CN110262049A - 裸眼立体图像显示组件、应用其的挡风玻璃及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车车身设计领域，公开了一种裸眼立体图像显示组件、应用其的挡风玻璃及汽车。该裸眼立体图像显示组件包括透明的液晶显示屏幕和设置在液晶显示屏幕的图像显示面上的立体图像显示层。其中，立体图像显示层构造成能够将液晶显示屏幕上显示的平面图像转换为立体图像。本发明的裸眼立体图像显示组件能够应用于汽车的挡风玻璃，以提高驾驶员对路况信息的观感。

Description

裸眼立体图像显示组件、应用其的挡风玻璃及汽车
技术领域
本发明涉及汽车车身设计领域，尤其涉及一种裸眼立体图像显示组件、应用其的挡风玻璃及汽车。
背景技术
目前，在现阶段的汽车设计领域中，将道路的路况信息清晰、明确的传递给驾驶员，以提高汽车行驶的安全性是至关重要的。现有技术中，为了便于驾驶员对路况信息的观察，一种是将前挡风玻璃添加一块透明显示屏幕，但由于该显示屏幕仅能够提供平面图像的显示，以使得屏幕的图像因为前挡风的形状会导致驾驶员对其的观测出现变形或近距离的压迫感，从而造成了驾驶员观测的不适；另一种是在车身内增加一个能够显示路况信息的屏幕，然而，这不仅增加车辆的成本，还使得驾驶员在观测屏幕时增加了驾驶的风险。
针对现有技术的不足，本领域的技术人员急需寻求一种裸眼立体图像显示组件，使其能够应用于汽车的挡风玻璃，以提高驾驶员对路况信息的观感。
发明内容
为了提高驾驶员对路况信息的观感，本发明提出了一种裸眼立体图像显示组件。
根据本发明的裸眼立体图像显示组件，包括透明的液晶显示屏幕和设置在液晶显示屏幕的图像显示面上的立体图像显示层。其中，立体图像显示层构造成能够将液晶显示屏幕上显示的平面图像转换为立体图像。
进一步地，立体图像显示层包括多个相互平行且依次排列连接的柱状透镜，柱状透镜的轴线与液晶显示屏幕的图像显示面的高度方向平行。
进一步地，立体图像显示层包括多个等宽且等间距设置的平行狭缝，平行狭缝的长度方向与液晶显示屏幕的图像显示面的高度方向平行。
进一步地，立体图像显示层为偏振片，图像显示组件还包括用于配合偏振片使用的偏光镜。
本发明还提出了一种挡风玻璃，包括挡风玻璃本体和设置在挡风玻璃本体上的上述裸眼立体图像显示组件，挡风玻璃本体包括朝向车身内部的内侧面和与内侧面相对的外侧面，液晶显示屏幕贴合固定在内侧面或外侧面或内侧面与外侧面之间。
进一步地，图像显示组件部分或全部覆盖挡风玻璃本体。
本发明还提出了一种汽车，包括：用于检测驾驶员的人眼位置的疲劳检测系统；与疲劳检测系统电连接的数据处理单元；与数据处理单元电连接的显示处理单元；以及上述挡风玻璃。其中，显示处理单元与图像显示组件电连接。
进一步地，疲劳检测系统设置为：检测驾驶员的头部动作和眼睛位置的变动，以实时变动液晶显示屏幕显示的图像；或检测驾驶员的手部动作，以实现对液晶显示屏幕进行手势操作。
进一步地，汽车还包括与图像显示组件电连接的方向操作盘，方向操作盘设置为：能够对液晶显示屏幕进行控制。
进一步地，汽车还包括与图像显示组件电连接的车载摄像头，车载摄像头设置为：能够采集路况信息并显示到液晶显示屏幕上。
与现有技术相比，本发明的裸眼立体图像显示组件一方面使得驾驶员的视线可不必离开挡风玻璃既能够读取液晶显示屏幕上的所有的信息，进而减少了驾驶风险；另一方面，立体图像的显示还能够使观测者对平面图像的感知更为清晰和准确，使得驾驶员能够更为准确的掌握路况信息；此外，透明的液晶显示屏幕直接粘贴或植入挡风玻璃上，不仅不会占用车内的空间，还不会对车内造型有所限制，使用更为便捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为根据本发明的图像显示组件的第一实施例的结构示意图；
图2为根据本发明的图像显示组件的第二实施例的结构示意图；
图3为根据本发明的图像显示组件的第三实施例的结构示意图；
图4为图3所示的偏振片的第一实施例的结构示意图；
图5为图3所示的偏振片的第二实施例的结构示意图；
图6为根据本发明的挡风玻璃的第一实施例的结构的侧视图；
图7为根据本发明的挡风玻璃的第二实施例的结构的侧视图；
图8为图6和图7所示的挡风玻璃的视野区域划分的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
