CN205880374U - Hud成像屏及车载hud智能终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种HUD成像屏，包括PC板，所述PC板的两侧表面均镀有减反射膜及三防膜。本实用新型还公开了一种车载HUD智能终端，包括基座、封装于所述基座内部的控制面板及设于所述基座上的HUD成像屏，所述控制面板与HUD成像屏相连。采用本实用新型技术方案可将投影信息完整地投射至HUD成像屏，保证成像清晰，稳定，可适应外界环境，保证全天候安全使用。

Description

HUD成像屏及车载HUD智能终端

技术领域

本实用新型涉及智能终端技术领域，尤其涉及一种HUD成像屏及车载HUD智能终端。

背景技术

平视显示器（HUD，Head Up Display），是早期应用在航空器上的飞行辅助仪器。平视的意思是指飞行员不需要低头就能够看到他需要的重要资讯。平视显示器最早出现在军用飞机上，降低飞行员低头查看仪表的频率，避免注意力中断以及丧失对状态意识（SituationAwareness）的掌握。由于平视显示器的方便性以及能够提高飞行安全，民航机也纷纷跟进安装。

随着科学技术的发展，平视显示器也被越来越多地在汽车上使用。汽车上的平视显示器能够将重要的行车信息，例如速度、发动机转数、油耗、胎压、导航以及外接智能设备的信息实时地显示在前挡风玻璃上驾驶员的视野中，这样使得驾驶员不必低头，就可以看到行车信息，从而避免分散对前方道路的注意力，消除了潜在的行车隐患；而且，由于投影时虚像落在车正前方，驾驶员调整目视焦距的时间将缩短，对于驾驶者而言更为安全。同时，使得驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可以避免眼睛的疲劳，能够极大地增强行车全和改进驾驶体验。

但是，现有的平视显示器中的HUD成像屏主要有两种：一是完全透明的PC板；二是完全不透明的反射板。其中，前者导致投影仪投影的图像不够清晰，后者因为完全不透明导致驾驶员的视野受到遮挡，增加了驾驶安全危险。故现有技术有待改进和发展。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，一方面提供一种结构简单、稳定性强的HUD成像屏，可保证成像清晰。

另一方面，提供一种体积小巧、结构简单、稳定性强的车载HUD智能终端，可避免驾驶员的视野受到遮挡。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种HUD成像屏，包括PC板，所述PC板的两侧表面均镀有减反射膜及三防膜；其中，所述三防膜可有效实现防尘，防指纹，防水。

作为上述方案的改进，所述HUD成像屏的透光率为77±2%。

作为上述方案的改进，所述HUD成像屏的厚度为1.0~3.0mm。

作为上述方案的改进，所述HUD成像屏为凹面结构，所述HUD成像屏的曲率半径为350~400mm。

相应地，本实用新型还提供了一种车载HUD智能终端，包括基座、封装于所述基座内部的控制面板及设于所述基座上的HUD成像屏，所述控制面板与HUD成像屏相连。

作为上述方案的改进，所述基座上还设有显示屏，所述控制面板与显示屏相连，所述显示屏的显示面与HUD成像屏的成像面相向设置。

作为上述方案的改进，所述基座上还设有反射屏，所述显示屏的显示面与反射屏的反射面相向设置，所述反射屏的反射面与HUD成像屏的成像面相向设置，所述反射屏与HUD成像屏之间的距离小于HUD成像屏的一倍焦距，所述反射屏的反射面设有菲涅尔透镜。

作为上述方案的改进，所述基座顶部设有凹槽，所述显示屏固定于所述凹槽的槽壁上，所述反射屏铰接于所述凹槽的槽壁上，所述反射屏折叠后嵌于所述凹槽内，所述HUD成像屏铰接于所述基座的上表面，所述HUD成像屏折叠后覆盖于所述基座上方。

作为上述方案的改进，所述控制面板包括用于控制所述显示屏的主控器及用于检测信号的传感器模块，所述主控器与所述传感器模块相连；所述传感器模块包括用于检测车辆加速度的加速度传感器、用于检测车辆位置、方向的磁力传感器、用于检测环境亮度的光传感器以及用于检测控制面板温度的温度传感器。

作为上述方案的改进，所述控制面板还包括与所述主控器分别相连的连接模块、通信模块、GPS模块、存储模块及音频模块，所述连接模块用于连接外部设备，所述通信模块用于数据传输，所述GPS模块用于采集卫星数据，所述音频模块用于识别及播放音频信息。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型HUD成像屏依次包括三防膜、减反射膜、PC板、减反射膜及三防膜，形成透光率为77±2%、曲率半径为350~400mm的特殊结构，可有效消除重影，保证投影图像具有良好的清晰度，还可避免驾驶员的视野受到遮挡。

