[发明专利]一种基于DLP的车载AR-HUD

说明书

本发明专利涉及一种基于DLP的车载AR‑HUD，包括电子组件20、DLP显示驱动模块30、光学组件40以及亮度传感器模块50。电子组件20通过车上的CAN总线读取车况信息，包括车速、转速、水温、油耗等信息以及手机蓝牙提供的导航坐标信息，绘图生成显示画面，显示画面经过预畸变处理后输出给DLP显示驱动模块30。光学组件40由小自由曲面反射镜、大自由曲面反射镜以及风挡玻璃构成。DLP像源发出的光线经过小、大自由曲面反射镜以及风挡玻璃反射后成像在风挡玻璃前方，在驾驶员前方平视范围内形成虚像。本发明通过手动亮度调节方式可以实现显示画面亮度的自由设置以满足不同人群对画面亮度的不同需求。

技术领域

本发明涉及一种基于DLP的车载AR-HUD，属于汽车增强现实显示领域。

背景技术

平视显示器(HUD)最早应用于军用战斗机上，可以避免飞行员频繁低头看仪表盘，从而提高了飞行员驾驶注意力，有效降低了飞行员视觉疲劳。

鉴于HUD可以提高驾驶安全性以及生产成本的进一步降低，最近几年陆续应用于汽车领域。HUD可以将车速、转速、导航以及故障告警等提示信息显示在驾驶员前方平视范围内，可以真正地做到驾驶时“眼不离路面，手不离方向盘”。

传统的HUD成像画面会产生畸变，增加驾驶员不适感；同时在外界环境光亮度变化的情况下，不具备亮度调节功能。比如在白天外界环境亮度高，HUD显示画面看不清；夜晚外界环境亮度低，显示画面过于刺眼。

另外，传统的HUD成像距离近，驾驶员观看导航等显示画面与车外景象时，眼睛需要不断变焦，交互性差同时还容易感动视觉疲劳。除此之外，传统的HUD视场小，只是简单地将导航、速度信息投影到挡风玻璃上，显示内容及信息有限。

发明内容

本发明的目的是：提出一种基于DLP的车载AR-HUD，不但具有传统HUD将导航、车况等信息显示在驾驶员前方平视范围内的功能，而且能够通过自动或手动亮度调节方式，实现显示画面亮度的自由设置以满足不同人群对画面亮度的不同需求，解决传统HUD成像距离近，视场小的不足，真正做到显示画面与道路环境完美融合。

本发明的技术方案是：

一种基于DLP的车载AR-HUD，其特征在于：包括电子组件20、DLP显示驱动模块30、光学组件40以及亮度传感器模块50，其特征在于，所述的其中电子组件20包括CPU最小系统和FPGA最小系统，通过车上的CAN总线读取车况信息，包括车速、转速、水温、油耗信息以及手机蓝牙提供的导航坐标信息，绘图生成显示画面，经过畸变校正处理后，驱动DLP显示驱动模块30中的DLP像源，最终通过光学组件40显示在挡风玻璃前方；

FPGA最小系统中的FPGA解析CPU最小系统中的CPU发送的SPI协议包，判断系统是采用手动亮度调节还是自动亮度调节；当选择手动亮度调节时，SPI协议包中的亮度等级就决定显示画面亮度；当选择自动亮度调节时，对亮度传感器模块50通过I2C协议采集到的外界环境光亮度进行亮度分级，决定显示画面亮度。

所述的电子组件20的畸变校正实现包括位置校正和像素校正，其中像素校正对画面像素进行双线性差值和滤波处理。

所述光学组件40包括第一自由曲面反射镜、第二自由曲面反射镜、风挡玻璃，DLP显示驱动模块30中的DLP像源输出的显示画面依次经过第一自由曲面反射镜、第二自由曲面反射镜以及风挡玻璃反射后成像在风挡玻璃前方。

所述的亮度传感器模块50采集外界环境光亮度，通过I2C协议传送给电子组件20，电子组件20对采集到的外界环境光亮度进行亮度分级。

所述的CPU采用IMAX6芯片,FPGA采用Xilinx A7芯片。

所述的FPGA接收CPU发送的LVDS视频信号，LVDS解码直接利用FPGA内部的serdes接口资源完成LVDS视频信号解码。