CN106445104A - 车用hud显示系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车用HUD显示系统和方法，包括HUD显示器、眼球追踪传感器、HUD显示器调整模块；所述眼球追踪传感器用于检测驾驶员眼睛位置；所述HUD显示器调整模块依据眼球追踪传感器检测到的驾驶员眼睛位置，以设定的最佳观看视角为调整目标，计算HUD显示器的显示画面的偏移量，并以该偏移量为依据调整HUD显示器的显示画面的位置。本发明通过驾驶员眼睛位置的检测，可以方便、快捷的将HUD显示界面调整到最佳视角位置。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子领域，具体涉及一种车用HUD显示系统及方法。
背景技术
现在市面上的HUD(抬头显示)的显示界面多为固定式显示，且对于显示界面的设计是以标准体型和标准驾驶坐姿来设计的。因为驾驶员的体型和驾驶坐姿的差异，导致不同体型和驾驶坐姿的驾驶员看到的HUD(抬头显示)显示界面的不同，从而带来较差的体验。
如何让HUD显示界面在驾驶员的不同坐姿、或者不同的驾驶员的情况下，方便、快捷的调整到最佳视角的市场需求日益凸显。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种车用HUD显示系统及方法，通过驾驶员眼睛位置的检测，可以方便、快捷的将HUD显示界面调整到最佳视角位置。
本发明提出的一种车用HUD显示系统，包括HUD显示器，还包括眼球追踪传感器、HUD显示器调整模块；
所述眼球追踪传感器用于检测驾驶员眼睛位置；
所述HUD显示器调整模块依据眼球追踪传感器检测到的驾驶员眼睛位置，以设定的最佳观看视角为调整目标，计算HUD显示器的显示画面的偏移量，并以该偏移量为依据调整HUD显示器的显示画面的位置。
优选的，所述的眼球追踪传感器设置于HUD显示器中。
优选的，还包括调整触发检测装置，该系统用于检测调整HUD显示器的显示画面的位置的任务指令的输入信息。
优选的，所述的调整触发检测装置为眼球追踪传感器、或语音检测装置、或视频采集装置、或手势识别装置。
本发明还提出了一种车用HUD显示方法，包括以下步骤，
步骤S1，通过眼球追踪传感器检测驾驶员眼睛位置；
步骤S2，依据步骤S1获得的驾驶员眼睛的位置，以设定的最佳观看视角为调整目标，计算HUD显示器的显示画面的偏移量，并以该偏移量为依据调整HUD显示器的显示画面的位置。
优选的，获取步骤S1中驾驶员眼睛位置的方法为：
步骤S11，以初始HUD显示器的显示画面的中心点为坐标原点构建三维坐标系；
步骤S12，通过眼球追踪传感器检测驾驶员眼睛在上述三维坐标系中的坐标点。
优选的，步骤S2中偏移量的计算方法为：
步骤S21，依据驾驶员眼睛的坐标点和最佳观看视角对应的角度构建一条向下倾斜的直线，并以此直线作为当前位置驾驶员眼睛的最佳观看视线；
步骤S22，计算最佳观看视线与初始HUD显示器的显示画面或其延展平面的交点，作为调整后HUD显示器的显示画面的中心点；
步骤S23，计算调整后HUD显示器的显示画面的中心点与当前HUD显示器的显示画面的中心点各轴向的距离；并以该距离作为偏移量调整HUD显示器的显示画面的位置。
优选的，调整HUD显示器的显示画面位置的动作触发的条件为：眼皮动作控制，或手势控制，或语音控制。
优选的，当计算得到调整后HUD显示器的显示画面的中心点超过HUD显示器的显示画面可调整范围时，以对应轴向调整方向边界的交点为最终调整后HUD显示器的显示画面的中心点。
本发明通过眼球追踪传感器，检测出驾驶员的眼睛的位置，并结合最佳观看视角，调整HUD显示器的显示画面的位置，方便、快捷的将HUD显示界面调整到最佳视角位置，从而让驾驶员可以拥有更加良好的视觉体验和提高驾驶的安全性。
附图说明
图1是本发明车用HUD显示系统框架示意图；
图2是本发明车用HUD显示方法流程示意图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
本发明提出的一种车用HUD显示系统，包括HUD显示器、眼球追踪传感器、HUD显示器调整模块；
眼球追踪传感器用于检测驾驶员眼睛位置；本实施例中眼球追踪传感器设置于HUD显示器中，在具体实施过程只要设置在驾驶员前方，能够实现对驾驶员眼睛动作的检测的任何位置均不影响本发明技效果的实现。
所述HUD显示器调整模块依据眼球追踪传感器检测到的驾驶员眼睛位置，以设定的最佳观看视角为调整目标，计算HUD显示器的显示画面的偏移量，并以该偏移量为依据调整HUD显示器的显示画面的位置。现实中的HUD显示器包含独立投影板方式和投影到挡风玻璃的方式；独立投影板方式下，HUD显示器调整模块可在水平方向和竖直方向调整包含独立投影版的HUD显示器，以实现显示画面位置的调整，由静音电机驱动；投影到挡风玻璃的方式下通过调整HUD显示器的投影机构来实现显示画面位置的调整。
