DE102020208489A1 - Housing device and method for manufacturing a housing device - Google Patents

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Tobias Kraemer
Petra Hoffmann
Volker Burkhardt
Simone Oberndoerfer
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäusevorrichtung, insbesondere für ein Fahrerbeobachtungssystem, aufweisend eine vordere Abdeckung, eine hintere Abdeckung und eine Leiterplatte zur Anbindung an eine Bildaufnahmeeinheit, wobei die Leiterplatte zwischen der vorderen Abdeckung und der hinteren Abdeckung derart angeordnet ist, dass ein vorderer Zwischenraum zwischen der vorderen Abdeckung und der Leiterplatte und ein hinterer Zwischenraum zwischen der Leiterplatte und der hinteren Abdeckung ausgebildet werden und dass ein vorderer Abstand zwischen der vorderen Abdeckung und der Leiterplatte kleiner ist als ein hinterer Abstand zwischen der Leiterplatte und der hinteren Abdeckung..The invention relates to a housing device, in particular for a driver monitoring system, having a front cover, a rear cover and a printed circuit board for connection to an image recording unit, the printed circuit board being arranged between the front cover and the rear cover in such a way that a front gap between the front cover and the circuit board and a rear space between the circuit board and the back cover are formed, and that a front distance between the front cover and the circuit board is smaller than a rear distance between the circuit board and the back cover..

Description

Die Erfindung geht aus von einer Gehäusevorrichtung, insbesondere für ein Fahrerbeobachtungssystem, und einem Verfahren zum Herstellen einer Gehäusevorrichtung, insbesondere für ein Fahrerbeobachtungssystem, nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention is based on a housing device, in particular for a driver monitoring system, and a method for producing a housing device, in particular for a driver monitoring system, according to the species of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Fahrerbeobachtungssysteme dienen zur Überwachung von verschiedenen Funktionen des Fahrerverhaltens und der Gesichtserkennung. Die Signale werden für aktive/passive Sicherheitsfunktionen, sowie Komfortfunktionen verwendet. Solche Systeme werden als DMS (Driver Monitoring System) bezeichnet, die in der Regel aus einer Kamera und NIR-Beleuchtungseinheiten bestehen.Driver monitoring systems are used to monitor various functions of driver behavior and facial recognition. The signals are used for active/passive safety functions and convenience functions. Such systems are called DMS (Driver Monitoring System), which usually consist of a camera and NIR lighting units.

Neben Standalone-Systemen, die prinzipiell an verschiedenen Stellen im Fahrzeug platziert werden können, beispielsweise an einer A-Säule, Lenkrad oder Spiegelfuß, besteht auch ein Bedarf an in ein Kombiinstrument integrierten Fahrerbeobachtungskameras und NIR-Beleuchtungseinheiten.In addition to standalone systems, which can in principle be placed in various places in the vehicle, for example on an A-pillar, steering wheel or mirror base, there is also a need for driver observation cameras and NIR lighting units integrated into an instrument cluster.

Aus der DE 102 05 818 A1 ist ein Gehäuse für ein elektrisches Gerät mit einer im Gehäuse anordenbaren elektronischen Schaltung auf einer Leiterplatte offenbart.From the DE 102 05 818 A1 discloses a housing for an electrical device with an electronic circuit that can be arranged in the housing on a printed circuit board.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Vor diesem Hintergrund wird mit dem hier vorgestellten Ansatz eine Gehäusevorrichtung, insbesondere für ein Fahrerbeobachtungssystem, vorgestellt. Die Gehäusevorrichtung weist hierbei eine vordere Abdeckung, eine hintere Abdeckung, sowie eine Leiterplatte zur Anbindung an eine Bildaufnahmeeinheit auf. Die Leiterplatte ist hierbei zwischen der vorderen Abdeckung und der hinteren Abdeckung derart angeordnet, dass ein vorderer Zwischenraum zwischen der vorderen Abdeckung und der Leiterplatte und ein hinterer Zwischenraum zwischen der Leiterplatte und der hinteren Abdeckung ausgebildet werden und dass ein vorderer Abstand zwischen der vorderen Abdeckung und der Leiterplatte kleiner ist als ein hinterer Abstand zwischen der Leiterplatte und der hinteren Abdeckung. Die vordere Abdeckung ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt. Alternativ kann die vordere Abdeckung aus Metall, insbesondere aus einer Magnesium- oder Aluminiumlegierung oder aus Stahl, gefertigt sein. Die hintere Abdeckung ist vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus einer Magnesium- oder Aluminiumlegierung oder aus Stahl, gefertigt. Alternativ kann die hintere Abdeckung aus Kunststoff, insbesondere aus einem wärmeleitfähigen Kunststoff, gefertigt sein.Against this background, a housing device, in particular for a driver monitoring system, is presented with the approach presented here. In this case, the housing device has a front cover, a rear cover and a printed circuit board for connection to an image recording unit. Here, the circuit board is arranged between the front cover and the back cover in such a way that a front space is formed between the front cover and the circuit board and a rear space is formed between the circuit board and the back cover, and that a front space is formed between the front cover and the Circuit board is smaller than a back clearance between the circuit board and the back cover. The front cover is preferably made of plastic. Alternatively, the front cover can be made from metal, in particular from a magnesium or aluminum alloy or from steel. The rear cover is preferably made of metal, in particular of a magnesium or aluminum alloy or of steel. Alternatively, the rear cover can be made of plastic, in particular of a thermally conductive plastic.

Durch die besondere Anordnung dieser Komponenten der Gehäusevorrichtung kann der Bauraum minimiert bzw. ein von der Gehäusevorrichtung umschlossenes Volumen optimal ausgenutzt werden. So können weitere Komponenten des Fahrerbeobachtungssystems, wie beispielsweise niedrigbauende elektrische, optische und/oder mechanische Einheiten in dem vorderen Zwischenraum platziert bzw. angeordnet werden und hochbauende elektrische, optische und/oder mechanische Einheiten in dem hinteren Zwischenraum platziert bzw. angeordnet werden. Hierdurch werden der vordere Zwischenraum und der hintere Zwischenraum effektiv ausgenutzt.Due to the special arrangement of these components of the housing device, the installation space can be minimized or a volume enclosed by the housing device can be optimally utilized. Further components of the driver monitoring system, such as low-profile electrical, optical and/or mechanical units, can be placed or arranged in the front space and high-profile electrical, optical and/or mechanical units can be placed or arranged in the rear space. This effectively utilizes the front space and the rear space.

