| 专利名称： | 车载抬头显示系统及其用户界面投影显示方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Vehicle-mounted head-up display system and its user interface method for projection display | ||
| 专利号： | CN201410853732.5 | 申请时间： | 20141231 |
| 公开号： | CN105799513A | 公开时间： | 20160727 |
| 申请人： | 比亚迪股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 518118 广东省深圳市坪山新区比亚迪路3009号 | ||
| 发明人： | 凌莉; 吴益锋; 李明; 吴秀霞; 杨福; 姚自华 | ||
| 分类号： | B60K35/00; G02B27/01 | 主分类号： | B60K35/00 |
| 代理机构： | 深圳众鼎专利商标代理事务所(普通合伙) 44325 | 代理人： | 吴立 |
| 摘要： | 为解决现有车载抬头显示系统图像过暗造成投射的用户界面难以分辨出显示内容，或者过亮产生不适感的问题，提供了一种车载抬头显示系统及其用户界面投影显示方法。该用户界面投影显示方法包括如下步骤：环境亮度检测步骤：采用感光器检测汽车的环境亮度，并将其传送给车载抬头显示系统内的微控制单元；用户界面投影显示步骤：微控制单元获取到所述环境亮度后，将其与预设亮度进行比较；当环境亮度大于等于预设亮度时，选择高视认型的用户界面投影显示；当环境亮度小于预设亮度时，选择柔和舒适型的用户界面投影显示。该方法可根据环境亮度的不同，综合考虑用户界面的清晰程度以及人眼的舒适性，自动切换高视认型和柔和舒适型的用户界面。 | ||
| 摘要(英文)： | In order to solve the existing vehicle-mounted head-up display system Image caused by the dark it is difficult to distinguish the projection of the display content of the user interface, or bright the problem of uncomfortable, provides a vehicle head-up display system and its user interface projection display method. The user interface projection display method comprises the following steps : the environmental brightness detection step : detecting the ambient brightness of the automobile a photoreceptor, and transmits it to the vehicle-mounted head-up display system of the micro-control unit of the; user interface projection display steps : $electropercussive after obtaining to the environmental brightness, the comparison with the preset brightness; the brightness of the environment is greater than or equal to the preset brightness, a user interface for selecting high apparent recognizes projection display; when the environmental brightness is less than a preset brightness, soft and comfortable to the user interface selected projection display. The method can be different according to the brightness of the environment, taking into consideration the user interface definition of the comfort of the human eye and, automatic switching high apparent recognizes and soft comfortable user interface. | ||
