CN115166978B - 抬头显示系统的显示镜片、系统、方法及介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及汽车技术领域，特别涉及一种抬头显示系统的显示镜片、系统、方法及介质，其中，抬头显示系统的显示镜片，包括反射屏、半反射膜、增透膜，反射屏具有内侧面和外侧面，内侧面上镀有半反射膜，外侧面上镀有增透膜，其中，反射屏为凹面形状的自由曲面，以使得抬头显示系统的成像清晰度大于预设值，且使得成像时的畸变率保持在于预设范围内。由此，解决了相关技术中HUD的显示镜片成像时不清晰，且易产生畸变，用户体验不佳等问题。

Description

抬头显示系统的显示镜片、系统、方法及介质

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，特别涉及一种抬头显示系统的显示镜片、系统、方法及介质。

背景技术

HUD(Head Up Display，抬头显示系统)，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。抬头显示系统的作用是把时速、导航等重要信息，投影到驾驶员前面的风挡玻璃上，让驾驶员尽量做到不低头、不转头就能看到时速、导航等重要的驾驶信息。

其中，HUD通常由底座和显示镜片组成，显示镜片用于成像显示。然而，相关技术中HUD的显示镜片成像时通常清晰度较差，且容易产生畸变，大大降低用户的使用体验。

发明内容

本申请提供一种抬头显示系统的显示镜片、系统、方法及存储介质，以解决相关技术中HUD的显示镜片成像时不清晰，且易产生畸变，用户体验不佳等问题。

本申请第一方面实施例提供一种抬头显示系统的显示镜片，包括反射屏、半反射膜、增透膜，所述反射屏具有内侧面和外侧面，所述内侧面上镀有半反射膜，所述外侧面上镀有增透膜，其中，所述反射屏为凹面形状的自由曲面，以使得抬头显示系统的成像清晰度大于预设值，且使得成像时的畸变率保持在于预设范围内

根据上述技术手段，本申请实施例可以通过设置自由曲面反射屏使该汽车HUD显示镜片成像清晰，且产生的畸变小，可以有效克服相关技术中HUD的显示镜片成像时不清晰，且易产生畸变的问题，提升用户的使用体验。

可选地，所述预设范围可以为3％～5％。

本申请第二方面实施例提供一种抬头显示系统，包括：上述实施例所述的抬头显示系统的显示镜片；机座和连接组件，其中，所述连接组件用于连接所述显示镜片和所述机座。

根据上述技术手段，由于设置有上述实施例的抬头显示系统的显示镜片，因此本申请实施例的系统可以有效克服相关技术中HUD的显示镜片成像时不清晰，且易产生畸变的问题，提升用户的使用体验。

可选地，所述连接组件包括：连接部，所述连接部设置在所述显示镜片的底部；连接件，所述连接件分别连接所述连接部和所述机座，用于调节所述显示镜片的实际位置；其中，所述连接部设置开设有至少一个固定孔，所述连接件包括固定杆、旋转杆和插销，其中，所述固定杆穿过所述固定孔并插入至所述插销中，用于固定所述显示镜片；所述旋转杆设置在所述连接件的相对两端并与所述机座连接。

根据上述技术手段，本申请实施例可以通过简易的连接器使得HUD显示镜片与HUD显示系统中的机座相连，可以实现显示镜片相对于机座的上下翻转，从而达到便于调控显示镜片、满足不同身高驾驶人的要求，同时通过调节显示镜片的位置还能使其成像更加清晰，从而具有成像清晰、畸变小、成本低和便于调节的优点。

本申请第三方面实施例提供一种车辆的虚拟显示方法，所述方法应用于上述实施例所述的抬头显示系统，其中，所述方法包括以下步骤：获取车辆周围的真实场景数据；根据所述真实场景数据搭建三维虚拟场景；通过所述抬头显示系统显示所述三维虚拟场景和所述虚拟车辆。

根据上述技术手段，本申请实施例可以基于真实场景数据搭建三维虚拟场景，还原真实世界中的场景，使得虚拟世界源自于真实世界，而又优于真实世界，可以有效提高用户体验。

可选地，还包括：获取所述车辆的实际运动状态；根据所述实际运动状态控制所述虚拟车辆在所述三维虚拟场景中执行对应动作。

根据上述技术手段，本申请实施例可以根据车辆的移动状况跟驾驶状况，为安装了AR-HUD的驾驶员以及佩戴VR眼镜的乘客匹配出内容，虚拟世界体验中的车辆会随着真实车辆动作。

