專利名稱：用于為車輛提供虛擬顯示的裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本申請一般地涉及車輛的顯示單元領域。具體地，該申請涉及提供虛 擬圖像的系統(tǒng)，所述虛擬圖像顯示諸如但不限于車輛運行信息(例如，車 輛速度、發(fā)動機速度、燃料水平和/或警告)的信息。
背景技術：
車輛已經(jīng)利用有時候稱為平視顯示單元(HUD)的顯示單元，以提供 駕駛員視野內(nèi)的虛擬圖像。顯示單元通常包括將圖像提供在半反射面的投 影器。所述半反射面可以是擋風玻璃或布置在擋風玻璃前面的半反射構件 (例如，鏡、玻璃等)。反射的圖像被駕駛員看到，并被感知為存在于半反 射面之外的一些點處，所述點通常在車輛外側。提供虛擬圖像的顯示單元 是合乎需要的，因為信息處于與駕駛員視野更加一致的焦距上，駕駛員不 用象利用傳統(tǒng)儀表板那樣必須向下看來獲取信息。
提供一種帶有被配置為當不使用時被收回并通常藏在儀表板內(nèi)的半反 射面的顯示單元是合乎需要的。對于顯示單元來說成為由單個馬達驅(qū)動的 簡單且穩(wěn)健的系統(tǒng)也是合乎需要的。提供不易受振動、溫度變化和/或熱耗 散影響的顯示單元也是合乎需要的。
所需要的是滿足一個或多個這些需要或提供其它有利特征的系統(tǒng)和/ 或方法。其它的特征和優(yōu)勢將從本說明書中顯而易見。所公開的教導延伸 到那些落入權利要求書范圍內(nèi)的實施方式，而不論它們是否完成一個或多 個前述需求。

發(fā)明內(nèi)容
一個實施方式涉及用于安裝在車輛中的顯示單元。所述顯示單元包括 圖像發(fā)生器。所述顯示單元還包括半反射部件。所述半反射部件被配置為 從非操作位置移動到操作位置。所述半反射部件被定位為在操作位置反射 來自圖像發(fā)生器的光。
另一個實施方式涉及使用虛擬顯示單元的方法。所述虛擬顯示單元包 括半反射部件和圖像顯示器。所述方法包括將半反射部件從非操作位置移 動到操作位置的步驟。所述方法還包括使用半反射部件和圖像發(fā)生器顯示 虛擬圖像的步驟。
另一個實施方式涉及用于車輛的虛擬圖像系統(tǒng)。將所述虛擬圖像系統(tǒng) 配置為布置在地面車輛的儀表板之內(nèi)或之上。所述虛擬圖像系統(tǒng)包括顯示 器和半反射部件。所述半反射部件布置在非操作位置。所述半反射部件被 布置為在操作位置中相對于儀表板直立。


結合附圖，從下面的詳細說明中，本發(fā)明將變得更全面地被理解，其 中相同的附圖標記指示相同的元件，其中
圖1是帶有根據(jù)一個示例性實施方式的顯示單元的車輛的示意性等距 視圖。
圖2是帶有根據(jù)一個示例性實施方式的顯示單元的車輛的示意性側視 圖；圖2還示出了虛擬圖像的示例性位置。
圖3A-3D是根據(jù)一個示例性實施方式的處于閉合、中間和操作位置的
顯示單元的示意性等距視圖。
圖4A-4D是處于圖3A-3D的位置的顯示單元的示意性等距視圖，還示 出了部分外殼被移除的顯示單元20。
圖5A-5D是根據(jù)一個示例性實施方式的處于圖4A-4D的閉合、中間和 操作位置的顯示單元的側視圖。
圖6是根據(jù)一個示例性實施方式的圖4A-4D中顯示單元的驅(qū)動系統(tǒng)行 進部分的透視圖。
圖7是根據(jù)一個示例性實施方式的圖6中示出的驅(qū)動組件部分的示意性剖視圖。
圖8是根據(jù)一個示例性實施方式的處于閉合位置的圖3A-3D的顯示單 元的側視圖。
圖9是根據(jù)一個示例性實施方式的處于中間位置的圖3D的顯示單元的 透視圖。
圖10是根據(jù)一個示例性實施方式的處于中間位置的圖8的顯示單元的 示意性側視圖。
圖11是根據(jù)一個示例性實施方式的處于操作位置的圖3D中顯示單元 的示意性側視圖。
圖12是根據(jù)一個示例性實施方式的用于引導圖3-5中顯示單元的屏幕 移動的輥子的示意性側視圖。
圖13是根據(jù)一個示例性實施方式的圖3A中顯示單元的頂視圖。
