專利名稱：帶有數(shù)字投影機的汽車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種帶有至少一個用于投射圖像或文字信息的數(shù)字投影機的汽車。
背景技術：
這種汽車已在DE 10 2006 036 061 Al中公開。在這種已知的汽車中，數(shù)字投影機用于照明行李箱或已打開車門的前方的底板面。對用戶來說數(shù)字投影機主要是用來照明。 顯示的信息、制造商廠標對于用戶來說沒有使用價值。由US 7 684 007 B2已知建議使用已知數(shù)字投影機作為汽車的探照燈。由這種數(shù)字投影機產生的探照燈光線收集成子光線束，每條子光線都可以通過數(shù)字投影機的矩陣元件控制其強度。當檢測到迎面行駛有交通工具時，通過抑制射向迎面而來的汽車的子光線， 可以避免使該汽車司機眼花，但還可以以較高的強度照明迎面而來的汽車的周圍環(huán)境。根據(jù)這個現(xiàn)有技術，配備有該數(shù)字投影機的汽車的司機也沒有直接的好處。該司機所獲得的舒適性基本上僅在于，為了不讓迎面行駛車輛中的司機眼花，該司機自己不必在遠光燈和近光燈之間轉換。然而該效果可以用明顯更少的成本實現(xiàn)，通過在傳統(tǒng)的、可在遠光燈和近光燈之間轉換的照明系統(tǒng)中設置一種自動裝置來完成當檢測到迎面行駛車輛時在遠光燈和近光燈之間轉換的任務。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種汽車，其中，安裝的數(shù)字投影機能夠使司機直接獲得舒適性和/或安全性。該技術問題通過一種帶有至少一個用于投影圖像或文字信息的數(shù)字投影機的汽車解決，該投影機與汽車的監(jiān)控電路連接，以便將由監(jiān)控電路實時測得的信息投影成圖像或文字信息。原則上考慮將每種傳統(tǒng)地顯示在汽車儀表盤上的信息作為這種圖像或文字信息。但也合理的是，顯示一般在儀表板的顯示器上看不見的、如以下還要更詳細闡述的信肩、ο優(yōu)選數(shù)字投影機定向為，沿從汽車乘客艙延伸出的方向投影信息，以便該信息在落到適合的投影表面上時能被汽車乘客看見。這種投影表面一般位于汽車外部；尤其是行車道表面、壁等。至少一個前照燈和/或至少一個尾照燈可以適宜地設計作為所述數(shù)字投影機，以使在由該探照燈照射的表面上能夠看見所測得的信息。當至少一個前照燈和至少一個尾照燈設計成數(shù)字投影機時，可以適宜地設置一控制單元，使得在汽車向前移動或掛在前進擋時選擇前照燈用于投影信息的，并且在汽車向后移動或掛倒擋時選擇尾照燈用于投影信息。因此，汽車司機沿各種直視方向都能看見該信息的可能性很大。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的設計方案，實時測得的信息是汽車與障礙物之間的距離。在這種情況下考慮尤其是雷達或激光測距儀作為監(jiān)控電路。
根據(jù)另一種設計方案，監(jiān)控電路可以是導航系統(tǒng)。那么實時測得的和投影的信息優(yōu)選是行駛方向信息，該行駛方向信息使司機的注意力放到要行駛的方向上、前方的轉向等上。但導航系統(tǒng)也可以提供繼續(xù)行進的、可由其地圖數(shù)據(jù)推導出的信息，例如與行駛道路的種類有關的限制速度等。為了讓司機直接且在不要求司機額外注意的情況下理解，適宜的是，投影機設置成，投影交通標志圖像形式的信息。如果待投影的信息是行駛方向信息，也會適宜的是，投影機投影車道標記形式的 fn息ο監(jiān)控電路也可以設置成，以便實時檢測司機的注意力程度；當該注意力程度低于極限值時，就投影與之相關的、例如要求司機中止行駛的圖像標記形式的信息。