利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备，包括：基座、高亮显示器、反射镜和主机，所述高亮显示器与所述反射镜正对的设置在所述基座上；所述基座被设置在汽车前挡风玻璃下方，仪表台上方的平台部分，且满足所述高亮显示器发出的影像经所述反射镜反射后投影到所述前挡风玻璃上；所述主机与所述高亮显示器连接，用于采集驾驶过程中需要投影在所述前挡风玻璃上的信息并驱动所述高亮显示器进行显示。采用本发明专利技术实施例的方案不需要定制特殊的前挡风玻璃，工艺简单、成本低廉，设置位置灵活。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及用于机动车辆的抬头显示设备，尤其涉及一种利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备。
技术介绍
抬头显示器(HeadUpDisplay，HUD)也可以称为“平视显示器”，是第二次世界大战时为解决战斗机飞行员交替观察驾驶舱内仪表和跟踪目标引起的内外视觉矛盾而开始研发的。同许多战争发展出来的技术一样，HUD最初的应用就是在战斗机上，最早装备HUD的飞机是法国的幻影战斗机。这种由电子组件、显示组件、控制器以及高压电源等组成的综合光电显示设备，能将飞行参数、瞄准攻击、自检测等信息，以图像、字符的形式，通过光学部件投射到座舱正前方组合玻璃上。2003年，宝马公司成为欧洲第一家使用HUD技术的汽车公司，由此开启了车载抬头显示器的开端。目前宝马的多款车型均已配备HUD，并一直在进行着夜视系统的研发和应用。导航系统、车道偏离警告、带行人识别功能的夜视系统的行人避让警告等信息，都可以通过抬头显示系统显示到挡风玻璃上。在车辆上装配智能车载平视显示系统，还可以将时速、转速等相关信息显示在驾驶员前方平视范围内，有效避免了驾驶员因切换视线而造成交通事故发生。专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现现有技术至少存在如下缺陷：(1)需要定制特殊的前挡风玻璃目前国际上采用最多的HUD设计方案，是在前挡玻璃中加入全息涂层或者在前挡玻璃中镀半透半反射膜来制作HUD的显示区域。这种方法需要在前挡玻璃加工制作过程中完成，工艺复杂，难以推广。(2)光学投影组件位于车体内国际上所采用的抬头显示器，其光学投影组件位于车辆仪表盘后，与车内复杂电路总线相临。这种安装方式不仅为抬头显示器的维护带来一定困难，而且光学投影组件工作时会产生热量，对周边的电路总线系统产生影响，严重时可能会引起某些电子元件工作异常，甚至损坏，由此而产生的后果难以预料。(3)价格昂贵目前，中档次抬头显示器仅为某些进口或极少数合资品牌中高端车型中的标配/选配组件，选配价格为28000～50000元。而安装在豪华车型中的高档次抬头显示器，相应的原装主动或被动红外夜视系统、车辆偏离预警、雷达视觉防撞系统等，选配价格更高，一般达到为10～17万元。(4)图像重影为了降低价格，市场上部分后装抬头显示器未使用前面所述的定制挡风玻璃，而采用了普通的挡风玻璃。由于HUD发出的光线在挡风玻璃和空气的前后两个分界面发生了两次半透半反射过程，导致驾驶员观察到的图像会出现重影现象。这会对司机驾驶产生一定的干扰。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备，不需要定制特殊的前挡风玻璃，工艺简单、成本低廉，设置位置灵活。为达到上述目的，本专利技术实施例提供了一种利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备，包括：基座、高亮显示器、反射镜和主机，所述高亮显示器与所述反射镜正对的设置在所述基座上；所述基座被设置在汽车前挡风玻璃下方，仪表台上方的平台部分，且满足所述高亮显示器发出的影像经所述反射镜反射后投影到所述前挡风玻璃上；所述主机与所述高亮显示器连接，用于采集驾驶过程中需要投影在所述前挡风玻璃上的信息并驱动所述高亮显示器进行显示。如上所述的设备中，所述基座为水平设置在汽车前挡风玻璃下方，仪表台上方的板状结构，所述反射镜、所述高亮显示器依次位于所述板状结构的前、后端部，所述高亮显示器的背面朝向驾驶员一侧，所述反射镜和所述高亮显示器与所述板状结构整体形成开口向上的“U”型结构。如上所述的设备中，所述基座为竖直设置在汽车前挡风玻璃下方，仪表台上方的板状结构，所述反射镜、所述高亮显示器依次位于所述板状结构的上、下端部，所述基座的外侧朝向驾驶员一侧，所述反射镜和所述高亮显示器与所述板状结构整体形成开口向前的“U”型结构。如上所述的设备中，所述高亮显示器和/或所述反射镜与所述底座之间为可转动连接，以实现所述反射镜反射的图像投影到所述前挡风玻璃上的俯仰角可调节。如上所述的设备中，所述高亮显示器由以下中的一种组成：高功率发光二极管和液晶光阀组成，有机发光二极管和液晶光阀组成，红绿蓝多色激光器、可旋转式反射镜和散射板组成，数字光处理器和散射板组成，硅基液晶微投影机组和散射板组成。如上所述的设备中，所述散射板为透射式散射板或反射式散射板；所述红绿蓝多色激光器和可旋转式反射镜，所述数字光处理器，所述硅基液晶微投影机分别位于所述透射式散射板的后侧，或者位于所述反射式散射板的前侧。如上所述的设备中，所述主机设置在所述底座上，且位于所述高亮显示器的下方。