(54)【考案の名称】スマートフォンヘッドアップディスプレイ

(73)【実用新案権者】怡利電子工業股▲ふん▼有限公司

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図2

【概要説明】

【分野】

【0001】
スマートフォンヘッドアップディスプレイは、特に、スマートフォンを接続してメッセージ映像を自動車のウインドシールドガラス上に表示できるヘッドアップディスプレイを指し、これにより、ドライバーが頭を下げてメッセージを見る危険を防止し、運転の安全を確保するものに関する。

【従来の技術】

【0002】
スマートフォンの機能は強大で、インターメットと無線通信技術の勃興に伴い、スマートフォンはしだいに多くの電子装置にとってかわり、並びに随時外来メッセージを受信でき、車上ではナビゲーション装置とされ得て、ならびにオンラインでき或いは友人とメッセージ通信を行える。スマートフォンは相当に便利であるが、操作と閲読が発生する注意力分散或いは視線の道路からの乖離は、ドライバーの安全に対して危険を形成する。これにより、多くの国家では、法律で運転中のスマートフォンの使用について制限を設けており、すなわち、そのために、スマートフォンを車両ナビゲーション装置に充当するため、多くのドライバーがスタンドを利用し、スマートフォンをダッシュボード上に設置している。このような方式は、法律違反を回避できるものの、却ってドライバーの視線を妨げ、万一車両に衝突が発生した時は、容易にドライバー或いは乗客に危険を形成し、さらに重要なことは、ドライバーは必要時にスマートフォンを操作しなければならないため、直接運転の安全に影響が生じるということである。
【0003】
ヘッドアップディスプレイ(Head Up Display)の配備は、最も早期は航空技術に由来し、もともとは、パイロットに必要な情報を獲得させるのに便利で、頭を下げてメーター上の情報をチェックする必要をなくし、直接メッセージをキャビン前端に投射することで、簡単に外界のビューとヘッドアップディスプレイが表示するデータを一つに結合させることができる。反射して眼中に進入する映像と飛行機の中軸は平衡し、ゆえに、パイロットの身長は、仰俯角或いは目視照準に対して偏差を形成することがない。ヘッドアップディスプレイは、パイロットが頭を下げなくともダッシュボード上の表示データを見えるようにし、終始ヘッドアップの姿勢を保持させ、ヘッドダウンとヘッドアップの間に、外界環境の急速な変化を見逃したり、眼の焦点を不断に調整することで遅延と不適を発生したりするのを防止する。
【0004】
通常運転時には、ドライバーの視線が前方道路を離れることが、事故の最大の原因である。ドライバーの視線が前方道路を離れる回数と時間を減らすため、自動車メーカーの高級車にはヘッドアップディスプレイが配備されているものがあり、ドライバーの視線がフロントウインドシールドガラスから離れなくても、時速、エンジン回転速度等のデータを得られるようにし、これにより運転の安全を維持できるようにする。
【0005】
一般の運転状況では、ドライバーの目が前方より離れてダッシュボードのデータを読み取るのには、最短でも0.5秒かかり、これは高速道路で時速100kmで走行し、毎秒30mの距離で走行し、車が多い状況では、その危険性は相対的に増加する。もし、車にヘッドアップディスプレイを配備すれば、ドライバーの注意力分散を減らすことができ、また、この配備を販売手法とすることで、消費者の関心を引き寄せることができる。
【0006】
現在、自動車上に使用されるヘッドアップディスプレイの技術は、飛行機上のヘッドアップディスプレイほど複雑でないが、すでに広く応用されている。それは一種の光学システムであり、一般には、プロジェクターとオーバーラップミラーの二つの主要な装置で構成されている。プロジェクターは、信号光源、投影ミラー、及びその他の光学装置を組み合わせてなる。プロジェクターの信号光源は、液晶ディスプレイ或いはCRTディスプレイ等の装置で構成され、信号光源より光線が発射され、その後、プロジェクターでガラス上のオーバーラップミラー(或いは特製の透明スクリーン)に投射し、さらにオーバーラップミラーにより文字或いは画像を表示する。
【0007】
近年、市場には、多くの、車に取り付けられる外接式ヘッドアップディスプレイが出現しており、これらのヘッドアップディスプレイの機能は、時速、回転速度、現在の水温、スロットル位置、油量、オーバースピードアラーム、後退映像、バッテリー電圧、さらには速度測定レーダーがいずれも一つに整合されている。これらの製品は、さらにスピーディーな取り付けが強調され、ただ車用コンピュータに接続すれば、余分の配線を使用する必要はない。
【0008】
あるメーカーの高級車種では、さらにナビゲーションシステムと前後の車間距離等のデータが、ヘッドアップディスプレイの表示する情報中に加えられ、ドライバーにとって少なからぬ便利性を増している。
【0009】
また、市販の外接式ヘッドアップディスプレイの種類は多く、価格は機能の簡単なものの数百台湾元から、品質が優れて多機能の数万台湾元のものまである。
【0010】
上述のヘッドアップディスプレイ或いは装置は、すでに現在、自動車の注目の配備となっており、関係特許技術の応用例も多くあり、たとえば、図1に示される特許文献1の構成は、典型的な代表であり、それは一種のGPSを具えた自動車ヘッドアップディスプレイであり、それは、少なくとも、コントロールユニット90であって、電源コントロールユニット91と電気的に接続され、該電源コントロールユニット91より自動車のDC12V電源を入力して給電する、上記コントロールユニット90と、GPSユニット94であって、ポジショニングとナビゲーションを処理するための信号を該コントロールユニット90に提供し、それはGPSモジュール941とナビゲーションシステム942を包含し、該ナビゲーションシステム942は該GPSモジュール941からの信号を処理し、ナビゲーション指示メッセージを形成して該コントロールユニット90に送る、上記GPSユニット94と、ヘッドアップディスプレイユニット95であって、該コントロールユニット90と電気的に接続される上記ヘッドアップディスプレイユニット95と、を包含する。
【0011】
該ヘッドアップディスプレイユニット95は、GPSユニット94のポジショニングデータとナビゲーション指示を、車両のウインドシールドガラス上面に投射する。該コントロールユニット90には速度計測ユニット93が接続され、道路の速度制限情報を測定し、速度制限情報を該コントロールユニット90に伝送し、該ヘッドアップディスプレイユニット95により、車両のウインドシールドガラス上に投射する。
【0012】
該コントロールユニット90はさらに、ホトセンサ92と電気的に接続されて、自動的に該ヘッドアップディスプレイユニット95の輝度を調整し、該コントロールユニット90は、スピーカ96に接続されてオーバースピードアラーム機能を提供する。
【0013】
上述の構成要件で構成され、それは一般の既知の技術であり、スマートフォンの機能の不断の向上と、多元支援の特性に伴い、確信できることは、このような周知のヘッドアップディスプレイ或いは装置の技術は、すでに現代のドライバーの要求を満足させられないということである。
【0014】
たとえば、スマートフォンの再生機能を、さらに自動車の音響装置の音声再生と連結するか、電話のハンドフリー装置の操作を実行し、及び、カメラと接続して後方映像を提供する等の機能を連結するのは、いずれも現在市販されているヘッドアップディスプレイ或いは装置が直面し解決が期待されている技術的ネックである。
【0015】

