CN207790484U - 具夜视的抬头显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具夜视的抬头显示设备，是运用于一汽车中，该抬头显示设备中包括一低照度摄像装置、一抬头显示控制器、一微投影装置、一镜射装置以及一屏幕膜。抬头显示控制器与该低照度摄像装置耦接，依据该汽车的驾驶者及该抬头显示设备所装设的相对位置，对该低照度摄像装置所拍摄的影像执行撷取相对位置的影像，微投影装置则是用以将该抬头显示控制器所撷取的影像执行投影放大播放，镜射装置搭配屏幕膜，将投影放大播放的影像加以显示。本实用新型的抬头显示设备亦能结合行车记录器，能对现有汽车的抬头显示(HUD)而将夜视影像进一步整合，让驾驶者保持其视线于汽车行进的路面上，并且同时拥有夜视功能，同时也能够获得车行的信息。

Description

具夜视的抬头显示设备

技术领域

本实用新型涉及一种具夜视的抬头显示设备，特别是一种同时显示扩增实境画面以及实际的拍摄影像画面于同一显示器的画面中的具夜视的抬头显示设备。

背景技术

现有的技术中，有鉴于现有欧美大型知名车厂曾将夜视装置(Night Vision)的影像输出到汽车的仪表板中或中控台的屏幕。然而，这样的配置设计容易让驾驶者的视线从行车行进的路线上移开，因此，由于驾驶者分心，常常会造成行车方面的危险。故，进一步地思考如何让驾驶者的视线保持在车辆的行车路线上，才是比较优化的辅助驾驶者的汽车夜视装置。

目前，以现有一般的抬头显示器(HUD)而言，大都仅用于显示车辆的车速而已，或是简单的一点点导航信息。如此，过于简易的抬头显示功能，则是让普遍一般的消费者对于此类汽车相关产品的CP值评价很低。因此，需要进一步地思考，如何增加此类相关产品的使用价值，以进一步地让一般消费者都能有更高的购买安装的意愿。

实用新型内容

本实用新型涉及一种具夜视的抬头显示设备，能丰富现有汽车的抬头显示(HUD)用以投射行车的信息，并且将夜视影像进一步的投射在抬头显示(HUD)上，如此设计能让驾驶者保持其视线于汽车行进的路面上，并且同时拥有夜视功能，同时也能够获得车行的信息，且本实用新型也能进一步的整合行车记录器的功能，让此装置可以随时地记录行车时的影像，并且可以有效地简化夜视装置与抬头显示设备以及行车记录装置的相互配线问题。

本实用新型的具夜视的抬头显示设备是运用于一汽车上，该抬头显示设备包括有：一低照度摄像装置，设于该汽车的前方；一抬头显示控制器，与该低照度摄像装置相耦接，是依据该汽车的驾驶者及该抬头显示设备所装设的相对位置，对该低照度摄像装置所拍摄的影像执行撷取相对位置的影像；一微投影装置，耦接于该抬头显示控制器，用以将该抬头显示控制器所撷取的影像执行投影放大播放；一镜射装置，设于该微投影装置的所播放输出影像的一侧；及一屏幕膜，设于该汽车的驾驶座的前挡玻璃的正前方，用以反射由该镜射装置所折射的该微投影装置所播放的影像；其中，该低照度摄像装置是执行该汽车于夜间驾驶时的前方一定范围的夜视影像，且本实用新型让驾驶者的视线不必移开，能维持视线在正前方。

在一实施例中，所述低照度摄像装置是为一红外线夜视摄像机、一低照度摄像机或是一星光摄像机。

在一实施例中，所述低照度摄像装置设在该汽车之前方，是为设置在该汽车之前保险杆上，或是设置于该汽车驾驶座内之后照镜的背面上而向前方摄影，或是设置于该汽车驾驶座内之前挡玻璃上。

在一实施例中，包括有一高画质拍摄装置及一行车记录器，两者相耦接；该行车记录器之输出耦接于该抬头显示控制器；该高画质拍摄装置设于该汽车驾驶座内之后照镜的背面上而向前方摄影，或是设于该汽车驾驶座内之前挡玻璃上。

在一实施例中，所述高画质拍摄装置及行车记录器是实施为一整体之装置，并设在该驾驶座之前挡玻璃上，且能记录高画质或超高画质之影像。

在一实施例中，所述镜射装置是为一反射镜，且呈现一倾斜角，将该投影放大播放的内容投射至该屏幕膜上，供驾驶人监看前方之夜视影像的画面。

在一实施例中，所述屏幕膜为一反射率大于透射率之光学膜、半透视反射镜片或者是半透视反射膜所构成。

在一实施例中，所述抬头显示控制器包括：一驾驶者位置读取单元，用以读取驾驶者头部眼睛所处的位置；一抬头显示设备装置位置读取单元，用以读取该抬头显示设备所装设于汽车上的位置；一低照度摄像装置位置读取单元，用以读取该低照度摄像装置所设于汽车上的位置；一相对位置计算单元，分别耦接于该驾驶者位置读取单元、该抬头显示设备装置位置读取单元及该低照度摄像装置位置读取单元，用以计算出该驾驶者位置与该抬头显示设备位置以及与该低照度摄像装置位置，三者间的相对位置；一影像撷取处理单元，耦接于该相对位置计算单元，针对该三者间的相对位置，对应撷取该低照度摄像装置所拍摄的夜视影像；及一影像强化处理单元，耦接于该影像撷取处理单元，针对该撷取的夜视影像，执行提升物体边缘的影像区域的对比效果。

在一实施例中，所述抬头显示控制器包括有一影像补光单元，是耦接介于该影像撷取处理单元及该影像强化处理单元之间，用以针对该影像撷取处理单元所输出之影像加以补光。

在一实施例中，所述抬头显示控制器包括有一影像信号输出转换投影单元，是耦接于影像强化处理单元及该抬头显示控制器的输出端之间，用以将该抬头显示控制器所输出之影像转换为该微投影装置所能读取之影像数据格式。

本实用新型的具夜视的抬头显示设备能丰富现有汽车的抬头显示(HUD)用以投射行车的信息，并且将夜视影像进一步的投射在抬头显示(HUD)上，如此设计能让驾驶者保持其视线于汽车行进的路面上，并且同时拥有夜视功能，同时也能够获得车行的信息，且能进一步的整合行车记录器的功能，让此装置可以随时地记录行车时的影像，并且可以有效地简化夜视装置与抬头显示设备以及行车记录装置的相互配线问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的设备示意图；

图2为本实用新型实施例中的抬头显示控制器的模块示意图；

图3为本实用新型实施例中驾驶座的抬头显示的实施示意图；

图4为本实用新型实施例中的抬头显示放大示意图。

具体实施方式

本新型公开一种具夜视的抬头显示设备，透过同时显示扩增实境画面及实际的拍摄影像画面，达成汽车的驾驶者能够在操控汽车时，方便地对于所驾驶的汽车的周遭环境的观察与判断。

在下文中将参阅随附图式，藉以更充分地描述各种例示性实施例，并在随附图式中展示一些例示性实施例。然而，本实用新型的概念可能以许多不同形式来加以体现，且不应解释为仅限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言，提供此等例示性实施例使得本实用新型将为详尽且完整，且将向熟习此项技术者充分传达本实用新型概念的范畴。在诸图式中，可为了清楚而夸示汽车、显示器(屏幕)、驾驶座、相关模块或摄像装置的大小以及相对的大小。类似数字始终指示类似组件。

应理解，虽然在本文中可能使用术语左侧、右侧、前侧、正前方或后侧等来描述各种组件的位置，但此等组件不应受此等术语限制。此等术语乃用以清楚地区分一组件与另一组件及其不同的设置位置。因此，下文论述的左侧(或前侧)组件可称为右侧(或后侧)组件而不偏离本实用新型概念的教示；同样的本文所使用的“上”、“下”、“上侧”或“下侧”仅为说明组件于汽车内的相对位置关系，并不必然为各组件的上下对应关系。如本文中使用“第一”或“第二”等术语，乃仅为用以清楚地区分一组件与另一组件，两者间并不必然存在有一定的顺序关系。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联列出项目中的任一者及一或多者的所有组合。又，本文可能使用术语“复数个”或“多个”来描述具有多个组件，但此等复数个组件并不仅限于实施有二个、三个或四个及四个以上的组件数目表示所实施的技术。

图1显示本实用新型的装置示意图，本实用新型的具夜视的抬头显示设备，用于一汽车上，抬头显示设备10中是包括一低照度摄像装置11、一抬头显示控制器14、一微投影装置15、一镜射装置16以及一屏幕膜50。在一实施例中，抬头显示设备10是更包括结合有一高画质拍摄装置12以及一行车记录器13；再进一步而言，所述的高画质拍摄装置12与该行车记录器13是一体的装置，该高画质拍摄装置12即为该行车记录器的一摄影镜头。

该低照度摄像装置11是装设于该汽车的前方，实际运用上对于所述的低照度摄像装置11设在该汽车的前方，能够是设置在该汽车的前保险杆上；或者是将低照度摄像装置11装设在该汽车驾驶座内部的后照镜的背面上(如图3所示)，而镜头是向前方执行摄影；又或者是能够装在该汽车驾驶座内的前挡玻璃上，直接用吸盘贴附在驾驶座前面的挡风玻璃之上，并向前方执行摄影拍摄。在实际运用上，对于低照度摄像装置11的实际产品而言，是能够为一红外线夜视摄像机、一低照度摄像机或是一星光摄像机，本实用新型并不加以限制，亦即为能够使用红外线夜视镜的摄影镜头，拍摄汽车在前进时的夜视红外线效果的影像，传送到目前一般汽车所装设的抬头显示器(HUD)上加以显示，也能够使用其他夜视功能类型的摄像机；其中低照度摄像装置11亦为执行该汽车于夜间驾驶时前进时的前方一定范围之内的夜视影像或红外线夜视影像或是星光影像。

抬头显示控制器14是与低照度摄像装置11相耦接，是依据该汽车的驾驶者及该抬头显示设备10所装设的相对位置，对低照度摄像装置11所拍摄的影像执行撷取相对位置的影像，有关抬头显示控制器14进一步说明将于图2再予以说明。微投影装置15是耦接于该抬头显示控制器14，用以将抬头显示控制器14所撷取的影像执行投影放大播放。会采用微投影装置15主要是考虑整体装置的体积问题，由于必须装置在汽车的驾驶座前方的平台里面，所以必须使用微投影机的投射拨放方式的微投影装置15而加以实施。

镜射装置16则是设于微投影装置15所播放输出影像的一侧。在实际运用上，所述的镜射装置16能够是一个反射镜或是一个折射镜的方式而加以实施，使得抬头显示设备10能够将微投影装置15所播放影像更进一步地投射到屏幕膜50上，藉以提供给驾驶者能够观看汽车行进前方的夜视影像或是红外线夜视影像；并且该反射镜的实施方式，于实际装设到车子内部时，能够呈现一倾斜角，是将该投影放大播放的内容投射至屏幕膜50上，供驾驶人监看前方的夜视影像的画面。

所述的屏幕膜50主要是设置在该汽车驾驶座的前挡玻璃的正前方(如图3所示)，用以反射由该镜射装置所折射的该微投影装置所播放的影像，以及屏幕膜50实际运用上为一反射率大于透射率的光学膜，作为实际汽车运用的产品；或者是采用具有半透视的反射镜片或是具有半透视的反射膜所构成。

如前述的设置有高画质拍摄装置12及行车记录器13的实施例中，图1所示虽然高画质拍摄装置12及行车记录器13两者之间是分开而相耦接，然而，实际运用实施时两者乃是为一个整体装置，例如市售的一个行车记录器13，而所述的高画质拍摄装置12为行车记录器的摄像镜头。并且在本实用新型中所述高画质拍摄装置12是能够记录高画质或超高画质的影像，又或者，当高画质拍摄装置12及行车记录器13是实施为一整体的装置，亦能够记录高画质或超高画质的影像。之后，行车记录器13的输出耦接于抬头显示控制器14，高画质拍摄装置12则设于汽车驾驶座内后照镜的背面上而向前方摄影(如图3所示)，或是能够架设于该汽车驾驶座内的前挡玻璃之上。

另一方面，本实用新型亦能结合有一导航装置30，将导航装置30所呈现的相关画面的数据传输到抬头显示控制器14之中，亦即为本实用新型的抬头显示设备10所能够呈现的画面，除了可以是汽车前方的夜视影像以及行车记录器13所拍摄的影像外，也能够包括有导航装置30所要呈现的数据画面。故，更进一步地说，本实用新型的抬头显示设备10结合汽车前方的夜视影像、行车记录器13所拍摄的影像以及导航装置30的画面数据，在实际运用上，本实用新型能够提供驾驶者自行弹性选择某一种画面使用，或是能够自动切换不同的显示画面所使用。

图2所示，本实用新型具夜视的抬头显示设备10，更进一步说明抬头显示控制器14中包括有一驾驶者位置读取单元41、一抬头显示设备装置位置读取单元42、一低照度摄像装置位置读取单元43、一相对位置计算单元44、一影像撷取处理单元45、一影像补光单元46、一影像强化处理单元47以及一影像信号输出转换投影单元48。而在实际运用上，使用者也能够实际实施没有影像补光单元46及影像信号输出转换投影单元48的实施方式，亦即，由影像撷取处理单元45直接耦接影像强化处理单元47之后，由影像强化处理单元47的输出信号直接作为该抬头显示控制器14的输出信号。

上述驾驶者位置读取单元41，用以读取驾驶者头部眼睛20所处的位置；抬头显示设备装置位置读取单元42用以读取该抬头显示设备10所装设在汽车上某一位置的相对坐标值；低照度摄像装置位置读取单元43则是用以读取低照度摄像装置11所装设在汽车上某一位置的相对应坐标值。之后，驾驶者位置读取单元41、抬头显示设备装置位置读取单元42以及低照度摄像装置位置读取单元43这三个单元的输出信号，一起传送到相对位置计算单元44之中。亦即，相对位置计算单元44乃是分别耦接于驾驶者位置读取单元41、抬头显示设备装置位置读取单元42及低照度摄像装置位置读取单元43，其作用是加以计算出该驾驶者所坐的位置或是驾驶者眼睛所对应的相对位置，而与抬头显示设备10所装置的位置以及和低照度摄像装置位置11，三者间的相对位置最一计算。其中，本实用新型所述的抬头显示设备10于实际组装时，是能够为一种模块化的抬头显示器的一盒体，即，抬头显示设备10实际产品的实施上，是一个电子装置的盒子。

影像撷取处理单元45是耦接于相对位置计算单元44，其作用是针对所述驾驶者位置或是眼睛的相对位置，与抬头显示设备10的位置以及和低照度摄像装置11位置等三者间的相对位置。同时，该影像撷取处理单元45的输入端对应到图1中的抬头显示控制器14的组件，乃是同时与该低照度摄像装置11、行车记录器13以及导航装置30等装置相耦接。所以在图2中影像撷取处理单元45是另有三个输入箭头，再进一步地对应撷取该低照度摄像装置11所拍摄的夜视影像，撷取后的夜视影像则是能配合驾驶者眼睛所清楚观看的角度而加以呈现；且屏幕膜50所呈现的画面为重要区域的影像，排除过于远方的影像，避免所读取的影像范围过大而浪费抬头显示设备10的储存空间。

此外，在一实施例中影像强化处理单元47是直接耦接于该影像撷取处理单元45(图2中的实施例所示是另包括有影像补光单元46以及影像信号输出转换投影单元48)，针对该撷取的夜视影像，用以执行提升物体边缘的影像区域的对比效果，藉以增强提升画面中物体的清晰度。之后，直接由影像强化处理单元47的输出影像信号，直接作为抬头显示控制器14的输出影像信号。

图2中所揭示的实施例中，于抬头显示控制器14中，是更包括有前述影像补光单元46及影像信号输出转换投影单元48。影像补光单元46是耦接介于该影像撷取处理单元45及该影像强化处理单元47之间，乃是用以针对影像撷取处理单元45所输出的影像加以补光，以免夜视影像的画面过于黯淡而无法看清楚物体的存在。影像信号输出转换投影单元48则是耦接于影像强化处理单元47及该抬头显示控制器14的输出端之间，作用是将抬头显示控制器14所将要输出的影像转换为微投影装置15所能读取的影像数据格式。之后方便能由该微投影装置15播放汽车前进时的相关前方的夜视影像数据，或是前方的红外线夜视镜所呈现的夜视影像。最后，经过镜射装置16的折射作用，将微投影装置15所播放的影像转投射到前挡玻璃正前方的屏幕膜50上，提供给驾驶者直接监看。

图3所示是针对抬头显示设备10中相关的组件或装置，装设于汽车内部的示意图，当然，图3实施例为依实际实施作为参考，驾驶者或使用者可以依据实际使用的状况执行调整。图3中显示低照度摄像装置11及高画质拍摄装置12皆能够设置于驾驶座的后照镜上，此仅为一举例说明，本实用新型不以此为限制。其中低照度摄像装置11及高画质拍摄装置12的摄影方向，皆为向前方所摄影拍摄。另外，屏幕膜50设置在前挡玻璃的正前方，而镜射装置16是装设在驾驶座前方平台内的一位置上，而微投影装置15是装在该平台之内。

更进一步说明，参阅图4，图4为局部放大屏幕膜50、镜射装置16以及微投影装置15的装设示意图。其中，屏幕膜50所显示者为一夜视影像；而微投影装置15所播放的影像经由镜射装置16的镜射或折射作用，将所拍摄的影像投射到该屏幕膜50上，可供驾驶者监看。

综上所述，本新型公开一种具夜视的抬头显示设备，经由以上定性的分析与说明，本实用新型确实能对现有汽车的抬头显示(HUD)用以投射行车的信息，并且将夜视影像进一步的投射在抬头显示(HUD)的屏幕膜50上，如此设计能让驾驶者保持其视线于汽车行进的路面上，并且同时拥有夜视功能，同时也能够获得车行的信息。且本实用新型也能进一步的整合行车记录器13的功能，让此装置可以随时地记录行车时的影像，并且可以有效地简化夜视装置与抬头显示设备以及行车记录装置的相互配线问题，能够方便使用者或驾驶者轻易地安装在车上，显见本实用新型具有极强的新颖性、进步性和实用性等专利要件。

本实用新型说明所述的内容，仅为较佳实施例的举例说明，当不能以之限定本实用新型所保护的范围，任何相关局部变动、微小的修改修正或增加的技术，或为数字上或位置上的变化等等，仍不脱离本新型所保护的范围。

Claims (10)

1.一种具夜视的抬头显示设备，用于一汽车上，其特征在于，该抬头显示设备，包括：

一低照度摄像装置，设于该汽车的前方；

一抬头显示控制器，与该低照度摄像装置相耦接，该抬头显示控制器是依据该汽车的驾驶者及该抬头显示设备所装设的相对位置，对该低照度摄像装置所拍摄的影像执行撷取相对位置的影像；

一微投影装置，耦接于该抬头显示控制器，用以将该抬头显示控制器所撷取的影像执行投影放大播放；

一镜射装置，设于该微投影装置的所播放输出影像的一侧；及

一屏幕膜，设于该汽车的驾驶座的前挡玻璃的正前方，该屏幕膜用以反射由该镜射装置所折射的该微投影装置所播放的影像；

其中，该低照度摄像装置是执行该汽车于夜间驾驶时的前方一定范围的夜视影像。

2.根据权利要求1所述具夜视的抬头显示设备，其特征在于，其中该低照度摄像装置是以下各项之一：一红外线夜视摄像机、一低照度摄像机、一星光摄像机。

3.根据权利要求1所述具夜视的抬头显示设备，其特征在于，其中该低照度摄像装置设在该汽车的前方，是为设置在以下各项之一：该汽车的前保险杆上、设置于该汽车的驾驶座内后照镜的背面上而向前方摄影、设置于该汽车的驾驶座内的前挡玻璃上。

4.根据权利要求1所述具夜视的抬头显示设备，其特征在于，还包括有一高画质拍摄装置及一行车记录器，该高画质拍摄装置和该行车记录器相耦接；该行车记录器的输出耦接于该抬头显示控制器；该高画质拍摄装置设于该汽车的驾驶座内后照镜的背面上而向前方摄影，或是设于该汽车的驾驶座内前挡玻璃上。

5.根据权利要求4所述具夜视的抬头显示设备，其特征在于，其中该高画质拍摄装置及该行车记录器是实施为一整体的装置，并设在驾驶座的前挡玻璃上，且能记录高画质或超高画质的影像。

6.根据权利要求1所述具夜视的抬头显示设备，其特征在于，其中该镜射装置是一反射镜，且呈现一倾斜角，将投影放大播放的内容投射至该屏幕膜上，供驾驶人监看前方的夜视影像画面。

7.根据权利要求6所述具夜视的抬头显示设备，其特征在于，其中该屏幕膜为以下各项之一所构成：一反射率大于透射率的光学膜、半透视反射镜片、半透视反射膜。

8.根据权利要求1至5中任一项所述具夜视的抬头显示设备，其特征在于，其中该抬头显示控制器包括：

一驾驶者位置读取单元，用以读取驾驶者头部眼睛所处的位置；

一抬头显示设备装置位置读取单元，用以读取该抬头显示设备所装设于汽车上的位置；

一低照度摄像装置位置读取单元，用以读取该低照度摄像装置所设于汽车上的位置；

一相对位置计算单元，分别耦接于该驾驶者位置读取单元、该抬头显示设备装置位置读取单元及该低照度摄像装置位置读取单元，该相对位置计算单元用以计算出以下三者之间的相对位置：该驾驶者位置、该抬头显示设备位置、该低照度摄像装置位置；

一影像撷取处理单元，耦接于该相对位置计算单元，该影像撷取处理单元针对该三者之间的相对位置，对应撷取该低照度摄像装置所拍摄的夜视影像；及

一影像强化处理单元，耦接于该影像撷取处理单元，该影像强化处理单元针对所撷取的夜视影像，执行提升物体边缘的影像区域的对比效果。

9.根据权利要求8所述具夜视的抬头显示设备，其特征在于，其中该抬头显示控制器还包括有一影像补光单元，该影像补光单元是耦接介于该影像撷取处理单元及该影像强化处理单元之间，该影像补光单元用以针对该影像撷取处理单元所输出的影像加以补光。

10.根据权利要求8所述具夜视的抬头显示设备，其特征在于，其中该抬头显示控制器还包括有一影像信号输出转换投影单元，该影像信号输出转换投影单元是耦接于影像强化处理单元及该抬头显示控制器的输出端之间，该影像信号输出转换投影单元用以将该抬头显示控制器所输出的影像转换为该微投影装置所能读取的影像数据格式。