CN106660492B - 机动车中的驾驶员观察系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车（2）的驾驶员观察系统（1），所述驾驶员观察系统具有至少一个摄像装置（5），所述摄像装置具有至少一个布置在承载元件（8）上的摄像单元（9）和至少一个红外辐射器（10）。本发明规定，所述载体单元（8）具有至少一个用于将所述红外辐射器（10）锁定在所述承载元件（8）处的装置（15）。

Description

机动车中的驾驶员观察系统
技术领域
本发明涉及一种机动车中的驾驶员观察系统，所述驾驶员观察系统具有至少一个摄像装置，所述摄像装置具有至少一个布置在承载元件上的摄像单元和至少一个红外辐射器。
背景技术
开头所提及的类型的驾驶员观察系统由现有技术公开。为了检测驾驶员特性、例如为了能够确认：驾驶员是否观察到交通事件或者具有疲劳表现，已知基于摄像的驾驶员观察系统，所述基于摄像的驾驶员观察系统检测驾驶员的面部并且根据所检测的面部特征或者驾驶员头部的指向来推断出驾驶员的特性。为了即使当客厢黑暗时、例如在夜间行驶期间也能够实施这种观察，已知的是，设置红外辐射器，该红外辐射器照射驾驶员，从而使得所述摄像装置的摄像单元、尤其红外相机即使在黑暗中也能够检测驾驶员。
所述摄像单元以及所述红外辐射器必须能够有利地安置在所述机动车中，以便能够可靠地观察驾驶员，所述摄像单元通常由摄像芯片和配属于所述芯片的光学器件组成，所述光学器件用于对光线进行有针对性的引导。将所述摄像装置集成到机动车中由此就系统的效率而言发挥着重要的作用。
发明内容
本发明涉及一种用于机动车的驾驶员观察系统，所述驾驶员观察系统具有至少一个摄像装置，所述摄像装置具有至少一个布置在承载元件上的摄像单元和至少一个红外辐射器，其中，所述承载元件具有至少一个用于将所述红外辐射器锁定在所述承载元件处的锁定装置，并且其中，所述摄像装置能够集成到或者已经集成到所述机动车的组合仪表中，其特征在于，设有下述这样的器件，通过所述器件能够将所述摄像装置夹入到所述组合仪表的电路板中，其中，所述组合仪表的电路板具有至少一个用于容纳所述摄像装置的空隙。根据本发明的驾驶员观察系统具有下述优点：能够将所述摄像装置特别紧凑地并且由此模块化地安装在机动车中，其中所述摄像单元和所述红外辐射器一起作为能够操纵的单元而存在，从而使得也能够简单地并且成本低廉地构造相机和红外辐射器的电接触。根据本发明为此规定，所述承载元件附加地具有用于将所述红外辐射器锁定在所述承载元件处的锁定装置，在所述承载元件上通常布置有所述摄像单元。由此将所述红外辐射器固定在相同的承载元件上，在所述相同的承载元件处还固持有所述摄像单元。由此提供了紧凑的单元，所述紧凑的单元能够以简单的类型和方式安装在机动车中。通过共同的承载元件也能够容易地实现相机和红外辐射器的电接触。这样，所述承载元件例如能够设有唯一的接触插头或者接触接头，利用所述接触插头或者接触接头不仅能够以电的方式接触所述相机而且能够以电的方式接触所述红外辐射器。此外，通过相机和红外辐射器在空间上的邻近确保了，实现最优的驾驶员照明和驾驶员观察。
根据本发明的一种有利的改进方案规定，所述锁定装置构造用于以能够松开的方式锁定所述红外辐射器。
原则上能够设想的是，所述锁定装置例如以钎焊处或焊接处的类型来构造，以便在所述承载元件处设置所述红外辐射器的持久的锁定，而根据优选的实施方式规定，所述红外辐射器以能够松开的方式固持在所述承载元件处。由此得出多个优点。一方面，例如当存在故障时，使所述红外辐射器能够以简单的类型和方式更换。另一方面，由此可行的是，模块化地设计所述摄像装置，从而使得例如在特定的应用情况下能够在没有所述红外辐射器的情况下安装所述摄像装置，并且在其他应用情况下能够安装所述摄像装置连同至少一个红外辐射器。
尤其优选地设置的是，所述承载元件具有至少两个用于以能够松开的方式分别锁定一个红外辐射器的锁定装置。