【効果】

【0031】
本考案のスマートフォンヘッドアップディスプレイは、ドライバーが運転する前に、設定、たとえばナビゲーション設定、交通情報表示設定、及び重要リアルタイム情報表示設定を行える。走行開始後、該スマートフォンヘッドアップディスプレイは設定に基づき、自動表示し、ドライバーが随時操作する必要がなく、該表示モジュールは交差点でのターン指示を自動表示し、該スピーカは同時に音声でガイドする。該スマートフォンヘッドアップディスプレイはさらに、随時車両の走行速度を表示でき、スマートフォンと接続されていない時、内蔵のGPSモジュールによりリアルタイムで走行速度を計算して表示モジュールに表示する。該表示モジュールは、関係情報を、鏡像表示の方式で、該半透明反射板上に反射表示し、並びに情報映像のフレームを表示し、ドライバーが頭を下げてダッシュボードの速度メーターをみなくてもよくし、これにより、運転の安全に対して相当な貢献を果たす。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】周知の技術の機能ブロック表示図である。
【図2】本考案の第1実施例の構造表示図である。
【図3】本考案の動作表示図(一)である。
【図4】本考案の動作表示図(二)である。
【図5】本考案の第2実施例の構造表示図である。
【図6】本考案の第3実施例の構造表示図である。

