CN116819778A - 一种车载抬头显示*** - Google Patents
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Abstract
本公开实施例是关于一种车载抬头显示***。该***包括:显示模组,显示模组用于发射成像光线,且所发射的成像光线包括第一成像部分和第二成像部分;第一反射镜,用于接收由显示模组发射的包含第一成像部分的成像光线,并将第一成像部分投射到车辆的前挡风玻璃而形成第一虚像;第一传动组件,第一传动组件与第一反射镜相连接,用于调节第一反射镜的位置或角度,从而控制第一虚像的显示位置;以类似的方式设置第二反射镜和第二传动组件。本公开通过双镜片设计,使单个镜片的尺寸可以更小,从而可以使用PC材料,进而降低了面型加工难度,并提高了镜片精度。同时通过双传动***分别独立调节双镜片,从而实现双画面高度可以独立调节。
Description
技术领域
本公开实施例涉及抬头显示技术领域,尤其涉及一种车载抬头显示***。
背景技术
增强现实-抬头显示(AR-HUD)导航***是一种增强现实技术、抬头显示技术以及地图导航技术集成在一起的车载导航***。该***将生成的AR导航动画叠加到导航视频流中,然后投影显示在驾驶员的可视区域内。通过该***能够为驾驶员提供直观且准确的前往目的地的路线指引。
现阶段通过光学***实现同时投影两幅图像,一幅为投影距离7米左右的图像,与实际环境重叠,称为:增强现实图像;一幅为投影距离2米左右的图像,显示车速、车况信息,称为:车辆状态图像。
关于上述的技术方案,相关技术中的增强现实抬头显示器,由于大镜片尺寸大(超过350mm),只能使用玻璃镜片,从而使加工成本高,面型质量差,光学效果不好。近景画面尺寸小,内容不丰富。同时,也无法独立地对远景和近景画面进行高度调节。
因此,有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开实施例的目的在于提供一种车载抬头显示***,进而至少解决无法独立地对远景和近景画面进行高度调节的问题。
本发明的目的采用以下技术方案实现:
第一方面,本发明提供了一种车载抬头显示***,包括:
显示模组,所述显示模组用于发射成像光线,且所发射的所述成像光线包括第一成像部分和第二成像部分;
第一反射镜,所述第一反射镜接收由所述显示模组发射的包含所述第一成像部分的所述成像光线,并将所述第一成像部分投射到车辆的前挡风玻璃而形成第一虚像;
第一传动组件,所述第一传动组件与所述第一反射镜相连接,用于调节所述第一反射镜的位置和角度中的至少一个,从而控制所述第一虚像的显示位置;
第二反射镜,所述第二反射镜接收由所述显示模组发射的包含所述第二成像部分的所述成像光线,并将所述第二成像部分投射到车辆的前挡风玻璃而形成第二虚像;
第二传动组件,所述第二传动组件与所述第二反射镜相连接,用于基于所述第一反射镜的位置和角度对应调节所述第二反射镜的位置和角度中的至少一个,从而控制所述第二虚像的显示位置。
可选地,还包括:反射组件,所述反射组件包括至少一个第三反射镜,用于将所述显示模组发射的所述成像光线反射至所述第一反射镜和所述第二反射镜上。
可选地,所述第一反射镜和所述第二反射镜为曲面镜;所述第三反射镜为平面镜或者曲面镜。
可选地,所述第一反射镜和所述第二反射镜呈左右水平布置;对应的,所述显示模组所发射的第一成像部分和第二成像部分采用左右水平分割。
可选地,所述第一传动组件与所述第一反射镜通过涡轮蜗杆或者直齿轮相连接;所述第二传动组件与所述第二反射镜通过涡轮蜗杆或者直齿轮相连接。
可选地,所述第一传动组件基于所述第一虚像的第一目标显示位置,驱动所述第一反射镜旋转以调节所述第一反射镜的旋转角度,或者,驱动所述第一反射镜水平移动以调节所述第一反射镜的水平位置;
所述第二传动组件基于所述第二虚像的第二目标显示位置,驱动所述第二反射镜旋转以调节所述第二反射镜与所述第一反射镜之间的夹角,或者,驱动所述第二反射镜水平移动以调节所述第二反射镜与所述第一反射镜之间的相对水平距离。
