用于车辆的抬头显示器及其控制方法技术

本发明专利技术涉及用于车辆的抬头显示器及其控制方法。一种用于车辆的抬头显示器(HUD)可包括：非球面反射镜，被配置为向挡风玻璃反射HUD图片；图片生成单元(PGU)，被配置为将HUD图片直接投影在非球面反射镜上；以及控制单元，被配置为基于驾驶员的眼睛水平信息来计算要显示在挡风玻璃上的HUD图片的显示水平、并且控制PGU以在与计算的显示水平对应的位置和区域处输出HUD图片。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年3月11提交的韩国申请号第10-2015-0033835号的优先权以及于2015年3月26日提交的韩国申请号第10-2015-0042211号的优先权，将其全部内容通过引用结合于此。
本专利技术涉及用于车辆的抬头显示器(平视显示器，HUD)及其控制方法，并且更具体地，涉及在车辆的挡风玻璃上显示HUD信息同时通过软件调整眼框(eye box)的水平的用于车辆的HUD。
技术介绍
近来，随着在市场上发行其中安装有HUD的车辆，用户对HUD的关注增加。HUD指的是如下一种设备：该设备在车辆运行过程中，在不偏离驾驶员的前侧或驾驶员的主视野的范围内，提供车辆的驾驶信息或车辆的运行信息，诸如导航信息。在早期，HUD已被开发为在HUD附接于飞机或战斗机的状态下，在飞行运行过程中向飞行员提供飞行信息。该原理已被应用至车辆以开发用于车辆的HUD。例如，假设当车辆以大约100km/h行驶时，驾驶员检查仪表板并随后将他/她的视线固定至道路需要两秒钟。在这种情况下，车辆在该时间段内大约移动55m。因此，很有可能出现事故。作为用于降低这种风险的方法
之一，已开发了用于车辆的HUD。HUD在挡风玻璃的驾驶员的主视野上显示仪表板信息(速度、里程或RPM)或者导航信息。然后，由于驾驶员可识别车辆的重要运行信息或路径信息，而不必在运行过程中将他/她的眼睛从道路转移，所以HUD使得驾驶员能够安全驾驶。HUD必须具有根据驾驶员的眼睛水平来调整HUD信息的显示水平的功能。如图1所示，常规HUD通过非球面反射镜反射从PGU(图片生成单元)投影的HUD信息，并且在挡风玻璃上显示HUD信息。HUD通过旋转连接至非球面反射镜的电机来调整非球面反射镜的反射角，由此调整显示在挡风玻璃上的HUD信息的显示水平。然而，因为挡风玻璃形成为非球面形状，所以用于车辆的实际HUD通过与每类车辆的挡风玻璃的非球面形状(即，弯曲表面)对应的HUD的非球面反射镜来反射HUD信息，并且在挡风玻璃上显示HUD信息。然而，当显示在挡风玻璃上的HUD信息的显示水平改变时，例如，当HUD信息的显示水平变得高于参考位置时，由于挡风玻璃的非球面特性，可出现接近于最大30％的失真。在于2009年11月17日公布的且名为“Display device”的韩国专利第10-0928262号中公开了本专利技术的相关技术。
技术实现思路
本专利技术的实施方式针对一种用于车辆的HUD及其控制方法，该HUD在不使用物理非球面透镜驱动电机的情况下，在车辆的挡风玻璃上显示HUD信息，同时通过软件调整眼框的水平(驾驶员的视野)。在一个实施方式中，用于车辆的HUD可包括：非球面反射镜，被配置为将HUD图片反射到挡风玻璃；图片生成单元(PGU)，被配置为将
