本發(fā)明涉及汽車抬頭顯示器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種增強現(xiàn)實抬頭顯示器。

背景技術(shù)：

增強現(xiàn)實抬頭顯示器(AR-HUD)通過內(nèi)部特殊設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)將圖像信息精確地結(jié)合在實際交通路況中，從而增強了駕駛者對于實際駕駛環(huán)境的感知。與傳統(tǒng)功能單一的HUD相比，AR-HUD實現(xiàn)了包括近投影和遠投影兩個不同投影距離的狀態(tài)投影和增強投影，視野范圍較大，并且能更加真實的與周邊環(huán)境融合，提高了用戶體驗度。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，需采用兩套HUD設(shè)備才能生成兩組HUD成像光路，實現(xiàn)增強現(xiàn)實抬頭顯示器(AR-HUD)兩個不同距離的投影，具有占用較大車內(nèi)空間的缺點，并且兩組HUD成像光路互相干擾，無法在駕駛員前方呈現(xiàn)清晰的影像。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種增強現(xiàn)實抬頭顯示器，通過TFT顯示器、第一反射鏡、第二反射鏡向半反鏡交替投射近距離HUD影像和遠距離HUD影像；避免了近距離HUD影像和遠距離HUD影像兩組HUD影像光路的互相干擾，實現(xiàn)了AR-HUD兩個不同距離HUD影像的清晰投影。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供一種增強現(xiàn)實抬頭顯示器，包括AR-HUD顯示模組和半反鏡，所述AR-HUD顯示模組包括TFT顯示器、第一反射鏡、設(shè)有光闌的第二反射鏡；

所述TFT顯示器用于向所述第一反射鏡交替投射近距離HUD影像和遠距離HUD影像；

所述第一反射鏡連接旋轉(zhuǎn)電機，在所述旋轉(zhuǎn)電機帶動下進行第一位置和第二位置的來回旋轉(zhuǎn)切換；并在第一位置時將所述近距離HUD影像反射至所述半反鏡，在第二位置時將所述遠距離HUD影像反射至開啟光闌后的所述第二反射鏡；

所述第二反射鏡用于將所述遠距離HUD影像反射至半反鏡上；

所述半反鏡用于將所述近距離HUD影像和所述遠距離HUD影像反射，供人眼接收；并在人眼視網(wǎng)膜形成近距離HUD虛像和遠距離HUD虛像。

具體地，所述第一位置為所述第一反射鏡接收TFT顯示器投射的近距離HUD影像的位置，所述第二位置為所述第一反射鏡接收TFT顯示器投射的遠距離HUD影像的位置。

進一步地，所述TFT顯示器向所述第一反射鏡交替投射近距離HUD影像和遠距離HUD影像的時間間隔小于或等于人眼視覺殘余時間。

又進一步地，所述第一反射鏡進行第一位置和第二位置來回切換的時間間隔與所述TFT顯示器交替投射近距離HUD影像和遠距離HUD影像的時間間隔相同。

具體地，所述光闌通過電機控制開啟或閉合的時間間隔與所述TFT顯示器交替投射近距離HUD影像和遠距離HUD影像的時間間隔相同。

具體地，所述光闌通過電機控制開啟或閉合；且所述第一反射鏡將所述遠距離HUD影像反射至第二反射鏡上時，所述第二反射鏡上的光闌開啟，其余時間所述光闌閉合。

具體地，所述半反鏡安裝于駕駛員前方的中控臺上或者黏貼于汽車擋風(fēng)玻璃上。

更進一步地，所述近距離HUD虛像的成像距離為駕駛員前方2～3m，用于顯示包括即時速度信息、車載導(dǎo)航信息；所述遠距離HUD虛像的成像距離為駕駛員前方7.5～15m，用于將增強的顯示符號投射在道路上。