可选地,所述第一反射镜和所述第二反射镜为相同的面型,根据所述第一虚像的第一目标显示位置和所述第二虚像的第二目标显示位置之间的第一位置关系,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为0且夹角为0,使所述第一虚像和所述第二虚像显示为相同的远近位置、相同的高低位置、水平相连的虚像。
可选地,所述第一反射镜和所述第二反射镜为相同的面型,根据所述第一虚像的第一目标显示位置和所述第二虚像的第二目标显示位置之间的第二位置关系,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为第一调节距离且夹角为0,使所述第一虚像和所述第二虚像显示为相同的远近位置、相同的高低位置、水平相差第一显示距离的虚像;其中,所述第一调节距离与所述第一显示距离具有对应关系。
可选地,所述第一反射镜和所述第二反射镜为相同的面型,根据所述第一虚像的第一目标显示位置和所述第二虚像的第二目标显示位置之间的第三位置关系,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为0且夹角为第一调节角度,使所述第一虚像和所述第二虚像显示为相同的远近位置、水平相邻、具有第一显示高度差的虚像;其中,所述第一调节角度与所述第一显示高度差具有对应关系。
可选地,所述第一反射镜和所述第二反射镜为不同的面型,根据所述第一虚像的第一目标显示位置和所述第二虚像的第二目标显示位置之间的第四位置关系,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为0且夹角为0,使所述第一虚像和所述第二虚像显示为不同的远近位置、相同的高低位置、水平相邻的虚像。
可选地,所述第一反射镜和所述第二反射镜为不同的面型,根据所述第一虚像的第一目标显示位置和所述第二虚像的第二目标显示位置之间的第五位置关系,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为第一调节距离且夹角为0,使所述第一虚像和所述第二虚像显示为不同的远近位置、相同的高低位置、水平相差第一显示距离的虚像;其中,所述第一调节距离与所述第一显示距离具有对应关系。
可选地,所述第一反射镜和所述第二反射镜为不同的面型,根据所述第一虚像的第一目标显示位置和所述第二虚像的第二目标显示位置之间的第六位置关系,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为0且夹角为第一调节角度,使所述第一虚像和所述第二虚像显示为不同的远近位置、水平相邻、具有第一显示高度差的虚像;其中,所述第一调节角度与所述第一显示高度差具有对应关系。
第二方面,本发明提供了一种交通工具,包括:上述任一项所述的车载抬头显示***。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本公开的实施例中,通过双镜片设计,使单个镜片的尺寸可以更小,从而可以使用PC材料,进而降低了面型加工难度,并提高了镜片精度。同时通过双传动***分别独立调节双镜片,从而实现双画面高度、远近位置、水平位置可以独立调节。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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。
图1示出本公开示例性实施例中车载抬头显示***的结构示意图;
图2示出相关技术中抬头显示装置的结构示意图;
图3示出本公开示例性实施例中相对距离和相对角度的结构示意图;
图4示出本公开示例性实施例中相对距离和相对角度都为零的示意图;
图5示出本公开示例性实施例中相对角度都不为零的示意图;
图6示出本公开示例性实施例中相对距离都不为零的示意图。
附图标记:100、车载抬头显示***;200、前挡风玻璃;300、显示模组;310、第一虚像;320、第二虚像;330、经过第一反射镜反射的光线;340、经过第二反射镜反射的光线;400、第一反射镜;500、第二反射镜;510、相对距离;520、相对角度;600、第一传动组件;700、第二传动组件;800、反射组件;810、第三反射镜。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本示例实施方式中首先提供了一种车载抬头显示***。参考图1中所示,车载抬头显示***100包括:显示模组300、第一反射镜400、第一传动组件600、第二反射镜500以及第二传动组件700。
