基于HUD的多功能车载系统及车辆控制方法与流程

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种基于hud(headupdisplay,抬头显示屏或平视显示屏)的多功能车载系统及车辆控制方法。

背景技术：

如今，汽车已经成为大部分家庭必不可少的交通工具，随着汽车行业和智能电子行业技术的快速发展，人们对汽车电子系统的要求也越来越高。例如，近年来出产的很多汽车都加入了hud、胎压监测装置、车载wi-fi、行车记录仪等比较先进且实用的电子装置，为人们的行车生活提供了安全和便利。但是，目前仍有很多家庭拥有较为老旧的车型，这些老旧车型的车载系统并不具备上述功能，甚至部分车型连中控大屏和导航系统都没有。由于汽车的淘汰更新速度远低于电子产品的淘汰更新速度，几乎不会有人或很少有人会因为汽车电子系统的落伍而去淘汰一辆状态良好的汽车，因此当前很多车主选择对老旧车型进行改装，例如更换车辆的内置中控系统，这种做法不仅成本较高，而且对于汽车年检容易造成不便，最重要的是会改变汽车线路从而带来安全隐患。于此，外置多功能车载系统具有较为广泛的需求和市场。

目前市场上的外置多功能车载系统具有几点不足：

第一，功能单一。例如消费者需要加装抬头显示、胎压监测、车载wi-fi、行车记录这四项功能，就需要购买hud、胎压监测装置、车载wi-fi、行车记录仪这四个设备，成本较高，且这么多设备堆积在中控台前方，不仅影响车内美观，而且容易遮挡视线影响行车安全。

第二，无法与手机等移动终端进行交互，即无法实现远程控制。所加装的车载设备为独立的个体，没有实现智能互联，不具备互联及远程控制功能，无法将移动终端与汽车融为一体。这一点看似是功能上的缺失，实质是安全性上的缺失，如果实现了汽车与移动终端的互联，那么移动终端上的信息就可以实时推送到汽车的hud上，从而大大降低行车同时使用手机等移动终端的几率，有助于提高行车安全性。

第三，缺乏人机交互。外置电子设备一般采用物理按键和触屏技术，驾驶员需要进行手动操作才能实现预定功能，不利于行车安全性。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提供一种基于hud的多功能车载系统及车辆控制方法，能够自由加装外置多功能车载系统，功能丰富，成本低，且能够与移动终端进行交互，便于人机交互，有利于提高行车安全性。

本发明一实施例的基于hud的多功能车载系统，包括主控芯片、以及与主控芯片连接的hud和多个拓展接口，hud与驾驶员的视线平齐，多个拓展接口用于连接不同类型的功能组件，主控芯片用于与多个拓展接口连接的功能组件进行交互，并将交互结果显示于hud上。

本发明一实施例的车辆控制方法，包括：

在车辆驾驶位的前方设置一hud，hud与驾驶员的视线平齐；

为车辆增加一主控芯片以及与所述主控芯片连接的多个拓展接口，所述主控芯片与所述hud连接；

通过多个拓展接口连接不同类型的功能组件；

主控芯片与多个拓展接口连接的功能组件进行交互，并将交互结果显示于hud上。

有益效果：本发明设计在车辆中增加主控芯片，由主控芯片提供多个拓展接口，多个拓展接口连接不同类型的功能组件，使得消费者能够自由加装外置多功能车载系统，功能丰富，成本低，并且通过主控芯片与各个类型的功能组件进行交互，将交互结果显示于hud上，能够实现车载系统与移动终端的交互，便于人机交互，有利于提高行车安全性。

附图说明

图1是本发明一实施例的多功能车载系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例的车辆控制方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明的主要目的是：在车辆中增加主控芯片，由主控芯片提供多个拓展接口，多个拓展接口连接不同类型的功能组件，消费者可以根据需求自由加装车载系统的各种功能，车载系统的功能丰富，成本低，并且主控芯片与各个类型的功能组件进行交互，在拓展接口连接移动终端时，车载系统能够与移动终端进行交互，便于人机交互，例如驾驶员无需通过物理按键和触屏技术，而是通过语音交互方式实现预定功能，有利于提高行车安全性，另外交互结果显示于hud上，驾驶员的视线无需偏离车辆行驶方向，能够进一步确保行车安全性。

其中，移动终端包括但不限于智能手机、pda(personaldigitalassistant，个人数字助理或平板电脑)等移动电子设备，及佩戴于肢体或者嵌入于衣物、首饰、配件中的可穿戴设备。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明所提供的各个示例性的实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。在不冲突的情况下，下述各个实施例以及实施例中的特征可以相互组合。

