本發(fā)明涉及一種車載平視顯示器，特別涉及一種汽車風擋式平視顯示器。

背景技術：

現(xiàn)有技術中，汽車風擋式平視顯示器（亦稱汽車風擋式抬頭顯示器，以下簡稱HUD），是一種由電子元件、顯示元件、控制元件等組成的電子顯示設備。它能夠將多種信息數(shù)據(jù)以圖像、字符形式的通過光學部件投射到汽車前擋風玻璃上，使駕駛人員在開車過程中無需要低頭就能夠看到所需各類信息。通常情況下，如果駕駛人員開車時視線離開前方，那么則十分容易導致車禍的發(fā)生。通常駕駛人員低頭讀取導航或者手機上面的信息至少需要0.5秒的時間，這種狀況如果出現(xiàn)在高速行駛或車輛比較多的情況下，那么極易發(fā)生交通事故，駕駛危險性也隨之提高。

近年來，國外車輛用平視顯示器產(chǎn)品和技術的研發(fā)得到了發(fā)達國家的重視，并相繼開發(fā)了一批汽車風擋式平視顯示器。由于開發(fā)的汽車風擋式平視顯示器大多采用單一光路系統(tǒng)和小型自由曲面鏡，因而投射面積較小，只能在單一區(qū)域固定范圍內顯示行車速度、油耗、速限等影像信息。隨著先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的功能及性能的提升，車輛所提供給駕駛人員的訊息越來越多，因而，投射較大投影面積的風擋式平視顯示器的開發(fā)將將成為未來發(fā)展方向。

與國外相比，我國汽車用平視顯示器產(chǎn)品和技術的研發(fā)相對較晚，迄今仍停留在合成式汽車平視顯示器開發(fā)生產(chǎn)階段。鑒于合成式汽車平視顯示器主要采用實像反射技術生產(chǎn)，不僅投影畫面小、圖像易變形，而且顯示投射的信息也十分有限，通常需要借助合成器進行顯示。盡管近年來國內一些高校研究機構和顯示器制造企業(yè)先后開展了汽車風擋式平視顯示器產(chǎn)品和技術的研究，但進展不大，目前仍處在理論應用研究與實驗階段。經(jīng)國內相關科技文獻檢索，通過采用多畫面分割技術，能夠實現(xiàn)多區(qū)域影像畫面（多畫面）顯示的汽車風擋式平視顯示器；通過手持設備藍牙（智能手機、平板）與汽車風擋式平視顯示器中的通訊應用系統(tǒng)連接，能夠實現(xiàn)投影圖像高度、亮度與畫面投影區(qū)域調節(jié)，以及能夠實現(xiàn)基本行車界面、導航界面、通話界面等多界面自由切換顯示的汽車風擋式平視顯示器迄今為止仍鮮有報道。同時現(xiàn)有技術中的HUD設備由于收到擋風玻璃曲面的限制，大圖像不容易逼真顯示，一般只顯示一些如車速、油量等簡單的數(shù)據(jù)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于多畫面分割技術的汽車風擋式平視顯示器，可實現(xiàn)大范圍圖像逼真顯示，不再出現(xiàn)變形，提高車輛駕駛的舒適性以及安全性。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種基于多畫面分割技術的汽車風擋式平視顯示器，包括裝置本體和HUD應用系統(tǒng)；

所述裝置本體包括：

存儲模塊，負責儲存各類運行參數(shù)和信息數(shù)據(jù)；

MCU微控制模塊，負責進行信息過濾以及數(shù)據(jù)分析處理；

無線傳輸模塊，負責實現(xiàn)與HUD應用系統(tǒng)的交互；

影音娛樂控制模塊，實現(xiàn)音樂、廣播播放；

圖像生成模塊，通過運算生產(chǎn)圖像數(shù)據(jù)；

顯示控制模塊、微投影模塊，將圖像生成模塊產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)直接動態(tài)投影顯示在汽車前風擋玻璃上；、

微型三維掃描儀，負責掃描擋風玻璃的曲面，獲得曲率信息，并將該信息發(fā)送給MCU微控制模塊；

所述存儲模塊、圖像生成模塊、影音娛樂控制模塊、顯示控制模塊、微投影模塊、無線傳輸模塊均連接在MCU為控制模塊上，所述裝置本體上還設置有OBDⅡ接口和CANBUS總線接口，所述微型三維掃描儀與MCU控制模塊相連，MCU微控制模塊將曲率信息發(fā)送給顯示控制模塊，顯示控制模塊將曲率信息與圖像信息整合后經(jīng)微投影模塊發(fā)出帶有曲率的圖像數(shù)據(jù)，并使得該圖像信息投影在汽車前擋風玻璃上；

