CN104670074B - 用于提供后组合灯功能的曲面显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于提供后组合灯功能的曲面显示装置。也提供了用于提供后组合灯功能的方法。该装置包括被配置为将图像投影到预定投影区域的激光扫描投影仪。第一反射镜被配置为反射从激光扫描投影仪投影的图像，并且第二反射镜被配置为反射从第一反射镜反射的图像。曲面屏幕显示从第二反射镜反射的图像。控制器被配置为从检测运行状态的数据检测器接收数据，基于接收数据从事先设置的图像数据列表确定将被显示在曲面屏幕上的图像，并且基于确定图像操作激光扫描投影仪。

Description

用于提供后组合灯功能的曲面显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年12月2日向韩国知识产权局提交的第10-2013-0148733号的韩国专利申请的优先权和权益，通过引用将其全部内容结合在此。
技术领域
本发明涉及一种曲面显示装置。更具体地，本发明涉及一种用于提供后组合灯功能的曲面显示装置。
背景技术
通常，车辆内安装有前灯、转向信号灯、尾灯、刹车灯、倒车灯、以及危险等。车辆驾驶员使用各灯向其他驾驶员或者行人表示其意图并且在黑暗环境中驾驶车辆。
图1是示出了安装常规后组合灯的车辆的后部的示例图。参考图1，转向信号灯6表示车辆的移动方向，尾灯7表示车辆的驾驶状态，以及倒车灯8表示车辆的反向状态。尾灯7还可用作用于表示车辆的减速状态或者刹车状态的刹车灯。同时，通过同时打开和关闭转向信号灯6，转向信号灯6还可用作用于表示危险状态的危险灯。与转向信号灯6、尾灯7、刹车灯、以及倒车灯8一体形成的各灯被称之为“后组合灯5”。通常，根据车型确定后组合灯的形状。因此，很难制造具有驾驶员期望形状的后组合灯。
本部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景技术的理解，且因此可包括不形成此国家中本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供一种用于提供具有使用激光扫描投影仪而非安装在车辆后部的多个灯的优点的后组合灯的曲面显示装置。
本发明的示例性实施方式提供一种用于提供后组合灯功能的曲面显示装置，可包括：激光扫描投影仪，被配置为将图像投影到预定投影区域；第一反射镜，被配置为反射从激光扫描投影仪投影的图像；第二反射镜，被配置为反射从第一反射镜反射的图像；曲面屏幕，被配置为显示从第二反射镜反射的图像；以及控制器，被配置为从检测运行状态的数据检测器接收数据，基于接收数据从事先设置的图像数据列表确定显示在曲面屏幕上的图像；并且根据确定图像操作激光扫描投影仪。
第一反射镜可以是基于曲面屏幕的曲率值制造的非球面镜。控制器可被配置为基于曲面屏幕的曲率值调整从激光扫描投影仪输出的激光束的输出定时。图像数据列表可进一步包括文本图像。激光扫描投影仪可包括：被配置为输出激光束的激光发生器、被配置为组合从激光发生器投影的激光束的激光组合器、以及被配置为通过扫描激光束将图像投影到预定区域的微光机电系统(MEMS)扫描仪。
此外，激光发生器可包括：被配置为投影红色激光束的红色激光源，、被配置为投影绿色激光束的绿色激光源、以及被配置为投影蓝色激光束的蓝色激光源。激光组合器可包括：布置在从激光发生器投影的激光束的投影方向的各方向上的多个准直透镜、以及对应于从多个准直透镜投影的激光束的投影方向的各方向的多个二向色镜。MEMS扫描仪可包括扫描激光束的MEMS镜。
数据检测器可包括：制动踏板位置传感器，被配置为检测制动踏板是否按压(例如，啮合)；变速档位(shift-speed)传感器，被配置为检测当前啮合的变速档位；转向信号开关检测器，被配置为检测转向信号开关是否打开或者关闭；以及危险灯开关检测器，被配置为检测危险灯是否打开或者关闭。
如上所述，根据本发明的示例性实施方式，可以表述具有驾驶员期望设计的后组合灯。此外，即使曲面屏幕的形状改变，曲面显示装置也可提供后组合灯功能，因此，不需要根据车型额外地制造多个灯。
附图说明
图1是示出了根据现有技术的安装常规后组合灯的车辆的后部的示例图；
图2是根据本发明的示例性实施方式的用于提供后组合功能的曲面显示装置的示例性示意图；
图3是根据本发明的示例性实施方式的激光扫描投影仪的示例性示意图；以及
图4是示出了安装有用于提供根据本发明的示例性实施方式的后组合灯功能的曲面显示装置的车辆的后部的示例图。
附图标记说明
1：车辆
5：后组合灯
10：曲面屏幕
20：激光扫描投影仪
30：第一反射镜
40：第二反射镜
50：控制器
60：数据检测器
100：曲面显示装置
具体实施方式
