具有用于生成和显示预限定的光图案的装置的车辆的制作方法

具有用于生成和显示预限定的光图案的装置的车辆的制作方法
【专利摘要】组合体包括车辆和装置，所述装置设置在车辆中以用于生成和显示预限定的光图案。所述装置包括致动器、光源、以及光束成形器，其中，光源产生平行光，光源设置成与致动器可操作地通信，光束成形器设置成与光源光学通信。光束成形器可操作，以将来自光源的平行光变换成非平行光，非平行光在投影表面上产生预限定的光图案。
【专利说明】具有用于生成和显示预限定的光图案的装置的车辆

【技术领域】
[0001] 主题的发明涉及具有用于生成和显示预限定的光图案的装置的车辆，更特别地， 涉及具有用于从平行光源生成和显示非平行光图案的装置的车辆，并且甚至更特别地，涉 及具有用于响应于感知的事件而生成和显示预限定的光图案的装置的车辆。

【背景技术】
[0002] 车辆的挡风玻璃上的可见光的生成和显示在装备有增强的视觉系统的车辆上是 可获得的，其中，所述增强的视觉系统诸如为平视显示（HUD)系统，所述平视显示（HUD)系 统为车辆的操作者提供信息，所述信息诸如为车辆速度和/或关于导航的信号，或者车辆 的挡风玻璃上的可见光的生成和显示在装备有反射LED (发光二极管）警报显示器（RLAD) 的车辆上是可获得的，其中，如果车辆传感器感知到车辆太接近车辆前方的物体，则所述反 射LED (发光二极管）警报显示器（RLAD)投影LED-源的光到车辆的挡风玻璃上。虽然现 有的用于车辆的增强的视觉系统可以适用于他们的意图的目的，但是，这样的系统的相关 联的复杂性、大小和重量对于整体车辆外观，与期望相比可能具有更少的影响，并且还可能 不提供某种期望的功能性。相应地，期望的是，提供用于在车辆中使用的装置，以用于生成 和显示预限定的光图案，其克服这些缺点。


【发明内容】

[0003] 在本发明的示例性的实施例中，组合体包括车辆和装置，所述装置设置于车辆中， 以用于生成和显示预限定的光图案。所述装置包括致动器、设置成与致动器可操作地通信 并且产生平行光的光源、以及设置成与光源光学通信的光束成形器。光束成形器可操作，以 用于将来自光源的平行光变换到非平行光，所述非平行光能够在投影表面上产生预限定的 光图案。
[0004] 本发明还包括如下方案： 1. 一种组合体，包括： 车辆；以及 装置，其设置在车辆中，用于生成和显示预限定的光图案，所述装置包括： 致动器； 产生平行光的光源，其设置成与致动器能操作地通信；以及 光束成形器，其设置成与所述光源光学通信，光束成形器是能操作的以将来自所述光 源的平行光变换成非平行光，所述非平行光在投影表面上产生预限定的光图案。
[0005] 2.如方案1的组合体，其中，所述光源包括激光。
[0006] 3.如方案1的组合体，其中，所述预限定的光图案包括非单色光图案、几何形状的 轮廓、标志、文字数字字符、或前述光图案的任意组合。
[0007] 4.如方案1的组合体，其中，投影表面包括以下中的至少一者：车辆的挡风玻璃、 车辆的后视镜、车辆的侧视镜、车辆的内部表面、或车辆的外部表面。
[0008] 5.如方案4的组合体，其中： 致动器包括碰撞警报传感器； 响应于所述碰撞警报传感器产生信号表不所述车辆与物体即将发生碰撞，致动器能操 作以激活所述光源；以及 光束成形器包括束成形结构，所述束成形结构响应于光源的激活而能操作，以在对于 车辆的操作者可见的区域中在以下中的至少一者的一部分上产生所述预限定的光图案：车 辆的挡风玻璃、后视镜和侧视镜。
[0009] 6.如方案5的组合体，其中，预限定的光图案包括几何形状的轮廓。
[0010] 7.如方案5的组合体，其中，碰撞警报传感器包括以下中的至少一者：前向碰撞警 报传感器、侧盲区传感器、或泊车辅助传感器。
[0011] 8.如方案7的组合体，其中，碰撞警报传感器包括前向碰撞警报传感器，并且另外 地，其中： 响应于前向碰撞警报传感器产生信号表不车辆与车辆前方的物体即将发生碰撞，光源 与光束成形器的组合体能操作，以在挡风玻璃的一部分上产生预限定的光图案，所述挡风 玻璃的一部分对于车辆的操作者可见，所述预限定的光图案是：第一光图案；在时间上分 开的第一和第二光图案；具有不同的形状或大小的第一和第二光图案；或，前述光图案的 组合。
