一种抬头显示器安装结构、横梁及车辆的制作方法

1.本实用新型属于车辆零部件技术领域，具体涉及一种抬头显示器安装结构、具有该抬头显示器安装结构的横梁、及具有该横梁的车辆。


背景技术：

2.抬头显示器(英文简称：hud，英文全称：heads up display)，最初主要应用在航空航天领域，现正逐步应用于车载领域，其通常安装于汽车仪表台，并利用光学反射原理，将信息以文字及图形的方式投射于前挡风玻璃，驾驶员可以在前方同时观察到该车载抬头显示器投射的图像经前挡风玻璃反射而成的虚像、以及外界景象，从而全面掌握包括但不限于车速、油量、实时路况、外界景象在内的多重信息，以此避免因驾驶时低头查看造成对前幅道路注意力分散的情况，行车安全性有很大提高。
3.现有部分汽车出厂时已装载有车载抬头显示器，出厂自带的抬头显示器存在以下缺陷：
4.1)在整车装配过程中抬头显示器被直接以指定角度安装到指定装配位，难以独立地对用于投影成像的抬头显示器本体的角度及位置进行调节；
5.2)抬头显示器的调节幅度及调节精度差，当整车装配后，投影图像存在较大偏差时，需要拆车排查问题，无法通过手动调节抬头显示器有效消除偏差，导致车辆制造成本畸高并对车辆结构造成不可逆的损害。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种抬头显示器安装结构，包括：
7.抬头显示器，抬头显示器包括抬头显示器本体、及安装在抬头显示器本体左、右二侧的定位凸耳，每侧至少一个定位凸耳上设有二个及以上用以穿设可调节螺栓的定位透孔，定位透孔纵向间隔布设在抬头显示器的高度方向上；
8.布设于定位凸耳后方的左、右二过渡支架，过渡支架竖直延伸布设且下端固定连接在横梁，过渡支架上还设有与定位透孔一一对应布设的紧固透孔；
9.形状及大小与定位透孔、紧固透孔相匹配的可调节螺栓，可调节螺栓依序贯穿定位透孔及紧固透孔，并以螺母螺合，抬头显示器定位凸耳通过可调节螺栓被固定安装在过渡支架上。
10.进一步地，可调节螺栓包括十字槽螺栓和球形螺栓，抬头显示器本体左、右二侧分别固定安装有上、下二个定位凸耳，上定位凸耳开设有用以穿设十字槽螺栓的定位透孔，下定位凸耳开设有上、下排布的二定位透孔，其中布设在下定位凸耳上方的定位透孔穿设有球形螺栓，布设在下定位凸耳下方的定位透孔穿设有十字槽螺栓。
11.进一步地，球形螺栓选用力矩为12-15n
·
m的球形螺栓，十字槽螺栓选用力矩为6～8n
·
m的十字槽螺栓。
12.进一步地，抬头显示器安装结构还包括套设在十字槽螺栓的垫圈，所述十字槽螺
栓包括十字槽螺栓栓头及十字槽螺栓杆，所述垫圈设置于十字槽螺栓栓头与所述定位凸耳之间。
13.进一步地，过渡支架卡接、焊接或以螺栓螺合安装于横梁上方。
14.进一步地，抬头显示器本体包括抬头显示器壳体以及容设于抬头显示器壳体内部的显示模组，定位凸耳与抬头显示器壳体一体成型。
15.进一步地，显示模组包括感光罩、屏幕、散热铁片及主机板。
16.本实用新型技术方案同时公开一种横梁，具有该抬头显示器安装结构。
17.本实用新型技术方案同时公开一种车辆，具有该横梁。
18.本实用新型技术方案公开的一种抬头显示器安装结构、具有该抬头显示器安装结构的横梁及具有该横梁的车辆所能带来的有益技术效果如下：
19.①
抬头显示器包括抬头显示器本体、以及安装在抬头显示器本体左、右二侧的定位凸耳，定位凸耳用以将抬头显示器固定安装在车辆内部，且定位凸耳上设有若干用以穿设可调节螺栓的定位透孔，定位透孔纵向间隔布设在抬头显示器的高度方向上，通过旋拧可调节螺栓，能够精确调整抬头显示器本体两侧上下及左右位置，进而引起投影图像在水平及垂直方向的位置变化，以对准虚实投影图像的位置；
20.②
抬头显示器本体左、右二侧分别固定安装有上、下二个定位凸耳，上定位凸耳设有一个定位透孔，下定位凸耳开设上、下排布的二个定位透孔，即抬头显示器在其左上、右上、左下、右下分别设有定位凸耳，有利于全面有效地调节投影图像位置，且左下及右下设置定位凸耳均设有两个定位透孔，有利于进一步精确调节投影图像位置；
21.③
抬头显示器安装结构，具有该抬头显示器、过渡支架以及可调节螺栓，过渡支架将抬头显示器稳定安装在车辆仪表盘横梁，且过渡支架对应定位透孔设置有紧固透孔，通过可调节螺栓与定位透孔、紧固透孔的配合，将抬头显示器固定安装在过渡支架上，且能够通过多个可调节螺栓调节抬头显示器上下及左右位置；
22.④
抬头显示器本体左、右二侧分别固定安装有上、下二个定位凸耳，上定位凸耳开设有二用以穿设十字槽螺栓的定位透孔，下定位凸耳开设上、下布设的二定位透孔，其中布设于下定位凸耳上方的定位透孔穿设有球形螺栓，布设于下定位凸耳下方的定位透孔穿设有十字槽螺栓，十字槽螺栓与球形螺栓具有不同的调节力矩，能够进一步保证，在精确微调投影图像位置时，图像位置不会发生超出范围的大幅度移动，降低调试难度，节约调试时间；
23.⑤
具有该抬头显示器安装结构的横梁及具有该横梁的车辆，抬头显示器一方面稳定安装于横梁，功能稳定性高，另一方面抬头显示器能够在白车阶段即调整投影图像的位置，避免整车装配好后因图像偏差导致拆车的情况，有效降低车辆生产成本。
附图说明
24.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它的附图。
25.图1为抬头显示器的立体结构示意图；
26.图2为抬头显示器安装结构的立体结构示意图。
27.主要元件符号说明：
28.1：抬头显示器；11：抬头显示器本体；12：定位凸耳；121：定位透孔；
29.2：过渡支架；
30.3：横梁；
31.4：可调节螺栓；41：十字槽螺栓；42：球形螺栓；
32.5：垫圈
具体实施方式
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
37.实施例1：
38.现有部分汽车出厂时已装载有车载抬头显示器，现有出厂自带的抬头显示器存在以下缺陷：
39.1)在整车装配过程中抬头显示器被直接以指定角度安装到指定装配位，难以独立地对用于投影成像的抬头显示器本体的角度及位置进行调节；
40.2)抬头显示器的调节幅度及调节精度差，需要先完成整车装配，待装配完成后再通过软件进行虚像校准，如果此时发现投影图像存在较大偏差，需要拆车排查问题，无法通过手动调节抬头显示器有效消除偏差，导致车辆制造成本畸高并对车辆结构造成不可逆的
损害。具体地，为保证抬头显示器清晰成像，一般会在整车都安装完成后通过仪器对抬头显示器进行虚像位置检测及调整。由于抬头显示器系统为精密光学仪器，且成像较远，车辆尺寸公差累积或者安装稍有偏差会引起投影画面出现较大偏差，这种偏差一方面难以使得软件标定检测难以进行，另一方面需要花费大量人力物力对已经固定好的车身及抬头显示器进行调整，很大程度地增加了车辆制造成本。
41.为克服上述技术缺陷，本实用新型技术方案公开了一种能够调节投影图像位置的抬头显示器，该抬头显示器能够应用在白车安装阶段，对理论虚像位置进行校准，用于保证驾驶员观测到的虚实图像的融合效果，比如调节抬头显示器以使车道线投影与实际车道线位置重合等，如果偏差过大则能够及时排查横梁、hud及前挡风玻璃，避免整车安装完毕后再拆车排查导致对车辆造成不可逆的损坏。
42.为实现对抬头显示器角度及位置的调节，如图1所示，抬头显示器1包括抬头显示器本体11、以及安装在抬头显示器本体11左、右二侧的定位凸耳12，定位凸耳用以将抬头显示器固定安装在车辆内部，其中每侧至少一个定位凸耳上设有二个及以上用以穿设可调节螺栓的定位透孔121，定位透孔纵向间隔布设在抬头显示器的高度方向上，通过旋拧可调节螺栓，能够精确调整抬头显示器本体两侧上下及左右位置，进而引起投影图像在水平及垂直方向的位置变化，以对准虚实投影图像的位置。具体地，本实施例如图1所示，抬头显示器本体11左、右二侧分别固定安装有上、下二个定位凸耳12，上定位凸耳设有一定位透孔121，下定位凸耳开设上、下排布的二定位透孔，即抬头显示器在其左上、右上、左下、右下分别设有定位凸耳，有利于全面有效地调节投影图像位置，且左下及右下设置定位凸耳均设有两个定位透孔，有利于进一步精确调节投影图像位置。在其他实施例中，抬头显示器本体左、右二侧还可以分别固定安装有一定位凸耳，每侧定位凸耳上设置有二个定位透孔，定位透孔一一对应地穿设有可调节螺栓，从而亦能够通过调节抬头显示器左上、右上、左下、右下设置的可调节螺栓进而调节投影图像的位置。
43.为合理化结构，抬头显示器本体包括抬头显示器壳体以及容设于抬头显示器壳体内部的显示模组，定位凸耳与抬头显示器壳体一体成型，有利于工业化生产并降低成本；为维持抬头显示器功能稳定，显示模组还设有感光罩、屏幕、散热铁片及主机板，以避免机器过热并延长使用寿命。
44.本实施例技术方案公开了一种抬头显示器安装结构，具有该抬头显示器、过渡支架以及可调节螺栓，过渡支架将抬头显示器稳定安装在车辆仪表盘横梁，且过渡支架对应定位透孔设置有紧固透孔，通过可调节螺栓与定位透孔、紧固透孔的配合，将抬头显示器固定安装在过渡支架上，且能够通过多个可调节螺栓调节抬头显示器上下及左右位置，具体地如图2所示，该安装结构包括：
45.抬头显示器1；
46.布设于定位凸耳后方的左、右二过渡支架2，过渡支架2竖直延伸布设且下端固定卡接、焊接或以螺栓螺合安装于横梁3上方，过渡支架上还设有与定位透孔121一一对应布设的紧固透孔；
47.形状及大小与定位透孔121、紧固透孔相匹配的可调节螺栓4，可调节螺栓依序贯穿定位透孔121及紧固透孔，并以螺母螺合，用以调节抬头显示器本体的安装角度、并紧固安装抬头显示器本体11、过渡支架2为一体。
48.因此，该抬头显示器安装结构能够将抬头显示器稳定安装在车辆仪表盘横梁，同时实现对投影图像位置的调节。
49.为合理化结构，如图2所示，本实施例中，可调节螺栓包括十字槽螺栓和球形螺栓，抬头显示器本体11左、右二侧分别固定安装有上、下二个定位凸耳12，上定位凸耳12开设有用以穿设十字槽螺栓41的定位透孔121，下定位凸耳开设有上、下排布的二定位透孔121，其中布设在下定位凸耳上方的定位透孔穿设有球形螺栓42，布设在下定位凸耳下方的定位透孔穿设有十字槽螺栓41。当校准虚像位置时，第一步，对四个十字槽螺栓进行预固定，即通过十字槽螺栓螺合于抬头显示器的左上、右上、左下及右下将抬头显示器预固定在过渡支架上，第二步，抬头显示器投影出点图并测量其与标准图像的位置差值，在本实施例中，可以将该位置差值换算成二球形螺栓的旋拧量，通过控制球形螺栓旋拧量，将抬头显示器投影虚像精确移动到指定位置后，通过紧固球形螺栓固定投影虚像位置，第三步，移动完成后再次紧固十字槽螺栓以将抬头显示器稳固安装在过渡支架上；其中，通过十字槽螺栓对抬头显示器进行预固定后，由于球形螺栓的力矩较大，通过旋拧两侧球形螺栓，足以引发预固定后的抬头显示器位置变化，进而水平及垂直校准抬头显示器投影图像，同时预固定在一定程度上限制了球形螺栓对投影虚像的调整范围，有利于对投影虚像进行精确调节并避免在校准过程中虚像出现难以控制的大幅度移动，一般而言，球形螺栓力矩为12-15n
·
m，十字槽螺栓力矩为6～8n
·
m，这使得当校准操作进行到第三步即紧固十字槽螺栓时，由于存在球形螺栓旋拧阻尼，旋拧十字槽螺栓不会引起抬头显示器位置变化，从而保持第二步校准后得到的投影虚像位置。因此，十字槽螺栓与球形螺栓的联合布设，有利于实现对投影虚像的稳定调节，降低调试难度，节约调试时间。
50.为进一步增强十字槽螺栓的调节力矩，抬头显示器安装结构，还包括套设在十字槽螺栓上的垫圈5，垫圈设置于十字槽螺栓栓头与定位凸耳之间。
51.实施例2：
52.在实施例1的基础上，本实施例技术方案公开了一种具有抬头显示器安装结构的横梁，该安装结构如图2所示，包括：抬头显示器1；布设于定位凸耳12后方的左、右二过渡支架2，过渡支架2竖直延伸布设且下端固定卡接、焊接或以螺栓螺合安装于横梁3上方，过渡支架2上还设有与定位透孔121一一对应布设的紧固透孔；形状及大小与定位透孔121、紧固透孔相匹配的可调节螺栓4，可调节螺栓4依序贯穿定位透孔及紧固透孔，并以螺母螺合，用以调节抬头显示器本体的安装角度、并紧固安装抬头显示器本体11、过渡支架2为一体。该安装结构能够将抬头显示器稳定安装在车辆仪表盘横梁的同时，能够实现对投影图像位置的调节。
53.实施例3：
54.在实施例2基础上，本实施例技术方案公开了一种具有该横梁的车辆，该仪表盘横梁稳定固定有抬头显示器，且能够在白车阶段即调整投影图像的位置，避免整车装配好后因图像偏差导致拆车的情况，有效降低车辆生产成本。
55.以上对本实用新型技术方案所提供的一种抬头显示器安装结构、横梁及车辆进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想和方法，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说
明书内容不应理解为对本实用新型的限制。