CN106274691B - 汽车平视显示装置及显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种汽车平视显示装置及显示方法。所述汽车平视显示装置包括：投影光机，所述投影光机包括投影光源、以及用于发出影像的投影发射口；风挡玻璃，所述风挡玻璃中设置有反射夹层，所述反射夹层中掺有荧光粉，所述荧光粉的激发波谱与所述投影光源的波谱相匹配；所述投影发射口朝向所述反射夹层设置，所述投影发射口发出的影像激发所述荧光粉发光。所述显示方法包括安装上述投影光机和风挡玻璃。本发明实施例所提供的汽车平视显示装置和方法能够实现宽视角、大面积显示。
Description
技术领域
本发明实施例涉及汽车平视显示技术领域，特别是涉及一种汽车平视显示装置及显示方法。
背景技术
汽车平视显示装置通常是由LED光源通过仪表盘后方镜片的反射，将图像投射到改进过的前风挡玻璃上，通过镜片的定位技术，最后让影像有如飘浮在汽车发动机盖上的视觉效果，这样驾驶人无需低头就可随时看清各种行车信息，以及导航路况引导等，从而可提高行车安全性。
然而，发明人在实现发明的过程中发现，现有技术中的汽车平视显示装置仅显示在驾驶员正前方，显示屏幕的尺寸较小，可视角度很小，只有驾驶员的位置能够看到，具有很大的局限性。因此，非常有必要设计一种能够实现宽视角、大面积显示的汽车平视显示装置。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种汽车平视显示装置及显示方法，旨在克服现有技术中所存在的缺陷。
本发明实施例所提供的汽车平视显示装置包括：投影光机，所述投影光机包括投影光源、以及用于发出影像的投影发射口；风挡玻璃，所述风挡玻璃中设置有反射夹层，所述反射夹层中掺有荧光粉，所述荧光粉的激发波谱与所述投影光源的波谱相匹配；所述投影发射口朝向所述反射夹层设置，所述投影发射口发出的影像激发所述荧光粉发光。
如上所述的汽车平视显示装置，可选地，所述反射夹层上设置有第一显示区，所述第一显示区设置在正对驾驶员的位置，所述第一显示区中的所述荧光粉的浓度小于所述第一显示区外的其它区域的所述荧光粉的浓度。
如上所述的汽车平视显示装置，可选地，所述第一显示区的范围是：驾驶员平视视线下方小于或等于4°、驾驶员平视视线上方小于或等于7°、驾驶员正前方视线左侧小于或等于6°、以及驾驶员正前方视线右侧小于或等于7°。
如上所述的汽车平视显示装置，可选地，所述第一显示区中荧光粉均匀分布。
如上所述的汽车平视显示装置，可选地，所述反射夹层布满整个所述风挡玻璃。
如上所述的汽车平视显示装置，可选地，所述投影发射口的发射角度是可调的，所述汽车平视显示装置还包括：用于检测人眼位置的传感器；用于根据所述人眼位置调整所述投影发射口的发射角度的控制器，所述控制器的信号输入端与所述传感器的信号输出端通信连接，所述控制器的控制输出端与所述投影光机的控制输入端通信连接。
如上所述的汽车平视显示装置，可选地，所述荧光粉是纳米荧光粉。
如上所述的汽车平视显示装置，可选地，所述荧光粉的粒径小于或等于10纳米。
本发明实施例所提供的汽车平视显示方法包括：安装投影光机，所述投影光机包括投影光源、以及用于发出影像的投影发射口；在风挡玻璃中设置反射夹层，在所述反射夹层中掺入荧光粉，所述荧光粉的激发波谱与所述投影光源的波谱相匹配；所述投影发射口朝向所述反射夹层设置，所述投影发射口发出的影像激发所述荧光粉发光。
如上所述的汽车平视显示方法，可选地，所述汽车平视显示方法还包括：在所述反射夹层上设置第一显示区，使所述第一显示区位于正对驾驶员的位置，所述第一显示区中所掺入的荧光粉的浓度小于所述第一显示区外的其它区域所掺入的荧光粉的浓度。
采用本发明实施例所提供的汽车平视显示装置和显示方法，通过在所述风挡玻璃中设置掺入所述荧光粉的所述反射夹层，并且所述荧光粉的激发波谱与投影光源的波谱相匹配，所述投影光机所发出的影像能够激发所述荧光粉发光，使所述影像能够在所述反射夹层中的所述荧光粉上显示，无论是驾驶员位置还是其它乘员位置，均能够通过所述反射夹层来观看到所述影像，从而实现了宽视角、大面积显示。
附图说明
下面将通过附图详细描述本发明实施例，将有助于理解本发明实施例的目的和优点，其中:
图1是本发明第一实施例的汽车平视显示装置的示意图。
图2是本发明第二实施例的汽车平视显示装置的主视图。
图3是本发明第二实施例的汽车平视显示装置的左视图。
图4是本发明第二实施例的汽车平视显示装置的俯视图。
图5是本发明第三实施例的汽车平视显示装置的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明实施例进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
第一实施例。
图1是本发明第一实施例的汽车平视显示装置的示意图。如图1所示，本发明第一实施例中所提供的汽车平视显示装置包括：投影光机10和风挡玻璃20。