根據(jù)另一種設計方案，由監(jiān)控電路測得的并且由投影機投影的信息能夠詳細表示該汽車所行道路的有關可行車性的限制。監(jiān)控電路在這種情況下適宜地包括攝像頭和一個在由該攝像頭提供的圖像中識別交通標志的圖像分析系統(tǒng)。因此，投影的信息可以是之前識別的、適用于已行駛路線的交通限制，例如限速，禁止超車、提示車道狹窄、迎面行駛車輛優(yōu)先行駛的圖像等。此外，為避免司機接收過量的信息，監(jiān)控電路設置成，用于評判汽車是否正要超出有效的限制，以便只在超出限制的情況下投影詳細表示有關該限制的信息。此外，為確保司機可以較好地注意投影信息，汽車具有用于識別汽車外部投影表面的裝置和用于將投影方向指向已識別的投影表面上。尤其考慮已提及的攝像頭、雷達測距系統(tǒng)或激光測距系統(tǒng)作為用于識別這種投影表面的裝置。也可以通過用于檢測投影表面亮度并且根據(jù)檢測到的亮度控制用以投影圖像或文字信息的光強的裝置使得投影信息受到司機可靠地注意。用于檢測亮度的裝置尤其可以包括已提及的攝像頭和與其連接的圖像分析系統(tǒng)。通過該圖像分析系統(tǒng)在接收到的圖片中測量所投影信息的亮度，并且必要時重調投影機的光強，就可以保證以不同亮度投影到各種各樣的投影表面上的信息良好且均勻的可識別性。當投影機以本身已知的方式包括一帶有多個可單獨控制的、光調制元件的矩陣時，用于定向投影方向的裝置就可以適宜地設置成，與期望的投影方向相應地從這些元件中選擇出一組加載待投影的圖像或文字信息。因此可以將投影的圖像置于能較好地看見的位置，而不用為此改變投影機的定向或不必移動使投影機的整個射束挪動的光學部件。當待投影的信息是汽車與障礙物之間的距離時，用于定向的裝置就適宜地設置成用于識別作為投影表面的有關障礙物。測得的距離以直接啟發(fā)司機的方式顯現(xiàn)在要加以注意的障礙物本身上。除此之外具有這種可能性，即，同時監(jiān)控與多個障礙物之間的距離，并且通過將測得的距離值分別顯示在對其有效的障礙物上，使司機更容易注意該距離值。


由下列各實施例的說明并參考附圖得到本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點。附圖中圖1是按本發(fā)明汽車的線路方框圖；圖2是汽車的第一種應用狀況；圖3是汽車的第二種應用狀況；以及
圖4是按本發(fā)明汽車的第三種應用狀況。
具體實施例方式圖1示出按本發(fā)明的汽車1的示意性方框圖。在汽車的前部區(qū)域內，安裝一個定向朝向汽車前方的行車道的攝像頭2。該攝像頭將行車道的圖像和它的周圍環(huán)境提供給圖像分析單元3，該圖像分析單元3設計用于不僅在收集到的圖像中識別交通標志，還識別適合作為投影表面的表面。尤其是這種表面適合作為投影表面，即，該表面位于汽車1的前照燈4的射程范圍內并且具有一個基本上均勻的反射率，例如位于汽車前方的行車道表面、 墻壁、前行汽車的尾部等。圖像分析單元3將與被識別的交通標志有關的信息發(fā)送到行車日志單元5上；該圖像分析單元3將與所識別的投影表面的位置有關的信息發(fā)送到圖像生成單元6上。行車日志單元5將所接收的交通路牌-信息與關于之前就識別的交通路牌的存儲信息進行比較和校正。當新識別的交通路牌包含道路禁止信息，例如超車禁止信息時，就將該超車禁止信息存儲在行車日志單元5中。若新識別的交通路牌取代之前識別的道路限制信息，則刪除該存儲的道路限制信息。若該識別的交通路牌是限速信息，則將該限速信息存儲在行車日志單元5中以替代可能之前存儲的限速信息。