一種智能抬頭顯示系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及抬頭顯示系統(tǒng)，特別涉及智能抬頭顯示系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]抬頭顯示器HUD(Head Up Display)，是普遍運用在航空器上的飛行輔助儀器。抬頭的意思是指飛行員不需要低頭就能夠看到他需要的重要資訊。因為HUD的方便性以及能夠提高飛行安全，民航機也紛紛跟進安裝。HUD是利用光學反射的原理，將重要的飛行相關資訊投射在一片玻璃上面。這片玻璃位於座艙前端，高度大致與飛行員的眼睛成水平，投射的文字和影像調整在焦距無限遠的距離上面，飛行員透過HUD往前方看的時候，不會妨礙到眼睛的運作，維持清晰的顯示。
[0003]HUD的基本架構包含兩個部分:資料處理單元與影像顯示裝置。資料處理單元是將飛機上各系統(tǒng)的資料整合處理之後，根據(jù)選擇的模式轉換成預先設定的符號，圖形或者是以文字或者是數(shù)字的型態(tài)輸出。有些產(chǎn)品將訊號處理與影像輸出分成兩個裝置，不過大致上都是類似的工作方式。影像顯示裝置就是安裝在座艙前方，位于飛行員與座艙罩之間的空間上。影像顯示裝置接收來自資料處理裝置的資訊，投射在玻璃上面。顯示裝置并且附有控制面板，能夠調解或者是改變輸出的影像。
[0004]新一代的HUD在影像顯示方面的改良包括采用全像攝影(Holographic)顯示方式，擴大顯示影像的范圍，尤其是增加水平上的視野角度，減少支架的厚度對於視野的限制與影響，增強不同光度與外在環(huán)境下的顯示調整，強化影像的清晰度，與其他光學影像輸出的配合，譬如說能夠將紅外線影像攝影機產(chǎn)生的飛機前方影像直接投射到HUD上，與其他的資料融合顯示，配合夜視鏡的使用以及采用彩色影像顯示資料。在資料處理單元上的改良包括提高處理的速率和效率，HUD是將影像投射在座艙前方的固定裝置上，當飛行員轉動頭部的時候，這些影像就會暫時離開他的視野范圍。新一代的HUD更適合廣泛地運用在汽車上。
[0005]在人們的固有觀念里，駕駛最應該注重的自然是安全，不過隨著智能手機的普及，手機用戶們無時無刻不依賴手機帶來的便利和快捷。電話、短信、微信的實時溝通，多媒體的使用，地圖導航工具等等這些，然而在“低頭族”日益增多的今天，手機帶給我們的便利卻極大的影響了駕駛的安全性。多種形式的交通事故都是由于車主在駕駛過程中由于使用手機而造成的。汽車廠商們開始意識到中控屏幕的重要性，再加上車輛作為最大的終端設備，更讓車上的這塊“屏”成為了兵家必爭之地。然而車載中控屏幕的存在確實讓駕駛變得更為安全了，但在實際體驗中，依然有車載中控屏幕上的各項弊端和不方便之處，依然會讓駕駛員分心。
[0006]目前，抬頭顯示器HUD還存在如下的缺陷:
[0007]1.大部分只能顯示車速、油量等信息，完全不具備操作功能。
[0008]2.在使用時，需要常用到手機，然后將手機上的信息投射到抬頭顯示屏幕上。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術問題是，提供支持更多的交互控制，可以實現(xiàn)交互采用語音、手勢的智能方案。提供可安裝各類的第三方應用，擴展豐富功能，可以實現(xiàn)連接外部設備。提供能夠識別的駕駛員行為和狀態(tài)，可以實現(xiàn)安全駕駛提示功能和交互控制功能。
[0010]解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種智能抬頭顯示系統(tǒng)，包括，顯示組件，圖像采集組件，自然語音交互組件，傳感器組件以及處理器組件，所述顯示組件包括，投影模塊、成像裝置和反射裝置，所述投影模塊，用以發(fā)射光線;所述成像裝置，用以接收所述發(fā)射裝置的發(fā)射光線，并通過兩次反射后將畫面進行成像，并發(fā)射到發(fā)射裝置;所述反射裝置，用以將所述畫面成像放大后再成像;顯示組件的特點，放大成像;在前方成虛像，虛像和道路重合，減少用戶焦距切換。本發(fā)明顯示組件的另外一種實現(xiàn)方式中，是一個直接成像的屏幕(LCD屏幕)和一個反射裝置，沒有投影模塊。