其中,显示模组300用于发射成像光线,且所发射的成像光线包括第一成像部分和第二成像部分。第一反射镜400接收由显示模组300发射的包含第一成像部分的成像光线,并将第一成像部分投射到车辆的前挡风玻璃200而形成第一虚像310。第一传动组件600与第一反射镜400相连接,用于调节第一反射镜400的位置或角度,例如,调节第一反射镜400的水平位置,即调节第一反射镜400在HUD壳体内呈水平方向(与汽车前进方向垂直)左右运动,或者调节第一反射镜400在当前位置上绕转轴旋转,该转轴设在第一反射镜400远离其入光面的一侧,从而控制第一虚像310的显示位置。
第二反射镜500接收由显示模组300发射的包含第二成像部分的成像光线,并将第二成像部分投射到车辆的前挡风玻璃200而形成第二虚像320。第二传动组件700与第二反射镜500相连接,用于基于第一反射镜的位置或角度对应调节第二反射镜500的位置或角度,例如,根据第一反射镜在水平方向的具***置,对应调节第二反射镜在水平方向的位置,使得第一反射镜和第二反射镜的相对水平距离满足成像需求,或者,根据第一反射镜的旋转角度,对应调节第二反射镜的旋转角度,使得第一反射镜和第二反射镜之间的夹角满足成像需求,从而控制第二虚像320的显示位置。其中,成像需求指的是第一虚像和第二虚像的目标显示位置之间的位置关系。
本公开实施例中,车载抬头显示***100包含两套成像单元,其中一套成像单元包括:显示模组300,第一反射镜400和第一传动***。另一套成像单元包括:显示模组300,第二反射镜500和第二传动***。显示模组300为同时显示两种虚像的图像源。显示模组300将部分像源通过第一反射镜400形成第一虚像310。显示模组300将剩下的部分像源通过第二反射镜500形成第二虚像320。每套成像单元生成的虚像高度可以被独立调节。
需要理解的是,第一虚像310和第二虚像320可以根据设计需要,分别为两个近景,两个远景或者一个远景一个近景。例如,近景成像距离一般为2m到3m,用于显示车速等车辆状态信息,远景成像距离一般在4.5m以上,用于显示航迹线等导航信息和增强现实效果等。显示模组300可以为LCD,LCOS或者DLP。
如图2所示,为相关技术中的增强现实抬头显示装置,常规的抬头显示装置的光路如图2所示,显示模组的出射光线,经反射镜1、反射镜2反射至挡风玻璃,经挡风玻璃反射形成虚像。这种技术的大镜片为整片式,由于尺寸大,只能采用玻璃材质,面型精度差,成本高,双画面高度无法独立调节。
需要理解的是,具体的,车载抬头显示***100布置于汽车前挡风玻璃200的下面,显示模组300显示根据需要设计的UI,本公开实施例中,所述第一反射镜和所述第二反射镜呈左右水平(该左右水平方向与汽车前进方向垂直)布置,对应的,UI左右部分分别为第一成像部分和第二成像部分,即显示模组300发射的成像光线采用左右水平分割,一部分成像光线形成第一成像部分,另一部分成像光线形成第二成像部分。显示模组300的出射光线经过第三反射镜810反射,进行光路折叠,经过第三反射镜810折叠的光线入射到第一反射镜400和第二反射镜500。经过第一反射镜400反射的光线330经过前挡风玻璃200反射形成第一虚像310,经过第二反射镜500反射的光线340经过前挡风玻璃200反射形成第二虚像320。
根据上述车载抬头显示***100,通过双镜片设计,使单个镜片的尺寸可以更小,从而可以使用PC材料,进而降低了面型加工难度,并提高了镜片精度。同时通过双传动***分别独立调节双镜片,从而实现双画面高度、远近位置、水平位置可以独立调节。进一步的,还可以实现近景或远景的画面尺寸和内容更加丰富。
下面,参考图1至图6所示,对本示例实施方式中的上述车载抬头显示***100的各个部分进行更详细的说明。
