DE102020209187A1

DE102020209187A1 - Beobachtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020209187A1
Application number: DE102020209187.0A
Authority: DE
Inventors: Tobias Kraemer; Petra Hoffmann; Volker Burkhardt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-07-22
Filing date: 2020-07-22
Publication date: 2022-01-27

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Beobachtungsvorrichtung (22) zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen (24) eines Fahrzeugs (20) mit einer Beleuchtungseinheit (30) zum Aussenden von Lichtstrahlen (60, 62) in Richtung des Fahrzeuginsassen (24) und mit einer Abdeckung (40), wobei die Abdeckung (40) eine Öffnung (42) und eine reflektierende Fläche (44) aufweist. Die reflektierende Fläche (44) ist derart um die Öffnung (42) herum angeordnet, dass Lichtstrahlen (60, 62) von der Beleuchtungseinheit (30) durch die Öffnung (42) hindurch lenkbar sind und dass zumindest ein Teil der Lichtstrahlen (62) an der reflektierenden Fläche (44) reflektierbar sind, sodass die Lichtstrahlen (62) in Richtung des Fahrzeuginsassen (24) lenkbar sind.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Beobachtungsvorrichtung nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Weiterhin ist auch ein Verfahren zum Beleuchten eines Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs und ein Verfahren zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Aus der DE 10 2014 214 352 A1 ist ein Verfahren und Anordnung zum Betreiben eines Insassenbeobachtungssystems bekannt.
Aus der US 9,386,231 B2 ist ein Monitoring-Apparat bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Vorgeschlagen wird eine Beobachtungsvorrichtung zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs mit einer Beleuchtungseinheit zum Aussenden von Lichtstrahlen in Richtung des Fahrzeuginsassen und mit einer Abdeckung. Die Abdeckung weist eine Öffnung und eine reflektierende Fläche auf, wobei die reflektierende Fläche derart um die Öffnung herum angeordnet ist, dass Lichtstrahlen von der Beleuchtungseinheit durch die Öffnung hindurch lenkbar sind und dass zumindest ein Teil der Lichtstrahlen an der reflektierenden Fläche reflektierbar sind, sodass die Lichtstrahlen in Richtung des Fahrzeuginsassen lenkbar sind.
Die Beobachtungsvorrichtung kann auch als Beobachtungssystem, Driver Monitoring System und/oder als Insassenbeobachtungssystem bezeichnet werden. Die Beobachtungsvorrichtung kann beispielsweise ausgebildet sein einen oder mehrere Fahrzeuginsassen zu beobachten, zum Beispiel eine Körperhaltung, eine Blickrichtung und/oder eine Position eines Kopfes bzw. eines Gesichts bzw. von Augen des Fahrzeuginsassen, insbesondere eines Fahrers und/oder eines Beifahrers und/oder eines oder mehrere Fahrzeuginsassen auf der Rückbank, oder den Müdigkeitszustand und/oder andere Vitalwerte des einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen zu erfassen. Ferner kann beispielsweise eine Identität eines Fahrzeuginsassen erfasst werden.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass eine homogene Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums bzw. eines Bereichs des Fahrzeuginnenraums, insbesondere ein Bereich in dem sich ein Fahrzeuginsasse aufhält, mit Lichtstrahlen ausgeleuchtet wird. Die Beleuchtungseinheit sendet Lichtstrahlen derart aus, dass ein erster Teil der Lichtstrahlen durch die Öffnung in Richtung des Fahrzeuginnenraums abgestrahlt werden und dass ein zweiter Teil der Lichtstrahlen an der reflektierenden Fläche derart reflektierbar ist, dass diese ebenfalls in Richtung des Fahrzeuginnenraums gelenkt werden, wodurch sich eine gleichmäßige Beleuchtung des zu beleuchteten Bereichs ergibt. Durch die Integration der reflektierenden Fläche in die Abdeckung kann zudem Bauraum eingespart werden. Weiterhin kann Aufwand bei der Herstellung, beispielsweise Zeit und/oder Kosten reduziert werden, da zum Beispiel weniger Teile benötigt werden.
Mit anderen Worten kann mittels der vorliegenden Erfindung die Lichtverteilung optimiert werden, sodass das vorhandene Licht der Beleuchtungseinheit besser ausgenutzt werden kann. Durch die bessere Ausnutzung des Lichts der Beleuchtungseinheit kann beispielsweise die Anzahl der Leuchtelemente in der Beleuchtungseinheit reduziert werden, wodurch vorteilhafterweise Kosten reduziert werden können. Eine geringere Anzahl von Leuchtelement in der Beleuchtungseinheit kann weniger Wärme erzeugen bzw. die Erwärmung der Beleuchtungseinheit kann reduziert werden, wodurch insbesondere das thermische Verhalten bzw. die Systemperformance bei höheren Temperaturen verbessert werden kann. Weniger Leuchtelemente in der Beleuchtungseinheit benötigen vorzugsweise weniger Bauraum und die Beobachtungsvorrichtung kann kleiner gestaltet werden. Durch die Optimierung der Lichtverteilung, zum Beispiel eine homogenere Lichtverteilung kann die Auswertung der Bildinformationen verbessert werden, was beispielsweise die Systemperformance verbessern kann, beispielsweise kann die Detektierbarkeit des Fahrzeuginsassen durch eine Software verbessert werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die reflektierende Fläche einstückig mit der Abdeckung ausgebildet. Hierdurch kann insbesondere eine kompakte Bauweise der Abdeckung mit integrierter reflektierender Fläche ermöglicht werden. Vorhandener Bauraum kann somit entsprechend ausgenutzt und notwendiger Bauraum reduziert werden. Weiterhin kann bei der Herstellung Aufwand eingespart werden, da beispielsweise weniger Teile hergestellt und montiert werden müssen.