如上所述的设备中，所述高亮显示器与所述反射镜的距离为110mm-140mm。如上所述的设备中，所述反射镜的镜面为球面、非球面、双曲面和自由曲面中的一种。如上所述的设备中，所述投影到所述前挡风玻璃上的图像位于驾驶员正前方1.5-3米处。如上所述的设备中，所述设备还包括偏振装置，所述偏振装置设置在所述高亮显示器到所述反射镜之间的光路上，用于对所述高亮显示器发出的影像光线进行偏振，使发出的光线为电矢量E垂直于入射面的偏振光。如上所述的设备中，所述偏振装置包括沿所述光路依此设置的偏振片和波片。本专利技术实施例的利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备，通过将高亮显示器与反射镜正对的设置在基座上，降低了用户在车内安装抬头显示设备时，还需要考虑各装置之间的相对位置需满足光路需求的不便捷性；其次，将基座设置在汽车前挡风玻璃下方，仪表台上方的平台部分，提高了抬头显示设备在车内设置位置的空间灵活性；最后，本方案中的抬头显示设备不需要对前挡风玻璃的材质有特殊的要求，且结构简单、成本低廉。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明图1为本专利技术实施例提供的利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备示意图一；图2为本专利技术实施例提供的利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备示意图二；图3为本专利技术实施例提供的汽车的前挡风玻璃产生镜面反射的原理图一；图4为本专利技术实施例提供的利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备示意图三；图5为本专利技术实施例提供的利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备示意图四；图6为本专利技术实施例提供的利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备示意图五；图7为本专利技术实施例提供的利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备示意图六；图8为本专利技术实施例提供的机动车辆和投影图像位置关系图；图9为汽车的前挡风玻璃产生镜面反射的原理图二；图10为s波和p波光在分界面的折射和反射图；图11为光线在玻璃和空气的分界面的反射率随入射角度的变化曲线；图12为本专利技术实施例提供的利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备示意图七。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。实施例一图1、图2为本专利技术实施例提供的利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备示意图，该设备所利用的汽车前挡风玻璃不需要特殊材质，为现有普通的挡风玻璃即可。如图1、图2所示，该利用汽车前挡风玻璃实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备，其特征在于，包括：基座、高亮显示器、反射镜和主机，所述高亮显示器与所述反射镜正对的设置在所述基座上；所述基座被设置在汽车前挡风玻璃下方，仪表台上方的平台部分，且满足所述高亮显示器发出的影像经所述反射镜反射后投影到所述前挡风玻璃上；所述主机与所述高亮显示器连接，用于采集驾驶过程中需要投影在所述前挡风玻璃上的信息并驱动所述高亮显示器进行显示。

【技术特征摘要】
1.一种利用汽车前挡风玻璃实现抬头显示的设备，其特征在于，包括：基座、高亮显示器、反射镜和主机，所述高亮显示器与所述反射镜正对的设置在所述基座上；所述基座被设置在汽车前挡风玻璃下方，仪表台上方的平台部分，且满足所述高亮显示器发出的影像经所述反射镜反射后投影到所述前挡风玻璃上；所述主机与所述高亮显示器连接，用于采集驾驶过程中需要投影在所述前挡风玻璃上的信息并驱动所述高亮显示器进行显示。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述基座为水平设置在汽车前挡风玻璃下方，仪表台上方的板状结构，所述反射镜、所述高亮显示器依次位于所述板状结构的前、后端部，所述高亮显示器的背面朝向驾驶员一侧，所述反射镜和所述高亮显示器与所述板状结构整体形成开口向上的“U”型结构。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述基座为竖直设置在汽车前挡风玻璃下方，仪表台上方的板状结构，所述反射镜、所述高亮显示器依次位于所述板状结构的上、下端部，所述基座的外侧朝向驾驶员一侧，所述反射镜和所述高亮显示器与所述板状结构整体形成开口向前的“U”型结构。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述高亮显示器和/或所述反射镜与所述底座之间为可转动连接，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔杨，刘涛，
申请(专利权)人：刘涛，
类型：发明
国别省市：吉林;22