CN117863868A - 座舱显示系统 - Google Patents

Abstract

一种座舱显示系统，适于安装在座舱内，且包括触控显示器、至少一抬头显示器与控制单元。触控显示器设置在座舱内的方向盘内，且适于显示影像信息。方向盘的装饰层覆盖触控显示器的显示面。至少一抬头显示器适于在座舱的透视窗上进行显示。控制单元电性连接触控显示器与至少一抬头显示器。控制单元适于根据对触控显示器进行的触控动作将影像信息显示在触控显示器与至少一抬头显示器的至少一者上。另一种座舱显示系统也被提出。

Description

座舱显示系统

技术领域

本发明涉及一种显示系统，且特别涉及一种座舱显示系统。

背景技术

显示器在车用领域的相关应用随着显示器技术越趋成熟而逐渐崭露头角。近年来，在市面上贩售的部分高阶车款中，传统的仪表板、后视镜或中控台已逐渐被平面或曲面显示器所取代。尽管如此，现行的方向盘大多仍设有能执行不同功能的多个实体按键。这些功能性按键的设置不仅降低了方向盘的外观美感，在操作上也较不直觉，且驾驶往往需要低头确认仪表板上对应的功能选项进行调整，导致驾驶容易分心而影响行车安全。

发明内容

本发明提供一种座舱显示系统，其信息的呈现更为便利，且操作方式也更为直觉。

本发明提供一种座舱显示系统，其影像显示的沉浸感更好。

本发明的座舱显示系统，适于安装在座舱内，且包括触控显示器、至少一抬头显示器与控制单元。触控显示器设置在座舱内的方向盘内，且适于显示影像信息。方向盘的装饰层覆盖触控显示器的显示面。至少一抬头显示器适于在座舱的透视窗上进行显示。控制单元电性连接触控显示器与至少一抬头显示器。控制单元适于根据对触控显示器进行的触控动作将影像信息显示在触控显示器与至少一抬头显示器的至少一者上。

本发明的座舱显示系统，适于安装在座舱内，且包括至少一抬头显示器、透明显示器与控制单元。至少一抬头显示器适于在座舱的透视窗上进行显示。透明显示器设置在座舱的透视窗内，且重叠于至少一抬头显示器。控制单元电性连接透明显示器与至少一抬头显示器。控制单元适于将影像画面拼接地显示在透明显示器与至少一抬头显示器上。

基于上述，在本发明的一实施例的座舱显示系统中，安装在方向盘内的触控显示器可用来取代现行方向盘上的多个功能性按键，且操作时控制单元能根据对触控显示器的触控动作将影像信息显示在触控显示器与至少一抬头显示器的至少一者上。据此，方向盘的整体美感不仅能获得提升，其控制项目的选取与设定方式也更为直觉且便利。

附图说明

图1是依照本发明的一种座舱显示系统的立体示意图。

图2是图1的座舱显示系统的方框图。

图3A及图3B是图1的方向盘在触控显示器被碰触时运行流程的侧视示意图。

图4A至图4C是图1的座舱显示系统操作在第一情境时的流程示意图。

图5是图1的座舱显示系统与移动装置无线连接时的方框图。

图6A至6C是图1的座舱显示系统操作在第二情境时的流程示意图。

图7A及图7B是图1的座舱显示系统操作在第三情境时的流程示意图。

图8是图1的座舱显示系统操作在第三情境时的侧视示意图。

图9是图7B的另一种变形实施方式的示意图。

图10A及图10B是图1的座舱显示系统操作在第四情境时的流程示意图。

图11A及图11B是图1的座舱显示系统操作在第五情境时的流程示意图。

附图标记说明：

50：方向盘

55：装饰层

60：致动机构

100：座舱显示系统

110：触控显示器

110ds：显示面

121、122、123：抬头显示器

121P、122P、123P：投影光机

130：透明显示器

200：控制单元

300：移动装置

AD：排列方向

CP：座舱

DIF：行车信息

DR：驾驶

DS：驾驶座

DT1、DT2：成像深度

EIF：娱乐信息

EYE：眼睛

FG：手指

ICON、ICON1～ICON7：图标

IM：影像信息

MSG：对话信息

NAVI-1、NAVI-2：导航指标

NAVI-1a：第一部分

NAVI-1b：第二部分

WD：透视窗

WMSG：警示信息

具体实施方式

本文使用的“约”、“近似”、“本质上”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或例如±30％、±20％、±15％、±10％、±5％内。再者，本文使用的“约”、“近似”、“本质上”、或“实质上”可依测量性质、切割性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。