HUD图片直接投影在非球面反射镜上；以及控制单元，被配置为基于驾驶员的眼睛水平信息计算要在挡风玻璃上显示的HUD图片的显示水平，并且控制PGU以在与计算的显示水平对应的位置和区域处输出HUD图片。控制单元可颠倒要通过PGU输出的HUD图片的左和右。HUD可进一步包括：一个或多个反射镜，用于将从PGU输出的HUD图片反射到非球面反射镜。根据驾驶员的眼睛水平，控制单元可基于任意轴旋转HUD图片，使得HUD图片看起来位于水平方向上。要显示在挡风玻璃上的HUD图片的显示水平以及对应于显示水平的区域和位置信息可以以查找表的形式存储在内部存储器中。HUD可进一步包括：一个或多个眼睛水平信息输入单元；信息调整单元，被配置为调整HUD图片的显示水平；以及一个或多个信息输入单元，形成在车辆内的AVN(音频、视频以及导航)设备中。可通过信息输入单元或信息调整单元直接从驾驶员输入眼睛水平信息，外部眼睛水平检测器可自动检测并输入眼睛水平信息，或者控制单元可提取存储在内部存储器中的每个驾驶员的眼睛水平信息。PGU可包括透明MEMS(微电子机械系统)显示设备。控制单元可基于通过PUG要投影在挡风玻璃上的HUD图片的显示区域和位置信息，来控制包括在PGU中的透明MEMS显示设备的像素的接通/断开、或控制像素的快门的打开/关闭。控制单元可通过调整包括在PGU中的透明MEMS显示设备的像素的快门光圈来控制HUD图片的亮度。在另一实施方式中，一种用于车辆的HUD的控制方法可包括：通过控制单元接收驾驶员的眼睛水平信息；通过控制单元计算要显示在挡风玻璃上的HUD图片的显示水平；以及通过控制单元控制PGU以将HUD图片输出至挡风玻璃上的与计算的显示水平对应的位置和区域。PGU可被配置为直接在HUD的非球面反射镜上投影HUD图片。在控制PGU以输出HUD图片时，当PGU被配置为直接在HUD的非球面反射镜上投影HUD图片时，控制单元可颠倒要通过PGU输出的HUD图片的左和右。在控制PUG以输出HUD图片时，根据驾驶员的眼睛水平，控制单元可基于任意轴旋转HUD图片，使得HUD图片看起来位于水平方向上。要显示在挡风玻璃上的HUD图片的显示水平以及对应于显示水平的区域和位置信息可以以查找表的形式存储在内部存储器中。在接收驾驶员的眼睛水平信息时，控制单元可通过信息输入单元或信息调整单元直接从驾驶员接收眼睛水平信息，外部眼睛水平检测器可自动检测并输入眼睛水平信息，或者控制单元可提取存储在内部存储器中的每个驾驶员的眼睛水平信息。PGU可包括透明MEMS显示设备。在控制PGU以输出HUD图片时，控制单元可基于通过PUG要投影在挡风玻璃上的HUD图片的显示区域和位置信息，来控制包括在PGU中的透明MEMS显示设备的像素的接通/断开或者控制像素的快门的打开/关闭。在控制PGU以输出HUD图片时，控制单元可通过调整包括在PGU中的透明MEMS显示设备的像素的快门光圈来控制HUD图片的亮度。在另一实施方式中，用于车辆的HUD可包括：图片输出单元，被配置为输出要投影在挡风玻璃上的图片；非球面反射镜，被配置为将从图片输出单元输出的图片反射在挡风玻璃上；以及控制单元，被配置为确定要投影在挡风玻璃上的内容的投影位置、基于确定的投影位置确定在图片输出单元的可用输出区域中用于输出图片的有效区域、并且基于确定的有效区域控制图片输出单元。在另一实施方式中，显示设备的控制方法可包括：通过控制单元确定要投影在挡风玻璃上的内容的投影位置；通过控制单元基于确定的投影位置确定在可用输出区域中用于输出图片的有效区域；以及通过控制单元基于确定的有效区域输出图片。附图说明图1是用于描述在常规HUD中通过旋转非球面反射镜来调整HUD信息的显示水平的结构的示图。图2是示出了根据本专利技术的第一实施方式的用于车辆的HUD的示意性配置的示图。图3是示出了根据本专利技术的第一实施方式的用于车辆的另一HUD的示意性配置的示图。图4是用于描述根据本专利技术的第一实施方式的HUD的控制方法的流程图。图5是用于描述根据本专利技术的第一实施方式的HUD的PGU(图片生成单元)控制方法的示图。图6是用于描述在根据本专利技术的第一实施方式的HUD中调整在挡风玻璃上显示的HUD信息的显示水平的方法的示图。图7是示出了根据本专利技术的第二实施方式的用于车辆的HUD的示意性配置的示图。