照明设备、照明系统、车辆的制作方法

1.本公开涉及一种被配置为安装在车辆内部的照明设备；涉及一种对应的照明系统、包括该照明系统的车辆以及涉及计算机程序。


背景技术：

2.当返回到人员停放他或她的车辆的地点时，该人员可能面临在时间过去后寻找车辆的困难。特别是在地点在该时间期间挤满了不同的车辆的情况下，并且车辆阻挡了搜索他或她的车辆的人和停放车辆之间的直接视线的情况下，这种困难可能出现。
3.因此，期望一种定位停放车辆的简单、实用、廉价的解决方案。


技术实现要素：

4.因此，本发明的目的是提供一种照明设备、对应的照明系统、包括该照明系统的车辆以及可以便于定位车辆的计算机程序产品。
5.根据本发明的第一方面，提供了一种照明设备，该照明设备被配置为安装在车辆内部，使得从照明设备发射的光被投射到车辆之外的成像平面上，该照明设备包括光源；空间光调制器，被配置用于根据要投射到成像平面上的图像对从光源发射的光施加空间调制。
6.根据本发明的第二方面，提供了一种包括根据第一方面的照明设备的照明系统，该照明系统还包括用于控制照明设备的控制器。
7.根据本发明的第三方面，提供了一种包括根据第二方面的照明系统的车辆，其中照明设备被布置成使得从光源发射的光通过车辆的窗口发射。
8.根据本发明的第四方面，提供了一种包括软件代码的计算机程序，该软件代码被适配为使分配给车辆的汽车钥匙和/或移动设备发射无线信号，以启用和/或禁用根据第一方面的照明设备。
9.第一至第四方面的示例性实施例可以具有下面描述的属性中的一个或多个。
10.根据第一方面的照明设备可以有利地用于帮助人（例如车主）定位他或她的车辆，例如，在停车场中。为此，照明设备被配置用于将光投射到成像平面上，该成像平面在示例性实施例中与例如停车场的天花板重合。例如，空间光调制器可以根据对应于欢迎文本（“我在这里”、“这是你的汽车”等）和/或图片、标志等的图像对从光源发射的光施加空间调制。利用这种欢迎文本、图像、标志等，即使停车场中停放的其他车辆可能阻挡了人对车辆的直接观察，搜索车辆的人可以注意到的投射图像也极大地方便了该人对车辆的定位。虽然在某些情况下将图像投射到天花板上可能是有利的，但是注意的是，在替代或附加的示例性实施例中，成像平面可以与墙壁（例如车辆附近的墙壁）重合。还应注意，在示例性实施例中，照明系统包括折叠光学器件，例如一个或多个反射镜和/或棱镜，用于将光源发射的光导向成像平面，例如导向天花板和/或导向墙壁。
11.在示例性实施例中，成像平面和照明设备的光输出面之间的距离在1m和4m之间。
为此，在示例性实施例中，照明设备设置有合适的光学元件，特别是设置有光学透镜。
12.根据第一方面，照明设备被配置成安装在车辆的内部。因此，在示例性实施例中，车辆的内部被理解为汽车的内部，例如乘客车厢，特别是汽车防风罩后面的区域。例如，通过将照明设备安装在防风罩的后面，照明设备被特别保护免受外部影响。这可以例如有利于保护照明设备的潜在敏感部分，诸如光源。
13.在示例性实施例中，被配置成安装在车辆内部的照明设备包括紧固元件，用于将照明设备可拆卸地安装到诸如汽车仪表板的内部表面。例如，照明设备可以包括紧固元件，特别是吸毛（sucking nap），用于将照明设备附接在车辆内部。吸毛可以实现一种简单的方式将照明设备附接到例如防风罩后面的仪表板。换句话说，根据示例性实施例，照明设备被配置成安装在车辆的仪表板上和/或内部。
14.在替代或附加的示例性实施例中，照明设备被配置为安装到内镜控制台。由于内镜控制台通常可能已经装配有光学系统，诸如例如雨传感器和/或光或激光探测和测距（lidar或ladar）系统，照明设备的集成可以有利地与这种光学系统的集成相组合。
15.替代地或附加地，在示例性实施例中，照明设备被配置成集成到车辆的内部，例如集成到特别是在汽车的防风罩后面的仪表板中。
