[發明專利]一種車載抬頭顯示系統及基于該系統的誤差校準方法

在審

• 申請號: 201711422909.6
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108152957A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 李巖川
• 申請（專利權）人: 寧波均勝科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11473
• 代理人: 閆冬;吳航

本發明提供一種車載抬頭顯示系統，包括控制面板、前擋風玻璃、與所述控制面板連接的誤差校準單元以及設置在所述前擋風玻璃前的抬頭顯示器，所述抬頭顯示器包括圖像生成單元和若干個雙錐面反射鏡，所述控制面板與圖像生成單元連接，用于控制所述圖像生成單元的顯示圖像，所述顯示圖像形成光束，并經所述雙錐面反射鏡反射后投射在前擋風玻璃上，以使駕駛者觀察到所述顯示圖像的虛像。本發明中的車載抬頭顯示系統，采用雙錐面反射鏡的設計，降低了反射鏡的加工制作難度；增加了誤差校準的功能，用于調整圖像生成單元畫質與反射鏡角度，使得抬頭顯示系統的應用范圍更廣，也保證了在不同情況下駕駛者都能看到清晰的成像。

技術領域

本發明涉及機動車抬頭顯示系統技術領域，具體涉及一種車載抬頭顯示系統及基于該系統的誤差校準方法。

背景技術

抬頭顯示系統(Head Up Display，HUD)最初在戰斗機上使用，其可以將一些關鍵的飛行任務信息，比如高度、速度、飛行姿態、雷達火控信息投射到飛行員前方無限遠的位置，且火控信息與座艙外實景可以很好的融合指示，飛行員可以在視線完全不離開對座艙外部態勢的觀察的情況下，很好的掌握自身及周邊己方、敵方的態勢信息，對于神經高度緊張的戰機飛行員完成作戰任務非常有利。

在車載領域，隨著車載電子系統的發展，儀表臺需要綜合及顯示的信息越來越多，人機功效越來越被重視，駕駛舒適度及體驗感的提升成為了重要話題，HUD系統可以保證駕駛員在視線不離開周圍環境的前提下顯示諸多有效信息，自然引起了眾多廠商及消費者的興趣。

而車載HUD系統受實際使用需求、安裝空間、以及成本等因素的限制，為了控制像差，達到可用的成像質量，一般會采用高次非球面或者自由曲面技術，但車載HUD采用的高次非球面或者自由曲面光學元件在生產過程中的加工難度和檢測難度都較大，因此制作成本也較高；同時車載HUD在實際使用過程中會產生各種誤差，或者出現不同的駕駛者駕駛車輛，因此如果HUD只固定了一種成像區域，會影響實際駕駛者查看HUD信息。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本發明。

發明內容

為解決上述問題，本發明采用的技術方案在于，首先提供一種車載抬頭顯示系統，包括控制面板、前擋風玻璃、與所述控制面板連接的誤差校準單元以及設置在所述前擋風玻璃前的抬頭顯示器，所述抬頭顯示器包括圖像生成單元和若干個雙錐面反射鏡，所述控制面板與圖像生成單元連接，用于控制所述圖像生成單元的顯示圖像，所述顯示圖像形成光束，并經所述雙錐面反射鏡反射后投射在前擋風玻璃上，以使駕駛者觀察到所述顯示圖像的虛像。

進一步，所述圖像生成單元由TFT-LCD顯示面板構成，并使用LED強背光顯示所述顯示圖像。

進一步，所述雙錐面反射鏡的數量為2個，分別為反射鏡A和反射鏡B。

進一步，所述雙錐面反射鏡的形狀符合以下公式：

其中，c_x為x方向的曲率，c_y為y方向的曲率，k_x為x方向圓錐曲面常數，k_y為y方向圓錐曲面常數。

進一步，所述前擋風玻璃上附著有增透膜，其覆蓋面積包含所述光束投射到前擋風玻璃上的面積。

再次提供一種基于所述車載抬頭顯示系統的誤差校準方法，該方法為：所述誤差校準單元對虛像進行檢測，形成檢測圖樣，再對檢測圖樣進行分析比對，得出校準參數，最后根據所述校準參數調整圖像生成單元的參數，實現所述虛像成像最佳。

進一步，所述誤差校準單元包括檢測單元、診斷單元和數據庫，所述檢測單元對虛像進行檢測并形成檢測數據發送給診斷單元，所述診斷單元對檢測數據進行分析并形成比對參數與數據庫進行對比，得出校準參數。

進一步，所述檢測單元的位置與駕駛者眼睛的位置相適應。