圖14是根據(jù)一個示例性實施方式的圖13中顯示單元的穿過橫截面 "14"剖開的橫截面視圖。
圖15是根據(jù)一個示例性實施方式的圖13中顯示單元的穿過橫截面 "15"剖開的示意性橫截面視圖。
圖16是根據(jù)一個示例性實施方式的圖14中顯示單元的穿過橫截面 "16"剖開的示意性橫截面視圖。
圖17是根據(jù)一個示例性實施方式的圖14中顯示單元的穿過橫截面 "17"剖開的示意性橫截面視圖。
圖18是根據(jù)一個示例性實施方式的圖15中顯示單元的穿過橫截面 "18"剖開的示意性橫截面視圖。
圖19是根據(jù)一個示例性實施方式的圖14中顯示單元的穿過橫截面 "19"剖開的示意性橫截面視圖。
圖20是根據(jù)備選一個示例性實施方式的處于閉合位置的顯示單元的透 視圖。
圖21是根據(jù)一個示例性實施方式的處于第一中間位置的圖20顯示單 元的透視圖。
圖22是根據(jù)一個示例性實施方式的處于第二中間位置的圖20顯示單 元的透視圖。圖23是根據(jù)一個示例性實施方式的處于操作或打開位置的圖20顯示 單元的透視圖。
圖24是根據(jù)一個示例性實施方式的處于閉合位置的圖20顯示單元的
圖25是根據(jù)一個示例性實施方式的處于閉合位置的圖20顯示單元的 局部側視圖。
圖26是根據(jù)一個示例性實施方式的處于閉合位置的圖20顯示單元的 局部剖面?zhèn)纫晥D。
圖27是根據(jù)一個示例性實施方式的圖20顯示單元的局部側視圖，半 反射部件示出為處于從閉合位置向打開位置轉換的中間位置。
圖28是根據(jù)一個示例性實施方式的處于打開或操作位置的圖20顯示 單元的周部側視圖。
具體實施例方式
在轉到詳細說明一個示例性實施方式的附圖之前，應當理解，本申請 不限于在下面說明書中所陳述的或在附圖中所示出的細節(jié)或方法論。也應 當理解，在這里使用的措詞和術語只是為了說明的目的，不應當被認為是 限制。
為了本公開的目的，術語"連接"是指兩個部件彼此直接或間接地結 合。這種結合可以是實質(zhì)上靜止或?qū)嵸|(zhì)上可移動的。這種結合可以以兩個 部件或兩個部件與任何附加中間部件彼此集成形成為單一體，或以兩個部 件或兩個部件與任何附加中間部件彼此連接來實現(xiàn)。這種結合可以是實質(zhì) 上持久的，或備選地可以是實質(zhì)上可移除或可脫離的。
參考圖1，示出了帶有根據(jù)一個示例性實施方式的顯示單元20的車輛 10。參考圖2，顯示單元20安裝在車輛10的儀表板中，其通常與駕駛員成 一條直線并且位于方向盤之上。顯示單元20 (或其部分)可以位于儀表板 的頂面上，或儀表板頂面之下。在優(yōu)選實施方式中，顯示單元20形成為單 一設備件，顯示單元20具有當處于非操作位置時與儀表板的表面齊平的頂 面，并且具有當處于操作位置時在儀表板之上延伸的鏡。
顯示單元20包括半反射部件30 (例如，屏幕、鏡、組合器、玻璃件、塑料件等)和圖像發(fā)生器40 (例如，顯示器、圖像或信號源、投影器等)， 當顯示單元20從第一或閉合位置移動到第二或操作位置時，它們被選擇性 地展開或展現(xiàn)。圖像發(fā)生器40通常是能夠?qū)D像投射到半反射部件30上 的任何適當?shù)倪^去、現(xiàn)在或未來技術的投影器。圖像發(fā)生器40通常被配置 為將圖像投射到半反射部件40的一個面上。發(fā)生器40可以使用透鏡投射 圖像，或可以不使用透鏡操作。半反射部件30通常將圖像反射和聚焦在駕 駛員的眼睛處(例如，在駕駛員的頭部處、在車輛的儀表板之上、在方向 盤之上、在車座頭部靠枕處、在乘客位置等)，并在半反射部件相對于駕駛 員相反側的一些點處創(chuàng)建虛擬顯示90。虛擬顯示90允許信息(例如，車輛 速度、發(fā)動機RPM、燃料水平、導航信息、感興趣點信息、地圖信息、免 提通話信息、音樂信息、HVAC信息、方向信息等)顯示在駕駛員的視野 (例如，在車輛的擋風玻璃之外)內(nèi)，允許駕駛員在不向下看傳統(tǒng)儀表板 的情況下看到信息。
