一种车载HUD控制系统的制作方法

本发明涉及车载视频技术领域，尤其涉及一种车载hud控制系统。

背景技术：

目前，随着汽车工业主动安全的发展，对车载安全信息的显示提出了更高的要求，传统的车载信息往往显示在显示模块上，使用者需低头才能看到信息，带来一定安全隐患。因此，需要一种使用者不用低头，在正常驾驶过程中，就能获取所有安全信息的显示方式。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种不用低头就能获取安全信息、安全性高、使用方便的车载hud控制系统。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明提供的车载hud控制系统，包括电源模块，其还包括与所述电源模块相连接的：

车辆信息实时显示系统，用于实时显示车辆的行驶状态信息；

行车安全智能辅助系统，用于实时检测车辆周围的环境状态，并生成预警信息；

智能导航模块，用于接收所述行驶状态信息和预警信息，经分析转换后生成视频信号；

dlp光机显示及驱动电路，接收所述视频信号，并通过光学多透镜光路成像模块将所述视频信号投影成虚像，所述虚像位于车辆前部一设定距离位置处。

进一步地，还包括与所述智能导航模块相连接的人机语音交互系统，所述人机语音交互系统用于接收驾驶员的实时语音指令并发送至所述智能导航模块，所述人机语音交互系统还用于接收所述智能导航模块发出的语音提醒信号。

进一步地，所述车辆信息实时显示系统包括显示模块和胎压监测模块，所述显示模块用于实时显示车辆的车速、油耗和里程，所述胎压监测模块用于实时显示车辆的胎压。

进一步地，所述行车安全智能辅助系统包括第一摄像头、adas行车安全辅助模块和车载视频切换模块，所述adas行车安全辅助模块分别与所述第一摄像头和所述智能导航模块相连接，其中，所述车载视频切换模块，包括：

内部检测模块，用于对车辆的运动控制指令进行检测；

监视模块，对车辆外部的相应方位上的环境进行监视，并生成相应的至少一个监视信号，所述监视信号包括普通监视信号和/或设定监视信号；

状态查询模块，用于检测车辆的运动状态；

处理模块，用于检测车辆的运动状态，接收与运动状态相对应的方位的至少一个监视信号，所述处理模块还用于判断监视信号是否包括设定监视信号；

显示模块，设置在车辆的内部，并用于显示普通监视信号或设定监视信号。

进一步地，所述监视模块包括视频单元和检测单元，所述视频单元为第二摄像头，且用于实时显示车辆外部相应方位上的障碍物图像，所述检测单元为雷达传感器，且用于实时监测车辆外部相应方位上的障碍物距离。

进一步地，所述车载视频切换模块还包括继电器，当所述处理模块判断监视信号包括设定监视信号，所述继电器用于切换选择监视信号和设定监视信号，并发送至显示模块进行显示。

进一步地，所述车载视频切换模块还包括报警模块，所述报警模块用于根据监视信号判断障碍物距离，并在超出安全距离范围后发出报警信号至显示模块进行显示。

进一步地，所述行车安全智能辅助系统还包括gps导航模块，所述gps导航模块与所述智能导航模块相连接。

进一步地，所述光学多透镜光路成像模块包括前部反射透镜群、中部反射镜群和后部透镜群，所述前部反射透镜群、中部反射镜群和后部透镜群按所述光学系统的物方至所述光学系统的像方的顺序依次设置，所述前部反射镜群与车辆的显示模块位置相对应，所述后部透镜群与车辆的挡风玻璃位置相对应，其中，所述前部反射透镜群包括凹面透镜和前部反射镜，所述显示模块的显示面光线依次经所述前部反射镜和凹面透镜后到达中部反射镜群，以及所述显示模块的显示面位于所述后部透镜群的焦平面上。

