CN115004693A - 在机动车辆内部的光投射的方法和机动车投射器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于在机动车辆(10)的内部光投射的方法。第一步骤是通过至少一个传感器感测所述车辆(10)的内部的物体或人员(5)的存在，其中所述传感器包括多个图像感测装置(2、4)。第二步骤是使用所述至少一个传感器的数据来限定保护区域，从而获得三维保护区域。第三步骤是借助于与第一图像感测装置(2)相关联的第一投射器(1)来投射具有第一图案区域的第一光图案。最后，第四步骤是借助于与第二图像感测装置(4)相关联的第二投射器(3)来投射具有第二图案区域的第二光图案，其中所述第一图案区域和/或所述第二图案区域投射在所述保护区域上，并且其中所述光图案在所述机动车辆(10)的内部表面上形成投射图像。

Description

在机动车辆内部的光投射的方法和机动车投射器组件
技术领域
本发明涉及用于在车辆内部投射光的车辆照明装置的领域。
背景技术
目前的机动车辆为车上的乘员提供从信息到娱乐系统的新功能。这些功能中的一些功能可以由内部的光投射器来提供，但是在车辆内部结合这种装置可能不是立即可实现的。
在一些情况中，乘客的存在可能涉及对光在车辆的内部表面中的正确投射的干扰。
发明内容
本发明借助于一种用于在机动车辆内部的光投射的方法为这些问题提供了解决方案，所述方法包括以下步骤：
-通过至少一个传感器感测所述车辆的内部的物体或人员的存在，其中所述传感器包括多个图像感测装置；
-使用所述至少一个传感器的数据来限定保护区域，从而获得三维保护区域；以及
-借助于与第一图像感测装置相关联的第一投射器来投射具有第一图案区域的第一光图案，其中，
-借助于与第二图像感测装置相关联的第二投射器来投射具有第二图案区域的第二光图案，
-其中所述第一图案区域和/或所述第二图案区域投射在所述保护区域上，并且其中所述光图案在所述机动车辆的内部表面上形成投射图像。
通过该方法，可以根据物体或人员的存在和大小来限定投射图像的形状和尺寸，以避免光学干扰。无论在第一投射器的光学路径中是否存在物体，都可以获得高质量的投射图像。
为此目的可以使用多于两个的投射器，以确保即使当物体可能在车辆的几乎每个位置时也能完美地获得该图像。
在一些具体的实施例中，所述第一图案区域和所述第二图案区域投射在所述保护区域上。
如果整个第一图案区域和第二图案区域对应于整个保护区域，则光的量被优化。
在一些具体的实施例中，所述第一图案区域具有比所述光图案的其余部分更低的平均光照强度。在一些具体的实施例中，第一光图案在第一图案区域中具有低于1cd的平均光照强度。在更具体的实施例中，所述光图案在所述第一图案区域中没有光照强度。
这也是优化由光投射器所发射的光的量的方法。
在一些具体的实施例中，在所述投射期间多次地执行感测物体的存在的步骤和限定所述保护区域的步骤。
如果物体是移动的物体或人员，则刷新保护区域的大小和位置是有用的，从而更新数据。
在一些具体的实施例中，所述投射图像的一部分仅接收所述第一光图案。
在一些具体的实施例中，所述投射图像的一部分仅接收所述第一光图案。
投射图像是旨在要实现的全局结果。有时，物体或人员对于所述投射器中的一个投射器可能是障碍物，因此存在仅由所述投射器中的一个投射器可以到达的区域。
在一些具体的实施例中，所述投射图像的一部分接收所述第一光图案和所述第二光图案的组合。
在其他情况中，存在由两个投射器都到达的投射图像的区域。在这些区域中，由两个光投射器的投射共享特定区域的光照强度，因此应当仔细地选择每一个区域的光照强度以获得符合期望的图案的总体结果。
在第二发明方面中，本发明提供了一种机动车投射组件，其包括：
-至少一个第一图像感测装置；
-与所述第一图像感测装置相关联的第一光投射器；
-第二图像感测装置；
-与所述第二图像感测装置相关联的第二光投射器；和
-投射器控制单元，所述投射器控制单元被配置为执行根据第一发明方面的方法的步骤。
这种机动车投射组件可以用于获得投射图像而不会受到影响并且不会影响可能存在于车辆中的物体或人。
在一些具体的实施例中，所述投射器控制单元还被配置为执行所述第一光投射器相对于所述第二光投射器的位置校准。
当存在多个光投射器时，校准装置可以用于保持两个光投射器协调。
在一些具体的实施例中，所述第一光投射器和所述第二光投射器被配置为投射三维光图案。
在一些具体的实施例中，所述机动车投射组件还包括反射镜，其中所述第一光投射器或所述第二光投射器被配置为朝向所述反射镜投射光图案。
反射镜可以提高投射器到达避免存在任何物体的投射区域的能力。由于反射镜可以比投射器更小，因此反射镜几乎可以放置在车辆的每个位置。
在一些具体的实施例中，所述反射镜包括旋转元件，所述旋转元件被配置为旋转所述反射镜。在一些具体的实施例中，所述旋转元件包括用于将所述旋转元件附接到机动车辆的车顶的附接装置。
使用该旋转元件以用于光图案的方向的更好的定制。旋转元件在车辆的车顶中的位置是特别有利的，因为它不会打扰乘客的休息。
在一些具体的实施例中，所述机动车投射组件还包括用于将所述第一光投射器和/或所述第二光投射器附接到车辆的车顶的附接装置。
