CN112277791A - 用于观察装置的发光单元 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于观察装置（22）的发光单元（30），所述观察装置尤其是用于车辆（20）用以观察车辆内部空间，所述发光单元用于发出红外射束（44），其中，所述发光单元（30）具有发光光源（40）和遮盖部（42），并且其中，所述遮盖部（42）具有面对发光光源（40）的第一表面（48）。所述第一表面（48）至少部分地具有覆层部（50），其中，所述覆层部被构造用于传送红外射束（44）并用于反射可见光的光射束（46），并且其中，所述覆层部（50）被构造为介电性覆层部或被构造为二向色覆层部。

Description

用于观察装置的发光单元

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求类属的用于观察装置的发光单元（Beleuchtungseinheit）。此外，观察装置、发光单元的应用和观察装置的应用也是本发明的部分。

背景技术

由DE 10 2014 214 352 A1已知一种用于运行乘客观察系统的方法和布置方案。

发明内容

提出一种用于观察装置的发光单元，所述观察装置尤其是用于车辆用以观察车辆内部空间，所述发光单元用于发出红外射束，其中，所述发光单元具有发光源和遮盖部，并且其中，所述遮盖部具有面对发光源的第一表面。所述第一表面至少部分地具有覆层部，其中，所述覆层部被构造用于传送红外射束并用于反射可见光的光射束，并且其中，所述覆层部被构造为介电性覆层部（dielektrische Beschichtung）或被构造为二向色覆层部（dichroitische Beschichtung）。

观察装置可以被构造为乘客观察系统和/或驾驶员观察系统。观察装置例如可以被构造用于观察车辆乘客，例如车辆乘客、尤其是驾驶员或同乘者的视线方向，或检测车辆乘客的疲劳状态和/或另外的生命体征。此外，例如可以检测车辆乘客的身份。

本发明的优点在于，借助于覆层部，仅红外射束可以经过遮盖部。由此，观察者或者说人员尤其不能看向遮盖部的后面，因为没有对于人可见的光或者说几乎没有可见光能够穿透偏转部（Ablenkung）进行照射。发光单元的观察者且因此借助于观察装置应被观察的人员由此无法透过遮盖部感知到发光单元，由此使得他尤其感觉到较少地被观察或没有被观察。如果相机和/或用于相机的光源透过遮盖部可见，那么可能的是，驾驶员感觉到通过相机被观察。如果相机不可见，那么尤其是提高了对于待观察人员的舒适性。此外，人员由此不被分散注意力（abgelenkt），由此该人员尤其可以专注于街道交通，由此提高了街道交通的安全性。换句话说，发光单元可以隐藏在遮盖部的后面被遮盖的相关侧。因此，即使在黑暗中驾驶员也看不到红外发光部的红色微光。换句话说，发光单元对于观察者或者说人员不是可见的或者说是不可见的。

在一有利的实施方案中，覆层部可以被构造为介电性覆层部，其中，介电性覆层部具有至少两个不同的介电性覆层。在一改进方案中，至少两个不同的介电性覆层可以具有不同的折射率。由此可以减少或者说阻止了发光源的对于人可见的光会透过遮盖部照射。发光单元由此可以安全、可靠和/或简单地对人员进行隐藏，该人员由此不会感知到发光单元。由此尤其提高了对于车辆乘客的舒适性，该车辆乘客不再感觉到通过观察单元的发光单元被观察。由此，驾驶员较少由驾驶员引起地被分散注意力，并且可以例如较安全和/或较可靠地执行驾驶任务，由此尤其提高了街道交通中的安全性。

在另一设计方案中，覆层部可以被构造为二向色覆层部，其中，二向色覆层部具有至少两个二向色覆层。优选地，发光单元由此可以安全、可靠和/或简单地对人员进行隐藏，因为借助于二向色覆层部可以阻止或者说减少发光源的对于人可见的光会透过遮盖部照射。由此可以提高对于车辆乘客的舒适性，因为车辆中的人员不再感觉到通过观察单元的发光单元被观察。驾驶员尤其较少由驾驶员引起地被分散注意力，由此尤其是提高了街道交通中的安全性。