图1是本发明一实施例的多功能车载系统的结构示意图。请参阅图1所示，本实施例的多功能车载系统包括主控芯片11、以及与主控芯片11连接的hud12和多个拓展接口。

hud12与驾驶员的视线平齐，例如hud12可以设置于车辆挡风玻璃与方向盘之间，且可在两者之间进行角度调整。在车辆熄火等不使用场景中，驾驶员可以将hud12折叠起来。

多个拓展接口用于连接不同类型的功能组件，并通过不同类型的功能组件实现多功能车载系统的各种功能。其中，拓展接口与功能组件的连接方式包括但不限于无线通信、有线连接、电性插接等方式中的至少一种。当然，部分或者全部的功能组件可以直接内置于对应的拓展接口，即多功能车载系统自带有功能组件。

主控芯片11可视为多功能车载系统的cpu(centralprocessingunit，中央处理器)，其可以预先安装有各种类型的功能组件的驱动程序，在拓展接口连接有功能组件时，主控芯片11加载该功能组件对应的驱动程序，并驱动该功能组件执行相应的操作，由此实现与功能组件之间的交互，并进一步将交互结果显示于hud12上。所述交互包括但不限于主控芯片11对功能组件进行控制、数据采集。

在本实施例中，多个拓展接口可以包括电源接口131、usb接口132、无线充电接口133、移动通信接口134、wi-fi接口135、蓝牙接口136、zigbee(紫蜂通信协议)接口137、定位接口138、运动传感器接口139、光线及温度检测接口140、以及mic与扬声器接口141中的至少一个。

电源接口131可以与车辆内置电源和外接电源中的至少一者连接，从而负责对多功能车载系统供电。在与外接电源连接时，该外接电源可以为大容量电池，能够在车辆熄火断电时为多功能车载系统提供工作所需用电。在与车辆内置电源连接时，该电源接口131可以直接复用车辆的点烟器接口或者usb接口132。

usb接口132可以插接手机等移动终端并对移动终端进行充电，使得手机等移动终端基于有线通信技术与主控芯片11进行交互。当然，usb接口132也可以用来连接carplay车载系统及androidauto车载系统，并且提供otg功能，用于连接外置u盘等设备。

无线充电接口133可以实现对支持无线充电的电子设备(包括移动终端)进行无线充电，免去车辆驾驶室内线材较多的尴尬与危险。

移动通信接口134可以通过2g、3g、4g等通信技术接入移动通信网络，从而实现多功能车载系统与云端或者其他app(应用程序)的远程连接，以此实现语音通话、sos呼救等功能。

进一步地，移动通信接口134可以与wi-fi接口135结合并提供wi-fi热点，使得实现车上的多个用户设备可以接入wi-fi接口135所创建的无线网络，实现无线上网功能。wi-fi接口135可以采用2.4g和5g的双频模块，从而提供良好的上网速率。

wi-fi接口135还可以连接行车记录仪，使得多功能车载系统与行车记录仪进行数据通讯，继而用户可以通过接入wi-fi接口135的用户设备，或者通过接入移动通信接口134的云端及其他app，随时无线查看行车记录内容。其中，行车记录仪独立于多功能车载系统之外，其可以具有三种实现形式：一是，具有运动摄像机功能的行车记录装置，该行车记录装置搭配运动摄像头及云台，可清晰记录行车情况及前方景色，同时拆下即可作为运动相机使用。二是，具有360度全景摄像功能的行车记录装置，其不仅可以记录车辆全景信息，还可以记录旅行的美景。三是，具有远程控制摄像头角度方向功能的行车记录装置，消费者可通过接入的移动终端、云端或者app实时控制行车记录装置的拍摄方向，并且远程监控车辆的全方位停止及行驶信息。

蓝牙接口136作为无线通信接口，使得手机等移动终端可以基于无线通信技术与多功能车载系统连接。当多功能车载系统为carplay车载系统时，安装有ios操作系统的移动终端可以与多功能车载系统进行无线交互。当多功能车载系统为androidauto车载系统时，安装有android操作系统的移动终端可以与多功能车载系统进行无线交互。基于此，移动终端的功能，例如手机导航、手机语音通话、手机语音控制等，都可以在多功能车载系统上实现。

zigbee接口137需要与车辆的胎压胎温检测装置结合使用，胎压胎温检测装置集成于汽车外置气门中，可以实时采集轮胎的胎压及胎温，为行车提供安全保障。胎压胎温检测装置与多功能车载系统通过zigbee接口连接，基于zigbee具有低功耗特点，本实施例可减少胎压胎温检测装置的内置电池的功耗，延长其使用时间。