Vorzugsweise kann die reflektierende Fläche als Beschichtung ausgebildet sein und/oder eine Beschichtung aufweisen. Beispielsweise kann die Beschichtung als eine metallische Beschichtung und/oder als eine Lackierung ausgebildet sein. Hierdurch kann insbesondere die Reflexivität der reflektierenden Fläche gesteigert werden. Mit anderen Worten kann eine Schicht bzw. eine Beschichtung bzw. eine reflektierende Beschichtung auf der reflektierenden Fläche angeordnet werden, beispielsweise mittels einer galvanisches Metallisieren der Fläche und/oder mittels Bedampfen bzw. Sputtern mit einer Metallschicht und/oder mittels einer Lackierung der reflektierenden Fläche bzw. Aufbringen einer Lackierung auf der reflektierenden Fläche. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann in die reflektierende Fläche eine optische Struktur, zum Beispiel Prismen eingebracht werden, um die optische Performance der Reflektorflächen zu erhöhen.
In einer Weiterentwicklung kann die Abdeckung aus Kunststoff, insbesondere PC oder ABS oder PC/ABS-Blend, ausgebildet sein. Durch die Ausbildung aus Kunststoff kann die Abdeckung insbesondere verschiedene Formen annehmen, die beispielsweise mittels Spritzguss hergestellt werden können. Somit kann die Abdeckung insbesondere an den vorhandenen Bauraum und/oder an die weiteren Komponenten der Beobachtungsvorrichtung angepasst werden. Ferner kann durch die Verwendung von Kunststoff insbesondere Gewicht der Beobachtungsvorrichtung eingespart werden.
Weiterhin kann die Beleuchtungseinheit als LED oder als OLED ausgebildet sein. Hierdurch kann insbesondere eine kompakte Bauweise der Beleuchtungseinheit gewährleistet werden. Durch die Verwendung einer LED oder einer OLED kann insbesondere eine Erwärmung der Beleuchtungseinheit reduziert werden kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Beleuchtungseinheit ausgebildet sein zum Aussenden von Infrarotstrahlen. Hierdurch kann eine zuverlässige und/oder sichere Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums und somit insbesondere eines Fahrzeuginsassen gewährleistet werden durch die Verwendung von Infrarotstahlen kann vorteilhafterweise eine Blendung eines Fahrzeuginsassen vermieden werden. Hierdurch kann eine Beleuchtung mit Infrarotstrahlen auch bei Dunkelheit, beispielsweise nachts, durchgeführt werden.
Vorteilhafterweise kann die Beobachtungsvorrichtung eine Aufnahmeeinheit zum Aufnehmen von Lichtstrahlen aufweisen, wobei die Abdeckung eine zweite Öffnung aufweist, wobei die von der Beleuchtungseinheit ausgesendeten Lichtstrahlen an dem Fahrzeuginsassen reflektierbar sind und wobei die an dem Fahrzeuginsassen reflektierten Lichtstrahlen durch die zweite Öffnung hindurch und in Richtung der Aufnahmeeinheit lenkbar sind. Hierdurch kann insbesondere eine zuverlässige und/oder sichere Beobachtung des Fahrzeuginnenraums, insbesondere eines Fahrzeuginsassen ermöglicht werden. Hierdurch kann beispielsweise erkannt werden was der Fahrzeuginsasse gerade tut, wie es ihm geht und/oder wer ist.
In einer Weiterentwicklung können die Öffnung und die zweite Öffnung auf einer ersten Ebene der Abdeckung angeordnet sein. Hierdurch kann insbesondere eine kompakte Bauweise der Beobachtungsvorrichtung ermöglicht werden. Vorzugsweise kann die Beobachtungsvorrichtung so in einem Fahrzeug angeordnet werden, dass durch die Öffnung Lichtstrahlen ausgestrahlt werden, und an den Fahrzeuginsassen reflektierten Lichtstrahlen durch die zweite Öffnung zur Aufnahmeeinheit zurückgelenkt werden können.
