CN117250761A - 显示方法、显示设备、存储介质及交通工具 - Google Patents

显示方法、显示设备、存储介质及交通工具 Download PDF

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CN117250761A
CN117250761A CN202311269790.9A CN202311269790A CN117250761A CN 117250761 A CN117250761 A CN 117250761A CN 202311269790 A CN202311269790 A CN 202311269790A CN 117250761 A CN117250761 A CN 117250761A
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蒋维衡
董道明
邓远博
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Nanjing Ruiweishi Technology Co ltd
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Abstract

本申请涉及投影显示技术领域,尤其涉及一种显示方法、显示设备、存储介质及交通工具。本申请将在透明表面投影的显示区域分为易出现显示问题的第一显示区域和不会出现显示问题的第二显示区域,分别在第一显示区域和第二显示区域对显示元素采用不同的显示策略,以规避重影、模糊等对显示元素产生不正常的显示。本申请可以避免显示元素出现重影、模糊等影响显示效果的问题,提高用户的观看体验。

Description

显示方法、显示设备、存储介质及交通工具
技术领域
本申请涉及投影显示技术领域,尤其涉及一种显示方法、显示设备、存储介质及交通工具。
背景技术
HUD(Head Up Display,抬头显示)是一种利用在车辆挡风玻璃上反射实现车载显示的全新方式,其具体由HUD显示设备的光机发出显示光,并通过相应的光学镜片投射在挡风玻璃上产生相应的虚像,与挡风玻璃外的真实世界形成增强显示的效果。然而,随着投影显示FOV(Field of View,视场角)的增大,更大的投影面积导致光路的更难控制,很容易使显示元素产生重影、模糊等显示问题,相应地会导致显示效果降低,显示元素无法识别,影响用户的观看体验。
发明内容
本申请的目的在于提供一种显示方法、显示设备、存储介质及交通工具,解决了现有技术中投影范围内显示元素存在无法克服的重影、模糊等显示不正常,影响用户观看体验的技术问题。
为了解决上述技术问题,本申请采用如下技术方案。
第一方面,本申请提供了一种显示方法,包括:
显示设备在透明表面上投影具有显示区域,所述显示区域包括第一显示区域及第二显示区域,所述第一显示区域为投影异常区,所述第二显示区域为投影正常区;
在所述显示区域中显示第一显示元素,所述第一显示元素配置具有畸变倾向型图形;
响应于所述第一显示元素在所述第一显示区域,所述第一显示元素不显示所述畸变倾向型图形。
根据上述描述,可选实施方式将投影的显示区域定义为第一显示区域、第二显示区域,显示时尽量避免畸变倾向型图形在第一显示区域出现,这样就可以保证整个显示区域中的显示元素都可以正常显示,提高观看的效果。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述显示方法还包括:
响应于所述第一显示元素在所述第二显示区域,所述第一显示元素显示所述畸变倾向型图形。
根据上述描述,可选实施方式保证显示元素在投影正常区域还是以标准的显示模式显示,提高显示的完整性,增强用户的体验。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述第一显示区域、第二显示区域根据事先的检测标定确定。
根据上述描述,可选实施方式根据实际车辆的挡风玻璃、显示设备情况灵活地配置第一显示区域、第二显示区域的位置,通过检测标定准确地划分易发生重影、模糊的区域及不会发生重影、模糊的区域。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述第一显示区域在所述显示区域的上部,所述第二显示区域在所述显示区域的下部。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述第一显示区域在所述显示区域的下部,所述第二显示区域在所述显示区域的上部。
根据上述描述,可选实施方式主要解决挡风玻璃上下位置曲率变化幅度较大等情况,比如挡风玻璃直视区域、挡风玻璃与下部车框接合区域之间的关系,或者挡风玻璃直视区域、挡风玻璃与上部车框结合区域之间的关系。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述第一显示区域在所述显示区域的左部,所述第二显示区域在所述显示区域的右部。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述第一显示区域在所述显示区域的右部,所述第二显示区域在所述显示区域的左部。
根据上述描述,可选实施方式主要解决挡风玻璃左右位置曲率变化幅度较大等情况,比如挡风玻璃直视区域、挡风玻璃与左部车框接合区域之间的关系,或者挡风玻璃直视区域、挡风玻璃与右部车框结合区域之间的关系。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述第一显示区域在所述显示区域的中间特定位置,所述第二显示区域在所述第一显示区域的四周。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述第二显示区域在所述显示区域的中间特定位置,所述第一显示区域在所述第二显示区域的四周。