本实用新型车载HUD智能终端包括基座、控制面板及HUD成像屏，其中，车载信息可直接通过HUD成像屏进行显示，结构简单，可有效节约生产成本，而且不再需要将车载信息投射至前挡风玻璃上，可有效避免因挡风玻璃的型号不同所造成的图线辨析度低、观看过程容易造成眩晕、在强光下无法成像等不良影响。进一步，通过增设显示屏，使车载信息可通过投影方式进行显示，即投影过程中，控制面板直接驱动显示屏，显示屏发出的光线投影至本机的HUD成像屏或其它外置屏幕，再经由HUD成像屏或外置屏幕进一步反射进入人眼，灵活性强。进一步，通过增设反射屏，使显示屏发出的光线经过反射屏反射后射入HUD成像屏，再经由HUD成像屏进一步反射进入人眼，可在保证虚像距离及原有光路总长度不变的情况下，大大缩短了车载HUD智能终端的物理结构，使得本实用新型的体积更为小巧，便于放置，成本更低，更容易适应更多车型要求。

同时，本实用新型车载HUD智能终端中反射屏、基座及HUD成像屏相互铰接，且基座顶部设有凹槽。当不需要投影时，可将反射屏沿铰接部件向下旋转，使反射屏折叠后嵌于所述基座的凹槽内，并将HUD成像屏沿铰接部件向下旋转，使HUD成像屏折叠后覆盖于所述基座上方，此时，反射屏、基座及HUD成像屏相互折叠形成盒状结构，节省空间，便于放置。

另外，本实用新型车载HUD智能终端的控制面板中设有多个功能模块。其中，通过传感器模块可实时检测外界环境从而有效地调节显示屏的亮度，灵活地适应外界环境，保证全天候安全使用；通过连接模块连接外部设备，可使车载HUD智能终端具备良好的连接能力，扩展性强；通过通信模块可实现数据更新、数据下载及系统升级等，构建完整的智能系统；相应地，各功能模块均采用车规级芯片，可有效保证车辆在行驶过程中，不受外界的环境、温度、光亮及湿度的影响，保证本实用新型稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型HUD成像屏的结构示意图；

图2显示了本实用新型车载HUD智能终端的第一实施例结构图；

图3是本实用新型车载HUD智能终端的放置区域示意图；

图4是本实用新型车载HUD智能终端中控制面板的结构示意图；

图5显示了本实用新型车载HUD智能终端的第二实施例结构图；

图6显示了本实用新型车载HUD智能终端的第三实施例结构图；

图7是图6的立体分解图；

图8是图6的光路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

参见图1，图1显示了本实用新型一种HUD成像屏5的具体结构，其包括PC板51，PC板51的两侧表面均依次镀有减反射膜（52a，52b）及三防膜（53a，53b）。即，HUD成像屏5的结构层依次包括三防膜53a、减反射膜52a、PC板51、减反射膜52b及三防膜53b。其中，三防膜（53a，53b）具有良好的防尘、防指纹、防水效果；PC板51优选为超高清镜片，但不以此为限制，只要可保证投影图像清晰即可。

进一步，HUD成像屏5的透光率为77±2%。需要说明的是，当HUD成像屏5的透光率过大时，则容易导致HUD成像屏5上的图像不清晰，当HUD成像屏5的透光率过小时，则容易导致驾驶员无法看到HUD成像屏5前方的视野，从而发生安全事故，因此，选择透光率为77±2%的HUD成像屏5则既可保证投影图像清晰度，也能保证驾驶安全。HUD成像屏5的透光率优选为77%。

HUD成像屏5的厚度为1.0~3.0mm，基于DLP成像技术的车载HUD智能终端在HUD成像屏5厚度大于3mm时，则容易导致重影无法修正，在HUD成像屏5厚度小于1mm时，则容易导致HUD成像屏5破碎，强度不足。HUD成像屏5的厚度优选为2mm。

HUD成像屏5为凹面结构，HUD成像屏5的曲率半径为350~400mm。当HUD成像屏的曲率半径大于400mm时，会使光机投影的图像放大倍数不足，成像屏虚像成像距离太近；当HUD成像屏的曲率半径小于350mm时，则容易导致光机投影的图像畸形。HUD成像屏的曲率半径优选为350~390mm，进一步优选曲率半径为384mm，既兼顾了虚像成像距离足够远，虚像放大倍数也适宜。由上可知，本实用新型通过在PC板51上镀膜，形成具有特殊结构的HUD成像屏5，既可有效保证投影图像具有良好的清晰度，还可避免驾驶员的视野受到遮挡。