优选地，覆层部被构造用于反射具有小于大约780nm的值的波长的光射束。此外，覆层部可以被构造用于传送具有大于大约780nm且小于大约1000nm的值的波长的红外射束。由此可以确保，红外射束可以透过遮盖部照射或者说可以穿透遮盖部。但是，对于人可见的光有利地不能或者说几乎不能透过遮盖部照射。由此，发光单元可以被布置成对观察者隐藏，由此使得观察者不能感知到发光单元。由此，观察者不能或者说较少能感觉到由观察装置被观察，由此尤其是可以提高街道交通中的安全性和对于车辆乘客的舒适性。

此外，第一表面可以完全用覆层部遮盖。由此可以确保，没有办法使得信号能够穿透完整的遮盖部。人员无法透过遮盖部感知到发光单元，由此使得该人员很少或几乎不能觉察到通过观察装置被观察。由此尤其可以提高对于人员车辆乘客的舒适性。此外，尤其也可以提高街道交通中的安全性，因为驾驶员不会被观察装置分散注意力。

在一示例性设计方案中，遮盖部至少部分地由塑料构成。该优点在于遮盖部的简单和/或快速的制造。此外，由此尤其可以节省重量。遮盖部至少部分由塑料构成能够实现灵活的制作，例如通过注射成型。由此此外可以节省耗费、例如成本。

此外，塑料可以具有至少一种颜料。由此可以使得遮盖部尤其在颜色上适配周围环境。遮盖部尤其可以与车辆中的另外的部件相适配，由此可以此外附加地阻挡可见光。塑料例如可以具有黑色颜料。

优选地，发光源可以被构造为发光二极管。发光二极管的应用能够实现观察装置的简单且可靠的发光。此外可以通过发光二极管的应用尤其是节省成本。

此外，提出具有发光单元的观察装置。借助于观察装置可以观察车辆乘客。为此，观察装置尤其可以具有用于拍摄图像示图的图像拍摄单元。由此可以尤其是安全和/或可靠地观察驾驶员。例如可以根据驾驶员观察时的经处理的数据来操控车辆或者说不同的行驶安全系统或者说车辆功能。由此尤其可以提高街道交通中的安全性。在一改进方案中，图像拍摄单元同样可以布置在具有覆层部的遮盖部后面。由此，尤其可以提高图像拍摄单元的信噪比，因为产生干扰的周围环境光不再能够深入至图像拍摄单元。覆层部尤其可以在两个方向上过滤光射束。

在一改进方案中，红外射束可以朝向布置在观察装置之外的物体和/或布置在观察装置之外的人员能发送，其中，借助于发光源发出的红外射束能够以如下方式对于物体反射和/或在人员上反射，即，红外射束可朝图像拍摄单元被导向（lenkbar）。图像拍摄单元尤其是拍摄反射回来的红外射束并检测其。控制单元可以分析所拍摄的红外射束。由此可以安全和/或可靠地观察车辆乘客。红外射束的应用也可以实现在夜晚观察车辆乘客，而不必明亮地照亮车辆乘客。由此，尤其可以避免目炫，由此提高了街道交通中的安全性。此外可以改善车辆乘客的舒适性。

此外，提出了发光单元的用于利用红外射束对物体和/或人员进行发光（Beleuchten）的应用。此外，提出了观察装置的用于观察物体和/或人员的应用。

附图说明

本发明的实施例在绘图中示出并在后面的描述中被详细阐释。针对在不同的附图中示出的且类似起作用的元件使用相同的附图标记，其中，取消了元件的重复描述。其中：

图1示出了车辆的示意图，该车辆具有用于观察车辆乘客的装置；

图2示出了根据本发明一实施例的发光单元的示意图；

图3示出了根据本发明一实施例的图表的示意图；

图4示出了图表的示意图；

图5示出了根据本发明一实施例的用于应用发光单元的方法的示意图。

具体实施方式

图1示出了车辆20的示意图，该车辆具有用于观察车辆乘客24的观察装置22，其中，车辆20在该设计方案中尤其以一简化侧视图示出。车辆20尤其是具有内部空间26，其中，在内部空间26中尤其是可以布置用于一个或多个车辆乘客24的一个或多个座位28。此外，车辆20具有用于观察车辆乘客24的观察装置22，其中，该装置22也可以被称作乘客观察系统和/或驾驶员观察系统。观察装置22例如可以被构造用于检测车辆乘客24、尤其是驾驶员24或同乘者的视线方向，或检测车辆乘客24的疲劳状态和/或另外的生命体征。此外，例如可以检测车辆乘客24的身份。

