CN110435540B - 一种平视显示系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于屏幕显示技术领域，提供了一种平视显示系统和方法，其中，平视显示系统包括设于挡风玻璃的显示装置，所述显示装置包括透明显示屏和3D图像生成元件；所述3D图像生成元件覆盖所述透明显示屏。本申请实施例通过在透明显示屏覆盖3D图像生成元件，可以同时向驾驶员显示2D以及3D图像，通过3D图像为驾驶员提供视差效果，从而使得显示的图像更加立体清晰，可以有效解决驾驶员观看平视显示器显示的图像时产生的视觉上的图像失真问题。

Description

一种平视显示系统和方法

技术领域

本发明涉及屏幕显示的技术领域，尤其涉及一种平视显示系统和方法。

背景技术

平视显示器(HUD)作为一种驾驶辅助工具，可以在驾驶期间通过挡风玻璃为驾驶员提供资讯或警告，而不需要驾驶员将视野移离车辆前方的道路。显示图像可以由直接安装在挡风玻璃上的显示面板给出或由图像投影仪给出，投影仪给出的发射图像光由挡风玻璃反射。

但由于挡风玻璃多为倾斜状态安装在车上，使得驾驶员在观看设于挡风玻璃上的平视显示器时产生视觉上的图像失真形变，影响驾驶员的使用观感。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种平视显示系统和方法，以解决驾驶员观看平视显示器显示的图像时产生的视觉上的图像失真问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种平视显示系统，包括设于挡风玻璃的显示装置，所述显示装置包括透明显示屏和3D图像生成元件；

所述3D图像生成元件覆盖所述透明显示屏。

在一个实施示例中，所述3D图像生成元件为可变光栅，所述可变光栅包括遮光部分和透光部分，所述遮光部分和所述透光部分呈柱形且交替排列。

在一个实施示例中，所述3D图像生成元件为可变光栅，所述可变光栅包括遮光部分和透光部分，所述遮光部分和所述透光部分呈正方形且交替排列成棋盘型。

在一个实施示例中，所述显示装置包括分布于所述挡风玻璃的第一显示区域、第二显示区域和第三显示区域；

所述第一显示区域设置于所述挡风玻璃正对驾驶员的区域，所述第二显示区域和所述第三显示区域分别设置于所述第一显示区域的两侧。

在一个实施示例中，所述平视显示系统还包括跟踪装置，所述跟踪装置用于跟踪拍摄驾驶员的头部或瞳孔的图像，得到监测数据。

在一个实施示例中，所述平视显示系统还包括控制装置，所述控制装置分别与所述显示装置和所述跟踪装置电性连接；

所述控制装置用于根据所述监测数据控制所述显示装置显示的图像跟随驾驶员的头部或瞳孔移动；

所述控制装置还用于根据所述监测数据调整所述透光部分的尺寸。

在一个实施示例中，所述第一显示区域、所述第二显示区域和所述第三显示区域各包括至少两个子显示区域；

所述3D图像生成元件至少覆盖一个所述子显示区域。

在一个实施示例中，所述可变光栅为液晶光栅；

所述液晶光栅包括第一基板、第二基板、设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层、设置在所述第一基板和所述液晶层之间的第一电极层、以及设置在所述第二基板和所述液晶层之间的第二电极层。