图8是用于描述根据本专利技术的第二实施方式的通过车辆的H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的抬头显示器，包括：非球面反射镜，被配置为向挡风玻璃反射抬头显示器图片；图片生成单元，被配置为将所述抬头显示器图片直接投影在所述非球面反射镜上；以及控制单元，被配置为基于驾驶员的眼睛水平信息来计算要显示在所述挡风玻璃上的所述抬头显示器图片的显示水平、并且控制所述图片生成单元在与计算的所述显示水平对应的位置和区域处输出所述抬头显示器图片。

【技术特征摘要】
2015.03.11 KR 10-2015-0033835;2015.03.26 KR 10-2011.一种用于车辆的抬头显示器，包括：非球面反射镜，被配置为向挡风玻璃反射抬头显示器图片；图片生成单元，被配置为将所述抬头显示器图片直接投影在所述非球面反射镜上；以及控制单元，被配置为基于驾驶员的眼睛水平信息来计算要显示在所述挡风玻璃上的所述抬头显示器图片的显示水平、并且控制所述图片生成单元在与计算的所述显示水平对应的位置和区域处输出所述抬头显示器图片。2.根据权利要求1所述的抬头显示器，其中，根据所述驾驶员的所述眼睛水平，所述控制单元基于任意轴旋转所述抬头显示器图片，使得所述抬头显示器图片看起来位于水平方向上。3.根据权利要求1所述的抬头显示器，其中，要显示在所述挡风玻璃上的所述抬头显示器图片的所述显示水平以及与所述显示水平对应的区域和位置信息以查找表的形式存储在内部存储器中。4.根据权利要求1所述的抬头显示器，进一步包括：一个或多个眼睛水平信息输入单元；信息调整单元，被配置为调整所述抬头显示器图片的所述显示水平；以及一个或多个信息输入单元，形成在所述车辆内的音频设备、视频设备和导航设备中。5.根据权利要求1所述的抬头显示器，其中，通过信息输入单元或信息调整单元直接从所述驾驶员输入所述眼睛水平信息、外部眼睛水平检测器自动检测并输入所述眼睛水平信息、或者所述控制单元提取存储在内部存储器中的每个驾驶员的所述眼睛水平信息。6.根据权利要求1所述的抬头显示器，其中，所述图片生成单元包括透明微电子机械系统显示设备或LCD。7.根据权利要求1所述的抬头显示器，其中，所述控制单元基于通过所述图片生成单元要投影在所述挡风玻璃上的所述抬头显示器图片的显示区域和位置信息，来控制包括在所述图片生成单元中的透明微电子机械系统显示设备的像素的接通/断开或者控制所述像素的快门的打开/关闭，其中，所述控制单元通过调整包括在所述图片生成单元中的所述透明微电子机械系统显示设备的所述像素的快门光圈来控制所述抬头显示器图片的亮度。8.一种用于车辆的抬头显示器的控制方法，包括如下步骤：通过控制单元接收驾驶员的眼睛水平信息；通过所述控制单元计算要显示在挡风玻璃上的抬头显示器图片的显示水平；以及通过所述控制单元控制图片生成单元将所述抬头显示器图片输出至所述挡风玻璃上的与计算的所述显示水平对应的位置和区域。9.根据权利要求8所述的控制方法，其中，在控制所述图片生成单元输出所述抬头显示器图片时，根据所述驾驶员的眼睛水平，所述控制单元基于任意轴旋转所述抬头显示器图片，使得所述抬头显示器图片看起来位于水平方向上。10.根据权利要求8所述的控制方法，其中，要显示在所述挡风玻璃上的所述抬头显示器图片的所述显示水平以及与所述显示水平对应的区域和位置信息以查找表的形式存储在内部存储器中。11.根据权利要求8所述的控制方法，其中，所述图片...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩相勋，徐廷熏，李哲铉，申彦容，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR