仪表板投影装置及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及汽车内饰技术领域，特别涉及一种仪表板投影装置及汽车。


背景技术：

2.目前汽车的配置越来越丰富，车载电子设备越来越智能，其中车载电子设备不仅仅需要实现其照明及信号功能，还更多承担了造型美学质感的功能，例如在仪表板上显示图案。
3.在传统的仪表板设计中，实现上述效果大都采用皮下发光的方案，但是实现皮下发光的装置的外表需要进行ins工艺包覆，或者是进行镭雕，并且装置还需要配置有背部照明组件等，其结构和工艺较为复杂且生产成本较高，同时，其只能在仪表板上显示特定的图案，无法满足用户的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种仪表板投影装置，旨在提供一种能够在仪表板上显示不同图像的装置。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种仪表板投影装置，应用于汽车，所述汽车具有仪表板和整车控制器，所述仪表板投影装置包括：
6.壳体，所述壳体用于与所述仪表板固定连接；
7.投影组件，所述投影组件设置于所述壳体内，所述壳体上对应所述投影组件的位置设置有开口；
8.电控组件，所述电控组件设置于所述壳体内，所述电控组件用于与所述整车控制器通讯连接，所述电控组件与所述投影组件电连接；
9.所述电控组件，用于接收所述整车控制器传来的图像信号，并控制所述投影组件投影出与所述图像信号对应的图像至所述仪表板上。
10.可选的，所述投影组件包括：
11.透镜模组，所述透镜模组包括安装座和安装于所述安装座的成像透镜和灯板；所述成像透镜和所述灯板位于所述安装座的相对两侧；所述壳体上对应所述成像透镜的位置设置有所述开口；
12.其中，所述灯板具有发光侧和背光侧，所述成像透镜具有入光侧和出光侧；所述成像透镜罩设在所述安装座的一侧，所述灯板的发光侧正对所述成像透镜的入光侧。
13.可选的，所述投影组件还包括：
14.散热组件，所述散热组件与所述安装座固定连接，并与所述灯板的背光侧紧贴设置。
15.可选的，所述散热组件包括：
16.散热板，所述散热板与所述安装座固定连接；所述散热板具有第一侧和第二侧，所述散热板的第一侧与所述灯板的背光侧紧贴设置，所述散热板的第二侧设置有散热翅片。
17.可选的，所述仪表板投影装置还包括：
18.面罩，所述面罩罩设于所述成像透镜的出光侧上。
19.可选的，所述灯板的发光侧上设置有led灯阵列组件；
20.所述电控组件包括：
21.供电组件，所述供电组件具有用于接入电源电压的输入端，所述供电组件的输出端与所述led灯阵列组件的电源端电连接；
22.控制组件，所述控制组件用于与所述整车控制器通讯连接，所述控制组件还与所述led灯阵列组件的受控端电连接；
23.所述供电组件，用于将所述电源电压进行变压变换后输出，以为所述led灯阵列组件供电；
24.所述控制组件，用于接收所述整车控制器传来的图像信号，并控制所述led灯阵列组件工作，以使所述成像透镜投影出与所述图像信号对应的图像至仪表板上。
25.可选的，所述控制组件包括：
26.通讯组件，所述通讯组件具有用于与所述整车控制器通讯连接的信号输入端，所述通讯组件用于经所述信号输入端接入所述图像信号并输出；
27.主控组件，所述主控组件与所述通讯组件的输出端电连接；
28.驱动组件，所述驱动组件分别与所述主控组件和所述led灯阵列组件的受控端连接；
29.其中，所述主控组件用于根据接收到的所述图像信号，控制所述驱动组件驱动所述led灯阵列组件工作，以使所述成像透镜投影出与所述图像信号对应的图像至仪表板上。
30.可选的，所述通讯组件为lin通讯组件。
31.本实用新型还提出一种汽车，所述汽车包括仪表板、整车控制器和如上述任一项所述的仪表板投影装置。
32.可选的，所述仪表板包括投影面和遮挡件，所述遮挡件设置于所述投影面的上方，所述遮挡件和所述投影面围合形成一侧敞口的遮挡空间；
33.所述仪表板投影装置安装于所述遮挡件上且位于所述遮挡空间内，以使所述仪表板投影装置投影出的图像至所述投影面上。
34.本实用新型包括壳体、投影组件和电控组件；壳体与仪表板可插拔连接，投影组件设置于壳体内，壳体上对应投影组件的位置设置有开口；电控组件设置于壳体内，电控组件用于与整车控制器通讯连接，电控组件与投影组件电连接；电控组件用于接收整车控制器传来的图像信号，并控制投影组件投影出与图像信号对应的图像至仪表板上。如此，在实际应用中，不仅仅能够实现在仪表板上显示不同的图案，而且相比较于传统的皮下发光，本实用新型仪表板投影装置无需进行复杂的工艺处理，结构简单，安装方便且成本较低，并且适用于对现有车辆的改装。
附图说明
35.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示出的结构获得其他的附图。
36.图1为本实用新型仪表板投影装置一实施例的结构示意图；
37.图2为本实用新型仪表板投影装置一实施例中电控组件的电路模块示意图；
38.图3为本实用新型仪表板投影装置又一实施例中电控组件的电路模块示意图；
39.图4为本实用新型汽车一实施例中的结构示意图。
40.附图标号说明：
41.标号名称标号名称10壳体20投影组件30电控组件21透镜模组22散热组件211安装座212成像透镜213灯板221散热板222散热翅片31供电组件32控制组件214led灯阵列组件321通讯组件322主控组件323驱动组件100仪表板投影装置01遮挡件00仪表板02投影面
42.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
43.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
45.目前汽车的配置越来越丰富，车载电子设备越来越智能，其中车载电子设备不仅仅需要实现其照明及信号功能，还更多承担了造型美学质感的功能，例如在仪表板上显示图案。
46.在传统的仪表板设计中，实现上述效果大都采用皮下发光的方案，但是实现皮下发光的装置的外表需要进行ins工艺包覆，或者是进行镭雕，并且装置还需要配置有背部照明组件等，其结构和工艺较为复杂且生产成本较高，同时，其只能在仪表板上显示特定的图案，无法满足用户的需求。
47.为此，本实用新型提出了一种仪表板投影装置，应用于汽车，汽车具有仪表板和整车控制器，参考图1，在本实用新型一实施例中，仪表板投影装置包括：
48.壳体10，壳体10用于与仪表板固定连接；
49.投影组件20，投影组件20设置于壳体10内，壳体10上对应投影组件20的位置设置有开口；
50.电控组件30，电控组件30设置于壳体10内，电控组件30用于与整车控制器通讯连接，电控组件30与投影组件20电连接；
51.电控组件30，用于接收整车控制器传来的图像信号，并控制投影组件20投影出与图像信号对应的图像至仪表板上。
52.在本实施例中，可选的，壳体10可以与仪表板可拆卸连接，例如在壳体10上和仪表板上都设置有螺纹孔，以用螺钉穿过壳体10和仪表板上的螺纹孔，并用螺母装在螺钉上以将仪表板和壳体10连接起来；可选的，壳体10还可以与仪表板不可拆连接，例如将壳体10焊接在仪表板上，或者是通过胶水将壳体10和仪表板粘连在一起。可以理解的是，壳体10可以采用透光率为0的pp材料。其中，壳体10上对应投影组件20的出光位置设置有开口。如此，在实际应用中，用户或汽车安装人员可以将投影组件20安装在仪表板上，并使其开口位置朝向仪表板上的投影面。
53.在本实施例中，投影组件20可以采用投影模块来实现，例如led投影模块、lcd投影模块等来实现。电控组件30可以包括有控制组件32、驱动组件323和通讯组件321等；可选的，电控组件30可以具有用于与整车处理器电连接的信号输入端，信号输入端可以采用接头来实现以插入整车控制器上对应的接口，也可以采用连接器和连接线来实现电连接，例如采用接线螺栓。可选的，在另一实施例中，电控组件30还可以直接与整车控制器无线通讯连接，从而无需再额外设置连接线以连接至整车控制器。
54.可选的，在实际工作的过程中，整车控制器内可以由研发人员提前预设有对应不同功能的显示图像以及相应的图像信号，用户可以通过触发与整车控制器电连接的车载可交互界面，或者是触发与整车控制器通讯连接的外部终端，以对整车控制器输出相应的触发信号，以使整车控制器根据触发信号确定用户当前所需要的功能，并调用相应的图像信号输出至电控组件30。例如，在用户驾驶室通过车载音响外放的环境中，用户想开启音乐律动功能，便可以通过触发车载可交互界面相应的功能区，以使其输出相应的功能触发信号至整车控制器，整车控制器便会根据当前车载音响输出的音频信号，输出相应的图像信号至电控组件30，以使电控组件30控制所述投影组件20投影出与所述图像信号对应的图像至仪表板上。
55.可选的，整车控制器还可以接收外部终端传来的图像信号，例如视频信息、图片信号等，并将其输出至电控组件30。例如，当前用户通过外部终端与整车控制器通讯连接，并将外部终端的当前界面通过投屏功能共享到整车控制器，整车控制器在接收到外部终端共享来的界面图像信号后将其输出至电控组件30，以使电控组件30控制投影组件20投影出用户的外部终端界面图像在仪表板上。
56.本实用新型包括壳体10、投影组件20和电控组件30；壳体10与仪表板可插拔连接，投影组件20设置于壳体10内，壳体10上对应投影组件20的位置设置有开口；电控组件30设置于壳体10内，电控组件30用于与整车控制器通讯连接，电控组件30与投影组件20电连接；电控组件30用于接收整车控制器传来的图像信号，并控制投影组件20投影出与图像信号对应的图像至仪表板上。如此，在实际应用中，不仅仅能够实现在仪表板上显示不同的图案，而且相比较于传统的皮下发光，本实用新型仪表板投影装置无需进行复杂的工艺处理，结构简单，安装方便且成本较低，并且适用于对现有车辆的改装。
57.参考图1，在本实用新型一实施例中，投影组件20包括：
58.透镜模组21，透镜模组21包括安装座211和安装于安装座211的成像透镜212和灯板213；成像透镜212和灯板213位于安装座211的相对两侧；壳体10上对应成像透镜212的位置设置有开口；
59.其中，灯板213具有发光侧和背光侧，成像透镜212具有入光侧和出光侧；成像透镜212罩设在安装座211的一侧，灯板213的发光侧正对成像透镜212的入光侧。
60.在本实施例中，成像透镜212可以采用一个或者多个的凹透镜和凸透镜组合而成，灯板213上可以设置有发光阵列，例如led发光阵列、lcd发光阵列等。灯板213上的发光阵列与电控组件30电连接。
61.在本实施例中，具体参考图1，安装座211可以为相对两侧敞口且中空的结构，成像透镜212罩设在安装座211的一侧上，灯板213可以通过卡接/螺接等方式与安装座211可拆卸连接，以便于生产人员安装和维修人员更换，灯板213的发光侧，即设置有发光阵列的一侧面向成像透镜212的入光侧，且壳体10上对应。如此，发光阵列所发出的光能够经过成像透镜212在投影面上形成相应的图案。
62.具体地，参考图2，灯板213的发光侧上设置有led灯阵列组件214，电控组件30包括：
63.供电组件31，供电组件31具有用于接入电源电压的输入端，供电组件31的输出端与led灯阵列组件214的电源端电连接；
64.控制组件32，所述控制组件32用于与所述整车控制器通讯连接，控制组件32还与led灯阵列组件214的受控端电连接；
65.所述供电组件31，用于将所述电源电压进行变压变换后输出，以为所述led灯阵列组价南供电；
66.控制组件32，用于接收所述整车控制器传来的图像信号，并控制led灯阵列组件214工作，以使成像透镜212投影出与图像信号对应的图像至仪表板上。