应当理解，本文中所使用的术语“车辆(vehicle)”或“车辆的(vehicular)”或其他类似术语包括广义的机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆；包括各种小船、海船的船只；航天器等；并且包括混合动力车辆、电动车辆、燃油车、插电混合动力车、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，燃料来源于非汽油能源)。
尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元来执行示例性处理，但是应当理解，也可由一个或者多个模块执行该示例性处理。此外，应当理解，术语控制器/控制单元指代包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置为对模块进行存储，并且处理器具体地被配置为执行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个处理。
进一步地，本发明的控制逻辑可体现为非暂存性计算机可读介质，在计算机可读介质上包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的实例包括但并不限于：ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动、智能卡和光学数据存储器设备。计算机可读介质也可分布在网络耦合的计算机系统中，从而以分布式方式内存并且例如由车载通信服务器(telematics server)或控制器局域网络(CAN)执行该计算机可读介质。
本文中所使用的措辞仅是为了描述特定实施方式而并不旨在对本发明进行限制。除非上下文另有明确说明，否则如本文中所使用的单数形式“一(a)”、“一(an)”及“该”也旨在包括复数形式。还应当理解，当术语“包括”和/或“包含”用于本说明书时，其描述了存在所述特征、整体、步骤、操作、元件及/或组件，但并不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件及/或其组合。作为本文中所用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项的任何及所有组合。
除非在上下文中明确指出或者是显而易见的，否则本文中所使用的术语“约”被理解为在本领域中正常误差的范围内，例如在2个平均标准差内。“约”可以被理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非上下文另明确说明，本文中提供的所有数值由术语“约”修饰。
在下文中，将参考其中示出本发明的示例性实施方式的附图更为充分地描述本发明。本领域技术人员应当认识到，在不背离本发明的精神或者范围情况下，可以各种不同方式修改所描述的示例性实施方式。此外，因为便于说明而随意示出了附图中所示的各组件，所以本发明并不特别局限于附图中所示的组件。
图2是用于提供根据本发明的示例性实施方式的后组合灯功能的曲面显示装置的示例性示意图。图3是根据本发明的示例性实施方式的激光扫描投影仪的示例性示意图。如图2和图3所示，根据本发明的示例性实施方式的曲面显示装置100可包括：曲面屏幕10、激光扫描投影仪20、第一反射镜30、第二反射镜40、以及控制器50。贯穿本说明书中，从激光扫描投影仪20输出的图像的水平方向的轴表示为x轴，并且图像的垂直方向的轴表示为y轴。
曲面显示装置100可根据车辆的内部设计设置在的车辆的后面。曲面屏幕10可由透明的丙烯酸类材料制成以显示图像。图像可从激光扫描投影仪20投影到曲面屏幕10上，并且图像可被位于车辆后部的诸如驾驶员或者行人等观察者视觉上识别。图像可包括：转向信号灯图像、尾灯图像、刹车灯图像、倒车灯图像、危险灯图像等。图像可进一步包括文本。例如，可在显示刹车灯图像和危险灯图像时同时显示短语“紧急刹车”。
此外，激光扫描投影仪20可包括均由控制器50执行的激光发生器21、激光组合器23、以及微光机电系统(MEMS)扫描仪25。激光发生器21可包括：被配置为投影红色激光束的红色激光源21a、被配置为投影绿色激光束的绿色激光源21b、以及被配置为投影蓝色激光束的蓝色激光源21c。红色激光源21a、绿色激光源21b、以及蓝色激光源21c中的各激光源可被配置为基于从控制器50输出的控制信号投影激光束。可将这种不同的激光束混合以再生各种颜色。
而且，由于高定向性，激光束可在大致直线上移动并且可不扩散。当使用激光束时，与常规荧光灯相比较，根据激光束的特性即使使用极低功率情况下，也可以实现密集的单一波长的基本纯色。因此，可以提供具有改善质量的图像，由于不需要匹配焦点所以无需考虑激光扫描投影仪20与曲面屏幕10之间的距离。
