发明内容
针对现有技术的上述问题,本发明的目的在于提供一种车载投影装置、车辆及车辆的投影控制方法,以解决现有技术中的车载投影仪不能兼具车内投影和车外投影的功能的技术问题。
本发明第一方面提供一种车载投影装置,用于安装于设有安装开口的车内顶棚的内部,所述车载投影装置包括:翻转组件,所述翻转组件包括翻转轴和第一电机,所述翻转轴用于横向贯穿所述安装开口,所述翻转轴的两端分别用于与所述安装开口两侧的车内顶棚可旋转连接,所述第一电机用于驱动所述翻转轴旋转;旋转组件,所述旋转组件包括旋转轴和第二电机,所述第二电机与所述翻转轴固定连接,所述旋转轴与所述第二电机的输出轴可旋转连接;投影设备,所述投影设备与所述旋转轴固定连接;和,投影控制器,分别与所述第一电机和所述第二电机电连接,用于控制所述第一电机运行,以带动所述翻转轴旋转,并通过所述翻转轴带动所述投影设备翻转至所述安装开口外,以及控制所述第二电机运行,以带动所述旋转轴旋转,并通过所述旋转轴带动所述投影设备旋转。
进一步地,所述翻转轴上设置有能够带动所述翻转轴旋转的滑动组件,所述第一电机的主体与所述翻转轴固定连接,所述第一电机的输出轴通过传动组件与所述滑动组件连接,以通过所述滑动组件带动所述翻转轴旋转。
进一步地,所述第一电机的主体用于与所述车内顶棚固定连接,所述第一电机的输出轴通过传动组件与所述翻转轴连接,以通过所述传动组件带动所述翻转轴旋转。
进一步地,所述车载投影控制装置还包括与所述安装开口相匹配的安装面板;所述翻转轴位于所述安装面板的中心轴处,所述翻转轴还与所述安装面板固定连接,用于带动所述安装面板旋转,以通过所述安装面板打开或封闭所述安装开口。
本发明第二方面提供一种车辆,包括:车内顶棚,所述车内顶棚设有安装开口;和,任一所述的一种车载投影装置,所述翻转轴横向贯穿所述安装开口,所述翻转轴的两端分别与所述安装开口两侧的所述车内顶棚可旋转连接。
进一步地,所述车辆还包括:雨量传感器,与所述投影控制器电连接,用于检测车外雨量并向所述投影控制器发送雨量传感信号;所述投影控制器用于在接收到所述雨量传感信号时,控制所述第一电机运行,以带动所述翻转轴旋转,并通过所述翻转轴带动所述投影设备翻转至所述安装开口内。
进一步地,所述车辆还包括亮度传感器,与所述投影控制器电连接,用于检测车内和/或车外光线亮度并向所述投影控制器发送亮度传感信号;所述投影控制器用于在接收到所述亮度传感信号后,调节所述投影设备的投影亮度。
进一步地,所述车辆还包括车载多媒体系统,用于接收投影控制指令并将所述投影控制指令传输至所述投影控制器;和/或传输影音资料至所述投影设备;所述投影控制器用于在接收到所述投影控制指令后,控制所述第一电机和/或第二电机运行,和/或启动所述投影设备,以通过所述投影设备投影所述影音资料。
本发明第三方面提供一种用于控制所述的车辆的投影控制方法,所述方法包括:所述投影控制器获取投影控制指令,所述投影控制指令包括车内投影控制指令和车外投影控制指令;当所述投影控制指令为车内投影控制指令时,所述投影控制器控制所述第二电机运行,以带动所述旋转轴旋转,并通过所述旋转轴带动所述投影设备旋转;当所述投影控制指令为车外投影控制指令时,所述投影控制器控制所述第一电机运行,以带动所述翻转轴旋转,并通过所述翻转轴带动所述投影设备翻转至所述安装开口外,以及控制所述第二电机运行,以带动所述旋转轴旋转,并通过所述旋转轴带动所述投影设备旋转。
进一步地,所述投影控制指令包括目标投影位置,所述方法还包括:所述投影控制器获取所述投影设备的实时位置;所述投影控制器基于所述实时位置和所述目标投影位置判断所述投影设备是否移动到所述目标投影位置;若是,所述投影控制器启动所述投影设备,以通过所述投影设备进行投影。
