一种智能汽车抬头显示器制造技术

本发明专利技术公开了一种汽车抬头显示器，视线跟踪设备，用于获取驾驶员的视线位置，传递给消息处理中心；传感器消息接收器，用于获取车载传感器的采集信息，传递给信息处理中心；所述采集信息包括表征车前路况的位置信息；信息处理中心，结合驾驶员的视线位置和车载传感器的采集信息，在汽车前挡风玻璃上选取位于驾驶员视线内或视线周边而又不妨碍驾驶员观察路况的最佳投影位置；投影装置，根据信息处理中心确定的最佳投影位置向汽车前挡风玻璃投射信息。使用本发明专利技术能够实现汽车抬头显示器能够自动根据驾驶员的视线以及车外的情况，自动在汽车前挡风玻璃上选择最佳的投射位置，从而增大投射信息的面积，但不会影响到驾驶员的视线。

【技术实现步骤摘要】
一种智能汽车抬头显示器
本专利技术涉及一种汽车抬头显示器。
技术介绍
汽车在高速行驶，特别是夜间高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表盘或者操作 中控台的导航，此时前方遇到紧急情况，就可能因来不及采取措施而造成交通事故。 为了减少驾驶员的视线离开前方道路的次数与时间，扩充驾驶员的视野，抬头显 示器开始逐渐应用于汽车上。抬头显示器（Head Up Display)，简称HUD，是一种由电子组 件、显示组件、控制器、高压电源等组成的综合电子显示设备，它能以图像、字符的形式将驾 驶员所需的信息通过光学部件投射到汽车前挡风玻璃上。驾驶员通过前挡风玻璃观察路 况时，可以同时看到叠加在外景上的字符、图像等信息，同时投射焦距位于前挡风玻璃的前 方，使得驾驶员几乎不用改变眼睛焦距，即可方便的随时查看汽车的信息，减少了驾驶员视 线离开前方道路的次数，提高了汽车驾驶的安全性。 目前汽车上装备的抬头显示器通过与汽车行车电脑、GPS导航仪的配合，可以显示 汽车的速度、发动机转速、油耗、导航方向、当前档位等简单的信息。由于抬头显示器投射的 信息位于前挡风玻璃，为了不影响驾驶员的视线，传统抬头显示器投射面积小且投射位置 固定于驾驶员正前方、提供的信息量小、投射的信息固定不变。有研究者提出一种可以在整 个前挡风玻璃上大面积投射信息的全面积抬头显示器，但这种抬头显示器严重影响驾驶员 的视线，尤其是在夜间驾驶的情况下。因此为了使驾驶员快速及时地捕捉到全面的信息，需 要一种新型的汽车显示器来解决。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种汽车抬头显示器，实现汽车抬头显示器能够自动根 据驾驶员的视线以及车外的情况，自动在汽车前挡风玻璃上选择最佳的投射位置，从而增 大投射信息的面积，但不会影响到驾驶员的视线。 该汽车抬头显示器，包括：视线跟踪设备、投影装置、传感器消息接收器和信息处 理中心； 视线跟踪设备，用于获取驾驶员的视线位置，传递给消息处理中心； 传感器消息接收器，用于获取车载传感器的采集信息，传递给信息处理中心；所述 采集信息包括表征车前路况的位置信息； 信息处理中心，结合驾驶员的视线位置和车载传感器的采集信息，在汽车前挡风 玻璃上选取位于驾驶员视线内或视线周边而又不妨碍驾驶员观察路况的最佳投影位置； 投影装置，根据信息处理中心确定的最佳投影位置向汽车前挡风玻璃投射信息。 当所述车载传感器包括汽车的前置摄像头时： 信息处理中心，一方面将来自视线跟踪设备的驾驶员的视线位置转换为汽车前挡 风玻璃上的视线区域A ;另一方面处理汽车前置摄像头采集的车前图像数据，采用图像识 别技术获取汽车前方需要驾驶员关注的目标在汽车前挡风玻璃上的位置，据此将汽车前挡 风玻璃分为出现关注目标的危险区域和未出现关注目标的非危险区域；若驾驶员视线对应 的视线区域A位于非危险区域内，则视线区域A即为最佳投影位置；否则，最佳投影位置偏 离到最近的非危险区域内。 