CN110077328B - 一种车辆显示装置及其显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆显示装置及其显示方法，装置包括投影模块、多功能智能控制模块、第一、二位置坐标检测模块、第一、二PLC控制模块、车辆状态检测模块、网络模块以及移动终端；第一、二位置坐标检测模块、车辆状态检测模块、网络模块以及移动终端分别与多功能智能控制模块连接；而多功能智能控制模块通过第一、二PLC控制模块与投影模块连接；投影模块包括投影光头、投影屏、用于固定调整投影光头的投影光头调整支架以及用于固定调整投影屏的投影屏调整支架，投影光头将图像投射至投影屏上。本发明能解决现有的大屏液晶仪表影响仪表台内饰造型(出风口，储物箱等)、现有大屏液晶显示仪表辐射大、驾驶员视野小等问题。

Description

一种车辆显示装置及其显示方法

技术领域

本发明涉及车辆的技术领域，尤其涉及到一种车辆显示装置及其显示方法。

背景技术

随着汽车技术的发展，人们对汽车的要求也越来越高，特别是对车辆上信息显示、导航信息显示、娱乐办公等信息显示的直观和美观要求更高，越来越多的用户更喜欢由大尺寸液晶显示屏构成的全屏显示效果，进而对显示屏的尺寸需求也越来越大，现有市场市场上已出现了49寸的大屏，长125cm，宽25cm；随着显示屏越来越大，显示屏占用仪表台的空间也越来越大，对其他的组件内饰造型产生了影响，比如出风口的位置，原位于中控台中部的出风口位置不得不下移，但会直接影响到出风效果，又比如储物箱的位置，该组件位置也被迫下移，影响了取放物品的便利性，另外车辆上信息、导航信息、娱乐办公信息等由液晶显示屏显示，使得更多的光线直接射入驾驶员的眼睛，在长时间的驾驶车辆的过程中，人的眼睛易疲劳，增大了交通事故发生的概率，特别是在夜间行车时，带来了更大的安全隐患；同时为了便于驾驶员的快速浏览显示屏上的信息，显示屏相对竖直放置，相对原本倾斜角较大的中控设计，向上进一步缩小了驾驶员的视野进而影响行车安全。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种能解决现有的大屏液晶仪表影响仪表台内饰造型(出风口，储物箱等)、现有大屏液晶显示仪表辐射大、驾驶员视野小等问题的车辆显示装置。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：

一种车辆显示装置，包括投影模块、多功能智能控制模块、第一、二位置坐标检测模块、第一、二PLC控制模块、车辆状态检测模块、网络模块以及移动终端；

所述第一、二位置坐标检测模块、车辆状态检测模块、网络模块以及移动终端分别与多功能智能控制模块连接；而多功能智能控制模块通过第一、二PLC控制模块与投影模块连接；

所述投影模块包括投影光头、投影屏、用于固定调整投影光头的投影光头调整支架以及用于固定调整投影屏的投影屏调整支架，投影光头将图像投射至投影屏上；

所述投影屏设置投影显示区和内饰组件安装区；投影显示区用于显示数据图像，内饰组件安装区用于安装出风口和储物箱内饰组件。

进一步地，所述投影光头通过投影光头调整支架固定在车辆顶棚上，而投影屏通过投影屏调整支架固定在前方挡风玻璃的下方。

进一步地，所述投影光头通过投影光头调整支架固定调整在副仪表台上，投影屏通过投影屏调整支架调整固定在前方挡风玻璃的下方。

进一步地，所述投影光头调整支架包括第一支座和第一电机，投影光头通过第一转轴旋转固定在第一支座上，由设置在第一支座一侧的第一电机带动转动；

所述投影屏调整支架包括上、下伸缩气缸以及固定座；上、下伸缩气缸呈上下分布架设在固定座上，并通过各自的伸缩柱及第二转轴与一体成型在投影屏背部的固定架连接，固定投影屏。

进一步地，所述投影光头调整支架包括第二支座、丝杠以及第三电机；

其中，第二支座由竖直支承部和打横支承部一体成型，呈L状；

投影光头的端部设有两个凸部，该两个凸部均设有开孔；

投影光头通过第三转轴架设在第二支座的竖直支承部上，并通过穿过其凸部开孔的第四转轴与丝杠的一端连接，而丝杠的另一端与固定在第二支座打横支承部上的第三电机连接，投影光头由第三电机带动转动。