定位接口138可以接入gps(globalpositioningsystem,全球定位系统)装置，既可以实现多功能车载系统的导航功能，也可通过多功能车载系统接入的移动终端、云端及app查看车辆位置。

运动传感器接口139可以连接传感器，例如加速度传感器和倾斜度传感器，多功能车载系统可以通过其辅助gps装置实现定位及定速。进一步地，运动传感器接口139还可以提供如坡度较大、露面颠簸等行车数据，并且在行车遇到意外，例如检测到撞击产生的较大加速度、翻车产生的异常倾斜角时，使得多功能车载系统可以通过接入的移动终端、云端及app自动拨打急救电话或预设电话。

光线及温度检测接口140可以接入光线及温度传感器，实现对行车环境的自动判断，进一步，在光线强时(例如白天)主控芯片11可以自动提高hud12的显示亮度，而光线弱时(例如夜晚)主控芯片11自动降低hud12的显示亮度，以此实现智能显示。

mic与扬声器接口141可以将mic与扬声器接入多功能车载系统，从而实现语音交互功能，使得消费者可以对多功能车载系统进行语音控制。同时，扬声器可以输出多功能车载系统的音频信息。当然，考虑到接入的扬声器的功率限制，该扬声器的音量及品质可能低于汽车自带音响的音量及品质，多功能车载系统也可以通过蓝牙接口136将音频信息输出给汽车自带音响。

应该理解到，上述各个类型的拓展接口及其对应接入的功能组件仅为一种示例性描述，本实施例可以根据实际需要为多功能车载系统增加其他类型的拓展接口及对应的功能组件，并由此实现其他功能。例如，多功能车载系统可以在行车前对车主进行天气提醒、提供一对一人工导航服务、人工呼救及救援服务等。

基于上述，本发明只需要在车辆中增加主控芯片11，由主控芯片11提供多个拓展接口，多个拓展接口连接不同类型的功能组件，使得消费者不需要对老旧车型进行中控改装即能够自由加装外置多功能车载系统，以较低成本为老旧车型和低配车型带来功能丰富的科技体验。

进一步地，多功能车载系统通过主控芯片11与各个类型的功能组件进行交互，将交互结果显示于hud12上，能够实现车载系统与移动终端的交互，便于人机交互，有利于提高行车安全性。例如，通过多功能车载系统提供的语音交互功能，本实施例能够减少驾驶员行车中使用手机等移动终端的几率，确保行车安全。

以车辆在行驶过程中开启导航的应用场景为例，主控芯片11可以将gps装置定位的导航画面显示于hud12上，此时导航画面可以仅显示出发地至目的地的路线、距离以及车辆当前行驶速度，而在gps装置检测到车辆在到达岔路口之前的预定距离时，主控芯片11控制hud12自动切换岔路口的导航画面，从而便于用户直观的获知正确线路。

当然，hud12的显示画面还可以根据语音交互功能进行切换。例如，用户可以通过mic向多功能车载系统下达“观看车辆周围环境”的语音指令，主控芯片11根据该语音指令通过wi-fi接口135获取行车记录仪的影像数据，并将该影像数据对应的画面显示于hud12上，该画面可以包括车辆四周的实时画面，使得驾驶员可以无需借助于倒车影像或者频繁的观看后视镜也可以完成倒车。

请继续参阅图1，鉴于多功能车载系统连接有多个拓展接口，在同一时间会有多种类型的交互结果显示于hud12上，为了便于驾驶员查看并进一步提高行车安全性，本实施例可以通过主控芯片11对多个拓展接口预先设置有优选级，主控芯片11按照优先级由高到低的顺序将交互结果显示于hud12上。

图2是本发明一实施例的车辆控制方法的流程示意图。请参阅图2，本实施例的车辆控制方法包括步骤s21～s24。

s21：在车辆驾驶位的前方设置一hud，hud与驾驶员的视线平齐。

s22：为车辆增加一主控芯片以及与主控芯片连接的多个拓展接口，且主控芯片与hud连接。

s23：通过多个拓展接口连接不同类型的功能组件。

s24：主控芯片与多个拓展接口连接的功能组件进行交互，并将交互结果显示于hud上。

本实施例的车辆控制方法可由前述多功能车载系统的主控芯片11、hud12及多个拓展接口对应执行，因此亦具有前述有益效果。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。