[0012] 9.如方案7的组合体，其中，碰撞警报传感器包括前向碰撞警报传感器，并且另外 地，其中： 响应于前向碰撞警报传感器产生信号表不车辆与车辆前方的物体即将发生碰撞，光源 与光束成形器的组合体能操作，以在车辆的后部上产生预限定的光图案，所述车辆的后部 对于尾随车辆的操作者是可见的，所述预限定的光图案是：第一光图案；在时间上分开的 第一和第二光图案；具有不同的形状或大小的第一和第二光图案；或，前述光图案的组合。
[0013] 10.如方案8的组合体，其中，所述信号是第一信号，所述第一信号表示车辆与在 车辆前方第一距离处的物体即将发生碰撞，并且另外地，其中： 响应于所述前向碰撞警报传感器产生第二信号表不车辆与在车辆前方不同于第一距 离的第二距离处的物体即将发生碰撞，第二光图案在第一光图案与第一距离关联、和第二 光图案与第二距离关联的方式上区别于第一光图案。
[0014] 11.如方案7的组合体，其中，碰撞警报传感器是泊车辅助传感器，并且另外地，其 中： 响应于泊车辅助传感器产生信号表示在离车辆一距离处的物体，光源与光束成形器的 组合体能操作，以在后视镜的一部分上显示预限定的光图案，所述后视镜的一部分对于车 辆的操作者可见，预限定的光图案是：第一光图案；在时间上分开的第一和第二光图案；具 有不同形状或大小的第一和第二光图案；或，前述光图案的组合。
[0015] 12.如方案11的组合体，其中，信号是第一信号，所述第一信号表示在离车辆的第 一距离处的物体，并且另外地，其中： 响应于泊车辅助传感器产生第二信号表示在离车辆第二距离处的物体，第二光图案在 第一光图案与第一距离关联、和第二光图案与第二距离关联的方式上区别于第一光图案， 所述第二距离不同于第一距离。
[0016] 13.如方案7的组合体，其中，碰撞警报传感器是侧盲区传感器，并且另外地，其 中： 响应于侧盲区传感器产生信号表示在车辆的侧盲区区域中并且离车辆一距离处的物 体，光源与光束成形器的组合体能操作，以在侧视镜的一部分上显示预限定的光图案，所述 侧视镜的一部分对于车辆的操作者可见，预限定的光图案是：第一光图案；在时间上分开 的第一和第二光图案；具有不同形状或大小的第一和第二光图案；或，前述光图案的组合。
[0017] 14.如方案13的组合体，其中，所述信号是表示在车辆的侧盲区区域中、并且在离 车辆第一距离处的物体的第一信号，并且另外地，其中： 响应于侧盲区传感器产生第二信号表示在车辆的侧盲区区域中的物体在离车辆的第 二距离处，第二光图案在第一光图案与第一距离关联、和第二光图案与第二距离关联的方 式上区别于第一光图案，所述第二距离不同于第一距离。
[0018] 15.如方案1的组合体，其中，光束成形器包括： 第一束成形层，当从光源到所述第一束成形层的光的入射角在第一入射角时，所述第 一束成形层响应于光源的激活而能操作，以产生第一预限定的光图案；以及 第二束成形层，当从光源到所述第二束成形层的光的入射角在第二入射角时，所述第 二束成形层响应于光源的激活而能操作，以产生第二预限定的光图案，所述第二预限定的 光图案不同于第一预限定的光图案，所述第二入射角不同于第一入射角。
[0019] 16.如方案15的组合体，其中： 光源、光束成形器、或光源和光束成形器两者，是能移动的，以产生第一和第二预限定 的光图案。
[0020] 17.如方案1的组合体，还包括： 反射表面，其设置在光源与光束成形器之间，以使得来自光源的光被反射离开所述反 射表面并且指向到光束成形器。
[0021] 18.如方案1的组合体，还包括： 数字光处理器，其设置在光源与光束成形器之间，以使得来自光源的光由所述数字光 处理器指向到光束成形器。
[0022] 19.如方案4的组合体，其中，投影表面是车辆外部的表面，包括其上设置有车辆 的表面，其中，致动器响应于车门打开，其中，预限定的光图案包括标志，并且其中，响应于 车门打开，光源与光束成形器的组合体能操作以在投影表面上产生标志光图案。
[0023] 20.如方案1的组合体，还包括： 辅助设备，其包括音频设备、触觉设备、或音频设备和触觉设备的组合体，辅助设备设 置成与致动器能操作地通信并且与车辆的操作者感官通信，以使得致动器的致动有助于辅 助设备的致动，以结合投影到投影表面上的预限定的光图案而提供与操作者另外的感官通 ?目。