Unter elektrischen Komponenten können beispielsweise, insbesondere auf der Leiterplatte angeordnete, Kondensatoren, Induktivitäten und/oder Widerstände verstanden werden. Unter optischen Komponenten können beispielsweise Linsen und/oder Objektive verstanden werden. Unter mechanischen Komponenten können beispielsweise Linsen- und/oder Objektivhalterungen oder dergleichen verstanden werden. Unter niedrigbauenden Einheiten können hierbei flache Bauteile oder zumindest Bauteile mit einer Höhe verstanden werden, die kleiner oder gleich dem vorderen Abstand ist. Unter hochbauenden Einheiten können hierbei Bauteile mit einer Höhe verstanden werden, die größer als der vordere Abstand und kleiner oder gleich dem hinteren Abstand ist.Electrical components can be understood to mean, for example, capacitors, inductors and/or resistors, in particular those arranged on the printed circuit board. Optical components can be understood to mean, for example, lenses and/or objective lenses. Mechanical components can be understood to mean, for example, lens and/or objective mounts or the like. In this case, low-construction units can be understood to mean flat components or at least components with a height that is less than or equal to the front distance. High-rise units can be understood here as components with a height that is greater than the front distance and less than or equal to the rear distance.

Weitere Vorteile ergeben sich aus dem Unteransprüchen.Further advantages result from the dependent claims.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Verhältnis zwischen dem vorderen Abstand und dem hinteren Abstand höchstens 40 zu 60, bevorzugt höchstens 30 zu 70, besonders bevorzugt höchstens 20 zu 80 und ganz besonders bevorzugt höchstens 10 zu 90, beträgt. Hierdurch kann eine besonders günstige Ausnutzung des Bauraums erreicht werden.In a preferred embodiment it is provided that a ratio between the front distance and the rear distance is at most 40:60, preferably at most 30:70, particularly preferably at most 20:80 and very particularly preferably at most 10:90. As a result, a particularly favorable utilization of the installation space can be achieved.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Gehäusevorrichtung eine Bildaufnahmeeinheit aufweist und die hintere Abdeckung eine Aussparung zur Aufnahme der Bildaufnahmeeinheit aufweist. Hierbei ist vorgesehen, dass die Bildaufnahmeeinheit hinter der hinteren Abdeckung angeordnet ist und wenigstens bereichsweise durch die Aussparung in den hinteren Zwischenraum der Gehäusevorrichtung hineinragt. Die Bildaufnahmeeinheit kann hierbei eine Platine aufweisen, auf welcher neben weiterer Elektronikkomponenten ein Bildsensor und darüber ein Objektiv angeordnet ist. Unter einem Bildsensor kann hierbei ein Sensor verstanden werden, der Licht im sichtbaren und/oder infraroten (IR) Bereich sensieren kann. Die Platine kann hierbei die Aussparung der hinteren Abdeckung wenigstens bereichsweise oder vollständig überdecken. Der Bildsensor und das darüber angeordnete Objektiv ragen dabei wenigstens in den hinteren Zwischenraum. Fakultativ kann vorgesehen sein, dass das Objektiv durch eine weitere Aussparung in der Leiterplatte hindurch bis hin zur vorderen Abdeckung ragt. Die vordere Abdeckung kann ebenfalls eine Aussparung aufweisen, durch welche das Objektiv hindurch ragt, sodass Licht bzw. IR-Strahlung in das Objektiv und somit auf den Bildsensor gelangen kann. Durch diese Anordnung kann eine kompakte Bauform der Gehäusevorrichtung ohne überstehende Bauteile gewährleistet werden.Furthermore, it is advantageous if the housing device has an image pickup unit and the rear cover has a recess for accommodating the image pickup unit. It is provided here that the image recording unit is arranged behind the rear cover and protrudes at least in some areas through the cutout into the rear intermediate space of the housing device. In this case, the image recording unit can have a printed circuit board on which, in addition to further electronic components, an image sensor and a lens above it are arranged. In this context, an image sensor can be understood to mean a sensor that can sense light in the visible and/or infrared (IR) range. The board can in this case the recess of the rear cover at least partially or cover completely. The image sensor and the lens arranged above it protrude at least into the rear intermediate space. It can optionally be provided that the objective protrudes through a further recess in the printed circuit board up to the front cover. The front cover can also have a recess through which the lens protrudes, so that light or IR radiation can get into the lens and thus onto the image sensor. This arrangement ensures a compact design of the housing device without protruding components.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bildaufnahmeeinheit eine weitere Abdeckung aufweist, welche hinter der Bildaufnahmeeinheit angeordnet ist und welche die Bildaufnahmeeinheit und/oder die Aussparung der hinteren Abdeckung wenigstens bereichsweise überdeckt. Die weitere Abdeckung kann beispielsweise aus Metall, insbesondere aus einer Magnesium- oder Aluminiumlegierung oder aus Stahl, gefertigt sein und vorzugsweise als Blech vorliegen. Alternativ kann die weitere Abdeckung aus Kunststoff, insbesondere aus einem wärmeleitfähigen Kunststoff, gefertigt sein. Hierdurch kann die weitere Abdeckung sowohl mechanisch stabil und thermisch leitfähig als auch besonders dünn ausgebildet sein, wodurch die kompakte Bauform der Gehäusevorrichtung erhalten bleibt bzw. unterstützt wird.In a further embodiment it is provided that the image recording unit has a further cover which is arranged behind the image recording unit and which at least partially covers the image recording unit and/or the recess of the rear cover. The additional cover can be made, for example, from metal, in particular from a magnesium or aluminum alloy or from steel, and can preferably be in the form of sheet metal. Alternatively, the further cover can be made of plastic, in particular of a thermally conductive plastic. As a result, the additional cover can be designed to be both mechanically stable and thermally conductive and also particularly thin, as a result of which the compact design of the housing device is maintained or supported.

