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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Weiterhin ist auch eine Beobachtungsvorrichtung, ein Verfahren zum Beleuchten eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs und ein erfahren zum Beobachten eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Aus der
DE 10 2014 214 352 A1 ist eine Verfahren und Anordnung zum Betreiben eines Insassenbeobachtungssystems bekannt.
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Aus der
GB 2536712 A ist ein Beleuchtungssystem für ein Kabinen-Interieur bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorgeschlagen wird eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs umfassend eine Leuchtquelle zum Aussenden von Infrarotstrahlen in Richtung des einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen und umfassend ein optisches Element, wobei das optische Element zumindest zwei Bereiche zum Umlenken der Infrarotstrahlen mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften aufweist. Mittels eines ersten Bereichs des optischen Elements aufweisend eine erste optische Eigenschaft bilden die an dem ersten Bereich umgelenkten Infrarotstrahlen ein erstes Strahlenbündel aus zum Beleuchten eines ersten Fahrzeuginsassen. Ferner bilden mittels eines zweiten Bereichs des optischen Elements aufweisend eine zweite optische Eigenschaft die an dem zweiten Bereich umgelenkten Infrarotstrahlen ein zweites Strahlenbündel aus zum Beleuchten eines zweiten Fahrzeuginsassen.
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Anstelle der Fahrzeuginsassen können hier auch Gegenstände in dem Fahrzeuginnenraum beleuchtet werden. Somit ist die Beleuchtung von Fahrzeuginsassen der Art auszulegen, dass auch Gegenstände mit betroffen sind und beleuchtet werden können. Vorzugsweise können bestimmte Bereiche in dem Fahrzeuginnenraum ausgeleuchtet werden.
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Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass ein Fahrzeuginnenraum zur Beobachtung der Fahrzeuginsassen optimal ausgeleuchtet werden kann. Somit können die Fahrzeuginsassen sicher und/oder zuverlässig beleuchtet und somit insbesondere beobachtet werden, wodurch vorteilhafterweise die Funktion von Fahrzeugsicherheitssystemen gewährleistet werden kann. Vorzugsweise kann hierdurch eine dedizierte und effiziente Beleuchtung von relevanten Bereichen im Fahrzeug bzw. im Fahrzeuginnenraum ermöglicht werden. Durch die Verwendung von Infrarotstrahlen kann eine Beleuchtung der Fahrzeuginsassen insbesondere auch nachts durchgeführt werden, ohne dass der beleuchtete Fahrzeuginsasse geblendet wird. Hierdurch wird insbesondere der Komfort und/oder die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht.
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Die Verwendung eines optischen Elements zur Ausbildung mehrerer Strahlenbündel, wodurch insbesondere mehrere Fahrzeuginsassen beleuchtet werden können, ermöglicht vorteilhafterweise die Reduzierung der Komponenten der Beleuchtungseinheit und somit insbesondere eine optimale Ausnutzung des vorhandenen Bauraums. Weiterhin kann hierdurch auf die Verwendung mehrerer Leuchtquellen verzichtet werden, da die Infrarotstrahlen insbesondere mittels des optischen Elements im Fahrzeuginnenraum, insbesondere auf spezielle zu beleuchtende Bereiche, verteilt werden. Hierdurch kann insbesondere Aufwand, zum Beispiel Kosten und/oder die Herstellungsdauer, reduziert werden. Mit anderen Worten ist die Aufteilung der Infrarotstrahlen einer Leuchtquelle auf mehrere Strahlkeulen bzw. Strahlenbündel insbesondere eine kosteneffiziente Möglichkeit zur Beleuchtung eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen.
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In einer vorteilhaften Ausbildung kann das optische Element eine erste Seite und einer der ersten Seite gegenüberliegende, zweite Seite aufweisen, wobei die zumindest zwei Bereiche zum Umlenken der Infrarotstrahlen auf der ersten Seite angeordnet sind. In einer Weiterentwicklung kann die erste Seite in Richtung der Leuchtquelle und die zweite Seite in Richtung des einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen angeordnet sein. Hierdurch kann eine effiziente Anordnung der Komponenten der Beleuchtungseinheit ermöglicht werden, wodurch insbesondere Platz eingespart und somit der vorhandene Bauraum optimal ausgenutzt werden kann.
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Vorzugsweise kann das optische Element als refraktives Element ausgebildet sein zum Brechen der Lichtstrahlen. Vorteilhafterweise kann das optische Element zumindest teilweise aus einem refraktiven Material ausgebildet sein. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Infrarotstrahlen insbesondere sicher und/oder zuverlässig so umgelenkt werden, dass der eine oder die mehreren Fahrzeuginsassen beleuchtet werden. Die Verwendung eines refraktiven Elements ermöglicht zudem die Reduzierung von Kosten, insbesondere bei der Herstellung. In einer Weiterentwicklung kann das optische Element zumindest teilweise aus einem hochrefraktiven Material ausgebildet sein. Beispielsweise kann das refraktive Material einen Brechungsindex von n=1.3 bis 1.9 aufweisen.
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In einer beispielhaften Ausgestaltung kann der erste Bereich des optischen Elements eine erste refraktive Struktur aufweisen zum Brechen der Lichtstrahlen zur Ausbildung des ersten Strahlenbündels und der zweite Bereich des optischen Elements eine zweite refraktive Struktur aufweisen zum Brechen der Lichtstrahlen zur Ausbildung des zweiten Strahlenbündels. Dies ermöglicht insbesondere, dass Infrarotstrahlen sicher und/oder zuverlässig umgelenkt werden, zur Beleuchtung des einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen in dem Fahrzeug. Weiterhin können insbesondere Kosten, zum Beispiel bei der Herstellung, eingespart werden.
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In einer Weiterentwicklung kann das optische Element als diffraktives Element ausgebildet sein zum Beugen der Lichtstrahlen. Hierdurch können Infrarotstrahlen sicher und/oder zuverlässig zur Beleuchtung des einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen zur Bildung von Strahlenbündel umgelenkt bzw. gebeugt werden.
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Vorzugsweise kann das optische Element aus Kunststoff, insbesondere zumindest teilweise aus Acrylat mit einem UV aushärtenden Material, zum Beispiel aus PMMA und/oder PC, ausgebildet sein. Die Ausbildung des optischen Elements aus Kunststoff ermöglicht insbesondere die freie Formgestaltung des optischen Elements. Ferner kann das optische Element insbesondere kostengünstig, zum Beispiel mittels Spritzgussverfahren, hergestellt werden. Hierdurch kann insbesondere Aufwand, wie beispielsweise Kosten und/oder die Dauer der Herstellung, reduziert werden. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Kunststoff ist insbesondere, dass hierdurch Gewicht eingespart werden kann.
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In einer vorteilhaften Ausführung kann das optische Element einen weiteren, dritten Bereich zum Umlenken der Infrarotstrahlen aufweisen, wobei mittels des dritten Bereichs des optischen Elements aufweisend eine dritte optische Eigenschaft die an dem dritten Bereich umgelenkten Infrarotstrahlen ein drittes Strahlenbündel ausbilden zum Beleuchten eines dritten Fahrzeuginsassen. Hierdurch kann mittels der vorgeschlagenen Beleuchtungseinheit ein weiterer, dritter Fahrzeuginsasse sicher und/oder zuverlässig beleuchtet werden. Weiterhin kann hierdurch Platz für weitere Komponenten und somit Bauraum eingespart werden.
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In einer beispielhaften Ausführung kann die Leuchtquelle als LED oder als OLED ausgebildet sein. Hierdurch kann der verfügbare Bauraum optimal ausgenutzt werden. Weiterhin kann insbesondere Aufwand bei der Herstellung, zum Beispiel Kosten, eingespart werden. Die Verwendung einer LED oder einer OLED kann insbesondere die Gefahr einer Überhitzung der Beleuchtungseinheit reduzieren, wodurch insbesondere Funktionalität der Beleuchtungseinheit gewährleistet werden kann.
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Weiterhin vorgeschlagen wird eine Beobachtungsvorrichtung zum Beobachten eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs mit einer Beleuchtungseinheit zum Aussenden von Infrarotstrahlen in Richtung des einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen und mit einer Aufnahmeeinheit zum Aufnehmen von Infrarotstrahlen, wobei die von der Beleuchtungseinheit ausgesendeten Infrarotstrahlen an dem einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen reflektierbar sind und wobei die an dem einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen reflektierten Infrarotstrahlen in Richtung der Aufnahmeeinheit lenkbar sind.
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Die Beobachtungsvorrichtung kann auch als Beobachtungssystem, Driver Monitoring System und/oder als Insassenbeobachtungssystem bezeichnet werden kann. 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 oder eines Beifahrers oder 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.
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Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass mittels der Beleuchtungseinheit ein oder mehrere Fahrzeuginsassen sicher und/oder zuverlässig beleuchtet werden, sodass mittels einer Aufnahmeeinheit die von dem einen oder der mehreren beleuchten Fahrzeuginsassen zurückgestrahlten Infrarotstrahlen sicher und/oder zuverlässig aufgenommen werden können, sodass die Fahrzeuginsassen insbesondere beobachtet werden können. Hierdurch kann vorzugsweise sichergestellt werden, dass mehrere Bereiche in dem Fahrzeuginnenraum ausgeleuchtet und somit insbesondere beobachtet werden können. Ferner kann mittels des vorgeschlagenen Beobachtungssystem insbesondere Bauraum eingespart werden.
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In einer Weiterentwicklung kann die Beobachtungsvorrichtung eine Abdeckung umfassen, wobei das optische Element insbesondere an der Abdeckung angeordnet ist oder wobei das optische Element einstückig mit der Abdeckung ausgebildet ist. Hierdurch kann insbesondere Platz und somit Bauraum eingespart werden. Weiterhin kann Aufwand bei der Herstellung, wie beispielsweise Kosten und/oder die Herstellungsdauer reduziert werden.
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Vorzugsweise kann die Beobachtungsvorrichtung ein Gehäuse umfassen, wobei das Gehäuse und die Abdeckung einen abgeschlossenen Raum ausbilden und wobei die Beleuchtungseinheit und/oder die Aufnahmeeinheit in dem abgeschlossenen Raum angeordnet sind. Hierdurch kann insbesondere vermieden werden, dass Schmutz, wie beispielsweise Staub oder andere Partikel in den abgeschlossenen Raum eintreten und somit die Beleuchtungseinheit und/oder die Aufnahmeeinheit verschmutzen. Hierdurch kann insbesondere eine sichere und/oder zuverlässige Beleuchtung des einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen ermöglicht werden. Ferner kann hierdurch vorteilhafterweise eine sichere und/oder zuverlässige Aufnahme der zurückreflektierten Infrarotstrahlen ermöglicht werden.
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Weiterhin vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Beleuchten eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs mittels einer Beleuchtungseinheit mit den folgenden Schritten:
- Aussenden von Infrarotstrahlen mittels der Leuchtquelle der Beleuchtungseinheit,
- Umlenken der Infrarotstrahlen mittels des ersten Bereichs des optischen Elements zum Ausbilden des ersten Strahlenbündels, sodass die Infrarotstrahlen des ersten Strahlenbündels in Richtung des ersten Fahrzeuginsassen gelenkt werden,
- Umlenken der Infrarotstrahlen mittels des zweiten Bereichs des optischen Elements zum Ausbilden des zweiten Strahlenbündels, sodass die Infrarotstrahlen des zweiten Strahlenbündels in Richtung des zweiten Fahrzeuginsassen gelenkt werden.
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Weiterhin vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Beobachten eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs mittels einer Beobachtungsvorrichtung, mit den folgenden Schritten:
- Aussenden von Infrarotstrahlen mittels der Leuchtquelle der Beleuchtungseinheit,
- Umlenken der Infrarotstrahlen mittels des ersten Bereichs des optischen Elements zum Ausbilden des ersten Strahlenbündels, sodass die Infrarotstrahlen des ersten Strahlenbündels in Richtung des ersten Fahrzeuginsassen gelenkt werden,
- Umlenken der Infrarotstrahlen mittels des zweiten Bereichs des optischen Elements zum Ausbilden des zweiten Strahlenbündels, sodass die Infrarotstrahlen des zweiten Strahlenbündels in Richtung des zweiten Fahrzeuginsassen gelenkt werden,
- Aufnehmen der von dem einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen reflektierten und in Richtung der Aufnahmeeinheit gelenkten Infrarotstrahlen mittels der Aufnahmeeinheit.
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Vorteilhafterweise kann durch vorgeschlagenen Verfahren ein Fahrzeuginnenraum insbesondere zur Beobachtung der Fahrzeuginsassen optimal ausgeleuchtet werden. Somit können die Fahrzeuginsassen sicher und/oder zuverlässig beleuchtet und somit insbesondere beobachtet werden, wodurch vorteilhafterweise die Funktion von Fahrzeugsicherheitssystemen gewährleistet werden kann.
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Figurenliste
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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 Beleuchtungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine schematische Darstellung einer Beleuchtungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine schematische Darstellung einer Beobachtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 5 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Beobachtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 6 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Beleuchten eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 7 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Beobachten eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung:
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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 Innenraum 26 bzw. Fahrzeuginnenraum 26 auf, wobei in dem Innenraum 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, insbesondere eines Fahrers oder eines Beifahrers, oder den Müdigkeitszustand und/oder andere Vitalwerte des Fahrzeuginsassen 24 zu erfassen. Ferner kann beispielsweise eine Identität des Fahrzeuginsassen 24 erfasst werden.
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Zum Beobachten des Fahrzeuginsassen 24 weist die Beobachtungsvorrichtung 22 eine Beleuchtungseinheit 30 zum Aussenden von 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 Innenraum 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.
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Die Beleuchtungseinheit 30 ist insbesondere in Richtung des Fahrzeuginsassen 24 und somit in Richtung des Fahrzeugsitzes 28 gerichtet, um den Fahrzeuginsassen 24 mit Infrarotstrahlen anzustrahlen. Mit anderen Worten werden mittels der Beleuchtungseinheit 30 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.
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Die Aufnahmeeinheit 32 kann beispielsweise als Bildaufnahmeeinheit, zum Beispiel als 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 durchzufuhren, ohne dass der Fahrzeuginsasse 24 hell angeleuchtet und dadurch geblendet werden würde.
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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.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Beleuchtungseinheit 30 zum Beleuchten eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Beleuchtungseinheit 30 umfasst ein optisches Element 40 und eine Leuchtquelle 42 zum Aussenden von Infrarotstrahlen in Richtung des einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen. Die Beleuchtungseinheit 30 kann insbesondere in einer Beobachtungsvorrichtung gemäß der Beobachtungsvorrichtung gemäß 1 und/oder gemäß 4 und/oder gemäß 5 angeordnet sein.
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Das optische Element 40 weist in dieser vorteilhaften Ausführung zwei Bereiche 44, 46 zum Umlenken der Infrarotstrahlen 48 mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften auf. Mit anderen Worten lenkt das optische Element 40 die von der Leuchtquelle 42 ausgesendeten und auf das optische Element 40 auftreffenden Infrarotstrahlen 48 entsprechend der optischen Eigenschaft des jeweiligen Bereiches 44, 46 um. In dieser vorteilhaften Ausführung weist das optische Element 40 einen ersten Bereich 44 sowie einen zweiten Bereich 46 auf. Der erste Bereich 44 weist eine erste optische Eigenschaft und der zweite Bereich 46 weist eine zweite optische Eigenschaft auf. Mittels des ersten Bereichs 44 des optischen Elements 40 aufweisend die erste optische Eigenschaft bilden die an dem ersten Bereich 44 umgelenkten Infrarotstrahlen 48 ein erstes Strahlenbündel 50 aus zum Beleuchten eines ersten Fahrzeuginsassen. Mit anderen Worten werden die von der Leuchtquelle 42 ausgesendeten Infrarotstrahlen 48 mittels der ersten optischen Eigenschaft des ersten Bereichs 44 des optischen Elements 40 derart umgelenkt, dass sich das erste Strahlenbündel 50 ausbildet, wobei mittels des ersten Strahlenbündels 50 der erste Fahrzeuginsasse beleuchtet werden kann. Mittels des zweiten Bereichs 46 des optischen Elements 40 aufweisend die zweite optische Eigenschaft bilden die an dem zweiten Bereich 46 umgelenkten Infrarotstrahlen 48 ein zweites Strahlenbündel 52 aus zum Beleuchten eines zweiten Fahrzeuginsassen. Mit anderen Worten werden die von der Leuchtquelle 42 ausgesendeten Infrarotstrahlen 48 mittels der zweiten optischen Eigenschaft des zweiten Bereichs 46 des optischen Elements 40 derart umgelenkt, dass sich das zweite Strahlenbündel 52 ausbildet, wobei mittels des zweiten Strahlenbündels 52 der zweite Fahrzeuginsasse beleuchtet werden kann. Der erste Bereich 44 weist eine von dem zweiten Bereich 46 unterschiedliche optische Eigenschaft auf. Der zweite Bereich 46 weist eine von dem ersten Bereich 44 unterschiedliche optische Eigenschaft auf. Der erste Bereich 44 und der zweite Bereich 46 können gleich oder unterschiedlich groß ausgebildet sein. Die unterschiedlichen optischen Eigenschaften können in das optische Element eingebracht sein oder auf der Oberfläche des optischen Elements 40 aufgebracht sind angeordnet sein. Das erste Strahlenbündel 50 kann insbesondere einen ersten Bereich in einen Fahrzeuginnenraum ausleuchten, wobei das zweite Strahlenbündel 52 einen zweiten Bereich in einen Fahrzeuginnenraum ausleuchten kann. Insbesondere strahlen die Strahlenbündel 50, 52 in unterschiedlichen Winkeln von dem optischen Element 40 in Richtung der zu beleuchten den Fahrzeuginsassen Beispielsweise kann mittels des ersten Strahlenbündels 50 ein Fahrer und/oder ein Beifahrer des Fahrzeugs beleuchtet werden. Mittels des zweiten Strahlenbündels 52 kann insbesondere ein anderer Fahrzeuginsasse, zum Beispiel ein Beifahrer, oder die Rückbank des Fahrzeugs beleuchtet werden.
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Anstelle der Fahrzeuginsassen können auch bestimmte Bereiche in dem Fahrzeuginnenraum beleuchtet werden. Beispielsweise können die Fahrzeugsitze beleuchtet werden und/oder Gegenstände auf den Fahrzeugsitzen.
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Vorzugsweise weist das optische Element 40 eine erste Seite 54 und einer der ersten Seite 54 gegenüberliegende, zweite Seite 56 auf, wobei die zumindest zwei Bereiche 44, 46 zum Umlenken der Infrarotstrahlen auf der ersten Seite 54 angeordnet sind. Weiterhin sind in dieser vorteilhaften Ausführung die erste Seite 54 in Richtung der Leuchtquelle 42 und die zweite Seite 56 in Richtung des einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen, hier nicht dargestellt, angeordnet. Die erste Seite 54 und die zweite Seite 56 sind insbesondere flächig, insbesondere als Oberfläche, ausgebildet.
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Das optische Element 40 kann als refraktives, optisches Element zum Brechen der Lichtstrahlen ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das optische Element 40 als diffraktives, optisches Element zum Beugen der Lichtstrahlen ausgebildet sein. Beispielsweise kann das optische Element 40 holographische Eigenschaften aufweisen. Mit anderen Worten kann das optische Element 40 eine refraktive Struktur als optische Eigenschaft und/oder eine diffraktive Struktur als optische Eigenschaft aufweisen. In einer Weiterentwicklung kann das optische Element 40 beispielsweise einen Bereich mit einer refraktiven Struktur und einen weiteren Bereich mit einer diffraktiven Struktur aufweisen.
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Beispielsweise kann der erste Bereich 44 des optischen Elements 40 eine erste refraktive Struktur aufweisen zum Brechen der Lichtstrahlen 48 zur Ausbildung des ersten Strahlenbündels 50 und der zweite Bereich 46 des optischen Elements 40 kann eine zweite refraktive Struktur aufweist zum Brechen der Lichtstrahlen 48 zur Ausbildung des zweiten Strahlenbündels 52.
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Vorzugsweise kann das optische Element 40 zumindest teilweise aus einem refraktiven Material ausgebildet sein. Weiterhin kann das optische Element 40 aus Kunststoff, insbesondere zumindest teilweise aus Acrylat mit einem UV aushärtenden Material, ausgebildet sein.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Beleuchtungseinheit 30 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Beleuchtungseinheit 30 gemäß 3 kann gemäß der Beleuchtungseinheit gemäß 2 ausgebildet sein und gemäß 1 in einer Beobachtungsvorrichtung, somit zum Beispiel in einem Fahrzeug, angeordnet sein.
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Im Unterschied zu der Beleuchtungseinheit 30 gemäß 2 weist das optische Element 40 der Beleuchtungseinheit 30 gemäß 3 einen weiteren, dritten Bereich 58 zum Umlenken der Infrarotstrahlen 48 auf. Mittels des dritten Bereichs 58 des optischen Elements 40 aufweisend eine dritte, optische Eigenschaft bilden die an dem dritten Bereich 58 umgelenkten Infrarotstrahlen 48 ein drittes Strahlenbündel 60 aus zum Beleuchten eines weiteren, dritten Fahrzeuginsassen. Mit anderen Worten werden die von der Leuchtquelle 42 ausgesendeten Infrarotstrahlen 48 mittels der dritten optischen Eigenschaft des dritten Bereichs 58 des optischen Elements 40 derart umgelenkt, dass sich das dritte Strahlenbündel 60 ausbildet, wobei mittels des dritten Strahlenbündels 60 der dritte Fahrzeuginsasse beleuchtet werden kann.
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In einer Weiterentwicklung kann mittels des dritten Strahlenbündels 60 beispielsweise eine Rückbank des Fahrzeugs, insbesondere Teile der Rückbank oder die komplette Rückbank des Fahrzeugs, beleuchtet werden bzw. mit Infrarotstrahlen und somit mit Strahlenbündel in ausgeleuchtet werden.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 4 kann gemäß der Beobachtungsvorrichtung gemäß 1 ausgebildet sein. Weiterhin kann die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 4 gemäß der Beobachtungsvorrichtung gemäß 1 in einem Fahrzeug angeordnet sein.
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Die Beobachtungsvorrichtung 22 weist eine Aufnahmeeinheit 32 sowie eine Beleuchtungseinheit 30 auf. Die Beleuchtungseinheit 30 gemäß 4 kann gemäß der Beleuchtungseinheit 30 gemäß 2 oder 3 ausgebildet sein. Die Beleuchtungseinheit 30 gemäß 4 kann gemäß der Beleuchtungseinheit 30 gemäß 1 in einer Beobachtungsvorrichtung 22 und somit beispielsweise in einem Fahrzeug angeordnet sein.
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Die Beobachtungsvorrichtung 22 zum Beobachten eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs umfasst die Beleuchtungseinheit 30 zum Aussenden von Infrarotstrahlen in Richtung des einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen und weiterhin eine Aufnahmeeinheit 32 zum Aufnehmen von Infrarotstrahlen. Die von der Beleuchtungseinheit 30 ausgesendeten Infrarotstrahlen sind an dem einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen reflektierbar. Die an dem einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen reflektierten Infrarotstrahlen sind in Richtung der Aufnahmeeinheit lenkbar. Mit anderen Worten werden die ausgesendeten Infrarotstrahlen in den zumindest zwei Strahlenbündel in Richtung des Fahrzeuginsassen gelenkt, wobei zumindest ein Teil der Infrarotstrahlen an den Fahrzeuginsassen reflektiert werden und zur Aufnahmeeinheit 32 gelenkt werden. Die Aufnahmeeinheit 32 nimmt die reflektierten bzw. zurückreflektierten Infrarotstrahlen auf. Auf einer Recheneinheit können hierdurch insbesondere mittels eines Auswertungsalgorithmus die Fahrzeuginsassen beobachten bzw. deren Bewegungen auswerten werden.
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Weiterhin kann die Beobachtungsvorrichtung 22 eine Abdeckung 62 umfassen, wobei das optische Element 40 an der Abdeckung 62 angeordnet oder wobei das optische Element 40 einstückig mit der Abdeckung 62 ausgebildet sein kann. In dieser vorteilhaften Ausführung ist das optische Element 40 an der Abdeckung 62 angeordnet. Ferner umfasst die Beobachtungsvorrichtung 22 ein Gehäuse 64, wobei das Gehäuse 64 und die Abdeckung 62 einen abgeschlossenen Raum 66 ausbilden und wobei die Beleuchtungseinheit 30 und/oder die Aufnahmeeinheit 32 in dem abgeschlossenen Raum 66 angeordnet sind.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 20 mit einer Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß 5 kann gemäß der Beobachtungsvorrichtung gemäß 1 und/oder gemäß 4 ausgebildet sein.
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Die Beobachtungsvorrichtung 22 weist eine Aufnahmeeinheit 32 sowie eine Beleuchtungseinheit 30 auf. Die Beleuchtungseinheit 30 gemäß 5 kann gemäß der Beleuchtungseinheit 30 gemäß 2 oder 3 ausgebildet sein. Die Beleuchtungseinheit 30 gemäß 5 kann gemäß der Beleuchtungseinheit 30 gemäß 1 und/oder gemäß 4 in einer Beobachtungsvorrichtung 22 angeordnet sein.
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In dieser vorteilhaften Ausführung ist die Beobachtungsvorrichtung 22 an dem Fahrzeugdach 38 angeordnet. Hierdurch kann mit dem ersten Strahlenbündel 50 der erste Fahrzeuginsasse 24 beleuchtet werden, wobei sich der erste Fahrzeuginsasse 24 insbesondere auf den Sitzen im vorderen Bereich des Fahrzeugs 20 befindet. Zum Beispiel kann der erste Fahrzeuginsasse 24 ein Fahrer und/oder ein Beifahrer sein. Mit dem zweiten Strahlenbündels 52 kann insbesondere der zweite Fahrzeuginsasse 68 beleuchtet werden, wobei sich der zweite Fahrzeuginsasse 68 insbesondere auf den Sitzen im hinteren Bereich des Fahrzeugs 20 befindet, insbesondere auf der Rückbank. Der zweite Fahrzeuginsasse 68 kann beispielsweise ein Mitfahrer sein.
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Anstelle der Fahrzeuginsassen können auch bestimmte Bereiche in dem Fahrzeuginnenraum beleuchtet werden. Beispielsweise können die Fahrzeugsitze beleuchtet werden und/oder Gegenstände auf den Fahrzeugsitzen. Hierdurch können beispielsweise Gegenstände auf dem Fahrzeugsitz erkannt werden und in einer Weiterentwicklung mittels einer Erkennungssoftware identifiziert werden.
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6 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Verfahrens 70 zum Beleuchten eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das erste Verfahren 70 kann beispielsweise mittels bzw. auf einer Beleuchtungseinheit ausgeführt werden. Die Beleuchtungseinheit kann gemäß der Beleuchtungseinheit gemäß 2 oder 3 ausgebildet sein. Die Beleuchtungseinheit kann gemäß der Beleuchtungseinheit gemäß 1, gemäß 4 und/oder gemäß 5 in einer Beobachtungsvorrichtung, somit insbesondere in einem Fahrzeug, angeordnet sein.
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In einem ersten Schritt 72 des ersten Verfahrens 70 werden Infrarotstrahlen mittels der Leuchtquelle der Beleuchtungseinheit ausgesendet. Insbesondere werden die Infrarotstrahlen der Leuchtquelle in Richtung des optischen Elements der Beleuchtungseinheit ausgesendet. Insbesondere werden die Infrarotstrahlen in Richtung der ersten Seite des optischen Elements der Beleuchtungseinheit ausgesendet.
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In einem zweiten Schritt 74 des ersten Verfahrens 70 werden die Infrarotstrahlen mittels des ersten Bereichs des optischen Elements zum Ausbilden des ersten Strahlenbündels umgelenkt, sodass die Infrarotstrahlen des ersten Strahlenbündels in Richtung des ersten Fahrzeuginsassen gelenkt werden. Mit anderen Worten werden die auf den ersten Bereich des optischen Elements auftreffenden Infrarotstrahlen mittels der optischen Funktion des ersten Bereichs derart umgelenkt, dass ein erstes Strahlenbündel ausgebildet wird, mit welchem der erste Fahrzeuginsasse beleuchtet wird.
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In einem dritten Schritt 76 des ersten Verfahrens 70 werden die Infrarotstrahlen mittels des zweiten Bereichs des optischen Elements zum Ausbilden des zweiten Strahlenbündels umgelenkt, sodass die Infrarotstrahlen des zweiten Strahlenbündels in Richtung des zweiten Fahrzeuginsassen gelenkt werden. Mit anderen Worten werden die auf den zweiten Bereich des optischen Elements auftreffenden Infrarotstrahlen mittels der optischen Funktion des zweiten Bereichs derart umgelenkt, dass ein zweites Strahlenbündel ausgebildet wird, mit welchem der zweite Fahrzeuginsasse beleuchtet wird. Der zweite Schritt 74 des ersten Verfahrens 70 und der dritte Schritt 76 des ersten Verfahrens 70 können gleichzeitig ausgeführt werden. In einer alternativen Ausführung können diese Schritte auch hinter einer ausgeführt werden. In einer Weiterentwicklung kann in einem weiteren Schritt ein dritter Bereich in dem Fahrzeuginnenraum ausgeleuchtet werden, insbesondere mit einem dritten Strahlenbündel, wodurch insbesondere ein dritter Fahrzeuginsasse beleuchtet werden kann.
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7 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Verfahrens 78 zum Beobachten eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das zweite Verfahren 78 kann beispielsweise mittels bzw. auf einer Beobachtungsvorrichtung ausgeführt werden. Die Beobachtungsvorrichtung kann gemäß der Beobachtungsvorrichtung gemäß 1, gemäß 4 und/oder gemäß 5 ausgebildet sein. Die Beobachtungsvorrichtung weist eine Aufnahmeeinheit sowie eine Beleuchtungseinheit auf. Die Beleuchtungseinheit kann gemäß der Beleuchtungseinheit gemäß 2 oder 3 ausgebildet sein. Die Beleuchtungseinheit kann gemäß der Beleuchtungseinheit gemäß 1, gemäß 4 und/oder gemäß 5 in einer Beobachtungsvorrichtung, somit insbesondere in einem Fahrzeug, angeordnet sein.
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Das zweite Verfahren 78 weist insbesondere den ersten Schritt 72, den zweiten Schritt 74 und den dritten Schritt 76 gemäß des ersten Verfahrens 70 gemäß 6 auf. Mit anderen Worten entspricht der erste Schritt 72 des zweiten Verfahrens 78 dem ersten Schritt 72 des ersten Verfahrens 70 gemäß 6. Weiterhin entspricht der zweite Schritt 74 des zweiten Verfahrens 78 dem zweiten Schritt 74 des ersten Verfahrens 70 gemäß 6. Weiterhin entspricht der dritte Schritt 76 des zweiten Verfahrens 78 dem dritten Schritt 76 des ersten Verfahrens 70 gemäß 6.
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In einem vierten Schritt 80 des zweiten Verfahrens 78 werden die von dem einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen reflektierten und in Richtung der Aufnahmeeinheit gelenkten Infrarotstrahlen mittels der Aufnahmeeinheit aufgenommen. Mit anderen Worten werden die mittels der unterschiedlichen Strahlenbündel in Richtung der Fahrzeuginsassen gesendeten Infrarotstrahlen zumindest teilweise an den Fahrzeuginsassen reflektiert und somit insbesondere in Richtung der Aufnahmeeinheit gelenkt.
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Die aufgenommenen Infrarotstrahlen können insbesondere mittels einer Auswerteeinheit bzw. einer Recheneinheit, insbesondere mittels eines Auswertealgorithmus auf der Auswerteeinheit bzw. der Recheneinheit, derart ausgewertet werden, dass der eine oder die mehreren Fahrzeuginsassen beobachtet werden können. Hierdurch kann beispielsweise die Position des Körpers bzw. des Kopfes eines Fahrzeuginsassen ermittelt werden. Alternative oder zusätzlich können Bewegungen bzw. ein bestimmtes Verhalten der Fahrzeuginsassen identifiziert werden. Es können zum Beispiel unerlaubte Handlungen, wie beispielsweise unerlaubtes Rauchen in einem CarSharing Fahrzeug erkannt werden und bestimmte Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Weiterhin kann beispielsweise der Zustand in den Fahrzeuginnenraum analysiert werden und erkannt werden, ob insbesondere Gegenstände in dem Fahrzeug vergessen wurden oder eine Verschmutzung in dem Fahrzeug vorliegt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014214352 A1 [0002]
- GB 2536712 A [0003]