CN219229148U - 安全帽的护罩、安全帽以及抬头显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种安全帽的护罩，并作为抬头显示装置的投射屏幕。护罩包含一物镜、一目镜，其中，目镜设置于物镜的上方。物镜用以反射从物镜的前下方的抬头显示装置所投射的显示影像，显示影像被物镜反射之后投射到目镜，接着，显示影像被目镜反射到目镜的后方。故前述设置可以减少安装在安全帽上的电子元件。本实用新型还进一步提供应用前述护罩的安全帽及抬头显示装置。

Description

安全帽的护罩、安全帽以及抬头显示装置

技术领域

本实用新型关于一种提供给骑士使用的抬头显示装置，该抬头显示装置可以减少安装在安全帽上的电子元件。

背景技术

中国台湾第M563171号专利公开一种附带抬头显示器的安全帽，其包括安全帽、光机模块以及反射镜。安全帽包括本体和镜片，镜片通过扣合件与本体扣合；光机模块设置于本体的帽檐并邻近扣合件，且投射影像；反射镜设置于光机模块的下方，且位于光机模块投射影像的光路上以接收影像，并反射影像至骑士的双眼，而影像的内容为骑士前方的交通状况，利于骑士得知目前的路况。

多个现有技术也公开了将抬头显示器的显示模块结合于机车安全帽，于安全帽前方的护罩上显示提供给骑士观看的影像。但要在安全帽内部设计折叠光路，设置光学模块(例如显示模块)，或设置诸多的摄影模块，都会让安全帽本身显得笨重，导致重心偏移，影响安全帽的防护效果。

实用新型内容

为解决前述问题，本实用新型提供一种安全帽的护罩、安全帽以及抬头显示装置，其中安全帽的护罩作为机动车辆上抬头显示装置的投射屏幕。

本实用新型提供一种安全帽的护罩，包含一物镜、一目镜，其中，目镜设置于物镜的上方。物镜用以反射来自位于移动载具的一抬头显示装置的显示影像，显示影像被物镜反射之后投射到目镜，接着，显示影像被目镜反射到目镜的后方。前述设置可以减少安装在安全帽上的电子元件。

较佳地，显示影像被物镜的前方表面反射，之后投射到目镜的后方表面。

较佳地，物镜为一凸型的圆球面或双曲球面。

较佳地，物镜设有一反射膜，反射膜的反射率在50～80％之间。

较佳地，目镜为一凹型的圆球面或双曲球面透明球面，该目镜与铅锤线的夹角大于该物镜与铅锤线的夹角。

较佳地，物镜和目镜为两个分离的罩体。

较佳地，护罩在物镜和目镜之间具有开口，或者，物镜和目镜之间具有一连接罩体。

较佳地，护罩还包含第一转轴组，用以调整物镜的位置。

较佳地，护罩还包含第二转轴组，用以调整目镜的位置。

本实用新型还提供一种安全帽，包含前述的任一种护罩，设置安全帽的帽体的前方开口。

较佳地，安全帽还包含角度侦测模块。

较佳地，安全帽还包含第一无线模块。

本实用新型再提供一种抬头显示装置，其设置于一移动载具，包含第二无线模块、控制模块以及显示模块。第二无线模块接收与护罩相关连的一角度信息。显示模块根据角度信息选择性以一高亮度模式或一低亮度模式投射显示影像至护罩。控制模块电性连接显示模块接收角度信息，根据角度信息来控制显示影像投射至护罩的显示亮度。当角度信息维持在一骑乘角度范围内时，显示模块以高亮度投射显示影像，当角度信息不在骑乘角度范围内时，显示模块以低亮度投射显示影像。

较佳地，护罩包含物镜与目镜，物镜用以反射显示影像，显示影像被物镜反射之后投射到目镜。

较佳地，显示影像被物镜的前方表面反射，之后投射到目镜的后方表面。

较佳地，显示模块将显示影像投射至一安全帽的护罩。

较佳地，安全帽具有角度侦测模块，以产生角度信息。

较佳地，抬头显示装置还包含加速传感器，来侦测因惯性而改变的角度信息。

较佳地，第二无线模块与安全帽之间具有一配对信息，显示模块根据配对信息将显示影像投射至护罩。

较佳地，显示模块具有两种以上的显示亮度。

附图说明

图1为安全帽的第一实施例示意图。

图2为安全帽与抬头显示模块之间的光路示意图。

图3为安全帽的第二实施例示意图。

图4为安全帽的第三实施例示意图。

图5为显示系统的方块图。

图6、图7为显示系统的使用示意图。

附图标记说明：1-帽体；11-本体；12-前方开口；13-侧表面；2-护罩；21-物镜；22-目镜；23-开口；24-第一转轴组；25-第二转轴组；26-第一无线模块；27-角度侦测模块；271-安全帽角度信息；3-抬头显示装置；31-显示模块；32-第二无线模块；33-重力传感器；D-显示影像；100-显示系统。

