CN105700141A - 一种分体式平视显示器及平视显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分体式平视显示器及平视显示方法,其包括:设置于后视镜的用于显示车辆信息的发光图像的光学组件,以及设置于仪表台上用于显示所述发光图像的虚拟图像的显示装置;所述显示装置包括凹面反射镜,所述凹面反射镜可移动地设置以使得驾驶员在视觉上识别显示在所述凹面反射镜上的所述发光图像的虚拟图像。本发明仪表台占用空间小、便于安装;从根本上解决了现有一体式HUD***体积大、高度过高而产生的存在影响汽车前方视野的安全性隐患的问题。
Description
技术领域
本发明属于汽车产品技术领域,具体地讲是涉及一种分体式平视显示器及平视显示方法。
背景技术
HUD((HeadUpDisplay,平视显示器)是为让用户而无需从平常视点转移视线而直接查看信息的叠加显示器。HUD最早在军用飞机上应用。随着技术的发展,在汽车领域和其它应用中使用HUD变得越来越常见。目前常见的HUD***通常有两种,第一种是嵌入仪表台的HUD***,第二种是安装在仪表台上(或遮阳板上)一体式HUD***。但是目前现有的两种HUD***都存在相应的缺点。第一种嵌入仪表台的HUD***需要在汽车设计时预留足够的空间,且汽车的仪表台形状各异,所以通常为专车专用型HUD***,适用性很窄。第二种安放在仪表台上(或遮阳板上)一体式HUD***则通常存在体积大、高度过高的缺点,因而产生了存在影响汽车前方视野的等安全性隐患的问题。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足,提供一种分体式平视显示器及平视显示方法,以解决现有一体式HUD***体积大、高度过高的而产生了存在影响汽车前方视野的安全性隐患问题。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:
一种分体式平视显示器,其特征在于,其包括:设置于后视镜的用于投射具有车辆信息的发光图像的光学组件,以及设置于仪表台上用于显示所述发光图像的虚拟图像的显示装置;所述显示装置包括:用于在视觉上将光学组件投射来的发光图像形成虚拟图像的凹面反射镜,所述凹面反射镜可移动地设置于仪表台上。
所述分体式平视显示器,其中,所述显示装置还包括用于固定在仪表台上的底座以及用于调节凹面反射镜位置的调节装置,所述凹面反射镜通过所述调节装置设置于所述底座上。
所述分体式平视显示器,其中,所述凹面反射镜通过所述底座倾斜设置于仪表台上,通过调整所述凹面反射镜的倾斜度及位置使得驾驶员在视觉上识别显示在所述凹面反射镜上的所述发光图像的虚拟图像。
所述分体式平视显示器,其中,所述凹面反射镜为部分透射部分反射凹面反射透镜,其两个表面都是自由曲面。
所述分体式平视显示器,其中,所述光学组件倾斜设置于后视镜上,光学组件的倾斜度与凹面反射镜的倾斜度相配合使得所述光学组件的发光图像均显示在所述凹面反射镜上。
所述分体式平视显示器,其中,所述光学组件包括:
背光模块,用于产生可见光并将所述可见光照射至所述投影模组;
投影模组,用于显示发光图像,其中,投影模组通过其上用于控制可见光透射的光阀控制可见光的透射产生并显示发光图像;
所述背光模块设置于投影模组的后方,将可见光照射至投影模组上。
所述分体式平视显示器,其中,所述光学组件还包括:
控制模块,用于与外部设备进行数据接收,以及根据从外部设备接收到的数据控制投影模组的光阀而控制可见光的透射。
所述分体式平视显示器,其中,所述的背光模块包括:用于产生可见光并将所述可见光照射至投影模组的背光源。
一种平视显示器的显示方法,其中,其包括:
所述光学组件显示所述发光图像,并将所述发光图像投射至显示装置;
通过所述显示装置的反射使得驾驶员在视觉上识别显示在所述凹面反射镜上的所述发光图像的虚拟图像。
所述平视显示器的显示方法,其中,所述光学组件显示所述发光图像,并将所述发光图像投射至显示装置具体为:
所述光学组件的控制模块接收外部设备的数据,并根据所述数据控制投影模组的光阀开闭,而控制背光模块的产生的可见光透射而形成并显示发光图像。。
