一种汽车、车载抬头显示系统及其投影图像高度调节方法技术方案

为解决现有车载抬头显示系统投影图像高度采用人工调节的问题，本发明专利技术提供了一种汽车、车载抬头显示系统及其投影图像高度调节方法。车载抬头显示系统，包括投影机构、摄像头、座椅监测模块和HUD控制器；所述摄像头固定安装在汽车内部驾驶员眼睛前方，用于检测驾驶员眼睛和一预先设定的参照基准点的图像信息；所述座椅监测模块用于监测汽车内部驾驶员座椅的位置，获得驾驶员眼睛在水平方向上相对该参照基准点的实际水平距离；所述HUD控制器根据所述实际垂直距离自动调节所述投影机构的投影图像高度。本发明专利技术提供的所述车载抬头显示系统，自动控制投影机构的投影图像高度，不需任何人工干预，其投影图像就可以达到驾驶员查看内容最舒适的位置。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车、车载抬头显示系统及其投影图像高度调节方法
本专利技术涉及汽车领域，尤其指汽车上的车载抬头显示系统领域。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，对于汽车的要求更高，现有部分汽车上已安装了车载抬头显示系统(英文简称：HUD，英文全称：HeadsUpDisplay)，也叫平视显示仪，安装于汽车的仪表台上，车载抬头显示系统利用光学反射的原理，将信息以文字和图形的方式投射到前挡风玻璃上，投射图像的高度大致与驾驶员的眼睛在同一水平线上。驾驶员可以在前方观看到该车载抬头显示系统投射的图像经前挡风玻璃反射后所成的虚像。如此，驾驶员在驾驶过程中，能够轻易的将外界的景象与抬头显示仪显示的信息融合在一起，观看起来非常舒适，驾驶员不必低头，就可以看到导航、车速等其他信息，从而避免分散对前方道路的注意力，行车安全性有很大的提高。现有车载抬头显示系统的成像一般限于某一个位置，而驾驶员的身高有很大的不同，车载抬头显示系统的投影图像高度需能进行调整。目前市场上HUD的投影图像高度主要是采用人工调节，这样既不方便操作，也比较难调到驾驶员最舒适的观看位置。
技术实现思路
为解决现有车载抬头显示系统投影图像高度采用人工调节，导致不方便操作以及难调到驾驶员最舒适的观看位置的问题，本专利技术提供了一种汽车、车载抬头显示系统及其投影图像高度调节方法。本专利技术一方面提供了一种车载抬头显示系统，包括投影机构、摄像头、座椅监测模块和HUD控制器；所述投影机构安装在汽车内，将投影图像投射到前挡风玻璃上反射给驾驶员眼睛；所述摄像头固定安装在汽车内部驾驶员眼睛前方，用于检测驾驶员眼睛和一预先设定的参照基准点的图像信息；所述座椅监测模块用于监测汽车内部驾驶员座椅的位置，获得驾驶员眼睛在水平方向上相对该参照基准点的实际水平距离；所述HUD控制器用于获取所述摄像头检测到的图像信息和所述座椅监测模块监测的所述实际水平距离；并对所述图像信息处理，获得图像信息中眼睛与所述参照基准点的位置关系；然后根据所述位置关系及座椅监测模块获得的实际水平距离，获得驾驶员眼睛相对该参照基准点的实际垂直距离；根据所述实际垂直距离自动调节所述投影机构的投影图像高度。本专利技术提供的所述车载抬头显示系统，其采用摄像头自动检测驾驶员眼睛和参照基准点的图像，以及通过座椅监测模块自动检测驾驶员座椅的位置，进而获得其座椅相对于该参照基准点的实际水平距离，最后再HUD控制器内算出该驾驶员眼睛相对该参照基准点的实际垂直距离，并据此自动控制投影机构的投影图像高度，不需任何人工干预，其投影图像就可以达到驾驶员查看内容最舒适的位置。优选地，所述摄像头安装在所述汽车内部的仪表盘或者前挡风玻璃或者车顶上。优选地，所述投影机构包括显示屏组件和三反式光学组件；所述三反式光学组件位于所述显示屏组件的出射光路上，将显示屏组件投射的图像反射至汽车前挡风玻璃上；所述汽车前挡风玻璃将图像反射至眼睛；所述三反式光学组件包括在光路上依次设置的变倍镜组件、像质补偿镜组件和前挡补偿镜组件；其中，所述前挡补偿镜组件包括支架、壳体、角度调节机构及用于对汽车上前挡风玻璃引起的畸变进行补偿以及调节光线出射角度的前挡补偿镜片；所述前挡补偿镜片安装在所述支架上，所述支架可旋转地安装在所述壳体上；所述角度调节机构安装在所述壳体上，与所述支架相连，用于驱动所述支架旋转，所述角度调节机构受所述HUD控制器控制。