In einer beispielhaften Ausgestaltung kann die Beobachtungsvorrichtung ein Frontcover aufweisen, wobei das Frontcover für Lichtstrahlen transparent ausgebildet ist und für Lichtstrahlen im sichtbaren Bereich im Wesentlichen nicht transparent ausgebildet ist und wobei das Frontcover an der ersten Ebene der Abdeckung angeordnet ist. Mittels des Frontcovers kann insbesondere die Abdeckung vom Innenraum abgeschirmt werden. Hierdurch kann insbesondere vermieden bzw. reduziert werden, dass Verschmutzungen, wie beispielsweise Partikel, Staub, Feuchtigkeit und/oder weitere, in die Beobachtungsvorrichtung bzw. in die Beleuchtungseinheit der Beobachtungsvorrichtung hineinkommen. Durch die Vermeidung von Verschmutzungen in der Beleuchtungseinheit kann eine zuverlässige Beleuchtung des Fahrzeuginsassen mit Lichtstrahlen gewährleistet werden, da die Leuchtstrahlen nicht durch Verschmutzungen beeinflusst werden. Weiterhin kann eine Sichtbarkeit der Abdeckung und der dahinterliegenden Beleuchtungseinheit reduziert werden, sodass ein Fahrzeuginsasse nicht durch die Beobachtungsvorrichtung gestört und sich dadurch beobachtet fühlt. Hierdurch kann der Komfort im Fahrzeug erhöht werden. Weiterhin kann vermieden werden, dass sichtbares Licht zu der Aufnahmeeinheit gelangt. Hierdurch kann eine Beeinflussung reduziert bzw. verhindert werden. Somit kann eine optimale Ausleuchtung und Beobachtung des Fahrzeuginsassen gewährleistet werden.
Vorteilhafterweise kann die Beobachtungsvorrichtung einen Träger aufweisen, wobei der Träger, die Abdeckung, insbesondere die reflektierende Fläche der Abdeckung, und das Frontcover einen abgeschlossenen Raum ausbilden und wobei die Beleuchtungseinheit in dem abgeschlossenen Raum angeordnet ist. Hierdurch kann insbesondere eine sichere und/oder zuverlässige Beleuchtung eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen gewährleistet werden. Beispielsweise kann verhindert bzw. reduziert werden, dass Verschmutzung, wie beispielsweise Partikel, Staub, Feuchtigkeit und/oder weitere, in die Beleuchtungseinheit bzw. in die Beobachtungsvorrichtung gelangen.
In einer Weiterentwicklung kann die Beobachtungsvorrichtung eine Halterung zum Befestigen der Beobachtungsvorrichtung in dem Fahrzeug aufweisen. Hierdurch kann eine zuverlässige Halterung bzw. Befestigung der Beobachtungsvorrichtung in dem Fahrzeug ermöglicht werden. Ferner kann insbesondere der vorhandene Bauraum optimal ausgenutzt werden.
Weiterhin vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Beleuchten eines Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs mittels einer Beobachtungsvorrichtung, aufweisend eine Beleuchtungseinheit und eine Abdeckung mit einer Öffnung und einer reflektierenden Fläche, mit folgendem Schritt:

Aussenden von Lichtstrahlen mittels der Beleuchtungseinheit der Beobachtungsvorrichtung in Richtung des Fahrzeuginsassen, wobei die Lichtstrahlen durch die Öffnung hindurch gelenkt und wobei zumindest ein Teil der Lichtstrahlen an der reflektierenden Fläche reflektiert werden, sodass die Lichtstrahlen in Richtung des Fahrzeuginsassen gelenkt werden.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass ein Fahrzeuginsasse sicher und/oder zuverlässig beleuchtet werden kann. Vorzugsweise kann eine homogene Ausleuchtung ermöglicht werden. Beispielsweise können die Lichtstrahlen insbesondere als Infrarotlichtstrahlen ausgebildet sein. Hierdurch kann insbesondere der Fahrzeuginnenraum ausgeleuchtet werden, ohne dass ein Fahrzeuginsasse hierdurch gestört wird.