有益效果:与现有技术相比,本发明提供一种分体式平视显示器及平视显示方法,其包括:设置于后视镜的用于显示车辆信息的发光图像的光学组件,以及设置于仪表台上通过反射显示所述发光图像的虚拟图像的显示装置;所述显示装置包括凹面反射镜,所述凹面反射镜可移动地设置以使得驾驶员在视觉上识别显示在所述凹面反射镜上的所述发光图像的虚拟图像。本装置通过光学组件上显示图形信息,图形信息通过凹面反射镜的反射,使用者可以在前方看到显示屏叠加信息的放大影像,并且凹面反射镜的方向可以调整,以保证使用者能观察到完整的投影视觉虚像。本发明仪表台占用空间小、便于安装。从根本上解决了现有一体式HUD***体积大、高度过高的而产生了存在影响汽车前方视野的等安全性隐患的问题。
附图说明
图1为本发明提供的一种分体式平视显示器的结构示意图。
图2为本发明提供的光学组件的结构示意图。
图3为本发明提供的分体式平视显示器在汽车上使用时的示意图。
图4为本发明提供的平视显示器的显示方法的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种分体式平视显示器及平视显示方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本发明实施例的一种分体式平视显示器,如图1和3所示,其包括:设置于后视镜的用于显示车辆信息的发光图像的光学组件1,以及设置于仪表台上用于显示所述发光图像的虚拟图像的显示装置2;所述显示装置2包括凹面反射镜21,所述凹面反射镜21可移动地设置以使得驾驶员在视觉上识别显示在所述凹面反射镜21上的所述发光图像的虚拟图像。本装置通过光学组件1上显示图形信息,图形信息通过凹面反射镜的反射,使用者可以在前方看到显示屏叠加信息的放大影像,并且凹面反射镜的方向凹面反射镜的方向可以调整,以保证使用者能观察到完整的投影视觉虚像。
具体地,如图1所示,所述显示装置2还包括底座22、调节装置(图中未标示)以及凹面反射镜21;所述底座22设置与仪表台6上,所述底座22上设有调节装置,所述调节装置上设置有凹面反射镜21;所述凹面反射镜21通过调节装置及底座22倾斜设置与仪表台6上,过调整所述凹面反射镜21的倾斜度及位置使得所述光学组件1的发光图像均显示在所述凹面反射镜21上。所述调节装置可以具有绕X轴转动及绕Y轴转动的调节装置,使得所述凹面反射镜可以沿X轴方向和Y轴方向调节位置,实现驾驶员可以完全看见凹面反射镜上显示的发光图像的虚拟图像。所述调节装置也可以采用万向轮,可以任意方向调节所述凹面反射镜21,通过调整所述凹面反射镜21的倾斜及位置使得所述光学组件1的发光图像均显示在所述凹面反射镜21上。
进一步,如图3所示,所述显示装置的底座22、调节装置以及凹面反射镜21可以是单独的部件,根据使用者的需求组装并设置其在仪表台6上,可以满足不同使用者的需求。所述显示装置的底座、调节装置以及凹面反射镜也可以是一体式的,在使用时,通过底座22将所述显示装置1固定于仪表台6上。在实际应用中,将显示装置1安放于方向盘前,驾驶员5视线的前方。根据不同的车型,安装位置会有所调整。对于方向盘前方垂直方向较狭小的车型,可以将显示装置以安放于方向盘前偏右一些的地方,安装时,可以使显示装置1向驾驶员5方向偏转一定角度,保证反射后的图像成像在驾驶员视线正前方。通过调整凹面反射镜的角度,保证投影出来的图像完全成像在凹面反射镜上。
进一步,所述凹面反射镜为半透半反射凹面反射镜,其两个表面都是自由曲面的透镜。也就是说,所述凹面反射镜是一个前后表面都经不同光学镀膜而能对可见光可以起到部分透过又部分反射作用的镜片。这样不但可以将光学组件显示的发光图像通过反射使驾驶员识别,同时还不会遮挡驾驶员的视线。值得说明的,驾驶员识别的发光图像的虚拟图像是根据凹面镜成像原理在凹面镜与驾驶员相对一侧形成的虚拟的放大的图像。
具体地,如图2所示,所述光学组件1可以包括光学组件本体,所述本体内设置投影模组12和背光模块11,所述背光模块11设置于投影模组12后方,并将发光图像投射到投影模组12上;所述投影模组12设置与本体表面,使得投影模组12上的发光图像可以投射至显示装置2。
