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Die folgende Beschreibung beschreibt insbesondere die Erfindung und die Art und Weise, in der sie ausgeführt werden soll.
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf den Bereich der Kraftfahrzeuge. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein System zur Unterstützung einer Bilderfassungseinheit in einem Fahrzeug. Ferner offenbaren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung das System mit mehreren Betätigungsvorrichtungen, um die Bilderfassungseinheit zum Erfassen von Bildern von Insassen, die im Inneren des Fahrzeugs sitzen, einzustellen.
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In der heutigen Zeit steigt die Nachfrage nach Automobilen in rasantem Tempo. Mit der Entwicklung der Gesellschaft sind Automobile zu einer Notwendigkeit für den Transport von Gütern und Personen von einem Ort zum anderen geworden. Der Lebensstandard der Menschen verbessert sich kontinuierlich und gleichzeitig steigen auch die Ansprüche der Menschen. Mit zunehmender Anzahl von Fahrzeugen steigt auch die Anzahl der Unfälle, die durch raues Wetter, Fahrfehler oder technisches Versagen des Fahrzeugs verursacht werden können. Um solche Unfälle zu verhindern und die Sicherheit des Fahrzeugs und seiner Insassen sowie der Fußgänger zu erhöhen, arbeiten die Fahrzeughersteller ständig daran, ihre Sicherheitsnormen zu überarbeiten und zu verbessern und damit die Sicherheitsnormen zu verschärfen.
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Schwächere Verkehrsteilnehmer zum Beispiel - Fußgänger, Zweiradfahrer und ebenfalls in der Regel keine Schutzeinrichtungen, die sie vor Kollisionen mit anderen Verkehrsteilnehmern schützen, z. B. Autos, Bussen, schweren Lkw und dergleichen. Im Hinblick auf diese Tatsache entwickelt sich im Sinne der Erhöhung der passiven Sicherheit von Fußgängern auch der Bau von Kraftfahrzeugen, einschließlich Personenkraftwagen und schwerer Nutzfahrzeuge, erheblich weiter. Die Aufprallstellen der Karosserie auf das Fahrzeug bei der Kollision werden überwacht, und folglich werden für den Bau einiger Fahrzeugteile geeignetere Materialien und eine modifizierte allgemeine Konstruktion der Fahrzeuge vorgeschlagen.
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Heutzutage sind die Fahrzeuge mit verschiedenen Sicherheitssystemen ausgestattet, um die Sicherheit der Fußgänger sowie die Sicherheit der Insassen im Fahrzeug zu verbessern. Zum Beispiel sind die Fahrzeuge mit externen Fußgängerairbags ausgestattet, die auf der vorderen Motorhaube des Fahrzeugs aktiviert werden. Die Position des äußeren Airbags reduziert die Verletzungsschwere eines Fußgängers, wenn er mit einem fahrenden Fahrzeug kollidiert. Außerdem sind die Fahrzeuge mit internen Airbags ausgestattet, um den Insassen im Fahrzeug in Unfallsituationen Sicherheit zu bieten. In ähnlicher Weise wurden mehrere elektronische Funktionen in ein Steuergerät des Fahrzeugs integriert, z. B. ein Spurhalteassistent, der Sicherheitsalarme auslöst, wenn die Fahrspur des Fahrzeugs unbeabsichtigt gewechselt wird. Ferner löst die Geschwindigkeitsüberschreitungsfunktion die Sicherheitsalarme aus, wenn sich das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit bewegt, die höher als eine vordefinierte Geschwindigkeit ist, und ähnliches. Diese Art von Sicherheitsmerkmalen oder elektronischen Funktionen ermöglichen es dem Fahrer, rechtzeitig Vorsorgemaßnahmen zu ergreifen. Auch die Fahrzeughersteller bewegen sich in Richtung Automatisierung, daher sind die Fahrzeuge der neuen Generation mit Sicherheitssystemen ausgestattet, die es dem Fahrzeug ermöglichen, selbst Vorsichtsmaßnahmen zu ergreifen, um Verletzungen von Fußgängern oder Insassen im Fahrzeug zu vermeiden. Darüber hinaus sind die vorhandenen Sicherheitssysteme kostspielig und daher nur in High-End-Fahrzeugen vorhanden. Auch die elektronischen Sicherheitssysteme, die in das Steuergerät des Fahrzeugs eingebettet sind, sind komplex und können manchmal zu Fehlfunktionen führen. Daher besteht nach wie vor die Notwendigkeit, Sicherheitssysteme zu entwickeln, die den Insassen im Fahrzeug sowie dem Fußgänger oder anderen Verkehrsteilnehmern absolut zuverlässig Sicherheit bieten und kosteneffizient sind.
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Die Fahrzeughersteller haben verschiedene Lösungen gesucht, vorgeschlagen und umgesetzt, um die oben genannten Probleme anzugehen. In jüngster Zeit haben die Fahrzeughersteller eine Kamera entwickelt, die elektronisch in Sicherheitssysteme oder Sicherheitsalarme des Fahrzeugs integriert ist. Die Kamera ist so konfiguriert, dass sie die Kopf- und Augenbewegungen der Insassen (Fahrer und Passagiere), d. h. die Mimik, erfasst. Die Kamera ist so konfiguriert, dass sie die Sicherheitssysteme des Fahrzeugs auslöst, wenn sie z. B. Gesichtsausdrücke erkennt - Schwindel des Fahrers durch Erkennen des Schließens der Augenlider und ähnliches. Die Kamera wird in einem Cockpitbereich des Fahrzeugs montiert, um die Zertifizierungsanforderungen des New Car Assessment Program (NCAP) für Bewertungen, Crashanforderungen und die Sicherheit der Insassen zu erfüllen. Aufgrund unterschiedlicher Sitzreferenzpunkte (SRP) in verschiedenen Fahrzeugsegmenten muss die Kameraposition im Cockpitbereich jedoch unterschiedlich sein. Zum Beispiel ist der SRP bei schweren Nutzfahrzeugen etwas höher als der SRP bei Personenkraftwagen, daher darf nicht in beiden Fahrzeugtypen das gleiche Kamerapaket oder die gleiche Kamerahalterung verwendet werden. Daher muss jedes Fahrzeugsegment über ein spezifisches Kamerapaket mit eigenem Sichtbereich verfügen. Dies kann zu hohen Entwicklungs- und Werkzeugkosten für die Herstellung verschiedener Kameragehäuse oder Halterungen, zu einer längeren Entwicklungsvorlaufzeit, zu verschiedenen Varianten der Montagehalterungen und Verpackungskonzepte, zu einer Erhöhung der Auswirkungen auf Design und Kosten und dergleichen führen.