圖2示出了虛擬顯示90的一個示例性位置，其通常沿著車輛引擎罩并 距離駕駛員大約2米。根據(jù)其它示例性實施方式，顯示單元20可用來顯示 其它信息或圖像。例如，顯示單元可以顯示來自照相機或其它來源(例如， 車輛后面區(qū)域的圖像)的圖像，或可以顯示增強擋風玻璃外由駕駛員看到 的區(qū)域的圖像(例如，夜視影像層、道路路線影像層、道路標志放大、道 路細節(jié)放大、導航設備、地圖信息、感興趣點信息等)。
參考圖3A-3D和4A-4D，當在第一或閉合配置中時，顯示單元20呈 與車輛10的儀表板大致連續(xù)的輪廓，或在其內(nèi)呈大致連續(xù)的輪廓。顯示單 元20包括外殼或殼體22、第一門或擋板(例如，水平門、頂門等)42、和 第二門或擋板(例如，豎直門、前門等)50。殼體包括結構特征24 (顯示 為向外延伸的凸起)(例如，支架)，它們被配置為允許顯示單元20連接到 車輛10上。當顯示單元20朝著第二或操作位置移動時，第一門42向下樞 轉從而顯現(xiàn)圖像發(fā)生器40 (在圖3B-3D和4B-4D中示出)，并且第二門50 向上旋轉從而允許半反射部件30從外殼22內(nèi)側展開(在圖3B-3D中示出)。 半反射部件30展開到外殼22之外，并樞轉到處于操作位置中大致豎直的 方向(在圖3D和4D中示出)。來自車輛的數(shù)據(jù)電纜(例如，車輛媒體系 統(tǒng)、車輛控制系統(tǒng)、車輛ECU、車輛數(shù)據(jù)總線等)連接到顯示單元的背后，以將車輛信息傳送到顯示單元(特別是圖像發(fā)生器)。
根據(jù)一個示例性實施方式，半反射部件30是半反射材料(或已被處理 或形成為使得它是半反射的)。半反射部件30可以是單塊部件，或可以由 多層、多塊或多段制成。半反射部件30被示出為具有大致的拋物線形。半 反射部件30可被設定形狀和/或具有材料特性，以使其被配置為在仍保持 至少部分的透明度的同時反射圖像。半反射部件30的拋物線形狀可被配置 為將從圖像發(fā)生器40投射(和反射回駕駛員眼睛處)的圖像聚焦。根據(jù)各 種其它示例性實施方式，半反射部件30可以具有適合反射來自圖像發(fā)生器 40的圖像的任意形狀、尺寸或者一種或多種材料。
參考圖3A-3D、4A-4D和5A-5D，顯示單元20被示出為處于各種位置。 圖3A-3D顯示外殼22就位的顯示單元20，圖4A-5D顯示外殼22的一部 分被移除的顯示單元20。圖3A、 4A和5A示出了處于閉合配置的顯示單 元20，其中半反射部件30裝在外殼22內(nèi)，和/或其中半反射部件折疊起來。 圖3B、 4B和5B示出了顯示單元20，其中第一門42和第二門50處于操作 位置或旋轉上去和/或處于不干涉位置，以使得半反射部件30可以通過所 創(chuàng)建的開口。圖3C、 4C和5C示出了處于中間位置的顯示單元，其中半反 射部件30部分地從外殼22中露出來。圖3D、 4D和5D示出了處于操作位 置的顯示單元20，其中半反射部件30完全從外殼22露出到圖像發(fā)生器40 可以將圖像顯示在半反射部件30上的位置。
特別地參考圖4A-4D和5A-5D，更加詳細地示出了圖像發(fā)生器40。根 據(jù)一個示例性實施方式，圖像發(fā)生器40是背光液晶顯示器，但也可以是任 何適當?shù)倪^去、現(xiàn)在或未來的技術(例如，DLP、 OLED、等離子體、LED 等)。可以通過多個發(fā)光二極管來提供背光，諸如產(chǎn)生大約6000坎德拉/平 方米照明的超亮白LED。根據(jù)其它示例性實施方式，也可以通過另外的過 去、現(xiàn)在或未來的發(fā)光技術(例如，陰極射線管、有機LED、熒光燈等) 提供背光。
