本實(shí)用新型涉及車載電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種抬頭顯示器及其光顯指示系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

抬頭顯示器或平視顯示器，英文稱為Head Up Display或HUD，是一種最早來源于戰(zhàn)斗機(jī)和武裝直升機(jī)上的飛行輔助裝置。抬頭顯示器通過光學(xué)反射或投射原理將導(dǎo)航或飛行信息投射到與視線齊平或稍低于視線的光學(xué)發(fā)射板或反射窗上面，使視覺角度更有利于飛行駕駛，抬頭顯示器讓飛行員降低查看飛行儀表系統(tǒng)的頻率，避免在飛行階段分散注意力，提高飛行駕駛的安全。最近，抬頭顯示器的相關(guān)概念已經(jīng)被應(yīng)用到車載電子系統(tǒng)上面。抬頭顯示器將汽車駕駛狀態(tài)信息或者導(dǎo)航信息，以投影方式顯示到汽車擋風(fēng)玻璃前方，駕駛員可在駕駛時(shí)查看當(dāng)前導(dǎo)航信息和汽車狀態(tài)，避免因?yàn)轭l繁觀察汽車儀表盤而分心，從而導(dǎo)致交通事故。

目前市面上的抬頭顯示器產(chǎn)品主要有三類：第一類是基于手機(jī)而開發(fā)的抬頭顯示器；該類產(chǎn)品采用手機(jī)作為抬頭顯示器的光學(xué)發(fā)射主體，通過手機(jī)APP應(yīng)用和一個(gè)特別設(shè)計(jì)的手機(jī)支架平臺(tái)，將手機(jī)固定安裝到汽車中控臺(tái)，然后以一定的角度將手機(jī)屏幕顯示的信息投射到擋風(fēng)玻璃呈現(xiàn)給駕駛員；第二類抬頭顯示器基于LED元件開發(fā)，通過將一個(gè)LED光學(xué)顯示板和汽車OBD接口相連，將相關(guān)的汽車信息顯示用一個(gè)設(shè)計(jì)好的圖案光板，以LED背景燈顯實(shí)現(xiàn)圖案高亮，最后將抬頭顯示器放置于中控臺(tái)并通過擋風(fēng)玻璃的斜度將信息反射投影給司機(jī)；第三種HUD系統(tǒng)最為復(fù)雜，通過開發(fā)基于光學(xué)原理的LCD顯示屏，直接將連接到OBD的數(shù)據(jù)或者手機(jī)數(shù)據(jù)顯示到LCD屏，也可通過顯示屏和凹面鏡多次反射放大投射信息，并將信息反射到擋風(fēng)玻璃前面或直接通過LCD屏幕顯示。

但是，不管是基于手機(jī)而開發(fā)的抬頭顯示器，或是基于LED元件和LCD屏的抬頭顯示器，這三種HUD都高度依賴于反射板或擋風(fēng)玻璃的光反射和投影。由于投影在強(qiáng)光環(huán)境下(比如，太陽光直射，路燈直射等)造成光的相互干涉，會(huì)出現(xiàn)投影變淡、不清晰、重影、漂移等情況，導(dǎo)致駕駛員無法辨識(shí)相關(guān)的信息。在一些極端情況下甚至導(dǎo)致信息完全看不見的情況，在一定程度上影響了抬頭顯示器的顯示和指示作用。

經(jīng)檢索，中國發(fā)明專利申請(qǐng)201510421456.X公開了一種背光可調(diào)的抬頭顯示器，通過在顯示器上設(shè)置一光傳感器，通過該光傳感器獲取環(huán)境的光線強(qiáng)度，并由中央處理器根據(jù)來自光傳感器的光線強(qiáng)度信號(hào)自動(dòng)調(diào)整背光燈的亮度，同時(shí)圖像源屏幕的自身亮度也可以調(diào)整，使得顯示的圖像可以適應(yīng)不同光線的環(huán)境，有利于在環(huán)境光線變化時(shí)看清所顯示的虛像，使抬頭顯示器的顯示效果更好。但是，該申請(qǐng)案設(shè)置復(fù)雜的傳感器和處理器大大增加了成本，同時(shí)利用外界光信號(hào)強(qiáng)度相應(yīng)調(diào)整亮度的工作方式，在一些強(qiáng)光直射的情況下無法解決光線互干涉，投影重影等問題；同時(shí)，光傳感器精確性要求高，即使是增強(qiáng)后的光信號(hào)也無法滿足各種復(fù)雜路況及天氣情況下的可識(shí)別性要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題