1.一种车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法，其特征在于，包括 如下步骤： 环境亮度检测步骤：采用感光器检测汽车的环境亮度，并将其传送给车 载抬头显示系统内的微控制单元； 用户界面投影显示步骤：所述微控制单元获取到所述环境亮度后，将其 与预设亮度进行比较；当所述环境亮度大于等于所述预设亮度时，选择高视 认型的用户界面投影显示；当所述环境亮度小于所述预设亮度时，选择柔和 舒适型的用户界面投影显示。
2.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，所述预设亮度为8000-12000cd/m2。
3.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，所述高视认型的用户界面指即使在高亮度环境下，其用户界面 极容易被看清楚。
4.根据权利要求3所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，所述高视认型的用户界面采用两种色相以上的颜色配色使用， 其中的目标体采用明度高的颜色，而背景采用明度低、色相对比度大的颜色。
5.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，所述柔和舒适型的用户界面指用户界面采用较柔和不刺眼的配 色。
6.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，柔和舒适型的用户界面采用两种以上的颜色搭配使用，其中， 其目标体采用低纯度的颜色，背景采用明度低的颜色。
7.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，用户界面显示的内容包括导航地图、限速标志、速度标志、油 量标志、电话标志和温度标志中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，所述用户界面的左上角空出，无显示信息，用户界面中图形高 度从界面右边到左边递减。
9.一种车载抬头显示系统，其特征在于，包括感光器和微控制单元； 所述感光器用于检测汽车的环境亮度，并将其传送给车载抬头显示系统 内的微控制单元； 所述微控制单元用于获取到所述环境亮度后，将其与预设亮度进行比较； 当所述环境亮度大于等于所述预设亮度时，选择高视认型的用户界面投影显 示；当所述环境亮度小于所述预设亮度时，选择柔和舒适型的用户界面投影 显示。
10.根据权利要求9所述的车载抬头显示系统，其特征在于，所述微控 制单元内部或者外部设有存储模块，所述高视认型的用户界面和柔和舒适型 的用户界面存储在所述存储模块内。
1.一种车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法，其特征在于，包括 如下步骤： 环境亮度检测步骤：采用感光器检测汽车的环境亮度，并将其传送给车 载抬头显示系统内的微控制单元； 用户界面投影显示步骤：所述微控制单元获取到所述环境亮度后，将其 与预设亮度进行比较；当所述环境亮度大于等于所述预设亮度时，选择高视 认型的用户界面投影显示；当所述环境亮度小于所述预设亮度时，选择柔和 舒适型的用户界面投影显示。
2.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，所述预设亮度为8000-12000cd/m2。
3.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，所述高视认型的用户界面指即使在高亮度环境下，其用户界面 极容易被看清楚。
4.根据权利要求3所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，所述高视认型的用户界面采用两种色相以上的颜色配色使用， 其中的目标体采用明度高的颜色，而背景采用明度低、色相对比度大的颜色。
5.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，所述柔和舒适型的用户界面指用户界面采用较柔和不刺眼的配 色。
6.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，柔和舒适型的用户界面采用两种以上的颜色搭配使用，其中， 其目标体采用低纯度的颜色，背景采用明度低的颜色。
