一种汽车A柱显示系统的制作方法

一种汽车a柱显示系统
技术领域
1.本实用新型属于汽车显示技术领域，具体地涉及一种汽车a柱显示系统。


背景技术：

2.汽车的a柱指的是左前方和右前方连接车顶和前舱的连接柱，它是支撑车顶的重要部件。同时，在发生事故时，a柱的提供的支撑力以及刚性，可以有效避免人员收到侵害。如果要保证较好的安全性就需要粗壮的a柱，而较粗的a柱又会带来较大的视觉盲区，即a柱的强度与视野之间存在矛盾。
3.因此，如何让a柱透明化是汽车的一个发展趋势。现有的实现a柱透明化的方法有三种：一、利用折射原理，让驾驶员看到a柱后方的物体；二、使用外置摄像头加屏幕的方式，将a柱后的图像显示在屏幕上；三、三角窗设计，直接在a柱上开一个三角窗。
4.上述的三种解决方案存在着其自身的问题：方案一的问题是通过折射获得的图像会失真，并不清晰；方案二的问题是a柱是个弧形结构，如果添加屏幕，则需要是价格昂贵的柔性的oled屏，另外，左前a柱朝向驾驶者的有效面积很少，比较大的面积是和驾驶者的视线呈一个较大的角度，观看时甚至会大受到外部反光的影响，需要将该部分强行“掰”向驾驶者，破坏了a柱的整体美观性；方案三虽然增大了a柱的视野，但是没有在根本上解决a柱遮挡视野的问题，只是在视野和安全性之间寻找了一个平衡点。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本实用新型设计了一种汽车a柱显示系统，使用投影装置和全息显示膜，将投影显示的光线大部分衍射向驾驶者，不需要更改a柱的朝向及形状，可以适配多种车型。
6.本实用新型提供了一种汽车a柱显示系统，包括：盲区摄像头、控制装置、投影装置和全息显示膜；所述盲区摄像头与控制装置连接，用于获取a柱的盲区影像并传输至控制装置；所述控制装置与投影装置连接，用于将获取的盲区影像处理后传输至投影装置；所述投影装置的出射光线照射至全息显示膜上；所述全息显示膜，用于接收所述投影装置的出射光线并将其进行衍射。
7.优选的，所述盲区摄像头设于汽车外部的a柱上，或，所述盲区摄像头设于汽车外部的后视镜上。
8.优选的，还包括内置摄像头，所述内置摄像头与所述控制装置连接；所述控制装置通过所述内置摄像头获取驾驶员的眉心在整车中的空间位置，并得到驾驶员的眉心相对a柱的空间位置，同时得到盲区范围，进而控制最终展现不小于盲区范围的盲区影像。
9.优选的，所述盲区摄像头设有转动机构，用于调整所述盲区摄像头的角度。
10.优选的，所述内置摄像头设于仪表盘上方，或，所述内置摄像头设于汽车内部的中央后视镜上方。
11.优选的，所述控制装置还与汽车中控连接，当车辆不需要显示盲区影像时，所述控
制装置将获取的车辆信息传输至投影装置，投影装置将车辆信息投影至全息显示膜。
12.优选的，述投影装置包括lcd、dlp、lcos中的一种或多种。
13.优选的，所述全息显示膜为涂有全息材料层的聚碳酸酯薄膜。
14.优选的，还包括透明基板，所述全息显示膜设于所述透明基板上，所述透明基板设于汽车内部的a柱上。
15.优选的，所述透明基板的材质为聚碳酸酯；和/或，所述透明基板的形状与汽车a柱的形状相适应。
16.与现有技术相比，本实用新型的汽车a柱显示系统具有以下有益效果：
17.1.本实用新型的汽车a柱显示系统成本低，显示亮度高，全息显示膜为透明材质，不会影响美观性；
18.2.全息显示膜可以较大面积地贴敷在a柱上，从而实现大面积的透明化，驾驶员可以获得非常良好的视野；
19.3.由于在a柱上的是一层薄膜，在发生意外碰撞时，不会对驾驶员造成二次伤害；
20.4.可以将投影显示的光线大部分衍射向驾驶者，不会收到外界反射光的影响；
21.5.以眉心定位来确定盲区范围，从而驱动盲区摄像头调整摄像方向，实现盲区真实消除。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例1中汽车a柱显示系统的控制装置的连接示意图；
23.图2为本实用新型实施例1中汽车a柱显示系统的部分结构的示意图之一；