[0024] 当结合附图时，本发明的以上特征和优点以及其他特征和优点从本发明的以下具 体描述中是显而易见的。

【专利附图】

【附图说明】
[0025] 借由仅示例的方式，其他特征、优点和细节呈现在以下实施例的具体描述中，具体 描述参考附图，其中： 图1按照本发明的实施例描述了装备有装置的车辆的方框示意图，所述装置配置成生 成和显示预限定的光图案于投影表面上，所述投影表面对于车辆的操作者是可见的； 图2按照本发明的实施例描述了图1的车辆的一部分，其图示了各种投影表面； 图3按照本发明的实施例描述了多个预限定的光图案； 图4按照本发明的实施例描述了光束成形器的侧视图； 图5按照本发明的实施例描述了图1的车辆的一部分的示意图；以及 图6按照本发明的实施例描述了图1的车辆的示意图，其图示了可操作的车辆的各种 组件。

【具体实施方式】
[0026] 以下描述本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本公开、其应用或用途。应该理 解，在贯穿全部附图，对应的附图标记指示相同的或对应的部分和特征。
[0027] 按照本发明的示例性实施例，车辆装备由束成形器，其设置成与平行光源光学通 信，以响应于致动器对关于车辆的条件作出响应(所述关于车辆的条件直接地致动或间接 地有助于光源的致动)，而将非平行光的预限定的光图案投影到表面上，所述表面对于车辆 的操作者是可见的。
[0028] 图1以框图的示意形式描述了装备有装置200的车辆100,所述装置200配置成生 成和显示预限定的光图案于投影表面202、202'上，所述投影表面202、202'对于车辆100 的操作者是可见的。投影表面202表示是车辆100的一部分的表面，而投影表面202'表示 在车辆100的外部并且不是车辆100的一部分的表面，这将在下面更具体地讨论。
[0029] 在实施例中，装置200包括致动器204、光源206 (其产生平行光211、设置成与致 动器204可操作地通信)、以及光束成形器208 (其设置成与光源206光学通信)，光束成形 器208可操作以将来自光源206的平行光变换到非平行光，所述非平行光产生预限定的光 图案210、210'于投影表面202、202'上。为了讨论目的，当主要的讨论指向是车辆100 - 部分的投影表面时，这里将参照在投影表面202上的预限定的光图案210,当主要的讨论指 向在车辆100的外部并且不是车辆100 -部分的投影表面时，这里将参照在投影表面202' 上的预限定的光图案210'，并且当主要的讨论能够适用于要么是车辆100 -部分的投影表 面、要么是在车辆100外部并且不是车辆100-部分的投影表面时，这里将参照在投影表面 202、202'上的预限定的光图案210、210'。在实施例中，光源206产生平行光，所述光源206 是激光。然而，将理解，例如，平行光可以产生于其他光源、光学发射源的组合体、或者用以 产生光学源频率材料。产生平行光的所有这样的光源被认为在本发明的范围内，如这里所 公开的。
[0030] 虽然这里引用了光源206,将理解，多于一个光源206可以被采用以控制光的强 度，其中光源的添加增加了光的强度，并且光源的移除减少了光的强度。进一步，所述多于 一个光源206可以包括第一多个光源206 (具有第一光频率)、第二多个光源206 (具有第二 光频率)、以及第三多个光源206 (具有第三光频率)，从而允许以不同的颜色和不同的强度 来产生预限定的光图案210。
[0031] 在实施例中，预限定的光图案210、210'可以是单色光图案、几何形状的轮廓、标志 (logo)、一个或多个文字数字字符、任意类型的图像、任意类型的形状、或前述光图案的任 意组合，并且可以是静态的、非静态的或动态的，这将在下面进一步讨论。此外，预限定的光 图案210、210'可以是二维（2D)的、三维（3D)的、二维并且在时间上可移动的(伪一 3D)、或 三维并且在时间上可移动的（4D)，如从下面的描述中将理解的。