可选地，包括：获取用户的设计意图；根据所述设计意图设计所述虚拟车辆。

根据上述技术手段，本申请实施例可以使得用户自定义虚拟世界车辆的造型跟颜色，提升用户个性化交互体验。

本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的车辆的虚拟显示方法。

由此，本申请至少具有如下有益效果：

(1)本申请实施例可以通过设置自由曲面反射屏使该汽车HUD显示镜片成像清晰，且产生的畸变小，可以有效克服相关技术中HUD的显示镜片成像时不清晰，且易产生畸变的问题，提升用户的使用体验；

(2)本申请实施例可以通过简易的连接器使得HUD显示镜片与HUD显示系统中的机座相连，可以实现显示镜片相对于机座的上下翻转，从而达到便于调控显示镜片、满足不同身高驾驶人的要求，同时通过调节显示镜片的位置还能使其成像更加清晰，从而具有成像清晰、畸变小、成本低和便于调节的优点；

(3)本申请实施例可以基于真实场景数据搭建三维虚拟场景，还原真实世界中的场景，使得虚拟世界源自于真实世界，而又优于真实世界，可以有效提高用户体验；

(4)本申请实施例可以根据车辆的移动状况跟驾驶状况，为安装了AR-HUD的驾驶员以及佩戴VR眼镜的乘客匹配出娱乐内容，虚拟世界体验中的车辆会随着真实车辆动作；

(5)本申请实施例可以根据车辆的移动状况跟驾驶状况，为安装了AR-HUD的驾驶员以及佩戴VR眼镜的乘客匹配出娱乐内容，虚拟世界体验中的车辆会随着真实车辆动作；

(6)本申请实施例可以使得用户自定义虚拟世界车辆的造型跟颜色，提升用户个性化交互体验。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供的抬头显示系统的显示镜片的结构示意图；

图2为根据本申请一个实施例提供的抬头显示系统的结构示意图；

图3为根据本申请实施例提供的抬头显示系统的结构示意图；

图4为根据本申请实施例提供的抬头显示系统的布置结构示意图；

图5为根据本申请实施例提供的车辆的虚拟显示方法的流程图。

附图标记说明：

抬头显示系统10、抬头显示系统的显示镜片100、反射屏110、半反射膜120、增透膜130、连接组件200、连接部210、固定孔211、连接件220、固定杆221、旋转杆222、插销223、螺纹224和机座300

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

随着汽车领域车载娱乐系统，高精地图系统，场景重构系统的不断深入发展，以及用户对汽车舒适性，安全性，娱乐性的需求不断升高，一种高品质体验也会有更多的期待与需求。目前汽车行业智能化发展日趋成熟，3D车模实时呈现技术也随着软硬件能力提升运用愈发广泛。车载AR、VR、3D游戏的生态池也会一片大好。

为此，本申请实施例提出了一种抬头显示系统的显示镜片、系统、方法及存储介质，下面将参考附图描述本申请实施例的抬头显示系统的显示镜片、系统、方法及存储介质。针对上述背景技术中提到的相关技术中HUD的显示镜片成像时不清晰，且易产生畸变，用户体验不佳的问题，本申请提供了一种抬头显示系统的显示镜片。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种抬头显示系统的显示镜片的结构示意图。

如图1所示，该抬头显示系统的显示镜片100包括：反射屏110、半反射膜120和增透膜130。

其中，反射屏110具有内侧面和外侧面，内侧面上镀有半反射膜120，外侧面上镀有增透膜130，反射屏110为凹面形状的自由曲面，以使得抬头显示系统的成像清晰度大于预设值，且使得成像时的畸变率保持在于预设范围内；预设值可以根据实际情况具体设置或标定，用于标识成像是否清晰；预设范围可以为3％～5％。