进一步地，所述前部反射镜由多个平面反光镜相互反射组合而成。

进一步地，所述后部透镜群投影的像为虚像，所述虚像经所述挡风玻璃反射后与地面位置相重合。

进一步地，所述后部透镜群包括第一后部透镜和第二后部透镜，所述第一后部透镜和第二后部透镜相互并列设置。

进一步地，所述光学系统的出瞳距离l9满足以下公式：

700mm＜l9＜1000mm；

其中，出瞳距离l9为使用者的眼睛到所述挡风玻璃的反射点距离；

所述光学系统的出瞳范围为：170mm*65mm；

其中，出瞳范围为使用者的眼睛的可视长度和宽度范围。

进一步地，所述光学多透镜光路成像模块满足以下公式：

5m≤l10≤20m；4≤β≤10；

其中，l10为使用者的眼睛到所述虚像的距离；β为所述光学系统的垂轴放大倍率。

本发明的有益效果在于：通过内置的智能导航模块根据车辆行驶状态信息和预警信息，经分析转换后生成视频信号，最终通过dlp光机显示及驱动电路完成成像功能，能将车辆的实时车速、油耗、里程等行驶状态信息和预警视频信号等同步显示在驾驶员前方，使驾驶员行车时无需低头看显示模块，从而提升了驾驶的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要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发明的一些实施例，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是本发明的车载hud控制系统的框架原理图；

图2是本发明的车载视频切换方法的车载视频切换模块的结构示意图；

图3是本发明实施例一的车载视频切换方法的光学多透镜光路成像模块的结构示意图。

图4是本发明实施例一的车载视频切换方法的光学多透镜光路成像模块的使用状态图。

图5是本发明实施例二的车载视频切换方法的光学多透镜光路成像模块的结构示意图。

图6是本发明实施例二的车载视频切换方法的光学多透镜光路成像模块的使用状态图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1-2所示，本发明的车载hud控制系统，包括电源模块1，其还包括与电源模块1相连接的：

车辆信息实时显示系统2，用于实时显示车辆的行驶状态信息；

行车安全智能辅助系统3，用于实时检测车辆周围的环境状态，并生成预警信息；

智能导航模块4，用于接收行驶状态信息和预警信息，经分析转换后生成视频信号；

dlp光机显示及驱动电路5，接收视频信号，并通过光学多透镜光路成像模块6将视频信号投影成虚像，虚像位于车辆前部一设定距离位置处。本发明中的设定距离为：使用者的眼睛到虚像的距离，其大小优选为10-20m。

具体地，所述系统还包括与智能导航模块4相连接的人机语音交互系统7，人机语音交互系统7用于接收驾驶员的实时语音指令并发送至智能导航模块4，人机语音交互系统7还用于接收智能导航模块4发出的语音提醒信号。这样即可实现人与系统的实时语音指令交互，利用语音来控制系统所有操作，无需驾驶人员再手动操作机器，释放双手，从而提高驾驶的安全性。

具体地，车辆信息实时显示系统2包括显示模块21和胎压监测模块22，显示模块21用于实时显示车辆的车速、油耗和里程，胎压监测模块22用于实时显示车辆的胎压。通过将把显示模块21显示的重要功能同步显示在驾驶员前方，使驾驶员行车时无需低头看显示模块21，从而提升驾驶安全。本发明中的显示模块21包括dlp光机显示及驱动电路5。

具体地，行车安全智能辅助系统3包括第一摄像头31、adas行车安全辅助模块32和车载视频切换模块33，adas行车安全辅助模块32分别与第一摄像头31和智能导航模块4相连接，其中，车载视频切换模块33，包括：