由于上述技术方案,本发明具有如下有益效果:
在所述第一电机不工作时,通过所述第二电机带动所述旋转轴旋转,以带动所述投影设备旋转,从而可以实现车内投影并可以改变投影设备在车内投影的投影角度;通过所述第一电机驱动所述第一翻转轴旋转,可以带动所述投影设备翻转至所述安装开口外,从而实现车外投影的功能,通过所述第二电机带动所述旋转轴旋转,可以带动所述投影设备旋转,从而可以改变投影设备在车外投影的投影角度。因此,本发明的车载投影装置不仅兼具车内投影和车外投影的功能,而且结构简单,便于用户操作。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
如图1所示,本发明实施例提供一种车载投影装置,用于安装于设有安装开口的车内顶棚1的内部,所述车载投影装置包括翻转组件、旋转组件、投影设备和投影控制器;
其中,所述翻转组件包括翻转轴2和第一电机3,所述翻转轴2用于横向贯穿所述安装开口,所述翻转轴2的两端分别用于与所述安装开口两侧的车内顶棚1可旋转连接,所述第一电机3用于驱动所述翻转轴2旋转;所述旋转组件包括旋转轴4和第二电机5,所述第二电机5与所述翻转轴2固定连接,所述旋转轴4与所述第二电机5的输出轴可旋转连接;所述投影设备6与所述旋转轴4固定连接;所述投影控制器分别与所述第一电机3和所述第二电机5电连接,用于控制所述第一电机3运行,以带动所述翻转轴2旋转,并通过所述翻转轴2带动所述投影设备6翻转至所述安装开口外,以及控制所述第二电机5运行,以带动所述旋转轴4旋转,并通过所述旋转轴4带动所述投影设备6旋转。
可选的,所述投影设备6上可以包括摄像头7,所述摄像头7可以用于监控车内或车外场景。
可选的,所述第一电机3和所述第二电机5可以为反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机、单相步进电机和平面步进电机等电机类型。
可选的,所述投影控制器可以通过CAN总线(Controller Area Network,控制器局域网络)、LIN总线(Local Interconnect Network,局域互联网络)或以太网与所述投影设备6电连接。
在一些实施例中,如图1所示,所述翻转轴2上设置有能够带动所述翻转轴2旋转的滑动组件8,所述第一电机3的主体与所述翻转轴2固定连接,所述第一电机3的输出轴通过传动组件9与所述滑动组件8连接,以通过所述滑动组件8带动所述翻转轴2旋转。
其中,所述滑动组件8可以为滑动轴承,所述滑动轴承可以包括外圈、滚动体、内圈和保持架,所述保持架位于所述外圈和所述内圈之间,所述保持架和所述内圈固定连接,所述滚动体位于所述内圈内,所述内圈用于与所述翻转轴2固定连接。所述传动组件9可以为传送带,也可以为传送杆等。
在实际应用中,所述外圈可以由所述传动组件9带动转动,在所述外圈开始转动后,所述滚动体也将开始在所述保持架内进行滚动,从而带动内圈进行滚动,由于所述翻转轴2与所述内圈固定连接,所述翻转轴2也将伴随所述内圈同时转动,从而可以带动所述投影设备6翻转至所述安装开口外。
当然,所述滑动轴承的结构并不限于此,所述滑动组件8也并不限于滑动轴承,也可以是其它形式的可以带动所述翻转轴2旋转的结构。
2在一些实施例中,如图2所示,所述第一电机3的主体用于与所述车内顶棚1固定连接,所述第一电机3的输出轴通过传动组件9与所述翻转轴2连接,以通过所述传动组件9带动所述翻转轴2旋转。
具体的,所述第一电机3的输出轴可以通过所述传动组件9与所述翻转轴2的一端连接,从而通过所述传动组件9带动所述翻转轴2旋转。
