一种抬头显示器及其防辐射方法与流程

1.本发明涉及抬头显示器技术领域，具体涉及到一种抬头显示器及其防辐射方法。


背景技术：

2.抬头显示器(hud，head up display)，是早期应用在航空器上的飞行辅助仪器。随着科学技术的发展，hud也被越来越多地在汽车上使用。汽车上的hud能够将重要的行车信息，例如速度、发动机转数、油耗、胎压、导航以及外接智能设备的信息实时地显示在前挡风玻璃上驾驶员的视野中，这样使得驾驶员不必低头，就可以看到行车信息，从而避免分散对前方道路的注意力，消除了潜在的行车隐患；并且通过调整反射镜在hud中的角度使得不同身高的驾驶员都可以看到hud图像。
3.hud在休眠和关闭的条件下，外部阳光照射在一级反射镜上，经一级反射镜反射到二级反射镜再反射在显示屏表面，由于太阳光幅热对显示屏有加热作用，造成显示屏温度超过自身耐受温度而损坏。
4.为了避免因太阳光幅热造成显示屏损坏现象发生，现有技术主要有两种方案：
5.方案一：在hud休眠或停止工作的条件下，将一级反射镜按照设计翻转到特定位置，外部太阳光照射在一级反射镜上时，经由一级反射镜反射到其他部件上，不再反射到二级反射镜再反射到显示屏上，以达到保护显示屏的效果；
6.方案二、在显示屏前增加一个遮阳板，hud工作时，lcd遮阳板为开启状态，hud正常工作；hud关闭或停止工作时，lcd遮阳板为关闭状态，外部阳光经一级反射镜反射后照射在遮阳板上，避免显示屏受外部太阳光照射损坏。
7.但是上述两种方案都有较大的缺陷，方案一，一级反射镜从工作状态翻转到特定位置，大概需要翻转40
°
左右，翻转行程大，电控程序复杂，对马达输出扭力要求高，马达运行过程噪音大，系统成本高，且使用过程中因一级反射镜装配方式引起的质量不良风险高；同时由于一级反射镜需要翻转40
°
需要很大的空间，极大增加了hud的体积。
8.方案二，遮阳板需要打开、关闭，系统需要增加一个电机来驱动，同样会导致电控硬件、程序复杂，运行过程噪音大，且使用过程中hud因多出一个遮阳板运动系统，引起质量不良的风险高。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种抬头显示器及其防辐射方法。
10.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种抬头显示器，用于在车辆的挡风玻璃上显示图像，包括显示屏、控制器、电致变色玻璃、至少一个反射镜，所述显示屏用于显示并输出图像，所述反射镜用于将图像发射至挡风玻璃上，所述电致变色玻璃设置在显示屏的正前方，所述电致变色玻璃与控制器电连接；当所述抬头显示器工作时，所述电致变色玻璃不通电呈透明状态；当所述抬头显示器停止工作时，所述控制器控制电致变色玻璃
通电，所述电致变色玻璃呈黑化状态不透光。
11.进一步的，还包括壳体，所述显示屏、控制器、电致变色玻璃、反射镜设置在壳体上。
12.进一步的，所述反射镜包括一级反射镜和二级反射镜，所述图像依次经过二级反射镜和一级反射镜显示在挡风玻璃上。
13.进一步的，所述电致变色玻璃设置在显示屏和二级反射镜之间的光路上。
14.进一步的，所述反射镜为平面镜或曲面镜。
15.进一步的，所述电致变色玻璃的面积不小于显示屏的屏幕面积。
16.进一步的，所述显示屏为lcd屏。
17.本发明还提供了一种抬头显示器的防辐射方法，包括以下步骤：
18.步骤1，在显示屏的正前方设置电致变色玻璃；
19.步骤2，将电致变色玻璃与控制器建立电连接；
20.步骤3，通过控制器控制电致变色玻璃通电，使得电致变色玻璃呈黑化状态，以阻挡通过挡风玻璃辐射进来的环境光。
21.进一步的，在步骤1中，使得显示屏的屏面被电致变色玻璃完全覆盖。
22.进一步的，在步骤3中，具体包括：若控制器控制显示屏开启时，则控制器控制电致变色玻璃不通电，使得电致变色玻璃呈透明状态；若控制器控制显示屏关闭时，则控制器控制电致变色玻璃通电，使得电致变色玻璃呈黑化状态。
