要投影在挡风玻璃上的图片的实际显示区域。
通过步骤S30的控制，在步骤S40中，控制单元20可在挡风玻璃上投影图片。
如上所述，根据本发明的第二实施方式的HUD的控制方法在挡风玻璃上投影内容时，可不使用物理非球面透镜驱动电机。因此，屏幕失真不会出现在显示在挡风玻璃上的图片中。
此外，控制方法可控制显示设备的有效区域以显示眼框，同时以软件方式调整眼框的水平，由此改进输出图片的对比度。
此外，因为对比度改进并且通过失真校正不会造成图像损耗，因此该控制方法可提供高品质图像。
此外，由于可使用设备的屏幕分离功能代替眼睛水平调整功能，所以控制方法可快速调整眼框的水平，由此改进便利性。
此外，组装过程可简化，并且产品的重量和成本可降低。
尽管出于说明性目的描述了本发明的优选实施方式，然而，本领域技术人员将认识到，在不背离在所附权利要求中限定的本发明的范围和精神的前提下，各种变形、添加以及替换都是可行的。

Claims (20)

1.一种用于车辆的抬头显示器，包括：
非球面反射镜，被配置为向挡风玻璃反射抬头显示器图片；
图片生成单元，被配置为将所述抬头显示器图片直接投影在所述非球面反射镜上；以及
控制单元，被配置为基于驾驶员的眼睛水平信息来计算要显示在所述挡风玻璃上的所述抬头显示器图片的显示水平、并且控制所述图片生成单元在与计算的所述显示水平对应的位置和区域处输出所述抬头显示器图片。
2.根据权利要求1所述的抬头显示器，其中，根据所述驾驶员的所述眼睛水平，所述控制单元基于任意轴旋转所述抬头显示器图片，使得所述抬头显示器图片看起来位于水平方向上。
3.根据权利要求1所述的抬头显示器，其中，要显示在所述挡风玻璃上的所述抬头显示器图片的所述显示水平以及与所述显示水平对应的区域和位置信息以查找表的形式存储在内部存储器中。
4.根据权利要求1所述的抬头显示器，进一步包括：
一个或多个眼睛水平信息输入单元；
信息调整单元，被配置为调整所述抬头显示器图片的所述显示水平；以及
一个或多个信息输入单元，形成在所述车辆内的音频设备、视频设备和导航设备中。
5.根据权利要求1所述的抬头显示器，其中，通过信息输入单元或信息调整单元直接从所述驾驶员输入所述眼睛水平信息、外部眼睛水平检测器自动检测并输入所述眼睛水平信息、或者所述控制单元提取存储在内部存储器中的每个驾驶员的所述眼睛水平信息。
6.根据权利要求1所述的抬头显示器，其中，所述图片生成单元包括透明微电子机械系统显示设备或LCD。
7.根据权利要求1所述的抬头显示器，其中，所述控制单元基于通过所述图片生成单元要投影在所述挡风玻璃上的所述抬头显示器图片的显示区域和位置信息，来控制包括在所述图片生成单元中的透明微电子机械系统显示设备的像素的接通/断开或者控制所述像素的快门的打开/关闭，
其中，所述控制单元通过调整包括在所述图片生成单元中的所述透明微电子机械系统显示设备的所述像素的快门光圈来控制所述抬头显示器图片的亮度。
8.一种用于车辆的抬头显示器的控制方法，包括如下步骤：
通过控制单元接收驾驶员的眼睛水平信息；
通过所述控制单元计算要显示在挡风玻璃上的抬头显示器图片的显示水平；以及
通过所述控制单元控制图片生成单元将所述抬头显示器图片输出至所述挡风玻璃上的与计算的所述显示水平对应的位置和区域。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其中，在控制所述图片生成单元输出所述抬头显示器图片时，
根据所述驾驶员的眼睛水平，所述控制单元基于任意轴旋转所述抬头显示器图片，使得所述抬头显示器图片看起来位于水平方向上。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其中，要显示在所述挡风玻璃上的所述抬头显示器图片的所述显示水平以及与所述显示水平对应的区域和位置信息以查找表的形式存储在内部存储器中。
11.根据权利要求8所述的控制方法，其中，所述图片生成单元包括透明微电子机械系统显示设备。
12.根据权利要求8所述的控制方法，其中，在控制所述图片生成单元输出所述抬头显示器图片时，
所述控制单元基于通过所述图片生成单元要投影在所述挡风玻璃上的所述抬头显示器图片的显示区域和位置信息，来控制包括在所述图片生成单元中的透明微电子机械系统显示设备的像素的接通/断开或者控制所述像素的快门的打开/关闭，
其中，所述控制单元通过调整包括在所述图片生成单元中的所述透明微电子机械系统显示设备的所述像素的快门光圈来控制所述抬头显示器图片的亮度。
13.一种用于车辆的抬头显示器，所述抬头显示器包括：
图片输出单元，被配置为输出要投影在挡风玻璃上的图片；
非球面反射镜，被配置为将从所述图片输出单元输出的所述图片反射在所述挡风玻璃上；以及
控制单元，被配置为确定要投影在所述挡风玻璃上的内容的投影位置、基于确定的所述投影位置来确定在所述图片输出单元的可用输出区域中用于输出图片的有效区域、并且基于确定的所述有效区域来控制所述图片输出单元。
14.根据权利要求13所述的抬头显示器，其中，所述控制单元通过信息输入单元或信息调整单元从驾驶员直接接收所述投影位置、基于通过外部眼睛水平检测器检测的眼睛水平自动输入所述投影位置、或者检索存储在存储单元中的针对每个驾驶员的投影位置信息。
15.根据权利要求13所述的抬头显示器，其中，所述图片输出单元包括LCD设备，并且所述图片输出单元以多个显示块为基础通过像素的输入数据来执行局部调光，所述多个显示块通过多个像素块单独照射光，并且
当控制所述图片输出单元时，所述控制单元接通包括在所述有效区域中的像素，并且断开未包括在所述有效区域中的像素。
16.根据权利要求13所述的抬头显示器，进一步包括：
一个或多个投影位置输入单元；
信息调整单元，用于调整所述图片的显示水平；以及
一个或多个信息输入单元，包括在所述车辆中的音频设备、视频设备和导航设备中。
17.根据权利要求13所述的抬头显示器，进一步包括：存储单元，所述存储单元被配置为以查找表的形式存储要投影在所述挡风玻璃上的内容的所述投影位置以及与所述投影位置对应的所述有效区域的位置信息。
18.一种显示设备的控制方法，包括以下步骤：
通过控制单元确定要投影在挡风玻璃上的内容的投影位置；
通过所述控制单元基于确定的所述投影位置来确定在可用输出区域中用于输出图片的有效区域；以及
通过所述控制单元基于确定的所述有效区域来输出图片。
19.根据权利要求18所述的控制方法，其中，在确定所述内容的所述投影位置时，
所述控制单元通过信息输入单元或信息调整单元从驾驶员直接接收所述投影位置、基于通过外部眼睛水平检测器检测的眼睛水平自动输入所述投影位置、或者检索存储在存储单元中的针对每个驾驶员的投影位置信息。
20.根据权利要求18所述的控制方法，其中，在输出所述图片时，
所述控制单元执行局部调光以改善输出图片的对比度，并且
当控制所述图片输出单元时，所述控制单元接通包括在所述有效区域中的像素并且断开不包括在所述有效区域中的像素。
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