DE102019109248A1 - Laser projection system for use in a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Laserprojektionssystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug zum Projizieren von sichtbaren Bildinformationen auf eine sich im oder am Kraftfahrzeug befindliche Projektionsfläche, umfassend
- einen Projektionslaser mit mindestens einer Laserlichtquelle zum Aussenden von Laserlichtstrahlen,
- eine Ablenkvorrichtung zum wahlweisen Ablenken der Laserlichtstrahlen auf verschiedene Bildpunkte der Projektionsfläche mit einem um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbaren Spiegel und eine Ansteuervorrichtung zum Ansteuern des Spiegels; erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass eine weitere Ablenkvorrichtung mit einem um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbaren Spiegel und eine Ansteuervorrichtung zum Ansteuern des Spiegels vorgesehen ist, wobei die weitere Ablenkvorrichtung zwischen der ersten Ablenkvorrichtung und der Projektionsfläche angeordnet ist.

Figure DE102019109248A1_0000
The invention relates to a laser projection system for use in a motor vehicle for projecting visible image information onto a projection surface located in or on the motor vehicle, comprising
- a projection laser with at least one laser light source for emitting laser light beams,
a deflection device for selectively deflecting the laser light beams onto different image points of the projection surface with a mirror that can be pivoted about two mutually perpendicular axes and a control device for controlling the mirror; According to the invention it is proposed that a further deflection device with a mirror pivotable about two mutually perpendicular axes and a control device for controlling the mirror be provided, the further deflection device being arranged between the first deflection device and the projection surface.
Figure DE102019109248A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Laserprojektionssystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug zum Projizieren von sichtbaren Bildinformationen auf eine sich im oder am Kraftfahrzeug befindliche Projektionsfläche gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem gemäß Anspruch 10 ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Laserprojektionssystem.The invention relates to a laser projection system for use in a motor vehicle for projecting visible image information onto a projection surface located in or on the motor vehicle according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a motor vehicle with such a laser projection system.

Aus dem Stand der Technik sind eingangs genannte Systeme bekannt. Ein solches System umfasst einen Projektionslaser der einen sich stetig verändernden Laserpunkt projiziert. Optisch wahrzunehmen ist dieser dann auf einer Projektionsfläche als vollständiges Bild oder Muster. Der Projektionslaser umfasst üblicherweise eine Laserlichtquelle, optische und elektronischen Komponenten. Ein Projektionslaser kann eine einzelne Laserquelle einer bestimmten, festgelegten Farbe oder mehrere Laserquellen (z. B. RGB rot, grün, blau) zur Vollfarbprojektion umfassen. Ferner werden auch Projektoren mit einem Leuchtstoff, der mit einem meist blauen Laser angeregt wird und der als annähernd punktförmige Weißlichtquelle dient, als Projektionslaser bezeichnet.The systems mentioned at the beginning are known from the prior art. Such a system comprises a projection laser that projects a constantly changing laser point. This can then be perceived visually on a projection surface as a complete image or pattern. The projection laser usually comprises a laser light source, optical and electronic components. A projection laser can comprise a single laser source of a specific, fixed color or multiple laser sources (e.g. RGB red, green, blue) for full-color projection. Furthermore, projectors with a luminescent material, which is excited with a mostly blue laser and which serves as an approximately point-shaped white light source, are referred to as projection lasers.

Um nun mit einem von der Laserlichtquelle ausgesandten Laserstrahl ein Bild auf der Projektionsfläche zu erzeugen, wird dieser bei derartigen Systemen durch einen um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbaren Spiegel abgelenkt. Die Ansteuerung des Spiegels zur Ausführung der Schwenkbewegung erfolgt über eine elektronische Ansteuervorrichtung. Die Schwenkbewegung selbst kann mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten erfolgen. Eine schnelle Schwenkbewegung um eine Horizontalachse oder auch schnelle Achse schwenkt den Laserstrahl innerhalb einer Bildzeile zur Zeilenablenkung. Eine im Vergleich dazu langsame Schwenkbewegung um eine Vertikalachse oder auch langsame Achse schwenkt den Laserstrahl senkrecht zur Zeilenrichtung zur Bildablenkung.In order to generate an image on the projection surface with a laser beam emitted by the laser light source, this is deflected in such systems by a mirror which can be pivoted about two mutually perpendicular axes. The control of the mirror for executing the pivoting movement takes place via an electronic control device. The pivoting movement itself can take place at different speeds. A quick swivel movement around a horizontal axis or a fast axis swivels the laser beam within an image line for line deflection. A comparatively slow pivoting movement about a vertical axis or also a slow axis pivots the laser beam perpendicular to the line direction for image deflection.

