车载抬头显示器的制作方法

本发明专利属于车载电子设备领域，具体涉及车载抬头显示器。

背景技术：

目前，汽车成为人们不可替代的交通工具，但随之而来的交通问题引发人们的关注，交通事故已经成为威胁人们生命财产安全的第一杀手。抬头显示器是一种新型车载显示技术，同时也是一种增强显示技术，可以直接让信息叠加到驾驶员所看到的真是场景中，让驾驶员在驾驶过程中不用低头看仪表盘，从而提成驾驶的安全性。

现有的车载抬头显示器主要包括直接透射式、挡风玻璃集成式和间接集成式。其中直接投射式虽然性价比高，但是其色彩单一，视距短；挡风玻璃集成式可以进行个性化调整，但其制造工艺要求高，角度不好容易造成投影截面产生重影；间接集成式综合了直接透射式和挡风玻璃集成式，但该类产品对组合器大小存在约束，不能大范围显示。

技术实现要素：

本发明专利要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本发明提供过一种车载抬头显示器，外形美观，显示内容分区显示，结构合理，结合人因工学原理，在强光照射下仍能显示清楚，改善投影视野受限的问题，可以调节投影角度以及进行俯仰调节，提高驾驶的安全性。

本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：车载抬头显示器，包括壳体和界面模块，所述壳体包括上壳和下壳，上壳和下壳之间形成腔体的后侧面上设有用于功能选择装置，前侧面设有将屏幕投影到挡风玻璃上的影像输出装置；所述上壳上方还设置有磁吸部，所述磁吸部与吸附器连接，吸附器受到磁吸部支撑；所述吸附器为具有上吸盘和撑杆，所述吸盘上固定设置螺纹圆台，螺纹圆台为环体，撑杆与螺纹圆台连接处为圆球体，所述撑杆可在螺纹圆台上任意角度旋转后与吸盘螺纹旋接固定；

所述界面模块包括由功能选择装置控制选择显示车况的车况信息界面、显示路况的路况信息界面以及空白界面；车况信息界面和路况信息界面由绿、蓝、红和白三种颜色构成；通过汽车前置影像，可以得到当前行驶路面主色调，如果路面主色调与绿、白、红任一种颜色色调接近，在车况信息界面和路况信息界面中，将通过蓝色替代该色调接近的颜色；例如行驶在水泥铺设的道路，蓝色替代白色显示；再如，行驶在草地路面，蓝色替代绿色显示。

该抬头显示器将显示内容分区显示，结构合理，通过车况信息界面和路况信息界面不同的显示色差、撑杆在螺纹圆台上任意调整角度，从而使得符合不同人群的人因工学原理，在强光照射下，由于绿色、蓝色和红色具有突出的色彩显示性能，仍能显示清楚，改善投影视野受限的问题，避免了驾驶人员因反光接收不到显示信息；还可以调节投影角度以及进行俯仰调节，提高驾驶的安全性；吸附器可以调节，实现360°旋转，从而能够适用不同车型，不同视野的调整，避免发生重影。

进一步的，所述影像输出装置包括投影光源、光学系统和显示芯片，所述光学系统包括照明系统、显示面板和投影镜头，所述投影光源照亮显示芯片，显示芯片将数据采集至光学系统放大，所述投影光源和显示面板由驱动电路驱动，所述驱动电路由主控电路控制，主控电路由上一级设置的接口电路控制。影像输出装置中结合投影光源，提高了影像输出的清晰度。

进一步的，所述壳体为截面是长方形的方体结构，所述上壳宽度小于下壳的宽度，影像输出装置内置在壳体前侧，前侧的上壳和下壳前端平齐；所述功能选择装置内嵌在方体的后侧，其中所述功能选择装置包括用于显示的屏幕和用于触控选择的触控按键，所述屏幕上边沿与上壳平齐，触控按键设置在屏幕下方，触控按键显示按钮与下壳后侧边沿平齐。采用显示屏幕和触控按键，便于驾驶人员在调节时更直观的判断选择模式，清晰明了。

