CN104175960A - 一种用于汽车上的hud成像显示装置 - Google Patents

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本发明涉及车辆信息显示装置技术领域，具体地说是一种用于汽车上的HUD成像显示装置，包括外壳(7)，外壳(7)的进口处安装有用于显示车辆信息的显示屏(1)，显示屏(1)的后方设有光源，显示屏(1)的前方设有凹形非球面反射镜一(2)，凹形非球面反射镜一(2)的斜上方设有凹形非球面反射镜二(3)，凹形非球面反射镜二(3)的斜上方设有将车辆信息图像投射至车辆挡风玻璃(8)上的鞍型反射镜(4)，凹形非球面反射镜一(2)、凹形非球面反射镜二(3)、鞍型反射镜(4)均安装在外壳(7)上；本发明实现了将车辆信息图像呈现在挡风玻璃上，使得驾驶员在驾驶过程中无需低头关注仪表盘，避免了因注意力中断及视线切换所带来的安全隐患，提高了行驶安全。

Description

一种用于汽车上的HUD成像显示装置
[技术领域]
本发明涉及车辆信息显示装置技术领域，具体地说是一种用于汽车上的HUD成像显示装置。
[背景技术]
开车时，驾驶员的视线离开前方是发生车祸的主要原因之一。根据现有的汽车配置，在一般驾车状况下，驾驶员的眼睛往往需要离开前方，以读取仪表盘上面的信息，该时间至少需要0.5-1秒，而这在高速行驶或车辆比较多的情况下，危险性则随之提高。并且，由于仪表盘的显示尺寸较小，驾驶员的视线会在车外实物与仪表盘上内容的来回切换下，因距离不同致使人眼焦距不断地调整，从而导致驾驶员出现视觉疲劳，存在潜在的安全隐患。
HUD是平视显示器(Head Up Display)的简称。随着现代汽车工业和电子技术的发展，车载HUD将逐渐成为车载必备的设备。因此，若能提供一种可将车辆速度、温度、燃油量、GPS导航、视频等车况信息显示在车辆挡风玻璃上，以使用户不必低头即可观看仪表盘内容，从而了解行车信息的HUD成像显示装置，将具有非常重要的意义。
[发明内容]
本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种用于汽车上的HUD成像显示装置，实现了将车辆信息图像呈现在挡风玻璃上，使得驾驶员在驾驶过程中无需低头关注仪表盘，避免了因驾驶员注意力中断以及视线切换所带来的安全隐患，提高了行驶安全。
为实现上述目的设计一种用于汽车上的HUD成像显示装置，包括外壳7，所述外壳7的进口处安装有用于显示车辆信息的显示屏1，所述显示屏1的后方设有光源，所述显示屏1的前方设有凹形非球面反射镜一2，所述凹形非球面反射镜一2的斜上方设有凹形非球面反射镜二3，所述凹形非球面反射镜二3的斜上方设有将车辆信息图像投射至车辆挡风玻璃8上的鞍型反射镜4，所述凹形非球面反射镜一2、凹形非球面反射镜二3、鞍型反射镜4均安装在外壳7上。
所述显示屏与凹形非球面反射镜一的夹角θ1为35-70°，所述凹形非球面反射镜一与凹形非球面反射镜二的夹角θ2为20-58°，所述凹形非球面反射镜二与鞍型反射镜的夹角θ3为62-105°，所述鞍型反射镜与车辆挡风玻璃的夹角θ4为78-135°。
所述显示屏与凹形非球面反射镜一的夹角θ1为49°，所述凹形非球面反射镜一与凹形非球面反射镜二的夹角θ2为25°，所述凹形非球面反射镜二与鞍型反射镜的夹角θ3为73°，所述鞍型反射镜与车辆挡风玻璃的夹角θ4为122°。
所述显示屏与凹形非球面反射镜一的夹角θ1为56°，所述凹形非球面反射镜一与凹形非球面反射镜二的夹角θ2为41°，所述凹形非球面反射镜二与鞍型反射镜的夹角θ3为82°，所述鞍型反射镜与车辆挡风玻璃的夹角θ4为119°。