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Einige der bestehenden Systeme zur Montage der Kamera im Inneren des Fahrzeugs sind in der US-Patentanmeldung
US20190184909A1 [im Folgenden als '909-Veröffentlichung bezeichnet] und im US-Patent
US9834154B2 [im Folgenden als '154-Patent bezeichnet] offenbart.
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Die Veröffentlichung '909 offenbart eine Photographievorrichtung, die an einem Fahrzeug montiert ist, um das Gesicht eines Fahrers zu fotografieren. Das Gerät enthält ein am Fahrzeug montiertes Fototeil, um das Gesicht des Fahrers zu fotografieren. Die Vorrichtung umfasst ferner ein Lenkrad-Positions-Einstellteil, ein Fotografier-Positions-Einstellteil und ein Positions-Einstell-Steuerteil. Der Teil zur Einstellung der Radposition stellt die Position des Lenkrads ein. Das Einstellteil für die Ablichtposition stellt mindestens eine von einer Ablichtposition des Ablichtteils ein. Das Positionseinstellungssteuerteil steuert mindestens eines der Radpositionseinstellteile und das Einstellteil für die Aufnahmeposition basierend auf einem fotografierten Ergebnis des Fotografieteils. Die Veröffentlichung '909 offenbart jedoch keine universelle Fotovorrichtung, die in verschiedenen Segmenten des Fahrzeugs angebracht werden kann und sich automatisch so einstellen kann, dass sie das Gesicht der Insassen im Fahrzeug fotografiert.
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Das Patent '154 offenbart eine entfaltbare und versteckbare Kameravorrichtung. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse, das unter einer Kraftfahrzeughalterung angeordnet ist, einen Motor, einen Aktuator, der von einem Motor angetrieben wird, eine Kamera, die von dem Gehäuse getragen und mit dem Aktuator funktionsfähig verbunden ist, und eine Abdeckung, die an einem oberen Ende der Kamera befestigt ist. Der Motor und der Aktuator sind so konfiguriert, dass die Kamera bei Aktivierung in einen ausgefahrenen Zustand und in einen eingefahrenen Zustand versetzt wird. Der entfaltete Zustand ist ein Zustand, in dem sich die Kamera durch eine Öffnung erstreckt, die in der Kraftfahrzeughalterung ausgebildet ist und sich wesentlich über die Kraftfahrzeugvorrichtung hinaus erstreckt. Der eingefahrene Zustand ist definiert als ein Zustand, in dem die Kamera im Wesentlichen unterhalb der Kraftfahrzeugvorrichtung angeordnet ist und die Abdeckung zwischen einem inneren Rand der Öffnung der Kraftfahrzeugvorrichtung angeordnet ist. Das Patent '154 offenbart jedoch keinen Mechanismus für die Montage derselben Kameravorrichtung in verschiedenen Segmenten des Fahrzeugs.
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Die vorliegende Offenbarung ist darauf gerichtet, eine oder mehrere oben genannte Einschränkungen oder andere Beschränkungen, die mit dem Stand der Technik verbunden sind, zu überwinden.
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Ein oder mehrere Unzulänglichkeiten herkömmlicher Systeme werden überwunden, und zusätzliche Vorteile werden durch ein System zur Unterstützung einer Bilderfassungseinheit in einem Fahrzeug bereitgestellt, wie es in der vorliegenden Offenbarung beansprucht wird.
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System zur Unterstützung einer Bilderfassungseinheit in einem Fahrzeug. Das System wird in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs montiert, so dass nur die Bilderfassungseinheit der Umgebung ausgesetzt ist. Das System umfasst eine Vielzahl von Betätigungsvorrichtungen zum Einstellen der Position der Bilderfassungseinheit. Die Betätigung mehrerer Betätigungsvorrichtungen wird durch eine Steuereinheit gesteuert, um die auf dem System montierte Bilderfassungseinheit automatisch einzustellen. Die Bilderfassungseinheit ist konfiguriert, um Bilder von Insassen zu erfassen, die im Inneren des Fahrzeugs sitzen, vorzugsweise Gesichtsausdrücke der Insassen, die im Inneren des Fahrzeugs sitzen. Die Bilderfassungseinheit ist so konfiguriert, dass sie aufgenommene Bilder an eine Steuerung überträgt, die wiederum Sicherheitssysteme des Fahrzeugs ansteuert, wenn die Steuerung eine Anomalie in den aufgenommenen Bildern erkennt, um versehentliche Situationen zu verhindern.
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Zusätzliche Merkmale und Vorteile werden durch die Techniken der vorliegenden Offenbarung realisiert. Andere Ausführungsformen und Aspekte der Offenbarung sind hierin ausführlich beschrieben und werden als Teil der beanspruchten Offenbarung betrachtet.
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In einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein System zum Stützen einer Bilderfassungseinheit in einem Fahrzeug offenbart. Das System umfasst eine Grundplatte, die so konfiguriert ist, dass sie in einer Fahrzeugkabine befestigt wird. Das System umfasst ferner eine Verstellplatte, die drehbar auf der Grundplatte gelagert ist. Die Einstellplatte ist so konfiguriert, dass sie relativ zur Grundplatte durch eine Drehbetätigungsvorrichtung, die zwischen der Grundplatte und der Einstellplatte vorgesehen ist, drehbar eingestellt ist. Das System umfasst ferner eine Halterung und einen Verbinder, der in der Halterung verschiebbar gelagert ist. Die Halterung ist auf der Verstellplatte durch eine Vielzahl von Führungssäulen einstellbar gelagert. Die Halterung ist so konfiguriert, dass sie durch eine erste lineare Betätigungsvorrichtung, die zwischen der Einstellplatte und der Halterung vorgesehen ist, linear relativ zu der Einstellplatte eingestellt ist. Der Verbinder ist so konfiguriert, dass er verschiebbar ist, um sich relativ zur Halterung durch eine zweite lineare Betätigungsvorrichtung aus- und zurückzuziehen, und der Steckverbinder ist so konfiguriert, dass er die Bilderfassungseinheit unterstützt.
