CN107878300B - 通过机动车辆的投影系统投射图像的方法和投影系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于通过机动车辆的投影系统投射至少一个图像的方法。所述方法包括以下步骤：检测(30)中断区域；确定驾驶员在被称为投影参照系(Rp)的预定参照系中的位置；根据确定的驾驶员的位置来计算(46)用于变换图像的变换矩阵(M)；生成(54)控制信号，所述控制信号通过将所述变换矩阵(M)应用于至少一个存储图像而获得；由所述控制信号控制(56)所述成像装置(18)，以便投射变换图像，所述象形图在垂直平面(PV)中以所述变换图像呈现给驾驶员；和投射(58)所述变换图像。

Description

通过机动车辆的投影系统投射图像的方法和投影系统
技术领域
本发明涉及道路安全和机动车辆照明的领域。
背景技术
道路有时由于道路维修工程、使路边或中间带上生长的植被变薄的工程、道路标记维 修工程、或者仅是由于表面上的粗糙块(例如，中空或坑洼)而被中断。
这种中断通常由路标指示。然而，驾驶员经常因出现这种中断区域而感到意外，并且 在快速变道时出现问题，从而改变驾驶员的车辆的驾驶线路或者仅根据需要尽可能快地调整 驾驶速度。
因此，事故有时是由道路上的这些中断区域造成的。理想的是补充通过额外信号指示 在中断区域中的路标所提供的指示。
发明内容
为此，本发明涉及一种用于通过机动车辆的投影系统来投射至少一个图像的方法，所 述投影系统包括能够检测中断区域并产生报警信号的检测装置、能够生成控制信号的处理单 元、能够接收控制信号并投射数字图像的成像装置以及存储表现为象形图的至少一个图像的 存储单元，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)检测中断区域；
b)传送报警信号；以及在收到报警信号时：
c)生成控制信号，所述生成控制信号的步骤包括以下子步骤：
确定驾驶员在被称为投影参照系的预定参照系中的位置；
根据确定的驾驶员的位置计算用于变换图像的变换矩阵；
生成控制信号，所述控制信号通过将所述变换矩阵应用于至少一个存储图像而获得；
d)由控制信号控制成像装置以投射变换图像，所述象形图在垂直平 面中以所述变换图像呈现给驾驶员；和
e)投射变换图像。
有利地，根据本发明的投影方法和投影系统提供可以容易且快速地去 除的附加信号指示。
该附加信号指示特别适用于临时的中断区域，例如由道路作业、泥石 流或滑坡、停放在道路上的坏车、交通事故等引起的中断区域。
根据具体的实施例，根据本发明的投影方法包括以下特征中的一个或 多个：
所述变换矩阵被设计成相对于在道路上延伸的水平轴线将所述存储 图像枢转90°的角度，所述水平轴线垂直于所述车辆的移动方向；
所述生成控制信号的步骤还包括：将至少一个阴影区域添加到所述变 换图像以使得以所述变换图像显示的所述象形图以3D形式被所述驾驶员 感知的步骤；
所述检测装置包括能够接收电磁信号的接收器和所述车辆的地理定 位系统，并且所述检测所述中断区域的步骤包括以下步骤：
确定机动车辆的地理位置；
接收能够指示道路上的至少一个中断区域的电磁信号；
确定机动车辆行驶通过所述中断区域的可能性；
当机动车辆打算行驶通过所述中断区域时，生成报警信号；
电磁信号是选自程序信号、无线电信网络信号和计算机网络信号的射 频信号，其中所述计算机网络信号由IEEE 802.11分类标准限定的通信协议 控制；
电磁信号为光信号，例如是具有在400纳米和800纳米之间的波长的信 号；
所述投影系统包括照相机，并且其中所述检测步骤包括以下步骤：
通过所述照相机获取表示道路的至少一个图像；
处理获取的所述至少一个图像以便检测中断区域的存在；和
生成报警信号；
象形图是表示选自交通锥标、路标、线或导向箭头和临时作业标志中 的元素的图像；
所述方法还包括拍摄机动车辆的驾驶员的图像的步骤，并且其中所述 确定所述驾驶员在被称为所述投影参照系的预定参照系中的位置的步骤 由所述拍摄图像实现。
本发明还涉及一种用于投射至少一个图像的机动车辆的图像投影系 统，所述投影系统包括：
存储单元，所述存储单元适于存储表现为象形图的至少一个图 像；
检测装置，所述检测装置能够检测中断区域，所述检测装置被设 计成在检测到所述中断区域时生成报警信号；
处理单元，所述处理单元连接到成像器和所述检测装置，所述处 理单元能够根据限定在被称为投影参照系的预定参照系中的驾驶员的位 置来计算变换矩阵并能够由所述变换矩阵和所述存储图像生成控制信号； 和
成像装置，所述成像装置能够由接收到的控制信号投射至少一个 变换图像，，所述变换图像在垂直平面中呈现给机动车辆的所述驾驶员。
作为变形例，投影系统包括光源和投影装置，所述光源能够朝向所述 成像装置发射光束，所述投影装置能够将所述变换图像投射到道路上。
作为变形例，投影系统包括成像器，所述成像器能够拍摄机动车辆的 驾驶员的图像，并且处理单元能够在拍摄的所述图像中搜索驾驶员的位置 并能够由所确定的驾驶员的位置定义所述变换矩阵。
附图说明
参照附图，阅读下面的说明将更清楚地理解本发明，该说明仅作为非 限制性示例而提供，在附图中：
图1是根据本发明的第一实施例的投影系统的示意图；
图2是呈现根据本发明的投影方法的主要步骤的视图；
图3是呈现根据本发明的投影方法的检测步骤的第一实施例的步骤的 视图；
图4是装配有根据本发明的投影系统的车辆的侧视图；
图5是可以通过根据本发明的投影方法成像的交通锥标的立体图；
图6是呈现根据本发明的投影方法的检测步骤的第二实施例的步骤的 视图；以及
图7至图23是于2016年9月13日提交的专利申请PCT/EP2016/071596的 视图。
具体实施方式
根据本发明的投影方法由图1中示意性示出的投影系统2来实施。
该投影系统2包括用于检测中断区域的存在的装置4、能够存储要被投 射的图像和驾驶员的位置的坐标的存储单元6、以及连接到检测装置4、存 储单元6和成像器8的处理单元10。
检测装置可以根据两个不同的实施例来制造而成。
根据本发明的第一实施例，检测装置4包括能够接收由车辆外的远程 终端发出的电磁信号的接收器3和车辆的地理定位系统5。
接收器3可以例如由汽车无线电设备组成。在这种情况下，电磁信号 为程序信号，例如TMC(交通信息信道)信号。TMC是欧洲标准，该欧洲标 准通常通过FM无线电频段中的RDS(无线电数据系统)允许交通信息被广 播给道路使用者。远程终端为无线电设备的传输装置。
接收器3也可以由移动电话接收器组成。在这种情况下，电磁信号是 移动电话网络信号，例如GSM(全球移动通信系统)信号、GPRS(全球分组 无线电业务)信号或UMTS(通用移动电信系统)信号。无线电信网络例如由 3G或4G标准限定。