在一个实施示例中，所述可变光栅包括第一基板、第二基板以及用于在透明状态和显示状态之间切换的电致变色层；

所述电致变色层设于所述第一基板和所述第二基板之间；所述第一基板和所述电致变色层之间设有第一电极层；所述第二基板和所述电致变色层之间设有第二电极层。

本发明实施例的第二方面提供了一种平视显示方法，应用于第一方面中的平视显示系统，由所述控制装置执行，所述方法包括：

控制显示装置输出预设的图像信息；

获取跟踪装置实时跟踪拍摄驾驶员的头部或眼睛得到的监测数据；

在浮动模式时，根据所述监测数据计算驾驶员在所述显示装置上的视线移动轨迹；

控制显示在所述视线移动轨迹范围内的图像移动，以使所述图像远离所述视线移动轨迹所在的位置。

本发明实施例提供的一种平视显示系统和方法，系统中包括设于挡风玻璃的显示装置；其中，所述显示装置包括透明显示屏和3D图像生成元件；所述3D图像生成元件覆盖所述透明显示屏。由于透明显示屏上覆盖有3D图像生成元件，显示装置可以同时向驾驶员显示2D以及3D图像。显示装置生成的3D图像为驾驶员提供视差效果，从而使得显示的图像更加立体清晰，解决驾驶员观看平视显示器显示的图像时产生的视觉上的图像失真问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有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是本发明实施例一提供的平视显示系统中显示装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的3D图像生成元件的第一实施示例的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的3D图像生成元件的第二实施示例的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的3D图像生成元件的内部结构示意图；

图5是本发明实施例二提供的平视显示系统的结构示意图；

图6是本发明实施例二提供的三维显示原理示意图；

图7是本发明实施例三提供的显示装置的区域划分示意图；

图8是本发明实施例三提供的显示装置的子区域划分的第一实施示例；

图9是本发明实施例三提供的显示装置的子区域划分的第二实施示例；

图10是本发明实施例四提供的平视显示方法的流程示意图；

图11是本发明实施例五提供的平视显示系统的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

实施例一

如图1所示，是本发明实施例一提供的平视显示系统中显示装置的结构示意图。本实施例提供的平视显示系统可安装在车辆的挡风玻璃位于驾驶室的一面，为驾驶员提供资讯或安全警告信息。该平视显示系统包括：设于挡风玻璃上的显示装置；其中，所述显示装置包括透明显示屏101和3D图像生成元件102；并且所述3D图像生成元件102覆盖所述透明显示屏101。

具体地，本实施例提供的平视显示系统(HUD)中的显示装置设于车辆的挡风玻璃，可选地，显示装置覆盖挡风玻璃的部分区域，避免妨碍驾驶员通过挡风玻璃观察外部环境。由于显示装置包括透明显示屏101和3D图像生成元件102，这两个部件均为透明部件并不妨碍驾驶员通过设有显示装置的区域观察外部环境。其中，透明显示屏101的至少一个区域被3D图像生成元件102覆盖。

可选地，显示装置中的透明显示屏101可为有机发光二极管(OLED)，小型LED(MiniLED)和/或微型LED(micro LED)显示器。由于车辆挡风玻璃的主体由具有一定厚度的玻璃基板制成，可将OLED材料布置在挡风玻璃基板的内表面上；在另一种实现方式中，还使用额外的盖板玻璃(Cover Glass)覆盖在OLED材料表面以形成夹层结构，从而完成将透明显示屏101设置在挡风玻璃上。透明显示屏101中的OLED材料起光源作用，通过合适的电导体经过挡风玻璃侧面，再连接到电源进行显示。连接手段可以是任何适用的传统方法，而OLED材料包括发光层、空穴传输层、电子传输层，以及位于OLED两面的电极，还可选地包括封装层。

在一个实施示例中，覆盖透明显示屏101的3D图像生成元件102为驾驶员生成3D图像，可为可变光栅。其中，3D图像生成元件102为可变光栅时包括：遮光部分和透光部分。透光部分指3D图像生成元件102中允许光通过的区域，遮光区域指3D图像生成元件102中不允许光通过的区域。

可选的，在一种实施示例中，如图2所示，可变光栅的遮光部分21和透光部分22可呈柱形且交替排列。在另一种实施示例中，如图3所示，遮光部分31和所述透光部分32还可为正方形且交替排列成棋盘型，遮光部分和透光部分沿水平方向交替分布、还沿垂直方向交替分布。

在一个实施示例中，可变光栅可为液晶(LC)光栅，包括遮光部分和透光部分。如图4所示，为当3D图像生成元件102为液晶光栅时的内部结构示意图；其中，3D图像生成元件包括第一基板31、第二基板32、设置在所述第一基板31和所述第二基板32之间的液晶层33、设置在所述第一基板31和所述液晶层33之间的第一电极层34、以及设置在所述第二基板32和所述液晶层33之间的第二电极层35。