67.在本实施例中，供电组件31可以包括电压变换组件，例如由dc/dc芯片及其外围电路组成的dc/dc升降压模块。在本实用新型仪表板投影装置装设与汽车的仪表板上时，供电组件31的输入端可以用于与汽车的电池连接，上述供电组件31中的dc/dc升降压模块可以将汽车电池的电压进行电压变换后输出相应的预设供电电压，以为led灯阵列组件214供电。其中，dc/dc升降压模块输出的预设供电电压的电压值可以由dc/dc芯片的选型或者是其外围电路的器件参数来决定，研发人员可以根据实际led灯阵列组件214工作电压的需求，选择相应型号的dc/dc芯片或者是设置相应的外围电路器件参数，以使dc/dc升降压模块输出的预设供电电压满足led灯阵列组件214的工作需求。
68.可以理解的是，供电组件31还可以包括第二电压变换组件，例如ldo芯片，ldo芯片的输出端与控制组件32的电源端连接。如此，在供电组件31的输入端接入汽车的电池时，第二电压变换组件还可以将汽车的电池电压进行电压转换后输出能够满足控制组件32工作的电压。
69.可选地，参考图3，控制组件32包括：
70.通讯组件321，通讯组件321具有用于与整车控制器通讯连接的信号输入端，通讯组件321用于经信号输入端接入图像信号并输出；
71.主控组件322，主控组件322与通讯组件321的输出端电连接；
72.驱动组件323，驱动组件323分别与主控组件322和led灯阵列组件214的受控端连接；
73.其中，主控组件322用于根据接收到的图像信号，控制驱动组件323驱动led灯阵列组件214工作，以使成像透镜212投影出与图像信号对应的图像至仪表板上。
74.在本实施例中，通讯组件321可以采用有线通讯组件321和相应的通讯线来实现，例如lin通讯组件321、can通讯组件321等。如此，在实际工作中，采用有线通讯的方式可以保证整车控制器和电控组件30之间信号传输的稳定性，降低了图像信号在传输过程中的损耗，保证了图像信号的信号质量，进而保证了投影组件20投影出的图像的准确性。
75.可以理解的是，在另一实施例中，通讯组件321还可以采用无线通讯组件321来实现，无线通讯组件321可以采用蓝牙通讯组件321、wifi通讯组件321、4g/5g通讯组件321等来实现，无线通讯组件321可以通过其相应的无线通讯网络与整车控制器建立无线通讯连接，并从整车控制器接收图像信号。如此，在实际安装本实用新型仪表板投影装置的过程中，无需再连接至整车控制器，提高了安装的便利性，降低了对现有车辆安装本实用新型仪表板投影装置改装的困难度。
76.主控组件322可以采用主控制器，例如mcu、dsp(digital signal process，数字信号处理芯片)、fpga(field programmable gate array，可编程逻辑门阵列芯片)等来实现。驱动组件323可以采用led驱动芯片来实现。
77.可以理解的是，led阵列组件上的led灯较多，但是主控制器的端口数量有限，且每个端口的驱动能力较低，无法满足同时驱动多个led灯工作。因此，通过主控组件322控制驱动组件323进而驱动led灯阵列组件214工作，能够让主控组件322通过单一端口与驱动组件323通讯并实现驱动led灯阵列组件214中的多个led灯工作，从而在保证了led灯阵列组件214工作稳定性的同时，还精简了主控器的端口数量，减小了电路的布线面积。
78.具体地，参考图3，以图3中的电路为例进行说明。其中，驱动组件323采用了驱动芯片u1。供电组件31的输出端中的正极输出端分别与led阵列组件中的多个led灯的阳极电连接，驱动芯片u1具有多个输入端(i1、i2、i3...in)以及通讯端tx和接地端gnd，驱动芯片u1的通讯端tx与主控组件322电连接，驱动芯片u1的多个输入端分别与多个led灯的阴极一一对应电连接，驱动芯片u1会经通讯端tx接收到主控组件322发来的控制信号，导通相应的输入端与接地端gnd之间的通路，以使相应的led灯和供电组件31的输出端形成完整的电学回路，从而使其自身被点亮。
