一种车载轻小型HUD抬头显示系统的制作方法

本发明涉及车辆增强显示(AR)领域，具体为一种车载轻小型HUD抬头显示系统。

背景技术：

车辆在高速行驶时，特别是夜间高速行车时，驾驶员可能会低头观看仪表显示或观看中控台的导航等显示，此时如果前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。假设车辆行驶速度为120KM/H，即使驾驶员的视线被干扰1S，这也就意味着有33米的视线盲区，有重大的安全隐患。而车载抬头显示系统(HUD)可以有效避免这种情况的发生。

车载抬头显示系统是一种增强现实型车载显示设备，其从航空机载平显技术衍生而来，利用离轴光学系统将车速、油耗、发动机转速等车况信息以及路径导航信息显示在驾驶员前方平视范围内，有效的缩短了驾驶员对前方视野的盲区时间，可以真正的做到驾驶时“眼不离路面、手不离方向盘”。同时车载平显还结合行车摄像头传感器、电子探测传感器的使用，为驾驶者提供更多的安全驾驶体验。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种车载轻小型HUD抬头显示系统。本发明的技术方案为：

所述一种车载轻小型HUD抬头显示系统，其特征在于：包括电子组件、投影组件以及OBD模块；电子组件接受车况信息以及传感器信息，生成画面并驱动投影组件中像源，将画面经过投影组件光学系统成平视虚像；整个装置安装在驾驶员正前方仪表台上方。

进一步的优选方案，所述一种车载轻小型HUD抬头显示系统，其特征在于：所述车况信息包括车速、转速、水温、油耗、刹车系统、动力系统信息；所述车况信息通过OBD模块通讯接口从车辆CAN总线读取。

进一步的优选方案，所述一种车载轻小型HUD抬头显示系统，其特征在于：OBD模块读取的车况信息通过蓝牙传输至电子组件。

进一步的优选方案，所述一种车载轻小型HUD抬头显示系统，其特征在于：传感器信息包括GPS导航信息、行车记录摄像头信息、电子狗信息。

进一步的优选方案，所述一种车载轻小型HUD抬头显示系统，其特征在于：投影组件中像源使用DLP投影或LCOS成像。

进一步的优选方案，所述一种车载轻小型HUD抬头显示系统，其特征在于：投影组件中光学系统由反射板、成像板、弯月形球面镜构成；像源发出光线经过反射镜后在漫反射成像板上成像，经过透过率为60％～80％的弯月形球面镜在驾驶员前方平视范围内成虚像。

进一步的优选方案，所述一种车载轻小型HUD抬头显示系统，其特征在于：弯月形球面镜下方使用阻尼转轴安装固定，实现前后30度调节范围。

进一步的优选方案，所述一种车载轻小型HUD抬头显示系统，其特征在于：电子组件通过无线与智能手机互联，通过智能手机能够设置抬头显示系统显示亮度、导航信息以及查看摄像头所记录的视频。

有益效果

本发明专利与现有技术相比，具有的优点如下：

1.能够将车速、转速、水温、油耗、刹车系统、动力系统信息车况信息和传感器采集的导航信息、电子狗信息投影在驾驶员平视范围内，避免了视线干扰所带来的安全隐患，极大的提高了行驶安全；

2.轻小型光学系统的设计保证了抬头显示系统外观小巧，安装便利；

3.通过调整弯月形球面镜下方使用阻尼转轴，可调整虚拟图像在驾驶员前方位置，从而使得不同身高的驾驶员均可调整为最适合自己的视觉效果；

4.DLP或LCOS显示技术的使用保证成像质量清晰，色彩饱和度逼真。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为系统框架图。

图2为系统安放位置示意图。

图3为光学系统构型图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本实施例中车载轻小型HUD抬头显示系统包括：电子组件、投影组件以及OBD模块。安放位置在驾驶员正前方仪表台上方。如图2所示，系统安放位置为驾驶员正前方仪表台上方与风挡之间的位置。

电子组件能接受车况信息以及传感器信息，由GPU组织生成画面，驱动投影组件中像源，经过投影组件光学系统最终成平视虚像。

电子组件中包括CPU，GPU以及多种传感器，接收到车况信息以及传感器信息后，GPU组织生成画面，驱动投影组件平视成像。

车况信息包括车速、转速、水温、油耗、刹车系统、动力系统信息。来源为OBD通讯接口通过车辆上CAN总线读取。

OBD模块中的OBD通讯接口通过车辆上CAN总线读取车速、转速、水温、油耗、刹车系统、动力系统车况信息，并将信息通过蓝牙发送至电子组件。

传感器信息包括GPS导航信息、行车记录摄像头信息、电子狗信息。

投影组件中像源使用DLP投影或LCOS成像。DLP技术或LCOS技术能够使图像达到极高的保真度，给出清晰、明亮、色彩逼真的画面，可以适应白天的强光环境且也可以适应夜晚的暗光环境。

投影组件中光学系统由反射板、成像板、弯月形球面镜构成。轻小型光学系统构型图如图3所示，像源发出光线经过反射镜后在漫反射成像板上成像，经过透过率为60％～80％的弯月形球面镜在驾驶员前方平视范围内成虚像。

弯月形球面镜下方使用阻尼转轴保证前后30度调节范围，便于根据使用者实际情况调整成像位置，从而使得不同身高的驾驶员均可调整为最适合自己的视觉效果。

抬头显示系统通过无线与智能手机互联，通过智能手机可以设置抬头显示系统显示亮度、导航信息以及查看摄像头所记录的视频。由于抬头显示系统没有传统意义上的触摸屏幕，以无线的形式与智能手机连接，通过智能手机传输控制指令设置抬头显示系统显示亮度、导航信息以及查看摄像头传感器所记录的视频。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。