Bevorzugt weist die Gehäusevorrichtung einen elektrischen Anschluss auf, wobei der elektrische Anschluss als ein Steckverbinder, insbesondere als ein Gerätestecker, ausgestaltet ist, welcher sich von einer Rückseite der hinteren Abdeckung im Wesentlichen bis zu der Leiterplatte im hinteren Zwischenraum erstreckt. Fakultativ kann der Steckverbinder zusätzlich noch aus der hinteren Abdeckung aus der Gehäusevorrichtung herausragen. Durch diese Anordnung wird jedoch gewährleistet, dass der Steckverbinder nicht oder zumindest nicht besonders weit aus der Gehäusevorrichtung herausragt. Hierdurch können die elektrischen Komponenten im Inneren der Gehäusevorrichtung signaltechnisch an periphere Geräte angeschlossen und/oder mit elektrischer Energie versorgt werden, ohne negative Auswirkungen auf die kompakte Bauform der Gehäusevorrichtung zu nehmen.The housing device preferably has an electrical connection, the electrical connection being designed as a plug connector, in particular as a device plug, which extends from a rear side of the rear cover essentially to the printed circuit board in the rear intermediate space. Optionally, the connector can also protrude from the rear cover of the housing device. However, this arrangement ensures that the plug connector does not protrude, or at least does not protrude particularly far, out of the housing device. As a result, the electrical components inside the housing device can be connected to peripheral devices for signaling purposes and/or supplied with electrical energy without having a negative impact on the compact design of the housing device.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn zur Fixierung der vorderen Abdeckung, der hinteren Abdeckung, der Leiterplatte, der Bildaufnahmeeinheit, der weiteren Abdeckung und/oder des elektrischen Anschlusses zueinander und/oder an der Gehäusevorrichtung Fixierelementaufnahmeeinheiten zur wenigstens teilweisen Aufnahme von Fixierelementen vorgesehen sind. Hierbei sind die Fixierelementaufnahmeeinheiten im Wesentlichen in dem hinteren Zwischenraum angeordnet. Die Fixierelementaufnahmeeinheiten können vorzugsweise als Schraubdome ausgestaltet sein. Die Fixierelemente können vorzugsweise als Schrauben ausgebildet sein. Hierdurch können die Fixierelementaufnahmeeinheiten entsprechend groß bzw. lang dimensioniert und somit mechanisch besonders stabil ausgelegt werden, ohne dass sich an der kompakten Bauform etwas ändert.Furthermore, it is advantageous if fixing element receiving units for at least partially receiving fixing elements are provided for fixing the front cover, the rear cover, the circuit board, the image recording unit, the further cover and/or the electrical connection to one another and/or to the housing device. In this case, the fixing element receiving units are essentially arranged in the rear intermediate space. The fixing element receiving units can preferably be designed as screw bosses. The fixing elements can preferably be designed as screws. As a result, the fixing element receiving units can be dimensioned to be correspondingly large or long and thus be designed to be particularly stable mechanically, without anything changing in the compact design.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gehäusevorrichtung ein IR-Filterelement aufweist, welches vor der vorderen Abdeckung oder zwischen der vorderen Abdeckung und der Leiterplatte angeordnet ist. Unter einem IR-Filterelement kann hierbei ein für InfrarotStrahlung, insbesondere für Nahinfrarot-Strahlung, im Wesentlichen transparentes Medium verstanden werden. Das IR-Filterelement kann aus einem Kunststoff, insbesondere aus PC oder PMMA, oder aus einem mineralischen Glas gefertigt sein und in Form einer Platte oder eines Plättchens vorliegen. Alternativ kann das IR-Filterelement aus einem Verbund aus einer Glasplatte und einer Kunststofffolie gefertigt sein. Durch das IR-Filterelement kann IR-Licht von IR-LEDs aus dem Inneren der Gehäusevorrichtung nach Außen gelangen, um einen bestimmten Bereich, insbesondere einen Fahrer eines Fahrzeugs, mit IR-Strahlung zu bestrahlen. Die von dem bestimmten bestrahlten Bereich, bzw. vom Fahrer reflektierte IR-Strahlung kann ebenfalls das IR-Filterelement passieren und so vorteilhafter Weise in das Innere der Gehäusevorrichtung, insbesondere in das Objektiv und auf den Bildsensor gelangen.In a preferred embodiment it is provided that the housing device has an IR filter element which is arranged in front of the front cover or between the front cover and the circuit board. An IR filter element can be understood to mean a medium that is essentially transparent to infrared radiation, in particular to near-infrared radiation. The IR filter element can be made from a plastic, in particular from PC or PMMA, or from a mineral glass and can be in the form of a plate or a small plate. Alternatively, the IR filter element can be made from a combination of a glass plate and a plastic film. IR light from IR LEDs can pass through the IR filter element from the inside of the housing device to the outside in order to irradiate a specific area, in particular a driver of a vehicle, with IR radiation. The IR radiation reflected by the specific irradiated area or by the driver can also pass through the IR filter element and thus advantageously reach the interior of the housing device, in particular the lens and the image sensor.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das IR-Filterelement und die vordere Abdeckung als eine einstückige Einheit ausgebildet sind. Hierdurch kann ein Bauteil eingespart werden, was sich positiv auf das Gewicht und den Bauraum der Gehäusevorrichtung auswirkt.Furthermore, it is advantageous if the IR filter element and the front cover are designed as a one-piece unit. As a result, one component can be saved, which has a positive effect on the weight and the installation space of the housing device.

Die zuvor genannten Vorteile gelten in entsprechender Weise auch für ein Verfahren zum Herstellen einer Gehäusevorrichtung, insbesondere nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Das Verfahren weist hierbei einen Schritt des Anordnens einer vorderen Abdeckung, einer hinteren Abdeckung, und einer Leiterplatte zur Anbindung an eine Bildaufnahmeeinheit auf. Ferner weist das Verfahren einen Schritt des Fixierens der vorderen Abdeckung, der hinteren Abdeckung und der Leiterplatte derart auf, dass ein vorderer Zwischenraum zwischen der vorderen Abdeckung und der Leiterplatte und ein hinterer Zwischenraum zwischen der Leiterplatte und der hinteren Abdeckung ausgebildet werden und dass ein vorderer Abstand zwischen der vorderen Abdeckung und der Leiterplatte kleiner ist als ein hinterer Abstand zwischen der Leiterplatte und der hinteren Abdeckung.The aforementioned advantages also apply in a corresponding manner to a method for producing a housing device, in particular according to one of the previously described embodiments. In this case, the method has a step of arranging a front cover, a rear cover, and a printed circuit board for connection to an image recording unit. Further, the method includes a step of fixing the front cover, the back cover and the circuit board such that a front space is formed between the front cover and the circuit board and a rear space between the circuit board and the back cover and that a front clearance between the front cover and the circuit board is smaller than a back clearance between the circuit board and the back cover.

Die Leiterplatte kann beispielsweise mittels einer Schraubverbindung mit der hinteren Abdeckung verbunden bzw. fixiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Leiterplatte zur Fixierung mit der hinteren Abdeckung an die hintere Abdeckung geklebt, genietet, geschweißt, geklipst und/oder heißverstemmt werden.The printed circuit board can be connected or fixed to the rear cover, for example, by means of a screw connection. As an alternative or in addition, the printed circuit board can be glued, riveted, welded, clipped and/or heat-calked to the rear cover for fixing to the rear cover.

Die vordere Abdeckung kann ebenfalls beispielsweise mittels einer Schraubverbindung mit der hinteren Abdeckung verbunden bzw. fixiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die vordere Abdeckung ebenfalls zur Fixierung mit der hinteren Abdeckung an die hintere Abdeckung geklebt, genietet, geschweißt, geklipst und/oder heißverstemmt werden.The front cover can also be connected or fixed to the rear cover by means of a screw connection, for example. Alternatively or additionally, the front cover can also be glued, riveted, welded, clipped and/or heat-staked to the rear cover for fixing to the rear cover.

Durch das Verfahren kann die kompakte Gehäusevorrichtung in besonders einfacher und zuverlässiger Weise hergestellt werden.The method allows the compact housing device to be manufactured in a particularly simple and reliable manner.