内部检测模块331，用于对车辆的运动控制指令进行检测；

监视模块332，对车辆外部的相应方位上的环境进行监视，并生成相应的至少一个监视信号，监视信号包括普通监视信号和/或设定监视信号；

状态查询模块333，用于检测车辆的运动状态；

处理模块334，用于检测车辆的运动状态，接收与运动状态相对应的方位的至少一个监视信号，处理模块334还用于判断监视信号是否包括设定监视信号；

显示模块335，设置在车辆的内部，并用于显示普通监视信号或设定监视信号。

具体地，监视模块332包括视频单元3321和检测单元3322，视频单元为第二摄像头，且用于实时显示车辆外部相应方位上的障碍物图像，检测单元为雷达传感器，且用于实时监测车辆外部相应方位上的障碍物距离。

车载视频切换模块33还包括继电器336，当处理模块判断监视信号包括设定监视信号，继电器用于切换选择监视信号和设定监视信号，并发送至显示模块进行显示。

车载视频切换模块33还包括报警模块337，报警模块337用于根据监视信号判断障碍物距离，并在超出安全距离范围后发出报警信号至显示模块进行显示。

本发明通过内置车辆右(左)视和后视显示安全辅助功能，即在驾驶人员进行倒车、右转向时实时显示右(左)方画面和后方画面，并配合倒车雷达信号实时提醒驾驶人员安全行驶车辆，同时，通过配合第一摄像头31和adas行车安全辅助模块32，使其起到了实时预防和提醒驾驶人员前方防碰撞预警、防行人预警、行驶轨道偏离预警、防追尾预警等。

本发明中，行车安全智能辅助系统3还包括gps导航模块34，gps导航模块34与智能导航模块4相连接。这样在系统联网和未连网环境下同样能实现导航任务。

参阅图3-4所示，光学多透镜光路成像模块6包括前部反射透镜群、中部反射镜群和后部透镜群，前部反射透镜群、中部反射镜群和后部透镜群按光学系统的物方至光学系统的像方的顺序依次设置，前部反射镜群与车辆的显示模块l1位置相对应，后部透镜群l6与车辆的挡风玻璃l8位置相对应，其中，前部反射透镜群包括凹面透镜l4和前部反射镜，显示模块的显示面光线依次经前部反射镜和凹面透镜l4后到达中部反射镜群，以及显示模块的显示面位于后部透镜群的焦平面上。

在本实施例中，前部反射镜由多个平面反光镜相互反射组合而成，具体地，前部反射镜包括第一反射镜l2和第二反射镜l3。而本发明中的中部反射镜群包括第三反射镜l5。后部透镜群包括第一后部透镜l6，显示模块的显示面位于第一后部透镜l6的焦平面上。本发明通过第一反射镜l2、第二反射镜l3和凹面透镜l4的组合，压缩了显示模块l1的显示面表面到第一后部透镜l6的距离，且凹面透镜l4起到一定的放大效果，从而有效减小了显示模块l4的显示面所需空间，降低了空间占用率。

具体地，第一后部透镜l6投影的像为虚像，虚像经挡风玻璃l8反射后与地面位置相重合。驾驶员看到的虚像主体(如：导航标识，车道偏移等画面)与地面重合，其方便了驾驶员对前车路况的直观判断，提高了便捷性和安全性。

参阅图5-6所示，后部透镜群包括第一后部透镜l6和第二后部透镜l7，第一后部透镜l6和第二后部透镜l7相互并列设置。光线经先后经过第一后部透镜l6和第二后部透镜l7双重汇聚，使光焦度得以进一步地合理分配，从而使光能平稳的反射到风挡玻璃l8处，提高了本发明的显示清晰度和稳定性。

本发明中的光学系统的出瞳距离l9满足以下公式：

700mm＜l9＜1000mm；

其中，出瞳距离l9为使用者的眼睛到所述挡风玻璃的反射点距离；

光学系统的出瞳范围为：170mm*65mm；

其中，出瞳范围为使用者的眼睛的可视长度和宽度范围。

本发明中的光学多透镜光路成像模块6满足以下公式：

5m≤l10≤20m；4≤β≤10；

其中，l10为使用者的眼睛到虚像的距离；β为光学系统的垂轴放大倍率。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。