Bei dem Spiegel handelt es sich üblicherweise um einen MEMS-(mikro-elektromechanisches System)-Spiegelscanner, auch als Mikroscanner (englisch micro-scanner bzw. microscanning mirror) bekannt. Derartige MEMS-Spiegelscanner sind Mikrospiegelaktoren zur dynamischen Modulation von Licht. Bekannte Spiegelscanner erlauben Schwenkwinkel, die erfahrungsgemäß bei bis zu 20° liegen.The mirror is usually a MEMS (micro-electromechanical system) mirror scanner, also known as a microscanner (micro-scanner or microscanning mirror). Such MEMS mirror scanners are micromirror actuators for dynamic modulation of light. Known mirror scanners allow swivel angles that experience has shown to be up to 20 °.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Laserprojektionssystem zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug weiterzuentwickeln und so zu verbessern, dass auch größere Projektionsflächen, die mit Schwenkwinkeln von bis zu 20° nicht ausgeleuchtet werden können, zur Projektion verwendbar sind.The present invention is based on the object of developing a laser projection system for use in a motor vehicle and improving it so that larger projection surfaces that cannot be illuminated with pivot angles of up to 20 ° can also be used for projection.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Laserprojektionssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Außerdem wird die Aufgabe gemäß Anspruch 10 durch ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Laserprojektionssystem gelöst.According to the invention, this object is achieved by a laser projection system having the features of claim 1. In addition, the object is achieved according to claim 10 by a motor vehicle with such a laser projection system.

Erfindungsgemäß ist in Bezug auf das Laserprojektionssystem vorgesehen, dass eine weitere Ablenkvorrichtung mit einem um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbaren Spiegel und eine Ansteuervorrichtung zum Ansteuern des Spiegels vorgesehen ist, wobei die weitere Ablenkvorrichtung zwischen der ersten Ablenkvorrichtung und der Projektionsfläche angeordnet ist.According to the invention it is provided with respect to the laser projection system that a further deflection device with a mirror pivotable about two mutually perpendicular axes and a control device for controlling the mirror are provided, the further deflection device being arranged between the first deflection device and the projection surface.

Durch die Kombination der beiden Ablenkvorrichtungen ist es möglich, den erreichbaren optischen Öffnungswinkel von ca. 20° auf ca. 50° zu vergrößern. Die Laserlichtstrahlen werden sowohl an der ersten als auch an der zweiten Ablenkvorrichtung umgelenkt, so dass größere Abbildwinkel realisiert werden können. Vorteilhafterweise kann durch die Integration der weiteren Ablenkvorrichtung ein kompakter Formfaktor des Laserprojektionssystems beibehalten werden. Unter einem Formfaktor wird ein Konstruktionsaspekt verstanden, mit dem die Größe und Form von Computern, Gehäusen, Geräten, Platinen, Modulen, Einsteckkarten, Komponenten und Steckern festgelegt wird. Formfaktoren verdeutlichen das Größenverhältnis zwischen technisch vergleichbaren Komponenten.By combining the two deflection devices, it is possible to increase the achievable optical opening angle from approx. 20 ° to approx. 50 °. The laser light beams are deflected both at the first and at the second deflection device, so that larger imaging angles can be realized. By integrating the further deflection device, a compact form factor of the laser projection system can advantageously be maintained. A form factor is a design aspect that defines the size and shape of computers, housings, devices, boards, modules, plug-in cards, components and connectors. Form factors clarify the size relationship between technically comparable components.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, das eingangs bezeichnete Laserprojektionssystem zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug derart weiterzubilden, dass eine Interaktion durch eine Person mit den auf die Projektionsfläche projizierten Bildinformationen möglich ist.Another aspect of the present invention consists in developing the laser projection system referred to at the beginning for use in a motor vehicle in such a way that an interaction by a person with the image information projected onto the projection surface is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Laserprojektionssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Außerdem wird die Aufgabe gemäß Anspruch 10 durch ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Laserprojektionssystem gelöst.According to the invention, this object is achieved by a laser projection system having the features of claim 1. In addition, the object is achieved according to claim 10 by a motor vehicle with such a laser projection system.

Erfindungsgemäß ist eine Detektionsvorrichtung zum Empfangen von reflektierten Laserlichtstrahlen vorgesehen, so dass anhand von an einem sich im Bereich der Projektionsfläche befindlichen Objekt reflektierten und von der Detektionsvorrichtung empfangenen Laserlichtstrahlen, das sich im Bereich der Projektionsfläche befindliche Objekt detektiert werden kann.According to the invention, a detection device is provided for receiving reflected laser light beams so that the object located in the area of the projection surface can be detected using laser light beams reflected on an object located in the area of the projection surface and received by the detection device.

