防眩光式抬头显示设备及抬头显示系统的制作方法

1.本实用新型涉及车载技术领域，尤指一种防眩光式抬头显示设备及抬头显示系统。


背景技术：

2.随着经济的发展，车载抬头显示系统已经广泛应用于各种类型的车辆上，例如私家车、环卫车辆、军用车辆、消防车辆上。当然，其还可应用于船舶等其它领域上，备受用户的青睐。车载抬头显示系统的作用是将时速、导航、路况等重要的行车信息投影到挡风玻璃上，让驾驶员在不用低头的情况下也能清晰地看到驾驶信息，避免了在行车过程中因转头、低头等导致交通意外的发生，从而大大提高了行车的安全性及舒适度。
3.然而，现有的车载抬头显示系统在运行的过程中，车外前方的光线会经挡风玻璃进入车内，并照射至曲面镜上。如此，曲面镜进而会把光线反射至挡风玻璃上，该光线经过挡风玻璃的再次反射会进入驾驶员的眼部，从而产生刺激眼部的眩光，在很大程度上干扰了驾驶员的正常驾驶，甚至会导致交通意外的发生。且现有的车载抬头显示系统内部的密封性较差，外界的水汽及杂质等很容易进入其内部，以对内部集成的各元器件造成损坏，严重影响使用体验。
4.因此，如何有效克服现有的车载抬头显示系统容易产生眩光及防水防尘性能差等一系列缺陷，一直是本领域普通技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种防眩光式抬头显示设备及抬头显示系统，能够有效解决抬头显示设备易产生眩光及防水防尘性能差等一系列缺陷，从而提高驾驶员的驾驶体验。
6.本实用新型提供的技术方案如下：
7.本实用新型在第一方面提供了一种防眩光式抬头显示设备，组装于车辆的仪表面板下侧，用于朝向挡风玻璃发射光线，以在所述挡风玻璃上形成虚拟图像；包括：
8.抬头显示本体；
9.抬头显示盖体，组装于所述抬头显示本体上；
10.曲面镜，内嵌于所述抬头显示盖体内；
11.驱动件，组装于所述抬头显示本体内，且驱动连接于所述曲面镜和/或所述抬头显示盖体，用于调节所述曲面镜相对于水平面的倾斜角度；
12.控制件，信号连接和/或电性连接于所述驱动件；
13.其中，所述挡风玻璃和所述仪表面板之间形成一透光间隙，在所述控制件的控制下，所述驱动件用于驱动所述曲面镜转动，从而调节车外眩光经所述挡风玻璃和所述透光间隙照射至所述曲面镜后的反射角度，进而防止反射后的车外眩光在经挡风玻璃后进入人眼。
14.本专利中，将抬头显示设备组装于车辆的仪表面板下侧，可对抬头显示设备进行收纳，避免其因直接暴露于外界而带来美观度低和占用空间大等问题。通过将曲面镜内嵌于抬头显示盖体内，一方面，可对其进行防护，防止受到周侧部件的挤压；另一方面，其镜面表层不会大量沾染到外部的水汽及污垢等，从而导致投射的图像不清晰。通过在抬头显示本体上增设抬头显示盖体，可对抬头显示本体进行密封，从而避免外界的水汽及杂质等进入抬头显示本体内部，以对其内部的元器件造成损坏。进一步地，通过在抬头显示本体内增设驱动件来调节曲面镜相对于水平面的倾斜角度，可有效防止经挡风玻璃反射后的眩光进入人眼，在很大程度上提高了驾驶员的驾驶体验。
15.进一步优选地，所述驱动件包括一组装于所述抬头显示本体内的电机、一驱动连接于所述电机的第一传动件及一传动连接于所述第一传动件的第二传动件，所述电机信号连接和/或电性连接于所述控制件，所述第二传动件连接于所述曲面镜和/或所述抬头显示盖体，用于调节所述曲面镜相对于水平面的倾斜角度，从而调节车外眩光的反射角度。
16.进一步优选地，所述第一传动件为一传动齿轮，所述第二传动件为一啮合于所述传动齿轮的弧形齿条。
17.进一步优选地，所述曲面镜可调节地组装于所述抬头显示盖体内部，及所述抬头显示盖体固定地组装于所述抬头显示本体上；所述第二传动件连接于所述曲面镜，所述电机驱动所述曲面镜相对于所述抬头显示盖体和所述抬头显示本体转动。
