一种HUD系统、车辆及虚像的位置调节方法技术方案

一种抬头显示HUD系统、车辆及虚像的位置调节方法，可应用于智能驾驶等领域，用于解决目前HUD系统的体积大的问题。HUD系统可包括：PGU用于向第一反射组件发射第一光线，并向第二反射组件发射第二光线；第一反射组件用于对接收到的第一光线进行光路折叠，并将光路折叠后的第一光线反射至第二反射组件；第二反射组件用于将接收到的光路折叠后的第一光线以及接收到的第二光线分别反射至风挡；光路折叠后的第一光线经风挡在第一位置形成第一虚像，第二光线经风挡在第二位置形成第二虚像。如此，可使得第一虚像与第二虚像形成于两个不同的位置，从而实现了HUD系统显示两个不同虚像距的虚像，即HUD系统可实现双屏显示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种HUD系统、车辆及虚像的位置调节方法
本申请涉及HUD
，尤其涉及一种HUD系统、车辆及虚像的位置调节方法。
技术介绍
随着车辆技术的不断发展，对车辆使用的便捷性和安全性的提出了越来越高的要求。例如，抬头显示(headupdisplay，HUD)(或称为平视显示系统)已被广泛应用于车辆。抬头显示是把仪表信息(如车速、转速、温度、油量等)和导航信息等投射至驾驶员视野前方的一种装置，驾驶员可以在视野前方看到仪表信息和导航信息，不需要低头观察方向盘下方的仪表盘或者中控显示屏，从而可提高紧急情况下的制动反应时间，提升驾驶的安全性。HUD系统的成像原理可参见图1：仪表信息或导航信息等通过HUD系统中的图像生成单元(picturegenerationunit，PGU)产生图像，然后通过曲面反射镜增加光学景深和放大倍率后，投射至风挡并在车辆前方形成具有景深的虚像。为了同时显示仪表信息和导航信息，且为了保证显示的这两个信息之间相互不干扰，HUD系统需要产生两个不同焦面的图像。目前，主流的方案是采用两个激光束扫描(laserbeamscanning，LBS)以实现HUD系统产生两个不同焦面的图像。但是设计两个LBS会增加HUD系统的体积。
技术实现思路
本申请提供一种HUD系统、车辆及虚像的位置调节方法，用于减小HUD系统的体积。第一方面，本申请提供一种HUD系统，该HUD系统可包括PGU、第一反射组件和第二反射组件；PGU可用于向第一反射组件发射第一光线，并向第二反射组件发射第二光线；第一反射组件用于对接收到的第一光线进行光路折叠，并将光路折叠后的第一光线反射至第二反射组件；第二反射组件可用于将接收到的光路折叠后的第一光线以及接收到的第二光线分别反射至风挡；其中，光路折叠后的第一光线经风挡在第一位置形成第一虚像，第二光线经风挡在第二位置形成第二虚像。此处，第一位置和第二位置为两个不同的位置。基于上述HUD系统，通过第一反射组件可以对第一光线的光路进行折叠，增加了第一光线的光程。如此，可使得第一虚像与第二虚像形成于两个不同的位置，从而实现了HUD系统显示两个不同虚像距的虚像。换言之，基于上述HUD系统，可以使得HUD系统实现双焦面显示。在一种可能的实现方式中，光路折叠后的第一光线的光程大于第二光线的光程。在一种可能的实现方式中，第一反射组件包括N个第一反射元件，N为正整数。当N等于1时，第一反射组件接收来自PGU的第一光线，并向第二反射组件反射第一光线。当N大于1时，与PGU最邻近的第一反射元件用于接收来自PGU的第一光线，并向与PGU最邻近的第一反射元件相对设置的第一反射元件反射第一光线；与第二反射组件最邻近的第一反射元件用于将光路折叠后的第一光线反射至第二反射组件；在一种可能的实现方式中，第一反射元件包括第一平面反射镜。通过第一平面反射镜，可以实现对接收到的第一光线的光路进行折叠。而且，第一平面反射镜的制备工艺简单，光路设计也简单，有助于简化HUD的成像光路的设计和HUD系统的成本。在一种可能的实现方式中，第二反射组件包括M个第二反射元件，M为正整数。当M等于1时，第二反射元件用于接收来自第一反射组件的光路折叠后第一光线，并向风挡反射光路折叠后的第一光线。第二反射元件还用于接收来自PGU的第二光线，并向风挡反射第二光线。当M大于1时，与第一反射组件最邻近的第二反射元件，用于接收来自第一反射组件的光路折叠后第一光线，并向与第一反射组件最邻近的第二反射元件相对设置的第二反射元件反射光路折叠后的第一光线；与风挡最邻近的第二反射元件，用于向风挡反射光路折叠后的第一光线。与第一反射组件最邻近的第二反射元件，还用于接收来自PGU的第二光线，并向与第一反射组件最邻近的第二反射元件相对设置的第二反射元件反射第二光线；与风挡最邻近的第二反射元件，还用于向风挡反射第二光线。在一种可能的实现方式中，第二反射元件包括第二曲面反射镜。通过第二曲面反射镜，一方面可以实现将接收到的光路折叠后的第一光线、以及第二光线均传播至风挡；另一方面还可以实现对光路折叠后的第一光线对应的图像、以及第二光线对应的图像进行放大。在一种可能的实现方式中，PGU包括显示屏，显示屏包括第一区域和第二区域；其中，显示屏的第一区域用于发射第一光线；显示屏的第二区域用于发射第二光线。通过分区域的显示屏，有助于减小第一光线和第二光线相互之间的干扰。在一种可能的实现方式中，第一光线携带的图像信息与第二光线携带的图像信息相同。通过第一光线携带的图像信息与第二光线携带的图像信息相同，可以实现在两个不同的位置形成相同的虚像，从而可产生动态变焦的视觉效果。在一种可能的实现方式中，第一光线携带导航图像信息，第二光线携带仪表图像信息。基于此，可以将导航信息和仪表信息显示在两个不同的位置。在一种可能的实现方式中，PGU包括LBS。通过将LBS作为PGU，有助于实现HUD系统的大视场(fieldofview，FOV)和大的虚像距。在一种可能的实现方式中，与第二反射组件最邻近的第一反射元件还包括第一旋转轴，用于调节第一虚像在垂直于第一虚像距的方向上的位置。通过第一旋转轴，可调节第一虚像在垂直于第一虚像距的方向上的位置，即可以调节第一虚像对应的第一图像在人眼形成时的上下位置。在一种可能的实现方式中，与风挡最邻近的第二反射元件还包括第二旋转轴，用于调节第一虚像在垂直于第一虚像距的方向上的位置，和/或，用于调节第二虚像在垂直于第二虚像距的方向上的位置。通过第二旋转轴，可调节第一虚像在垂直于第一虚像距的方向上的位置，即可以调节第一虚像对应的第一图像在人眼形成时的上下位置；和/或，调节第二虚像在垂直于第二虚像距的方向上的位置，即可以调节第二虚像对应的第二图像在人眼形成时的上下位置。第二方面，本申请提供一种车辆，包括上述第一方面或第一方面中的任意一种HUD系统以及风挡；风挡用于将来自HUD系统的光路折叠后的第一光线反射至眼盒形成第一虚像对应的第一图像，并将来自HUD系统的第二光线反射至眼盒形成第二虚像对应的第二图像，眼盒为驾驶员的双目所处的区域。上述第二方面可以达到的技术效果可以参照上述第一方面中有益效果的描述，此处不再重复赘述。第三方面，本申请提供一种虚像的位置调节方法，该方法可包括获取PGU产生的第一图像和第二图像；分别获取第一图像对应的第一虚像距、以及第二图像对应的第二虚像距；根据第一虚像距和第二虚像距，调节PGU的位置和/或N个第一反射元件的位置，将第一图像对应的第一虚像调节至第一位置，并将第二图像对应的第二虚像调节至第二位置。该方法可应用于抬头显示HUD系统，HUD系统包括PGU和N个第一反射元件，N为正整数。进一步，可选地，该HUD系统可为上述第一方面或第一方面中任意一种HUD系统。在一种可能的实现方式中，N个第一反射组件中的至少一个包括第一旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抬头显示HUD系统，其特征在于，包括图像产生单元PGU、第一反射组件和第二反射组件；/n所述PGU，用于向所述第一反射组件发射第一光线，并向所述第二反射组件发射第二光线；/n所述第一反射组件，用于对接收到的所述第一光线进行光路折叠，并将光路折叠后的第一光线反射至所述第二反射组件；/n所述第二反射组件，用于将接收到的所述光路折叠后的第一光线以及接收到的所述第二光线分别反射至风挡；所述光路折叠后的第一光线经所述风挡在第一位置形成第一虚像，所述第二光线经所述风挡在第二位置形成第二虚像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种抬头显示HUD系统，其特征在于，包括图像产生单元PGU、第一反射组件和第二反射组件；
所述PGU，用于向所述第一反射组件发射第一光线，并向所述第二反射组件发射第二光线；
所述第一反射组件，用于对接收到的所述第一光线进行光路折叠，并将光路折叠后的第一光线反射至所述第二反射组件；
所述第二反射组件，用于将接收到的所述光路折叠后的第一光线以及接收到的所述第二光线分别反射至风挡；所述光路折叠后的第一光线经所述风挡在第一位置形成第一虚像，所述第二光线经所述风挡在第二位置形成第二虚像。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光路折叠后的第一光线的光程大于所述第二光线的光程。


