CN107323375B - 车载显示系统、交通设备和图像显示方法 - Google Patents

车载显示系统、交通设备和图像显示方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107323375B
CN107323375B CN201710499934.8A CN201710499934A CN107323375B CN 107323375 B CN107323375 B CN 107323375B CN 201710499934 A CN201710499934 A CN 201710499934A CN 107323375 B CN107323375 B CN 107323375B
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
intermediate image
display system
vehicle display
receiving unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710499934.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107323375A (zh
Inventor
武乃福
李佃蒙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN201710499934.8A priority Critical patent/CN107323375B/zh
Publication of CN107323375A publication Critical patent/CN107323375A/zh
Priority to US15/951,784 priority patent/US11126194B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN107323375B publication Critical patent/CN107323375B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G01W1/02—Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D13/00—Control of linear speed; Control of angular speed; Control of acceleration or deceleration, e.g. of a prime mover
    • G05D13/66—Governor units providing for co-operation with control dependent upon a variable other than speed
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0145—Head-up displays characterised by optical features creating an intermediate image
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2225/00—Active addressable light modulator
    • G03H2225/30—Modulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

一种车载显示系统、交通设备和图像显示方法。该车载显示系统包括图像生成装置、中间图像接收部和控制器。图像生成装置配置为投射第一图像的投射光；中间图像接收部配置为接收第一图像的投射光以呈现第一图像，且配置为具有可变的中间图像接收位置；控制器配置为至少基于当前行驶速度控制中间图像接收部的中间图像接收位置，从而在不同位置呈现第一图像。该车载显示系统、交通设备和图像显示方法提升了行车的安全性。

Description

车载显示系统、交通设备和图像显示方法
技术领域
本公开的实施例涉及一种车载显示系统、交通设备和图像显示方法。
背景技术
平视显示器(Head-up Display，简称HUD)是一种车载显示系统，可以将车速、油量等车辆状态信息以及导航、危险警示等指示信息在驾驶员前方的适当的位置上投影显示，由此使得驾驶员可以在视线不偏离前方路面的情况下获取车速、油量等相关信息。
发明内容
本公开的至少一个实施例提供了一种车载显示系统，该车载显示系统包括图像生成装置、中间图像接收部和控制器。该图像生成装置配置为投射第一图像的投射光；中间图像接收部配置为接收第一图像的投射光以呈现第一图像，且配置为具有可变的中间图像接收位置；控制器配置为至少基于当前行驶速度控制中间图像接收部的中间图像接收位置，从而在不同位置呈现第一图像。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的一种车载显示系统中，所述控制器配置为至少基于所述当前行驶速度、当前天气条件和当前路况控制所述中间图像接收部的中间图像接收位置。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的一种车载显示系统中，还包括图像传输装置，所述图像传输装置配置为将所述第一图像传输至用户的观看位置。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的一种车载显示系统中，所述图像生成装置的成像位置可调。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的一种车载显示系统中，所述图像生成装置包括：空间光调制器，配置为基于待显示的第一图像形成对应于所述待显示的第一图像的全息图；相干光源，配置为使得其输出的光线入射到所述空间光调制器上，并基于所述全息图的衍射效应在所述中间图像接收位置处形成所述第一图像。