所述投影光机10包括投影光源(未示出)、以及用于发出影像的投影发射口11。所述投影光机10可以安装在汽车内部，例如：可以通过支架固定在汽车车厢内部的顶面上。在具体实施过程中，所述投影光机10可以通过各种投影设备来实现，例如：可以通过汽车固有的影像投影器来实现，也可以通过其它的外设投影器来实现。可选地，所述投影光机10可以与行车电脑通信连接，从行车电脑中获取包括仪表盘信息在内的各种行车数据，然后通过所述投影发射口11发出相应的影像。
所述风挡玻璃20中设置有反射夹层30，所述反射夹层30可选地通过PVC膜、树脂膜等实现。所述反射夹层30中掺有荧光粉40，所述荧光粉40的激发波谱与所述投影光源的波谱相匹配；所述投影发射口11朝向所述反射夹层30设置，所述投影发射口11发出的影像激发所述荧光粉40发光。在具体实施过程中，所述荧光粉40可以在所述反射夹层30的生产制备过程中进行掺入，例如：在所述反射夹层30的挤压成型之前，将所述荧光粉40掺入到预制浆料中，采用这种浆料进行挤压成型所形成的所述反射夹层30中就会掺入所述荧光粉40。
所述荧光粉40的激发光谱需要与所述投影光源的波谱相匹配，具体地，所述荧光粉40可以被所述投影光源所发出的指定波长的激光激发而发光，因此，从所述投影发射口11所发出的影像能够激发所述荧光粉40发光，从而使所述影像能够通过所述反射夹层30中的所述荧光粉40来显示，并反射到驾驶员位置90和/或乘客所在位置，实现平视显示的效果。
采用本发明第一实施例所提供的汽车平视显示装置，通过在所述风挡玻璃20中设置掺入所述荧光粉40的所述反射夹层30，并且所述荧光粉40的激发波谱与投影光源的波谱相匹配，所述投影光机10所发出的影像能够激发所述荧光粉40发光，使所述影像能够在所述反射夹层30中的所述荧光粉40上显示，无论是驾驶员位置90还是其它乘员位置，均能够通过所述反射夹层30来观看到所述影像，从而实现了宽视角、大面积显示。
第二实施例。
图2是本发明第二实施例的汽车平视显示装置的主视图。图3是本发明第二实施例的汽车平视显示装置的左视图。图4是本发明第二实施例的汽车平视显示装置的俯视图。本发明第二实施例所提供的汽车平视显示装置是在第一实施例的基础上进行进一步改进，为了能够更清楚地进行描述，可以同时参考图1-4。
本发明第二实施例中所提供的汽车平视显示装置包括投影光机10和风挡玻璃20。所述投影光机10包括投影光源、以及用于发出影像的投影发射口11。所述风挡玻璃20中设置有反射夹层30，所述反射夹层30中掺有荧光粉40，所述荧光粉40的激发波谱与所述投影光源的波谱相匹配；所述投影发射口11朝向所述反射夹层30设置，所述投影发射口11发出的影像激发所述荧光粉40发光。其中，所述荧光粉40可以通过纳米荧光粉40来实现，例如：粒径小于或等于10纳米的荧光粉40来实现。这种设计可以使荧光粉40的发光更加均匀，能够更加真实地显示所述投影光机10发出的投影，提高显示效果。可选地，所述反射夹层30可以布满整个所述风挡玻璃20，从而实现全风挡显示。
所述反射夹层30上设置有第一显示区31，所述第一显示区31设置在正对驾驶员位置90，所述第一显示区31中的所述荧光粉40的浓度小于所述第一显示区31外的其它区域的所述荧光粉40的浓度。可选地，所述第一显示区31中荧光粉40均匀分布。
本发明第二实施例所提供的汽车平视显示装置在所述反射夹层30上设置了所述第一显示区31，所述第一显示区31的荧光粉40浓度较低，这种设计中，所述第一显示区31中所显示的影像亮度较低，透明度较高，驾驶员可以通过所述第一显示区31实时地观察到路面情况，同时还能够实现平视显示的功能，一举两得，避免了因平视显示强度太大而影响驾驶员对实时路况的观察。
在一种可选的示例中，所述第一显示区31的范围是：驾驶员平视视线61下方小于或等于4°、驾驶员平视视线61上方小于或等于7°、驾驶员正前方视线62左侧小于或等于6°、以及驾驶员正前方视线62右侧小于或等于7°。
具体地，所述平视视线61可以参考图2和图3所示，所述平视视线61表示与驾驶员眼睛所在位置水平方向的视线。驾驶员平视视线61下方小于或等于4°可以理解为：驾驶员眼睛所在位置与所述第一显示区31的下边沿之间的连线相对于所述水平视线的偏转角度θ1＝4°。同理，驾驶员平视视线61上方小于或等于7°可以理解为：驾驶员眼睛所在位置与所述第一显示区31的上边沿之间的连线相对于所述水平视线的偏转角度θ2＝7°。
所述正前方视线62可以参考图2和图4所示，所述正前方视线62表示驾驶员眼睛正前方平行于汽车前进方向的视线。驾驶员正前方视线62左侧小于或等于6°可以理解为：驾驶员眼睛所在位置与所述第一显示区31的左边沿之间的连线相对于所述正前方视线62的偏转角度θ3＝6°。同理，驾驶员正前方视线62右侧小于或等于7°可以理解为：驾驶员眼睛所在位置与所述第一显示区31的右边沿之间的连线相对于所述正前方视线62的偏转角度θ4＝7°
