| 专利名称： | 智能汽车抬头显示装置 | ||
| 专利名称(英文)： | Intelligent vehicle head-up display device | ||
| 专利号： | CN201610315020.7 | 申请时间： | 20160513 |
| 公开号： | CN105759426A | 公开时间： | 20160713 |
| 申请人： | 浙江水晶光电科技股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 318015 浙江省台州市椒江区星星电子产业区A5号（洪家后高桥村） | ||
| 发明人： | 徐晨之; 程华坚; 周民栋; 胡龙; 张文字 | ||
| 分类号： | G02B27/01; H05K7/20; B60R1/00; B60R11/02; B60R16/023 | 主分类号： | G02B27/01 |
| 代理机构： | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人： | 林松海 |
| 摘要： | 本发明公开了一种智能汽车抬头显示装置, 该装置包括主机、供电底座及蓝牙按键板。主机通过供电底座安装固定在汽车仪表台上方，驾驶员使用固定在汽车方向盘上的蓝牙按键板可以可靠而又便捷地进行操作；主机带有语音功能，驾驶员可以使用语音进行唤醒并进行操作；主机带有WIFI和蓝牙，可以与智能手机互联，驾驶员也可以使用智能手机的APP与主机进行交互。使用该智能汽车抬头显示装置，可以距离驾驶员1.6至3米之间的空中生成一个虚拟画面，用于显示导航、电话、消息、电台等内容，减少开车时低头盲驾的风险，保障安全驾驶的同时，大大地提升了驾驶的舒适性。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses an intelligent automobile head-up display device, the device comprises a host computer, power supply base and the blue tooth keyboard. The host computer through the power supply base is fixed on the upper part of an automobile instrument platform, the driver on the steering wheel is fixed on the automobile use the Bluetooth key sheet can be reliable and convenient to operate; the host computer with voice function, the driver can use the voice for wake-up and operation; the host computer with WIFI and Bluetooth, can be and the intelligent mobile telephone interconnection, the driver also APP of the intelligent mobile phone can be used to interact with the host computer. Using the intelligent vehicle head-up display device, the driver can be distance of 1.6 to 3 meters of air between the generating a virtual picture, is used for displaying navigation, telephone, message, contents such as radio stations, to reduce the risk of low head harnesses blindly, ensuring safe driving at the same time, greatly improves the driving comfort. | ||