在此有利的是，所述锁定装置彼此相同地构造，从而使得所述红外辐射器不仅能够通过一个锁定装置而且能够通过另外的锁定装置以能够松开的方式锁定在所述承载元件处。由此进一步提高所述摄像装置的模块化，因为在装配时能够决定：应当使用一个还是两个红外辐射器。当然也能够设置多于仅两个用于以能够松开的方式锁定在所述承载元件处的锁定装置。所述锁定装置优选并列地布置。作为替代方案也能够设想的是，在所述承载元件上，将一个锁定装置设置在所述相机的一个侧部上并且将其他的锁定装置设置在所述相机的另外的侧部上，以便例如从该两个侧部来照明驾驶员。
根据本发明的一种优选的改进方案，此外规定，所述一个或多个锁定装置分别构造为一个或多个插接容纳部。由此使所述红外辐射器能够为了其锁定简单地安装到相应的插接容纳部中。通过构造为插接容纳部，装配得以特别简单地设计。
优选规定，所述相应的锁定装置具有用于锁定所述一个或者多个红外辐射器的卡锁件。所述卡锁件例如能够为能够弹性变形的或者能够运动的卡锁鼻，所述能够弹性变形的或者能够运动的卡锁鼻（Rastnase）与所述一个或多个红外辐射器的相应的卡锁空隙或者卡锁后握座（Rasthintergriffsitz）协同作用。
根据本发明的一种有利的改进方案规定，所述摄像装置能够集成或者集成到机动车的组合仪表中。所述组合仪表通常始终处于驾驶员的视野中并且或许被方向盘或者被驾驶员的手臂在转向时以区域的方式遮盖。通过在所述组合仪表中设置多个相应的摄像装置能够实现，驾驶员能够连续地被观察。此外，在所述组合仪表中已经提供了用于以电的方式接触所述摄像装置的足够的可行方案，从而使得将所述摄像装置集成到所述组合仪表中能够容易地实现。所述至少一个摄像装置优选侧向地或者居中地布置在所述组合仪表中。如果设置有多个摄像装置，那么所述多个摄像装置优选布置在所述组合仪表的侧边缘处，以便使对驾驶员的连续的观察的概率最大化。
此外优选规定，所述承载元件构造为电路板。由此，相机和红外辐射器的电接触特别简单。所述电路板优选具有多个导体线路，所述多个导体线路通向锁定所述红外辐射器的锁定装置并且通向所述摄像单元。必要时所述卡锁件以这样的方式构造：使得通过所述卡锁件产生预紧，通过所述预紧，所述红外辐射器利用其接触接头朝所述电路板的导体线路或者说所述电路板的相应的接触处挤压，以便确保持久的电接触。在所述电路板上此外能够布置用于运行所述摄像装置的控制单元。但是，所述电路板优选至少具有用于所述组合仪表的接触接头，以便确保所述组合仪表的简单的连接可行性和集成。
根据本发明的一种有利的改进方案，规定下述这样的器件，通过所述器件，所述摄像装置能够插入、尤其夹入到所述组合仪表、尤其所述组合仪表的电路板中。由此确保所述摄像装置的特别简单的装配，所述特别简单的装配用于使所述驾驶员观察系统的装配费用最小化。
所述组合仪表的电路板优选具有至少一个用于容纳所述摄像装置和/或所述红外辐射器的空隙。由此尤其能够实现将所述摄像装置直接夹固在所述组合仪表的电路板中。
此外优选规定，所述红外辐射器具有至少一个红外发光二极管（红外-LED）。所述红外发光二极管具有高的使用寿命并且能够成本低廉地集成到所述驾驶员观察系统中。尤其规定，所述红外发光二极管能够直接插入到所述锁定装置的插接容纳部中并且能够锁定在所述锁定装置的插接容纳部中。必要时也能够规定，所述插接容纳部构造用于容纳多个红外发光二极管。
根据一种替代的实施方式，优选规定，在所述承载元件上、尤其在所述摄像装置的能够插入到所述组合仪表中的承载元件上，仅设置有所述摄像单元，而所述一个或者多个红外辐射器独立于所述摄像装置而集成到所述组合仪表中（例如通过布置在所述组合仪表的电路板上）。此外能够设想的是，附加于所述摄像装置的红外辐射器，在所述组合仪表之外、尤其在所述机动车的仪表板的区域中设置其他的红外辐射器。
附图说明
下文借助于附图具体地阐释本发明。图示：
图1示出了机动车中的驾驶员观察系统，
图2示出了所述驾驶员观察系统的侧视图，
图3示出了所述驾驶员观察系统的俯视图，
图4示出了所述驾驶员观察系统的另一实施例，
图5示出了所述驾驶员观察系统的另一实施例，并且
图6示出了所述驾驶员观察系统的另一实施例。
具体实施方式
图1示出了用于在此仅标识的机动车2的驾驶员观察系统1。所述机动车2在驾驶员侧上、在仪表板处具有方向盘3并且在其后具有被集成到所述仪表板中的组合仪表4。所述组合仪表4用于展示机动车的实际状态值，像例如实际
