CN204821175U - 一种可识别路况的抬头显示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可识别路况的抬头显示器，其显示器控制图像源屏幕发送实体影像；投影镜片接收实体影像并显示出具有距离感的虚像影像。其中，显示器前方设有与控制器相连的前置摄像头，前置摄像头可以摄取关于路况的信息并将其发送至控制器，控制器还可以根据所述路况信息进行路况识别，并识别结果控制所述图像源屏幕发送不同的实体影像。还可以通过设置两个前置的摄像头，实现以对前方障碍物距离的识别。这种抬头显示器实现了路况信息的识别，驾驶员可以抬头显示器即可获知前方的路况的情况，如红绿灯的状态、道路标牌信息的识别及提醒、限速提示以及在汽车行驶偏离预定车道时进行偏离提示，丰富并扩展了抬头显示器的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车用抬头显示器，特别涉及一种可识别路况的抬头显示器。
背景技术
车用抬头显示器(HeadUpDisplay-HUD)是一种利用玻璃成像，将驾驶员所需要的主要信息以图标或文字的方式投射在其视野前方，使得驾驶员可以同时关注驾车环境和相关的驾驶信息，避免驾驶员在驾驶过程中因查看行驶数据而偏移视线导致对前方路况的注意力被分散，可以有效地增加行车的安全性。
如图1所示，目前普通的HUD产品在结构上采用的结构如下：以汽车前挡风玻璃2为反射面，将显示器1设置在仪表盘上方，通过显示器1将图像投射到前挡风玻璃2上进行一次反射，从而将投影的虚像显示在驾驶员眼睛3的视线前方一定距离的位置。由于成像位置位于视线正前方，与路面重叠且所成虚像不影响观察路面，这种成像投射的方法使得驾驶员减少了视觉焦距的切换以及视线偏离所造成的注意力分散。
虽然目前这种车用抬头显示器相关技术已经较为成熟，图像大小及清晰度已经大为改善，但这些抬头显示器功能单一，特别是，虽然该些抬头显示器能够获取并显示汽车行使信息，但对车辆行使时其前方的路况状态信息目前还无法获取。因而，如何使得现有的HUD产品可以获取前方的路况信息并通过抬头显示器像驾驶人员显示，成为本实用新型主要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可识别路况的抬头显示器，以实现通过车载抬头显示器显示车辆前方的路况如红绿灯变化、标牌识别及限速提醒等多种提示功能。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种可识别路况的抬头显示器，包括：
显示器，所述显示器具有一图像源屏幕及控制器，所述控制器用于控制所述图像源屏幕发送实体影像；
投影镜片，所述投影镜片用于接收所述实体影像并显示出具有距离感的虚像影像；
其中，所述显示器前方设有与所述控制器相连的前置摄像头，所述前置摄像头用于摄取前方的路况信息并将其发送至所述控制器，所述控制器还用于根据所述路况信息进行路况信息处理，并根据处理结果控制所述图像源屏幕发送不同的实体影像。
较佳地，所述显示器前方还设有与所述控制器相连的第二摄像头，所述第二摄像头与所述前置摄像头间具有一预设距离，所述第二摄像头与所述前置摄像头协同配合以进行对前方目标的测距。
较佳地，所述控制器包括一测距单元，所述测距单元用于获取所述第二摄像头与前置摄像头的视频帧数据，以识别到障碍物并进行测距，得到测距结果作为处理结果。
较佳地，所述控制器包括路况监控单元及道路信息识别单元；其中，
所述路况监控单元用于获取所述路况信息并提取其中的车道信息及路灯状态信息以进行车道识别及路灯状态识别处理，并输出识别结果作为处理结果；
所述道路信息识别单元用于获取所述路况信息并提取其中的标牌文字、车牌文字，并输出提取结果作为处理结果。