根据上述描述,可选实施方式主要解决挡风玻璃或光学镜片的设计、生产、安装偏差导致的部分区域存在投影异常的情况,第一显示区域与第二显示区域存在一定的内外包围结构。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述第一显示元素不显示所述畸变倾向型图形包括:
将所述畸变倾向型图形在所述第一显示元素中去除。
根据上述描述,可选实施方式直接将易产生重影、模糊的图形元素在第一显示区域中消失,这样就不会受第一显示区域中显示不稳定的影响。可选地,事先可以存储符合定义标准的畸变倾向型图形,当显示元素中具有畸变倾向型图形并在第一显示区域时,会识别畸变倾向型图形并隐藏显示。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述第一显示元素不显示所述畸变倾向型图形包括:
将所述畸变倾向型图形转化成无畸变倾向型图形。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述将所述畸变倾向型图形转化成无畸变倾向型图形包括:
将所述畸变倾向型图形实现加粗、放大、填充、分布处理中的至少一种转化成无畸变倾向型图形。
根据上述描述,可选实施方式通过图形处理将畸变倾向型图形转化成无畸变倾向型图像,这样就不会受到第一显示区域的影响而产生重影或模糊等投影异常。可选地,畸变倾向型图像通常由于自身的线条细小或尺寸偏小而在投影过程中出现畸变,因此可以对其进行加粗、放大处理,或者对其图形进行填充、分布重组使其变得比较宽大或浓厚。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述在所述显示区域中显示第一显示元素包括:
响应于所述第一显示元素从所述第二显示区域向所述第一显示区域移动,所述第一显示元素中的畸变倾向型图形根据所述第一显示元素的移动速度逐步不显示或逐步将畸变倾向型图形转化成对应的无畸变倾向型图形;或
响应于所述第一显示元素从所述第一显示区域向所述第二显示区域移动,所述第一显示元素配置的畸变倾向型图形根据所述第一显示元素的移动速度逐步显示或逐步由对应的无畸变倾向型图形还原成畸变倾向型图形。
根据上述描述,可选实施方式通过动画过渡的方式解决显示元素内容变化产生的跳跃感,提高用户的观看体验。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述在所述显示区域中显示第一显示元素包括:
所述第一显示元素按照第一轨迹在所述显示区域中移动;
响应于所述第一轨迹包括经过所述第一显示区域的轨迹,重新规划第一轨迹以减少或避免经过所述第一显示区域的时间。
根据上述描述,可选实施方式中的显示元素按照一定的轨迹移动,比如告警图标会根据前方车辆的位置来移动,通过轨迹的重新规划,尽量避免显示元素在第一显示区域的显示时间,这样就可以减少显示元素异常显示的时间占比,用户在观看时也很容易忽略掉相应的异常显示问题。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述显示方法还包括:
在所述第二显示区域分布的显示元素数量大于在所述第一显示区域分布的显示元素数量。
根据上述描述,可选实施方式将投影显示内容根据第一显示区域、第二显示区域进行整体的布局规划,最大化地使显示元素优先在第二显示区域显示,减少不必要的显示异常问题。
第二方面,本申请提供了一种显示设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述显示方法的步骤。
第三方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述显示方法的步骤。
第四方面,本申请提供了一种交通工具,包括第二方面所述的显示设备或第三方面所述的计算机可读存储介质。
与现有技术相比,本申请将在透明表面投影的显示区域分为易出现显示问题的第一显示区域和不会出现显示问题的第二显示区域,分别在第一显示区域和第二显示区域对显示元素采用不同的显示策略,以规避重影、模糊等对显示元素产生不正常的显示。本申请可以避免显示元素出现重影、模糊等影响显示效果的问题,提高用户的观看体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对技术方案描述中所需使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些示例,对于本领域普通技术人员而言,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附图。
图1为本申请一些示例中HUD投影显示示意图。
图2为本申请一些示例中投影在透明表面上显示区域示意图。
图3为本申请一些示例中第一显示区域、第二显示区域位置示意图。
图4为本申请一些示例中第一显示区域、第二显示区域位置示意图。
图5为本申请一些示例中第一显示区域、第二显示区域位置示意图。
图6为本申请一些示例中显示元素出现显示问题示意图。
图7为本申请一些示例中显示元素出现显示问题示意图。
图8为本申请一些示例中显示元素中畸变倾向型图形处理示意图。
图9为本申请一些示例中显示元素中畸变倾向型图形处理示意图。
图10为本申请一些示例中显示元素中畸变倾向型图形处理示意图。
图11为本申请一些示例中显示元素中畸变倾向型图形处理示意图。
图12为本申请一些示例中显示元素中畸变倾向型图形处理示意图。
图13为本申请一些示例中显示元素中畸变倾向型图形处理示意图。
图14为本申请一些示例中显示元素中畸变倾向型图形处理示意图。
图15为本申请一些示例中显示元素移动变化示意图。
图16为本申请一些示例中显示元素移动变化示意图。
图17为本申请一些示例中显示元素移动变化示意图。
图18为本申请一些示例中显示元素移动变化示意图。
图19为本申请一些示例中HUD显示设备模块示意图。
图20为本申请一些示例中HUD显示设备结构示意图。
图21为本申请一些示例中HUD显示设备组成示意图。
图22为本申请一些示例中交通工具中投影显示示意图。
实施方式