【0033】
図2、3、4に示されるように、本考案のスマートフォンヘッドアップディスプレイAは、その第1実施例は、
GPSシステムのメッセージを受け取り車両をポジショニングするGPSモジュール11と、
スマートフォンSと接続され、GPSデータを該スマートフォンSに伝送し、該スマートフォンSからの関係表示データを受け取る、短距離無線伝送モジュール12と、
内部に収容空間21が設けられ、ならびに回路板22が設置され、該回路板22はプロセッサ23を包含し、並びに電気的に該GPSモジュール11と該短距離無線伝送モジュール12に接続され、データ処理と表示を行ない、上表面に表示開口24が設けられた、ベース2と、
該回路板22に電気的に接続され、該表示開口24に設けられて該回路板22が出力する映像を受け取り、映像を鏡像表示する、表示モジュール3と、
該回路板22に電気的に接続され、環境の輝度を検出して、該表示モジュール3の輝度を調整する、ホトセンスモジュール4と、
車両のウインドシールドガラス6内側に貼られて、該表示モジュールの映像を反射鏡像表示する半透明反射板5と、
を包含する。
【0034】
上述の構成要件で構成されるスマートフォンヘッドアップディスプレイAは、ドライバーが運転する前に、設定、たとえばナビゲーション設定、交通情報表示設定、及び重要リアルタイム情報表示設定を行える。走行開始後、該スマートフォンヘッドアップディスプレイAは設定に基づき、自動表示し、ドライバーが随時操作する必要がなく、該表示モジュール3は交差点でのターン指示を自動表示する。該スマートフォンヘッドアップディスプレイAはさらに、随時車両の走行速度を表示でき、スマートフォンSと接続されていない時、内蔵のGPSモジュール11によりリアルタイムで走行速度を計算して表示モジュール3に表示する。該表示モジュール3は、関係情報を、鏡像表示の方式で、該半透明反射板5上に反射表示し、並びに情報映像のフレームDを表示し、ドライバーが頭を下げてダッシュボードの速度メーターをみなくてもよくし、これにより、運転の安全に対して相当な貢献を果たす。
【0035】
該スマートフォンヘッドアップディスプレイAはさらに、スピーカ25を包含し、それは、該回路板22に電気的に接続され、該スマートフォンSから伝送された音声ファイル或いはアラーム音を再生する。
【0036】
図3、4、5を参照されたい。本考案のスマートフォンヘッドアップディスプレイAの第2実施例は、
GPSシステムのメッセージを受け取り車両のポジショニングを行うGPSモジュール11と、
スマートフォンSと接続され、GPSデータを該スマートフォンSに伝送し、該スマートフォンSからの関係表示データを受け取る、短距離無線伝送モジュール12と、
内部に収容空間21が設けられ、ならびに回路板22が設置され、該回路板22はプロセッサ23を包含し、並びに電気的に該GPSモジュール11と該短距離無線伝送モジュール12に接続され、データ処理と表示を行ない、上表面に表示開口24が設けられた、ベース2と、
立体音声出力ポート13であって、該回路板22に電気的に接続され、該スマートフォンSの音楽を再生し、該スマートフォンSは無線で音声信号を該短距離無線伝送モジュール12に伝送し、該音声信号は、該回路板22を介して該立体音声出力ポート13に伝送され、該立体音声出力ポート13は自動車音響装置8に接続されて、該自動車音響装置8によりその音声を再生する、上記立体音声出力ポート13と、
該回路板22に電気的に接続され、該スマートフォンSから送られた音声ファイル或いはアラーム音を再生するスピーカ25と、
該回路板22に電気的に接続され、該表示開口24に設けられて該回路板22が出力する映像を受け取り、映像を鏡像表示する、表示モジュール3と、
該回路板22に電気的に接続され、環境の輝度を検出し、該表示モジュール3の輝度を調整する、ホトセンスモジュール4と、
車両のウインドシールドガラス6内側に貼り付けられて、該表示モジュール3の映像を反射鏡像表示する半透明反射板5と、
を包含する。
【0037】