Bei einem solchen Objekt handelt es sich beispielsweise um einen oder mehrere Finger einer Person, beispielsweise des Kraftfahrzeugbenutzers. Befindet sich solch ein Objekt im Bereich der Projektionsfläche werden die auf die Projektionsfläche projizierten Laserlichtstrahlen an diesem Objekt gestreut und/oder reflektiert und von der Detektionsvorrichtung empfangen. So kann mittels Laserentfernungsmessung beispielsweise anhand Laufzeitmessung, oder Phasenlagemessung oder Lasertriangulation von Licht, die Entfernung von und zu Objekten bestimmt werden. Insbesondere können auf diese Weise die Position eines Objekts und/oder von einem Objekt im Bereich der Projektionsfläche ausgeführte Gesten, wie zum Beispiel Wischen, Scrollen, Antipp- und/oder Schreibbewegungen detektiert werden.Such an object is, for example, one or more fingers of a person, for example the motor vehicle user. If such an object is located in the area of the projection surface, the laser light beams projected onto the projection surface are on this object scattered and / or reflected and received by the detection device. By means of laser distance measurement, for example, the distance from and to objects can be determined using time of flight measurement, phase position measurement or laser triangulation of light. In particular, the position of an object and / or gestures carried out by an object in the area of the projection surface, such as wiping, scrolling, tapping and / or writing movements, can be detected in this way.

Die Detektionsvorrichtung ist vorteilhafterweise in oder an dem Projektionslaser positioniert.The detection device is advantageously positioned in or on the projection laser.

Die Detektionsvorrichtung umfasst vorteilhafterweise ein optoelektronisches Bauteil, beispielsweise eine Photodiode. Eine Photodiode ist eine Halbleiter-Diode, die unter anderem verwendet wird, um Licht in eine elektrische Spannung oder einen elektrischen Strom umzusetzen oder um mit Licht übertragene Informationen zu empfangen.The detection device advantageously comprises an optoelectronic component, for example a photodiode. A photodiode is a semiconductor diode that is used, among other things, to convert light into an electrical voltage or current, or to receive information transmitted by light.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Detektionsvorrichtung mit einer elektronischen Datenverarbeitungsvorrichtung in Verbindung steht, welche von der Detektionsvorrichtung empfangene Informationen verarbeitet und auswertet. Die Verarbeitung und Auswertung der empfangenen Informationen, und die Bestimmung der Entfernung zu einem Objekt erfolgt insbesondere mittels Software. Auf diese Weise ist eine Rückkanalerkennung, also eine Interaktion durch eine Person mit dem Laserprojektionssystem möglich. Auf diese Weise können ebenfalls von der Detektionsvorrichtung erkannte Gesten ausgewertet werden. Die erkannten und ausgewerteten Informationen und Gesten können wiederum eine vordefinierte Aktion auslösen. Beispielsweise kann eine Scroll-Geste dazu führen, dass die angezeigte Bildinformation geändert wird.It is further proposed that the detection device is connected to an electronic data processing device which processes and evaluates information received from the detection device. The processing and evaluation of the information received and the determination of the distance to an object are carried out in particular by means of software. In this way, a return channel detection, i.e. an interaction by a person with the laser projection system, is possible. In this way, gestures recognized by the detection device can also be evaluated. The recognized and evaluated information and gestures can in turn trigger a predefined action. For example, a scroll gesture can result in the displayed image information being changed.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die auf die Projektionsfläche projizierten Bildinformationen Fahrzeug- und/oder verkehrsbezogene Informationen und/oder Komfortinformationen und/oder -optionen umfassen. Bei Fahrzeuginformationen handelt es sich beispielsweise um Informationen über Tankfüllstand, Reichweite, aktuelle Fahrtgeschwindigkeit. Verkehrsbezogene Informationen sind beispielsweise Navigationsinformationen und aktuelle Staumeldungen. Komfortinformationen und/oder -optionen sind beispielsweise Informationen und Optionen bezüglich der Klimaanlage, Sitzheizung, Audiosystemen, Kabriodach und Fensteröffnern.It is further proposed that the image information projected onto the projection surface include vehicle and / or traffic-related information and / or comfort information and / or options. Vehicle information is, for example, information about the tank level, range, current driving speed. Traffic-related information is, for example, navigation information and current traffic jam reports. Comfort information and / or options are, for example, information and options relating to air conditioning, seat heating, audio systems, convertible roof and window openers.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die auf die Projektionsfläche projizierten Bildinformationen mindestens eine virtuelle Eingabefläche umfasst. Dabei kann es sich beispielsweise um ein oder mehrere Auswahlfelder und/oder Bestätigungsfelder handeln. Ferner kann eine virtuelle Eingabefläche auch eine Tastatur umfassen. Diese virtuelle Eingabefläche kann von einer Person beispielsweise manuell bedient werden, in dem ein oder mehrere Finger in den Bereich der virtuellen Eingabefläche gelegt werden. Die Detektionsvorrichtung empfängt dann die am dem Objekt reflektierten Laserstrahlen. Durch die Verarbeitung und Auswertung durch die Datenverarbeitungseinrichtung kann dann erkannt werden, dass über die virtuelle Eingabefläche eine Auswahl und/oder Eingabe getroffen wurde. Die ausgewerteten Auswahl und Eingabe können wiederum eine vordefinierte Aktion auslösen. Beispielsweise kann auf diese Weise die Klimaanlage oder Sitzheizung oder sonstige Komfortfunktionen gesteuert werden. Eine virtuelle Eingabefläche kann also einen manuellen verkabelten Schalter der Fahrzeugelektronik ersetzen.It is further proposed that the image information projected onto the projection surface comprises at least one virtual input surface. This can be, for example, one or more selection fields and / or confirmation fields. Furthermore, a virtual input area can also include a keyboard. This virtual input surface can be operated manually by a person, for example, by placing one or more fingers in the area of the virtual input surface. The detection device then receives the laser beams reflected on the object. Through the processing and evaluation by the data processing device, it can then be recognized that a selection and / or input was made via the virtual input area. The evaluated selection and input can in turn trigger a predefined action. For example, the air conditioning or seat heating or other comfort functions can be controlled in this way. A virtual input area can therefore replace a manually wired switch in the vehicle electronics.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Laserprojektionssystem der eingangs bezeichneten Art dahingehend zu verbessern, dass ein größerer optischer Öffnungswinkel erreicht werden kann.A further aspect of the present invention consists in improving a laser projection system of the type mentioned at the beginning in such a way that a larger optical opening angle can be achieved.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die erste und/oder die weitere Ablenkvorrichtung eine Positionserkennungsvorrichtung umfasst. Eine solche Positionserkennungsvorrichtung gewährleistet eine genaue Steuerung und Positionierung der ersten und/oder der zweiten Ablenkvorrichtung.It is further proposed that the first and / or the further deflection device comprise a position detection device. Such a position detection device ensures precise control and positioning of the first and / or the second deflection device.

Weiter wird vorgeschlagen, dass ein oder mehrere weitere optische Elemente, beispielsweise Umlenkprismen vorgesehen sind. Durch Umlenkprismen kann möglichen Abbildungsfehlern wie der Feldverzeichnung entgegen gewirkt werden. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Kraftfahrzeug mit einem Projektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.It is further proposed that one or more further optical elements, for example deflecting prisms, are provided. Deflection prisms can counteract possible imaging errors such as field distortion. The invention also relates to a motor vehicle with a projection system according to one of the preceding claims.

Die Projektionsfläche kann dabei eine beliebige Fläche innerhalb des Fahrzeugs umfassen.The projection area can include any area within the vehicle.

Auf diese Weise kann eine beliebige Fläche innerhalb eines Fahrzeugs als Projektionsfläche zum Abbilden von Bildinformationen verwendet werden, ohne dass diese Fläche mit einem elektronischen System verkabelt werden muss. Ferner eine beliebige Fläche innerhalb eines Fahrzeugs als Projektionsfläche zum Abbilden von virtuellen Eingabeflächen, und somit als Schalter zum Auswählen von Komfortfunktionen und - optionen verwendet werden. Auch hierfür ist mit dem erfindungsgemäßen Laserprojektionssystem keine Verkabelung notwendig.In this way, any surface within a vehicle can be used as a projection surface for displaying image information without this surface having to be wired to an electronic system. Furthermore, any area within a vehicle can be used as a projection area for mapping virtual input areas, and thus as a switch for selecting comfort functions and options. For this, too, no wiring is necessary with the laser projection system according to the invention.

Es kann sich jedoch als vorteilhaft erweisen, dass die Projektionsfläche die Windschutzscheibe oder eine Seitenscheibe des Fahrzeugs ist bzw. ein Teilfläche der Scheiben.However, it can prove to be advantageous that the projection surface is the windshield or a side window of the vehicle or a partial area of the windows.

Es kann sich ebenfalls als vorteilhaft erweisen, dass die Projektionsfläche eine reflektierende Zwischenschicht im Kraftfahrzeug ist. Unter einer reflektierenden Zwischenschicht wird eine reflektierende Fläche verstanden, die an einer beliebigen Position innerhalb des Fahrzeugs positioniert werden kann. Es können nur diejenigen Flächen beleuchtet werden, von denen aus die Lichtquelle gesehen werden kann. Die Flächen sollten eine streuende Wirkung haben.It can also prove to be advantageous that the projection surface is a reflective intermediate layer in the motor vehicle. A reflective intermediate layer is understood to mean a reflective surface that can be positioned at any position within the vehicle. Only those surfaces can be illuminated from which the light source can be seen. The surfaces should have a scattering effect.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 ein erfindungsgemäßes Laserprojektionssystem gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 2 ein erfindungsgemäßes Laserprojektionssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
  • 3 das erfindungsgemäße Laserprojektionssystem aus 2 in schematischer Form;
Further advantages emerge from the following description and the attached figures. Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures and are explained in more detail in the following description. Show it:
  • 1 an inventive laser projection system according to a first embodiment;
  • 2 a laser projection system according to the invention according to a second embodiment, and
  • 3 the laser projection system according to the invention 2 in schematic form;

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Laserprojektionssystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Laserprojektionssystem ist in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. 1 shows a laser projection system according to the invention for use in a motor vehicle according to a first embodiment. The laser projection system is in its entirety with the reference number 2 designated.