Ferner kann vorgesehen sein, dass ein IR-Filterelement vor der vorderen Abdeckung oder zwischen der vorderen Abdeckung und der Leiterplatte angeordnet und fixiert wird. Die Fixierung des I R-Filterelements an der vorderen Abdeckung kann hierbei mittels Schweißen, vorzugsweise Laserschweißen oder Ultraschallschweißen, erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann das IR-Filterelement auf die vordere Abdeckung geklebt, geklipst oder mit dieser heißverstemmt werden. Hierdurch wir eine besonders stabile Verbindung erreicht und die kompakte Bauform der Gehäusevorrichtung bleibt erhalten.Furthermore, it can be provided that an IR filter element is arranged and fixed in front of the front cover or between the front cover and the printed circuit board. The IR filter element can be fixed to the front cover by means of welding, preferably laser welding or ultrasonic welding. Alternatively or additionally, the IR filter element can be glued, clipped or heat-staked to the front cover. This achieves a particularly stable connection and the compact design of the housing device is retained.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass im Schritt des Anordnens eine hintere Abdeckung mit einer Aussparung zur Aufnahme der Bildaufnahmeeinheit angeordnet wird und die Bildaufnahmeeinheit hinter der hinteren Abdeckung derart angeordnet und fixiert wird, dass die Bildaufnahmeeinheit wenigstens bereichsweise durch die Aussparung in den hinteren Zwischenraum der Gehäusevorrichtung hineinragt. Hierdurch kann die kompakte Bauform der Gehäusevorrichtung erhalten bleiben.In a further embodiment it can be provided that in the arranging step a rear cover with a recess for receiving the image recording unit is arranged and the image recording unit is arranged and fixed behind the rear cover in such a way that the image recording unit at least partially through the recess into the rear intermediate space of the housing device protrudes. As a result, the compact design of the housing device can be retained.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung 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.Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and explained in more detail in the following description. The same reference symbols are used for the elements that are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of the elements being dispensed with.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Beobachten eines Fahrzeuginsassen;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Gehäusevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 3 eine schematische Darstellung einer Gehäusevorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 4 eine schematische Darstellung einer Gehäusevorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 5 eine schematische Explosionsdarstellung einer Gehäusevorrichtung in gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 6 eine schematische Darstellung einer Gehäusevorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 7 eine schematische Darstellung einer Gehäusevorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 8 eine schematische Darstellung einer Gehäusevorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 9 eine schematische Darstellung einer Gehäusevorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 10 eine schematische Darstellung einer Gehäusevorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 11 eine schematische Darstellung einer Gehäusevorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 12 eine schematische Darstellung einer Bildaufnahmeeinheit und einer Leiterplatte gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; sowie
  • 13 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Gehäusevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Show it:
  • 1 a schematic representation of a vehicle with a device for observing a vehicle occupant;
  • 2 a schematic representation of a housing device according to an embodiment;
  • 3 a schematic representation of a housing device according to a further embodiment;
  • 4 a schematic representation of a housing device according to a further embodiment;
  • 5 a schematic exploded view of a housing device in accordance with a further embodiment;
  • 6 a schematic representation of a housing device according to a further embodiment;
  • 7 a schematic representation of a housing device according to a further embodiment;
  • 8th a schematic representation of a housing device according to a further embodiment;
  • 9 a schematic representation of a housing device according to a further embodiment;
  • 10 a schematic representation of a housing device according to a further embodiment;
  • 11 a schematic representation of a housing device according to a further embodiment;
  • 12 a schematic representation of an image recording unit and a circuit board according to a further embodiment; such as
  • 13 a flowchart of a method for producing a housing device according to an embodiment;

Wie bereits vorstehend ausgeführt, wird mit der vorliegenden Erfindung eine Gehäusevorrichtung, insbesondere für ein Fahrerbeobachtungssystem, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung beschrieben, wobei in vorteilhafter Weise der Bauraum der Gehäusevorrichtung minimiert und eine optimale Ausnutzung desselben erreicht wird.As already explained above, the present invention describes a housing device, in particular for a driver monitoring system, as well as a method for its production, wherein the installation space of the housing device is advantageously minimized and optimal utilization thereof is achieved.

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 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, als Fahrerbeobachtungssystem und/oder als Insassenbeobachtungssystem bezeichnet werden kann. Die Beobachtungsvorrichtung 22 kann beispielsweise ausgebildet sein, eine Blickrichtung und/oder die Position des Kopfes bzw. des Gesichts bzw. der Augen des Fahrzeuginsassen 24, insbesondere eines Fahrers 24 oder eines Beifahrers bzw. Mitfahrers, oder den Müdigkeitszustand und/oder andere Vitalwerte des Fahrzeuginsassen 24 zu erfassen. Ferner kann beispielsweise eine Identität des Fahrzeuginsassen 24 erfasst werden. 1 shows a schematic representation of a vehicle 20, for example a motor vehicle, for example a car, with an observation device 22 for observing a vehicle occupant 24. The vehicle 20 has in particular an interior 26, in which in particular one or more seats 28 for one or more vehicle occupants 24 can be arranged in the interior 26. Furthermore, the vehicle 20 has an observation device 22 for observing a vehicle occupant 24, wherein the observation device 22 can also be referred to as an observation system, as a driver observation system and/or as an occupant observation system. Observation device 22 can be configured, for example, to show a viewing direction and/or the position of the head or the face or the eyes of the vehicle occupant 24, in particular a driver 24 or a front passenger or passenger, or the state of tiredness and/or other vital signs of the vehicle occupant 24 to capture. Furthermore, for example, an identity of the vehicle occupant 24 can be recorded.

Zum Beobachten des Fahrzeuginsassen 24 weist die Beobachtungsvorrichtung 22 eine Bildaufnahmeeinheit 30 und eine Beleuchtungseinheit 32 zum Aussenden von Infrarotstrahlen 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.In order to observe the vehicle occupant 24, the observation device 22 has an image recording unit 30 and an illumination unit 32 for emitting infrared rays. The monitoring device 22 can be arranged in particular in a dashboard 34 and/or in an instrument panel 34 of the vehicle 20 . In an advantageous embodiment, the monitoring device 22 can be arranged in particular in an instrument cluster in the dashboard 34 . Alternatively or additionally, the monitoring device 22 can also be arranged at another location in the interior 26 of the vehicle 20, for example on a vehicle roof 38, on a rear view mirror or on a pillar of the vehicle 20, for example on the A pillar and/or the B pillar.

Die Beleuchtungseinheit 32 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 32 Infrarotstrahlen in Richtung des Fahrzeuginsassen 24 ausgesendet. Die Beleuchtungseinheit 32 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.The lighting unit 32 is directed in particular in the direction of the vehicle occupant 24 and thus in the direction of the vehicle seat 28 in order to irradiate the vehicle occupant 24 with infrared rays. In other words, infrared rays are emitted in the direction of the vehicle occupant 24 by means of the lighting unit 32 . The lighting unit 32 can be designed, for example, as a lighting unit, lighting element, light-emitting diode, LED, OLED and/or laser diode and/or have a lighting unit, a lighting element, a light-emitting diode, an LED, OLED and/or a laser diode.

Die Bildaufnahmeeinheit 30 kann beispielsweise als Kamera ausgebildet sein, insbesondere als Infrarot-Kameramodul, wobei die Bildaufnahmeeinheit 30 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. Die Bildaufnahmeeinheit 30 kann ausgebildet sein zur Aufnahme von Lichtstrahlen. Beispielsweise können die Lichtstrahlen mittels der Bildaufnahmeeinheit 30 aufgenommen werden, welche mittels der Beleuchtungseinheit 32 ausgesendet werden. Hierdurch kann insbesondere der Fahrzeuginnenraum 26 bzw. ein Fahrzeuginsasse 24 beobachtet werden.The image recording unit 30 can be embodied as a camera, for example, in particular as an infrared camera module, the image recording unit 30 being directed in the direction of the vehicle occupant 24 and thus in the direction of the vehicle seat 28 in order to visually capture the vehicle occupant 24 of the vehicle 20 . Due to the design as an infrared camera module, it is possible to also carry out the observation at night without the vehicle occupant 24 being brightly illuminated and thereby blinded. The image recording unit 30 can be designed to record light beams. For example, the light beams that are emitted by the lighting unit 32 can be recorded by the image recording unit 30 . In this way, in particular the vehicle interior 26 or a vehicle occupant 24 can be observed.

Weiterhin weist die Beobachtungsvorrichtung 22 eine Steuereinheit 36 bzw. eine Auswerteeinheit 36 bzw. eine Recheneinheit 36 auf zur Ansteuerung der Beleuchtungseinheit 32 und/oder der Bildaufnahmeeinheit 30 und/oder zur Verarbeitung der mittels der Bildaufnahmeeinheit 30 aufgenommenen Daten.Furthermore, the observation device 22 has a control unit 36 or an evaluation unit 36 or a computing unit 36 for controlling the lighting unit 32 and/or the image recording unit 30 and/or for processing the data recorded by the image recording unit 30 .

Mit anderen Worten kann die Beobachtungsvorrichtung 22 auch als Fahrerbeobachtungssysteme bzw. Driver Monitoring System bzw. DMS bezeichnet werden. Diese umfasst vorzugsweise eine Kamera und eine NIR-Beleuchtungseinheiten, wobei NIR als Infrarot bzw. Nahinfrarot bezeichnet wird. Die Beobachtungsvorrichtung 22 oder auch mehrere Beobachtungsvorrichtungen 22 kann beispielsweise als Stand-alone-System ausgebildet sein, die an verschiedenen Stellen im Fahrzeug platziert werden kann, zum Beispiel an einer A-Säule, einem Lenkrad oder einem Spiegelfuß. Alternativ kann eine oder auch mehrere Beobachtungsvorrichtungen 22 in einem Kombiinstrument des Fahrzeugs 20 angeordnet sein. Fahrerbeobachtungssysteme dienen zur Überwachung von verschiedenen Funktionen des Fahrerverhaltens und der Gesichtserkennung. Die Signale können für aktive und/oder passive Sicherheitsfunktionen, sowie für Komfortfunktionen verwendet werden.In other words, the monitoring device 22 can also be referred to as a driver monitoring system or DMS. This preferably includes a camera and an NIR lighting unit, NIR being referred to as infrared or near-infrared. The observation device 22 or a number of observation devices 22 can be designed, for example, as a stand-alone system that can be placed at various points in the vehicle, for example on an A-pillar, a steering wheel or a mirror base. Alternatively, one or more observation devices 22 can be arranged in an instrument cluster of vehicle 20 . Driver monitoring systems are used to monitor various functions of driver behavior and facial recognition. The signals can be used for active and/or passive safety functions and for convenience functions.

In 2 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Gehäusevorrichtung 100 für eine Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Gehäusevorrichtung 100 weist eine vordere Abdeckung 102 und eine hintere Abdeckung 104 auf, welche beispielsweise durch eine Schraubverbindung mechanisch miteinander verbunden sind. Ferner weist die Gehäusevorrichtung 100 ein IR-Filterelement 106 auf, welches eine vordere Außenseite der vorderen Abdeckung 102 im Wesentlichen vollständig überdeckt und beispielsweise auf die vordere Abdeckung 102 geklebt ist. Das IR-Filterelement 106 kann z.B. aus Kunststoff gefertigt sein, wobei der Kunststoff im Wesentlichen transparent für IR-Strahlung ist. Die vordere Abdeckung 102 weist Öffnungen 103 auf, durch welche eine z.B. als IR-LED-Modul 120 ausgestaltete Beleuchtungseinheit 32 IR-Strahlung z.B. in Richtung des Fahrers 24 emittieren und ein Objektiv 180 als Teil der Bildaufnahmeeinheit 30 die von dem Fahrer 24 reflektierte IR-Strahlung erfassen kann. Die vordere Außenseite und Seitenflächen der Gehäusevorrichtung 100 weisen hierbei keine abstehenden Bauteile auf. Eine senkrechte gestrichelte Linie 50 deutet einen In 3 näher beschriebenen senkrechten Querschnitt durch ein Inneres der Gehäusevorrichtung 100 an.In 2 a schematic perspective illustration of a housing device 100 for an observation device 22 according to an exemplary embodiment is shown. The housing device 100 has a front cover 102 and a rear cover 104, which are mechanically connected to one another, for example by a screw connection. Furthermore, the housing device 100 has an IR filter element 106 which essentially completely covers a front outer side of the front cover 102 and is glued onto the front cover 102, for example. The IR filter element 106 can be made of plastic, for example, with the plastic being essentially transparent to IR radiation. The front cover 102 has openings 103 through which a lighting unit 32 configured, for example, as an IR LED module 120 emits IR radiation, for example in the direction of the driver 24, and a lens 180 as part of the image recording unit 30 captures the IR radiation reflected by the driver 24. can detect radiation. The front exterior and sides of the Geh The ejection device 100 does not have any protruding components. A vertical dashed line 50 indicates an In 3 described in more detail vertical cross-section through an interior of the housing device 100 at.

In 3 ist eine schematische Darstellung eines senkrechten Querschnitts der Gehäusevorrichtung 100 gemäß dem vorherigen Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Gehäusevorrichtung 100 weist eine Leiterplatte 108 auf, welche zwischen einer Stirnseite 102a der vorderen Abdeckung 102 und einer Rückseite 104a der hinteren Abdeckung 104 angeordnet ist. Hierdurch wird ein Innenraum 101 der Gehäusevorrichtung 100 in einen vorderen Zwischenraum 115 und einen hinteren Zwischenraum 117 aufgeteilt. Die hintere Abdeckung 104 kann z.B. mittels Schrauben 130 mit der vorderen Abdeckung 102 verbunden werden. Ein vorderer Abstand 114 in dem vorderen Zwischenraum 115 zwischen der Stirnseite 102a der vorderen Abdeckung 102 und der Leiterplatte 108 ist hierbei kleiner als ein hinterer Abstand 116 in dem hinteren Zwischenraum 117 zwischen der der Leiterplatte 108 und der Rückseite 104a der hinteren Abdeckung 104. Durch eine geschickte Wahl von niedrigbauenden Komponenten 110, die im vorderen Zwischenraum 115 angeordnet sind und/oder von hochbauenden Komponenten 112, die im hinteren Zwischenraum 117 angeordnet sind, kann der Innenraum 101 optimal ausgenutzt werden. Beispielsweise können IR-LEDs als niedrigbauende Komponenten 110 im vorderen Zwischenraum 115 und zu deren Ansteuerung notwendigen Kondensatoren als hochbauende Komponenten 112 im hinteren Zwischenraum 117 angeordnet sein. Hierzu kann ein Verhältnis zwischen dem vorderen Abstand 114 und dem hinteren Abstand 116 höchstens 40 zu 60, bevorzugt höchstens 30 zu 70, besonders bevorzugt höchstens 20 zu 80 und ganz besonders bevorzugt höchstens 10 zu 90, betragen.In 3 1 is a schematic representation of a vertical cross section of the housing device 100 according to the previous embodiment. The housing device 100 has a printed circuit board 108 which is arranged between an end face 102a of the front cover 102 and a rear side 104a of the rear cover 104 . As a result, an interior 101 of the housing device 100 is divided into a front intermediate space 115 and a rear intermediate space 117 . The rear cover 104 can be connected to the front cover 102 using screws 130, for example. A front distance 114 in the front gap 115 between the end face 102a of the front cover 102 and the circuit board 108 is smaller than a rear distance 116 in the rear gap 117 between the circuit board 108 and the back 104a of the rear cover 104. By a Skillful choice of low-construction components 110, which are arranged in the front intermediate space 115 and/or of high-construction components 112, which are arranged in the rear intermediate space 117, the interior space 101 can be optimally utilized. For example, IR-LEDs can be arranged as low-profile components 110 in the front intermediate space 115 and capacitors necessary for driving them can be arranged as high-profile components 112 in the rear intermediate space 117 . For this purpose, a ratio between the front distance 114 and the rear distance 116 can be at most 40:60, preferably at most 30:70, particularly preferably at most 20:80 and very particularly preferably at most 10:90.

In 4 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Rückseite der Gehäusevorrichtung 100 insbesondere für die Beobachtungsvorrichtung 22 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Auf einer Außenseite der Rückseite 104a der hinteren Abdeckung 104 ist ein als Gerätestecker ausgestalteter elektrischer Anschluss 140 zu sehen, welcher sich in den hinteren Zwischenraum 117 erstreckt und dort mit der Leiterplatte 108 mechanisch und/oder signaltechnisch verbunden ist. Der elektrische Anschluss 140 kann hierbei zur Stabilisierung einer Steckverbindung mit einem externen Stecker optional aus der Rückseite 104a der hinteren Abdeckung 104 herausragen. Ferner weist die hintere Abdeckung 104 eine (nicht dargestellte) Aussparung 105 auf, welche durch eine weitere Abdeckung 118 im Wesentlichen vollständig überdeckt ist. Die weitere Abdeckung 118 ist optional und kann über der hier ebenfalls nicht dargestellten Bildaufnahmeeinheit 30 als Schutz angeordnet sein. Die weitere Abdeckung 118 kann über Schrauben 130 an der hinteren Abdeckung 104 fixiert werden. Die hintere Abdeckung 104 kann ebenfalls mittels Schrauben 130 mit der vorderen Abdeckung fixiert werden.In 4 1 shows a schematic perspective illustration of a rear side of the housing device 100, in particular for the observation device 22, according to a further exemplary embodiment. On the outside of the rear side 104a of the rear cover 104, an electrical connection 140 designed as a device plug can be seen, which extends into the rear intermediate space 117 and is mechanically and/or signal-connected to the circuit board 108 there. In this case, the electrical connection 140 can optionally protrude from the rear side 104a of the rear cover 104 in order to stabilize a plug-in connection with an external plug. Furthermore, the rear cover 104 has a recess 105 (not shown), which is essentially completely covered by a further cover 118 . The additional cover 118 is optional and can be arranged as protection over the image recording unit 30, which is also not shown here. The additional cover 118 can be fixed to the rear cover 104 using screws 130 . The rear cover 104 can also be fixed to the front cover by means of screws 130 .

In 5 ist eine schematische Explosionsdarstellung der Gehäusevorrichtung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Leiterplatte 108 wird mittels Schrauben 130 an der hinteren Abdeckung 104 fixiert. Die vordere Abdeckung 102 wird ebenfalls mittels Schrauben 130 mit der hinteren Abdeckung 104 verschraubt. Das IR-Filterelement 106 wird mittels Schweißverfahren, beispielsweise mittels Laserschweißen oder Ultraschalschweißen, an der Außenseite der Stirnseite 102a der vorderen Abdeckung 102 fixiert. Alternativ oder zusätzlich kann das IR-Filterelement 106 auf die vordere Abdeckung 102 geklebt, geklipst oder mit dieser heißverstemmt werden. In die Aussparung 105 der hinteren Abdeckung 104 wird die Bildaufnahmeeinheit 30 platziert bzw. angeordnet, sodass eine Platine 182 der Bildaufnahmeeinheit 30 die Aussparung 105 im Wesentlichen vollständig überdeckt und das Objektiv 180 der Bildaufnahmeeinheit 30 durch eine Öffnung 103 in der Leiterplatte 108 bis hin zu der Öffnung 103 in der vorderen Abdeckung 102 hindurch ragt. Die Platine 182 der Bildaufnahmeeinheit 30 kann durch Schrauben 130 mit der hinteren Abdeckung 104 fixiert werden. Optional kann eine weiter Abdeckung 118 vorgesehen sein, welche über der Platine 182 rückseitig angeordnet wird und diese im Wesentlichen vollständig überdeckt. Die weiter Abdeckung 118 kann durch Schrauben 130 mit der hinteren Abdeckung 104 und/oder der Platine 182 fixiert werden.In 5 1 shows a schematic exploded view of the housing device 100 according to a further exemplary embodiment. The circuit board 108 is fixed to the rear cover 104 by means of screws 130 . The front cover 102 is also screwed to the rear cover 104 by means of screws 130 . The IR filter element 106 is fixed to the outside of the end face 102a of the front cover 102 by means of welding methods, for example laser welding or ultrasonic welding. Alternatively or additionally, the IR filter element 106 may be glued, clipped, or heat staked to the front cover 102 . The image recording unit 30 is placed or arranged in the recess 105 of the rear cover 104 so that a circuit board 182 of the image recording unit 30 essentially completely covers the recess 105 and the lens 180 of the image recording unit 30 through an opening 103 in the circuit board 108 up to the Opening 103 in the front cover 102 protrudes therethrough. The circuit board 182 of the imaging unit 30 can be fixed to the rear cover 104 by screws 130 . Optionally, a further cover 118 can be provided, which is arranged on the back of the circuit board 182 and essentially completely covers it. The further cover 118 can be fixed to the rear cover 104 and/or the circuit board 182 by screws 130 .

