CN215494986U - 车载投影输入系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种车载投影输入系统和车辆，其中，所述车载投影输入系统包括：仪表台，用以安装中控显示屏；以及投影组件，连接于仪表台，且与所述中控显示屏电连接，所述投影组件包括：投影激光器，用以在物体表面投影出虚拟键盘；摄像模块，用以拍摄所述虚拟键盘所在区域的图像，以获取用户在虚拟键盘上的操作所对应的输入信号。本实用新型的技术方案能够提高用户在车内办公或娱乐的舒适性。

Description

车载投影输入系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种车载投影输入系统和车辆。

背景技术

目前市场上的车辆越来越多地出现中控显示屏的配置，特别是乘用车领域，中控显示屏具有尺寸越来越大、功能越来越丰富的设计趋势，而具备触控功能的中控显示屏也日渐常见。由于中控显示屏受其布置的位置及角度所限，导致位于前排座椅的用户在使用中控显示屏时需要保持身体前倾的姿势，从而使得中控显示屏并不适合用于长时间的办公或娱乐。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种车载投影输入系统，旨在提高用户在车内办公或娱乐的舒适性。

为实现上述目的，本实用新型提出的车载投影输入系统包括：

仪表台，用以安装中控显示屏；以及

投影组件，连接于所述仪表台，且与所述中控显示屏电连接，所述投影组件包括：

投影激光器，用以在物体表面投影出虚拟键盘；

摄像模块，用以拍摄所述虚拟键盘所在区域的图像，以获取用户在所述虚拟键盘上的操作所对应的输入信号。

可选地，所述投影组件还包括位于所述投影激光器的下方的红外激光器，所述红外激光器用以发射出平面状红外线，所述平面状红外线与所述虚拟键盘的光路呈相交设置。

可选地，所述摄像模块、所述投影激光器及所述红外激光器呈从上到下依次排布设置，且位于同一直线上。

可选地，所述摄像模块包括广角摄像头、及与所述广角摄像头电连接的控制处理器，所述控制处理器用以分析处理所述图像，以获取用户的文本输入信号或指令输入信号。

可选地，所述摄像模块还包括设于所述广角摄像头的前侧的红外滤光片，所述红外滤光片用以对进入所述广角摄像头的光线进行滤光处理。

可选地，所述投影组件位于车辆的副仪表台的上方，所述投影组件转动连接于所述仪表台，而可在朝向主驾驶侧与朝向副驾驶侧之间转动。

可选地，所述投影组件还包括转动连接于所述仪表台的安装壳，所述仪表台的下侧对应所述安装壳设有避让孔；所述摄像模块、所述投影激光器及所述红外激光器设于所述安装壳的同一侧，且均显露于所述避让孔内。

可选地，所述投影组件还包括连接于所述安装壳的印刷电路板，所述摄像模块、所述投影激光器及所述红外激光器集成于所述印刷电路板。

可选地，所述投影组件滑动连接于所述仪表台，而可沿上下方向调节离地高度。

本实用新型还提出一种车辆，包括前述的车载投影输入系统。

本实用新型的技术方案中，设置在仪表台上的投影组件，能够方便用户采用虚拟键盘输入文本或控制指令，让用户能够以更舒适的姿态进行车内办公或娱乐，例如进行长文本输入、文档管理、及玩游戏，从而提高用户体验。具体的，用户只需利用一个具有平整表面的物体，例如平面物体，将该平面物体搁置在大腿或副仪表台上，然后启用投影组件以使投影激光器在平面物体上投影出虚拟键盘，接着在该虚拟键盘上进行诸如纯文本输入或控制指令输入的操作，而摄像模块会将虚拟键盘及用户在虚拟键盘上的操作均拍摄下来，从而由拍摄的图像信息中识别出用户操作所对应的输入信号，例如用户敲击字母a表示输入文本a，又如敲击“向上箭头”表示目标向上移动一个单位。用户的办公文档可以选择在中控显示屏上显示，也可以选择在其他显示器上显示，本实施例中是利用中控显示屏直接显示文档内容及用户操作所对应的输入信号。用户可以倚靠在座椅上或稍微侧身，手部在虚拟键盘上进行相关操作，而视线停留在位于身体前方的中控显示屏上以确认操作是否准确，从而使用户能够以一种更舒适的姿态进行办公或娱乐，避免长时间身体前倾去操作中控显示屏而引发的不舒适和倦怠问题，进而提高用户体验。可以理解的，当用户有紧急办公事务需要处理，手头却无笔记本电脑时，投影组件能够很好地满足用户的临时办公需求，进而显著丰富车辆的功能，提高车辆的市场竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型车载投影输入系统一实施例的结构示意图；