在一些具体的实施例中，所述旋转元件被配置为提供在两个不同轴线上的旋转。
在一些具体的实施例中，所述机动车投射组件还包括壳体，所述光投射器和所述反射镜被容纳在所述壳体中。
在一些具体的实施例中，所述光投射器与所述反射镜之间的距离小于40cm。
在一些具体的实施例中，所述机动车投射组件还包括通信端口，所述通信端口被配置为经由通信协议发送和/或接收信息，所述通信协议例如是WPAN、WLAN、WMAN或WWAN。
可以被包括在光投射器中或在光投射器外部(例如，与车辆的通信端口相关联)的这样的通信端口适合于提供要在根据本发明的方法中使用的关于元件的新数据，或者更新或提供可以对执行这种方法有用的任何其他信息。
除非另有定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)均应按照本领域的惯例进行解释。将进一步理解，通常使用的术语也应按照相关领域的惯例进行解释，而不是理想化或过于形式的意义，除非本文明确如此定义。
在本文中，术语“包括”及其衍生词(如“包含”等)不应被理解为排它的含义，即是，不应将这些术语解释为排除所描述和限定的内容可以包括其他要素、步骤等的可能性。
附图说明
为了完成描述并且为了更好地理解本发明，提供了一组附图。所述附图形成说明书的组成部分并且图示了本发明的实施例，其不应被解释为限制本发明的范围，而仅作为可以如何实施本发明的示例。附图包括以下图：
[图1]示出了包括根据本发明的机动车投射组件的机动车辆。
[图2]示出了根据本发明的方法的一些步骤。
[图3]示出了包括根据本发明的替代性机动车投射组件的机动车辆。
在适当的情况下贯穿整个附图和详细描述，由相同的附图标记一致地表示示例实施例的元件：
1 第一光投射器
2 第一相机
3 第二光投射器
4 第二相机
5 人员
6 投射器控制单元
7 仪表板
8 目标投射图像
10 机动车辆
11 第一光图案的暗区域
12 第一光图案的主区域
13 第二光图案的暗区域
14 第二光图案的主区域
15 仪表板的仅接收主区域的区域
16 反射镜
17 旋转元件
18 联接器
19 壳体
20 壳体的孔
21 车顶。
具体实施方式
足够详细地描述示例实施例以使本领域普通技术人员能够体现和实施本文所描述的系统和过程。重要的是要理解，可以以许多替代性形式提供实施例并且这些实施例不应被解释为限于本文所阐述的示例。
相应地，虽然实施例可以以各种不同的方式被修改并且可以采取各种不同的替代性形式，但是在附图中示出并且在下面作为示例详细描述了其具体实施例。没有意图限制所公开的具体形式。相反，应该包括落入所附权利要求的范围内的所有修改、等同物和替代物。在适当的情况下贯穿整个附图和详细描述，由相同的附图标记一致地表示示例实施例的元件。
图1示出了根据本发明的机动车投射组件的具体的实施例。
该组件包括第一光投射器1、第一相机2、第二光投射器3、第二相机4和投射器控制单元6。
该组件位于机动车辆10的内部，其中两个人5坐在前座上。
相机2、4被配置为借助于边缘识别算法来感测该两个人5的存在，并且将关于该两个人的位置、大小和形状的信息发送到投射器控制单元。然后，该投射器控制单元6使用这些数据来详细制作保护区域。
该投射器控制单元6还被配置为当被需要时在两个光投射器之间建立校准例程。
图2图示了根据本发明的方法的具体的实施例的一些步骤。
乘客5位于目标投射图像8的一部分与第二投射器2之间，该目标投射图像8将定位于车辆10的仪表板7上。
因此，第一光投射器1投射第一图像图案。该第一图像图案具有第一暗区域11和主区域12，该第一暗区域11将撞击在乘客5上，该主区域12将作为目标投射图像8的一部分撞击在仪表板7上。
进而，第二光投射器3投射第二图像图案。因为乘客5没有阻挡第二光投射器3的投射，因此该第二图像图案不具有任何暗区域。在一些实施例中，如果乘客也阻挡第二图像图案的部分，则将存在第二暗区域。在这种情况下，第二图像图案具有主区域14，该主区域14将作为目标投射图像8的一部分撞击在仪表板7上。第二图像图案的该主区域14具有撞击在仪表板7的与第一图像图案的主区域12重合的区域上的部分，并且具有撞击在仪表板7的没有其他图像图案的区域15上的另一部分。由于障碍物5的插入，第一图像图案不能到达该后一个区域15。
通过投射器控制单元6仔细地调整第一图像图案和第二图像图案的光照强度，以获得均匀的投射图像。
因为投射在该物体上的光是无用的，因此第一暗区域11是完全黑色的，没有光照强度，以避免对乘客5炫光并且还节省能量。
可以根据预定间隔来重新计算由光投射器所提供的光图案的暗区域和主区域，以便当乘客的位置改变时更新投射。
在任何情况下，系统通过通信端口经由诸如GPRS之类的通信协议与制造商服务器连接，以便发送和接收关于要包括在该方法中的新特征的更新。
图3示出了包括根据本发明的替代性机动车投射组件的机动车辆10。
该组件包括壳体19，第一光投射器1和反射镜16被容纳在该壳体19中。第一光投射器1被配置为朝向反射镜16投射光图案，并且该反射镜16被配置为将从第一光投射器1接收的光图案反射到车辆10的内部表面上。光投射器1与反射镜2之间的距离为约20cm，从而优化投射图案的大小。