所述HUD應用系統(tǒng)包括：

通訊應用系統(tǒng)，負責與手持設備進行數(shù)據(jù)通信，傳輸手持設備信息、娛樂信息和導航信息；

道路導航系統(tǒng)，負責實現(xiàn)導航功能，并將導航信息發(fā)送給裝置本體。

作為本發(fā)明的進一步限定，所述裝置本體內設置有多組光機模組，將顯示控制模塊和微投影模塊生成的影像動態(tài)顯示在汽車前風擋玻璃上，進而實現(xiàn)多區(qū)域影像畫面顯示。

作為本發(fā)明的進一步限定，所述裝置本體內還設置有大型曲面自由曲面鏡，在保持原有光學系統(tǒng)架構不變基礎上，實現(xiàn)大畫面投影；能夠生成具有立體效果圖標和透視效果的大畫面影像，并能夠增加投影面積和擴大視覺投影區(qū)域。

作為本發(fā)明的進一步限定，所述微投影模塊中包含有一套微投影光機，所述微投影光機中包含有LCD和背光模塊；通過所述微投影模塊的微投影技術進行虛像反射，實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)信息的精確投射。

作為本發(fā)明的進一步限定，所述通訊應用系統(tǒng)包括WIFI系統(tǒng)和藍牙系統(tǒng)，通訊應用系統(tǒng)與手持設備藍牙連接，實現(xiàn)來電、短信、微信、視頻、導航、音樂和廣播娛樂等信息的快速傳輸；還可進行圖像高度、亮度及畫面投影區(qū)域調節(jié)，以及基本行車界面、導航界面、通話界面、短信界面的自由切換顯示。

作為本發(fā)明的進一步限定，所述OBDⅡ接口可將車輛診斷信息傳輸?shù)剿銎揭曪@示器上，使汽車相關故障信息能夠得到快速診斷和處理。

作為本發(fā)明的進一步限定，所述CANBUS總線接口可將包含車輛狀態(tài)信息、ADAS信息在內的有效信息傳輸?shù)剿銎揭曪@示器上；所述車輛狀態(tài)信息包含有車速信息、引擎轉速信息、行車里程信息、檔位信息、轉向燈信息、發(fā)動機報警信息、胎壓報警信息、水溫報警信息、油量報警信息、手剎報警信息、保險帶未系報警信息、車門狀態(tài)信息、巡航信息、故障信息和倒車雷達信息；所述ADAS信息包含有車道偏移預警信息、前向碰撞預警信息、行人檢測信息、車距監(jiān)測信息、自動大燈控制信息、盲區(qū)監(jiān)測信息、自動泊車信息、自適應巡航信息。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明通過采用多畫面分割技術，實現(xiàn)多區(qū)域虛像畫面（多畫面）顯示，從而能夠在汽車行駛中方便駕駛人員觀看不同影像訊息。

2、本發(fā)明通過采用大型曲面自由曲面鏡的光路放大技術，能夠在汽車行駛中將生成的不同影像信息放大，反射在汽車前風擋玻璃上形成寬大的投影畫面，因而可以提高駕駛人員的視覺效果。

3、本發(fā)明能夠在汽車行駛中通過微投影模塊進行虛像反射，不僅能夠實現(xiàn)影像信息的精確投射，給出圖像清晰、明亮、鮮艷的畫面，而且還能夠增加駕駛人員對實際駕駛環(huán)境的感知。

4、本發(fā)明在汽車行駛中能夠通過通訊應用系統(tǒng)與手持設備藍牙連接，不僅可快速傳輸來電、短信、微信、視頻、手機導航、音樂和廣播娛樂等信息，而且還可進行基本行車界面、導航界面、通話界面、短信界面的自由切換，以及諸如高度、亮度及使用者所需圖像畫面投影區(qū)域的調節(jié)，進而能夠提高駕駛樂趣。

5、本發(fā)明在汽車行駛中，能夠通過所述OBDⅡ接口直接讀取車輛診斷信息，并將其診斷信息傳輸?shù)剿銎囷L擋式平視顯示器上，使相關故障信息能夠得到快速診斷和處理。

6、本發(fā)明在汽車行駛中，能夠通過所述CAN總線直接讀取包含車輛狀態(tài)信息、ADAS信息在內的有效信息，并將所述有效信息傳輸?shù)剿銎囷L擋式平視顯示器上；所述車輛狀態(tài)信息包含有車速信息、引擎轉速信息、行車里程信息、檔位信息、轉向燈信息、發(fā)動機報警信息、胎壓報警信息、水溫報警信息、油量報警信息、手剎報警信息、保險帶未系報警信息、車門狀態(tài)信息、巡航信息、故障信息和倒車雷達信息，所述ADAS信息包含有車道偏移預警信息、前向碰撞預警信息、行人檢測信息、車距監(jiān)測信息、自動大燈控制信息、盲區(qū)監(jiān)測信息、自動泊車信息、自適應巡航信息。

