CN110027410A - 车载抬头显示的显示方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种车载抬头显示的显示方法，包括：步骤S1，***初始化；步骤S2，信息采集与接收，包括OBD数据采集、光照强度识别、后视镜主机信息传输、外部设备信息接入；步骤S3，信息处理与转换，将采集到的信息进行处理并转换成输出信息进行输出；步骤S4，调整显示效果，对输出信息进行显示效果的调节，通过显示增强算法及光强度变化自适应来调整输出信息的显示效果；步骤S5，内容显示，对调整好的输出信息进行HUD内容显示。本发明解决了现有抬头显示存在的显示盲区、显示重影、模糊、只能显示图标和数字的不足；采用显示增强算法优化显示效果；能够将多种信息投屏显示，便于驾驶员查看，避免安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及抬头显示技术领域，尤其涉及一种车载抬头显示的显示方法及装置。
背景技术
目前国内的车辆保有量约4亿辆，而且每年还以几千万辆的增速增加，随着私家车辆的增加，每年交通事故造成的伤亡和财产损失都是数不胜数。其中引发事故率最多的为低头查看车速转速以及查看并操作手机分神引起事故。目前为解决这一安全隐患，在车载电子领域将战斗机液晶显示技术运用到车辆上。
传统的抬头显示装置(HUD)主要放置于驾驶员正前方车内中控位置，置于车挡风玻璃下方，通过段码显示屏(LED)显示，将显示内容投射到前挡风玻璃上，该技术不能显示复杂的驾驶信息及图形图像，目前能做到将车速、转速、导航指示及距离信息反射到前挡风玻璃上。目前的抬头显示技术存在以下问题：1、只能显示简单图标和数字，不能显示整个画面及导航地图；2、白天显示模糊，晚上显示刺眼；3、透明液晶显示器遮挡视线；4、段式LED屏反射前挡玻璃字体虚化、模糊、显示图像变形等；5、为增加显示效果，需要在前挡增加一层反光膜，增加反射膜后又会阻挡前方视线，容易造成视觉盲区，对安全造成隐患。
因此，现有技术存在不足，需要改进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种车载抬头显示的显示方法及装置。
本发明的技术方案如下：提供一种车载抬头显示的显示方法，包括以下步骤：
步骤S1，***初始化；
步骤S2，信息采集与接收，包括OBD数据采集、光照强度识别、后视镜主机信息传输、外部设备信息接入；
步骤S3，信息处理与转换，将采集到的信息进行处理并转换成输出信息进行输出；
步骤S4，调整显示效果，对输出信息进行显示效果的调节，通过显示增强算法及光强度变化自适应来调整输出信息的显示效果；
步骤S5，内容显示，对调整好的输出信息进行HUD内容显示。
所述步骤S4中显示增强算法的实现包括以下步骤：
步骤S41，HUD内容显示；
步骤S42，显示反馈，反馈显示内容是否需要调整，如显示内容不需要调整则进入下一步，如显示内容需要调整则进行反向调节，完成反向调节之后进入下一步；
步骤S43，显示效果确认，确认显示内容的显示效果是否正确，如显示正确则进行显示，如显示不正确，则返回所述步骤S42。
进一步地，所述步骤S4中光强度变化自适应的过程包括以下步骤：
步骤Q1，采集环境实时光强度；
步骤Q2，将环境光强度及背光亮度均进行分级，不同环境光强度对应不同的背光亮度；
步骤Q3，根据环境光强度的分级，调整背光亮度等级。
进一步地，所述步骤S2中OBD数据采集过程是通过车载OBD接口实现***读取行车电脑里的数据，并将OBD数据解析成对应的车辆信息，所述车辆信息包括车速、转速、胎压、胎温、机油、汽油、故障码。
光照强度识别过程是通过光敏传感器采集环境实时光照强度，传输至***。
后视镜主机信息传输，是通过后视镜主机采集车辆后方环境信息并传输至HUD进行显示。
外部设备信息接收过程是通过无线通信方式将外部设备的信息传输至 HUD进行显示。
