CN109050403A - 车用hud显示系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了车用HUD显示系统及方法，其中显示系统包括：HUD信息采集单元，用于采集车况信息、环境信息；HUD控制单元，其信号输入端与所述HUD信息采集单元信号输出端连接，用于接收所述HUD信息采集单元采集的信息，并将信息处理后输出；及HUD驱动显示单元，其信号输入端与所述HUD控制单元信号输出端连接，用于接收所述HUD控制单元输出的信息，根据该信息控制显示单元经挡风玻璃在车前呈现与竖直方向成夹角的投影虚像，并根据车况、环境信息调节显示图像的位置、亮度。本发明提供的车用HUD显示系统及方法，可根据环境和车况信息调节显示图像的亮度、位置，增强了投影图像的立体感，提高了驾驶者的驾驶舒适度。

Description

车用HUD显示系统及方法

技术领域

本发明涉及HUD显示技术领域，特别涉及一种车用HUD显示系统及方法。

背景技术

目前HUD显示方式多为垂直路面显示，容易使驾驶员产生异物感，视觉体验较差，甚至可能引起路况误判。同时，当车前行人或其他车辆距离车头较近时，会影响驾驶员对显示画面的观察，而现有技术中使用多个显示器通过不同光路改变显示距离的方式会增加整个系统的体积和重量，且容易产生画面晃动，降低视觉效果。

发明内容

本发明目的是提供一种车用HUD显示系统及方法，能在车前一定距离投影与竖直方向成一定夹角的虚像，并可根据环境或车况信息控制显示图像的位置。

基于上述问题，本发明提供的技术方案之一是：

车用HUD显示系统，其包括：

HUD信息采集单元，用于采集车况信息、环境信息；

HUD控制单元，其信号输入端与所述HUD信息采集单元信号输出端连接，用于接收所述HUD信息采集单元采集的信息，并将信息处理后输出；及

HUD驱动显示单元，其信号输入端与所述HUD控制单元信号输出端连接，用于接收所述HUD控制单元输出的信息，根据该信息控制显示单元经挡风玻璃在车前呈现与竖直方向成夹角的投影虚像，并根据车况、环境信息调节显示图像的位置、亮度。

在其中的一些实施方式中，所述HUD信息采集单元包括：

光亮传感器，用于采集环境亮度信息；

速度传感器，用于采集车辆速度信息；

位置距离传感器，用于采集车辆与前方车辆的距离信息；及

车况采集单元，用于采集车况信息及导向信息；

所述光亮传感器、速度传感器、位置距离传感器、车况采集单元均与所述HUD控制单元信号连接。

在其中的一些实施方式中，所述HUD驱动显示单元包括：

光源强度驱动单元，用于根据环境亮度信息调节显示亮度；

显示位置驱动单元，用于根据车辆的位置距离信息调节显示位置；

显示信息驱动单元，用于显示所述HUD控制单元处理后的信息；及

投影显示单元，其与所述光源强度驱动单元、显示位置驱动单元、显示信息驱动单元连接，用于经挡风玻璃在车前呈现与竖直方向成夹角的投影虚像。

基于上述问题，本发明提供的另一技术方案是：

车用HUD显示系统的显示方法，其包括以下步骤：

S1、HUD信息采集单元采集光亮信息，并将光亮信息数据传输至所述HUD控制单元，所述HUD控制单元根据光亮信息数据控制投影显示单元显示亮度；

S2、HUD信息采集单元采集车辆速度信息，并将车辆速度信息数据传输至所述HUD控制单元，所述HUD控制单元根据车辆速度信息数据控制投影显示单元显示图像的位置；

S3、HUD信息采集单元采集车辆位置信息，并将车辆位置信息数据传输至所述HUD控制单元，所述HUD控制单元根据车辆位置信息数据控制投影显示单元显示图像的位置。

在其中的一些实施方式中，所述步骤S1中，所述HUD控制单元将光亮信息数据进行处理，求得亮度对比值A＝(背景光亮度+显示亮度)/背景光亮度，若亮度对比值A在预设范围内，则使发光源保持原有亮度，若亮度对比值A不在预设范围内，则控制所述HUD驱动显示单元降低或提高发光源的亮度。

在其中的一些实施方式中，所述亮度对比值A的预设范围为1.2～1.4。

在其中的一些实施方式中，所述步骤S2中，所述HUD控制单元将车辆速度信息与速度预设值B比较，若车辆速度大于速度预设值B，则控制所述HUD驱动显示单元将信息显示于投影范围的上端，否则，若车辆速度小于等于速度预设值B，则控制所述HUD驱动显示单元将信息显示于投影范围的下端；