79.在实际工作过程中，整车控制器会经通讯连接线和信号输入端将图像信号传输至通讯组件321，通讯组件321会将图像信号再传输至主控组件322，主控组件322会根据图像信号，输出相应的控制信号至驱动芯片u1，以使驱动芯片u1导通相应的输入端和接地端gnd之间的通路，从而点亮相应的led灯，以使led阵列组件发出的光经成像透镜212后在投影面上形成相应的图案与图像信号所对应的图案一致。
80.需要理解的是，由上述内容可知，灯板213上布置有led灯阵列组件214，因此在led灯阵列组件214被点亮的时候，会产生较大的热量，较大的热量若聚集在灯板213上可能会导致其上的led灯过温，进而造成led灯损坏，从而影响投影组件20的正常工作。
81.在本实用新型一实施例中，参考图1，投影组件20还包括：
82.散热组件22，散热组件22与安装座211固定连接，并与灯板213的背光侧紧贴设置。
83.在本实施例中，散热组件22可以包括散热板221，散热板221与安装座211固定连接；散热板221具有第一侧和第二侧，散热板221的第一侧与灯板213的背光侧紧贴设置，散热板221的第二侧设置有散热翅片222。
84.其中，散热板221和散热板221上的散热翅片222可以都采用金属材质来制成，例如铝、铜等。散热板221和安装座211上可以设置有螺纹孔，可以采用螺钉穿过安装座211和散热板221上的螺纹孔，并用螺母装在螺钉上以将散热板221和安装座211连接起来。如此，不仅仅能够使散热板221紧贴灯板213从而加快灯板213的热量传导到散热板221上的速度，与散热板221紧贴的螺钉和螺母还可以起到增加散热板221与空气的接触面积，从而更进一步的提高散热效率。
85.可以理解的是，散热翅片222的数量可以为多个，多个散热翅片222可以每间隔一端距离设置。如此，在实际应用中，多个散热翅片222能够有效增大散热板221与空气的接触面积，以加快将灯板213工作时产生的热量传导至空气的速度，进而减少热量在灯板213上的聚集，有效地保证了灯板213工作时的可靠性和稳定性。
86.需要理解的是，由上述内容可知，本实用新型仪表板投影装置是直接装设在仪表板内且为了能够正常投影图案在仪表板上，所以仪表板上会对应上述成像透镜212的出光侧设置有相应的开口，或者是整个仪表板投影装置直接裸露安装在仪表板上的。所以成像透镜212会直接暴露在空气中，若人为误触或者是灰尘、水渍等环境因素都会影响成像透镜212的成像效果。
87.为此，在本实用新型一实施例中，参考图1，仪表板投影装置还包括：
88.面罩，面罩罩设于成像透镜212的出光侧上。
89.在本实施例中，面罩可以由具有预设透光率的pc材料制成。其中，预设透光率可以由研发人员根据多次实验而确认，并选用相应的pc材料来实现。如此，在实际应用中，上述设置可以有效地保护成像透镜212以及灯板213等部件，防止其受到环境因素的影响或者是被用户用肢体误触，进而保证了仪表板投影装置的成像效果。
90.本实用新型还提出了一种汽车，汽车包括仪表板00、整车控制器和上述任一项的仪表板投影装置100。
91.值得注意的是，因为本实用新型汽车包含了上述仪表板投影装置100的全部实施例，因此本实用新型汽车具有上述仪表板投影装置100的所有有益效果，此处不再赘述。
92.参考图4，在本实用新型一实施例中，仪表板00包括投影面02和遮挡件01，遮挡件01设置于投影面02的上方，遮挡件01和投影面02围合形成一侧敞口的遮挡空间；
93.仪表板投影装置100安装于遮挡件01上且位于遮挡空间内，以使仪表板投影装置100投影出的图像至投影面02上。
94.在本实施例中，参考图4，遮挡件01和投影面02形成的遮挡空间可以有效的防止阳光直射，从而保证了在投影面02上的图案的清晰度。可以理解的是，遮挡件01和投影面02可以设置在仪表板00相对副驾驶的位置上，以防止在车辆行驶的过程中，影响主驾驶上驾驶员的注意力。
95.以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。