CN106101667A - 抬头显示器及抬头显示器显示方法、行驶装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抬头显示器，包括：投影模块，用于向预设区域投射光线以形成投影图像；还包括：环境颜色获取模块，用于获取与所述预设区域相对应的背景区域的环境颜色；控制模块，包括颜色控制单元，所述颜色控制单元用于根据所述环境颜色控制所述投影模块所投射的光线颜色，以使所述投影图像的颜色与所述环境颜色不同。相应地，本发明还提供一种抬头显示器显示方法和一种行驶装置。本发明能够使得驾驶员在不同的环境中均能够清楚地看到显示图像。

Description

抬头显示器及抬头显示器显示方法、行驶装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种抬头显示器及抬头显示器显示方法、行驶装置。
背景技术
抬头显示器(Heads Up Display)，又叫平视显示系统，如图1所示，投影模块10将待显示的图像向挡风玻璃20投射，使得驾驶员不必低头，就能看清重要的信息。
目前，汽车中的抬头数字显示器所投射的信息多以绿色和橙色的颜色呈现出来，颜色较为单一，且不能变化，而在实际行驶过程中，前方的环境在不断变化，且行驶在不同的环境中时，驾驶员视野中就会出现不同的颜色，从而造成抬头显示器出现不同的背景色，例如，在森林中的显示背景为绿色，在沙漠中背景色为深黄色。因此，当环境的颜色与显示信息的颜色相同或相近时，驾驶员很难观察到显示信息。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种抬头显示器及抬头显示器显示方法、行驶装置，以使得驾驶员在不同的环境中均能够清楚地看到显示信息。
为了解决上述技术问题之一，本发明提供一种抬头显示器，包括：投影模块，用于向预设区域投射光线以形成投影图像；还包括：
环境颜色获取模块，用于获取与所述预设区域相对应的背景区域的环境颜色；
控制模块，包括颜色控制单元，所述颜色控制单元用于根据所述环境颜色控制所述投影模块所投射的光线颜色，以使所述投影图像的颜色与所述环境颜色不同。
优选地，当所述环境颜色获取模块获取到的环境颜色为同一种时，所述颜色控制单元用于获取该种环境颜色的互补色，并根据该互补色控制所述投影模块所投射的光线颜色，以使所述投影图像的颜色与所述环境颜色为互补色；
当所述环境颜色获取模块获取到的环境颜色为多种时，所述环境颜色获取模块还用于获取每种环境颜色在所述背景区域中的覆盖范围，所述颜色控制单元用于获取每种环境颜色的互补色，并根据各个互补色控制所述投影模块所投射的光线颜色，以使所述投影图像位于任一种环境颜色覆盖范围的部分的颜色均与该种环境颜色为互补色。
优选地，所述颜色控制单元包括：
存储子单元，用于存储预设的色相环；
环境色相确定子单元，用于确定所述环境颜色获取模块所获取的环境颜色在所述色相环中对应的第一色相；
互补色获取子单元，用于获取所述色相环中与所述第一色相位置相对的第二色相，并将该第二色相所对应的颜色作为所述环境颜色的互补色。
优选地，所述环境颜色获取模块包括：
图像采集单元，用于采集与所述预设区域相对应的背景区域的环境图像；
颜色分析单元，用于根据所述环境图像获取所述背景区域的颜色分布。
优选地，所述投影模块包括：
投影源，用于发射能够形成所述投影图像的光线；
导光组件，用于对所述投影源的光线进行调制，以使得所述投影源的光线朝向所述预设区域投射以形成所述投影图像。
优选地，所述投影源包括激光投影机。
优选地，所述导光组件包括一个或多个反光镜，各个反光镜的设置位置满足：各个反光镜能够使得所述投影源的光线经过各个反光镜的反射后向所述预设区域投射。
优选地，所述抬头显示器还包括行驶信息获取模块，所述行驶信息获取模块用于获取所述抬头显示器所在行驶装置的行驶信息；
所述控制模块还包括内容控制单元，所述内容控制单元用于根据所述行驶信息控制所述投影模块所投射的光线亮度，以使所述投影图像的图像内容与所述行驶信息相对应。