7、本發(fā)明在汽車行駛中能夠通過顯示控制模塊和微投影模塊，將包括車速、引擎轉速、油耗、導航、累計里程在內的行車信息動態(tài)投影顯示到前擋風玻璃上。

8、本發(fā)明在汽車行駛前能夠根據(jù)安裝后的位置和前擋風玻璃角度，通過修正開關直接將HUD投影畫面的變形和重影現(xiàn)象消除，并能夠將修正參數(shù)保存到存儲模塊。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示的一種基于多畫面分割技術的汽車風擋式平視顯示器，包括裝置本體和HUD應用系統(tǒng)；

所述裝置本體包括：

存儲模塊，負責儲存各類運行參數(shù)和信息數(shù)據(jù)；

MCU微控制模塊，負責進行信息過濾以及數(shù)據(jù)分析處理；

無線傳輸模塊，負責實現(xiàn)與HUD應用系統(tǒng)的交互；

影音娛樂控制模塊，實現(xiàn)音樂、廣播播放；

圖像生成模塊，通過運算生產(chǎn)圖像數(shù)據(jù)；

顯示控制模塊、微投影模塊，將圖像生成模塊產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)直接動態(tài)投影顯示在汽車前風擋玻璃上，所述微投影模塊中包含有一套微投影光機，所述微投影光機中包含有LCD和背光模塊；通過所述微投影模塊的微投影技術進行虛像反射，實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)信息的精確投射；、

微型三維掃描儀，負責掃描擋風玻璃的曲面，獲得曲率信息，并將該信息發(fā)送給MCU微控制模塊；

所述存儲模塊、圖像生成模塊、影音娛樂控制模塊、顯示控制模塊、微投影模塊、無線傳輸模塊均連接在MCU為控制模塊上，所述裝置本體上還設置有OBDⅡ接口和CANBUS總線接口，所述OBDⅡ接口可將車輛診斷信息傳輸?shù)剿銎揭曪@示器上，使汽車相關故障信息能夠得到快速診斷和處理，所述CANBUS總線接口可將包含車輛狀態(tài)信息、ADAS信息在內的有效信息傳輸?shù)剿銎揭曪@示器上；所述車輛狀態(tài)信息包含有車速信息、引擎轉速信息、行車里程信息、檔位信息、轉向燈信息、發(fā)動機報警信息、胎壓報警信息、水溫報警信息、油量報警信息、手剎報警信息、保險帶未系報警信息、車門狀態(tài)信息、巡航信息、故障信息和倒車雷達信息；所述ADAS信息包含有車道偏移預警信息、前向碰撞預警信息、行人檢測信息、車距監(jiān)測信息、自動大燈控制信息、盲區(qū)監(jiān)測信息、自動泊車信息、自適應巡航信息，所述微型三維掃描儀與MCU控制模塊相連，MCU微控制模塊將曲率信息發(fā)送給顯示控制模塊，顯示控制模塊將曲率信息與圖像信息整合后經(jīng)微投影模塊發(fā)出帶有曲率的圖像數(shù)據(jù)，并使得該圖像信息投影在汽車前擋風玻璃上；

所述裝置本體內設置有多組光機模組，將顯示控制模塊和微投影模塊生成的影像動態(tài)顯示在汽車前風擋玻璃上，進而實現(xiàn)多區(qū)域影像畫面顯示，所述裝置本體內還設置有大型曲面自由曲面鏡，在保持原有光學系統(tǒng)架構不變基礎上，實現(xiàn)大畫面投影；能夠生成具有立體效果圖標和透視效果的大畫面影像，并能夠增加投影面積和擴大視覺投影區(qū)域；

所述HUD應用系統(tǒng)包括：

通訊應用系統(tǒng)，負責與手持設備進行數(shù)據(jù)通信，傳輸手持設備信息、娛樂信息和導航信息，所述通訊應用系統(tǒng)包括WIFI系統(tǒng)和藍牙系統(tǒng)，通訊應用系統(tǒng)與手持設備藍牙連接，實現(xiàn)來電、短信、微信、視頻、導航、音樂和廣播娛樂等信息的快速傳輸；還可進行圖像高度、亮度及畫面投影區(qū)域調節(jié)，以及基本行車界面、導航界面、通話界面、短信界面的自由切換顯示；

道路導航系統(tǒng)，負責實現(xiàn)導航功能，并將導航信息發(fā)送給裝置本體。

本發(fā)明工作時，將本裝置安裝在汽車中空臺上，通過安裝在本裝置上的微型三維掃描儀掃描汽車擋風玻璃曲面的曲率，并將該曲率發(fā)送給MCU微控制模塊，MCU微控制模塊將該信息發(fā)送給顯示控制模塊，顯示控制模塊將該信息與待投影的圖像信息進行整合運算，得到合適汽車擋風玻璃曲面的圖像信息，并分別通過多組光機模組投影在多個區(qū)域，實現(xiàn)多區(qū)域影響畫面顯示，同時發(fā)送出的圖像信息經(jīng)大型曲面自由曲面鏡放大后投影出的圖像更加清晰。

本發(fā)明并不局限于上述實施例，在本發(fā)明公開的技術方案的基礎上，本領域的技術人員根據(jù)所公開的技術內容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發(fā)明的保護范圍內。