本公開(kāi)涉及用于在交通工具中顯示圖形的系統(tǒng)和方法，并且更具體地涉及在交通工具中使用的圖形投影儀。

背景技術(shù)：

1、為了提高乘員意識(shí)和便利性，交通工具可以配備顯示系統(tǒng)，其被配置為向乘員提供關(guān)于交通工具周圍環(huán)境的信息。顯示系統(tǒng)可以使用人機(jī)界面設(shè)備(例如觸摸屏)，以向乘員提供信息。顯示系統(tǒng)還可以使用抬頭顯示器(hud)向乘員提供信息。為了控制和/或照亮hud，可以使用圖形投影儀將圖形投影到交通工具的表面(例如，擋風(fēng)玻璃)上。然而，當(dāng)前的圖形投影儀可以使用高強(qiáng)度、集中的光源，例如激光。高強(qiáng)度、集中的光源在交通工具表面反射時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致乘員不適。此外，高強(qiáng)度、集中的光源可能會(huì)增加交通工具的重量和資源使用。

2、因此，雖然當(dāng)前的圖形投影儀實(shí)現(xiàn)了它們的預(yù)期目的，但需要一種用于交通工具的圖形投影的新的、改進(jìn)的系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開(kāi)的幾個(gè)方面，一種用于交通工具內(nèi)抬頭顯示器的混合投影儀系統(tǒng)，包括數(shù)字光投影儀，適于將第一圖形圖像投影到交通工具的擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面上；以及矢量圖形投影儀，適于將第二圖形圖像投影到交通工具的擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面上的第一圖形圖像內(nèi)，第二圖形圖像具有比第一圖形圖像更大的亮度，并且適于突出顯示第一圖形圖像內(nèi)的特征。

2、根據(jù)另一方面，所述數(shù)字光投影儀包括光源，適于投影激發(fā)光；聚光透鏡，適于聚焦來(lái)自光源的激發(fā)光；濾色器，適于將聚焦的激發(fā)光分成紅光、綠光和藍(lán)光；整形透鏡，適于聚焦穿過(guò)濾色器的激發(fā)光；數(shù)字微鏡元件(digital?micro-mirror?device，dmd)，適于重新定向激發(fā)光；以及投影透鏡，適于接收來(lái)自數(shù)字微鏡器件的激發(fā)光，并將激發(fā)光投影到擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面上。

3、根據(jù)另一方面，矢量圖形投影儀包括光源模塊，該光源模塊包括：發(fā)光二極管(led)陣列，其被配置為產(chǎn)生源光；與led陣列進(jìn)行光通信的濾光器，其中，濾光器被配置為接收源光并透射濾光；以及與濾光器進(jìn)行光通信的聚焦透鏡，其中，聚焦透鏡用于接收濾光并透射窄束光(narrow-beam?light)；與光源模塊進(jìn)行光通信的光學(xué)準(zhǔn)直器，其中，光學(xué)準(zhǔn)直器用于接收窄束光并透射準(zhǔn)直光；以及與光學(xué)準(zhǔn)直器進(jìn)行光通信的光電鏡，其中，光電鏡被配置為定向準(zhǔn)直光以形成圖形。

4、根據(jù)另一個(gè)方面，濾光器為帶通濾光器，被配置為過(guò)濾源光并透射該濾光，其中，濾光僅包括具有在光學(xué)帶通濾光器的通帶內(nèi)的波長(zhǎng)的光。

5、根據(jù)另一方面，系統(tǒng)還包括與光學(xué)準(zhǔn)直器進(jìn)行光通信的多個(gè)光源模塊。

6、根據(jù)另一方面，系統(tǒng)還包括與多個(gè)光源模塊和光學(xué)準(zhǔn)直器進(jìn)行光通信的光學(xué)波導(dǎo)，其中，光學(xué)波導(dǎo)被配置為將來(lái)自多個(gè)光源模塊中的每一個(gè)的窄束光透射到光學(xué)準(zhǔn)直器。

7、根據(jù)另一方面，光學(xué)波導(dǎo)是使用光纖耦合器與多個(gè)光源模塊中的每一個(gè)的聚焦透鏡進(jìn)行光通信的光纖電纜。

8、根據(jù)另一方面，系統(tǒng)還包括多個(gè)二向色鏡，其中多個(gè)二向色鏡中的每一個(gè)與多個(gè)光源模塊其中一個(gè)進(jìn)行光通信，并且其中所述多個(gè)二向色鏡中的每一個(gè)被配置為將來(lái)自多個(gè)光源模塊其中一個(gè)的窄束光透射到光學(xué)準(zhǔn)直器。

9、根據(jù)另一方面，多個(gè)二向色鏡中的每一個(gè)均被配置為反射預(yù)定波長(zhǎng)的窄束光并透射所有其他波長(zhǎng)的窄束光。

10、根據(jù)另一方面，多個(gè)光源模塊中的第一個(gè)被配置為產(chǎn)生具有380納米波長(zhǎng)的窄束光，其中多個(gè)光源模塊中的第二個(gè)被配置為產(chǎn)生具有405納米波長(zhǎng)的窄束光，并且其中多個(gè)光源模塊中的第三個(gè)被配置為產(chǎn)生具有460納米波長(zhǎng)的窄束光。

11、根據(jù)另一方面，光電鏡是數(shù)字微鏡元件(dmd)。

12、根據(jù)另一方面，光電鏡是以下至少之一：微機(jī)電掃描鏡和檢流計(jì)鏡。

13、根據(jù)本公開(kāi)的幾個(gè)方面，一種使用用于交通工具內(nèi)抬頭顯示器的混合投影儀系統(tǒng)顯示圖形的方法，包括使用數(shù)字光投影儀將第一圖形圖像投影到交通工具的擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面上，并且使用矢量圖形投影儀將第二圖形圖像投影到交通工具的擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面上的第一圖形圖像內(nèi)，第二圖形圖像具有比所述第一圖形圖像更大的亮度，并且適于突出顯示第一圖形圖像內(nèi)的特征圖像。

14、根據(jù)另一方面，使用數(shù)字光投影儀將第一圖形圖像投影到交通工具的擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面上還包括使用光源投影激發(fā)光，使用聚光透鏡聚焦來(lái)自源光的激發(fā)光，用濾色器將聚焦的激發(fā)光分成紅光、綠光和藍(lán)光，使用整形透鏡聚焦穿過(guò)濾色器的激發(fā)光，使用數(shù)字微鏡元件(dmd)重新定向激發(fā)光，并使用投影透鏡接收來(lái)自數(shù)字微鏡器件的激發(fā)光，并使用投影透鏡將激發(fā)光投影到擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面上。

15、根據(jù)另一方面，使用矢量圖形投影儀將第二圖形圖像投影到交通工具擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面上還包括使用光源模塊的發(fā)光二極管(led)陣列產(chǎn)生源光，使用與led陣列進(jìn)行光通信的光源模塊的帶通濾光器接收源光，使用帶通濾光器過(guò)濾源光，并通過(guò)帶通濾光器透射濾光，濾光具有在帶通濾光器的通帶內(nèi)的波長(zhǎng)的光，使用與濾光器進(jìn)行光通信的光源模塊的聚焦透鏡接收濾光，使用聚焦透鏡透射窄束光，使用與光源模塊進(jìn)行光通信的光學(xué)準(zhǔn)直儀接收窄束光，使用所述光學(xué)準(zhǔn)直儀透射準(zhǔn)直光，并使用與光學(xué)準(zhǔn)直儀進(jìn)行光通信的光電鏡定向準(zhǔn)直光以形成圖形。

16、根據(jù)另一方面，使用矢量圖形投影儀將第二圖形圖像投影到交通工具的擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面上還包括使用與矢量圖形投影儀的光學(xué)準(zhǔn)直器進(jìn)行光通信的多個(gè)光源模塊將第二圖形圖像投影到交通工具擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面上。