所述显示屏与凹形非球面反射镜一的夹角θ1为37°，所述凹形非球面反射镜一与凹形非球面反射镜二的夹角θ2为30°，所述凹形非球面反射镜二与鞍型反射镜的夹角θ3为98°，所述鞍型反射镜与车辆挡风玻璃的夹角θ4为85°。
所述鞍型反射镜4通过旋转轴5可旋转式连接在外壳7上。
所述外壳7为铝合金外壳。
所述显示屏1为TFT液晶显示屏。
本发明同现有技术相比，具有如下优点：
(1)能够将车辆速度、温度、燃油量、GPS导航、视频等车辆信息图像呈现在挡风玻璃上，使得驾驶员在驾驶过程中无需低头关注仪表盘上面的车辆信息及导航信息，避免了因驾驶员注意力中断以及视线切换所带来的安全隐患，提高了行驶安全；
(2)能够实现距离人眼2.4-2.7米处，尺寸为11-14寸的车辆信息图像，且通过凹形非球面反射镜一、凹形非球面反射镜二以及鞍型反射镜的位置，可将该图像畸变控制在3％以内，保证了图像不会出现变形；
(3)通过调整旋转轴，可调整车辆信息图像在挡风玻璃上的高度位置，从而使得不同身高的驾驶员均可调整为最适合自己的视觉效果；
(4)由于外壳采用铝合金材料制成，不仅具有较强的强度，且即使车内镜片出现碎裂，也不会对驾驶员造成损伤；
(5)安装后可根据各反射镜的安装位置及其与车辆挡风玻璃的角度，使得投射在挡风玻璃上的驾驶信息图像具有最佳的尺寸、最佳的焦点且没有变形，给驾驶员提供了便利性，且行车更安全、可靠。
[附图说明]
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的原理图；
图中：1、显示屏 2、凹形非球面反射镜一 3、凹形非球面反射镜二 4、鞍型反射镜 5、旋转轴 6、安装卡扣 7、外壳 8、车辆挡风玻璃 θ1、显示屏与凹形非球面反射镜一的夹角 θ2、凹形非球面反射镜一与凹形非球面反射镜二的夹角 θ3、凹形非球面反射镜二与鞍型反射镜的夹角 θ4、鞍型反射镜与车辆挡风玻璃的夹角。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作以下进一步说明：
如附图所示，本发明包括：外壳7，外壳7为铝合金外壳，外壳7的进口处安装有用于提供并显示车辆信息的显示屏1，该显示屏1为1.8寸TFT液晶显示屏，显示屏1的后方设有光源，该光源将光照射在显示屏上，显示屏1的前方设有凹形非球面反射镜一2，凹形非球面反射镜一2的斜上方设有凹形非球面反射镜二3，凹形非球面反射镜二3的斜上方设有将车辆信息图像投射至车辆挡风玻璃8上的鞍型反射镜4，凹形非球面反射镜一2、凹形非球面反射镜二3、鞍型反射镜4均安装在外壳7上；其中，鞍型反射镜4通过旋转轴5可旋转式连接在外壳7上，通过该旋转轴5可调整图像在挡风玻璃上的高度位置；外壳7上端设有安装卡扣6，该安装卡扣6用于固定显示成像系统。
本发明中，显示屏与凹形非球面反射镜一的夹角θ1为35-70°，凹形非球面反射镜一与凹形非球面反射镜二的夹角θ2为20-58°，凹形非球面反射镜二与鞍型反射镜的夹角θ3为62-105°，鞍型反射镜与车辆挡风玻璃的夹角θ4为78-135°。
本发明中各反射镜与车辆挡风玻璃的优选的角度位置一为：显示屏与凹形非球面反射镜一的夹角θ1为49°，凹形非球面反射镜一与凹形非球面反射镜二的夹角θ2为25°，凹形非球面反射镜二与鞍型反射镜的夹角θ3为73°，鞍型反射镜与车辆挡风玻璃的夹角θ4为122°。
本发明中各反射镜与车辆挡风玻璃的优选的角度位置二为：显示屏与凹形非球面反射镜一的夹角θ1为56°，凹形非球面反射镜一与凹形非球面反射镜二的夹角θ2为41°，凹形非球面反射镜二与鞍型反射镜的夹角θ3为82°，鞍型反射镜与车辆挡风玻璃的夹角θ4为119°。
