CN113433695A - 一种基于whud的抬头显示方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车领域，提供了一种基于WHUD的抬头显示方法和系统，其方法包括：利用第一算力控制器获取不同类型的待显示信号；通过所述第一算力控制器处理所述待显示信号，生成显示信息并发送至第二算力控制器；所述显示信息包括图像信息；通过所述第二算力控制器发送所述显示信息至虚像成像结构，以在车机的挡风玻璃上进行抬头显示。本发明设计的HUD系统开发方式，具备更好的功能拓展性、更快的开发周期、更好显示体验、更低的成本价格，并且易于实现系列化。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，尤指一种基于WHUD的抬头显示方法和系统。
背景技术
现有的HUD系统结构松散，如：在GPS信号、摄像头接入主机、光线传感器、蓝牙、摄像头接入HUD。因而在总体系统设计时，许多设计的不确定性，导致为了实现HUD系统，需要将HUD控制器芯片、接插件接口布置额外增加算力才能应对。
与此同时，随着整车“互联化”“智能化”，HUD显示的内容更在不断增加，对于更多信息内容的如何接入，需要更好的系统性引导，否则会使后期的研发时间更长、沟通成本加大、系统硬件成本增大。
发明内容
本发明为了解决上述问题，本发明是通过以下技术实现的：
本发明提供一种基于WHUD的抬头显示方法，包括：
利用第一算力控制器获取不同类型的待显示信号；
通过所述第一算力控制器处理所述待显示信号，生成显示信息并发送至第二算力控制器；所述显示信息包括图像信息；
通过所述第二算力控制器发送所述显示信息至虚像成像结构，以在车机的挡风玻璃上进行抬头显示。
进一步优选的，还包括：
通过所述第二算力控制器接收控制信号，并基于所述控制信号自动调节基于WHUD的抬头显示器；
当自动调节所述基于WHUD的抬头显示器后，通过所述第二算力控制器发送反馈数据至所述车机；
其中，所述反馈数据包括显示调节数据。
进一步优选的，所述通过所述第二算力控制器接收控制信号，并基于所述控制信号自动调节基于WHUD的抬头显示器，包括：
通过所述第二算力控制器采集光线传感器信号，基于所述控制信号和所述光线传感器信号，自动调节所述基于WHUD的抬头显示器的显示高度和显示亮度。
进一步优选的，还包括：
通过所述第一算力控制器基于所述待显示信号中的导航信号，计算对应的导航信息，并发送至第二算力控制器；
通过所述第二算力控制器发送所述导航信息至虚像成像结构，以进行抬头显示。
进一步优选的，还包括：
通过所述第一算力控制器基于所述待显示信号中的ADAS信号，计算对应的驾驶辅助信息，并发送至第二算力控制器；
通过所述第二算力控制器发送所述驾驶辅助信息至虚像成像结构，以进行抬头显示。
进一步优选的，还包括：
通过所述第一算力控制器基于所述待显示信号中的通用信号，计算对应的通用显示信息，并发送至第二算力控制器；
通过所述第二算力控制器发送所述通用显示信息至虚像成像结构，以进行抬头显示。
进一步优选的，还包括：
通过所述第二算力控制器采集温度传感器信号，基于所述温度传感器信号执行对应的温度保护模式。
另一方面，本发明还提供一种基于WHUD的抬头显示系统，包括：
第一算力控制器，用于利用第一算力控制器获取不同类型的待显示信号；
所述第一算力控制器，还用于通过所述第一算力控制器处理所述待显示信号，生成对应类型的显示信息并发送至第二算力控制器；
第二算力控制器，与所述第一算力控制器连接，用于通过所述第二算力控制器发送所述显示信息至虚像成像结构，以在车机的挡风玻璃上进行抬头显示。
进一步优选的，所述第一算力控制器设置于WHUD控制器中。
进一步优选的，所述第一算力控制器设置于车机中。
本发明提供的一种基于WHUD的抬头显示方法和系统至少具有以下有益效果：本发明设计的HUD系统开发方式，具备更好的功能拓展性、更快的开发周期、更好显示体验、更低的成本价格。易于实现系列化。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种基于WHUD的抬头显示方法和系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明中一种基于WHUD的抬头显示方法的一个实施例的示意图；
图2是本发明中一种基于WHUD的抬头显示系统的一个实施例的示意图；
图3是本发明中一种基于WHUD的抬头显示系统的应用示意图；
图4是本发明中一种基于WHUD的抬头显示系统的另一个实施例的示意图；
图5是本发明中一种基于WHUD的抬头显示系统的应用示意图；
