CN117141384A - 用于车辆的hud装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车技术领域，具体提供一种用于车辆的HUD装置及车辆，旨在解决HUD的显示画面越来越大，显示距离越来越远，导致HUD的体积也越来越大，座舱内IP下方的布置空间有限，空间限制了HUD性能，导致当前HUD性能无法进一步提高的问题的问题。为此目的，本发明的用于车辆的HUD装置包括底壳，HUD装置位于仪表板横梁和前围板之间，并通过底壳与仪表板横梁和前围板进行可拆卸固定连接。本发明直接通过HUD装置的底壳分别与仪表板横梁和前围板进行连接来实现HUD装置的安装，取消了现有技术中的CCB支架，从而扩充了HUD装置的安装空间，有利于增大HUD装置的体积，而且由于取消了CCB支架，缩短了公差链，提升了HUD的安装精度，达到整体提升HUD装置性能的目的。

Description

用于车辆的HUD装置及车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体提供一种用于车辆的HUD装置及车辆。

背景技术

HUD是HeadUpDisplay的简称(也称作抬头显示系统)，HUD的原理是利用光学反射原理，将重要的行车数据投射到前档玻璃上，这其中包括两个结构就是资料处理和影响显示。当汽车高速行驶时，如果驾驶者经常低头看仪表信息的话，很有可能就会注意力不集中且会驾驶疲劳。因此通过HUD装置的设置，可以减少低头看仪表的频率，这样就会避免驾驶者注意力中断从而减少事故发生的概率。

目前HUD在车上的普及率越来越高，传统的安装方式是HUD作为一个单独的零件安装到CCB支架上，CCB支架再安装在前围板和CCB(仪表板横梁)之间。由于目前对HUD的要求越来越高，使HUD的显示画面越来越大，显示距离越来越远，但是HUD的体积也会越来越大，座舱内仪表板下方的布置空间有限，空间限制了HUD性能，导致当前HUD性能无法进一步提高。

因此，本发明需要提供一种新的用于车辆的HUD装置及车辆来解决上述技术问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有对HUD的要求越来越高，使HUD的显示画面越来越大，显示距离越来越远，导致HUD的体积也越来越大，但是座舱内IP下方的布置空间有限，空间限制了HUD性能，导致当前HUD性能无法进一步提高的问题。

为此目的，在第一方面，本发明提供一种用于车辆的HUD装置，所述车辆包括仪表板横梁和前围板，所述HUD装置包括底壳，所述HUD装置位于所述仪表板横梁和所述前围板之间，并通过所述底壳与所述仪表板横梁和所述前围板进行可拆卸固定连接。

在采用上述技术方案的情况下，本发明直接通过HUD装置的底壳分别与仪表板横梁和前围板进行连接来实现HUD装置的安装，取消了现有技术中的CCB支架，从而扩充了HUD装置的安装空间，有利于增大HUD装置的体积，而且由于取消了CCB支架，缩短了公差链，提升了HUD的安装精度，达到整体提升HUD装置性能的目的。

在上述用于车辆的HUD装置的具体实施方式中，所述HUD装置还包括上盖和元器件，所述上盖与所述底壳可拆卸固定连接，所述上盖和所述底壳之间形成空腔用于安装所述元器件。

在采用上述技术方案的情况下，将底壳与上盖的连接方式设计成可拆卸连接，这样使底壳能够成为单独的个体，在不选装HUD装置的车辆上也可以单独安装底壳，从而保证车辆整体的安装强度，适用性更广泛。

在上述用于车辆的HUD装置的具体实施方式中，所述底壳采用金属材料制成。

在采用上述技术方案的情况下，将底壳由现有技术中的塑料材质替换为金属材料提高了壳体的刚度和强度，保证了HUD装置在前围板和仪表板横梁之间的承接强度，实现了HUD装置通过底壳与前围板和仪表板横梁的连接。

在上述用于车辆的HUD装置的具体实施方式中，所述底壳上固定有连接部，所述连接部的端部分别与所述仪表板横梁和所述前围板进行可拆卸固定连接，所述连接部上一体成型有加强筋。