当然,所述第一电机3也可以有两个,其中一个所述第一电机3位于所述翻转轴2的一端,另一个所述第一电机3位于所述翻转轴2的另一端,两个所述第一电机3同时运转,从而通过各自连接的传动组件9同时带动所述翻转轴2翻转。
在一些实施例中,所述车载投影控制装置还包括与所述安装开口相匹配的安装面板;所述翻转轴2位于所述安装面板的中心轴处,所述翻转轴2还与所述安装面板固定连接,用于带动所述安装面板旋转,以通过所述安装面板打开或封闭所述安装开口。
其中,所述安装开口的形状可以是正方形、长方形、圆形等轴对称的形状,所述翻转轴2可以固定连接于所述安装面板的表面,也可以在所述安装面板内部设有贯穿所述安装面板中心轴处的通孔,所述翻转轴2穿过所述通孔并固定连接在所述安装面板内部。
在实际应用中,如图3和图4所示,当不进行车外投影时,所述翻转轴2不旋转,所述安装面板位于初始位置,所述投影设备6位于所述安装面板的正下方;如图5和图6所示,当进行车外投影时,所述翻转轴2旋转180度,所述安装面板和所述投影设备6相应以所述翻转轴2为旋转轴4旋转180度,此时,所述投影设备6位于所述安装面板的正上方。由于所述安装面板的尺寸与所述安装开口的尺寸匹配,因此,不管是否进行车外投影,所述安装面板都可以密封所述安装开口,从而可以避免外界的雨水或灰尘通过所述安装开口进入车辆内部。
本发明实施例还提供一种车辆,如图4和图6所示,所述车辆包括车内顶棚1和上述任一所述的车载投影装置,所述车内顶棚1设有安装开口,所述翻转轴2横向贯穿所述安装开口,所述翻转轴2的两端分别与所述安装开口两侧的所述车内顶棚1可旋转连接。
其中,所述安装开口的结构和所述车载投影装置的结构如前所述,在此不再赘述。
在一些实施例中,如图7所示,所述车辆还可以包括雨量传感器,所述雨量传感器通过CAN总线与所述投影控制器电连接,用于检测车外雨量并向所述投影控制器发送雨量传感信号;所述投影控制器用于在接收到所述雨量传感信号时,控制所述第一电机运行,以带动所述翻转轴旋转,并通过所述翻转轴带动所述投影设备翻转至所述安装开口内。
在一些实施例中,如图7所示,所述车辆还可以包括亮度传感器,所述亮度传感器通过CAN总线与所述投影控制器电连接,用于检测车内和/或车外光线亮度并向所述投影控制器发送亮度传感信号;所述投影控制器用于在接收到所述亮度传感信号后,调节所述投影设备的投影亮度。
在一些实施例中,如图7所示,所述车辆还可以包括车载多媒体系统,所述车载多媒体系统通过CAN总线与所述投影控制器电连接,所述车载多媒体系统用于接收投影控制指令并将所述投影控制指令传输至所述投影控制器;和/或传输影音资料至所述投影设备;所述投影控制器用于在接收到所述投影控制指令后,控制所述第一电机和/或第二电机运行,和/或启动所述投影设备,以通过所述投影设备投影所述影音资料。
具体的,所述车载多媒体系统可以通过LVDS接口(Low Voltage DifferentialSignaling,低电压差分信号接口)或者HDMI接口(High Definition MultimediaInterface,高清晰多媒体接口)将所述影像资料传输给所述投影设备。
在一些实施例中,如图7所示,所述车载多媒体系统可以包括:
交互界面,用于接收用户通过虚拟按键输入的投影控制指令。
可以理解的是,所述交互界面可以是HMI(Human Machine Interface,“人机接口”,也叫人机界面)。
网络模块,用于通过无线网络或蓝牙信号与用户的移动终端互联,以使得所述车载多媒体系统接收所述移动终端发送的投影控制指令。
在一些实施例中,当用户位于车内或车附近时,所述移动终端可以通过蓝牙信号、WIFI无线网络信号或USB数据线与车载多媒体系统的网络模块连接进而传输用户的投影控制指令。
