利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備制造技術

本發明專利技術實施例提供了一種利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備，包括：基座、高亮顯示器、反射鏡和主機，所述高亮顯示器與所述反射鏡正對的設置在所述基座上；所述基座被設置在汽車前擋風玻璃下方，儀表臺上方的平臺部分，且滿足所述高亮顯示器發出的影像經所述反射鏡反射后投影到所述前擋風玻璃上；所述主機與所述高亮顯示器連接，用于采集駕駛過程中需要投影在所述前擋風玻璃上的信息并驅動所述高亮顯示器進行顯示。采用本發明專利技術實施例的方案不需要定制特殊的前擋風玻璃，工藝簡單、成本低廉，設置位置靈活。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術實施例涉及用于機動車輛的抬頭顯示設備，尤其涉及一種利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備。
技術介紹
抬頭顯示器(HeadUpDisplay，HUD)也可以稱為“平視顯示器”，是第二次世界大戰時為解決戰斗機飛行員交替觀察駕駛艙內儀表和跟蹤目標引起的內外視覺矛盾而開始研發的。同許多戰爭發展出來的技術一樣，HUD最初的應用就是在戰斗機上，最早裝備HUD的飛機是法國的幻影戰斗機。這種由電子組件、顯示組件、控制器以及高壓電源等組成的綜合光電顯示設備，能將飛行參數、瞄準攻擊、自檢測等信息，以圖像、字符的形式，通過光學部件投射到座艙正前方組合玻璃上。2003年，寶馬公司成為歐洲第一家使用HUD技術的汽車公司，由此開啟了車載抬頭顯示器的開端。目前寶馬的多款車型均已配備HUD，并一直在進行著夜視系統的研發和應用。導航系統、車道偏離警告、帶行人識別功能的夜視系統的行人避讓警告等信息，都可以通過抬頭顯示系統顯示到擋風玻璃上。在車輛上裝配智能車載平視顯示系統，還可以將時速、轉速等相關信息顯示在駕駛員前方平視范圍內，有效避免了駕駛員因切換視線而造成交通事故發生。專利技術人在實現本專利技術的過程中，發現現有技術至少存在如下缺陷：(1)需要定制特殊的前擋風玻璃目前國際上采用最多的HUD設計方案，是在前擋玻璃中加入全息涂層或者在前擋玻璃中鍍半透半反射膜來制作HUD的顯示區域。這種方法需要在前擋玻璃加工制作過程中完成，工藝復雜，難以推廣。(2)光學投影組件位于車體內國際上所采用的抬頭顯示器，其光學投影組件位于車輛儀表盤后，與車內復雜電路總線相臨。這種安裝方式不僅為抬頭顯示器的維護帶來一定困難，而且光學投影組件工作時會產生熱量，對周邊的電路總線系統產生影響，嚴重時可能會引起某些電子元件工作異常，甚至損壞，由此而產生的后果難以預料。(3)價格昂貴目前，中檔次抬頭顯示器僅為某些進口或極少數合資品牌中高端車型中的標配/選配組件，選配價格為28000～50000元。而安裝在豪華車型中的高檔次抬頭顯示器，相應的原裝主動或被動紅外夜視系統、車輛偏離預警、雷達視覺防撞系統等，選配價格更高，一般達到為10～17萬元。(4)圖像重影為了降低價格，市場上部分后裝抬頭顯示器未使用前面所述的定制擋風玻璃，而采用了普通的擋風玻璃。由于HUD發出的光線在擋風玻璃和空氣的前后兩個分界面發生了兩次半透半反射過程，導致駕駛員觀察到的圖像會出現重影現象。這會對司機駕駛產生一定的干擾。
技術實現思路
本專利技術實施例提供一種利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備，不需要定制特殊的前擋風玻璃，工藝簡單、成本低廉，設置位置靈活。為達到上述目的，本專利技術實施例提供了一種利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備，包括：基座、高亮顯示器、反射鏡和主機，所述高亮顯示器與所述反射鏡正對的設置在所述基座上；所述基座被設置在汽車前擋風玻璃下方，儀表臺上方的平臺部分，且滿足所述高亮顯示器發出的影像經所述反射鏡反射后投影到所述前擋風玻璃上；所述主機與所述高亮顯示器連接，用于采集駕駛過程中需要投影在所述前擋風玻璃上的信息并驅動所述高亮顯示器進行顯示。如上所述的設備中，所述基座為水平設置在汽車前擋風玻璃下方，儀表臺上方的板狀結構，所述反射鏡、所述高亮顯示器依次位于所述板狀結構的前、后端部，所述高亮顯示器的背面朝向駕駛員一側，所述反射鏡和所述高亮顯示器與所述板狀結構整體形成開口向上的“U”型結構。如上所述的設備中，所述基座為豎直設置在汽車前擋風玻璃下方，儀表臺上方的板狀結構，所述反射鏡、所述高亮顯示器依次位于所述板狀結構的上、下端部，所述基座的外側朝向駕駛員一側，所述反射鏡和所述高亮顯示器與所述板狀結構整體形成開口向前的“U”型結構。如上所述的設備中，所述高亮顯示器和/或所述反射鏡與所述底座之間為可轉動連接，以實現所述反射鏡反射的圖像投影到所述前擋風玻璃上的俯仰角可調節。如上所述的設備中，所述高亮顯示器由以下中的一種組成：高功率發光二極管和液晶光閥組成，有機發光二極管和液晶光閥組成，紅綠藍多色激光器、可旋轉式反射鏡和散射板組成，數字光處理器和散射板組成，硅基液晶微投影機組和散射板組成。如上所述的設備中，所述散射板為透射式散射板或反射式散射板；所述紅綠藍多色激光器和可旋轉式反射鏡，所述數字光處理器，所述硅基液晶微投影機分別位于所述透射式散射板的后側，或者位于所述反射式散射板的前側。如上所述的設備中，所述主機設置在所述底座上，且位于所述高亮顯示器的下方。如上所述的設備中，所述高亮顯示器與所述反射鏡的距離為110mm-140mm。如上所述的設備中，所述反射鏡的鏡面為球面、非球面、雙曲面和自由曲面中的一種。如上所述的設備中，所述投影到所述前擋風玻璃上的圖像位于駕駛員正前方1.5-3米處。如上所述的設備中，所述設備還包括偏振裝置，所述偏振裝置設置在所述高亮顯示器到所述反射鏡之間的光路上，用于對所述高亮顯示器發出的影像光線進行偏振，使發出的光線為電矢量E垂直于入射面的偏振光。如上所述的設備中，所述偏振裝置包括沿所述光路依此設置的偏振片和波片。本專利技術實施例的利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備，通過將高亮顯示器與反射鏡正對的設置在基座上，降低了用戶在車內安裝抬頭顯示設備時，還需要考慮各裝置之間的相對位置需滿足光路需求的不便捷性；其次，將基座設置在汽車前擋風玻璃下方，儀表臺上方的平臺部分，提高了抬頭顯示設備在車內設置位置的空間靈活性；最后，本方案中的抬頭顯示設備不需要對前擋風玻璃的材質有特殊的要求，且結構簡單、成本低廉。上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本專利技術的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本專利技術的具體實施方式。附圖說明圖1為本專利技術實施例提供的利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備示意圖一；圖2為本專利技術實施例提供的利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備示意圖二；圖3為本專利技術實施例提供的汽車的前擋風玻璃產生鏡面反射的原理圖一；圖4為本專利技術實施例提供的利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備示意圖三；圖5為本專利技術實施例提供的利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備示意圖四；圖6為本專利技術實施例提供的利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備示意圖五；圖7為本專利技術實施例提供的利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備示意圖六；圖8為本專利技術實施例提供的機動車輛和投影圖像位置關系圖；圖9為汽車的前擋風玻璃產生鏡面反射的原理圖二；圖10為s波和p波光在分界面的折射和反射圖；圖11為光線在玻璃和空氣的分界面的反射率隨入射角度的變化曲線；圖12為本專利技術實施例提供的利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備示意圖七。具體實施方式下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。實施例一圖1、圖2為本專利技術實施例提供的利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備示意圖，該設備所利用的汽車前擋風玻璃不需要特殊材質，為現有普通的擋風玻璃即可。如圖1、圖2所示，該利用汽車前擋風玻璃實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備，其特征在于，包括：基座、高亮顯示器、反射鏡和主機，所述高亮顯示器與所述反射鏡正對的設置在所述基座上；所述基座被設置在汽車前擋風玻璃下方，儀表臺上方的平臺部分，且滿足所述高亮顯示器發出的影像經所述反射鏡反射后投影到所述前擋風玻璃上；所述主機與所述高亮顯示器連接，用于采集駕駛過程中需要投影在所述前擋風玻璃上的信息并驅動所述高亮顯示器進行顯示。

【技術特征摘要】
1.一種利用汽車前擋風玻璃實現抬頭顯示的設備，其特征在于，包括：基座、高亮顯示器、反射鏡和主機，所述高亮顯示器與所述反射鏡正對的設置在所述基座上；所述基座被設置在汽車前擋風玻璃下方，儀表臺上方的平臺部分，且滿足所述高亮顯示器發出的影像經所述反射鏡反射后投影到所述前擋風玻璃上；所述主機與所述高亮顯示器連接，用于采集駕駛過程中需要投影在所述前擋風玻璃上的信息并驅動所述高亮顯示器進行顯示。2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述基座為水平設置在汽車前擋風玻璃下方，儀表臺上方的板狀結構，所述反射鏡、所述高亮顯示器依次位于所述板狀結構的前、后端部，所述高亮顯示器的背面朝向駕駛員一側，所述反射鏡和所述高亮顯示器與所述板狀結構整體形成開口向上的“U”型結構。3.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述基座為豎直設置在汽車前擋風玻璃下方，儀表臺上方的板狀結構，所述反射鏡、所述高亮顯示器依次位于所述板狀結構的上、下端部，所述基座的外側朝向駕駛員一側，所述反射鏡和所述高亮顯示器與所述板狀結構整體形成開口向前的“U”型結構。4.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述高亮顯示器和/或所述反射鏡與所述底座之間為可轉動連接，以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：喬楊，劉濤，
申請(專利權)人：劉濤，
類型：發明
國別省市：吉林;22