CN220820372U - 抬头显示装置和头戴式显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及骑行设备技术领域，尤其涉及一种抬头显示装置和头戴式显示设备。其中，抬头显示装置包括：连接座、第一连接件、第二连接件和显示模组；其中，连接座用于和骑行设备连接；连接座和第二连接件通过第一连接件连接，并且第一连接件的一端与连接座可活动连接，或者第一连接件的另一端与第二连接件的一端可活动连接；第二连接件的另一端与显示模组连接；显示模组用于成像显示。可以看出，本实用新型通过第一连接件、第二连接件实现对显示模组位姿的调整，以使得不同用户均可以看到显示模组的完整的成像画面，视角舒适。

Description

抬头显示装置和头戴式显示设备

技术领域

本实用新型属于AR技术领域，涉及可穿戴式智能设备，尤其涉及一种抬头显示装置和头戴式显示设备。

背景技术

HUD，即Head-up display，抬头显示器，最早用在战斗机上，用于将飞行员需要的飞行信息成像，近年来，HUD技术开始在高端汽车上使用，主要是将汽车时速、天气、导航信息投在汽车前挡风玻璃上进行成像显示。

这两年，摩托车等两轮设备上，也开始尝试使用HUD技术，主要思路是通过HUD将骑行需要的驾驶辅助信息，例如导航信息、车速信息、对讲信息、音乐、来电信息等呈现在人眼前方，主要的优点是，骑行过程中不再需要低头看仪表盘以及手机导航等信息，对于骑行来说，更为安全。

本申请人之前申请的专利（申请号2019217256846、2021205853398、）产品已经量产上市，从这两年用户的使用感受来说，显示模组的安装方式比较固定，调节自由度比较少，不同骑行用户的人眼出瞳距离、头盔样式等不尽相同，所以一定程度上显示模组的位置并不能调整到最佳，影响体验。

发明内容

本实用新型提供一种抬头显示装置和头戴式显示设备，用以解决现有技术中显示模组调节受限的技术缺陷。

一方面，本实用新型提供一种抬头显示装置，包括：连接座、第一连接件、第二连接件和显示模组；所述显示模组用于成像画面显示；所述连接座用于和头戴设备连接；

所述连接座和所述第二连接件通过所述第一连接件连接；并且所述第一连接件的一端与所述连接座可活动连接，或者所述第一连接件的另一端与所述第二连接件的一端可活动连接；增加了第一连接件之后，显示模组相对于连接座的活动范围更大，允许调节的角度更多。

所述第二连接件的另一端与所述显示模组连接；

根据本实用新型提供的一种用于骑行的抬头显示装置，所述第一连接件包括延长件，延长件的数量灵活选择，也可以不用延长件，仅第一连接件连接即可，延长件视需要选择即可，延长件之间可拆卸连接，用以调整显示模组与连接座的垂直距离。

根据本实用新型提供的一种抬头显示装置，所述连接座包括底座和第三连接件；

所述底座用于和所述头戴设备可拆卸式连接，所述第三连接件和所述底座卡扣连接、插拔连接或者磁吸连接；所述第一连接件的一端与所述第三连接件可活动连接。可活动连接包括但不限于转动连接、滑动连接。

根据本实用新型提供的一种抬头显示装置，所述第三连接件靠近所述第一连接件的一端沿着第一方向设有滑轨，所述第一连接件的一端设置在所述滑轨内，并与所述第三连接件滑动且转动连接。

根据本实用新型提供的一种抬头显示装置，所述第二连接件为连接软管。

根据本实用新型提供的一种抬头显示装置，所述连接软管为金属波纹管或者可塑形的橡胶软管或金属片。

根据本实用新型提供的一种抬头显示装置，所述第三连接件和底座均为磁性件，或者所述第三连接件和底座中一个为磁性件，另一个为可以被磁性吸引的金属件；

所述第三连接件和底座彼此相邻的两个端面上，其中一个端面设有限位柱，另一个端面上设有与所述限位柱适配的限位孔。

根据本实用新型提供的一种用于骑行的抬头显示装置，所述底座为“L”型底座；所述底座包括第一连接板和第二连接板；所述第一连接板用于塞进所述头戴设备中，例如内衬的夹层中；

所述第一连接板和/或第二连接板与所述头戴设备接触的端面上设有粘合物，比如背胶或者魔术扣、魔术贴，所述第一连接板和/或第二连接板通过所述背胶或魔术扣与所述头戴设备连接。

根据本实用新型提供的一种抬头显示装置，所述第一连接件包括转轴、连接端子和延长杆；

所述转轴的一端设置在所述滑轨内，另一端与所述延长杆的一端可拆卸式连接；所述延长杆的另一端与所述连接端子的一端可拆卸式连接，所述连接端子的另一端与所述第二连接件的一端固定连接。

