本發(fā)明涉及汽車平顯技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種體積小、重量輕、白天和夜晚均可使用的車載平顯裝置。
背景技術(shù):
開車時,駕駛員需要實時掌握車輛運行時的一些關(guān)鍵參數(shù),如車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫等。尤其是在一些不熟悉的地方,導(dǎo)航信息更是駕駛員需反復(fù)觀看的信息。然而當車輛高速行駛時,特別是夜間高速行車時,如果駕駛員低頭觀看儀表顯示,前方遇有緊急情況就有可能因來不及采取有效措施而造成事故。為避免這種情況發(fā)生,少數(shù)高檔車型上安裝了HUD系統(tǒng),它可以將有關(guān)信息顯示在駕駛員正前方,駕駛員可以在觀看信息的同時注意路況,從而提高了汽車的安全性與舒適性。
請參閱圖1所示,是現(xiàn)有的第一種車載平顯系統(tǒng)的示意圖。
現(xiàn)有的第一種車載平顯系統(tǒng)包括,高亮像源1、準直鏡組2、反射鏡3和車前風(fēng)擋玻璃4。高亮度像源1產(chǎn)生的光學(xué)圖像由準直鏡組2變成準直光經(jīng)反射鏡3和車前風(fēng)擋玻璃4反射后進入人眼。其中高亮度像源1上每一個像素點發(fā)出的光線經(jīng)準直鏡后都會變成一束出射角與像素點所在視場位置對應(yīng)的平行光。由于每個像素發(fā)出的光線進入人眼時都是平行光,人眼聚焦于無窮遠,感受到的圖像也在無窮遠處。但實際上為了縮小系統(tǒng)體積,成像一般僅在車前1-2米處。該方案中光路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積龐大,難以直接放在車輛中控臺面上設(shè)置,需要將車載平顯系統(tǒng)嵌入在車輛中控臺內(nèi)部,占用了車輛的空間。
請參閱圖2所示,是現(xiàn)有的第二種車載平顯系統(tǒng)的示意圖。
現(xiàn)有的第二種車載平顯系統(tǒng),包括微型投影機7和透反屏8,安裝在車輛中控臺面上。微型投影機7將圖像投影在透反屏8上。由于透反屏8有一定的透反比率,駕駛員既可看到反射的投影圖像又可透過屏幕看到車前的景象。由于透反屏8對任意波長的光都具有反射作用,因此人眼通過透反屏8看外部時感觀亮度會降低,尤其是夜晚照明不好時會影響駕駛員觀看外部景物。
請參閱圖3所示,是現(xiàn)有的第三種車載平顯系統(tǒng)的示意圖。
現(xiàn)有的第三種車載平顯系統(tǒng),包括:在車輛中控臺面上放一個顯示鏡 像字符的高亮段式顯示屏9,在前風(fēng)擋上貼一塊透反膜11,增強前風(fēng)擋對顯示屏的反射率。顯示屏9上圖像經(jīng)透反膜11反射后進入人眼,人眼感受到正向的字符顯示。段式顯示屏9只能顯示簡單字符,無法顯示路況信息。由于透反膜11對任意波長的光都具有反射作用,因此人眼通過透反膜11看外部時感觀亮度會降低,尤其是夜晚照明不好時會影響駕駛員觀看外部景物。且由于透反膜11增大了前風(fēng)擋的反射率,通過透反膜11會看到車內(nèi)物體的反射像,尤其是顯示屏9上字符外的部分,對人眼干擾較大。
請參閱圖4所示,是現(xiàn)有的第四種車載平顯系統(tǒng)的示意圖。
現(xiàn)有的第四種車載平顯系統(tǒng),與現(xiàn)有的第三種車載平顯系統(tǒng)相比,手機12替代了段式顯示屏9,解決了顯示復(fù)雜路況信息問題,但透反膜11帶來的問題依然存在。且當車外環(huán)境光較強時,人眼難以看清透反膜反射的手機圖像,因而這種設(shè)備一般只能在夜晚使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷,本發(fā)明的目的在于,提供一種車載平顯裝置,使其體積小、重量輕、白天和夜晚均可使用。
為了實現(xiàn)上述目的,依據(jù)本發(fā)明提出的一種車載平顯裝置,其包括:固定支架,用于安裝顯示裝置;以及窄光譜帶高反射部件,設(shè)置在該顯示裝置的出光路徑上,并反射該顯示裝置顯示的圖像信息;該窄光譜帶高反射部件,對可見光譜中指定波長加減50nm光譜范圍內(nèi)的光線反射率大于50%,對該范圍以外的可見光光線透過率大于50%。
本發(fā)明還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
前述的車載平顯裝置,其中所述的可見光譜的波長范圍是380nm至780nm,所述的指定波長是該顯示裝置發(fā)出的紅色、綠色或藍色光線能量峰值的波長。
前述的車載平顯裝置,其中所述的窄光譜帶高反射部件對可見光譜中指定波長加減30nm光譜范圍的光線反射率大于50%,對該范圍以外的可見光光線透過率大于50%。。
前述的車載平顯裝置,其中所述的固定支架的表面為深色啞光表面。
前述的車載平顯裝置,其中所述的固定支架具有遮擋該顯示裝置的周邊部位的遮擋部件。
前述的車載平顯裝置,其中所述的固定支架具有角度調(diào)節(jié)裝置,調(diào)節(jié)該顯示裝置和/或該窄光譜帶高反射部件的角度。
前述的車載平顯裝置,其中所述的固定支架設(shè)置有遮光板,遮擋顯示裝置發(fā)出的光束直接進入人眼。
前述的車載平顯裝置,其還包括太陽能電池板,該太陽能電池板設(shè)置 在該固定支架上,并設(shè)置有USB充電接口。
前述的車載平顯裝置,其中所述的固定支架設(shè)置有基于SIM卡(移動通信芯片)的無線路由器。
前述的車載平顯裝置,其中所述的固定支架設(shè)置有外部供電接口。
前述的車載平顯裝置,其中所述的固定支架設(shè)置有SIM卡插槽。
前述的車載平顯裝置,其中所述的窄光譜帶高反射部件為薄膜結(jié)構(gòu)或平面板狀結(jié)構(gòu)。
前述的車載平顯裝置,其中所述的窄光譜帶高反射部件為曲面結(jié)構(gòu),將該顯示裝置的圖像信息反射放大成虛像,該顯示裝置將該圖像信息進行預(yù)畸變,以對應(yīng)于該曲面結(jié)構(gòu)的窄光譜帶高反射部件對圖像信息反射放大時的畸變。
前述的車載平顯裝置,其中所述的窄光譜帶高反射部件的內(nèi)外兩個表面的曲率半徑一致。
前述的車載平顯裝置,其中所述的窄光譜帶高反射部件為玻璃基體或聚碳酸酯基體。
前述的車載平顯裝置,其中所述的顯示裝置顯示的圖像信息為字符和/或線條。
前述的車載平顯裝置,其中所述的顯示裝置為智能手機,該智能手機顯示的圖像信息包括:車輛信息、導(dǎo)航信息和/或通信信息。
前述的車載平顯裝置,其中所述的智能手機包括顯示控制模塊,該顯示控制模塊顯示鏡像的圖像信息。
前述的車載平顯裝置,其還包括反射鏡,該反射鏡反射外景至該智能手機的攝像頭,該智能手機包括經(jīng)由該攝像頭存儲外景的記錄模塊。
前述的車載平顯裝置,其中所述的窄光譜帶高反射部件對該顯示裝置可見光譜中指定波長加減25nm范圍內(nèi)的光線反射率大于70%、80%、90%或99%;對該范圍以外的可見光光線的透過率大于70%、80%、90%或99%。
前述的車載平顯裝置,其中所述的指定波長可以是460nm、530nm或600nm。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術(shù)方案,本發(fā)明的車載平顯裝置,至少具有下列優(yōu)點:
一、本發(fā)明的車載平顯裝置,窄光譜帶高反射部件的高反波長分布與顯示裝置中顯示有效信息的顏色光譜相配合,使得顯示裝置中的有效圖像信息的絕大部分光能高效反射(反射率大于50%)以便于人眼看到,而除去顯示裝置中發(fā)出有效信息的光譜以外的光束可以極高的透射率(透射率大于50%)透過,從而不影響人眼觀看車外景物,適合白天和夜晚均可使用。
二、本發(fā)明的車載平顯裝置,窄光譜帶高反射部件和固定支架,結(jié)構(gòu) 簡單、體積小、重量輕,便于攜帶和設(shè)置在車內(nèi)的儀表盤上面,不影響正常駕駛車輛時的視線。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有的第一種車載平顯系統(tǒng)的示意圖。
圖2是現(xiàn)有的第二種車載平顯系統(tǒng)的示意圖。
圖3是現(xiàn)有的第三種車載平顯系統(tǒng)的示意圖。
圖4是現(xiàn)有的第四種車載平顯系統(tǒng)的示意圖。
圖5是通常的顯示裝置(例如手機)的光譜分析示意圖。
圖6是本發(fā)明中窄光譜帶高反射部件的反射率與光束波長關(guān)系的示意圖。
圖7是車外景物光譜分布示意圖。
圖8是人眼通過窄光譜帶高反射部件接收到的車外景物的光譜分布示意圖。
圖9是本發(fā)明車載平顯裝置第一實施例的示意圖。
圖10是本發(fā)明車載平顯裝置第一實施例中的固定支架的示意圖。
圖11是本發(fā)明車載平顯裝置第二實施例的示意圖。
圖12是本發(fā)明車載平顯裝置第二實施例中的固定支架的示意圖
圖13是本發(fā)明車載平顯裝置第三實施例的示意圖。
圖14是本發(fā)明車載平顯裝置第三實施例的窄光譜帶高反射部件反射成像光路示意圖。
圖15是本發(fā)明車載平顯裝置第四實施例的示意圖。
圖16是本發(fā)明車載平顯裝置第四實施例中反射鏡設(shè)置示意圖
圖17是本發(fā)明車載平顯裝置第五實施例的示意圖。
圖18是本發(fā)明車載平顯裝置第六實施例的示意圖。
圖19是本發(fā)明車載平顯裝置第七實施例的示意圖。
圖20是本發(fā)明車載平顯裝置第八實施例的示意圖。
圖21是本發(fā)明車載平顯裝置第九實施例的示意圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合附圖及較佳實施例,對依據(jù)本發(fā)明提出的車載平顯裝置其具體實施方式、步驟、結(jié)構(gòu)、特征及其功效詳細說明。
本發(fā)明提供一種車載平顯裝置,包括:固定支架及窄光譜帶高反射部件。該固定支架用于安裝顯示裝置,該顯示裝置可以采用手機。該窄光譜帶高反射部件,設(shè)置在該顯示裝置的出光路徑上,并反射該顯示裝置顯示 的圖像信息。該窄光譜帶高反射部件,對可見光譜中指定(某一)波長加減50nm光譜范圍內(nèi)的光線反射率大于50%(可以是70%、80%、90%,甚至99%),對該范圍以外的可見光光線透過率大于50%(可以是70%、80%、90%,甚至99%)。常見的顯示裝置顯示圖像一般是由紅、綠、藍三種顏色組合成多種顏色,通常的顯示裝置(例如手機)的光譜分析請參閱圖5所示,包括紅、綠、藍三種顏色,每種顏色的能量主要集中在較窄的光譜寬度(波長)范圍內(nèi),如綠色的能量主要集中在波長530nm±25nm的光譜寬度范圍。而本發(fā)明中,顯示裝置可以以紅、綠、藍中一種顏色顯示圖像信息,例如用綠色顯示圖像信息,也可以用多色顯示圖像信息。
所述的窄光譜帶高反射部件,僅對可見光譜中較窄一段光譜(寬度小于100nm)反射率大于50%,可以是70%、80%、90%,甚至99%。反射率與光束波長關(guān)系請參閱圖6所示,圖6中是以綠色光譜范圍(波長)530nm加減25nm為例示意。由于窄光譜帶高反射部件具有較窄光譜范圍的高反射率,其他光譜范圍的顏色光透過窄光譜帶高反射部件,不會反射到人眼中。
車外景物的圖像光線一般是全光譜的,如圖7所示,大部分可見光的能量比較平均。當車外景物的圖像光線,透過所述窄光譜帶高反射部件時,如圖8所示,除該窄光譜帶高反射部件反射光譜范圍(波長)(圖8中是綠色光譜范圍)以外其余波長的光束絕大部分可透過。因此,使用者(駕駛員)既能看到顯示裝置發(fā)出的窄帶單色圖像,又能以極高的透過率看到車外景物其他波長的光能,適合白天和夜晚使用。
請參閱圖9、圖10所示,分別是本發(fā)明車載平顯裝置第一實施例的示意圖,固定支架13的示意圖。
本發(fā)明第一實施例的車載平顯裝置,包括固定支架13以及窄光譜帶高反射部件14。