较佳地，所述路况监控单元包括一存储模块，所述存储模块内存储有车道识别信息及路灯状态识别信息，用于车道识别及路灯状态识别处理；
所述道路信息识别单元包括一提取文字信息模块，所述提取文字信息模块用于从视频数据中识别出路牌及车牌并对识别到的路牌及车牌中的文字进行分割及识别，识别后输出识别的文字作为提取结果。
较佳地，所述显示器的左侧和/或右侧还设有侧面摄像头，所述侧面摄像头与控制器相连，所述侧面摄像头用于采集两侧面的图像和/或视频信息并发送给所述控制器进行处理。
较佳地，所述控制器内还包括盲区识别单元，所述盲区识别单元内预存有若干障碍物的特征信息，所述盲区识别单元用于接收侧面摄像头采集的图像和/或视频信息，以判断侧面摄像头所采集图像的区域内是否有障碍物。
较佳地，所述投影镜片设于一成像镜架上，所述成像镜架用于将所述投影镜片安放至汽车仪表板上方位置处。
较佳地，所述成像镜架上且具有第一转轴，该成像镜架通过该第一转轴连接并固定所述投影镜片，使所述投影镜片相对于该成像镜架转动，从而调整虚像影像的反射角度。
较佳地，所述显示器还具有第二转轴，该显示器通过该第二转轴安装至汽车遮阳板上，使所述显示器相对于汽车遮阳板转动，调整图像源屏幕的实体影像的发射角度。
本实用新型提供的可识别路况的抬头显示器，其显示器控制图像源屏幕发送实体影像；投影镜片接收实体影像并显示出具有距离感的虚像影像。其中，显示器前方设有与控制器相连的前置摄像头，前置摄像头可以摄取关于路况的信息并将其发送至控制器，控制器还可以根据所述路况信息进行路况识别，并识别结果控制所述图像源屏幕发送不同的实体影像。还可以通过设置两个前置的摄像头，实现双目测距，以对前方障碍物距离进行识别。这种抬头显示器实现了路况信息的识别，驾驶员可以抬头显示器即可获知前方的路况的情况，如红绿灯的状态、道路标牌信息的识别及提醒、限速提示以及在汽车行驶偏离预定车道时进行偏离提示等等。前置摄像头还可以配备红外摄像头，如此，在光线较差的夜间也可以有效监测前方是否有生命体存在，进而丰富并扩展了抬头显示器的功能。
附图说明
图1为现有的普通HUD产品的结构示意图；
图2为本实用新型提供的抬头显示器的组成结构示意图；
图3为本实用新型实施例一的显示器内部组成模块示意图；
图4为本实用新型实施例一优选实施方式的显示器内部组成模块示意图；
图5为本实用新型实施例二的显示器内部组成模块示意图。
具体实施方式
为更好地说明本实用新型，兹以二优选实施例，并配合附图对本实用新型作详细说明，具体如下：
实施例一：
如图2所示，本实施例提供的可识别路况的抬头显示器，包括显示器21，显示器21发送图像至投影镜片22，投影镜片22接收到实体影像后反射并显示出具有距离感的虚像影像。其中，投影镜片22设于一成像镜架23上，成像镜架23可以将投影镜片22安放至汽车仪表板上方位置处。成像镜架23上还具有转轴231，该成像镜架23通过转轴231连接并固定投影镜片22，使投影镜片22可以相对于该成像镜架23转动，从而调整虚像影像的反射角度。而显示器21还具有转轴211，该显示器21通过该转轴211转动连接安装至汽车的遮阳板上，使得显示器可以相对于汽车遮阳板进行转动，以调整显示器发送实体影像的发射角度。
如图3所示，显示器21具有一图像源屏幕304及控制器301，控制器304包括道路信息识别单元302及路况监控单元303。其中，显示器21还设有一前置摄像头305，其位于显示器21的前方(即面向车头前方的一侧)，道路信息识别单元302及路况监控单元303用于接收来自前置摄像头305的图像和/或视频数据，并进行路况信息的提取及路况信息的处理。控制器304可以控制图像源屏幕304发送实体影像，以及根据路况信息的处理结果控制图像源屏幕301发送不同的实体影像。
