CN218172146U - 一种用于ar-hud系统图像投射角度的调节机构及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于AR‑HUD系统图像投射角度的调节机构及车辆，包括：驱动件、第一滑块、支架、消隙装置和反馈装置，驱动件和第一滑块安装在支架上，支架上设有导轨，第一滑块设置于导轨上，驱动件的输出轴连接并驱动第一滑块沿导轨运动。输出轴连接消隙装置，消隙装置安装在第一滑块内，第一滑块与消隙装置沿轴向拼接设有U型槽，U型槽内安装主反射镜的摆臂；消隙装置用于消除输出轴轴向传动间隙和摆臂与U型槽的配合间隙，提高调节机构的调节精度和图像投影的稳定性。反馈装置用于检测并实时反馈第一滑块位置，提高图形投影的调节精度，降低初始启动时产生噪音。从而加强驾驶员的行驶安全和舒适性。

Description

一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术的相关领域，特别是涉及一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构及车辆。

背景技术

目前部分市场上有部分车型搭载了AR-HUD(Augmented Reality-Head UpDisplay，增强现实-抬头显示)系统，AR-HUD系统可以将HUD与驾驶辅助、增强现实相结合，增强驾驶员的行驶安全。

考虑到对不同身高、体型的驾驶员的适应性，AR-HUD系统需要具备调节图像投射角度的功能。图像投射角度调节通常由调节机构调节主反射镜的角度来实现。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构及车辆，驾驶员根据自身身材，可自由地调整AR-HUD系统的图像投射角度，提升驾驶体验。同时，通过消隙装置和反馈装置提高角度调节的精度、图像投影的稳定性以及降低调节机构初始化时的噪音。

本实用新型提供一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构，包括：驱动件、第一滑块和、支架、消隙装置和反馈装置，所述驱动件和第一滑块安装在所述支架上，所述支架上设有导轨，所述第一滑块设置于所述导轨上，所述驱动件的输出轴连接并驱动所述第一滑块沿导轨运动。所述输出轴连接所述消隙装置，所述消隙装置安装在所述第一滑块内，所述第一滑块与所述消隙装置沿轴向拼接设有U型槽，所述U型槽内安装主反射镜的摆臂；所述消隙装置用于消除所述输出轴轴向传动间隙和所述摆臂与所述U型槽的配合间隙；所述反馈装置用于检测并实时反馈所述第一滑块位置。

在其中一个实施例中，所述驱动件为步进电机，所述输出轴为丝杠；所述第一滑块设有三个通孔，外侧的两个通孔分别与所述导轨配合，中间的通孔设有内螺纹，所述丝杠与中间的通孔螺纹配合。

在其中一个实施例中，所述消隙装置包括第二滑块、第三滑块和弹簧；所述第一滑块内设有截面呈L型的安装孔，所述第二滑块设置于所述安装孔的水平部分内部，所述第三滑块设置于所述安装孔的竖直部分内部，所述弹簧设置于所述第二滑块和第三滑块之间；所述丝杠依次穿过所述第三滑块和第二滑块，所述第二滑块设有与所述丝杠配合的内螺纹；所述第三滑块上端与所述第一滑块上端配合形成所述U型槽。

在其中一个实施例中，所述弹簧两端分别向所述第二滑块和所述第三滑块施加弹力使二者趋向相互远离。

在其中一个实施例中，所述第一滑块和第三滑块上端相邻的一侧分别设有凹槽，两所述凹槽对接形成所述U型槽。

在其中一个实施例中，所述输出轴末端通过轴承安装在支架上。

在其中一个实施例中，所述反馈装置包括线路板、霍尔传感器和磁钢；所述线路板安装在支架上，所述线路板一端与步进电机线圈的引脚连接；所述霍尔传感器安装在所述线路板上；所述磁钢安装在所述第一滑块上并随所述第一滑块运动。

本实用新型还提供一种车辆，其中，包括上述任意一项所述的用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构，所述AR-HUD系统安装在车辆上。

上述一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构及车辆，至少具有以下有益的技术效果：

1、主反射镜的摆臂安装在调节机构的U型槽内，步进电机驱动第一滑块运动，带动主反射镜移动，实现AR-HUD系统图像投射角度的调整，从而适应不同身材的驾驶员。

2、本实用新型中弹簧两端分别作用于第二滑块和第三滑块，使二者趋向相互远离。其中施加给第二滑块的作用力，使第二滑块的内螺纹的右侧与步进电机丝杆外螺纹的左侧紧贴；施加给第三滑块的作用力传递给第一滑块，使第一滑块的内螺纹的左侧与步进电机丝杆外螺纹的右侧紧贴，从而消除丝杠间隙，提高传动精度，进而提高调节精度。

3、本实用新型第三滑块上端与第一滑块上端配合形成U型槽，主反射镜的摆臂配合安装在U型槽内，弹簧的作用力通过第三滑块传递给主反射镜的摆臂，保证主反射镜的摆臂与U型槽零间隙配合，避免AR-HUD系统主反射镜在车辆行驶过程中晃动，保证投影图像的稳定。