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的一种车载显示系统中，所述中间图像接收部包括图像接收板，所述控制器还配置为通过改变所述图像接收板的位置改变所述中间图像接收位置。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的一种车载显示系统中，还包括平面反射镜，其中，所述平面反射镜设置在所述第一图像的传输路径中，且配置为将所接收的所述第一图像的光线反射到所述图像传输装置上。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的一种车载显示系统中，所述图像传输装置配置为基于所述图像传输装置与所述中间图像接收位置之间的光学距离改变所述用户与其观看到的所述第一图像之间的距离。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的一种车载显示系统中，所述图像传输装置至少包括一个凹面反射镜。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的一种车载显示系统中，所述图像传输装置还包括部分反射部分透射元件；所述部分反射部分透射元件配置为将所述凹面反射镜输出的图像传输至所述用户的观看位置。
本公开的至少一个实施例提供了一种交通设备，该交通设备包括上述的显示系统。显示系统的控制器还配置为获取车速。
本公开的至少一个实施例提供了一种图像显示方法，该图像显示方法包括：投射第一图像的投射光；在可变的中间图像接收位置接收第一图像的投射光以呈现第一图像；至少基于当前行驶速度控制中间图像接收位置，从而在不同位置呈现第一图像。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的一种图像显示方法中，至少基于所述当前行驶速度、当前天气条件和当前路况控制所述中间图像接收位置。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的一种图像显示方法中，将所述中间图像接收位置处呈现的所述第一图像传输至用户的观看位置。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的一种图像显示方法中，通过改变中间图像接收部的位置改变所述中间图像接收位置。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，并非对本公开的限制。
图1是一种车载显示系统的示意图；
图2A是实施例一提供的一种车载显示系统的示例性框图；
图2B是图2A所示的车载显示系统的示例性结构图；
图3A是中间图像接收部的一种示例性的设置方式；
图3B是中间图像接收部的另一种示例性的设置方式；
图3C是图像接收元件的一种示例性的结构图；
图4是车载显示系统调节图像显示位置的一种示例性流程图；
图5是实施例二提供的一种交通设备；以及
图6是实施例三提供的一种图像显示方法的示例性流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
例如，图1是一种车载显示系统500的示意图，如图1所示，该车载显示系统500包括图像生成装置510、图像接收板520、图像传输装置540和平面反射镜550。例如，图1示出的图像生成装置510具有固定的成像距离，并且图像接收板520设置在图像生成装置510的成像距离处，以接收图像生成装置510投射的图像。例如，图像生成装置510投射的图像的光线可以经由平面反射镜550的反射入射到图像传输装置540，并经由车前窗561反射传输至用户的观看位置562。例如，图像传输装置540可以包括凹面反射镜。例如，在图像传输装置540为凹面反射镜的情况下，在图像接收板520与凹面反射镜之间的光学距离小于焦距时，用户可以观察到正立的虚像563。例如，在车载显示系统500设置了平面反射镜550的情况下，图像接收板520与凹面反射镜之间的光学距离等于图像接收板520的图像出射位置与平面反射镜550的图像入射位置之间的距离加上平面反射镜550的图像出射位置与凹面反射镜的图像入射位置之间的距离。
发明人注意到由于图1示出的车载显示系统500的图像生成装置510的成像距离以及图像接收板520的位置固定不变，因此车载显示系统500仅能将待显示的图像在驾驶员前方的固定位置处呈现。
发明人还注意到，在车速、天气条件或者路况改变的情况下，驾驶员可能会改变目光注视的位置，也即，驾驶员的目光注视的位置与驾驶员所在位置之间的距离会随车速、天气条件或者路况的变化而改变。例如，在车速增加的情况下，驾驶员的目光会观察更远处的物体(例如，汽车的刹车距离处)。又例如，在路况处于拥堵的状态下，驾驶员所在车辆可能与前方车辆之间的车距较近，因此，驾驶员的目光会注视近处的物体(例如，前车车尾)。例如，在将车载显示系统的图像显示位置固定在驾驶员前方的固定位置处的情况下，驾驶员需要频繁调节目光的注视位置；例如，在需要观察车载显示系统显示的图像情况下，驾驶员需要将目光调节到车载显示系统的固定的图像显示位置处；又例如，在需要观察车前方路况的情况下，驾驶员需要将目光调节到车前方的特定位置处。然而，在车载显示系统具有固定成像位置的情况下，驾驶员在使用中观看显示的信息以及实际路口信息时，需要改变目光注视的位置，但是频繁调节目光的注视位置不仅容易使得驾驶员的眼睛疲劳，而且会降低行车的安全性。因此，亟需一种能够至少基于当前车速控制图像显示位置的车载显示系统。
本公开的实施例提供了一种车载显示系统、交通设备和图像显示方法，通过至少基于当前行驶速度控制图像的显示位置，提升了行车的安全性。
本公开的至少一个实施例提供了一种车载显示系统，该车载显示系统包括图像生成装置、中间图像接收部和控制器。图像生成装置配置为投射第一图像的投射光；中间图像接收部配置为接收第一图像的投射光以呈现第一图像，且配置为具有可变的中间图像接收位置；控制器配置为至少基于当前行驶速度控制中间图像接收部的中间图像接收位置，从而在不同位置呈现第一图像。