激光组合器23可被配置为组合从激光发生器21投影的激光束。激光组合器23还可被配置为经由单路径将从激光发生器21输出的激光束传输给MEMS扫描仪25。激光组合器23可包括：多个准直透镜230a、230b、以及230c和多个二向色镜235a、235b、以及235c。多个准直透镜230a、230b、以及230c可设置在从激光发生器21投影的激光束的投影方向上。因此，多个准直透镜230a、230b、以及230c可被配置为折射激光束以产生平行激光束。
二向色镜可被配置为反射特定频带的激光束并且穿过除特定频带之外的各频率的激光束。具体地，对应于红色激光源21a的投影方向的二向色镜235a可被配置为反射红色频带的激光束并且穿过除红色频带之外的各频率的激光束(例如，允许光束穿过镜而非反射该光束)。对应于绿色激光源21b的投影方向的二向色镜235b可被配置为反射绿色频带的激光束并且穿过除绿色频带之外的各频率的激光束。对应于蓝色激光源21c的投影方向的二向色镜235c可被配置为反射蓝色频带的激光束并且穿过除蓝色频带之外的各频率的激光束。二向色镜235a、235b以及235c中的各二向色镜可被配置为向MEMS扫描仪25反射激光束。
MEMS扫描仪25可包括：被配置为沿着x轴方向和y轴方向扫描激光束的MEMS镜255和与控制器50连接的驱动部(未示出)。驱动部可被配置为基于从控制器50输出的驱动信号相对于x轴或者y轴旋转MEMS镜255。MEMS镜255可被配置为通过扫描激光束将图像投影到预定投影区域上。控制器50可连接至激光发生器21和MEMS扫描仪25，并且可利用通过预定程序执行的一个或者多个处理器来实施。预定程序可包括用于执行包含在用于根据本发明的示例性实施方式控制激光扫描投影仪20以显示图像的方法中各步骤的一系列命令。
根据由数据检测器60检测的运行状态，控制器50可被配置为从事先设置的图像数据列表(例如，存储的图像数据列表)确定将被显示在曲面屏幕10上的图像。图像数据列表可包括：转向信号灯图像、尾灯图像、刹车灯图像、倒车灯图像、以及危险灯图像。图像数据列表可进一步包括文本图像。
由控制器50执行的数据检测器60可包括：制动踏板位置传感器61、变速档位传感器63、转向信号开关检测器65、以及危险灯开关检测器67。制动踏板位置传感器61可被配置为检测制动踏板是否啮合。换言之，制动踏板位置传感器61可被配置为检测驾驶员的减速意图。变速档位传感器63可被配置为检测当前啮合的变速档位。转向信号开关检测器65可被配置为检测转向信号开关是否打开或者关闭。危险灯开关检测器67可被配置为检测危险灯是否打开或者关闭。
本发明的示例性实施方式中的数据检测器60足以将有关制动踏板的操作的信息、有关变速档位的信息、有关转向信号开关的操作的信息、以及有关危险灯开关的操作的信息提供给控制器50。因此，可以理解的是，本说明书和权利要求中的数据检测器60可包括可向控制器50提供有关制动踏板的操作的信息、有关变速档位的信息、有关转向信号开关的操作的信息、以及有关危险灯开关的操作的信息的任何设备。
控制器50可被配置为将控制信号输出给激光源21a、21b、以及21c中的各激光源以闪烁激光束。控制器50还可被配置为将驱动信号输出给MEMS扫描仪25以调整被MEMS镜255反射的激光束的方向，从而致使激光束形成扫描线SL。控制器50可被配置为操作激光扫描投影仪20以投影可在第一反射镜30的反射面上形成图像的激光束。具体地，通过扫描闪烁的激光束，可在第一反射镜30的反射面上形成图像的各像素。一个帧时间(即，当根据顺序扫描技术对激光束进行顺序扫描时，MEMS镜255返回至原位置所花费的时间)可以约为1/60秒，但并不局限于此。
形成在第一反射镜30上的图像可被反射向第二反射镜40。第二反射镜40可被配置为将从第一反射镜30反射的激光束反射向曲面屏幕10。第一反射镜30可以是基于曲面屏幕10的曲率值制造的非球面镜。此外，当第一反射镜30是平面镜时，控制器50可被配置为基于曲面屏幕10的形状调整从激光扫描投影仪20输出的激光束的输出定时。换言之，控制器50可被配置为基于曲面屏幕10的曲率值调整由MEMS镜255扫描的激光束的方向。因此，可将形成在曲面屏幕10上的图像不失真地显示给位于车辆后部的诸如驾驶员或者行人等观察者。此外，通过使用第一反射镜30，可以调整显示曲面屏幕10上的图像所需的激光束的路径深度，从而降低曲面显示装置100的尺寸。
图4是示出了安装有用于提供根据本发明的示例性实施方式的后组合灯功能的曲面显示装置的车辆的后部的示例图。如图4所示，当啮合制动踏板时，可将刹车灯图像15投影到布置在车辆1后面的曲面屏幕10上。控制器50可被配置为基于从数据检测器60传输的数据操作激光扫描投影仪20，从而将转向信号灯图像、尾灯图像、倒车灯图像、危险灯图像以及文本图像显示在曲面屏幕10上。