接收器3还可以由计算机或平板电脑接收器组成。在这种情况下，电 磁信号是如由IEEE 802.11标准所限定的通信协议控制的计算机网络信号， 例如Wi-Fi(无线保真)信号。
最后，接收器3可以由照相机组成。电磁信号因此为VLC(可见光通信) 信号。该信号具有在400纳米和700纳米之间的波长。所述信号可以由交通 信号灯或道路照明基础设施(例如，路灯)传输。
定位系统5能够确定车辆的地理位置。所述定位系统例如由GPS(全球 定位系统)装置构成。
根据这里未示出的本发明的第二实施例，检测装置4包括能够对道路 成像的照相机和连接到照相机的处理器，所述处理器能够分析由照相机拍 摄的图像，以便确定道路上的粗糙块的存在，例如道路上的孔的存在。
存储单元6为ROM、UVPROM、PROM、EPROM或EEPROM存储器。 所述存储单元能够存储图像，所述图像中的每一个都显示象形图。象形图 为表示情况的图形符号，所述图形符号的意义可能很快被理解。象形图可 以包括数字图和/或字母数字符号。象形图可以例如代表一个或多个交通锥 标、路标、线或导向箭头或临时作业标志。
存储单元6还能够将驾驶员的位置坐标存储在被称为投影参照系Rp的 预先定义的参照系中。该参照系Rp显示在图4中。具体地，存储单元6将驾 驶员的眼睛的位置的坐标存储在该参照系Rp中。该位置是基于不同高度或 不同体型的多个驾驶员的眼睛的位置建立的平均位置。
处理单元10是处理计算单元。
根据本发明的投影系统2还包括能够发射光束的光源16、能够由源自 光源16的光束和控制信号成像数字图像的成像装置18和设计成将图像投 射到道路上的投影装置。
光源16例如由发光二极管和准直器构成。作为变形例，发光二极管被 激光光源代替。
成像装置18例如由微镜阵列组成。微镜阵列通常由缩写DMD表示， 代表数字微镜装置。所述成像装置包括大量分布成行和列的微镜。每一个 微镜适用于接收由光源16发射的光束的一部分并将所述光束朝向投影装 置20或者朝向吸光体反射。该组微镜被设计成投射数字图像。
投影装置20通常包括输入透镜和输出透镜。这些透镜由塑料材料和/ 或玻璃制成。输出透镜例如为凸透镜。
根据这里未示出的实施例，存储单元6不包括驾驶员的位置在投影参 照系Rp中的坐标。
在该实施例中，投影系统包括连接到处理单元的成像器。成像器能够 对机动车辆的驾驶员进行成像。成像器例如由照相机构成。可以使用驾驶 员监视装置的照相机。处理单元能够通过图像处理在所拍摄的图像中搜索 驾驶员的位置。该图像处理操作例如使用边缘检测来执行。具体地，处理 单元在拍摄图像中搜索驾驶员的眼睛的位置。接下来，驾驶员的眼睛的位 置被定义在位于投影装置上的参照系Rp中。
参照图2，根据本发明的投影方法从检测中断区域的步骤30开始。
该检测步骤30可以根据两个不同的实施例执行。根据图3所示的本发 明的第一实施例，检测步骤包括确定机动车辆的地理位置的步骤32。该地 理位置在道路图上被定义，例如通常用于GPS装置中的道路图。
在步骤34期间，检测装置4接收能够指示道路上的地理中断区域的电 磁信号和与中断类型有关的一条信息。
在步骤36期间，检测装置判定车辆是否要行驶通过检测装置4检测到 的中断区域38。如果是这种情况，则检测装置4在步骤40期间产生报警信 号。
在步骤42期间，检测装置4将报警信号发送给处理单元10。报警消息 包含关于中断类型及其在道路上的确切位置的信息，例如中断是否仅在道 路的边缘上或在中间带上或者中断是否是右侧车道中的中断。
在步骤44期间，在接收到该报警信号时，在投影参照系Rp中确定驾驶 员的位置。通过在存储单元6中搜索坐标来执行该确定。具体地，搜索驾 驶员的眼睛的位置的坐标。
在步骤46期间，处理单元10能够根据在投影参照系Rp中驾驶员的眼睛 的位置来计算变换矩阵M。该变换矩阵M被设计成使得生成变换图像。如 图4所示，变换图像以在垂直平面PV中延伸的方式呈现给驾驶员。变换矩 阵M被设计成将存储的图像相对于垂直于车辆的行驶方向的在道路上延 伸的水平轴线A枢转垂直90°的角度。
因此，车辆的驾驶员不具有观看图4中用粗体限定的区域ZP中的道路 上平坦延伸的图像的印象，而是具有观看表现为在图4中的由I表示的区域 中垂直延伸的图像的印象。实际中，图像实际上被投射到道路的区域ZP 上。
计算该变换矩阵的一种方法是2016年9月13日提交的 PCT/EP2016/071596号在先专利申请的主题。该在先专利申请尚未公开。 为了给出本发明的实施例，该在先专利申请在本专利申请的说明书的最后 进行了呈现。
在步骤48期间，处理单元10根据检测装置4传送的报警消息中所包含 的信息来从存储在存储装置中的所有图像中选择显示特定象形图的图像。 所选择的图像被从存储单元6传送到处理单元10。因此，当中断与沿着道 路边缘的道路作业有关时，处理单元10选择表示一排交通锥标的图像，如 图5所示。
在步骤50期间，将变换矩阵M应用于来自存储单元的图像。该应用通 过将变换矩阵乘以存储的图像来实现。该乘法使投影图像变形，以便产生 变换图像。变换图像提供的视觉印象是所述图像为实际物体，其形式为放 置在道路上且垂直延伸的象形图。该应用通过将变换矩阵乘以存储的图像 来实现。
在步骤52期间，处理单元10添加变换图像的阴影区域以给驾驶员提供 以3D显示变换图像中所示的象形图的视觉印象。使用已知的图像处理技术 来执行阴影区域的这种添加。
因此，图5示出机动车辆的驾驶员感觉到的放置在道路边缘上的三个 交通锥标的视觉印象的一个示例。通过实施根据本发明的投影方法获得该 视觉印象。
在步骤54期间，处理单元生成表示变换图像的控制信号。
在步骤56期间，控制信号被传送到成像装置18，所述成像装置对变换 图像进行成像并将该图像投射到投影装置20。
在步骤58期间，投影装置20将变换图像投射到道路上。被投射的象形 图在垂直平面PV中呈现给驾驶员。其他观察者，例如车辆内的乘客或车外 人员看到变形的图像。所述观察者不需要看到象形图。
检测步骤30可以由根据本发明的第二实施例的检测装置来实现。在这 种情况下，检测步骤包括参照图6的步骤60，所述步骤通过连接到车辆前 部的照相机采集表示道路的至少一个图像。
所拍摄的图像被传送到检测装置4。在步骤62期间，检测装置处理所 述图像以确定地面上是否存在粗糙块，例如坑洞。
如果存在粗糙块，则检测装置4检测到中断区域的存在，并且在步骤 64期间产生报警信号。报警信号包含关于中断类型的信息。报警信号被传 送到处理单元10，并且投影方法的步骤以与上述根据本发明的第一实施例 的投影方法相同的方式进行。