可选的,参考图1所示,还包括:反射组件800,反射组件800包括至少一个第三反射镜810,用于将显示模组300发射的成像光线反射至第一反射镜400和第二反射镜500上。需要理解的是,当反射组件800仅为第三反射镜810时,通过第三反射镜810反射成像光线至第一反射镜400和第二反射镜500上。根据显示模组300的安装位置,可能存在无法通过一次反射就将显示模组300发射的成像光线反射至第一反射镜400和第二反射镜500上,因此可以设置多个第三反射镜810,通过多次反射来实现。另外,多个第三反射镜810仅是通过第三反射镜810来进行统称,其之间的大小或面型可以不相同。
可选地,参考图1所示,第一反射镜400和第二反射镜500为曲面镜;第三反射镜810为平面镜或者曲面镜。需要理解的是,第三反射镜810为曲面镜或者平面镜同时镀有冷光膜。显示模组300的出射光线经过第三反射镜810折叠的第一成像部分的光线入射到第一反射镜400,形成第一虚像进入眼盒。显示模组300的出射光线经过第三反射镜810折叠的第二成像部分的光线入射到第二反射镜500,形成第二虚像进入眼盒。
可选地,参考图1所示,显示模组300所发射的第一成像部分和第二成像部分采用左右水平分割,第一反射镜400和第二反射镜500呈左右水平相邻且按照设计的夹角布置,实现双画面及不同成像高度。
可选地,第一传动组件600与第一反射镜400通过涡轮蜗杆或者直齿轮相连接;第二传动组件700与第二反射镜500通过涡轮蜗杆或者直齿轮相连接。本公开实施例中,第一传动组件600与第一反射镜400通过涡轮蜗杆或者直齿轮连接,驱动第一反射镜400绕转轴转动,还能驱动第一反射镜400呈左右水平移动,从而调节第一虚像310的画面高度和水平显示位置。第二传动组件700与第二反射镜500通过涡轮蜗杆或者直齿轮连接,驱动第二反射镜500绕转轴转动,还能驱动第二反射镜500呈左右水平移动,从而调节第二虚像320的画面高度和水平显示位置。
可选地,参考图3所示,通过调节第一反射镜400的左右水平位置或旋转角度,或者通过调节第二反射镜500的左右水平位置或旋转角度,从而调整第一反射镜400和第二反射镜500之间的相对水平距离510或相对夹角角度520,使第一虚像310和第二虚像320显示为具有特定位置关系的虚像。
可选地,参考图4所示,第一反射镜400和第二反射镜500为不同的面型,通过调整其相对水平距离510和相对夹角角度520为零,使第一虚像310和第二虚像320显示为不同的远近位置、相同的高低位置、水平相邻的两个虚像。例如,第一反射镜400和第二反射镜500之间的相对水平距离510和相对夹角角度520同时为0时,通过设计第一反射镜400和第二反射镜500的不同的面型参数,显示模组300的出射光线经过折叠入射到第一反射镜400,形成近景进入眼盒,显示模组300的出射光线经过折叠入射到第二反射镜500,形成远景进入眼盒,其中,近景图像和远景图像在用户视野中的显示高度一致,水平方向左右相邻。
可选地,参考图5所示,第一反射镜400和第二反射镜500为相同的面型,调整其相对水平距离510为零,且调整其相对夹角角度520不为零,使第一虚像310和第二虚像320显示为相同的远近位置、不同的高低位置、水平相邻的两个虚像。例如,第一反射镜400和第二反射镜500之间的相对水平距离510为0,设计时优化第一反射镜400和第二反射镜500的相对夹角角度520,优选为1.563°。此时,显示模组300的出射光线经过折叠入射到第一反射镜400,形成第一虚像进入眼盒,显示模组300的出射光线经过折叠入射到第二反射镜500,形成第二虚像进入眼盒,其中,第一虚像和第二虚像可以同为近景或者同为远景,在用户视野中的远近一致、水平方向左右相邻、但显示高度不同。
可选地,参考图6所示,第一反射镜400和第二反射镜500为相同的面型,调整其相对夹角角度520为零,且调整其相对水平距离510不为零,使第一虚像310和第二虚像320显示为相同的远近位置、相同的高低位置、水平方向左右相距一定距离的两个虚像。例如,第一反射镜400和第二反射镜500之间的相对水平距离510不为0,优选为4.73mm,显示模组300的出射光线经过折叠入射到第一反射镜400,形成第一虚像进入眼盒,显示模组300的出射光线经过折叠入射到第二反射镜500,形成第二虚像进入眼盒,其中,第一虚像和第二虚像可以同为近景或者同为远景,在用户视野中的远近一致、显示高度一致、水平方向左右相距一定距离。
