CN114291004A - 一种hud调整装置、方法及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种HUD调整装置、方法及车辆，所述装置包括：激光模组、调整架、定位模组和控制器；所述激光模组用于投影显示；所述激光模组通过所述调整架安装在车舱内，所述调整架用于调整所述激光模组的位置；所述控制器被配置为：通过所述定位模组获取所述激光模组的位置，且当所述激光模组的位置不处于预设的第一位置时，控制所述调整架将所述激光模组的位置调整至所述第一位置。通过调整架对激光模组位置的调整，确保所述激光模组安装在预设的第一位置，保证通过激光模组实现HUD显示的质量。
Description
技术领域
本发明涉及车端控制技术领域，具体涉及一种HUD调整装置、方法及车辆。
背景技术
随着汽车行业的不断发展，各种新功能配置不断搭载在车辆上，尤其是近年来在车机交互界面、自动驾驶领域不断推出新功能。抬头显示简称HUD，又被叫做平行显示系统，是指以驾驶员为中心、盲操作、多功能仪表盘。它的作用，就是把时速、导航等重要的行车信息投影到驾驶员前面的挡风玻璃上，让驾驶员做到不低头、不转头就能获取必要的驾驶信息，提高驾驶的安全性。
现有技术中汽车的制造误差、安装零件的精度等对HUD显示位置的产生影响，会使HUD的激光模组偏离预设位置，导致HUD显示出现异常。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种HUD调整装置、方法及车辆，实现HUD位置的自动调整，避免HUD的显示异常。
为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种HUD调整装置，所述装置包括：激光模组、调整架、定位模组和控制器；
所述激光模组用于投影显示；
所述激光模组通过所述调整架安装在车舱内，所述调整架用于调整所述激光模组的位置；
所述控制器被配置为：
通过所述定位模组获取所述激光模组的位置，且当所述激光模组的位置不处于预设的第一位置时，控制所述调整架将所述激光模组的位置调整至所述第一位置。
作为一种优选方式，所述激光模组的激光头上设置若干定位点；
所述定位模组包括若干定位传感器；
所述调整架具有六维调整功能。
优选地，所述调整架包括安装在车顶的三维位移台、与三维位移台的移动台连接的万向接头、以及三根伸缩杆；
所述万向接头与所述激光模组的球型的激光头转动连接，所述激光头朝向车辆前方；
通过所述三维调整架的三个步进电机分别调整所述激光头的三维位置；
所述激光头的尾部通过三根伸缩杆与所述万向接头连接，通过三根伸缩杆的伸长和收缩调整所述激光模组的投影角度。
优选地，所述控制器具体被配置为：
获取若干定位传感器的位置，建立整车的坐标系；
通过任一定位传感器获取所有定位点的位置，通过所有定位点的位置在所述坐标系中建立所述激光头的结构模型，确定所述激光头的在所述坐标系中的准确位置；
当确定的激光头的准确位置不处于所述坐标系的所述第一位置时，通过所述调整架的三维位移台将所述激光头的调整至所述第一位置。
作为一种优选方式，所述装置还包括标定板，所述标定板安装在车头预设的第二位置；
所述控制器还被配置为：
检测所述激光模组投影到所述标定板上的投影点的位置，并当所述投影点的位置不处于所述标定板上预设的第三位置时，控制所述调整架调整所述激光模组的投影方向，以使所述激光模组的投影点处于所述第三位置。
进一步地，所述控制器还被配置为：
获取所述激光模组在所述标定板上的投影点的实时位置，计算所述投影点的实时位置与所述第三位置的偏移距离；
当所述偏移距离不小于预设的阈值时，控制所述调整架重新调整所述激光模组的位置；
当所述偏移距离小于所述阈值时，判定HUD工作正常。
优选地，所述激光模组通过所述调整架安装在车顶，所述激光模组初始的投影方向朝向车辆的正前方。
作为一种优选方式，所述若干定位点均匀分布在球型的激光头的垂直截面的圆周上；
所述若干定位传感器在车舱的左侧和右侧均有分布。
本发明又一实施例提供一种HUD调整方法，所述方法包括：
获取用于投影显示的激光模组的位置；
当所述激光模组的位置不处于预设的第一位置时，通过控制所述激光模组配置的调整架将所述激光模组的位置调整至所述第一位置。
进一步地，所述获取用于投影显示的激光模组的位置，具体包括：
获取若干定位传感器的位置，建立整车的坐标系；
通过任一定位传感器获取分布在所述激光模组的激光头上的所有定位点的位置，通过所有定位点的位置在所述坐标系中建立所述激光头的结构模型，确定所述激光头的在所述坐标系中的准确位置。
