壳体装置和用于制造壳体装置的方法与流程

1.本发明涉及根据独立权利要求所述类型的一种尤其用于驾驶员观察系统的壳体装置以及一种用于制造尤其用于驾驶员观察系统的壳体装置的方法。


背景技术：

2.驾驶员观察系统用于监控驾驶员行为的和面部识别的不同功能。信号用于主动的/被动的安全功能以及舒适性功能。这样的系统被称为dms（驾驶员监控系统），该dms通常由摄像头和nir照明单元所构成。
3.除了原则上能够被安放在车辆中的不同位置处、比如被安置在a柱、方向盘或镜脚处的独立的系统之外，也存在对于被集成在组合仪表中的驾驶员观察摄像头和nir照明单元的需求。
4.由de 102 05 818 a1公开了一种用于电气设备的壳体，所述电气设备具有能够布置在所述壳体中的处于电路板上的电子线路。


技术实现要素：

5.面临这种背景，用在这里所介绍的方案来介绍一种尤其用于驾驶员观察系统的壳体装置。所述壳体装置在此具有图像记录单元、有弹性的固定元件、第一壳体元件以及覆盖元件。所述有弹性的固定元件在此布置在所述图像记录单元的背面与所述覆盖元件之间。此外，所述有弹性的固定元件被设立用于将所述图像记录单元尤其无应力地固定在所述第一壳体元件处。
6.通过所述壳体装置的这些组件的特殊的布置，为了将所述图像记录单元夹持在第一壳体元件处而施加到所述图像记录单元上的力均匀地被分布在所述图像记录单元上。由此，避免了局部的机械应力。此外，通过所述有弹性的固定元件，能够实现对于所述图像记录单元与所述壳体装置的另外的组件之间的不同的热膨胀的补偿。
7.所述第一壳体元件优选由金属、尤其是镁合金或铝合金或者由钢或者钢板来制成。作为替代方案，所述第一壳体元件能够由塑料、尤其由可导热的塑料制成。所述覆盖元件优选由金属、尤其是镁合金或铝合金或者由钢或者钢板制成。作为替代方案，所述覆盖元件能够由塑料、尤其由可导热的塑料制成。所述图像记录单元在此能够具有印刷电路板，除了另外的电子组件之外在所述印刷电路板上能够布置图像传感器并且能够在其上方布置镜头。“图像传感器”在此能够是指一种传感器，该传感器能够感测处于可见的和/或红外的（ir）范围内的光。
8.另外的优点从从属权利要求中得出。
9.在一种优选的实施方式中规定，所述有弹性的固定元件被设立用于衰减所述图像记录单元的振动。因为由于比如由车辆引起的并且经由所述壳体装置传递给图像记录单元的振动而可能出现图像记录品质的变差情况、尤其出现不清晰的图像。通过所述有弹性的固定元件，能够有效地吸收或者衰减这些振动、冲击和/或振荡。由此，能够以特别简单的方
式保持所述图像记录品质，由此保证所述驾驶员观察系统的功能可靠性。
10.此外有利的是，所述有弹性的固定元件被设计为可导热的结构并且被设立用于将热从所述图像记录元件导出。因为图像噪声通常随着所述图像记录单元的温度的增加并且由此随着图像传感器的温度的增加而上升，由此使对于图像信息的测评变得困难。通过这样的被动的冷却功能，对于像比如在夏天在机动车中可能出现的那样的较高的温度来说也能够保证图像记录品质。这也确保了所述驾驶员观察系统的功能可靠性。
11.在另一种实施方式中规定，所述有弹性的固定元件被构造为泡沫。“泡沫”在此能够是指塑料泡沫。优选所述泡沫被构造为可导热的结构。尤其所述导热性能够大约为0.4到0.8w/mk。所述泡沫在此能够以简单的方式比如通过轮廓冲裁被剪裁到正确的尺寸。由此能够使所需要的材料刚好与需求相匹配，由此能够节省材料、结构空间并且由此节省成本。尤其可导热的泡沫以有利的方式统一了下述优点：将所述图像记录单元几乎无应力地固定在所述第一壳体元件上、对所述图像记录单元进行减振并且将热从所述图像记录单元上或者从所述图像传感器上排出。