7.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，用户界面显示的内容包括导航地图、限速标志、速度标志、油 量标志、电话标志和温度标志中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法， 其特征在于，所述用户界面的左上角空出，无显示信息，用户界面中图形高 度从界面右边到左边递减。
9.一种车载抬头显示系统，其特征在于，包括感光器和微控制单元； 所述感光器用于检测汽车的环境亮度，并将其传送给车载抬头显示系统 内的微控制单元； 所述微控制单元用于获取到所述环境亮度后，将其与预设亮度进行比较； 当所述环境亮度大于等于所述预设亮度时，选择高视认型的用户界面投影显 示；当所述环境亮度小于所述预设亮度时，选择柔和舒适型的用户界面投影 显示。
10.根据权利要求9所述的车载抬头显示系统，其特征在于，所述微控 制单元内部或者外部设有存储模块，所述高视认型的用户界面和柔和舒适型 的用户界面存储在所述存储模块内。
翻译：技术领域
本发明涉及车载抬头显示器领域，尤其指其中的用户界面显示领域。
背景技术
车载抬头显示系统(英文全称：HeadUpDisplay，英文简称：HUD)，HUD 相当于一部光线投射装置，需要一个光源来投射HUD信息，一般使用LED灯 组作为光源并利用光学反射的原理，投射位置位于驾驶员前端，将文字和影像 构成的用户界面被投射在前挡风玻璃上并反射进驾驶员的眼睛，形成一个有距 离、大小、颜色、内容的虚像。驾驶员往前看时，能够轻易地将外界的景象与 HUD显示的资料融合在一起。HUD的设计用意是让驾驶员不需要低头查看仪表 的显示资料，始终保持抬头的姿态，降低低头与抬头之间忽略外界环境的快速 变化以及眼睛焦距需要不断调整产生的延迟与不适。
由于前挡风玻璃是透明的，外部环境光可透过前挡风玻璃与投影图像(包 含用户界面的内容)的反射光线同时进入人眼。从而对图像的清晰度产生不良 影响。环境光较强时，图像受到很大干扰，使图像和背景相互融合，令驾驶员 难以分辨出显示内容。为使驾驶员在环境亮度高时也能清晰地获得HUD显示界 面上的信息，目前主要采取的措施有两类：第一，提高投射到挡风玻璃上的图 像的亮度。例如增加单颗背光灯的发光强度和增加背光灯的颗数，降低系统对 光的损失率等。此类措施能够有效地提高图像亮度，也有一定的局限性：提高 光源的亮度不仅增大了耗电量，而且增加了光源的发热量。另一方面，过高的 功率负载还会使得电源的寿命降低。第二类措施是，减小前挡风玻璃对可见光 的透射率。例如贴膜，刷涂层。此类措施的局限性是：贴膜或者涂层需要用户 自行操作，经济性和可操作性不好，影响用户对产品认可度。
而上述增加亮度的两种方式，虽然可解决外部环境亮度高的情况下，驾驶 员难以分辨出用户界面显示内容的问题，但同时，也会带来新的问题，在外部 环境较暗的情况下，增加亮度以后的用户界面反而会显得刺眼，使驾驶员产生 头晕、眼睛疲劳等不适感。
发明内容
为解决现有车载抬头显示系统环境光过暗造成投射的用户界面难以分辨出 显示内容，或者过亮产生不适感的问题，本发明提供了一种车载抬头显示系统 及其用户界面投影显示方法。
本发明一方面提供了一种车载抬头显示系统的用户界面投影显示方法，包 括如下步骤：
环境亮度检测步骤：采用感光器检测汽车的环境亮度，并将其传送给车载 抬头显示系统内的微控制单元；
用户界面投影显示步骤：所述微控制单元获取到所述环境亮度后，将其与 预设亮度进行比较；当所述环境亮度大于等于所述预设亮度时，选择高视认型 的用户界面投影显示；当所述环境亮度小于所述预设亮度时，选择柔和舒适型 的用户界面投影显示。
优选地，所述预设亮度为8000-12000cd/m2。
所述高视认型的用户界面指在高亮度环境下，其用户界面极容易被看清楚。
优选地，所述高视认型的用户界面采用两种色相以上的颜色配色使用，其 中的目标体采用明度高的颜色，而背景采用明度低、色相对比度高的颜色。
优选地，所述柔和舒适型的用户界面指用户界面采用较柔和不刺眼的配色。
优选地，柔和舒适型的用户界面采用两种以上的颜色搭配使用，其中，其 目标体采用低纯度的颜色，背景采用明度低的颜色。
优选地，用户界面显示的内容包括导航地图、限速标志、速度标志、油量 标志、电话标志和温度标志中的一种或几种。
优选地，所述用户界面的左上角空出，无显示信息，用户界面中图形高度 从界面右边到左边递减。采用上述图形布局方式，可提高用户界面图形布局的 协调感高和降低局促感。
本发明提供了一种对环境亮度有良好的兼容性的用户界面投影显示方法， 通过检测环境亮度后，根据环境亮度的不同，综合考虑用户界面的清晰程度以 及人眼的舒适性，自动切换高视认型和柔和舒适型的用户界面，当环境亮度高 时，向驾驶员投射高视认型的用户界面，使其显示内容清晰易分辨，当环境亮 度低时，向驾驶员投射柔和舒适的用户界面，减少或舒缓甚至消除驾驶员产生 头晕、眼睛疲劳的不适感现象。同时，无需增加其他部件，在低环境亮度情况 下可有效降低对光源的亮度要求，降低光源的发热量，延长光源的使用寿命。 同时其操作简单，成本更低。