23.本发明的有益效果：由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的抬头显示器包括显示屏、控制器、电致变色玻璃、至少一个反射镜，当所述抬头显示器工作时，所述电致变色玻璃不通电呈透明状态；显示屏的图像透过电致变色玻璃，再经反射镜反射至挡风玻璃上，当抬头显示器停止工作时，所述控制器控制电致变色玻璃通电，所述电致变色玻璃呈黑化状态不透光，外部的环境光无法透过电致变色玻璃照射在显示屏上，避免显示屏受外部太阳光照射损坏，本发明增设电致变色玻璃的结构不会影响现有光路、不会增加系统体积，没有运行噪音，出现质量不良的风险极低；此外采用本发明的防辐射方法可较好的达到显示屏防辐射效果，制造方便，控制简单成本低。
附图说明
24.图1为本发明优选实施例中一种抬头显示器的结构示意图；
25.图2为本发明优选实施例中一种抬头显示器的环境光路图；
26.图中标号说明：1、显示屏；2、电致变色玻璃；3、反射镜；4、挡风玻璃；5、壳体；31、一级反射镜；32、二级反射镜。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。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。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.参照图1-2所示，本发明的优选实施例，一种抬头显示器，用于在车辆的挡风玻璃4上显示图像，包括显示屏1、控制器、电致变色玻璃2、至少一个反射镜3，所述显示屏1用于显示并输出图像，所述反射镜3用于将图像发射至挡风玻璃4上，所述电致变色玻璃2设置在显示屏1的正前方，所述电致变色玻璃2与控制器电连接；当所述抬头显示器工作时，所述电致变色玻璃2不通电呈透明状态；当所述抬头显示器停止工作时，所述控制器控制电致变色玻璃2通电，所述电致变色玻璃2呈黑化状态不透光。
31.本发明的抬头显示器包括显示屏1、控制器、电致变色玻璃2、至少一个反射镜3，当所述抬头显示器工作时，所述电致变色玻璃2不通电呈透明状态；显示屏1的图像透过电致变色玻璃2，再经反射镜3反射至挡风玻璃4上，当抬头显示器停止工作时，所述控制器控制电致变色玻璃2通电，所述电致变色玻璃2呈黑化状态不透光，外部的环境光无法透过电致变色玻璃2照射在显示屏1上，避免显示屏1受外部太阳光照射损坏，本发明增设电致变色玻璃2的结构不会影响现有光路、不会增加系统体积，没有运行噪音，出现质量不良的风险极低。
32.本发明的工作原理：在驾驶时，开启抬头显示器，显示屏1显示速度、发动机转数、油耗、胎压、导航以及外接智能设备等行车信息的图像，此时电致变色玻璃2不通电呈透明状态，图像通过反射镜3反射至挡风玻璃4上，方便驾驶员查看，当不使用抬头显示器时，控制器控制电致变色玻璃2通电，电致变色玻璃2成黑化状态，防止外部环境光照射在显示器上，避免显示器因辐射温度过高而损坏。
33.作为本发明的优选实施例，其还可具有以下附加技术特征：
34.在本实施例中，还包括壳体5，所述显示屏1、控制器、电致变色玻璃2、反射镜3设置在壳体5上。通过壳体5来固定抬头显示器内的各个元件，以使得显示屏1、控制器、电致变色玻璃2、反射镜3稳定地位于壳体5中，整体结构稳定牢固。
35.在本实施例中，所述反射镜3包括一级反射镜31和二级反射镜32，所述图像依次经过二级反射镜32和一级反射镜31显示在挡风玻璃4上。通过设置一级反射镜31和二级反射镜32，使得显示屏1的图像先经过二级反射镜32反射至一级反射镜31上，再经过一级反射镜31反射至挡风玻璃4上，进而在挡风玻璃4上显示行车信息，便于驾驶员查看。
36.在本实施例中，所述电致变色玻璃2设置在显示屏1和二级反射镜32之间的光路上。因为环境光是通过二级反射镜32反射至显示屏1上，因此将电致变色玻璃2设置在显示屏1和二级反射镜32之间，以阻隔环境光照射在显示屏1上。
37.在本实施例中，所述反射镜3为平面镜或曲面镜。反射镜3采用平面镜制作成本较
低，采用曲面镜成像效果更好，具体视整体的光学设计而定，在本实施例给出的方案中，一级反射镜31采用曲面镜，二级反射镜采用平面镜。
38.在本实施例中，所述电致变色玻璃2的面积不小于显示屏1的屏幕面积。电致变色玻璃2需要覆盖显示屏1才能起到完全的防护作用，因此电致变色玻璃2的面积不能小于显示屏1的屏幕面积。
39.在本实施例中，所述显示屏1为lcd屏。采用lcd屏显示效果较好。
40.本发明还提供了一种抬头显示器的防辐射方法，包括以下步骤：
41.步骤1，在显示屏1的正前方设置电致变色玻璃2；