Das Laserprojektionssystem 2 umfasst einen Projektionslaser 4 mit mindestens einer Laserlichtquelle 6 zum Aussenden von Laserlichtstrahlen 8. Die Laserlichtquelle 6 ist in den Figuren jeweils nur schematisch dargestellt. Grundsätzlich kann der Projektionslaser 4 eine einzelne Laserlichtquelle einer bestimmten, festgelegten Farbe oder mehrere Laserlichtquellen (z. B. RGB rot, grün, blau) zur Vollfarbprojektion umfassen.The laser projection system 2 includes a projection laser 4th with at least one laser light source 6th for emitting laser light beams 8th . The laser light source 6th is only shown schematically in the figures. Basically, the projection laser 4th a single laser light source of a specific, fixed color or multiple laser light sources (e.g. RGB red, green, blue) for full-color projection.

Die von der Laserlichtquelle 6 ausgesandten Laserlichtstrahlen 8 treffen auf eine Ablenkvorrichtung 10. Die Ablenkvorrichtung 10 ist gemäß der dargestellten Ausführungsform ein um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbarer Spiegel 12. Der Spiegel 12 ist in einer schnellen Schwenkbewegung um eine Horizontalachse 14 oder auch schnelle Achse zur Zeilenablenkung und um eine im Vergleich dazu langsame Schwenkbewegung um eine Vertikalachse 16 oder auch langsame Achse senkrecht zur Zeilenrichtung zur Bildablenkung schwenkbar.The one from the laser light source 6th emitted laser light beams 8th encounter a deflector 10 . The deflector 10 is, according to the embodiment shown, a mirror that can be pivoted about two mutually perpendicular axes 12th . The mirror 12th is in a rapid pivoting movement around a horizontal axis 14th or a fast axis for line deflection and a comparatively slow pivoting movement around a vertical axis 16 or the slow axis can be pivoted perpendicular to the line direction for image deflection.

Bei dem Spiegel 12 handelt es sich üblicherweise um einen MEMS-(mikro-elektromechanisches System)-Spiegelscanner, auch als Mikroscanner (englisch micro-scanner bzw. microscanning mirror) bekannt. Derartige MEMS-Spiegelscanner sind Mikrospiegelaktoren zur dynamischen Modulation von Licht. Bekannte Spiegelscanner erlauben Schwenkwinkel, die erfahrungsgemäß bei bis zu 20° liegen.By the mirror 12th it is usually a MEMS (micro-electromechanical system) mirror scanner, also known as a microscanner (English micro-scanner or microscanning mirror). Such MEMS mirror scanners are micromirror actuators for dynamic modulation of light. Known mirror scanners allow swivel angles that experience has shown to be up to 20 °.

Durch die Ablenkvorrichtung 10 werden die Laserlichtstrahlen 8 durch wahlweises Ablenken mittels Schwenken des Spiegels 12 auf verschiedene Bildpunkte einer Projektionsfläche 18 projiziert, so dass auf der Projektionsfläche 18 sichtbare Bildinformationen 20 dargestellt werden.By the deflector 10 become the laser light beams 8th by optionally deflecting by swiveling the mirror 12th on different pixels of a projection surface 18th projected so that on the projection surface 18th visible image information 20th being represented.

Die Projektionsfläche 18 ist gemäß der dargestellten Ausführungsform auf eine Scheibe 22 des Kraftfahrzeugs, beispielsweise Windschutzscheibe, projiziert.The projection surface 18th is according to the embodiment shown on a disk 22nd of the motor vehicle, for example windshield, projected.

Bei den dargestellten Bildinformationen 20 handelt es sich beispielsweise um Fahrzeug- und/oder verkehrsbezogene Informationen und/oder Komfortinformationen und/oder - optionen. Bei Fahrzeuginformationen handelt es sich beispielsweise um Informationen über Tankfüllstand, Reichweite, aktuelle Fahrtgeschwindigkeit. Verkehrsbezogene Informationen sind beispielsweise Navigationsinformationen und aktuelle Staumeldungen. Komfortinformationen und/oder - optionen sind beispielsweise Informationen und Optionen bezüglich der Klimaanlage, Sitzheizung, Audiosystemen, Kabriodach und Fensteröffnern.With the image information shown 20th it is, for example, vehicle and / or traffic-related information and / or comfort information and / or options. Vehicle information is, for example, information about the tank level, range, current driving speed. Traffic-related information is, for example, navigation information and current traffic jam reports. Comfort information and / or options are, for example, information and options relating to the air conditioning system, seat heating, audio systems, convertible roof and window openers.

Ferner umfasst das Laserprojektionssystem 2 eine Detektionsvorrichtung 24, die im Weiteren anhand 3 erläutert wird.The laser projection system also includes 2 a detection device 24 , which are subsequently based on 3 is explained.

2 zeigt das erfindungsgemäße Laserprojektionssystem 2 gemäß einer weiteren Ausführungsform, wonach das Laserprojektionssystem 2 eine weitere Ablenkvorrichtung 26 umfasst. 2 shows the laser projection system according to the invention 2 according to a further embodiment, according to which the laser projection system 2 another deflector 26th includes.

