CN106945490A - 平视显示装置、挡风玻璃、以及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及平视显示装置。所述平视显示装置包括非透明显示部分（200A），所述非透明显示部分（200A）包括玻璃层（201）、陶瓷涂装层（202）、以及光面层（203），其中，所述玻璃层（201）和所述陶瓷涂装层（202）以层叠的方式形成于所述光面层（203）的表面，并且，所述光面层（203）比所述玻璃层（201）和所述陶瓷涂装层（202）更加靠近驾驶室内侧。

Description

平视显示装置、挡风玻璃、以及电动车辆

技术领域

本发明涉及显示领域，更具体地涉及平视显示装置、配置有所述平视显示装置的挡风玻璃、以及包括所述挡风玻璃的电动车辆。

背景技术

通常，在飞机、汽车等交通工具中，仪表面板、导航屏幕等被安装在方向盘的附近以向驾驶员传递驾驶相关信息。然而，这给安全驾驶带来了非常大的风险，因为驾驶员必须频繁地将视野从设置于驾驶席前方的透明板状部件（诸如合成仪、挡风玻璃等）移至仪表面板、导航屏幕等以便阅读驾驶相关信息。

为了解决这样的安全隐患，代替上述传统的配置，在飞机、汽车等交通工具中逐渐开始采用平视显示器（Head Up Display，简称HUD）。所述平视显示器是通过向设置于驾驶席前方的透明的板状部件（诸如合成仪、挡风玻璃等）投影图像并将图像重叠于驾驶员前方的环境、景色而进行虚像显示的装置。借助于平视显示器，驾驶员不需要低头就能够获得他所需要的重要信息，此外，驾驶员不需要使眼睛重新聚焦以在观察更近的光学仪器之后观察外部环境、景色。

目前采用的平视显示器多为透明显示器，虽然能够清晰地向驾驶员呈现重叠于前方的环境、景色而被显示的图像，但是也容易受到来自外部环境状况的影响。例如，在驾驶过程中，日出/日落带来的强光束、道路上的积雪反射的强光束、来自迎面行驶的交通工具的强光束等都有可能导致驾驶员无法看清楚透明平视显示器上显示的重要信息。然而，与行驶相关的一些重要信息是不允许从驾驶员的视野范围内消失的，否则将阻碍正常驾驶或安全驾驶。

发明内容

本发明是为了克服上述缺点或其它缺点而完成的，所采用的技术方案如下。

本发明提供一种平视显示装置，包括非透明显示部分，所述非透明显示部分包括玻璃层、陶瓷涂装层、以及光面层，其中，所述玻璃层和所述陶瓷涂装层以层叠的方式形成于所述光面层的表面，并且，所述光面层比所述玻璃层和所述陶瓷涂装层更加靠近驾驶室内侧。

进一步地，在根据本发明的平视显示装置中，还包括透明显示部分。

进一步地，在根据本发明的平视显示装置中，所述陶瓷涂装层配置在所述玻璃层与所述光面层之间。

进一步地，在根据本发明的平视显示装置中，所述玻璃层配置在所述陶瓷涂装层与所述光面层之间。

进一步地，在根据本发明的平视显示装置中，所述光面层由薄膜材料或工业釉材料构成并且形成于所述陶瓷涂装层的表面来填补所述陶瓷涂装层的表面微细凹凸。

进一步地，在根据本发明的平视显示装置中，所述光面层由工业釉材料构成并且形成于所述玻璃层的表面。

进一步地，在根据本发明的平视显示装置中，所述陶瓷涂装层的材料与驾驶室挡风玻璃四周的陶瓷层的材料相同。

本发明提供一种挡风玻璃，在所述挡风玻璃的预定区域配置有根据本发明的平视显示装置。

本发明提供一种电动车辆，其特征在于，包括根据本发明的挡风玻璃。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

1）通过使平视显示装置包括非透明显示部分并且将不允许从驾驶员的视野范围内消失的关键信息投影在该非透明显示部分来进行显示，从而能够使平视显示装置不受外部环境状况影响地向驾驶员鲁棒地提供行驶所需的任何关键信息；