以下将结合附图对本申请进行详细的描述,但描述的内容仅仅是本申请中记载的一些示例,并不限制本申请,本领域普通技术人员根据这些示例所做出的结构、方法或功能等方面的变换均包含在本申请的保护范围内。
需要说明的是,在不同的示例中,可能使用相同的标号或标记,但是这些并不代表结构或功能上的绝对联系关系。并且,各示例中可能提到的“第一”、“第二”等仅仅是为了描述的方便,并不代表结构或功能上的绝对区分关系,也不能理解为指示或暗示相对重要性或者相应对象的数量。除非特别说明,描述中可能涉及到的“至少一个”是指一个或者一个以上,“多个”是指两个或两个以上。
另外,在表示特征时,字符“/”可以表示前后关联对象存在或的关系,例如,抬头显示/平视显示,可以表示为抬头显示或平视显示。在表示运算时,字符“/”可以表示前后关联对象存在相除的关系,例如,放大倍数M=L/P,可以表示为L(虚像大小)除以P(像源大小)。并且,不同示例中的“和/或”仅仅是为了描述前后关联对象的关联关系,这种关联关系可以包括三种情况,例如,凹面镜和/或凸面镜,可以表示为单独存在凹面镜、单独存在凸面镜、同时存在凹面镜和凸面镜。
HUD投影显示主要利用光学的反射原理,将待显示的成像光线经过透明表面反射进入观看者的人眼,人眼可以沿着光线反方向观看到虚像信息,相应地,透明表面可以是车辆的挡风玻璃,将挡风玻璃充当显示屏显示车辆的导航信息、车速等。如图1所示,HUD显示设备可以至少包括光机1、第一反射镜2、第二反射镜3等,其中,光机1包括背光源及像源(图未示),背光源用于提供照明光及根据控制调整照明光的亮度,比如背光源可以是LED(Light Emitting Diode,发光二极管)、激光等。而像源在背光源提供的照明光下,根据控制调整相应的显示内容并从像源表面投射显示光出去,比如像源可以是LCD(LiquidCrystal Display,液晶显示器)、DMD(Digital Micromirror Devices,数字微镜器件)、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电***)微镜、LCOS(Liquid Crystal onsilicon,硅基液晶)等。第一反射镜2、第二反射镜3可以将光机1投射出的显示光投影在挡风玻璃4上,实现在较小的空间内进行光路定制,同时满足不同的投影显示要求,第一反射镜2、第二反射镜3可以根据光学规划的需求设置为凹面镜、凸面镜、凹透镜、凸透镜等,镜片的面型可以采用自由曲面。可选地,第一反射镜2、第二反射镜3中的至少一个还可以进行一定程度的角度调整,从而改变显示光在挡风玻璃4上的投影位置,以满足不同身高的观看者。光机1的显示光最终在车辆的挡风玻璃4上反射形成虚像5,人眼6在对着挡风玻璃4观察虚像5时可以感受到一定的深度感,就如同观看挡风玻璃外特定距离的实物一样,虚像5可以是如上所述的导航信息、车速等。需要补充的是,针对不同光机的特性,HUD显示设备还可以设置有散光镜,在一些示例中,HUD显示设备中还可以包括菲涅尔透镜、波导光学器件、衍射光学器件、全息光学器件、锥形光纤等。
如图2所示,显示区域50是相应的HUD显示设备在透明表面(比如车辆的前挡风玻璃)上形成的投影区域,在显示区域50中可以显示提供给观看者的显示信息,具体地,显示信息可以包括车速(17Km/h)、挡位(D)等车辆状态信息及道路限速(30)、告警图标(带有感叹号的警示前车图标)等导航指示信息。显示元素501在显示区域50的上部,根据需要还会在显示区域50中移动,在显示区域50的下部还包括若干个显示元素502,显示元素502的位置相对固定,但是数值可能会跟随车辆的状态在改变。随着HUD投影显示技术的升级,显示区域的面积也在增大,这样就可以在挡风玻璃上承载更多的信息显示内容。但是显示区域的增大随之会带来光学上的难以控制,特别是投影范围内的部分挡风玻璃曲率变化幅度较大,光路传输的复杂性导致无法照顾到显示区域中每个角落的投影显示性能。按照过去的光学设计思路,需要改进光学***的设计来消除掉显示区域中存在的投影问题,然而显示区域的增大使整个光学***的设计调整很难平衡局部区域的投影异常,常常在设计调整过程中遭遇顾此失彼的矛盾境遇。因此与其提高光学设计的难度,占用过长的设计开发时间,不如从显示控制上来寻求解决方案,以下将展开描述一些示例中通过控制显示元素中的图像内容及在显示区域中的显示位置来解决投影异常问题。
如图3-5所示,针对HUD显示设备在挡风玻璃上投影形成的显示区域50而言,由于显示设备内部光学***的设计及投影对象挡风玻璃的面型影响,难免会存在重影、模糊等显示异常的情况。但是从内部实际开发结果分析,投影异常的位置往往在显示设备生产、安装之后就基本确定了,且投影异常的位置趋向于集中在同一个区域内。相应地,将投影异常集中的区域定义为第一显示区域,而设计的光学***支持正常显示的区域定义为第二显示区域,第一显示区域、第二显示区域具体地可以通过实际的检测标定来确定,可选地还可以结合光学***中光学镜片面型参数及投影的挡风玻璃面型参数来综合分析。参照图3,显示区域50包括第一显示区域51、第二显示区域52,第一显示区域51与第二显示区域52之间呈上下分布,即显示区域50的上部较易出现显示异常问题,比如可能是因为上部的挡风玻璃曲率变化较大,或者对应上部的光学镜片面型在生产与制造过程存在偏差。可选地,第一显示区域51也可以在第二显示区域52的下部位置。参照图4,第一显示区域51与第二显示区域52之间呈左右分布,在本示例中,第一显示区域51位于第二显示区域52的左边位置,即显示元素在显示区域50的左部区域显示时就会容易发生投影异常。可选地,第一显示区域51也可以在第二显示区域52地右部位置。参照图5,第一显示区域51、第二显示区域52并不像上述示例中的单一分布情况,第一显示区域51在显示区域50中的位置更加地具有随机性,这可能与挡风玻璃或光学镜片的设计、生产、安装等多方面的偏差造成的。在本示例中,第一显示区域51在显示区域50的中间特定位置,比如左下角和右上角位置,而显示区域50除第一显示区域51以外的区域都是第二显示区域52,第一显示区域51与第二显示区域52呈内外包围结构。可选地,第一显示区域51也可以是围绕显示区域50四周的一圈,第二显示区域52完全位于中间被第一显示区域51包围的区域。