进一步的，所述壳体截面为流线l形，所述下壳由下平板和下折板组成具有夹角的结构，所述夹角为90°-150°，所述功能选择装置与影像输出装置均设置在下折板上，所述功能选择装置为功能按钮。选择不同模式的功能选择装置均设置成按钮式，便于在使用过程中驾驶人员在操控该显示器时不需要更多的注意力集中在屏幕上的点触式按键，进一步提高车辆的驾驶安全。

进一步的，所述影像输出装置横截面为圆形或长方形。

进一步的，所述影像输出装置为圆形时，所述影像输出装置圆周设有反光板，所述反光板与影像输出装置平面具有夹角，所述夹角为100°-150°，所述影像输出装置外侧设置有与壳体一体成型的防护罩，所述防护罩为倒圆台，倒圆台的钝角角度与反光板与影像输出装置平面夹角相同。通过设置反光板，提高影响输出的准确性和清晰度。

进一步的，所述影像输出装置为长方形时，影像输出装置内嵌在壳体上；所述影像输出装置包括主投影模块和若干辅助投影模块组成，所述主投影模块与辅助投影模块设置在凹槽空腔内，所述影像输出装置俯仰角和偏移角的调节由调节按钮控制。在影像输出装置采用内嵌的形式，其包括相互协调的主投影模块和辅助投影模块，可以实现自动变焦和调焦，使得影像输出装置在投影时更加清晰明亮。

进一步的，所述调节按钮设置在与功能选择装置同一侧面，调节按钮与影像输出装置设置在相对的侧面。将调节按钮和功能选择装置设置在同一侧面，便于驾驶人员对于吸附器安装后显示角度和界面模块模式的选择，操作便捷，使用方便。

进一步的，还包括与调节按钮和功能选择装置电连接的信息控制系统，所述信息控制系统包括语音控制和头像控制，所述信息控制系统由副控电路控制，所述副控电路由接口电路控制，通过设置信息控制系统，在信息控制系统和调节按钮的相互作用下实现智能安全驾驶，使用时更加智能便捷。

进一步的，还包括散热装置，所述散热装置设置在影像输出装置下方。通过设置散热装置，及时将该显示器工作时发出的热量带走，解决了该显示器在工作时发热的问题，即使长时间工作，显示功能不受影响，延长该显示器的使用寿命。

本发明专利的有益效果是：

1、采用上述方案，将影响输出装置的横截面为圆形或长方形，使得该车载抬头显示器整体和谐美观，增加美感；将影响输出装置采用内嵌的形式，显示内容分区显示，结构合理，结合人因工学原理，提高驾驶的安全性。

2、该显示器设置有散热装置，解决了该显示器在工作时发热的问题，即使长时间工作，显示功能不受影响。

3、设置调节镜头俯仰角和偏移角的调节按钮和选择不同模式的选择装置均设置成按钮式，便于在使用过程中驾驶人员在操控该显示器时不需要更多的注意力集中在屏幕上的点触式按键，进一步提高车辆的驾驶安全。

4、在影像输出装置采用内嵌的形式，其包括相互协调的主投影模块和辅助投影模块，可以实现自动变焦和调焦，使得影像输出装置在投影时更加清晰明亮。

5、该显示器的界面模块，显示驾驶人员必要知道的车况信息和路况信息，实现交互界面；车况信息界面和路况信息界面通过绿色、蓝色和红色界面显示，可以提高驾驶人员对信息的接收范围，提高交互界面的清晰度和认知的准确度。

6、通过设置信息控制系统，在信息控制系统和调节按钮的相互作用下实现智能安全驾驶，使用时更加智能便捷。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明专利前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

