CN115708013A - 一种投影结构、投影方法、介质及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种投影结构，包括光源、胶片部、透镜组、电机和传感器模块，其中：光源可朝向胶片部发射光线；胶片部位于光源和透镜组之间，包括多个投影图案，投影图案可至少部分地透射来自光源的光线；透镜组包括至少一个透镜，对来自胶片部的至少部分透射光线进行投射，以将投影图案投射在投影表面；电机可带动胶片部旋转以进行连续投影；胶片部还包括多个识别码，识别码与投影图案一一对应，用于指示对应投影图案的位置信息；多个识别码的布置间隔与多个投影图案的布置间隔相同；传感器模块可检测与识别码相关的信息，信息可唯一地确定识别码的位置。本发明还涉及一种投影方法、介质和车辆。

Description

一种投影结构、投影方法、介质及车辆

技术领域

本发明涉及投影技术领域，具体涉及一种投影结构、投影方法、介质及车辆。

背景技术

随着汽车技术的发展，投影灯越来越广泛地应用到车辆中，例如，可以安装在车门、后视镜等位置处，在车身周围的底面上或者汽车室内投射各种图案，在提供照明功能的同时，又可以起到信息指示的作用。

现有技术中，中国专利CN111323995A公开了一种投影结构，通过电机带动胶片部旋转从而实现动态投影。然而，由于电机在运行过程中存在误差，例如，步进电机的步进角误差，在连续投影时，胶片部上的投影图案不能被投射在相同的位置，那么用户会观察到投影图案在投影表面的移动，体验较差。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种投影结构、投影方法、介质及系统，其能够至少部分地解决上述提到的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种投影结构，包括光源、胶片部、透镜组、电机和传感器模块，其中：

