用于車輛的顯示裝置和顯示方法
【專利說明】用于車輛的顯示裝置和顯示方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年12月18日提交給韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請?zhí)?0-2013-0157983的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于車輛的顯示裝置以及顯示裝置的輸出圖像的顯示方法。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，已開發(fā)出平視顯示器(HUD)裝置以為飛機(jī)上的飛行員提供飛行信息，并且HUD裝置被安裝在飛機(jī)內(nèi)。最近，HUD裝置已應(yīng)用于車輛以方便地向駕駛員指示車輛的行駛信息。應(yīng)用于車輛的HUD裝置將包括行駛信息的顯示圖像投射到擋風(fēng)玻璃上。與投影到擋風(fēng)玻璃上的顯示圖像相對應(yīng)的虛像被駕駛員在視覺上看到。因此，駕駛員可在保持前向凝視的同時(shí)看到行駛信息從而改善駕駛員的便利性和安全性。
[0005]集群裝置使用各種燈和指示器向駕駛員提供車輛速度信息、引擎速度信息、冷卻劑溫度信息、油位信息以及各種設(shè)備的操作狀態(tài)信息。因此，正積極進(jìn)行將這個(gè)集群信息顯示為圖像的研究。為了分別將行駛信息顯示在擋風(fēng)玻璃和集群裝置上，需要兩個(gè)顯示裝置。然而，當(dāng)在車輛內(nèi)安裝兩個(gè)顯示裝置時(shí)，會增加生產(chǎn)成本、功率消耗和安裝空間。
[0006]本部分中公開的上述信息僅用于增強(qiáng)對本發(fā)明背景的理解，且因此可包括不構(gòu)成在本國中本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種用于車輛的顯示裝置以及顯示裝置的圖像的輸出方法，該顯示裝置具有使用單個(gè)激光掃描投影儀同時(shí)提供兩個(gè)不同圖像的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的一種用于車輛的顯示裝置，可包括:激光掃描投影儀，被配置為將圖像投射到預(yù)定投射區(qū)上；第一反射鏡，被配置為反射從激光掃描投影儀投射的圖像；第二反射鏡，被配置為反射從第一反射鏡反射的圖像；第三反射鏡，被配置為反射從第二反射鏡反射的圖像；第一曲面屏幕，被配置為顯示從第三反射鏡反射的圖像;第四反射鏡，布置在激光掃描投影儀和第一反射鏡之間；第二曲面屏幕，被配置為顯示從第四反射鏡反射的圖像；以及控制器，被配置為確定第一曲面屏幕上顯示的圖像和第二曲面屏幕上顯示的圖像，其中，第四反射鏡可以根據(jù)電機(jī)的操作相對于旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并且選擇性地反射從激光掃描投影儀投射的圖像。
[0009]控制器可以被配置為操作激光掃描投影儀和電機(jī)以在每個(gè)預(yù)定時(shí)間交替地顯示第一曲面屏幕和第二曲面屏幕上顯示的圖像。此外，控制器可以被配置為操作電機(jī)以在每個(gè)預(yù)定時(shí)間以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)第四反射鏡。第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡和第四反射鏡可以是平面鏡?？刂破骺梢员慌渲脼榛诘谝磺嫫聊缓偷诙嫫聊坏男螤钫{(diào)整從激光掃描投影儀輸出的激光束的輸出定時(shí)(output timing)。第一曲面屏幕可以是擋風(fēng)玻璃并且第二曲面屏幕可以布置在儀表板的一個(gè)表面上。
[0010]激光掃描投影儀可包括被配置為輸出激光束的激光發(fā)生器、被配置為將從激光發(fā)生器投射的激光束組合的激光組合器、以及被配置為通過掃描激光束將圖像投射到預(yù)定投射區(qū)上的MEMS (微型機(jī)電系統(tǒng))掃描儀。MEMS掃描儀可包括被配置為掃描激光束的MEMS反射鏡?？刂破鬟€可以被配置為基于第一曲面屏幕和第二曲面屏幕的曲率值調(diào)整由MEMS反射鏡掃描的激光束的方向。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，可以使用單個(gè)激光掃描投影儀同時(shí)提供兩個(gè)不同的圖像。使用單個(gè)激光掃描投影儀可降低生產(chǎn)成本、功率消耗、和安裝空間。此外，通過使用激光掃描投影儀，可以省去與曲面屏幕的形狀相對應(yīng)的非球面鏡并且還可以省去匹配焦點(diǎn)的額外裝置。
【附圖說明】
[0012]圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于車輛的顯示裝置的示例性示意圖；并且
[0013]圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的激光掃描投影儀的示例性示意圖。
[0014]符號說明
[0015]5:顯示裝置
[0016]12:第一曲面屏幕
[0017]14:第二曲面屏幕
[0018]20:激光掃描投影儀
[0019]32:第一反射鏡
[0020]34:第二反射鏡
[0021]36:第三反射鏡
[0022]38:第四反射鏡
[0023]40:控制器
[0024]50:電機(jī)
[0025]60:儀表板
【具體實(shí)施方式】
[0026]應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的術(shù)語“車輛(vehicle) ”或者“車輛的(vehicular) ”或者其他的類似術(shù)語包括廣義的機(jī)動車輛，諸如包括運(yùn)動型多用途車輛(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的載客車輛，包括各種小船(boat)和船舶(ship)的水運(yùn)工具(watercraft),航天器等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、燃燒、插電混合動力車輛、氫動力車輛、和其他替代燃料車輛(例如、燃料來源于非石油能源)。
[0027]雖然示例性實(shí)施方式被描述為使用多個(gè)單元執(zhí)行該示例性過程，但是應(yīng)當(dāng)理解，該示例性過程也可由一個(gè)模塊或多個(gè)模塊執(zhí)行。此外，應(yīng)該理解，術(shù)語“控制器/控制單元”是指包括存儲器和處理器的硬件裝置。該存儲器被配置為存儲模塊，且該處理器被具體配置為執(zhí)行所述模塊以執(zhí)行下面進(jìn)一步描述的一個(gè)或多個(gè)過程。