具体实施方式

以下所述的方向，是以骑士骑乘机动车辆时，机动车辆的前进方向作为前方所进行的描述，以符合通常知识者的一般理解。前述的机动车辆指的是靠车把手(handlebars)操控前轮转向的双轮车或三轮车，例如摩托车(motorcycle)、小型机车(scooter)。但也可以是其他轻便型的移动载具，例如脚踏车、电动脚踏车。

请一并参考图1与图2，绘示一种安全帽，包含帽体1与护罩2。

帽体1的本体11具有一前方开口12；

护罩2包含一物镜21和一目镜22，物镜21和目镜22皆是从护罩2的两端的侧表面13向中间延伸的罩体，护罩2的侧表面13与本体11连接，而使护罩2位于前方开口12，物镜21设置于护罩2下半部，目镜22设置于护罩2上半部；

物镜21用以反射安全帽前下方的抬头显示装置3所投射一显示影像D，显示影像D被物镜21反射之后投射到目镜22，接着被投射至骑士的双眼。详细的说，显示影像D先投射到物镜21的前方表面，接着显示影像D被反射而投射到目镜22的后方表面，接着显示影像D投射到骑士的双眼。

如此一来，安全帽的内部就不用再设置反射光路，也几乎不用设置任何的电子元件(尤其是显示模块)，就可以让骑士看到HUD的显示影像，不会影响安全帽本身的防护效果。若护罩2受损，只要更换护罩2即可继续使用。

此外，抬头显示装置3可以设置在机动车辆或机车龙头的位置，故骑士与抬头显示装置3之间的距离(物距)较长，相较于现有技术结合HUD的安全帽，产生较远的成像距离。

在本实施例，物镜21为一凸型的圆球面或双曲球面，物镜21的表面镀膜或贴膜反射镀膜，提高显示影像的反射率。物镜21的表面反射率在50～80％之间，故物镜21不会完全遮蔽骑士下方的视线。

目镜22为一凹型的圆球面或双曲球面透明球面，该目镜与铅锤线的夹角大于该物镜与铅锤线的夹角，骑士可以同时看到前方实景与显示影像，目镜22将显示影像D放大数倍并成像在比物距长数倍的远方，让眼睛看到的显示影像D是在4～6米的视觉距离成像并且放大。

在本实施例，护罩2是开放式防护罩，物镜21和目镜22为从护罩2的两端的侧表面13向中间延伸的两个分离的罩体，物镜21和目镜22之间具有开口23，让风可以从开口23送入，避免骑士造成闷热。

护罩2可改为一封闭式防护罩(未图示)，即物镜21和目镜22之间具有连接罩体，可以避免风雨进入安全帽内，造成骑士不适。

此外，护罩2两端的侧表面13包含一第一转轴组24，第一转轴组24连接于本体11两侧，用以调整物镜21的角度，或同时调整物镜21与目镜22的角度，如图3所示，物镜21和目镜22为分离的罩体，可分别调整物镜21与目镜22的角度。

如图4所示的安全帽，与图1所示的实施态样不同处在于，护罩2还包含一第二转轴组25，第二转轴组25枢接物镜21与目镜22，使物镜21能相对于目镜22枢转，以调整显示影像D的反射角度。

值得一提的是，前述的护罩2也可以直接穿戴在使用者的身上，例如，护罩2可以是作成眼罩的形式，护罩2的侧表面13可以形成支架而戴在头上。

请一并参考图2与图5，显示系统100包含抬头显示装置3以及安全帽。抬头显示装置3设置于机动车辆或机车龙头的仪表台，取代机车龙头上的仪表显示板，安全帽则供骑士配戴，安全帽与护罩的具体结构与作用已在前面描述，故不再赘述。

安全帽的本体11包含角度侦测模块27、第一无线模块26以及电池(图未示)。电池为前述电子元件供电，角度侦测模块27为一陀螺仪、加速传感器、或影像传感器通过影像辨识来辨识安全帽的角度，并产生一安全帽角度信息271以对应骑士低头或抬头的动作，第一无线模块26将安全帽角度信息271进行无线传输。

抬头显示装置3包含一控制模块、一显示模块31以及第二无线模块32，显示模块31所投射的显示影像D具有高亮度模式与低亮度模式至少两种模式。第二无线模块32接收一安全帽角度信息271，抬头显示装置3的控制模块电性连接该显示模块31并根据安全帽角度信息271来控制显示模块31所显示的显示影像D的亮度。

相对于骑乘时的安全帽角度，当安全帽向前倾斜时，显示影像D为低亮度模式，提供骑士低头通过安全帽透明护罩直视阅读，如图6所示，可以设定此时的显示影像D为仪表画面，也可以同时避免太阳光过强影响骑士判读仪表板的内容。相对于直接投射到(机动车辆的)挡风玻璃形成供使用者识别的抬头显示影像，本实施态样可以用较低的显示亮度将显示影像D投射到护罩2，就能让使用者识别。