[0032] 在实施例中，并且关于图2,投影表面202可以是车辆100的挡风玻璃202. 1的内 部表面、车辆100的后视镜202. 2、车辆100的左侧视镜202. 3、车辆100的右侧视镜202. 4、 或车辆100的内部表面202. 5。在实施例中，内部表面202. 5可以是车辆100的仪表板或后 窗，而且能够是车辆100的任意其他表面(所述任意其他表面对于这里所公开的目的是有 用的)。投影表面202、202'相对于光源206和光束成形器208而设置，以使得发生自光源 206的光被反射离开投影表面202、202'并且对于车辆100的操作者是可见的。
[0033] 在实施例中，致动器204是碰撞警报传感器(这里由附图标记204指代)，其可以包 括雷达装置、摄像装置、激光装置、接近传感器、或其任意组合。总体而言，当车辆100距离 物体比预限定的距离更近时，碰撞警报传感器204响应于感测到的情形203并且产生信号 205,表不即将发生的或潜在的碰撞或影响。响应于碰撞警报传感器204产生前述信号205 (所述信号205表不车辆100与物体即将发生碰撞)，光源206被激活，即，被打开。碰撞警 报传感器204可以是前向碰撞警报传感器、侧盲区传感器、或泊车辅助传感器，这将在下面 分别讨论。然而，总体而言，光束成形器208具有束成形结构(下面更具体地讨论)，其响应 于光源206的激活而可操作并且设置成与光源206光学通信以在区域中产生预限定的光图 案210,所述区域对于车辆100的操作者是可见的，当碰撞警报传感器204是前向碰撞警报 传感器时，所述预限定的光图案210产生在挡风玻璃202. 1的一部分上；当碰撞警报传感器 204是泊车辅助传感器时，所述预限定的光图案210产生在后视镜202. 2上；当碰撞警报传 感器204是侧盲区传感器时，所述预限定的光图案210产生在左侧视镜202. 3或右侧视镜 202. 4上；或者所述预限定的光图案210产生在适于这里所公开的目的的车辆的任意其他 表面上。
[0034] 如上所讨论的，预限定的光图案210可以采用不同的形式，但是，其还可以在不同 的形式之间交替，并且，其可以间歇地、同时地或连续地显示相同的形式，或者按照不同的 时间间隔的交替形式。例如，并且现在参照图3,第一光图案210. 1可以是简单的正方形轮 廓，第二光图案210. 2可以是简单的圆形轮廓，以及第三光图案210. 3可以是另一简单的正 方形轮廓，所述另一简单的正方形轮廓大于第一光图案(相比而言更小的正方形)210. 1。在 实施例中，光源206和光束成形器208组合体可操作，以由其自身产生第一光图案210. 1，所 述第一光图案210. 1是固定的、动态的、或闪烁的。在另一实施例中，光源206和光束成形器 208组合体可操作，以一起地、分别地、在时间上交替、固定地、动态地、或闪烁地产生第一光 图案210. 1和第二光图案210. 2。并且在又一实施例中，光源206和光束成形器208组合体 可操作，以一起地、分别地、在时间上交替、固定地、动态地、或闪烁地产生第一和/或第二 光图案210. 1、210. 2以及第三光图案210. 3。例如，在一个实施例中，光图案210可以在第 一形状(例如，方形）210. 1与第二形状(例如，圆形）210. 2之间交替，并且在另一实施例中， 光图案210可以在大的方形(或其他形状)210. 3和小的方形(或其他形状)210. 1之间交替， 以捕获车辆操作者对于即将发生的碰撞情形的注意。在另一实施例中，光图案210可以在 时间上变化，从大图案到小图案，或者反之亦然，伴随任意数量的中间大小的图案显示在从 第一大小到第二大小的接连图象之间。通过选择光图案的特定组合用以投影用于特定碰撞 警报场景，碰撞警报系统能够合适地调整到主要环境。虽然这里所公开的实施例参照用于 预限定的光图案210 (在图3中图示为预限定的光图案210. 1、210. 2、210. 3)的特定几何形 状，将理解，这样的参照仅仅是用于讨论目的，并且本发明的范围不限于仅所提及的特定的 形状。对于这里所讨论的那些，可选的形状和大小被预期并且被认为是在所公开的发明的 范围内。虽然这里公开的实施例指仅仅三个预限定的光图案210. 1、210. 2、210. 3,但是，将 理解，这样的引用仅仅是用于讨论目的，并且本发明的范围不限于仅仅三个光图案，而是包 括适于这里所公开的目的的任意数量的光图案。