图6是本发明中一种基于WHUD的抬头显示系统的另一个实施例的示意图；
图7是本发明中一种基于WHUD的抬头显示系统的应用示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。
本发明的一个实施例，如图1所示，一种基于WHUD的抬头显示方法，包括：
利用第一算力控制器获取不同类型的待显示信号；
通过所述第一算力控制器处理所述待显示信号，生成显示信息并发送至第二算力控制器；所述显示信息包括图像信息；
通过所述第二算力控制器发送所述显示信息至虚像成像结构，以在车机的挡风玻璃上进行抬头显示。
示例性的，S100利用第一算力控制器获取不同类型的待显示信号。
具体的，第一算力控制器属于高算力控制器，可以通过高算力控制器采集不同类型的待显示信号，分析计算形成图像信息。
S200通过所述第一算力控制器处理所述待显示信号，生成对应类型的显示信息并发送至第二算力控制器。
具体的，第二算力控制器属于低算力控制器，仅仅需要接收第一算力控制器的图像信息，并控制虚像成像结构对图像信息进行抬头显示。
在本实施例中，可以通过该高算力控制器实现大量数据的计算，解决了现有技术中在总体系统设计时，许多设计的不确定性，导致为了实现HUD系统，需要将HUD控制器芯片、接插件接口布置额外增加算力才能应对的问题。
同时，第二算力控制器由于不需要进行大量的计算，通过第一算力控制器和第二算力控制的明确分工使得抬头显示系统能够处理很多的数据，且不需要集成冗杂的采集模块、算力模块或接口模块。这样不仅简化了控制器的结构和缩小了体积大小，还让后期不需要坐多余的集成设计，增加了该抬头显示系统的扩展的灵活性。
S300通过所述第二算力控制器发送所述显示信息至虚像成像结构，以在车机的挡风玻璃上进行抬头显示。
具体的，WHUD属于一种将图像信息投影在挡风玻璃的抬头显示器，通过本实施例的算力控制器设计和对应的分工设计，使得WHUD能够结构简单，能够灵活的增加显示内容，不受控制器集成功能的限制。
实施例二
基于上述实施例，在本实施例中于上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本实施例提供一种基于WHUD的抬头显示方法，进一步优选的，还包括：
优选的，还包括：
通过所述第一算力控制器基于所述待显示信号中的导航信号，计算对应的导航信息，并发送至第二算力控制器；
通过所述第二算力控制器发送所述导航信息至虚像成像结构，以进行抬头显示。
示例性的，通过所述第一算力控制器基于所述待显示信号中的导航信号，计算对应的导航信息转化成相应的显示内容，并发送至第二算力控制器。将所有的显示内容：导航信息、ADAS信息、通用信息绘制成一种可显示的图像，并将图像信息传输至第二算力控制器。
通过所述第二算力控制器发送所述导航信息显示内容至虚像成像结构，以进行抬头显示。
示例性的，第一算力控制器即高算力控制器具备的功能，具体包括：
1.导航信号，用于导航。具体可以包括以下内容：
示例性的，当第一算力控制器采集导航指引信号后，在普通导航时，会直接计算车道指引信息，例如：转向信息、转向距离、限速信息和超速信息，并将上述信息发送主第二算力控制器，第二算力控制发送上述信息至虚像成像结构，并控制虚像成像结构在挡风玻璃上进行抬头显示。
同时，第一算力控制器还会基于地图信号，计算鸟瞰地图，并将鸟瞰地图信息发送至第二算力控制器，第二算力控制发送上述信息至虚像成像结构，并控制虚像成像结构在挡风玻璃上进行抬头显示。
示例性的，当存在目的地的显示指令，第一算力控制器将实时采集的地点信息，例如目的地信息，进行直接计算得出目的地目标信息、目的地坐标位置、剩余距离、剩余时间、拥堵时间情况、预计抵达时间和全程导航路径预览信息，并将上述信息发送主第二算力控制器，第二算力控制发送上述信息至虚像成像结构，并控制虚像成像结构在挡风玻璃上进行抬头显示。
同时，第一算力控制器还会基于地点信号中普通机动点，计算普通机动点信息和坐标位置，并将上述信息发送至第二算力控制器，第二算力控制发送上述信息至虚像成像结构，并控制虚像成像结构在挡风玻璃上进行抬头显示。
进一步优选的，还包括：
通过所述第一算力控制器基于所述待显示信号中的ADAS信号，计算对应的驾驶辅助信息，并发送至第二算力控制器；
通过所述第二算力控制器发送所述驾驶辅助信息至虚像成像结构，以进行抬头显示。
2.ADAS信号，用于显示驾驶辅助信息。具体可以包括以下内容：
示例性的，当第一算力控制器采集车道偏移提示LDW后，会直接计算车道线状态，例如：左车道线状态、右车道线状态；以及车道线类型，例如：两侧车道线颜色、两侧车道线类型，并将上述信息发送主第二算力控制器，第二算力控制发送上述信息至虚像成像结构，并控制虚像成像结构在挡风玻璃上进行抬头显示。
