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      用于車輛的投影系統(tǒng)、車輛和用于運行投影系統(tǒng)的方法與流程

      文檔序號:40280090發(fā)布日期:2024-12-11 13:18閱讀:25來源:國知局
      用于車輛的投影系統(tǒng)、車輛和用于運行投影系統(tǒng)的方法與流程

      本發(fā)明涉及一種用于車輛的投影系統(tǒng)、一種車輛和一種用于運行投影系統(tǒng)的方法。


      背景技術:

      1、投影裝置現(xiàn)今已較為普遍地應用于車輛中。對此的示例例如包括用于將光信號投射到路面上的光信號裝置、用于將信息投射到擋風玻璃上的平視顯示器(hud)、用于將信息娛樂內(nèi)容投射在內(nèi)部空間中的投影儀等。

      2、然而,已知的投影裝置僅能夠將顯示內(nèi)容投影到一個位置上。若要在不同位置上附加地投射圖像,則需在車輛上安裝另外的投影裝置。而這無疑導致制造成本的增加。


      技術實現(xiàn)思路

      1、本發(fā)明的任務在于,提供一種用于車輛的投影系統(tǒng),其能夠通過一個投影系統(tǒng)向不同方向投射出投影圖像。

      2、本發(fā)明的第一方面涉及一種用于車輛的投影系統(tǒng),所述投影系統(tǒng)包括:

      3、一個光源;以及

      4、設置在所述光源下游的切換裝置,在所述切換裝置中設置有對光的傳播方向施加不同作用的多個光學器件,所述切換裝置構成為用于將所述多個光學器件之一切換至光源的光路中,使得能通過所述投影系統(tǒng)向不同方向投射出投影圖像。

      5、按照本發(fā)明,通過切換裝置使得對光的傳播方向施加不同作用的多個光學器件分別切換到光源的光路中,使得能夠不同地改變來自于光源的光的傳播方向,從而借助于僅一個投影系統(tǒng)實現(xiàn)向不同方向投射出投影圖像。

      6、在按照本發(fā)明的投影系統(tǒng)中,僅需在通常的光源或者投影裝置、特別是幻燈機或投影儀下游布設具有對光的傳播方向施加不同作用的多個光學器件的切換裝置,無需為了向另外的方向投影而增加投影系統(tǒng)或投影裝置,從而能夠在沒有顯著增加制造成本的情況下有利地改變投射方向或甚至增加投影圖像的數(shù)量,能夠有利地節(jié)省車輛制造成本,縮減用于投影裝置的安裝空間、簡化車輛裝配和布線。

      7、按照本發(fā)明的一種實施形式,所述光學器件可以包括透射器件、反射器件和半透半反器件中的至少兩個。在此,透射器件、反射器件和半透半反器件分別能夠對來自光源的光的傳播方向施加透射作用(亦即不改變光的傳播方向)、反射作用以及部分透射和部分反射的作用。

      8、在此,例如可以通過切換裝置使得透射器件和反射器件中之一分別位于光源的光路中,由此光源可以沿其本身的投射方向投射或者可以經(jīng)反射器件反射來進行投射,從而對于投影系統(tǒng)而言存在兩種不同的投射方向,這兩種投射方向可以通過切換裝置擇一地選定。在這兩種投射方向上均可以以光源的接近全部光效率來投射圖像,有利于投影圖像的亮度和色彩表現(xiàn)。

      9、特別優(yōu)選地,使用半透半反器件作為所述光學器件,從而可以在兩個不同投射方向上同時投影圖像,進一步優(yōu)化投影系統(tǒng)的功能集成性。

      10、需要說明的是,所述透射器件可以采用多種不同的構造方案,如平面玻璃、具有對應于投影區(qū)域或投影圖像的鏤空部的板材、覆有對應于投影區(qū)域或投影圖像的顯示膜的玻璃、或者為了提高透射率甚至是無任何結構部件的切換區(qū)域。在此,玻璃包括以硅酸鹽類非金屬材料為主要材料的無機玻璃或者對可見光有較高透過能力的透明塑料。

      11、按照本發(fā)明的一種實施形式,在所述切換裝置中,所述多個光學器件可以通過第一旋轉機構、第二旋轉機構或往復平移機構驅動。也就是說,在本發(fā)明中可以考慮不同類型的切換方式,亦即所述多個光學器件在所述切換裝置中可以通過旋轉或平移而運動到光源的光路中。