本公开的至少一个实施例还提供了一种交通设备，该交通设备包括本公开任一实施例提供的显示系统，所述显示系统的控制器还配置为获取车速。
本公开的至少一个实施例还提供了一种图像显示方法，该图像显示方法包括：投射第一图像的投射光；在可变的中间图像接收位置接收第一图像的投射光以呈现第一图像；至少基于当前行驶速度控制中间图像接收位置，从而在不同位置呈现第一图像。
下面通过几个实施例对根据本公开实施例的显示面板的车载显示系统、交通设备和图像显示方法进行说明。
实施例一
本实施例提供了一种车载显示系统100，该车载显示系统100可以至少基于当前行驶速度(例如车速)控制图像显示位置163。例如，图2A是实施例一提供的一种车载显示系统100的示例性框图，图2B是图2A所示的车载显示系统100的示例性结构图。例如，如图2A和图2B所示，该车载显示系统100可以包括图像生成装置110、中间图像接收部120和控制器130。例如，该车载显示系统100还可以包括图像传输装置140。
例如，图像生成装置110可以配置为投射第一图像的投射光。例如，该图像生成装置110可以将第一图像的投射光投射在可变的成像位置处，也即图像生成装置110的成像位置可调。例如，第一图像可以包含车速、油量等车辆状态信息；又例如，第一图像还可以包含导航、危险警示等指示信息，但本实施例不限于此。例如，图像生成装置110实现成像位置可调的具体方式可以根据实际应用情况进行设定，本申请的实施例对此不做具体限定。
例如，下面将结合图2B对于图像生成装置110的一种示例性的设定方式做具体的说明。
例如，图像生成装置110可以通过计算全息技术实现可调的成像位置。例如，如图2B所示，图像生成装置110可以包括空间光调制器111和相干光源112。例如，图像生成装置110可以利用空间光调制器111对相干光源112进行波前调制(例如，振幅调制或/和相位调制)而形成第一图像。
例如，本实施例中的相干光源112为具有一定的相干性的光源。例如，相干光源112可以是具有强相干性的激光光源；又例如，相干光源112也可以是具有弱相干性的LED(即，发光二极管)光源，本实施例对此不做具体限定。例如，相干光源112的出射光线的颜色可以根据实际应用需求进行设定，相干光源112例如可以包括红色、绿色和蓝色的激光光源，由此图像生成装置110显示的第一图像可以是彩色图像，但本实施例不限于此。
例如，空间光调制器111可以配置为基于待显示的第一图像形成(或者加载)对应于待显示的第一图像的全息图，例如，空间光调制器111加载的全息图可以包含第一图像的强度分布信息，也即，与待显示的第一图像的显示内容相关的信息；又例如，空间光调制器111加载的全息图还可以包含待显示的第一图像的深度信息，也即，与第一图像的成像位置相关的信息。例如，将待显示的第一图像的强度分布信息和深度信息加载在空间光调制器111中的具体方法可以参见计算全息技术，在此不再赘述。
例如，空间光调制器111可以是一种纯相位空间光调制器111，但本实施例不限于此。例如，纯相位空间光调制器111可以仅对入射光波的相位进行调制而不改变振幅，以提升空间光调制器111形成的全息图的衍射效率。例如，纯相位空间光调制器111可以是纯相位型LCoS器件(即，硅基液晶器件)，但本实施例不限于此。例如，在空间光调制器111是纯相位空间光调制器111的情况下，空间光调制器111上加载的全息图是一种相息图，该相息图可以对入射其上的光波实现不同的相位延迟，由此可以实现对入射光的相位调制。
例如，在相干光源112输出的光线入射到空间光调制器111上的情况下，空间光调制器111上形成的对应于待显示的第一图像的全息图可以基于衍射效应在预定位置处形成第一图像，该预定位置对应于在空间光调制器111上加载的全息图中包含的深度信息。例如，在需要将第一图像在不同时刻呈现在不同位置的情况下，可以使得在不同时刻加载在空间光调制器111上的全息图包含不同的深度信息，由此可以实现在可变的成像位置处(也即，中间图像接收部120的中间图像接收位置处)形成(即，显示)第一图像。
例如，根据实际应用需求，图像生成装置110还可以包括第一透镜113和第二透镜114。例如，在相干光源112是非准直光源的情况下，第一透镜113可以将相干光源112出射的光线准直为平行光。例如，第二透镜114可在同轴全息中与滤波片(图2B中未示出)配合用于消除共轭像。
例如，本实施例的图像生成装置110不限于图2B示出形式。例如，图像生成装置110还可以通过下述的方式实现可调节的成像位置，也即，将常规的图像源出射的发散的图像光线准直为准直的图像光线，由此可以在不同的位置处接收图像，进而实现了可调节的成像位置。
例如，图像生成装置110还可以是其他类型的微投影仪，包括显示芯片以及照明组件。光源发出的光通过一系列的光学器件，被均匀地照射到显示芯片上；显示信号通过电路系统在显示芯片上实现色阶以及灰阶以显示出图像；投影镜头将显示芯片上的显示图象放大投射出去到中间图像接收部上。从光源的角度：可分为发光二极管(LED)和激光光源。例如，显示芯片可以为LCoS(硅基液晶)芯片或DLP(数字光处理)芯片。DLP投影技术应用了数字微镜晶片(DMD)来作为主要关键处理元件以实现数字光学处理过程。
例如，中间图像接收部120配置为接收第一图像的投射光以呈现第一图像，且配置为具有可变的中间图像接收位置。例如，中间图像接收部120的具体设置方式可以根据实际应用需求进行设定，本申请的实施例对此不做具体限定。
例如，如图3A所示，中间图像接收部120可以包括图像接收板121，且图像接收板121的位置可调节。例如，中间图像接收部120还可以包括安装座123和移动装置122(例如，电动导轨)。例如，图像接收板121可以设置在安装座123上，安装座123例如可以在电动导轨的电机的驱动下在电动导轨上移动(例如，做直线运动)，由此，图像接收板121可以在可变的中间图像接收位置接收第一图像的投射光，也即，图像接收板121可以在可变的中间图像接收位置呈现第一图像。例如，图像接收板121可以包括扩散板，扩散板例如可以包括表面雾化的薄板或者包括透镜阵列，但本公开的实施例不限于此。