在采用上述技术方案的情况下，连接部上设置加强筋，增加了连接部的强度，从而保证了前围板与仪表板横梁之间的连接强度，保证了车身的稳定性，提升了整车的NVH性能。

在上述用于车辆的HUD装置的具体实施方式中，所述连接部设置在底壳的外侧壁上，所述连接部与所述底壳的侧壁组合形成槽式结构，所述加强筋设置在槽式结构的内侧。

在采用上述技术方案的情况下，连接部与底壳的侧壁形成槽式结构以及在槽式结构内设置加强筋，增加了底壳在前围板和仪表板横梁之间的连接强度，保证了车身稳定性，有利于提升整车NVH性能。

在上述用于车辆的HUD装置的具体实施方式中，所述连接部的个数为两个并分别位于所述底壳的两侧外壁上，并且/或者

所述连接部与所述底壳一体成型。

在上述用于车辆的HUD装置的具体实施方式中，所述连接部上设有溃缩部。

在采用上述技术方案的情况下，本发明在连接部上设置溃缩部，在车辆发生碰撞的时候能够提供足够的溃缩量，避免和减少在碰撞后对驾驶员的损害，提高了安全性。

在上述用于车辆的HUD装置的具体实施方式中，所述连接部的端部设置有调节固定组件以调整和固定所述底壳在所述仪表板横梁和所述前围板之间的位置。

在采用上述技术方案的情况下，本发明设计的调节固定组件不仅能够实现底壳与仪表板横梁和前围板的连接，而且在HUD装置安装后可以通过调节固定组件来调节HUD装置的位置，在整车HUD下线检测出现偏差时可以快速调节，避免重新拆装HUD装置，节省工时，保证了HUD装置的安装精度。

在上述用于车辆的HUD装置的具体实施方式中，所述调节固定组件包括螺栓和锁紧螺母，所述螺栓与所述连接部的端部螺纹连接，所述锁紧螺母螺纹连接在所述螺栓上，所述螺栓与所述锁紧螺母共同作用将底壳可拆卸固定连接在所述仪表板横梁和前围板之间。

在采用上述技术方案的情况下，锁紧螺母相对螺栓能够旋转，因此在仪表板横梁或者前围板通过螺栓与底壳螺纹连接后可以通过旋转锁紧螺母来控制底壳沿螺栓中心线方向的位置，从而达到在螺栓中心线方向HUD装置位置的调节功能，操作方便快捷。

在第二方面，本发明还提供一种车辆，包括仪表板横梁和前围板，所述仪表板横梁和所述前围板之间安装有如上述技术方案中任一项所述的用于车辆的HUD装置；或者所述仪表板横梁和所述前围板之间安装有如上述技术方案中任一项所述的底壳。

在采用上述技术方案的情况下，将HUD装置的底壳设计为独立的个体，使车辆上可以选装或不选装HUD装置，为用户提供了更多的选择，在不选装HUD装置时，只需将底壳安装在仪表板横梁和前围板之间，在保证强度的同时也提供了更多的选择性地，适用范围广，满足了更多用户需求。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明提供的HUD装置上的底壳与前围板和仪表板横梁连接的整体结构示意图；

图2是图1背面的结构示意图；

图3是底壳的截面示意图；

图4是底壳的整体结构示意图。

附图标记列表：

1、前围板；2、仪表板横梁；3、底壳；4、连接部；5、溃缩部；6、调节固定组件；61、螺栓；62、锁紧螺母；7、加强筋；8、辅助件。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示相关装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，序数词“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

现有技术中随着科技的发展，对HUD的要求越来越高，使HUD的显示画面越来越大，显示距离越来越远，导致HUD的体积也越来越大，既想要比较高的HUD性能，较大的FOV，较远的投影距离，较好的显示效果，但是座舱内IP下方的布置空间有限，空间限制了HUD性能，导致当前HUD性能无法进一步提高。

为解决上述技术问题，首先参阅图1和图2，本发明提供一种用于车辆的HUD装置，车辆包括仪表板横梁2和前围板1，HUD装置包括底壳3，HUD装置位于仪表板横梁2和前围板1之间，并通过底壳3与仪表板横梁2和前围板1进行可拆卸固定连接。