同时，第一算力控制器还会基于前车碰撞预警/紧急制动FCW/AEB信号，计算前车预警信号，例如：前碰预警警戒型告警激活信号、前碰预警迫近型告警激活信号。将对应的前车预警信号发送至第二算力控制器，第二算力控制发送上述信息至虚像成像结构，并控制虚像成像结构在挡风玻璃上进行抬头显示，以进行前车预警。第一算力控制器收到预警/制动信号后，就直接生成相应的图片，并传输至第二算力控制器。
示例性的，当第一算力控制器采集盲区监测BSW后，会基于盲区监测报警信号确定所述盲区监测报警信号的显示方式，并将上述信息发送主第二算力控制器，第二算力控制发送上述信息至虚像成像结构，并控制虚像成像结构在挡风玻璃上进行抬头显示。
同时，第一算力控制器还会基于自适应巡航ACC，计算自适应巡航设置与模式，例如：自适应巡航模式、目标车速设置；以及ACC目标车辆，例如：跟车距离、目标车辆，并将对应的信息发送至第二算力控制器，第二算力控制发送上述信息至虚像成像结构，并控制虚像成像结构在挡风玻璃上进行抬头显示。
优选的，还包括：
通过所述第一算力控制器基于所述待显示信号中的通用信号，计算对应的通用显示信息，并发送至第二算力控制器；
通过所述第二算力控制器发送所述通用显示信息至虚像成像结构，以进行抬头显示。
3.通用显示：通用显示内容，来源于整车其他控制器、多媒体信号、蓝牙信号等，其显示具体内容如下：
优选的，第二算力控制器的功能包括：
通过所述第二算力控制器接收控制信号，并基于所述控制信号自动调节基于WHUD的抬头显示器。
当自动调节所述基于WHUD的抬头显示器后，通过所述第二算力控制器发送反馈数据至所述车机。其中，所述反馈数据包括显示调节数据、通用显示数据。
示例性的，第二算力控制器即低算力控制器，仅用作投影显示：控制输入、状态反馈：
1、输入：主要包含图像显示高度、图像显示亮度的调节；
2、反馈：反馈当前高度、亮度、控制器状态。
需要说明的是，WHUD的ADAS的显示内容，不需要通过图像的行驶显示AR街景，仅需直接在挡风玻璃上显示ADAS显示信息。
优选的，所述通过所述第二算力控制器接收控制信号，并基于所述控制信号自动调节基于WHUD的抬头显示器，包括：
通过所述第二算力控制器采集光线传感器信号，基于所述控制信号和所述光线传感器信号，自动调节所述基于WHUD的抬头显示器的显示高度和显示亮度。
优选的，还包括：通过所述第二算力控制器采集温度传感器信号，基于所述温度传感器信号执行对应的温度保护模式。
优选的，还包括：通过所述第二算力控制器采集温度传感器信号，基于所述温度传感器信号执行对应的温度保护模式。
示例性的，第二算力控制器上采集传感器信号，传感器信号不需要计算，可以直接使用，例如：
光线传感器信号，用于自动调节图片的亮度。
其中，光线传感器一般使用I2C接口，与雨量传感器集合在一起。该值在HUD不独自集成光线传感器时，通过CAN(FD)或ETH发送给低算力控制器。
温度传感器信号：由于HUD中的光学器件在过高温度工作时影响性能与寿命，因而HUD需要在低算力控制器集成温度传感器，从而进行温度保护策略。
需要说明的，关于畸变矫正：由于光学成像一定存在图形的畸变，此部分工作可以由高算力控制器通过软件矫正实现，也可通过额外的单独畸变校正的硬件来实现。
其中，虚像成像结构通过光学设计来完成光学的虚像成像。
在本实施例中，采用本发明专利设计的HUD系统开发方式，具备更好的功能拓展性、更快的开发周期、更好显示体验、更低的成本价格。易于实现系列化。
实施例三
另一方面，基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，如图2、3所示，本发明还提供一种基于WHUD的抬头显示系统，包括：
第一算力控制器100，用于利用第一算力控制器获取不同类型的待显示信号。
所述第一算力控制器，还用于通过所述第一算力控制器处理所述待显示信号，生成对应类型的显示信息并发送至第二算力控制器。
第二算力控制器200，与所述第一算力控制器连接，用于通过所述第二算力控制器发送所述显示信息至虚像成像结构300，以在车机的挡风玻璃上进行抬头显示。
在本实施例中，本实施例提供一种基于视频传输的WHUD系统架构。本系统由三部分构成：
1.提供算力、形成图形显示的主机即第一算力控制器。
2.控制HUD虚像成像结构位置与亮度的HUD控制器，即第二算力控制器。
3.光学成像的虚像成像结构三个核心组成部分构成。
其中，第一算力控制器和第二算力控制器的部分系统接口：
1.供电接口：用于显示设备的供电。
2.视频传输接口：传输主机生成的图像。
3.控制接口：用于传输HUD高度、亮度等调节的控制命令。
4.状态反馈：HUD应向主机反馈主机控制命令的执行结果。
其中，第二算力控制器和虚像成像结构的部分系统接口：仅图像传输用于显示。
优选的，所述第一算力控制器设置于WHUD控制器中。示例性的，如图4、5所示。
示例性的，系统划分为高算力控制与低算力控制器，实际结构为：WHUD具备高算力控制器与低算力控制器。
其中，高算力控制器具备的功能：导航信号，用于导航。在本实施例的架构中，导航信号可以通过CAN(FD)、ETH传输导航信息。
本实施例提供一种高性能WHUD抬头显示系统。WHUD是指通过挡风玻璃显示成像抬头显示系统，其高性能体现在于，相比于传统HUD，其显示内容更加丰富，包含ADAS、导航等智能化内容；其显示也具备更大视场角与投影距离。
对于高性能WHUD的架构，由主机控制器、HUD控制器、光学投影结构共同构成。其中主机控制器负责收集信号用于图像生成，HUD控制器负责接收主机控制器的视频信号，以及调节显示的功能。本产品应用于汽车领域。
在本实施例中，本发明设计的HUD系统开发方式，具备更好的功能拓展性、更快的开发周期、更好显示体验、更低的成本价格。易于实现系列化。
实施例四
另一方面，基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，如图6、7所示，本发明还提供一种基于WHUD的抬头显示系统，包括：
第一算力控制器100，用于利用第一算力控制器获取不同类型的待显示信号。
所述第一算力控制器，还用于通过所述第一算力控制器处理所述待显示信号，生成对应类型的显示信息并发送至第二算力控制器。
第二算力控制器200，与所述第一算力控制器连接，用于通过所述第二算力控制器发送所述显示信息至虚像成像结构300，以在车机的挡风玻璃上进行抬头显示。
优选的，所述第一算力控制器设置于车机中。
示例性的，系统划分为高算力控制与低算力控制器，实际结构为：车机进行高算力的工作内容，HUD控制器仅进行低算力的工作内容。
其中，高算力控制器即第一算力控制器位于车机。
示例性的，高算力控制器应具备的功能：导航信号，用于导航。在本实施例的架构中，导航为车机本身模块，使用内部软件定义的API即可，传输导航信息的内容。
在本实施例中，本发明设计的HUD系统开发方式，具备更好的功能拓展性、更快的开发周期、更好显示体验、更低的成本价格。易于实现系列化。
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，仅以上述各程序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程序模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的程序单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各程序模块可以集成在一个处理单元中，也可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处理单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序单元的形式实现。另外，各程序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。
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细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
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申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其他的方式实现。示例性的，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，示例性的，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，示例性的，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、机械或其他的形式。
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，在本申请各个实施例中的各功能单元可能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。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于WHUD的抬头显示方法，其特征在于，包括：