本发明另一方面提供了一种车载抬头显示系统，包括感光器和微控制单元；
所述感光器用于检测汽车的环境亮度，并将其传送给车载抬头显示系统内 的微控制单元；
所述微控制单元用于获取到所述环境亮度后，将其与预设亮度进行比较； 当所述环境亮度大于等于所述预设亮度时，选择高视认型的用户界面投影显示； 当所述环境亮度小于所述预设亮度时，选择柔和舒适型的用户界面投影显示。
本发明提供了一种对环境亮度有良好的兼容性的车载抬头显示系统，通过 感光器检测环境亮度后，根据环境亮度的不同，综合考虑用户界面的清晰程度 以及人眼的舒适性，其微控制单元可自动切换高视认型和柔和舒适型的用户界 面，当环境亮度高时，向驾驶员投射高视认型的用户界面，使其显示内容清晰 易分辨，当环境亮度低时，向驾驶员投射柔和舒适型的用户界面，减少或舒缓 甚至消除驾驶员产生头晕、眼睛疲劳的不适感现象。同时，无需增加其他部件， 在低环境亮度情况下可有效降低对光源的亮度要求，降低光源的发热量，延长 光源的使用寿命。同时其操作简单，成本更低。
优选地，所述微控制单元内部或者外部设有存储模块，所述高视认型的用 户界面和柔和舒适型的用户界面存储在所述存储模块内。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中提供的车载抬头显示系统框图；
图2是本发明具体实施方式中提供的用户界面示意图；
图3是本发明具体实施方式中提供的用户界面投影显示流程图。
其中，1、用户界面；11、限速标志；12、导航地图；13、速度标志；14、 油量标志；15、电话标志；16、道路名称；17、温度标志；18、指引箭头；19、 道路；a、感光器；b、微控制单元。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以 下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述 的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本例提供了一种车载抬头显示系统，如图1所示，包括感光器a和微控制 单元b；
所述感光器a用于检测汽车的环境亮度，并将其传送给车载抬头显示系统 内的微控制单元b；
所述微控制单元b用于获取到所述环境亮度后，将其与预设亮度进行比较； 当所述环境亮度大于等于所述预设亮度时，选择高视认型的用户界面投影显示； 当所述环境亮度小于所述预设亮度时，选择柔和舒适型的用户界面投影显示。
其中，所述微控制单元b内部或者外部设有存储模块，所述高视认型的用 户界面和柔和舒适型的用户界面存储在所述存储模块内。微控制单元b可以根 据感光器a检测到的环境亮度调取该存储模块中的高视认型的用户界面和柔和 舒适型的用户界面进行投影显示。
众所周知，车载抬头显示系统内还包括光源组件、显示屏等部件，该微控 制单元b将用户界面调取后显示在显示屏上，光源组件将显示屏上显示的用户 界面投影到前挡风玻璃上，前挡风玻璃将包含用户界面的投影图像反射至人眼， 从而在驾驶员前方若干米内形成投影图像。本例中，由于并不对车载抬头显示 系统具体的机械结构做出改变。因此，不再赘述。
图2公开了一种具体的用户界面1，关于用户界面1的内容，以及所述高视 认型的用户界面1和柔和舒适型的用户界面1的具体配置，均将在实施例2中 做出具体解释说明，此处不重复介绍。
本发明提供了一种对环境亮度有良好的兼容性的车载抬头显示系统，通过 感光器a检测环境亮度后，根据环境亮度的不同，综合考虑用户界面1的清晰 程度以及人眼的舒适性，其微控制单元b可自动切换高视认型和柔和舒适型的 用户界面1，当环境亮度高时，向驾驶员投射高视认型的用户界面1，使其显示 内容清晰易分辨，当环境亮度低时，向驾驶员投射柔和舒适型的用户界面1，减 少或舒缓甚至消除驾驶员产生头晕、眼睛疲劳的不适感现象。同时，无需增加 其他部件，在低环境亮度情况下可有效降低对光源的亮度要求，降低光源的发 热量，延长光源的使用寿命。同时其操作简单，成本更低。
实施例2
如图3所示，本例将对本发明提供的车载抬头显示系统的用户界面投影显 示方法进行具体解释说明，其包括如下步骤：
S1、环境亮度检测步骤：采用感光器a检测汽车的环境亮度，并将其传送 给车载抬头显示系统内的微控制单元b(英文简称：MCU，英文全称：microcontrol unit)；该感光器a一般车上自带，在安装车载抬头显示系统的过程中，无需再 加装该系统，只需通过总线读取该感光器a的数据即可。