上述可选示例中所限定的所述第一显示区31的的范围，在保证驾驶员实时观察路面情况的前提下，尽可能地缩小了所述第一显示区31的范围，从而也确保了平视显示具有较大的显示范围，以实现宽视角、大面积的显示效果。
第三实施例。
图5是本发明第三实施例的汽车平视显示装置的示意图。如图5所示，本发明第三实施例所提供的汽车平视显示装置包括投影光机10和风挡玻璃20。所述投影光机10包括投影光源、以及用于发出影像的投影发射口11。所述风挡玻璃20中设置有反射夹层30，所述反射夹层30中掺有荧光粉40，所述荧光粉40的激发波谱与所述投影光源的波谱相匹配；所述投影发射口11朝向所述反射夹层30设置，所述投影发射口11发出的影像激发所述荧光粉40发光。
其中，所述投影发射口11的发射角度是可调的，在一个可选方案中，所述投影发射口11的发射角度可以手动调节，例如：所述投影发射口11与所述投影光机10的机身可以通过关节结构等进行连接，所述投影光机10的机身可以固定在车厢内，所述投影发射口11可以通过所述关节结构实现角度的可调节，用户可以通过调节所述投影发射口11的角度将影像投影到指定的位置，例如：可以投影到所述前风挡玻璃20上的某个特定的区域。
在另一个可选方案中，所述汽车平视显示装置还包括：用于检测人眼位置的传感器51；用于根据所述人眼位置调整所述投影发射口11的发射角度的控制器52，所述控制器52的信号输入端与所述传感器51的信号输出端通信连接，所述控制器52的控制输出端与所述投影光机10的控制输入端通信连接。所述传感器51可以通过能够输出数据的图像采集设备来实现，例如摄像头。
在使用过程中，若所述传感器51检测到人眼位置在驾驶员位置90，则通过控制器52来调节所述投影发射口11，使影像能够发射到所述反射夹层30上的特定位置，激发该特定位置处的所述荧光粉40发光，从而将所述影像反射到驾驶员位置90(即驾驶员眼睛的位置)。同理，若检测到其它位置有乘客时，也可以通过调节投影发射口11的角度来实现相应的影像反射。关于调节过程，可以通过集成有自动调节功能的所述投影光机10来实现，所述投影光机10可以根据所述传感器51的信号进行自动调节。此外，还可以通过在所述投影发射口11上连接机械手，并由外置的控制器52根据所述人眼位置来控制机械手的动作，从而实现所述投影发射口11的角度改变。这种设计能够根据人眼位置控制不同区域的荧光粉40发光，增强了显示效果，优化了用户体验。
第四实施例。
对应地，本发明第四实施例提供了一种汽车平视显示方法，具体地，是通过上述汽车平视显示装置进行平视显示的方法。本发明第四实施例中所提供的汽车平视显示方法包括：安装投影光机，所述投影光机包括投影光源、以及用于发出影像的投影发射口；以及在所述风挡玻璃中设置反射夹层，在所述反射夹层中掺入荧光粉，所述荧光粉的激发波谱与所述投影光源的波谱相匹配；所述投影发射口朝向所述反射夹层设置，所述投影发射口发出的影像激发所述荧光粉发光。
采用该实施例的技术方案，通过在所述风挡玻璃中设置掺入所述荧光粉的所述反射夹层，并且所述荧光粉的激发波谱与投影光源的波谱相匹配，所述投影光机所发出的影像能够激发所述荧光粉发光，使所述影像能够在所述反射夹层中的所述荧光粉上显示，无论是驾驶员位置还是其它乘员位置，均能够通过所述反射夹层来观看到所述影像，从而实现了宽视角、大面积显示。
可选地，所述汽车平视显示方法还可以包括：在所述反射夹层上设置第一显示区，使所述第一显示区位于正对驾驶员的位置，所述第一显示区中所掺入的荧光粉的浓度小于所述第一显示区外的其它区域所掺入的荧光粉的浓度。
这种设计中，所述第一显示区中所显示的影像亮度较低，透明度较高，驾驶员可以通过所述第一显示区实时地观察到路面情况，同时还能够实现平视显示的功能，一举两得，避免了因平视显示强度太大而影响驾驶员对实时路况的观察。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种汽车平视显示装置，其特征在于，包括：
投影光机，所述投影光机包括投影光源、以及用于发出影像的投影发射口；
风挡玻璃，所述风挡玻璃中设置有反射夹层，所述反射夹层中掺有荧光粉，所述荧光粉的激发波谱与所述投影光源的波谱相匹配；所述投影发射口朝向所述反射夹层设置，所述投影发射口发出的影像激发所述荧光粉发光；
所述反射夹层上设置有第一显示区，所述第一显示区设置在正对驾驶员的位置，所述第一显示区中的所述荧光粉的浓度小于所述第一显示区外的其它区域的所述荧光粉的浓度。
2.根据权利要求1所述的汽车平视显示装置，其特征在于，所述第一显示区的范围是：驾驶员平视视线下方小于或等于4°、驾驶员平视视线上方小于或等于7°、驾驶员正前方视线左侧小于或等于6°、以及驾驶员正前方视线右侧小于或等于7°。
