為了打開或者關(guān)閉機(jī)動(dòng)車開口、例如轎車的車門或者后蓋板,通常需要用手進(jìn)行相應(yīng)的操作。為了在例如因?yàn)閮芍皇中枰弥浳锒鴽]有手空閑時(shí)也能相應(yīng)地打開或者改變機(jī)動(dòng)車開口,在現(xiàn)有技術(shù)中公開了用于無接觸地打開或者關(guān)閉機(jī)動(dòng)車的相應(yīng)開口的方法。
WO 2013/037465 A1例如涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的光學(xué)測(cè)量裝置,其具有光學(xué)發(fā)送器和光學(xué)接收器,所述光學(xué)發(fā)送器產(chǎn)生發(fā)送光束并且發(fā)射到監(jiān)測(cè)區(qū)域中,光學(xué)接收器接收由監(jiān)測(cè)區(qū)域形成的接收光束。分析和控制單元對(duì)接收光束進(jìn)行分析以識(shí)別對(duì)象。為了提供用于機(jī)動(dòng)車的光學(xué)測(cè)量裝置,第一光學(xué)發(fā)送器通過發(fā)送定向的第一發(fā)送光束在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的表面上產(chǎn)生具有預(yù)設(shè)形狀的第一光場(chǎng),并且第二光學(xué)發(fā)送器通過發(fā)送定向的第二發(fā)送光束在第一光場(chǎng)的相鄰環(huán)境內(nèi)產(chǎn)生具有預(yù)設(shè)形狀的第二光場(chǎng),所述光學(xué)測(cè)量裝置能夠在沒有手動(dòng)操作和沒有預(yù)設(shè)姿勢(shì)的情況下簡化地觸發(fā)開關(guān)過程。第一光場(chǎng)例如可以具有單側(cè)敞開的形狀,優(yōu)選是U形或者馬蹄形,其可以由多個(gè)光點(diǎn)組成。
DE 10 2008 025 669 A1涉及一種機(jī)動(dòng)車,其具有用于探測(cè)是否存在機(jī)動(dòng)車乘客的傳感器和用于探測(cè)關(guān)于自動(dòng)打開機(jī)動(dòng)車閉合元件的乘客應(yīng)答的另一傳感器。當(dāng)探測(cè)到存在乘客并且應(yīng)答時(shí),促動(dòng)器打開閉合元件。機(jī)動(dòng)車外部的發(fā)送器的信號(hào)顯示存在乘客。乘客應(yīng)答傳感器可以具有發(fā)送器,用于將光束投射到表面上。探測(cè)到的乘客應(yīng)答表示通過使用姿勢(shì)對(duì)光束路徑的影響。
為了信號(hào)化地顯示機(jī)動(dòng)車開口、例如機(jī)動(dòng)車后蓋板的相應(yīng)操作位置,可以使用地面或者機(jī)動(dòng)車車身上的光點(diǎn)或者光區(qū),即所謂的光斑。這些光學(xué)信號(hào)表示用于打開和關(guān)閉機(jī)動(dòng)車開口的操作界面。所述操作界面可見地顯示傳感器的檢測(cè)區(qū)域,在所述檢測(cè)區(qū)域內(nèi)檢測(cè)機(jī)動(dòng)車使用中的運(yùn)動(dòng)。為了照亮所述區(qū)域,優(yōu)選可以使用例如激光或者發(fā)光二極管(LED)的人造光線。為此需要將光學(xué)標(biāo)記、即所謂的光斑投射到面或者反射表面上。在此,輸出的人造光線在一方面需要最大化以確保在表面上的顯示和實(shí)現(xiàn)良好的可識(shí)別性,并且另一方面需要最小化以確保眼睛安全性,也就是說需要確保使用者不被炫目或者甚至由于過高的光強(qiáng)造成眼睛損傷。
因此,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于,提供一種產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)標(biāo)記的照明裝置。
該技術(shù)問題按本發(fā)明通過一種按照權(quán)利要求1所述的用于在機(jī)動(dòng)車外部區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生光學(xué)標(biāo)記的照明裝置和一種按照權(quán)利要求10所述的機(jī)動(dòng)車解決。從屬權(quán)利要求定義了本發(fā)明的優(yōu)選和有利的實(shí)施形式。