例如，中间图像接收部120不限于图2B和图3A示出的结构。例如，中间图像接收部120还可以由图3B所示的结构实现。例如，如图3B所示，中间图像接收部120还可以包括叠置的图像接收元件124。例如，如图3C所示，图3C示出的图像接收元件124可以包括聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，简称PDLC)材料层1241，位于聚合物分散液晶材料层1241两侧的透明导电层1242，以及位于透明导电层1242的远离聚合物分散液晶材料层1241一侧的绝缘基板1243。
例如，在经由聚合物分散液晶材料层1241两侧的透明导电层1242向其施加电压的情况下，图像接收元件124呈现透光态，也即入射到图像接收元件124之上的可以透过图像接收元件124；在没有向聚合物分散液晶材料层1241施加电压的情况下，图像接收元件124可以对入射其上的待显示图像的光线产生散射，也即待显示的图像可以呈现在图像接收元件124上，此时图像接收元件124可以用作图3A所示的图像接收板121。
例如，对于图3B所示的中间图像接收部120，在向其中一个图像接收元件124不施加电压，且向其余的图像接收元件124施加电压的情况下，入射到中间图像接收部120之上的待显示图像将会呈现在没有被施加电压的图像接收元件124的位置处，因此，可以通过控制电压施加方式(即，控制哪个图像接收元件124不被施加电压)实现图3B所示的中间图像接收部120的中间图像接收位置的可调节。
例如，中间图像接收部120的中间图像接收位置可以由控制器130进行控制。例如，在中间图像接收部120包括可移动的图像接收板121(例如，如图3A所示)的情况下，控制器130可以配置为通过改变图像接收板121的位置改变中间图像接收部120的中间图像接收位置；又例如，在中间图像接收部120包括叠置的图像接收元件124(例如，如图3B所示)的情况下，控制器130可以配置为通过控制电压的施加方式改变中间图像接收部120的中间图像接收位置。
例如，如图2B所示，车载显示系统100还包括平面反射镜150。例如，平面反射镜150可以设置在第一图像的传输路径中，且可以配置为将所接收的第一图像的光线反射到图像传输装置140上。例如，平面反射镜150可以折叠车载显示系统100中的光路，由此可以使得车载显示系统100更加紧凑。
例如，如图2B所示，车载显示系统100还包括图像传输装置140。例如，图像传输装置140可以配置为将第一图像传输至(例如，通过二次成像)用户的观看位置162。例如，图像生成装置110显示的第一图像可以经由平面反射镜150的反射入射到图像传输装置140，并经由车前窗161反射传输至用户的观看位置162。
例如，图像生成装置110的具体设置方式可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，图像传输装置140可以包括凹面反射镜141。例如，在图像传输装置140为凹面反射镜141的情况下，在中间图像接收部120的中间图像接收位置与凹面反射镜141之间的光学距离小于焦距的情况下，用户可以观察到正立的虚像163。例如，根据凹面反射镜141的成像性质可知，凹面反射镜141的像距随中间图像接收部120的中间图像接收位置与凹面反射镜141之间的光学距离的增大而增大，也即，中间图像接收部120的中间图像接收位置与凹面反射镜141之间的光学距离越大，则用户与其观看到的第一图像之间的距离越大。
例如，根据实际应用需求，图像传输装置140还可以包括部分反射部分透射元件(图2B中未示出)，部分反射部分透射元件例如可以设置在车前窗161的对应于中间图像的光线的入射区域，由此部分反射部分透射元件可以将凹面反射镜141输出的图像传输至用户的观看位置162。例如，部分反射部分透射元件对第一图像光线的反射率可以大于车前窗161对第一图像光线的反射率，因此，更多的第一图像的光线可以被传输至用户的观看位置162，由此用户可以更好的观察第一图像。例如，为了更好的在图2B中呈现第一图像，夸大了图2B中的第一图像的厚度，并使其看起来像一个3D图像，然而，在实际应用中，第一图像可以是2D图像。
例如，图像生成装置110不限于图2B示出的凹面反射镜141，图像生成装置110还可以根据实际应用需求设置成其他形式，只要图像传输装置140可以配置为基于图像传输装置140与中间图像接收位置之间的光学距离改变用户与其观看到的第一图像之间的距离即可。
例如，控制器130配置为至少基于当前行驶速度控制中间图像接收部120的中间图像接收位置，从而在不同位置呈现第一图像。例如，控制器130确定中间图像接收部120的中间图像接收位置的具体方式可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做具体限定。
例如，控制器130可以配置为基于当前行驶速度确定安全距离以及中间图像接收部120的中间图像接收位置。例如，在当前行驶速度增加的情况下，控制器130可以使得中间图像接收部120的中间图像接收位置与图像传输装置140之间的光学距离增加，并因此可以增加用户与其观看到的第一图像之间的距离，由此可以避免驾驶员频繁的调节目光注视位置，进而可以提升行车的安全性。
例如，为了进一步的提升行车的安全性，控制器130还可以配置为基于当前行驶速度和当前天气条件控制中间图像接收部120的中间图像接收位置。例如，在获取了当前行驶速度和当前天气条件的情况下，可以获取汽车的刹车距离或安全距离。例如，刹车距离S可以包括反应距离S1和制动距离S2，反应距离是驾驶员看到紧急状况之后、制动系统工作之前汽车的行驶距离，制动距离是在制动系统工作之后、汽车完全停止之前汽车行驶的距离。例如，可以通过以下的方法计算刹车距离或安全距离。
例如，在驾驶员看到紧急状况之后到制动系统工作之前，可以认为汽车做匀速运动，因此，反应距离S1＝V×(T1+T2)；其中，V是汽车的速度，T1是驾驶员的响应时间，也即，驾驶员看到紧急状况之后、踩下制动器之前所历经的时间，T2是汽车制动系统的响应时间，也即，驾驶员踩下制动器之后、制动系统工作之前所历经的时间。