4、本实用新型中霍尔传感器和磁钢组成一套反馈装置，实时反馈滑块的位置，提高调节精度。同时也可以避免步进电机初始化时堵转，有效降低初始化时的噪音。

附图说明

图1为本实用新型一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构的立体图；

图2为本实用新型一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构的左视图；

图3为图2中A-A截面示意图。

1、驱动件；2、第一滑块；3、支架；4、输出轴；5、U型槽；6、摆臂；7、导轨；8、第二滑块；9、第三滑块；10、弹簧；11、线路板；12、霍尔传感器；13、磁钢；14、轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型权利要求所限定的各种实施例进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例，其包含各种特定的细节以助于该理解，但这些细节应当被视为仅是示范性的。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相应地，本领域普通技术人员将认识到，在不背离由随附的权利要求所限定的本实用新型的范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施例作出变化和改进。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。

对本领域技术人员显而易见的是，提供对本实用新型的各种实施例的下列描述，仅是为了解释的目的，而不是为了限制由随附的权利要求所限定的本实用新型。

贯穿本申请文件的说明书和权利要求，词语“包括”和“包含”以及词语的变型，例如“包括有”和“包括”意味着“包含但不限于”，而不意在(且不会)排除其他部件、整体或步骤。结合本实用新型的特定的方面、实施例或示例所描述的特征、整体或特性将被理解为可应用于本文所描述的任意其他方面、实施例或示例，除非与其不兼容。

应当理解的是，单数形式“一”、“一个”和“该”包含复数的指代，除非上下文明确地另有其他规定。在本实用新型中所使用的表述“包含”和/或“可以包含”意在表示相对应的功能、操作或元件的存在，而非意在限制一个或多个功能、操作和/或元件的存在。此外，在本实用新型中，术语“包含”和/或“具有”意在表示申请文件中公开的特性、数量、操作、元件和部件，或它们的组合的存在。因此，术语“包含”和/或“具有”应当被理解为，存在一个或多个其他特性、数量、操作、元件和部件、或它们的组合的额外的可能性。

在本实用新型中，表述“或”包含一起列举的词语的任意或所有的组合。例如，“A或B”可以包含A或者B，或可以包含A和B两者。

应当理解的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”或“耦合”另一个元件，它可以是直接连接或耦合到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

文中提到的“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员所通常理解的含义相同。还应理解的是，术语(比如常用词典中限定的那些术语)，应解释为具有与相关领域和本说明书的上下文中一致的含义，并且不应以理想化或过于形式化的意义来解释，除非在本文中明确地这样限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、图2、图3所示，本实用新型一实施例中，提供一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构，包括驱动件1、第一滑块2、支架3、消隙装置和反馈装置。驱动件1为步进电机，其输出轴为丝杠。步进电机和第一滑块2均安装在支架3上，支架3上设有导轨7，第一滑块2设置于导轨7上，步进电机1的输出轴4连接并驱动第一滑块2沿导轨7运动。消隙装置设置于第一滑块2内部，第一滑块2与消隙装置沿轴向拼接设有U型槽5，在U型槽5内安装主反射镜的摆臂6。通过消隙装置消除输出轴4轴向传动间隙，还可消除摆臂6与U型槽的配合间隙。反馈装置用于实时检测第一滑块2位置。(注：间隙是无法彻底消除的，或者说很难消除，本实施例中所述的消除间隙是指减小配合间隙。)

在本实施例中，导轨7包括第一导轨和第二导轨，两导轨7沿输出轴4轴向安装在支架3上。第一滑块2设有三个通孔，外侧的两个通孔与分别第一导轨和第二导轨配合，中间的通孔设有内螺纹，输出轴4为丝杠，丝杠与中间的通孔配合，步进电机驱动丝杠转动，通过螺纹配合驱动第一滑块2沿上述两个导轨7水平运动，且保证第一滑块2只能沿第一导轨和第二导轨的轴向运动。

在本实施例中，支架3的两侧分别设有安装板，步进电机安装在其中一个安装板上，丝杠远离步进电机的一端通过轴承14安装在支架3上。第一导轨7和第二导轨7的两端分别安装在两侧的安装板上。

在本实施例中，消隙装置包括第二滑块8、第三滑块9和弹簧10。第一滑块2内设有截面呈L型的安装孔，第二滑块8设置于安装孔的水平部分内部，第三滑块9设置于安装孔的竖直部分内部，弹簧10设置于第二滑块8和第三滑块9之间；弹簧10两端分别作用于第二滑块8和第三滑块9，分别向第二滑块8和第三滑块9施加弹力使二者趋向相互远离。输出轴4依次穿过第三滑块9、弹簧10和第二滑块8，第二滑块8的内孔设有与丝杠配合的内螺纹；第二滑块8上端与第一滑块2上端配合形成U型槽5，主反射镜的摆臂6安装在U型槽5内。