速度、驱动装置的转速或者其他信息。显示器在此尤其布置在所述组合仪表4的电路板6上。所述驾驶员观察系统1在此集成到所述仪表板中并且尤其集成到所述组合仪表4中。为此，在所述组合仪表4中设置有两个摄像装置5，所述两个摄像装置处于所述组合仪表4的侧边缘区域处。
图2示出了所述驾驶员观察系统1的摄像装置5中的一个摄像装置的详细视图。图2在此示出了所述组合仪表4的截面图，所述组合仪表具有之前已经提及的电路板6。所述电路板6具有空隙7，在所述空隙中安装有所述摄像装置5。
所述摄像装置5具有承载元件8，在所述承载元件处布置有摄像单元9以及红外辐射器10，所述摄像单元具有摄像芯片9'和光学器件9''、像例如光学透镜。所述承载元件8构造为电路板，所述电路板以电的方式接触所述红外辐射器和所述摄像单元9。此外，扁平电缆11从所述电路板或者说所述承载元件8离开，所述扁平电缆通向所述组合仪表4的电路板6并且由此将所述摄像装置5与所述组合仪表4以电的方式连接。在此，所述承载元件8在后侧贴置在所述组合仪表的壳体壁12处并且在那里例如夹固、粘合或者旋紧。在所述壳体壁12的对置的侧部上，所述组合仪表4被覆盖并且由此还有所述摄像装置5通过盖玻璃13覆盖，所述盖玻璃尤其具有防反射涂层。在所述红外辐射器10以及所述摄像单元9的区域中，优选中断所述防反射涂层。
所述摄像装置5的摄像单元9的光学器件9''延伸穿过所述空隙7直到所述盖玻璃13处。同样，所述红外辐射器的光井14延伸直到所述盖玻璃13处。
图3示出了所述摄像装置5的俯视图。在所述承载元件8上布置有所述摄像单元9以及所述红外辐射器10中的两个红外辐射器。所述红外辐射器10彼此并列地并且与所述摄像单元9邻近地布置。所述承载元件8对于所述红外辐射器10中的每个红外辐射器而言分别具有一个锁定装置15，所述锁定装置用于将所述红外辐射器中的每个红外辐射器锁定在所述承载元件8处。所述锁定装置15在此构造为插接容纳部16，相应的红外辐射器10为了其锁定能够插入到所述插接容纳部中。为此，所述插接容纳部16优选具有卡锁鼻17，如所述卡锁鼻在图2中标识的那样，以便为所述相应的红外辐射器10提供能够松开的锁定。作为可选方案能够规定，也为所述摄像单元9在所述承载元件8上设置了用于以能够松开的方式锁定所述摄像单元9的锁定装置。通过将所述锁定装置15构造为插接容纳部16，在装配时也自动地建立了所述红外辐射器10的电接触。
通过将所述锁定装置15构造用于以能够松开的方式锁定所述红外辐射器10，可行的是，对所使用的红外辐射器的数量进行模块化地设计或者说改变。由此尤其可行的是，将少于最大数量的可行的红外辐射器10设置在所述摄像装置5处。根据所述锁定装置15或者说所述插接容纳部15的数量能够相应地将多个红外辐射器10布置在所述承载元件8处。所述红外辐射器10优选具有一个或者多个红外发光二极管，特别优选的是，所述红外发光二极管能够相互独立地被操控。
如在图2中示出的那样，优选的是，卡锁件18配属于相应的摄像装置5，所述卡锁件布置在所述组合仪表4的电路板6处，并且所述卡锁件用于以能够松开的方式锁定所述相应的摄像装置5。在图2中简化地示出了所述卡锁件。为了构造根据图1的驾驶员观察系统1，相应地在所述组合仪表4的电路板6中需要两个空隙7在相应的位置处。如在图1中标识的那样，附加的红外辐射器19也能够在所述组合仪表4之外集成到所述机动车2的仪表板中。所述摄像装置5的红外辐射器10、19和摄像单元9在此始终指向到驾驶员或者说驾驶员的头部的位置上。所述红外辐射器发射红外线，所述红外线在驾驶员处反射并且通过所述摄像单元9检测。由此可行的是，即使在黑暗的环境条件下也可以观察驾驶员，而不会使驾驶员被所述黑暗的环境条件干扰。通过所述驾驶员观察系统1能够由此实施例如面部识别、头部追踪、眼睛观察，以用于确认疲劳或者类似情况。