Die Ablenkvorrichtung 26 ist ebenfalls ein um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbarer Spiegel 12. Die weitere Ablenkvorrichtung 26 ist zwischen der ersten Ablenkvorrichtung 10 und der Projektionsfläche 18 angeordnet ist.The deflector 26th is also a mirror that can be pivoted about two mutually perpendicular axes 12th . The other deflector 26th is between the first deflector 10 and the projection surface 18th is arranged.

Durch die Kombination der beiden Ablenkvorrichtungen 10, 26 in einem Laserprojektionssystem 2 ist es möglich, den erreichbaren optischen Öffnungswinkel von ca. 20° auf ca. 50° zu vergrößern. Die Laserlichtstrahlen 8 werden sowohl an der ersten als auch an der zweiten Ablenkvorrichtung 10, 26 umgelenkt, so dass größere Abbildwinkel realisiert werden können. Vorteilhafterweise kann durch die Integration der weiteren Ablenkvorrichtung 26 ein kompakter Formfaktor des Laserprojektionssystems 2 beibehalten werden.By combining the two deflection devices 10 , 26th in a laser projection system 2 it is possible to increase the achievable optical opening angle from approx. 20 ° to approx. 50 °. The laser light rays 8th are applied to both the first and second deflectors 10 , 26th deflected so that larger viewing angles can be realized. Advantageously, through the integration of the further deflection device 26th a compact form factor of the laser projection system 2 to be kept.

Schließlich zeigt 3 das Laserprojektionssystem 2 gemäß 2 in einer schematischen Ansicht. Im Bereich der Projektionsfläche 18 befindet sich gemäß der dargestellten Ausführungsform ein Objekt 27, nämlich ein Finger einer Person. Die auf die Projektionsfläche 18 projizierten Laserlichtstrahlen werden an dem Objekt 27 gestreut und/oder reflektiert und von der Detektionsvorrichtung 24 empfangen. Die Detektionsvorrichtung 24 umfasst gemäß der dargestellten Ausführungsform eine Photodiode. Eine Photodiode ist eine Halbleiter-Diode, die unter anderem verwendet wird, um Licht in eine elektrische Spannung oder einen elektrischen Strom umzusetzen oder um mit Licht übertragene Informationen zu empfangen. Anhand der von der Photodiode empfangenen Lichtstrahlen kann mittels Laserentfernungsmessung beispielsweise Laufzeitmessung, oder Phasenlagemessung oder Lasertriangulation von Licht, die Entfernung von und zu dem Objekt 27 bestimmt werden. Insbesondere können auf diese Weise die Position des Objekts und von dem Objekt im Bereich der Projektionsfläche ausgeführte Gesten, wie zum Beispiel Wischen, Scrollen, Antipp- und/oder Schreibbewegungen detektiert werden.Finally shows 3 the laser projection system 2 according to 2 in a schematic view. In the area of the projection surface 18th according to the embodiment shown, there is an object 27 namely, a person's finger. The ones on the projection screen 18th projected laser light beams are applied to the object 27 scattered and / or reflected and from the detection device 24 receive. The detection device 24 comprises according to the illustrated embodiment a photodiode. A photodiode is a semiconductor diode that is used, among other things, to convert light into an electrical voltage or current, or to receive information transmitted by light. On the basis of the light beams received by the photodiode, the distance from and to the object can be measured, for example, by means of laser distance measurement, or phase position measurement or laser triangulation of light 27 to be determined. In particular, the position of the object and gestures carried out by the object in the area of the projection surface, such as wiping, scrolling, tapping and / or writing movements, can be detected in this way.

Die Detektionsvorrichtung ist gemäß der dargestellten Ausführungsform in dem Projektionslaser 4 positioniert. Der Projektionslaser umfasst gemäß der dargestellten Ausführungsform ferner einen Strahlsplitter 28 und optische Elemente 30, beispielsweise Umlenkprismen.
Ferner ist die Detektionsvorrichtung 24 mit einer elektronischen Datenverarbeitungsvorrichtung 30 verbunden.
Dies ist durch die Linie 34 angedeutet. Datenverarbeitungsvorrichtung 30 verarbeitet und wertet von der Detektionsvorrichtung 24 empfangene Informationen aus. Die Verarbeitung und Auswertung der empfangenen Informationen, und die Bestimmung der Entfernung zu einem Objekt erfolgt insbesondere mittels Software. Auf diese Weise ist eine Rückkanalerkennung, also eine Interaktion durch eine Person mit dem Laserprojektionssystem möglich. Auf diese Weise können ebenfalls von der Detektionsvorrichtung 24 erkannte Gesten ausgewertet werden. Die erkannten und ausgewerteten Informationen und Gesten können wiederum eine vordefinierte Aktion auslösen. Beispielsweise kann eine Scroll-Geste dazu führen, dass die angezeigte Bildinformation 20 geändert wird. Dazu steuert die Datenverarbeitungsvorrichtung 32 beispielsweise die Laserlichtquelle 6 an. Dies ist durch die Linie 36 angedeutet.According to the embodiment shown, the detection device is in the projection laser 4th positioned. According to the embodiment shown, the projection laser further comprises a beam splitter 28 and optical elements 30th , for example deflecting prisms.
Furthermore, the detection device 24 with an electronic data processing device 30th connected.
This is through the line 34 indicated. Data processing device 30th processed and evaluated by the detection device 24 received information. The processing and evaluation of the information received and the determination of the distance to an object are carried out in particular by means of software. In this way, a return channel recognition, i.e. an interaction by a person with the laser projection system, is possible. In this way, the detection device 24 recognized gestures are evaluated. The recognized and evaluated information and gestures can in turn trigger a predefined action. For example, a scrolling gesture can lead to the displayed image information 20th will be changed. The data processing device controls this 32 for example the laser light source 6th on. This is through the line 36 indicated.