该抬头显示器工作时，前置摄像头305对车辆前方进行实时监控，并将监控到的路况信息的视频数据发送给控制器301。路况监控单元303获取状态信息的视频数据并提取其中的车道信息及路灯状态信息然后进行车道识别及路灯状态识别处理，并输出识别结果。
具体地，路况监控单元303内包括一存储模块，该存储模块内存储有车道识别信息及路灯状态识别信息，用于车道识别及路灯状态识别处理。其中，车道识别信息一般为车道视频特征数据，通过该车道特征数据与当前监控到的视频数据进行比对，如特征信息相符，则识别到车道。当车辆驾驶时偏离车道但却未打开转向灯时，即可进行变道提示，由控制器301控制图像源屏幕304显示变道提示的提醒信息，以防止误变道操作。同时，车道识别还可以识别车道长其他特征，如人行横道等，本领域技术人员可根据实际需要设置需要提醒的车道识别信息及相应的提示信息。而路灯状态识别信息主要为预存的红绿灯图像数据库模型，其为根据目前交通路口采集的图像数据得到的。当前置摄像头获取视频帧数据后，路况监控单元303可以根据所存储的路灯状态识别信息识别到交通灯，并将交通灯从图像中分割出来，再由模型进行识别获得当前红绿灯的状态。获得红绿灯状态数据后，由控制器301控制图像源屏幕304显示红绿灯信息的提醒信息。
道路信息识别单元302在接收到来自前置摄像头305的视频帧数据后，获取路况信息并提取其中的标牌文字、车牌文字，并输出提取结果作为处理结果。具体地，道路信息识别单元302包括一提取文字信息模块，该提取文字信息模块对视频帧数据进行识别，从视频数据中识别出路牌及车牌后，将识别到的路牌及车牌中从视频帧中分割出来，随后再对分割的路牌及车牌的文字进行识别，识别后输出识别的文字作为提取结果。再由控制器301控制图像源屏幕304显示提取到的文字信息，方便驾驶员通过抬头显示器查看该些信息。
在一优选实施例中，显示器的左侧或右侧设有侧面摄像头，或者左右两侧均设有侧面摄像头。如图4所示，侧面摄像头401与控制器301相连，侧面摄像头401用于采集汽车两侧面的图像和/或视频信息并发送给控制器进行处理。具体地，侧面摄像头401采集到的图像信息发送给控制器后，控制器301可对该图像信息进行处理并判断两侧是否有障碍物如行人、车辆等，并控制图像源屏幕304进行侧面路况信息的提示，从而实现盲区识别。其中，控制器301内还包括一盲区识别单元402，该盲区识别单元402内预存有若干障碍物(如人或车等)的特征信息，当侧面摄像头401采集的图像和/或视频信息发送给盲区识别单元402时，盲区识别单元402即可根据预存的特征信息来与视频信息数据进行比对，即可判断侧面摄像头401所采集图像的区域内是否有障碍物。当有障碍物时，控制器301即可控制图像源屏幕304显示相应的提示信息提醒驾驶员注意。侧面摄像头401的设置可以有效地避免因驾驶员视线存在侧方盲区影响车辆的正常驾驶情况的发生。
实施例二：
本实施例中除以下部分技术方案与实施例一有所不同外，其余均与实施例一的技术方案内容相同。本实施例为实施例一的较佳实施方式，但在其他优选情况下，也可以为上述优选实施例的较佳实施方式。其中，本实施例具体如下：
显示器21前方还设有与控制器相连的第二摄像头501，第二摄像头501与前置摄像头305间具有一预设距离，第二摄像头501与前置摄像头305协同配合以进行对前方目标的测距。具体地，第二摄像头501与前置摄像头305均与一测距单元502相连，测距单元502可以同时获取该两个摄像头的视频帧数据，并在视频帧中识别到具预存特征信息的人或车以及其他障碍物，采用双目测距法，对所识别到的障碍物进行测距，得到测距结果。并由控制器301控制图像源屏幕304显示测距结果，若距离过小，测距单元502还可以进行预警提示，从而显示出距离过小的提示信息，以提醒驾驶员前方有危险。