进一步地，所述投影屏调整支架包括固定架座、两个滑台、丝杆、两个第四电机、第五电机；

其中，固定架座两侧部内侧设置有滑槽，两个滑台外侧面均设置有凸台，两个滑台通过各自对应的凸台与滑槽配合滑动固定在固定架座上；

所述投影屏通过第五转轴旋转固定在两个滑台之间，第五电机安装在其中一个滑台外侧面，带动投影屏转动；

所述两个第四电机安装在固定架座背部，分别对应左右两边的滑台；丝杆设置于第四电机和滑台之间，其一端与第四电机连接，另一端与滑台固定。

进一步地，所述多功能智能控制模块包括处理器、储存器、导航仪、收音机、音频播放器、行车记录仪；

其中，储存器、导航仪、收音机、音频播放器，行车记录仪、第一、二位置坐标检测模块、车辆状态检测模块、网络模块以及移动终端分别与处理器连接；处理器通过第一、二PLC控制模块与投影模块连接。

进一步地，所述第一、二位置坐标检测模块为红外检测仪。

为实现上述目的，本发明另外提供一种用于车辆显示装置的显示方法，包括以下步骤：

S1：启动车辆，多功能智能控制模块处理数据，生成显示图像，通过投影光头进行投影，在投影屏上显示；

S2：车辆状态检测模块检测车辆速度V，并把检测到的信息发送给多功能智能控制模块中的处理器；

S3：处理器对车辆速度进行判断，具体判断过程如下：

S3-1：判断是否车辆速度V>0，若否，则投影屏和投影光头保持现有显示位置状态不变，返回步骤S2；若是，则进入步骤S3-2；

S3-2：通过第一位置坐标检测模块检测驾驶员左眼的A1点坐标(x1,y1),右眼的A2点坐标(x2,y2),处理计算得到A1A2的中点A3坐标((x1+x2)/2,(y1+y2)/2),通过第二位置坐标检测模块检测投影屏中轴线上方的B点坐标(x3,y3)和投影屏中轴线下方的C点坐标(x4,y4)；

S3-3：计算点A3到B点的平面距离值

和点A3到C点的平面距离值

设定一个值b，处理计算得到b-Sab、b-Sac的值；

S3-4：设定一个阈值c，判断是否满足-c<b-Sab<c及-c<b-Sac<c，若否，则第一、二PLC控制模块分别对投影光头和投影屏的位置进行调整，并返回到步骤S3-2；

若是，则投影屏和投影光头保持现有显示位置，进行显示图像显示，并返回到步骤S2；

S4：车辆熄火，投影屏和投影光头保持现有显示位置，投影显示结束。

与现有技术相比，本方案原理和优点如下：

1.采用投影模块进行图像显示，能有效地减少直接摄入人眼睛的光线，避免长时间驾驶过程中，大量光线造成的眼部疲劳；同时，解决驾驶员正前方视野小的问题。

2.投影屏设置投影显示区和内饰组件安装区，可以有效地对仪表台上的其他内饰组件，如出风口、储物箱等进行内饰造型。

3.通过第一、二位置坐标检测模块采集驾驶员眼部坐标信息，采用第一、二PLC控制模块分别通过投影光头调整支架和投影屏调整支架对投影光头和投影屏进行位置调整，来适应同一车辆针对不同驾驶员，以及同辆车辆用户在驾驶过程中的不同坐姿。使驾驶员在驾驶车辆的过程中，不需要低头，只需将视线下移即可清晰地从投影屏上获得相关的行车数据，减少了驾驶员在行车过程中获取数据的时间，以及低头获取数据带来的疲劳感，进一步提高了行车安全系数。

附图说明

图1为本发明的车辆显示装置的原理框图；

图2为本发明中投影屏的平面图；

图3为本发明实施例一中投影模块的结构示意图；

图4为本发明实施例一中投影光头调整支架的结构示意图；

图5为本发明实施例一中投影屏调整支架与投影屏的结构示意图；

图6为本发明实施例二中投影模块的结构示意图；

图7为本发明实施例二中投影光头调整支架的结构示意图；

图8为本发明实施例二中投影屏调整支架与投影屏的结构示意图；

图9为本发明车辆坐标系中坐标检测原理图；

图10为本发明车辆显示装置显示方法的流程图。

具体实施方式

下面结合两个具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例一：

参见图1所示，本实施例所述的一种车辆显示装置，包括投影模块1、多功能智能控制模块2、第一、二位置坐标检测模块3、4、第一、二PLC控制模块5、6、车辆状态检测模块7、网络模块8以及移动终端9；