在这里未示出的步骤44的变形例中，处理单元10控制成像器，使得所 述成像器采集坐在机动车辆中的驾驶员的图像。拍摄的单个图像或多个图 像被传送到处理单元10。
接下来，通过图像处理在拍摄的图像中搜索驾驶员的位置，特别是驾 驶员的眼睛的位置。该图像处理操作例如使用边缘检测由处理单元10执 行。接下来，驾驶员眼睛的位置被定义在位于投影装置10上的参照系中。 该参照系被称为投影参照系Rp。所述参照系显示在图4中。
根据特别有利的变形例，相对于其上或其中包括象形图的背景光束的 平均光环境，被投射象形图的对比度特征(contrast profile)被增强。
为此，从象形图的外部朝向内部和在象形图的投影平面的至少一个尺 寸(宽度或高度)的象形图的边缘包括至少两个交替区域，其中强度相对于 背景光束的平均强度不同，第一区域比所述平均强度强或弱，第二区域分 别比所述平均强度弱或强。在一个实施例中，第二区域构成象形图的核心 或中心区域，并且因此至少在一个维度上由第一区域限定边界。
这增强了驾驶员或第三方对由被投射的象形图表示的消息的感知，从 而减少对被投射的消息进行反应所需的时间并因此提高驾驶安全性。
强度梯度和施加的强度水平可以是恒定的，或者可以沿着所考虑的投 影维度的一个方向上的图案(宽度或高度；例如分别从左到右或从下到上， 对应于从车辆的近场朝向地平线的投射)变化。此外，该变化可以是静态的 或动态的，即根据车辆的周围环境进行控制：例如，根据事件的紧迫程度， 可以动态地减小或增加对比度，以便在图案中产生纹理效应，所述图案在 背景光束中或多或少地清晰地显示出来，并引起驾驶员或第三方对与被投 射的象形图(出口或弯曲箭头、碰撞报警、行人穿越道路等)相对应的事件 的紧迫性的注意。这进一步增加驾驶安全性。
专利申请PCT/EP2016/071596号已经在下面再现。
专利申请PCT/EP2016/071596及其各种应用将在阅读下面的说明并检 查附图时更清楚地理解。
图7示出根据专利申请PCT/EP2016/071596的非限制性实施例的用于 将至少一个图像投射到投影表面上的方法的步骤的逻辑图；
图8示出根据专利申请PCT/EP2016/071596的非限制性实施例的包括 设计用于实现图7的投影方法的照明装置的机动车辆；
图9示出根据专利申请PCT/EP2016/071596的非限制性实施例的根据 图7的投影方法的步骤建立的光强度图；
图10示出包括光模块的前灯和来自所述前灯的光模块的光束的方向， 所述光模块被设计成执行图7的投影方法的至少一个步骤；
图11显示示出根据专利申请PCT/EP2016/071596的非限制性实施例的 用于建立图7的投影方法的亮度图的步骤的子步骤的逻辑图；
图12示出图10的前灯和光线在地面上的碰撞点；
图13显示图12的前灯和碰撞点的照明；
图14表示在图7的投影方法中计算观察者的观察位置的步骤中考虑的 仰角和方位角；
图15示意性地示出碰撞点、图像参照系中的机动车辆外的观察者的观 察位置以及要通过图7的投影方法投射的图像；
图16示出从所述机动车辆的驾驶员的视角来看但仅可理解为机动车 辆外的观察者的根据图7的投影方法投射的图像；
图17示出从所述机动车辆的后排乘客但仅可理解为机动车辆外的观 察者的视角看到的根据图7的投影方法投射的图像；
图18示出从机动车辆外的所述观察者且可理解为从机动车辆外的所 述观察者的视角看到的根据图7的投影方法投射的图像；
图19示出显示根据专利申请PCT/EP2016/071596的非限制性实施例的 用于定义图7的投影方法的照亮点的投射的坐标的步骤的子步骤的逻辑 图；
图20示意性地示出撞击点、机动车辆外部的观察者的观察位置、要通 过图7的投影方法投射在图15中的图像以及撞击点与所述要被投射的图像 之间的交叉点的坐标；
图21示意性地示出标准化的撞击点、机动车辆外部的观察者的观察位 置以及图20中要被投射的图像；
图22示意性地示出在图20中要被投射的图像的像素；以及
图23示出设计用于实现图7的投影方法的照明装置。
专利申请PCT/EP2016/071596的实施例的说明
除非另有说明，否则在结构或功能方面相同且在不同附图中出现的元 件已经被给予相同的附图标记。
参照图7至图23说明根据专利申请PCT/EP2016/071596的用于机动车 辆的投影方法MTH，所述投影方法用于通过光模块ML将至少一个图像投 射到投影表面上。
“机动车辆”应该被理解为表示任何机动车辆。
如图7所示，所述方法MTH包括以下步骤：
检测观察者O在光模块参照系RP中的观察位置PosO1(示出的步骤 DET_POS(O，PosO1，RP))；
计算观察者O在图像参照系RI中的观察位置PosO2(示出的步骤 DET_POS(O，PosO2，RI))；
根据观察者O在所述图像参照系RI中的观察位置PosO2，将所述图像 Ip投射到所述投影表面S上，所述图像Ip被合并到光模块ML的所述光束Fx 中(示出的步骤PROJ(Fx，Ip，S))。
如图7所示，所述图像Ip的投射包括以下子步骤：
3a)从包括多个强度指示符pf的光模块ML的光强度图CLUX，计 算投影表面S上的亮度图(luminance map)CLUM，从而得到照亮点 (luminance point：或亮度点)pl(示出的步骤CALC_CLUM(CLUX，S，pl))；
3b)计算图像参照系RI中的每个照亮点pl的位置PosL2(示出的步 骤CALC_POS(pl，PosL2，O，RI))；
3c)从观察者O在所述图像参照系RI中的其位置PosL2和观察位置 PosO2定义要被投射的图像Ip的图像平面P1中的每个照亮点pl的投影plr的 坐标ply，plz(示出的步骤DEF_PLR(plr，P1，PosL2，PosO2))；
3d)如果所述投影plr属于要被投射的所述图像Ip，则定义相应像 素Pix的坐标lig，col(示出的步骤DEF_PIX(pl(lig，col)，ply，plz)；
3e)对于属于要被投射的所述图像Ip的照亮点Ip的每个投影plr，根 据对应像素Pix的颜色Co来校正对应的强度指示符pf的强度值Vi(示出的步 骤MOD_PF(pf，Vi，Pix，Co))。
应当注意的是具体地第一步骤3a以及特别是步骤3b可以在后续步骤 迭代之前执行。更通常地，所述步骤不一定按顺序执行，即在相同的迭代 循环中执行，但是可以以不同的迭代频率在不同的迭代中执行。
投影图像Ip的步骤还包括通过强度指示符pf的校正强度值Vi将光束Fx 投射到投影表面S上的子步骤3f)(图7中示出的步骤PROJ(ML，Fx，Vi，pf))。
投影方法MTH适于同时投射一个或多个图像Ip。在下文中的说明中， 对于一个非限制性示例，使用单个图像的投影。