3.根据权利要求1所述的汽车平视显示装置，其特征在于，所述第一显示区中荧光粉均匀分布。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的汽车平视显示装置，其特征在于，所述反射夹层布满整个所述风挡玻璃。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的汽车平视显示装置，其特征在于，所述投影发射口的发射角度是可调的，所述汽车平视显示装置还包括：
用于检测人眼位置的传感器；
用于根据所述人眼位置调整所述投影发射口的发射角度的控制器，所述控制器的信号输入端与所述传感器的信号输出端通信连接，所述控制器的控制输出端与所述投影光机的控制输入端通信连接。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的汽车平视显示装置，其特征在于，所述荧光粉是纳米荧光粉。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的汽车平视显示装置，其特征在于，所述荧光粉的粒径小于或等于10纳米。
8.一种汽车平视显示方法，其特征在于，所述汽车平视显示方法包括：
安装投影光机，所述投影光机包括投影光源、以及用于发出影像的投影发射口；
在风挡玻璃中设置反射夹层，在所述反射夹层中掺入荧光粉，所述荧光粉的激发波谱与所述投影光源的波谱相匹配；所述投影发射口朝向所述反射夹层设置，所述投影发射口发出的影像激发所述荧光粉发光；
所述汽车平视显示方法还包括：在所述反射夹层上设置第一显示区，使所述第一显示区位于正对驾驶员的位置，所述第一显示区中所掺入的荧光粉的浓度小于所述第一显示区外的其它区域所掺入的荧光粉的浓度。
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Legal Events
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Effective date of registration: 20180312 Address after: 100026 Beijing city Chaoyang District Yaojieyuan Road No. 105, No. 3 Building 8 layer 909 Applicant after: Music Automotive (Beijing) Co., Ltd. Address before: 100025 Beijing city Chaoyang District Yaojieyuan Road No. 105, No. 3 Building 10 layer 1102 Applicant before: Music Holdings (Beijing) Limited Applicant before: Smart car technology (Beijing) Co., Ltd. |
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Effective date of registration: 20181019 Address after: 511458 9, Nansha District Beach Road, Guangzhou, Guangdong, 9 Applicant after: Hengda Faraday future intelligent vehicle (Guangdong) Co., Ltd. Address before: 100026 8 floor 909, 105 building 3, Yao Yuan Road, Chaoyang District, Beijing. Applicant before: Music Automotive (Beijing) Co., Ltd. |
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Effective date of registration: 20190313 Address after: 100015 Building No. 7, 74, Jiuxianqiao North Road, Chaoyang District, Beijing, 001 Applicant after: FAFA Automobile (China) Co., Ltd. Address before: 511458 9, Nansha District Beach Road, Guangzhou, Guangdong, 9 Applicant before: Hengda Faraday future intelligent vehicle (Guangdong) Co., Ltd. |
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