为了观察车辆乘客24，观察装置22具有用于发出红外射束的发光单元30和图像拍摄单元32。观察装置22尤其可以被布置在仪表盘34中和/或车辆20的仪器板34中。在一有利的实施方案中，观察装置22尤其可以被布置在仪表盘34中的组合仪器中。替换地或附加地，观察装置22也可以被布置在车辆20的内部空间26中的另一部位上，例如在车顶上，在车辆20的后视镜或柱之一上，在A柱和/或B柱上。

发光单元30尤其是朝向车辆乘客24并由此朝向车辆座位28指向，以便利用红外射束对车辆乘客24进行照射。换句话说，借助于发光单元30朝向车辆乘客24发出红外射束。发光单元30例如可以具有构造为发光二极管和/或LED和/或构造为激光二极管的发光单元、发光元件。

图像拍摄单元32例如可以被构造为相机，尤其是红外相机模块，其中，图像拍摄单元32朝向车辆乘客24并由此朝向车辆座位28指向，以便视觉地检测车辆20的车辆乘客24。通过构造为红外相机模块实现了也可以在夜晚执行观察，而车辆乘客24不会被明亮地照亮并由此导致目炫。此外，观察装置32具有控制单元36或者说分析单元36，用于操控发光单元30和/或图像拍摄单元32和/或用于处理借助于图像拍摄单元32所拍摄的数据。

图2示出了根据本发明一实施例的发光单元30的示意图。发光单元30尤其可以被布置在观察装置上或中。观察装置尤其可以根据图1被布置在根据图1的车辆中。观察装置可以被构造用于观察物体和/或人员、尤其是车辆乘客24。发光单元30可以被构造用于利用红外射束来对车辆乘客24、物体和/或人员进行发光或者说用于发出红外射束。

根据图2的发光单元30具有发光源40和遮盖部42。发光源40例如可以被构造为发光二极管、LED。发光源40尤其是可以发出光射束。发光源40在该有利实施方案中发出红外射束44和一种或多种颜色的对于人可见的光的光射束46。

遮盖部42例如可以至少部分地由塑料、例如PMMA、PC或另外的塑料构成。此外，遮盖部42的塑料尤其可以具有至少一种颜料。借助于颜料可以给遮盖部42上色，例如显现黑色。

遮盖部42此外具有面对发光源40的第一表面48。第一表面48至少部分地具有覆层部50。换句话说，在第一表面48上至少部分地施加覆层部50。换句话说，第一表面48至少部分地被覆层。覆层部50可以仅被布置在遮盖部42的一部分上。在该有利的实施方案中，第一表面48完全被覆层部50遮盖。换句话说，遮盖部42的第一表面48完全被覆层部50覆层。覆层部50尤其可以被构造为过滤器。由此，覆层部50尤其滤出经限定的光射束并仅允许光射束的特定频谱经过。在该有利实施方案中，覆层部50滤出可见光的光射束并仅允许红外射束44经过且因此穿透。

覆层部50被构造用于传输红外射束44并用于反射对于人可见的光的光射束46。优选地，覆层部50被构造用于反射具有小于大约780nm的值的波长的光射束。换句话说，由覆层部50反射具有小于大约780nm的值的波长的光射束，并由此不能穿透遮盖部42照射或者说穿透遮盖部被导向。优选地，覆层部50被构造用于传送具有大于大约780nm且小于大约1000nm的值的波长的红外射束44。换句话说，红外射束44可以穿透覆层部50放射或者说穿透覆层部被导向，由此穿透照射。由此，红外射束44穿透遮盖部42并尤其可以朝向车辆乘客24被导向。

红外射束44朝向布置在发光单元30之外并还有观察装置之外的物体和/或布置在观察装置之外的人员或者说车辆乘客24被导向或者说被发送。借助于发光源40发出的红外射束44以如下方式对于物体和/或在人员上或者说在车辆乘客24上反射，即，这些红外射束朝向观察装置的图像拍摄单元被导向。为此，观察装置具有用于拍摄图像示图的图像拍摄单元。具有图像拍摄单元的观察装置和图像拍摄单元可以相应于根据图1的观察装置来构造和/或布置。图像拍摄单元可以被布置在另一部位上或布置在具有或不具有覆层部50的遮盖部42后面。