其二,从内部实际开发结果分析,容易出现投影异常不仅仅是因为显示在如上所述的第一显示区域内,还跟显示元素本身构成的图形有关。相应地,将组成显示元素的图形分为畸变倾向型图形及无畸变倾向型图形,畸变倾向型图形与无畸变倾向型图形的区别在于,畸变倾向型图形的图形元素更加趋于细小、像素连续显示的尺寸较少的结构,比如虚线、较小的标识符号等,这可能因为光学传输中细微的信息丢失对畸变倾向型图形的影响比例更大,显示出来畸变效果也更加明显。无畸变倾向型图形可以是线条宽大、连续占用较多像素的结构,比如实线、粗体大字体等,不太容易在投影过程中出现显示异常问题,无畸变倾向型图形也可以称之为鲁棒性图形,图形元素可靠性高,受到外界影响小。畸变倾向型图形、无畸变倾向型图形可以根据试验结果及设计经验事先确定,在显示元素配置时会对其中包含的畸变倾向型图形进行标记,显示元素相应的素材在保存到显示设备内时会具有相应的畸变倾向型图形数据,供显示元素调用显示时查取。相应地,第一显示区域虽然为易发生投影异常的区域,但是对于无畸变倾向型图形不会在第一显示区域内出现显示异常,只有畸变倾向型图形才会在第一显示区域内出现显示异常,同时畸变倾向性图形一般也不会在第二显示区域内出现显示异常。如图6所示,虚线组成的圆形框属于畸变倾向型图形,如上所述,如果在第一显示区域中显示时,就会容易出现右边所示的模糊情况,这样就会影响用户的观看体验,如果重要的信息被模糊显示了,就不能识别出具体的内容。如图7所示,在一些示例中,虚线组成的圆形框在第一显示区域显示,也有可能出现显示重影的情况,即本来单个显示的圆形框在显示时出现两个圆形框叠加在一起,同样影响用户的观看体验。
基于上述的投影显示特性,就可以控制畸变倾向型图形在第一显示区域中不出现或者出现时间。在一些示例中,为了提高用户的观看体验,可以在显示元素投影在显示区域中显示时,识别显示元素中是否存在畸变倾向型图形,如果存在畸变倾向型图形且畸变倾向型图形对显示元素的表现形式和/或内容具有很重要的作用,就不能完全不显示,在本示例中,可以控制相应的显示元素在第二显示区域中完整显示,而在第一显示区域时,就会对畸变倾向型图形进行处理。相应地,当第一显示元素是根据显示设备的显示逻辑需要在显示区域显示时,会确定第一显示元素具体在显示区域中的位置,具体可以通过判断第一显示元素在像源上显示的位置,再根据像源显示与投影显示的关系来确定,如果第一显示元素配置具有畸变倾向型图形且在第一显示区域中时,此时会对第一显示元素中的畸变倾向型图形进行处理,使第一显示元素在第一显示区域中不具有畸变倾向型图形。如果第一显示元素从第一显示区域移动到第二显示区域或者本来就需要显示在第二显示区域中,第一显示元素则完全显示出畸变倾向型图形,保持第一显示元素的完整显示内容。
可以理解的是,相应的显示元素在第一显示区域和第二显示区域中分别具有两种不同的显示模式。如图8所示,假设第一显示元素为提示前方车辆的告警图标,告警图标会跟随前方车辆的位置而显示在显示区域的对应位置。第一显示元素具有两部分图形,感叹号部分由于整体部分比较浓厚,属于无畸变倾向型图形,而虚线组成的三角形框则为畸变倾向型图形。如上所述,当第一显示元素处于第一显示区域时,第一显示元素就按照右边的形式显示,三角形框被隐藏直接不显示,这样第一显示元素在第一显示区域中只会看到一个清晰的感叹号。而第一显示元素在第二显示区域时,会按照左边的形式显示,既有感叹号又有三角形框,整个显示效果非常清晰且给用户一个完整的提示。
在一些示例中,如图9所示,第一显示元素同样以带有虚线三角形框的感叹号为例,在本示例中对不显示畸变倾向型图形采用另一种处理方式。相应地,参照图中右边的显示形式,第一显示元素在第一显示区域显示时,不是直接将三角形框去除,而是对虚线的三角形框进行处理,一方面将虚线填充为实线,另一方面进一步对实线的三角形框加粗直至符合无畸变倾向型图形的要求,即将第一显示元素中的畸变倾向型图形转化成无畸变倾向型图形,使第一显示元素的所有图形元素都在第一显示区域中不受显示异常影响。而第一显示元素在第二显示区域时,仍然按照图中左边的形式显示,根据第二显示区域的显示特性第一显示元素可以实现正常的显示。
在一些示例中,如图10所示,第一显示元素由两部分组成,分别为外周的圆形框和圆形框内的矩形框,根据识别的标准,矩形框属于畸变倾向型图形,圆形框属于无畸变倾向型图形。因此,当第一显示元素在第一显示区域时,需要对矩形框进行处理,在本示例中,单独对矩形框进行填充处理,参照图中右边的显示形式,矩形框内被填充满,可选地,填充在矩形框内的颜色可以是明亮系的色彩,比如红色等。当第一显示元素在第二显示区域时,矩形框还原为原来的空心框,如图中左边的显示形式,满足用户标准的观看习惯。
在一些示例中,如图11所示,第一显示元素由两部分组成,分别为外周的圆形框和圆形框内的“P”字标识,相应地,圆形框大小、粗细适合,属于无畸变倾向型图形,而“P”字标识的字体大小有点偏小,属于畸变倾向型图形。在本示例中,参照图中右边的显示形式,当第一显示元素出现在第一显示区域中,“P”字标识会被放大几乎充满圆形框内,使其符合无畸变倾向型图形的要求,这样“P”字标识在第一显示区域中显示就不会发生显示异常的情况。而第一显示元素在第二显示区域中显示时,则可以采用图中左边的形式显示,“P”字标识采用标准的大小显示。
在一些示例中,如图12所示,第一显示元素表示的是与前方道路贴合的导航指示线,通常显示的导航指示线都比较细,主要为了满足导航的风格,但是由于线条太细,整个导航指示线属于畸变倾向型图形。因此,当第一显示元素是与第一显示区域对应的道路进行贴合指示时,为了减少第一显示区域对导航指示线的畸变影响,相应地,对导航指示线进行加粗处理,参照图中右边的显示形式。当随着车辆的行驶,前方道路的变化,存在导航指示线需要偏移到第二显示区域,与第二显示区域对应的道路进行贴合显示,此时还可以将第一显示元素切换到图中左边的显示行驶,导航指示线变回较细的显示,此时跟导航原有的风格要求一致。
在一些示例中,如图13所示,第一显示元素还可以是车辆行驶到特定位置的虚拟路牌,虚拟路牌中包括相应的提示性文字,在本示例中,仿造真实路牌轮廓的矩形框属于无畸变倾向型图形,而虚拟路牌上显示的文字字体都比较小,属于畸变倾向型图形。当需要模拟虚拟路牌处于对应的道路上,就是在第一显示区域或第二显示区域显示虚拟路牌,并与挡风玻璃外的对应道路实现虚实贴合,让观看者感觉虚拟路牌像真实路牌一样放置在对应的道路上。此时,虚拟路牌就有可能显示在第一显示区域中,相应地需要对畸变倾向型图形进行处理,由于文字比较多,处理方式可以包括分布处理,比如对提示性文字进行内容概括后进行重新分布,显示不同字数的提示语,如将“前方施工减速慢行”直接转换为“施工!”,并放大相应的字体使其充满矩形框内,这样就会将提示性文字从畸变倾向型图像转换为无畸变倾向型图形,实现了在第一显示区域中的正常显示,具体如图中右边的显示形式。如果虚拟路牌需要显示在第二显示区域对应的道路位置,此时就按照图中左边的形式显示,相应的虚拟路牌中显示完整的文字,这样可以使提示性内容更加地清楚。在一些示例中,分布处理还可以包括其他形式,比如将图形或文字采用不同的排列方式,或者将多个畸变倾向型图形进行重新组合拼接成一个完整的无畸变倾向型图形,参照上述示例,在第二显示区域中的第一显示元素使用默认的图形元素,而在第一显示区域中的第一显示元素使用分布处理后的图形元素。
在一些示例中,第一显示元素配置有多个畸变倾向型图形,第一部分畸变倾向型图形采用隐藏显示的方式,第二部分畸变倾向型图形将其转换成为无畸变倾向型图形,综合两种不同类型的方式进行处理,可选地,第二部分畸变倾向型图形中,还会采用不同的转换方式变成不同形式的无畸变倾向型图形,充分使第一显示元素的变化符合显示的实际。如图14所示,第一显示元素包括两部分显示内容,一部分是圆形框,另一部分是文字,但是这两部分内容都存在尺寸的问题,因此都属于畸变倾向型图形。当第一显示元素在第一显示区域中时,两部分畸变倾向型图形分别不显示,但是如果都是采用隐藏显示的方式,那么整个第一显示元素就会在第一显示区域中不存在了。在本示例中,是对圆形框采用隐藏显示,而圆形框中的“停”字则采用放大处理使其变成无畸变倾向型图形,这样第一显示元素在第一显示区域中则显示一个很大的“停”字作为提示,如图中右边的显示形式。当第一显示元素显示在第二显示区域中时,采用图中左边的形式进行显示,即传统的标识牌显示模式。
需要说明的是,上述示例主要围绕显示元素在不同的位置显示不同的图形元素来满足相同的显示目的,具体地,显示元素在第一显示区域仅显示无畸变倾向型图形,不显示畸变倾向型图形,在第二显示区域可以同时显示畸变倾向型图形及无畸变倾向型图形。但是不显示畸变倾向型图形的方式,特别是将畸变倾向型图形转化成无畸变倾向型图形的方式并不以上述示例为限,还可以采用其它的方式及排列组合方式。由于无畸变倾向型图形的本质就是采用特定的图形结构来对抗光学传输中的影响,因此除了加粗、放大、填充、分布处理之外,如果能够满足无畸变倾向型图形的显示要求,也在本申请的保护范围内。
在一些示例中,第一显示元素并不是静态地显示在显示区域内,而动态地在显示区域内移动,即第一显示元素不是固定地在第一显示区域或第二显示区域中,有可能不断地在第一显示区域与第二显示区域之间切换,比如提示前方车辆的告警图标,本车与前车车辆的远近决定了第一显示元素的位置,而第一显示元素的位置会随着车辆的行驶在不断地变化。因此需要不断地判断第一显示元素所在的位置,比如可以获取显示设备中关于第一显示元素的移动轨迹,这个有可能跟特定的功能应用相关。相应地,基于第一显示元素的移动轨迹,不仅可以获得第一显示元素的当前位置及预测位置,还可以获得第一显示元素的移动速度,进一步,还可以预测第一显示元素在显示区域中的移动趋势。
对于第一显示元素在显示区域中不断移动的示例中,一旦第一显示元素处于第一显示区域,就会不显示第一显示元素中的畸变倾向型图形,一旦第一显示元素切换到第二显示区域,就会重新显示第一显示元素中的畸变倾向型图形。相应地,显示设备在投影显示的过程中,往复不断地响应对应显示元素的位置变化,对应显示元素中的图形元素也在不同的显示形式之间切换。在一些示例中,为了减少第一显示元素在第一显示区域与第二显示区域之间切换的突兀感,畸变倾向型图形的切换显示及切换隐藏显示、畸变倾向型图形与无畸变倾向型图形之间互相转换并不是采用跳跃式的,而是在两种显示形式之间采用过渡的动画来弥补切换过程的中间显示形式。如图15-17所示,以第一显示区域51在显示区域50的上部,第二显示区域52在显示区域50的下部为例,告警图标503通过投影显示在显示区域50范围内的透明表面上,告警图标503被配置为标记前方的车辆。如上所述,告警图标503中,***的虚线三角形框为畸变倾向型图形,中间的感叹号为无畸变倾向型图形,因此虚像三角形框会在第一显示区域51发生显示异常,而感叹号可以在第一显示区域51、第二显示区域52都可以正常显示。在本示例中,告警图标503会按照第一轨迹504从第二显示区域52向第一显示区域51移动,告警图标503会在第二显示区域52显示完整的图形元素。如图16所示,随着告警图标503逐渐从第二显示区域52进入到第一显示区域51时,进入第一显示区域51的部分会率先将对应的三角形框隐藏显示,而还处于第二显示区域52的部分还会保留三角形框的显示。如图17所示,当告警图标503完全进入到第一显示区域51中时,畸变倾向型图形对应的三角形框就会完全隐藏。这样既可以保证显示元素在满足显示目的前提下无显示异常,又可以保证显示元素在移动的过程中顺畅地转换显示形式。进一步,三角形框的去除速度根据告警图标503沿着第一轨迹504的移动速度决定,这样可以保证进入第一显示区域51的部分刚好隐藏显示,与整个显示节奏一致。可选地,告警图标503按照第一轨迹504需要从第一显示区域51移动到第二显示区域52时,可以采用上述的逆过程,告警图标503会根据移动速度逐步显示之前隐藏的三角形框。
在一些示例中,如图18所示,为了提高畸变倾向型图形显示或者隐藏显示的动感效果,在整个过程中还会增加额外的附加动画,比如图中有一个喷射点,喷射点连接的射线跟随显示或隐藏显示的线条路径,模仿激光打印或者去除的实际效果,提高用户的体验感受。可选地,对应显示元素在显示或隐藏显示的过程中,渐进的方式不仅仅局限于上述的逐步显示或逐步隐藏显示,还可以根据显示元素的移动速度采用淡入淡出、随机线条等过渡动画的进出场方式实现。
在一些示例中,相应的显示元素从第二显示区域进入第一显示区域,会将显示元素中的畸变倾向型图形进行加粗、放大、填充、分布处理等转化成无畸变倾向型图形,而显示元素从第一显示区域进入第二显示区域,反之是将无畸变倾向型图形转化成畸变倾向型图形。畸变倾向型图形与无畸变倾向型图形之间转换的过程同样可以采用动画过渡的方式展示,具体地可以使用形状补间的方式随着时间流逝从一个形状变成另一个形状,同时还会跟对应显示元素在第一显示区域、第二显示区域的位置同步。
由于第一显示区域51与第二显示区域52邻近区域的显示性能往往不具有较大的跃变,也就是说第二显示区域邻近第一显示区域的位置也有可能存在显示异常的情况,因此,相应的显示元素在从第二显示区域52向第一显示区域51移动时,可以提前对显示元素中的畸变倾向型图形进行处理,即显示元素在移动到第一显示区域之前的第二显示区域就已经开始执行隐藏显示的操作或者无畸变倾向型图形的转换操作,此时显示元素在部分第二显示区域也会不显示畸变倾向型图形。但是整体的变化节奏还是跟随显示元素的移动速度,大体上还是以第一显示区域与第二显示区域之间的界限作为过渡动画的执行依据。
在一些示例中,根据第一显示区域、第二显示区域的显示特性,第二显示区域的显示性能要高于第一显示区域的显示性能,说明整个光学***更加支持第二显示区域的显示,因此显示设备将待显示的信息投影在透明表面上时,可以尽量将待显示信息投影在第二显示区域,即在第二显示区域分布的显示元素数量大于在所述第一显示区域分布的显示元素数量,比如第一显示区域中不投影任何显示元素,而所有显示元素全部投影在第二显示区域中。可选地,在做显示控制时,还会根据第二显示区域的位置及面积来安排显示元素的分布,保证尽可能地安排更多的显示元素且不感觉到拥挤。对于必须要在第一显示区域出现的显示元素,则可以按照上述示例的方式,对显示元素中的畸变倾向型图形进行处理,保证可以在第一显示区域中实现正常显示。在一些示例中,显示元素的畸变倾向型图形只要部分处于第一显示区域,即使还有部分处于第二显示区域,涉及的相关畸变倾向型图形都会进行处理,比如隐藏显示,或者将畸变倾向型图形转换成无畸变倾向型图形,相应的畸变倾向型图形的处理变化也可以参照上述的过渡动画实现补间。
如上所述,对于静态显示的显示元素,可以直接通过布局设计,将尽可能多的显示元素规划到第二显示区域中,在一些示例中,对于动态移动的显示元素,可以根据第一显示区域、第二显示区域的具体情况优化显示元素的移动轨迹,可以使显示元素尽量不在第一显示区域驻留太多时间,这样也可以降低异常显示的风险,同时时间占比很少时也可以不引起用户的关注。具体地,第一显示元素按照第一轨迹在显示区域中移动,然后在第一轨迹包括经过第一显示区域的轨迹时,重新规划第一轨迹为第二轨迹,第一显示元素按照第二轨迹在显示区域中移动,以减少或避免第一显示元素经过第一显示区域的时间。需要说明的是,第一轨迹是跟第一显示元素对应的显示功能相关的,以上述示例中的告警图标为例,对应的第一轨迹就是前方车辆相对于挡风玻璃的位置关系,再比如导航指示线,对应的第一轨迹就是根据导航信息确定的下一路段方向的指示信息。在本示例中,第一轨迹的规划不仅仅取决于显示应用功能本身的属性,还会将第一显示区域、第二显示区域的情况考虑进去,即第一轨迹经过第一显示区域的部分在不影响显示应用功能的前提下进行修改,修改后的第二轨迹可以不经过第一显示区域,或者经过第一显示区域的路程较短,比如可以将告警图标贴在第二显示区域对应的车身上,再比如在不改变导航方向的前提下修改导航指示线的形状轮廓使其尽量不经过第一显示区域。
如图19所示,实现上述显示方法的HUD显示设备应用到车载中,可以极大化地丰富车载显示的表现形式,提高显示的稳定型。其中,HUD显示设备可以由车机92提供电源及数据,也可以由HUD显示设备自身提供电源及生成数据。HUD显示设备具体可以包括处理器91、以太网接口901、CAN(Controller Area Network,控制器域网)接口902、电源管理模块903、运行内存904、存储内存905、温度监测906、电机907、背光源908、像源909、定位模块910、雷达911、相机912等。
需要说明的是,图19中列举的各个模块仅仅是示例性的描述,并不构成任何的限定,在一些示例中,HUD显示设备还可以包括其他模块。另外,上述的模块在不同的示例中可以在一个或多个硬件中实现,或者单个模块由多个硬件组合实现。
其中,处理器91作为HUD显示设备的控制中心,包括任何类型的一个或多个处理单元,包括但不限于微控制单元、微控制器、DSP(Digital Signal Processor,数字信号控制单元)或其任意组合。处理器91用于根据计算机程序产生操作控制信号,实现对其他各个模块的控制,以及与相应的模块进行配合,对获取到的或者本身具有的数据、指令等进行处理。
以太网接口901是局域网通信的网络数据连接端口,定义了一系列的软件和硬件标准,通过以太网接口901可以将多个电子设备连接在一起,在本示例中,处理器91可以通过以太网接口901与车机92进行信息交互,比如向车机92发送数据或者接收车机92发送的数据。
CAN接口902是控制器局域网的网络数据连接端口,为汽车内部的控制***和嵌入式工业控制提供标准的总线,实现控制各节点之间的通信交互,在本示例中,处理器91同样可以通过CAN接口902与车机92进行信息交互,可选地,处理器91还可以通过CAN接口902连接外部的其他设备。在一些示例中,处理器91还可以设置有GPIO(General-purpose input/output,通用输入/输出)接口,以提高外设连接的兼容性。
电源管理模块903连接车机92,可以接收车机92提供的电源,为HUD显示设备的各个模块提供稳压电源供电,保证处理器91及各个模块在正常的电压供应下工作,避免过压下的损坏。
运行内存904,用于存储处理器91执行的计算机程序,及暂时存放的运算数据、与存储内存交换的数据等,运行内存904可以为SDRAM(Synchronous Dynamic Random-accessMemory,同步动态随机存取内存)等存储器。
存储内存905,用于存放HUD显示设备的相关显示内容等资源,及长期存放的运行程序及数据等,存储内存905可以为Flash(闪存)等存储器。在一些示例中,处理器91也可以提供接口接入外部存储器。
温度检测906,用于对HUD显示设备内部的温度进行监测,具体可以包括若干个温度传感器,由于温度传感器随着温度的变化而发生电阻值的变化,因此,处理器91可以在固定电源电压下根据每个温度传感器与分压电阻之间的电压变化来确定温度传感器在对应温度下的电阻值,从而反向推出温度传感器所在位置的温度。在一些示例中,处理器91可以通过GPIO接口控制若干个温度传感器,若干个温度传感器可以设置在HUD显示设备内部的不同位置,处理器91可以利用分时检测的方式分别获取若干个温度传感器反馈的温度值。
电机907,用于在处理器91的控制下,驱动HUD显示设备中的光学镜片发生转动,从而实现相应光路的改变,比如阳光倒灌导致像源表面产生温升时,可以通过电机驱动光学镜片来使外部的阳光无法到达像源表面。在一些示例中,处理器91还可以通过电机907驱动HUD显示设备上设置的风扇,提高HUD显示设备内外部空气交换的速度以实现散热。
背光源908,用于提供照明光及根据处理器91的控制调整照明光的亮度,以调整整个HUD显示设备的投影显示亮度。背光源908与像源909配合实现光机投影显示的主要功能,背光源908可以为LED(Light Emitting Diode,发光二极管)、激光等。
像源909,用于根据处理器91的控制显示相应内容的图像并将图像对应的显示光投射出去,像源909可以为LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)、DMD(DigitalMicromirror Devices,数字微镜器件)、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电***)微镜、LCOS(Liquid Crystal on silicon,硅基液晶)等。
定位模块910,用于对HUD显示设备及对应车辆的位置进行监测,定位模块910可以为GPS(Global Positioning System,全球定位***)、北斗卫星导航***等全球导航卫星***,通过在不同的位置测量卫星和定位模块910上接收器之间的距离,从而确定相应的位置及朝向等数据。在一些示例中,定位模块910还可以包括惯性导航***,以牛顿力学定律为基础,通过测量定位模块910在惯性参考系的加速度,将它对时间进行积分,并把它变换到导航坐标系中,从而得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等数据。可选地,惯性导航***可以辅助全球导航卫星***实现更加精准的定位,为处理器91提供相应的位置信息。
雷达911,用于通过电磁波来确定目标物体的位置,通常可以确定目标物体离雷达911所在车辆的距离。
相机912,包括车身相机及车内相机,其中,车身相机用于通过视觉识别来确定目标物体的位置,车身相机可以为单目相机或双目相机,单目相机与双目相机之间的最大区别在于双目相机可以捕捉两个不同视角下的图像,从而可以获得三维空间中的距离信息。车内相机用于识别车辆内驾驶员及乘客的行为状态,包括疲劳检测、分心检测、表情识别、手势识别、视线追踪等。
在一些示例中,定位模块910、雷达911及相机912还可以直接连接车机92,并没有与HUD显示设备的处理器91进行直接连接,比如车机92本身集成有用于位置跟踪的定位模块及用于自动驾驶的雷达及相机,HUD显示设备则可以通过与车机92之间的通信来实时获取到定位模块、雷达及相机的采集数据。
在一些示例中,HUD显示设备可以包括后装型及前装型,后装型HUD显示设备在用户购买车辆之后,根据用户的投影显示需要而另行购买,相应的HUD显示设备直接放置在车辆中控台的表面上进行使用。前装型HUD显示设备是直接嵌入在中控台的内部,需要在车辆生产过程中在设计预留的空间内进行安装。如图20所示,对于集成在车辆中控台内部的HUD显示设备100,除了包括光机1、第一反射镜2、第二反射镜3之外,其本体通过壳体101实现包络,光机1及第一反射镜2、第二反射镜3收容在壳体101的内部空间,并通过支架等与壳体101的内部实现稳定地固定。参照图1,光机1、第一反射镜2、第二反射镜3相互配合,在壳体101的内部实现一定的光路规划,最终通过壳体101开设的投射窗口102将显示光投射出去。当HUD显示设备100嵌入到汽车的中控台内时,壳体101上的投射窗口102正对着中控台上方的车辆挡风玻璃,相应地,从投射窗口102投射出的显示光就会在挡风玻璃上发生反射形成人眼可以看到的虚像。
进一步,为了提高上述虚像在挡风玻璃上显示的稳定性,减少虚像对应的显示元素在如上所述的第一显示区域中异常显示,如图21所示,显示设备具体可以包括处理器2101、存储器2102、输入设备2103及输出设备2104,其中,输入设备2103可以包括中控台上的按键、触摸屏等,显示设备可以通过输入设备2103接收输入的控制指令及数据。输出设备2104可以包括显示设备的背光源、像源等,显示设备可以向输出设备2104输出相应的指令或数据。存储器2102上存储有处理器2101上运行的计算机程序,处理器2101执行所述计算机程序时实现上述的显示方法。在一些示例中,显示设备投影的显示区域包括第一显示区域、第二显示区域,第一显示区域、第二显示区域的信息是通过事先的检测标定获取并存储在显示设备中,比如存储器2102中存储有供调用的第一显示区域、第二显示区域信息。进一步显示设备还存储有各种显示元素中畸变倾向型图形、无畸变倾向型图形信息,同样也可以存储在存储器2102中,通过上述数据实现显示元素在不同显示区域中的分形式显示。