本发明中各反射镜与车辆挡风玻璃的优选的角度位置三为：显示屏与凹形非球面反射镜一的夹角θ1为37°，凹形非球面反射镜一与凹形非球面反射镜二的夹角θ2为30°，凹形非球面反射镜二与鞍型反射镜的夹角θ3为98°，鞍型反射镜与车辆挡风玻璃的夹角θ4为85°。
本发明所述HUD成像显示装置主要由三部分组成；显示屏、三面凹形反射镜和LED光源，其中三面凹形反射镜包括两面凹形非球面反射镜和一面鞍型反射镜(自由曲面)。如附图2所示，本发明的工作原理为，LED光源通过TFT显示屏透射后，首先进入第一面凹形非球面反射镜，将图形进行放大，并按照挡风玻璃的弧度进行矫正(挡风玻璃的表面X,Y轴是非对称)，然后通过反射进入第二面凹形非球面反射镜，使产品成像距离拉升，同时对产品进行再次放大，再通过第三面凹形反射镜(鞍型镜)进行反射，并针对图形在X轴以及Y轴变化所致的图像畸变进行调整，同时进行尺寸放大以及距离拉升进行调整，最终反射到挡风玻璃上，实现了图像。
本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于汽车上的HUD成像显示装置，其特征在于：包括外壳(7)，所述外壳(7)的进口处安装有用于显示车辆信息的显示屏(1)，所述显示屏(1)的后方设有光源，所述显示屏(1)的前方设有凹形非球面反射镜一(2)，所述凹形非球面反射镜一(2)的斜上方设有凹形非球面反射镜二(3)，所述凹形非球面反射镜二(3)的斜上方设有将车辆信息图像投射至车辆挡风玻璃(8)上的鞍型反射镜(4)，所述凹形非球面反射镜一(2)、凹形非球面反射镜二(3)、鞍型反射镜(4)均安装在外壳(7)上。
2.如权利要求1所述的用于汽车上的HUD成像显示装置，其特征在于：所述显示屏与凹形非球面反射镜一的夹角(θ1)为35-70°，所述凹形非球面反射镜一与凹形非球面反射镜二的夹角(θ2)为20-58°，所述凹形非球面反射镜二与鞍型反射镜的夹角(θ3)为62-105°，所述鞍型反射镜与车辆挡风玻璃的夹角(θ4)为78-135°。
3.如权利要求2所述的用于汽车上的HUD成像显示装置，其特征在于：所述显示屏与凹形非球面反射镜一的夹角(θ1)为49°，所述凹形非球面反射镜一与凹形非球面反射镜二的夹角(θ2)为25°，所述凹形非球面反射镜二与鞍型反射镜的夹角(θ3)为73°，所述鞍型反射镜与车辆挡风玻璃的夹角(θ4)为122°。
4.如权利要求2所述的用于汽车上的HUD成像显示装置，其特征在于：所述显示屏与凹形非球面反射镜一的夹角(θ1)为56°，所述凹形非球面反射镜一与凹形非球面反射镜二的夹角(θ2)为41°，所述凹形非球面反射镜二与鞍型反射镜的夹角(θ3)为82°，所述鞍型反射镜与车辆挡风玻璃的夹角(θ4)为119°。
5.如权利要求2所述的用于汽车上的HUD成像显示装置，其特征在于：所述显示屏与凹形非球面反射镜一的夹角(θ1)为37°，所述凹形非球面反射镜一与凹形非球面反射镜二的夹角(θ2)为30°，所述凹形非球面反射镜二与鞍型反射镜的夹角(θ3)为98°，所述鞍型反射镜与车辆挡风玻璃的夹角(θ4)为85°。
6.如权利要求1至5中任一项所述的用于汽车上的HUD成像显示装置，其特征在于：所述鞍型反射镜(4)通过旋转轴(5)可旋转式连接在外壳(7)上。
7.如权利要求6所述的用于汽车上的HUD成像显示装置，其特征在于：所述外壳(7)为铝合金外壳。
8.如权利要求7所述的用于汽车上的HUD成像显示装置，其特征在于：所述显示屏(1)为TFT液晶显示屏。
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