优选地，所述方法还包括：
当所述激光模组的位置在预设的第一位置时，检测所述激光模组投影到安装在车头预设的第二位置的标定板上的投影点的位置；
当所述投影点的位置不处于所述标定板上预设的第三位置时，控制所述调整架调整所述激光模组的投影方向，以使所述激光模组的投影点在所述第三位置。
进一步地，所述方法还包括：
当所述投影点的位置在所述第三位置时，经过预设时间间隔获取所述激光模组在所述标定板上的投影点的实时位置，计算所述投影点的实时位置与所述第三位置的偏移距离；
当所述偏移距离不小于预设的阈值时，控制所述调整架重新调整所述激光模组的位置；
当所述偏移距离小于所述阈值时，判定HUD工作正常。
本发明实施例还提供一种车辆，所述车辆包括车辆本体和如上述实施例中任一项所述的HUD调整装置
与现有技术相比，本发明提供的一种HUD调整装置、方法及车辆，通过定位模组确定激光模组相对整车的位置，对激光模组的定位更加准确，并且通过对激光模组位置的判断，通过调整架对激光模组位置的调整，确保所述激光模组安装在预设的第一位置，保证通过激光模组实现HUD显示的质量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种HUD调整装置的结构示意图；
图2是本发明另一实施例提供的一种HUD调整装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种三维位移台的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种HUD调整方法的流程示意图。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明实施例提供的一种HUD调整装置的结构示意图，激光模组、调整架、定位模组和控制器；
所述激光模组用于HUD的投影；
所述激光模组通过所述调整架安装在车舱内，所述调整架用于调整所述激光模组的位置；
所述控制器被配置为：
通过所述定位模组获取所述激光模组的位置，且当所述激光模组的位置不处于预设的第一位置时，控制所述调整架将所述激光模组的位置调整至所述第一位置。
在本实施例具体实施时，所述投影模组包括调整架和激光模组，激光模组通过所述调整架安装在车舱内的指定位置，所述激光模组用于投影显示信息在车窗上，所述调整架用于调整所述激光模组的位置；
定位模组用于获取所述激光模组的相对整车的位置；
所述控制器被配置为：
通过所述定位模组获取所述激光模组的位置，并对所述激光模组的位置进行判断，当所述激光模组的位置不处于预设的第一位置时，控制所述调整架将所述激光模组的位置调整至所述第一位置，完成对HUD位置的校准。
通过定位模组确定激光模组相对整车的位置，对激光模组的定位更加准确，并且通过对激光模组位置的判断，通过调整架对激光模组位置的调整，确保所述激光模组安装在预设的第一位置，保证通过激光模组实现HUD显示的质量。
在本发明提供的又一实施例中，所述激光模组的激光头上设置若干定位点；
所述定位模组包括若干定位传感器；
所述调整架具有六维调整功能。
本实施例具体实施时，参见图2，是本发明另一实施例提供的一种HUD调整装置的结构示意图，所述激光模组上设置有若干定位点11，所述若干定位点用于建立激光模组的模型，确定激光模组的准确位置；
所述定位模组包括若干定位传感器31，每一定位传感器能够获取所有定位点的位置，通过不同的定位传感器的位置，能够获取准确的激光模组的位置。
所述调整架具有六维调整功能，也可为一种六维调整架，用于实现激光模组的位置和投影方向。
通过若干定位传感器获取分布在激光模组的定位点的位置，获取激光模组的准确位置。
在本发明提供的又一实施例中，所述调整架包括安装在车顶的三维位移台、与三维位移台的移动台连接的万向接头、以及三根伸缩杆；
所述万向接头与所述激光模组的球型的激光头转动连接，所述激光头朝向车辆前方；
通过所述三维调整架的三个步进电机分别调整所述激光头的三维位置；
所述激光头的尾部通过三根伸缩杆与所述万向接头连接，通过三根伸缩杆的伸长和收缩调整所述激光模组的投影角度。
本发明具体实施时，参见图2，所述调整架包括三维位移台21、与三维位移台21连接的万向接头22和伸缩杆；
具体的，三维位移台21安装在车辆顶部的随形支架上，所述三维位移台21具有x轴平移、y轴平移和z轴平移功能，并通过与三维位移台21连接的万向接头22卡住激光模组的球形的激光头13的头部，激光头13可绕万向接头22转动，调整投影方向；