本发明直接通过HUD装置的底壳3分别与仪表板横梁2和前围板1进行连接来实现HUD装置的安装，取消了现有技术中的CCB支架，在空间上占用掉了CCB支架的结构空间以及HUD装置与CCB支架之间的安装孔隙，在功能上取代了CCB支架，桥接前围板1和仪表板横梁2，从而扩充了HUD装置的安装空间，有利于增大HUD装置的体积，而且由于取消了CCB支架，缩短了公差链，提升了HUD的安装精度，达到整体提升HUD装置性能的目的。

在一个实施例中，HUD装置还包括上盖和元器件(为了使底壳3显示的更清楚并未在图中画出)，上盖与底壳3可拆卸固定连接，上盖和底壳3之间形成空腔用于安装元器件。元器件指的是HUD装置中所用到的各种器件，由于HUD装置中涉及的各种器件对本领域技术人员来说是已知的现有技术，因此在此不再详细赘述。另外，在本发明中，将上盖与底壳3之间设计为能够拆卸的结构，使底壳3能够成为单独的个体，在不选装HUD装置的车辆上也可以单独安装底壳3从而保证车辆整体的安装强度，适用性更广泛，增加了用户的选择性。上盖与底壳3之间可以通过螺钉进行可拆卸固定连接。示例性地，在底壳3的边缘部位设置连接孔，上盖盖在底壳3上后通过螺钉与连接孔进行连接，从而实现了底壳3与上盖的拼接固定。

在一个实施例中，底壳3采用金属材料制成。在现有技术中，HUD装置的底壳3采用塑料材质制成，而在本发明中将底壳3由现有技术中的塑料材质替换为金属材料提高了壳体的刚度和强度，保证了HUD装置在前围板1和仪表板横梁2之间的承接强度。

示例性地，底壳3可以采用合金材料制成，比如镁铝合金材质，镁铝合金材质散热性能好，将底壳3采用镁铝合金材质制成，有利于提高HUD装置的散热性能。

可以理解的是，底壳3的材质不局限于合金材料，在保证底壳3具有较好刚度和强度的前提下，即在不偏离本发明基本原理的前提下，根据设计需要进行灵活设定。

在一个实施例中，参阅图1-4所示，底壳3上固定有连接部4，连接部4的端部分别与仪表板横梁2和前围板1进行可拆卸固定连接，连接部4上一体成型有加强筋7。由于底壳3位于前围板1和仪表板横梁2之间，为了使底壳3与前围板1和仪表板横梁2进行连接，连接部4的端部与底壳3的外侧壁齐平或延伸至底壳3的外侧。

在一个实施例中，连接部4的个数为两个并分别位于底壳3的两侧外壁上。连接部4分别位于底壳3的两侧，使底壳3与上盖形成的空腔位于两个连接部4之间，保证了连接的稳定性。连接部4同时与前围板1和仪表板横梁2连接，连接部4的一个端部靠近前围板1用于与前围板1连接，另一个端部靠近仪表板横梁2用于与仪表板横梁2连接。

当然可以理解的是，连接部4的个数不局限于两个，连接部4的设置位置也不局限于底壳3的两侧外壁上，还可以设置在底壳3的前端壁或后端壁上。但是需要说明的是，将连接部4设置在底壳3的两侧外壁上作为本申请的优选实施例，这样在保证整体强度的同时，减少至少制作成本。需要说明的是，当存在连接部4设置在底壳3的前端壁或后端壁上时，该连接部4的一端用于底壳3固定连接，另一端用于与对应的仪表板横梁2或前围板1连接。

在一个实施例中，连接部4与底壳3一体成型。连接部4与底壳3采用一体成型式结构，减少了连接部4与底壳3的组装步骤，不仅简化了安装工序，而且保证了连接部4与底壳3之间的安装精度。

在一个实施例中，连接部4设置在底壳3的外侧壁上，连接部4与底壳3的侧壁组合形成槽式结构，加强筋7设置在槽式结构的内侧。具体地，如图3所示，连接部4呈L形结构，槽式结构的截面形状为U型，槽式结构的开口朝下。当然槽式结构的开口也可以朝上，但是为了整体外观的美观性，在本申请中，优选地，槽式结构的开口朝下。在本申请中，加强筋7的个数为多个，可以横向等间距分布或者纵向等间距分布，也可以横纵交叉分布。另外，连接部4与底壳3侧壁组合形成的槽式结构的宽度尺寸，本申请不作具体限定，根据底壳3形状、连接部4的性能要求等灵活设定。槽式结构上的开口设计，在成形底壳3时有利于脱模。