图2为图1中投影组件的主要结构示意图；

图3为图1中车载投影输入系统在A处的局部放大图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				11	主驾驶侧	220	摄像模块
12	副驾驶侧	230	红外激光器
				100	仪表台	240	印刷电路板
101	避让孔	300	中控显示屏
				200	投影组件	400	平面物体
210	投影激光器	500	副仪表台

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

由于中控显示屏受其布置的位置及角度所限，导致位于前排座椅的用户在使用中控显示屏时需要保持身体前倾的姿势，从而使得中控显示屏并不适合用于长时间的办公或娱乐。

鉴于此，本实用新型提出了一种车载投影输入系统，参照图1和图2，在本实用新型一实施例中，该车载投影输入系统包括：

仪表台100，用以安装中控显示屏300；以及

投影组件200，连接于仪表台100，且与中控显示屏300电连接，投影组件200包括：

投影激光器210，用以在物体表面投影出虚拟键盘；

摄像模块220，用以拍摄虚拟键盘所在区域的图像，以获取用户在虚拟键盘上的操作所对应的输入信号。

本实用新型的技术方案中，设置在仪表台100上的投影组件200，能够方便用户采用虚拟键盘输入文本或控制指令，让用户能够以更舒适的姿态进行车内办公或娱乐，例如进行长文本输入、文档管理、及玩游戏，从而提高用户体验。具体的，用户只需利用一个具有平整表面的物体，例如平面物体400，将该平面物体400搁置在大腿或副仪表台500上，然后启用投影组件200以使投影激光器210在平面物体400上投影出虚拟键盘，接着在该虚拟键盘上进行诸如纯文本输入或控制指令输入的操作，而摄像模块220会将虚拟键盘及用户在虚拟键盘上的操作均拍摄下来，从而由拍摄的图像信息中识别出用户操作所对应的输入信号，例如用户敲击字母a表示输入文本a，又如敲击“向上箭头”表示目标向上移动一个单位。用户的办公文档可以选择在中控显示屏300上显示，也可以选择在其他显示器上显示，本实施例中是利用中控显示屏300直接显示文档内容及用户操作所对应的输入信号。用户可以倚靠在座椅上或稍微侧身，手部在虚拟键盘上进行相关操作，而视线停留在位于身体前方的中控显示屏300上以确认操作是否准确，从而使用户能够以一种更舒适的姿态进行办公或娱乐，避免长时间身体前倾去操作中控显示屏300而引发的不舒适和倦怠问题，进而提高用户体验。可以理解的，当用户有紧急办公事务需要处理，手头却无笔记本电脑时，投影组件200能够很好地满足用户的临时办公需求，进而显著丰富车辆的功能，提高车辆的市场竞争力。

参照图2，本实施例中，进一步地，投影组件200还包括位于投影激光器210的下方的红外激光器230，红外激光器230用以发射出平面状红外线，平面状红外线与虚拟键盘的光路呈相交设置。具体的，用户在利用平面物体400以成像虚拟键盘时，红外激光器230发射出的红外线与虚拟键盘呈平行或近平行状态，且位于虚拟键盘的上方；当用户将手指放置在虚拟键盘上时，红外线就会在手指的背面形成有光斑。摄像模块220对虚拟键盘及其上的用户手指进行拍摄，并对获取的图像进行处理，图像处理的方式可以是将扭曲或非平面的图像矫正为正常的平面图像，然后对平面图像进行去颜色的灰度化处理，并加强平面图像中的光斑中心效果，减弱光斑的周边亮度。利用平面图像上的光斑，计算出摄像模块220的光心轴与光斑位置所成夹角度数以及偏移距离，从而得出偏移位置，由于摄像模块220跟红外激光器230发射的红外线的距离已知，利用三角函数计算出光斑所处位置对应的x和y的坐标值。根据x和y的坐标值，比对找到虚拟键盘对应的按键位置，并将其打包成系统通用的输入事件数据包，发送到应用层(中控显示屏300)供其使用，对应的按键位置也显示在中控显示屏300上，以便用户快速识别确认自己的输入是否准确。本实施例是采用红外线在用户手指上形成光斑，而摄像模块220利用该光斑作为媒介，计算分析出光斑位置所对应的输入信号，不仅识别率高，且对计算分析的性能要求也较低，进而有利于控制产品的生产成本。需要说明的是，红外激光器230发射出的平面状红外线至少要能够覆盖虚拟键盘所在区域。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是摄像模块具备动作捕捉功能，也即，摄像模块能够从所采集的图像中直接捕捉到用户的手指操作，并结合虚拟键盘上各位置的坐标值而判断出手指操作所对应的输入信号。