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In einer Ausführungsform umfasst die Drehbetätigungsvorrichtung einen ersten Aktuator, der auf der Grundplatte gelagert ist, und ein Zahnrad, das mit einer Welle des Aktuators gekoppelt ist.
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Nach einer Ausführungsform ist das Zahnrad so konfiguriert, dass es in Eingriffskontakt mit Nuten steht, die in einem Abschnitt der Einstellplatte definiert sind, um die Drehbewegung der Einstellplatte um eine erste vertikale Achse X-X zu steuern.
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In einer Ausführungsform umfasst die erste Linearbetätigungsvorrichtung einen ersten Linearantrieb und eine erste Leitspindel, die sich von dem ersten Linearantrieb erstreckt. Die erste Leitspindel ist drehbar mit der Halterung gekoppelt, um die lineare Bewegung der Halterung entlang einer zweiten vertikalen Achse Y-Y zu steuern.
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In einer Ausführungsform erstreckt sich jede Führungssäule der Mehrzahl von Führungssäulen vertikal von einer oberen Fläche des Verstellers.
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In einer Ausführungsform ist jede Führungssäule der Vielzahl von Führungssäulen mit der Halterung verbunden, und jede Führungssäule der Vielzahl von Führungssäulen ist konfiguriert, um die Halterung während einer vertikalen Bewegung der Halterung entlang der zweiten vertikalen Achse Y-Y zu führen.
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In einer Ausführungsform umfasst die zweite Linearbetätigungsvorrichtung einen zweiten Linearantrieb und eine zweite Leitspindel, die sich von dem zweiten Linearantrieb erstreckt. Die zweite Leitspindel ist drehbar mit dem Steckverbinder gekoppelt, um die Gleitbewegung des Steckverbinders entlang einer Längsachse Z-Z zu steuern.
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In einer Ausführungsform ist die Halterung mit einer oder mehreren Führungsschienen definiert, um den Verbinder verschiebbar aufzunehmen.
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In einer Ausführungsform umfasst das System eine Steuereinheit zur Steuerung der Betätigung der Drehbetätigungsvorrichtung, die erste lineare Betätigungsvorrichtung und die zweite lineare Betätigungsvorrichtung zum Einstellen der Position der Bilderfassungseinheit, basierend auf einem Insassen, der auf einem Sitz des Fahrzeugs sitzt.
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In einer Ausführungsform ist ein Armaturenbrett des Fahrzeugs mit dem System zur Unterstützung der Bilderfassungseinheit montiert.
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Es versteht sich, dass die oben beschriebenen Aspekte und Ausführungsformen der Offenbarung in beliebiger Kombination miteinander verwendet werden können. Mehrere der Aspekte und Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, um eine weitere Ausführungsform der Offenbarung zu bilden.
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Die vorstehende Zusammenfassung dient nur der Veranschaulichung und soll in keiner Weise einschränkend sein. Neben den oben beschriebenen erläuternden Aspekten und Merkmalen werden weitere Aspekte und Merkmale durch Bezugnahme auf die Zeichnungen und die nachfolgende detaillierte Beschreibung ersichtlich.
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Die neuen Merkmale und Merkmale der Offenbarung sind in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Offenbarung selbst sowie eine Art der Verwendung, weitere Ziele und Vorteile davon werden jedoch am besten unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform verstanden, wenn sie in Verbindung mit der Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente darstellen und in denen:
- 1 veranschaulicht eine Vorderansicht eines Armaturenbretts eines Fahrzeugs, das mit einem System zur Unterstützung einer Bilderfassungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung montiert ist;
- 2 veranschaulicht eine rückseitige Ansicht des Systems zur Unterstützung der Bilderfassungseinheit von 1 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
- 3 zeigt eine Seitenansicht des Systems von 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Die Figuren stellen Ausführungsformen der Offenbarung nur zu Zwecken der Veranschaulichung dar. Ein Fachmann wird aus der folgenden Beschreibung leicht erkennen, dass alternative Ausführungsformen der hierin dargestellten Strukturen und Verfahren verwendet werden können, ohne von dem hierin beschriebenen Ziel der Offenbarung abzuweichen.
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Während die Ausführungsformen in der Offenbarung verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen unterliegen, wurden spezifische Ausführungsformen davon beispielhaft in den Figuren gezeigt und werden im Folgenden beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, dass es nicht beabsichtigt ist, die Offenbarung auf die einzelnen offenbarten Formen zu beschränken, sondern dass die Offenbarung im Gegenteil alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abdecken soll, die in den Schutzbereich der Offenbarung fallen.
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Es ist anzumerken, dass ein Fachmann durch die vorliegende Offenbarung motiviert wäre und die Konstruktion eines Systems zur Unterstützung einer Bilderfassungseinheit in einem Fahrzeug modifizieren würde, was für verschiedene Fahrzeughersteller unterschiedlich sein kann. Solche Änderungen sollten jedoch im Rahmen der Offenbarung ausgelegt werden. Dementsprechend zeigen die Zeichnungen nur die spezifischen Details, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind, um die Offenbarung nicht durch Details zu verdecken, die für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, der die hierin enthaltene Beschreibung nutzt, leicht erkennbar sind. In den Zeichnungen ist der Einfachheit halber weder das komplette Fahrzeug noch die komplette Kabine des Fahrzeugs dargestellt.