除公开的上述实施例外,以下将从车辆驾驶的实际场景出发,具体描述本方案结合不同驾驶场景的实施情况。在车辆实际驾驶环境中,面对各种不同的行车环境,车载HUD的投影画面的显示位置一成不变,对于驾驶员而言是存在不利因素的。
作为本公开的一种实施例中的第一目标场景,在车辆处于长距离的直行环境中,驾驶员通常会长时间目视前方,此时,传统的HUD投影画面的显示位置不变以及显示内容受限,不利于驾驶员了解直行驾驶环境下周围的行车情况。为了适应该行车环境下的投影显示样式,本申请对应预置了第一虚像的第一目标显示位置和第二虚像的第二目标显示位置之间的第一位置关系,并且预先标定好第一反射镜和第二反射镜之间的相对位置和角度关系。其中,第一反射镜和第二反射镜为相同的面型,第一位置关系具体为:第一虚像和第二虚像的远近位置相同,高低位置相同,并且在显示时左右水平相连,可以看作是两幅图像组合形成一幅图像;第一反射镜和第二反射镜之间的相对位置和角度关系具体为:第一反射镜和第二反射镜之间的相对水平距离为0(即第一反射镜和第二反射镜左右水平对接)、第一反射镜和第二反射镜之间的夹角为0,且第一反射镜和第二反射镜处于相同的第一旋转角度。
因此,当第一反射镜和第二反射镜为相同的面型,且检测到当前驾驶环境处于第一目标场景时,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为0,且第一反射镜和第二反射镜处于相同的第一旋转角度,即第一反射镜和第二反射镜之间的夹角为0,从而使所述第一虚像和所述第二虚像显示为相同的远近位置、相同的高低位置、水平相连的虚像,从用户视野角度看,在视野前方特定的远近位置和高度位置拼接形成一幅显示内容更加丰富的画面。
此外,为了适应第一目标场景对应的行车环境下的投影显示样式,本申请还对应预置了第一虚像的第一目标显示位置和第二虚像的第二目标显示位置之间的第四位置关系,并且预先标定好第一反射镜和第二反射镜之间的相对位置和角度关系。其中,第一反射镜和第二反射镜为不同的面型,第四位置关系具体为:第一虚像和第二虚像的远近位置不同,高低位置相同,并且在显示时左右水平相邻,可以看作是两幅图像的显示高度相同,其中一幅图像对驾驶员远距离显示,另一幅图像对驾驶员近距离显示,并且两幅图像之间的左右水平距离为0,即用户视线无需左右偏转就能看到两个高度相同,但是远近不同的虚像;第一反射镜和第二反射镜之间的相对位置和角度关系具体为:第一反射镜和第二反射镜之间的相对水平距离为0,第一反射镜和第二反射镜之间的夹角为0,且第一反射镜和第二反射镜处于相同的第一旋转角度。
因此,当第一反射镜和第二反射镜为不同的面型,且检测到当前驾驶环境处于第一目标场景时,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为0,且第一反射镜和第二反射镜处于相同的第一旋转角度,即第一反射镜和第二反射镜之间的夹角为0,从而使所述第一虚像和所述第二虚像显示为不同的远近位置、相同的高低位置、水平相邻的虚像,从用户视野角度看,在视野前方的同一个高度位置,但是不同的远近位置处,沿双眼中心视线的左右两侧一前一后显示一幅近景画面和一幅远景画面。
作为本公开的一种实施例中的第二目标场景,在车辆处于转向或岔路口较多的行驶环境中,驾驶员通常会偏转视线方向来观察有无危险情况发生,例如调整视线方向至转向方向或者岔路口方向,此时,传统的HUD投影画面的显示位置不变,不利于驾驶员在该场景下方便安全的查看HUD投影画面中的信息。为了适应该行车环境下的投影显示样式,本申请对应预置了第一虚像的第一目标显示位置和第二虚像的第二目标显示位置之间的第二位置关系,并且预先标定好第一反射镜和第二反射镜之间的相对位置和角度关系。其中,第一反射镜和第二反射镜为相同的面型,第二位置关系具体为:第一虚像和第二虚像的远近位置相同,高低位置相同,并且在显示时左右水平相差第一显示距离,可以看作是在同样的远近位置和同样的高度处,一左一右显示了两幅水平相距第一显示距离的图像;第一反射镜和第二反射镜之间的相对位置和角度关系具体为:第一反射镜和第二反射镜之间的相对水平距离为第一调节距离、第一反射镜和第二反射镜之间的夹角为0,且第一反射镜和第二反射镜处于相同的第一旋转角度,第一旋转角度用于调节图像的高度。其中,第一调节距离与第一显示距离具有对应关系,第一调节距离可以有多个,不同数值的第一调节距离对应不同数值的第一显示距离。