相应地，本发明还提供一种抬头显示器显示方法，包括：
S1、获取与预设区域相对应的背景区域的环境颜色；
S2、根据获取的所述环境颜色控制向所述预设区域投射的光线颜色，以使所述投射的光线形成的投影图像的颜色与所述环境颜色不同。
优选地，当所述预设区域相对应的背景区域的环境颜色为同一种时，所述步骤S2包括：获取所述环境颜色的互补色；
根据该互补色控制投射的光线颜色，以使所述投影图像的颜色与所述环境颜色为互补色；
当所述环境颜色获取模块获取到的环境颜色为多种时，所述步骤S2包括：
获取每种环境颜色在所述背景区域的覆盖范围；
获取每种环境颜色的互补色；
根据各个互补色控制投射的光线颜色，以使所述投影图像位于任一种环境颜色覆盖范围的部分的颜色均与该种环境颜色为互补色。
优选地，所述抬头显示器显示方法还包括：预先设置色相环并存储；
获取互补色的步骤包括；
确定所述环境颜色获取模块所获取的环境颜色在所述色相环中对应的第一色相；
获取所述色相环中与第一色相位置相对的第二色相，并将该第二色相所对应的颜色作为所述环境颜色的互补色。
相应地，本发明还提供一种行驶装置，包括挡风玻璃和本发明提供的上述抬头显示器，所述预设区域为所述挡风玻璃上的部分区域。
优选地，所述行驶装置包括汽车、火车、飞机、轮船中的任意一种。
在本发明中，投影模块所投射光线的颜色能够根据背景区域的环境颜色进行调节，以使得投影图像的颜色与环境颜色不同，因此，不会出现因显示图像与环境颜色相同而无法辨认的情况，从而使得在不同的环境中均可以保证驾驶员能够看到成像内容。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有技术中设置有抬头显示仪的汽车结构示意图；
图2是本发明提供的抬头显示器的模块结构示意图；
图3是色相环的颜色分布示意图；
图4是本发明提供的抬头显示器所显示的第一种投影图像示意图；
图5是本发明提供的抬头显示器所显示的第二种投影图像示意图；
图6是本发明提供的抬头显示器的投影模块的结构示意图；
图7是本发明提供的抬头显示器显示方法的示意图。
其中，附图标记为：
10、投影模块；11、投影源；12、导光组件；121、反光镜；20、挡风玻璃；30、环境颜色获取模块；31、图像采集单元；32、颜色分析单元；40、控制模块；41、颜色控制单元；411、存储子单元；412、环境色相确定子单元；413、互补色获取子单元；42、内容控制单元；50、行驶信息获取模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的一方面，提供一种抬头显示器，如图2所示，所述抬头显示器包括投影模块10、环境颜色获取模块30和控制模块40。投影模块10用于向预设区域投射光线以形成投影图像。环境颜色获取模块30用于获取与所述预设区域相对应的背景区域的环境颜色。控制模块40包括颜色控制单元41，颜色控制单元41用于根据所述环境颜色控制所述投影模块所投射的光线颜色，以使所述投影图像的颜色与所述环境颜色不同。
所述抬头显示器可以用于汽车、飞机、轮船等行驶装置上，所述预设区域可以为挡风玻璃的一部分，所述投影图像可以为行驶信息(例如，导航路线、行驶速度等)。需要说明的是，投影模块10的投射焦距可以位于挡风玻璃的前方，即，在行驶装置前方形成投影图像，从而使得驾驶员不需要改变焦距就可以方便地看到前方的实际环境和行驶的信息。容易理解的是，当驾驶员观看所述投影图像时，同时会看到前方的实际环境，所谓的“与所述预设区域相对应的背景区域”即，驾驶员观看所述投影图像时，同时进入驾驶员视线范围内的环境区域。
和现有技术相比，本发明中的投影模块10所投射光线的颜色能够根据背景区域的环境颜色进行调节，以使得投影图像10的颜色与环境颜色不同，因此，不会出现因显示图像与环境颜色相同而无法辨认的情况，从而使得在不同的环境中均可以保证驾驶员能够看到成像内容。
需要说明的是，当所述背景区域出现多种环境颜色时，所述投影图像的颜色与所述环境颜色不同是指，所述投影图像的颜色与多种环境颜色均不同。