应该注意的是所述投影可以在机动车辆V的前面、后面或侧面。
光模块ML可以用于产生光束Fx，所述光束Fx包括沿不同方向定向的 多个光线Rx。
光模块ML可以用于修改每个强度指示符pf的强度值Vi，因此为数字 光模块。如下所述，要被投射的图像Ip因此被合并到光模块ML的光束Fx 中。
应当注意的是，光强度图CLUX被离散化以使其可以数字形式使用。
光模块ML被视为点光源，围绕所述光源的空间根据所述点光源被离 散。因此，强度指示符pf为由光模块ML照亮的空间的点，所述空间点包括 特定方向dir1和由光模块ML在所述方向dir1上提供的给定强度值Vi。方向 dir1由两个角度θ和δ给出(如下所述)。
在一个非限制性实施例中，投影表面S为地面(参考S1)或墙壁(参考 S2)。因此，被投射到地面或墙壁上的图像Ip是2D图像。
在图8所示的一个非限制性实施例中，机动车辆V的照明装置DISP包 括至少一个光模块ML，并且适于实施投影方法MTH。在所示的非限制性 示例中，所述照明装置为前灯。
如下所述，对于要被投射的图像Ip的投影要考虑观察者O的观察位置。 为此，要被投射的图像Ip以对于所讨论的观察者是可理解的方式变形，所 述观察者为机动车辆的驾驶员或者前部乘客或后部乘客、或者机动车辆外 的观察者。
因此，有帮助的是假定投影图像Ip所针对的观察者O的视角。从观察 者的视角来看，图像Ip没有变形。从与所述观察者的视角不同的视角来看， 图像Ip变形。
在非限制性实施例中，车辆外的观察者O为行人、另一辆机动车辆的 驾驶员、骑自行车者、骑摩托车者等。他或她可以位于机动车辆V的前部、 后部或一侧。
在一个非限制性实施例中，投影图像Ip包括至少一个图形符号。该图 形符号有助于提高观察者O的舒适性和/或安全性。在一个非限制性示例 中，如果观察者O是机动车辆的驾驶员，则图形符号可以表示道路上不能 超过的速度极限、机动车辆反向且障碍物(行人、墙壁等)太靠近机动车辆 时的图形STOP符号、或者机动车辆将要在道路上转弯时有帮助的箭头等。
在一个非限制性示例中，在机动车辆外的诸如行人或骑自行车者的观 察者O的情况下，图形符号可以是STOP信号，以指示该观察者不要在机动 车辆的前方横穿，这是因为机动车辆将要再次起动。
在一个非限制性示例中，在机动车辆外的观察者O(例如，尾随的机动 车辆的驾驶员)的情况下，如果所讨论的机动车辆刹车，则图形符号可以是 STOP信号，以指示尾随的车辆的驾驶员也刹车。在另一个非限制性示例 中，如果观察者O在机动车辆外且正在对另一辆机动车辆进行超车，则图 形符号可以是警告符号，以建议所述机动车辆的驾驶员撤回(pull back in)， 这是因为另一辆机动车辆在相反的方向上正在靠近。
如图8所示，投影图像为STOP符号。所述图像被定向在投影表面S上， 所述投影表面在这种情况下所示的非限制性示例中为地面，使得观察者O 可以看到并理解STOP符号。在所示的非限制性示例中，所述投影在机动 车辆V的前方，并且观察者O在机动车辆V的外部。
下面详细说明投影方法MTH的不同步骤。
1)检测观察者在光模块参照系RP中的观察位置
为了检测观察者O在光模块参照系RP中的观察位置PosO1，需要检测 观察者O本身在光模块参照系RP中的位置。为此，在一个非限制性示例中 使用照相机(未示出)。所述照相机被设计为检测和计算位于机动车辆外部 的观察者O的位置。
在非限制性实施例中，照相机被雷达或激光雷达代替。
在位于机动车辆内的观察者O(驾驶员或乘客)的情况下，例如考虑参 考观察位置。因此，在一个非限制性示例中，在机动车辆为汽车的情况下， 驾驶员的眼睛被认为相对于光模块ML被定位在位置PosO1(1.5；-0.5；1)(以 米表示)中。自然地，如果机动车辆是卡车，则眼睛相对于光模块ML的位 置是不同的。
对于外部观察者，可以从观察者位置推导出与该观察者的眼睛的位置 相对应的所述观察者O的观察位置PosO1。例如，观察者的眼睛的位置位 于地面上方约1.5米处。
由于以这种方式检测观察者的位置是本领域技术人员已知的，因此在 此不再详细说明。
·2)计算观察者在图像参照系RI中的观察位置
先前已经根据光模块参照系RP来确定观察者O的观察位置PosO1。然 后将所述观察位置用于下述参照系的改变。
该步骤涉及参照系的改变。实际上，所述步骤涉及从光模块参照系 RP(由轴线pjx，pjy，pjz限定)移位到要被投射的图像Ip的图像参照系RI(由轴 线Ix，Iy，Iz限定)。
观察者O在图像参照系RI中的观察位置PosO2的计算基于用于将光模 块参照系RP变换到所述图像参照系RI的至少一个变换矩阵M。
在一个非限制性实施例中，位置PosO2采取以下形式：
Figure BDA0001424879700000131
在一个非限制性实施例中，所述至少一个变换矩阵M考虑以下参数中 的至少一个：
要被投射的图像Ip在光模块参照系RP中的位置PosIp；
要被投射的图像Ip在光模块参照系RP中的旋转RotIp；
要被投射的图像Ip的比例。
根据沿着所述光模块参照系RP的三个轴pjx，pjy，pjz的平移移动，从光 模块参照系RP推导出要被投射的图像Ip的位置PosIp。
在一个非限制性实施例中，变换矩阵M具有以下形式：
Figure BDA0001424879700000141
其中a、e和i为仿射项(affinity term)；b、c、d、f、g和h为旋转项；以及t、 u和v为平移移动项。
仿射项a、e和i允许图像Ip被放大或缩小；例如，通过将a、e和i的值增 加50％或者减小20％，总尺寸(同质)可以增加50％或减小20％。例如，等 于1的a、e和i的值分别对应于投影图像在方向pjx、pjy和pjz上的预定参考 尺寸。也可以仅在所述维度中的一个或所述维度中的两个(非同质)上应用 放大或缩小因子。也可以将不同的放大或缩小因子应用于相对于其他维度 的特定维度，具体地，可以对每个维度应用不同的放大或缩小因子。这样，根据观察者O的眼睛的位置PosO2，可以做出决定，从而以使图像对观察 者O在特定维度上看起来整体更大或更小的方式来投射图像，其中所述方 式取决于a、e和i的值分别增加或减小。
应该注意的是旋转RotIp取决于以下三个角度：
β：方位角(所述方位角指示例如当观察者正在向右或向左看时， 要被投射的图像位于观察者的右侧还是左侧)；
Ω：倾斜角(所述倾斜角指示例如当观察者将其头部倾斜到一侧时 要被投射的图像Ip的倾斜度。这表示倾斜图像Ip)；
ε：仰角(所述仰角指示对图像Ip的图形符号提供期望效果)。
图14示出要被投射的图像Ip的仰角、方位角和平面P1。
因此，PosO2＝M*PosO1。
