CN106143152A - 车载平显装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关一种车载平显装置，其包括：固定支架，用于安装显示装置；以及窄光谱带高反射部件，设置在该显示装置的出光路径上，并反射该显示装置显示的图像信息；该窄光谱带高反射部件，对可见光谱中指定波长加减50nm光谱范围内的光线反射率大于50％，对该范围以外的可见光光线透过率大于50％。本发明的车载平显装置，结构简单，便于安装，不影响车辆正常驾驶使用，白天和夜晚均可使用。

Description

车载平显装置

技术领域

本发明涉及汽车平显技术领域，特别涉及一种体积小、重量轻、白天和夜晚均可使用的车载平显装置。

背景技术

开车时，驾驶员需要实时掌握车辆运行时的一些关键参数，如车速、发动机转速、水温等。尤其是在一些不熟悉的地方，导航信息更是驾驶员需反复观看的信息。然而当车辆高速行驶时,特别是夜间高速行车时,如果驾驶员低头观看仪表显示,前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。为避免这种情况发生,少数高档车型上安装了HUD系统,它可以将有关信息显示在驾驶员正前方，驾驶员可以在观看信息的同时注意路况，从而提高了汽车的安全性与舒适性。

请参阅图1所示，是现有的第一种车载平显系统的示意图。

现有的第一种车载平显系统包括，高亮像源1、准直镜组2、反射镜3和车前风挡玻璃4。高亮度像源1产生的光学图像由准直镜组2变成准直光经反射镜3和车前风挡玻璃4反射后进入人眼。其中高亮度像源1上每一个像素点发出的光线经准直镜后都会变成一束出射角与像素点所在视场位置对应的平行光。由于每个像素发出的光线进入人眼时都是平行光，人眼聚焦于无穷远，感受到的图像也在无穷远处。但实际上为了缩小系统体积，成像一般仅在车前1-2米处。该方案中光路结构复杂，体积庞大，难以直接放在车辆中控台面上设置，需要将车载平显系统嵌入在车辆中控台内部，占用了车辆的空间。

请参阅图2所示，是现有的第二种车载平显系统的示意图。

现有的第二种车载平显系统，包括微型投影机7和透反屏8，安装在车辆中控台面上。微型投影机7将图像投影在透反屏8上。由于透反屏8有一定的透反比率，驾驶员既可看到反射的投影图像又可透过屏幕看到车前的景象。由于透反屏8对任意波长的光都具有反射作用，因此人眼通过透反屏8看外部时感观亮度会降低，尤其是夜晚照明不好时会影响驾驶员观看外部景物。

请参阅图3所示，是现有的第三种车载平显系统的示意图。

现有的第三种车载平显系统，包括：在车辆中控台面上放一个显示镜像字符的高亮段式显示屏9，在前风挡上贴一块透反膜11，增强前风挡对显示屏的反射率。显示屏9上图像经透反膜11反射后进入人眼，人眼感受到正向的字符显示。段式显示屏9只能显示简单字符，无法显示路况信息。由于透反膜11对任意波长的光都具有反射作用，因此人眼通过透反膜11看外部时感观亮度会降低，尤其是夜晚照明不好时会影响驾驶员观看外部景物。且由于透反膜11增大了前风挡的反射率，通过透反膜11会看到车内物体的反射像，尤其是显示屏9上字符外的部分，对人眼干扰较大。

请参阅图4所示，是现有的第四种车载平显系统的示意图。

现有的第四种车载平显系统，与现有的第三种车载平显系统相比，手机12替代了段式显示屏9，解决了显示复杂路况信息问题，但透反膜11带来的问题依然存在。且当车外环境光较强时，人眼难以看清透反膜反射的手机图像，因而这种设备一般只能在夜晚使用。

发明内容

有鉴于上述现有技术所存在的缺陷，本发明的目的在于，提供一种车载平显装置，使其体积小、重量轻、白天和夜晚均可使用。

为了实现上述目的，依据本发明提出的一种车载平显装置，其包括：固定支架，用于安装显示装置；以及窄光谱带高反射部件，设置在该显示装置的出光路径上，并反射该显示装置显示的图像信息；该窄光谱带高反射部件，对可见光谱中指定波长加减50nm光谱范围内的光线反射率大于50％，对该范围以外的可见光光线透过率大于50％。