      12、按照本發(fā)明的一種有利的實施形式,所述往復平移機構的移動方向可以斜向于光源的出射方向定向,利用所述往復平移機構能夠將并排布置的所述多個光學器件之一平移到光源的光路中。在此,所述多個光學器件可以接連地布置在往復平移機構的移動方向上,通過往復平移機構的平移運動,將所需的光學器件置于到光源的光路中。往復平移機構例如可以為馬達驅動的滾珠絲杠或齒輪齒條機構等。在此,為了將來自光源的光反射到另一方向上,所述往復平移機構的移動方向斜向于光源的出射方向定向,特別是在所述移動方向與所述出射方向之間的夾角例如可以為30°至60°、特別是45°。此外,光學器件的數(shù)量可以是兩個、三個、四個、五個或更多個。

      13、按照本發(fā)明的一種有利的實施形式,所述第一旋轉機構的第一轉動軸可以斜向于光源的出射方向定向,利用所述第一旋轉機構能夠將共面地分布在第一轉動軸周圍的所述多個光學器件之一旋轉到光源的光路中。在此,所述多個光學器件可以在同一平面內(nèi)葉片狀地分布在第一旋轉機構的第一轉動軸周圍。在第一旋轉機構的旋轉過程中,可以使得所述多個光學器件之一置于到光源的光路中。特別是還可以考慮在一個圓盤狀的玻璃上加工出所述多個光學器件,以此能夠簡化所述多個光學器件與第一旋轉機構的裝配并且有利于穩(wěn)定的旋轉。在此,為了將來自光源的光反射到另一方向上,所述第一旋轉機構的第一轉動軸斜向于光源的出射方向定向,特別是在第一轉動軸的延伸方向與所述出射方向之間的夾角例如可以為30°至60°、特別是45°。此外,光學器件的數(shù)量可以是兩個、三個、四個、五個或更多個。

      14、按照本發(fā)明的一種有利的實施形式,所述第二旋轉機構的第二轉動軸可以垂直于光源的出射方向定向,利用所述第二旋轉機構能夠將分別沿著第二轉動軸的徑向方向布置的所述多個光學器件之一旋轉到光源的光路中。在此,所述多個光學器件異面地分布在第二轉動軸周圍并且所述多個光學器件的平面沿著第二轉動軸的徑向方向布置。在第二旋轉機構的旋轉過程中,可以使得所述多個光學器件之一置于到光源的光路中。在此,為了所述多個光學器件彼此不相互干擾,光學器件的數(shù)量可以是兩個或三個。為了簡化光學器件的裝配,可以考慮將所述多個光學器件焊接、粘接、注塑或通過榫卯結構插接到第二轉動軸上。

      15、按照本發(fā)明的一種有利的實施形式,所述切換裝置可以包括限位機構或鎖止機構。為了在車輛的行駛過程中保持投影圖像的穩(wěn)定,可以為切換裝置配設限位機構或鎖止機構。在此,可以使用機械式的限位機構,特別是用于作用在光學器件的外周的止擋、卡槽、夾緊器件、鎖定器件等或者作用在第一旋轉軸或第二旋轉軸上的棘輪棘爪器件、鍵槽等。然而也可以在第一旋轉軸或第二旋轉軸上使用機電式的制動器或抱閘器。特別有利地還可以使用伺服電機或步進電機來進行驅動,以提高切換裝置的定位精確性。

      16、按照本發(fā)明的一種實施形式,所述光源可以為單色或多色的發(fā)光元件,并且在所述多個光學器件上可以設置有對應于所述投影圖像的鏤空部或顯示膜。通過該實施形式能夠實現(xiàn)盡可能大的成本節(jié)省。在此,僅使用單色或多色的發(fā)光元件、特別是led來投射。為了呈現(xiàn)投影圖像,在所述多個光學器件上構造有鏤空部或顯示膜、特別是彩色的顯示膜。由此通過成本低廉的元件來制造按照本發(fā)明的投影系統(tǒng)。

      17、按照本發(fā)明的一種有利的實施形式,所述光源可以為幻燈機或投影儀。其中,所述幻燈機例如包括直射式幻燈機和反射式幻燈機,其能夠利用凸透鏡成像原理將透明的幻燈片或不透明的畫面放大地投射出;所述投影儀例如包括tft-lcd(thin?film?transistorliquid?crystal?display)投影儀、dlp(digital?light?processing)投影儀、激光掃描投影儀和lcos(liquid?crystal?on?silicon)投影儀,其能夠投射數(shù)字化的圖像,從而可以適用于場景地改變所投影的圖像。