在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，“连接”可以指物理及/或电性连接。再者，“电性连接”可为二元件间存在其它元件。

此外，诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对术语可在本文中用于描述一个元件与另一元件的关系，如图所示。应当理解，相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其它元件的“下”侧的元件将被定向在其它元件的“上”侧。因此，示例性术语“下”可以包括“下”和“上”的取向，取决于附图的特定取向。类似地，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其它元件“下方”或“下方”的元件将被定向为在其它元件“上方”。因此，示例性术语“上面”或“下面”可以包括上方和下方的取向。

本文参考作为理想化实施例的示意图的截面图来描述示例性实施例。因此，可以预期到作为例如制造技术及/或(and/or)公差的结果的图示的形状变化。因此，本文所述的实施例不应被解释为限于如本文所示的区域的特定形状，而是包括例如由制造导致的形状偏差。例如，示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙及/或非线性特征。此外，所示的锐角可以是圆的。因此，图中所示的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不是旨在示出区域的精确形状，并且不是旨在限制权利要求。

现将详细地参考本发明的示范性实施方式，示范性实施方式的实例说明于说明书附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

图1是依照本发明的一种座舱显示系统的立体示意图。图2是图1的座舱显示系统的方框图。图3A及图3B是图1的方向盘在触控显示器被碰触时运行流程的侧视示意图。请参照图1及图2，适于安装在座舱CP内的座舱显示系统100可选择性地包括触控显示器110、第一抬头显示器121、第二抬头显示器122、第三抬头显示器123与透明显示器130。需说明的是，在本实施例中，抬头显示器的数量虽然是以三个为例进行示范性地说明，并不表示本发明以此为限制。在其他实施例中，抬头显示器的数量当可视不同的应用情境而调整。

在本实施例中，座舱CP例如是汽车座舱，但不限于此。在其他实施例中，座舱也可以是模拟器座舱或电脑座舱。座舱CP内可设有驾驶座DS以及设置在驾驶座DS前方的方向盘50。特别注意的是，触控显示器110是设置在方向盘50内，且方向盘50的装饰层55覆盖触控显示器110的显示面110ds(如图3A所示)。更具体地说，本实施例的触控显示器110为隐藏在方向盘50内部的触控屏幕。

当触控显示器110被驾驶DR的手指FG触碰时，触控显示器110的显示面110ds适于朝向方向盘50的装饰层55变形凸起(如图3B所示)。在本实施例中，触控显示器110的变形凸起可通过触发方向盘50内部的致动机构60来实现，但不限于此。因此，本实施例的触控显示器110具有可伸展(stretchable)或可挠(flexible)的特性。举例来说，触控显示器110可以是多个具有自发光特性的发光单元(未示出)以及串接这些发光单元的多条信号线(未示出)所组成，其中发光单元可包括像素电路(未示出)与至少一发光元件(未示出)，且信号线具有可弯折或拉伸的特性，但不限于此。

另一方面，为了让隐藏在方向盘50的装饰层55下方的触控显示器110能清楚地显示，本实施例的触控显示器110还可具有高亮度的显示特性，但不限于此。在其他实施例中，方向盘50的装饰层55在重叠于触控显示器110的显示面110ds的部分可设有多条缝隙。这些缝隙在触控显示器110未变形凸起时会处于密合状态，而在触控显示器110变形凸起时会形成较大的开口，使装饰层55下方的触控显示器110的影像画面更清晰地呈现出。