图1为本发明实施例1主体示意图；

图2为本发明实施例1吸附器结构示意图；

图3为本发明影像输出装置原理图；

图4为本发明界面模块选择图；

图5为本发明实施例2结构示意图；

图6为本发明实施例3结构示意图；

图7为本发明实施例4结构主体主视示意图；

图8为本发明实施例5整体后视示意图；

图9为本发明实施例6抬头显示器装置原理图；

附图标记说明：1为上壳，11为凹槽空腔，2为下壳，21为下平板，22为下折板，3为功能选择装置，31为屏幕，32为触控按键，4为界面模块，41为车况信息界面，42为路况信息界面，43为空白界面，5为磁吸部，6为影像输出装置，601为投影光源，602为光学系统，6021为照明系统，6022为显示面板，6023投影镜头，603为显示芯片，604为驱动电路，605为主控电路，606为接口电路，61为主投影模块，62为辅助投影模块，63为反光板，64为防护罩，7为吸附器，71为吸盘，72为撑杆，73为螺纹圆台，8为散热装置，9为调节按钮。

具体实施方式

为了使本发明专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本发明专利进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。

实施例1

参照图1-图2，车载抬头显示器，包括壳体和界面模块4，所述壳体包括上壳1和下壳2，上壳1和下壳2之间形成腔体的后侧面上设有用于功能选择装置3，前侧面设有将屏幕投影到挡风玻璃上的影像输出装置6；所述上壳1上方还设置有磁吸部5，所述磁吸部5与吸附器7连接，吸附器7受到磁吸部5支撑；所述吸附器7为具有上吸盘71和撑杆72，所述吸盘71上固定设置螺纹圆台73，螺纹圆台73为环体，撑杆72与螺纹圆台73连接处为圆球体，所述撑杆72可在螺纹圆台73上任意角度旋转后与吸盘71螺纹旋接固定；所述壳体为截面是长方形的方体结构，所述上壳1宽度小于下壳2的宽度，影像输出装置6内置在壳体前侧，前侧的上壳1和下壳2前端平齐；所述功能选择装置3内嵌在方体的后侧，其中所述功能选择装置3包括用于显示的屏幕31和用于触控选择的触控按键32，所述屏幕31上边沿与上壳1平齐，触控按键32设置在屏幕31下方，触控按键32显示按钮与下壳2后侧边沿平齐；

参照图3，所述影像输出装置6包括投影光源601、光学系统602和显示芯片603，所述光学系统602包括照明系统6021、显示面板6022和投影镜头6023，所述投影光源601照亮显示芯片603，显示芯片603将数据采集至光学系统602放大，所述投影光源601和显示面板6022由驱动电路604驱动，所述驱动电路604由主控电路605控制，主控电路605由上一级设置的接口电路606控制；

参照图4，所述界面模块4包括由功能选择装置3控制选择显示车况的车况信息界面41、显示路况的路况信息界面42以及空白界面43，磁吸部5用于支撑吸附器7，从而将吸附器7连带车载抬头显示器吸附至挡风玻璃上，影像输出装置6用于将投影投至挡风玻璃上，可以通过功能选择装置3的选择输出显示车况信息界面41、路况信息界面通过42或空白界面43，车况信息界面和路况信息界面通过绿色、蓝色和红色显示，可以极大程度上满足驾驶人员对信息的接收范围，提高交互界面的清晰度和认知的准确度。

该显示器通过吸附器7将其固定在选定位置，并通过调节撑杆72的位置，以便影像输出装置6能更好输出信号；采用高亮度的光源601照亮显示芯片603，然后再通过光学系统602放大。之后显示芯片上的图像可以投影到几英寸到几百英寸的显屏幕上，即显示处界面模块4，根据驾驶人员需求，选择输出显示车况信息界面41、路况信息界面通过42或空白界面43，从而更好地了解路况。该结构的车载抬头显示器，外形美观，显示内容分区显示，结构合理，结合人因工学原理，提高驾驶的安全性。