为了使得驾驶员能够更清楚地看到所述投影图像的具体内容，优选地，当环境颜色获取模块30获取到的环境颜色为同一种时，颜色控制单元41用于获取该种环境颜色的互补色，并根据该互补色控制投影模块10所投射的光线颜色，以使所述投影图像的颜色与所述环境颜色为互补色；当环境颜色获取模块30获取到的环境颜色为多种时，环境颜色获取模块30还用于获取每种环境颜色在所述背景区域中的覆盖范围，颜色控制单元41用于获取每种环境颜色的互补色，并根据各个互补色控制投影模块10所投射的光线颜色，以使所述投影图像位于任一种环境颜色覆盖范围的部分的颜色均与该种环境颜色为互补色。应当理解的是，如果两种颜色混合后形成中性的灰黑色，那么这两种颜色为补色(ComplementaryColors)，色相环(如图3所示)上相距180°的色相为互补色。互补色的重要特征在于，两个互补的颜色靠近放置在一起时，它们各自的色彩都在视觉上加强了饱和度，显得色相、纯度更强烈，这是由于人的眼睛对色彩需求一种生理的平衡，看到任何一种颜色时，总是要求它的相对补色，因此，在看到两个互补色并列时，二者彼此交接的边缘分别引发出各自的补色，从而在视觉上加强了两种色彩的颜色。因此，通过将投影图像的颜色设置为背景颜色的补色使得驾驶员能够更加轻松、清楚地看到图像的内容。如图4所示，所述投影图像的图像内容为以文字形式显示的行驶速度(即，图中的37km/h)，当背景区域的环境颜色为统一的红紫色时，投影模块10所形成的投影图像颜色为绿色；如图5所示，所述投影图像包括以文字形式显示的行驶速度(即，图中的37km/h)、道路限速(即，图中的60)、路线信息(即，图中的右转箭头)，当背景区域的环境颜色包括黄色、红紫色、绿色时，投影模块10所形成的投影图像中对应于黄色区域的部分(即，图中的右转箭头)为蓝紫色，对应于红紫色区域的部分(即，图中的37km/h)为绿色，对应于绿色区域的部分(即，图中的60)为红紫色。
在此需要说明的是，环境颜色获取模块30用于获取所述背景区域的多个位置的颜色，当多个位置的颜色相同或相近时(如，色相环中45°夹角内)，均认为环境颜色获取模块30获取到的环境颜色为同一种。在实际应用中，可以将同一种环境的环境颜色看作同一种，颜色相差较大的不同环境的环境颜色看作不同种，例如，背景区域为天空、沙漠、森林、道路中的任意一种时，则环境颜色为同一种；背景区域为天空、沙漠、森林、道路中的任意n种时，则环境颜色为n种。
如图2所示，颜色控制单元41包括存储子单元411、环境色相确定子单元412和互补色获取子单元413。存储子单元411用于存储预设的色相环；环境色相确定子单元412用于根据所述环境颜色获取模块所获取的环境颜色在所述色相环中对应的第一色相；互补色获取子单元413用于获取所述色相环中与所述第一色相位置相对的第二色相，并将该第二色相所对应的颜色作为所述环境颜色的互补色。其中，存储子单元411中所存储的色相环可以为图3所示的色相环，也可以为其他色相环，如十二色相环、十六色相环等等。如上文所述，当背景区域中多个位置的颜色相同或相近时(如，色相环中45°夹角内)，均认为环境颜色获取模块30获取到的环境颜色为同一种，这种情况下，当色相环中的色相数量较多时，背景区域的环境颜色可能对应多个色相，这时，可以将多个色相的平均色相作为所述第一色相。
如图2所示，环境颜色获取模块30包括图像采集单元31和颜色分析单元32。图像采集单元31用于采集与所述预设区域相对应的背景区域的环境图像，具体地，图像采集单元31可以包括单独设置的光学图像传感器；当所述抬头显示器应用于汽车时，图像采集单元31也可以包括行车记录仪的拍照部分。颜色分析单元32用于根据所述环境图像获取所述背景区域的颜色分布。其中，颜色分析单元32可以根据所述环境图像中各个位置的色坐标判断每个位置对应的颜色，进而得出所述背景区域的颜色分布。当然，环境颜色获取模块30也可以根据背景区域中各个位置的光波长，判断每个位置对应的颜色，进而得出所述背景区域的颜色分布。