因此,当第一反射镜和第二反射镜为相同的面型,且检测到当前驾驶环境处于第二目标场景时,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为第一调节距离,且第一反射镜和第二反射镜处于相同的第一旋转角度,即第一反射镜和第二反射镜之间的夹角为0,从而使所述第一虚像和所述第二虚像显示为相同的远近位置、相同的高低位置、水平相差第一显示距离的两个虚像,从用户视野角度看,在视野前方特定的远近位置和高度位置处,一左一右显示了两幅水平相距第一显示距离的图像;其中,一幅图像靠近转向方向或者岔路口方向,用于显示涉及转向方向或岔路口方向周边的环境状态信息,例如障碍物信息等;另一幅图像靠近正对驾驶座的方向,用于显示涉及车辆自身行驶状态的信息。
此外,为了适应第二目标场景对应的行车环境下的投影显示样式,本申请还对应预置了第一虚像的第一目标显示位置和第二虚像的第二目标显示位置之间的第五位置关系,并且预先标定好第一反射镜和第二反射镜之间的相对位置和角度关系。其中,第一反射镜和第二反射镜为不同的面型,第五位置关系具体为:第一虚像和第二虚像的远近位置不同,高低位置相同,并且在显示时左右水平相差第一显示距离,可以看作是两幅图像的显示高度相同,其中一幅图像对驾驶员远距离显示,另一幅图像对驾驶员近距离显示,并且两幅图像一左一右水平相距第一显示距离,即车辆在转向或者经过岔路口时,用户调整视线方向至转向方向或岔路口方向时,能够方便查看到靠近转向方向或者岔路口方向的图像中的信息;第一反射镜和第二反射镜之间的相对位置和角度关系具体为:第一反射镜和第二反射镜之间的相对水平距离为第一调节距离,第一反射镜和第二反射镜之间的夹角为0,且第一反射镜和第二反射镜处于相同的第一旋转角度。
因此,当第一反射镜和第二反射镜为不同的面型,且检测到当前驾驶环境处于第二目标场景时,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为第一调节距离,且第一反射镜和第二反射镜处于相同的第一旋转角度,即第一反射镜和第二反射镜之间的夹角为0,从而使所述第一虚像和所述第二虚像显示为不同的远近位置、相同的高低位置、一左一右水平相距第一显示距离的两幅虚像,从用户视野角度看,在视野前方的同一个高度位置,但是不同的远近位置处,与双眼中心视线具有一定垂直距离的左右两侧一前一后显示一幅近景画面和一幅远景画面。
作为本公开的一种实施例中的第三目标场景,在车辆处于前方车流较大或较拥堵的行驶环境中,驾驶员通常需要目视前方观察前方车辆的行驶情况,避免发生碰撞或追尾,此时,传统的HUD投影画面的显示位置不变,在车流较大的情况下会遮挡前方车辆,对用户观察前方车辆的视线造成一定程度的干扰,不利于驾驶员在该场景下观察前方车辆。为了适应该行车环境下的投影显示样式,本申请对应预置了第一虚像的第一目标显示位置和第二虚像的第二目标显示位置之间的第三位置关系,并且预先标定好第一反射镜和第二反射镜之间的相对位置和角度关系。其中,第一反射镜和第二反射镜为相同的面型,第三位置关系具体为:第一虚像和第二虚像的远近位置相同,水平相邻,具有第一显示高度差,可以看作是在同样的远近位置处,一高一低显示了具有第一显示高度差的两幅图像,且两幅图像之间的左右水平距离为0;第一反射镜和第二反射镜之间的相对位置和角度关系具体为:第一反射镜和第二反射镜之间的相对水平距离为0、第一反射镜和第二反射镜之间的夹角为第一调节角度,且第一反射镜和第二反射镜分别处于第一旋转角度和第二旋转角度,第一旋转角度用于调节第一虚像的高度,第二旋转角度用于调节第二虚像的高度。其中,第一调节角度与第一显示高度差具有对应关系,第一调节角度可以有多个,不同数值的第一调节角度对应不同数值的第一显示高度差。