18.进一步优选地，所述曲面镜固定地组装于所述抬头显示盖体内部，及所述抬头显示盖体可转动地组装于所述抬头显示本体上；所述第二传动件连接于所述抬头显示盖体，所述电机驱动所述抬头显示盖体相对于所述抬头显示本体转动，进而带动所述曲面镜转动；
19.其中，所述曲面镜和所述抬头显示盖体相接触的区域设有密封垫。
20.进一步优选地，所述抬头显示盖体的自由端设有一开口，所述曲面镜内嵌于所述开口内部；及所述抬头显示盖体的自由端呈倾斜的坡面，所述坡面被配置为使所述曲面镜倾斜设置，以正对于所述透光间隙。
21.进一步优选地，所述抬头显示盖体和所述抬头显示本体之间设有密封件，所述密封件用以使所述抬头显示盖体和所述抬头显示本体内部相互隔绝。
22.进一步优选地，所述曲面镜的镜面呈自由曲面或圆弧曲面。
23.进一步优选地，所述抬头显示盖体的自由端，且远离所述仪表面板的一侧铰接有一挡光板，所述挡光板朝向所述挡风玻璃方向延伸设置，用以阻挡部分车外眩光照射至所述曲面镜上；
24.其中，所述挡光板和所述仪表面板之间形成一眩光反射区域。
25.本实用新型在第二方面还提供了一种抬头显示系统，包括抬头显示设备及控制所述抬头显示设备运行的电子控制设备，其中，所述抬头显示设备为上述的防眩光式抬头显示设备。
26.本实用新型的技术效果在于：
27.1、本专利中，通过在抬头显示本体内增设驱动件来调节曲面镜相对于水平面的倾斜角度，可有效防止经挡风玻璃反射后的眩光进入人眼，在很大程度上提高了驾驶员的驾驶体验。
28.2、本专利中，将抬头显示设备组装于车辆的仪表面板下侧，可对抬头显示设备进行收纳，避免其因直接暴露于外界而带来美观度低和占用空间大等问题。
29.3、本专利中，通过将曲面镜内嵌于抬头显示盖体内，一方面，可对其进行防护，防止受到周侧部件的挤压；另一方面，其镜面表层不会大量沾染到外部的水汽及污垢等，从而导致投射的图像不清晰。
30.4、本专利中，通过在抬头显示本体上增设抬头显示盖体，可对抬头显示本体进行密封，从而避免外界的水汽及杂质等进入抬头显示本体内部，以对其内部的元器件造成损坏。
31.5、本专利中，通过将抬头显示盖体的自由端设置呈倾斜的坡面，可使曲面镜能够倾斜设置，以正对于透光间隙。
32.6、本专利中，通过在抬头显示盖体的自由端，且远离仪表面板的一侧铰接有一挡光板，来阻挡部分车外眩光照射至曲面镜上，从而提升驾驶体验。
附图说明
33.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
34.图1是本实用新型产品的使用状态图；
35.图2是图1所示的抬头显示设备的结构示意图；
36.图3是图1所示的眼盒的结构示意图。
37.附图标号说明：
38.抬头显示设备100；抬头显示本体110；抬头显示盖体120；开口121；曲面镜130；密封垫131；挡光板140；眩光反射区域150；仪表面板200；挡风玻璃300；虚拟图像400；眩光500；眼盒600；眼盒范围601；上扩展区602；下扩展区603。
具体实施方式
39.为了更清楚地说明本实用新型实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
40.根据本实用新型提供的一个具体实施例，如图1至图3所示，本实用新型在第一方面提供了一种防眩光式抬头显示设备100，组装于车辆的仪表面板200下侧，用于朝向挡风玻璃300发射光线，以在挡风玻璃300上形成虚拟图像400。抬头显示设备100包括抬头显示本体110、抬头显示盖体120、曲面镜130、驱动件及控制件。抬头显示盖体120组装于抬头显示本体110上。曲面镜130内嵌于抬头显示盖体120内。驱动件组装于抬头显示本体110内，且驱动连接于曲面镜130和/或抬头显示盖体120，用于调节曲面镜130相对于水平面的倾斜角度。控制件信号连接和/或电性连接于驱动件。其中，挡风玻璃300和仪表面板200之间形成一透光间隙，在控制件的控制下，驱动件用于驱动曲面镜130转动，从而调节车外眩光500经挡风玻璃300和透光间隙照射至曲面镜130后的反射角度，进而防止反射后的车外眩光500在经挡风玻璃300后进入人眼。
