[发明专利]车用抬头显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用抬头显示系统，特别是涉及一种无重影现象的车用抬头显示系统。

背景技术

车用抬头显示器(Head up display)是将行车资讯，例如一般仪表板显示的资讯，投影于汽车前挡玻璃，使驾驶者在汽车行驶中，可同时透过前挡玻璃注意车前路况并由抬头显示器投影于前挡玻璃的影像获得行车资讯，而不需要再低头观看仪表板，以增加行车安全。

如图1所示，由于前挡玻璃92具有一定厚度且呈倾斜状，一般抬头显示器91投影于前挡玻璃92的光线，经过前挡玻璃92的折射与反射到达驾驶者眼睛93时，驾驶者会看到两个重迭的影像94、95，由前挡玻璃92位于车内的内侧表面921直接反射到驾驶者眼睛93所成的像称一次像94，通过前挡玻璃92内部折射并由前挡玻璃92外侧表面922的介面反射并通过前挡玻璃92内侧表面921的介面折射到驾驶者眼睛93所成的像称二次像95，两像94、95之间存在重影间隙96。重迭的影像94、95(二重像)使得驾驶者不容易辨识及判读资讯内容。

发明内容

为了解决现有的抬头显示器普遍存在的重影现象的问题，本发明提供一种抬头显示系统，利用具有特定楔形角的楔形光学辅助片贴附于前挡玻璃，使抬头显示器投射的光线通过光学辅助片及前挡玻璃的折射及反射到达驾驶者眼睛而成像时，借由光学辅助片的修正，降低一次像与二次像之间的重影间隙，使驾驶者所见的投影影像没有重影现象。

于是，本发明车用抬头显示系统，包含：一抬头显示器；其特征在于：该车用抬头显示系统还包含一光学辅助片，该光学辅助片呈楔形并具有可透光性，设于一前挡玻璃表面，与该抬头显示器相距一特定距离，以配合该前挡玻璃供该抬头显示器投影，使其投射影像无重影现象。

适用于本发明的抬头显示器，可为一般抬头显示器，用以接收动态的行车资讯，例如车速、引擎转速、油耗、累计里程等，并能将所接收的资讯投影显示。

适用于本发明的光学辅助片需具有高度透光性，透光率为75％以上，以免影响驾驶者的视野。该光学辅助片呈上厚下薄的楔形，而具有一楔形角，该楔形角主要依据该前挡玻璃的厚度及倾斜角度，以及该光学辅助片与该抬头显示器的相对位置，还有该光学辅助片与驾驶者眼睛的相对位置而决定。由于各种车型的车辆，其前挡玻璃的斜度及厚度并不一致，因此该楔形角必须依据特定车型的前挡玻璃而调整。

一般该抬头显示器会设置在邻近该前挡玻璃的预定位置，当该抬头显示器位置固定后，其投影至该前挡玻璃的位置也会随之固定，而驾驶者眼睛的位置也会有一特定范围，所以决定该光学辅助片的楔形角之前，可知的固定参数包括：该前挡玻璃的倾斜度、厚度及其折射率，该光学辅助片的折射率，该抬头显示器与该光学辅助片的相对位置，以及该光学辅助片与驾驶者眼睛的相对位置。该楔形角可利用如下所述的方式求出：先假设一可能的角度，利用光学反射原理计算出一次像位置，并利用光学折射及反射原理计算出二次像的位置，确认一次像与二次像的重影间隙，若重影间隙过大，则需修正该楔形角，可利用二分逼近法修正该楔形角，使重影间隙趋近于零，亦即，可视为无重影现象。由于驾驶者高度不一，不同驾驶者的眼睛位置会略有不同，但是通常会在一定范围内，利用前述方法进行重影间隙验证，找出适合大部分驾驶者眼睛的楔形角，该楔形角即可为实际成车最佳化的楔形角。

本发明车用抬头显示系统借由楔形光学辅助片，使抬头显示器投射出的光线经由光学辅助片的修正，减少一次像与二次像之间的重影间隙，而能改善抬头显示器直接投影于前挡玻璃所产生的重影现象，获得较为清晰的影像。

附图说明

图1是一示意图，说明现有的一抬头显示器直接投射于一前挡玻璃产生重影现象。

图2是一示意图，说明本发明车用抬头显示系统的较佳实施例，其中一光学辅助片与一次像的关系。

图3是一类似于图2的示意图，说明该光学辅助片与二次像的关系。

图4是结合图2与图3的示意图，说明前述一次像与二次像之间的重影间隙。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

参阅图2、图3与图4，本发明车用抬头显示系统的一较佳实施例包含：一抬头显示器1及一光学辅助片2。光学辅助片2具有可透光性，设于一前挡玻璃3表面，与抬头显示器1相距一特定距离，呈上厚下薄的楔形，以配合前挡玻璃3供抬头显示器1投影，使其投射影像无重影现象。为方便说明起见，图2～图4中各元件的距离及大小并未依据实际比例作图。