根據(jù)一種簡單的實施方式，行車日志單元5將與所存儲的交通標志有關的信息提供給圖像生成單元6。根據(jù)另一種擴展的實施方式，設置行車日志單元5用于實施緊要性檢測(Relevanzprilfimg)，例如通過比較存儲的限制速度與車速表信號，僅僅在交通標志信息被評判為意義重大(例如該車速表信號顯示超越限速或汽車速度較高有即將超速的危險) 時，才將所存儲的交通標志信息提供給圖像生成單元6。在圖像生成單元6中為各前照燈4存儲多個標準圖像，這些圖像當它們被相關前照燈4投影時與遠光分布或近光分布匹配?？捎伤緳C按照傳統(tǒng)的方式借助開關選擇在合適的時候所可使用的標準圖像，或者也可由圖像分析單元3根據(jù)是否能在由攝像頭2提供的圖像中識別迎面行駛車輛來進行這樣的選擇。根據(jù)圖像分析單元3提供的與汽車前方投影表面位置有關的信息，圖像生成單元 6在當時所激活的標準圖像中挑選出一個區(qū)域，在該區(qū)域內可以疊加標準圖像和待投影的信息。該區(qū)域在標準圖像中的位置和大小分別確定為，使得待投影的信息位于已識別的投影表面上。當行車日志單元5向圖像生成單元6傳遞待投影的交通標志的信號時，圖像生成單元6從內部的圖像數(shù)據(jù)集中挑選出相關交通標志的圖像并且在與投影表面匹配的區(qū)域內使該相關交通標志的圖像與標準圖像疊加。如果圖像分析單元3之前就識別出一個在行車道邊緣處相應的路牌9并且汽車1比該限速路牌所允許的速度更快地行駛，如圖2中所示，例如就在汽車1的前方的、識別為投影表面的行車道路段7上投影顯現(xiàn)出一限速路牌8。作為另一替代性示例，當行車日志單元5中的記載顯示，禁止超車適用于直線行車路線并且圖像分析單元3識別出汽車1快要接近行車道的車行道中心線10或超過該車行道中心線10時，在行車道路段7上也可投影顯現(xiàn)禁止超車牌。根據(jù)一種擴展設計可以改變將交通標志8的圖像疊加到標準圖像上的亮度。圖像分析單元3設置成用于在由攝像頭2提供的圖像中識別交通標志8的投影圖像并且分析其亮度。若該亮度表明不足以使司機可靠地識別交通標志8，圖像生成單元6就將交通標志8 圖像的亮度調高。因此，在投影機的發(fā)光強度的極限內，根據(jù)投影表面與投影機的距離以及根據(jù)投影表面的反射能力確保交通標志8較好的可識別性。根據(jù)本發(fā)明的第二種實施方式，圖像分析單元3還可以用于不斷地監(jiān)測汽車1與車行道中心線10和/或車行道邊緣線11之間的距離，并且當該距離按預先給定的模式波動時，推斷出司機注意力不足并且將與之有關的信息發(fā)送給圖像生成單元6。于是該圖像生成單元6投射出與該信息對應的標志，例如咖啡杯圖像，以建議司機中止行駛。當然，司機注意力的評判也可以基于其他已知的標準，例如分析駕駛員的轉向運動或眼睛活動；因此可能不需要圖像分析單元。根據(jù)本發(fā)明的第三種實施方式，替代所述部件2、3、5地或與這些部件相結合地將一個導航系統(tǒng)12連接到圖像生成單元6上。汽車導航系統(tǒng)的工作方式一般已知并且在此不再贅述。對本發(fā)明重要的只是，導航系統(tǒng)根據(jù)攜帶的地圖數(shù)據(jù)和通過無線接收的位置信息不斷地為司機生成指示，該指示提示司機接下來需要進行的轉向或其他的轉向機動操控。 大多數(shù)傳統(tǒng)的導航系統(tǒng)在汽車內裝入的屏幕上或通過語音合成輸出這些指示，而所述導航系統(tǒng)12則將這些指示發(fā)送給圖像生成單元6。