因此,当第一反射镜和第二反射镜为相同的面型,且检测到当前驾驶环境处于第三目标场景时,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为0,且第一反射镜和第二反射镜之间的夹角为第一调节角度,从而使所述第一虚像和所述第二虚像显示为相同的远近位置、具有第一显示高度差、左右水平距离为0的两个虚像,从用户视野角度看,在视野前方同一特定的远近位置处,一高一低显示了具有第一显示高度差的两幅图像,且两幅图像的左右水平距离为0;其中,一幅图像靠上侧显示,另一幅图像靠下侧显示,用于避免在驾驶员观察视野前方的车流时,投影图像覆盖车辆对驾驶员造成干扰。
此外,为了适应第三目标场景对应的行车环境下的投影显示样式,本申请还对应预置了第一虚像的第一目标显示位置和第二虚像的第二目标显示位置之间的第六位置关系,并且预先标定好第一反射镜和第二反射镜之间的相对位置和角度关系。其中,第一反射镜和第二反射镜为不同的面型,第六位置关系具体为:第一虚像和第二虚像的远近位置不同,水平相邻,具有第一显示高度差,可以看作是在不同的远近位置处,一高一低显示了具有第一显示高度差的两幅图像,其中一幅图像对驾驶员远距离显示,另一幅图像对驾驶员近距离显示,并且两幅图像之间的左右水平距离为0;第一反射镜和第二反射镜之间的相对位置和角度关系具体为:第一反射镜和第二反射镜之间的相对水平距离为0,第一反射镜和第二反射镜之间的夹角为第一调节角度,且第一反射镜和第二反射镜分别处于第一旋转角度和第二旋转角度。
因此,当第一反射镜和第二反射镜为不同的面型,且检测到当前驾驶环境处于第三目标场景时,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为0,且第一反射镜和第二反射镜之间的夹角为第一调节角度,从而使所述第一虚像和所述第二虚像显示为不同的远近位置、具有第一显示高度差、左右水平距离为0的两个虚像,从用户视野角度看,在视野前方的不同的远近位置处,一高一低显示了具有第一显示高度差的两幅图像,两幅图像位于双眼中心视线的左右两侧且两幅图像的左右水平距离为0。
进一步的,本示例实施方式中,本发明提供了一种交通工具,包括:上述任一项所述的车载抬头显示***100。
需要理解的是,其中交通工具执行操作的具体方式已经在有关该车载抬头显示***的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
基于上述各个应用场景,本申请通过对第一反射镜和第二反射镜的镜片面型的设计、传动组件对第一反射镜和第二反射镜的角度、位置的调节,以及这些参数之间的特定组合应用,从而实现适应不同驾驶环境的双画面高度、远近位置、水平位置的不同的显示方案,有利于驾驶员安全驾驶,提高了HUD投影画面的使用体验感。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本公开的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。作为模块或单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,既可以位于一个地方,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模块来实现本公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (10)
1.一种车载抬头显示***,其特征在于,包括:
显示模组,所述显示模组用于发射成像光线,且所发射的所述成像光线包括第一成像部分和第二成像部分;
第一反射镜,所述第一反射镜接收由所述显示模组发射的包含所述第一成像部分的所述成像光线,并将所述第一成像部分投射到车辆的前挡风玻璃而形成第一虚像;
第一传动组件,所述第一传动组件与所述第一反射镜相连接,用于调节所述第一反射镜的位置和角度中的至少一个,从而控制所述第一虚像的显示位置;
第二反射镜,所述第二反射镜接收由所述显示模组发射的包含所述第二成像部分的所述成像光线,并将所述第二成像部分投射到车辆的前挡风玻璃而形成第二虚像;以及
第二传动组件,所述第二传动组件与所述第二反射镜相连接,用于基于所述第一反射镜的位置和角度对应调节所述第二反射镜的位置和角度中的至少一个,从而控制所述第二虚像的显示位置。