例如，在制动系统工作之后、汽车完全停止之前，可以认为汽车做匀减速运动，因此，制动距离S2＝1/2×V×T3，T3是汽车制动系统工作之后、汽车完全停止之前所历经的时间。例如，T3可以通过物理学的动量定理、动量和作用力之间的关系获取，也即M×V＝F×T3；F是制动力，且F＝M×g×k+F0，M是汽车的总重量，g是重力加速度，k是摩擦系数，F0是汽车制动系统提供的附加制动力，T3＝(M×V)/(M×g×k+F0)。因此，可以获得制动距离S2和刹车距离S的表达式S2＝(1/2×V2)/(g×k+F0/M)；S＝V×(T1+T2)+(1/2×V2)/(g×k+F0/M)。
例如，汽车的速度V、汽车制动系统提供的附加制动力F0、汽车的总重量M、汽车制动系统的响应时间T2可以通过例如控制器130(例如，电脑)获取。例如，驾驶员的响应时间T1可以采用驾驶员的平均响应时间；又例如，驾驶员的响应时间T1还可以根据当前驾驶员的实际反映时间设定并导入控制器130中。
例如，摩擦系数k可以基于当前天气情况获取，在晴天、雨天、雪天和结冰路面的情况下，摩擦系数例如可以分别设定为0.8、0.4、0.28和0.18，但本公开的实施例不限于此。例如，当前天气情况可以人工输入到控制器130之中，或者由控制器130根据当前汽车所在位置自动的从互联网中搜索获取并更新，但本公开的实施例不限于此。
又例如，摩擦系数k还可以基于当前天气情况、道路的实际情况以及车辆的当前轮胎状况获取，例如，在当前天气情况为晴天的情况下且汽车轮胎使用时间小于一年的情况下，如果汽车行驶在沥青路面上，摩擦系数k可以设定为0.8；如果汽车行驶在水泥路面上，摩擦系数k可以设定为0.75，但本公开的实施例不限于此；在当前天气情况为晴天的情况下且汽车轮胎使用时间超过五年的情况下，如果汽车行驶在沥青路面上，摩擦系数k可以设定为0.7；如果汽车行驶在水泥路面上，摩擦系数k可以设定为0.65，但本公开的实施例不限于此。例如，道路的实际情况可以人工输入到控制器130之中，或者由控制器130根据当前汽车所在位置自动从互联网中搜索获取并更新，但本公开的实施例不限于此。
例如，图4是车载显示系统调节图像显示位置的一种示例性流程图。例如，图4所示的流程图是以图像生成装置包括空间光调制器和相干光源为例说明车载显示系统调节图像显示位置的方法，但本公开的实施例不限于此。例如，车载显示系统调节图像显示位置可以通过以下步骤实现：
步骤S110：获取当前天气条件和当前行驶速度；
步骤S120：获取当前的安全距离；
步骤S130：生成驱动信息和编码信息；
步骤S140：将驱动信息和编码信息分别提供给中间图像接收部和空间光调制器；
步骤S150：显示图像。
例如，在步骤S110，当前天气条件例如可以人工输入或由互联网获取，当前行驶速度的初始值例如可以设置为20千米/小时，但是本公开的实施例不限于此。
例如，在步骤S120中，当前的安全距离可以由控制器130基于当前天气条件和当前行驶速度计算获取。例如，控制器130的实现方式可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，控制器130可以包括处理器以及存储器，该处理器例如是中央处理器(CPU)、微处理器、PLC(可编程逻辑控制器)等，存储器例如可以为各种类型的存储装置，例如磁性存储装置或半导体存储装置等，其中可以存储可执行指令，这些可执行指令当被处理器执行时可以实现相应的功能。例如，控制器130可以是汽车的控制系统(例如，电脑)；又例如，控制器130的功能还可以使用移动电子设备(驾驶人员或乘客的移动电子设备)实现。
例如，在步骤S130中，首先，可以根据当前的安全距离确定中间图像接收部120的中间图像接收位置信息以及图像生成装置110的成像距离信息(即，图像生成装置110出射的第一图像的呈现位置信息)，中间图像接收部120的中间图像接收位置例如可以等于图像生成装置110的成像距离，安全距离与中间图像接收位置/图像生成装置110的成像距离之间的对应关系例如可以通过图像传输装置140的成像性质(例如，物距和像距)以及图像传输装置140的像距与安全距离之间对应关系确定，在此不再赘述；然后，可以基于中间图像接收位置信息生成驱动中间图像接收部120的驱动信息以及基于图像生成装置110的成像距离信息生成用于驱动空间光调制器111的编码信息。
例如，在步骤S140中，可以通过有线或无线的方式将中间图像接收位置信息和编码信息分别提供给中间图像接收部120和空间光调制器111，本公开对此不做具体限定。
例如，在步骤S150中，可以通过以下步骤显示图像(例如，第一图像)：首先，控制器130基于驱动信息使得中间图像接收部120的中间图像接收位置位于所确定的位置处，空间光调制器111基于编码信息生成对应的全息图，图像生成装置110基于全息图的衍射效应可以将第一图像投射到中间图像接收位置处，并由此可以在中间图像接收位置处呈现第一图像；然后，呈现在中间图像接收位置处的第一图像的光线将入射到图像传输装置140之上，并经由图像传输装置140传输至用户的观看位置162，此时第一图像位于车前方的安全距离处。
例如，由于可以基于当前行驶速度和当前天气条件实时更新当前安全距离，因此可以第一图像的位置可以根据安全距离实时更新。由此不仅可以避免驾驶员频繁调节目光的注视位置，还可以通过改变第一图像的显示位置直观的提醒驾驶人员行车情况发生改变(例如，天气变差或速度增加)，进而可以进一步的提升行车安全性。
例如，为了进一步的提升行车的安全性，控制器130还可以配置为基于当前行驶速度、当前天气条件和当前路况(例如，拥堵情况)确定安全距离以及中间图像接收部120的中间图像接收位置。例如，在汽车行驶在畅通的高速公路上的情况下，可以将第一图像呈现在车前方的安全距离处。例如，在汽车行驶在比较拥堵的街道上的情况下，可以根据街道的拥堵情况、在安全距离的基础上对第一图像的显示位置进行微调(例如，可以将第一图像呈现在前车车尾附近)；又例如，还可以将第一图像的显示位置固定呈现在驾驶员所在车辆的车头位置处，由此可以节省系统功耗。例如，根据实际应用需求，控制器130还可以配置为在基于当前行驶速度、当前天气条件和当前路况的基础上、还基于其它因素(例如，驾驶人员的使用偏好、车载显示系统的最大成像距离等)确定安全距离，本公开的实施例对此不做具体限定。