一般地參考圖3D-19，半反射部件30與支承件32 (例如，薄板、基座 等)相連接。支承件32利用軸桿或芯軸56可樞轉地與驅(qū)動系統(tǒng)60 (在圖 4D中示出)相連接，并且可樞轉地與一個或多個滑軌裝置72 (在圖12中 詳細示出)相連接，每個滑軌裝置包括框架或本體74和至少一個滾輪76、78，它們沿著設置在半反射部件30任一側的軌道80抵靠在其上運動。根 據(jù)一個示例性實施方式，軌道80是金屬部件，并配置為當支承件32和半 反射部件30從閉合位置(即，非操作位置)移動到操作位置時和在半反射 部件30處于操作位置的使用期間，幫助穩(wěn)定支承件32和半反射部件30。
圖3A、 4A和5A更加具體地示出處于閉合配置的顯示單元20，在所 述閉合配置中半反射部件30縮在外殼22內(nèi)，并且第一門42和第二門50 閉合，以提供與外殼22大致平滑連續(xù)的輪廓。第一門42在遠離投影器40 布置的樞轉點46處可樞轉地與外殼22相連接。第一門42通過從支承件32 向外延伸的凸起34保持在閉合位置，所述凸起34接觸從第一門42向外延 伸的凸緣44。在任一側，第二門50在樞轉點54處與從第一門42延伸的臂 或連桿48相連接，在樞轉點52處與軌道80相連接。樞轉點52相對樞轉 點54的相對運動使第二門50圍繞樞轉點54旋轉。當?shù)谝婚T42處于閉合 位置時，第二門50處于閉合位置，當?shù)谝婚T處于操作位置時，第二門50 處于操作位置。
在圖6和7中詳細示出的驅(qū)動系統(tǒng)60配置為便于使半反射部件30在 閉合位置(非操作位置)和展開位置(操作位置)之間運行。驅(qū)動系統(tǒng)60 包括馬達62、螺紋桿(例如，導桿、螺桿)64、兩個螺紋部件(例如，螺 母、螺紋接收裝置)68、由殼套70保持的彈簧69、以及軸承66。根據(jù)一 個示例性實施方式，馬達62安裝到外殼22上，并旋轉螺紋桿64。根據(jù)一 個示例性實施方式，馬達62是直流電機。根據(jù)另一個示例性實施方式，馬 達62可以是步進電機，或用于為系統(tǒng)提供原動力的任何適當?shù)膭恿υ?。?據(jù)一個示例性實施方式，馬達62是固定的，并且馬達62的固定布置或特 性避免了拖曳導線或線纜的需要，所述拖曳導線或線纜為隨著支承件32和 半反射部件30移動的馬達提供動力是必需的。螺紋桿64的一端與馬達62 相連接而另一端與軸承66相連接。根據(jù)一個示例性實施方式，馬達62布 置在與圖像發(fā)生器40相同的顯示單元20的一端。根據(jù)各種其它示例性實 施方式，馬達布置在顯示單元相反的一端。螺紋部件68與螺紋桿64螺紋 嚙合。根據(jù)一個示例性實施方式，殼套70至少部分地圍繞螺紋部件68。
根據(jù)一個示例性實施方式，螺紋桿64穿過設置在螺紋部件68之間的 彈簧69。彈簧69配置為為螺紋部件68提供偏壓力，以確保至少一個螺紋部件68保持與螺紋桿64接觸，或者，例如，如果螺紋桿64在與其最近運 動方向相反的方向上開始旋轉，則調(diào)整與螺紋部件68之一之間的間隙。殼 套70與支承件32 (通過桿56或其它)相連接，并也可以防止螺紋部件68 隨螺紋桿64旋轉。當馬達62旋轉螺紋桿64時，螺紋部件68和殼套70沿 著螺紋桿64縱向行進。
圖4A-4D和5A-5D更加具體地示出了從閉合或非操作位置到操作位置 移動的顯示單元20 (和半反射部件)。馬達62旋轉螺紋桿64，促使支承件 32和半反射部件30通過驅(qū)動系統(tǒng)60沿著螺紋桿64縱向平移。隨著支承件 32從閉合位置移開，第一門42上的凸起34和凸緣44脫開，使得第一門 42從非操作位置向下樞轉到操作位置，暴露出圖像發(fā)生器40。凸緣44和 凸起34每個都包括傾斜表面以允許平滑和逐漸的平移。根據(jù)一個示例性實 施方式，利用偏壓部件將第一門42朝著操作位置(或，在另一個示例性實 施方式中，朝著非操作位置)偏壓。偏壓部件可以是彈簧、彈性元件或其 它提供力的裝置。根據(jù)另一個示例性實施方式，可以不使用偏壓部件，第 一門42可以依靠重力將其從閉合位置移動到操作位置。隨著第一門42向 下樞轉，臂48促使第二門50向上旋轉，在外殼22中創(chuàng)建開口用于半反射 部件30延伸穿過。