具体地，第一和第二基板由玻璃制成并且基本上是透明的，第一电极层34是由非透射材料制成的柱的形式。第一电极层34连接到驱动电压，而第二电极层35连接到公共电压；使得当电压施加到第一电极层34的列时，在各个列下面或附近的液晶层33部分不允许光通过。当没有电压施加到第一电极层34的列时，液晶层33允许光通过。允许光通过的列之间的液晶区域限定了透光部分，包括直接位于第一电极层的列下方的液晶区域和不允许光通过的列之间的液晶区域限定了遮光部分。为了使LC光栅可行，可将一个或多块偏振片加到基板的外表面。如果从透明显示屏出射的光已经直线偏振，只需将一片偏振片放置于远离光源的那块基板的外表面上。这情况下，偏振片的偏振方向垂直或平行于所述显示屏的输出光的振偏方向。并且，3D图像生成元件的透光部分的尺寸可通过施加电压来调节。根据施加的电压量，列之间的透光部分的不同区域的宽度可以不同。

在另一个实施示例中，可变光栅还可包括第一基板、第二基板以及用于在透明状态和显示状态之间切换可变光栅的电致变色层；其中，所述电致变色层设于所述第一基板和所述第二基板之间；所述第一基板和所述电致变色层之间设有电极层；所述第二基板和所述电致变色层之间设有另一电极层。

具体地，由于当3D图像生成元件为LC可变光栅时放置于基板外表面上的偏振片可能导致可变光栅的透光率降低，而采用电致变色材料制成的可变光栅即EC可变光栅除去电致变色层之外大部分区域为透明状态。电致变色层可以在透明和非透明状态之间转换。在透明状态下，EC可变光栅的所有部分都是透明的，而在非透明状态(操作状态)下，电致变色层变为非透明状态。在一种设计中，电致变色层由电致变色材料制成的柱组成，所述电致变色材料彼此平行布置，其间具有空间。柱形成遮光部分，柱之间的空间形成透光部分。在另一种设计中，EC层由EC材料制成的矩形单元组成。矩形单元可以是呈正方形的形式。矩形单元形成遮光部分，矩形单元之间的空间形成透光部分。作为棋盘型的可变光栅，遮光部分和透光部分不仅沿水平方向彼此交替布置，而且沿垂直方向交替布置。

在一个实施例中，3D图像生成元件的透光部分的尺寸在非显示状态或2D显示状态下变得最大化，以实现3D图像生成元件的最高透明度。对于较大尺寸的透光部分，将允许更多的光通过3D图像生成元件，这允许更高的透明度。在非显示状态或2D显示状态下，没有电压施加到3D图像生成元件的电极。显示装置可以向驾驶员显示2D图像或3D图像，或者同时显示2D图像或3D图像。例如，至少具有显示装置的挡风玻璃区域被可变光栅覆盖。由可变光栅覆盖的区域可以形成3D图像显示区域，其能够显示2D图像或3D图像，或者同时显示2D图像和3D图像。显示装置的其他区域可用于显示2D图像。

本发明实施例提供的一种平视显示系统，系统中包括设于挡风玻璃的显示装置；其中，所述显示装置包括透明显示屏和3D图像生成元件；所述3D图像生成元件覆盖所述透明显示屏。由于透明显示屏上覆盖有3D图像生成元件，显示装置可以同时向驾驶员显示2D以及3D图像。显示装置生成的3D图像为驾驶员提供视差效果，从而使得显示的图像更加立体清晰，解决驾驶员观看平视显示器显示的图像时产生的视觉上的图像失真问题。利用3D图像的视觉增强，实现驾驶员在观望外部环境时同时可观察到进入眼帘的3D图像，使得驾驶员无需分神查看信息。

实施例二

如图5所示，是本发明实施例二提供的平视显示系统的结构示意图。在实施例一的基础上，本实施例还提供了一种平视显示系统除了包括显示装置51外，还包括跟踪装置52；所述跟踪装置52用于跟踪驾驶员的头部或瞳孔的移动得到监测数据。