PosO1为在光模块参照系RP中的用于投影图像Ip的观察者O的观察位 置。
PosO2为在图像参照系RI中的用于投影图像Ip的观察者O的观察位 置。
因此，要被投射的图像Ip的位置和旋转根据观察者O来调整。这样， 要被投射的图像Ip对于观察者O将是可理解的。因此，获得从期望的视角 看到的图像的仿射变形，被称为歪像。
因此，如驾驶员所看到的，投影图像Ip不变形。类似地，虽然卡车的 驾驶员被定位在光模块参照系RP的正上方，如他或她所看到的，投影图像 Ip也没有变形。最后，投影图像Ip从外部观察者的视角来看也没有变形。
应该注意的是由于投影图像Ip的投射取决于观察者O的观察位置且图 像的比例可以根据需要调整，因此投影图像Ip可以被观察者看到。因此， 即使观察者O远离机动车辆，观察者仍然能够理解并看到投影图像Ip的(多 个)图形符号。
·3)将图像Ip投射到投影表面上
该步骤包括以下子步骤：
·3a)计算亮度图CLUM
在一个非限制性实施例中，光强度图CLUX被存储在存储器中。在产 品的设计期间，对此已经通过测角光度计(未示出)建立。测角光度计可以 例如为A型测角光度计，即围绕水平轴线的旋转运动支持由围绕水平轴线 的旋转调节的围绕垂直轴线的旋转运动。光强度图CLUX给出被认为是点 光源的光模块ML的强度指示符pf。离开光模块ML的光线Rx的方向dir1根 据两个角度θ和δ来表示并由以下公式给出：
Figure BDA0001424879700000151
其中δ为测角光度计的垂直旋转V；并且θ为测角光度计的水平旋转H。
因此，光强度图CLUX包括多个强度指示符pf，所述强度指示符的方 向dir1由以上公式给出，其中θ为强度指示符pf的水平角度，δ为强度指示 符pf的垂直角度。光强度图CLUX显示在图9中。其中可以看到在极坐标 δ＝0V，θ＝0H的情况下的强度指示符pf。因此，光强度图CLUX可以用于确 定给定方向的强度I(θ，δ)。
因此：
CLUX＝{(δi，θi，Ii，j)，(i，j)∈[1，M]x[1，N]}，其中M和N分别是光束Fx在垂 直方向和水平方向上的离散点(或强度指示符)的数量。
因此，强度指示符pf由其方向dir1及其强度I(θ，δ)来定义。
图10示出包括具有光线Fx的方向的光模块ML的照明装置DISP。
投影表面S上的照明图CLUM的计算包括图11中所示的以下子步骤。
i)所述强度指示符pf在投影表面S上的位置POSpf的第一计算，从而得 到碰撞点pi(示出的步骤CALC_POSF(pf，POSpf，pi))；
ii)所述碰撞点pi的照明图CECL的第二计算(示出的步骤 CALC_CECL(pi，CECL))；
iii)由照明图CLUM对所述碰撞点pi的照明图CLUM的第三计算，从 而得到所述照亮点pl(示出的步骤CALC_CLUM(pi，CECL))。
以下详细列出不同的子步骤。
应当注意的是随后的计算作为投影表面S(地面S1或墙壁S2)的函数被 实施。
子步骤i)
第一计算基于：
光模块ML在笛卡尔参照系x、y、z中的位置POSpj；以及
所述前述的强度指示符pf的方向dir1。
对于地面S1，由此通过以下公式获得地面上的强度指示符pf在笛卡尔 参照系x、y、z中的位置POSpf1。
POSpf1＝POSpj-(POSpj.z/dir1.z)*dir1。
其中POSpj.z为光模块ML的位置的z值(光模块在地面以上的高度)，dir1.z 为光线Rx的方向矢量的z值。
对于墙壁S2，由此通过以下公式获得墙壁上的强度指示符pf在笛卡尔 参照系x、y、z中的位置POSpf2。
POSpf2＝POSpj-(D/dir1.x)*dir1。
其中：
dir1.x为光线Rx的方向矢量的x值；
D为光模块ML和墙壁之间的距离。在一个非限制性示例中，D等 于25米。
这样，在地面S1或墙壁S2上获得(位置POSpf1或POSpf2处的)碰撞点 pi。图12示出为地面S1的投影表面S上的碰撞点pi的一个非限制性示例。
子步骤ii)
一旦确定地面S1或墙壁S2上的碰撞点pi，则该碰撞点pi的亮度E由先 前确定的强度指示符pf的强度I(θ，δ)来计算。
因此，对于地面S1，通过以下公式获得地面上的碰撞点pi的量度ER。
ER＝-(I(θ，δ)/dist12)*cosθ*sinδ
其中dist1为碰撞点pi和光模块ML之间的距离。
因此，对于墙壁S2，通过以下公式获得墙壁上的碰撞点pi的亮度EM。
EM＝(I(θ，δ)/dist12)*cosθ*cosδ
其中dist1为碰撞点pi和光模块ML之间的距离。
图13示出为地面S1的投影表面S上的碰撞点p的亮度E(由虚线圆划 界)。
子步骤iii)
第三计算基于：
所述碰撞点pi的亮度E；
亮度图CECL的碰撞点pi的位置与观察者O的观察位置PosO1(在 光模块参照系RP中)之间的位置矢量Roeil/Moei；以及
-光漫射函数d。
d是可以用于通过投影表面S计算光的漫射的已知函数。应当注意的是d根 据投影表面S的特性而变化。例如，如果表面是沥青、混凝土、焦油、鹅 卵石等，则函数d不同。
因此，对于地面S1，通过以下公式获得地面上的碰撞点pi的亮度LR。
Figure BDA0001424879700000171
其中
Figure BDA0001424879700000172
为归一化矢量Roeil的z值。
因此，对于墙壁S2，通过以下公式获得墙壁上的碰撞点pi的亮度LM。
Figure BDA0001424879700000181
其中
Figure BDA0001424879700000182
为归一化矢量Moeil的x值。
在一个非限制性实施例中，假定投影表面S在所有方向上以均匀的方 式发射。在这种情况下，漫射参数d不取决于角度δ和θ。
在一个非限制性实施例中，投影表面S被认为是朗伯漫射器(例如，灰 体)。这导致与亮度E成比例的投影表面S上的恒定亮度，并且在这种情况 下，漫射函数d为余弦。
在这种情况下，LR＝a/πER因为：
Figure BDA0001424879700000183
其中a为材料的反照率，以及LM＝a/πEM。
在非限制性示例中，沥青的反照率为7％，混凝土的反照率为17％至 27％。
·3b)计算照亮点pl在图像参照系RI中的位置
先前已经根据光模块参照系RP确定照亮点pl的位置PosL1。然后将所 述位置用于下述参照系的改变。
如当计算观察者O的观察位置PosO2时，该步骤涉及参照系的改变。 实际上，所述步骤涉及从光模块参照系RP(由轴线pjx，pjy，pjz定义)移位到 要被投射的图像Ip的图像参照系RI(由轴线Ix，Iy，Iz定义)。
照亮点pl在图像参照系RI中的位置PosL2的计算基于用于将光模块参 照系RP变换到所述图像参照系RI的所述至少一个变换矩阵M(前述变换矩 阵M)。
在一个非限制性实施例中，位置PosL2与前述位置PosO2为相同的形 式：
Figure BDA0001424879700000191
应当注意的是在关于计算观察者O在图像参照系RI中的观察位置 PosO2的的部分中说明了变换矩阵M。因此，这里不再详述。
因此，PosL2＝M*PosL1。
PosL1为照亮点pl在光模块参照系RP中的位置。
PosL2为照亮点pl在图像参照系RI中的位置。
图15示出要被投射的图像Ip和图像参照系RI。还示出了照亮点pl和观 察者O的眼睛的位置(对应于观察位置)，且其各自的位置PosL2和PosO2在 图像参照系RI中被定义。
应该注意的是，虽然投射在地面或墙壁上的图像Ip为2D(二维)，但是 通过调整先前看到的仰角可以获得3D效果(三维)，即立体效果或视觉错视 效果(trompe l’oeileffect)。观察者O(无论是驾驶员、乘客还是外部观察者) 然后将以立体方式看到图像。为此，仰角ε大于-90°。
具体地，所述仰角大于-90°且小于或等于0°。因此，在0°和-90°(不包 含)之间可以看到3D效果。
应当注意的是在-90°下，图像IP在地面上是平坦的，因此不具有3D效 果。
图16至图18显示为金字塔的投影图像Ip。作为机动车辆外的观察者O， 例如行人，被作为非限制性示例。金字塔可以从三个特定的视角来看：驾 驶员的视角(图16)、后排乘客的视角(图17)和行人的视角(图18)，但是仅能 从单个视角看到3D效果。在所示的非限制性示例中，只有行人以3D形式 看到金字塔(如图18所示)。从驾驶员或乘客的视角看，金字塔看起来变形 了。
在一个非限制性实施例中，仰角ε等于0。观察者O正在看向正前方。 在这种情况下，观察者O将看到图像，即在这种情况下是金字塔，就像直 立一样。
在一个非限制性实施例中，仰角ε基本上等于-35°。这使得可以在道路 的方向上产生升起的3D效果。
图像Ip的平面P1因此垂直于观察者O的观察方向。
如果仰角ε不是-90°，则金字塔因此以3D形式出现，但会以更大或更 小的程度倾斜。
·3c)定义照亮点pl的投影plr的坐标ply，plz
如图19所示，在一个非限制性实施例中，定义照亮点pl的投影plr的坐 标ply，plz包括以下子步骤：
i)计算之间的交点Int(示出的子步骤CALC_INT(PosO2，PosL2，P1))：
通过观察者O的所述图像参照系RI中的观察位置PosO2并通过所 述照亮点P1的所述图像参照系RI中的位置PosL2的直线V(PosO2，PosL2)； 以及
要被投射的图像的图像平面P1。
ii)从要被投射的图像Ip的尺寸L1、H1确定所述交点Int的坐标ply， plz(示出的子步骤DEF_COORD(Int，L1，H1))。
这两个子步骤如下所述。
子步骤i)
在图像参照系RI中，直线(眼睛位置、照亮点)和图像平面P1之间的交 点Int为在Ix＝0的情况下的直线(眼睛位置、照亮点)上的点。因此：
Int＝PosO2-((PosO2.x)/(V(PosO2，PosL2).x))*V(PosO2，PosL2)
其中：
V(PosO2，posL2)为表示图像参照系RI中的直线(眼睛位置、照亮 点)的矢量；
V(PosO2，posL2).x为矢量的x值；
Int为直线(眼睛位置、pl)和图像参照系RI中的要被投射的图像Ip 之间的交点。因此，交点Int为要被投射的图像Ip的图像平面P1上的照亮点 pl的投影plr；
PosL2.x为照亮点pl的位置的x值；
PosO2.x为观察者的观察位置的x值。
应当注意的是假定观察者O的观察位置被定位在轴线Ix上。
图20示出要被投射的图像Ip、与所述平面P1上的照亮点pl的投影plr相 对应的交点Int、和矢量V(posO2，posL2)(如虚线所示)。应当注意的是投影 plr是中心投影，以便产生圆锥形立体效果。在下文中将不会在术语投影plr 或中心投影plr之间进行区分。
子步骤ii)
图像基准RI中的照亮点pl的中心投影plr的坐标ply，plz对应于沿着先 前确定的交点Int的位置的轴线Iy(垂直)和轴线Iz(水平)的坐标。在一个非限 制性实施例中，所述坐标以米表示。
使用以下公式推导出该点在图20的参照系中的坐标：
ply＝(Int.y+(L1/2))/L1
plz＝Int.z/H1
其中：
L1为要被投射的图像Ip的宽度(在一个非限制性示例中以米表 示)；
H1为要被投射的图像Ip的高度(在一个非限制性示例中以米来表 示)；
Int.y是交点的y值；
Int.z是交点的z值。
图20示出图像参照系RI中以米为单位的坐标ply和plz的定义。
应当注意的是L1和H1为投影方法MTH的输入参数。
该子步骤使得可以随后确定坐标ply，plz是否属于要被投射的图像 Ip(在这种情况下，所述坐标需要在0和1之间)，因此确定照亮点pl的中心投 影plr是否属于要被投射的图像Ip。
为此，在一个非限制性实施例中，要被投射的图像Ip和如此计算的投 影plr的坐标被归一化。这有助于简化属于要被投射的图像Ip的测试。
这样，获得归一化的参照系IX(垂直轴线)、IY(水平轴线)，如图21所 示。投影plr的坐标ply，plz的值现在在0和1之间。在所示的示例中，轴线Iy 和Iz已经分别成为轴线IX和IY。这样，获得在0和1之间的图像尺寸H2，L2。
图21示出在图像参照系RI中没有单位的值中的坐标ply和plz的定义。
应当注意的是要被投射的图像Ip的尺寸(L1，H1)可以在该步骤3c)中或 者在具有变换矩阵M的步骤中限定。由于尺寸L1，H1并因此L2，H2、要被 投射的图像Ip的位置和旋转是已知的(这些是投影方法MTH的输入参数)， 因此很容易通过其坐标ply，plz确定投影pl是否属于要被投射的图像Ip。
·3d)定义相应像素Pix的坐标
对于属于要被投射的图像Ip的(照亮点pl的)每个投影plr定义像素Pix 的行(lig)和列(col)坐标，即位于要被投射的图像Ip的矩形L2*H2内部，其已 在步骤3c-ii)中验证。
因此，如果投影plr属于要被投射的图像Ip，则计算相应像素Pix的坐 标。所述坐标如下计算。
Lig＝-plz*L2
Col＝ply*H2
其中：
-lig是像素的行；
-col是像素的列；
-L2是要被投射的图像Ip的宽度(此时间以像素表示)；
-H2是要被投射的图像Ip的高度(此时以像素表示)；
-ply是投影plr在轴线IX上的坐标；
-plz是投影plr在轴线IY上的坐标。
·3e)校正对应强度指示符pf的强度值