2.根据权利要求1所述的车载抬头显示***,其特征在于,还包括:反射组件,所述反射组件包括至少一个第三反射镜,用于将所述显示模组发射的所述成像光线反射至所述第一反射镜和所述第二反射镜上。
3.根据权利要求1所述的车载抬头显示***,其特征在于,所述第一反射镜和所述第二反射镜呈左右水平布置;对应的,所述显示模组所发射的第一成像部分和第二成像部分采用左右水平分割。
4.根据权利要求1所述的车载抬头显示***,其特征在于,
所述第一传动组件基于所述第一虚像的第一目标显示位置,驱动所述第一反射镜旋转以调节所述第一反射镜的旋转角度,或者,驱动所述第一反射镜水平移动以调节所述第一反射镜的水平位置;
所述第二传动组件基于所述第二虚像的第二目标显示位置,驱动所述第二反射镜旋转以调节所述第二反射镜与所述第一反射镜之间的夹角,或者,驱动所述第二反射镜水平移动以调节所述第二反射镜与所述第一反射镜之间的相对水平距离。
5.根据权利要求1或4所述的车载抬头显示***,其特征在于,所述第一反射镜和所述第二反射镜为相同的面型,根据所述第一虚像的第一目标显示位置和所述第二虚像的第二目标显示位置之间的第一位置关系,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为0且夹角为0,使所述第一虚像和所述第二虚像显示为相同的远近位置、相同的高低位置、水平相连的虚像。
6.根据权利要求1或4所述的车载抬头显示***,其特征在于,所述第一反射镜和所述第二反射镜为相同的面型,根据所述第一虚像的第一目标显示位置和所述第二虚像的第二目标显示位置之间的第二位置关系,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为第一调节距离且夹角为0,使所述第一虚像和所述第二虚像显示为相同的远近位置、相同的高低位置、水平相差第一显示距离的虚像;其中,所述第一调节距离与所述第一显示距离具有对应关系。
7.根据权利要求1或4所述的车载抬头显示***,其特征在于,所述第一反射镜和所述第二反射镜为相同的面型,根据所述第一虚像的第一目标显示位置和所述第二虚像的第二目标显示位置之间的第三位置关系,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为0且夹角为第一调节角度,使所述第一虚像和所述第二虚像显示为相同的远近位置、水平相邻、具有第一显示高度差的虚像;其中,所述第一调节角度与所述第一显示高度差具有对应关系。
8.根据权利要求1或4所述的车载抬头显示***,其特征在于,所述第一反射镜和所述第二反射镜为不同的面型,根据所述第一虚像的第一目标显示位置和所述第二虚像的第二目标显示位置之间的第四位置关系,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为0且夹角为0,使所述第一虚像和所述第二虚像显示为不同的远近位置、相同的高低位置、水平相邻的虚像。
9.根据权利要求1或4所述的车载抬头显示***,其特征在于,所述第一反射镜和所述第二反射镜为不同的面型,根据所述第一虚像的第一目标显示位置和所述第二虚像的第二目标显示位置之间的第五位置关系,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为第一调节距离且夹角为0,使所述第一虚像和所述第二虚像显示为不同的远近位置、相同的高低位置、水平相差第一显示距离的虚像;其中,所述第一调节距离与所述第一显示距离具有对应关系。
10.根据权利要求1或4所述的车载抬头显示***,其特征在于,所述第一反射镜和所述第二反射镜为不同的面型,根据所述第一虚像的第一目标显示位置和所述第二虚像的第二目标显示位置之间的第六位置关系,通过所述第一传动组件和所述第二传动组件调节所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的相对水平距离为0且夹角为第一调节角度,使所述第一虚像和所述第二虚像显示为不同的远近位置、水平相邻、具有第一显示高度差的虚像;其中,所述第一调节角度与所述第一显示高度差具有对应关系。
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