[发明专利]一种分层成像的抬头显示系统

说明书

本发明提供了一种分层成像的抬头显示系统，包括：显像装置组、凹面反射元件、定向显像装置和处理器；显像装置组包括至少一个单层显像装置，定向显像装置和凹面反射元件设置在反射成像部的同侧；定向显像装置包括光源、方向控制元件、弥散元件和液晶层；处理器分别与定向显像装置、显像装置组内的单层显像装置相连。通过本发明实施例提供的分层成像的抬头显示系统，能够在与反射成像部不同距离的多个成像位置处分别成像，使得单层显像装置所成的像能够与不同距离的物体进行贴合，提升贴合效果，定向显像装置可以实现大范围设置，从而在反射成像部表面形成较大面积的定向成像区域，实现大范围成像，能够提高反射成像部的显示效果。

技术领域

本发明涉及辅助驾驶技术领域，具体而言，涉及一种分层成像的抬头显示系统。

背景技术

HUD(Head Up Display，抬头显示器)是指以驾驶员为中心、盲操作、多功能仪表盘。HUD可以把时速、导航等重要的行车信息，投影到驾驶员前面的风挡玻璃上，让驾驶员尽量做到不低头、不转头就能看到时速、导航等重要的本地信息，能够提高驾驶安全系数，同时也能带来更好的驾驶体验。因此，使用汽车挡风玻璃进行成像的HUD正受到越来越多的关注。

AR-HUD(Augmented Reality HUD，增强现实抬头显示器)能够在驾驶员的视线区域内合理、生动地叠加显示一些本地信息，并结合于实际交通路况当中，从而进一步增强驾驶者对于实际驾驶环境的感知，AR-HUD具体可以通过内部特殊设计的光学系统实现叠加显示。AR-HUD的兴起，对HUD行业提出了更高的技术要求。

基于AR-HUD的原理，像源投射出的图像需要与真实环境或真实物体进行完美叠加贴合，如用户驾驶车辆偏离既定车道时，AR-HUD可以在车道线边缘处标出红线提醒用户，驾驶时可以在前车后部看到一条标记的亮带等。但在驾驶过程中，车外需要AR贴合的物体(如车辆、行人、标志牌等)与车辆的距离并不一致，距离从几米、十几米、到乃至几十米不等。现有AR-HUD只能在固定距离处成像，导致真实环境与图像无法较好的融合。

发明内容

为解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种分层成像的抬头显示系统。

本发明实施例提供了一种分层成像的抬头显示系统，包括：显像装置组、凹面反射元件、定向显像装置和处理器；所述显像装置组包括至少一个单层显像装置，所述定向显像装置和所述凹面反射元件设置在所述反射成像部的同侧；所述定向显像装置包括光源、方向控制元件、弥散元件和液晶层；所述处理器分别与所述定向显像装置、所述显像装置组内的所述单层显像装置相连；

所述方向控制元件用于将光源发出的光线汇聚至同一预设区域，所述预设区域为眼盒范围内的一个位置或范围；所述弥散元件和所述液晶层设置在所述方向控制元件的同一侧，所述弥散元件用于将所述方向控制元件的出射光弥散开、并形成光斑；所述液晶层用于遮挡或透过光线，并在透过时发出朝向所述反射成像部的定向成像光线，经所述反射成像部将所述定向成像光线反射至所述眼盒范围内；

所述单层显像装置用于发出入射至所述凹面反射元件的单层成像光线，不同的所述单层显像装置所对应的物距互不相同，所述物距为所述单层成像光线从相对应的所述单层显像装置到所述凹面反射元件的传播路径长度；

所述凹面反射元件用于将所述单层成像光线反射至外部的反射成像部，并经所述反射成像部将所述单层成像光线反射至所述眼盒范围内；

所述处理器用于确定需要显示的目标信息和目标显像装置，并向所述目标显像装置输出所述目标信息，指示所述目标显像装置显示所述目标信息；所述目标显像装置为从所述定向显像装置、所述显像装置组内的所述单层显像装置中选取的一个显像装置。