所述的固定支架13用于安裝顯示裝置12(如手機),在顯示裝置12的屏幕位置有通光孔15,除顯示屏幕外其余部分均被遮擋。該固定支架13上設(shè)置有安裝槽16,用于安裝窄光譜帶高反射部件14。該固定支架13表面較佳為黑色啞光表面,以避免車輛擋風(fēng)玻璃形成反射像。該固定支架13上可以設(shè)置有兩個獨立的調(diào)節(jié)和鎖緊裝置,分別調(diào)整窄光譜帶高反射部件14和顯示裝置12的傾斜角度,以使駕駛員獲得最佳觀看效果,一旦調(diào)節(jié)到合適位置即可鎖緊。
所述的顯示裝置12優(yōu)選顯示窄帶綠色圖像信息,該信息包括但不限于車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫、油量、導(dǎo)航信息和/或通信信息。所述的顯示裝置12可實現(xiàn)圖像處理及顯示、車輛信息接收、語音識別及控制、文字語音合成、車內(nèi)其他無線設(shè)備通信、路徑規(guī)劃、導(dǎo)航、路況信息接收及提示。所述的顯示裝置12顯示的圖像優(yōu)選為字符和線條為主,以盡可能不遮擋使 用者視線。除顯示的字符和圖形線條外,屏幕上空白區(qū)域優(yōu)選為黑色填充。顯示裝置12可以是智能手機,該智能手機包括顯示控制模塊(APP模塊),該顯示控制模塊以該紅色、綠色或藍色中單一顏色顯示鏡像的圖像信息。該顯示控制模塊也可以多種顏色顯示圖像信息,但是其中僅有波長在530±25nm范圍內(nèi)的光束經(jīng)窄光譜帶高反射部件14反射后進入人眼,其余波長的可見光光束會從窄光譜帶高反射部件14透射而出,駕駛員不會看到這部分光束。
所述的窄光譜帶高反射部件14對波長為530nm加減25nm光譜范圍的光線的反射率大于50%、70%、80%、90%或99%。本實施例中,窄光譜帶高反射部件14是平板玻璃形狀,通過在玻璃表面蒸鍍鍺、砷化鎵、硒化鋅、氟化鎂、二氧化鈦、氧化鋯等其中一種或幾種材料搭配可實現(xiàn)。
第一實施例的車載平顯裝置使用時,固定支架13以及窄光譜帶高反射部件14,設(shè)置在車內(nèi)擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè),車輛控制臺上部位置。顯示裝置12發(fā)出的綠色光束絕大部分光能在窄光譜帶高反射部件14表面反射,而車外景物發(fā)出的光束除綠色部分光譜外其余波長的光束絕大部分透過窄光譜帶高反射部件14,因此使用者5(駕駛員)既能看到顯示裝置12發(fā)出的窄帶綠色圖像,又能以極高的透過率看到車外景物其他波長的光能。
請參閱圖11、圖12所示,分別是本發(fā)明的車載平顯裝置第二實施例的示意圖,固定支架17的示意圖。
本發(fā)明第二實施例的車載平顯裝置,包括:固定支架17及窄光譜帶高反射部件19。
所述的固定支架17用于安裝顯示裝置12(如手機),在顯示裝置12的屏幕位置有通光孔15,除顯示屏幕外其余部分均被遮擋。該固定支架17一側(cè)(靠近駕駛員一側(cè))設(shè)置有遮光板18,避免顯示裝置12發(fā)出的光束直接入射使用者5眼部。
所述的顯示裝置12優(yōu)選顯示窄帶紅色圖像信息,其他與第一實施例的顯示裝置12相同。
所述的窄光譜帶高反射部件19為薄膜狀,使用時貼在車前擋風(fēng)玻璃上。窄光譜帶高反射部件19可采用PE(聚碳酸酯)材料冷鍍鍺、砷化鎵、硒化鋅、氟化鎂、二氧化鈦、氧化鋯等其中一種或幾種材料搭配實現(xiàn)。所述的窄光譜帶高反射部件19對波長為600nm加減25nm光譜范圍的光線的反射率大于50%、70%、80%、90%或99%。
第二實施例的車載平顯裝置使用時,該窄光譜帶高反射部件19貼在車前擋風(fēng)玻璃上,固定支架17設(shè)置車內(nèi)擋風(fēng)玻璃4內(nèi)側(cè),車輛控制臺上部位置。顯示裝置12發(fā)出的窄帶紅色光束絕大部分光能在窄光譜帶高反射部件19表面反射,而車外景物發(fā)出的其他波長的光束絕大部分可透過窄光譜帶 高反射部件19,從而不影響使用者(駕駛員)5觀看外部景物。
請參閱13、圖14所示,分別是本發(fā)明的車載平顯裝置第三實施例的示意圖,窄光譜帶高反射部件22的示意圖。