光源可朝向胶片部发射光线；

胶片部位于光源和透镜组之间，包括多个投影图案，投影图案可至少部分地透射来自光源的光线；

透镜组包括至少一个透镜，对来自胶片部的至少部分透射光线进行投射，以将投影图案投射在投影表面；

电机可带动胶片部旋转以进行连续投影；

胶片部还包括多个识别码，识别码与投影图案一一对应，用于指示对应投影图案的位置信息；

多个识别码的布置间隔与多个投影图案的布置间隔相同；

传感器模块可检测与识别码相关的信息，信息可唯一地确定识别码的位置。

根据本发明的实施例，通过在胶片部上设置识别码，并利用传感器模块检测与识别码相关的信息，利于实现相邻两次投影的位置的校正，使得相邻两次投影基本位于同一位置处。

在一种实施例中，传感器模块包括光学传感器，与识别码相关的信息包括识别码的透光量。

在一种实施例中，在识别码的旋转方向上，识别码的透光量递增或者递减。

根据本发明的实施例，通过使得在识别码的旋转方向上，识别码的透光量递增或者递减，可以保证识别码的透光量可以唯一地标识识别码的位置。

在一种实施例中，识别码包括三角形识别码。

根据本发明的实施例，三角形的识别码在其旋转方向上，透光量递增或者递减，如此可以保证识别码的透光量可以唯一地标识识别码的位置。

在一种实施例中，传感器模块包括磁力传感器，与识别码相关的信息包括识别码与磁力传感器之间的磁力。

根据本发明的实施例，识别码距离磁力传感器越远，磁力越小，反之，距离约进磁力越大，如此，识别码与磁力传感器之间的磁力可以唯一地标识识别码的位置。

在一种实施例中，电机为步进式电机。

根据本发明的另一个方面，还提供一种用于上述任意一种投影结构的投影方法，对于相邻的两次投影，该方法包括：

在前次投影期间，获取第一识别码的第一信息，第一信息用于指示与第一识别码相对应的第一投影图案的停止位置的信息；

在后次投影期间，获取第二识别码的第二信息，第二信息用于指示与第二识别码相对应的第二投影图案的位置信息；

在第一信息和第二信息差值的绝对值大于或等于阈值的情况下，基于第一信息和第二信息确定校准信息；

基于校准信息驱动电机旋转，使得第二投影图案的位置更接近于第一投影图案在前次投影期间的停止位置。

根据本发明的实施例，对于相邻的两次投影，利用与识别码相关的信息校正后次投影的投影位置，使得后次投影基本位于与前次投影相同的位置处。

在一种实施例中，基于第一信息和第二信息确定校准信息包括：

基于第一信息和第二信息的大小关系，确定电机的旋转方向。

根据本发明的实施例，第一信息和第二信息的大小关系反映第一识别码和第二识别码的前后关系，由此可以确定电机的旋转方向。

在一种实施例中，基于校准信息驱动电机旋转包括：

驱动电机在旋转方向上旋转预定的角度。

根据本发明的实施例，通过驱动电机旋转预定角度，可以使得后次投影的位置更接近前次投影的位置。在预设电机旋转角度的情况下，可能需要多次校正才能够使得第一信息和第二信息的差值的绝对值小于阈值。

在一种实施例中，基于第一信息和第二信息确定校准信息还包括：

基于第一信息和第二信息确定电机的旋转角度。

根据本发明的实施例，通过直接确定电机旋转的角度，可以使得后次投影的位置更快地接近前次投影的位置。

在一种实施例中，获取第一识别码的第一信息包括接收来自光学传感器的与第一识别码的透光量相关的信息；

获取第二识别码的第二信息包括接收来自光学传感器的与第二识别码的透光量相关的信息。

在一种实施例中，获取第一识别码的第一信息包括接收来自磁力传感器的与第一识别码的磁力相关的信息；

获取第二识别码的第二信息包括接收由磁力传感器测量的与第二识别码的磁力相关的信息。

根据本发明的又一个方面，还提供一种机器可读介质，在介质上存储有指令，当指令在机器上运行时，使得机器执行上述任一种投影方法。

根据本发明的又一个方面，还提供一种车辆，包括如上任意一种投影结构。

附图说明

下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本发明上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中，

图1示出了现有技术中的投影结构的一种立体结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的胶片部3的一种结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的识别码320的一种旋转示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的投影方法的一种流程图。

具体实施方式

在下文中示例性地说明了本发明的实施方式。如本领域的技术人员应该意识到的那样，在不背离本发明的构思的情况下，所说明的实施方式可以各种不同的方式进行修改。因此，附图和说明书本质上为示例性而非限制性的。在下文中，相同的附图标记通常表示功能相同或相似的元件。

作为本发明的改进基础，中国专利CN111323995A公开了一种投影结构，在此援引该专利的部分内容，详细内容可参照其专利文件。图1示出了该专利公开的投影结构的一种立体结构示意图，如图所示，投影结构包括第一支架1、透镜组2、胶片部3、光源4、电机5、传动部7以及第二支架8，其中，光源4、胶片部3以及透镜组2三者形成投影光路，具体地，光源4可朝向胶片部3发射光线；胶片部3位于光源4和透镜组2之间，包括飞轮和胶片，飞轮上可装载胶片，并具有供光线穿透的孔洞，以使得来自光源4的光线可穿透孔洞照在胶片的相应位置上；透镜组2包括至少一个透镜，该至少一个透镜被容纳在第一支架1中，第二支架8用于支撑第一支架1，其中，第一支架1和第二支架8分别具有用于容纳胶片部3的第一空间和第二空间。传动机构7用于连接电机5和胶片部3，使得胶片部3通过传动机构7，由电机5带动旋转。

如图1所示，投影结构还包括传感器模块601，用于获得胶片的起始位置信息等。另外，投影结构可包括控制部，接收来自传感器模块601的输入信息，以控制光源4和驱动电机5。

在上述投影结构中，由于在电机5的运行过程中存在误差，在连续投影时，胶片部3上的投影图案不能被投射在相同的位置，那么用户会观察到投影图案在投影表面的移动，体验较差。因此，本发明的实施例对胶片部3以及投影方法作出了改进，以下结合附图进行详细描述。