所述投影模组12以从背光模块发出的光为光源,输出行驶信息。在实际应用中,所述投影模组12可以是晶体管基板和滤色器基板夹着液晶粘接而成的,这样通过液晶调整透光率使每个像素实现不同的颜色。
所述背光模块11配置在投影模组12的后方,向所述投影模组12照射光。在本实施例中,所述背光模块11包括用于产生可见光并所述可见光照射到投影模组的背光源。所述背光源的产生的可见光照射到投影模组上,通过投影模组的光阀控制可见光投射产生并显示发光图像。在实际应用中,所述背光灯可以但不限于采用LED背光灯,所述投影模组可以但不限于采用LCD投影模组,例如,LCD显示屏等。
进一步,所述光学组件1还可以包括多个从相互不同的方向朝投影模组照射光的背光模块11。例如,3个背光模块,其中一个背光模块可以配置成与投影模组的中心重叠,其他两个背光模块以与投影模组的中心重叠的背光模块为中心朝彼此相反的方向隔开配置。从而可以通过单独驱动所述3个背光模块;也可以同时驱动这三个背光模块;还可以轮翻交替地驱动所述3个背光模块。这样可以通过缩短交替间隔,能够看似在凹面反射镜上同时显示三个图像。
进一步,所述光学组件1还可以包括控制模块13,所述控制模块13设置于光学组件本体内,并分别与所述背光模块11及投影模块12相连接。所述控制模块13用于与外部设备进行的数据收发,并根据从外部设备接收到的数据控制背光模块11及投影模块12。也就是说,所述控制模块13接收外部设备的数据,并根据所述数据控制背光模块11及投影模组的光阀的开关,当背光模块11及投影模组的光阀开启时,所述投影模组12上显示发光图像;当背光模块11投影模组12的光阀关闭时,所述投影模组12上不显示发光图像。在本实施例中,所述控制模块通过外接设备进行通信,控制投影模组显示发光图像。在其他实施例中,所述控制模块本身可以产生控制数据,根据所述控制数据控制投影模组显示发光图像。也就是说,所述光学组件可以是一个仅具有显示功能的显示屏。其可以是独立的车载设备,如,具有导航功能等。
进一步,所述控制模块13与外部设备进行数据收发可以通过有线通信,也可以通过无线通信。在本实施例中,所述控制模块13通过无线与外部设备进行数据收发。所述无线可以包括2G、3G或4G网络、WIFI、蓝牙、NFC等。所述外部设备可以包括移动终端、行车记录仪以及车载导航仪等。在实际应用中,所述控制模块13还可以从车辆本身获取车辆信息,并通过投影模组12输出。所述车辆信息可以但不限于包括目前车辆的位置、出发地、目的地等信息,行驶信息包括车辆的速度、速度变化、变更车道信息等。为了收集这些信息,所述控制模块还可以与车辆设置的各种传感器建立连接。所述传感器包括接近传感器、速度传感器、温度传感器或者压力传感器等。车辆的构造物包括方向盘、转向灯、制动器、黑匣子等。
进一步,所述光学组件1可以单独部件,并设置于后视镜4或者后视镜固定架7上。在实际应用中,所述光学组件1的投影模组12可以相对于后视镜4的镜面倾斜设置,并且所述投影模组12相对于后视镜镜面的倾斜度与凹面反射镜相对于仪表台的倾斜度相配合,这样使得凹面反射镜显示所述发光图像的虚拟图像。
所述光学组件1也可以与后视镜4一体结构,光学组件1与后视镜4的镜面相背设置,通过后视镜固定架7固定于设置于汽车顶棚8的后视镜固定座3车内。这样可以使后视镜4本身具有平视显示器的功能,一方面提高了后视镜4的功能,另一方便简化光学组件1的安装部件。
因而,本发明还提供了一种后视镜,如图1所示,其包括:后视镜本体,所述本体上设有用于固定于设置于汽车顶棚的后视镜固定座3的后视镜固定架7、用于显示车后图像的镜面以及用于显示车辆信息的发光图像的光学组件1;所述镜面与所述光学组件1相背设置。
进一步,如图2所示,所述光学组件1包括投影模组12、背光模块11和控制模块13,所述背光模块11设置于投影模组12后方,并将发光图像投射到投影模组12上;所述投影模组12设置于后视镜本体上;所述控制模块13与所述背光模块12相连接,用于与其他外部设备进行数据接收以及根据所述数据控制所述背光模块12。
本发明还提供了一种平视显示器的显示方法,应用于上述的分体平视显示器,如图4所示,其具体包括如下步骤:
S1、所述光学组件显示所述发光图像,并将所述发光图像投射至显示装置。