如上所述，根据本发明的示例性实施方式，可以展示具有驾驶员期望设计的后组合灯。此外，即使曲面屏幕10的形状改变，曲面显示装置100也可提供后组合灯功能，因此，不需要根据不同车型制造多个灯。
尽管已经结合目前被视为实用的示例性实施方式描述了本发明，然而，应当理解的是，本发明并不局限于所公开的示例性实施方式，而是，相反，本发明旨在覆盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种变形和等同配置。

Claims (14)

1.一种用于提供后组合灯功能的曲面显示装置，包括：
激光扫描投影仪，被配置为将图像投影到预定投影区域；
第一反射镜，被配置为反射从所述激光扫描投影仪投影的所述图像；
第二反射镜，被配置为反射从所述第一反射镜反射的所述图像；
曲面屏幕，被配置为显示从所述第二反射镜反射的所述图像；以及
控制器，被配置为从检测运行状态的数据检测器接收数据，基于接收的所述数据从事先设置的图像数据列表确定将被显示在所述曲面屏幕上的图像，并且根据确定的所述图像操作所述激光扫描投影仪，
其中，所述图像数据列表包括：转向信号灯图像、尾灯图像、刹车灯图像、倒车灯图像、以及危险灯图像，
其中，所述控制器被配置为基于所述曲面屏幕的曲率值调整从所述激光扫描投影仪输出的激光束的输出定时。
2.根据权利要求1所述的曲面显示装置，其中，所述第一反射镜是基于所述曲面屏幕的曲率值制造的非球面镜。
3.根据权利要求1所述的曲面显示装置，其中，所述图像数据列表进一步包括文本图像。
4.根据权利要求1所述的曲面显示装置，其中，所述激光扫描投影仪包括：
激光发生器，被配置为输出激光束；
激光组合器，被配置为组合从所述激光发生器投影的所述激光束；以及
微光机电系统扫描仪，被配置为通过扫描所述激光束将所述图像投影到所述预定投影区域。
5.根据权利要求4所述的曲面显示装置，其中，所述激光发生器包括：
红色激光源，被配置为投影红色激光束；
绿色激光源，被配置为投影绿色激光束；以及
蓝色激光源，被配置为投影蓝色激光束。
6.根据权利要求4所述的曲面显示装置，其中，所述激光组合器包括：
多个准直透镜，布置在从所述激光发生器投影的所述激光束的各个投影方向上；以及
多个二向色镜，对应于从所述多个准直透镜投影的所述激光束的各个所述投影方向。
7.根据权利要求4所述的曲面显示装置，其中，所述微光机电系统扫描仪包括被配置为扫描所述激光束的微光机电系统镜。
8.根据权利要求1所述的曲面显示装置，其中，所述数据检测器包括：
制动踏板位置传感器，被配置为检测制动踏板是否啮合；
变速档位传感器，被配置为检测当前啮合的变速档位；
转向信号开关检测器，被配置为检测转向信号开关是否打开或者关闭；以及
危险灯开关检测器，被配置为检测危险灯开关是否打开或者关闭。
9.一种用于提供后组合灯功能的曲面显示方法，包括：
由控制器将图像投影到预定投影区域；并且
由所述控制器从检测运行状态的数据检测器接收数据，基于所接收的所述数据从事先设置的图像数据列表确定将被显示在曲面屏幕上的图像，
其中，所述图像数据列表包括：转向信号灯图像、尾灯图像、刹车灯图像、倒车灯图像、以及危险灯图像，
其中，所述曲面显示方法进一步包括：
由所述控制器基于所述曲面屏幕的曲率值调整从激光扫描投影仪输出的激光束的输出定时。
10.根据权利要求9所述的曲面显示方法，其中，所述图像数据列表进一步包括文本图像。
11.根据权利要求9所述的曲面显示方法，进一步包括：
由所述控制器输出激光束；
由所述控制器组合从激光发生器投影的所述激光束；并且
由所述控制器通过扫描所述激光束将所述图像投影到所述预定投影区域。
12.一种包含程序指令的非暂存性计算机可读介质，所述程序指令在由控制器执行时被配置为执行以下步骤：
将图像投影到预定投影区域；以及
从检测运行状态的数据检测器接收数据，基于所接收的所述数据从事先设置的图像数据列表确定将被显示在曲面屏幕上的图像，
其中，所述图像数据列表包括：转向信号灯图像、尾灯图像、刹车灯图像、倒车灯图像、以及危险灯图像，
其中，所述程序指令在由控制器执行时进一步被配置为执行以下步骤：
基于所述曲面屏幕的曲率值调整从激光扫描投影仪输出的激光束的输出定时。
13.根据权利要求12所述的非暂存性计算机可读介质，其中，所述图像数据列表进一步包括文本图像。
14.根据权利要求12所述的非暂存性计算机可读介质，其中，所述程序指令在由控制器执行时进一步被配置为执行以下步骤：
输出激光束；
输出从激光发生器投影的所述激光束；以及
通过扫描所述激光束将所述图像投影到所述预定投影区域。
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