参见图2，图2显示了本实用新型车载HUD智能终端的第一实施例结构，其包括基座2、封装于基座2内部的控制面板1及设于基座2上的HUD成像屏5，控制面板1与HUD成像屏5相连。

具体地，HUD成像屏5包括PC板51，PC板51的两侧表面依次镀有减反射膜（52a，52b）及三防膜（53a，53b）。即，HUD成像屏5的结构层依次包括三防膜53a、减反射膜52a、PC板51、减反射膜52b及三防膜53b，其中。PC板51优选为超高清镜片，但不以此为限制，只要可保证投影图像清晰即可；HUD成像屏5的透光率为77±2%，优选为73~79%；HUD成像屏5的厚度为1.0~3.0mm，优选为2mm；HUD成像屏5为凹面结构，HUD成像屏5的曲率半径为350~400mm ，优选为384mm。

使用过程中，可将车载HUD智能终端放置于车辆的挡风玻璃前（参见图3中的A区域）。与现有技术相比，本实用新型将车载信息通过HUD成像屏5直接进行显示，结构简单，可有效节约生产成本，同时，不再需要将车载信息投射至前挡风玻璃上，可有效避免因挡风玻璃的型号不同所造成的图线辨析度低、观看过程容易造成眩晕、在强光下无法成像等不良影响。

参见图4，图4显示了本实用新型车载HUD智能终端中控制面板1的具体结构，其包括主控器11、传感器模块12、连接模块13、通信模块14、GPS模块15、存储模块16及音频模块17，传感器模块12、连接模块13、通信模块14、GPS模块15、存储模块16及音频模块17分别与主控器11相连。

需要说明的是，传感器模块12、连接模块13、通信模块14、GPS模块15、存储模块16及音频模块17相互独立，互不影响，用户可根据实际情况增加或减少相应的功能模块以适应实际应用，灵活性强。

主控器11用于采集传感器模块12、连接模块13、通信模块14、GPS模块15、存储模块16及音频模块17的信号以HUD成像屏5显示相应的投影信息，主控器11优选为车规级PX2芯片。

传感器模块12用于检测信号。具体地，传感器模块12为加速度传感器、磁力传感器、光传感器或温度传感器中的任意一种或几种，但不以此为限制，用户可根据实际需求增加或减少相应的传感器。其中，加速度传感器用于检测车辆加速度，可有效地实现辅助导航、检测急刹车等突发状态；磁力传感器用于检测车辆位置、方向；光传感器用于检测环境亮度，从而有效地调节显示屏3的亮度，灵活地适应外界环境，保证全天候安全使用；温度传感器用于检测控制面板1温度，避免出现过温情况。

连接模块13用于连接外部设备，外部设备可以为智能小按钮、无线雷达、无线相机等，扩展性强。具体地，连接模块13包括BT模块和/或WIFI模块，优选为AP6330芯片，具有2.4G及5G无线通信功能。

通信模块14用于数据传输。具体地，通信模块14为4G通信模块14，在主控器11的驱动下可有效实现数据更新、数据下载及系统升级等，优选为SIM7100C芯片。

GPS模块15用于采集卫星数据，实现GPS导航定位，优选为SIM7100C芯片。

存储模块16用于存储系统的启动数据及用户的相关数据。

音频模块17用于识别及播放音频信息，优选为WM8960芯片。

因此，与现有技术相比，本实用新型车载HUD智能终端的控制面板1中增设有多个功能模块。其中，通过传感器模块12实时检测外界环境从而有效地调节显示屏3的亮度，灵活地适应外界环境，保证全天候安全使用；通过连接模块13连接外部设备，可使车载HUD智能终端具备良好的连接能力，扩展性强；通过通信模块14可实现数据更新、数据下载及系统升级等，构建完整的智能系统；另外，各功能模块均采用车规级芯片，可有效保证车辆在行驶过程中，不受外界的环境、温度、光亮及湿度的影响，保证本实用新型稳定运行。

参见图5，图5显示了本实用新型车载HUD智能终端的第二实施例结构，与图3所示的第一实施例不同的是，本实施例中，基座2上还设有显示屏3，控制面板1与显示屏3相连，显示屏3的显示面与HUD成像屏5的成像面相向设置。

投影过程中，控制面板1驱动显示屏3，显示屏3发出的光线投影至HUD成像屏5或其它外置屏幕，再经由HUD成像屏5或其它外置屏幕进一步反射进入人眼，灵活性强，使投影信息不再需要投射至前挡风玻璃上，可有效避免因挡风玻璃的型号不同所造成的图线辨析度低、观看过程容易造成眩晕、在强光下无法成像等不良影响。