所述激光头为一光纤接头，所述激光头的尾部通过三根伸缩杆与万向接头22连接，三个伸缩杆分别为用于调节的光纤x轴倾角的第一伸缩杆23、用于调整y轴倾角的第二伸缩杆24和用于调整z轴倾角的第三伸缩杆25，通过三个伸缩杆的长度来控制激光模组的方向。
参见图3，是本发明实施例提供的一种三维位移台的结构示意图；三维位移台21的底座211安装在车顶的随形支架上；三维位移台21的移动台212与万向接头连接；
三维位移台21的第一步进电机213通过驱动Z向调节旋钮调整激光头的上下位置；三维位移台21的第二步进电机214通过驱动Y向调节旋钮调整激光头的左右位置；三维位移台21的第三步进电机215通过驱动X向调节旋钮调整激光头的前后位置；通过三个双相步进电机调整激光头的三维位置。
在初始状态下所述万向接头及伸缩杆将所述激光头固定为水平方向，保证HUD显示正常。
通过三维位移台完成移动万向接头的位置，控制激光模组的激光头的移动，通过三个伸缩杆与激光头的尾部连接，实现激光头的方向控制，完成激光模组的三维位置和投影方向调整。
在本发明提供的又一实施例中，所述控制器具体被配置为：
获取若干定位传感器的位置，建立整车的坐标系；
通过任一定位传感器获取所有定位点的位置，通过所有定位点的位置在所述坐标系中建立所述激光头的结构模型，确定所述激光模组的在所述坐标系中的准确位置；
当确定的激光头的准确位置不处于所述坐标系的所述第一位置时，通过所述调整架的三维位移台将所述激光头的调整至所述第一位置。
在本实施例具体实施时，通过获取若干个定位传感器的位置，根据若干定位传感器的相对位置建立整车的坐标系；
并通过任一定位传感器获取激光头上所有定位点的具体位置，通过所有定位传感器获取的每一定位点的平均位置，确定所有定位点的准确位置；根据所有定位点的位置，基于所有定位点所在的位置和激光头的形状，在建立的整车的坐标系中建立激光头的结构模型，确定激光头的精确位置；
当激光头的准确位置不处于所述坐标系的预设的第一位置时，通过所述调整架的三维位移台调整所述激光头的位置至所述第一位置。
通过多个定位传感器获取分布在激光头上的定位点的位置，确定所述激光头的精确位置，并对激光头的位置进行判断和调整，确保激光头的位置在所述第一位置，确保HUD显示的位置在正常范围内。
在本发明提供的又一实施例中，所述装置还包括标定板，所述标定板安装在车头预设的第二位置；
所述控制器还被配置为：
检测所述激光模组投影到所述标定板上的投影点的位置，并当所述投影点的位置不处于所述标定板上预设的第三位置时，控制所述调整架调整所述激光模组的投影方向，以使所述激光模组的投影点在所述第三位置。
在本实施例具体实施时，参见图2，所述装置还包括标定板4，所述标定板4安装在车头的第二预设位置；
所述标定板用于显示激光模组的投影点；
所述控制器还用于检测所述激光模组在所述标定板上的投影点的位置，并判断所述投影点是否在标定板上预设的第三位置，判断激光模块的方向异常，并通过控制调整架调整所述激光模组的投影方向，以使所述激光模组的投影点在所述第三位置，所述第三位置为激光模组正常工作时，投影到标定板上的位置。
通过对激光模组投影方向的控制，保证激光模组的投影方向的精确，提高HUD的投影质量。
在本发明提供的又一实施例中，所述控制器还被配置为：
获取所述激光模组在所述标定板上的投影点的实时位置，计算所述投影点的实时位置与所述第三位置的偏移距离；
当所述偏移距离不小于预设的阈值时，控制所述调整架重新调整所述激光模组的位置；
当所述偏移距离小于所述阈值时，判定HUD工作正常。
在本实施例具体实施时，完成所述激光模组方向控制后，经过预设的时间间隔，获取所述激光模组在所述标定板上的投影点的实时位置，计算所述投影点的实时位置与所述第三位置的偏移距离；
当所述偏移距离不小于预设的阈值时，表明激光模组工作过程中，激光模组的偏移量超出预设的误差内，表明激光模组不能够正常工作，激光模组的偏移量过大，通过控制所述调整架重新调整所述激光模组的位置至所述第一位置，并进行激光模组的投影方向的调整；
当所述偏移距离小于所述阈值时，表明激光模组投影的工作的偏差在指定范围内，判定HUD工作正常。
经过预设时间间隔，对激光模组的投影点的位置进行重新判定，确保激光模组在使用过程中HUD的显示质量。
在本发明提供的又一实施例中，所述激光模组通过所述调整架安装在车顶，所述激光模组初始的投影方向朝向车辆的正前方。
在本实施例具体实施时，参见图2，所述激光模组通过所述调整架安装在车顶，所述激光模组的投影方向在初始状态下朝向车流量的正前方。