12.优选规定，所述覆盖元件如此被模制，以便至少部分地接纳所述有弹性的固定元件，并且所述覆盖元件被设立用于将所述有弹性的固定元件压紧到图像记录单元的背面上并且由此将所述图像记录单元尤其无应力地固定在第一壳体元件上。作为替代方案或补充方案，能够规定，所述有弹性的固定元件如此成形，以便至少部分地被接纳到覆盖元件中，并且所述覆盖元件被设立用于将有弹性的固定元件压紧到图像记录单元的背面上并且由此将所述图像记录单元尤其无应力地固定在第一壳体元件上。在此，所述有弹性的固定元件能够在装入到壳体装置中时在所述图像记录单元的真正的固定之前能够具有一种高度，该高度超过所述覆盖元件的模制的深度。由此能够有利地保证，在固定相应的壳体组件时所述有弹性的固定元件被压缩并且由此将基本上均匀的压力施加到所述图像记录单元的背面上。
13.在另一种实施方式中规定，所述覆盖元件借助于至少一个固定器件、尤其是借助于螺旋连接件尤其以能松开的方式被固定或者能够固定在第一壳体元件上。在此，使所述覆盖元件至少部分地与所述第一壳体元件进行直接的机械接触。由此，以简单的方式保证几乎无应力地将所述图像记录单元固定在第一壳体元件上。因为在这种实施方式中所述图像记录单元仅仅间接地通过被压缩的有弹性的固定元件被挤压到第一壳体元件上。作为替代方案或补充方案，所述覆盖元件在第一壳体元件上的固定能够通过粘贴、铆接、焊接、卡夹和/或热冲制来进行。
14.在另一种优选的实施方式中规定，所述图像记录单元借助于至少一个固定器件、尤其是借助于螺旋连接件尤其以能松开的方式被固定或者能够固定在第一壳体元件上。由此能够进行所述图像记录单元的尽可能低应力的固定。尤其能够通过所述至少一个固定器件仅仅在所述图像记录单元的一侧上进行固定。由此，还能够进行所述图像记录单元的由热引发的膨胀，而没有产生机械应力。此外，也还能够通过所述有弹性的固定元件进行部分的减振。
15.可选能够规定，所述图像记录单元和所述覆盖元件借助于相同的固定器件被固定在第一壳体元件上。
16.前面所提到的优点以相应的方式也适用于用来制造尤其根据前面所描述的实施
方式之一所述的壳体装置的方法。所述方法在此具有将图像记录单元和有弹性的固定元件如此布置在第一壳体元件与覆盖元件之间的步骤，使得所述有弹性的固定元件被定位在图像记录单元的背面与覆盖元件之间并且所述图像记录单元通过有弹性的固定元件尤其无应力地被固定在第一壳体元件上。
17.通过所述方法，能够紧凑地并且以特别简单且可靠的方式来制造所述壳体装置。
18.此外，能够规定，在所述布置的步骤之前如此模制所述覆盖元件，以便至少部分地接纳所述有弹性的固定元件，并且/或者使所述有弹性的固定元件如此得以成形，以便至少部分地被接纳到覆盖元件中。由此，在固定相应的壳体组件时所述有弹性的固定元件能够被压缩并且能够由此将基本上均匀的压力施加到图像记录单元的背面上，由此能够将所述图像记录单元几乎无应力地固定在第一壳体元件上。
19.在另一种实施方式中能够规定，借助于至少一个固定器件、尤其是借助于螺旋连接件将所述覆盖元件固定在第一壳体元件上。作为替代方案或补充方案，能够规定，借助于至少一个固定器件、尤其是借助于螺旋连接件将所述图像记录单元尤其以能松开的方式固定在第一壳体元件上。可选借助于相同的固定元件将所述图像记录单元和所述覆盖元件固定在第一壳体元件上。
附图说明
20.本发明的实施例在附图中示意性地示出并且在以下描述中进行详细解释。对于在不同的插图中所示出的并且起类似作用的元件来说使用相同的附图标记，其中放弃对于所述元件的重复的描述。