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Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“ oder andere Variationen davon, die in der Offenbarung verwendet werden, sollen nicht-exklusive Einschlüsse abdecken, so dass ein System und ein Verfahren, das eine Liste von Komponenten umfasst, nicht nur diese Komponenten umfasst, sondern auch andere Komponenten umfassen kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt oder einem solchen System, Verfahren oder einer solchen Anordnung oder Vorrichtung inhärent sind. Mit anderen Worten, ein oder mehrere Elemente in einem System oder einer Vorrichtung, die von „umfasst ... a“ schließt ohne weitere Einschränkungen das Vorhandensein anderer Elemente oder zusätzlicher Elemente in dem System oder der Vorrichtung nicht aus.
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Dementsprechend bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein System zur Unterstützung einer Bilderfassungseinheit in einem Fahrzeug. Das System ist so konfiguriert, dass es in verschiedenen Fahrzeugsegmenten ausgestattet werden kann und unterschiedliche Sitzreferenzpunkte (SRP) für verschiedene Fahrzeuge hat. Das System besteht aus verschiedenen Betätigungsvorrichtungen zur Einstellung der Position der Bilderfassungseinheit für die Aufnahme von Bildern von Insassen, die im Fahrzeug sitzen. Die Bilderfassungseinheit ist dazu konfiguriert, vorzugsweise die Gesichtsausdrücke der Insassen zu erfassen und die aufgenommenen Bilder an eine Steuerung des Fahrzeugs zu übertragen. Der Controller ist so konfiguriert, dass er aufgenommene Bilder mit vordefinierten Bildern vergleicht, die Informationen über Gesichtsausdrücke enthalten, was aus Sicherheitsgründen hilfreich ist. Das Steuergerät ist so konfiguriert, dass es verschiedene Sicherheitssysteme im Fahrzeug betätigt oder auslöst, wenn das Steuergerät feststellt, dass die aufgenommenen Bilder der Insassen Anomalien in Bezug auf die im Speichermodul gespeicherten vordefinierten Bilder aufweisen.
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Als Beispiel für die Verbesserung der Sicherheit der Insassen im Fahrzeug: Sobald der Fahrer einen Zündknopf drückt, um das Fahrzeug zu starten, stellt das System die Bilderfassungseinheit automatisch auf eine bestimmte Position ein, so dass die Bilderfassungseinheit Bilder aller Insassen im Fahrzeug aufnimmt. Die Bilderfassungseinheit wird automatisch in eine Position gebracht, in der die Bilderfassungseinheit Bilder der Insassen aufnehmen kann, die auch auf einem Rücksitz des Fahrzeugs sitzen, und gleichzeitig Bilder des Fahrers und des Beifahrersitzes aufnehmen kann. Das Erfassen eines Bildes der Insassen gemäß einer Ausführungsform wird als Erfassen von Gesichtsausdrücken der Insassen, die im Inneren des Fahrzeugs sitzen, bezeichnet. Die Gesichtsausdrücke können definiert werden als Position des Kopfes, Position der Augen oder Größe der Pupille der Augen und ebenso, aber nicht beschränkt auf dasselbe. Die Bilderfassungseinheit überträgt die aufgenommenen Bilder an die Steuerung. Die Steuerung vergleicht dann die aufgenommenen Bilder mit einer vordefinierten Information über die jeweiligen Bilder, die in einem Speichermodul der Steuerung gespeichert sind. Wenn die Steuerung feststellt, dass die Pupillengröße kleiner ist als die vordefinierte Pupillengröße, die im Speichermodul gespeichert ist, löst die Steuerung verschiedene Sicherheitssysteme aus oder betätigt sie, um den Fahrer zu warnen. Die Verkleinerung der Pupille oder die geschlossene Stellung der Augenlider kann als Schwindelzustand des jeweiligen Insassen angesehen werden. In einer beispielhaften Ausführungsform löst die Steuerung, wenn der Insasse ein Fahrer ist, der sich in einem Schwindelzustand befindet, beispielsweise das Sicherheitssystem aus oder betätigt sie - die Steuerung kann ein Vibrationssystem auslösen, das mit dem Lenkrad des Fahrzeugs verbunden ist, um den Fahrer zu warnen und dadurch zu verhindern, dass ein Unfall passiert. Die Sicherheitssysteme können auch Sicherheitsalarme wie Geräusche, automatisches Bremsen des Fahrzeugs und die Vermeidung eines Unfalls aufgrund von Unachtsamkeit des Fahrers oder der anderen Insassen im Fahrzeug umfassen.
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In einer Ausführungsform umfasst das System eine Steuerung zum Betätigen verschiedener Betätigungsvorrichtungen, um die Position der Bilderfassungseinheit automatisch so einzustellen, dass dasselbe System in verschiedenen Segmenten des Fahrzeugs verwendet werden kann. Das System umfasst eine Drehbetätigungsvorrichtung, eine erste Linearbetätigungsvorrichtung und eine zweite Linearbetätigungsvorrichtung, ist aber nicht darauf beschränkt. Alternativ können verschiedene andere Betätigungsvorrichtungen in das System integriert werden, um die Position der Bilderfassungseinheit präzise einzustellen. Die Drehbetätigungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie die Winkelposition der Bilderfassungseinheit einstellt. Die erste lineare Betätigungsvorrichtung ist konfiguriert, um die vertikale Position der Bilderfassungseinheit einzustellen, und die zweite lineare Betätigungsvorrichtung ist konfiguriert, um die Längsposition der Bilderfassungseinheit einzustellen. Die Bilderfassungseinheit kann als Kamera oder als Fotovorrichtung bezeichnet werden. Die Drehbetätigungsvorrichtung, die erste Linearbetätigungsvorrichtung und die zweite Linearbetätigungsvorrichtung sind alle drei in das System zur Einstellung der Bilderfassungseinheit im Fahrzeug integriert.