1.一种智能汽车抬头显示装置，其特征在于：包括主机、供电底座及蓝牙按键板，主机通过供电底座供电并固定于汽车仪表台上方，蓝牙按键板固定于汽车方向盘上，与主机之间通过蓝牙连接；所述的主机包括微型投影光引擎、反射屏、凹面镜、控制电路、电机；所述控制电路通过电机控制反射镜和凹面镜的角度，通过控制微型投影光引擎将信息投影显示在反射屏上形成中间像，再经由凹面镜放大把信息显示在距离驾驶座1.6至3米之间的虚拟画面。
2.根据权利要求１所述的一种智能汽车抬头显示装置，其特征在于：所述的控制电路带有WIFI、蓝牙和3G模块，与移动终端连接，进行数据传输和控制交互，实现云平台通信。
3.根据权利要求１所述的一种智能汽车抬头显示装置，其特征在于：所述的控制电路设有语音识别模块和双麦降噪装置。
4.根据权利要求１所述的一种智能汽车抬头显示装置，其特征在于：所述的主机进一步包括喇叭和FM发射装置，分别通过控制电路控制。
5.根据权利要求１所述的一种智能汽车抬头显示装置，其特征在于：所述的主机进一步包括温度控制装置。
1.一种智能汽车抬头显示装置，其特征在于：包括主机、供电底座及蓝牙按键板，主机通过供电底座供电并固定于汽车仪表台上方，蓝牙按键板固定于汽车方向盘上，与主机之间通过蓝牙连接；所述的主机包括微型投影光引擎、反射屏、凹面镜、控制电路、电机；所述控制电路通过电机控制反射镜和凹面镜的角度，通过控制微型投影光引擎将信息投影显示在反射屏上形成中间像，再经由凹面镜放大把信息显示在距离驾驶座1.6至3米之间的虚拟画面。
2.根据权利要求１所述的一种智能汽车抬头显示装置，其特征在于：所述的控制电路带有WIFI、蓝牙和3G模块，与移动终端连接，进行数据传输和控制交互，实现云平台通信。
3.根据权利要求１所述的一种智能汽车抬头显示装置，其特征在于：所述的控制电路设有语音识别模块和双麦降噪装置。
4.根据权利要求１所述的一种智能汽车抬头显示装置，其特征在于：所述的主机进一步包括喇叭和FM发射装置，分别通过控制电路控制。
5.根据权利要求１所述的一种智能汽车抬头显示装置，其特征在于：所述的主机进一步包括温度控制装置。
翻译：技术领域
本发明涉及一种智能汽车抬头显示装置，具体是一种车载导航、电话、消息、电台等信息的智能显示装置。
背景技术
HUD（HeadupDisplay），即抬头显示器，又称平视显示器，普遍使用于航空领域，起源于飞行员的头盔显示器及飞行驾驶舱的抬头显示器。飞行员无需低头就能够看到他需要的重要资讯，保持视线始终平视，解决了飞行员需要低头查看信息的困扰，以及眼睛焦距不断调整的不适感。现在越来越多地进入汽车领域，用于显示速度、导航转向、油耗及其它简单信息，可以使汽车驾驶员专注于驾驶不用低头看仪表盘，很好保障了安全驾驶，提升了驾驶体验。
传统车载HUD是基于TFT或VFD，将驾驶相关的信息在TFT或VFD上进行显示，通过凹面镜放大在驾驶员前方一定距离上形成一个虚像显示。通常显示的画面较小（视场角5度×3度以下）、分辨率低(480×240以下)、亮度低（10000cd/m2以下），仅能显示显示速度、导航转向、油耗及其它简单信息。在车联网飞速发展的今天，传统的HUD已经逐步不能满足信息显示的需求。
目前普遍的智能汽车抬头显示设备（温控）主要采用了风扇垂直出风的方式，即从主机上部抽风下部排风。而智能汽车抬头显示设备的温控方式由于风扇垂直出风，增加了对主机下部出风空间的要求。尤其是为了达到一定的出风风力，风扇也往往做的更大，浪费了更多的空间。同时，风扇只能进行单一散热，不能加温，所以使得HUD在极端严寒和酷暑条件下使用时造成了一定的问题。目前普遍的车载HUD的按键操控方式，主要采用了机身按键的方式，可以对智能汽车抬头显示设备的内置功能，如：导航、歌曲播放、音量调整等实现控制。这样的按键操控方式过于单一，按键和驾驶者也距离较远，使驾驶体验大打折扣。