3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一反射组件包括N个第一反射元件，所述N为正整数；
与所述PGU最邻近的第一反射元件，用于接收来自所述PGU的第一光线，并向所述与PGU最邻近的第一反射元件相对设置的第一反射元件反射所述第一光线；与所述第二反射组件最邻近的第一反射元件，用于将所述光路折叠后的第一光线反射至所述第二反射组件；或者，
与所述PGU最邻近的第一反射元件，用于接收来自所述PGU的第一光线，并向所述第二反射组件反射所述第一光线。


4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一反射元件包括第一平面反射镜。


5.如权利要求1至4任一项所述的系统，其特征在于，所述第二反射组件包括M个第二反射元件，所述M为正整数；
与所述第一反射组件最邻近的第二反射元件，用于接收来自所述第一反射组件的所述光路折叠后第一光线，并向所述与第一反射组件最邻近的第二反射元件相对设置的第二反射元件反射所述光路折叠后的第一光线；与所述风挡最邻近的第二反射元件，用于向所述风挡反射所述光路折叠后的第一光线；或者，
与所述第一反射组件最邻近的第二反射元件，用于接收来自所述第一反射组件的所述光路折叠后第一光线，并向所述风挡反射所述光路折叠后的第一光线。


6.如权利要求1至5任一项所述的系统，其特征在于，所述第二反射组件包括M个第二反射元件，所述M为正整数；
与所述第一反射组件最邻近的第二反射元件，还用于接收来自所述PGU的所述第二光线，并向与所述第一反射组件最邻近的第二反射元件相对设置的第二反射元件反射所述第二光线；与所述风挡最邻近的第二反射元件，还用于向所述风挡反射所述第二光线；或者，
与所述第一反射组件最邻近的第二反射元件，还用于接收来自所述PGU的所述第二光线，并向所述风挡反射所述第二光线。


7.如权利要求5或6所述的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林君翰，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44