24.图3为本实用新型实施例1中汽车a柱显示系统的部分结构的示意图之二；
25.图4为本实用新型实施例1中一种曝光系统的示意图；
26.图5为本实用新型实施例1中另一种曝光系统的示意图。
27.10-内置摄像头，11-盲区摄像头，2-控制装置，3-投影装置，41-全息显示膜，42-透明基板；100-激光器，200-分光棱镜，300-扩束装置，301-第一空间光滤波器，302-透镜，400-第一反射镜，500-第二反射镜，600-第二空间光滤波器。
具体实施方式
28.下面将对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.实施例1
30.本实施例提供一种汽车a柱显示系统，包括：盲区摄像头11、控制装置2、投影装置3和全息显示膜41。
31.所述盲区摄像头11设于汽车外部的a柱上，或，所述盲区摄像头11设于汽车外部的后视镜上。图2为从汽车外部的角度看的结构示意图，如图2所示，本实施例作为一种优选方案，在汽车左边a柱的外部设置一个盲区摄像头11用于获取左边a柱的盲区影像，在汽车右边a柱的外部设置一个盲区摄像头11用于获取右边a柱的盲区影像。
32.所述盲区摄像头11与控制装置2连接，用于获取a柱的盲区影像并传输至控制装置2。盲区摄像头11与控制装置2可以有线连接，也可以通过蓝牙等无线连接，本实施例作为一种优选方案，优选采用有线连接，延迟小，可靠性高。
33.所述控制装置2还与投影装置3连接，用于将获取的盲区影像处理后传输至投影装置3。控制装置2可以对盲区影像进行处理，重点分析出障碍物、路人等信息，并将处理后的数据传输给投影装置3，控制装置2与投影装置3之间也优选采用有线连接。控制装置2所用的芯片为市售产品，比如芯驰的x9u。
34.本实施例作为一种优选方案，还包括内置摄像头10，所述内置摄像头10设于仪表盘上方，或，所述内置摄像头10设于汽车内部的中央后视镜上方。如图2和3所示，本实施例作为一种优选方案，将内置摄像头10设置于汽车内部的中央后视镜上方。
35.所述内置摄像头10也与控制装置2连接，所述控制装置2通过所述内置摄像头10获取驾驶员的眉心在整车中的空间位置，并得到驾驶员的眉心相对a柱的空间位置，同时得到盲区范围，进而控制最终展现不小于盲区范围的盲区影像。如图2中虚线所示，根据驾驶员的眉心位置以及汽车a柱，即可确定盲区范围，左边a柱的盲区范围可以参考左边两条虚线，右边a柱的盲区范围可以参考右边两条虚线。确定盲区范围后，即可通过控制装置2对盲区摄像头11获取的盲区影像进行处理，将不小于上述盲区范围的盲区影像的相关数据传输给投影装置3，以供投影装置3投影到全息显示膜41。
36.进一步的，所述盲区摄像头11还设有用于调整盲区摄像头11角度的转动机构(图中未示出)，控制装置2根据驾驶员的眉心在整车中的空间位置以及驾驶员的眉心相对a柱的空间位置，调整所述盲区摄像头11的角度，以匹配相应的摄像方向。
37.本实施例作为一种优选方案，所述控制装置2还通过串口与汽车中控(图中未示出)连接，获取车辆信息，当车辆不需要显示盲区影像时(比如车辆在高速直线行驶、缓慢行驶、怠速的任一运行情况下)，所述控制装置2将车辆信息(车辆信息可以包括时速、转速、导航信息中的一种或多种)传输至投影装置3，以供投影装置3投影至全息显示膜41。
38.投影装置3包括用于投射左边a柱盲区影像的左投影仪以及用于投射右边a柱盲区影像的右投影仪，左投影仪和右投影仪均可以为lcd、dlp、lcos中的任意类型。图3为从汽车内部的角度看的结构示意图，本实施例作为一种优选方案，如图3所示，将左投影仪和右投影仪集成在一起。
39.所述投影装置3的出射光线照射至全息显示膜41上，所述全息显示膜41用于接收所述投影装置3出射光线并将其进行衍射。如图3所示，本实施例作为一种优选方案，左边a柱上设有用于接收左边a柱盲区影像的全息显示膜41，右边a柱上设有用于接收右边a柱盲区影像的全息显示膜41。