如圖3B、 4B和5B中所示，當支承件32上的凸起34和第一門42上 的凸緣完全脫離時，第一門42和第二門50處于操作位置，并且半反射部 件30仍然處于外殼22內(nèi)。
參考圖4C和5C，半反射部件30被示出為通過殼套70和處于非操作 位置(例如，閉合位置、折疊位置等)與操作位置(例如，打開位置)之 間中間位置的螺紋部件68沿著螺紋桿64平移。每個滑軌裝置72具有抵靠 在軌道80的上表面上的凹槽82 (在圖12中顯示為大致V形的凹槽)中運 動的滾輪76和沿著軌道80的底面抵靠在其上運動的第三滾輪78。凹槽82 基本上防止滑軌裝置72相對于軌道80橫向地移動，而第三滾輪78防止滑 軌裝置72從軌道80提升。凹槽82和第三滾輪78使得在顯示單元20的整 個運動范圍內(nèi)滑軌裝置72與軌道80接觸。軌道80具有這樣的輪廓或外形， 即，使得軌道80在離圖像發(fā)生器40最近的一端更靠近螺紋桿64，而在與 圖像發(fā)生器40相反側的一端(靠近軸承66的一端)(豎直地)更遠離螺紋桿64。因此，支承件32與滑軌裝置72相連接的樞轉點36相對于支承件 32通過軸桿56與殼套70相連接的樞轉點38升高，促使支承件32和半反 射部件30隨著它們遠離圖像發(fā)生器40移動并移出外殼22而向上旋轉。
參考圖3D、 4D和5D，顯示單元20被示出為處于操作位置，半反射 部件30也處于操作位置(例如，半反射部件30與當顯示單元20處于非操 作位置時半反射部件30的定位大致垂直的位置)。 一個或多個軌道80還包 括一個(或多個)凸起84，所述凸起84作為滑軌裝置72在操作位置的機 械止動件。根據(jù)一個示例性實施方式，半反射部件30當處于操作位置時面 對圖像發(fā)生器40。
當顯示單元20正在打開或正在移動到操作位置時，馬達62在第一方 向上旋轉螺紋桿64。當顯示單元20返回到閉合配置(例如，半反射部件 30返回到非操作位置)時，馬達62在相反的方向上旋轉，在相反的方向上 轉動螺紋桿64，并促使殼套70朝著圖像發(fā)生器40移動。所述移動使半反 射部件30和支承件32縮回到外殼22中。當支承件32縮到圖4A和5A中 所示的位置(例如，非操作位置)時，凸起34接觸從第一門42延伸的凸 緣44，并推動第一門42向上，隱藏圖像發(fā)生器40。第一門42的移動還旋 轉第二門50返回到閉合位置。'
雖然顯示單元20被示出為具有將圖像直接投射到半反射部件30上的 圖像發(fā)生器40，但應當理解許多其它的變化也是可能的。例如，根據(jù)其它 示例性實施方式，圖像發(fā)射器40可以相對于半反射部件30不同地定位， 并且圖像可以通過圖像發(fā)生器40和半反射部件30之間的一個或多個中間 鏡反射。根據(jù)其它示例性實施方式，圖像可以被放大、縮小、變換或另外 通過圖像發(fā)生器40和半反射部件30之間的中間透鏡或鏡變形。
參考圖7-11，更加詳細地示出了顯示單元20的滑軌裝置72的滾輪76 和78，以及它們與軌道80的相互作用。隨著殼套70沿著螺紋桿64行進, 支承件32借助于樞軸38圍繞殼套70樞轉，也利用樞軸36圍繞滑軌裝置 72樞轉?；壯b置本體74在半反射部件30的每一側分別經(jīng)由位于軌道80 之上和之下的滾輪76和78沿著陣道80行進。支承件32和半反射部件30 都沿著與殼套70相同的方向橫向移動，同時圍繞垂直于殼套70的軸旋轉， 由此將半反射部件30從閉合位置展開到操作位置，在該點投影器40可以將圖像投射到半反射部件30上。類似地，當殼套朝著馬達62往回行進時， 支承件32和半反射部件30隨著殼套70橫向移動，同時隨著滾輪76和78 沿著軌道80行進而圍繞滑軌裝置72旋轉，由此將半反射部件30從操作位 置存放在閉合位置。
參考圖13，在顯示單元20的俯視圖上示出了示例性的點，在所述點處 顯示單元20的外殼22可以例如用螺釘、鉚釘、銷、拉線釘(stand-offs)、 釘子、焊接、粘合劑、或任何其它的緊固件或緊固技術固定到車輛10上的 典型點。該圖還示出了截取圖14和15的橫截面所沿著的線。根據(jù)其它各 種實施方式，外殼22和/或門42可以不同地設定形狀或尺寸。
參考圖14和15，示出了圖3-12中示出的顯示單元20的實施方式的其 它典型特征。圖14和15還示出了截取圖16-19的橫截面圖所沿著的線。
參考圖16-19，示出了圖3-12中示出的顯示單元20的實施方式的其它 示例性特性。圖16-19更加具體地示出了根據(jù)至少一個示例性實施方式的 存放的半反射部件30相對于投影器40的關系和比例(當顯示單元20處于 閉合位置時)。而且，安裝裝置90被配置為支撐投影器40的重量并將其固 定到外殼22上，同時隔開馬達62保護投影器40。在該示例性實施方式中， 裝置90包括與固定于投影器40上的兩個軸94相連接的板92。
參考圖20-23，示出了根據(jù)備舉實施方式的顯示單元120的透視圖。還 參考圖24-28,示出了顯示單元120的局部側視圖。外殼122在非操作(例 如，閉合)位置至少部分地圍繞半反射部件130。根據(jù)另外的實施方式，外 殼122沒有被整體地提供或直接與顯示單元120相連接，而是由車輛的結 構提供(例如，車輛儀表板或另一車輛部件)。
顯示單元120被示出為包括從框架126延伸的支架124?？蚣?26可以 大致延長顯示單元120的長度，提供結構剛度，和/或提供用于安裝到顯示 單元120的其它元件上的基底。支架124可以大致配置為與車輛的結構相 連接。在外殼沒有與顯示單元集成的實施方式中，框架126可以與經(jīng)由支 架124提供外殼結構的車輛相連接。
圖像發(fā)生器140顯示為與顯示單元120相連接。圖像發(fā)生器140被大 致配置為將圖像從顯示單元120的近末端投射到顯示單元120的另一末端。 如所示的，圖像發(fā)生器140升高離開框架126。圖像發(fā)生器140可以垂直于框架126的長度而被保持，或可以通過設置在框架126和圖像發(fā)生器140 之間的一個或多個連接元件以某一角度保持。圖像發(fā)生器140可以與電路 板141 (例如，PCB等)相連接。
托架170可以大致通過將半反射部件130與螺紋桿164相連接以用于 移動的結構而限定，或被大致限定為所述結構。托架170被示出為包括支 承件132、螺紋部件168、外殼、偏壓部件、樞軸H6、滾輪176和穩(wěn)定部 件172。
托架170被大致配置為從顯示單元120的第一末端(靠近圖像發(fā)生器 140和/或馬達162的一端)行進到顯示單元120的第二末端(靠近軸承166 的一端)。圖20和24-26示出了處于第一末端的托架170 (半反射部件130 處于非操作位置)。圖21、 22和27示出了處于中間位置的托架170。圖23 和28示出了處于第二末端的托架170 (半反射部件130處于操作位置)。
馬達162功能性地與螺紋桿164相連接，以使得當開動馬達162時螺 紋桿旋轉。托架170的螺紋部件168被配置為隨著螺紋桿164而運行，以 使得當螺紋桿164旋轉時，螺紋部件168促使托架170在一個方向或另一 方向上沿著螺紋桿164移動(因為螺紋部件168被配置為不相對于托架170 旋轉)?？蔀橥屑?70提供偏壓部件169 (例如，彈簧)，以使得可相對于托 架170 (和/或另一螺紋部件)稍微地調(diào)整螺紋部件168的位置。
至少為顯示單元120提供一個軌道1S0。軌道180可以與車輛的一部分 相連接和/或可以從框架126延伸。軌道180被示出為相對于螺紋桿164和 /或框架126對角地延伸。軌道180被示出為具有從框架126向上的斜坡。 重要的是，應當注意到，除了這里所示出的，可以提供不同的軌道位置和/ 或形狀。
托架170和/或半反射部件130可以包括滾輪176，所述滾輪176被配 置為沿著軌道180向上和/或向下滾動。滾輪176可以被定位在樞軸136或 其它位置。隨著托架170被促使從靠近圖像發(fā)生器140的顯示端移動到靠 近軸承166的顯示端，滾輪176促使半反射部件130從閉合或非操作位置 (例如，半反射部件130相對于框架126和/或軌道180接近平放的)旋轉 到打開或操作位置(在圖24中示出)(例如，半反射部件130接近平行于 圖像發(fā)生器140的圖像提供表面)?？梢蕴峁┮粋€或多個穩(wěn)定元件172從半反射部件130、樞軸136、和/ 或托架170延伸，以防止托架170和/或半反射部件130在一個方向上過度 地移動(例如，過度地打開、行進過于靠近軸承166)。穩(wěn)定元件172 (例 如，鉤子、支承件等)可被配置為，當半反射部件130移動到操作位置時， 結合、抓住、接觸或閂鎖一個或多個元件184 (例如，銷、凸起等)。當半 反射部件130沒有處于操作位置(例如，閉合位置、中間位置)時，偏壓 部件138和/或重力可以保持穩(wěn)定元件172向下和/或處于某一位置以使得穩(wěn) 定元件172抓住銷184。當托架170從操作位置(例如，打開位置)移動回 非操作位置(例如，中間位置、閉合位置)時，穩(wěn)定元件172遠離元件184 樞轉，以使得穩(wěn)定元件172不再鉤鎖或保持元件184。
重要的是，應當注意，可以將在圖20-23中示出的桿128 (例如，引導 部件等)設置到顯示單元120上。桿128可以是帶螺紋的和/或光滑的，并 且可以為托架170提供穩(wěn)定。圖20和21示出了偏壓部件142。偏壓部件 142可以起到將支承件132和/或半反射部件130向下保持在閉合或非操作 位置的作用。備選地，可將偏壓部件142配置為輔助向上的移動或到操作 位置的移動。
雖然在附圖中示出的和在此描述的示例性實施方式目前是優(yōu)選的，但 應當理解這些實施方式僅僅是通過示例的方式給出的。因此，本申請不限 于特定實施方式，而是延伸到仍然落在附加的權利要求書的范圍內(nèi)的各種 變化。
重要的是，應當注意，在各種示例性實施方式中示出的顯示單元的結 構和配置僅僅是示例性的。盡管只有本發(fā)明的少數(shù)實施方式在本公開內(nèi)容 中得到詳細地描述，但是閱讀本公開內(nèi)容的本領域技術人員將容易地意識
到，在實質(zhì)上沒有脫離權利要求書所述主題的新穎性教導和優(yōu)勢的情況下， 許多修改是可能的(例如，在各個元件的大小、尺寸、結構、形狀和比例、 參數(shù)值、安裝布置、材料的使用、顏色、定位等方面的變化)。例如，顯示 的信息類型并沒有以限定的形式公開。例如，示出為集成地形成的元件可 以由多個部分或元件構成，元件的位置可以顛倒或另外變化，以及各個元 件的特性或數(shù)量，或者位置可以改變或變化。因此，所有這些改變意在被 包括在如所附權利要求書中限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。任何過程或方法步驟的順序或次序可以根據(jù)備選的實施方式變化或重新排序。任何裝置加功能 的語句意在覆蓋執(zhí)行所述功能的在此描述的結構，并且，不僅覆蓋結構上 的等同物而且還覆蓋等同的結構。在不脫離由所附權利要求書所表達的本 發(fā)明的范圍的情況下，可在示例性實施方式的設計、操作條件和布置上作 出其它的置換、修改、改變和省略。
權利要求
1.一種用于安裝在車輛中的顯示單元，包括圖像發(fā)生器；和半反射部件，其被配置為從非操作位置移動到操作位置，其中所述半反射部件在操作位置被定位為反射來自所述圖像發(fā)生器的光。
2. 根據(jù)權利要求1所述的顯示單元，其特征在于，所述半反射部件被 布置在第一軌道和第二軌道上。
3. 根據(jù)權利要求1所述的顯示單元，其特征在于，當從操作位置到非 操作位置時，所述半反射部件旋轉地且縱向地移動。
4. 根據(jù)權利要求1所述的顯示單元，其特征在于，還包括外殼，其中 所述外殼包括第一門和第二門，其中當處于非操作位置時所述第一門覆蓋 鏡的末端。
5. 根據(jù)權利要求1所述的顯示單元，其特征在于，還包括外殼，其中 所述外殼包括第一門和第二門，其中所述第二門覆蓋所述圖像發(fā)生器。