在一个实施示例中，平视显示系统还包括控制装置53；该控制装置53分别与显示装置51和跟踪装置52电性连接；控制装置用于根据所述监测数据控制所述显示装置显示的图像跟随驾驶员的头部或瞳孔移动；控制装置还用于根据所述监测数据调整所述透光部分的尺寸。

具体地，控制装置53包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。该控制装置53与跟踪装置52通信连接，接收跟踪装置52跟踪驾驶员头部或瞳孔移动得到的监测数据即拍摄到的图像数据。其中，该跟踪装置52由至少一个拍摄镜头组成，通过拍摄镜头实时拍摄驾驶员在观看挡风玻璃过程中头部或瞳孔的移动，从而使得控制装置53能够根据拍摄到的图像数据计算获得驾驶员的视线在挡风玻璃以及设于挡风玻璃上的显示装置51上的移动轨迹。

驾驶员可选择显示装置上显示图像的两种模式，包括浮动模式和固定模式。在浮动模式下，控制装置53根据拍摄到的图像数据计算获得驾驶员的视线在挡风玻璃以及设于挡风玻璃上的显示装置51上的移动轨迹后，控制装置53控制显示在视线移动轨迹范围内的图像移动，以使所述图像远离所述视线移动轨迹所在的位置；或控制装置53控制显示在视线移动轨迹范围内的图像消失，以使显示装置上视线移动轨迹所在的位置重新变为透明，避免视线移动轨迹所在的位置上显示的图像妨碍驾驶员透过挡风玻璃观察外部环境。

可选的，控制装置53根据跟踪装置跟踪驾驶员的头部或瞳孔移动拍摄到的图像数据还能够计算出驾驶员当前的视线焦点位置和视线移动幅度。在另一个实施示例中，跟踪装置52还包括红外光源，该红外光源可设于挡风玻璃上使得红外光源发射的红外光能够照射到驾驶员的眼睛上。跟踪装置中的拍摄镜头还具有红外拍摄功能，可拍摄驾驶员的瞳孔反射红外光的图像数据，从而使得控制装置53能够根据图像数据中驾驶员的瞳孔红外反光点确定当驾驶员的视线落在显示装置51所显示的图像上时是在透过挡风玻璃观看远处事物还是在观看显示装置上显示的图像信息。在固定模式下，控制装置根据拍摄到的图像数据确定驾驶员当前的观看状态为远视时，控制装置根据拍摄到的图像数据计算出驾驶员当前的视线焦点位置，调整显示在该视线焦点位置上的图像的透明度，以使驾驶员的视线能够穿过该图像观察外部环境。

控制装置53还与显示装置51电性连接，根据所述跟踪装置发送的监测数据控制所述显示装置显示的图像移动；控制装置还用于根据所述跟踪装置发送的监测数据调整所述3D图像生成元件的透光部分的尺寸。具体地，如图6所示，对于普通的立体光栅61，观看者必须与光栅保持一定距离才能观察到3D效果。显示装置62可以发出两组图像，即L-image和R-image。L图像和R图像基本上表示相同的图像，分别用于模拟来自左眼和右眼的视角观察到的物体。在3D图像生成元件的理想的配置中，包含L图像和R图像的可视图像通过透明显示屏显示。驾驶员可以在距透明显示装置一定距离处观察到视觉图像，其中L图像进入驾驶员的左眼并且R图像进入驾驶员的右眼。利用视差效果，驾驶员能够观察到3D图像。若驾驶员从不适当的位置观看3D图像，驾驶员的单眼会受到L图像和R图像的干扰而导致观看到的图像模糊。在这方面，优选的是通过控制装置53根据跟踪装置52发送的监测数据调整3D图像生成元件的透射部分的列尺寸以减少这种干扰。