图2示出了根据本发明的实施例的一种胶片部3的结构示意图。如图所示，胶片部3呈圆盘状，包括多个投影图案310和多个识别码320，其中，投影图案310可至少部分地透射来自光源4的光线，透射光线的至少一部分可通过透镜组2进行投射，最终将投影图案310投射在投影表面上；识别码320与投影图案310一一对应，用于指示对应的投影图案的位置信息，例如，如图2所示，识别码321与投影图案311相对应，用于指示投影图案311的位置信息，识别码322与投影图案312相对应，用于指示投影图案312的位置信息。

如图2所示，投影图案310和识别码320交替布置在胶片部3的边缘位置处，并且识别码320的布置间隔与投影图案310的布置间隔相同，这意味着，在理想情况下，当识别码321旋转至当前识别码322的位置处时，投影图案311也会旋转至当前投影图案312的位置处。由此，可以通过使得前次投影的被投影图案的识别码和后此投影的被投影图案的识别码基本处于相同的位置，来确保这两次投影的被投影图案基本处于相同的位置。可以理解的是，投影图案310和识别码320不限于交替布置，例如，识别码320也可以在胶片部3的径向方向上，布置在投影图案310的外侧。

电机5可以带动胶片部3旋转以实现连续投影，此处的连续投影可以指对胶片部3上连续排列的多个投影图案310依次进行投影，也可以指对胶片部3上间隔排列的多个投影图案310依次进行投影。在连续投影时，与被投影图案相对应的识别码将依次经过传感器模块601，传感器模块601可以检测与识别码相关的信息，该信息可以是识别码的位置的函数，并且它们之间为一对一映射关系，即通过该信息，可以唯一地确定识别码的位置。

传感器模块601的位置可以如图1所示，不处于光源4和透镜组2之间，在这种情况下，被投影图案及其识别码不同于经过传感器的投影图案及其识别码，由于投影图案的布置间隔和识别码的布置间隔相同，因此，也可以利用经过传感器的识别码，间接地校正被投影图案的位置。传感器模块601的位置也可以位于光源4和透镜组2之间，在这种情况下，被投影图案及其识别码与经过传感器的投影图案及其识别码相同，可以利用被投影图案的识别码直接校正被投影图案的位置。

在一种示例中，传感器模块601可以包括光学传感器，该光学传感器包括发光元件和受光元件，发光元件可以朝向受光元件发射光线，光线可以是可见光、红外光、激光或者其他任意合适的光线，由于被投影光线为可见光，在此优选地使用红外光，避免两者产生干扰。。识别码320可以旋转至发光元件和受光元件之间，并且识别码320可以至少部分地透射来自发光元件的光线，透射光线到达受光元件，传感器模块601由此可以检测识别码的透光量。为了使得识别码320的透光量能够唯一地确定识别码320的位置，在识别码320的旋转方向上，识别码320的透光量应该是递增或者是递减的。例如但不限于，如图2和图3所示，识别码320可以采用三角形识别码，在识别码320沿方向F逆时针旋转时，依次经过位置A、位置B、位置C，那么，识别码320在位置A处的透光量(阴影区域)最小，在位置C处的透光量(阴影区域)最大，即透光量是递增的。可以理解的是，识别码也可以采用其他任意合适的形状，只要其透光量满足上述条件即可。

在另一种示例中，传感器模块601可以包括磁力传感器，识别码320可以为磁性元件，该磁力传感器可以测量识别码320产生的磁力。为了使得识别码320的磁力能够唯一地确定识别码320的位置，应该确保识别码320在投影期间的停止位置均位于传感器模块601的一侧。