該スマートフォンヘッドアップディスプレイAはさらにマイクロホン81を包含し、それは該回路板22に電気的に接続されて、該スピーカ25と組み合わされて電話のハンドフリー装置となされる。
【0038】
上述の構成要件で構成されたスマートフォンヘッドアップディスプレイAは、ドライバーが運転する前に、設定、たとえばナビゲーション設定、交通情報表示設定、及び重要リアルタイム情報表示設定を行える。走行開始後、該スマートフォンヘッドアップディスプレイAは設定に基づき、自動表示し、ドライバーが随時操作する必要がなく、該表示モジュール3は交差点でのターン指示を自動表示し、該スピーカ25は同時に音声でガイドする。該スマートフォンヘッドアップディスプレイAはさらに、随時車両の走行速度を表示でき、スマートフォンSと接続されていない時、内蔵のGPSモジュール11によりリアルタイムで走行速度を計算して表示モジュール3に表示する。該表示モジュール3は、関係情報を、鏡像表示の方式で、該半透明反射板5上に反射表示し、並びに情報映像のフレームDを表示し、ドライバーが頭を下げてダッシュボードの速度メーターをみなくてもよくし、これにより、運転の安全に対して相当な貢献を果たす。
【0039】
上述の立体音声出力ポート13は、有線で該自動車音響装置8のAUX入力ポートに接続されるか、FM無線送信機とされ得て、それは、音声信号を無線で送信し、該自動車音響装置8のFM受信機が該音声信号を受信する。
【0040】
本考案のスマートフォンヘッドアップディスプレイAは、該スマートフォンSの音声出力(たとえば音楽再生)時に、さらに、該立体音声出力ポート13を介して該自動車音響装置8の再生音声を伝送でき、該表示モジュール3が並びに楽曲名を表示する。
【0041】
図3、4、6に示されるのは、本考案のスマートフォンヘッドアップディスプレイAの第3実施例であり、
SD(登録商標)カード或いはUSBディスクの読み取りに用いられる携帯式保存媒体スロット14と、
GPSシステムのメッセージを受け取り車両のポジショニングを行うGPSモジュール11と、
スマートフォンSと接続され、GPSデータを該スマートフォンSに伝送し、該スマートフォンSからの関係表示データを受け取る、短距離無線伝送モジュール12と、
内部に収容空間21が設けられ、ならびに回路板22が設置され、該回路板はプロセッサ12とマルチメディア再生プログラムを包含し、該回路板22は電気的に該GPSモジュール11と該短距離無線伝送モジュール12に接続され、データ処理と表示を行ない、上表面に表示開口24が設けられた、ベースと、
立体音声出力ポート13であって、該回路板22に電気的に接続され、携帯式保存媒体スロット14に挿入された携帯式保存媒体より該マルチメディア再生プログラムにより読み出した音楽ファイルのデータが該回路板22を介して該立体音声出力ポート13に伝送され、該立体音声出力ポート13はならびに自動車音響装置8に接続され、該自動車音響装置8によりその音声を再生する、上記立体音声出力ポート13と、
該回路板22に電気的に接続され、該スマートフォンSから送られた音声ファイル或いはアラーム音を再生するスピーカ25と、
該回路板22に電気的に接続され、該表示開口24に設けられて該回路板22の出力する映像を受け取り、映像を鏡像表示し、再生曲目を表示できる、表示モジュール3と、
該回路板22に電気的に接続され、環境の輝度を検出し、該表示モジュール3の輝度を調整する、ホトセンスモジュール4と、
車両のウインドシールドガラス6内側に貼り付けられて、該表示モジュール3の映像を反射鏡像表示する半透明反射板5と、
を包含する。
【0042】
該スマートフォンヘッドアップディスプレイAはさらにマイクロホン81を包含し、それは該回路板22に電気的に接続され、該スピーカ25と組み合わされて電話のハンドフリー装置の機能を兼ね備える。
【0043】