当所述车载传感器包括前置摄像头和前置雷达时： 所述信息处理中心，一方面将来自视线跟踪设备的驾驶员的视线位置转换为汽车 前挡风玻璃上的视线区域A ;另一方面处理汽车前置摄像头采集的车前图像数据，采用图 像识别技术获取汽车前方需要驾驶员关注的目标在汽车前挡风玻璃上的位置；根据所述前 置雷达的采集信息，获得目标与汽车的远近关系；根据目标在汽车前挡风玻璃上的位置及 所述远近关系，将汽车前挡风玻璃划分为：危险区域--有目标且离汽车很近，不适合作为 信息的投射位置；忙碌区域--有目标但离汽车较远，可作为信息的次选投射位置；空闲区 域--无目标，适合作为信息的投射位置；目标离汽车的远近程度是通过阈值限定的； 当视线区域A位于空闲区域或忙碌区域时，所述信息处理中心直接将视线区域A 作为最佳投影位置；如果视线区域A位于危险区域，则优先将最佳投影位置偏移至最近的 空闲区域，若附近无空闲区域，则偏移至最近的忙碌区域。 进一步地，实现汽车抬头显示器对信息的智能推送，使驾驶员不需要手动操作即 可获得所需的信息。那么，所述车载传感器包括采集车况、路况以及驾驶员操作的传感器； 所述信息处理中心根据车载传感器的采集信息确定所需投射的信息，发送给投影 装置；投射信息的确定方式为： ①将各传感器的采集信息转换为事件队列，事件队列采用状态矢量Φα)= (Vcl (t)，'VmU))表示，其中，Vci(t)为Ci节点，表示车载传感器Ci对应的事件是否发生， η为车载传感器的总数量；当车载传感器Ci的采集数据反映相应事件发生时，Ut)的值 为1，否则值为〇 ; ②利用事件队列与预先确定的用于表示事件之间因果关系的邻接矩阵进行模糊 认知图推理，得到结果状态矢量；将结果状态矢量转换为结果事件队列；邻接矩阵是通过 分析节点对应的事件的影响关系及影响大小，得到这些事件的图解表示，进而以邻接矩阵 的方式表达该图解表示的形式； ③将结果事件队列中值为1的事件对应的信息投射在汽车前挡风玻璃上已选择 的最佳投影位置。 在一个优选实施例中，本汽车抬头显示器共具有16个车载传感器，则包括Cl-- D档、C2--刹车、C3--油门、C4--转向、C5--R档、C6--前置雷达、C7--前置摄像 头、C8--后雷达、C9--后摄像头、ClO--车速、Cll--油耗、C12--转速、C13--雨 量感应器、C14--光线感应器、C15--灯光、C16--导航； 若驾驶员挂入前进档即D档，则节点Cl被激活； 若驾驶员踩刹车，则节点C2被激活； 若驾驶员踩油门，则节点C3被激活； 若驾驶员打方向盘进行转向，则节点C4被激活； 若驾驶员挂入倒车挡即R档，则节点C5被激活； 若汽车前置雷达探测到障碍物，则节点C6被激活； 若汽车前置摄像头识别到障碍物，则节点C7被激活； 若汽车后雷达探测到障碍物，则节点C8被激活； 若汽车后摄像头识别到障碍物，则节点C9被激活； 若汽车车速变化幅度超过设定车速幅度值或汽车超速，则节点ClO被激活； 若汽车油耗变化幅度超过设定油耗幅度值或汽车油量不足，则节点Cll被激活； 若汽车发动机转速发生剧烈变化或转速过高，则节点C12被激活； 若汽车的雨量感应器检测到下雨，则节点C13被激活； 若汽车的光线感应器检测到光线发生变化，则节点C14被激活； 若汽车的灯光开启，则节点C15被激活； 若汽车的导航设备被操作，则节点C16被激活； 若节点Ci被激活，则该节点对应的Vcd⑴的值为1 ;否则值为0。 有益效果 1、智能汽车抬头显示器的应用，可以使汽车抬头显示器智能改变投射位置，弥补 了传统抬头显示器投射位置固定、投射面积小的缺点，实现了投射位置随驾驶员视线的改 变而改变，保持投射位置总是位于驾驶员的视线内或视线周边，从而缩短了驾驶员的反应 时间，保证了驾驶员能够随时掌握车辆信息。 