具体的，第二滑块8与第三滑块9相对应的一侧分别设有安装槽，弹簧10的两端分别安装在两个安装槽内，弹簧10分别对第二滑块8和第三滑块9施加作用力。其中施加给第二滑块8的作用力，使第二滑块8的内螺纹的右侧与步进电机丝杆外螺纹的左侧紧贴，施加给第三滑块9的作用力一方面作用于主反射镜的摆臂6，保证摆臂6与U型槽5零间隙配合，避免AR-HUD系统主反射镜在车辆行驶过程中晃动，保证投影图像的稳定。另一方面，弹簧10的弹力作用于第一滑块2，使第一滑块2的内螺纹的左侧与步进电机丝杆外螺纹的右侧紧贴，从而消除丝杠间隙，提高传动精度，进而提高调节机构的调节精度。

在本实施例中，第一滑块2和第二滑块8的上端相邻的一侧分别设有凹槽，两凹槽对接形成U型槽5，U型槽5与的横截面上窄下宽并与主反射镜的摆臂6相匹配。

第二滑块8的侧壁与安装孔的内部侧壁滑动配合，具体的，第二滑块8的侧壁设有沿丝杠轴向设置的导向槽，安装孔设有与导向槽相适用的导向条，导向条位于导向槽内，在丝杆驱动下第二滑块8沿轴向滑动。

在本实施例中，还包括实时反馈第一滑块2位置的反馈装置，反馈装置包括线路板11、霍尔传感器12和磁钢13。线路板11安装在支架3上，线路板11的一端与步进电机线圈的引脚连接。霍尔传感器12为贴片元器件，通过焊接安装在线路板11上。磁钢13安装在第一滑块2上并随第一滑块2运动，霍尔传感器12和磁钢13相互配合，实时反馈第一滑块2的位置，从而提高调节机构的调节精度；同时可以避免步进电机初始化时堵转，有效降低初始化时的噪音。

本实用新型还提供一种车辆，其中，包括上述任意一项用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构，其中，AR-HUD系统安装在车辆上，从而提升驾驶员的驾驶体验。

以上描述中，尽管可能使用例如“第一”和“第二”的表述来描述本实用新型的各个元件，但它们并未意于限定相对应的元件。例如，上述表述并未旨在限定相对应元件的顺序或重要性。上述表述用于将一个部件和另一个部件区分开。

本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语仅是为了描述特定的实施例的目的，而并非意在限制本实用新型。单数的表述包含复数的表述，除非在其间存在语境、方案上的显著差异。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

本领域技术人员可以理解的是，以上所述实施例的各技术特征可以相应地省去、添加或者以任意方式组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，并且，本领域技术人员能够想到的简单变换方式以及对现有技术做出适应性和功能性的结构变换的方案，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，虽然已经参考各种实施例示出和描述了本实用新型，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干形式和细节上的各种变形和改进，而不背离由随附的权利要求所限定的本实用新型的范围，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构，其特征在于，包括：

驱动件、第一滑块和支架，所述驱动件和第一滑块安装在所述支架上，所述支架上设有导轨，所述第一滑块设置于所述导轨上，所述驱动件的输出轴连接并驱动所述第一滑块沿导轨运动；

所述调节机构还包括消隙装置和反馈装置；所述输出轴连接所述消隙装置，所述消隙装置安装在所述第一滑块内，所述第一滑块与所述消隙装置沿轴向拼接设有U型槽，所述U型槽内安装主反射镜的摆臂；所述消隙装置用于消除所述输出轴轴向传动间隙和所述摆臂与所述U型槽的配合间隙；所述反馈装置用于检测所述第一滑块位置。

2.根据权利要求1所述的一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构，其特征在于，所述驱动件为步进电机，所述输出轴为丝杠；所述第一滑块设有三个通孔，外侧的两个通孔分别与所述导轨配合，中间的通孔设有内螺纹，所述丝杠与中间的通孔螺纹配合。

3.根据权利要求2所述的一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构，其特征在于，所述消隙装置包括第二滑块、第三滑块和弹簧；所述第一滑块内设有截面呈L型的安装孔，所述第二滑块设置于所述安装孔的水平部分内部，所述第三滑块设置于所述安装孔的竖直部分内部，所述弹簧设置于所述第二滑块和第三滑块之间；所述丝杠依次穿过所述第三滑块和第二滑块，所述第二滑块设有与所述丝杠配合的内螺纹；所述第三滑块上端与所述第一滑块上端配合形成所述U型槽。

4.根据权利要求3所述的一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构，其特征在于，所述弹簧两端分别向所述第二滑块和所述第三滑块施加弹力使二者趋向相互远离。

5.根据权利要求3所述的一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构，其特征在于，所述第一滑块和第三滑块上端相邻的一侧分别设有凹槽，两所述凹槽对接形成所述U型槽。

6.根据权利要求1所述的一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构，其特征在于，所述输出轴末端通过轴承安装在支架上。

7.根据权利要求1所述的一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构，其特征在于，所述反馈装置包括线路板、霍尔传感器和磁钢；所述线路板安装在支架上，所述线路板一端与步进电机线圈的引脚连接；所述霍尔传感器安装在所述线路板上；所述磁钢安装在所述第一滑块上并随所述第一滑块运动。

8.一种车辆，其特征在于，包括上述权利要求1至7中任意一项所述的一种用于AR-HUD系统图像投射角度的调节机构，所述AR-HUD系统安装在车辆上。

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