根据本实用新型提供的一种抬头显示装置，还包括限位块；所述限位块安装在所述第一连接件的一端，并且所述限位块设置在所述滑轨内。

另一方面，本实用新型还提供一种头戴式显示设备，包括头盔本体，所述头盔本体上设置有如上述任一项所述的抬头显示装置。

本实用新型提供的用于骑行的抬头显示装置，其包括：连接座、第一连接件、第二连接件和显示模组；其中，连接座用于和骑行设备连接；连接座和第二连接件通过第一连接件连接，并且第一连接件的一端与连接座活动连接，或者第一连接件的另一端与第二连接件的一端活动连接；第二连接件的另一端与显示模组连接；显示模组用于成像画面显示。AR智能穿戴式设备的佩戴体验，包括成像画面的大小、清晰度等，是影响该类产品市场化推广的重要因素，本实用新型通过转动第一连接件、第二连接件，以及移动第一连接件，实现对显示模组多自由度位姿的调整，以使得不同用户都可以将显示模组调整到适合自己的最佳位置，以看全整个成像显示画面，使得HUD骑行中显示体验效果更好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的抬头显示装置结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的抬头显示装置结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的用于骑行的头戴式显示设备结构示意图。

1连接座；2第一连接件；3第二连接件3；4显示模组；

10底座；101第一连接板；102第二连接板；

11第三连接件；111限位孔；112限位柱；113滑轨；114安装孔；

20转轴；21延长杆；22连接端子；

31引线口。

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，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、 “第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

HUD是抬头显示器简称，最早应用在军用战斗机上，将飞机的飞行数据投射在驾驶员眼前的风挡或玻璃面板上，使得驾驶员在不低头看仪表的情况下快速掌握飞行数据。近年来，该技术在汽车行业也得到了广泛的应用，国内外也有许多厂商开始将开技术应用在摩托车或自行车领域，将驾驶辅助信息投射在驾驶员眼前的成像介质中，从而帮助驾驶员能够更容易看到速度、导航、来电等信息，避免在驾驶过程中低头看仪表或手机，从而提升驾驶安全。

由于大部分摩托车前面缺少较大面积的风挡玻璃，因此，沿用原有战斗机或骑车上的HUD方案是不可行的，需要根据摩托车驾驶的特点和装备，重新设计HUD成像单元的安装方式。

对于摩托车驾驶员来说，骑行设备中安全头盔是必备用品，本实施例提供一种抬头显示装置，该装置不仅可以用于两轮骑行上，也可用在工地等安全帽上的AR显示，或者其他需要HUD AR显示技术的场合，摩托车骑行只是其中一个应用场景，可以有效利用头戴设备（比如头盔、安全帽等）原有结构和内部空间，通过连接座与例如头盔可拆式连接，并且第一连接件的一端与连接座转动连接，或者第一连接件的另一端与第二连接件的一端转动连接，以使得显示模组可以调节，以使得显示模组的显示画面位于用户舒服的视角范围内，使得辅助骑行的效果更好。

另外，本实用新型提供的抬头显示装置结合头盔的形状进行整体结构设计，使得该抬头显示装置造型美观、结构简单、可靠性高、可支持市面上大部分安全头盔，如全盔、半盔、3/4盔、拉力盔、复古盔、揭面盔等，在驾驶过程中，即不遮挡驾驶员视野，也可以让驾驶员非常方便地看到显示单元里面的全部信息，遇到撞击也可以快速脱落，不会造成驾驶员二次损伤，实用性非常高。

下面结合图1-3通过实施例，描述本实用新型的抬头显示装置。

图1为本实用新型实施例提供的抬头显示装置结构示意图之一，图2为本实用新型实施例提供的抬头显示装置结构示意图之二。请参考图1和图2所示，该用于骑行的抬头显示装置包括：连接座1、第一连接件2、第二连接件3和显示模组4。

其中，连接座1用于和骑行设备连接，本实施例中的骑行设备主要为安全头盔，安全头盔可以为全盔、半盔、3/4盔、拉力盔、复古盔、揭面盔等。

连接座1和第二连接件3通过第一连接件2连接；并且第一连接件2的一端与连接座1转动连接，或者第一连接件2的另一端与第二连接件3的一端转动连接，即可以通过第一连接件2实现连接座1和第二连接件3之间的转动调节。换言之，连接座1和第二连接件3通过第一连接件2实现铰接或者转动连接。

第二连接件3的另一端与显示模组4连接，显示模组4用于成像画面显示。

可以看出，依据本实施例提供的用于骑行的抬头显示装置，可以通过转动第一连接件2实现对显示模组4位姿的调整，以使得显示模组4的显示画面位于用户舒服的视角范围内，使得辅助骑行的效果更好。