2、智能汽车抬头显示器能够实时综合分析路况、车况以及驾驶员的操作，快速准 确预测驾驶员所需的信息并对投射的信息内容进行切换，减少了驾驶员手动寻找信息的操 作，使驾驶员能专注于，提高了驾驶的安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车抬头显示器，其特征在于，包括：视线跟踪设备、投影装置、传感器消息接收器和信息处理中心；视线跟踪设备，用于获取驾驶员的视线位置，传递给消息处理中心；传感器消息接收器，用于获取车载传感器的采集信息，传递给信息处理中心；所述采集信息包括表征车前路况的位置信息；信息处理中心，结合驾驶员的视线位置和车载传感器的采集信息，在汽车前挡风玻璃上选取位于驾驶员视线内或视线周边而又不妨碍驾驶员观察路况的最佳投影位置；投影装置，根据信息处理中心确定的最佳投影位置向汽车前挡风玻璃投射信息。

【技术特征摘要】
1. 一种汽车抬头显示器，其特征在于，包括；视线跟踪设备、投影装置、传感器消息接 收器和信息处理中也； 视线跟踪设备，用于获取驾驶员的视线位置，传递给消息处理中也； 传感器消息接收器，用于获取车载传感器的采集信息，传递给信息处理中也；所述采集 信息包括表征车前路况的位置信息； 信息处理中也，结合驾驶员的视线位置和车载传感器的采集信息，在汽车前挡风玻璃 上选取位于驾驶员视线内或视线周边而又不妨碍驾驶员观察路况的最佳投影位置； 投影装置，根据信息处理中也确定的最佳投影位置向汽车前挡风玻璃投射信息。2. 如权利要求1所述的汽车抬头显示器，其特征在于，所述车载传感器包括汽车的前 置摄像头； 信息处理中也，一方面将来自视线跟踪设备的驾驶员的视线位置转换为汽车前挡风玻 璃上的视线区域A ;另一方面处理汽车前置摄像头采集的车前图像数据，采用图像识别技 术获取汽车前方需要驾驶员关注的目标在汽车前挡风玻璃上的位置，据此将汽车前挡风玻 璃分为出现关注目标的危险区域和未出现关注目标的非危险区域；若驾驶员视线对应的视 线区域A位于非危险区域内，则视线区域A即为最佳投影位置；否则，最佳投影位置偏离到 最近的非危险区域内。3. 如权利要求1所述的汽车抬头显示器，其特征在于，所述车载传感器包括前置摄像 头和前置雷达； 所述信息处理中也，一方面将来自视线跟踪设备的驾驶员的视线位置转换为汽车前挡 风玻璃上的视线区域A ;另一方面处理汽车前置摄像头采集的车前图像数据，采用图像识 别技术获取汽车前方需要驾驶员关注的目标在汽车前挡风玻璃上的位置；根据所述前置 雷达的采集信息，获得目标与汽车的远近关系；根据目标在汽车前挡风玻璃上的位置及所 述远近关系，将汽车前挡风玻璃划分为：危险区域一有目标且离汽车很近，不适合作为信 息的投射位置；忙碌区域一有目标但离汽车较远，可作为信息的次选投射位置；空闲区 域一无目标，适合作为信息的投射位置；目标离汽车的远近程度是通过阔值限定的； 当视线区域A位于空闲区域或忙碌区域时，所述信息处理中也直接将视线区域A作为 最佳投影位置；如果视线区域A位于危险区域，则优先将最佳投影位置偏移至最近的空闲 区域，若附近无空闲区域，则偏移至最近的忙碌区域。4. 如权利要求1或2或3所述的汽车抬头显示器，其特征在于，所述车载传感器包括采 集车况、路况W及驾驶员操作的传感器； 所述信息处理中也根据车载传感器的采集信息确定所需投射的信息，发送给投影装 置；投射信息的确定方式为： ① 将各传感器的采集信息转换为事件队...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佳，徐胜利，邓方，陈杰，陈文颉，彭志红，李佳洪，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11