Ferner können die auf die Projektionsfläche 18 projizierten Bildinformationen 20 eine oder mehrere virtuelle Eingabeflächen 38 umfassen. Dabei kann es sich beispielsweise um ein oder mehrere Auswahlfelder und/oder Bestätigungsfelder handeln. Gemäß der dargestellten Ausführungsform wird die virtuelle Eingabefläche 38 von einer Person manuell bedient, in dem der Finger 26 in den Bereich der virtuellen Eingabefläche 38 gelegt wird. Die Detektionsvorrichtung 24 empfängt dann ebenfalls die an dem Objekt reflektierten Laserstrahlen. Durch die Verarbeitung und Auswertung durch die Datenverarbeitungseinrichtung 32 kann dann erkannt werden, dass über die virtuelle Eingabefläche 38 eine Auswahl und/oder Eingabe getroffen wurde. Die getroffene Auswahl und Eingabe kann wiederum eine vordefinierte Aktion auslösen. Beispielsweise kann auf diese Weise die Klimaanlage oder Sitzheizung oder sonstige Komfortfunktionen gesteuert werden. Eine virtuelle Eingabefläche kann also einen manuellen verkabelten Schalter der Fahrzeugelektronik ersetzen. Dazu kann die Datenverarbeitungseinrichtung 32 mit weiteren nicht dargestellten elektrischen Komponenten des Kraftfahrzeugs verbunden sein. Diese Verbindung ist durch die Linie 40 angedeutet.Furthermore, the on the projection surface 18th projected image information 20th one or more virtual input surfaces 38 include. This can be, for example, one or more selection fields and / or confirmation fields. According to the embodiment shown, the virtual input area 38 operated manually by one person using the finger 26th in the area of the virtual input area 38 is placed. The detection device 24 then also receives the laser beams reflected on the object. Through the processing and evaluation by the data processing device 32 can then be recognized via the virtual input area 38 a selection and / or entry has been made. The selection and entry made can in turn trigger a predefined action. For example, the air conditioning or seat heating or other comfort functions can be controlled in this way. A virtual input area can therefore replace a manually wired switch in the vehicle electronics. The data processing device 32 be connected to other electrical components of the motor vehicle, not shown. That connection is through the line 40 indicated.

Ferner ist in 3 eine elektronische Ansteuervorrichtung 42 dargestellt, die die Spiegel 12 zur Ausführung der Schwenkbewegung ansteuert. Gemäß der dargestellten Ausführungsform werden die Spiegel 12 der Ablenkvorrichtung 10, 26 über eine gemeinsame Ansteuervorrichtung 42 angesteuert. Prinzipiell kann jeder Spiegel auch durch eine eigene Ansteuervorrichtung angesteuert werden. Über eine Verbindung 44 werden Aktoren, beispielsweise Motoren angesteuert, so dass die Spiegel eine Schwenkbewegung ausführen.Furthermore, in 3 an electronic control device 42 depicted showing the mirror 12th controls to execute the swivel movement. According to the embodiment shown, the mirrors 12th the deflector 10 , 26th via a common control device 42 controlled. In principle, each mirror can also be controlled by its own control device. Via a connection 44 actuators, for example motors, are controlled so that the mirrors perform a pivoting movement.

Schließlich können die Ablenkvorrichtungen 10, 26 eine Positionserkennungsvorrichtung umfassen. Eine solche Positionserkennungsvorrichtung gewährleistet eine genaue Steuerung und Positionierung der Ablenkvorrichtungen 10, 26. Die Positionserkennungsvorrichtung ist in den Figuren nicht weiter dargestellt. Über die Linie 46 ist schematisch angedeutet, dass die Positionserkennungsvorrichtung eine jeweilige Position der Spiegel 12 an die Ansteuervorrichtung 42 überträgt.Finally, the deflectors 10 , 26th comprise a position detection device. Such a position detection device ensures precise control and positioning of the deflection devices 10 , 26th . The position detection device is not shown further in the figures. Over the line 46 is indicated schematically that the position detection device a respective position of the mirror 12th to the control device 42 transmits.