当驾驶员与各个透射部分的列的位置之间形成的线与显示装置51上3D图像生成元件的平面之间的角度X较小时，图像模糊这一现象会更频繁的发生。因此，对于特定的透射部分的列，电压将施加到透射部分列旁边的电极，其电压量与特定部分列的角度X成反比。通过平视显示系统中跟踪装置52跟踪驾驶员头部或瞳孔的移动/位置，控制装置53对跟踪装置52发送的监测数据进行计算可获得驾驶员头部或眼睛对应显示装置51的相对位置，使得控制装置53能够根据该相对位置调整3D图像生成元件的透光部分的尺寸。在调整时，透光部分的每列的尺寸可以不同。例如，控制装置53根据跟踪装置52拍摄到的监测数据计算获得驾驶员的面部与3D图像生成元件之间最短距离的区域位置，将3D图像生成元件中该区域位置以外的列的尺寸调小，以减少驾驶员的单眼受到L图像和R图像的干扰，避免图像失真。

实施例三

如图7所示是本发明实施例三提供的显示装置的区域划分示意图，在实施例一或二的基础上，本实施例还提供一种平视显示系统中划分有多个显示区域的显示装置。其中，

显示装置包括分布于所述挡风玻璃的第一显示区域71、第二显示区域72和第三显示区域73；第一显示区域71设置于所述挡风玻璃正对驾驶员区域；第二显示区域72和第三显示73区域分别设置于在所述第一显示区域71的两侧。

具体地，为提高驾驶员对显示装置所显示的图像的观看体验，可根据显示装置在挡风玻璃上的分布位置将显示装置划分为三个显示区域。显示装置上正对驾驶员的中央位置可设为第一显示区域71，由于此处为驾驶员的重要视野范围，需避免显示过多图像干扰驾驶员视野，可用于显示少量紧急/安全等相关的重要等级高的信息。而显示装置中位于第一显示区域71两旁的显示区域可分别设为第二和第三显示区域。可选的，可参照驾驶员的正面方向位置，将位于驾驶员左边位置的显示区域设为第二显示区域72，将位于驾驶员右边位置的显示区域设为第三显示区域73，可用于显示车辆状态或资讯等的重要等级较低的信息。

在一个实施示例中，显示装置中所述第一显示区域、所述第二显示区域和所述第三显示区域各自包括至少两个子显示区域。如图8所示，显示装置中的第一显示区域包括第一中间显示区域81和第一下显示区域82；第二显示区域包括第二中间显示区域83和第二下显示区域84；第三显示区域包括第三中间显示区域85和第三下显示区域86。

可选的，如图9所示，显示装置中所述第一显示区域、所述第二显示区域和所述第三显示区域各包括三个子显示区域；这三个显示区域分别为上显示区域、中显示区域和下显示区域。其中，显示装置中的第一显示区域包括第一上显示区域91、第一中显示区域92和第一下显示区域93；第二显示区域包括第二上显示区域94、第二中显示区域95和第二下显示区域96；第三显示区域包括第三上显示区域97、第三中显示区域98和第三下显示区域99。显示装置中三个显示区域的上和下子显示区域可用于显示车辆状态或资讯等的重要等级较低的信息。

并且，显示装置中至少一个子显示区域覆盖有3D图像生成元件，可选的，覆盖有3D图像生成元件的子显示区域可为第一显示区域、第二显示区域或第三显示区域的下子显示区域。减少显示区域生成的3D图像对驾驶员视线的遮挡。将3D图像生成元件设于驾驶员前方偏下方的挡风玻璃位置，使驾驶员在观看前方马路时能同时观看到3D图像，以便辅助驾驶。与平面图像不同的是，3D图像对于用户的视觉观感具有突出感(视感的增强)，容易被驾驶员注意到。驾驶员甚至可以在观望前方时感觉到3D图像生成元件显示的突出图像。

实施例四

如图10所示，是本发明实施例四提供的平视显示方法的流程示意图。本实施例可适用于实施例二或三中平视显示系统对驾驶员显示图像信息的场景，该方法可以由控制装置执行，该控制装置可为智能终端、平板或PC等，在本发明实施例中以平视显示系统中的控制装置作为执行主体进行说明，该方法具体包括如下步骤：