图1至图3示出了根据本发明的裸眼立体图像显示组件100的结构。如图1至图3所示，该裸眼立体图像显示组件100包括透明的液晶显示屏幕1和设置在液晶显示屏幕1的图像显示面上的立体图像显示层2。其中，立体图像显示层2构造成能够将液晶显示屏幕1上显示的平面图像转换为立体图像。
本发明的裸眼立体图像显示组件100在使用时，可将液晶显示屏幕1(例如OLED屏幕)直接粘贴到需要的位置，由于液晶显示屏幕1为透明的屏幕，在其粘贴到该位置时，并不会对该处的可视性有所阻碍，同时，还能够使观测者直接观测到液晶显示屏幕1所显示的图像的画面。本发明的裸眼立体图像显示组件100的图像显示面上设置有立体图像显示层2，该立体图像显示层2具有的将液晶显示屏幕1上显示的平面图像转换为立体图像的功能又能够使观测者直接查看到立体图像，从而使得观测者对显示的图像的感知更为清晰和准确。
例如，可将本发明的裸眼立体图像显示组件100直接粘贴或植入汽车的挡风玻璃，从而使得汽车的挡风玻璃可变成一个能够使驾驶员观测到立体图像的屏幕。通过该设置，一方面，透明的液晶显示屏幕1并不会对驾驶员的视野造成阻碍，同时，驾驶员的视线可不必离开挡风玻璃既能够读取液晶显示屏幕1上的所有的信息，减少了驾驶风险；另一方面，当液晶显示屏幕1上显示为路况信息时，立体图像的显示还能够使观测者对显示的图像的感知更为清晰和准确；此外，透明的液晶显示屏幕1直接粘贴或植入挡风玻璃上，不仅不会占用车内的空间，还不会对车内造型有所限制，使用更为便捷。
在如图1所示的优选地第一实施例中，立体图像显示层2可包括多个相互平行且依次排列连接的柱状透镜21，柱状透镜21的轴线与液晶显示屏幕1的图像显示面的高度方向(即垂直于纸面的方面)平行。观测者通过柱状透镜21的固有特性，能够将液晶显示屏幕1上显示的平面图像观测为立体图像。优选地，各柱状透镜21的焦点可形成为焦点平面，液晶显示屏幕1的图像显示面可与焦点平面重合，以提高观测者观测的立体图像的清晰度。
在如图2所示的优选地第二实施例中，立体图像显示层2可包括多个等宽且等间距设置的平行狭缝22，平行狭缝22的长度方向(即垂直于纸面的方面)与液晶显示屏幕1的图像显示面的高度方向(即垂直于纸面的方面)平行，以使观测者能够通过平行狭缝22将液晶显示屏幕1上显示的平面图像观测为立体图像。
在如图3所示的优选地第三实施例中，立体图像显示层2可为偏振片23，图像显示组件2还可包括用于配合偏振片23使用的偏光镜(图中未示出)。优选地，如图4和图5所示，偏振片23可包括左眼图像像素231和右眼图像像素232，左眼图像像素231和右眼图像像素232可并列设置(如图4所示)或分布设置(如图5所示)。
图6和图7示出了根据本发明的挡风玻璃200的结构。如图6和图7所示，该挡风玻璃200包括挡风玻璃本体3和设置在挡风玻璃本体3上的上述裸眼立体图像显示组件100，挡风玻璃本体3可包括朝向车身内部的内侧面31和与内侧面31相对的外侧面32，液晶显示屏幕1贴合固定在内侧面31或外侧面32或内侧面31与外侧面32之间。根据上文可知，应用上述裸眼立体图像显示组件100的挡风玻璃200能够使观测者对平面图像的感知更为清晰和准确，使得当液晶显示屏幕1上显示为路况信息时，驾驶员能够更为准确的掌握，从而减少了驾驶风险；透明的液晶显示屏幕1直接粘贴或植入挡风玻璃上，不仅不会占用车内的空间，还不会对车内造型有所限制，使用更为便捷。
这里需要说明的是，当裸眼立体图像显示组件100的立体图像显示层2需为偏振片23，此时，驾驶员需佩戴偏光镜。而当裸眼立体图像显示组件100设置在内侧面31或外侧面32上时，图像显示组件100可选自上述三种实施例中的任何一种。
在一个优选地实施方式中，裸眼立体图像显示组件100可部分或全部覆盖挡风玻璃本体3。这里需要说明的是，如图8所示，挡风玻璃本体3可包括必要可视区域33和位于必要可视区域33下方的非必要可视区域34，这里的必要可视区域33是指法规中规定的前挡风玻璃在前方视野中的均不能存在遮挡的区域。由于该区域对玻璃透明度有明确的要求，因此，当裸眼立体图像显示组件100的立体图像显示层2为偏振片23时，由于偏振片23的物理特性会大幅降低挡风玻璃本体3的透光率，从而可将裸眼立体图像显示组件100放置在非必要可视区域34内，以使得驾驶员在能够清晰的、准确的观测裸眼立体图像显示组件100显示的路况信息的同时，还能够提高汽车驾驶的安全性。