其中，显示模组4也被称为显示成像单元。该显示模组4为透视性的光学成像单元，可以通过反射、折射或衍射的原理将微显示屏中的画面投射在人眼前，该结构包含微显示屏、光学镜片以及必要的驱动电路。可以是棱镜显示模组、光波导显示模组或全息光栅显示模组等。鉴于目前的显示模组4技术已经很成熟，此处不再赘述。

在一种或者多种实施例中，请参考图2所示，连接座1可以包括底座10和第三连接件11。底座10用于和头盔可拆式连接，第三连接件11和底座10卡扣连接、插拔连接或者磁吸连接；第一连接件2的一端与第三连接件11转动连接。

优选的，本实施例的第三连接件11和底座10通过磁吸连接，例如第三连接件11和底座10均为磁性件，或者第三连接件11和底座10中一个为磁性件，另一个为可以被磁性吸引的金属件。这样在底座10被固定到头盔上之后，第三连接件11可以方便与底座10拆除或者磁吸连接。例如，底座10被固定到头盔上之后，基本不用取下，在某些场景中需要拆下或者安装显示模组4时，可以通过第三连接件11和底座10的磁吸式结构实现快速拆卸和安装，以适应所有应用场景。

进一步的，第三连接件11和底座10彼此相邻的两个端面上，其中一个端面设有限位柱，另一个端面上设有与限位柱适配的限位孔，这样限位柱和限位孔互相配合实现水平方向的限位，磁吸式结构实现竖直方向上的限位，使得第三连接件11和底座10的连接更加稳定。

具体的，请参考图2所示，可以在第三连接件11的上端面上设有两个限位孔111和两个限位柱112，且两个限位孔111分别位于两个限位柱112的两侧，在底座10的下端面上也设有适配的限位孔和限位柱。

优选的，本实施例的底座10为“L”型底座；底座10包括第一连接板101和第二连接板102；第一连接板101的厚度可以小于第二连接板102的厚度，第一连接板101用于塞进头盔内衬的夹层中；第一连接板101或第二连接板102与头盔接触的端面上设有背胶，第一连接板101或第二连接板102通过背胶与头盔粘结固定。或者，在一种实施例中，第一连接板101和第二连接板102与头盔接触的端面上均设有背胶，第一连接板101和第二连接板102通过背胶与头盔粘结固定。

进一步的，本实施例的第三连接件11靠近第一连接件2的一端沿着第一方向（即水平方向）设有滑轨113，第一连接件2的上端设置在滑轨113内，并与第三连接件11滑动且转动连接。该滑轨113的延伸方向与第二连接件3的延伸方向基本相同，第二连接件3的另一端与显示模组4连接，这样第一连接件2在滑轨113内滑动即可带动显示模组4运动，进而改变显示模组4的位置。114为安装孔，第一连接件2通过安装孔进入滑轨，用户根据自己的视角位置，通过转动或者滑动第一连接件2，以使得显示模组4的显示画面处于最佳视角位置处，使得辅助骑行的效果较好。

可以看出，第一连接件2安装在该滑轨113中，第一连接件2可以在滑轨113中实现沿其轴向进行转动，从而调节显示单元在人眼前方的远近与角度，第一连接件2也可以沿着滑轨113移动，从而可以调节显示模组4在人眼前方的左右位置。

在一种实施例中，该显示装置还包括限位块；限位块安装在第一连接件2的上端，并且限位块设置在滑轨113内。

在一种实施例中，限位块还用于限定第一连接件2的转向角度，例如只能在60°的角度范围内转动，这样可以防止转动第一连接件2时碰到人眼，起到安全防护作用。

在一种实施例中，第二连接件3可以为连接软管。例如连接软管为金属波纹管或者可塑形的橡胶软管，其具有一定的柔性，用户可以手动转动和弯曲金属波纹管或者橡胶软管或金属片的形状，以改变其前端的显示模组4的位置，以适应不同的用户需求。

并且本实施例的连接软管内部为中空结构，用于连接显示模组4和主机的信号线可以设置在该连接软管的中空结构内，31即为信号线引出的引线口。

在一种实施例中，显示模组4和主机之间的线缆采用插拔的方式连接，例如连接软管为中空结构，其中空结构内设有信号线，该信号线的另一端设有与主机插拔连接的信号线接头，信号线通过插拔方式与该信号线接头连接，以实现显示模组4和主机的快速安装和拆卸。