21.其中：图1示出了具有用于观察车辆乘员的装置的车辆的示意图；图2示出了按照一种实施例的壳体装置的示意图；图3示出了按照另一种实施例的壳体装置的示意性的分解图；图4示出了按照另一种实施例的壳体装置的示意图；图5示出了按照另一种实施例的壳体装置的示意图；图6示出了按照另一种实施例的壳体装置的示意图；图7示出了按照另一种实施例的壳体装置的示意图；图8示出了按照另一种实施例的壳体装置的示意图；图9示出了按照另一种实施例的壳体装置的示意图；图10示出了按照另一种实施例的壳体装置的示意图；图11示出了按照另一种实施例的壳体装置的示意图；并且图12示出了用于制造按照一种实施例的壳体装置的方法的流程图。
具体实施方式
22.如前面已经解释的那样，用本发明来说明一种尤其是用于驾驶员观察系统的壳体装置以及一种用于制造该壳体装置的方法，其中以有利的方式实现所述图像记录单元的几乎无应力的固定、所述图像记录单元的减振和/或所述图像记录单元的废热的有效的排出。
23.图1示出了车辆20、比如机动车、比如汽车的示意图，该车辆具有用于观察车辆乘
员24的观察装置22。所述车辆20尤其具有内部空间26，其中在所述内部空间26中尤其能够布置一个或者多个用于一个或者多个车辆乘员24的座椅28。此外，所述车辆20具有用于对车辆乘员24进行观察的观察装置22，其中所述观察装置22也能够被称为观察系统、驾驶员观察系统和/或乘员观察系统。所述观察装置22比如能够被构造用于检测车辆乘员24的、尤其是驾驶员24的或者副驾驶员的或者同车人的视向和/或头部的或者面部的或者眼睛的位置，或者检测车辆乘员24的疲劳状态和/或其它的活力值。此外，比如能够检测所述车辆乘员24的身份。
24.为了观察车辆乘员24，所述观察装置22具有图像记录单元30和用于发出红外辐射的照明单元32。所述观察装置22尤其能够布置在车辆20的仪表盘34和/或仪表板34中。在一种有利的实施方式中，所述观察装置22尤其能够布置在仪表盘34中的组合仪表中。作为替代方案或补充方案，所述观察装置22也能够布置在车辆20的内部空间26中的其它位置处、比如布置在车顶38处、布置在后视镜处或者布置在车辆20的柱处、比如布置在a柱和/或b柱处。
25.所述照明装置32尤其对准车辆乘员24的方向并且由此对准车辆座椅28的方向，以用于用红外辐射来照射车辆乘员24。换句话说，借助于所述照明装置32朝车辆乘员24的方向发出红外辐射。所述照明装置32比如能够被构造为发光单元、发光元件、发光二极管、led、oled和/或激光二极管并且/或者具有发光单元、发光元件、发光二极管、led、oled和/或激光二极管。
26.所述图像记录单元30比如能够被构造为摄像头、尤其是被构造为红外摄像头模块，其中所述图像记录单元30对准车辆乘员24的方向并且由此对准车辆座椅28的方向，以用于以视觉的方式来检测车辆20的车辆乘员24。由于被构造为红外摄像头模块而也能够在夜晚在没有照亮车辆乘员24并且由此使其目炫的情况下实施观察。所述图像记录单元30能够被构造用于记录光线。比如，所述借助于照明单元32发出的光线能够借助于图像记录单元30来记录。由此，尤其能够观察所述车辆内部空间26或者车辆乘员24。
27.此外，所述观察装置22具有控制单元36或者测评单元36或者计算单元36，以用于操控照明单元32和/或图像记录单元30并且/或者用于处理借助于图像记录单元30所记录的数据。换句话说，所述观察装置22也能够被称为驾驶员观察系统或者说驾驶员监控系统（driver monitoring system）或者dms。这个观察装置优选包括摄像头和nir照明单元，其中nir被称为红外或者近红外。所述观察装置22或者多个观察装置22也比如能够被构造为独立系统，该独立系统能够被安放在车辆中的不同位置处、比如被安放在a柱、方向盘或镜脚处。作为替代方案，一个或者多个观察装置22也能够布置在车辆20的组合仪表中。驾驶员观察系统用于对驾驶员行为的和面部识别的不同功能进行监控。所述信号能够用于主动的和/或被动的安全功能并且用于舒适性功能。
28.在图2中示出了按照一种实施例的用于观察装置22的壳体装置100的示意性的立体图。在前侧处（上图）所述壳体装置100除了第一壳体元件104之外还具有在前方的覆盖件102，它们比如通过螺旋连接件129机械地彼此连接。此外，所述壳体装置100具有ir过滤元件106，该ir过滤元件基本上完全覆盖在前方的覆盖件102的在前方的外侧面并且比如被粘贴到所述在前方的覆盖件102上。所述ir过滤元件106比如能够由塑料制成，其中所述塑料对ir辐射来说基本上是透明的。所述在前方的覆盖件102具有开口103，通过所述开口比如
作为ir-led-模块120来设计的照明单元32能够比如朝驾驶员24的方向发射ir辐射并且镜头180作为图像记录单元30的一部分能够检测由驾驶员24反射的ir辐射。
29.在上图的下方示出了所述壳体装置100的背面的示意性的立体图。在所述第一壳体元件104的背面的外侧面上可以看出作为设备插头来设计的电接头140，该电接头延伸到所述壳体装置100的里面并且在那里与布置在其中的另外的壳体元件在机械和/或信号技术方面相连接。所述电接头140在此为了使与外部的插头的插塞连接稳定而可选能够从第一壳体元件104的背面伸出来。此外，所述第一壳体元件104具有（未示出的）留空部105，该留空部基本上完全被覆盖元件118所覆盖。所述覆盖元件118布置在这里同样未示出的图像记录单元30的上方。所述覆盖元件118能够通过螺钉130被固定在第一壳体元件104上。所述第一壳体元件104同样能够比如借助于螺旋连接件129与所述在前方的覆盖件102固定在一起。
30.在图3中示出了按照另一种实施例的壳体装置100的示意性的分解图。电路板108借助于螺旋连接件129被固定在所述第一壳体元件104上。所述在前方的覆盖件102同样借助于螺旋连接件129与第一壳体元件104旋紧在一起。所述ir过滤元件106借助于焊接方法、比如借助于激光焊接或者超声波焊接被固定于所述在前方的覆盖件102的端侧上。作为替代方案或补充方案，所述ir过滤元件106能够被粘贴或者被卡夹到所述在前方的覆盖件102上或者与其一起热冲制。图像记录单元30被安放或者被布置到所述第一壳体元件104的留空部105中，使得所述图像记录单元30的印刷电路板182基本上完全覆盖所述留空部105并且所述图像记录单元30的镜头180穿过电路板108中的开口103直至突出穿过所述在前方的覆盖件102中的开口103。所述图像记录单元30的印刷电路板182通过覆盖元件118被固定在第一壳体元件104上，方法是：将有弹性的固定元件110布置在所述图像记录单元30或者所述印刷电路板182与覆盖元件之间，所述有弹性的固定元件110将覆盖元件118的挤压力均匀地分布到图像记录单元30上。所述覆盖元件118基本上完全覆盖图像记录单元30。所述覆盖元件118比如能够通过螺钉130与第一壳体元件104固定在一起。所述图像记录单元30能够额外地通过螺钉130与第一壳体元件104固定在一起。
31.在图4中示出了按照另一种实施例的壳体装置100的一部分的示意图。在上方部分中以分解图示出了所述图像记录单元30连同印刷电路板182和镜头180、所述有弹性的固定元件110、所述覆盖元件118以及两根螺钉130。所述覆盖元件118在此如此被模制，使得所述比如通过轮廓冲裁来剪裁的有弹性的固定元件110嵌合到这个模制部中。
32.在左下部分中示出了所述壳体装置100的背面。在此，所述覆盖元件118在一侧上用两个螺钉130并且在另一个对置侧上用卡夹连接件119被固定在第一壳体元件104上。
33.在右下部分中示出了所述壳体装置100的前面。在此，所述图像记录单元30被装配入第一壳体元件104的留空部105中并且在背面通过布置在图像记录单元30与覆盖元件118之间的有弹性的固定元件110被挤压到第一壳体元件104上并且由此得到固定。
34.在图5中示出了按照另一种实施例的壳体装置100的水平的横截面的示意图。在此，还再次示出了由第一壳体元件104、图像记录单元30、有弹性的固定元件110和覆盖元件130构成的彼此先后相随的布置结构。在该实施例中，将同样的螺钉130不仅用于将图像记录单元30在一侧上固定在第一壳体元件104上而且用于将覆盖元件118固定在第一壳体元件104上。
35.在图6到图9中示出了按照另外的实施例的、来自图5的壳体装置100的水平的横截面的简化的示意图。所有图示的共同点是所述作为可导热的泡沫110a来构成的有弹性的固定元件110。在图6中通过向下的短箭头150来表明，所述覆盖元件118所利用的将泡沫110a朝第一壳体元件104的方向挤压的力通过所述泡沫110a基本上均匀地分布到图像记录元件30的背面上。由此，所述图像记录元件30基本上无应力地被固定在第一壳体元件104上。
36.在图7中额外地示出了所述图像记录单元30的图像传感器184。为了保证所述图像传感器184的图像记录品质，必须将在所述图像记录单元30中或者在所述壳体装置之内产生的热有效地排出。这通过所述泡沫110a来进行，该泡沫将所述热有效地分布在该泡沫110a中（通过长箭头151来表明）并且输出给覆盖元件118（通过垂直向上的短箭头152来表明）。
37.在图8中通过水平的双箭头153来表明，所述图像记录元件30本身在通过螺钉130在一侧上机械地固定在第一壳体元件104上时能够根据温度朝侧面自由地膨胀或收缩。
38.在图9中通过垂直的双箭头154来表明图像记录元件从静止位置中偏移出来的情况，所述偏移通过从外部引发的振动、冲击和/或振荡所引起。这种单侧的偏移通过所述泡沫110a来吸收并且由此被限制到最小程度。这对图像记录品质产生积极影响。
39.在图10中示出了按照另一种实施方式的、来自图5的壳体装置100的水平的横截图的示意图。在此，所述图像记录单元30并非通过螺钉130来机械地与第一壳体元件104相连接，而是仅仅通过泡沫110a被挤压到第一壳体元件104上。所述泡沫110a又通过覆盖元件118被压缩并且被挤压到图像记录单元30上。所述覆盖元件118在此在一侧上通过螺钉130并且在另一侧上通过卡夹连接件119与第一壳体元件104机械地连接。
40.作为替代方案，所述覆盖元件118能够如在图11中示意性地示出的那样通过被安置在该覆盖元件118上的两侧上的螺钉130被固定在第一壳体元件104上。通过这种在图10和11中所示出的布置结构，来实现特别有利地均匀地将力分布到所述图像记录单元30上的结果。
41.在图12中示出了按照一种实施例的用于制造壳体装置100的方法200的流程图。所述方法200具有将图像记录单元30和有弹性的固定元件110如此布置在第一壳体元件104与覆盖元件118之间的步骤202，使得所述有弹性的固定元件110被定位在图像记录单元30的背面与覆盖元件118之间，并且所述图像记录单元30通过有弹性的固定元件110尤其无应力地被固定在第一壳体元件104上。
42.可选在所述布置的步骤202之前进行步骤201，在该步骤201中如此模制所述覆盖元件118，以便至少部分地接纳有弹性的固定元件110并且/或者在该步骤201中所述有弹性的固定元件110如此得以成形，以便至少部分地被接纳到覆盖元件118中。

技术特征：
1.尤其用于驾驶员观察系统（22）的壳体装置（100），该壳体装置具有：-图像记录单元（30），-有弹性的固定元件（110），-第一壳体元件（104），以及-覆盖元件（118），其特征在于，所述有弹性的固定元件（110）布置在所述图像记录单元（30）的背面与所述覆盖元件（118）之间，并且被设立用于将所述图像记录单元（30）尤其无应力地固定在所述第一壳体元件（104）上。2.根据权利要求1所述的壳体装置（100），其特征在于，所述有弹性的固定元件（110）被设立用于衰减所述图像记录单元（30）的振动。3.根据权利要求1或2所述的壳体装置（100），其特征在于，所述有弹性的固定元件（110）被设计为可导热的结构，并且被设立用于将热从所述图像记录单元（30）导出。4.根据权利要求1到3中任一项所述的壳体装置（100），其特征在于，所述有弹性的固定元件（110）被构造为泡沫（110a）、尤其被构造为塑料泡沫。5.根据前述权利要求中任一项所述的壳体装置（100），其特征在于，所述覆盖元件（118）如此被模制，以便至少部分地接纳所述有弹性的固定元件（110），并且/或者所述有弹性的固定元件（110）如此成形，以便至少部分地被接纳到所述覆盖元件（118）中，并且所述覆盖元件（118）被设立用于将所述有弹性的固定元件（110）压紧到所述图像记录单元（30）的背面处并且由此将所述图像记录单元（30）尤其无应力地固定在所述第一壳体元件（104）处。6.根据前述权利要求中任一项所述的壳体装置（100），其特征在于，所述覆盖元件（118）借助于至少一个固定器件、尤其是借助于螺旋连接件（130）尤其以能松开的方式被固定在所述第一壳体元件（104）处。7.根据前述权利要求中任一项所述的壳体装置（100），其特征在于，所述图像记录单元（30）借助于至少一个固定器件、尤其是借助于螺旋连接件（130）尤其以能松开的方式被固定在所述第一壳体元件（104）处。8.用于制造尤其根据前述权利要求中任一项所述的壳体装置（100）的方法（200），该方法具有以下步骤：-将图像记录单元（30）和有弹性的固定元件（110）如此布置（202）在第一壳体元件（104）与覆盖元件（118）之间，使得所述有弹性的固定元件（110）被定位在所述图像记录单元（30）的背面与所述覆盖元件（118）之间，并且所述图像记录单元（30）通过所述有弹性的固定元件（110）尤其无应力地被固定在所述第一壳体元件（104）处。9.根据权利要求8所述的方法（200），其特征在于，在所述布置的步骤（202）之前如此模制所述覆盖元件（118），以便至少部分地接纳所述有弹性的固定元件（110），并且/或者所述有弹性的固定元件（110）如此得以成形，以便至少部分地被接纳到所述覆盖元件（118）中。10.根据权利要求8或9所述的方法（200），其特征在于，借助于至少一个固定器件、尤其是借助于螺旋连接件（130）将所述覆盖元件（118）固定在所述第一壳体元件（104）处。

技术总结
本发明涉及一种尤其用于驾驶员观察系统的壳体装置，该壳体装置具有图像记录单元、有弹性的固定元件、第一壳体元件以及覆盖元件，其中所述有弹性的固定元件布置在所述图像记录单元的背面与所述覆盖元件之间并且被设立用于将所述图像记录单元尤其无应力地固定在所述第一壳体元件上。所述第一壳体元件上。所述第一壳体元件上。


技术研发人员：伯克哈特
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2022/3/8