2）通过采用与驾驶室挡风玻璃四周的陶瓷层相同的材料来构成非透明显示部分中的陶瓷涂装层，从而能够节省成本；

3）不需要像现有技术那样在设置透明平视显示器之外另设置用于确保关键信息的显示的仪表台、导航屏幕等，从而能够减少原生仪表台、导航屏幕的数量，进一步降低成本。

附图说明

图1是根据本发明的一个示例的平视显示装置1000的示意图；

图2是根据本发明的另一个示例的平视显示装置2000的示意图；

图3是根据本发明的第一实施方式的非透明显示部分200A的结构图；

图4是根据本发明的第二实施方式的非透明显示部分200B的结构图；

图5是根据本发明的第一实施方式的扩展形式的非透明显示部分200A’的结构图；

图6是根据本发明的第二实施方式的扩展形式的非透明显示部分200B’的结构图；

图7是根据本发明的包括第一实施方式的非透明显示部分200A的平视显示装置的形成方法的流程图；

图8是根据本发明的包括第二实施方式的非透明显示部分200B的平视显示装置的形成方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明涉及的平视显示装置及其形成方法、配置有所述平视显示装置的挡风玻璃、以及包括所述挡风玻璃的电动车辆作进一步的详细描述。需要注意的是，以下的具体实施方式是示例性而非限制的，其旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。

图1是根据本发明的一个示例的平视显示装置1000的示意图。如图1所示，该平视显示装置1000包括透明显示部分100和非透明显示部分200，其中，所述平视显示装置1000的上半部分被设置成透明显示部分100而所述平视显示装置1000的下半部分被设置成非透明显示部分200。

需要注意的是，虽然在图1所示的平视显示装置1000中透明显示部分100和非透明显示部分200按照1︰1的面积比设置，但是平视显示装置1000的配置不限于此，透明显示部分100和非透明显示部分200也可以根据实际需要按照其它比值的面积比设置。

此外，需要注意的是，虽然在图1所示的平视显示装置1000中透明显示部分100设置于非透明显示部分200的上方，但是平视显示装置1000的配置不限于此，也可以将透明显示部分100设置于非透明显示部分200的下方，还可以将透明显示部分100和非透明显示部分200左右设置，等等。

在一些实施例中，可以在非透明显示部分200中显示在驾驶过程中不允许从驾驶员的视野范围内消失的关键信息而在透明显示部分100中显示其它驾驶相关信息。在另一些实施例中，可以在非透明显示部分200中显示所有驾驶相关信息。

再有，虽然在图1中示出了在平视显示装置1000中设置有透明显示部分100和非透明显示部分200的情形，但是平视显示装置1000的配置不限于此，也可以不设置透明显示部分100。

图2是根据本发明的另一个示例的平视显示装置2000的示意图。图2中所示的平视显示装置2000与图1中所示的平视显示装置1000的区别仅在于，平视显示装置2000包括非透明显示部分200但不包括任何透明显示部分。在图2所例示的配置中，所有驾驶相关信息均显示在非透明显示部分200中。

接下来，使用图3和图4来详细说明平视显示装置1000、2000中的非透明显示部分200的结构。

图3是根据本发明的第一实施方式的非透明显示部分200A的结构图。如图3所示，非透明显示部分200A包括玻璃层201、陶瓷涂装层202、以及光面层203，玻璃层201和陶瓷涂装层202以层叠的方式形成于光面层203的表面，并且，光面层203比玻璃层201和陶瓷涂装层202更加靠近驾驶室内侧。在图3所示出的非透明显示部分200A的结构中，陶瓷涂装层202配置在玻璃层201与光面层203之间。