本实施例的车用HUD显示系统还包括调整触发检测装置，该系统用于检测调整HUD显示器的显示画面的位置的任务指令的输入信息。该装置用于检测控制指令，根据控制指令类型的不同，该装置可以为多种设备，比如采用特定的眨眼频率和次数为控制信号时刻采用眼球追踪传感器或视频采集装置、采用语音输入为控制信号时可以采用语音检测装置、采用手势作为输入信号时可以采用手势识别装置或视频采集装置；本实施例中将用于检测驾驶员眼睛位置的眼球追踪传感器作为调整触发检测装置，通过连续五次时间间隔小于1S的眨眼动作来触发HUD显示器的显示画面调整任务。
本发明提出的一种车用HUD显示方法，包括以下步骤，
步骤S1，通过眼球追踪传感器检测驾驶员眼睛位置；
步骤S2，依据步骤S1获得的驾驶员眼睛的位置，以设定的最佳观看视角为调整目标，计算HUD显示器的显示画面的偏移量，并以该偏移量为依据调整HUD显示器的显示画面的位置。
本实施例中获取步骤S1中驾驶员眼睛位置的方法为：
步骤S11，以初始HUD显示器的显示画面的中心点为坐标原点构建三维坐标系；
步骤S12，通过眼球追踪传感器检测驾驶员眼睛在上述三维坐标系中的坐标点。作为优选方案，独立投影板方式下，独立投影板所在平面在其中两个轴向构成的平面中；投影到挡风玻璃时，挡风玻璃所在平面在其中两个轴向构成的平面中。
本实施例中步骤S2中偏移量的计算方法为：
步骤S21，依据驾驶员眼睛的坐标点和最佳观看视角对应的角度构建一条向下倾斜的直线，并以此直线作为当前位置驾驶员眼睛的最佳观看视线；
步骤S22，计算最佳观看视线与初始HUD显示器的显示画面或其延展平面的交点，作为调整后HUD显示器的显示画面的中心点；
步骤S23，计算调整后HUD显示器的显示画面的中心点与当前HUD显示器的显示画面的中心点各轴向的距离；并以该距离作为偏移量调整HUD显示器的显示画面的位置。
调整HUD显示器的显示画面位置的动作触发的条件为眼皮动作控制，具体为：眼球追踪传感器检测到驾驶员连续五次时间间隔小于1S的眨眼动作来触发HUD显示器的显示画面调整任务。也可以采用其他控制指令的输入来进行调整HUD显示器的显示画面位置的动作的触发，比如语音控制信号、手势输入信号。
由于HUD显示器的显示画面位置调整范围有限，当计算得到调整后HUD显示器的显示画面的中心点超过HUD显示器的显示画面可调整范围时，以对应轴向调整方向边界的交点为最终调整后HUD显示器的显示画面的中心点，并发出声音或显示内容方式的报警信号。
本实施例中最佳观看视角的设定范围为：以人眼向前平视90度为标准,向下倾斜15--40度为最佳视野俯角。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种车用HUD显示系统，包括HUD显示器，其特征在于，还包括眼球追踪传感器、HUD显示器调整模块；
所述眼球追踪传感器用于检测驾驶员眼睛位置；
所述HUD显示器调整模块依据眼球追踪传感器检测到的驾驶员眼睛位置，以设定的最佳观看视角为调整目标，计算HUD显示器的显示画面的偏移量，并以该偏移量为依据调整HUD显示器的显示画面的位置。
2.根据权利要求1所述的车用HUD显示系统，其特征在于，所述的眼球追踪传感器设置于HUD显示器中。
3.根据权利要求1所述的车用HUD显示系统，其特征在于，还包括调整触发检测装置，该系统用于检测调整HUD显示器的显示画面的位置的任务指令的输入信息。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车用HUD显示系统，其特征在于，所述的调整触发检测装置为眼球追踪传感器、或语音检测装置、或视频采集装置、或手势识别装置。
5.一种车用HUD显示方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤S1，通过眼球追踪传感器检测驾驶员眼睛位置；
步骤S2，依据步骤S1获得的驾驶员眼睛的位置，以设定的最佳观看视角为调整目标，计算HUD显示器的显示画面的偏移量，并以该偏移量为依据调整HUD显示器的显示画面的位置。
6.如权利要求5所述的车用HUD显示方法，其特征在于，获取步骤S1中驾驶员眼睛位置的方法为：
步骤S11，以初始HUD显示器的显示画面的中心点为坐标原点构建三维坐标系；
步骤S12，通过眼球追踪传感器检测驾驶员眼睛在上述三维坐标系中的坐标点。
7.如权利要求6所述的车用HUD显示方法，其特征在于，步骤S2中偏移量的计算方法为：
步骤S21，依据驾驶员眼睛的坐标点和最佳观看视角对应的角度构建一条向下倾斜的直线，并以此直线作为当前位置驾驶员眼睛的最佳观看视线；
步骤S22，计算最佳观看视线与初始HUD显示器的显示画面或其延展平面的交点，作为调整后HUD显示器的显示画面的中心点；
步骤S23，计算调整后HUD显示器的显示画面的中心点与当前HUD显示器的显示画面的中心点各轴向的距离；并以该距离作为偏移量调整HUD显示器的显示画面的位置。
8.如权利要求7所述的车用HUD显示方法，其特征在于，调整HUD显示器的显示画面位置的动作触发的条件为：眼皮动作控制，或手势控制，或语音控制。
9.如权利要求8所述的车用HUD显示方法，其特征在于，当计算得到调整后HUD显示器的显示画面的中心点超过HUD显示器的显示画面可调整范围时，以对应轴向调整方向边界的交点为最终调整后HUD显示器的显示画面的中心点。
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