40.还包括透明基板42，所述透明基板42的材质为聚碳酸酯，所述全息显示膜41设于所述透明基板42上，所述透明基板42的形状与汽车a柱的形状相适应，以便将透明基板42安装至a柱上后能与a柱相贴合。即全息显示膜41通过透明基板42与汽车a柱间接连接，具体的，将所述透明基板42通过螺丝固定设于汽车内部的a柱上，用于支撑全息显示膜41。
41.所述全息显示膜41接收投影装置3的出射光线后，衍射至驾驶员方向，本实施例作为一种优选方案，所述全息显示膜41为涂有6μm厚的全息材料层的聚碳酸酯薄膜，制备全息显示膜41的原料包括成膜树脂、聚合物单体、光引发剂体系、催化剂体系、自由基稳定剂、溶
剂和增塑剂。采用上述原料制备待曝光的全息显示膜41后，将待曝光的全息显示膜41放置在激光引发的干涉场中曝光，实现将大部分光强衍射向驾驶员的目的。
42.进一步的，本实施例的全息显示膜制备时放置在激光引发的干涉场中曝光，具体使用的曝光系统包括：
43.激光器100，用于发射激光，所述激光器100为单纵模激光器100。
44.分光棱镜200，用于将激光器100发出的激光分成第一激光光束和第二激光光束。
45.扩束装置300，用于将第一激光光束扩束后得到平行光。具体的，所述扩束装置300包括第一空间光滤波器301和透镜302，所述第一激光光束依次经过所述第一空间光滤波器301和透镜302后，得到平行光，所述平行光的直径不小于300mm。
46.第一反射镜400，用于将扩束装置300扩束后得到的平行光反射至全息显示膜41。所述第一反射镜400将所述平行光反射至全息显示膜41，使得所述平行光穿过全息显示膜41后朝向预设参照物(图中未示出)；其中，所述预设参照物与所述全息显示膜41按第一预设相对位置设置，所述第一预设相对位置是指所述全息显示膜41使用时，全息显示膜41的衍射光预到达的位置与全息显示膜41的相对位置，优选为驾驶员的眉心与全息显示膜41的相对位置。由于全息显示膜41使用时直接或间接贴敷在汽车a柱上，第一预设相对位置也可以为驾驶员的眉心与汽车a柱的相对位置。根据不同车型，驾驶员头部的范围可以估算出来，这个范围的中心区域即可视为眉心位置，曝光时选择这个范围的中心区域作为主光线。全息显示膜衍射的方向是个锥形，锥形底部朝向驾驶员，驾驶员调整座椅也能看到全息膜的图像。
47.第二反射镜500，用于将第二激光光束反射至第二空间光滤波器600。所述第二反射镜500的个数为一个或多个。如图4所示的一种曝光系统，可以对用于汽车右边a柱上的全息显示膜41进行曝光；如图5所示的一种曝光系统，可以对用于汽车左边a柱上的全息显示膜41进行曝光。
48.所述第二激光光束经所述第二空间光滤波器600后得到发散光照射至全息显示膜41。所述第二空间光滤波器600与所述全息显示膜41按第二预设相对位置设置，所述第二预设相对位置是指所述全息显示膜41使用时，投影装置3与全息显示膜41的相对位置。同理，第二相对位置也可以为投影装置3与汽车a柱的相对位置。
49.根据不同车型的a柱形状制作相适应的透明基板42，将上述制备的待曝光的全息显示膜41贴敷至透明基板42上，再放置于上述曝光系统中进行曝光，即可得到大面积大视场的全息显示膜41，将涂覆有全息显示膜41的透明基板42安装至汽车a柱上，即可使用。
50.本实施例的汽车a柱显示系统，其控制装置2与内置摄像头10、盲区摄像头11、汽车中控均相连接，如图1所示。具体工作方式为：当驾驶员进入车辆启动车辆后，控制装置2通过内置摄像头10获取驾驶员的眉心在整车中的空间位置，并计算驾驶员的眉心相对a柱的空间位置，得到盲区范围；控制装置2通过盲区摄像头11获取对应范围的盲区影像处理后传输给投影装置3，或者，通过串口从汽车中控获取车辆信息传输至投影装置3；投影装置3将接收到的数据处理后投影至全息显示膜41上，全息显示膜41接收到投影装置3的出射光线后，衍射至驾驶员方向。
51.以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员依然可以对前述各实施
例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。