特别说明的是，本实施例的触控显示器110可用来取代现行方向盘上的多种功能性按键，以提升方向盘50的整体美感。举例来说，触控显示器110可用于显示具有功能性选单的影像信息，但不限于此。另外，通过触控显示器110的可变形特性还能增加驾驶DR操作时的触感反馈。

在本实施例中，第一抬头显示器121、第二抬头显示器122、第三抬头显示器123可沿着排列方向AD并排设置，且适于在座舱CP的透视窗WD上进行显示。举例来说，第一抬头显示器121、第二抬头显示器122与第三抬头显示器123分别具有第一投影光机121P、第二投影光机122P与第三投影光机123P。这些投影光机可设置在座舱CP的控制平台上，并且朝向透视窗WD投射影像。

透明显示器130设置在座舱CP的透视窗WD内，且重叠于第一抬头显示器121、第二抬头显示器122与第三抬头显示器123。在本实施例中，透视窗WD的透视范围大致上都是透明显示器130的设置范围，但不限于此。

请继续参照图1及图2，座舱显示系统100还包括控制单元200，电性连接触控显示器110、第一抬头显示器121、第二抬头显示器122、第三抬头显示器123与透明显示器130。在本实施例中，控制单元200例如是驾驶舱域控制器(cockpit domain controller，CDC)，具有高效能的电脑运算能力，且适于执行多种演算法来实现主动式调整显示屏幕的功能。由于这些显示器都是经由同一个控制单元200进行驱动，显示器间的信息传递十分便利，且操作更为直觉。

举例来说，在本实施例中，控制单元200适于根据驾驶DR对触控显示器110进行的触控动作将影像信息显示在触控显示器110、第一抬头显示器121、第二抬头显示器122与第三抬头显示器123的至少一者上。

以下将针对座舱显示系统100的触控显示器110、抬头显示器与透明显示器130的几种使用情境进行示范性地说明。

图4A至图4C是图1的座舱显示系统操作在第一情境时的流程示意图。请参照图2、图4A及图4B，举例来说，当驾驶DR的手指FG(例如右手的大拇指)触碰到方向盘50内的触控显示器110时，触控显示器110的显示面110ds会朝向方向盘50的装饰层55变形凸起(如图3A及图3B所示)，与此同时触控显示器110与第一抬头显示器121会同步显示影像信息IM的至少一部分，但不以此为限。在其他实施方式中，影像信息IM也可拼接地同步显示在第一抬头显示器121、第二抬头显示器122与第三抬头显示器123的至少两者上。

需说明的是，在本实施例中，由于触控显示器110的可显示画面的尺寸较抬头显示器来得小，为了清楚呈现影像，触控显示器110可以只同步显示出在抬头显示器上所呈现的影像信息IM的重点部分。倘若触控显示器110的显示尺寸因为在方向盘50上的设置方式不同而增加时，当可增加影像信息IM在触控显示器110上的同步显示内容。本发明并不加以限制触控显示器110与抬头显示器的同步显示方式。

此外，在另一实施方式中，当驾驶DR触碰到方向盘50内的触控显示器110时，影像信息IM也可仅显示在触控显示器110上。当驾驶DR进一步对触控显示器110进行往抬头显示器的方向滑动的触控动作时，控制单元200才会将影像信息IM同步显示在抬头显示器上。

在本实施例中，影像信息IM例如是包含多个图标ICON的功能性选单。驾驶DR可通过对触控显示器110的另一触控动作进行功能性选单的多个图标ICON的切换显示。举例来说，驾驶DR的手指FG可沿着这些图标ICON的排列方向进行滑动来浏览功能性选单的不同功能选项。

特别注意的是，在图标ICON的切换显示过程中，被关注的图标ICON的尺寸会被放大，而其余图标的尺寸维持不变或被缩小。如图4A所示，当驾驶DR将代表音量调整功能的图标ICON1滑动至画面中央时，图标ICON1的尺寸会被放大，而代表温度调整功能的图标ICON2以及代表定速控制功能的图标ICON3各自的尺寸则维持不变。