本實(shí)用新型是一種對(duì)現(xiàn)有抬頭顯示功能的改進(jìn)，本實(shí)用新型將現(xiàn)有抬頭顯示器正面兩側(cè)部分進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，提供一種基于燈帶的指示系統(tǒng)，充分利用抬頭顯示器兩側(cè)邊緣的空間，將導(dǎo)航信息(比如，距離，方向等)以光顯發(fā)亮的方式顯示給駕駛員。因此，駕駛員可以在原有抬頭顯示器產(chǎn)品出現(xiàn)光顯不清晰的情況下，依靠光顯系統(tǒng)提供方向辨識(shí)和距離辨識(shí)。甚至，對(duì)手機(jī)抬頭顯示類產(chǎn)品可以在無需手機(jī)屏幕投射前提下，依靠重新設(shè)計(jì)的手機(jī)支架平臺(tái)和藍(lán)牙鏈接環(huán)繞光帶進(jìn)行直接的導(dǎo)航和顯示。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型的一種基于抬頭顯示器的光顯指示系統(tǒng)，包括指示燈組和可編程控制單元，指示燈組設(shè)置于顯示器本體表面，可編程控制單元設(shè)置于顯示器本體內(nèi)部，可編程控制單元控制指示燈組顯示的形式、頻率和亮度，指示燈組展示路況導(dǎo)航信息。

更進(jìn)一步地，所述的指示燈組包括第一環(huán)繞燈帶和第二環(huán)繞燈帶，兩環(huán)繞燈帶設(shè)置于顯示器本體遠(yuǎn)離反射板一端的兩側(cè)。

更進(jìn)一步地，所述的第一環(huán)繞燈帶和第二環(huán)繞燈帶內(nèi)嵌于顯示器本體兩側(cè)。

更進(jìn)一步地，所述的第一環(huán)繞燈帶和第二環(huán)繞燈帶由成排設(shè)置的LED燈組組成，可編程控制單元控制不同排LED燈組的亮滅，進(jìn)而控制第一環(huán)繞燈帶和第二環(huán)繞燈帶點(diǎn)亮部分光帶條的長(zhǎng)短。

更進(jìn)一步地，所述的顯示器本體上還設(shè)置了顯示屏幕，該顯示屏幕位于第一環(huán)繞燈帶和第二環(huán)繞燈帶之間。

更進(jìn)一步地，所述的可編程控制單元包括環(huán)繞顯示模塊、光顯處理模塊、圖形解析模塊和通信模塊，所述的通信模塊接收移動(dòng)設(shè)備或者顯示器本體傳送的導(dǎo)航信息，通過圖形解析模塊解析，圖形解析模塊將處理數(shù)據(jù)輸送給光顯處理模塊，光顯處理模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示格式，并通過環(huán)繞顯示模塊控制第一環(huán)繞燈帶和第二環(huán)繞燈帶顯示燈光信息。

更進(jìn)一步地，所述的通信模塊為藍(lán)牙通信模塊和/或無線WIFI通信模塊。

本實(shí)用新型的一種抬頭顯示器，設(shè)置了所述的光顯指示系統(tǒng)。

3.有益效果

采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下有益效果：

(1)本實(shí)用新型的一種基于抬頭顯示器的光顯指示系統(tǒng)，充分利用抬頭顯示器兩側(cè)邊緣的空間，通過在抬頭顯示器上增加第一環(huán)繞燈帶和第二環(huán)繞燈帶的方式，將導(dǎo)航信息(比如，距離，方向等)以光顯發(fā)亮的方式顯示給駕駛員，駕駛員可以在原有抬頭顯示器產(chǎn)品出現(xiàn)光顯不清晰的情況下，依靠光顯系統(tǒng)提供方向辨識(shí)和距離辨識(shí)，解決了在光照環(huán)境強(qiáng)烈的情況下投影圖像無法辨識(shí)的困難，增強(qiáng)了抬頭顯示器的環(huán)境適用性和顯示功能；