反射镜16还包括旋转元件17，该旋转元件17被配置为旋转该反射镜16，以允许该反射镜覆盖车辆10的内部表面的更大的范围。反射镜16能够将被第一投射器1接收的图像反射穿过孔20。该孔20足够宽以允许光的反射贯穿该反射镜的整个旋转范围。
第一光投射器1还包括投射器控制单元6，该投射器控制单元6被配置为执行光投射器1相对于反射镜2的位置校准。为了完成该校准，相机8也是投射组件的一部分。
光投射器1借助于联接器18附接到车辆10的车顶21，并且反射镜16借助于旋转元件17也附接到车辆10的车顶21。壳体19进而固定到两个元件17、18，以实现尺寸的稳定性。
在任何情况下，系统通过通信端口经由诸如GPRS之类的通信协议与制造商服务器连接，以便发送和接收关于要包括在该方法中的新特征的更新。

Claims (18)

1.一种用于在机动车辆内部的光投射的方法，所述方法包括以下步骤：
-通过至少一个传感器感测所述车辆的内部的物体或人员(5)的存在，其中所述传感器包括多个图像感测装置；
-使用所述至少一个传感器的数据来限定保护区域，从而获得三维保护区域；以及
-借助于与第一图像感测装置相关联的第一投射器来投射具有第一图案区域(11)的第一光图案，其中，
-借助于与第二图像感测装置相关联的第二投射器来投射具有第二图案区域(13)的第二光图案，
-其中所述第一图案区域(11)和/或所述第二图案区域(13)被投射在所述保护区域上，并且其中所述光图案在所述机动车辆的内部表面上形成投射图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一图案区域和所述第二图案区域被投射在所述保护区域上。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一图案区域(11)具有比所述光图案的其余部分更低的平均光照强度。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述光图案在所述第一图案区域中没有光照强度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述投射期间多次地执行感测物体的存在的步骤和限定所述保护区域的步骤。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述投射图像(8)的一部分仅接收所述第一光图案。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述投射图像(8)的一部分接收所述第一光图案和所述第二光图案的组合。
8.一种机动车投射组件，包括：
-至少一个第一图像感测装置(2)；
-与所述第一图像感测装置(2)相关联的第一光投射器(1)；
-第二图像感测装置(4)；
-与所述第二图像感测装置(4)相关联的第二光投射器(3)；和
-投射器控制单元(6)，所述投射器控制单元(6)被配置为执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤。
9.根据权利要求8所述的机动车投射组件，其中，所述投射器控制单元(6)还被配置为执行所述第一光投射器(1)相对于所述第二光投射器的位置校准。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的机动车投射组件，其中，所述第一光投射器和所述第二光投射器被配置为投射三维光图案。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的机动车投射组件，还包括反射镜(16)，其中所述第一光投射器(1)或所述第二光投射器(3)被配置为朝向所述反射镜(2)投射光图案。
12.根据权利要求11所述的机动车投射组件，其中，所述反射镜(16)包括旋转元件(17)，所述旋转元件(17)被配置为旋转所述反射镜(2)。
13.根据权利要求12所述的机动车投射组件，其中，所述旋转元件(17)包括用于将所述旋转元件(17)附接到机动车辆(10)的车顶(21)的附接装置(18)。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的机动车投射组件，还包括用于将所述第一光投射器和/或所述第二光投射器(1)附接到车辆(10)的车顶(21)的附接装置(18)。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的机动车投射组件，其中，所述旋转元件(17)被配置为提供在两个不同轴线上的旋转。
16.根据权利要求8至15中任一项所述的机动车投射组件，还包括壳体(19)，所述光投射器(1)和所述反射镜(16)被容纳在所述壳体(19)中。
17.根据权利要求8至16中任一项所述的机动车投射组件，其中，所述光投射器(1)与所述反射镜(16)之间的距离小于40cm。
18.根据权利要求8至17中任一项所述的机动车投射组件，还包括通信端口，所述通信端口被配置为经由通信协议来发送和/或接收信息，所述通信协议例如是WPAN、WLAN、WMAN或WWAN。
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