本实施例中，可选地，红外激光器230为柱面透镜激光器。柱面透镜激光器技术成熟稳定，可以直接从市场上采购，且采购成本较低。然本设计不限于此，于其他实施例中，红外激光器为鲍威尔棱镜激光器。

本实施例中，可选地，红外激光器230采用850nm-1050nm波长的红外线。由于人眼是看不见波长850nm至1064nm的红外线，而这一波长范围内的红外线是能够被摄像模块220识别到，利用该特性让红外激光器230采用850nm-1050nm波长的红外线，能够使用户在使用虚拟键盘功能时不会在手指背面看到明显的光斑，避免造成不必要的光污染，进而提高用户体验。

参照图2，本实施例中，可选地，摄像模块220、投影激光器210及红外激光器230呈从上到下依次排布设置，且位于同一直线上。摄像模块220位于最上方，有利于提高图像采集所能覆盖的最大区域面积，进而降低对摄像模块220的性能要求。其次，将摄像模块220、投影激光器210及红外激光器230设置在同一直线上，使得摄像模块220所采集的图像的中轴线与虚拟键盘的中轴线趋于一致，从而有利于降低图像处理的工作量，进而提高输入信号的识别效率。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是摄像模块与投影激光器位于同一水平面上。

本实施例中，进一步地，摄像模块220包括广角摄像头、及与广角摄像头电连接的控制处理器，控制处理器用以分析处理图像，以获取用户的文本输入信号或指令输入信号。将图像处理及计算分析光斑位置所对应的输入信号的工作交由控制处理器负责，也即，让摄像模块220集成了图像采集、图像处理、及识别操作的功能，摄像模块220只需向中控显示屏300输入数据包供其运用显示即可完成整个虚拟键盘输入的功能，从而提高投影组件200的应用灵活性，可适配于不同车辆及不同使用场景。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是摄像模块包括广角摄像头，广角摄像头与车辆的中控主机电连接，中控主机用以接收并分析广角摄像头采集的图像，以获取用户的文本输入信号或指令输入信号。

本实施例中，进一步地，摄像模块220还包括设于广角摄像头的前侧的红外滤光片，红外滤光片用以对进入广角摄像头的光线进行滤光处理。红外滤光片能够滤除杂光，以过滤部分环境干扰因素，进而提高图像处理的效率。

本实施例中，可选地，红外滤光片的工作波长为950nm至1000nm，该波长范围落在红外激光器230的工作波长范围内，从而保证红外线在手指背面上形成的光斑能够准确地被广角摄像头采集到。

参照图1和图3，本实施例中，进一步地，投影组件200位于车辆的副仪表台500的上方，投影组件200转动连接于仪表台100，而可在朝向主驾驶侧11与朝向副驾驶侧12之间转动。首先，通过调节投影组件200的工作角度，使得位于主驾驶侧11或副驾驶侧12的乘客均能够使用虚拟键盘功能，从而提高车载投影输入系统的使用灵活性，进而提高用户体验。其次，将投影组件200设于副仪表台500的上方，在发生交通事故时用户的躯体不容易与投影组件200发生撞击，从而能够保护用户免受投影组件200的撞击伤害，有利于提高车辆驾驶安全性。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是投影组件位于副驾驶座位的前方，又或者是位于仪表台的转向柱护罩上。

参照图3，本实施例中，进一步地，投影组件200还包括转动连接于仪表台100的安装壳，仪表台100的下侧对应安装壳设有避让孔101；摄像模块220、投影激光器210及红外激光器230设于安装壳的同一侧，且均显露于避让孔101内。首先，只让摄像模块220、投影激光器210及红外激光器230在避让孔101内显露，而将其他零部件藏匿于避让孔101的后面，使投影组件200在保证功能正常发挥的前提下，尽可能给用户以小巧美观的体验。其次，仪表台100的下侧区域属于前排乘客的非主要可视区域，投影组件200设置在此区域能够提升车内的整洁美观性。