16.根据第一方面，照明设备包括空间光调制器，该空间光调制器被配置用于根据要投射到成像平面上的图像对从光源发射的光施加空间调制。注意，空间光调制器可以是静态空间光调制器（例如，透明体等）或由专用控制器（例如，液晶显示器）控制的动态空间光调制器。换句话说，在示例性实施例中，空间光调制器是静态的和/或动态的。
17.在示例性实施例中，空间光调制器被配置用于对从光源发射的光施加空间强度调制。因此，在示例性实施例中，空间光调制器包括透明体。因此，透明体也可以被称为观察箔、箔或观察图，并且在示例性实施例中是透明柔性材料的薄片，例如醋酸纤维素，其上例如印刷有要显示的图像。在示例性实施例中，该图像是适合于唯一识别汽车的固定图像。因此，将图像投射到图像平面（例如停车场的天花板）上有助于搜索他或她的汽车的用户定位他或她的汽车，即使不同的用户可能同时采用类似的照明系统来定位不同的汽车。
18.替代地或附加地，在示例性实施例中，空间光调制器包括液晶显示器（lcd）、点阵显示器（dmd）和/或扫描镜（例如，类似于阴极射线管中的行扫描）。以这种方式，不仅可以将固定形状投射到图像平面上，而且可以投射例如由用户或照明设备的制造商可编程的形状。因此，不仅可以显示固定图像和/或文本，甚至可以显示移动图像和/或文本。
19.在示例性实施例中，光源包括至少一个发光二极管（lcd）。因此，可以采用小的高亮度led，其可以实现高亮度的紧凑光源。在示例性实施例中，至少一个发光二极管包括在0.1和2 mm2之间、特别是在0.3和1 mm2之间、特别是在0.5和0.7 mm2之间的直径。在示例性实施例中，至少一个发光二极管被配置用于以100至500流明、特别是200至400流明、特别是大约300流明输出的光通量发射光。在示例性实施例中，至少一个led是单色led，其能够实现光源的非复杂构造。
20.在示例性实施例中，光源对应于或包括平视显示器的光源。换句话说，在示例性实施例中，照明设备集成有和/或使用安装在车辆中的平视显示器的光源。例如，专用光学分支可以用于将来自光源的光分支，该光源也用于生成平视显示。因此，可以利用平视显示器中通常使用的高功率光源，来将光例如向上投射穿过挡风玻璃。
21.根据示例性实施例，照明设备包括至少一个光学元件，该光学元件被配置为调节或选择从光源发射的光的偏振。在示例性实施例中，至少一个光学元件包括偏振滤光器（用于选择偏振）和/或波片（用于调节偏振），例如半波片和/或四分之一波片。在替代或附加实施例中，光学元件包括一个或多个反射镜（例如一对反射镜）。
22.在示例性实施例中，照明设备被配置用于接收用于启用和/或禁用照明设备的无线信号（例如，经由无线连接的第一信号）。换句话说，在示例性实施例中，照明设备被配置成远程控制。照明设备的远程控制有利地允许用户从远程位置致动照明设备，在该远程位置处，例如不同的汽车可能阻挡用户对汽车的直接观察。车载照明设备可以例如与手持开关模块相互作用，手持开关模块可以用于生成和传输由照明设备接收的信号。因此，在示例性实施例中，照明设备被配置成接收无线电信号、红外信号、蓝牙信号和/或wifi信号。
23.附加地或替代地，在示例性实施例中，照明设备被配置用于经由有线连接接收用于启用和/或禁用照明设备的信号（例如，第二信号）。例如，在示例性实施例中，照明设备经由有线连接连接到第一开关和/或控制器，该控制器例如由车辆的控制电子设备包括，并且该照明设备被配置用于从第一开关和/或控制器接收第二信号。以这种方式，例如，车辆的用户可以从汽车内部操作照明设备，例如通过简单地致动第一开关，并且从而例如可以通知他或她正在等待的人关于他或她正在等待的位置。
24.根据第二方面，照明系统包括用于控制照明设备的控制器。因此，在示例性实施例中，控制器被配置为控制空间光调制器根据要投射到成像平面上的图像来调节从光源发射的光的强度。例如，图像可以作为数字图像存储在控制器可访问的存储器处（由控制器包括和/或连接到控制器），并且控制器可以用于借助于空间调制器在空间上调节从光源发射的光。因此，图像可以是静态图像，例如用于显示欢迎信息（“这是你的汽车！”，“我在这里”等）或者可以是相应配置的临时变化的图像。换句话说，在示例性实施例中，控制器被配置为切换照明设备以显示用户想要投射的期望图像和/或消息。