17、根據(jù)另一方面，使用聚焦透鏡透射窄束光還包括使用與多個(gè)光源模塊和光學(xué)準(zhǔn)直器進(jìn)行光通信的光纖電纜波導(dǎo)，透射來(lái)自多個(gè)光源模塊的每一個(gè)的窄束光到光學(xué)準(zhǔn)直器。

18、根據(jù)另一個(gè)方面，通過(guò)聚焦透鏡透射窄束光還包括使用多個(gè)二向色鏡透射，其中，多個(gè)二向色鏡中的每一個(gè)與多個(gè)光源模塊中的一個(gè)進(jìn)行光通信，窄束光從多個(gè)光源模塊中的每一個(gè)透射到光學(xué)準(zhǔn)直器，其中，多個(gè)二向色鏡中的每一個(gè)均配置為反射預(yù)定波長(zhǎng)的窄束光并透射所有其他波長(zhǎng)的窄束光。

19、根據(jù)另一方面，使用所述聚焦透鏡透射窄束光還包括使用多個(gè)光源模塊中的第一個(gè)的聚焦透鏡透射具有380納米波長(zhǎng)的窄束光，使用多個(gè)光源模塊中的第二個(gè)的聚焦透鏡透射具有405納米波長(zhǎng)的窄束光，并使用多個(gè)光源模塊中的第三個(gè)的聚焦透鏡透射具有460納米波長(zhǎng)的窄束光。

20、進(jìn)一步的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)谋疚奶峁┑拿枋鲋凶兊蔑@而易見(jiàn)。應(yīng)當(dāng)理解，這些描述和具體示例僅用于說(shuō)明的目的，并不旨在限制本公開(kāi)的范圍。

技術(shù)特征：

1.一種用于交通工具內(nèi)抬頭顯示器的混合投影儀系統(tǒng)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字光投影儀包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述矢量圖形投影儀包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述濾光器為帶通濾光器，配置為過(guò)濾所述源光并透射所述濾光，其中，所述濾光僅包括具有在所述帶通濾光器的通帶內(nèi)的波長(zhǎng)的光。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括與所述光學(xué)準(zhǔn)直器進(jìn)行光通信的多個(gè)光源模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，還包括與多個(gè)所述光源模塊和所述光學(xué)準(zhǔn)直器進(jìn)行光通信的光學(xué)波導(dǎo)，其中，所述光學(xué)波導(dǎo)配置為將來(lái)自多個(gè)所述光源模塊中的每一個(gè)的窄束光透射到所述光學(xué)準(zhǔn)直器。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)波導(dǎo)是使用光纖耦合器與所述多個(gè)光源模塊中的每一個(gè)的聚焦透鏡進(jìn)行光通信的光纖電纜。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，還包括多個(gè)二向色鏡，其中所述多個(gè)二向色鏡中的每一個(gè)與多個(gè)所述光源模塊中的一個(gè)進(jìn)行光通信，并且其中所述多個(gè)二向色鏡中的每一個(gè)配置為將來(lái)自多個(gè)所述光源模塊中的一個(gè)的窄束光透射到所述光學(xué)準(zhǔn)直器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)二向色鏡中的每一個(gè)均配置為反射預(yù)定波長(zhǎng)的窄束光并透射所有其他波長(zhǎng)的窄束光。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中多個(gè)所述光源模塊中的第一個(gè)被配置為產(chǎn)生具有380納米波長(zhǎng)的窄束光，其中多個(gè)所述光源模塊中的第二個(gè)被配置為產(chǎn)生具有405納米波長(zhǎng)的窄束光，并且其中多個(gè)所述光源模塊中的第三個(gè)被配置為產(chǎn)生具有460納米波長(zhǎng)的窄束光。

技術(shù)總結(jié)
一種用于交通工具內(nèi)抬頭顯示器的混合投影儀系統(tǒng)，包括適于將第一圖形圖像投影到交通工具的擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面上的數(shù)字光投影儀，以及適于將第二圖形圖像投影到交通工具的擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面上的矢量圖形投影儀。

技術(shù)研發(fā)人員：M·沙瑪,T·塞德?tīng)?J·F·什切爾巴,J·P·韋斯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2