覆层部50尤其是不应被布置在显示装置、尤其是显示器、例如LCD显示器前面或者说不应被布置到显示装置之前的遮盖部上。

覆层部50在第一实施方案中可以被构造为介电性覆层部50。介电性覆层部50具有至少两个不同的介电性覆层。所述至少两个不同的介电性覆层尤其具有不同的折射率。

介电性覆层部50尤其可以借助于真空蒸镀（Vakuumbedampfens）来制造。换句话说，介电性覆层部50在真空中被蒸镀或者说被蒸镀到遮盖部42上。例如，二氧化硅覆层可以作为第一覆层，二氧化钛覆层可以交替地被安置作为第二覆层。换句话说，可以首先将二氧化硅覆层蒸镀到或者说施加到遮盖部42上并接下来蒸镀或者说施加二氧化钛覆层，或反之亦然。另外的覆层可以交替地被蒸镀到或者说施加到覆层部50的已经存在的覆层上。

覆层部50在第二实施方案中可以被构造为二向色覆层部。在一改进方案中，二向色覆层部具有至少两个二向色覆层。

二向色覆层部50尤其具有相对彼此经取向的聚合物链。二向色覆层部的该至少两个覆层尤其以如下方式被相对彼此布置，即，聚合物链分别以90°角度相对彼此被转动。换句话说，覆层部50的第一覆层的聚合物链沿第一方向布置，其中，覆层部50的第二覆层的聚合物链大约以90°的角度并由此垂直于覆层部50的第一层的聚合物链的方向布置。在一改进方案中，覆层部50也可以具有多个覆层，这些覆层此外相对彼此沿不同的方向布置。聚合物链的一主要特征是，该聚合物链在红外频谱范围内是透光的。

图3示出了根据本发明一实施例的第一图表60的示意图。在第一图表60的X轴线62上给出单位为nm的光射束波长。在第一图表60的Y轴线64上，一方面给出遮盖部的传输，另一方面给出单位为[W/m²]的尤其是发光元件的光射束的强度。第一图表60具有第一曲线66，其中，借助于第一曲线66根据光射束的波长绘制了或者说示出了借助于发光元件发出的光射束的强度。第一图表60此外具有第二曲线68，其中，借助于第二曲线68绘制了或者说示出了具有覆层的遮盖部的透明度。

第一曲线66至少接近平行于X轴线62以略微的上升延伸直至大约780nm的值。从大约780nm开始，第一曲线66升高并到达尤其是在红外射束范围内的光射束的强度的最大值，并接下来又下落。第二曲线68在X轴线62上沿着X轴线62因此以零透明度的值延伸直至大约780nm的值。从大约780nm的值开始，第二曲线68线性升高并陡峭地升高到处在第一曲线66的最大值上方一点的值上，并接下来在最大值上平行于X轴线62延伸。由此，在大约780nm的波长的值之上的所有光射束可以穿透覆层部照射。换句话说，覆层部尤其对于大约780nm的波长值之上的光射束是透光的并由此对于红外辐射是透光的。波长值低于780nm的光射束不能穿透覆层部照射。换句话说，覆层部尤其对于低于大约780nm的波长值的光射束是不透光的。

图4示出了第二图表70的示意图。根据图4的第二图表70具有X轴线62、Y轴线64和第一曲线66，其中，它们根据图3的第一图表60的X轴线62、Y轴线64和第一曲线66来构成。第二图表70具有第三曲线72。第三曲线72示出了不具有覆层部的遮盖部的透明度。第三曲线72至少接近平行于X轴线62延伸直至大约780nm的值。从大约780nm开始，第一曲线66升高并到达尤其是在红外射束范围内的光射束的强度的最大值，并接下来又下落。接下来，第三曲线72在最大值上平行于X轴线62延伸。由此而明显的是，不具有覆层部的遮盖部尤其也可以让低于大约780nm波长的光射束穿透并由此也针对波长低于大约780nm的值的光射束至少直至一定的程度是透光的。如果没有覆层被施加在遮盖部上，那么可见光也可以穿透遮盖部针对观察者是可见的。换句话说，对于人可见的光可以穿透不具有覆层部的遮盖部照射。

图5示出了根据本发明一实施例的用于应用观察装置的方法80的示意图。观察装置可以按照根据图1的观察装置来构造并且根据图1的观察装置被布置在车辆中。观察装置可以具有根据图2的发光单元的发光单元。

在该方法80的第一步骤82中，借助于发光元件发出光射束。借助于遮盖部上的覆层部，仅红外射束朝向车辆乘客被导向或者说被允许穿透遮盖部。由此，利用红外射束对车辆乘客或物体进行发光。

在该方法80的第二步骤84中，碰触到车辆乘客上或物体上的红外射束在车辆乘客或物体上反射或者说被偏转（abgelenkt），并朝向图像检测单元被导向（gelenkt）。

在该方法80的第三步骤86中，图像检测单元检测被返回导向（zurückgelenkten）的红外射束，这些红外射束从车辆乘客或物体被返回导向。控制单元或者说计算单元可以分析检测到的红外射束并由此观察车辆乘客或物体。接下来，尤其可以触发经限定的功能。例如，车辆可以被相应地控制或可以触发车辆安全功能。此外，显示装置可以被相应地控制。

Claims (15)

1.用于观察装置（22）的发光单元（30），所述观察装置尤其是用于车辆（20）用以观察车辆内部空间，所述发光单元用于发出红外射束（44），其特征在于，

所述发光单元（30）具有发光源（40）和遮盖部（42），

所述遮盖部（42）具有面对所述发光源（40）的第一表面（48），并且

所述第一表面（48）至少部分地具有覆层部（50），其中，所述覆层部被构造用于传送红外射束（44）并用于反射可见光的光射束（46），并且其中，所述覆层部（50）被构造为介电性覆层部或被构造为二向色覆层部。

2.根据权利要求1所述的发光单元（30），其特征在于，所述覆层部（50）被构造为介电性覆层部并且所述介电性覆层部具有至少两个不同的介电性覆层。

3.根据权利要求2所述的发光单元（30），其特征在于，所述至少两个不同的介电性覆层具有不同的折射率。

4.根据权利要求1所述的发光单元（30），其特征在于， 所述覆层部（50）被构造为二向色覆层部，所述二向色覆层部具有至少两个二向色覆层。

5.根据前述权利要求中任一项所述的发光单元（30），其特征在于，所述覆层部（50）被构造用于反射具有小于大约780nm的值的波长的光射束（46）。

6.根据前述权利要求中任一项所述的发光单元（30），其特征在于，所述覆层部（50）被构造用于传送具有大于大约780nm且小于大约1000nm的值的波长的红外射束（44）。

7.根据前述权利要求中任一项所述的发光单元（30），其特征在于，所述第一表面（48）完全被所述覆层部（50）遮盖。

8.根据前述权利要求中任一项所述的发光单元（30），其特征在于，所述遮盖部（42）至少部分地由塑料构成。

9.根据权利要求7所述的发光单元（30），其特征在于，所述塑料具有至少一种颜料。

10.根据前述权利要求中任一项所述的发光单元（30），其特征在于，所述发光源（40）被构造为发光二极管。

11.观察装置（22），其具有根据前述权利要求中任一项所述的发光单元（30）。

12.根据权利要求11所述的观察装置（22），其中，所述观察装置（22）具有图像拍摄单元（32），其用于拍摄图像视图。

13.根据前述权利要求11至12中任一项所述的观察装置（22），其中，所述红外射束（44）能够朝向布置在所述观察装置（22）之外的物体和/或布置在所述观察装置（22）之外的人员发送，并且其中，借助于所述发光源（40）发出的红外射束（44）能够以如下方式对于所述物体反射和/或在所述人员上反射，即，使得所述红外射束（44）朝所述图像拍摄单元（32）导向。

14.根据前述权利要求1至10中任一项所述的发光单元（30）的用于利用红外射束对物体和/或人员进行发光的应用。

15.根据前述权利要求11至13中任一项所述的观察装置（22）的用于观察物体和/或人员的应用。

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