42.步骤2，将电致变色玻璃2与控制器建立电连接；
43.步骤3，通过控制器控制电致变色玻璃2通电，使得电致变色玻璃2呈黑化状态，以阻挡通过挡风玻璃4辐射进来的环境光。
44.本发明的防辐射方法通过电致变色玻璃2不透光来阻挡环境光辐射显示屏1，采用本发明的防辐射方法可较好的达到显示屏1防辐射效果，制造方便，控制简单成本低。
45.在本实施例中，在步骤1中，使得显示屏1的屏面被电致变色玻璃2完全覆盖。当电致变色玻璃2完全覆盖显示屏1的屏面，防辐射效果最好。
46.在本实施例中，在步骤3中，具体包括：若控制器控制显示屏1开启时，则控制器控制电致变色玻璃2不通电，使得电致变色玻璃2呈透明状态；若控制器控制显示屏1关闭时，则控制器控制电致变色玻璃2通电，使得电致变色玻璃2呈黑化状态。透明状态的电致变色玻璃2不会影响现有光路，轻薄的电致变色玻璃2不会增加系统体积，制造方便，成本低。
47.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种抬头显示器，用于在车辆的挡风玻璃(4)上显示图像，其特征在于，包括显示屏(1)、控制器、电致变色玻璃(2)、至少一个反射镜(3)，所述显示屏(1)用于显示并输出图像，所述反射镜(3)用于将图像发射至挡风玻璃(4)上，所述电致变色玻璃(2)设置在显示屏(1)的正前方，所述电致变色玻璃(2)与控制器电连接；当所述抬头显示器工作时，所述电致变色玻璃(2)不通电呈透明状态；当所述抬头显示器停止工作时，所述控制器控制电致变色玻璃(2)通电，所述电致变色玻璃(2)呈黑化状态不透光。2.根据权利要求1所述的一种抬头显示器，其特征在于，还包括壳体(5)，所述显示屏(1)、控制器、电致变色玻璃(2)、反射镜(3)设置在壳体(5)上。3.根据权利要求1所述的一种抬头显示器，其特征在于，所述反射镜(3)包括一级反射镜(31)和二级反射镜(32)，所述图像依次经过二级反射镜(32)和一级反射镜(31)显示在挡风玻璃(4)上。4.根据权利要求3所述的一种抬头显示器，其特征在于，所述电致变色玻璃(2)设置在显示屏(1)和二级反射镜(32)之间的光路上。5.根据权利要求1所述的一种抬头显示器，其特征在于，所述反射镜(3)为曲面镜或平面镜。6.根据权利要求1所述的一种抬头显示器，其特征在于，所述电致变色玻璃(2)的面积不小于显示屏(1)的屏幕面积。7.根据权利要求1所述的一种抬头显示器，其特征在于，所述显示屏(1)为lcd屏。8.一种抬头显示器的防辐射方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在显示屏(1)的正前方设置电致变色玻璃(2)；步骤2，将电致变色玻璃(2)与控制器建立电连接；步骤3，通过控制器控制电致变色玻璃(2)通电，使得电致变色玻璃(2)呈黑化状态，以阻挡通过挡风玻璃(4)辐射进来的环境光。9.根据权利要求8所述的一种抬头显示器的防辐射方法，其特征在于，在步骤1中，使得显示屏(1)的屏面被电致变色玻璃(2)完全覆盖。10.根据权利要求8所述的一种抬头显示器的防辐射方法，其特征在于，在步骤3中，具体包括：若控制器控制显示屏(1)开启时，则控制器控制电致变色玻璃(2)不通电，使得电致变色玻璃(2)呈透明状态；若控制器控制显示屏(1)关闭时，则控制器控制电致变色玻璃(2)通电，使得电致变色玻璃(2)呈黑化状态。

技术总结
本发明涉及抬头显示器技术领域，具体涉及到一种抬头显示器及其防辐射方法。抬头显示器包括显示屏、控制器、电致变色玻璃、至少一个反射镜，所述显示屏用于显示并输出图像，所述反射镜用于将图像发射至挡风玻璃上，所述电致变色玻璃设置在显示屏的正前方。本发明的抬头显示器工作时，电致变色玻璃不通电呈透明状态；显示屏的图像透过电致变色玻璃，再经反射镜反射至挡风玻璃上，当抬头显示器停止工作时，控制器控制电致变色玻璃通电，电致变色玻璃呈黑化状态不透光，外部的环境光无法透过电致变色玻璃照射在显示屏上，避免显示屏受外部太阳光照射损坏，此外采用本发明的防辐射方法可较好的达到显示屏防辐射效果，控制简单成本低。控制简单成本低。控制简单成本低。


技术研发人员：张宏卫 请求不公布姓名
受保护的技术使用者：联创电子科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/7/18