25.在示例性实施例中，控制器被配置用于启用和/或禁用照明设备。例如，在示例性实施例中，照明系统包括用于接收无线信号（第一信号）的接收器，该无线信号用于启用和/或禁用在第一方面的上下文中公开的照明设备。在示例性实施例中，控制器被配置用于基于接收到的无线信号启用和/或禁用照明设备。在示例性实施例中，接收器被配置成接收无线电信号、红外信号、蓝牙信号和/或wifi信号。
26.替代地或附加地，在示例性实施例中，照明系统包括第一开关，该第一开关连接到照明设备并被配置为由用户致动，以启用和/或禁用照明设备。在示例性实施例中，第一开关对应于或包括机械开关（例如，按钮、滑块、按动或拨动开关等）和/或电子开关（例如触摸屏或触摸屏的一部分）。在示例性实施例中，第一开关连接到控制器，并且被配置为通过触发控制器来启用和/或禁用照明设备以启用和/或禁用照明设备。
27.在示例性实施例中，照明系统还包括分配给车辆的汽车钥匙，其被配置为发射用于启用和/或禁用照明设备的无线信号（第一信号）。因此，寻找他或她的汽车的用户不需要携带任何附加的遥控设备，而是可以通过使用启用汽车操作所需的相同汽车钥匙以简单的方式触发例如欢迎消息的显示。
28.替代地或附加地，在示例性实施例中，照明系统还包括移动设备，该移动设备被配置为发射用于启用和/或禁用照明设备的无线信号。因此，在示例性实施例中，移动设备对
应于或包括智能电话、平板计算机、笔记本计算机、智能手表和/或智能带。如同在汽车钥匙的情况下，虽然移动设备处于用户看不到车辆的远程位置处，但是移动设备的使用也使得用户能够启用照明设备来将图像投射在例如停车场的天花板处。
29.根据第三方面，提供了一种包括根据第二方面的照明系统和根据第一方面的照明设备的车辆。因此，照明设备被布置成使得从光源发射的光通过车辆的窗口发射，特别是通过车辆的防风罩发射。在示例性实施例中，照明设备布置在车辆处，用于通过防风罩基本上向上投射图像。在用户已经将他或她的汽车停放在例如停车场中（在用户已经停放他或她的汽车之后，该停车场可能已经挤满了多辆汽车）的情况下，这种配置是特别有利的。用户可以使用他或她的移动设备和/或汽车钥匙来使得照明设备能够将图像向上投射，以投射到与停车场的天花板重合的图像平面上。以这种方式，用户可以清楚地看到他/她的汽车的位置。
30.在示例性实施例中，被配置为调节或选择从光源发射的光的偏振的光学元件将光的偏振调节和/或选择为相对于防风罩p偏振。因此，在示例性实施例中，照明设备布置在车辆处，使得在防风罩处，从照明设备发射到防风罩上的光的入射角对应于布鲁斯特角
±
15
°
，特别是
±
10
°
，特别是
±5°
。通过偏振被设置为p偏振（在垂直于入射平面、防风罩的平面内的偏振，或者换句话说，p偏振平行于挡风玻璃的法线）并且入射角被调节到或接近布鲁斯特角，与非偏振光以任意角度入射到防风罩上的情况相比，从照明设备发射的光通过防风罩的透射至少得到改善。在理想的情况下，以这种方式，照射到防风罩上的光的大部分或接近全部被有利地透射通过防风罩，这极大地增强了投射图像的强度，并且因此有利于用户定位汽车。
31.虽然在后一示例性实施例中，光学元件不被配置为被调节（例如，固定的光学元件），而是被配置为调节、设置或选择相对于防风罩被固定的偏振，但是在替代示例性实施例中，光学元件是可调节的光学元件。
32.因此，在示例性实施例中，控制器被配置为控制光学元件设置和/或调节从光源发射的光的偏振，特别是相对于防风罩被设置和/或调节为p偏振或s偏振。在示例性实施例中，接收器被配置为接收无线信号（第一信号的另一示例），用于触发控制器来控制光学元件，以将从光源发射的光的偏振相对于防风罩设置为p偏振或s偏振。替代地或附加地，照明系统包括第二开关（附加地，第一开关的替代物或对应于第一开关），该第二开关连接到照明设备并且被配置为由用户致动，用于触发控制器来控制光学元件，以将从光源发射的光的偏振相对于防风罩设置为p偏振或s偏振。