(2)本實(shí)用新型的一種基于抬頭顯示器的光顯指示系統(tǒng)，駕駛員可以在打開抬頭顯示器的情況下使用本系統(tǒng)，同時(shí)使用抬頭顯示器顯示功能和環(huán)繞光顯指示功能，這樣即使在光照環(huán)境強(qiáng)烈的情況下投影圖像無法辨識(shí)(投影變淡、不清晰、重影、漂移)，也可以通過環(huán)繞光帶更加清晰準(zhǔn)確地顯示信息；

(3)本實(shí)用新型的一種基于抬頭顯示器的光顯指示系統(tǒng)，其在顯示器本體上還設(shè)置了顯示屏幕，該顯示屏幕可靈活地根據(jù)當(dāng)前汽車狀態(tài)，提供箭頭或者其他警告標(biāo)識(shí)，用以在特別事件發(fā)生的時(shí)候提供實(shí)時(shí)警告；

(4)本實(shí)用新型的一種基于抬頭顯示器的光顯指示系統(tǒng)，利用可編程控制單元控制指示燈組顯示的形式、頻率和亮度，可以提供多樣的信息提醒和展示方案，同時(shí)，可提供接口以幫助外部的開發(fā)人員開發(fā)各類信息顯示和提醒功能，有助于在原有抬頭顯示器的基礎(chǔ)上提供其他基于光顯裝置的信息展示，提升抬頭顯示器的光顯示功能。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型中抬頭顯示器及其光顯指示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案圖；

圖2-1是本實(shí)用新型中抬頭顯示器及其光顯指示系統(tǒng)的俯視圖；

圖2-2是本實(shí)用新型中抬頭顯示器及其光顯指示系統(tǒng)的正視圖；

圖2-3是本實(shí)用新型中抬頭顯示器及其光顯指示系統(tǒng)的側(cè)視圖；

圖3是本實(shí)用新型中抬頭顯示器及其光顯指示系統(tǒng)的工作原理框圖。

示意圖中的標(biāo)號(hào)說明：

1、反射板；2、第一環(huán)繞燈帶；3、顯示屏幕；4、移動(dòng)設(shè)備；5、第二環(huán)繞燈帶；6、顯示器本體。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的一種基于抬頭顯示器的光顯指示系統(tǒng)，包括指示燈組和可編程控制單元，所述的指示燈組包括第一環(huán)繞燈帶2和第二環(huán)繞燈帶5，指示燈組設(shè)置于顯示器本體6表面，具體為，所述的第一環(huán)繞燈帶2和第二環(huán)繞燈帶5設(shè)置于顯示器本體6遠(yuǎn)離反射板1一端的兩側(cè)。第一環(huán)繞燈帶2和第二環(huán)繞燈帶5以內(nèi)嵌方式一體化結(jié)合到顯示器本體6上，第一環(huán)繞燈帶2和第二環(huán)繞燈帶5內(nèi)部排列用以提供光亮的LED燈組，外部罩有燈罩，可選用高透光或其他可透光性較強(qiáng)的的塑料材料或復(fù)合材料?？删幊炭刂茊卧O(shè)置于顯示器本體6內(nèi)部，可編程控制單元控制指示燈組顯示的形式、頻率和亮度，由第一環(huán)繞燈帶2和第二環(huán)繞燈帶5展示路況導(dǎo)航信息，同時(shí)，可提供接口以幫助外部的開發(fā)人員開發(fā)各類信息顯示和提醒功能。所述的顯示器本體6上還設(shè)置了顯示屏幕3，該顯示屏幕3位于第一環(huán)繞燈帶2和第二環(huán)繞燈帶5之間。

結(jié)合圖1，本實(shí)施例的光顯指示系統(tǒng)是一個(gè)集成的解決方案。圖1所示的長(zhǎng)方體定義為抽象的抬頭顯示器設(shè)備，此處不局限于特定類型的抬頭顯示器是因?yàn)樵撛O(shè)備可以是配合移動(dòng)設(shè)備使用的抬頭顯示器，也可以是獨(dú)立型抬頭顯示器。