41.本技术方案中，将抬头显示设备100组装于车辆的仪表面板200下侧，可对抬头显
示设备100进行收纳，避免其因直接暴露于外界而带来美观度低和占用空间大等问题。通过将曲面镜130内嵌于抬头显示盖体120内，一方面，可对其进行防护，防止受到周侧部件的挤压；另一方面，其镜面表层不会大量沾染到外部的水汽及污垢等，从而导致投射的图像不清晰。通过在抬头显示本体110上增设抬头显示盖体120，可对抬头显示本体110进行密封，从而避免外界的水汽及杂质等进入抬头显示本体110内部，以对其内部的元器件造成损坏。进一步地，通过在抬头显示本体110内增设驱动件来调节曲面镜130相对于水平面的倾斜角度，可有效防止经挡风玻璃300反射后的眩光500进入人眼，在很大程度上提高了驾驶员的驾驶体验。
42.具体地，本实施例中，参见图1和图2，曲面镜130可对光线起到聚集的作用，使光线在经曲面镜130投射至挡风玻璃300上后形成虚拟图像400，该虚拟图像400可用于显示时速、导航、路况等重要的行车信息，让驾驶员在不用低头的情况下也能清晰地看到驾驶信息，避免了在行车过程中因转头、低头等导致交通意外的发生，从而大大提高了行车的安全性及舒适度。当然，曲面镜130还可对车外眩光500起到聚集的作用，防止车外眩光500沿镜面大范围反射扩散，从而干扰驾驶员的正常驾驶。
43.作为本实施例的一个优选示例，曲面镜130的镜面可呈自由曲面，该自由曲面的曲率可根据实际场景作具体设定，并不限于某一特定参数。当然，作为本实施例的另一个优选示例，曲面镜130的镜面也可呈圆弧曲面，也能达到和上述同等的效果，且圆弧曲面的r值也可根据实际场景作具体设定。值得一提的是，曲面镜130具体的选择类型可根据实际应用场景而定，在此不作过多限制。
44.进一步地，本实施例中，曲面镜130相对于水平面的倾斜角度可根据实际需求作相应调节。具体地，通过将曲面镜130内嵌于抬头显示盖体120内，并将驱动件组装于抬头显示本体110内，且驱动连接于曲面镜130和/或抬头显示盖体120。驱动件在控制件的控制下，可用于调节曲面镜130相对于水平面的倾斜角度，从而可调节车外眩光500经挡风玻璃300和透光间隙照射至曲面镜130后的反射角度，进而防止反射后的眩光在经挡风玻璃300后进入人眼。
45.本实施例中，通过在抬头显示本体110上增设抬头显示盖体120，可对抬头显示本体110进行密封，以防水防尘。进一步地，由于曲面镜130内嵌于抬头显示盖体120内，为了防止曲面镜130在转动过程中，外界的水汽及杂质等污垢不会进入抬头显示本体110内部，以对其内部的元器件造成损坏，可通过在抬头显示盖体120和抬头显示本体110之间设有一密封件，用以使抬头显示盖体120和抬头显示本体110内部相互隔绝。如此，即使曲面镜130处于转动的过程中，抬头显示本体110内部也能够始终处于一个洁净的状态。其中，该密封件的具体材质及结构不作限制，只要能够确保其能够使两者之间处于一个密封的状态即可。但作为优选，该密封件可为一层具有高弹性力的橡胶层，但并不限于此。
46.进一步地，本实施例中，参见图2，抬头显示盖体120的自由端可设有一开口121，曲面镜130可内嵌于开口121内部。如此，可对曲面镜130进行防护，防止其因受到周侧部件的挤压而发生损坏。当然，上述设置还可使得曲面镜130的镜面表层不会大量沾染到外部的水汽及污垢等，从而导致镜面的反射能力下降，使得投射的图像不清晰。进一步地，抬头显示盖体120的自由端可设置呈倾斜的坡面，且该坡面正对于透光间隙，进而使得曲面镜130能够倾斜设置，以正对于透光间隙。且该坡面还用于促进灰尘的滑落，防止灰尘大量堆积于曲