上述の構成要件で構成されたスマートフォンヘッドアップディスプレイAは、ドライバーが運転する前に、設定、たとえばナビゲーション設定、交通情報表示設定、及び重要リアルタイム情報表示設定を行える。走行開始後、該スマートフォンヘッドアップディスプレイAは設定に基づき、自動表示し、ドライバーが随時操作する必要がなく、該表示モジュール3は交差点でのターン指示を自動表示し、該スピーカ25は同時に音声でガイドする。該スマートフォンヘッドアップディスプレイAはさらに、随時車両の走行速度を表示でき、スマートフォンSと接続されていない時、内蔵のGPSモジュール11によりリアルタイムで走行速度を計算して表示モジュール3に表示する。該表示モジュール3は、関係情報を、鏡像表示の方式で、該半透明反射板5上に反射表示し、並びに情報映像のフレームDを表示し、ドライバーが頭を下げてダッシュボードの速度メーターをみなくてもよくし、これにより、運転の安全に対して相当な貢献を果たす。
【0044】
上述の立体音声出力ポート13は、有線で該自動車音響装置8のAUX入力ポートに接続されるか、FM無線送信機とされ得て、それは、音声信号を無線で送信し、該自動車音響装置8のFM受信機が該音声信号を受信する。
【0045】
本考案のスマートフォンヘッドアップディスプレイAは、該スマートフォンSの音声出力(たとえば音楽再生)時に、さらに、該立体音声出力ポート13を介して該自動車音響装置8の再生音声を伝送でき、該表示モジュール3が並びに楽曲名を表示する。
【0046】
本考案のスマートフォンヘッドアップディスプレイAは、さらにスピーカ25とマイクロホン81により、ハンドフリー通話の操作を行える。
【0047】
以上の各実施例の表示モジュール3は、高輝度鏡像表示の機能を有し、該スマートフォンSと無線接続されていない時に、車両の走行速度を表示できる。該スマートフォンSと接続されているときは、走行速度のほか、該スマートフォンSのそのAPPプログラムの伝送する各種情報を表示できる。
【0048】
以上の各実施例のベース2は、車両のダッシュボードの上方に置かれるか、ダッシュボードのウインドシールドガラス下方に埋め込まれる。
【0049】
以上の各実施例の表示モジュール3は、その輝度が少なくとも2500nitを達成する。
【0050】
以上の各実施例のスマートフォンヘッドアップディスプレイAは、さらに撮影レンズ7を包含し、撮影レンズ7起動時に撮影レンズのフレーム表示に自動的に切り換え、後方映像表示機能を達成する。
【0051】
以上の各実施例の短距離無線伝送モジュール12は、ブルートゥース或いはWiFiとされる。
【0052】
90 コントロールユニット
91 電源コントロールユニット
92 ホトセンサ
93 速度検出ユニット
94 GPSユニット
941 GPSモジュール
942 ナビゲーションシステム
95 ヘッドアップディスプレイユニット
96 スピーカ
A スマートフォンヘッドアップディスプレイ
11 GPSモジュール
12 短距離無線伝送モジュール
13 立体音声出力ポート
14 携帯式保存媒体スロット
2 ベース
21 収容空間
22 回路板
23 プロセッサ
24 表示開口
25 スピーカ
3 表示モジュール
4 ホトセンスモジュール
5 半透明反射板
6 ウインドシールドガラス
7 撮影レンズ
S スマートフォン
D フレーム
8 自動車音響装置
81 マイクロホン

(57)【要約】

【課題】スマートフォンを連結してメッセージデータを自動車のウインドシールドガラスに表示できるヘッドアップディスプレイを提供する。【解決手段】スマートフォンヘッドアップディスプレイAは、GPSモジュール11、短距離無線伝送モジュール12、ベース2、表示モジュール3、ホトセンスモジュール4、及び半透明反射板5を包含する。これにより、短距離無線伝送モジュールを利用してスマートフォン及びGPSモジュールより伝送された関係メッセージデータを、表示モジュールにより表示し、映像を反射鏡像の方式で半透明反射板に表示し、これにより、ドライバーが頭を下げてメッセージを見る危険を防止し、運転の安全を確保する。


【パテントレビュー】

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【インターネット特許番号リンク】

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