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In einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist das System in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs untergebracht, um die Ästhetik des Fahrzeugs zu verbessern. Wenn der Benutzer das Fahrzeug startet, wird das System betätigt und eine Steuereinheit steuert das System, um verschiedene Betätigungsgeräte zu betätigen, um die Position der Bilderfassungseinheit automatisch anzupassen. Die Montage des Systems im Inneren des Armaturenbretts, so dass die Bilderfassungseinheit des Systems nur der Umgebung ausgesetzt ist, bietet ein größeres Sichtfeld (im Folgenden als „FOV“ bezeichnet). Die in das System integrierten Betätigungsvorrichtungen sind so konfiguriert, dass sie ein größeres Sichtfeld sowie eine größere Sichtweite (im Folgenden als „ROV“ bezeichnet) bereitstellen. Das Sichtfeld ist definiert als der maximale Bereich einer Probe, den die Bilderfassungseinheit erfassen oder abbilden kann. Das ROV ist definiert als ein gesamter Sweep-Bereich, den die Bilderfassungseinheit erfassen kann. Das System, das die Bilderfassungseinheit und die Betätigungsvorrichtungen umfasst, bietet die Flexibilität, das ROV für jeden gegebenen Sitzreferenzpunkt (im Folgenden als „SRP“ bezeichnet) für ein bestimmtes Fahrzeugsegment einzustellen. Das System kann auch als modularer Kamerahalter bezeichnet werden, der mit mehreren Betätigungsvorrichtungen integriert ist, um die Position der Bilderfassungseinheit einzustellen und dadurch das Sichtfeld der Bilderfassungseinheit gemäß der definierten Position von SRP unter Berücksichtigung des Fahrzeugsegments einzustellen. Die Betätigungsvorrichtungen werden durch entsprechende Aktuatoren betätigt, um die Bilderfassungseinheit so zu betätigen, dass sie in eine definierte Position ein- und ausspringt.
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Die folgenden Absätze beschreiben die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die 1 bis 3. In den Figuren werden das gleiche Element oder die gleichen Elemente, die ähnliche Funktionen haben, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Armaturenbrett (2) eines Fahrzeugs (nicht in 1 dargestellt) dargestellt. Das Armaturenbrett (2) umfasst eine Vielzahl von Schaltern (nicht in den Fig. gezeigt) zur Steuerung verschiedener Vorgänge des Fahrzeugs, einen Infotainment-Bildschirm (3) zur Anzeige von Informationen über die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs und andere Informationen im Zusammenhang mit der Unterhaltung, eine Vielzahl von Lüftungsschlitzen (4) zum Ausstoßen von klimatisierter Luft mit der definierten Temperatur in eine Kabine und andere Komponenten, um die Ästhetik des Fahrzeugs zu verbessern und gleichzeitig die Sicherheit der Insassen im Inneren zu verbessern des Fahrzeugs. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Infotainmentbildschirm (3) als ein Hyperbildschirm definiert, der sich in Längsrichtung von einem Ende des Armaturenbretts (2) zu einem anderen Ende erstreckt.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 3 ist ein System (100) zur Unterstützung einer Bilderfassungseinheit (1) dargestellt. Das System (100) ist so ausgelegt, dass es innerhalb des Armaturenbretts (2) des Fahrzeugs empfangen werden kann, so dass nur die Bilderfassungseinheit (1) der Umgebung ausgesetzt ist, um die Ästhetik des Fahrzeugs zu verbessern. Die Bilderfassungseinheit (1) ist oberhalb des Infotainment-Bildschirms (3) positioniert, wie in 1 gezeigt. Das System (100) umfasst mehrere Betätigungsvorrichtungen zum Einstellen der Position der Bilderfassungseinheit (1) in Abhängigkeit vom Sitzbezugspunkt (im Folgenden als „SRP“ bezeichnet) für verschiedene Segmente des Fahrzeugs. Der SRP ist definiert als ein Teil eines Sitzes, bei dem sich die Rückenlehne des Sitzes und die Sitzschale schneiden. Der SRP wird verwendet, um die Größe des Sitzes und auch die Kopfposition des auf dem Sitz sitzenden Insassen zu ermitteln. Für verschiedene Fahrzeugsegmente werden beispielsweise die unterschiedlichen Formen und Größen der Sitze montiert - in Personenkraftwagen, vorzugsweise Fließheckfahrzeugen, werden kleinere Sitze mit niedrigerem SRP im Vergleich zu den größeren Sitzen in Nutzfahrzeugen, z. B. schweren Lastkraftwagen, montiert. Das System (100) ist so konfiguriert, dass es die Bilderfassungseinheit (1) automatisch auf eine vordefinierte Position einstellt, so dass die Bilderfassungseinheit (1) konfiguriert ist, um Bilder aller Insassen aufzunehmen, die im Inneren des Fahrzeugs sitzen. Die von der Bilderfassungseinheit (1) aufgenommenen Bilder sind vorzugsweise Gesichtsausdrücke der Insassen, die im Inneren des Fahrzeugs sitzen, aber nicht darauf beschränkt.
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Die Bilderfassungseinheit (1) ist so konfiguriert, dass sie Bilder an eine (in den Fig. nicht dargestellte) Steuerung des Fahrzeugs überträgt. Die Steuerung ist so konfiguriert, dass sie die aufgenommenen Bilder mit einer gespeicherten Information in der Steuerung vergleicht, um den tatsächlichen Zustand der Insassen und ihre Aufmerksamkeit zu bestimmen. Das Steuergerät ist auch so konfiguriert, dass es Sicherheitssysteme des Fahrzeugs betätigt, um den Fahrer oder die Insassen zu warnen, falls das Steuergerät eine Anomalie feststellt. Die Betätigung des Sicherheitssystems kann dazu führen, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers oder der Insassen auf das Fahrzeug oder die Straße gelenkt wird und eine Kollision des Fahrzeugs mit anderen Verkehrsteilnehmern oder stationären Gegenständen, die am Straßenrand platziert sind, verhindert wird. Das System (100) kann in verschiedenen Segmenten des Fahrzeugs ausgerüstet sein, wodurch die Kosten und die Zeit für die Herstellung unterschiedlicher Systeme für verschiedene Segmente des Fahrzeugs reduziert werden.
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Das System (100) umfasst eine Grundplatte (10), eine Einstellplatte (20), eine Halterung (30) und einen Verbinder (33), die an der Halterung (30) verschiebbar gelagert sind. Die Grundplatte (10) ist so ausgebildet, dass sie innerhalb einer Fahrzeugkabine befestigt wird (in den Fig. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Grundplatte (10) innerhalb des Armaturenbretts (2) der Fahrzeugkabine positioniert. Die Grundplatte (10) ist so definiert, dass sie mindestens eine Bohrung (10a) aufweist, um die Montage der Grundplatte (10) im Armaturenbrett (2) des Fahrzeugs zu erleichtern. Das mindestens eine Loch (10a) ist dazu ausgebildet, eine Befestigung aufzunehmen, um die Grundplatte (10) im Inneren des Armaturenbretts (2) lösbar zu montieren, vorzugsweise an einer Innenverkleidung des Armaturenbretts (2) des Fahrzeugs. In einer Ausführungsform sind die Grundplatte (10), die Einstellplatte (20), die Halterung (30) und die jeweiligen darauf montierten Bauteile im Armaturenbrett (2) des Fahrzeugs untergebracht. Die Bilderfassungseinheit (1) ist so konfiguriert, dass sie während des Betriebszustands oder beim Starten des Fahrzeugs durch den Fahrer aus dem Armaturenbrett (2) herausspringt.
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In einer Ausführungsform ist die Einstellplatte (20) auf der Grundplatte (10) durch eine Säule (14) drehbar gelagert, wie in 3 gezeigt. Die Einstellplatte (20) ist so konfiguriert, dass sie relativ zur Grundplatte (10) durch eine Drehbetätigungsvorrichtung (R), die zwischen der Grundplatte (10) und der Einstellplatte (20) vorgesehen ist, drehbar eingestellt ist. Die Drehbetätigungsvorrichtung (R) weist eine Betätigungseinrichtung (11) auf, die auf der Grundplatte (10) gelagert ist, wie in 2 gezeigt. Die Drehbetätigungseinrichtung (R) weist ferner ein Zahnrad (13) auf, das mit einer Welle (12) des Betätigungselements (11) gekoppelt ist. Der Aktuator (11) kann definiert sein als ein hydraulischer, pneumatischer, mechanischer oder elektromechanischer Aktuator, der konfiguriert ist, um eine Drehbewegung bereitzustellen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Aktuator (11) ein Motor, der so konfiguriert ist, dass er der Welle (12) eine Drehbewegung verleiht, die wiederum das mit der Welle (12) gekoppelte Zahnrad (13) dreht. Das Zahnrad (13) ist so konfiguriert, dass es in Eingriffskontakt mit Nuten (20a) steht, die in einem Abschnitt der Einstellplatte (20) definiert sind, um die Drehbewegung der Einstellplatte (20) um eine erste vertikale Achse X-X zu steuern. Die Drehung des Zahnrads (13) steuert die Drehbewegung der Einstellplatte (20) um die vertikale Achse X-X. Die erste vertikale Achse X-X ist definiert als eine Achse, die durch die Säule (14) verläuft, wie in 3 gezeigt.
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Die Halterung (30) ist auf der Einstellplatte (20) durch mehrere Führungssäulen (23) verstellbar gelagert. Jede Führungssäule der Mehrzahl von Führungssäulen (23) erstreckt sich vertikal von einer Oberseite der Verstellplatte (20). Die Halterung (30) ist so konfiguriert, dass sie relativ zu der Einstellplatte (20) durch eine erste lineare Betätigungsvorrichtung (L1), die zwischen der Einstellplatte (20) und der Halterung (30) vorgesehen ist, linear eingestellt ist, wie in 2 gezeigt. Die Halterung (30) ist mit einer U-förmigen Struktur definiert, aber nicht auf dieselbe beschränkt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Halterung (30) mit einer oder mehreren Führungsschienen (34) definiert, die sich von zwei Enden einer seitlichen Stange (35) erstrecken, die die U-förmige Struktur bilden. Die eine oder die mehreren Führungsschienen (34) sind so ausgebildet, dass sie den Verbinder (33) verschiebbar aufnehmen. Der seitliche Steg (35) ist mit einem verlängerten Abschnitt (35a) definiert. Der verlängerte Abschnitt (35a) ist mit mehreren Innengewinden definiert.
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In einer Ausführungsform umfasst die erste Linearbetätigungsvorrichtung (L1) einen ersten Linearantrieb (21) und eine erste Leitspindel (22), die sich von dem ersten Linearantrieb (21) erstreckt. Die erste Leitspindel (22) ist drehbar mit der Halterung (30) gekoppelt, um die lineare Bewegung der Halterung (30) entlang einer zweiten vertikalen Achse Y-Y zu steuern. Die zweite vertikale Achse Y-Y ist definiert als eine Achse, die durch die erste Leitspindel (22) verläuft, wie in 2 gezeigt. Die erste Leitspindel (22) ist so definiert, dass sie eine Vielzahl von Außengewinden aufweist, die so konfiguriert sind, dass sie mit der Vielzahl von Innengewinden in Eingriff stehen, die in dem verlängerten Abschnitt (35a) definiert sind, um eine lineare vertikale Bewegung der Halterung (30) zu steuern. Jede Führungssäule der Vielzahl von Führungssäulen (23) ist mit der Halterung (30) verbunden, und jede Führungssäule der Mehrzahl von Führungssäulen (23) ist so konfiguriert, dass sie die Halterung (30) während einer vertikalen Bewegung der Halterung (30) entlang der zweiten vertikalen Achse Y-Y führt.
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In einer Ausführungsform ist der Verbinder (33) in der Halterung (30) verschiebbar gelagert. Der Verbinder (33) ist so konfiguriert, dass er verschiebbar ist, um sich relativ zu der Halterung (30) durch eine zweite lineare Betätigungsvorrichtung (L2) auszufahren und zurückzuziehen. Der Steckverbinder (33) ist so konfiguriert, dass er die Bilderfassungseinheit (1) unterstützt, wie in 2 und 3 gezeigt. Die zweite Linearbetätigungsvorrichtung (L2) umfasst einen zweiten Linearantrieb (31) und eine zweite Leitspindel (32), die sich von dem zweiten Linearantrieb (31) erstreckt. Die zweite Leitspindel (32) ist drehbar mit dem Verbinder (33) gekoppelt, um die Gleitbewegung des Verbinders (33) entlang einer Längsachse Z-Z zu steuern. Die Längsachse Z-Z ist definiert als eine Achse, die durch die zweite Spindel (32) verläuft, wie in 2 gezeigt. Die Halterung (30) weist eine Platte (36) auf, die an der seitlichen Stange (35) der Halterung (30) angebracht ist. Der zweite Linearantrieb (31) ist an der Platte (36) der Halterung (30) durch Befestigungselemente befestigt. Die zweite Leitspindel (32) ist so definiert, dass sie eine Vielzahl von Außengewinden aufweist, die so konfiguriert sind, dass sie drehbar in eine Vielzahl von Innengewinden eingreifen, die in dem Verbinder (33) definiert sind, so dass die Drehbewegung der zweiten Leitspindel (32) eine translatorische oder lineare oder gleitende Bewegung des Verbinders (33) von der ausgefahrenen Position in die zurückgezogene Position oder umgekehrt steuert. Die Schiebebewegung des Verbinders (33) steuert die lineare Bewegung der Bilderfassungseinheit (1) und erleichtert dadurch das Einstellen der linearen Position der Bilderfassungseinheit (1).
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In einer Ausführungsform ist die Bilderfassungseinheit (1) mit dem Steckverbinder (33) verbunden. Der Verbinder (33) ist in der einen oder den mehreren Führungsschienen (34) der Halterung (30) untergebracht, wodurch die lineare vertikale Bewegung der Halterung (30) die lineare vertikale Bewegung der Bilderfassungseinheit (1) regelt. Die Betätigung des ersten Linearaktuators (21) steuert dabei die vertikale Bewegung der Bilderfassungseinheit (1), um die vertikale Position der Bilderfassungseinheit (1) einzustellen. In ähnlicher Weise ist die Halterung (30) über die Vielzahl von Führungssäulen (23) weiter mit der Einstellplatte (20) verbunden. Die Drehbewegung der Einstellplatte (20) durch das Betätigungselement (R) wird auf die Halterung (30) übertragen, und daher ist die an dem Verbinder (33) der Halterung (30) montierte Bilderfassungseinheit (1) so konfiguriert, dass sie eine Drehbewegung besitzt. Die Drehbewegung der Bilderfassungseinheit (1) ist konfiguriert, um eine Winkelposition der Bilderfassungseinheit (1) einzustellen.
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Das System (100) umfasst ferner eine Steuereinheit (nicht in den Fig. gezeigt), die konfiguriert ist, um die Betätigung der Drehbetätigungsvorrichtung (R) zu steuern, die erste Linearbetätigungsvorrichtung (L1) und die zweite Linearbetätigungsvorrichtung (L2), um die Position der Bilderfassungseinheit (1) basierend auf einem Insassen, der auf einem Sitz des Fahrzeugs sitzt, einzustellen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit konfiguriert, um die Winkelposition, die vertikale Position und die Längsposition der Bilderfassungseinheit (1) einzustellen, indem entsprechende Betätigungsvorrichtungen, die dem System (100) zugeordnet sind, gesteuert werden. Dadurch kann das System (100) in verschiedenen Segmenten des Fahrzeugs ausgerüstet sein.
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In einer Ausführungsform ist ein Verfahren zur Funktionsweise des Systems (100) zur Unterstützung der Bilderfassungseinheit (1) offenbart. Das Verfahren umfasst: Senden von Signalen durch das Steuergerät zur Betätigung verschiedener Betätigungsvorrichtungen des Systems, sobald das Steuergerät erkennt, dass sich das Fahrzeug im Zündmodus befindet. Betätigung der jeweiligen Betätigungsvorrichtungen, bei denen es sich um eine Drehbetätigungsvorrichtung (R), eine erste Linearbetätigungsvorrichtung (L1) und die zweite Linearbetätigungsvorrichtung (L2) handelt, um Winkel-, Vertikal- und Längspositionen der Bilderfassungseinheit (1) so lange einzustellen, bis die Bilderfassungseinheit (1) ein Bild aller im Fahrzeug sitzenden Insassen aufnimmt. Überwachung der im Fahrzeug sitzenden Insassen in Echtzeit durch die Bilderfassungseinheit (1). Die Steuereinheit ist auch so konfiguriert, dass sie die Informationen von vorsimulierten Bildern speichert, die von der Bilderfassungseinheit (1) erfasst werden, um die Bilderfassungseinheit (1) automatisch an einer vordefinierten Position einzustellen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt das System zur Unterstützung der Bilderfassungseinheit in einem Fahrzeug die Bilderfassungseinheit automatisch in Bezug auf eine vorsimulierte oder definierte Position ein.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann das System zur Unterstützung der Bilderfassungseinheit in verschiedenen Segmenten des Fahrzeugs ausgestattet sein. Daher ist die Herstellung eines separaten Systems für ein bestimmtes Fahrzeugsegment nicht erforderlich, was die Gesamtkosten des Systems sowie die Zeit für die Herstellung eines separaten Systems weiter reduzieren kann.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist das System so konfiguriert, dass es aufgrund des Vorhandenseins mehrerer Betätigungsvorrichtungen einen größeren und genaueren Sichtbereich (Range of View, ROV) bereitstellt.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann das System leicht in Armaturenbretter oder Hyperbildschirme in verschiedenen Segmenten des Fahrzeugs integriert werden.
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Es versteht sich, dass ein Durchschnittsfachmann ein System zum Stützen der Bilderfassungseinheit in einem Fahrzeug ähnlicher Konfiguration entwickeln kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Solche Modifikationen und Variationen können vorgenommen werden, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung solche Modifikationen und Variationen abdeckt, sofern sie in den Bereich der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
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In Bezug auf die Verwendung von im Wesentlichen beliebigen Plural- und/oder Singular-Begriffen hierin können diejenigen, die auf dem Gebiet der Technik sind, vom Plural in den Singular und/oder vom Singular in den Plural übersetzen, wie es dem Kontext und/oder der Anwendung angemessen ist. Die verschiedenen Singular/Plural-Permutationen können hier aus Gründen der Klarheit ausdrücklich dargelegt werden.
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Es wird von Fachleuten verstanden, dass im Allgemeinen Begriffe, die hierin und insbesondere in den beigefügten Ansprüchen (z. B. Hauptteile der angehängten Ansprüche) verwendet werden, im Allgemeinen als „offene“ Begriffe gedacht sind (z. B. sollte der Begriff „einschließlich“ als „einschließlich, aber nicht beschränkt auf” interpretiert werden, der Begriff „haben“ sollte als „mindestens“ Der Begriff „umfasst“ sollte als „umfasst, ist aber nicht beschränkt auf” interpretiert werden usw.). Es wird von Fachleuten ferner verstanden, dass, wenn eine bestimmte Zahl einer eingeführten Anspruchsrezitation beabsichtigt ist, eine solche Absicht ausdrücklich in dem Anspruch angegeben wird, und in Ermangelung einer solchen Nennung ist eine solche Absicht nicht vorhanden. Zum Beispiel können die folgenden angehängten Ansprüche als Verständnishilfe die Verwendung der einleitenden Phrasen „mindestens einer“ und „einer oder mehrere“ enthalten, um Anspruchsrezitationen einzuleiten. Die Verwendung solcher Formulierungen sollte jedoch nicht so ausgelegt werden, dass die Einführung einer Anspruchsaufzählung durch die unbestimmten Artikel „a“ oder „ein“ einen bestimmten Anspruch, der eine solche eingeführte Anspruchswiedergabe enthält, auf Erfindungen beschränkt, die nur eine solche Nennung enthalten, selbst wenn derselbe Anspruch die einleitenden Sätze „einer oder mehrere“ oder „mindestens einen“ und unbestimmte Artikel wie „ein“ oder „ein“ (z. B. „a“ und/oder „an“ sollten in der Regel so interpretiert werden, dass sie „mindestens einen“ oder „einen oder mehrere“ bedeuten); Das Gleiche gilt für die Verwendung bestimmter Artikel, die zur Einleitung von Anspruchsrezitationen verwendet werden. Selbst wenn eine bestimmte Zahl einer eingeführten Anspruchsrezitation explizit zitiert wird, wird der Fachmann erkennen, dass eine solche Rezitation typischerweise so interpretiert werden sollte, dass sie zumindest die angeführte Zahl bedeutet (z. B. bedeutet die bloße Rezitation von „zwei Rezitationen“ ohne andere Modifikatoren typischerweise mindestens zwei Rezitationen oder zwei oder mehr Rezitationen). Darüber hinaus ist in den Fällen, in denen eine Konvention analog zu „mindestens eines von A, B und C usw.“ verwendet wird, im Allgemeinen eine solche Konstruktion in dem Sinne beabsichtigt, dass jemand, der auf dem Gebiet der Technik ist, die Konvention verstehen würde (z. B. würde „ein System mit mindestens einem von A, B und C“ Systeme einschließen, die nur A haben, aber nicht darauf beschränkt sein, B allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen und/oder A, B und C zusammen usw.). In den Fällen, in denen eine Konvention analog zu „mindestens eines von A, B oder C usw.“ verwendet wird, ist eine solche Konstruktion im Allgemeinen in dem Sinne beabsichtigt, dass jemand, der auf dem Gebiet ist, die Konvention verstehen würde (z. B. würde „ein System mit mindestens einem von A, B oder C“ Systeme einschließen, die A allein haben, aber nicht darauf beschränkt sein, B allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen und/oder A, B und C zusammen usw.). Es wird von Fachleuten ferner verstanden, dass praktisch jedes disjunktive Wort und/oder jeder Satz, der zwei oder mehr alternative Begriffe darstellt, sei es in der Beschreibung, in den Ansprüchen oder in den Zeichnungen, so verstanden werden sollte, dass es die Möglichkeiten in Betracht zieht, einen der Begriffe, einen der Begriffe, einen der Begriffe oder beide Begriffe aufzunehmen. Zum Beispiel wird der Ausdruck „A oder B“ so verstanden, dass er die Möglichkeiten von „A“ oder „B“ oder „A und B“ einschließt. Während verschiedene Aspekte und Ausführungsformen hierin offenbart wurden, werden andere Aspekte und Ausführungsformen für den Fachmann offensichtlich sein. Die verschiedenen Aspekte und Ausführungsformen, die hierin offenbart sind, dienen der Veranschaulichung und sollen nicht einschränkend sein, wobei der wahre Umfang durch die folgenden Ansprüche angegeben wird.
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Liste der Referenzzeichen:
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- 100
- System zur Unterstützung der Bilderfassungseinheit
- 1
- Bilderfassungseinheit
- 2
- Instrumententafel
- 3
- Infotainment-Bildschirm
- 4
- Belüftungsöffnungen
- 10
- Grundplatte
- 10a
- Löcher in der Bodenplatte
- 11
- Stellglied
- 12
- Welle des Aktuators
- 13
- Ausrüstung
- 14
- Spalte
- 20
- Einstellplatte
- 20a
- Nuten auf der Einstellplatte
- 21
- Erster Linearantrieb
- 22
- Erste Gewindespindel
- 23
- Mehrere Leitsäulen
- 30
- Konsole
- 31
- Zweiter Linearantrieb
- 32
- Zweite Leitspindel
- 33
- Verbinder
- 34
- Führungsschienen
- 35
- Seitliche Stange
- 35a
- Erweiterter Teil
- 36
- Teller
- R
- Drehbare Betätigungsvorrichtung
- L1
- Erstes lineares Betätigungsgerät
- L2
- Zweites lineares Betätigungsgerät
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 20190184909 A1 [0007]
- US 9834154 B2 [0007]