初始状态下，是需要控制激光模组的位置即可使激光模组投影显示正常工作。
在本发明提供的又一实施例中，所述若干定位点均匀分布在球型的激光头的垂直截面的圆周上；
所述若干定位传感器在车舱的左侧和右侧均有分布。
在本实施例具体实施时，参见图2，激光头上分布的若干定位点，均匀分布在球型的激光头的垂直截面的圆周上；
若干定位传感器分布在车舱的左侧和右侧；
通过分布球型的激光头的圆周界面的激光头，能够更加精准的构建激光头的结构模型，确定激光头的精确位置，并且通过分布在车舱的左侧和右侧的定位传感器，能够根据定位传感器的位置完成整车的坐标系构建，避免由于定位传感器分布仅某一位置的导致定位偏差，可以以整车中心为坐标原点，建立整车的坐标系，基于坐标系建立激光头的结构模型，确定激光头的精确位置，激光头的位置更加准确。
参见图4，是本发明的又一实施例提供一种HUD调整方法，所述方法包括步骤S1～S2：
S1，获取用于投影显示的激光模组的位置；
S2，当所述激光模组的位置不处于预设的第一位置时，通过控制所述激光模组配置的调整架将所述激光模组的位置调整至所述第一位置。
在本实施例具体实施时，通过获取所述激光模组的位置，并对所述激光模组的位置进行判断，当所述激光模组的位置不处于预设的第一位置时，控制所述调整架将所述激光模组的位置调整至所述第一位置，完成对HUD位置的校准。
通过确定激光模组相对整车的位置，对激光模组的定位更加准确，并且通过对激光模组位置的判断，确保所述激光模组安装在预设的第一位置，保证通过激光模组实现的HUD显示的准确性。
在本发明提供的又一实施例中，所述步骤S1具体包括：
获取若干定位传感器的位置，建立整车的坐标系；
通过任一定位传感器获取分布在所述激光模组的激光头上的所有定位点的位置，通过所有定位点的位置在所述坐标系中建立所述激光头的结构模型，确定所述激光头的在所述坐标系中的准确位置。
在本实施例具体实施时，通过获取若干个定位传感器的位置，根据若干定位传感器的相对位置建立整车的坐标系；
并通过任一定位传感器获取激光头上所有定位点的具体位置，通过所有定位传感器获取的每一定位点的平均位置，确定所有定位点的准确位置；根据所有定位点的位置，基于所有定位点所在的位置和激光头的形状，在建立的整车的坐标系中建立激光头的结构模型，确定激光头的精确位置；
在本发明提供的又一实施例中，所述方法还包括：
当所述激光模组的位置在预设的第一位置时，检测所述激光模组投影到安装在车头预设的第二位置的标定板上的投影点的位置；
当所述投影点的位置不处于所述标定板上预设的第三位置时，控制所述调整架调整所述激光模组的投影方向，以使所述激光模组的投影点在所述第三位置。
在本实施例具体实施时，检测所述激光模组在所述标定板上的投影点的位置，并判断所述投影点是否在标定板上预设的第三位置，判断激光模组的投影方向异常，并通过控制调整架调整所述激光模组的投影方向，以使所述激光模组的投影点在所述第三位置，所述第三位置为激光模组正常工作时，投影到标定板上的位置。
通过对激光模组投影方向的控制，保证激光模组的投影方向的精确，提高HUD的投影质量。
在本发明提供的又一实施例中，当所述投影点的位置在所述第三位置时，经过预设时间间隔获取所述激光模组在所述标定板上的投影点的实时位置，计算所述投影点的实时位置与所述第三位置的偏移距离；
当所述偏移距离不小于预设的阈值时，控制所述调整架重新调整所述激光模组的位置；
当所述偏移距离小于所述阈值时，判定HUD工作正常。
在本实施例具体实施时，完成所述激光模组方向控制后，经过预设的时间间隔，获取所述激光模组在所述标定板上的投影点的实时位置，计算所述投影点的实时位置与所述第三位置的偏移距离；
当所述偏移距离不小于预设的阈值时，表明激光模组工作过程中，激光模组的偏移量超出预设的误差内，表明激光模组不能够正常工作，激光模组的偏移量过大，通过控制所述调整架重新调整所述激光模组的位置至所述第一位置，并进行激光模组的投影方向的调整；
当所述偏移距离小于所述阈值时，表明激光模组投影的工作的偏差在指定范围内，判定HUD工作正常。
经过预设时间间隔，对激光模组的投影点的位置进行重新判定，确保激光模组在使用过程中HUD的显示质量。
在本发明的又一实施例提供一种车辆，所述车辆包括车辆本体和上述实施例中任一项所述的HUD调整装置
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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种HUD调整装置，其特征在于，所述装置包括：激光模组、调整架、定位模组和控制器；