[0035] 在实施例中，碰撞警报传感器204产生第一信号以及第二信号，所述第一信号表 示在离车辆1〇〇第一距离处的物体，所述第二信号表示在离车辆1〇〇第二距离处(例如，t匕 第一距离更近）的同样的物体。响应于第一信号的发生，光源206和光束成形器208组合 体可以可操作，以产生第一光图案210. 1 (例如，相对小的方形/形状)，其将指示在离车辆 100相对远的距离处的物体，并且响应于第二信号的发生，光源206和光束成形器208组合 体可以可操作，以产生第三光图案210. 3 (例如，相对大的方形/形状)，其将指示在到车辆 100的相对近的距离处的物体。通过取决于主环境而改变投影光图案210的大小和/或形 状，车辆操作者能够更好地获悉关于即将到来的情形。
[0036] 在实施例中，碰撞警报传感器204是前向碰撞警报传感器，并且响应于前向传感 器204产生第一信号表示车辆100与车辆100的前方第一距离处的物体即将发生碰撞，或 结合第二信号表示车辆100与车辆100的前方第二距离处的物体即将发生碰撞，光源206 和光束成形器208组合体可操作，以产生预限定的光图案210于挡风玻璃202. 1的一部分 上，所述挡风玻璃202. 1的一部分对于车辆100的操作者是可见的，在此，预限定的光图案 210可以是按照任意前述方式显示的前述第一、第二和第三光图案210. 1、201. 2、201. 3中 的任意一个，其在此包括，光图案中的一个与第一距离相关联，并且光图案的另一个不同于 所述一个光图案且与第二距离相关联。
[0037] 在另一实施例中，碰撞警报传感器204是前向碰撞警报传感器，预限定的光图案 210可以被投影于车辆100的后窗或其他后表面上、或车辆100后部的一块地面，伴随给到 尾随车辆的警告：大的刹车事件可能发生。
[0038] 在实施例中，碰撞警报传感器204是泊车警报传感器，并且响应于泊车警报传感 器204产生第一信号表示在离车辆100第一距离处的物体，或结合第二信号表示在离车辆 第二距离处的物体，光源206和光束成形器208组合体可操作，以产生预限定的光图案210 于后视镜202. 2的一部分上，所述后视镜202. 2的一部分对于车辆100的操作者是可见的， 在此，预限定的光图案210可以是按照任意前述方式显示的前述第一、第二和第三光图案 210. 1、210. 2、210. 3中的任意一者，其在此包括，光图案中的一个与第一距离相关联，并且 光图案中的另一个不同于所述一个光图案并且与第二距离相关联。
[0039] 在另一实施例中，碰撞警报传感器204是泊车警报传感器，预限定的光图案210可 以被投影于车辆100外的地面上，以在平行停车操纵期间照亮车辆100的期望的轨线。
[0040] 在实施例中，碰撞警报传感器204是侧盲区传感器，并且响应于侧盲区警报传感 器204产生第一信号表示在离车辆100第一距离处的物体，或结合第二信号表示在离车辆 第二距离处的物体，光源206和光束成形器208组合体可操作，以产生预限定的光图案210 于左侧视镜或右侧视镜202. 3、202. 4的一部分上，所述左侧视镜或右侧视镜202. 3、202. 4 的一部分对于车辆100的操作者是可见的，在此，预限定的光图案210可以是按照任意前述 显示方式的前述第一、第二和第三光图案210. 1、210. 2、210. 3中的任意一者，其在此包括， 光图案中的一个与第一距离相关联，并且光图案中的另一个不同于所述一个光图案并且与 第二距离相关联。在实施例中，当被侧盲区传感器204感知到的物体位于车辆100的驾驶员 侧时，预限定的光图案210显示于左侧视镜202. 3的一部分上，并且当被侧盲区传感器204 感知到的物体位于车辆100的乘客侧时，预限定的光图案210显示于右侧视镜202. 4的一 部分上。
[0041] 图4描述了示例性的光束成形器208的侧视图，所述光束成形器208具有光透射 本体212、第一束成形层214 (其设置在本体212内或在本体212的第一外部表面上)、以及 第二束成形层220 (其设置在本体212内或在本体212的第二外部表面上)。第一束成形 层214具有结构，所述结构响应于光源206的激活而可操作，以产生第一预限定的光图案 210. 4,此时光218的从光源206到第一束成形层214的入射角在第一入射角216处。第 二束成形器220具有结构，所述结构响应于光源206的激活而可操作，以产生第二预限定 的光图案210. 6,所述第二预限定的光图案210. 6不同于第一预限定的光图案210. 4,此时 光222的从光源206到第二束成形层220的入射角在第二入射角224,所述第二入射角224 不同于第一入射角216。预期到的是，从RPC Photonics有限公司可获得的光漫射器、或从 Physical Optics公司可获得的全息光漫射器将适合于提供光束成形器208,所述光束成形 器208具有适当地设计的束成形层214、220以适合于这里所公开的目的。
[0042] 在实施例中，预期到的是，限定的结构特征与挡风玻璃202. 1相关联，其可以被利 用来创建预限定的光图案210、或第一和第二预限定的光图案210. 4、210. 6,这是通过利用 已知的折射和反射指数，所述已知的折射和反射指数与限定的结构特征相关联。示例结构 特征与挡风玻璃202. 1相关联以用于这里所公开的目的，所述示例结构特征包括但不限 于：纤维的类型、数量、取向和/或间隔(所述纤维嵌入在挡风玻璃202. 1的安全玻璃型式 内）;纳米颗粒的类型、数量、取向和/或间隔(所述纳米颗粒嵌入在挡风玻璃202. 1内）;或， 反射层的类型、数量、取向和/或间隔(所述反射层嵌入在挡风玻璃202. 1内或设置在挡风 玻璃202. 1的外部表面上)。
[0043] 如将从图4理解的，第一入射角和第二入射角216、224可以经由以下来获得：光 源206相对于静止光束成形器208运动、光束成形器208相对于静止光源206运动、或光源 206的相对运动结合光束成形器208的相对运动。就此而论，光源206、光束成形器208、或 光源206和光束成形器208两者可以是经由驾驶员226可移动的，以产生第一和第二预限 定的光图案210. 4、210. 6。参照图4,结合图1，实施例包括来自车辆100的控制系统230的 外部控制信号228,其操作以提供控制命令给驾驶员226,以连接光源206和/或光束成形 器208从而有助于产生第一和/或第二入射角216、224,以达到光源206与光束成形器208 之间的相对运动。在实施例中，控制系统230与致动器204信号通信，以接收数据和/或信 号207,所述数据和/或信号207指示致动器204是激活的。在实施例中，控制算法由控制 系统230执行，所述控制算法操作以响应于致动器204的致动并且按照这里所公开的其他 实施例而创建第一和第二预限定的光图案210. 4、210. 6。
[0044] 此外，通过利用驾驶员226以改变光源206和/或光束成形器208的取向（结合 前述的限定的挡风玻璃202. 1的结构特征之一)，预期到的是，第一和第二预限定的光图案 210. 4、210. 6 (其在图4中图示）可以被创建而无需使用光束成形器208,所述光束成形器 208具有一个或多个前述束成形层214、220。可选地，还预期到的是，额外的预限定的光图 案210、210. 4、210. 6可以被创建，这通过使用光束成形器208与束成形层214、220的组合 体，连同挡风玻璃202. 1，所述挡风玻璃202. 1具有一个或多个前述的限定的结构特征(尤 其地如果结合驾驶员226,所述驾驶员226能够致动光源206和光束成形器208中的一个或 两者，如上所讨论的)。进一步预期到的是，预限定的光图案210、210. 4、210. 6的颜色和强 度能够通过添加或移除光源206来控制，如之前所讨论的。
[0045] 现在返回参照图1，本发明的实施例包括反射表面232 (诸如例如镜子)，其设置在 光源206和光束成形器208之间，以使得来自光源206的光被反射离开反射表面232并且 指向到光束成形器208，以用于投影于投影表面202、202'上。在另一实施例中，数字光处理 器（DLP) 234设置在光源206与光束成形器208之间，以使得来自光源206的光被DLP 234 指向到光束成形器208,以用于投影于投影表面202、202'上。在实施例中，DLP 234能够被 利用，以将来自光源206的光重定向成具有关于光束成形器208的不同的入射角，所述光束 成形器208具有不同的束成形层214、220,以提供前述的预限定的光图案210. 