玻璃层201可以是驾驶室挡风玻璃层。在玻璃层201的朝向驾驶室内侧的表面设置有陶瓷涂装层202。

陶瓷涂装层202是用于形成平视显示装置的非透明显示部分200A以确保关键信息的显示不受外部环境状况影响的重要结构层。为了实现小的追加成本，陶瓷涂装层202采用与驾驶室挡风玻璃四周的陶瓷层相同的材料制成。在一些实施例中，陶瓷涂装层202可以与驾驶室挡风玻璃四周的陶瓷层通过同步构图方式形成。在另一些实施例中，陶瓷涂装层202也可以与驾驶室挡风玻璃四周的陶瓷层通过单独构图方式形成。由于陶瓷涂装带有亚光效果、即漫反射效果，因此，为了避免漫反射造成的不清晰虚像以及光晕现象，需要在陶瓷涂装层上赋予光滑的光线反射面来实现镜面反射效果。如图3所示，在陶瓷涂装层202的朝向驾驶室内侧的表面设置有用于改善陶瓷涂装的漫反射效果以提高光学性能的光面层203。

光面层203形成于陶瓷涂装层202的朝向驾驶室内侧的表面来填补陶瓷涂装层202的表面微细凹凸，从而改善陶瓷涂装层作为亚光表面在信息的显示过程中造成的重像现象。在一些实施例中，光面层203可以是透明的，而在另一些实施例中，光面层203也可以是不透明的。在一些实施例中，光面层203可以由诸如塑料薄膜之类的薄膜材料构成。在另一些实施例中，光面层203也可以由Frit等工业釉材料构成。

需要注意的是，虽然在图3所示出的非透明显示部分200A中是沿从驾驶室外侧向驾驶室内侧的方向依次配置有玻璃层201、陶瓷涂装层202、光面层203的，但是非透明显示部分的配置不限于此。

图4是根据本发明的第二实施方式的非透明显示部分200B的结构图。图4中所示出的非透明显示部分200B与图3中所示出的非透明显示部分200A的不同之处仅在于玻璃层201与陶瓷涂装层202的排列顺序。如图4所示，非透明显示部分200B包括陶瓷涂装层202、玻璃层201、以及光面层203，玻璃层201和陶瓷涂装层202以层叠的方式形成于光面层203的表面，并且，光面层203比玻璃层201和陶瓷涂装层202更加靠近驾驶室内侧。在图4所示出的非透明显示部分200B的结构中，玻璃层201配置在陶瓷涂装层202与光面层203之间。关于图4中所示出的陶瓷涂装层202、玻璃层201、光面层203的结构和材料，与图3中的陶瓷涂装层、玻璃层、光面层相同，因此，此处省略其详细说明。

需要注意的是，在图4中所示出的非透明显示部分200B的结构中，由于玻璃层201比陶瓷涂装层202更靠近驾驶室内侧，所以，在玻璃层201足以改善陶瓷涂装层202的漫反射导致的重像现象的情况下，可以省略非透明显示部分200B中的光面层203，否则需要像图4所示出的那样通过光面层203来获得清晰的虚像。

此外，需要注意的是，虽然在图3和图4中示出的非透明显示部分200A、200B包括一个玻璃层201，但是根据本发明的平视显示装置也适用于驾驶室挡风玻璃为双层玻璃层或多层玻璃层的情形。下面，将使用图5和图6来对此进行详细说明。

图5是根据本发明的第一实施方式的扩展形式的非透明显示部分200A’的结构图。

图5中所示出的非透明显示部分200A’与图3中所示出的非透明显示部分200A的区别仅在于，图5对应于驾驶室挡风玻璃为双层玻璃结构的情形，即，非透明显示部分200A’包括两个玻璃层201、201’。

如图5所示，在驾驶室的双层挡风玻璃层的朝向驾驶室内侧的表面设置有陶瓷涂装层202，进而，在陶瓷涂装层202的朝向驾驶室内侧的表面设置有光面层203。关于图5中所示出的玻璃层201、201’、陶瓷涂装层202、光面层203的结构和材料，与图3中的玻璃层、陶瓷涂装层、光面层相同，因此，此处省略其详细说明。