如图6所示，投影模块10包括投影源11和导光组件12。其中，投影源11用于发射能够形成所述投影图像的光线；导光组件12用于对投影源11的光线进行调制，以使得投影源11的光线朝向所述预设区域投射以形成投影图像。应当理解的是，投影源11所发射的光线中，对应于投影图像的每个位置的光线颜色是可调的，也就是说，所形成的投影图形的每个像素的颜色是可调的。
为了改善显示效果，投影源11可以包括激光投影机，具体地，激光投影机可以包括用于发射不同颜色激光的多个激光发射器、与多个激光发射器一一对应的液晶光阀，多个激光发射器可以包括红、绿、蓝激光发射器，激光投影机还包括用于将多种颜色的激光进行合成的合成棱镜，不同颜色的激光经过液晶光阀后通过合成棱镜的整合，再透过激光投影机的镜头向所述预设区域投射。投影图像的像素颜色可以通过调节液晶光阀的相应位置的透光率来调节。
如图6所示，光学组件12包括一个或多个反光镜121，各个反光镜121的设置位置满足：各个反光镜121能够使得投影源11的光线经过各个反光镜121的反射向所述预设区域投射。
进一步地，如图2所示，所述抬头显示器还包括行驶信息获取模块50，行驶信息获取模块50用于获取所述抬头显示器所在行驶装置的行驶信息，所述行驶信息可以包括行驶速度，也可以包括路线信息等。控制模块40还包括分别与行驶信息获取模块50和投影模块10相连的内容控制单元42，内容控制单元42用于根据所述行驶信息控制投影模块10所投射的光线亮度，以使所述投影图像的图像内容与所述行驶信息相对应。
例如，行驶信息获取模块50可以获取行驶装置实际的行驶速度、道路限速、路线信息，内容控制单元42根据行驶信息获取模块50获取的行驶信息后，投影模块10调节所述投影图像的内容与行驶信息对应，如上文所示，所述投影图像的图像内容可以包括以文字形式显示的行驶速度(如图5中的37km/h)、道路限速(如图5中的60)、路线信息(如图5中的右转箭头)。
作为本发明的另一方面，提供一种抬头显示器显示方法，如图7所示，包括：
S1、获取与预设区域相对应的背景区域的环境颜色。
S2、根据获取的所述环境颜色控制向所述预设区域投射的光线颜色，以使所述投射的光线形成的投影图像的颜色与所述环境颜色不同。
具体地，当所述预设区域相对应的背景区域的环境颜色为同一种时，所述步骤S2包括：获取所述环境颜色的互补色；根据该互补色控制投射的光线颜色，以使所述投影图像的颜色与所述环境颜色为互补色。当所述环境颜色获取模块获取到的环境颜色为多种时，所述步骤S2包括：获取每种环境颜色在所述背景区域的覆盖范围；获取每种环境颜色的互补色；根据各个互补色控制投射的光线颜色，以使所述投影图像的对应于任一种环境颜色覆盖范围的部分的颜色均与该种环境颜色为互补色。
所述抬头显示器显示方法还包括：预设设置色相环并存储。上述当环境颜色为同一种或多种时，步骤S2中获取任意一种环境颜色的互补色的步骤包括：
确定所述环境颜色获取模块所获取的环境颜色在所述色相环中对应的第一色相。
获取所述色相环中与第一色相位置相对的第二色相，并将该第二色相所对应的颜色作为所述环境颜色的互补色。
作为本发明的再一方面，提供一种行驶装置，包括挡风玻璃和本发明提供的上述抬头显示器，所述预设区域为所述挡风玻璃上的部分区域。具体地，所述行驶装置包括但不限于汽车、火车、飞机、轮船中的任意一种。
可以看出，本发明的抬头显示器所显示的投影图像颜色是可以变化的，其与背景区域的环境颜色不同，且与环境颜色为互补色，从而可以使得驾驶员在各种环境下均可以更方便、清楚地看到投影图像的内容。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种抬头显示器，包括：
投影模块，用于向预设区域投射光线以形成投影图像；
其特征在于，还包括：
环境颜色获取模块，用于获取与所述预设区域相对应的背景区域的环境颜色；
控制模块，包括颜色控制单元，所述颜色控制单元用于根据所述环境颜色控制所述投影模块所投射的光线颜色，以使所述投影图像的颜色与所述环境颜色不同。