該圖像生成單元6如同對例如由行車日志單元5接收的交通標志信息作出反應那樣，選擇出與所傳輸?shù)闹甘疽恢碌臉酥静⑶覍⑵渫渡涞酵队氨砻嫔?。因此，當汽?不久要轉向右手邊的街道時，如圖3所示，在汽車1前方的行車道7上出現(xiàn)一個投影的、具有向右指向的箭頭的提示路牌8。作為轉向路牌8的備選或補充，也可以同樣如圖3所示由前照燈4投射顯現(xiàn)一個 “可視的”車道邊界1(Τ，該車道邊界1(Τ的走向建議司機朝一個由導航系統(tǒng)認為必需的方向轉向或變換車道。這種可視的車道邊界例如可以與一般工地處使用的行車道標記相應地以黃色投影。這種可視的標記1(Τ估計不會使其他司機糊涂，因為該可視的標記1(Τ基于條帶狀的投影方向很難被迎面行駛車輛識別到，并且發(fā)射投影的汽車本身阻擋了后面汽車司機的目光看到投影標記。此外，根據(jù)本發(fā)明的可與之前闡述的實施方式相組合的或也可以單獨地實現(xiàn)的第四種實施方式，圖像分析單元3設置成用于從攝像頭2提供的圖像或從攝像頭2和未示出的其他攝像頭的立體重疊圖像中計算出與汽車前方障礙物之間的距離。以相似的方式，可將一個或兩個攝像頭或如圖1所示將一個雷達系統(tǒng)13設置在車尾處并且與圖像分析單元 3連接，以檢測汽車1后方的障礙物。當汽車前行或掛在前進擋時，圖像分析單元3將攝像頭2選擇為被該圖像分析單元3分析的數(shù)據(jù)來源，或當汽車倒退或掛在倒擋時，圖像分析單元3將雷達系統(tǒng)13選擇為被該圖像分析單元3分析的數(shù)據(jù)來源。圖4使出一種應用情況，其中，汽車1倒車至例如地下車庫的墻壁14處。在該情況中，圖像分析單元3分析由雷達系統(tǒng)13提供的數(shù)據(jù)，由此測得車尾與該壁14之間的距離， 例如50厘米，并且將相應的數(shù)值用信號傳遞給圖像生成單元6，于是該圖像生成單元6將相應的標志插入到由汽車1的至少一個尾照燈15(參見圖1)投射的圖像中。因為在此壁14 占據(jù)整個由尾照燈15照明的空間角度，并且形成適合的投影表面，所以圖像生成單元6將待投射的標志置于由探照燈15投射的標準圖像的上部區(qū)域內，因此投影的距離信息16在汽車1的尾照燈高度上顯示于壁14的一個部位處，司機能夠穿過后窗玻璃很好地看見該部位。
與汽車1相鄰的停車場空地17后方的壁14在僅在該停車場空地17寬度的一部分上延伸。如果汽車1試著在停車場空地17中停靠，則圖像分析單元將位于停車場空地17 后方的、壁14的區(qū)段18識別為合適的投影表面，距離信息這樣顯示到一個由與壁14最接近的尾照燈15投射的圖像中，從而顯現(xiàn)在壁14的區(qū)段18上。按另一種實施方式，即便當汽車處于全速行駛中時，根據(jù)攝像頭2提供的圖像實施距離測量也是有意義的。圖像分析單元3以這種方式不斷地測量與行駛在前的汽車之間的距離并且選擇該汽車尾部適合作為投影表面的部分。所測的距離與一個根據(jù)汽車1的速度預先給定的最小距離比較，當?shù)陀谠撟钚【嚯x時，圖像分析單元3促使圖像生成單元6將警告標志投影到前面行駛的汽車的尾部所選的區(qū)域內。附圖標記清單
1汽車
2攝像頭
3圖像分析單元
4前照燈
5行車日志單元
6圖像生成單元
7車行道路段
8交通標志
9交通路牌
10車行道中心線
11車行道邊緣線
12導航系統(tǒng)
13雷達系統(tǒng)
14壁
15尾照燈
16距離信息
17停車場空地
18壁區(qū)段
權利要求
1.一種汽車(1)，該汽車具有至少一個用于投影圖像或文字信息(8 ； 16)的數(shù)字投影機 (4; 15)，其特征在于，所述投影機(4； 15)與所述汽車(1)的監(jiān)控電路(3,5,6,12)連接，以便將由所述監(jiān)控電路(3，5，6，12)實時測得的信息投影成所述圖像或文字信息(8;16)。