具体地，多功能智能控制模块2包括处理器、储存器、导航仪、收音机、音频播放器、行车记录仪；储存器、导航仪、收音机、音频播放器，行车记录仪、第一、二位置坐标检测模块3、4、车辆状态检测模块7、网络模块8以及移动终端9分别与处理器连接，而处理器通过第一、二PLC控制模块5、6与投影模块1连接。

其中，第一、二位置坐标检测模块3、4为红外检测仪。

网络模块用于多功能智能控制系统与互联网数据连接。

车辆状态检测模块7采用相应传感器用于检测车速，油量、发动机转速等车辆状态数据，并传送到处理器。

处理器用于对车辆状态数据，移动终端数据，互联网数据等进行处理，并生成数据图像，并调用存储在储存器中的显示界面图像，将数据图像与显示界面进行处理生成投影图像。

存储器中储存有多个显示界面图像，所述显示界面图像可以通过网络模块8。从互联网上下载，并储存在储存器中，用户可以根据个人的喜好，对显示界面图像进行选择。

投影模块1包括投影光头101、投影屏102、用于固定调整投影光头101的投影光头调整支架103以及用于固定调整投影屏102的投影屏调整支架104，投影光头101将图像投射至投影屏102上；

如图2所示，投影屏102设置投影显示区A和内饰组件安装区B；投影显示区A用于显示数据图像，内饰组件安装区B用于安装出风口C和储物箱内饰D组件。

本实施例中，投影光头101通过投影光头调整支架103固定在车辆顶棚上，而投影屏102通过投影屏调整支架104固定在前方挡风玻璃的下方。

如图3-5所示，投影光头调整支架103包括第一支座105和第一电机106，投影光头101通过第一转轴旋转固定在第一支座105上，由设置在第一支座105一侧的第一电机106带动，进行上下转动，从而改变投影光头101的投射方向，以适应投影屏102的调整；

投影屏调整支架104包括上、下伸缩气缸107、108以及固定座109；上、下伸缩气缸107、108呈上下分布架设在固定座109上，并通过各自的伸缩柱及第二转轴与一体成型在投影屏102背部的固定架连接，固定投影屏102。

通过上、下伸缩气缸107、108的同步驱动，可使投影屏102进行前后方向的运动调整。

通过上、下伸缩气缸107、108的异步驱动，可使投影屏102进行显示角度的运动调整。

参见图9-10所示，车辆显示装置显示方法的具体流程如下：

S1：启动车辆，多功能智能控制模块2处理数据，生成显示图像，通过投影光头101进行投影，在投影屏102上显示；

S2：车辆状态检测模块7检测车辆速度V，并把检测到的信息发送给多功能智能控制模块2中的处理器；

S3：处理器对车辆速度进行判断，具体判断过程如下：

S3-1：判断是否车辆速度V>0，若否，则投影屏和投影光头保持现有显示位置状态不变，返回步骤S2；若是，则进入步骤S3-2；

S3-2：通过第一位置坐标检测模块检测驾驶员左眼的A1点坐标(x1,y1),右眼的A2点坐标(x2,y2),处理计算得到A1A2的中点A3坐标((x1+x2)/2,(y1+y2)/2),通过第二位置坐标检测模块检测投影屏中轴线上方的B点坐标(x3,y3)和投影屏中轴线下方的C点坐标(x4,y4)；

S3-3：计算点A3到B点的平面距离值

和点A3到C点的平面距离值

设定一个值b，处理计算得到b-Sab、b-Sac的值；

S3-4：设定一个阈值c，判断是否满足-c<b-Sab<c及-c<b-Sac<c，若否，则第一、二PLC控制模块5、6分别对投影光头101和投影屏102的位置进行调整(包括前后及角度的调整)，并返回到步骤S3-2；若是，则投影屏102和投影光头101保持现有显示位置，进行显示图像显示，并返回到步骤S2；