按照本發(fā)明的第一方面提供一種用于在機(jī)動(dòng)車外部區(qū)域中產(chǎn)生光學(xué)標(biāo)記的照明裝置。所述區(qū)域例如包括處于機(jī)動(dòng)車外部的地面區(qū)域或者處于機(jī)動(dòng)車外部的使用者的身體區(qū)域,例如使用者的胳膊、手、腿或者腳。照明裝置包括光源,所述光源可以根據(jù)控制選擇性地產(chǎn)生不同波長的光線。照明裝置還包括光學(xué)裝置,所述光學(xué)裝置能夠根據(jù)入射到光學(xué)裝置上的光線的波長輸出不同的光圖案,所述光圖案可以作為光學(xué)標(biāo)記在機(jī)動(dòng)車外部區(qū)域中使用。最后,照明裝置包括與光源耦連和控制光源的控制裝置。因此,照明裝置能夠在沒有機(jī)械輔助器件如電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的鏡面調(diào)節(jié)裝置或者電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的透鏡系統(tǒng)的情況下使可變的圖案成像在機(jī)動(dòng)車外部區(qū)域中。由此可以例如在不同的地面上顯示能夠可靠識(shí)別的圖案或者運(yùn)動(dòng)圖案,所述運(yùn)動(dòng)圖案為使用者顯示需要作出哪些姿勢(shì)以打開或者關(guān)閉機(jī)動(dòng)車開口,例如機(jī)動(dòng)車的后蓋板或側(cè)面車門。
按照一種實(shí)施形式,光源能夠根據(jù)控制選擇性地產(chǎn)生處于至少一個(gè)第一波長范圍或者第二波長范圍中的光線。第一波長范圍不同于第二波長范圍。例如,第一波長范圍可以基本上包括綠光,并且第二波長范圍基本上包括紅光。此外,光源還可以設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生其它波長范圍內(nèi)的光線,例如在基本上包括藍(lán)光的第三波長范圍內(nèi)。光源例如可以包括多色的發(fā)光二極管裝置,它們例如能夠產(chǎn)生紅光、綠光和藍(lán)光。這種二極管也稱為RGB二極管。備選地,光源可以包括多色的激光裝置,它們包括多個(gè)具有不同波長的激光器。因此,光源可以根據(jù)控制產(chǎn)生例如紅光、綠光和藍(lán)光或者由紅光、綠光和/或藍(lán)光組成的混合顏色。結(jié)合光學(xué)裝置可以在時(shí)間上依次地或者同時(shí)地產(chǎn)生多個(gè)不同的光圖案。
按照另一實(shí)施形式,所述光學(xué)裝置包括全息圖。所述全息圖可以例如是透射全息圖或者反射全息圖。所述全息圖還可以選擇性地結(jié)合激光光線或者發(fā)光二極管的光線使用。在全息圖中充分利用入射光線的光波特性,尤其是其干涉和相干可能性,以便產(chǎn)生復(fù)雜的光學(xué)圖案,所述光學(xué)圖案根據(jù)入射光線的波長變化經(jīng)受較強(qiáng)的變化。由此尤其可以產(chǎn)生例如這樣的圖案,它們根據(jù)入射的波長改變其在機(jī)動(dòng)車外部區(qū)域中的位置,從而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)圖案的觀感。
根據(jù)入射到光學(xué)裝置尤其是全息圖上的光線的波長產(chǎn)生的不同光圖案可以例如包括不同尺寸的、不同形狀的或者不同定向的圓弧區(qū)段。所述圓弧區(qū)段也可以在不同位置輸出。由此例如可以直觀地顯示基于姿勢(shì)的控制的檢測(cè)區(qū)域。作為備選或補(bǔ)充,不同的光圖案可以包括不同尺寸的、不同形狀的、不同定向的和處于不同位置的線條。此外,不同的光圖案可以包括不同尺寸的、不同數(shù)量的、處于不同位置的點(diǎn)或者圓或者不同定向的點(diǎn)組合。通過點(diǎn)或者線條可以例如實(shí)現(xiàn)顯示用于打開或者關(guān)閉機(jī)動(dòng)車開口的姿勢(shì)控制的姿勢(shì)運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)光線。此外,可以由前述圖形元件組成任意的主題。
按照另一實(shí)施形式,所述照明裝置還附加地包括衍射光學(xué)器件,用于在所述區(qū)域上投射由光學(xué)裝置產(chǎn)生的光圖案。相對(duì)于傳統(tǒng)的基于透鏡的光學(xué)系統(tǒng),使用衍射光學(xué)器件具有不同的優(yōu)點(diǎn),例如衍射光學(xué)器件可以如硅傳感器那樣地制造,由此可以省去如在玻璃光學(xué)器件中進(jìn)行的耗費(fèi)的研磨和拋光。此外,衍射光學(xué)器件可以由玻璃或者塑料制造,因此可以使用成本低廉的材料。在衍射光學(xué)器件中可以例如在狹窄空間上的薄膜中安裝復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)。由此,衍射光學(xué)器件也可以用于狹窄的安裝情況。衍射光學(xué)器件實(shí)現(xiàn)了較大的發(fā)射角或者張角,由此可以將輸出光學(xué)標(biāo)記的區(qū)域設(shè)計(jì)得非常寬。此外,在衍射光學(xué)器件中,安裝公差相對(duì)較大,因此光源相對(duì)于衍射光學(xué)器件的角度和位置可以在較寬的范圍內(nèi)變化,由此不需要耗費(fèi)地相對(duì)于衍射光學(xué)器件調(diào)校光源。最后,衍射光學(xué)器件的透射系數(shù)相對(duì)較高,由此能夠以較小的光能投入實(shí)現(xiàn)被照亮區(qū)域的較高的照明強(qiáng)度。
在另一實(shí)施形式中,所述控制裝置還能夠與機(jī)動(dòng)車的姿勢(shì)識(shí)別裝置耦連或者與姿勢(shì)識(shí)別裝置集成地設(shè)計(jì)。所述姿勢(shì)識(shí)別裝置能夠識(shí)別由機(jī)動(dòng)車的使用者在所述區(qū)域中作出的姿勢(shì)并且檢測(cè)區(qū)域中的環(huán)境亮度??刂蒲b置能夠根據(jù)環(huán)境亮度調(diào)節(jié)由光源輸出的光線的波長。因?yàn)橛晒鈱W(xué)裝置產(chǎn)生的光圖案與由光源入射的波長有關(guān),所以例如可以在環(huán)境亮度較高時(shí)產(chǎn)生這樣的光圖案,其比在環(huán)境亮度降低時(shí)產(chǎn)生的光圖案照亮的面積更小。由此可以使所產(chǎn)生的光圖案的光強(qiáng)度與測(cè)量的環(huán)境亮度相適配。
此外,可以根據(jù)環(huán)境亮度調(diào)節(jié)由光源輸出的光線的強(qiáng)度和波長。
附加地,姿勢(shì)識(shí)別裝置能夠檢測(cè)所述區(qū)域的地面的顏色并且控制裝置設(shè)計(jì)用于根據(jù)所檢測(cè)的區(qū)域地面顏色調(diào)節(jié)由光源輸出的光線的波長。由此可以確保在地面顏色與光圖案的顏色之間存在充分的反差。例如可以確保不會(huì)顯示可能導(dǎo)致抵銷的互補(bǔ)顏色。
此外,姿勢(shì)識(shí)別裝置能夠檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的地面的性質(zhì),以便為控制裝置提供相應(yīng)的地面性質(zhì)信息。所述地面性質(zhì)信息可以例如包括關(guān)于地面區(qū)域的反射性能、地面區(qū)域的顏色和/或地面區(qū)域的表面性質(zhì)的信息。例如,地面區(qū)域的反射性能可能由于雨雪造成的潮濕而強(qiáng)烈不同。通過相應(yīng)地控制光源,可以產(chǎn)生并且輸出易看到的適當(dāng)光圖案作為光學(xué)標(biāo)記。
在另一實(shí)施形式中,所述控制裝置設(shè)計(jì)用于這樣控制光源,使得光源按時(shí)間順序產(chǎn)生具有不同波長的光線。由光學(xué)裝置輸出的不同光圖案的時(shí)間順序在所述區(qū)域中產(chǎn)生移動(dòng)光線。所述移動(dòng)光線可以例如包括光點(diǎn),即所謂的光斑,其沿著預(yù)設(shè)的軌道或者方向在所述區(qū)域中移動(dòng)。作為備選或補(bǔ)充,線條、例如彎曲的線條可以產(chǎn)生移動(dòng)光線,其例如顯示朝向機(jī)動(dòng)車或者遠(yuǎn)離機(jī)動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)方向。
按照本發(fā)明的另一方面,提供一種具有前述照明裝置和機(jī)動(dòng)車開口的機(jī)動(dòng)車。所述機(jī)動(dòng)車開口例如是機(jī)動(dòng)車的車門、機(jī)動(dòng)車的后蓋板或者機(jī)動(dòng)車的行李艙蓋。照明裝置這樣布置在機(jī)動(dòng)車上,使得照明裝置產(chǎn)生光學(xué)標(biāo)記的區(qū)域包括處于機(jī)動(dòng)車開口之前的區(qū)域。因此,結(jié)合識(shí)別機(jī)動(dòng)車使用者的用于打開或者閉合機(jī)動(dòng)車開口的姿勢(shì)的姿勢(shì)識(shí)別裝置,可以通過照明裝置光學(xué)地標(biāo)記用于姿勢(shì)識(shí)別的操作區(qū)域。由此可以簡化姿勢(shì)識(shí)別的操作。此外,可以借助產(chǎn)生的光學(xué)標(biāo)記象征性地并且直觀地為使用者給出用于姿勢(shì)識(shí)別的操作指示。此外,只要姿勢(shì)識(shí)別裝置的光學(xué)接收器識(shí)別到與手或者腳的距離,光學(xué)標(biāo)記也可以投射到使用者的手或者腳上,以便顯示可能的姿勢(shì)。
以下參照附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。在附圖中:
圖1示出按照本發(fā)明一種實(shí)施形式的機(jī)動(dòng)車的示意性立體圖;
圖2示出圖1的機(jī)動(dòng)車的部分區(qū)域的示意性剖視圖;
圖3示意性地示出光學(xué)標(biāo)記,其由按照本發(fā)明的一種實(shí)施形式的照明裝置產(chǎn)生;
圖4示意性地示出按照本發(fā)明的一種實(shí)施形式的照明裝置的結(jié)構(gòu)。
圖1示意性地示出機(jī)動(dòng)車10的立體后視圖。機(jī)動(dòng)車10包括多個(gè)機(jī)動(dòng)車開口,例如前部側(cè)面車門11、后部側(cè)面車門12和后蓋板13。為了打開和關(guān)閉,車門和后蓋板分別具有相應(yīng)的把手。車門11、12和/或后蓋板13可以分別包括這樣的裝置,它們能夠使相應(yīng)的車門或者后蓋板基于使用者的姿勢(shì)或者基于使用者靠近機(jī)動(dòng)車而自動(dòng)地打開或者關(guān)閉。這在之后根據(jù)后蓋板13詳細(xì)描述。
后蓋板13包括電動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器,所述驅(qū)動(dòng)器基于適當(dāng)?shù)目刂谱詣?dòng)地打開或者關(guān)閉后蓋板13。前述用于檢測(cè)使用者姿勢(shì)和用于控制后蓋板13的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的裝置可以例如光學(xué)地監(jiān)測(cè)后蓋板13之后的區(qū)域14并且在使用者靠近機(jī)動(dòng)車10時(shí)自動(dòng)地打開后蓋板13。為此例如附加地需要使用者攜帶應(yīng)答器,由機(jī)動(dòng)車10的相應(yīng)的發(fā)送和接收裝置監(jiān)測(cè)應(yīng)答器的存在,并且使用者例如用手或者腳做出確定的姿勢(shì),以便信號(hào)化地顯示打開后蓋板13的期望。姿勢(shì)可以例如是由使用者的腳尖作出的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了為使用者信號(hào)化地顯示已經(jīng)識(shí)別到了他的應(yīng)答器并且可以通過相應(yīng)的姿勢(shì)打開后蓋板13,機(jī)動(dòng)車10具有照明裝置,所述照明裝置在處于后蓋板13之后的機(jī)動(dòng)車10外部的區(qū)域17中、尤其在地面區(qū)域上產(chǎn)生光學(xué)標(biāo)記15。例如可以檢測(cè)使用者的腳部姿勢(shì)的檢測(cè)區(qū)域14圍繞也稱為光斑的標(biāo)記15延伸。
圖2示出機(jī)動(dòng)車10的后部區(qū)域的部分剖視圖。在后蓋板13上設(shè)有照明裝置16,其在機(jī)動(dòng)車10之后的地面區(qū)域17上產(chǎn)生光學(xué)標(biāo)記15。