2.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，当所述环境颜色获取模块获取到的环境颜色为同一种时，所述颜色控制单元用于获取该种环境颜色的互补色，并根据该互补色控制所述投影模块所投射的光线颜色，以使所述投影图像的颜色与所述环境颜色为互补色；
当所述环境颜色获取模块获取到的环境颜色为多种时，所述环境颜色获取模块还用于获取每种环境颜色在所述背景区域中的覆盖范围，所述颜色控制单元用于获取每种环境颜色的互补色，并根据各个互补色控制所述投影模块所投射的光线颜色，以使所述投影图像位于任一种环境颜色覆盖范围的部分的颜色均与该种环境颜色为互补色。
3.根据权利要求2所述的抬头显示器，其特征在于，所述颜色控制单元包括：
存储子单元，用于存储预设的色相环；
环境色相确定子单元，用于确定所述环境颜色获取模块所获取的环境颜色在所述色相环中对应的第一色相；
互补色获取子单元，用于获取所述色相环中与所述第一色相位置相对的第二色相，并将该第二色相所对应的颜色作为所述环境颜色的互补色。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的抬头显示器，其特征在于，所述环境颜色获取模块包括：
图像采集单元，用于采集与所述预设区域相对应的背景区域的环境图像；
颜色分析单元，用于根据所述环境图像获取所述背景区域的颜色分布。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的抬头显示器，其特征在于，所述投影模块包括：
投影源，用于发射能够形成所述投影图像的光线；
导光组件，用于对所述投影源的光线进行调制，以使得所述投影源的光线朝向所述预设区域投射以形成所述投影图像。
6.根据权利要求5所述的抬头显示器，其特征在于，所述投影源包括激光投影机。
7.根据权利要求5所述的抬头显示器，其特征在于，所述导光组件包括一个或多个反光镜，各个反光镜的设置位置满足：各个反光镜能够使得所述投影源的光线经过各个反光镜的反射后向所述预设区域投射。
8.根据权利要求1至3中任意一项所述的抬头显示器，其特征在于，所述抬头显示器还包括行驶信息获取模块，所述行驶信息获取模块用于获取所述抬头显示器所在行驶装置的行驶信息；
所述控制模块还包括内容控制单元，所述内容控制单元用于根据所述行驶信息控制所述投影模块所投射的光线亮度，以使所述投影图像的图像内容与所述行驶信息相对应。
9.一种抬头显示器显示方法，其特征在于，包括：
S1、获取与预设区域相对应的背景区域的环境颜色；
S2、根据获取的所述环境颜色控制向所述预设区域投射的光线颜色，以使所述投射的光线形成的投影图像的颜色与所述环境颜色不同。
10.根据权利要求9所述的抬头显示器显示方法，其特征在于，当所述预设区域相对应的背景区域的环境颜色为同一种时，所述步骤S2包括：
获取所述环境颜色的互补色；
根据该互补色控制投射的光线颜色，以使所述投影图像的颜色与所述环境颜色为互补色；
当所述环境颜色获取模块获取到的环境颜色为多种时，所述步骤S2包括：
获取每种环境颜色在所述背景区域的覆盖范围；
获取每种环境颜色的互补色；
根据各个互补色控制投射的光线颜色，以使所述投影图像位于任一种环境颜色覆盖范围的部分的颜色均与该种环境颜色为互补色。
11.根据权利要求10所述的抬头显示器显示方法，其特征在于，所述抬头显示器显示方法还包括：预先设置色相环并存储；
获取互补色的步骤包括；
确定所述环境颜色获取模块所获取的环境颜色在所述色相环中对应的第一色相；
获取所述色相环中与第一色相位置相对的第二色相，并将该第二色相所对应的颜色作为所述环境颜色的互补色。
12.一种行驶装置，其特征在于，包括挡风玻璃和权利要求1至8中任意一项所述的抬头显示器，所述预设区域为所述挡风玻璃上的部分区域。
13.根据权利要求12所述的行驶装置，其特征在于，所述行驶装置包括汽车、火车、飞机、轮船中的任意一种。
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