实施例二
例如，本实施例提供了一种交通设备10。例如，如图5所示，该交通设备10包括实施例一提供的任一车载显示系统100。例如，该车载显示系统100的控制器还配置为获取车速。需要说明的是，对于该交通设备10的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该交通设备可以至少基于当前行驶速度控制图像的显示位置，由此提升了行车的安全性。
该交通设备可以是各种适当的交通工具，例如可以包括各种类型的汽车等陆上交通设备，或可以是船等水上交通设备，只要其驾驶位置设置前窗且通过车载显示系统将图像透射到前窗上即可。
该交通设备可以通过其配备的测速仪(激光测速仪或雷达测速仪)或者GPS仪等获得当前行驶速度，可以通过气压传感器、湿度传感器、温度计等获得当前天气情况，或者通过无线通信网络(例如3G/4G/5G通信网)以查询相应的网站、数据库等获得当前天气情况。
实施例三
例如，本实施例提供了一种图像显示方法。例如，如图6所示，该图像显示方法可以通过以下的步骤实现：
步骤S10：投射第一图像的投射光；
步骤S20：在可变的中间图像接收位置接收第一图像的投射光以呈现第一图像；
步骤S30：至少基于当前行驶速度控制中间图像接收位置，从而在不同位置呈现第一图像。
例如，该图像显示方法还可以包括将中间图像接收位置处呈现的第一图像传输至用户的观看位置。例如，将中间图像接收位置处呈现的第一图像传输至用户的观看位置的方法可以参见实施例一，在此不再赘述。
例如，在步骤S10中，投射第一图像的投射光的方法可以参见实施例一，在此不再赘述。
例如，在步骤S20中，可以通过改变中间图像接收部的位置改变中间图像接收位置。例如，改变中间图像接收位置的方法可以参见实施例一，在此不再赘述。
例如，在步骤S30中，可以至少基于当前行驶速度、当前天气条件和当前路况控制中间图像接收位置。例如，控制中间图像接收位置的具体方法可以参见实施例一，在此不再赘述。
本公开的实施例提供了一种车载显示系统、交通设备和图像显示方法，通过至少基于当前行驶速度控制图像的显示位置，提升了行车的安全性。
显然，本领域的技术人员可以对本公开的实施例进行各种改动、变型、组合而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的实施例的这些修改、变型、组合属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (13)

1.一种车载显示系统，包括图像生成装置、中间图像接收部和控制器，其中，
所述图像生成装置配置为投射第一图像的投射光；
所述中间图像接收部配置为接收所述第一图像的投射光以呈现所述第一图像，且配置为具有可变的中间图像接收位置；
所述控制器配置为至少基于当前行驶速度控制所述中间图像接收部的中间图像接收位置，从而在不同位置呈现所述第一图像；以及
所述中间图像接收部包括图像接收板，所述控制器还配置为通过改变所述图像接收板的位置改变所述中间图像接收位置。
2.根据权利要求1所述的车载显示系统，其中，
所述控制器配置为至少基于所述当前行驶速度、当前天气条件和当前路况控制所述中间图像接收部的中间图像接收位置。
3.根据权利要求1所述的车载显示系统，还包括图像传输装置，其中，
所述图像传输装置配置为将所述第一图像传输至用户的观看位置。
4.根据权利要求1-3任一所述的车载显示系统，其中，
所述图像生成装置的成像位置可调。
5.根据权利要求4所述的车载显示系统，其中，所述图像生成装置包括：
空间光调制器，配置为基于待显示的第一图像形成对应于所述待显示的第一图像的全息图；
相干光源，配置为使得其输出的光线入射到所述空间光调制器上，并基于所述全息图的衍射效应在所述中间图像接收位置处形成所述第一图像。
6.根据权利要求3所述的车载显示系统，还包括平面反射镜，其中，所述平面反射镜设置在所述第一图像的传输路径中，且配置为将所接收的所述第一图像的光线反射到所述图像传输装置上。
7.根据权利要求3所述的车载显示系统，其中，
所述图像传输装置配置为基于所述图像传输装置与所述中间图像接收位置之间的光学距离改变所述用户与其观看到的所述第一图像之间的距离。
8.根据权利要求7所述所述的车载显示系统，其中，
所述图像传输装置至少包括一个凹面反射镜。
9.根据权利要求8所述的车载显示系统，其中，
所述图像传输装置还包括部分反射部分透射元件；
所述部分反射部分透射元件配置为将所述凹面反射镜输出的图像传输至所述用户的观看位置。
10.一种交通设备，包括：如权利要求1-9任一所述的车载显示系统，
其中，所述控制器还配置为获取车速。
11.一种图像显示方法，包括：
投射第一图像的投射光；
在可变的中间图像接收位置接收所述第一图像的投射光以呈现所述第一图像；
至少基于当前行驶速度控制所述中间图像接收位置，从而在不同位置呈现所述第一图像，
所述图像显示方法还包括：通过改变中间图像接收部的位置改变所述中间图像接收位置，
其中，所述中间图像接收部包括图像接收板，所述通过改变所述中间图像接收部的位置改变所述中间图像接收位置包括：通过改变所述图像接收板的位置改变所述中间图像接收位置。
12.根据权利要求11所述的图像显示方法，其中，
至少基于所述当前行驶速度、当前天气条件和当前路况控制所述中间图像接收位置。
13.根据权利要求12所述的图像显示方法，还包括，
将所述中间图像接收位置处呈现的所述第一图像传输至用户的观看位置。
CN201710499934.8A 2017-06-27 2017-06-27 车载显示系统、交通设备和图像显示方法 Active CN107323375B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710499934.8A CN107323375B (zh) 2017-06-27 2017-06-27 车载显示系统、交通设备和图像显示方法