In 6 ist eine schematische Darstellung eines senkrechten Querschnitts der Gehäusevorrichtung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Hierbei verläuft der Querschnitt auch durch die Bildaufnahmeeinheit 30. Die Bildaufnahmeeinheit 30 weist die Platine 182, einen auf der Platine 182 angeordneten Bildsensor 184 sowie das über dem Bildsensor 184 angeordnete Objektiv 180 auf. Das Objektiv 180 ist mittels eines Objektivhalters 186 mit der Platine 182 mechanisch verbunden. Das Objektiv 180 umfasst mehrere Linsen 187 und erstreckt sich von dem hinteren Zwischenraum 117 durch die Öffnung 103 in der Leiterplatte bis in die Öffnung 103 der vorderen Abdeckung 102 in dem vorderen Zwischenraum 115. Das IR-Filterelement 106, das Objektiv 180 sowie der Bildsensor 184 können für den Empfang von I R-Strahlung, insbesondere von Nahinfrarot-Strahlung und/oder für sichtbares Licht eingerichtet sein.In 6 1 is a schematic representation of a vertical cross section of the housing device 100 according to a further embodiment. In this case, the cross section also runs through the image recording unit 30 . The image recording unit 30 has the circuit board 182 , an image sensor 184 arranged on the circuit board 182 , and the lens 180 arranged above the image sensor 184 . The lens 180 is mechanically connected to the circuit board 182 by means of a lens holder 186 . The lens 180 includes a plurality of lenses 187 and extends from the rear gap 117 through the opening 103 in the circuit board to the opening 103 of the front cover 102 in the front gap 115. The IR filter element 106, the lens 180 and the image sensor 184 can be set up to receive IR radiation, in particular near-infrared radiation, and/or visible light.

In 7 ist eine schematische Darstellung eines senkrechten Querschnitts der Gehäusevorrichtung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Hierbei verläuft der Querschnitt auch durch den als Gerätestecker ausgestalteten elektrischen Anschluss 140. Durch die Nähe der Leiterplatte 108 zu der Stirnseite 102a der vorderen Abdeckung 102 ist der hintere Abstand entsprechend groß. Hierdurch kann der elektrische Anschluss 140 zu einem Großteil in dem hinteren Zwischenraum angeordnet werden und ein eventuell vorhandener Überstand 141, der aus der Rückseite 104a der hinteren Abdeckung 104 ragt, kann entsprechend gering ausfallen. Hierdurch bleibt die kompakte Bauform der Gehäusevorrichtung 100 weitgehend erhalten.In 7 Fig. 12 is a schematic representation of a vertical cross section of the housing device device 100 shown according to a further embodiment. In this case, the cross section also runs through the electrical connection 140 designed as a device plug. Due to the proximity of the printed circuit board 108 to the end face 102a of the front cover 102, the rear spacing is correspondingly large. As a result, the electrical connection 140 can be arranged to a large extent in the rear intermediate space and any projection 141 that protrudes from the rear side 104a of the rear cover 104 can be correspondingly small. As a result, the compact design of the housing device 100 is largely retained.

In 8 ist eine schematische Darstellung eines senkrechten Querschnitts der Gehäusevorrichtung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Hierbei verläuft der Querschnitt auch durch als Schraubdome 131 ausgestaltete Fixierelementaufnahmeeinheiten. Auf der linken Seite ist der Schraubdom 131 dargestellt, der die Leiterplatte 108 an der hinteren Abdeckung 104 fixiert. Auf der rechten Seite sind die Schraubdome 131 dargestellt, die die hintere Abdeckung 104 mit der vorderen Abdeckung 102 fixiert. Durch die Nähe der Leiterplatte 108 zu der Stirnseite 102a der vorderen Abdeckung 102 ist der hintere Abstand entsprechend groß. Hierdurch können die Schraubdome 131 vollständig in dem hinteren Zwischenraum angeordnet und entsprechend groß dimensioniert werden. Hierdurch bleibt die kompakte Bauform der Gehäusevorrichtung 100 weitgehend erhalten.In 8th 1 is a schematic representation of a vertical cross section of the housing device 100 according to a further embodiment. In this case, the cross section also runs through fixing element receiving units designed as screw bosses 131 . The screw dome 131 that fixes the printed circuit board 108 to the rear cover 104 is shown on the left-hand side. The screw domes 131 that fix the rear cover 104 to the front cover 102 are shown on the right-hand side. Due to the proximity of the printed circuit board 108 to the end face 102a of the front cover 102, the rear spacing is correspondingly large. As a result, the screw bosses 131 can be arranged completely in the rear intermediate space and be dimensioned accordingly. As a result, the compact design of the housing device 100 is largely retained.

In 9 ist eine schematische Darstellung eines waagrechten Querschnitts der Gehäusevorrichtung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Hierbei verläuft der Querschnitt durch die Bildaufnahmeeinheit 30 und durch die als Schraubdome 131 ausgestaltete Fixierelementaufnahmeeinheiten. Hierbei sind die Bildaufnahmeeinheit 30 bzw. die Platine 182 und die weitere Abdeckung 118 zusammen mittels den Schrauben 130 an der hinteren Abdeckung 104 angeschraubt und damit fixiert. Durch die Nähe der Leiterplatte 108 zu der Stirnseite 102a der vorderen Abdeckung 102 ist der hintere Abstand entsprechend groß. Hierdurch können die Schraubdome 131 vollständig in dem hinteren Zwischenraum angeordnet und entsprechend groß dimensioniert werden. Hierdurch bleibt die kompakte Bauform der Gehäusevorrichtung 100 weitgehend erhalten.In 9 1 is a schematic illustration of a horizontal cross section of the housing device 100 according to a further embodiment. In this case, the cross section runs through the image recording unit 30 and through the fixing element receiving units designed as screw bosses 131 . In this case, the image recording unit 30 or the circuit board 182 and the further cover 118 are screwed together to the rear cover 104 by means of the screws 130 and are thus fixed. Due to the proximity of the printed circuit board 108 to the end face 102a of the front cover 102, the rear spacing is correspondingly large. As a result, the screw bosses 131 can be arranged completely in the rear intermediate space and be dimensioned accordingly. As a result, the compact design of the housing device 100 is largely retained.

In 10 ist eine schematische Darstellung eines senkrechten Querschnitts der Gehäusevorrichtung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Hierbei ist das IR-Filterelement 106 hinter der vorderen Abdeckung 102, insbesondere zwischen der vorderen Abdeckung 102 und der Leiterplatte 108, angeordnet. Hierzu kann das IR-Filterelement 106 beispielsweise von Innen an die vordere Abdeckung 102 geschweißt, geklebt, geklipst oder mit dieser heißverstemmt werden.In 10 1 is a schematic representation of a vertical cross section of the housing device 100 according to a further embodiment. In this case, the IR filter element 106 is arranged behind the front cover 102, in particular between the front cover 102 and the circuit board 108. For this purpose, the IR filter element 106 can, for example, be welded, glued, clipped or hot-calked to the front cover 102 from the inside.