33.以这种方式，对于从照明设备发射的光，有利地可以在透射模式和反射模式之间切换。例如，以这种方式，用户可以在平视显示模式之间切换，在平视显示模式下，用户能够观察到由照明设备生成并经由防风罩向用户反射的图像。用户可以切换到透射模式（“找到我的汽车模式”），在该透射模式下，从照明设备发射的光透射通过防风罩，以例如作为欢迎光被投射到例如天花板上。
34.在示例性实施例中，车辆包括附接到防风罩的偏振箔，特别是在防风罩的内侧。因此，可以有利地增强光通过防风罩的透射。换句话说，为了增强从照明设备发射的光通过防风罩的透射，基于偏振，偏振箔可以附接（例如胶合）在挡风玻璃的内侧上。在示例性实施例中，偏振箔是半波偏振箔。这种箔可以有利地用于增强布鲁斯特角，特别是在布鲁斯特角不
满足的情况下，例如由于车辆处的防风罩的布置。另一个优点是这种箔可以相当透明。
35.在另一个示例性实施例中，车辆包括专用投射板，照明设备发射的光投射到该投射板上。如果在平视显示模式下采用照明设备，则这种投射板尤其有利。
36.上述本发明的特征和示例实施例可以同样适合于根据本发明的不同方面。特别地，通过公开与根据第一方面的照明设备相关的特征，还公开了与根据第二方面的照明系统、根据第三方面的车辆和根据第四方面的计算机程序相关的对应特征。
37.应当理解，本部分中本发明实施例的陈述仅仅是示例性的而非限制性的。
38.从下面结合附图考虑的详细描述中，本发明的其他特征将变得清楚明白。然而，应当理解，附图仅仅是为了说明的目的而设计的，而不是作为对本发明的限制的定义，对于本发明的限制，应当参考所附的权利要求。还应当理解，附图不是按比例绘制的，并且仅仅是为了概念性地说明本文描述的结构和过程。
附图说明
39.现在将参照附图详细描述本发明的示例，在附图中：
40.图1示例性地示出了根据示例性实施例的包括照明系统的车辆；
41.图2示例性地示出了根据示例性实施例的照明设备；以及
42.图3示例性地示出了图2的照明设备的部分。
具体实施方式
43.图1示例性地示出了包括照明设备10（在图中不可见）的车辆100。照明设备10通过车辆100的防风罩101向上发射光60，从而将图像20投射到天花板30（在该示例中与成像平面重合）上，该天花板30可以对应于车辆100停放的停车场的天花板。如上所述，图像20可以对应于欢迎文本、欢迎图像和/或标志（例如，车辆100的制造商的标志），并且因此可以适合于唯一地识别车辆100。以这种方式，用户可以定位他或她的车辆，即使该用户例如是试图同时定位他们各自汽车的一组人中的一部分。
44.图2示例性地示出了包括光源5的照明设备10，在所示情况下，光源5是基于一个或多个发光元件（led）。在所示的实施例中，光源5因此对应于用于照射滑块4（空间光调制器的示例）的明亮的单色光源。替代地，例如，可以使用液晶显示器来代替滑块4，从而能够实现甚至将移动图像投射到天花板30上。如图2所示，利用包括一个或多个聚光透镜3b和一个或多个物镜3a的光学系统，滑块4上提供的图像被投射到天花板30上。如所示出的，使用合适的折叠光学器件（例如，一个或多个反射镜）将图像投射到天花板30上。注意，替代地或附加地，可以提供折叠光学器件以将图像也投射到车辆100附近的墙壁上。虽然折叠光学器件可以被适当地调节以将图像投射到期望的成像平面（天花板和/或墙壁）上，但是折叠光学器件还有利地实现照明设备的特别平坦的构造。在所示示例中，折叠光学器件8以向上投射光的反射镜或棱镜（例如，tir棱镜）的形式提供。注意，利用这种折叠光学器件8，照明设备10特别适合于平视显示器，其中折叠光学器件8可以将光向上反射朝向图1的汽车100的防风罩101。
45.如图2所示，照明设备10还包括光学元件2（例如偏振器和/或波片），作为照明设备10的最后一个光学元件，被配置为调节或选择从光源5发射的光的偏振。如本文进一步公开