可以理解的是，本申请实施例可以通过设置自由曲面反射屏，使汽车HUD显示镜片成像清晰，且产生的畸变小，提升用户的使用体验。

具体而言，如图2所示，镜片100包括凹面形状的反射屏110、半反射膜120和增透膜130(图中未具体标识半反射膜120和增透膜130)。反射屏110为自由曲面，所示反射屏110具有内侧面和外侧面，内侧面上镀有半反射膜，外侧面上镀有增透膜。本申请实施例可以通过设置自由曲度的反射屏110，使得该汽车HUD显示镜片成像清晰，且产生的畸变控制在3％～5％。

需要说明的是，反射屏110所采用的材料可以为有机玻璃，或者热塑性塑料或者其他材料等，不作具体限定。

根据本申请实施例提出的抬头显示系统的显示镜片，可以通过设置自由曲面反射屏使该汽车HUD显示镜片成像清晰，且产生的畸变小，可以有效克服相关技术中HUD的显示镜片成像时不清晰，且易产生畸变的问题，提升用户的使用体验。

其次参照附图描述根据本申请实施例提出的抬头显示系统。

图3是本申请实施例的抬头显示系统的方框示意图。

如图3所示，该抬头显示系统10包括：抬头显示系统的显示镜片100、连接组件200和机座300，其中，连接组件200用于连接显示镜片100和机座300。

可以理解的是，由于设置有上述实施例的抬头显示系统的显示镜片，因此本申请实施例的系统10可以有效克服相关技术中HUD的显示镜片成像时不清晰，且易产生畸变的问题，提升用户的使用体验。

在具体布置时，本申请实施例的抬头显示系统10可以布置在如图4所示的位置处，且可以根据实际情况进行调整，不作具体限定。

在本申请实施例中，如图2所示，连接组件200包括：连接部210和连接件220。其中，连接部210设置在显示镜片100的底部；连接件220分别连接机座300和连接部210，用于调节显示镜片100的实际位置。

在本申请实施例中，如图2所示，连接部210设置开设有至少一个固定孔211，连接件220包括固定杆221、旋转杆222和插销223，其中，固定杆221穿过固定孔211并插入至插销223中，用于固定显示镜片100；旋转杆222设置在连接件220的相对两端并与机座300连接。

其中，固定孔221的设置数量可以根据实际情况具体设置，不作具体限定。

具体而言，如图2所示，连接部210上开设有若干固定孔221，连接件220包括固定杆221、旋转杆222和插销223；固定杆221穿过固定孔211并插入至插销223中以固定镜片100，旋转杆222设置在连接件220的相对两端并与机座300连接。旋转杆222可以为旋转螺钉，旋转螺钉与机座通过螺纹224连接。需要说明的是，在其他实施例中，旋转杆222还可以为其他结构。

由此，本申请实施例可以通过设置该简易的连接部210以及连接件220能够达到调节反射屏11的目的，从而满足不同身高的驾驶员的要求，同时，该结构成本较低，制造工艺简单。

需要说明的是，前述对抬头显示系统的显示镜片实施例的解释说明也适用于该实施例的抬头显示系统，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的抬头显示系统，由于设置有上述实施例的抬头显示系统的显示镜片，因此本申请实施例的系统可以有效克服相关技术中HUD的显示镜片成像时不清晰，且易产生畸变的问题，提升用户的使用体验；可以通过简易的连接器使得HUD显示镜片与HUD显示系统中的机座相连，可以实现显示镜片相对于机座的上下翻转，从而达到便于调控显示镜片、满足不同身高驾驶人的要求，同时通过调节显示镜片的位置还能使其成像更加清晰，从而具有成像清晰、畸变小、成本低和便于调节的优点。

另外参照附图描述根据本申请实施例提出的车辆的虚拟显示方法。

图4是本申请实施例的车辆的虚拟显示方法的流程图。

如图4所示，方法应用于上述实施例的抬头显示系统，其中，该车辆的虚拟显示方法包括以下步骤：

在步骤S101中，获取车辆周围的真实场景数据。

可以理解的是，本申请实施例可以基于车辆自身的设备采集这是环境数据，包括车辆周围建筑或桥梁等数据。例如，本申请实施例可以通过前视摄像头、周视摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器，采集当前车外真实场景数据。