[0011]所述圖像采集組件包括，第一攝像裝置，第二攝像裝置，駕駛員狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，駕駛環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，所述第一攝像裝置，用以獲取駕駛員行車狀態(tài)信息，所述第二攝像裝置，用以獲取車輛周圍的狀態(tài)信息，所述駕駛員狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，用以根據(jù)第一攝像裝置獲取的信息進行駕駛員狀態(tài)監(jiān)控;所述駕駛環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，用以根據(jù)第二攝像裝置獲取的車輛周圍狀態(tài)進行駕駛環(huán)境監(jiān)測;所述自然語音交互組件包括，麥克風和語音處理模塊，所述麥克風用以傳遞駕駛員的自然語音信息至所述語音處理模塊，所述語音處理模塊用以進行自然語音信息的識別、合成以及邏輯對話，以及自然語音信息的喚醒;所述傳感器組件，包括，光照感應裝置，用于獲取駕駛環(huán)境中的光照值;所述處理器組件，包括，處理裝置，用于根據(jù)獲取駕駛員行車狀態(tài)信息，形成圖像數(shù)據(jù)，如果所述圖像數(shù)據(jù)不滿足預定的手勢圖像標準，則不對所述的圖像數(shù)據(jù)進行儲存;若滿足，則對所述圖像數(shù)據(jù)進行儲存后輸出手勢指令，以及用于根據(jù)所述光照值，判斷是否開啟補償光照;若是，則開啟補償光照射并再次獲取駕駛環(huán)境中的圖像數(shù)據(jù);所述顯示組件與所述圖像采集組件連接，所述傳感器組件與所述處理器組件連接，所述圖像采集組件與所述處理器組件連接。處理器組件，對于語音交互，圖像識別等都有作用。更進一步，處理器組件，還有網(wǎng)絡組件，能夠連接WIFI網(wǎng)絡，蜂窩移動網(wǎng)絡。
[0012]本發(fā)明的智能抬頭顯示系統(tǒng)中，還包括地圖接入模塊，用以根據(jù)語音信息交互生成行車導航指令，根據(jù)所述行車導航指令建立起始位置和目的地的導航路線，將所述導航路線采用精簡方式進行顯示，所述導航路線包括行車路線查詢和行車路線規(guī)劃；當從所述起始位置開始行駛時至目的地時，距離所述目的地的距離采用自動縮放方式進行顯示;根據(jù)所述行車導航指令將導航線路按照線路分級的方式進行顯示。具體地，基于安裝的智能操作系統(tǒng)，可以開發(fā)和安裝各種應用軟件，導航只是其中的一個應用軟件。
[0013]本發(fā)明的智能抬頭顯示系統(tǒng)中，還包括基于視覺和語音的智能性別、情緒識別檢測系統(tǒng)，根據(jù)人臉圖像進行車內人員的情緒識別，以及根據(jù)人臉進行車內人員的性別識別；根據(jù)人的語音進行車內人員的情緒識別，以及根據(jù)語音進行車內人員的性別識別；用以將所述性別識別的結果進行匹配并發(fā)送到個性化智能語音交互系統(tǒng)，以及用以將所述情緒識別的結果進行融合并發(fā)送到個性化智能語音交互系統(tǒng);根據(jù)接收到的匹配結果和融合結果進行語音交互。
[0014]所述傳感器組件還包括，采集單元，用以檢測車內光照亮度，用戶偏好單元，用以設置用戶偏好，自調節(jié)單元，用以根據(jù)上述的光照亮度采集得到光線強度信號進行自調節(jié)；用以根據(jù)上述的用戶偏好設置亮度偏好進行自調節(jié);顯示單元，用于顯示自調節(jié)亮度。