麦克风,用于接收用户语音形式的投影控制指令。
在一些实施例中,所述车载多媒体系统可以搭载智能语音助手或者与智能车载系统协调工作,从而解析出用户通过所述麦克风输入的语音形式的投影控制指令。
扬声器,用于在车内投影时,同步播放所述影音资料中的音频资料。
可以理解的是,所述扬声器作为车内投影时的音效设备,由所述车载多媒体系统通过CAN总线、蓝牙信号或以太网进行控制,以使得所述影像资料和所述音频资料同步播放。
音响,用于在车外投影时,同步播放所述影音资料中的音频资料。
可以理解的是,所述音响作为车外投影时的音效设备,由所述车载多媒体系统通过CAN总线、蓝牙信号或以太网进行控制,以使得所述影像资料和所述音频资料进行同步播放。
在一些实施例中,如图7所示,所述车辆还可以包括远程车载终端,所述远程车载终端通过无线网络连接如4G和5G与云端服务器连接,以从所述云端服务器获取影音资料或车载控制指令,所述远程车载终端还通过CAN总线与所述车载多媒体系统电连接,以将获取的所述影音资料或所述车载控制指令发送至所述车载多媒体系统,所述远程车载终端还通过CAN总线与所述投影控制器电连接,以将获取的所述车载控制指令发送至所述投影控制器。
本发明实施例还提供一种用于控制所述的车辆的投影控制方法,所述方法可以包括:
所述投影控制器获取投影控制指令,所述投影控制指令包括车内投影控制指令和车外投影控制指令;
当所述投影控制指令为车内投影控制指令时,所述投影控制器控制所述第二电机运行,以带动所述旋转轴旋转,并通过所述旋转轴带动所述投影设备旋转;
当所述投影控制指令为车外投影控制指令时,所述投影控制器控制所述第一电机运行,以带动所述翻转轴旋转,并通过所述翻转轴带动所述投影设备翻转至所述安装开口外,以及控制所述第二电机运行,以带动所述旋转轴旋转,并通过所述旋转轴带动所述投影设备旋转。
具体的,所述投影控制指令的获取方式包括至少如下之一:
获取通过所述车载多媒体系统中交互界面的虚拟按键输入的投影控制指令;
获取通过车内控制面板的实体按键输入的投影控制指令;
获取通过所述车载多媒体系统的麦克风输入的语音形式的投影控制指令;
获取与所述车载多媒体系统互联的移动终端发送的投影控制指令;以及,
获取所述移动终端通过云端服务器发送至车载终端的投影控制指令。
在一些实施例中,所述投影控制指令包括目标投影位置,所述方法还可以包括:
所述投影控制器获取所述投影设备的实时位置;
所述投影控制器基于所述实时位置和所述目标投影位置判断所述投影设备是否移动到所述目标投影位置;
若是,所述投影控制器启动所述投影设备,以通过所述投影设备进行投影。
在实际应用中,所述车载投影控制方法主要包括以下阶段:
(一)输入投影信号
根据用户与车辆的物理位置和网络连接方式,投影信号的输入可以有以下多种方式:
1.人远离车辆时,手机通过4G或5G网络连接云端服务器,云端服务器通过4G或5G网络连接远程车载终端,实现手机与车的信号交互,打开手机APP(Application,应用程序软件),点击APP内“预约车内/车外投影”按钮,设定预约时间,将信号通过云端发送至远程车载终端,远程车载终端通过整车CAN网络将信号分别发送给车载多媒体系统及投影控制器。
2.人在车附近或车内,通过手机蓝牙或WIFI连接车载多媒体系统,打开手机APP,点击APP内“启动车内/车外投影”按钮,信号通过蓝牙或WIFI发送给车载多媒体系统,车载多媒体系统通过CAN网络将信号发送给投影控制器。
3.人在车内,手机通过WIFI/USB数据线连接车载多媒体系统,通过Carplay(苹果公司发布的智能车载系统)或Carlife(百度公司发布的跨平台车联网解决方案),实现手机与车载多媒体系统互联,点击APP内“启动车内/车外投影”按钮,车载多媒体系统通过CAN网络将信号发送给投影控制器。