US15/951,784 US11126194B2 (en) 2017-06-27 2018-04-12 In-vehicle display system, traffic equipment and the image display method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710499934.8A CN107323375B (zh) 2017-06-27 2017-06-27 车载显示系统、交通设备和图像显示方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107323375A CN107323375A (zh) 2017-11-07
CN107323375B true CN107323375B (zh) 2019-12-03

Family

ID=60198254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710499934.8A Active CN107323375B (zh) 2017-06-27 2017-06-27 车载显示系统、交通设备和图像显示方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11126194B2 (zh)
CN (1) CN107323375B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108873367A (zh) * 2018-06-29 2018-11-23 京东方科技集团股份有限公司 一种基于车辆驾驶的辅助显示装置及辅助显示方法
CN109358320B (zh) * 2018-08-30 2021-08-31 江苏慧光电子科技有限公司 数据生成方法和系统及其存储介质
CN109031669B (zh) * 2018-09-25 2021-03-23 杭州光粒科技有限公司 紧凑型全息近眼ar显示系统及其应用
TWI848176B (zh) 2019-09-15 2024-07-11 以色列商魯姆斯有限公司 橫向光導管
WO2021065592A1 (ja) * 2019-10-03 2021-04-08 キヤノン株式会社 虚像表示装置、それを備える車載システム及び移動装置
CN112824968B (zh) * 2019-11-20 2022-08-16 宁波舜宇车载光学技术有限公司 投影设备和方法
EP4078288A4 (en) * 2019-12-19 2023-06-07 Lumus Ltd. IMAGE PROJECTOR WITH A PHASE IMAGE GENERATOR
CN113064279B (zh) * 2021-03-26 2022-09-16 芜湖汽车前瞻技术研究院有限公司 Ar-hud系统的虚像位置调整方法、装置及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102224443A (zh) * 2008-11-25 2011-10-19 丰田自动车株式会社 车辆显示装置和显示方法
CN102656501A (zh) * 2009-12-14 2012-09-05 松下电器产业株式会社 透过型显示装置
CN105682973A (zh) * 2013-10-22 2016-06-15 日本精机株式会社 车辆信息投影系统和投影装置
WO2017061019A1 (ja) * 2015-10-09 2017-04-13 日立マクセル株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
WO2017064797A1 (ja) * 2015-10-15 2017-04-20 日立マクセル株式会社 情報表示装置
CN107656370A (zh) * 2016-07-25 2018-02-02 富士胶片株式会社 平视显示装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5231379A (en) * 1987-09-18 1993-07-27 Hughes Flight Dynamics, Inc. Automobile head-up display system with apparatus for positioning source information
JPH03125623U (zh) * 1990-04-03 1991-12-18
US6429789B1 (en) * 1999-08-09 2002-08-06 Ford Global Technologies, Inc. Vehicle information acquisition and display assembly
JP3675330B2 (ja) * 2000-11-07 2005-07-27 日産自動車株式会社 車両用表示装置及び表示装置を有する自動車
US8704653B2 (en) * 2009-04-02 2014-04-22 GM Global Technology Operations LLC Enhanced road vision on full windshield head-up display
US20120224062A1 (en) * 2009-08-07 2012-09-06 Light Blue Optics Ltd Head up displays
DE102010001684A1 (de) * 2010-02-09 2011-08-11 Robert Bosch GmbH, 70469 Verfahren zum Betreiben eines Head-Up-Display-Systems, Head-Up-Display-System
WO2011132407A1 (ja) * 2010-04-20 2011-10-27 パナソニック株式会社 画像表示装置
JP6241093B2 (ja) * 2013-06-28 2017-12-06 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