本發(fā)明提供的一種增強現(xiàn)實抬頭顯示器與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別及有益效果在于：一方面，本發(fā)明通過一套HUD設(shè)備(增強現(xiàn)實抬頭顯示器)同時實現(xiàn)兩個不同距離HUD影像的清晰投影，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，需采用兩套HUD設(shè)備才能生成兩組HUD成像光路的問題，節(jié)省了所述HUD設(shè)備占用的車內(nèi)空間，實現(xiàn)了所述HUD設(shè)備體積的小型化；另一方面，本發(fā)明通過所述TFT顯示器、第一反射鏡、第二反射鏡向所述半反鏡交替投射近距離HUD影像和遠距離HUD影像；避免了近距離HUD影像和遠距離HUD影像兩組HUD影像光路的互相干擾，使得AR-HUD兩個不同距離的HUD影像在駕駛員前方實現(xiàn)清晰投影，解決了現(xiàn)有技術(shù)中兩組HUD成像光路互相干擾，無法在駕駛員前方呈現(xiàn)清晰影像的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種增強現(xiàn)實抬頭顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種增強現(xiàn)實抬頭顯示器的整體光路圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的一種增強現(xiàn)實抬頭顯示器的近距離HUD影像光路圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的一種增強現(xiàn)實抬頭顯示器的遠距離HUD影像光路圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖具體闡明本發(fā)明的實施方式，附圖僅供參考和說明使用，不構(gòu)成對本發(fā)明專利保護范圍的限制。

本發(fā)明提供一種增強現(xiàn)實抬頭顯示器，如圖1至圖4所示，包括AR-HUD顯示模組100和半反鏡200，所述AR-HUD顯示模組100包括TFT顯示器110、第一反射鏡120、設(shè)有光闌131的第二反射鏡130；

所述TFT顯示器110用于向所述第一反射鏡120交替投射近距離HUD影像A和遠距離HUD影像B；需要說明的是，所述TFT顯示器110內(nèi)設(shè)有用于按時序交替輸出近距離HUD影像和遠距離HUD影像的電路板及用于將所述近距離HUD影像和遠距離HUD影像投射出的TFT顯示屏；

所述第一反射鏡120連接旋轉(zhuǎn)電機121，在所述旋轉(zhuǎn)電機帶動下進行第一位置120a和第二位置120b的來回旋轉(zhuǎn)切換；所述第一位置120a為所述第一反射鏡接收TFT顯示器110投射的近距離HUD影像A的位置，所述第二位置120b為所述第一反射鏡接收TFT顯示器110投射的遠距離HUD影像B的位置；所述第一反射鏡120在第一位置120a時將所述近距離HUD影像A反射至所述半反鏡，在第二位置120b時將所述遠距離HUD影像B反射至開啟光闌后的所述第二反射鏡；所述光闌通過電機控制開啟或閉合；且所述第一反射鏡將所述遠距離HUD影像反射至第二反射鏡上時，所述第二反射鏡上的光闌開啟，其余時間所述光闌閉合。

所述第二反射鏡130用于將所述遠距離HUD影像B反射至半反鏡200上；

所述半反鏡用于將所述近距離HUD影像A和所述遠距離HUD影像B反射，供人眼接收；并在人眼視網(wǎng)膜形成近距離HUD虛像300和遠距離HUD虛像400。所述近距離HUD虛像300的成像距離為駕駛員前方2～3m，用于顯示包括即時速度信息、車載導(dǎo)航信息等信息；所述遠距離HUD虛像400的成像距離為駕駛員前方7.5～15m，用于將增強的顯示符號投射在道路上，在其他實施例中，所述增強的顯示符號還可以投射在道路的兩側(cè)，與當(dāng)前交通狀況相融合，并且可以實現(xiàn)車距報警、車道偏移等更多功能，更加真實的與周邊環(huán)境融合。