為了顯示用于作出姿勢(shì)的光學(xué)操作界面,對(duì)于光學(xué)標(biāo)記15的顯示提出了不同的要求。例如應(yīng)在盡可能多的環(huán)境條件下確保光斑的可視性,例如在較強(qiáng)的太陽光線下、在雨中和不同的地面材料上,例如柏油、礫石或者草地上。出于眼睛安全性的原因,一般不能使用任意亮度的光線。例如在使用激光產(chǎn)生光學(xué)標(biāo)記15時(shí)需要遵循相應(yīng)的激光保護(hù)級(jí)別。因此可能有利的是,除了圖1和圖2所示的圓形光學(xué)標(biāo)記15也使用其它圖案,例如圖3所示的弧形區(qū)段20至22以及用不同顏色顯示這些光學(xué)圖案。因此,照明裝置16設(shè)計(jì)為,使得其可以輸出不同的光圖案作為光學(xué)標(biāo)記。照明裝置16的結(jié)構(gòu)在以下參照?qǐng)D4詳細(xì)描述。
圖4示出照明裝置16的示意性橫截面視圖。照明裝置16包括光源30,例如多色的發(fā)光二極管,尤其是所謂的RGB二極管,或者多色激光器。在使用發(fā)光二極管作為光源30時(shí),可以設(shè)置會(huì)聚透鏡31,以便會(huì)聚發(fā)光二極管的光束32。光源30的被會(huì)聚的光線隨即導(dǎo)引通過透射全息圖33,所述透射全息圖根據(jù)入射到透射全息圖上的光線的波長產(chǎn)生和輸出不同的光圖案。例如,透射全息圖可以在第一波長或者第一波長范圍中產(chǎn)生弧形的第一光圖案20,在第二波長或者第二波長范圍中產(chǎn)生弧形的第二光圖案21并且在第三波長或者第三波長范圍中產(chǎn)生弧形的第三光圖案22。透射全息圖33還可以附加地在所有三個(gè)波長或者波長范圍中產(chǎn)生圓形的光斑15作為光圖案。借助衍射光學(xué)器件34可以將由透射全息圖33產(chǎn)生的光圖案投射到地面區(qū)域17上。在圖4中示例性地示出在透射全息圖33中產(chǎn)生圓形的光斑15作為光圖案15。
此外,照明裝置16包括控制裝置35,所述控制裝置與光源30耦連并且能夠這樣控制光源30,使得光源30根據(jù)控制選擇性地產(chǎn)生具有不同波長的光線。因此,照明裝置16可以選擇性地根據(jù)由控制裝置35進(jìn)行的控制輸出不同的光圖案作為光學(xué)標(biāo)記。例如,可以通過在時(shí)間上連續(xù)地控制光源30輸出紅色、綠色和藍(lán)色,由此在時(shí)間上依次地產(chǎn)生和輸出光圖案20、21和22。由此例如可以產(chǎn)生移動(dòng)光線。此外,控制裝置35可以與用于檢測(cè)姿勢(shì)的裝置耦連或者與之集成地設(shè)計(jì)并且由姿勢(shì)檢測(cè)裝置獲得關(guān)于環(huán)境亮度和地面17的性質(zhì)的信息。根據(jù)檢測(cè)的環(huán)境亮度例如可以使光源30的亮度適配或者改變光圖案。例如可以在較大的環(huán)境亮度時(shí)產(chǎn)生具有點(diǎn)狀或者線形元素的光圖案,而在黑暗中、例如在夜晚或者地下停車場(chǎng)中產(chǎn)生面狀的光圖案。由此可以在光源30的相同光強(qiáng)度情況下既在較大亮度時(shí)也在較小亮度時(shí)輸出使用者感覺舒適的光學(xué)標(biāo)記。此外,光學(xué)標(biāo)記的顏色可以根據(jù)地面性質(zhì)進(jìn)行適配,例如可以在綠色的地面如草地上輸出藍(lán)色或者紅色的標(biāo)記,而在黑色的地面例如柏油路上輸出紅色的標(biāo)記。因此總而言之可以確保光學(xué)標(biāo)記在不同光線條件下、尤其是在陽光充足的較亮光線條件下的良好可視性。此外,光源30可以用相對(duì)較少的能量運(yùn)行,由此可以降低照明裝置的能耗并且還可以可靠地保持例如在使用激光器時(shí)的眼睛安全性。此外,不同反射性的表面被同樣好地照亮。最后,能夠成本低廉地并且以簡單的方式方法產(chǎn)生不同的圖案或者標(biāo)志和運(yùn)動(dòng)的圖案,例如移動(dòng)光線,而照明裝置16不需要包括可機(jī)械移動(dòng)的元件。通過與環(huán)境適配的光圖案可以在光源30的光效能較低的情況下增大照明范圍。由此例如可以取消在使用者靠近時(shí)通過望遠(yuǎn)鏡或者放大鏡對(duì)照明裝置的自動(dòng)關(guān)閉,由此節(jié)省了成本。
附圖標(biāo)記清單
10 機(jī)動(dòng)車
11 前部側(cè)門
12 后部側(cè)門
13 后蓋板
14 檢測(cè)區(qū)域
15 光學(xué)標(biāo)記
16 照明裝置
17 區(qū)域
20-22 光圖案
30 光源
31 會(huì)聚透鏡
32 光束
33 全息圖
34 衍射光學(xué)器件
35 控制裝置