TWI500966B (zh) * 2014-02-20 2015-09-21 中強光電股份有限公司 抬頭顯示器
MY169019A (en) * 2015-10-09 2019-01-29 Nissan Motor Vehicular display device and vehicular display method
US10031336B2 (en) * 2016-01-26 2018-07-24 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Image display device
JP2017138350A (ja) * 2016-02-01 2017-08-10 アルプス電気株式会社 画像表示装置
WO2017138297A1 (ja) * 2016-02-08 2017-08-17 株式会社リコー 画像表示装置及び画像表示方法
JP6390035B2 (ja) * 2016-05-23 2018-09-19 本田技研工業株式会社 車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラム
US10739585B2 (en) * 2016-07-06 2020-08-11 Continental Automotive Systems, Inc. Side head up display
US9809165B1 (en) * 2016-07-12 2017-11-07 Honda Motor Co., Ltd. System and method for minimizing driver distraction of a head-up display (HUD) in a vehicle
US10257582B2 (en) * 2017-03-17 2019-04-09 Sony Corporation Display control system and method to generate a virtual environment in a vehicle
CN108791062B (zh) * 2017-05-02 2021-12-10 上海蔚兰动力科技有限公司 动态信息系统及操作方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102224443A (zh) * 2008-11-25 2011-10-19 丰田自动车株式会社 车辆显示装置和显示方法
CN102656501A (zh) * 2009-12-14 2012-09-05 松下电器产业株式会社 透过型显示装置
CN105682973A (zh) * 2013-10-22 2016-06-15 日本精机株式会社 车辆信息投影系统和投影装置
WO2017061019A1 (ja) * 2015-10-09 2017-04-13 日立マクセル株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
WO2017064797A1 (ja) * 2015-10-15 2017-04-20 日立マクセル株式会社 情報表示装置
CN107656370A (zh) * 2016-07-25 2018-02-02 富士胶片株式会社 平视显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107323375A (zh) 2017-11-07
US11126194B2 (en) 2021-09-21
US20180373262A1 (en) 2018-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107323375B (zh) 车载显示系统、交通设备和图像显示方法
US11526005B2 (en) Head-up display for vehicle
US10232713B2 (en) Lamp for a vehicle
US10611293B2 (en) Lamp for vehicle
CN110869901B (zh) 车辆用的用户界面装置和车辆
CN109143576B (zh) 显示系统及其显示方法、交通工具
US10775484B2 (en) Lidar apparatus for vehicles and vehicle having the same
US10227006B2 (en) User interface apparatus for vehicle and vehicle
US20180024246A1 (en) Lidar apparatus for vehicles
US10866414B2 (en) System with holographic head-up display
US10977983B2 (en) Head-up display device for vehicle
CN110730924A (zh) 车辆用平视显示装置
CN109703363B (zh) 显示装置及包括其的车辆
WO2021139812A1 (zh) 抬头显示系统及其控制方法、交通工具
WO2021015171A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ
WO2020218072A1 (ja) 車両用ヘッドアップディスプレイおよびそれに用いられる光源ユニット
WO2021132250A1 (en) In-vehicle display device and program
KR101858701B1 (ko) 차량용 헤드 업 디스플레이 장치
JP2023144173A (ja) 表示装置
JP2021109555A (ja) 表示制御装置、システム、表示システム、情報表示方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant