CN216351554U - 基于风挡玻璃直投式w-hud的角度调节光学成像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于风挡玻璃直投式W‑HUD的角度调节光学成像装置，属于车辆驾驶辅助设备技术领域。包括主体结构、旋转驱动机构、变速传动结构、传动支架结构和投射结构；旋转驱动机构固接于主体结构，输出旋转动能；旋转动能传递至变速传动结构；传动支架结构转动于主体结构，传动支架结构与变速传动结构固接相连；投射结构固接于传动支架结构；该装置能根据投射高度需求通过旋转驱动机构输出旋转动能，旋转动能经变速传动结构依照既定的传动比动能传递，使旋转动能带动传递至投射结构产生小角度的旋转，进而实现身高不同的人群能够获得最佳的W‑HUD投射数据查看效果，无需低头看大屏机导航，更有助于实现安全驾驶；整体体积轻巧、拆装方便。

Description

基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置

技术领域

本实用新型涉及车辆驾驶辅助设备技术领域，具体涉及基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置。

背景技术

当前，一般车主在行车驾驶的过程中都需要经常低头查看仪表盘的数据，以更好地判断行驶状况。但是由于车主在低头查看仪表盘时的视线不在前方，此视线焦点切换的间隙可能会导致发生意外事故的概率增加，因此为了减小视线焦点的切换时长，提升驾驶安全，很多车主都会安装适合自己车型的HUD。

目前，按照投影方式来区分，HUD通常可以分为两种：一种是自带屏幕的C-HUD，另一种就是投影到前风挡玻璃上的W-HUD。

其中，W-HUD是利用光学反射的原理，将重要的行驶相关资讯经非球面反射镜实时投射在前方的风挡玻璃上面显示，相较于C-HUD，W-HUD的显示效果更为一体化，也更有助于车主的安全行驶。

但是现有技术中，W-HUD内部反射镜的角度是固定的，在W-HUD正常放置时反射镜投射到前风挡玻璃的画面高度同样固定。而由于不同驾驶人员在驾驶舱内的视野高度不同，想要调节画面的查看高度仅能通过调节W-HUD的整体放置角度来实现，操作繁琐且稳定性不好，难以获得最佳的信息查看效果。

实用新型内容

为此，本实用新型提供了基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置，以解决现有技术中的W-HUD难以基于不同驾驶人员在驾驶舱内的视野高度不同而灵活调节画面的查看高度，导致使用效果不佳的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置，包括：

主体结构；和

旋转驱动机构，固接设于所述主体结构，且所述旋转驱动机构具有一旋转动能输出端，所述旋转动能输出端输出旋转动能；和

变速传动结构，与所述旋转动能输出端之间传动相连，且所述旋转动能输出端输出的旋转动能传递至所述变速传动结构的输入端；和

传动支架结构，一侧端转动设于所述主体结构，所述传动支架结构的另一侧端与所述变速传动结构的输出端固接相连；以及

投射结构，固接设于所述传动支架结构，所述投射结构的投射路径方向经过所述主体结构朝向风挡玻璃。

在上述技术方案的基础上，对本实用新型做如下进一步说明：

作为本实用新型的进一步方案，所述主体结构包括外壳体和投射通道。

所述外壳体的内部设有安装内腔，所述投射通道连通所述安装内腔与所述外壳体的外部；所述投射结构设于所述安装内腔，且所述投射结构的投射路径方向经过所述投射通道投射至风挡玻璃。

作为本实用新型的进一步方案，所述旋转驱动机构包括回转马达。

所述回转马达固接于所述外壳体且对应位于所述安装内腔。

所述回转马达的转子形成所述旋转动能输出端。

作为本实用新型的进一步方案，所述变速传动结构包括主动齿轮和从动齿块。

所述主动齿轮形成所述变速传动结构的输入端，所述从动齿块形成所述变速传动结构的输出端。

所述主动齿轮与所述回转马达的转子之间装配固接。

所述从动齿块具有一弧形齿面，所述弧形齿面与所述主动齿轮之间传动啮合，所述从动齿块的非弧形齿面部分与所述传动支架结构相固接。

作为本实用新型的进一步方案，所述传动支架结构包括调角支承架以及固接于所述调角支承架一侧端的定位轴；所述调角支承架通过所述定位轴转动设于所述外壳体。

作为本实用新型的进一步方案，所述从动齿块的弧形齿面在旋转时形成一转动圆弧，所述转动圆弧具有一弧心，所述弧心与所述传动支架结构一侧端的定位轴心之间直线对应。

作为本实用新型的进一步方案，所述转动圆弧对应的分度圆直径大于所述主动齿轮的分度圆直径。

作为本实用新型的进一步方案，所述投射结构包括光学反射镜。

所述光学反射镜固接于所述调角支承架，且所述光学反射镜的反射镜面经所述投射通道朝向风挡玻璃。

作为本实用新型的进一步方案，所述主体结构还包括固接于所述外壳体且对应位于所述安装内腔的安装架，所述安装架开设有定位滑道，所述光学反射镜靠近所述从动齿块的一侧端固接有辅助定位滑杆，所述辅助定位滑杆滑动设于所述定位滑道。

作为本实用新型的进一步方案，所述角度调节光学成像装置还包括电源及控制结构、继电器模块以及通信模块。

所述电源及控制结构、所述继电器模块以及所述通信模块分别固接于所述外壳体且对应位于所述安装内腔。

所述电源及控制结构包括通过电路相连的电源模块和控制模块。

所述控制模块与所述通信模块之间通过电路相连，且所述控制模块通过所述通信模块与终端之间通信连接。

所述控制模块的控制输出端与所述继电器模块的输入端之间通过电路相连，所述继电器模块的输出端与所述旋转驱动机构之间通过电路相连。

本实用新型具有如下有益效果：

该装置能够根据实际的投射高度需求通过旋转驱动机构输出旋转动能，输出的旋转动能经变速传动结构依照既定的传动比进行动能传递，使得旋转动能到达传动支架结构时，传动支架结构能够带动传递至投射结构产生小角度的旋转，进而实现身高不同的人群能够获得最佳的W-HUD投射数据查看效果，无需低头看大屏机导航，更有助于实现安全驾驶；并且整体体积轻巧、拆装方便，还能够通过手机APP等终端远程经电源及控制结构控制调节旋转驱动机构，操作更加人性化，提升了装置的自动化和智能化程度，增加了科技感和安全感。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置的整体外部结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置的内部结构示意图之一。

图3为本实用新型实施例提供的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置的内部结构示意图之二。

图4为本实用新型实施例提供的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置的内部结构示意图之三。

图5为本实用新型实施例提供的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置的内部结构示意图之四。

图6为本实用新型实施例提供的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置的控制工作原理示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

主体结构1：外壳体11、投射通道12；

投射结构2：光学反射镜21；

旋转驱动机构3：回转马达31；

变速传动结构4：主动齿轮41、从动齿块42、定位螺栓43；

传动支架结构5：调角支承架51、定位轴52；

电源及控制结构6：电源模块61、控制模块62；

继电器模块7；通信模块8；终端9。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本说明书所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图6所示，本实用新型实施例提供了基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置，包括主体结构1以及分别设于所述主体结构1的投射结构2、旋转驱动机构3、变速传动结构4、传动支架结构5、电源及控制结构6、继电器模块7和通信模块8；用以根据实际的投射高度需求通过旋转驱动机构3输出旋转动能，输出的旋转动能经变速传动结构4依照既定的传动比进行动能传递，使得旋转动能到达传动支架结构5时，传动支架结构5能够带动传递至投射结构2产生小角度的旋转，进而实现身高不同的人群能够获得最佳的W-HUD投射数据查看效果，无需低头看大屏机导航，更有助于实现安全驾驶；并且整体体积轻巧、拆装方便，还能够通过手机APP等终端9远程经电源及控制结构6控制调节旋转驱动机构3，操作更加人性化，提升了装置的自动化和智能化程度，增加了科技感和安全感。具体设置如下：

如图1至图5所示，所述主体结构1包括外壳体11和投射通道12；其中，所述外壳体11的内部设有安装内腔，所述投射通道12连通所述安装内腔与所述外壳体11的外部；所述投射结构2设于所述安装内腔，且所述投射结构2的投射路径方向经过所述投射通道12，并能够进一步投射至前风挡玻璃。

所述旋转驱动机构3包括回转马达31；所述回转马达31固接于所述外壳体11且对应位于所述安装内腔，用以通过回转马达31输出旋转动能。

所述变速传动结构4包括主动齿轮41、从动齿块42和定位螺栓43；所述主动齿轮41与所述回转马达31的动能输出端之间装配固接，用以使回转马达31输出的旋转动能可以有效传递至主动齿轮41。

请参考图3，所述传动支架结构5包括调角支承架51以及固接于所述调角支承架51一侧端的定位轴52；其中，所述调角支承架51通过所述定位轴52转动设于所述外壳体11，用以使调角支承架51能够基于定位轴52进行旋转，同时可通过定位轴52与外壳体11之间的定位配合作用保持调角支承架51一侧端的结构稳定性。

请继续参考图3，所述从动齿块42通过至少两个所述定位螺栓43可分离式固接于所述调角支承架51的另一侧端，且所述从动齿块42的弧形齿面与所述主动齿轮41之间传动啮合，用以通过主动齿轮41经啮合起到对从动齿块42的定位作用，保持调角支承架51另一侧端的结构稳定性，同时可通过主动齿轮41将旋转动能进一步传递至从动齿块42，以带动从动齿块42旋转。

所述从动齿块42在旋转时能够形成一个转动圆弧，所述转动圆弧具有一个弧心，所述弧心与所述定位轴52的轴心之间直线对应，用以有效保证调角支承架51具有稳定的旋转轴，从而实现其既定的小角度转动功能。

所述转动圆弧对应的分度圆直径大于所述主动齿轮41的分度圆直径，用以以此实现主动齿轮41与从动齿块42之间的变速啮合传动。

所述投射结构2包括光学反射镜21；所述光学反射镜21固接于所述调角支承架51，且所述光学反射镜21的反射镜面经所述投射通道12朝向外部的前风挡玻璃，用以使光学反射镜21能够基于调角支承架51同步进行小角度旋转，以此调节投射角度，并改变前风挡玻璃的数据显示高度。

作为本实施例的一种优选方案，所述主体结构1还包括固接于所述外壳体11且对应位于所述安装内腔的安装架，所述安装架开设有定位滑道，所述光学反射镜21的一侧端还固接有辅助定位滑杆，所述辅助定位滑杆滑动设于所述定位滑道，用以以此进一步提升光学反射镜21的转动稳定性。

所述电源及控制结构6、所述继电器模块7以及所述通信模块8分别固接于所述外壳体11且对应位于所述安装内腔。

具体地，如图6所示，所述电源及控制结构6包括通过电路相连的电源模块61和控制模块62，所述控制模块62与所述通信模块8之间通过电路相连，且所述控制模块62通过所述通信模块8与外部终端9之间建立远程通信连接，所述控制模块62的控制输出端与所述继电器模块7的输入端之间通过电路相连，所述继电器模块7的输出端与所述旋转驱动机构3中的回转马达31之间通过电路相连，用以以此实现通过手机APP等终端9经电源及控制结构6远程控制旋转驱动机构3的运行，进而自动调节光学反射镜21的镜面投射角度，改变前风挡玻璃的数据显示高度，整体操作更为方便快捷，有效提升了装置的自动化和智能化程度，增加了装置的功能实用性。

需要说明的是，所述控制模块62可采用但不限于型号为AT80C51的单片机控制板、型号为STM32的微控制器；所述继电器模块7可采用但不限于型号为UD2-4.5NU的8脚式继电器；所述通信模块8采用但不限于型号为HF-2411的无线通讯器；所述回转马达31可采用但不限于Realplay-614的微型马达。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置，其特征在于，

包括：

主体结构；和

旋转驱动机构，固接设于所述主体结构，且所述旋转驱动机构具有一旋转动能输出端，所述旋转动能输出端输出旋转动能；和

变速传动结构，与所述旋转动能输出端之间传动相连，且所述旋转动能输出端输出的旋转动能传递至所述变速传动结构的输入端；和

传动支架结构，一侧端转动设于所述主体结构，所述传动支架结构的另一侧端与所述变速传动结构的输出端固接相连；以及

投射结构，固接设于所述传动支架结构，所述投射结构的投射路径方向经过所述主体结构朝向风挡玻璃。

2.根据权利要求1所述的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置，其特征在于，

所述主体结构包括外壳体和投射通道；

所述外壳体的内部设有安装内腔，所述投射通道连通所述安装内腔与所述外壳体的外部；所述投射结构设于所述安装内腔，且所述投射结构的投射路径方向经过所述投射通道投射至风挡玻璃。

3.根据权利要求2所述的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置，其特征在于，

所述旋转驱动机构包括回转马达；

所述回转马达固接于所述外壳体且对应位于所述安装内腔；

所述回转马达的转子形成所述旋转动能输出端。

4.根据权利要求3所述的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置，其特征在于，

所述变速传动结构包括主动齿轮和从动齿块；

所述主动齿轮形成所述变速传动结构的输入端，所述从动齿块形成所述变速传动结构的输出端；

所述主动齿轮与所述回转马达的转子之间装配固接；

所述从动齿块具有一弧形齿面，所述弧形齿面与所述主动齿轮之间传动啮合，所述从动齿块的非弧形齿面部分与所述传动支架结构相固接。

5.根据权利要求4所述的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置，其特征在于，

所述传动支架结构包括调角支承架以及固接于所述调角支承架一侧端的定位轴；所述调角支承架通过所述定位轴转动设于所述外壳体。

6.根据权利要求5所述的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置，其特征在于，

所述从动齿块的弧形齿面在旋转时形成一转动圆弧，所述转动圆弧具有一弧心，所述弧心与所述传动支架结构一侧端的定位轴心之间直线对应。

7.根据权利要求6所述的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置，其特征在于，

所述转动圆弧对应的分度圆直径大于所述主动齿轮的分度圆直径。

8.根据权利要求5所述的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置，其特征在于，

所述投射结构包括光学反射镜；

所述光学反射镜固接于所述调角支承架，且所述光学反射镜的反射镜面经所述投射通道朝向风挡玻璃。

9.根据权利要求8所述的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置，其特征在于，

所述主体结构还包括固接于所述外壳体且对应位于所述安装内腔的安装架，所述安装架开设有定位滑道，所述光学反射镜靠近所述从动齿块的一侧端固接有辅助定位滑杆，所述辅助定位滑杆滑动设于所述定位滑道。

10.根据权利要求2所述的基于风挡玻璃直投式W-HUD的角度调节光学成像装置，其特征在于，

还包括电源及控制结构、继电器模块以及通信模块；

所述电源及控制结构、所述继电器模块以及所述通信模块分别固接于所述外壳体且对应位于所述安装内腔；

所述电源及控制结构包括通过电路相连的电源模块和控制模块；

所述控制模块与所述通信模块之间通过电路相连，且所述控制模块通过所述通信模块与终端之间通信连接；

所述控制模块的控制输出端与所述继电器模块的输入端之间通过电路相连，所述继电器模块的输出端与所述旋转驱动机构之间通过电路相连。

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