相似地，当驾驶DR将图标ICON2滑动至画面中央时，图标ICON2的尺寸会被放大，被滑出画面中央的图标ICON1其尺寸会被缩小，而其余图标ICON3的尺寸维持不变，如图4B所示。

当驾驶DR欲进行座舱CP内空调温度设定的调整时，可对触控显示器110进行往抬头显示器的方向滑动的触控动作，控制单元200会根据此触控动作在抬头显示器上显示被选定图标ICON2的功能性画面，如图4C所示。然而，本发明不限于此。在另一实施方式中，进行图标选定的触控动作也可包括往远离抬头显示器的方向进行滑动。

进入到功能性画面后，驾驶DR可通过在触控显示器110上的上下滑动来调整空调温度的设定值。完成后，若驾驶DR并未有进一步的触控动作(例如浏览功能性选单或选取其他功能性的图标)，在超过系统预设的等待时间后，控制单元200可主动地将触控显示器110的显示画面关闭或切换回待机画面，并且将显示面110ds回复到未有形变的状态，使方向盘50的装饰层55恢复平坦(如图3A所示)。

图5是图1的座舱显示系统与移动装置无线连接时的方框图。图6A至6C是图1的座舱显示系统操作在第二情境时的流程示意图。请参照图5，本实施例的座舱显示系统100还适于无线连接移动装置300(例如智能手机，但不限于此)，且移动装置300上的影像或信息可投射在抬头显示器上进行显示。

举例来说，当驾驶DR将代表移动装置投射功能的图标ICON4滑动至画面中央后(如图6A所示)，可对触控显示器110进行往抬头显示器的方向滑动的触控动作以进入对应图标ICON4的功能性画面。此功能性画面可显示出移动装置300上的对话信息MSG(如图6B所示)或影像画面(例如视频通话的画面)。

特别说明的是，为了驾驶DR的行车安全，此项功能的操作可限定在车辆静止状态下才能执行。举例来说，在车辆停等红灯时，驾驶DR才能将移动装置300上的影像或信息投射至抬头显示器上进行显示与操作。为了提醒驾驶DR离号志灯号切换还有多久的停等时间，座舱显示系统100还可利用外部摄影机或车联网取得号志灯号的倒数秒数并显示在触控显示器110(如图6B所示)或抬头显示器上。

当灯号的倒数秒数低于一设定秒数(例如五秒)时，座舱显示系统100会自动关闭移动装置300在抬头显示器上的投射显示画面。然而，本发明不限于此。请参照图5、图6B及图6C，当驾驶DR欲主动地关闭移动装置300的影像投射时，可对触控显示器110进行往远离抬头显示器的方向滑动的触控动作以退出图标ICON4的功能性画面，并重新进入功能性选单的影像画面IM。

图7A及图7B是图1的座舱显示系统操作在第三情境时的流程示意图。图8是图1的座舱显示系统操作在第三情境时的侧视示意图。图9是图7B的另一种变形实施方式的示意图。

请参照图2、图7A及图7B，当驾驶DR将代表导航指示功能的图标ICON5滑动至画面中央后，可对触控显示器110进行往抬头显示器的方向滑动的触控动作以进入对应图标ICON5的功能性画面。在此功能情境中，控制单元200可将导航指标NAVI-1显示在第一抬头显示器121与透明显示器130上。更具体地说，在图7B的使用情境中，第一抬头显示器121与透明显示器130适于拼接地显示出包含导航指标NAVI-1的影像画面。

特别说明的是，为了增加显示影像带给驾驶DR的沉浸感，抬头显示器的成像深度DT1可不同于透明显示器130的成像深度DT2。请同时参照图8，在本实施例中，导航指标NAVI-1的影像画面可切分为显示在第一抬头显示器121的第一部分NAVI-1a以及显示在透明显示器130的第二部分NAVI-1b，其中第一部分NAVI-1a的成像深度DT1大于第二部分NAVI-1b的成像深度DT2。