所述激光模组用于投影显示；
所述激光模组通过所述调整架安装在车舱内，所述调整架用于调整所述激光模组的位置；
所述控制器被配置为：
通过所述定位模组获取所述激光模组的位置，且当所述激光模组的位置不处于预设的第一位置时，控制所述调整架将所述激光模组的位置调整至所述第一位置。
2.如权利要求1所述的HUD调整装置，其特征在于，所述激光模组的激光头上设置若干定位点；
所述定位模组包括若干定位传感器；
所述调整架具有六维调整功能。
3.如权利要求2所述的HUD调整装置，其特征在于，所述调整架包括安装在车顶的三维位移台、与三维位移台的移动台连接的万向接头、以及三根伸缩杆；
所述万向接头与所述激光模组的球型的激光头转动连接，所述激光头朝向车辆前方；
通过所述三维调整架的三个步进电机分别调整所述激光头的三维位置；
所述激光头的尾部通过三根伸缩杆与所述万向接头连接，通过三根伸缩杆的伸长和收缩调整所述激光模组的投影角度。
4.如权利要求2所述的HUD调整装置，其特征在于，所述控制器具体被配置为：
获取若干定位传感器的位置，建立整车的坐标系；
通过任一定位传感器获取所有定位点的位置，通过所有定位点的位置在所述坐标系中建立所述激光头的结构模型，确定所述激光头的在所述坐标系中的准确位置；
当确定的激光头的准确位置不处于所述坐标系的所述第一位置时，通过所述调整架的三维位移台将所述激光头的调整至所述第一位置。
5.如权利要求1所述的HUD调整装置，其特征在于，所述装置还包括标定板，所述标定板安装在车头预设的第二位置；
所述控制器还被配置为：
检测所述激光模组投影到所述标定板上的投影点的位置，并当所述投影点的位置不处于所述标定板上预设的第三位置时，控制所述调整架调整所述激光模组的投影方向，以使所述激光模组的投影点处于所述第三位置。
6.如权利要求5所述的HUD调整装置，其特征在于，所述控制器还被配置为：
获取所述激光模组在所述标定板上的投影点的实时位置，计算所述投影点的实时位置与所述第三位置的偏移距离；
当所述偏移距离不小于预设的阈值时，控制所述调整架重新调整所述激光模组的位置；
当所述偏移距离小于所述阈值时，判定HUD工作正常。
7.如权利要求1所述的HUD调整装置，其特征在于，所述激光模组通过所述调整架安装在车顶，所述激光模组初始的投影方向朝向车辆的正前方。
8.如权利要求2所述的HUD调整装置，其特征在于，所述若干定位点均匀分布在球型的激光头的垂直截面的圆周上；
所述若干定位传感器在车舱的左侧和右侧均有分布。
9.一种HUD调整方法，其特征在于，所述方法包括：
获取用于投影显示的激光模组的位置；
当所述激光模组的位置不处于预设的第一位置时，通过控制所述激光模组配置的调整架将所述激光模组的位置调整至所述第一位置。
10.如权利要求9所述的HUD调整方法，其特征在于，所述获取用于投影显示的激光模组的位置，具体包括：
获取若干定位传感器的位置，建立整车的坐标系；
通过任一定位传感器获取分布在所述激光模组的激光头上的所有定位点的位置，通过所有定位点的位置在所述坐标系中建立所述激光头的结构模型，确定所述激光头的在所述坐标系中的准确位置。
11.如权利要求9所述的HUD调整方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述激光模组的位置在预设的第一位置时，检测所述激光模组投影到安装在车头预设的第二位置的标定板上的投影点的位置；
当所述投影点的位置不处于所述标定板上预设的第三位置时，控制所述调整架调整所述激光模组的投影方向，以使所述激光模组的投影点处于所述第三位置。
12.如权利要求11所述的HUD调整方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述投影点的位置处于所述第三位置时，经过预设时间间隔获取所述激光模组在所述标定板上的投影点的实时位置，计算所述投影点的实时位置与所述第三位置的偏移距离；
当所述偏移距离不小于预设的阈值时，控制所述调整架重新调整所述激光模组的位置；
当所述偏移距离小于所述阈值时，判定HUD工作正常。
13.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括车辆本体和如权利要求1～8中任一项所述的HUD调整装置。
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