通过像素Pix的坐标lig，col可以在要被投射的图像中恢复该像素的颜 色Co的值。
在一个非限制性示例中，该值在0与255之间，范围从白色到黑色且其 之间包括几个灰色阴影，如图22所示。术语“白色”应该被认为表示任何唯 一的颜色，并且表述“灰色阴影”应该被认为表示在最轻的阴影和黑色之间 获得的所述唯一颜色的阴影。因此，投影图像不一定由颜色白色和与0到 255之间的Co值相关联的灰色阴影组成，而是由人眼可见的任何颜色的较 暗或较浅的阴影组成。有利地，颜色为白色、黄色、蓝色、红色或琥珀色。
然后校正对应的强度指示符pf的强度值Vi。应当注意的是这是可能 的，这是因为光模块ML为数字光模块。
在第一非限制性实施例中，所述校正如下：
Vi＝σ.Vi0*Co/255。
其中：
-Vi0是光模块的强度指示符pf的初始强度值；
-Co是对应像素Pix的颜色；以及
-σ是最大的过增强因子。
在第二非限制性实施例中，所述校正如下：
Figure BDA0001424879700000231
其中
Figure BDA0001424879700000232
是亮度系数。以这种方式代入亮度。这使得可以独立 于基础光分布在背景上显示图像。
对于中心投影plr属于要被投射的图像pl的矩形L2*H2的所有照亮点pl 执行该步骤。
因此，光模块ML可以将光束Fx投射到投影表面S上，所述光束包括具 有图7中所示的强度指示符PROJ(ML，Fx，pf，Vi)(步骤3f)的校正强度值Vi 的光线Rx。这使得可以显示所讨论的强度指示符的正确颜色Co。这样，要 被投射的图像Ip被合并到光模块ML的光束Fx中(因为所述图像由所述光模 块ML本身产生)并以正确的颜色被投射到投影表面S上。
因此，根据像素Pix的期望颜色Co，将所确定的校正因子应用于对应 的强度指示符pf的强度值Vi。这样可以获得其颜色不依赖于光束Fx本身的 光强度的强度指示符。例如，所示的被投射的金字塔的颜色是均匀的。
如果独立于光模块ML的光源将所述金字塔以重叠的方式投射到所述 光束上，则不是这种情况。根据所述光束的光强度的分布，图像的像素将 被或多或少地照亮。因此，所述像素的颜色将根据所述光束的光强度而变 化。
此外，与使用独立光源的结果相比，要被投射的图像Ip被并入到所述 光束Fx中且没有叠加在该光束上的情况有助于提高投影表面S上的图像的 对比度。在独立光源的情况下，光束也照亮被投射的图像。因此，所述图 像的颜色更亮。
应当注意的是一个像素或者与投影图像的预定部分相对应的一系列 像素的颜色值Co也可以用于增强3D效果。例如，参照图12，与投影图像 的图案的表面F1相对应的像素以及与投影图像的图案的表面F2相对应的 像素可以包括特定且不同的颜色值Co。因此，表面F1根据与形成表面F1 的像素相对应的颜色Co的值大于还是小于与形成表面F2的像素相对应的 颜色值而表现出比表面F2更亮，反之亦然。与形成表现F1和/或F2的像素 相对应的颜色Co的值也可以以例如从表面F1和/或F2的一侧到另一侧产生 梯度效果的方式变化，从而帮助进一步增强3D效果。
可以通过使用根据上述方法起作用的几个系统且每一个都发出视觉 上不同的颜色来获得多色图像。然后计算由每个系统投射的图像，以便以 重叠的方式投射到投影表面S上以获得多色的整体投影图像。
应当注意的是由于要被投射的图像Ip的投影取决于观察者O的观察位 置，因此当观察者在机动车辆外部时，根据观察者O相对于机动车辆的移 动而连续地更新，而当观察者O在机动车辆内部时，根据机动车辆本身的 运动连续地更新。在一个非限制性实施例中，在外部观察者的情况下，刷 新上述计算的频率因此取决于观察者相对于机动车辆的移动速度。速度越 高，则刷新频率越高。速度越低，则刷新频率越低。
在另一个非限制性实施例中，刷新上述计算的频率是恒定的。在一个 非限制性示例中，所述频率为1秒。
因此，由于这些计算是实时执行的，因此没必要具有数据库，该数据 库具有与观察者相对于机动车辆的多个可成像观察位置相对应的在存储 器中预加载的相同图形符号的图像(在外部观察者的情况)或者在机动车辆 中(当观察者在里面时)的图像。
投影方法MTH因此使得可以将一个或多个图像Ip投射到投影表面S 上，使得不仅对位于机动车辆内部或外部的观察者可见，而且对于所述观 察者也是可理解的，这是因为投影图像Ip被定向成在所述观察者O正在看 的方向上。
应当注意的是在同时投射多个图像Ip的情况下，在投影总体结果之前 计算不同图像与光束Fx的组合。
在一个非限制性实施例中，投影方法MTH通过用于机动车辆V的照明 装置DISP来实现。
在一个非限制性实施例中，照明装置DISP可以用于执行调节光度功 能，例如近光或远光、或者前部、后部和/或侧面的指示功能。因此，照明 装置位于机动车辆的前面或后面。
照明装置DISP显示在图17中。所述照明装置包括处理单元PR和至少 一个光模块ML。在非限制性实施例中，照明装置为前灯或尾灯。
处理单元PR适用于：
检测观察者O在光模块参照系RP中的观察位置PosO1(示出的函 数DET_POS(O，PosO1，RP))；
计算观察者O在图像参照系RI中的眼睛的观察位置PosO2(示出的 函数DET_POS(O，PosO2，RI))；
所述照明装置DISP能够根据在观察者O图像参照系RI中的所述观察 位置PosO2将所述图像Ip投射到所述投影表面S上，所述图像Ip被合并到光 模块ML的所述光束Fx中(示出的函数PROJ(Fx，Ip，S))。
为了将所述图像Ip投射到所述投影表面S上，处理单元PR还适合于：
从包括多个强度指示符pf的光模块ML的光强度图CLUX计算投 影表面S上的亮度图CLUM，从而得到照亮点pl(示出的函数 CALC_CLUM(CLUX，S，pl))；
计算每个照亮点P1在图像参照系RI中的位置PosL2(示出的函数 CALC_POS(pl，PosL2，O，RI))；
由其位置PosL2和观察者O在所述图像参照系RI中的观察位置 PosO2定义要被投射的所述图像Ip的图像平面P1中的每个照亮点Ip的投影 plr的坐标ply，plz(示出的函数DEF_PLR(plr，P1，PosL2，PosO2))；
如果所述投影plr属于要被投射的所述图像Ip，则定义对应像素 Pix的坐标lig，col(示出的函数DEF_PIX(pl(lig，col)，ply，plz))；
对于属于要被投射的所述图像pl的照亮点pl的每个投影plr，根据 对应像素Pix的颜色Co来校正对应的强度指示符pf的强度值Vi(示出的函数 MOD-PF(pf，Vi，Pix，Co))。