圖2-1、2-2和2-3展示了本實(shí)施例的光顯指示系統(tǒng)各個(gè)視角的位置。顯示器本體6的兩側(cè)邊沿被設(shè)計(jì)為第一環(huán)繞燈帶2和第二環(huán)繞燈帶5，可以用于顯示車載信息或者導(dǎo)航相關(guān)信息。燈帶顯示方式不做限定，可根據(jù)具體的需求設(shè)計(jì)燈顯方案，可為變換后的有效導(dǎo)航樣式。本實(shí)施例中，所述的第一環(huán)繞燈帶2和第二環(huán)繞燈帶5由成排設(shè)置的LED燈組組成，可編程控制單元控制不同排LED燈組的亮滅，進(jìn)而控制第一環(huán)繞燈帶2和第二環(huán)繞燈帶5點(diǎn)亮部分光帶條的長(zhǎng)短。

圖2-2和圖2-3的環(huán)繞燈帶設(shè)計(jì)為左右的箭頭指示系統(tǒng)，用以顯示導(dǎo)航信息的方向和到下站方向變化的距離。根據(jù)下一路口汽車行駛方向，相應(yīng)側(cè)環(huán)繞燈帶的箭頭閃爍，并且在離路口距離較長(zhǎng)時(shí)顯示全部箭頭，閃爍頻率較慢，隨著行駛到路口側(cè)，發(fā)光的燈帶箭頭變少，閃爍頻率加快，顯示即將到達(dá)路口并將要拐彎。同時(shí)，顯示屏幕3可靈活地根據(jù)當(dāng)前汽車狀態(tài)，在顯示屏幕上提供箭頭或者其他警告標(biāo)識(shí)，用以在特別事件發(fā)生的時(shí)候提供實(shí)時(shí)警告，比如，速度較快，進(jìn)入事故高發(fā)點(diǎn)等。

結(jié)合圖3，本實(shí)施例的一種抬頭顯示器，設(shè)置了所述的光顯指示系統(tǒng)。圖3展示了本實(shí)施例的抬頭顯示器控制系統(tǒng)模塊架構(gòu)圖，所述的可編程控制單元包括環(huán)繞顯示模塊、光顯處理模塊、圖形解析模塊和藍(lán)牙通信模塊，所述的通信模塊接收移動(dòng)設(shè)備4(或者顯示器本體6)傳送的導(dǎo)航信息，通過圖形解析模塊解析，圖形解析模塊將處理數(shù)據(jù)輸送給光顯處理模塊，光顯處理模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示格式，并通過環(huán)繞顯示模塊控制第一環(huán)繞燈帶2和第二環(huán)繞燈帶5顯示燈光信息。

結(jié)合圖1，本實(shí)施例選取手機(jī)作為移動(dòng)設(shè)備4。手機(jī)和顯示器本體6為兩個(gè)分開實(shí)體，手機(jī)通過導(dǎo)航軟件計(jì)算出導(dǎo)航信息，比如，下個(gè)路口的方向，離下個(gè)路口的距離等。手機(jī)通過藍(lán)牙通信模塊與顯示器本體6相連并通過藍(lán)牙芯片將數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示器本體6的藍(lán)牙接收模塊。在顯示器本體6內(nèi)部，通過提前編程的圖形設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換將導(dǎo)航信息轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的光組顯示信號(hào)，通過光顯處理模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示格式，并通過環(huán)繞顯示模塊控制第一環(huán)繞燈帶2和第二環(huán)繞燈帶5顯示燈光信息?？删幊炭刂茊卧部梢酝ㄟ^藍(lán)牙通信模塊連接OBD數(shù)據(jù)，連接器和手機(jī)分別收取汽車的駕駛狀態(tài)信息和導(dǎo)航信息，可發(fā)送到抬頭顯示器顯示相關(guān)信息；獲取相關(guān)的實(shí)時(shí)信息，可編程控制單元可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航信號(hào)轉(zhuǎn)換為可視的燈帶顯示信息，并將轉(zhuǎn)化的燈顯示信息轉(zhuǎn)化提供給司機(jī)。環(huán)繞燈帶在強(qiáng)光下顯示明顯，優(yōu)于投影顯示，并可提供一定的預(yù)警作用。