Ferner wird ein Verfahren zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs mittels einer Beobachtungsvorrichtung vorgeschlagen, aufweisend eine Beleuchtungseinheit, eine Aufnahmeeinheit und eine Abdeckung mit einer Öffnung und einer reflektierenden Fläche, mit folgenden Schritten:

Aussenden von Lichtstrahlen mittels der Beleuchtungseinheit der Beobachtungsvorrichtung in Richtung des Fahrzeuginsassen, wobei die Lichtstrahlen durch die Öffnung hindurch gelenkt und wobei zumindest ein Teil der Lichtstrahlen an der reflektierenden Fläche reflektiert werden, sodass die Lichtstrahlen in Richtung des Fahrzeuginsassen gelenkt werden,
Aufnehmen der von dem Fahrzeuginsassen reflektierten und in Richtung der Aufnahmeeinheit gelenkten Lichtstrahlen mittels der Aufnahmeeinheit.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass ein Fahrzeuginsasse sicher und/oder zuverlässig beleuchtet und beobachtet werden kann. Hierdurch kann eine Beobachtung des Fahrzeuginsassen bzw. des Fahrzeuginnenraums ermöglicht werden, wodurch insbesondere erkannt werden kann, was ein Fahrzeuginsasse gerade tut, wer der Fahrzeuginsasse ist, wie der Gesundheitszustand ist und/oder welche Objekte bzw. Gegenstände sich in dem Fahrzeuginnenraum befinden.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen;
2 eine schematische Darstellung einer Abdeckung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine schematische Darstellung einer Beobachtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Darstellung einer Beobachtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 eine Explosionsdarstellung einer Beobachtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 eine schematische Darstellung einer Beobachtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Beleuchten eines Fahrzeuginsassen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung:
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 20, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Autos, mit einer Beobachtungsvorrichtung 22 zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen 24. Das Fahrzeug 20 weist insbesondere einen Fahrzeuginnenraum 26 bzw. Innenraum 26 auf, wobei in dem Fahrzeuginnenraum 26 insbesondere ein oder mehrere Sitze 28 für einen oder mehrere Fahrzeuginsassen 24 angeordnet sein können. Weiterhin weist das Fahrzeug 20 eine Beobachtungsvorrichtung 22 zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen 24 auf, wobei die Beobachtungsvorrichtung 22 auch als Beobachtungssystem und/oder als Insassenbeobachtungssystem bezeichnet werden kann. Die Beobachtungsvorrichtung 22 kann beispielsweise ausgebildet sein eine Blickrichtung, eine Körperhaltung und/oder die Position des Kopfes bzw. des Gesichts bzw. der Augen des Fahrzeuginsassen 24 oder den Müdigkeitszustand und/oder andere Vitalwerte des Fahrzeuginsassen 24 zu erfassen. Ferner kann beispielsweise eine Identität des Fahrzeuginsassen 24 erfasst werden.
Zum Beobachten des Fahrzeuginsassen 24 weist die Beobachtungsvorrichtung 22 eine Beleuchtungseinheit 30 zum Aussenden von Lichtstrahlen, insbesondere Infrarotstrahlen, und eine Aufnahmeeinheit 32 auf. Die Beobachtungsvorrichtung 22 kann insbesondere in einem Armaturenbrett 34 und/oder in einer Instrumententafel 34 des Fahrzeugs 20 angeordnet sein. In einer vorteilhaften Ausführung kann die Beobachtungsvorrichtung 22 insbesondere in einem Kombiinstrument in dem Armaturenbrett 34 angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Beobachtungsvorrichtung 22 auch an einer anderen Stelle in dem Fahrzeuginnenraum 26 des Fahrzeugs 20 angeordnet sein, beispielsweise an einem Fahrzeugdach 38, an einem Rückspiegel oder an einer Säule des Fahrzeugs 20, zum Beispiel an der A-Säule und/oder der B-Säule.
Die Beleuchtungseinheit 30 ist insbesondere in Richtung des Fahrzeuginsassen 24 und somit in Richtung des Fahrzeugsitzes 28 gerichtet, um den Fahrzeuginsassen 24 mit Lichtstrahlen, insbesondere mit Infrarotstrahlen, anzustrahlen. Mit anderen Worten werden mittels der Beleuchtungseinheit 30 Lichtstrahlen, insbesondere Infrarotstrahlen, in Richtung des Fahrzeuginsassen 24 ausgesendet. Die Beleuchtungseinheit 30 kann zum Beispiel als Leuchteinheit, Leuchtelement, Leuchtdiode, LED, OLED und/oder Laserdiode ausgebildet sein und/oder eine Leuchteinheit, ein Leuchtelement, eine Leuchtdiode, eine LED, OLED und/oder eine Laserdiode aufweisen.
Die Aufnahmeeinheit 32 kann beispielsweise als Bildaufnahmeeinheit, zum Beispiel als Sensor, insbesondere als optischer Sensor, bzw. als Kamera ausgebildet sein, insbesondere als Infrarot-Kameramodul, wobei die Aufnahmeeinheit 32 in Richtung des Fahrzeuginsassen 24 und somit in Richtung des Fahrzeugsitzes 28 gerichtet ist, um den Fahrzeuginsassen 24 des Fahrzeugs 20 visuell zu erfassen. Durch die Ausbildung als Infrarot-Kameramodul ist es möglich, die Beobachtung auch nachts durchzuführen, ohne dass der Fahrzeuginsasse 24 hell angeleuchtet und dadurch geblendet werden würde.
Weiterhin weist die Beobachtungsvorrichtung 22 eine Steuereinheit 36 bzw. eine Auswerteeinheit 36 bzw. eine Recheneinheit 36 auf zur Ansteuerung der Beleuchtungseinheit 30 und/oder der Aufnahmeeinheit 32 und/oder zur Verarbeitung der mittels der Aufnahmeeinheit 32 aufgenommenen Daten.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Abdeckung 40 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Abdeckung 40 kann in bzw. an einer Beobachtungsvorrichtung gemäß der Beobachtungsvorrichtung gemäß 1 angeordnet sein. Die Abdeckung 40 weist eine Öffnung 42 und eine reflektierende Fläche 44 auf. Mit anderen Worten ist die Abdeckung 40 eine Abdeckung mit integriertem Reflektor 44. Weiterhin weist die Abdeckung 40 eine erste Ebene 46 auf, wobei die Öffnung 42 auf der ersten Ebene angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Abdeckung aus Kunststoff, insbesondere PC oder ABS oder PC/ABS-Blend, ausgebildet. Alternativ kann die Abdeckung 40 oder Teile der Abdeckung aus Metall ausgebildet sein, zum Beispiel aus Stahlblech, einer Magnesium- Legierung und/oder einer Aluminium-Legierung. Die Reflektivität der reflektierenden Fläche 44 kann beispielsweise mittels Polieren, insbesondere Hochglanzpolieren, beispielsweise im Spritzgusswerkzeug, verbessert werden. Alternativ kann in die reflektierende Fläche 44 eine optische Struktur, zum Beispiel Prismen eingebracht werden, um die optische Performance der Reflektorfläche zu erhöhen. In einer Weiterentwicklung kann, insbesondere zur Steigerung der Reflektivität der reflektierenden Fläche 44, eine Schicht bzw. eine Beschichtung bzw. eine reflektierende Beschichtung auf der Fläche 44 angeordnet werden, beispielsweise mittels einer galvanisches Metallisieren der Fläche 44 und/oder mittels Bedampfen bzw. Sputtern mit einer Metallschicht und/oder mittels einer Lackierung bzw. Aufbringen einer Lackierung auf die Fläche 44.
Die reflektierende Fläche 44 ist derart um die Öffnung 42 herum angeordnet, dass Lichtstrahlen von einer Beleuchtungseinheit durch die Öffnung 42 hindurch lenkbar und dass zumindest ein Teil der Lichtstrahlen an der reflektierenden Fläche 44 reflektierbar sind, sodass die Lichtstrahlen in Richtung eines Fahrzeuginsassen lenkbar sind. In dieser vorteilhaften Ausführung weist die reflektierende Fläche 44 insbesondere die Form eines hohlen Kegelstumpfs mit einer ovalen Grundfläche und einer ovalen Deckfläche auf. Die ovale Grundfläche ist größer als die ovale Deckfläche. Insbesondere ist die ovale Grundfläche in Bezug zu der ovalen Deckfläche näher an den Fahrzeuginsassen angeordnet. Mit anderen Worten öffnet sich der hohle Kegelstumpf in Richtung des Fahrzeuginnenraums bzw. Fahrzeuginsassen. Die Grundfläche kann insbesondere in der ersten Ebene angeordnet sein. Weiterhin ist die reflektierende Fläche 44 einstückig mit der Abdeckung 40 ausgebildet.
Mit anderen Worten wird in der Abdeckung 40 eine Fläche 44 eingebracht, welche als Reflektor 44 für die von der Beleuchtungseinheit ausgesandten Lichtstrahlen, insbesondere Infrarotstrahlen, wirkt. Die Fläche 44 kann zum Beispiel über optische Simulationstools und entsprechende Formgebung möglichst effizient für den jeweiligen spezifischen Fall ausgelegt und optimiert werden. Insbesondere ist die reflektierende Fläche 44 derart ausgelegt, dass mittels der reflektierenden Fläche Lichtstrahlen effizient in Richtung des Fahrzeuginsassen gelenkt werden können.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 3 kann gemäß der Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 1 ausgebildet sein und/oder in einem Fahrzeug angeordnet sein. Die Beobachtungsvorrichtung 22 ist ausgebildet zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs.
Die Beobachtungsvorrichtung 22 weist eine Beleuchtungseinheit 30 zum Aussenden von Lichtstrahlen in Richtung des Fahrzeuginsassen auf. Die Beleuchtungseinheit 30 ist als LED und/oder als OLED ausgebildet. Alternativ kann die Beleuchtungseinheit 30 auch eine oder mehrere LEDs und/oder OLEDs aufweisen. In einer Weiterentwicklung ist die Beleuchtungseinheit 30 ausgebildet zum Aussenden von Infrarotstrahlen.
Ferner umfasst die Beobachtungsvorrichtung 22 eine Abdeckung 40. Die Abdeckung 40 kann gemäß der Abdeckung 40 gemäß 2 ausgebildet sein. Somit weist die Abdeckung 40 eine erste Öffnung 42 und eine reflektierende Fläche 44 auf. Die reflektierende Fläche 44 ist derart um die Öffnung 42 herum angeordnet, dass Lichtstrahlen von der Beleuchtungseinheit 30 durch die Öffnung 42 hindurch lenkbar und dass zumindest ein Teil der Lichtstrahlen an der reflektierenden Fläche 44 reflektierbar sind, sodass die Lichtstrahlen in Richtung des Fahrzeuginsassen lenkbar sind.
Weiterhin umfasst die Beobachtungsvorrichtung 22 eine Aufnahmeeinheit 32 zum Aufnehmen von Lichtstrahlen. Hierfür weist die Abdeckung 40 eine zweite Öffnung 48 auf, wobei die von der Beleuchtungseinheit 30 ausgesendeten Lichtstrahlen an dem Fahrzeuginsassen reflektierbar sind und wobei die an dem Fahrzeuginsassen reflektierten Lichtstrahlen durch die zweite Öffnung 48 hindurch und in Richtung der Aufnahmeeinheit 32 lenkbar sind. Alternativ kann die Aufnahmeeinheit 32 in der zweiten Öffnung 48 angeordnet sein, sodass die Lichtstrahlen direkt zur Aufnahmeeinheit 32 lenkbar sind und somit durch die zweite Öffnung 48 mittels der Aufnahmeeinheit 32 aufgenommenen werden können.
In dieser vorteilhaften Ausführung sind die Öffnung 42 und die zweite Öffnung 48 auf der ersten Ebene 46 der Abdeckung 40 angeordnet. Mit anderen Worten sind die erste Öffnung 42 und die zweite Öffnung 48 in einer Ebene, insbesondere in der ersten Ebene 46 angeordnet.
Die Beobachtungsvorrichtung 22 weist weiterhin ein Gehäuse 50 auf, wobei die Abdeckung 40 an dem Gehäuse 50 angeordnet ist. Ferner umfasst die Beobachtungsvorrichtung 22 einen Träger 52. Der Träger 52 kann insbesondere an dem Gehäuse 50 angeordnet sein. Weiterhin kann die Beleuchtungseinheit 30 an dem Träger 52 angeordnet sein. Der Träger 52 kann beispielsweise eine Leiterplatte sein, wobei die Leiterplatte zwischen der Abdeckung 40 und dem Gehäuse 50 angeordnet ist.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 4 kann gemäß der Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 1 und/oder 3 ausgebildet sein. Weiterhin kann die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 1 in einem Fahrzeug angeordnet sein. Die Beobachtungsvorrichtung 22 ist ausgebildet zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs.
Im Unterschied zu der Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 3 weist die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 4 Frontcover 54 auf. Das Frontcover 54 ist insbesondere für Infrarotstrahlen transparent ausgebildet und für Lichtstrahlen im sichtbaren Bereich im Wesentlichen nicht transparent ausgebildet. Vorzugsweise ist das Frontcover 54 an der ersten Ebene 46 der Abdeckung 40 angeordnet. In einer vorteilhaften Ausbildung kann der Träger 52, die Abdeckung 40 und das Frontcover 54 einen abgeschlossenen Raum ausbilden, wobei die Beleuchtungseinheit 30 in dem abgeschlossenen Raum angeordnet ist. In einer Weiterentwicklung kann der Träger 52, die reflektierende Fläche 44 der Abdeckung 40 und das Frontcover 54 einen abgeschlossenen Raum ausbilden, wobei die Beleuchtungseinheit 30 in dem abgeschlossenen Raum angeordnet ist.
5 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 5 kann gemäß der Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 1 und/oder 3 und/oder 4 ausgebildet sein. Weiterhin kann die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 1 in einem Fahrzeug angeordnet sein. Die Beobachtungsvorrichtung 22 ist ausgebildet zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs.
Im Unterschied zu der Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 3 und/oder 4 ist die Beobachtungsvorrichtung 22 als Explosionsdarstellung dargestellt. Weiterhin sind Befestigungselemente 56 dargestellt, mittels welchen die einzelnen Komponenten miteinander verbunden bzw. befestigt werden. In dieser vorteilhaften Ausführung werden die einzelnen Komponenten der Beobachtungsvorrichtung 22 mittels Schrauben 56 verbunden. Alternativ können die einzelnen Komponenten miteinander verclipst werden. Weiterhin kann die Beobachtungsvorrichtung 22 einen zweiten Träger 58 zum Fixieren bzw. zum Befestigen der Aufnahmeeinheit 52 aufweisen. Der zweite Träger 58 wird insbesondere mittels einem oder zwei Befestigungselemente 56 mit der Aufnahmeeinheit 32 verbunden bzw. es wird die Aufnahmeeinheit 32 mittels einem oder zwei Befestigungselemente 56 an dem zweiten Träger 58 angeordnet.
In einer Weiterentwicklung kann die Beobachtungsvorrichtung 22 eine Halterung zum Befestigen der Beobachtungsvorrichtung 22 in dem Fahrzeug aufweisen.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 6 kann gemäß der Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 1, 3, 4 und/oder 5 ausgebildet sein. Weiterhin kann die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 1 in einem Fahrzeug angeordnet sein. Die Beobachtungsvorrichtung 22 ist ausgebildet zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen 24 eines Fahrzeugs.
Im Unterschied zu der Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 3, 4 und/oder 5 sind gemäß 6 beispielhaft Lichtstrahlen 60, 62, 64 dargestellt. Die Beleuchtungseinheit 30 ist ausgebildet zum Aussenden von Lichtstrahlen 60, 62, insbesondere zum Aussenden von Infrarotstrahlen.
Ein erster Teil der Lichtstrahlen 60, insbesondere Infrarotstrahlen, welcher von der Beleuchtungseinheit 30 ausgesendet wird, wird durch die Öffnung 42 in Richtung des Fahrzeuginsassen 24 ausgesendet bzw. gestrahlt. Mit anderen Worten ist ein erster Teil der Lichtstrahlen 60 von der Beleuchtungseinheit 30 durch die Öffnung 42 in Richtung des Fahrzeuginsassen 24 lenkbar. Ein zweiter Teil der Lichtstrahlen 62, insbesondere Infrarotstrahlen, wird von der Beleuchtungseinheit 30 derart ausgesendet, dass diese in Richtung der reflektierenden Fläche 44 gesendet bzw. gestrahlt bzw. gelenkt werden. Der zweite Teil der Lichtstrahlen 62 wird an der reflektierenden Fläche 44 derart reflektiert, dass der zweite Teil der Lichtstrahlen 62 in Richtung des Fahrzeuginsassen 24 gelenkt werden. Ohne die reflektierende Fläche 44 würde der zweite Teil der Lichtstrahlen 62 entlang der gestrichelten Linie 64 gestrahlt werden, wodurch diese nicht in Richtung des Fahrzeuginsassen gelenkt werden würden.
Zur Beleuchtung des Fahrers mit Lichtstrahlen 60, 62, insbesondere mit Infrarotlicht bzw. IR-Licht, können in der Beobachtungsvorrichtung 22 LEDs 30, insbesondere Infrarot-LEDs bzw. IR-LEDs, angeordnet werden. Das IR-Licht 60, 62 der IR-LEDs 30 trifft auf den Fahrzeuginsassen 24 und wird von dort in die Aufnahmeeinheit, welche beispielsweise als IR-Kamera ausgebildet sein kann, der Beobachtungsvorrichtung 22 zurück gestreut und/oder reflektiert.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Verfahrens 70 zum Beleuchten eines Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs mittels einer Beobachtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Beobachtungsvorrichtung kann gemäß der Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 1, 3, 4, 5 und/oder 6 ausgebildet sein. Weiterhin kann die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 1 in einem Fahrzeug angeordnet sein.
In einem ersten Schritt 72 des ersten Verfahrens 70 werden Lichtstrahlen, insbesondere Infrarotstrahlen mittels der Beleuchtungseinheit der Beobachtungsvorrichtung in Richtung des Fahrzeuginsassen ausgesendet, wobei die Lichtstrahlen durch die Öffnung hindurch gelenkt und wobei zumindest ein Teil der Lichtstrahlen an der reflektierenden Fläche reflektiert werden, sodass die Lichtstrahlen in Richtung des Fahrzeuginsassen gelenkt werden. Vorzugsweise wird ein erster Teil der Lichtstrahlen durch die durchgehende Öffnung hindurch in Richtung des Fahrzeuginsassen gelenkt und ein zweiter Teil der Lichtstrahlen derart an der reflektierenden Fläche reflektiert, dass der zweite Teil der Lichtstrahlen in Richtung des Fahrzeuginsassen gelenkt wird.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Verfahrens 74 zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs mittels einer Beobachtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Beobachtungsvorrichtung kann gemäß der Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 1, 3, 4, 5 und/oder 6 ausgebildet sein. Weiterhin kann die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 1 in einem Fahrzeug angeordnet sein.
Das zweiten Verfahren 74 gemäß 8 kann insbesondere den ersten Schritt 72 des ersten Verfahrens 70 gemäß 7 zum Beleuchten eines Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs aufweisen. Mit anderen Worten ist der erste Schritt 72 des zweiten Verfahrens 74 gemäß 8 gemäß dem ersten Schritt 72 des ersten Verfahrens 70 gemäß 7 ausgebildet. Somit werden in einem ersten Schritt 72 des zweiten Verfahrens 74 Lichtstrahlen, insbesondere Infrarotstrahlen, mittels der Beleuchtungseinheit der Beobachtungsvorrichtung in Richtung des Fahrzeuginsassen ausgesendet.
In einem zweiten Schritt 76 des zweiten Verfahrens 74 werden die von dem Fahrzeuginsassen reflektierten und in Richtung der Aufnahmeeinheit gelenkten Lichtstrahlen mittels der Aufnahmeeinheit aufgenommen. Mit anderen Worten werden die Lichtstrahlen, insbesondere Infrarotstrahlen, von dem Fahrzeuginsassen zurück in Richtung der Aufnahmeeinheit reflektiert und von der Aufnahmeeinheit aufgenommen.
Insbesondere können mittels der von der Aufnahmeeinheit aufgenommenen Lichtstrahlen Daten erzeugt werden, welche insbesondere an eine Recheneinheit und/oder an eine Steuereinheit weitergeleitet werden. Auf der Recheneinheit und/oder auf der Steuereinheit kann insbesondere ein weiterer Schritt des Erkennens einer Blickrichtung und/oder eines Zustands des Fahrzeuginsassen mittels eines Auswertealgorithmus und/oder ein weiterer Schritt des Identifizierens des Fahrzeuginsassen mittels eines Bilderkennungsalgorithmus auf einer Recheneinheit ausgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014214352 A1 [0002]
US 9386231 B2 [0003]

Claims

Beobachtungsvorrichtung (22) zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen (24) eines Fahrzeugs (20) mit einer Beleuchtungseinheit (30) zum Aussenden von Lichtstrahlen (60, 62) in Richtung des Fahrzeuginsassen (24) und mit einer Abdeckung (40), dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (40) eine Öffnung (42) und eine reflektierende Fläche (44) aufweist und dass die reflektierende Fläche (44) derart um die Öffnung (42) herum angeordnet ist, dass Lichtstrahlen (60, 62) von der Beleuchtungseinheit (30) durch die Öffnung (42) hindurch lenkbar sind und dass zumindest ein Teil der Lichtstrahlen (62) an der reflektierenden Fläche (44) reflektierbar sind, sodass die Lichtstrahlen (62) in Richtung des Fahrzeuginsassen (24) lenkbar sind.
Beobachtungsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Fläche (44) einstückig mit der Abdeckung (40) ausgebildet ist.
Beobachtungsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Fläche (44) als Beschichtung ausgebildet sein kann und/oder eine Beschichtung aufweisen kann.
Beobachtungsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (40) aus Kunststoff, insbesondere PC oder ABS oder als PC/ABS-Blend, ausgebildet ist.
Beobachtungsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (30) als LED oder als OLED ausgebildet ist.
Beobachtungsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (30) ausgebildet ist zum Aussenden von Infrarotstrahlen.
Beobachtungsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungsvorrichtung (22) eine Aufnahmeeinheit (32) zum Aufnehmen von Lichtstrahlen aufweist und dass die Abdeckung eine zweite Öffnung (48) aufweist, dass die von der Beleuchtungseinheit (30) ausgesendeten Lichtstrahlen (60, 62) an dem Fahrzeuginsassen (24) reflektierbar sind und dass die an dem Fahrzeuginsassen (24) reflektierten Lichtstrahlen durch die zweite Öffnung (48) hindurch und in Richtung der Aufnahmeeinheit (32) lenkbar sind.
Beobachtungsvorrichtung (22) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Öffnung (42) und die zweite Öffnung (48) auf einer ersten Ebene (46) der Abdeckung (40) angeordnet sind.
Beobachtungsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungsvorrichtung (22) ein Frontcover (54) aufweist, wobei das Frontcover (54) für Infrarotstrahlen transparent ausgebildet ist und für Lichtstrahlen im sichtbaren Bereich im Wesentlichen nicht transparent ausgebildet ist und dass das Frontcover (54) an der ersten Ebene (46) der Abdeckung (40) angeordnet ist.
Beobachtungsvorrichtung (22) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungsvorrichtung (22) einen Träger (52) aufweist, dass der Träger (52), die Abdeckung (40), insbesondere die reflektierende Fläche (44) der Abdeckung (40), und das Frontcover (54) einen abgeschlossenen Raum ausbilden und dass die Beleuchtungseinheit (30) in dem abgeschlossenen Raum angeordnet ist.
Beobachtungsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungsvorrichtung (22) eine Halterung zum Befestigen der Beobachtungsvorrichtung (22) in dem Fahrzeug (20) aufweist.
Verfahren zum Beleuchten eines Fahrzeuginsassen (24) eines Fahrzeugs (20) mittels einer Beobachtungsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, aufweisend eine Beleuchtungseinheit (30) und eine Abdeckung (40) mit einer Öffnung (42) und einer reflektierenden Fläche (44), mit folgendem Schritt: Aussenden von Lichtstrahlen (60, 62) mittels der Beleuchtungseinheit (30) der Beobachtungsvorrichtung (22) in Richtung des Fahrzeuginsassen (24), wobei die Lichtstrahlen (60, 62) durch die Öffnung (42) hindurch gelenkt und wobei zumindest ein Teil der Lichtstrahlen (62) an der reflektierenden Fläche (44) reflektiert werden, sodass die Lichtstrahlen (62) in Richtung des Fahrzeuginsassen (24) gelenkt werden.
Verfahren zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen (24) eines Fahrzeugs (20) mittels einer Beobachtungsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 11, aufweisend eine Beleuchtungseinheit (30), eine Aufnahmeeinheit (32) und eine Abdeckung (40) mit einer Öffnung (42) und einer reflektierenden Fläche (44), mit folgenden Schritten: Aussenden von Lichtstrahlen mittels der Beleuchtungseinheit (30) der Beobachtungsvorrichtung (22) in Richtung des Fahrzeuginsassen (24), wobei die Lichtstrahlen (60, 62) durch die Öffnung (42) hindurch gelenkt und wobei zumindest ein Teil der Lichtstrahlen (62) an der reflektierenden Fläche (44) reflektiert werden, sodass die Lichtstrahlen (62) in Richtung des Fahrzeuginsassen (24) gelenkt werden, Aufnehmen der von dem Fahrzeuginsassen (24) reflektierten und in Richtung der Aufnahmeeinheit (32) gelenkten Lichtstrahlen mittels der Aufnahmeeinheit (32).