为了将所述图像Ip投射到投影表面S上，光模块ML能够以强度指示符 pf的校正强度值VI将光束Fx投射到投影表面S上(示出的函数PROJ(ML，Fx， Vi，pf))。
应当注意的是处理单元PR被结合到光模块ML中或独立于所述光模 块ML。
当然，于2016年9月13日提交的专利申请PCT/EP2016/071596的说明不 限于上述实施例。
因此，在另一个非限制性实施例中，也可以使用B型测角光度计，即 围绕垂直轴线的旋转运动支持围绕水平轴线的旋转运动。
因此，在另一个非限制性实施例中，处理单元PR可以偏离照明装置 DISP。
因此，计算图像参照系RI中的观察位置PosO2的步骤可以在照亮位置 PosL2的计算之前或同时进行。
因此，机动车辆V包括适于实现所述投影方法MTH的一个或多个照明 装置DISP。
因此，本专利申请PCT/EP2016/071596尤其具有以下优点：
这使得可以投射包括至少一个图形符号的图像，所述至少一个图 形符号有助于改善机动车辆内部或外部的观察者的舒适性和/或安全性；
这使得由于所述投影取决于所述观察者的位置而可以投射对确 定的观察者是可见且可理解的图像；因此，例如，相同的投影方法被应用 于投射将对驾驶员可理解的图像或者投射对行人或实际上对于尾随车辆 中的驾驶员是可理解的图像；这允许要被投射的图像以使对确定的观察者 可理解的方式变形。因此，产生图像的歪像，所述歪像取决于观察者O的 观察位置；
观察者在图像参照系中的观察位置取决于要被投射的所述图像 的位置和旋转。由于具体地取决于仰角的旋转，当仰角被以特定方式调节 时，观察者具有观看3D图像的感觉；
可以将要被投射的信息合并到机动车辆的光模块ML的光束Fx 中。不是必须具有专用的额外光源；
因此，与直接在机动车辆的尾灯的窗口上显示图像且在一定距离 处可能会显现得太小的现有技术文献不同，本发明允许位于距离所述机动 车辆一定距离的外部观察者看到图像，这是因为所述图像是根据观察者自 身的位置而被投射到不是机动车辆的灯的窗口的投影表面上。要被投射的 图像Ip的尺寸不再受限于小投影表面，例如灯的窗口；
可以提出一种技术方案，该技术方案可以用于只可以看到机动车 辆的前方或侧面的信息的接收者，例如不同于在机动车辆的尾灯上显示图 像；
这可以提出不同于在机动车辆的尾灯上显示一个图像或多个图 像的技术方案；
还可以提出一种不同于显示仅专用于机动车辆的驾驶员的一个 图像或多个图像的技术方案。

Claims (13)

1.一种用于通过机动车辆的投影系统(2)投射至少一个图像的投影方法，所述投影系统包括能够检测中断区域(38)并生成报警信号的检测装置(4)、能够生成控制信号的处理单元(10)、能够接收所述控制信号并投射数字图像的成像装置(18)、和存储表示象形图的至少一个图像的存储单元(6)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)检测中断区域(38)；
b)传送报警信号；以及
在收到所述报警信号时：
c)生成控制信号，所述生成控制信号的步骤包括以下子步骤：
确定驾驶员在被称为投影参照系(Rp)的预定参照系中的位置；
根据确定的驾驶员的位置来计算用于变换图像的变换矩阵(M)；和
生成控制信号，所述控制信号通过将所述变换矩阵(M)应用于至少一个存储图像而获得；
d)由所述控制信号控制所述成像装置(18)，以便投射变换图像，所述象形图在垂直平面(PV)中以所述变换图像呈现给驾驶员；和
e)投射所述变换图像。
2.根据权利要求1所述的投影方法，其中，所述变换矩阵(M)被设计成相对于在道路上延伸的水平轴线(A)将所述存储图像枢转90°的角度，所述水平轴线(A)垂直于所述车辆的移动方向。
3.根据权利要求1或2所述的投影方法，其中，所述生成控制信号的步骤还包括：
将至少一个阴影区域添加到所述变换图像以使得以所述变换图像显示的所述象形图以3D形式被所述驾驶员感知的步骤(52)。
4.根据权利要求1或2所述的投影方法，其中，所述检测装置(4)包括能够接收电磁信号的接收器(3)和所述车辆的地理定位系统(5)，并且所述检测所述中断区域(38)的步骤(30)包括以下步骤：
确定机动车辆的地理位置；
接收能够指示道路上的至少一个中断区域(38)的电磁信号；
确定机动车辆行驶通过所述中断区域的可能性；和
当机动车辆打算行驶通过所述中断区域(38)时，生成报警信号。
5.根据权利要求4所述的投影方法，其中，所述电磁信号是选自程序信号、无线电信网络信号和计算机网络信号的射频信号，其中所述计算机网络信号由IEEE 802.11分类标准限定的通信协议控制。
6.根据权利要求4所述的投影方法，其中，所述电磁信号为光信号。
7.根据权利要求1或2所述的投影方法，其中，所述投影系统(2)包括照相机，并且其中所述检测步骤(30)包括以下步骤：
通过所述照相机获取表示道路的至少一个图像；
处理获取的所述至少一个图像以便检测中断区域的存在；和
生成报警信号。
8.根据权利要求1或2所述的投影方法，其中，所述象形图是表示选自交通锥标、路标、线或导向箭头和临时作业标志中的元素的图像。
9.根据权利要求1或2所述的投影方法，所述方法还包括以下步骤：
拍摄所述机动车辆的驾驶员的图像，并且其中所述确定所述驾驶员在被称为所述投影参照系(Rp)的预定参照系中的位置的步骤由所拍摄的图像实现。
10.根据权利要求6所述的投影方法，其中，所述光信号是具有在400纳米和800纳米之间的波长的信号。
11.一种用于对机动车辆投射至少一个图像的投影系统(2)，所述投影系统(2)包括：
存储单元(6)，所述存储单元适于存储表现为象形图的至少一个图像；
检测装置(4)，所述检测装置能够检测中断区域(38)，所述检测装置(4)被设计成在检测到所述中断区域(38)时生成报警信号；
处理单元(10)，所述处理单元连接到成像器(8)和所述检测装置(4)，所述处理单元(10)能够根据驾驶员的位置来计算变换矩阵(M)并能够由所述变换矩阵(M)和所述存储的图像生成控制信号；和
成像装置(18)，所述成像装置能够由接收到的控制信号投射至少一个变换图像，所述变换图像将在垂直平面中呈现给机动车辆的所述驾驶员。
12.根据权利要求11所述的投影系统(2)，包括：
光源(16)和投影装置，所述光源能够朝向所述成像装置(18)发射光束，所述投影装置能够将所述变换图像投射到道路上。
13.根据权利要求11或12所述的投影系统(2)，包括：
成像器，所述成像器能够拍摄机动车辆的驾驶员的图像，并且其中所述处理单元(10)能够在拍摄的所述图像中搜索驾驶员的位置并能够由所确定的驾驶员的位置定义所述变换矩阵(M)。
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