本发明还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的车载平显装置，其中所述的可见光谱的波长范围是380nm至780nm，所述的指定波长是该显示装置发出的红色、绿色或蓝色光线能量峰值的波长。

前述的车载平显装置，其中所述的窄光谱带高反射部件对可见光谱中指定波长加减30nm光谱范围的光线反射率大于50％，对该范围以外的可见光光线透过率大于50％。。

前述的车载平显装置，其中所述的固定支架的表面为深色哑光表面。

前述的车载平显装置，其中所述的固定支架具有遮挡该显示装置的周边部位的遮挡部件。

前述的车载平显装置，其中所述的固定支架具有角度调节装置，调节该显示装置和/或该窄光谱带高反射部件的角度。

前述的车载平显装置，其中所述的固定支架设置有遮光板，遮挡显示装置发出的光束直接进入人眼。

前述的车载平显装置，其还包括太阳能电池板，该太阳能电池板设置在该固定支架上，并设置有USB充电接口。

前述的车载平显装置，其中所述的固定支架设置有基于SIM卡(移动通信芯片)的无线路由器。

前述的车载平显装置，其中所述的固定支架设置有外部供电接口。

前述的车载平显装置，其中所述的固定支架设置有SIM卡插槽。

前述的车载平显装置，其中所述的窄光谱带高反射部件为薄膜结构或平面板状结构。

前述的车载平显装置，其中所述的窄光谱带高反射部件为曲面结构，将该显示装置的图像信息反射放大成虚像，该显示装置将该图像信息进行预畸变，以对应于该曲面结构的窄光谱带高反射部件对图像信息反射放大时的畸变。

前述的车载平显装置，其中所述的窄光谱带高反射部件的内外两个表面的曲率半径一致。

前述的车载平显装置，其中所述的窄光谱带高反射部件为玻璃基体或聚碳酸酯基体。

前述的车载平显装置，其中所述的显示装置显示的图像信息为字符和/或线条。

前述的车载平显装置，其中所述的显示装置为智能手机，该智能手机显示的图像信息包括：车辆信息、导航信息和/或通信信息。

前述的车载平显装置，其中所述的智能手机包括显示控制模块，该显示控制模块显示镜像的图像信息。

前述的车载平显装置，其还包括反射镜，该反射镜反射外景至该智能手机的摄像头，该智能手机包括经由该摄像头存储外景的记录模块。

前述的车载平显装置，其中所述的窄光谱带高反射部件对该显示装置可见光谱中指定波长加减25nm范围内的光线反射率大于70％、80％、90％或99％；对该范围以外的可见光光线的透过率大于70％、80％、90％或99％。

前述的车载平显装置，其中所述的指定波长可以是460nm、530nm或600nm。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明的车载平显装置，至少具有下列优点：

一、本发明的车载平显装置，窄光谱带高反射部件的高反波长分布与显示装置中显示有效信息的颜色光谱相配合，使得显示装置中的有效图像信息的绝大部分光能高效反射(反射率大于50％)以便于人眼看到，而除去显示装置中发出有效信息的光谱以外的光束可以极高的透射率(透射率大于50％)透过，从而不影响人眼观看车外景物，适合白天和夜晚均可使用。

二、本发明的车载平显装置，窄光谱带高反射部件和固定支架，结构简单、体积小、重量轻，便于携带和设置在车内的仪表盘上面，不影响正常驾驶车辆时的视线。

附图说明

图1是现有的第一种车载平显系统的示意图。

图2是现有的第二种车载平显系统的示意图。

图3是现有的第三种车载平显系统的示意图。

图4是现有的第四种车载平显系统的示意图。

图5是通常的显示装置(例如手机)的光谱分析示意图。

图6是本发明中窄光谱带高反射部件的反射率与光束波长关系的示意图。

图7是车外景物光谱分布示意图。

图8是人眼通过窄光谱带高反射部件接收到的车外景物的光谱分布示意图。

图9是本发明车载平显装置第一实施例的示意图。

图10是本发明车载平显装置第一实施例中的固定支架的示意图。

图11是本发明车载平显装置第二实施例的示意图。

图12是本发明车载平显装置第二实施例中的固定支架的示意图

图13是本发明车载平显装置第三实施例的示意图。

图14是本发明车载平显装置第三实施例的窄光谱带高反射部件反射成像光路示意图。

图15是本发明车载平显装置第四实施例的示意图。

图16是本发明车载平显装置第四实施例中反射镜设置示意图

图17是本发明车载平显装置第五实施例的示意图。

图18是本发明车载平显装置第六实施例的示意图。

图19是本发明车载平显装置第七实施例的示意图。

图20是本发明车载平显装置第八实施例的示意图。

图21是本发明车载平显装置第九实施例的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的车载平显装置其具体实施方式、步骤、结构、特征及其功效详细说明。