可以理解的是，传感器模块601不限于上述示例，其可以是其他任意合适类型的传感器。

另外，在本发明的实施例中，优选地，电机5采用步进式电机，电机的步进角可以设定为可被投影图案之间的角距离整除。当然，电机5也可以是其他任意合适的类型。

本发明的实施例还提供一种用于上述投影结构的投影方法，如图4所示，对于相邻的两次投影，该投影方法包括：

S1：在前次投影期间，获取第一识别码的第一信息，所述第一信息用于指示与所述第一识别码相对应的第一投影图案的停止位置的信息。

此处的投影期间指的是从一次投影结束至下次投影结束的时间。在一种示例中，第一识别码的第一信息可以包括接收来自光学传感器的与第一识别码的透光量相关的信息，其中，该与第一识别码的透光量相关的信息可以包括与透光量相关的电信号，例如电流或者是电压信号。在另一种示例中，获取第一识别码的第一信息可以包括接收来自磁力传感器的与第一识别码的磁力相关的信息。

如上所述，第一识别码可以是在前次投影期间将要被投影的投影图案的识别码，也可以是在前次投影期间，经过传感器模块的投影图案的识别码。

S2：在后次投影期间，获取第二识别码的第二信息，第二信息用于指示与第二识别码相对应的第二投影图案的位置信息；

在一种示例中，第二识别码的第二信息可以包括接收来自光学传感器的与第二识别码的透光量相关的信息，其中，该与第二识别码的透光量相关的信息可以包括与透光量相关的电信号，例如电流或者电压信号。在另一种示例中，获取第二识别码的第二信息可以包括接收来自磁力传感器的与第二识别码的磁力相关的信息。

如上所述，第二识别码可以是在后次投影期间将要被投影的投影图案的识别码，也可以是在后次投影期间，经过传感器模块的投影图案的识别码。

第二识别码可以与第一识别码相邻，也可以被其他识别码相隔开。

S3：计算第一信息和第二信息差值的绝对值，并将其与阈值相比较，若该绝对值大于或等于阈值，则执行S4，若该绝对值小于阈值，则执行S5。此处，阈值可以根据需求预先设定。

S4：基于第一信息和第二信息计算校准信息，并基于该校准信息驱动电机旋转，使得第二投影图案的位置更接近于第一投影图案在前次投影期间的停止位置。

在一种示例中，基于第一信息和第二信息确定校准信息包括基于第一信息和第二信息确定电机旋转的方向。具体地，例如，如果胶片部逆时针旋转时，与识别码相关的信息递增，那么如果第二信息大于第一信息，则校准信息应该包括使得电机顺时针旋转的信息，反之，如果第二信息小于第一信息，则校准信息应该包括使得电机逆时针旋转的信息。基于该校准信息驱动电机旋转可以包括驱动电机在已确定的旋转方向上旋转预定的角度。该预定的角度可以根据需要预先设定，例如但不限于，设定为电机的步进角。在这种情况下，电机旋转之后，第二信息和第一信息之间的差值的绝对值还是可能大于或者等于阈值，因此，需要执行多次S3和S4，直至差值小于阈值。

在另一种示例中，基于第一信息和第二信息确定校准信息还包括基于第一信息和第二信息，确定电机旋转的角度。在与识别码相关的信息和识别码的位置之间的关系预先确定的情况下，可以根据第一信息确定与第一识别码的位置信息，根据第二信息确定与第二识别码的位置信息，再根据第一识别码和第二识别码之间的位置差确定电机的旋转角度；或者，可以根据第一信息和第二信息之间的差异直接确定第一识别码和第二识别码之间的位置差，从而确定电机的旋转角度。另外，也可以根据识别码之间的位置差与电机的旋转角度之间的确定关系，预先确定与识别码相关的信息之间的差异与电机的旋转角度之间的关系，由此可以根据第一信息和第二信息之间的差异直接确定电机的旋转角度。

S5：向光源发送控制信息，以点亮光源，由此进行投影图案的投影。

上述投影方法例如但不限于，由上述控制部实施。

在本发明实施例中，投影结构的胶片部上设置了独特的识别码，利用识别码可使得相邻两次投影的被投影图案停止在基本相同的位置上。

本发明的实施例还提供一种机器可读介质，在介质上存储有指令，当指令在机器上运行时，使得机器执行上述投影方法。

本发明的实施例还包括一种车辆，包括如上所述的投影结构。

本发明不限于上述结构，也可以采用其他的各种变体。虽然已经通过有限数量的实施方式描述了本发明，但是受益于本公开，本领域技术人员可以设计出不脱离在此公开的本发明的保护范围的其他实施方式。因此，本发明的保护范围应仅由所附权利要求限定。