具体地,具体地,所述控制模块接收外部设备的数据,并根据所述数据控制投影模组的光阀开启,背光源照射在投影模组的光阀区域的光通过光阀后形成发光图像,并将所述发光图像投射至投影模组;所述投影模组显示所述发光图像,也就是说所述投影模组上显示车辆相关信息,所述投影模组将发光图像投射至显示装置的凹面反射镜上。
S2、通过所述显示装置的反射使得驾驶员在视觉上识别显示在所述凹面反射镜上的所述发光图像的虚拟图像。
具体地,所述显示装置的凹面反射镜上形成所述发光图像的虚拟图像,并通过反射使得驾驶员在视觉上识别显示在所述凹面反射镜上的所述发光图像的虚拟图像。也就是说,驾驶员通过观看所述凹面反射镜获取投影模组上显示的车辆相关信息,从而实现了不同移开视线就可获取车辆相关信息的目的。
本发明提供了一种分体式平视显示器及平视显示方法,其包括:设置于后视镜的用于显示车辆信息的发光图像的光学组件,以及设置于仪表台上通过反射显示所述发光图像的虚拟图像的显示装置;所述显示装置包括凹面反射镜,所述凹面反射镜可移动地设置以使得驾驶员在视觉上识别显示在所述凹面反射镜上的所述发光图像的虚拟图像。本装置通过光学组件上显示图形信息,图形信息通过凹面反射镜的反射,使用者可以在前方看到显示屏叠加信息的放大影像,并且凹面反射镜的方向凹面反射镜的方向可以调整,以保证使用者能观察到完整的投影视觉虚像。本发明仪表台占用空间小、便于安装。从根本上解决了现有一体式HUD***体积大、高度过高的而产生了存在影响汽车前方视野的等安全性隐患的问题。
可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种分体式平视显示器,其特征在于,其包括:设置于后视镜的用于投射具有车辆信息的发光图像的光学组件,以及设置于仪表台上用于显示所述发光图像的虚拟图像的显示装置;所述显示装置包括:用于在视觉上将光学组件投射来的发光图像形成虚拟图像的凹面反射镜,所述凹面反射镜可移动地设置于仪表台上。
2.根据权利要求1所述分体式平视显示器,其特征在于,所述显示装置还包括用于固定在仪表台上的底座以及用于调节凹面反射镜位置的调节装置,所述凹面反射镜通过所述调节装置设置于所述底座上。
3.根据权利要求2所述分体式平视显示器,其特征在于,所述凹面反射镜通过所述底座倾斜设置于仪表台上,通过调整所述凹面反射镜的倾斜度及位置使得驾驶员在视觉上识别显示在所述凹面反射镜上的所述发光图像的虚拟图像。
4.根据权利要求1-3任一所述分体式平视显示器,其特征在于,所述凹面反射镜为部分透射部分反射凹面反射透镜,其两个表面都是自由曲面。
5.根据权利要求1所述分体式平视显示器,其特征在于,所述光学组件倾斜设置于后视镜上,光学组件的倾斜度与凹面反射镜的倾斜度相配合使得所述光学组件的发光图像均显示在所述凹面反射镜上。
6.根据权利要求1或5所述分体式平视显示器,其特征在于,所述光学组件包括:
背光模块,用于产生可见光并将所述可见光照射至所述投影模组;
投影模组,用于显示发光图像,其中,投影模组通过其上用于控制可见光透射的光阀控制可见光的透射产生并显示发光图像;
所述背光模块设置于投影模组的后方,将可见光照射至投影模组上。
7.根据权利要求6所述分体式平视显示器,其特征在于,所述光学组件还包括:
控制模块,用于与外部设备进行数据接收,以及根据从外部设备接收到的数据控制投影模组的光阀而控制可见光的透射。
8.根据权利要求6所述分体式平视显示器,其特征在于,所述的背光模块包括:用于产生可见光并将所述可见光照射至投影模组的背光源。
9.一种平视显示器的显示方法,其特征在于,其包括:
光学组件显示所述发光图像,并将所述发光图像投射至显示装置;
通过所述显示装置的反射使得驾驶员在视觉上识别显示在所述凹面反射镜上的所述发光图像的虚拟图像。
10.根据权利要求9所述平视显示器的显示方法,其特征在于,所述光学组件显示所述发光图像,并将所述发光图像投射至显示装置具体为:
所述光学组件的控制模块接收外部设备的数据,并根据所述数据控制投影模组的光阀开闭,而控制背光模块的产生的可见光透射而形成并显示发光图像。
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