一個(gè)具體使用本實(shí)施例的抬頭顯示器及其光顯指示系統(tǒng)的行車案例過程描述如下：

步驟一：駕駛員打開手機(jī)安裝的導(dǎo)航軟件，并輸入希望到達(dá)的目的地。導(dǎo)航軟件啟動(dòng)后通過手機(jī)的GPS定位系統(tǒng)獲取駕駛員當(dāng)前的位置信息，并通過路徑算法和用戶輸入的目的地計(jì)算出最優(yōu)的行駛路徑和方向，估算需要行駛時(shí)間和距離。

步驟二：駕駛員放置手機(jī)，調(diào)整手機(jī)角度，使信息通過固定的抬頭顯示器清晰投射到擋風(fēng)玻璃。導(dǎo)航軟件啟動(dòng)后自動(dòng)配到抬頭顯示器藍(lán)牙通信模塊，并通過藍(lán)牙通信模塊連接將導(dǎo)航信息傳輸?shù)教ь^顯示器內(nèi)部的圖形解析模塊。抬頭顯示器收到信息后啟動(dòng)光顯處理模塊，將信息解析為相應(yīng)的導(dǎo)航光顯示模式；

步驟三：駕駛員點(diǎn)火開始行車駕駛，車速信息和位置信息可通過手機(jī)或抬頭顯示器的格式反射到擋風(fēng)玻璃；在這個(gè)過程中，駕駛員可以通過抬頭顯示器的投射信息觀察導(dǎo)航；

步驟四：行駛到部分路段，由于陽關(guān)直射中控臺(tái)，投射信息無法看清楚，駕駛員決定透過光顯指示系統(tǒng)的第一環(huán)繞燈帶2和第二環(huán)繞燈帶5和通知了解下個(gè)路況是向左側(cè)行駛還是右側(cè)行駛，以及到下個(gè)路口的大概距離；即將到達(dá)下個(gè)路口，駕駛員通過抬頭顯示器中間的LCD顯示屏幕3獲得警告信息，告之路口即將到達(dá)，做好轉(zhuǎn)向準(zhǔn)備；

步驟五：通過抬頭顯示器和光顯指示系統(tǒng)結(jié)合，駕駛員獲得完整導(dǎo)航信息，在抬頭顯示器工作不清晰的地方獲得了足夠的導(dǎo)航信息和提醒，安全到達(dá)終點(diǎn)。

本實(shí)施例通過環(huán)繞光帶圖形化后以光顯的形式展示給汽車司機(jī)，可以大大改善現(xiàn)有抬頭顯示器的燈光的顯示缺陷，駕駛員可以在打開抬頭顯示器的情況下使用本系統(tǒng)，同時(shí)使用抬頭顯示器顯示功能和環(huán)繞光顯指示功能，這樣即使在光照環(huán)境強(qiáng)烈的情況下投影圖像無法辨識(shí)(投影變淡、不清晰、重影、漂移)，也可以通過環(huán)繞光帶顯示信息。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的一種抬頭顯示器及其光顯指示系統(tǒng)，基本同實(shí)施例1，其不同之處在于：本實(shí)施例的通信模塊為無線WIFI通信模塊。

顯而易見，描述的附圖僅僅作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，本實(shí)用新型并不限于使用內(nèi)嵌LED燈帶的方式。另外，本實(shí)用新型公開了配合手機(jī)使用的方案，但該方案能夠被重新設(shè)計(jì)和利用到背景技術(shù)所描述的三類抬頭顯示器上面，而非僅僅限定于某一類特定的抬頭顯示器產(chǎn)品。且此處的移動(dòng)設(shè)備不局限于手機(jī)，平板或筆記本電腦等可與抬頭顯示器連接通訊的移動(dòng)設(shè)備均可用于本實(shí)施例。甚至，對(duì)手機(jī)抬頭顯示類產(chǎn)品可以在無需手機(jī)屏幕投射前提下，依靠重新設(shè)計(jì)的手機(jī)支架平臺(tái)和藍(lán)牙鏈接環(huán)繞光帶進(jìn)行直接的導(dǎo)航和顯示。本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍情況下，可以對(duì)這些特征和實(shí)施例進(jìn)行各種改變或者同等替換。在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，可以對(duì)這些特征和實(shí)施例進(jìn)行修改用以適應(yīng)具體的情況及材料而不會(huì)脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，本實(shí)用新型不受此處所公開的具體實(shí)施例的限制，所有落入本申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍的實(shí)施例都是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。