[0028]本發(fā)明中使用的術(shù)語僅為了描述【具體實(shí)施方式】并且并不旨在限制本發(fā)明。除非上下文另有明確說明，否則如本文所用的單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”和“該(the) ”旨在也包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解的是，當(dāng)術(shù)語“包括(comprises) ”和/或“包含(comprising) ”用在本說明書中時(shí)，其指定存在所述特征、整體、步驟、操作、元件、和/或部件，但不排除存在或者添加一個(gè)或者多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件、和/或其組合。如本發(fā)明中使用的，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)所列條目的一個(gè)或多個(gè)的任意和所有組合。
[0029]此外，本發(fā)明的控制邏輯可被實(shí)施為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動器、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲裝置。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可分布在耦接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中，使得例如通過遠(yuǎn)程通信服務(wù)器(telematics server)或控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)以分布式方式存儲和執(zhí)行該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0030]除非具體陳述或從上下文明顯可見，否則如本文所用的術(shù)語“約”被理解為在本領(lǐng)域中正常公差的范圍內(nèi)，例如在平均值的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差內(nèi)?！凹s”可以被理解為在陳述值的10%,9%,8%,7%,6%,5%,4%,3%,2%,1%>0.5%,0.1%,0.05%、或0.01% 以內(nèi)。除非另外從上下文清楚可見，否則本文中所提供的所有數(shù)值均由術(shù)語“約”修飾。
[0031]下文中將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到的，在不完全背離本發(fā)明的精神或范圍的前提下，可以以各種不同的方式對所描述的示例性實(shí)施方式進(jìn)行修改。此外，因?yàn)樵诟綀D中示出的每個(gè)部件為了容易進(jìn)行描述而被任意地示出，所以本發(fā)明并不具體地限于在附圖中示出的部件。
[0032]圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于車輛的顯示裝置的示例性示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的激光掃描投影儀的示例性示意圖。貫穿說明書，從激光掃描投影儀20輸出的圖像的水平方向的軸表示為X軸，并且圖像的垂直方向的軸表示為y軸。第一曲面屏幕12上顯示的圖像由圖1中的虛線表示，并且第二曲面屏幕14上顯示的圖像由圖2中的點(diǎn)劃線表示。
[0033]如圖1和圖2中所示，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于車輛的顯示裝置5可包括第一曲面屏幕12、第二曲面屏幕14、激光掃描投影儀20、第一反射鏡32、第二反射鏡34、第三反射鏡36、第四反射鏡38以及控制器40。
[0034]第一曲面屏幕12可以是擋風(fēng)玻璃，并且第二曲面屏幕14可以設(shè)置在儀表板60的一個(gè)表面上。第二曲面屏幕14可以由透明丙烯醛基材料制成。圖像從激光掃描投影儀20投射到第一曲面屏幕12和第二曲面屏幕14上，并且可以由例如駕駛員的使用者通過預(yù)定眼睛框EB在視覺上分辨出。投射到第一曲面屏幕12上的圖像可包括車輛速度信息、道路導(dǎo)航信息等。就是說，投射到第一曲面屏幕12上的圖像可以是與現(xiàn)有平視顯示裝置提供的信息相對應(yīng)的圖像。
[0035]此外，投射到第二曲面屏幕14上的圖像可包括車輛速度信息、電機(jī)轉(zhuǎn)速信息、冷卻劑溫度信息、油位信息、累積里程信息、旅程距離信息、車燈的操作狀態(tài)信息(例如，轉(zhuǎn)向指示燈或遠(yuǎn)光燈)，以及各種裝置(例如，車門、座椅安全帶、或電池)的操作狀態(tài)信息。換言之，投射到第二曲面屏幕14上的圖像可以是與從現(xiàn)有集群裝置提供的信息相對應(yīng)的圖像。
[0036]參照圖3，激光掃描投影儀20可包括激光發(fā)生器210、激光組合器220以及微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)掃描儀230。激光發(fā)生器210可包括被配置為投射紅色激光束的紅色激光源210a、被配置為投射綠光激光束的綠光激光源210b、以及被配置為投射藍(lán)色激光束的藍(lán)色激光源210c。紅色激光源210a、綠光激光源210b和藍(lán)色激光源210c中的每個(gè)均可以被配置為基于從控制器40輸出的控制信號投射激光束。這樣的不同激光束可被混合以再現(xiàn)各種顏色。此外，由于高方向性，激光束可以基本直線地傳播而不會擴(kuò)散。當(dāng)使用激光束而不是熒光燈時(shí)，根據(jù)激光束的特性可以甚至在十分低的功率的情況下實(shí)現(xiàn)強(qiáng)的單波長的純色。因此可以提供具有顯著高質(zhì)量的圖像，而不管激光掃描投影儀20和曲面屏幕12和14之間的距離如何，這是因?yàn)榻裹c(diǎn)不需要被匹配。
[0037]激光組合器220可以被配置為將從激光發(fā)生器210投射的激光束組合。激光組合器220可以被配置為將從激光發(fā)生器210輸出的激光束通過單個(gè)路徑而傳送至MEMS掃描儀230。激光組合器220可包括多個(gè)準(zhǔn)直透鏡225a、225b和225c以及多個(gè)二向色鏡220a、220b、和220c。多個(gè)準(zhǔn)直透鏡225a、225b和225c可布置在從激光發(fā)生器210投射的激光束的投射方向上。多個(gè)準(zhǔn)直透鏡225a、225b