参见图6~8，图6~8显示了本实用新型车载HUD智能终端的第三实施例结构，与图6所示的第二实施例不同的是，本实施例中，基座2上还设有反射屏4，显示屏3的显示面与反射屏4的反射面相向设置，反射屏4的反射面与HUD成像屏5的成像面相向设置，所述反射屏4与HUD成像屏5之间的距离小于HUD成像屏5的一倍焦距，反射屏4的反射面设有菲涅尔透镜。

与现有技术相比，本实用新型中设置有HUD成像屏5，投影过程中，控制面板1驱动显示屏3，显示屏3发出的光线经过反射屏4反射后射入HUD成像屏5，再经由HUD成像屏5进一步反射进入人眼，使投影信息不再需要投射至前挡风玻璃上，可有效避免因挡风玻璃的型号不同所造成的图线辨析度低、观看过程容易造成眩晕、在强光下无法成像等不良影响；同时，本实用新型中还通过增加反射屏4，在保证虚像距离及原有光路总长度不变的情况下，大大缩短了车载HUD智能终端的物理结构，使得本实用新型的体积更为小巧，便于放置，成本更低，更容易适应更多车型要求。

进一步，基座2顶部设有凹槽6；显示屏3固定于凹槽6的槽壁上，反射屏4铰接于凹槽6的槽壁上，并可沿铰接机构旋转实现折叠，反射屏4折叠后可嵌于凹槽6内； HUD成像屏5铰接于基座2的上表面，并可沿铰接机构旋转实现折叠， HUD成像屏5折叠后可覆盖于基座2上方。

需要说明的是，当不需要投影时，可将反射屏4沿铰接部件向下旋转，使反射屏4折叠后嵌于基座2的凹槽6内，同时，将HUD成像屏5沿铰接部件向下旋转，使HUD成像屏5折叠后覆盖于基座2上方，此时，反射屏4、基座2及HUD成像屏5相互折叠形成盒状结构，节省空间，便于放置；当需要投影时，可将反射屏4沿铰接部件向上旋转，使显示屏3的显示面与反射屏4的反射面相向设置，同时，将HUD成像屏5沿铰接部件向上旋转，使反射屏4的反射面与HUD成像屏5的成像面相向设置，此时，显示屏3发出的光线经过反射屏4反射后射入HUD成像屏5，再经由HUD成像屏5进一步反射进入人眼。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种HUD成像屏，其特征在于，所述HUD成像屏包括PC板，所述PC板的两侧表面均镀有减反射膜及三防膜。

2.如权利要求1所述的HUD成像屏，其特征在于，所述HUD成像屏的透光率为77±2%。

3.如权利要求1所述的HUD成像屏，其特征在于，所述HUD成像屏的厚度为1.0~3.0mm。

4.如权利要求1所述的HUD成像屏，其特征在于，所述HUD成像屏为凹面结构，所述HUD成像屏的曲率半径为350~400mm。

5.一种采用如权利要求1~4任一项所述的HUD成像屏的车载HUD智能终端，其特征在于，包括基座、封装于所述基座内部的控制面板及设于所述基座上的HUD成像屏，所述控制面板与HUD成像屏相连。

6.如权利要求5所述的车载HUD智能终端，其特征在于，所述基座上还设有显示屏，所述控制面板与显示屏相连，所述显示屏的显示面与HUD成像屏的成像面相向设置。

7.如权利要求6所述的车载HUD智能终端，其特征在于，所述基座上还设有反射屏，所述显示屏的显示面与反射屏的反射面相向设置，所述反射屏的反射面与HUD成像屏的成像面相向设置，所述反射屏与HUD成像屏之间的距离小于HUD成像屏的一倍焦距，所述反射屏的反射面设有菲涅尔透镜。

8.如权利要求7所述的车载HUD智能终端，其特征在于，所述基座顶部设有凹槽，所述显示屏固定于所述凹槽的槽壁上，所述反射屏铰接于所述凹槽的槽壁上，所述反射屏折叠后嵌于所述凹槽内，所述HUD成像屏铰接于所述基座的上表面，所述HUD成像屏折叠后覆盖于所述基座上方。

9.如权利要求6所述的车载HUD智能终端，其特征在于，所述控制面板包括用于控制所述显示屏的主控器及用于检测信号的传感器模块，所述主控器与所述传感器模块相连；

所述传感器模块包括用于检测车辆加速度的加速度传感器、用于检测车辆位置、方向的磁力传感器、用于检测环境亮度的光传感器以及用于检测控制面板温度的温度传感器。

10.如权利要求9所述的车载HUD智能终端，其特征在于，所述控制面板还包括与所述主控器分别相连的连接模块、通信模块、GPS模块、存储模块及音频模块，所述连接模块用于连接外部设备，所述通信模块用于数据传输，所述GPS模块用于采集卫星数据，所述音频模块用于识别及播放音频信息。