[0015]所述傳感器組件還包括，手勢監(jiān)測識別模塊，用以對駕駛者進行手勢檢測，根據(jù)所述手勢識別出觸發(fā)動作信息，語音監(jiān)聽識別模塊，用以對駕駛者進行語音消息監(jiān)聽，根據(jù)所述語音消息識別出喚醒語音信息，按鍵監(jiān)測模塊，用以對關聯(lián)的按鍵進行監(jiān)控，若監(jiān)控到按鍵觸發(fā)信息，則進行匹配，喚醒模塊，用以對所述觸發(fā)動作信息或者喚醒語音信息進行匹配，若任意信息匹配成功，則進行喚醒。
[0016]所述傳感器組件還包括，語音識別模塊，用以接收用戶發(fā)送的語音信號；查詢模塊，用以根據(jù)所述語音信號得到用戶輸入的POI地址；顯示輸出模塊，用以根據(jù)所述POI地址進行檢索，得到檢索結果;語音交互模塊，用以將所述檢索結果進行反饋，等待用戶下一次語音信號;根據(jù)所述下一次語音信號，在所述反饋的結果中選擇定位出目地，完成導航。
[0017]所述處理器組件還包括，喚醒指令處理模塊、導航指令處理模塊，電話指令處理模塊，音樂指令處理模塊，微信指令處理模塊，導航指令處理模塊，包括用語音指令選擇目的地指定、判斷是否躲避擁堵路線指令、導航來源指令、行車路況指令、電子狗指令;喚醒指令處理模塊，用以喚醒休眠的抬頭顯示器；電話指令，可發(fā)出電話指令進行語音控制接聽、撥出電話，當被呼叫方存號多于一個的時候，可以語音選擇;音樂指令，根據(jù)語音操作，可以播放SD卡的音樂，或者播放電臺內容;微信指令，可提前通過掃碼登陸微信，收到微信時會有語音提示是否播報，回復時通過語音輸入、識別轉換成問文字。
[0018]本發(fā)明的智能抬頭顯示系統(tǒng)中，還包括通過無線連接或者有線連接的外接設備，所述外接設備包括智能移動終端，行車記錄儀，汽車OBD設備。智能移動終端通過無線或者藍牙的方式與智能抬頭顯示系統(tǒng)保持連接。所述汽車設備0BD，能夠隨時監(jiān)控發(fā)動機的運行狀況和尾氣后處理系統(tǒng)的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)有可能引起排放超標的情況，會馬上發(fā)出警示。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，故障燈(MIL)或檢查發(fā)動機(Check Engine)警告燈亮，同時OBD系統(tǒng)會將故障信息存入存儲器，通過標準的診斷儀器和診斷接口可以以故障碼的形式讀取相關信息。根據(jù)故障碼的提示，維修人員能迅速準確地確定故障的性質和部位。
[0019 ] 所述傳感器組件，還包括，方向傳感器、加速度傳感器、GPS、溫度傳感器以及地磁傳感器，所述溫度傳感器用以感應車內的溫度并進行散熱，所述地磁傳感器用以用于檢測車輛以及車型識別，所述方向傳感器用以判斷車輛前進或倒退的方向以及測試汽車行駛距離，所述加速度傳感器用以車輛的制動、啟動檢測，所述GPS用以定位車輛位置以及地圖接入。
[0020]所述反射裝置包括反射屏，所述反射屏為兩面具有相同的曲率的光學透鏡，且內弧面鍍膜的反射率高于外弧面鍍膜的反射率;所述成像裝置包括:第一發(fā)射鏡、第二反射鏡和成像膜，所述第一反射鏡傾斜設置在所述光線的出口處，所述第二反射鏡與所述第一發(fā)射鏡拼接，同樣傾斜設置，所述成像膜沿一側的邊緣與所述第二反射鏡拼接。
[0021]本發(fā)明的有益效果:
[0022]I)由于所述自然語音交互組件包括，麥克風和語音處理模塊，所述麥克風用以傳遞駕駛員的自然語音信息至所述語音處理模塊，所述語音處理模塊用以進行自然語音信息的識別、合成以及邏輯對話，以及自然語音信息的喚醒。使得智能抬頭顯示系統(tǒng)能夠實現(xiàn)多輪語音交互功能，從而完全使用語音方式完成所有輸入。
[0023]2)由于所述顯示組件包括，投影模塊、成像裝置和反射裝置，所述投影模塊，用以發(fā)射光線;所述成像裝