6. 根據(jù)權利要求5所述的顯示單元，其特征在于，所述外殼包括第一 門和第二門，其中當處于非操作位置時所述第一門覆蓋所述部件的末端， 其中所述第二門覆蓋圖像發(fā)生器。
7. 根據(jù)權利要求6所述的顯示單元，其特征在于，還包括馬達，其被 配置為提供動力以移動所述第一門、所述第二門和所述半反射部件。
8. 根據(jù)權利要求1所述的顯示單元，其特征在于，所述半反射部件抵 靠在托架上運動，所述托架包括螺紋部件，所述螺紋部件抵靠在螺紋桿上 運動。
9. 根據(jù)權利要求1所述的顯示單元，其特征在于，還包括托架，所述托架與螺紋部件相連接，所述螺紋部件被配置為抵靠在與 馬達相連接的螺紋桿上運動；和 軌道；其中所述半反射部件與所述托架相連接，并且所述顯示單元還包括從 所述托架延伸、從所述半反射部件延伸或從所述托架和所述半反射部件延 伸的結構，其中當經(jīng)由螺紋部件、'螺紋桿和馬達而促使所述托架遠離所述圖像發(fā)生器移動時，所述結構沿著所述軌道抵靠在其上且向上運動，并且 其中當所述結構沿著所述軌道抵靠在其上且向上運動時，所述半反射部件 被促使從非操作位置移動到操作位置。
10. —種使用包括半反射部件和圖像顯示器的虛擬顯示器的方法，所述方法包括將所述半反射部件從非操作位置移動到操作位置；和 使用所述半反射部件顯示虛擬圖像。
11. 根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，還包括 打開外殼上的至少一個門；和打開阻擋所述半反射部件和所述圖像顯示器之間的光學路徑的至少第 二門。
12. 根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，縱向地且旋轉地移動 所述半反射部件。
13. 根據(jù)權利要求11所述的方法，其特征在于，打開所述第二門即打 開所述至少一個門。
14. 根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所述半反射部件在至少兩個軌道上移動。
15. 根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，通過單個馬達的動力 移動所述半反射部件和所述至少一個門。
16. —種用于車輛的虛擬圖像系統(tǒng)，所述虛擬圖像系統(tǒng)布置在地面車 輛的儀表板之內(nèi)或之上，所述虛擬圖像系統(tǒng)包括顯示器；和半反射部件，所述半反射部件被布置在非操作位置，其中所述半反射 部件被布置為在操作位置相對于儀表板直立。
17. 根據(jù)權利要求16所述的虛擬圖像系統(tǒng)，其特征在于，還包括外殼, 所述外殼包括第一門和第二門，其中所述第一門被打開以允許所述半反射 部件被定位為至少部分地位于所述外殼外側，并且所述第二門被移動以提 供所述顯示器和所述半反射部件之間的路徑。
18. 根據(jù)權利要求17所述的虛擬圖像系統(tǒng)，其特征在于，所述路徑不包括分離的透鏡。
19. 根據(jù)權利要求16所述的虛擬圖像系統(tǒng)，其特征在于，所述半反射 部件抵靠在軌道上運動。
20. 根據(jù)權利要求17所述的虛擬圖像系統(tǒng)，其特征在于，馬達提供動 力以打開所述第一門、所述第二門，并且使得所述半反射部件縱向地且旋 轉地移動。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于安裝在車輛中的顯示單元。所述顯示單元包括圖像發(fā)生器。所述顯示單元還包括半反射部件。所述半反射部件被配置為從非操作位置移動到操作位置。所述半反射部件被定位為在操作位置中反射來自所述圖像發(fā)生器的光。
文檔編號B60K35/00GK101578547SQ200780049317
公開日2009年11月11日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權日2006年11月20日
發(fā)明者C·蓋代, J-L·克洛伊, J-M·巴里耶, P·費多拉維茲 申請人:約翰遜控制技術公司