当安全帽维持在骑乘角度范围内(接近直立状态)时，显示影像D为高亮度模式，如图7所示，提供骑士抬头阅读前方影像，可以设定此时的显示影像D为HUD画面。此外，前述的骑乘角度可以在骑士将要骑乘机车时才设定，避免被个人着装安全帽的角度差异所影响。此外，显示模块31可以具有两种以上(例如三种以上)的显示亮度，高亮度模式的显示亮度高于低亮度模式的显示亮度，抬头显示装置3还包含一光感测模块，可侦测使用环境亮度，如大白天或晚上等环境，调整显示影像D的亮度。

第一无线模块26与第二无线模块32为一蓝牙模块而具有一配对信息，本体11与抬头显示装置3各具有一认证芯片，以确保第一无线模块26与第二无线模块32正确配对，抬头显示装置3根据配对信息，将显示影像D投射至特定全帽的护罩，故抬头显示装置3不会接受错误的角度信息而产生错误的显示亮度。此外，抬头显示装置3可与智能手机连结，通过推播将导航信息传给抬头显示装置3。

可替换地，第一无线模块26与第二无线模块32也可以分别是一RFID读取器与一RFID芯片，RFID芯片电性连接至角度侦测模块27，抬头显示装置3的控制模块记录RFID芯片的识别码，并根据该识别码读取RFID芯片储存的安全帽角度信息271，安全帽就可以不用设置主动连接的无线模块，也可以延长帽体内部电子元件的续航力。

此外，抬头显示装置3还包含一加速传感器，例如重力传感器(G sensor)33，来补偿安全帽因为机车加减速的惯性晃动产生的错误判断。

此外，显示模块31为一高效高亮度的显示面板，产生高背光亮度、高对比度的显示影像D，在可控的发热温度下产生约4万尼特(nits)的屏幕亮度。

Claims (20)

1.一种安全帽的护罩，包含一物镜、一目镜以及两侧表面，其特征在于：

该物镜和该目镜是从该两侧表面向中间延伸的罩体，该目镜设置于该物镜的上方；

该物镜适用于反射来自位于一移动载具的一抬头显示装置的一显示影像，该显示影像被该物镜反射之后投射到该目镜，该显示影像被该目镜反射到该目镜的后方。

2.如权利要求1所述的护罩，其特征在于，该显示影像被该物镜的前方表面反射之后投射到该目镜的后方表面。

3.如权利要求1所述的护罩，其特征在于，该物镜为一凸型的圆球面或双曲球面。

4.如权利要求1所述的护罩，其特征在于，该物镜设有一反射膜，该反射膜的反射率在50～80％之间。

5.如权利要求1所述的护罩，其特征在于，该目镜为一凹型的圆球面或双曲球面透明球面，其该目镜与铅锤线的夹角大于该物镜与铅锤线的夹角。

6.如权利要求1所述的护罩，其特征在于，该物镜和该目镜为两个分离的罩体。

7.如权利要求1所述的护罩，其特征在于，该护罩在该物镜和该目镜之间具有一开口。

8.如权利要求1所述的护罩，其特征在于，该物镜和该目镜之间具有一连接罩体。

9.如权利要求1所述的护罩，其特征在于，该护罩还包含一第一转轴组，用以调整该物镜的位置。

10.如权利要求1所述的护罩，其特征在于，该护罩还包含一第二转轴组，用以调整该目镜的位置。

11.一种安全帽，包含如权利要求1至10中任一项所述的一护罩，其特征在于，设置于该安全帽的一帽体的前方开口。

12.如权利要求11所述的安全帽，其特征在于，还包含一角度侦测模块或/及一第一无线模块。

13.一种抬头显示装置，适用于设置于一移动载具，其特征在于，包含：

一第二无线模块，接收一护罩的一角度信息；

一显示模块，根据该角度信息选择性以一高亮度模式或一低亮度模式投射一显示影像至该护罩；

一控制模块，电性连接该显示模块接收该角度信息，根据该角度信息来控制该显示影像投射至该护罩的显示亮度。

14.如权利要求13所述的抬头显示装置，其特征在于，该护罩包含一物镜与一目镜，该物镜用以反射该显示影像，该显示影像被该物镜反射之后投射到该目镜。

15.如权利要求14所述的抬头显示装置，其特征在于，该显示影像被该物镜的前方表面反射之后投射到该目镜的后方表面。

16.如权利要求13所述的抬头显示装置，其特征在于，该显示模块将该显示影像投射至一安全帽的该护罩。

17.如权利要求16所述的抬头显示装置，其特征在于，该安全帽具有一角度侦测模块，以产生该角度信息。

18.如权利要求13所述的抬头显示装置，其特征在于，还包含一加速传感器，来侦测因惯性而改变的该角度信息。

19.如权利要求16所述的抬头显示装置，其特征在于，该第二无线模块与该安全帽之间具有一配对信息，该显示模块根据该配对信息将该显示影像投射至该护罩。

20.如权利要求13所述的抬头显示装置，其特征在于，该显示模块具有两种以上的显示亮度。

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