优选地，所述角度调节机构包括调节外壳、电机、齿轮组及顶推件；所述电机与所述HUD控制器相连；所述电机、齿轮组和所述顶推件安装在所述调节外壳内；所述电机包括一螺杆轴，所述螺杆轴与所述齿轮组啮合；所述顶推件的包括顶推端和啮合端；所述啮合端与所述齿轮组啮合，所述顶推端与所述支架的背面相接；所述顶推件将所述齿轮组的旋转运动转换为直线运动。优选地，所述HUD控制器内部或者外部设有图像处理模块；所述图像处理模块用于对所述图像信息进行处理，获得图像信息中眼睛与所述参照基准点的位置关系。本专利技术第二方面提供了一种汽车，包括上述的车载抬头显示系统。本专利技术提供的汽车，其上安装了所述车载抬头显示系统，其采用摄像头自动检测驾驶员眼睛和参照基准点的图像，以及通过座椅监测模块自动检测驾驶员座椅的位置，进而获得其座椅相对于该参照基准点的实际水平距离，最后再HUD控制器内算出该驾驶员眼睛相对该参照基准点的实际垂直距离，并据此自动控制投影机构的投影图像高度，不需任何人工干预，其投影图像就可以达到驾驶员查看内容最舒适的位置。本专利技术第三方面提供了一种车载抬头显示系统的投影图像高度调节方法，所述车载抬头显示系统为上述的车载抬头显示系统；所述投影图像高度调节方法包括如下步骤：通过固定安装在汽车内部驾驶员眼睛前方的所述摄像头检测驾驶员眼睛和一预先设定的参照基准点的图像信息；通过所述座椅监测模块监测汽车内部驾驶员座椅的位置，获得驾驶员眼睛在水平方向上相对该参照基准点的实际水平距离；所述HUD控制器获取所述摄像头检测到的图像信息和所述座椅监测模块监测的所述实际水平距离；并对所述图像信息处理，获得图像信息中眼睛与所述参照基准点的位置关系；然后根据所述位置关系及座椅监测模块获得的实际水平距离，获得驾驶员眼睛相对该参照基准点的实际垂直距离；根据所述实际垂直距离自动调节所述投影机构的投影图像高度。本专利技术提供的所述车载抬头显示系统投影图像高度调节方法，其采用摄像头自动检测驾驶员眼睛和参照基准点的图像，以及通过座椅监测模块自动检测驾驶员座椅的位置，进而获得其座椅相对于该参照基准点的实际水平距离，最后再HUD控制器内算出该驾驶员眼睛相对该参照基准点的实际垂直距离，并据此自动控制投影机构的投影图像高度，不需任何人工干预，其投影图像就可以达到驾驶员查看内容最舒适的位置。优选地，所述参照基准点的高度设置为驾驶员的平均眼睛高度，并且所述摄像头能够同时拍摄到所述参照基准点和驾驶员眼睛。优选地，所述“对所述图像信息处理，获得图像信息中眼睛与所述参照基准点的位置关系”具体包括如下步骤：获得图像信息中眼睛的坐标(x1,y1)和参照基准点的坐标(x0,y0)，进而获得该图像信息中眼睛和参照基准点之间的线段，获得该线段在竖直方向和水平方向的高长比例K＝|y1-y0|/|x1-x0|。优选地，所述“然后根据所述位置关系及座椅监测模块获得的实际水平距离，获得驾驶员眼睛相对该参照基准点的实际垂直距离”具体包括如下步骤：将座椅监测模块获得的实际水平距离乘以该高长比例K，即获得所述驾驶员眼睛的实际垂直距离。优选地，所述“获得图像信息中眼睛的坐标(x1,y1)和参照基准点的坐标(x0,y0)”具体包括如下步骤：通过采用带有红外光源的摄像头捕获驾驶员眼睛的位置；将该参照基准点设置为易于识别的图形或反射特定红外光的图形，在摄像头拍摄到的图像信息中定位该图形，即获得该参照基准点的位置；将具有所述眼睛和所述参照基准点的图形置于同一标准参照系中，即可获得所述图像信息中眼睛的坐标(x1,y1)和参照基准点的坐标(x0,y0)。优选地，“获得图像信息中眼睛的坐标(x1,y1)和参照基准点的坐标(x0,y0)”具体包括如下步骤：通过人脸识别技术识别出图像中的人脸，然后推算出人脸上眼睛的位置；将所述参照基准点设置为易于识别的图形，在摄像头拍摄到的图像信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载抬头显示系统，其特征在于，包括投影机构、摄像头、座椅监测模块和HUD控制器；所述投影机构安装在汽车内，用于将投影图像投射到前挡风玻璃上反射给驾驶员眼睛；所述摄像头固定安装在汽车内部驾驶员眼睛前方，用于检测驾驶员眼睛和一预先设定的参照基准点的图像信息；所述座椅监测模块用于监测汽车内部驾驶员座椅的位置，获得驾驶员眼睛在水平方向上相对该参照基准点的实际水平距离；所述HUD控制器用于获取所述摄像头检测到的图像信息和所述座椅监测模块监测的所述实际水平距离；并对所述图像信息处理，获得图像信息中眼睛与所述参照基准点的位置关系；然后根据所述位置关系及座椅监测模块获得的实际水平距离，获得驾驶员眼睛相对该参照基准点的实际垂直距离；根据所述实际垂直距离自动调节所述投影机构的投影图像高度。