S110、控制显示装置输出预设的图像信息；

控制装置与显示装置连接向显示装置提供图像信号，以使显示装置输出预设的图像信息。该图像信息包括重要等级由高至低排列的安全相关信息、状态相关信息和资讯信息。其中，安全相关信息包括：引擎功能失常信号、速度限制超过信号、碰撞警告信号、导航警告(紧急情况下的驾驶指引)以及泊车指引等；状态相关信息包括：车辆、驾驶员、乘客状态或道路状况的状态信息；资讯信息包括：天气、温度、时间、即将到来的日程等额外信息的非紧急内容。

S120、获取跟踪装置实时跟踪拍摄驾驶员的头部或眼睛得到的监测数据；

控制装置与跟踪装置通信连接，接收跟踪装置可跟踪拍摄驾驶员头部或瞳孔移动得到的监测数据即拍摄到的图像数据。其中，该跟踪装置设于车厢内由至少一个拍摄镜头组成，通过拍摄镜头实时拍摄驾驶员在观看挡风玻璃过程中头部或瞳孔的移动，从而使得控制装置能够根据拍摄到的图像数据计算获得驾驶员的视线在挡风玻璃以及设于挡风玻璃上的显示装置上的移动轨迹。

S130、在浮动模式时，根据所述监测数据计算驾驶员在所述显示装置上的视线移动轨迹。

S140、控制显示在所述视线移动轨迹范围内的图像移动，以使所述图像远离所述视线移动轨迹所在的位置。

驾驶员可选择显示装置上显示图像的两种模式，包括浮动模式和固定模式。在浮动模式下，控制装置根据拍摄到的图像数据计算获得驾驶员的视线在挡风玻璃以及设于挡风玻璃上的显示装置上的移动轨迹后，控制装置控制显示在视线移动轨迹范围内的图像移动，以使所述图像远离所述视线移动轨迹所在的位置；或控制装置控制显示在视线移动轨迹范围内的图像消失，以使显示装置上视线移动轨迹所在的位置重新变为透明，避免视线移动轨迹所在的位置上显示的图像妨碍驾驶员透过挡风玻璃观察外部环境。

可选的，控制装置根据跟踪装置跟踪驾驶员的头部或瞳孔移动拍摄到的图像数据还能够计算出驾驶员当前的视线焦点位置和视线移动幅度。在另一个实施示例中，跟踪装置52还包括红外光源，该红外光源可设于挡风玻璃上使得红外光源发射的红外光能够照射到驾驶员的眼睛上。跟踪装置中的拍摄镜头还具有红外拍摄功能，可拍摄驾驶员的瞳孔反射红外光的图像数据，从而使得控制装置能够根据图像数据中驾驶员的瞳孔红外反光点确定当驾驶员的视线落在显示装置所显示的图像上时是在透过挡风玻璃观看远处事物还是在观看显示装置上显示的图像信息。在固定模式下，控制装置根据拍摄到的图像数据确定驾驶员当前的观看状态为远视时，控制装置根据拍摄到的图像数据计算出驾驶员当前的视线焦点位置，调整显示在该视线焦点位置上的图像的透明度，以使驾驶员的视线能够穿过该图像观察外部环境。

实施例五

图11是本发明实施例五提供的平视显示系统的控制装置的结构示意图。该控制装置包括：处理器1、存储器2以及存储在所述存储器2中并可在所述处理器1上运行的计算机程序3，例如平视显示方法的程序。所述处理器1执行所述计算机程序3时实现上述平视显示方法实施例中的步骤，例如图10所示的步骤S110至S140。

示例性的，所述计算机程序3可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器2中，并由所述处理器1执行，以完成本申请。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序3在所述控制装置中的执行过程。例如，所述计算机程序3可以被分割成第一控制模块、监测数据获取模块、计算模块和第二控制模块，各模块具体功能如下：