本發(fā)明第三實施例的車載平顯裝置,包括固定支架20及窄光譜帶高反射部件21。本實施例與第一實施例相比,以曲面窄光譜帶高反射部件21替代平面窄光譜帶高反射部件14。
所述的固定支架20用于安裝顯示裝置12,與第一實施例的固定支架13相似。
所述的顯示裝置12優(yōu)選顯示窄帶藍色圖像信息,其他與第一實施例的顯示裝置12相同。
所述的窄光譜帶高反射部件21為曲面形狀,凹面?zhèn)让嫦蝻@示裝置12。該窄光譜帶高反射部件21對波長為460nm加減25nm范圍的光線反射率大于50%、70%、80%、90%或99%。顯示裝置12放置在一倍焦距以內(nèi),顯示裝置12屏幕上的藍色圖像經(jīng)凹面反射成像于對側(cè),所成為放大的虛像,如圖15所示。窄光譜帶高反射部件21內(nèi)外兩個表面的曲率半徑一致,對于車外景物發(fā)出的其他波長光束,該曲面反射類似平板玻璃,可直透,因此不影響外部景物觀看。
請參閱15、圖16所示,分別是本發(fā)明的車載平顯裝置第四實施例的示意圖,顯示裝置12的攝像頭26前設(shè)置反射鏡25的示意圖。
本發(fā)明第四實施例與第一實施例的相比,增加了反射鏡25。該反射鏡25,設(shè)置在顯示裝置12(如手機)的前置攝像頭26上方,將來自車外景物的光束反射到攝像頭中。顯示裝置12具有經(jīng)由該前置攝像頭26,存儲影像的記錄模塊,可以作為行車記錄儀使用。
請參閱圖17所示,是本發(fā)明的車載平顯裝置第五實施例的示意圖。
本發(fā)明第五實施例與第二實施例的相比,增加了反射鏡28。該反射鏡28設(shè)置在顯示裝置12(如手機)的后置攝像頭30下方,將來自車外景物的光束反射到攝像頭30中。顯示裝置12具有經(jīng)由該攝像頭30,存儲影像的記錄模塊,可以作為行車記錄儀使用。
請參閱圖18所示,是本發(fā)明車載平顯裝置第六實施例的示意圖。
本發(fā)明第六實施例與第一實施例的相比,增加了太陽能電池板32。固定支架31一側(cè)安裝有太陽能電池板32,轉(zhuǎn)換后的電能可通過固定支架31上的USB供電口33對外充電。
請參閱圖19所示,是本發(fā)明車載平顯裝置第七實施例的示意圖。
本發(fā)明第七實施例與第二實施例的相比,增加了太陽能電池板32。固定支架34一側(cè)安裝有太陽能電池板32,轉(zhuǎn)換后的電能可通過固定支架34上的USB供電口33對外充電。
請參閱圖20所示,是本發(fā)明車載平顯裝置第八實施例的示意圖。
本發(fā)明第八實施例與第一實施例的相比,增加了互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接功能。固定支架35內(nèi)設(shè)置基于SIM卡的無線路由器,可提供WIFI信號供車內(nèi)設(shè)備包括手機使用。固定支架335上留有外部供電接口36,可通過車載點煙器電源供電也可通過太陽能電池或其他電池供電。固定支架35上還留有一個SIM插槽37。
請參閱圖21所示,是本發(fā)明車載平顯裝置第九實施例的示意圖。
本發(fā)明第九實施例與第二實施例的相比,增加了互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接功能。固定支架38內(nèi)置基于SIM卡的無線路由器,可提供WIFI信號供車內(nèi)設(shè)備包括手機使用。固定支架38上留有外部供電接口36,可通過車載點煙器電源供電也可通過太陽能電池或其他電池供電。固定支架38上還留有一個SIM插槽37。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上,然并非用以限定本發(fā)明實施的范圍,依據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求書及說明內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。