所述步骤S3中，所述HUD控制单元将车辆距离信息与距离预设值C比较，若车辆距离大于距离预设值C，则控制所述HUD驱动显示单元将信息显示于投影范围的上端，否则，若车辆距离小于等于距离预设值C，则控制所述HUD驱动显示单元将信息显示于投影范围的下端；且若步骤S2、S3判断中出现下端显示则为下端显示，否则为上端显示。

与现有技术相比，本发明的优点是：

采用本发明的技术方案，该显示系统可经挡风玻璃在车前呈现与竖直方向成夹角的投影虚像，方便驾驶者观察，同时可根据车况、环境信息调节显示图像的位置、亮度，提高驾驶者驾驶舒适度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明车用HUD显示系统实施例的原理示意图；

图2为本发明实施例中HUD驱动显示单元的成像原理图；

图3为本发明实施例中车用HUD显示方法的示意图；

其中：

100、HUD信息采集单元；101、光亮传感器；102、速度传感器；103、位置距离传感器；104、车况采集单元；

200、HUD控制单元；

300、HUD驱动显示单元；301、光源强度驱动单元；302、显示位置驱动单元；303、显示信息驱动单元；304、投影显示单元。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

参见图1，为本发明的结构示意图，提供一种车用HUD显示系统，包括HUD信息采集单元100、HUD控制单元200、及HUD驱动显示单元300，其中HUD信息采集单元100的信号输出端与HUD控制单元200的信号输入端连接，用于采集车况信息、环境信息HUD控制单元200，用于接收HUD信息采集单元100采集的信息，并将信息处理后输出；HUD驱动显示单元300，信号输入端与HUD控制单元200信息输出端连接，用于接收HUD控制单元200输出的信息，根据该信息控制显示单元经挡风玻璃在车前呈现与竖直方向成夹角的投影虚像，并根据车况、环境信息调节显示图像的位置、亮度。

其中，HUD信息采集单元100包括光亮传感器101、速度传感器102、位置距离传感器103及车况采集单元104，光亮传感器101、速度传感器102、位置距离传感器103、车况采集单元104均与HUD控制单元200信号连接，光亮传感器101用于采集环境亮度信息，速度传感器102用于采集车辆速度信息，位置距离传感器103用于采集车辆与前方车辆的距离信息；车况采集单元104，与智能终端连接，用于采集车况信息及导向信息。

HUD驱动显示单元300包括光源强度驱动单元301、显示位置驱动单元302、显示信息驱动单元303、及投影显示单元304，投影显示单元304与光源强度驱动单元301、显示位置驱动单元302、显示信息驱动单元303连接。光源强度驱动单元01，用于根据环境亮度信息调节显示亮度；显示位置驱动单元302，用于根据车辆的位置距离信息调节显示位置；显示信息驱动单元303，用于显示HUD控制单元200处理后的信息；投影显示单元304，用于经挡风玻璃在车前呈现与竖直方向成夹角的投影虚像。投影显示单元304的投影原理如图2所示，投影显示单元304投影出的光线通过光学系统的调整，再经自由曲面反射镜反射后投射到挡风玻璃上，经挡风玻璃反射后投射到人眼，从而在车前形成与竖直方向呈夹角的投影虚像。

参见图3，本例还涉及一种车用HUD显示系统的显示方法，包括以下步骤：

S1、HUD信息采集单元100采集光亮信息，并将光亮信息数据传输至HUD控制单元200，HUD控制单元200根据光亮信息数据控制投影显示单元显示亮度；

S2、HUD信息采集单元100采集车辆速度信息，并将车辆速度信息数据传输至HUD控制单元200，HUD控制单元200根据车辆速度信息数据控制投影显示单元显示图像的位置；

S3、HUD信息采集单元100采集车辆位置信息，并将车辆位置信息数据传输至HUD控制单元200，HUD控制单元200根据车辆位置信息数据控制投影显示单元显示图像的位置。

步骤S1中，HUD控制单元200将光亮信息数据进行处理，求得亮度对比值A＝(背景光亮度+显示亮度)/背景光亮度，若亮度对比值A在预设范围内，则使发光源保持原有亮度，若亮度对比值A不在预设范围内，则控制HUD驱动显示单元300降低或提高发光源的亮度。亮度对比值A的预设范围为1.2～1.4。

步骤S2中，HUD控制单元200将车辆速度信息与速度预设值B比较，若车辆速度大于速度预设值B，则控制HUD驱动显示单元300将信息显示于投影范围的上端，否则，若车辆速度小于等于速度预设值B，则控制HUD驱动显示单元300将信息显示于投影范围的下端。速度预设值B可根据需要设置，例如80km/h。

步骤S3中，HUD控制单元200将车辆距离信息与距离预设值C比较，若车辆距离大于距离预设值C，则控制HUD驱动显示单元300将信息显示于投影范围的上端，否则，若车辆距离小于等于距离预设值C，则控制HUD驱动显示单元300将信息显示于投影范围的下端。距离预设值C可根据需要设置，例如200m。

步骤S2、S3判断中出现下端显示则为下端显示，否则为上端显示。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.车用HUD显示系统，其特征在于，包括：

HUD信息采集单元(100)，用于采集车况信息、环境信息；

HUD控制单元(200)，其信号输入端与所述HUD信息采集单元信号输出端连接，用于接收所述HUD信息采集单元(100)采集的信息，并将信息处理后输出；及

HUD驱动显示单元(300)，其信号输入端与所述HUD控制单元(200)信号输出端连接，用于接收所述HUD控制单元(200)输出的信息，根据该信息控制显示单元经挡风玻璃在车前呈现与竖直方向成夹角的投影虚像，并根据车况、环境信息调节图像显示的位置、亮度。

2.根据权利要求1所述的车用HUD显示系统，其特征在于，所述HUD信息采集单元(100)包括：

光亮传感器(101)，用于采集环境亮度信息；

速度传感器(102)，用于采集车辆速度信息；

位置距离传感器(103)，用于采集车辆与前方车辆的距离信息；及

车况采集单元(104)，用于采集车况信息及导向信息；

所述光亮传感器(101)、速度传感器(102)、位置距离传感器(103)、车况采集单元(104)均与所述HUD控制单元(200)信号连接。

3.根据权利要求2所述的车用HUD显示系统，其特征在于，所述HUD驱动显示单元(300)包括：

光源强度驱动单元(301)，用于根据环境亮度信息调节显示亮度；

显示位置驱动单元(302)，用于根据车辆的位置距离信息调节显示位置；

显示信息驱动单元(303)，用于显示所述HUD控制单元(200)处理后的信息；及

投影显示单元(304)，其与所述光源强度驱动单元(301)、显示位置驱动单元(302)、显示信息驱动(303)单元连接，用于经挡风玻璃在车前呈现与竖直方向成夹角的投影虚像。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的车用HUD显示系统的显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、HUD信息采集单元(100)采集光亮信息，并将光亮信息数据传输至所述HUD控制单元(200)，所述HUD控制单元(200)根据光亮信息数据控制投影显示单元显示亮度；

S2、HUD信息采集单元(100)采集车辆速度信息，并将车辆速度信息数据传输至所述HUD控制单元(200)，所述HUD控制单元(200)根据车辆速度信息数据控制投影显示单元显示图像的位置；

S3、HUD信息采集单元(100)采集车辆位置信息，并将车辆位置信息数据传输至所述HUD控制单元(200)，所述HUD控制单元(200)根据车辆位置信息数据控制投影显示单元显示图像的位置。

5.根据权利要求4所述的显示方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述HUD控制单元(200)将光亮信息数据进行处理，求得亮度对比值A＝(背景光亮度+显示亮度)/背景光亮度，若亮度对比值A在预设范围内，则使发光源保持原有亮度，若亮度对比值A不在预设范围内，则控制所述HUD驱动显示单元(300)降低或提高发光源的亮度。

6.根据权利要求5所述的显示方法，其特征在于：所述亮度对比值A的预设范围为1.2～1.4。

7.根据权利要求4所述的显示方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述HUD控制单元(200)将车辆速度信息与速度预设值B比较，若车辆速度大于速度预设值B，则控制所述HUD驱动显示单元(300)将信息显示于投影范围的上端，否则，若车辆速度小于等于速度预设值B，则控制所述HUD驱动显示单元(300)将信息显示于投影范围的下端；

所述步骤S3中，所述HUD控制单元(200)将车辆距离信息与距离预设值C比较，若车辆距离大于距离预设值C，则控制所述HUD驱动显示单元(300)将信息显示于投影范围的上端，否则，若车辆距离小于等于距离预设值C，则控制所述HUD驱动显示单元(300)将信息显示于投影范围的下端；且若步骤S2、S3判断中出现下端显示则为下端显示，否则为上端显示。