利用第一算力控制器获取不同类型的待显示信号；
通过所述第一算力控制器处理所述待显示信号，生成显示信息并发送至第二算力控制器；所述显示信息包括图像信息；
通过所述第二算力控制器发送所述显示信息至虚像成像结构，以在车机的挡风玻璃上进行抬头显示。
2.根据权利要求1所述的基于WHUD的抬头显示方法，其特征在于，还包括：
通过所述第二算力控制器接收控制信号，并基于所述控制信号调节基于WHUD的抬头显示器；
当自动调节所述基于WHUD的抬头显示器后，通过所述第二算力控制器发送反馈数据至所述车机；
其中，所述反馈数据包括显示调节数据、通用显示数据。
3.根据权利要求2所述的基于WHUD的抬头显示方法，其特征在于，所述通过所述第二算力控制器接收控制信号，并基于所述控制信号调节基于WHUD的抬头显示器，包括：
通过所述第二算力控制器采集光线传感器信号，基于所述控制信号和所述光线传感器信号，自动调节所述基于WHUD的抬头显示器的显示高度和显示亮度。
4.根据权利要求所述的基于WHUD的抬头显示方法，其特征在于，还包括：
通过所述第一算力控制器基于所述待显示信号中的导航信号，计算对应的导航信息，并发送至第二算力控制器；
通过所述第二算力控制器发送所述导航信息至虚像成像结构，以进行抬头显示。
5.根据权利要求1所述的基于WHUD的抬头显示方法，其特征在于，还包括：
通过所述第一算力控制器基于所述待显示信号中的ADAS信号，计算对应的驾驶辅助信息，并发送至第二算力控制器；
通过所述第二算力控制器发送所述驾驶辅助信息至虚像成像结构，以进行抬头显示。
6.根据权利要求1所述的基于WHUD的抬头显示方法，其特征在于，还包括：
通过所述第一算力控制器基于所述待显示信号中的通用信号，计算对应的通用显示信息，并发送至第二算力控制器；
通过所述第二算力控制器发送所述通用显示信息至虚像成像结构，以进行抬头显示。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的基于WHUD的抬头显示方法，其特征在于，还包括：
通过所述第二算力控制器采集温度传感器信号，基于所述温度传感器信号执行对应的温度保护模式。
8.一种基于WHUD的抬头显示系统，其特征在于，包括：
第一算力控制器，用于利用第一算力控制器获取不同类型的待显示信号；
所述第一算力控制器，还用于通过所述第一算力控制器处理所述待显示信号，生成对应类型的显示信息并发送至第二算力控制器；
第二算力控制器，与所述第一算力控制器连接，用于通过所述第二算力控制器发送所述显示信息至虚像成像结构，以在车机的挡风玻璃上进行抬头显示。
9.根据权利要求8所述的一种基于WHUD的抬头显示系统，其特征在于，所述第一算力控制器设置于WHUD控制器中。
10.根据权利要求8所述的一种基于WHUD的抬头显示系统，其特征在于，所述第一算力控制器设置于车机中。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202110712387.3A CN113433695A (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 一种基于whud的抬头显示方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN113433695A true CN113433695A (zh) | 2021-09-24 |
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ID=77754518
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| CN202110712387.3A Pending CN113433695A (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 一种基于whud的抬头显示方法和系统 |
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Citations (4)
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2021
- 2021-06-25 CN CN202110712387.3A patent/CN113433695A/zh active Pending
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