本发明还提出了一种汽车，包括：用于检测驾驶员的人眼位置的疲劳检测系统(图中未示出)；与疲劳检测系统电连接的数据处理单元(图中未示出)；与数据处理单元电连接的显示处理单元(图中未示出)；以及上述挡风玻璃200。其中，显示处理单元与裸眼立体图像显示组件100电连接。
本发明的汽车在使用时，首先通过疲劳检测系统(例如驾驶员疲劳检测摄像头)确认驾驶员人眼位置，此时，需保证驾驶员疲劳检测摄像头位置及角度的偏差很小；然后将人眼位置的信息输入至数据处理单元，此时，数据处理单元可根据疲劳检测摄像头的位置、人眼的位置(或单眼相对位置)、裸眼立体图像显示组件100的位置以及挡风玻璃本体3的曲率、角度以及图像透视原理等信息，以整车坐标为基准，计算出裸眼立体图像显示组件100应显示的图像，从而使得驾驶员能够直接观测或佩戴偏光镜观测挡风玻璃200上的裸眼立体图像显示组件100显示的立体图像。同时，由于疲劳检测系统的实时监测，还能够在驾驶员的头部动作及眼睛位置发生变动时，实时变动裸眼立体图像显示组件100上显示的图像，从而使得驾驶员能够更为直观的观测到清晰、明确、无变形的道路及车辆信息。
优选地，疲劳检测系统可设置为：检测驾驶员的头部动作和眼睛位置的变动，以实时变动液晶显示屏幕1显示的图像；或检测驾驶员的手部动作，以实现对液晶显示屏幕1进行手势操作。通过该设置，可便于驾驶员对液晶显示屏幕1显示的图像进行操控，以降低车辆的行驶的风险。
优选地，汽车还可包括与裸眼立体图像显示组件100电连接的方向操作盘(图中未示出)，方向操作盘可设置为：能够对液晶显示屏幕1进行控制，以便于驾驶员对液晶显示屏幕1显示的图像进行操控。
优选地，汽车还可包括与裸眼立体图像显示组件100电连接的车载摄像头(图中未示出)，车载摄像头可设置为：能够采集路况信息并显示到液晶显示屏幕1上。通过该设置，可使液晶显示屏幕1能够显示出更为全面的道路的路况信息，从而更利于驾驶员对道路路况的掌握，以提高行车安全。
需要说明的是，汽车可包括燃油汽车、电动汽车等，具体可为两厢轿车、三厢轿车、皮卡车、SUV、MPV、面包车或越野车等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种裸眼立体图像显示组件，其特征在于，包括透明的液晶显示屏幕和设置在所述液晶显示屏幕的图像显示面上的立体图像显示层，其中，所述立体图像显示层构造成能够将所述液晶显示屏幕上显示的平面图像转换为立体图像。
2.根据权利要求1所述的裸眼立体图像显示组件，其特征在于，所述立体图像显示层包括多个相互平行且依次排列连接的柱状透镜，所述柱状透镜的轴线与所述液晶显示屏幕的图像显示面的高度方向平行。
3.根据权利要求1所述的裸眼立体图像显示组件，其特征在于，所述立体图像显示层包括多个等宽且等间距设置的平行狭缝，所述平行狭缝的长度方向与所述液晶显示屏幕的图像显示面的高度方向平行。
4.根据权利要求1所述的裸眼立体图像显示组件，其特征在于，所述立体图像显示层为偏振片，所述图像显示组件还包括用于配合所述偏振片使用的偏光镜。
5.一种挡风玻璃，其特征在于，包括挡风玻璃本体和设置在所述挡风玻璃本体上的根据权利要求1至4中任一项所述的裸眼立体图像显示组件，所述挡风玻璃本体包括朝向车身内部的内侧面和与所述内侧面相对的外侧面，所述液晶显示屏幕贴合固定在所述内侧面或所述外侧面或所述内侧面与所述外侧面之间。
6.根据权利要求5所述的挡风玻璃，其特征在于，所述裸眼立体图像显示组件部分或全部覆盖所述挡风玻璃本体。
7.一种汽车，其特征在于，包括：
用于检测驾驶员的人眼位置的疲劳检测系统；
与所述疲劳检测系统电连接的数据处理单元；
与所述数据处理单元电连接的显示处理单元；以及，
根据权利要求5或6中任一项所述的挡风玻璃；
其中，所述显示处理单元与所述裸眼立体图像显示组件电连接。
8.根据权利要求7所述的汽车，其特征在于，所述疲劳检测系统设置为：检测驾驶员的头部动作和眼睛位置的变动，以实时变动所述液晶显示屏幕显示的图像；或检测驾驶员的手部动作，以实现对所述液晶显示屏幕进行手势操作。
9.根据权利要求7所述的汽车，其特征在于，所述汽车还包括与所述图像显示组件电连接的方向操作盘，所述方向操作盘设置为：能够对所述液晶显示屏幕进行控制。
10.根据权利要求7所述的汽车，其特征在于，所述汽车还包括与所述裸眼立体图像显示组件电连接的车载摄像头，所述车载摄像头设置为：能够采集路况信息并显示到所述液晶显示屏幕上。
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