发明内容
为了适应车联网时代，便于汽车驾驶信息显示，本发明为提供了一种智能汽车抬头显示设备，可以用于显示导航、电话、消息、电台等内容，减少开车时低头盲驾的风险，保障安全驾驶的同时，大大地提升了驾驶的舒适性。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种智能汽车抬头显示装置，包括主机、供电底座及蓝牙按键板，主机通过供电底座供电并固定于汽车仪表台上方，蓝牙按键板固定于汽车方向盘上，与主机之间通过蓝牙连接；所述的主机包括微型投影光引擎、反射屏、凹面镜、控制电路、电机；所述控制电路通过电机控制反射镜和凹面镜的角度，通过控制微型投影光引擎将信息投影显示在反射屏上形成中间像，再经由凹面镜放大把信息显示在距离驾驶座1.6至3米之间的虚拟画面。
所述的控制电路带有WIFI、蓝牙和3G模块，与移动终端连接，进行数据传输和控制交互，实现云平台通信。
所述的控制电路设有语音识别模块和双麦降噪装置。
所述的主机进一步包括喇叭和FM发射装置，分别通过控制电路控制。
所述的主机进一步包括温度控制装置。
与现有技术相比，本发明的有益之处在与：采用了微型投影光引擎，提供了更优的显示分辨率、亮度、视场角，非常适合于对车联网时代下的信息显示：导航、电台、电话、消息等；采用了主机与底座分离方式的设计，主机外型更为美观，同时也更方便了主机的拆卸与维护；采用了双电机模式可使成像高度根据汽车驾驶者的身高和视觉习惯进行调整；进一步采用风机及其它温度控制装置，很好地保证了该智能汽车抬头显示设备在更宽环境温度下的工作；蓝牙按键板、语音及智能手机，使智能抬头显示的交互大为简化，并且依旧可靠。该智能汽车抬头显示设备，可以在保障安全驾驶的同时，大大地提升了车联网下驾驶的舒适性。
附图说明
图1为本发明实施方案的组成构件示意图（其中蓝牙按键板固定于方向盘，但是方向盘并非本发明的组成部分）；
图2为本发明实施方案的主机显示系统光学原理示意图；
图3为本发明实施方案的主机内部结构示意图；
其中，1、主机；2、供电底座；3、蓝牙按键板；4、微型投影光引擎；5、反射屏；6、凹面镜7、控制电路8、电机9、喇叭10、FM发射装置11、风机；12、其它温度控制装置；13、虚拟画面。
具体实施方式
所述智能汽车抬头显示设备包括主机、供电底座及蓝牙按键板三大组件，主机通过供电底座供电并固定汽车仪表台上方，蓝牙按键板固定在汽车方向盘上，与主机之间通过蓝牙连接。
所述的主机可以包括微型投影光引擎、反射屏、凹面镜、控制电路、电机、喇叭、FM发射装置、风机及温度控制装置等。所述的主机的基础功能是，将信息投影显示在反射屏上形成高亮度的中间像，再经由凹面镜放大把信息显示在距离驾驶员1.6至3米之间的虚拟画面。所述的主机内部的控制电路可以带有高性能的CPU、内存、WIFI和蓝牙等,可以运行操作系统，实现导航、互联网电台、电话接听/拨打等驾驶者常需功能，也可以与蓝牙按键板、智能手机、胎压计、OBD蓝牙设备、CAN蓝牙设备等其它车载设备连接，进行数据传输和控制交互。
所述的主机内部的控制电路带有语音识别模块，驾驶员可以通过语音来唤醒该智能汽车抬头显示装置并用语音命令进行控制交互。
所述的主机内部的控制电路带有电机控制功能，可以依据不同的驾驶员身高和视觉习惯，通过控制主机内部的电机转动来调整反射镜和凹面镜的角度，以获得最佳体验。
所述的主机内部的控制电路可以控制使用喇叭进行音频输出，但受限于智能汽车抬头显示设备的体积空间，主机自带的喇叭也许无法给驾驶员较好的声音响应；所以可以在主机内部增加FM发射装置，通过控制FM发射装置在汽车驾驶仓形成小范围的FM电波，可以用汽车电台接收并由汽车音响进行音频输出，汽车音响的效果一般远优于小型喇叭。微型投影光引擎中的显示芯片，如DMD、MEMS及LCoS对于环境工作温度有严格的要求，一般要求工作在0oC~+70oC内，而汽车内电子设备的典型工作温度在-40oC~+85o，为了微型投影光引擎能够工作这个宽范围的环境温度，在所述的主机内部可以增加风机及其它温度控制装置，主机内部的控制电路可以控制风机及其它温度控制装置来实现不同环境温度下的制冷或制热需求，从而更好地保障该智能汽车抬头显示装置的工作寿命。