本发明提供一种车载平显装置，包括：固定支架及窄光谱带高反射部件。该固定支架用于安装显示装置，该显示装置可以采用手机。该窄光谱带高反射部件，设置在该显示装置的出光路径上，并反射该显示装置显示的图像信息。该窄光谱带高反射部件，对可见光谱中指定(某一)波长加减50nm光谱范围内的光线反射率大于50％(可以是70％、80％、90％，甚至99％)，对该范围以外的可见光光线透过率大于50％(可以是70％、80％、90％，甚至99％)。常见的显示装置显示图像一般是由红、绿、蓝三种颜色组合成多种颜色，通常的显示装置(例如手机)的光谱分析请参阅图5所示，包括红、绿、蓝三种颜色，每种颜色的能量主要集中在较窄的光谱宽度(波长)范围内，如绿色的能量主要集中在波长530nm±25nm的光谱宽度范围。而本发明中，显示装置可以以红、绿、蓝中一种颜色显示图像信息，例如用绿色显示图像信息，也可以用多色显示图像信息。

所述的窄光谱带高反射部件，仅对可见光谱中较窄一段光谱(宽度小于100nm)反射率大于50％，可以是70％、80％、90％，甚至99％。反射率与光束波长关系请参阅图6所示，图6中是以绿色光谱范围(波长)530nm加减25nm为例示意。由于窄光谱带高反射部件具有较窄光谱范围的高反射率，其他光谱范围的颜色光透过窄光谱带高反射部件，不会反射到人眼中。

车外景物的图像光线一般是全光谱的，如图7所示，大部分可见光的能量比较平均。当车外景物的图像光线，透过所述窄光谱带高反射部件时，如图8所示，除该窄光谱带高反射部件反射光谱范围(波长)(图8中是绿色光谱范围)以外其余波长的光束绝大部分可透过。因此，使用者(驾驶员)既能看到显示装置发出的窄带单色图像，又能以极高的透过率看到车外景物其他波长的光能，适合白天和夜晚使用。

请参阅图9、图10所示，分别是本发明车载平显装置第一实施例的示意图，固定支架13的示意图。

本发明第一实施例的车载平显装置，包括固定支架13以及窄光谱带高反射部件14。

所述的固定支架13用于安装显示装置12(如手机)，在显示装置12的屏幕位置有通光孔15，除显示屏幕外其余部分均被遮挡。该固定支架13上设置有安装槽16，用于安装窄光谱带高反射部件14。该固定支架13表面较佳为黑色哑光表面，以避免车辆挡风玻璃形成反射像。该固定支架13上可以设置有两个独立的调节和锁紧装置，分别调整窄光谱带高反射部件14和显示装置12的倾斜角度，以使驾驶员获得最佳观看效果，一旦调节到合适位置即可锁紧。

所述的显示装置12优选显示窄带绿色图像信息,该信息包括但不限于车速、发动机转速、水温、油量、导航信息和/或通信信息。所述的显示装置12可实现图像处理及显示、车辆信息接收、语音识别及控制、文字语音合成、车内其他无线设备通信、路径规划、导航、路况信息接收及提示。所述的显示装置12显示的图像优选为字符和线条为主，以尽可能不遮挡使用者视线。除显示的字符和图形线条外，屏幕上空白区域优选为黑色填充。显示装置12可以是智能手机，该智能手机包括显示控制模块(APP模块)，该显示控制模块以该红色、绿色或蓝色中单一颜色显示镜像的图像信息。该显示控制模块也可以多种颜色显示图像信息，但是其中仅有波长在530±25nm范围内的光束经窄光谱带高反射部件14反射后进入人眼，其余波长的可见光光束会从窄光谱带高反射部件14透射而出，驾驶员不会看到这部分光束。