Claims (14)

1.一种投影结构，包括光源(4)、胶片部(3)、透镜组(2)、电机(5)和传感器模块(601)，其中：

所述光源(4)可朝向所述胶片部(3)发射光线；

所述胶片部(3)位于所述光源(4)和所述透镜组(2)之间，包括多个投影图案(310)，所述投影图案(310)可至少部分地透射来自所述光源(4)的光线；

所述透镜组(2)包括至少一个透镜，对来自所述胶片部(3)的至少部分透射光线进行投射，以将所述投影图案(310)投射在投影表面；

所述电机(5)可带动所述胶片部(3)旋转以进行连续投影；

其特征在于，

所述胶片部(3)还包括多个识别码(320)，所述识别码(320)与所述投影图案(310)一一对应，用于指示对应投影图案的位置信息；

所述多个识别码(320)的布置间隔与所述多个投影图案(310)的布置间隔相同；

所述传感器模块(601)可检测与所述识别码(320)相关的信息，所述信息可唯一地确定所述识别码(320)的位置。

2.根据权利要求1所述的投影结构，其特征在于，所述传感器模块(601)包括光学传感器，与所述识别码(320)相关的信息包括所述识别码(320)的透光量。

3.根据权利要求2所述的投影结构，其特征在于，在所述识别码(320)的旋转方向上，所述识别码(320)的透光量递增或者递减。

4.根据权利要求3所述的投影结构，其特征在于，所述识别码(320)包括三角形识别码。

5.根据权利要求1所述的投影结构，其特征在于，所述传感器模块(601)包括磁力传感器，与所述识别码(320)相关的信息包括所述识别码(320)与所述磁力传感器之间的磁力。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的投影结构，其特征在于，所述电机为步进式电机。

7.一种用于权利要求1至6中任一项所述的投影结构的投影方法，其特征在于，对于相邻的两次投影，所述方法包括：

在前次投影期间，获取第一识别码的第一信息，所述第一信息用于指示与所述第一识别码相对应的第一投影图案的停止位置的信息；

在后次投影期间，获取第二识别码的第二信息，所述第二信息用于指示与所述第二识别码相对应的第二投影图案的位置信息；

在所述第一信息和所述第二信息差值的绝对值大于或等于阈值的情况下，基于所述第一信息和所述第二信息确定校准信息；

基于所述校准信息驱动所述电机旋转，使得所述第二投影图案的位置更接近于所述第一投影图案在所述前次投影期间的停止位置。

8.根据权利要求7所述的投影方法，其特征在于，所述基于所述第一信息和所述第二信息确定校准信息包括：

基于所述第一信息和所述第二信息的大小关系，确定所述电机的旋转方向。

9.根据权利要求8所述的投影方法，其特征在于，所述基于所述校准信息驱动所述电机旋转包括：

驱动所述电机在所述旋转方向上旋转预定的角度。

10.根据权利要求8所述的投影方法，其特征在于，所述基于所述第一信息和所述第二信息确定校准信息还包括：

基于所述第一信息和所述第二信息确定所述电机的旋转角度。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的投影方法，其特征在于，获取第一识别码的第一信息包括接收来自光学传感器的与所述第一识别码的透光量相关的信息；

获取第二识别码的第二信息包括接收来自所述光学传感器的与所述第二识别码的透光量相关的信息。

12.根据权利要求7至10中任一项所述的投影方法，其特征在于，

获取第一识别码的第一信息包括接收来自磁力传感器的与所述第一识别码的磁力相关的信息；

获取第二识别码的第二信息包括接收由所述磁力传感器测量的与所述第二识别码的磁力相关的信息。

13.一种机器可读介质，其特征在于，在所述介质上存储有指令，当所述指令在所述机器上运行时，使得所述机器执行权利要求7至12中任一项所述的投影方法。

14.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的投影结构。

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