当然，本实施例中主要以其中一个前置的摄像头进行前方路况信息的识别，在其他优选实施例中可以设置为两个前方的摄像头可同时进行路况信息识别，并显示两个摄像头的识别结果，或根据需要选取其中一路视频帧数据的识别结果，也可以将两个摄像头设为备份机制，即当主要进行路况信息识别的摄像头损坏，则启用另一个摄像头，如此，实现备份功能，提高显示器寿命，但这种情况下将无法进行双目测距功能。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，对本实用新型所做的变形或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种可识别路况的抬头显示器，其特征在于，包括：
显示器，所述显示器具有一图像源屏幕及控制器，所述控制器用于控制所述图像源屏幕发送实体影像；
投影镜片，所述投影镜片用于接收所述实体影像并显示出具有距离感的虚像影像；
其中，所述显示器前方设有与所述控制器相连的前置摄像头，所述前置摄像头用于摄取前方的路况信息并将其发送至所述控制器，所述控制器还用于根据所述路况信息进行路况信息处理，并根据处理结果控制所述图像源屏幕发送不同的实体影像。
2.根据权利要求1所述的可识别路况的抬头显示器，其特征在于，所述显示器前方还设有与所述控制器相连的第二摄像头，所述第二摄像头与所述前置摄像头间具有一预设距离，所述第二摄像头与所述前置摄像头协同配合以进行对前方目标的测距。
3.根据权利要求2所述的可识别路况的抬头显示器，其特征在于，所述控制器包括一测距单元，所述测距单元用于获取所述第二摄像头与前置摄像头的视频帧数据，以识别到障碍物并进行测距，得到测距结果作为处理结果。
4.根据权利要求1所述的可识别路况的抬头显示器，其特征在于，所述控制器包括路况监控单元及道路信息识别单元；其中，
所述路况监控单元用于获取所述路况信息并提取其中的车道信息及路灯状态信息以进行车道识别及路灯状态识别处理，并输出识别结果作为处理结果；所述道路信息识别单元用于获取所述路况信息并提取其中的标牌文字、车牌文字，并输出提取结果作为处理结果。
5.根据权利要求4所述的可识别路况的抬头显示器，其特征在于，所述路况监控单元包括一存储模块，所述存储模块内存储有车道识别信息及路灯状态识别信息，用于车道识别及路灯状态识别处理；
所述道路信息识别单元包括一提取文字信息模块，所述提取文字信息模块用于从视频数据中识别出路牌及车牌并对识别到的路牌及车牌中的文字进行分割及识别，识别后输出识别的文字作为提取结果。
6.根据权利要求1所述的可识别路况的抬头显示器，其特征在于，所述显示器的左侧和/或右侧还设有侧面摄像头，所述侧面摄像头与控制器相连，所述侧面摄像头用于采集两侧面的图像和/或视频信息并发送给所述控制器进行处理。
7.根据权利要求6所述的可识别路况的抬头显示器，其特征在于，所述控制器内还包括盲区识别单元，所述盲区识别单元内预存有若干障碍物的特征信息，所述盲区识别单元用于接收侧面摄像头采集的图像和/或视频信息，以判断侧面摄像头所采集图像的区域内是否有障碍物。
8.根据权利要求1所述的可识别路况的抬头显示器，其特征在于，所述投影镜片设于一成像镜架上，所述成像镜架用于将所述投影镜片安放至汽车仪表板上方位置处。
9.根据权利要求8所述的可识别路况的抬头显示器，其特征在于，所述成像镜架上且具有第一转轴，该成像镜架通过该第一转轴连接并固定所述投影镜片，使所述投影镜片相对于该成像镜架转动，从而调整虚像影像的反射角度。
10.根据权利要求1所述的可识别路况的抬头显示器，其特征在于，所述显示器还具有第二转轴，该显示器通过该第二转轴安装至汽车遮阳板上，使所述显示器相对于汽车遮阳板转动，调整图像源屏幕的实体影像的发射角度。
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