进一步地，所述步骤S42中的反向调节是调整HUD的角度与方向，使 HUD的显示屏与车前挡风玻璃的平面保持平行。
进一步地，所述步骤S4中调整显示效果还包括根据***时间来切换不同的背景对比度。
本发明还提供一种车载抬头显示装置，包括：微控制器、光敏传感器、后视镜主机、无线数据传输模块、OBD通讯解析模块、车载OBD接口、显示模块。所述光敏传感器，用于采集环境实时光照强度，并将采集到的信息发送给微控制器；所述后视镜主机，用于采集车辆后方的环境信息，并将采集到的信息发送给微控制器；所述OBD通讯解析模块，通过车载 OBD接口获取对应的车辆数据，并发送给微控制器；所述无线数据传输模块，用于实现所述微控制器与外部设备之间的数据传输；所述微控制器，用于接收所述光敏传感器、后视镜主机、OBD通讯解析模块、及无线数据传输模块传输的数据信号，将数据信号进行处理并转换成输出信息后通过所述显示模块进行显示；所述显示模块，用于显示所述微控制器传输的输出信息；所述微控制器分别与后视镜主机、光敏传感器、无线数据传输模块、OBD通讯解析模块、及显示模块通信连接，所述车载OBD接口与所述OBD通讯解析模块通信连接。
进一步地，所述OBD通讯解析模块包括CAN总线，所述车载OBD接口连接在所述CAN总线上，所述后视镜主机通过硬件通讯接口与所述微控制器通信连接，所述硬件通讯接口为UART串口。
进一步地，所述输出信息包括：符号信息、图形信息、文字信息、数字信息中的一种或几种。
进一步地，所述显示模块包括背光源及液晶显示屏。
进一步地，所述无线数据传输模块为蓝牙模块、或WIFI模块。
采用上述方案，本发明的抬头显示方法既能克服中控部位带屏造成对驾驶员盲区的影响，也能解决前挡风玻璃下方反射式的抬头显示设备显示重影、模糊，只能显示图标和数字的不足；采用显示增强算法来调整抬头显示到一个较好的显示效果，驾驶员可通过主机显示触摸屏或者通过无线数据传输部分与HUD连接，来调整显示的角度与方向，始终保持HUD与车前挡风玻璃平面平行，优化显示效果；能够将车辆信息、导航信息、手机信息等投放在车辆前挡风玻璃，便于驾驶员查看，避免安全隐患。
附图说明
图1为本发明车载抬头显示方法的流程图；
图2为本发明车载抬头显示方法中显示增强算法的流程图；
图3为本发明车载抬头显示的显示方法中光强度变化自适应的流程图；
图4为本发明车载抬头显示方法中HUD投射示意图；
图5为现有技术车载抬头显示中显示扭曲效果示意图；
图6为本发明车载抬头显示装置的框架原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
请参阅图1至图5，本发明提供提供一种车载抬头显示方法，包括以下步骤：
步骤S1，***初始化，***中各个模块进行初始化。
步骤S2，信息采集与接收，包括OBD数据采集、光照强度识别、后视镜主机信息传输、外部设备信息接收。具体地，本实施例中，OBD数据采集是通过车载ODB接口实现HUD与汽车的行车电脑(ECU)的连接，进而***可方便读取车辆ECU中关于车速、转速、胎压、机油、汽油、胎温、故障码等但不限于这些参数通过OBD通讯解析模块将OBD数据解析成对应的车辆信息。具体地，本实施例中，光照强度识别过程是通过光敏传感器采集环境实时光照强度，传输至HUD进行光照强度识别，通过识别环境光照强度来进行HUD背光亮度的调整，以达到最佳显示效果。具体地，本实施例中，后视镜主机信息传输是所述后视镜主体通过UART串口与本发明的HUD相连，其中主机信息传输传递的是所述后视镜主机发过来的需要HUD显示的数据或者控制命令。所述后视镜主机采集车辆后方环境信息 (包括车速/转速，导航信息等不方便在后视镜LCD上看的信息)传输至 HUD进行显示，避免驾驶员频繁查看后视镜带来的不便及安全隐患。主机通过UART串口或USB接口与本发明HUD通讯连接，将主机上的导航画面及开机欢迎页面显示在抬头显示器HUD上。具体地，本实施例中，外部设备信息接收过程是通过蓝牙模块或WIFI模块等无线通信方式与手机等外部设备连接，HUD通过ANCS协议可获取手机里的信息并将手机内的内容进行投屏显示，可将手机的屏幕投射到HUD的显示屏上，或者将来电、信息(如微信)等显示在HUD的显示屏上，方便驾驶员查看手机，避免因操作手机而带来的安全隐患。