4、210. 6。通 过利用反射表面232和/或DLP 234,光源206能够被方便地定位在车辆100内，诸如，例 如车辆100的仪表板，参照图5被最佳示出。反射表面232或DLP 234还能够被定位在仪 表板238的后面，并且光束成形器208与仪表板238整体地形成，以使得来自光源206的光 将自仪表板238的后面产生，经由反射表面232或DLP 234被重定向，并且被变换成非平行 光（随着它通过光束成形器208,并且穿出仪表板238)，以用于显示在期望的投影表面202、 202'上，诸如，例如，挡风玻璃、玻璃料（frit，挡风玻璃的周边周围的黑色区域)、或接近挡 风玻璃202. 1的表面。
[0046] 从致力于表示在车辆100的外部并且不是车辆100的一部分的表面的投影表面 202'的之前讨论，并且现在参照图6,结合图1和2,将理解的是，预限定的光图案210'可 以被投影于地面240上，车辆此时被设置于所述地面240上。在这种配置中，例如，致动器 204能够是门开关，所述门开关响应于车辆100的门242被打开。预限定的光图案210'能 够是非平行光，所述非平行光照亮打开的门242附近的地面240,以帮助车辆100的操作者 看见是否存在车辆100所停于其中的水坑，或预限定的光图案210'能够是特定图像，所述 特定图像照亮车辆100外的地面240(例如，以制造商的标志（logo)、指示符、或任意类型的 警告图标)。不论预限定的光图案210'是水坑灯光还是制造商的标志，光源206和光束成 形器208组合体可操作，以响应于车辆100的门242被打开而产生水坑灯光或制造商的标 志于投影表面202'上。
[0047] 在实施例中，并且回到参照图1，辅助设备236可以结合预限定的光图案210而被 利用，从而诸如例如在前向碰撞警报期间吸引车辆100的操作者的注意、或车辆100内或外 的其他人员的注意。在实施例中，辅助设备236能够用于提醒骑车人，例如，随着他们接近 即将发生的车门打开。辅助设备236可以是音频设备、触觉设备、或音频和触觉设备的组合 体，其设置成与致动器204可操作地通信并且与车辆100的操作者感官通信，以使得致动器 104的致动有助于辅助设备236的致动，以提供与操作者的另外的感官通信(其结合被投影 到投影表面202上的预限定的光图案210)。
[0048] 在实施例中，辅助设备236是音频设备，并且参照图1、2和6,音频设备(这里也通 过附图标记236来指代)可以是车辆100的音频系统244(诸如，例如无线电或多媒体系统)， 并且与车辆100的操作者的感官通信可以通过控制系统230来发生，所述控制系统230响 应于致动器204的致动而中断音频设备236的正常的播放模式，以提供与车辆100的操作 者的前述音频感官通信(诸如，例如，单音调或哔哔声的相对加载和/或快速的音频信号)。
[0049] 在实施例中，辅助设备236是触觉设备(这里也通过附图标记236来指代)，其在 实施例中（例如）可以是振动设备，所述振动设备可操作地耦接到车辆100的驾驶员的座位 246和/或方向盘248,与车辆100的操作者的感官通信可以通过以下来发生：致动器204 提供信号209到触觉设备236,同时，来自致动器204的信号205指示致动器204是激活的， 以提供与车辆100的操作者的前述触觉感官通信，诸如，例如，驾驶员的座位246和/或方 向盘248的稳定的或间歇性的振动。
[0050] 虽然这里已经关于光源206和光束成形器208描述了实施例，将理解，多个光源 206和/或多个光束成形器208可以在单个车辆100中一起被采用，并且将理解，一个或多 个前述反射表面232和/或DLP 234可以被利用，以将来自相应的光源206的光定向或重定 向到相应的光束成形器208,以产生众多预限定的光图案210、210'于相应的投影表面202、 202'上(按照这里提供的公开)。