4.人在车内,通过按下开关控制面板“启动车内/车位投影”按钮(车内实体按键),开关信号通过硬线或LIN线发送给车载多媒体系统,车载多媒体系统通过CAN网络将信号发送给投影控制器。
5.人在车内,通过麦克风进行语音控制,车载多媒体系统接收“启动车内/车外投影”语音信号,通过CAN线将信号发送给投影控制器。
6.人在车内,通过按下车载多媒体系统内的“启动车内/车外投影”虚拟按键,车载多媒体系统通过CAN线将信号发送给投影控制器。
7.车具备自动驾驶功能时,手机通过4G或5G网络连接云端服务器,云端服务器通过4G或5G网络连接远程车载终端,实现手机与车的信号交互,打开手机APP,车主或乘客输入投影地点,信号通过云端服务器发送给远程车载终端。车辆收到指令后根据最新路线及路况通过云端服务器反馈给车主或乘客,提供建议投影的时间段,由车主或乘客确认投影时间,车主或乘客输入预约时间后,车辆自动驾驶到投影地点的合适位置,到达位置后将位置信息及整车状态反馈给车主或乘客,同步将预约启动时间信号发送给车载多媒体系统及投影控制器。
(二)启动投影及投影控制
根据投影的方式可以分成两类场景进行详细说明:
1.车内投影
投影控制器接收到车内投影控制指令,通过CAN、LIN或以太网传输给投影设备,启动投影设备,投影设备通过LVDS线接收车载多媒体系统传递的影像资料,投影仪投影至后窗上,同时车载车载多媒体系统驱动扬声器系统,可供车内人员观看。
若需要进行侧窗投影时,通过投影控制器驱动第二电机旋转,并控制第二电机的旋转角度,使相关影像资料投射至侧窗上,在侧窗玻璃安装特殊材质的玻璃膜,可供车内或车外人员观看。又或者,车辆搭载抬头显示功能,可以将影像投影至风窗玻璃的全息半镜中。
具体的,可通过手机APP、手机互联、虚拟按键、麦克风或实体按键等操作控制,旋转投影仪,控制投影屏幕大小及投影显示清晰度。还可以通过阳光光线传感器检测光线强度,自动控制投影仪的亮度。
2.车外投影
投影控制器接收到车外投影信号,投影控制器启动第一电机,通过控制第一电机使投影设备进行翻转,通过控制第一电机的翻转角度或通过车顶传感器感应到投影设备翻转到位后,发出翻转到位的信号给投影控制器,投影控制器启动投影设备,投影设备通过LVDS线接收车载多媒体系统传递的影像资料,将投影图像投射至预先放置的投影屏幕或投影墙,车外音响设备通过蓝牙连接车载多媒体系统,播放影像资料,可供车外人员观看。
具体的,在车外投影过程中,可通过手机APP、手机互联、虚拟按键、麦克风或实体按键等操作控制,旋转投影仪,控制投影屏幕大小及投影显示清晰度。还可以通过阳光光线传感器检测光线强度,自动控制投影仪的亮度。
(三)关闭投影
通过按下手机APP、车载多媒体系统虚拟按键、麦克风、实体“关闭投影”按钮,通过整车CAN网络将信号分别发送给车载多媒体系统及投影控制器,车载多媒体系统停止影像资料传输,投影控制器将关闭信号传递给投影设备,投影设备先关闭投影仪,同步检测第一电机或第二电机位置,若不在初始位置,则启动旋转第一电机或第二电机,使投影设备复原至初始位置。
在车外投影过程中,若在室外遇到下雨等天气时,通过雨量传感器检测雨量变化,投影控制器接收到雨量传感信号,先关闭投影仪,再驱动第二电机进行旋转,通过控制第二电机的旋转角度或通过车顶传感器感应到投影设备翻转到位,防止设备因进水导致故障。
在投影关闭状态,可利用投影仪上的摄像头实现车内或车外监控功能。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。