所述的窄光谱带高反射部件14对波长为530nm加减25nm光谱范围的光线的反射率大于50％、70％、80％、90％或99％。本实施例中，窄光谱带高反射部件14是平板玻璃形状，通过在玻璃表面蒸镀锗、砷化镓、硒化锌、氟化镁、二氧化钛、氧化锆等其中一种或几种材料搭配可实现。

第一实施例的车载平显装置使用时，固定支架13以及窄光谱带高反射部件14，设置在车内挡风玻璃内侧，车辆控制台上部位置。显示装置12发出的绿色光束绝大部分光能在窄光谱带高反射部件14表面反射，而车外景物发出的光束除绿色部分光谱外其余波长的光束绝大部分透过窄光谱带高反射部件14，因此使用者5(驾驶员)既能看到显示装置12发出的窄带绿色图像，又能以极高的透过率看到车外景物其他波长的光能。

请参阅图11、图12所示，分别是本发明的车载平显装置第二实施例的示意图，固定支架17的示意图。

本发明第二实施例的车载平显装置，包括：固定支架17及窄光谱带高反射部件19。

所述的固定支架17用于安装显示装置12(如手机)，在显示装置12的屏幕位置有通光孔15，除显示屏幕外其余部分均被遮挡。该固定支架17一侧(靠近驾驶员一侧)设置有遮光板18，避免显示装置12发出的光束直接入射使用者5眼部。

所述的显示装置12优选显示窄带红色图像信息，其他与第一实施例的显示装置12相同。

所述的窄光谱带高反射部件19为薄膜状，使用时贴在车前挡风玻璃上。窄光谱带高反射部件19可采用PE(聚碳酸酯)材料冷镀锗、砷化镓、硒化锌、氟化镁、二氧化钛、氧化锆等其中一种或几种材料搭配实现。所述的窄光谱带高反射部件19对波长为600nm加减25nm光谱范围的光线的反射率大于50％、70％、80％、90％或99％。

第二实施例的车载平显装置使用时，该窄光谱带高反射部件19贴在车前挡风玻璃上，固定支架17设置车内挡风玻璃4内侧，车辆控制台上部位置。显示装置12发出的窄带红色光束绝大部分光能在窄光谱带高反射部件19表面反射，而车外景物发出的其他波长的光束绝大部分可透过窄光谱带高反射部件19，从而不影响使用者(驾驶员)5观看外部景物。

请参阅13、图14所示，分别是本发明的车载平显装置第三实施例的示意图，窄光谱带高反射部件22的示意图。

本发明第三实施例的车载平显装置，包括固定支架20及窄光谱带高反射部件21。本实施例与第一实施例相比，以曲面窄光谱带高反射部件21替代平面窄光谱带高反射部件14。

所述的固定支架20用于安装显示装置12，与第一实施例的固定支架13相似。

所述的显示装置12优选显示窄带蓝色图像信息，其他与第一实施例的显示装置12相同。

所述的窄光谱带高反射部件21为曲面形状，凹面侧面向显示装置12。该窄光谱带高反射部件21对波长为460nm加减25nm范围的光线反射率大于50％、70％、80％、90％或99％。显示装置12放置在一倍焦距以内，显示装置12屏幕上的蓝色图像经凹面反射成像于对侧，所成为放大的虚像，如图15所示。窄光谱带高反射部件21内外两个表面的曲率半径一致，对于车外景物发出的其他波长光束，该曲面反射类似平板玻璃，可直透，因此不影响外部景物观看。

请参阅15、图16所示，分别是本发明的车载平显装置第四实施例的示意图，显示装置12的摄像头26前设置反射镜25的示意图。

本发明第四实施例与第一实施例的相比，增加了反射镜25。该反射镜25，设置在显示装置12(如手机)的前置摄像头26上方，将来自车外景物的光束反射到摄像头中。显示装置12具有经由该前置摄像头26，存储影像的记录模块，可以作为行车记录仪使用。

请参阅图17所示，是本发明的车载平显装置第五实施例的示意图。

本发明第五实施例与第二实施例的相比，增加了反射镜28。该反射镜28设置在显示装置12(如手机)的后置摄像头30下方，将来自车外景物的光束反射到摄像头30中。显示装置12具有经由该摄像头30，存储影像的记录模块，可以作为行车记录仪使用。