车载抬头显示器面向驾驶者一侧，具有眼球跟踪装置，能够探知驾驶员的视觉方向；当驾驶员视向挡风玻璃影像输出区域时，影像输出装置(6)开始工作，并且开始倒计时；倒计时完成，影像输出装置(6)自动关闭；避免对挡风玻璃可视区域的长期占用，尽可能减少对驾驶员注意力的干扰；倒计时时长为5-10秒。

实施例2

参照图5，本实施例与实施例1的区别在于，所述壳体截面为流线l形，所述下壳2由下平板21和下折板22组成具有夹角的结构，所述夹角为150°，所述功能选择装置3与影像输出装置6均设置在下折板22上，所述功能选择装置3为功能按钮。流线型结构相对于实施例1中的长方形，使得该车载抬头显示器结构美观，轻盈简洁；功能选择装置3为功能按钮，便于在使用过程中驾驶人员在操控该显示器时不需要更多的注意力集中在屏幕上的点触式按键，进一步提高车辆的驾驶安全。

实施例3

参照图6所示，本实施例与实施例2的区别在于，所述影像输出装置6为圆形时，所述影像输出装置6圆周设有反光板63，所述反光板63与影像输出装置6平面具有夹角，所述夹角为120°，所述影像输出装置6外侧设置有与壳体一体成型的防护罩64，所述防护罩64为倒圆台，倒圆台的钝角角度与反光板63与影像输出装置6平面夹角相同，使得该车载抬头显示器整体和谐美观，增加美感，反光板可以提高界面模块的显示效果；该显示器还包括散热装置8，所述散热装置8设置在影像输出装置6下方，具体为设置在影像输出装置6下方由若干散热片形成的散热窗，解决了该显示器在工作时发热的问题，即使长时间工作，显示功能不受影响。

实施例4

参照图7所示，本实施例与实施例3相比，由于影像输出装置为圆形，其设置在壳体太过突出，破坏本身的和谐美观；将影像输出装置6设置为长方形，影像输出装置6内嵌在壳体上；所述影像输出装置6包括主投影模块61和若干辅助投影模块62组成，所述主投影模块61与辅助投影模块62设置在凹槽空腔11内，采用内嵌的形式，使得车载抬头显示器结构美观；其主投影模块和辅助投影模块相协调，可以实现自动变焦和调焦，使得影像输出装置6在投影时更加清晰明亮；所述影像输出装置6俯仰角和偏移角的调节由调节按钮9控制；所述调节按钮9设置下折板22上，在与影像输出装置6设在同一侧面，通过调节调节按钮9，可以适用不同车型的不同挡风玻璃的情况，适用范围广。

实施例5

参照图8所示，本实施例在实施例4基础上作进一步改进，由于调节镜头俯仰角和偏移角的调节按钮9设置位置不当，必须在使用前进行镜头角度的调整，而使用者无法在该显示器工作时操控镜头的角度。将调节按钮9设置在与功能选择装置3同一侧面，调节按钮9与影像输出装置6设置在相对的侧面，即将该调节按钮9设置在上壳体1后方，使用时正对使用者；同时该功能选择装置3为按钮，便于操作。

实施例6

参照图9所示，抬头显示器还包括与调节按钮9和功能选择装置3电连接的信息控制系统10，所述信息控制系统10包括语音控制101和头像控制102，所述信息控制系统10由副控电路103控制，所述副控电路103由接口电路606控制；语音控制是根据该显示器预设音频作出相应的动作命令，即调节原调节按钮9和选择界面模块4的功能；在行驶过程中，头像控制根据驾驶人员转向，根据头像控制102采集的反馈至投影光源601，并将信号传导至界面模块4，视线所涉及的界面模块4显示的由绿色、蓝色和红色组成的显示内容亮度高，便于驾驶人员即使在强光照射下仍能显示清楚，改善投影视野不清的问题，使用时更加智能便捷。

以上述依据本发明专利的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明专利技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明专利的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。