      18、按照本發(fā)明的一種有利的實施形式,所述投影圖像可以包括標志、圖案、字符、線條和動態(tài)畫面中至少之一。

      19、按照本發(fā)明的一種特別有利的實施形式,所述標志可以包括前示廓燈(即前位燈)標志、側標志燈標志、后示廓燈(即后位燈)標志、轉向燈標志、制動燈標志、倒車燈標志、霧燈標志、危險報警閃光燈標志、駐車燈標志、晝間行駛燈標志、自動駕駛標志、制造商商標或車型徽標中的一個或多個。由此,利用按照本發(fā)明的投影系統(tǒng)可以投影、特別是如下文所述地朝向車輛周圍的路面投影表明車輛存在或運動狀態(tài)的改變的光信號。

      20、按照本發(fā)明的一種有利的實施形式,所述投影系統(tǒng)可以設置在車身中或車身上,特別是設置在散熱格柵、車輛徽標、防撞梁、車燈、外后視鏡、尾門中或上,以用于向車輛周圍路面或車身上投射所述投影圖像。通過該實施形式,例如可以結合前述實施行駛朝向車輛周圍的路面投影表明車輛存在或運動狀態(tài)的改變的光信號,從而進一步附加于原有車燈系統(tǒng)向交通參與者用信號通知車輛的存在和運動狀態(tài)改變,提高交通安全性。

      21、按照本發(fā)明的一種有利的實施形式,所述投影系統(tǒng)可以設置在車輛內(nèi)部空間中,特別是設置在主儀表板、副儀表板、頂部儀表板、頂蓬、b柱中,以用于向車窗(如前后擋風玻璃、側窗玻璃)、頂篷、主儀表板、座椅背面或開門區(qū)域的地面投射所述投影圖像。由此,進一步優(yōu)化車輛中的信息顯示和娛樂功能,豐富車輛用戶的駕乘體驗。

      22、按照本發(fā)明的一種有利的實施形式,在所述切換裝置下游配設有光學組件、特別是平面鏡、凹面鏡、凸面鏡或棱鏡、特別是等腰棱鏡、道威棱鏡、五角棱鏡、斜方棱鏡、斯密特棱鏡等。由此可以進一步改善圖像的投影位置、縮放圖像尺寸或者實現(xiàn)圖像的旋轉或鏡像。

      23、本發(fā)明的第二方面涉及一種車輛,所述車輛包括按照本發(fā)明的投影系統(tǒng)。

      24、本發(fā)明的第三方面涉及一種用于運行按照本發(fā)明的投影系統(tǒng)的方法,其中,根據(jù)車輛狀態(tài)和/或響應于對車輛的操縱將所述投影系統(tǒng)的切換裝置中的多個光學器件之一切換至光源的光路中。

      25、示例性地,例如可以在車輛的啟動狀態(tài)和/或行駛狀態(tài)中,將所述投影系統(tǒng)的切換裝置中的對光的傳播方向施加的透射和反射作用的光學器件(即半透半反器件)切換至光源的光路中,從而可以在車輛前方或后方的路面投影出兩條沿車輛縱向方向延伸的光帶,通過兩條光帶的間隔來表征車身的寬度。在此,如此投影的光帶可以被稱為前示廓燈標志/前位燈標志或者后示廓燈標志/后位燈標志。通過這樣的投影圖像,可以向駕駛員和/或其他交通參與者表示車輛的存在及其車體寬度。

      26、示例性地,例如可以在車輛被操縱轉向或觸發(fā)車身上的轉向燈時,將所述投影系統(tǒng)的切換裝置中的對光的傳播方向施加的透射作用或反射作用的光學器件(即透射器件或反射器件)切換至光源的光路中,從而在轉向的一側向路面投影出轉向燈標志,以向其他交通參與者表示車輛的轉向操縱。

      27、按照本發(fā)明的一種有利的實施形式,所述投影系統(tǒng)可以持續(xù)地、閃爍地、漸變地(即漸亮或漸暗地)或變換顏色地投射所述投影圖像。由此可以實現(xiàn)更為豐富的光效。

      28、在本發(fā)明中,對于一個方面描述的功能、效果或優(yōu)勢以相應的方式適用于本發(fā)明的其他方面,并且反之亦然。

      29、本發(fā)明的其它特征從具體實施方式和附圖中得出。所有上述在說明書中提到的特征和特征組合以及以下在具體實施方式中提到的和/或在附圖中單獨示出的特征和特征組合不僅能以相應給出的組合使用,而且能以其它組合使用,或者能在單獨狀態(tài)下使用。

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