如上面描述的那样，通过将所述相应的摄像装置5构造为能够集成到所述组合仪表4中的摄像模块，使得所述驾驶员观察系统1的装配特别简单。此外，所述驾驶员观察系统1的可变性通过所述锁定装置15来提高，从而使得能够将所述摄像模块以不同的实施方式安装到所述组合仪表4中或者说相应的组合仪表中，其中例如所述红外辐射器10的数量根据相应的应用情况、例如根据相应的机动车类型来改变。同样能够设想的是，将所述摄像模块或者说所述相应的摄像装置5用在另一位置处，所述摄像模块或者说所述相应的摄像装置例如用于环境传感装置。尤其能够设想的是，即使在没有所述红外辐射器10的情况下也将所述摄像装置5用于环境传感装置。由此得出普遍能够使用的摄像装置5，所述摄像装置尤其用于机动车构造。
图4和5示例性地示出了所述驾驶员观察系统1的不同的布置方案，其中根据图4将两个摄像装置5设置在组合仪表4的下部的区域中。图5示出了替代的实施例，其中仅将一个摄像装置5集成到所述组合仪表4中，而第二摄像装置5以与所述组合仪表4邻近的方式安装到所述仪表板中。由此，所述驾驶员观察系统1的不同配置是可行的。通过将所述摄像装置5以可变的模块的形式来构造，使所述可变的模块能够多样地得到应用并且由于其可变性得到适配。
图6示出了所述驾驶员观察系统1的替代的实施方式，其中所述摄像装置5的承载元件8仅用于容纳所述相机9，而不用于容纳所述红外辐射器10。在这种情况下，也就是能够将所述红外辐射器14以从所述相机9脱离的方式布置。尤其根据当前的实施方式规定，所述红外辐射器14直接布置在所述组合仪表4的电路板6处。通过所述扁平电缆11的连接，将所述相机9与所述组合仪表4以电的方式连接，其中所述红外辐射器10直接通过所述电路板6例如连接到被布置在所述电路板6上的微型处理器处或者类似结构处，所述微型处理器或者类似结构分析从相机9借助于所述红外辐射器10所检测到的数据。在这种情况下，所述摄像装置5因而由两个模块组成部分组成，所述两个模块组成部分能够相互独立地引入到所述机动车2的组合仪表4或者所述仪表板中。在此，之前所描述的卡锁件18至少配属于所述承载元件8和所述摄像单元9。在这种情况下，所述红外辐射器10优选直接钎焊到所述电路板6上或者在那里通过相应的插接容纳部（如所述插接容纳部之前所描述的那样）以能够松开的方式锁定。当然也能够以这种方式和方法将多个红外辐射器10固定在所述电路板6处。如果所述电路板10相应地具有多个经准备的插接容纳部16，那么所期望的红外辐射器10的定位和数量也是可变的。
当然也能够设想的是，在上面所描述的实施例中舍弃附加的、配属于相应的红外辐射器10的光学器件、像例如所述光井14或者设置相应其他的光学器件。所述扁平电缆11优选通过插接元件一方面与所述承载元件8连接并且由此与处于其上的组件连接，并且另一方面与所述电路板6连接。

Claims (7)

1.用于机动车（2）的驾驶员观察系统（1），所述驾驶员观察系统具有至少一个摄像装置（5），所述摄像装置具有至少一个布置在承载元件（8）上的摄像单元（9）和至少一个红外辐射器（10），其中，所述承载元件（8）具有至少一个用于将所述红外辐射器（10）锁定在所述承载元件（8）处的锁定装置（15），并且其中，所述摄像装置（5）能够集成到或者已经集成到所述机动车的组合仪表（4）中，其特征在于，设有下述这样的器件，通过所述器件能够将所述摄像装置（5）夹入到所述组合仪表（4）的电路板（6）中，其中，所述组合仪表（4）的电路板（6）具有至少一个用于容纳所述摄像装置（5）的空隙（7）。
2.按权利要求1所述的驾驶员观察系统，其特征在于，所述锁定装置（15）构造用于以能够松开的方式锁定所述红外辐射器（10）。
3.按上述权利要求中任一项所述的驾驶员观察系统，其特征在于，所述承载元件（8）具有至少两个用于以能够松开的方式分别锁定一个红外辐射器（10）的锁定装置（15）。
4.按权利要求1所述的驾驶员观察系统，其特征在于，所述相应的锁定装置（15）构造为插接容纳部（16）。
5.按权利要求1所述的驾驶员观察系统，其特征在于，所述相应的锁定装置（15）具有用于锁定所述一个或多个红外辐射器（10）的卡锁件（17）。
6.按权利要求1所述的驾驶员观察系统，其特征在于，所述承载元件（8）构造为电路板。
7.按权利要求1所述的驾驶员观察系统，其特征在于，所述红外辐射器（10）具有至少一个红外发光二极管。
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