在一些示例中,一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的显示方法。
如图22所示,在一些示例中,交通工具可以设置有上述的HUD显示设备,具体地,HUD显示设备集成在中控台10的内部,比如在方向盘的前方位置。通过HUD显示设备的投射窗口102将相应的显示光投射在正对的车辆挡风玻璃4上,观看者从驾驶舱内观察挡风玻璃4上的效果就是可以直接看到相应的虚像5,例如:虚像5可以包括车速(60Km/h)、导航信息(向前箭头)等。作为观看者的驾驶人员在驾驶时无需低头就可以查看到相应的车辆状态,提高了驾驶的安全性。更重要的是,不同的显示元素在不同的显示区域采用不同的显示形式,特别是在第一显示区域中,对显示元素中的畸变倾向型图形进行处理,减少显示异常的发生。在一些示例中,交通工具还可以通过上述的计算机可读存储介质,分发获得相应显示方法的程序。需要说明的是,交通工具并不局限于作为代步工具的小汽车,也可以包括公交车、卡车、挖掘机、摩托车、火车、高铁、轮船、游艇、飞机、宇宙飞船等。投影的挡风玻璃也不局限于汽车的前挡风玻璃,也可以是其他位置的透明表面。
结合上述示例,本申请涉及的技术方案可以直接体现为硬件、由控制单元执行的软件模块或二者组合,即一个或多个步骤和/或一个或多个步骤组合,既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块,亦可以对应于各个硬件模块,例如ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。为了描述的方便,在上述描述时以功能分为各种模块分别描述,当然,在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过上述示例的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请涉及的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来。该软件由微控制单元执行,依赖于所需要的配置,可以包括任何类型的一个或多个微控制单元,包括但不限于微控制单元8、微控制器、DSP(Digital Signal Processor,数字信号控制单元)或其任意组合。该软件存储在存储器,例如,易失性存储器(例如随机读取存储器等)、非易失性存储器(例如,只读存储器、闪存等)或其任意组合。
综上所述,本申请将在透明表面投影的显示区域分为易出现显示问题的第一显示区域和不会出现显示问题的第二显示区域,分别在第一显示区域和第二显示区域对显示元素采用不同的显示策略,以规避重影、模糊等对显示元素产生不正常的显示。本申请可以避免显示元素出现重影、模糊等影响显示效果的问题,提高用户的观看体验。
应当理解,虽然本说明书包括一些示例,但这些示例中的任何一个并非仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚的目的。本领域普通技术人员应当将说明书作为一个整体,各示例中的技术方案也可以进行适当的组合,形成本领域普通技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本申请的保护范围,凡是未脱离本申请教导内容所作的等效实施方式或变型均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种显示方法,其特征在于,包括:
显示设备在透明表面上投影具有显示区域,所述显示区域包括第一显示区域及第二显示区域,所述第一显示区域为投影异常区,所述第二显示区域为投影正常区;
在所述显示区域中显示第一显示元素,所述第一显示元素配置具有畸变倾向型图形;
响应于所述第一显示元素在所述第一显示区域,所述第一显示元素不显示所述畸变倾向型图形。
2.根据权利要求1所述的显示方法,其特征在于,所述显示方法还包括:
响应于所述第一显示元素在所述第二显示区域,所述第一显示元素显示所述畸变倾向型图形。
3.根据权利要求1所述的显示方法,其特征在于,所述第一显示元素不显示所述畸变倾向型图形包括:
将所述畸变倾向型图形在所述第一显示元素中去除。
4.根据权利要求1所述的显示方法,其特征在于,所述第一显示元素不显示所述畸变倾向型图形包括:
将所述畸变倾向型图形转化成无畸变倾向型图形。
5.根据权利要求2所述的显示方法,其特征在于,所述在所述显示区域中显示第一显示元素包括:
响应于所述第一显示元素从所述第二显示区域向所述第一显示区域移动,所述第一显示元素中的畸变倾向型图形根据所述第一显示元素的移动速度逐步不显示或逐步将畸变倾向型图形转化成对应的无畸变倾向型图形;或
响应于所述第一显示元素从所述第一显示区域向所述第二显示区域移动,所述第一显示元素配置的畸变倾向型图形根据所述第一显示元素的移动速度逐步显示或逐步由对应的无畸变倾向型图形还原成畸变倾向型图形。
6.根据权利要求1所述的显示方法,其特征在于,所述在所述显示区域中显示第一显示元素包括:
所述第一显示元素按照第一轨迹在所述显示区域中移动;
响应于所述第一轨迹包括经过所述第一显示区域的轨迹,重新规划第一轨迹以减少或避免经过所述第一显示区域的时间。
7.根据权利要求1所述的显示方法,其特征在于,所述显示方法还包括:
在所述第二显示区域分布的显示元素数量大于在所述第一显示区域分布的显示元素数量。
8.一种显示设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7任一项所述显示方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述显示方法的步骤。
10.一种交通工具,其特征在于,包括权利要求8所述的显示设备或权利要求9所述的计算机可读存储介质。
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