[0051] 虽然这里已经参照装置200 (其在激活或不激活辅助设备236的情形下产生预限 定的光图案210、210'）描述了实施例，以在车辆100中的碰撞警报系统中使用，将理解，同 样的装置200和辅助设备236可用于其他目的，诸如，例如，信息性的讯息或娱乐。在实施 例中，装置200和辅助设备236可以被采用，以除了预限定的光图案210、210'之外还生成 音频，所述音频在从工厂加载的消息到个人化的/可编程的消息范围上变化，个人化的/可 编程的消息以定制的呈现为目标。例如，安全警报可以以视觉和音频两者地呈现在车辆100 内部或外部的表面上或外部地面上，或者娱乐可以用在车辆100的内部或外部的表面或外 部地面上重复显示标志或图标，以音乐的形式而视觉和音频两者地被提供。用于这样的目 的的装置200和辅助设备236的使用被预期并且被认为在这里所公开的发明的范围内。
[0052] 虽然已经关于示例性的实施例描述了本发明，本领域技术人员将理解到，在不脱 离本发明的范围的情况下，各种变化可以被作出并且等价物中的元件可以被替代。另外，在 不脱离其的实质范围的情况下，对于本发明的教导，许多修改可以被作出，以适于特定情形 或材料。因此，其旨在使本发明不限于所公开的特定实施例，而且本发明将包括落入本申请 的范围内的所有实施例。
【权利要求】
1. 一种组合体，包括： 车辆；以及 装置，其设置在车辆中，用于生成和显示预限定的光图案，所述装置包括： 致动器； 产生平行光的光源，其设置成与致动器能操作地通信；以及 光束成形器，其设置成与所述光源光学通信，光束成形器是能操作的以将来自所述光 源的平行光变换成非平行光，所述非平行光在投影表面上产生预限定的光图案。
2. 如权利要求1的组合体，其中，所述光源包括激光。
3. 如权利要求1的组合体，其中，所述预限定的光图案包括非单色光图案、几何形状的 轮廓、标志、文字数字字符、或前述光图案的任意组合。
4. 如权利要求1的组合体，其中，投影表面包括以下中的至少一者：车辆的挡风玻璃、 车辆的后视镜、车辆的侧视镜、车辆的内部表面、或车辆的外部表面。
5. 如权利要求4的组合体，其中： 致动器包括碰撞警报传感器； 响应于所述碰撞警报传感器产生信号表不所述车辆与物体即将发生碰撞，致动器能操 作以激活所述光源；以及 光束成形器包括束成形结构，所述束成形结构响应于光源的激活而能操作，以在对于 车辆的操作者可见的区域中在以下中的至少一者的一部分上产生所述预限定的光图案：车 辆的挡风玻璃、后视镜和侧视镜。
6. 如权利要求5的组合体，其中，预限定的光图案包括几何形状的轮廓。
7. 如权利要求5的组合体，其中，碰撞警报传感器包括以下中的至少一者：前向碰撞警 报传感器、侧盲区传感器、或泊车辅助传感器。
8. 如权利要求7的组合体，其中，碰撞警报传感器包括前向碰撞警报传感器，并且另外 地，其中： 响应于前向碰撞警报传感器产生信号表不车辆与车辆前方的物体即将发生碰撞，光源 与光束成形器的组合体能操作，以在挡风玻璃的一部分上产生预限定的光图案，所述挡风 玻璃的一部分对于车辆的操作者可见，所述预限定的光图案是：第一光图案；在时间上分 开的第一和第二光图案；具有不同的形状或大小的第一和第二光图案；或，前述光图案的 组合。
9. 如权利要求7的组合体，其中，碰撞警报传感器包括前向碰撞警报传感器，并且另外 地，其中： 响应于前向碰撞警报传感器产生信号表不车辆与车辆前方的物体即将发生碰撞，光源 与光束成形器的组合体能操作，以在车辆的后部上产生预限定的光图案，所述车辆的后部 对于尾随车辆的操作者是可见的，所述预限定的光图案是：第一光图案；在时间上分开的 第一和第二光图案；具有不同的形状或大小的第一和第二光图案；或，前述光图案的组合。
10. 如权利要求8的组合体，其中，所述信号是第一信号，所述第一信号表示车辆与在 车辆前方第一距离处的物体即将发生碰撞，并且另外地，其中： 响应于所述前向碰撞警报传感器产生第二信号表不车辆与在车辆前方不同于第一距 离的第二距离处的物体即将发生碰撞，第二光图案在第一光图案与第一距离关联、和第二 光图案与第二距离关联的方式上区别于第一光图案。
【文档编号】G03B21/14GK104097570SQ201410134924
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2013年4月4日
【发明者】E.L.拉菲尔, J.N.尼科劳乌, A.萨达朱 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司