作为优选，所述的主机通过供电底座安装固定汽车仪表台上方，并由供电底座供电。
作为优选，所述的主机中的微型投影可以采用基于DLP技术的微型投影，配合反射屏及凹面镜，可以使虚像显示在距离驾驶员1.6至3米之间，视场角一般在8度×6度以上，图像对比度>800:1的对比度，分辨率高于640×480,最大亮度高于15000cd/m2。
作为优选，所述的蓝牙按键板安装在汽车方向盘上，通过蓝牙连接主机，并用按键控制操作主机，方便驾驶员对所述主机进行操控，这是一种非常可靠而方便的操作方式。
作为优选，驾驶员可以通过语音唤醒主机，并用语音命令控制主机，这是一种非常便捷的操作方式，但是也存在一定的误操作率。
作为优选，驾驶员可以通过智能手机，通过蓝牙、WIFI和3G连接主机，并用智能手机上的专用APP控制主机，这是一种非常便捷的操作方式，但是也仅限于车子非行进状态下使用。
作为优选，主机内部的控制电路可以控制主机内部的电机转动来调整反射镜和凹面镜的角度，以适应不同的驾驶员的身高和视觉习惯需求。
作为优选，驾驶员可以选择使用所述的智能抬头显示设备内部的喇叭进行音频输出，或者使用FM发射装置，用汽车电台接收并用汽车音响播放。
作为优选，主机内部使用侧吹式风机、半导体制冷及其它温度控制装置，可以所述的实现智能抬显示设备在-40oC~+85o内正常工作。
作为优选，充电底座可连接到车充上，通过车充的USB接口充电。
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
实施例
如图1所示，所述智能抬头显示设备包括主机1、供电底座2、蓝牙按键板3；所述供电底2座背面附胶，材料为硅胶，能保证整个底座稳固贴合在中控台上，所述供电底座2内部带有供电线路，能给主机1供电；所述供电底座带有多个限位卡口及1个顶针限位机构，保证主机1和供电底座2牢固连接。
如图2所示，所述主机1包括微型投影光引擎4、反射屏5、凹面镜6、控制电路7、电机8、喇叭9、FM发射装置10、风机11、温度控制装置12。
如图3所示，所述投影光引擎4将图像信息投射在反射屏5上，凹面镜6会放大反射屏5上高亮度的中间像，驾驶员透过凹面镜6可以看到相距人眼1.6至3米之间的虚拟画面13。所述反射屏6和凹面镜7通过电机8带动，所述电机8连接角度传感器，使凹面镜7在0~120°之间的角度范围内自由调节，以满足驾驶员身高和视觉习惯。
所述控制电路7带有语音识别模块、FM发射装置10、麦克风、WIFI模块、蓝牙模块、3G模块。所述语音识别模块能通过主芯片将接收音频转化成各种操作指令；所述FM发射装置10将音频信号发射出去，汽车FM设备接收到信号后，车载音响播放音频；所述麦克风带有降噪功能，使音频接收更精确；所述WIFI模块和蓝牙模块用于设备和主机之间的数据交互；所述3G模块为所述智能抬头显示设备上的导航和网络电台提供数据流量。手机sim卡可被插入从而连接互联网，可以用于在线导航和互联网电台。
所述风机11和微型投影光引擎内置温度控制装置12，有效降低所述主机1内部温度，所述内置温度控制装置12可以调节光引擎的工作温度，在环境温度-40℃~+85℃下，保证显示芯片工作温度在0℃~70℃最适范围，延长了所述智能抬头显示设备的工作寿命；所诉风机11从主机上方引入空气，从主机侧方出风口排出热风，帮助所述主机1散热。
作为优选，所述主机1可以通过蓝牙BLE协议互联蓝牙按键板3、智能手机、胎压计、OBD蓝牙设备、CAN蓝牙设备等其它车载设备，进行数据传输和控制交互。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请保护范围内。