需要说明的是，尽管上述描述的连接部4与底壳3的侧壁形成槽式结构，加强筋7设置在槽式结构内侧，但是这不是限制性地，连接部4的结构以及加强筋7在连接部4上的分布还可以为其他结构，示例性地，连接部4也可以为实心杆，加强筋7设置在连接部4的外壁上，也可以是横向分布或者纵向分布，再或者是横纵交叉分布。因此，在不偏离本发明基本原理的前提下，连接部4的结构以及加强筋7在连接部4上的分布均根据实际使用要求灵活设计。

在上述实施例中，连接部4与底壳3的侧壁形成槽式结构以及在槽式结构内设置加强筋7，增加了底壳3在前围板1和仪表板横梁2之间的连接强度，保证了车身稳定性，有利于提升整车NVH性能。

在一个实施例中，连接部4上设有溃缩部5。具体地，如图1和图2所示，溃缩部5为孔状结构，且溃缩部5靠近仪表板横梁2的部位设置。为了满足一些车辆使用要求，保护人身安全，本发明在连接部4上设置溃缩部5，在车辆发生碰撞的时候能够提供足够的溃缩量，使连接部4能够发生收缩，这样避免和减少了在碰撞后对驾驶员的损害，提高了安全性。

可以理解的是，尽管上述描述的溃缩部5为孔状结构，但是这对本发明的保护范围不够成限制，溃缩部5也可以为杆状结构，此时溃缩部5的强度小于连接部4的强度，比如通过减少溃缩部5的宽度来减少该处的强度，因此在不偏离本发明基本原理的前提下，溃缩部5的结构根据实际使用情况灵活设定。

另外，溃缩部5为孔状结构时，本申请不对孔的形状进行限定，可以为圆形或椭圆形等，在不偏离本发明基本原理的前提下，孔的形状根据实际使用情况灵活设定。

当然，关于连接部4上溃缩部5的个数以及设置位置，本申请也不作具体限定，示例性地，如图1和图2所示，溃缩部5的个数为一个并靠近仪表板横梁2设置。因此，在不偏离本发明基本原理的前提下，溃缩部5的个数和位置根据设计要求和实际情况灵活设定。

在一个实施例中，连接部4的端部设置有调节固定组件6以调整和固定底壳3在仪表板横梁2和前围板1之间的位置。

在现有技术中，由于HUD装置的成形精度要求高，显示画面必须清晰，而这些均与HUD装置的安装位置精度有关，因此HUD装置安装在车身上后需要进行线下检测，如果检测时需要对HUD装置的位置进行调整，就需要将HUD装置整体拆卸下来，操作繁琐浪费时间。

在本申请中，本发明设计的调节固定组件6不仅能够实现底壳3与仪表板横梁2和前围板1的连接，而且在HUD装置安装后可以通过调节固定组件6来调节HUD装置的位置，在整车HUD下线检测出现偏差时可以快速调节，避免重新拆装HUD装置，节省工时，保证了HUD装置的安装精度。

在一个实施例中，调节固定组件6包括螺栓61和锁紧螺母62，螺栓61与连接部4的端部螺纹连接，锁紧螺母62螺纹连接在螺栓61上，螺栓61与锁紧螺母62共同作用将底壳3可拆卸固定连接在仪表板横梁2和前围板1之间。

在进行安装时，与前围板1对应的螺栓61贯穿前围板1并于连接部4进行螺纹连接，与仪表板横梁2对应的螺栓61贯穿仪表板横梁2并于连接部4螺纹连接，然后旋转螺栓61上的锁紧螺母62与螺栓61共同作用将对应的前围板1或仪表板横梁2进行锁紧，实现底壳3直接固定在前围板1和仪表板横梁2之间。在进行线下检测需要调整HUD装置在螺栓61中心线方向的位置时，只需拧松锁紧螺母62，然后对HUD装置进行位置调节即可，调节完整后再拧紧锁紧螺母62，从而实现了HUD装置在螺栓61中心线方向位置调节功能，有助于提高HUD装置的安装精度和成像精度。