从另一观点来说，由于导航指标NAVI-1的第一部分NAVI-1a与第二部分NAVI-1b分别在第一抬头显示器121与透明显示器130上的显示位置相对于驾驶DR的眼睛EYE具有垂直方向上的俯角差，第一部分NAVI-1a可成像在驾驶DR前方的远处，而第二部分NAVI-1b则是成像在驾驶DR前方的近处。

然而，本发明不限于此。在另一使用情境中，当导航系统要提醒驾驶DR右转时，可利用第一抬头显示器121、第二抬头显示器122与第三抬头显示器123拼接地显示出包含导航指标NAVI-2的影像画面，如图9所示。

当驾驶DR欲关闭导航功能时，可采用相似于图6B的操作方式对触控显示器110进行往远离抬头显示器的方向滑动的触控动作以退出图标ICON5的功能性画面，并重新进入功能性选单的影像画面IM。

图10A及图10B是图1的座舱显示系统操作在第四情境时的流程示意图。请参照图2、图10A及图10B，当驾驶DR将代表行车信息显示功能的图标ICON6滑动至画面中央后，可对触控显示器110进行往抬头显示器的方向滑动的触控动作以进入对应图标ICON6的功能性画面。在此功能情境中，控制单元200可将行车信息DIF与警示信息WMSG显示在抬头显示器与透明显示器130上。

在本实施例中，行车信息DIF例如包括显示在透明显示器130上的车速与引擎转速以及显示在第二抬头显示器122上的预估行车时间等，而警示信息WMSG例如包括显示在第一抬头显示器121上的车辆接近的预警信号以及显示在第二抬头显示器122上的行驶路段的车速限制等，但不以此为限。当驾驶DR欲关闭行车信息的显示功能时，可采用相似于图6B的操作方式对触控显示器110进行往远离抬头显示器的方向滑动的触控动作以退出图标ICON6的功能性画面，并重新进入功能性选单的影像画面IM。

图11A及图11B是图1的座舱显示系统操作在第五情境时的流程示意图。请参照图2、图11A及图11B，当驾驶DR将代表娱乐功能的图标ICON7滑动至画面中央后，可对触控显示器110进行往抬头显示器的方向滑动的触控动作以进入对应图标ICON7的功能性画面。在此功能情境中，控制单元200可将娱乐信息EIF显示在抬头显示器与透明显示器130上。

举例来说，在本实施例中，娱乐信息EIF例如包括显示在透明显示器130上的水草以及显示在第一抬头显示器121上的鱼。相似于图8的使用情境，可通过抬头显示器与透明显示器130的成像距离不同，让娱乐信息EIF的内容具有立体景深的显示效果，有助于提升驾驶DR的沉浸式视觉体验。

特别说明的是，为了驾驶DR的行车安全，此项功能的操作可限定在车辆静止状态下才能执行。举例来说，在车辆停等红灯时，驾驶DR才能执行娱乐信息EIF的显示与操作。为了提醒驾驶DR离号志灯号切换还有多久的停等时间，座舱显示系统100还可利用外部摄影机或车联网取得号志灯号的倒数秒数并显示在触控显示器110(如图6B所示)或抬头显示器上。

当驾驶DR欲关闭娱乐功能时，可采用相似于图6B的操作方式对触控显示器110进行往远离抬头显示器的方向滑动的触控动作以退出图标ICON7的功能性画面，并重新进入功能性选单的影像画面IM。

综上所述，在本发明的一实施例的座舱显示系统中，安装在方向盘内的触控显示器可用来取代现行方向盘上的多个功能性按键，且操作时控制单元能根据对触控显示器的触控动作将影像信息显示在触控显示器与至少一抬头显示器的至少一者上。据此，方向盘的整体美感不仅能获得提升，其控制项目的选取与设定方式也更为直觉且便利。

Claims (20)

1.一种座舱显示系统，适于安装在一座舱内，且包括：

一触控显示器，设置在该座舱内的一方向盘内，且适于显示一影像信息，其中该方向盘的一装饰层覆盖该触控显示器的一显示面；

至少一抬头显示器，适于在该座舱的一透视窗上进行显示；以及

一控制单元，电性连接该触控显示器与该至少一抬头显示器，该控制单元适于根据对该触控显示器进行的一触控动作将该影像信息显示在该触控显示器与该至少一抬头显示器的至少一者上。