在步骤S102中，根据真实场景数据搭建三维虚拟场景。

可以理解的是，本申请实施例可以通过三维软件建模还原真实场景，以提供给用户真实的虚拟体验。

具体而言，本申请实施例可以通过高精地图，仿真场景等多维度信息搭建一个趣味性的3D虚拟世界，还原真实世界中的场景，再赋予其艺术创造，使这个虚拟世界源自于真实世界，而又优于真实世界。

需要说明的是，本申请实施例还可以在不同的天气里面，设计不同的场景环境，并可以根据用户心情，自动适配新的环境与当前真实场景相结合，提高用户体验。

在步骤S103中，根据用户意图控制虚拟车辆在三维虚拟场景中行驶，并通过抬头显示系统显示三维虚拟场景和虚拟车辆。

其中，用户意图可以为控制虚拟车辆的意图。

可以理解的是，由于三维虚拟场景是基于真实场景数据搭建，因此在具体使用时，本申请实施例可以使得虚拟世界源自于真实世界，而又优于真实世界，可以有效提高用户体验。

在本申请实施例中，还包括：获取车辆的实际运动状态；根据实际运动状态控制虚拟车辆在三维虚拟场景中执行对应动作。

可以理解的是，本申请实施例可以根据车辆的移动状况跟驾驶状况，为安装了AR-HUD的驾驶员以及佩戴VR眼镜的乘客匹配出内容，虚拟世界体验中的车辆会随着真实车辆动作。

具体而言，本申请实施例可以通过VR跟AR-HUD技术极大程度上增强乘客在旅途中的娱乐性和车辆的可玩性。该模式能够根据车辆的移动状况跟驾驶状况，为安装了AR-HUD的驾驶员以及佩戴VR眼镜的乘客匹配出内容，比如车辆正在进行转弯动作时，虚拟世界体验中的车辆会随之进行转向，车辆进行加速或者减速等动作的时候，虚拟世界中的车辆也会随之进行的加速动效或者减速动效。

在本申请实施例中，包括：获取用户的设计意图；根据设计意图设计虚拟车辆。

可以理解的是，本申请实施例可以使得用户自定义虚拟世界车辆的造型跟颜色，提升用户个性化交互体验。

下面将通过一个具体实施对车辆的虚拟显示方法进行阐述，具体如下：

1、通过前视摄像头、周视摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器，采集当前车外的真实场景数据；

2、数据内容包括：真实的环境(建筑，桥梁等)；

3、通过三维软件建模还原真实场景并加入个性化设计；

4、用建好的三维模型在引擎里面还原整个场景并加入一些趣味性的彩蛋；

5、用户可以AR-HUD或者VR技术自定义虚拟世界车辆的造型跟颜色，提升用户个性化交互体验；

6、赋予场景丰富的各种粒子特效，触发彩蛋有特殊事件，提高趣味性，提升体验。

需要说明的是，前述对抬头显示系统的显示镜片和抬头显示系统实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆的虚拟显示方法，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的车辆的虚拟显示方法，可以基于真实场景数据搭建三维虚拟场景，还原真实世界中的场景，使得虚拟世界源自于真实世界，而又优于真实世界，可以有效提高用户沉浸式体验；可以基于真实场景数据搭建三维虚拟场景，还原真实世界中的场景，使得虚拟世界源自于真实世界，而又优于真实世界，可以有效提高用户体验；可以根据车辆的移动状况跟驾驶状况，为安装了AR-HUD的驾驶员以及佩戴VR眼镜的乘客匹配出内容，虚拟世界体验中的车辆会随着真实车辆动作，满足用户的需求；可以使得用户自定义虚拟世界车辆的造型跟颜色，提升用户个性化交互体验。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的车辆的虚拟显示方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列，现场可编程门阵列等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (3)

1.一种车辆的虚拟显示方法，其特征在于，所述方法应用于抬头显示系统，其中，方法包括以下步骤：

获取车辆周围的真实场景数据；

根据所述真实场景数据搭建三维虚拟场景；

获取所述车辆的实际运动状态，根据所述实际运动状态控制虚拟车辆在所述三维虚拟场景中执行对应动作，并通过所述抬头显示系统显示所述三维虚拟场景和所述虚拟车辆。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

获取用户的设计意图；

根据所述设计意图设计所述虚拟车辆。

3.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-2任一项所述的车辆的虚拟显示方法。

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