步骤S3，信息处理与转换，HUD中的微控制器将采集到的信息进行处理并转换成符号、图形、文字、数字中的一种或几种输出信息进行输出，将这些信息进行投屏显示；
步骤S4，调整显示效果，对输出信息进行显示效果的调节。由于每个车厂车型的前挡风玻璃是斜面，HUD到前挡风玻璃的平面不是平行的，另外由于有的车型的前挡风玻璃还分单层、双层，不同车主还会对前挡玻璃进行贴膜，又有贴一层有贴两层的情况，这样HUD经过多层反射和折射可能引起重影，又会贴一层反光膜进行修正，同时由于车前挡风玻璃是倾斜的，导致投影出去的内容为扭曲倾斜的，如图5所示，从HUD位置投射一“H”，经过前挡风的斜角及玻璃贴膜的反射折射最终显示的是变形扭曲的“A”、或倒“A”，所以需要进行显示调节。具体地，本实施例中通过显示增强算法及光强度变化自适应来调整输出信息的显示效果。
如图2所示，为显示增强算法的流程图，显示增强算法的实现包括以下步骤：步骤S41，HUD内容显示；步骤S42，显示反馈，反馈显示内容是否需要调整，如显示内容不需要调整则进入下一步，如显示内容需要调整则进行反向调节，完成反向调节之后进入下一步。所述反向调节是调整 HUD显示屏的角度与方向，使HUD显示屏与前挡风玻璃的平面保持平行(如图4所示)。步骤S43，显示效果确认，确认显示内容的显示效果是否正确，如显示正确则进行显示，如显示不正确，则返回所述步骤S42。具体地，用户可以根据HUD的情况来调整显示的效果，比如在HUD投射前方看到显示的是变形扭曲的“A”，这时可以根据所述步骤S42的显示反馈来确定需要调整显示效果，则对应的将HUD中定制LCD的显示中的“H”改为倒“A”，这样投射出去的显示效果刚好抵消，然后再确认显示效果，直到调整到比较好的显示角度。
如图3所示，为光照强度自适应的过程，具体包括以下步骤：步骤Q1，采集环境实时光强度，***通过光敏传感器采集环境光强度的变化；步骤 Q2，将环境光强度及背光亮度均进行分级，不同环境光强度对应不同的背光亮度；将环境光强度从0X00-0XFF分级，不同环境光强度对应不同的背光亮度，相应将背光亮度分成0X00-0XFF(255)等级，对应不同的环境光强度；步骤Q3，根据环境光强度的分级，调整背光亮度等级，越强的光照需要将背光调整的越强，同时显示的对比度也要突出显示背景与显示字体的效果，突出显示的效果。所述步骤S4中调整显示效果还包括根据***时间来切换不同的背景对比度。比如可以根据白天及夜晚切换两种不同的背景对比度，白天将背景色和显示内容对比度调到较高位置，夜晚将背景色和显示内容调整的较为柔和，便于驾驶观察路面，避免眼睛长时间观察造成眼睛疲劳。
步骤S5，内容显示，对调整好的输出信息进行HUD内容显示。通过调节显示效果，使得抬头显示画面更加友好直观，不会造成盲区，便于驾驶员查看。
请参阅图6，本发明还提供一种车载抬头显示装置，包括：微控制器1、光敏传感器2、后视镜主机3、无线数据传输模块4、OBD通讯解析模块5、车载OBD接口6、显示模块7。所述光敏传感器2，用于采集外界环境实时光照强度，并将采集到的信息发送给所述微控制器1，所述微控制器1可根据外界环境的光强度变化来调整HUD背光亮度，使显示效果更好。所述后视镜主机3，用于采集车辆后方的环境信息，并将采集到的信息发送给所述微控制器1，所述后视镜主机3通过硬件通讯接口8(如UART串口)与所述微控制器1通信连接，通过所述后视镜主机3将车辆后方的环境信息在 HUD上进行投屏，方便驾驶员查看车辆后方情况，避免频繁查看后视镜带来的不便和安全隐患。