2.如权利要求1所述的座舱显示系统，其中当该触控显示器被触碰时，该触控显示器的该显示面适于朝向该方向盘的该装饰层变形凸起。

3.如权利要求1所述的座舱显示系统，其中当该触控动作为往该至少一抬头显示器的方向滑动时，该控制单元将该影像信息显示在该至少一抬头显示器。

4.如权利要求3所述的座舱显示系统，其中当该触控动作为往远离该至少一抬头显示器的方向滑动时，该控制单元关闭该影像信息在该至少一抬头显示器上的显示。

5.如权利要求1所述的座舱显示系统，其中该影像信息包括具有多个图标的功能性选单，该控制单元还适于根据对该触控显示器进行的另一触控动作进行该功能性选单的该些图标的切换显示，该另一触控动作包括沿着该些图标的排列方向进行滑动。

6.如权利要求5所述的座舱显示系统，其中该些图标的切换显示方法包括将该些图标中被关注一者的尺寸放大，并维持或缩小该些图标的其余者的尺寸。

7.如权利要求5所述的座舱显示系统，其中该控制单元适于根据该触控动作在该至少一抬头显示器上显示该些图标中被选定一者的功能性画面，该触控动作包括往该至少一抬头显示器的方向进行滑动。

8.如权利要求7所述的座舱显示系统，其中该触控动作还包括往远离该至少一抬头显示器的方向进行滑动。

9.如权利要求1所述的座舱显示系统，还包括：

一透明显示器，设置在该座舱的该透视窗内，且重叠于该至少一抬头显示器，其中该影像信息还适于显示在该透明显示器上。

10.如权利要求9所述的座舱显示系统，其中当该触控动作为往该至少一抬头显示器的方向滑动时，该控制单元将该影像信息显示在该至少一抬头显示器与该透明显示器上。

11.如权利要求10所述的座舱显示系统，其中该至少一抬头显示器与该透明显示器适于拼接地显示出一影像画面。

12.如权利要求9所述的座舱显示系统，其中该至少一抬头显示器的成像深度不同于该透明显示器的成像深度。

13.一种座舱显示系统，适于安装在一座舱内，且包括：

至少一抬头显示器，适于在该座舱的一透视窗上进行显示；

一透明显示器，设置在该座舱的该透视窗内，且重叠于该至少一抬头显示器；以及

一控制单元，电性连接该透明显示器与该至少一抬头显示器，该控制单元适于将一影像画面拼接地显示在该透明显示器与该至少一抬头显示器上。

14.如权利要求13所述的座舱显示系统，还包括：

一触控显示器，设置在该座舱内的一方向盘内，且电性连接该控制单元，其中该控制单元适于根据对该触控显示器的一触控动作在该触控显示器上显示一影像信息。

15.如权利要求14所述的座舱显示系统，其中该方向盘的一装饰层覆盖该触控显示器的一显示面。

16.如权利要求15所述的座舱显示系统，其中当该触控显示器被触碰时，该触控显示器的该显示面适于朝向该方向盘的该装饰层变形凸起。

17.如权利要求14所述的座舱显示系统，其中该影像信息包括具有多个图标的功能性选单，该控制单元还适于根据对该触控显示器进行的另一触控动作进行该功能性选单的该些图标的切换显示，该另一触控动作包括沿着该些图标的排列方向进行滑动。

18.如权利要求17所述的座舱显示系统，其中该控制单元还适于根据该触控动作在该至少一抬头显示器上显示该些图标中被选定一者的功能性画面，该触控动作包括往该至少一抬头显示器的方向进行滑动。

19.如权利要求18所述的座舱显示系统，其中该触控动作还包括往远离该至少一抬头显示器的方向进行滑动。

20.如权利要求13所述的座舱显示系统，其中该至少一抬头显示器的成像深度不同于该透明显示器的成像深度。