第一控制模块，用于控制显示装置输出预设的图像信息；

监测数据获取模块，用于进入浮动模式时，获取跟踪装置实时跟踪拍摄驾驶员的头部或瞳孔得到的监测数据；

计算模块，用于根据所述监测数据计算驾驶员在所述显示装置上的视线移动轨迹；

第二控制模块，用于控制显示在所述视线移动轨迹范围内的图像移动，以使所述图像远离所述视线移动轨迹所在的位置。

所述控制装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述控制装置可包括，但不仅限于，处理器1、存储器2以及存储在所述存储器2中的计算机程序3。本领域技术人员可以理解，图11仅仅是控制装置的示例，并不构成对控制装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述控制装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所述处理器1可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器2可以是所述控制装置的内部存储单元，例如控制装置的硬盘或内存。所述存储器2也可以是外部存储设备，例如控制装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器2还可以既包括控制装置的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器2用于存储所述计算机程序以及平视显示方法所需的其他程序和数据。所述存储器2还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种平视显示系统，其特征在于，包括设于挡风玻璃的显示装置，所述显示装置包括透明显示屏和3D图像生成元件；

所述3D图像生成元件覆盖所述透明显示屏；所述透明显示屏的至少一个区域被所述3D图像生成元件覆盖；

所述平视显示系统还包括控制装置和跟踪装置，所述控制装置分别与所述显示装置和所述跟踪装置电性连接；

所述跟踪装置用于跟踪拍摄驾驶员的头部或瞳孔的图像，得到监测数据；

所述控制装置用于根据所述监测数据控制所述显示装置显示的图像跟随驾驶员的头部或瞳孔移动，避免所述图像显示在驾驶员的视线移动轨迹范围内。

2.如权利要求1所述的平视显示系统，其特征在于，所述3D图像生成元件为可变光栅，所述可变光栅包括遮光部分和透光部分，所述遮光部分和所述透光部分呈柱形且交替排列。

3.如权利要求1所述的平视显示系统，其特征在于，所述3D图像生成元件为可变光栅，所述可变光栅包括遮光部分和透光部分，所述遮光部分和所述透光部分呈正方形且交替排列成棋盘型。

4.如权利要求2或3所述的平视显示系统，其特征在于，所述显示装置包括分布于所述挡风玻璃的第一显示区域、第二显示区域和第三显示区域；

所述第一显示区域设置于所述挡风玻璃正对驾驶员的区域，所述第二显示区域和所述第三显示区域分别设置于所述第一显示区域的两侧。

5.如权利要求4所述的平视显示系统，其特征在于，所述平视显示系统还包括控制装置，所述控制装置分别与所述显示装置和所述跟踪装置电性连接；

所述控制装置还用于根据所述监测数据调整所述透光部分的尺寸。

6.如权利要求5所述的平视显示系统，其特征在于，所述第一显示区域、所述第二显示区域和所述第三显示区域各包括至少两个子显示区域；

所述3D图像生成元件至少覆盖一个所述子显示区域。

7.如权利要求6所述的平视显示系统，其特征在于，所述可变光栅为液晶光栅；

所述液晶光栅包括第一基板、第二基板、设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层、设置在所述第一基板和所述液晶层之间的第一电极层、以及设置在所述第二基板和所述液晶层之间的第二电极层。

8.如权利要求6所述的平视显示系统，其特征在于，所述可变光栅包括第一基板、第二基板以及用于在透明状态和显示状态之间切换的电致变色层；

所述电致变色层设于所述第一基板和所述第二基板之间；所述第一基板和所述电致变色层之间设有第一电极层；所述第二基板和所述电致变色层之间设有第二电极层。

9.一种平视显示方法，其特征在于，应用于如权利要求5-8中任一项所述的平视显示系统，由所述控制装置执行，所述方法包括：

控制显示装置输出预设的图像信息；

获取跟踪装置实时跟踪拍摄驾驶员的头部或眼睛得到的监测数据；

在浮动模式时，根据所述监测数据计算驾驶员在所述显示装置上的视线移动轨迹；

控制显示在所述视线移动轨迹范围内的图像移动，以使所述图像远离所述视线移动轨迹所在的位置。

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