所述OBD通讯解析模块5，通过所述车载CDB接口6获取对应的车辆数据，并发送给所述微控制器1，所述OBD通讯解析模块5包括CAN总线，所述车载OBD接口6连接在所述CAN总线上。所述车载OBD接口6，实现所述OBD通讯解析模块5与汽车电脑(ECU) 的通信连接。所述无线数据传输模块4，用于实现所述微控制器1与外部设备9之间的数据传输，所述无线数据传输模块4为蓝牙模块、或WIFI模块，通过蓝牙或WIFI将外部设备上的信息传输至所述微控制器1。具体地，本实施例中所述外部设备9为手机，HUD通过ANCS协议可获取手机里的信息并将手机内的内容进行投屏显示，可将手机的屏幕投射到HUD的所述显示模块7上，或者将来电、信息(如微信)等显示在HUD的所述显示模块 7上，方便驾驶员查看手机，避免因操作手机而带来的安全隐患。所述显示模块7，用于显示所述微控制器1传输的输出信息，所述显示模块7包括背光源及液晶显示屏(LCD)，具体地，本实施例中所述背光源为LED背光源。所述微控制器1，用于接收所述光敏传感器2、后视镜主机3、OBD通讯解析模块5、及无线数据传输模块4的数据信号，将数据信号进行处理并转换成输出信息后通过所述显示模块7进行投屏显示。所述输出信息包括：符号信息、图形信息、文字信息、数字信息中的一种或几种。所述微控制器1分别与后视镜主机3、光敏传感器2、无线数据传输模块4、OBD通讯解析模块5通信连接，所述车载OBD接口6与所述OBD通讯解析模块5 通信连接，所述无线数据传输模块4与所述外部设备9通信连接。使用时，具体地显示流程包括以下步骤：
步骤S1，***中各个模块进行初始化。
步骤S2，信息采集与接收，所述OBD通讯解析模块5通过所述车载 OBD接口6读取行车电脑内的数据，并将OBD数据转换成车辆数据(车速、转速、胎压、机油、汽油、胎温、故障码等)进行输出。所述光敏传感器2采集环境实时光照强度，传输至所述微控制器1进行光照强度识别，通过识别环境光照强度来进行所述显示模块7亮度的调整，以达到最佳显示效果。所述后视镜主机3采集车辆后方环境信息传输至所述微控制器1 进行处理并显示车辆后方情况，避免驾驶员频繁查看后视镜带来的不便及安全隐患。通过所述无线数据传输模块4将所述外部设备9的信息传输至所述微控制器1进行投屏显示，可将手机的屏幕投射到所述显示模块7上，或者将来电、信息(如微信)等显示在HUD的所述显示模块7上，方便驾驶员查看手机，避免因操作手机而带来的安全隐患。
步骤S3，信息处理与转换，所述微控制器1将采集到的信息进行处理并转换成符号、图形、文字、数字中的一种或几种输出信息进行输出，将这些信息在所述显示模块7上投屏显示；
步骤S4，调整显示效果，对输出信息进行显示效果的调节。通过所述微控制器1根据显示效果是否正确来调节所述显示模块7的角度与方向，使所述显示模块7与车前挡风玻璃的平面保持平行，从而得到较好的显示效果。同时通过所述微控制器1根据所述光敏传感器2采集的环境实时光强度对所述显示模块7的所述背光源的亮度进行调节，再根据白天晚上切换两种不同的背景对比度，白天将背景色和显示内容对比度调到较高位置，夜晚将背景色和显示内容调整的较为柔和，便于驾驶观察路面，避免眼睛长时间观察造成眼睛疲劳。
步骤S5，内容显示，将所述微控制器1调整好的输出信息通过所述显示模块7进行显示，使得抬头显示画面更加友好直观，不会造成盲区，便于驾驶员查看。
综上所述，本发明的抬头显示方法既能克服中控部位带屏造成对驾驶员盲区的影响，也能解决前挡风玻璃下方反射式的抬头显示设备显示重影、模糊，只能显示图标和数字的不足；采用显示增强算法来调整抬头显示到一个较好的显示效果，驾驶员可通过主机显示触摸屏或者通过无线数据传输部分与HUD连接，来调整显示的角度与方向，始终保持HUD与前挡风玻璃平面平行，优化显示效果；能够将车辆信息、导航信息、手机信息等投放在车辆前挡风玻璃。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车载抬头显示的显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，***初始化；