在一种实施例中，由于不同头盔的帽檐高度不一致，有些头盔帽檐太高，超过了连接软管的调节限度，就需要使用延长杆对显示模组4的安装高度进行加长。

请参考图2，在一种实施例中，第一连接件2包括转轴20、连接端子22和至少一个延长杆21；转轴20的上端设置在滑轨113内，下端与延长杆21的一端可拆卸式连接；延长杆21的下端与连接端子22的上端可拆卸式连接，连接端子22的下端与第二连接件3的一端固定连接。

具体的，延长杆21的一端为一个小凸轴，另外一端的底部和侧方具有小孔，用于连接固定。用户可以根据实际头盔的情况，使用不同长度的延长杆进行加长，也可以使用多个延长杆接力的方式进行加长。

在一种实施例中。延长杆21可以是一个类似注射器一样的伸缩杆，也有可能是类似螺丝杆一样的旋转加长装置。

可以看出，本实施例提供的抬头显示装置，通过整体的磁吸式可拆式结构设置，方便装置的快速安装和拆卸；另外，通过设置滑轨113，第一连接件2和滑轨113的滑动且转动连接，再结合第二连接件3的可塑性调节，实现显示模组4在多个自由度上的调节，使得显示模组可以在人视线方向上下、左右、前后移动，也可以调节显示角度，从而保证显示模组4的显示画面位于用户最舒服的视角范围内，使得用户可以看到完整的整个显示画面，使得辅助骑行的效果更好。

另一方面，本实施例还提供一种用于骑行的头戴式显示设备，图3为本实用新型实施例提供的用于骑行的头戴式显示设备结构示意图，请参考图3所示，该用于骑行的头戴式显示设备包括头盔本体6，头盔本体6上设置有如上所述的抬头显示装置。

在一种实施例中，其中，抬头显示装置还包括通信接口或者无线通信模块，该抬头显示装置通过通信接口和适配的主机有线或者无线通信。

抬头显示装置可以设置在头盔本体6上靠近右眼眉毛或者左眼眉毛的位置处，在驾驶过程中，即不遮挡驾驶员视野，也可以让驾驶员非常方便地看到显示模组4里面的信息，这样用户无需低头使用手机等电子产品，保障了驾驶员的行车安全。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种抬头显示装置，包括显示模组，用于显示成像画面；

其特征在于：还包括连接座、第一连接件和第二连接件；

所述连接座用于和头戴设备连接；

所述连接座和所述第二连接件通过所述第一连接件连接；并且所述第一连接件的一端与所述连接座可活动连接，或者所述第一连接件的另一端与所述第二连接件的一端可活动连接；

所述第二连接件的另一端与所述显示模组连接。

2.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述可活动连接包括滑动和/或转动连接。

3.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述第一连接件包括延长件，延长件之间可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述连接座包括底座和第三连接件；

所述底座用于和所述头戴设备连接，所述第三连接件和所述底座卡扣连接、插拔连接或者磁吸连接；所述第一连接件的一端与所述第三连接件可活动连接。

5.根据权利要求4所述的抬头显示装置，其特征在于，所述第三连接件靠近所述第一连接件的一端沿着第一方向设有滑轨，所述第一连接件的一端设置在所述滑轨内，并与所述第三连接件滑动且转动连接。

6.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述第二连接件为连接软管。

7.根据权利要求6所述的抬头显示装置，其特征在于，所述连接软管为金属波纹管或者可塑形的橡胶软管或金属片。

8.根据权利要求4所述的抬头显示装置，其特征在于，所述第三连接件和底座均为磁性件，或者所述第三连接件和底座中一个为磁性件，另一个为可以被磁性吸引的金属件；

所述第三连接件和底座彼此相邻的两个端面上，其中一个端面设有限位柱，另一个端面上设有与所述限位柱适配的限位孔。

9.根据权利要求8所述的抬头显示装置，其特征在于，所述底座为“L”型底座，包括第一连接板和第二连接板；

所述第一连接板和/或第二连接板与所述头戴设备接触的端面上设有粘合物，所述第一连接板和/或第二连接板通过所述粘合物与所述头戴设备连接，或将第一连接板塞进头戴设备中固定。

10.根据权利要求5所述的抬头显示装置，其特征在于，所述第一连接件包括转轴、连接端子和至少一个延长杆；转轴的一端设置在所述滑轨内，另一端与所述延长杆的一端可拆卸式连接；所述延长杆的另一端与所述连接端子的一端可拆卸式连接，所述连接端子的另一端与所述第二连接件的一端固定连接。

11.根据权利要求5所述的抬头显示装置，其特征在于，还包括限位块；

所述限位块安装在所述第一连接件的一端，并且所述限位块设置在所述滑轨内。

12.一种头戴式显示设备，包括头盔本体，其特征在于，所述头盔本体上设置有如权利要求1-11任一项所述的抬头显示装置。