S4：车辆熄火，投影屏102和投影光头101保持现有显示位置，投影显示结束。

实施例二：

与实施例一的区别为：

投影光头101通过投影光头调整支架103固定调整在副仪表台上。

参见图6-8所示，投影光头调整支架103包括第二支座112、丝杠113以及第三电机114；

其中，第二支座112由竖直支承部112-1和打横支承部112-2一体成型，呈L状；

投影光头101的端部设有两个凸部，该两个凸部均设有开孔；

投影光头101通过第三转轴架设在第二支座112的竖直支承部112-1上，并通过穿过其凸部开孔的第四转轴与丝杠113的一端连接，而丝杠113的另一端与固定在第二支座112打横支承部112-2上的第三电机114连接，投影光头101由第三电机114带动，进行上下转动，从而改变投影光头101的投射方向，以适应投影屏102的调整；

还有的是，投影屏调整支架104包括固定架座115、两个滑台116、丝杆117、两个第四电机110、第五电机111；

固定架座115两侧部内侧设置有滑槽119，两个滑台116外侧面均设置有凸台118，两个滑台116通过各自对应的凸台118与滑槽119配合滑动固定在固定架座115上；

投影屏102通过第五转轴旋转固定在两个滑台116之间，第五电机111安装在其中一个滑台116外侧面，带动投影屏102转动；

两个第四电机110安装在固定架座115背部，分别对应左右两边的滑台116；丝杆117设置于第四电机110和滑台116之间，其一端与第四电机110连接，另一端与滑台116固定。

本实施例中，车辆显示装置显示方法的具体流程与实施例一的区别为：投影屏102通过第五电机111带动，调整其的角度；两个第四电机110同步驱动，使投影屏102沿着滑槽前后运动。

本两个具体实施例采用投影模块进行图像显示，能有效地减少直接摄入人眼睛的光线，避免长时间驾驶过程中，大量光线造成的眼部疲劳；同时，解决驾驶员正前方视野小的问题。另外，投影屏设置投影显示区和内饰组件安装区，可以有效地对仪表台上的其他内饰组件，如出风口、储物箱等进行内饰造型。还有的是，通过第一、二位置坐标检测模块采集驾驶员眼部坐标信息，采用第一、二PLC控制模块分别通过投影光头调整支架和投影屏调整支架对投影光头和投影屏进行位置调整，来适应同一车辆针对不同驾驶员，以及同辆车辆用户在驾驶过程中的不同坐姿。使驾驶员在驾驶车辆的过程中，不需要低头，只需将视线下移即可清晰地从投影屏上获得相关的行车数据，减少了驾驶员在行车过程中获取数据的时间，以及低头获取数据带来的疲劳感，进一步提高了行车安全系数。

以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种车辆显示装置，其特征在于，包括投影模块(1)、多功能智能控制模块(2)、第一、二位置坐标检测模块(3、4)、第一、二PLC控制模块(5、6)、车辆状态检测模块(7)、网络模块(8)以及移动终端(9)；

所述第一、二位置坐标检测模块(3、4)、车辆状态检测模块(7)、网络模块(8)以及移动终端(9)分别与多功能智能控制模块(2)连接；而多功能智能控制模块(2)通过第一、二PLC控制模块(5、6)与投影模块(1)连接；

所述投影模块(1)包括投影光头(101)、投影屏(102)、用于固定调整投影光头(101)的投影光头调整支架(103)以及用于固定调整投影屏(102)的投影屏调整支架(104)，投影光头(101)将图像投射至投影屏(102)上；

所述投影屏(102)设置投影显示区和内饰组件安装区；投影显示区用于显示数据图像，内饰组件安装区用于安装出风口和储物箱内饰组件。

2.根据权利要求1所述的一种车辆显示装置，其特征在于，所述投影光头(101)通过投影光头调整支架(103)固定在车辆顶棚上，而投影屏(102)通过投影屏调整支架(104)固定在前方挡风玻璃的下方。

3.根据权利要求1所述的一种车辆显示装置，其特征在于，所述投影光头(101)通过投影光头调整支架(103)固定调整在副仪表台上，投影屏(102)通过投影屏调整支架(104)调整固定在前方挡风玻璃的下方。