2.如權利要求1所述的汽車，其特征在于，所述數(shù)字投影機G；15)定向為，用于沿從汽車乘客艙延伸出的方向投影所述信息(8 ；16)。
3.如權利要求1或2所述的汽車，其特征在于，至少一個前照燈(4)和/或至少一個尾照燈(1 被設計成所述數(shù)字投影機G ；15)。
4.如權利要求1或2所述的汽車，其特征在于，至少一個前照燈(4)和至少一個尾照燈 (15)被設計成所述數(shù)字投影機，并且設置一控制單元(3)，以便在所述汽車(1)向前移動或掛在前進擋時選擇所述前照燈(4)用于投影所述信息，在汽車向后移動或掛倒擋時選擇所述尾照燈(15)用于投影所述信息。
5.如權利要求1至4之一所述的汽車，其特征在于，所述實時測得的信息(16)是所述汽車(1)與障礙物(14)之間的距離。
6.如權利要求1至5之一所述的汽車，其特征在于，所述監(jiān)控電路(3，5，6，12)包括導航系統(tǒng)(12)，實時測得的所述信息(8)是該導航系統(tǒng)(12)的輸出信息，尤其是行駛方向信肩、ο
7.如權利要求1至6之一所述的汽車，其特征在于，所述投影機(4)設置成，投影交通標志(8)圖像形式的信息。
8.如權利要求1至7之一所述的汽車，其特征在于，所述投影機(4)設置成，投影車道標記形式的信息。
9.如權利要求1至8之一所述的汽車，其特征在于，所述監(jiān)控電路(3)設置成，監(jiān)控司機的注意力。
10.如權利要求1至9之一所述的汽車，其特征在于，由所述監(jiān)控電路(3，5，6，12)測得的并且由所述投影機投射的信息(8)詳細表示關于所述汽車(1)所行道路(7)可行車性的限制。
11.如權利要求10所述的汽車，其特征在于，所述監(jiān)控電路(3，5，6，12)設置用于評判所述汽車是否正要超出限制，并且只在超出的情況下投影詳細表示有關該限制的信息。
12.如權利要求1至11之一所述的汽車，其特征在于，所述汽車(1)具有用于識別汽車外部投影表面的裝置C3)和用于將投影方向定向已識別的投影表面上的裝置(6)。
13.如權利要求12所述的汽車，其特征在于，所述投影機G；15)包括一個帶有多個能單獨控制的、光調制元件的矩陣，并且所述用于定向所述投影方向的裝置(6)設置成，與期望的投影方向相應地從這些光調制元件中選擇出一組元件加載圖像或文字信息。
14.如權利要求12或13和權利要求5所述的汽車，其特征在于，用于定向的裝置(6) 設置成，識別作為投影表面的所述障礙物(14)。
15.如權利要求1至14之一所述的汽車，其特征在于，該汽車(1)具有用于檢測所述投影表面亮度并且借助檢測到的亮度控制用以投影圖像或文字信息的光強的裝置(3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車(1)，該汽車具有至少一個用于投影圖像或文字信息(8；16)的數(shù)字投影機(4)和監(jiān)控電路，所述投影機(4；15)與該監(jiān)控電路連接，以便將由所述監(jiān)控電路實時測得的信息投影成所述圖像或文字信息(8)。
文檔編號H04N5/74GK102371937SQ201110228289
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權日2010年8月18日
發(fā)明者J.卡斯曼, M.維托夫, P.卡勒 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司