優(yōu)選地，所述TFT顯示器110向所述第一反射鏡交替投射近距離HUD影像A和遠距離HUD影像B的時間間隔小于或等于人眼視覺殘余時間。所述人眼視覺殘余時間為根據(jù)人眼視覺惰性設(shè)定的時間，視覺惰性是人眼的一個重要特性，即當(dāng)影像在人眼視網(wǎng)膜上形成后，人眼在視覺上對視網(wǎng)膜上形成的影像維持一個有限的時間，即所述人眼視覺殘余時間，約為0.05至0.2秒。

優(yōu)選地，所述第一反射鏡進行第一位置120a和第二位置120b來回切換的時間間隔與所述TFT顯示器交替投射近距離HUD影像和遠距離HUD影像的時間間隔相同。

優(yōu)選地，所述光闌通過電機控制開啟或閉合的時間間隔與所述TFT顯示器交替投射近距離HUD影像和遠距離HUD影像的時間間隔相同。

優(yōu)選地，所述光闌通過電機控制開啟或閉合；且所述第一反射鏡將所述遠距離HUD影像反射至第二反射鏡上時，所述第二反射鏡上的光闌開啟，其余時間所述光闌閉合。

優(yōu)選地，所述半反鏡安裝于駕駛員前方的中控臺上或者黏貼于汽車擋風(fēng)玻璃上。

本發(fā)明一種增強現(xiàn)實抬頭顯示器的實施過程為：

所述TFT顯示器110的電路板按時序交替輸出近距離HUD影像和遠距離HUD影像，所述TFT顯示器110的TFT顯示屏接收所述電路板輸出的近距離HUD影像和遠距離HUD影像并將所述近距離HUD影像A和遠距離HUD影像B投射至所述第一反射鏡120；當(dāng)所述TFT顯示器110的TFT顯示屏投射出近距離HUD影像A時，如圖2和圖3所示，所述第一反射鏡120在所述旋轉(zhuǎn)電機帶動下旋轉(zhuǎn)至所述第一位置120a并將所述近距離HUD影像A反射至所述半反鏡，所述半反鏡將所述近距離HUD影像A反射給人眼500，并在人眼視網(wǎng)膜形成近距離HUD虛像300，所述近距離HUD虛像300的成像距離為駕駛員前方2～3m，用于顯示包括即時速度信息、車載導(dǎo)航信息；當(dāng)所述TFT顯示器110的TFT顯示屏投射出遠距離HUD影像B時，如圖2和圖4所示，所述第一反射鏡120在所述旋轉(zhuǎn)電機帶動下旋轉(zhuǎn)至所述第二位置120b并將所述遠距離HUD影像B反射至開啟光闌后的所述第二反射鏡，所述第二反射鏡130再將所述遠距離HUD影像B反射至所述半反鏡200上，所述半反鏡將所述遠距離HUD影像B反射給人眼500，并在人眼視網(wǎng)膜形成近距離HUD虛像400，所述遠距離HUD虛像400的成像距離為駕駛員前方7.5～15m，用于將增強的顯示符號投射在道路上。由于旋轉(zhuǎn)電機121帶動所述第一反射鏡120在第一位置120a和第二位置120b轉(zhuǎn)動的行程較小，其來回切換的時間間隔小于或等于人眼視覺殘余時間，使得人眼能夠同時觀察到所述近距離HUD虛像300和所述遠距離HUD虛像400，實現(xiàn)了通過一套HUD設(shè)備(增強現(xiàn)實抬頭顯示器)同時實現(xiàn)兩個不同距離HUD影像的清晰投影，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，需采用兩套HUD設(shè)備才能生成兩組HUD成像光路的問題，節(jié)省了所述HUD設(shè)備占用的車內(nèi)空間，實現(xiàn)了所述HUD設(shè)備體積的小型化；避免了近距離HUD影像和遠距離HUD影像兩組HUD影像光路的互相干擾，使得AR-HUD兩個不同距離的HUD影像在駕駛員前方實現(xiàn)清晰投影，解決了現(xiàn)有技術(shù)中兩組HUD成像光路互相干擾，無法在駕駛員前方呈現(xiàn)清晰影像的問題。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。