在本申请中，锁紧螺母62相对螺栓61能够旋转，因此在仪表板横梁2或者前围板1通过螺栓61与底壳3螺纹连接后可以通过旋转锁紧螺母62来控制底壳3沿螺栓61中心线方向的位置，从而达到在螺栓61中心线方向HUD装置位置的调节功能，操作方便快捷。

需要说明的是，在本申请中，调节固定组件6调节的是螺栓61中心线方向的位置，即前围板1和仪表板横梁2之间的横向方向也是车身的长度方向。但是在本申请中，不局限于对前围板1和仪表板横梁2之间的横向方向的调节。可以通过更改调节固定组件6的安装位置来更改调节方向，比如可以更改螺栓61与底壳3和前围板1或仪表板横梁2的连接位置来调节纵向方向的位置，也可以调节上下方向的位置。因此，在不偏离本发明基本原理的前提下，根据实际使用情况和设计要求灵活设定。

在一个实施例中，参阅图4，底壳3两侧的连接部4靠近仪表板横梁2的部位通过辅助件8进行连接，辅助件位于底壳3与仪表板横梁2之间。辅助件8与连接部4采用一体成型，辅助件8连接在两个连接部4之间有助于提高底壳3整体的连接强度。

另外，本发明还提供一种车辆，包括仪表板横梁2和前围板1，仪表板横梁2和前围板1之间安装有如上述技术方案中任一项的用于车辆的HUD装置。

此外，本发明还提供一种车辆，包括仪表板横梁2和前围板1，仪表板横梁2和前围板1之间安装有如上述技术方案中任一项的底壳3。

在上述各种实施例以及各种拓展的实施方式中，车辆上的仪表板横梁2和前围板1仅通过底壳3进行连接，在此车辆上无需安装HUD装置所用的元器件，在不选装HUD装置的前提下也能保证承接强度。这样使车辆具有两者选择，第一种，车辆上直接安装HUD装置，第二种，车辆上安装底壳3而不安装涉及HUD装置的其他元器件，增加了用户的选择性，并且安装也便捷。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于车辆的HUD装置，所述车辆包括仪表板横梁和前围板，其特征在于，所述HUD装置包括底壳，所述HUD装置位于所述仪表板横梁和所述前围板之间，并通过所述底壳与所述仪表板横梁和所述前围板进行可拆卸固定连接。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的HUD装置，其特征在于，所述HUD装置还包括上盖和元器件，所述上盖与所述底壳可拆卸固定连接，所述上盖和所述底壳之间形成空腔用于安装所述元器件。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的HUD装置，其特征在于，所述底壳采用金属材料制成。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的HUD装置，其特征在于，所述底壳上固定有连接部，所述连接部的端部分别与所述仪表板横梁和所述前围板进行可拆卸固定连接，所述连接部上一体成型有加强筋。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的HUD装置，其特征在于，所述连接部设置在底壳的外侧壁上，所述连接部与所述底壳的侧壁组合形成槽式结构，所述加强筋设置在槽式结构的内侧。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的HUD装置，其特征在于，所述连接部的个数为两个并分别位于所述底壳的两侧外壁上；并且/或者

所述连接部与底壳一体成型。

7.根据权利要求4所述的用于车辆的HUD装置，其特征在于，所述连接部上设有溃缩部。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的用于车辆的HUD装置，其特征在于，所述连接部的端部设置有调节固定组件以调整和固定所述底壳在所述仪表板横梁和所述前围板之间的位置。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的HUD装置，其特征在于，所述调节固定组件包括螺栓和锁紧螺母，所述螺栓与所述连接部的端部螺纹连接，所述锁紧螺母螺纹连接在所述螺栓上，所述螺栓与所述锁紧螺母共同作用将底壳可拆卸固定连接在所述仪表板横梁和前围板之间。

10.一种车辆，包括仪表板横梁和前围板，其特征在于，所述仪表板横梁和所述前围板之间安装有如权利要求1-8中任一项所述的用于车辆的HUD装置；或者所述仪表板横梁和所述前围板之间安装有如权利要求1-8中任一项所述的底壳。