请参阅图18所示，是本发明车载平显装置第六实施例的示意图。

本发明第六实施例与第一实施例的相比，增加了太阳能电池板32。固定支架31一侧安装有太阳能电池板32，转换后的电能可通过固定支架31上的USB供电口33对外充电。

请参阅图19所示，是本发明车载平显装置第七实施例的示意图。

本发明第七实施例与第二实施例的相比，增加了太阳能电池板32。固定支架34一侧安装有太阳能电池板32，转换后的电能可通过固定支架34上的USB供电口33对外充电。

请参阅图20所示，是本发明车载平显装置第八实施例的示意图。

本发明第八实施例与第一实施例的相比，增加了互联网联接功能。固定支架35内设置基于SIM卡的无线路由器，可提供WIFI信号供车内设备包括手机使用。固定支架335上留有外部供电接口36，可通过车载点烟器电源供电也可通过太阳能电池或其他电池供电。固定支架35上还留有一个SIM插槽37。

请参阅图21所示，是本发明车载平显装置第九实施例的示意图。

本发明第九实施例与第二实施例的相比，增加了互联网联接功能。固定支架38内置基于SIM卡的无线路由器，可提供WIFI信号供车内设备包括手机使用。固定支架38上留有外部供电接口36，可通过车载点烟器电源供电也可通过太阳能电池或其他电池供电。固定支架38上还留有一个SIM插槽37。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然并非用以限定本发明实施的范围，依据本发明的权利要求书及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (20)

1.一种车载平显装置，其特征在于其包括：

固定支架，用于安装显示装置；以及

窄光谱带高反射部件，设置在该显示装置的出光路径上，并反射该显示装置显示的图像信息；该窄光谱带高反射部件对可见光谱中指定波长加减50nm光谱范围的光线反射率大于50％，对该范围以外的可见光光线透过率大于50％。

2.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的指定波长是该显示装置发出的红色、绿色或蓝色光线能量峰值的波长。

3.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的窄光谱带高反射部件对可见光谱中指定波长加减30nm光谱范围的光线反射率大于50％，对该范围以外的可见光光线透过率大于50％。

4.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的固定支架的表面为深色哑光表面。

5.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的固定支架具有遮挡该显示装置的周边部位的遮挡部件。

6.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的固定支架具有角度调节装置，调节该显示装置和/或该窄光谱带高反射部件的角度。

7.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的固定支架设置有遮光板，遮挡显示装置发出的光束直接进入人眼。

8.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其还包括太阳能电池板，该太阳能电池板设置在该固定支架上，并设置有USB充电接口。

9.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的固定支架设置有基于移动通信芯片的无线路由器。

10.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的固定支架设置有外部供电接口。

11.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的固定支架设置有SIM卡插槽。

12.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的窄光谱带高反射部件为薄膜结构或平面板状结构。

13.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的窄光谱带高反射部件为曲面结构，将该显示装置的图像信息反射放大成虚像，该显示装置将该图像信息进行预畸变，以对应于该曲面结构的窄光谱带高反射部件对图像信息反射放大时的畸变。

14.如权利要求13所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的窄光谱带高反射部件的内外两个表面的曲率半径一致。

15.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的窄光谱带高反射部件为玻璃基体或聚碳酸酯基体。

16.如权利要求1所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的显示装置显示的图像信息为字符和/或线条。

17.如权利要求1至16中任一权利要求所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的显示装置为智能手机，该智能手机显示的图像信息包括：车辆信息、导航信息和/或通信信息。

18.如权利要求17所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的智能手机包括显示控制模块，该显示控制模块以红色、绿色或蓝色中单一颜色显示镜像的图像信息。

19.如权利要求17所述的车载平显装置，其特征在于其还包括反射镜，该反射镜反射外景至该智能手机的摄像头，该智能手机包括经由该摄像头存储外景的记录模块。

20.如权利要求1至3中任一权利要求所述的车载平显装置，其特征在于其中所述的窄光谱带高反射部件对该显示装置发出的可见光谱中指定波长加减25nm范围的光线反射率大于70％、80％、90％或99％；对该范围以外的可见光光线的透过率大于70％、80％、90％或99％。