S2、用户界面投影显示步骤：所述微控制单元b获取到所述环境亮度后， 将其与预设亮度进行比较；当所述环境亮度大于等于所述预设亮度时，选择高 视认型的用户界面1投影显示；当所述环境亮度小于所述预设亮度时，选择柔 和舒适型的用户界面1投影显示。
所述预设亮度为8000-12000cd/m2。比如，其预设亮度为10000cd/m2，当所 述环境亮度大于等于10000cd/m2时，选择高视认型的用户界面1投影显示；当 所述环境亮度小于10000cd/m2时，选择柔和舒适型的用户界面1投影显示。
高视认型的用户界面1和柔和舒适型的用户界面1内容是一样的，只是明 度、纯度、色相等发生改变。
如图2所示，所述用户界面1显示的内包括导航地图12、速度标志13、油 量标志14、限速标志11、电话标志15和温度标志17中的一种或几种。其中导 航地图12中包含道路19、指引箭头18道路名称16(限速标志11也可作为导 航地图中的图形)等。速度标志13包括车速标志和转速标志等。
其中，为提高用户界面1图形布局的协调感高和降低局促感，其用户界面1 图形和文字的整体布局采用以下方式：所述用户界面1的左上角空出，无显示 信息，用户界面1中图形高度从界面右边到左边递减。即用户界面1的左上部 分空间不显示图形和文字，用户界面1右半部分有图形文字的图面高度远大于 左边的，用户界面1左右两部分的图面布局形成明显的高度差。
本例中，上述导航地图12设置在地图右侧，该限速标志11设置在导航地 图12的左上角；其中，油量标志14、电话标志15和温度标志17设置在地图旁 边的左侧位置，即设置在用户界面1的左下角，其用户界面1的左上角不显示 内容。
其中，明度、纯度、色相等均为本领域技术人员所公知，色相是指色彩的 相貌，指不同波长的光给人不同的色彩感受。例如伊顿色相环中中任一种颜色 即是一种色相，每个色相还可细分成更多类似的色相。
纯度是指色彩的鲜明灰暗或纯净程度，代表了某一种色彩所含该种色素成 分的比例。一般所含色素的比例越大，其纯度就越高。对于含有多种波长的混 合色光，某一种波长的比例越高，则纯度越高。
明度是指色彩的明暗程度，可理解为色彩中黑、白、灰程度。明度是由色 光的振幅强度决定的。明度以白为最高极限，黑为最低极限。
其中，所谓的高视认型的用户界面1指在高亮度环境下，其用户界面极容 易被看清楚。具体的，比如某些单色具备高明度的特点，比如黄色等，这些单 色可以用在该高视认型的用户界面1中，当采用两种色相以上的颜色配色使用 时，最好采用明度差别大，色相对比度大的颜色搭配，目标体(目标体指图形 中能传达一些信息的标志，比如文字和某些图形)采用明度高的颜色，而背景 采用明度低、色相对比度高的颜色。比如目标体采用黄色，背景采用蓝色搭配， 目标体采用黄色，背景采用紫色搭配，目标体黄绿色，背景紫色搭配的图形和/ 或文字等等；下面对高视认型的用户界面1进行举例说明，比如在导航地图12 中，其速度标志13和指引箭头采用黄色，其路面采用蓝色，由于黄色和蓝色搭 配具有高视认性的特点，极容易被人分辨，即使在阳光直射的情况下驾驶员也 能较容易地分辨出车速和导航。电话标志15采用黄色和蓝色搭配。限速标志11 和油量标志14根据常识采用红色标示和绿色标示。其他文字信息采用人眼分辨 率高的黄色。又比如在导航地图中，速度标志13和指引箭头采用黄色，或者黄 绿色；其路面采用紫色。电话标示15采用黄色和紫色搭配，或者黄绿色和紫色 搭配。
所谓柔和舒适型的用户界面1指采用较柔和不刺眼的配色，降低人眼的不 适感，目标体优选采用低纯度的颜色，比如包括白色、浅橙色、浅绿色的图形 和/或文字等等，一般其明度也可以低些，因明度和纯度高的色彩人眼注视久了 会产生头晕、眼睛疲劳等不适感，当多种色彩搭配使用时，但其对比度不能太 低，对比度低，其图形的识别感会变差，故背景色采用明度低的颜色，比如蓝 色和紫色。在环境亮度不高时，用户界面采用较柔和的配色，可减轻人的不适 感。比如，文字和指引箭头均采用明度较高的白色，限速标志11的外圈和油量 标志14采用较低纯度的橙色和绿色，使用户界面颜色搭配更柔和。
本例提供了一种对环境亮度有良好的兼容性的用户界面投影显示方法，通 过检测环境亮度后，根据环境亮度的不同，综合考虑用户界面的清晰程度以及 人眼的舒适性，自动切换高视认型和柔和舒适型的用户界面，当环境亮度高时， 采用采用明度差别大和色相对比强烈的配色，使图像具有高视认性，即向驾驶 员投射清晰的用户界面，使其显示内容清晰易分辨，由于明度和纯度高的色彩 人眼注视久了会产生头晕、眼睛疲劳等不适感。因此当环境亮度低时，向驾驶 员投射柔和舒适的用户界面，减少或舒缓甚至消除驾驶员产生头晕、眼睛疲劳 的不适感现象。同时，无需增加其他部件，在低环境亮度情况下可有效降低对 光源的亮度要求，降低光源的发热量，延长光源的使用寿命。同时其操作简单， 成本更低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