步骤S2，信息采集与接收，包括OBD数据采集、光照强度识别、后视镜主机信息传输、外部设备信息接入；
步骤S3，信息处理与转换，将采集到的信息进行处理并转换成输出信息进行输出；
步骤S4，调整显示效果，对输出信息进行显示效果的调节，通过显示增强算法及光强度变化自适应来调整输出信息的显示效果；
步骤S5，内容显示，对调整好的输出信息进行HUD内容显示；
所述步骤S4中显示增强算法的实现包括以下步骤：
步骤S41，HUD内容显示；
步骤S42，显示反馈，反馈显示内容是否需要调整，如显示内容不需要调整则进入下一步，如显示内容需要调整则进行反向调节，完成反向调节之后进入下一步；
步骤S43，显示效果确认，确认显示内容的显示效果是否正确，如显示正确则进行显示，如显示不正确，则返回所述步骤S42。
2.根据权利要求1所述的车载抬头显示的显示方法，其特征在于，所述步骤S4中光强度变化自适应的过程包括以下步骤：
步骤Q1，采集环境实时光强度；
步骤Q2，将环境光强度及背光亮度均进行分级，不同环境光强度对应不同的背光亮度；
步骤Q3，根据环境光强度的分级，调整背光亮度等级。
3.根据权利要求1所述的车载抬头显示的显示方法，其特征在于，所述步骤S2中OBD数据采集过程是通过车载OBD接口实现***读取行车电脑里的数据，并将OBD数据解析成对应的车辆信息，所述车辆信息包括车速、转速、胎压、胎温、机油、汽油、故障码；
光照强度识别过程是通过光敏传感器采集环境实时光照强度，并传输至***；
后视镜主机信息传输，是通过后视镜主机采集车辆后方环境信息并传输至HUD进行显示；
外部设备信息接收过程是通过无线通信方式将外部设备的信息传输至HUD进行显示。
4.根据权利要求1所述的车载抬头显示的显示方法，其特征在于，所述步骤S42中的反向调节是调整HUD的角度与方向，使HUD的显示屏与车前挡风玻璃的平面保持平行。
5.根据权利要求1所述的车载抬头显示的显示方法，其特征在于，所述步骤S4中调整显示效果还包括根据***时间来切换不同的背景对比度。
6.一种车载抬头显示装置，其特征在于，包括：微控制器、光敏传感器、后视镜主机、无线数据传输模块、OBD通讯解析模块、车载OBD接口、显示模块；
所述光敏传感器，用于采集环境实时光照强度，并将采集到的信息发送给微控制器；
所述后视镜主机，用于采集车辆后方的环境信息，并将采集到的信息发送给微控制器；
所述OBD通讯解析模块，通过车载OBD接口获取对应的车辆数据，并发送给微控制器；
所述无线数据传输模块，用于实现所述微控制器与外部设备之间的数据传输；
所述微控制器，用于接收所述光敏传感器、后视镜主机、OBD通讯解析模块、及无线数据传输模块传输的数据信号，将数据信号进行处理并转换成输出信息后通过所述显示模块进行显示；
所述显示模块，用于显示所述微控制器传输的输出信息；
所述微控制器分别与后视镜主机、光敏传感器、无线数据传输模块、OBD通讯解析模块、及显示模块通信连接，所述车载OBD接口与所述OBD通讯解析模块通信连接。
7.根据权利要求6所述的车载抬头显示***，其特征在于，所述OBD通讯解析模块包括CAN总线，所述车载OBD接口连接在所述CAN总线上，所述后视镜主机通过硬件通讯接口与所述微控制器通信连接，所述硬件通讯接口为UART串口。
8.根据权利要求7所述的车载抬头显示***，其特征在于，所述输出信息包括：符号信息、图形信息、文字信息、数字信息中的一种或几种。
9.根据权利要求6所述的车载抬头显示***，其特征在于，所述显示模块包括背光源及液晶显示屏。
10.根据权利要求5所述的车载抬头显示***，其特征在于，所述无线数据传输模块为蓝牙模块、或WIFI模块。
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