Claims (12)

Laserprojektionssystem (2) zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug zum Projizieren von sichtbaren Bildinformationen (20) auf eine sich im oder am Kraftfahrzeug befindliche Projektionsfläche (18), umfassend - einen Projektionslaser (4) mit mindestens einer Laserlichtquelle (6) zum Aussenden von Laserlichtstrahlen (8), - eine Ablenkvorrichtung (10) zum wahlweisen Ablenken der Laserlichtstrahlen (8) auf verschiedene Bildpunkte der Projektionsfläche (18) mit einem um zwei zueinander senkrechte Achsen (14, 16) schwenkbaren Spiegel (12) und eine Ansteuervorrichtung (42) zum Ansteuern des Spiegels (12), dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Ablenkvorrichtung (26) mit einem um zwei zueinander senkrechte Achsen (14, 16) schwenkbaren Spiegel (12) und eine Ansteuervorrichtung (42) zum Ansteuern des Spiegels (12) vorgesehen ist, wobei die weitere Ablenkvorrichtung (26) zwischen der ersten Ablenkvorrichtung (10) und der Projektionsfläche (18) angeordnet ist.Laser projection system (2) for use in a motor vehicle for projecting visible image information (20) onto a projection surface (18) located in or on the motor vehicle, comprising - a projection laser (4) with at least one laser light source (6) for emitting laser light beams (8) ), - a deflection device (10) for optionally deflecting the laser light beams (8) onto different pixels of the projection surface (18) with a mirror (12) pivotable about two mutually perpendicular axes (14, 16) and a control device (42) for controlling the Mirror (12), characterized in that a further deflection device (26) with a mirror (12) pivotable about two mutually perpendicular axes (14, 16) and a control device (42) for controlling the mirror (12) is provided, the further deflection device (26) is arranged between the first deflection device (10) and the projection surface (18). Laserprojektionssystem (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektionsvorrichtung (24) zum Empfangen von Laserlichtstrahlen vorgesehen ist, so dass anhand von an einem sich im Bereich der Projektionsfläche (18) befindlichen Objekt (26) reflektierten und von der Detektionsvorrichtung (24) empfangenen Laserlichtstrahlen, das sich im Bereich der Projektionsfläche (18) befindliche Objekt (26) detektiert werden kann.Laser projection system (2) Claim 1 , characterized in that a detection device (24) is provided for receiving laser light beams, so that on the basis of an object (26) reflected on an object (26) located in the area of the projection surface (18) and received by the detection device (24), laser light beams that are in The object (26) located in the area of the projection surface (18) can be detected. Laserprojektionssystem (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (24) ein optoelektronisches Bauteil, beispielsweise eine Photodiode, umfasst.Laser projection system (2) Claim 2 , characterized in that the detection device (24) comprises an optoelectronic component, for example a photodiode. Laserprojektionssystem (2) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (24) mit einer elektronischen Datenverarbeitungsvorrichtung (32) in Verbindung steht, welche von der Detektionsvorrichtung (24) empfangene Informationen verarbeitet und auswertet.Laser projection system (2) Claim 2 or 3 , characterized in that the detection device (24) is connected to an electronic data processing device (32) which processes and evaluates information received from the detection device (24). Laserprojektionssystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Projektionsfläche (18) projizierten Bildinformationen (20) Fahrzeug- und/oder verkehrsbezogene Informationen und/oder Komfortinformationen und/oder -optionen umfassen.Laser projection system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the image information (20) projected onto the projection surface (18) includes vehicle and / or traffic-related information and / or comfort information and / or options. Laserprojektionssystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Projektionsfläche (18) projizierten Bildinformationen mindestens eine virtuelle Eingabefläche (38) umfassen.Laser projection system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the image information projected onto the projection surface (18) comprises at least one virtual input surface (38). Laserprojektionssystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die weitere Ablenkvorrichtung (10, 26) eine Positionserkennungsvorrichtung umfasst.Laser projection system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the further deflection device (10, 26) comprises a position detection device. Laserprojektionssystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere weitere optische Elemente, beispielsweise Umlenkprismen (30) vorgesehen sind.Laser projection system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that one or more further optical elements, for example deflecting prisms (30), are provided. Laserprojektionssystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektionslaser (4) eine rote Laserlichtquelle, eine grüne Laserlichtquelle und eine blaue Laserlichtquelle umfasst.Laser projection system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the projection laser (4) comprises a red laser light source, a green laser light source and a blue laser light source. Kraftfahrzeug mit einem Projektionssystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle with a projection system (2) according to one of the preceding claims. Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsfläche (18) die Windschutzscheibe (22) oder eine Seitenscheibe des Fahrzeugs ist.Motor vehicle after Claim 10 , characterized in that the projection surface (18) is the windshield (22) or a side window of the vehicle. Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsfläche (18) eine reflektierende Zwischenschicht im Kraftfahrzeug ist.Motor vehicle after Claim 10 , characterized in that the projection surface (18) is a reflective intermediate layer in the motor vehicle.
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