4.根据权利要求2所述的一种车辆显示装置，其特征在于，所述投影光头调整支架(103)包括第一支座(105)和第一电机(106)，投影光头(101)通过第一转轴旋转固定在第一支座(105)上，由设置在第一支座(105)一侧的第一电机(106)带动转动；

所述投影屏调整支架(104)包括上、下伸缩气缸(107、108)以及固定座(109)；上、下伸缩气缸(107、108)呈上下分布架设在固定座(109)上，并通过各自的伸缩柱及第二转轴与一体成型在投影屏(102)背部的固定架连接，固定投影屏(102)。

5.根据权利要求3所述的一种车辆显示装置，其特征在于，所述投影光头调整支架(103)包括第二支座(112)、丝杠(113)以及第三电机(114)；

其中，第二支座(112)由竖直支承部(112-1)和打横支承部(112-2)一体成型，呈L状；

投影光头(101)的端部设有两个凸部，该两个凸部均设有开孔；

投影光头(101)通过第三转轴架设在第二支座(112)的竖直支承部(112-1)上，并通过穿过其凸部开孔的第四转轴与丝杠(113)的一端连接，而丝杠(113)的另一端与固定在第二支座(112)打横支承部(112-2)上的第三电机(114)连接，投影光头(101)由第三电机(114)带动转动。

6.根据权利要求3所述的一种车辆显示装置，其特征在于，所述投影屏调整支架(104)包括固定架座(115)、两个滑台(116)、丝杆(117)、两个第四电机(110)、第五电机(111)；

其中，固定架座(115)两侧部内侧设置有滑槽(119)，两个滑台(116)外侧面均设置有凸台(118)，两个滑台(116)通过各自对应的凸台(118)与滑槽(119)配合滑动固定在固定架座(115)上；

所述投影屏(102)通过第五转轴旋转固定在两个滑台(116)之间，第五电机(111)安装在其中一个滑台(116)外侧面，带动投影屏(102)转动；

所述两个第四电机(110)安装在固定架座(115)背部，分别对应左右两边的滑台(116)；丝杆(117)设置于第四电机(110)和滑台(116)之间，其一端与第四电机(110)连接，另一端与滑台(116)固定。

7.根据权利要求1所述的一种车辆显示装置，其特征在于，所述多功能智能控制模块(2)包括处理器、储存器、导航仪、收音机、音频播放器、行车记录仪；

其中，储存器、导航仪、收音机、音频播放器，行车记录仪、第一、二位置坐标检测模块(3、4)、车辆状态检测模块(7)、网络模块(8)以及移动终端(9)分别与处理器连接；处理器通过第一、二PLC控制模块(5、6)与投影模块(1)连接。

8.根据权利要求7所述的一种车辆显示装置，其特征在于，所述第一、二位置坐标检测模块(3、4)为红外检测仪。

9.一种用于权利要求1所述车辆显示装置的显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：启动车辆，多功能智能控制模块处理数据，生成显示图像，通过投影光头进行投影，在投影屏上显示；

S2：车辆状态检测模块检测车辆速度V，并把检测到的信息发送给多功能智能控制模块中的处理器；

S3：处理器对车辆速度进行判断，具体判断过程如下：

S3-1：判断是否车辆速度V>0，若否，则投影屏和投影光头保持现有显示位置状态不变，返回步骤S2；若是，则进入步骤S3-2；

S3-2：通过第一位置坐标检测模块检测驾驶员左眼的A1点坐标(x1,y1),右眼的A2点坐标(x2,y2),处理计算得到A1A2的中点A3坐标((x1+x2)/2,(y1+y2)/2),通过第二位置坐标检测模块检测投影屏中轴线上方的B点坐标(x3,y3)和投影屏中轴线下方的C点坐标(x4,y4)；

S3-3：计算点A3到B点的平面距离值

和点A3到C点的平面距离值

设定一个值b，处理计算得到b-Sab、b-Sac的值；

S3-4：设定一个阈值c，判断是否满足-c<b-Sab<c及-c<b-Sac<c，若否，则第一、二PLC控制模块分别对投影光头和投影屏的位置进行调整，并返回到步骤S3-2；若是，则投影屏和投影光头保持现有显示位置，进行显示图像显示，并返回到步骤S2；

S4：车辆熄火，投影屏和投影光头保持现有显示位置，投影显示结束。

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