安装壳设有旋转轴，仪表台100对应旋转轴设有轴孔，旋转轴插设并转动连接于轴孔，而实现投影组件200在朝向主驾驶侧11与朝向副驾驶侧12之间的转动。通过旋转轴与轴孔之间的转动实现投影组件200的工作角度的调节，该功能实现的结构简单、成熟，从而有利于降低车载投影输入系统的生产成本。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是仪表台连接有电机，安装壳驱动连接于电机而能够相对仪表台旋转。

本实施例中，进一步地，投影组件200滑动连接于仪表台100，而可沿上下方向调节离地高度。通过调节投影组件200的离地高度，使得投影组件200可以适用于不同的用户或使用场景，例如大部分的用户使用习惯都是将用于投影虚拟键盘的平面物体400搁置在自己的大腿上，不同用户所使用的平面物体400会有所差异，且不同用户的躯体特征会有差异，导致处于使用状态的平面物体400所在的离地高度出现差异，用户只需要通过调节投影组件200的离地高度，就能够保证红外激光器230处于平面物体400的上方，且处于合适的高度范围使红外线能够在手指背面形成光斑。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是仪表台设有电机、及驱动连接于电机的齿轮，安装壳连接有与齿轮适配啮合的齿条，齿条沿上下方向延伸。

本实施例中，为了简化投影组件200与仪表台100之间的滑动结构，可选地，安装壳上的旋转轴能够沿其自身的轴线方向滑动连接于轴孔。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是安装壳的两侧设有滑槽，仪表台对应滑槽设有导轨，导轨滑动连接于滑槽内。

参照图2，本实施例中，为了简化投影组件200的结构，进而降低投影组件200的制造成本，进一步地，投影组件200还包括连接于安装壳的印刷电路板，摄像模块220、投影激光器210及红外激光器230集成于印刷电路板。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是摄像模块、投影激光器和红外激光器分别连接于安装壳。

本实用新型还提出一种车辆，包括前述的车载投影输入系统，该车载投影输入系统的具体结构参照上述实施例，由于本车辆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车载投影输入系统，其特征在于，包括：

仪表台，用以安装中控显示屏；以及

投影组件，连接于所述仪表台，且与所述中控显示屏电连接，所述投影组件包括：

投影激光器，用以在物体表面投影出虚拟键盘；

摄像模块，用以拍摄所述虚拟键盘所在区域的图像，以获取用户在所述虚拟键盘上的操作所对应的输入信号。

2.如权利要求1所述的车载投影输入系统，其特征在于，所述投影组件还包括位于所述投影激光器的下方的红外激光器，所述红外激光器用以发射出平面状红外线，所述平面状红外线与所述虚拟键盘的光路呈相交设置。

3.如权利要求2所述的车载投影输入系统，其特征在于，所述摄像模块、所述投影激光器及所述红外激光器呈从上到下依次排布设置，且位于同一直线上。

4.如权利要求2所述的车载投影输入系统，其特征在于，所述摄像模块包括广角摄像头、及与所述广角摄像头电连接的控制处理器，所述控制处理器用以分析处理所述图像，以获取用户的文本输入信号或指令输入信号。

5.如权利要求4所述的车载投影输入系统，其特征在于，所述摄像模块还包括设于所述广角摄像头的前侧的红外滤光片，所述红外滤光片用以对进入所述广角摄像头的光线进行滤光处理。

6.如权利要求2至5任一项所述的车载投影输入系统，其特征在于，所述投影组件位于车辆的副仪表台的上方，所述投影组件转动连接于所述仪表台，而可在朝向主驾驶侧与朝向副驾驶侧之间转动。

7.如权利要求6所述的车载投影输入系统，其特征在于，所述投影组件还包括转动连接于所述仪表台的安装壳，所述仪表台的下侧对应所述安装壳设有避让孔；所述摄像模块、所述投影激光器及所述红外激光器设于所述安装壳的同一侧，且均显露于所述避让孔内。

8.如权利要求7所述的车载投影输入系统，其特征在于，所述投影组件还包括连接于所述安装壳的印刷电路板，所述摄像模块、所述投影激光器及所述红外激光器集成于所述印刷电路板。

9.如权利要求1所述的车载投影输入系统，其特征在于，所述投影组件滑动连接于所述仪表台，而可沿上下方向调节离地高度。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的车载投影输入系统。

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