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權局的韓國專利申請號10-2013-0157983的優先權和權益，通過引用將其全部內容結合于此。
技術領域
[0003]本發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】
[0004]通常，已開發出平視顯示器(HUD)裝置以為飛機上的飛行員提供飛行信息，并且HUD裝置被安裝在飛機內。最近，HUD裝置已應用于車輛以方便地向駕駛員指示車輛的行駛信息。應用于車輛的HUD裝置將包括行駛信息的顯示圖像投射到擋風玻璃上。與投影到擋風玻璃上的顯示圖像相對應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備的操作狀態信息。因此，正積極進行將這個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玻璃和集群裝置上，需要兩個顯示裝置。然而，當在車輛內安裝兩個顯示裝置時，會增加生產成本、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對本發明背景的理解，且因此可包括不構成在本國中本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
【發明內容】
[0007]本發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激光掃描投影儀同時提供兩個不同圖像的優點。
[0008]根據本發明示例性實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定投射區上；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電機的操作相對于旋轉軸旋轉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以在每個預定時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以在每個預定時間以預定角度旋轉第四反射鏡。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。控制器可以被配置為基于第一曲面屏幕和第二曲面屏幕的形狀調整從激光掃描投影儀輸出的激光束的輸出定時(output timing)。第一曲面屏幕可以是擋風玻璃并且第二曲面屏幕可以布置在儀表板的一個表面上。
[0010]激光掃描投影儀可包括被配置為輸出激光束的激光發生器、被配置為將從激光發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定投射區上的MEMS (微型機電系統)掃描儀。MEMS掃描儀可包括被配置為掃描激光束的MEMS反射鏡。控制器還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整由MEMS反射鏡掃描的激光束的方向。
[0011]根據本發明的示例性實施方式，可以使用單個激光掃描投影儀同時提供兩個不同的圖像。使用單個激光掃描投影儀可降低生產成本、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的非球面鏡并且還可以省去匹配焦點的額外裝置。
【附圖說明】
[0012]圖1和圖2是根據本發明示例性實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是根據本發明示例性實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
[0025]60:儀表板
【具體實施方式】
[0026]應當理解，本文所使用的術語“車輛(vehicle) ”或者“車輛的(vehicular) ”或者其他的類似術語包括廣義的機動車輛，諸如包括運動型多用途車輛(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]雖然示例性實施方式被描述為使用多個單元執行該示例性過程，但是應當理解，該示例性過程也可由一個模塊或多個模塊執行。此外，應該理解，術語“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行所述模塊以執行下面進一步描述的一個或多個過程。
[0028]本發明中使用的術語僅為了描述【具體實施方式】并且并不旨在限制本發明。除非上下文另有明確說明，否則如本文所用的單數形式“一(a)”、“一(an)”和“該(the) ”旨在也包括復數形式。應當進一步理解的是，當術語“包括(comprises) ”和/或“包含(comprising) ”用在本說明書中時，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或者多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件、和/或其組合。如本發明中使用的，術語“和/或”包括相關所列條目的一個或多個的任意和所有組合。
[0029]此外，本發明的控制邏輯可被實施為計算機可讀介質上的非臨時性計算機可讀介質，其包括由處理器、控制器等執行的可執行程序指令。計算機可讀介質的示例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅動器、智能卡和光學數據存儲裝置。計算機可讀記錄介質也可分布在耦接計算機系統的網絡中，使得例如通過遠程通信服務器(telematics server)或控制器局域網絡(CAN)以分布式方式存儲和執行該計算機可讀介質。
[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語“約”被理解為在本領域中正常公差的范圍內，例如在平均值的2個標準偏差內。“約”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。除非另外從上下文清楚可見，否則本文中所提供的所有數值均由術語“約”修飾。
[0031]下文中將參照附圖更充分地描述本發明，在附圖中示出了本發明的示例性實施例。如本領域技術人員將意識到的，在不完全背離本發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施方式進行修改。此外，因為在附圖中示出的每個部件為了容易進行描述而被任意地示出，所以本發明并不具體地限于在附圖中示出的部件。
[0032]圖1和圖2是根據本發明的示例性實施方式的用于車輛的顯示裝置的示例性示意圖。圖3是根據本發明的示例性實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中的點劃線表示。
[0033]如圖1和圖2中所示，根據本發明示例性實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可以是擋風玻璃，并且第二曲面屏幕14可以設置在儀表板60的一個表面上。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有平視顯示裝置提供的信息相對應的圖像。
[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、電機轉速信息、冷卻劑溫度信息、油位信息、累積里程信息、旅程距離信息、車燈的操作狀態信息(例如，轉向指示燈或遠光燈)，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有集群裝置提供的信息相對應的圖像。
[0036]參照圖3，激光掃描投影儀20可包括激光發生器210、激光組合器220以及微型機電系統(MEMS)掃描儀230。激光發生器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色激光束的藍色激光源210c。紅色激光源210a、綠光激光源210b和藍色激光源210c中的每個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散。當使用激光束而不是熒光燈時，根據激光束的特性可以甚至在十分低的功率的情況下實現強的單波長的純色。因此可以提供具有顯著高質量的圖像，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，這是因為焦點不需要被匹配。
[0037]激光組合器220可以被配置為將從激光發生器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生器210輸出的激光束通過單個路徑而傳送至MEMS掃描儀230。激光組合器220可包括多個準直透鏡225a、225b和225c以及多個二向色鏡220a、220b、和220c。多個準直透鏡225a、225b和225c可布置在從激光發生器210投射的激光束的投射方向上。多個準直透鏡225a、225b