【技术特征摘要】
1.一种车载抬头显示系统，其特征在于，包括投影机构、摄像头、座椅监测模块和HUD控制器；所述投影机构安装在汽车内，用于将投影图像投射到前挡风玻璃上反射给驾驶员眼睛；所述摄像头固定安装在汽车内部驾驶员眼睛前方，用于检测驾驶员眼睛和一预先设定的参照基准点的图像信息；所述座椅监测模块用于监测汽车内部驾驶员座椅的位置，获得驾驶员眼睛在水平方向上相对该参照基准点的实际水平距离；所述HUD控制器用于获取所述摄像头检测到的图像信息和所述座椅监测模块监测的所述实际水平距离；并对所述图像信息处理，获得图像信息中眼睛与所述参照基准点的位置关系；然后根据所述位置关系及座椅监测模块获得的实际水平距离，获得驾驶员眼睛相对该参照基准点的实际垂直距离；根据所述实际垂直距离自动调节所述投影机构的投影图像高度。2.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统，其特征在于，所述摄像头安装在所述汽车内部的仪表盘或者前挡风玻璃或者车顶上。3.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统，其特征在于，所述投影机构包括显示屏组件和三反式光学组件；所述三反式光学组件位于所述显示屏组件的出射光路上，将显示屏组件投射的图像反射至汽车前挡风玻璃上；所述汽车前挡风玻璃将图像反射至眼睛；所述三反式光学组件包括在光路上依次设置的变倍镜组件、像质补偿镜组件和前挡补偿镜组件；其中，所述前挡补偿镜组件包括支架、壳体、角度调节机构及用于对汽车上前挡风玻璃引起的畸变进行补偿以及调节光线出射角度的前挡补偿镜片；所述前挡补偿镜片安装在所述支架上，所述支架可旋转地安装在所述壳体上；所述角度调节机构安装在所述壳体上，与所述支架相连，用于驱动所述支架旋转，所述角度调节机构受所述HUD控制器控制。4.根据权利要求3所述的车载抬头显示系统，其特征在于，所述角度调节机构包括调节外壳、电机、齿轮组及顶推件；所述电机与所述HUD控制器相连；所述电机、齿轮组和所述顶推件安装在所述调节外壳内；所述电机包括一螺杆轴，所述螺杆轴与所述齿轮组啮合；所述顶推件的包括顶推端和啮合端；所述啮合端与所述齿轮组啮合，所述顶推端与所述支架的背面相接；所述顶推件将所述齿轮组的旋转运动转换为直线运动。5.根据权利要求3所述的车载抬头显示系统，其特征在于，所述HUD控制器内部或者外部设有图像处理模块；所述图像处理模块用于对所述图像信息进行处理，获得图像信息中眼睛与所述参照基准点的位置关系。6.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-5中任意一项所述的车载抬头显示系统。7.一种车载抬头显示系统的投影图像高度调节方法，其特征在于，所述车载抬头显示系统为权利要求1-5中任意一项所述的车载抬头显示系统；所述投影图像高度调节方法包括如下步骤：通过固定安装在汽车内部驾驶员眼睛前方的所述摄像头检测驾驶员眼睛和一预先设定的参照基准点的图像信息；通过所述座椅监测模块监测汽车内部驾驶员座椅的位置，获得驾驶员眼睛在水平方向上相对该参照基准点的实际水平距离；所述HUD控制器获取所述摄像头检测到的图像信息和所述座椅监测模块监测的所述实际水平距离；并对所述图像信息处理，获得图像信息中眼睛与所述参照基准点的位置关系；然后根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶日易，李明，吴益锋，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44