面镜130上。
47.本实施例中，驱动件可包括一组装于抬头显示本体110内的电机、一驱动连接于电机的第一传动件及一传动连接于第一传动件的第二传动件。电机信号连接和/或电性连接于控制件，且第二传动件连接于曲面镜130和/或抬头显示盖体120。
48.作为本实施例的一个优选方案，第一传动件可为一传动齿轮，第二传动件可为一啮合于传动齿轮的弧形齿条。在控制件的控制下，电机驱动传动齿轮转动，进而带动弧形齿条进行往返运动，以使曲面镜130能够进行往返转动，且控制件可控制电机的启闭，以使曲面镜130在转动过程中能够固定于任一位置，以实现其相对于水平面倾斜角度的调节，从而调节车外眩光500的反射角度。当然，在其它实施例中，第一传动件和第二传动件还可为其它传动配合方式，并不限于此。
49.作为本实施例的一个优选示例，曲面镜130可调节地组装于抬头显示盖体120内部，及抬头显示盖体120固定地组装于抬头显示本体110上。第二传动件连接于曲面镜130，电机驱动曲面镜130相对于抬头显示盖体120和抬头显示本体110转动。也即是说，抬头显示盖体120和抬头显示本体110在组装于一体后，两者之间处于固定的状态，不会发生位置的移动，曲面镜130单独转动，以实现位置的调节。
50.当然，作为本实施例的另一个优选示例，曲面镜130固定地组装于抬头显示盖体120内部，及抬头显示盖体120可转动地组装于抬头显示本体110上。第二传动件连接于抬头显示盖体120，电机驱动抬头显示盖体120相对于抬头显示本体110转动，进而带动曲面镜130转动。也即是说，曲面镜130和抬头显示盖体120处于固定的状态，抬头显示盖体120带动曲面镜130相对于抬头显示本体110转动。进一步地，由于抬头显示盖体120处于运动的状态，因此，选用高弹性力的橡胶层作为密封件可有效确保抬头显示盖体120和抬头显示本体110之间始终处于密封的状态。进一步地，可在曲面镜130和抬头显示盖体120相接触的区域设有密封垫131，用于防水、防尘及防振。
51.本实施例中，参见图1和图2，抬头显示盖体120的自由端，且远离仪表面板200的一侧铰接有一挡光板140，该挡光板140朝向挡风玻璃300方向延伸设置，用以阻挡部分车外眩光500照射至曲面镜130上。其中，挡光板140和仪表面板200之间形成一眩光反射区域150。
52.具体地，该挡光板140驱动连接有一马达，该马达信号连接和/或电性连接于控制件，在控制件的控制下，马达可驱动挡光板140转动，以调节挡光板140的倾斜幅度，进而调节眩光反射区域150的区域面积。值得一提的是，车外眩光500在经挡风玻璃300照射至曲面镜130时，部分车外眩光500受到挡光板140的阻挡，还有部分车外眩光500会受到仪表面板200边缘的阻挡，也即是透光间隙边缘的阻挡，使得照射至曲面镜130上的车外眩光500的量变少，从而提高驾驶员驾驶时的舒适度。
53.值得一提的是，对挡光板140倾斜幅度的调节，只要能够确保车外眩光500在经挡光板140的自由端照射至曲面镜130时，曲面镜130将该车外眩光500反射至挡风玻璃300后不会进入人眼即可。其中，眼盒600是指观察者可以观察到抬头显示设备100完整图像的区域。人眼在垂直方向会出现垂直视差的问题，也即是人眼在上下翻动的过程中会扩大视觉区域。具体地，眼盒600可由眼盒范围601，上扩展区602和下扩展区603三部分组成，至少能够确保车外眩光500不会进入上述三个区域，即可实现对车外眩光500的调节。
54.本实用新型在第二方面还提供了一种抬头显示系统，包括抬头显示设备及控制抬
头显示设备运行的电子控制设备，值得一提的是，该抬头显示设备为本实用新型在第一方面提供的防眩光式抬头显示设备100。
55.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。