需要注意的是，图5中所示出的非透明显示部分200A’为图3中所示出的非透明显示部分200A的扩展形式，虽然在图5中仅例示了双层玻璃结构的情形，但是对于多层玻璃结构也同样适用，只需要将多层玻璃结构层叠地设置于陶瓷涂装层的朝向驾驶室外侧的表面并且将光面层设置于陶瓷涂装层的朝向驾驶室内侧的表面即可，也就是说，只需要以陶瓷涂装层配置在多层玻璃结构与光面层之间并且光面层比多层玻璃结构和陶瓷涂装层更加靠近驾驶室内侧的方式设置即可。

图6是根据本发明的第二实施方式的扩展形式的非透明显示部分200B’的结构图。

与图5和图3之间的关系类似地，图6中所示出的非透明显示部分200B’与图4中所示出的非透明显示部分200B的区别仅在于，图6对应于驾驶室挡风玻璃为双层玻璃结构的情形，即，非透明显示部分200B’包括两个玻璃层201、201’。

如图6所示，在驾驶室的双层挡风玻璃层201、201’之间设置有陶瓷涂装层202，进而，在双层挡风玻璃层201、201’中最靠近驾驶室的那层玻璃结构201的朝向驾驶室内侧的表面设置有光亮层203。关于图6中所示出的玻璃层201、201’、陶瓷涂装层202、光面层203的结构和材料，与图4中的玻璃层、陶瓷涂装层、光面层相同，因此，此处省略其详细说明。

需要注意的是，图6中所示出的非透明显示部分200B’为图4中所示出的非透明显示部分200B的扩展形式，虽然在图6中仅例示了双层玻璃结构的情形，但是对于多层玻璃结构也同样适用，只需要将多层玻璃结构层叠地设置于光面层的朝向驾驶室外侧的表面并且将陶瓷涂装层设置于多层玻璃结构中的任意两层玻璃结构（例如，最靠近驾驶室内侧的玻璃层与次靠近驾驶室内侧的玻璃层）之间即可。同样地，在多层玻璃结构中最靠近驾驶室内侧的那层玻璃结构足以改善陶瓷涂装层的漫反射导致的重像现象的情况下，可以省略非透明显示部分200B’中的光面层203，否则需要像图6所示出的那样通过光面层203来获得清晰的虚像。

最后，对包括非透明显示部分的平视显示装置的形成方法进行说明。

所述平视显示装置的形成方法包括：形成玻璃层、陶瓷涂装层、光面层来作为平视显示装置的非透明显示部分。

针对图3和图4中所示出的示例配置结构，分别使用图7和图8来说明其具体的形成方法。

图7是根据本发明的包括第一实施方式的非透明显示部分200A的平视显示装置的形成方法的流程图。

如图7所示，首先，形成玻璃层（步骤S101）。

接着，在玻璃层的表面形成陶瓷涂装层（步骤S102）。为了实现小的追加成本，可以采用与驾驶室挡风玻璃四周的陶瓷层相同的材料来在玻璃层的表面形成陶瓷涂装层。

最后，在陶瓷涂装层的表面形成光面层（步骤S103）。在一些实施例中，可以通过在陶瓷涂装层的表面贴覆薄膜材料来形成光面层，所述薄膜材料填补所述陶瓷涂装层的表面微细凹凸。在另一些实施例中，也可以通过在陶瓷涂装层的表面烧结工业釉材料来形成光面层，所述工业釉材料填补所述陶瓷涂装层的表面微细凹凸。

需要注意的是，图7中所示出的平视显示装置的形成方法的流程仅仅是一个示例，换言之，玻璃层、陶瓷涂装层、光面层的形成顺序不限于图7中所示出的顺序，只要是按照玻璃层、陶瓷涂装层、光面层的排列顺序沿从驾驶室外侧向驾驶室内侧的方向形成玻璃层、陶瓷涂装层、光面层即可。

图8是根据本发明的包括第二实施方式的非透明显示部分200B的平视显示装置的形成方法的流程图。

如图8所示，首先，形成陶瓷涂装层（步骤S201）。为了实现小的追加成本，可以采用与驾驶室挡风玻璃四周的陶瓷层相同的材料来形成陶瓷涂装层。

接着，在陶瓷涂装层的表面形成玻璃层（步骤S202）。

最后，在玻璃层的表面形成光面层（步骤S203）。在一些实施例中，可以通过在玻璃层的表面烧结工业釉材料来形成光面层。同样地，如果在步骤S202中形成的玻璃层足以改善在步骤S201中形成的陶瓷涂装层的漫反射导致的重像现象的情况下，可以省略该步骤S203，否则需要像图8所示出的那样通过在玻璃层的表面形成光面层来获得清晰的虚像。

需要注意的是，图8中所示出的平视显示装置的形成方法的流程仅仅是一个示例，换言之，陶瓷涂装层、玻璃层、光面层的形成顺序不限于图8中所示出的顺序，只要是按照陶瓷涂装层、玻璃层、光面层的排列顺序沿从驾驶室外侧向驾驶室内侧的方向形成陶瓷涂装层、玻璃层、光面层即可。

根据本发明的平视显示装置及其形成方法，通过直接利用与驾驶室挡风玻璃四周的陶瓷层相同的材料来形成平视显示装置的非透明显示部分，从而，在节省成本的同时能够确保在驾驶过程中向驾驶员鲁棒地提供驾驶相关的关键信息。此外，通过对陶瓷涂装层设置实现镜面反射效果的光面层，从而能够实现非透明显示部分中的虚像的清晰无重像显示效果。

根据本发明的平视显示装置及其形成方法不仅可以适用于各种车辆，还可以适用于包括各种飞行器在内的各种专业应用。

此外，根据本发明的平视显示装置可以被配置在诸如车辆、飞行器等的挡风玻璃的预定区域。

在一些实施例中，上述预定区域可以是由以驾驶员为中心向左和向右分别300至400毫米范围（方向盘宽度）所确定的左右边界、驾驶员下视野4度所确定的上边界、挡风玻璃下边缘所确定的下边界限定的区域。

此外，像以上那样配置有根据本发明的平视显示装置的挡风玻璃可以被应用于诸如电动车辆等各种车辆、飞行器中。

以上示例主要说明了本发明的平视显示装置及其形成方法、配置有所述平视显示装置的挡风玻璃、以及包括所述挡风玻璃的电动车辆。尽管只对其中一些本发明的具体实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其它的形式实施。因此，所展示的示例与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (9)

1.一种平视显示装置，其特征在于，

包括非透明显示部分，所述非透明显示部分包括玻璃层、陶瓷涂装层、以及光面层，其中，所述玻璃层和所述陶瓷涂装层以层叠的方式形成于所述光面层的表面，并且，所述光面层比所述玻璃层和所述陶瓷涂装层更加靠近驾驶室内侧。

2.根据权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于，还包括透明显示部分。

3.根据权利要求1或2所述的平视显示装置，其特征在于，所述陶瓷涂装层配置在所述玻璃层与所述光面层之间。

4.根据权利要求1或2所述的平视显示装置，其特征在于，所述玻璃层配置在所述陶瓷涂装层与所述光面层之间。

5.根据权利要求3所述的平视显示装置，其特征在于，所述光面层由薄膜材料或工业釉材料构成并且形成于所述陶瓷涂装层的表面来填补所述陶瓷涂装层的表面微细凹凸。

6.根据权利要求4所述的平视显示装置，其特征在于，所述光面层由工业釉材料构成并且形成于所述玻璃层的表面。

7.根据权利要求1或2所述的平视显示装置，其特征在于，所述陶瓷涂装层的材料与驾驶室挡风玻璃四周的陶瓷层的材料相同。

8.一种挡风玻璃，其特征在于，在所述挡风玻璃的预定区域配置有根据权利要求1至权利要求7所述的平视显示装置。

9.一种电动车辆，其特征在于，包括根据权利要求8所述的挡风玻璃。