In 11 ist eine schematische Darstellung eines senkrechten Querschnitts der Gehäusevorrichtung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Hierbei ist das IR-Filterelement 106 und die vordere Abdeckung 102 als einstückige Einheit ausgebildet und mit der hinteren Abdeckung 104 mechanisch verbunden. Hierzu kann die einstückige Einheit aus einem für IR-Strahlung transparenten Kunststoff gefertigt sein, wobei der Kunststoff die gleichen mechanischen und thermischen Eigenschaften wie die vordere Abdeckung 102 aus den vorherigen Ausführungsbeispielen aufweist.In 11 1 is a schematic representation of a vertical cross section of the housing device 100 according to a further embodiment. Here, the IR filter element 106 and the front cover 102 are formed as a one-piece unit and mechanically connected to the rear cover 104 . For this purpose, the one-piece unit can be made of a plastic that is transparent to IR radiation, with the plastic having the same mechanical and thermal properties as the front cover 102 from the previous exemplary embodiments.

In 12 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Bildaufnahmeeinheit 30 (links unten), einer Leiterplatte 108 (rechts unten) und eines Verbunds aus Bildaufnahmeeinheit 30 und Leiterplatte 108 (oben) gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Bildaufnahmeeinheit 30 weist neben dem Objektivhalter 186, dem (nicht dargestellten) Bildsensor 184 und dem Objektiv 180 einen elektrischen Steckverbinder 188a, insbesondere einen board-to-board-Stecker, auf. Die Leiterplatte weist eine elektrische Steckerbuchse 188b als Gegenstück zu dem elektrischen Steckverbinder 188a auf. Bei einem Zusammenführen der Bildaufnahmeeinheit 30 und der Leiterplatte 108 wird das Objektiv 180 durch die Öffnung 103 der Leiterplatte geführt. Ferner gehen der elektrischen Steckverbinder 188a und die elektrische Steckerbuchse 188b eine elektrische Steckverbindung 188, insbesondere eine board-to-board-Steckverbindung, ein. Hierdurch ist der so entstehende Verbund mechanisch stabil und die Bildaufnahmeeinheit 30 ist elektrisch und/oder signaltechnisch mit der Leiterplatte 108 kontaktiert.In 12 a schematic perspective representation of an image recording unit 30 (bottom left), a circuit board 108 (bottom right) and a combination of image recording unit 30 and circuit board 108 (top) according to a further exemplary embodiment is shown. In addition to the lens holder 186, the image sensor 184 (not shown) and the lens 180, the image recording unit 30 has an electrical plug connector 188a, in particular a board-to-board plug. The printed circuit board has an electrical socket 188b as a counterpart to the electrical connector 188a. When the image recording unit 30 and the printed circuit board 108 are brought together, the lens 180 is guided through the opening 103 in the printed circuit board. Furthermore, the electrical plug connector 188a and the electrical plug socket 188b form an electrical plug connection 188, in particular a board-to-board plug connection. As a result, the resulting assembly is mechanically stable and the image recording unit 30 is electrically and/or signal-connected to the printed circuit board 108 .

Alternativ kann die Kontaktierung Bildaufnahmeeinheit 30 über eine flexible Leiterplatte oder ein Flachbandkabel erfolgen.Alternatively, the image recording unit 30 can be contacted via a flexible printed circuit board or a ribbon cable.

In 13 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Herstellen einer Gehäusevorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Das Verfahren 200 weist einen Schritt des Anordnens 201 einer vorderen Abdeckung 102, einer hinteren Abdeckung 104, und einer Leiterplatte 108 zur Anbindung an eine Bildaufnahmeeinheit 30 auf. Ferner weist das Verfahren 200 einen Schritt des Fixierens 202 auf, bei welchem die vordere Abdeckung 102, die hintere Abdeckung 104 und die Leiterplatte 108 derart miteinander verbunden werden, dass ein vorderer Zwischenraum 115 zwischen der vorderen Abdeckung 102 und der Leiterplatte 108 und ein hinterer Zwischenraum 117 zwischen der Leiterplatte 108 und der hinteren Abdeckung 104 ausgebildet werden und dass ein vorderer Abstand 114 zwischen der vorderen Abdeckung 102 und der Leiterplatte 108 kleiner ist als ein hinterer Abstand 116 zwischen der Leiterplatte 108 und der hinteren Abdeckung 104.In 13 A flowchart of a method 200 for manufacturing a packaging device 100 according to an embodiment is shown. The method 200 has a step of arranging 201 a front cover 102, a rear cover 104, and a printed circuit board 108 for connection to an image recording unit 30. Furthermore, the method 200 has a step of fixing 202, in which the front cover 102, the rear cover 104 and the circuit board 108 are connected to one another such that a front gap 115 between the front cover 102 and the circuit board 108 and a rear gap 117 are formed between the circuit board 108 and the rear cover 104 and that a front distance 114 between of the front cover 102 and the circuit board 108 is smaller than a back clearance 116 between the circuit board 108 and the back cover 104.

Fakultativ kann im Schritt des Anordnens 201 ein IR-Filterelement 106 vor der vorderen Abdeckung 102 oder zwischen der vorderen Abdeckung 102 und der Leiterplatte 108 angeordnet und im Schritt des Fixierens 202 fixiert werden.Optionally, in the arranging step 201 , an IR filter element 106 can be arranged in front of the front cover 102 or between the front cover 102 and the circuit board 108 and fixed in the fixing step 202 .

Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass im Schritt des Anordnens 201 eine hintere Abdeckung 104 mit einer Aussparung 105 zur Aufnahme der Bildaufnahmeeinheit 30 angeordnet wird und die Bildaufnahmeeinheit 30 hinter der hinteren Abdeckung 104 derart angeordnet und im Schritt des Fixierens 202 fixiert wird, dass die Bildaufnahmeeinheit 30 wenigstens bereichsweise durch die Aussparung 105 in den hinteren Zwischenraum 117 der Gehäusevorrichtung 100 hineinragt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass vor dem Schritt des Anordnens 201 eine Aussparung 105 aus der Abdeckung 104, beispielsweise durch eine Fräßprozess, genommen wird.In addition, it can be provided that in the arranging step 201 a rear cover 104 with a recess 105 for receiving the image recording unit 30 is arranged and the image recording unit 30 is arranged behind the rear cover 104 and fixed in the fixing step 202 in such a way that the image recording unit 30 protrudes at least in regions through the recess 105 into the rear intermediate space 117 of the housing device 100. Alternatively, it can be provided that before the step of arranging 201, a recess 105 is removed from the cover 104, for example by a milling process.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 10205818 A1 [0004]DE 10205818 A1 [0004]

Claims (11)

Gehäusevorrichtung (100), insbesondere für ein Fahrerbeobachtungssystem, aufweisend: - eine vordere Abdeckung (102), - eine hintere Abdeckung (104), - eine Leiterplatte (108) zur Anbindung an eine Bildaufnahmeeinheit (30), wobei die Leiterplatte (108) zwischen der vorderen Abdeckung (102) und der hinteren Abdeckung (104) derart angeordnet ist, dass ein vorderer Zwischenraum (115) zwischen der vorderen Abdeckung (102) und der Leiterplatte (108) und ein hinterer Zwischenraum (117) zwischen der Leiterplatte (108) und der hinteren Abdeckung (104) ausgebildet werden und dass ein vorderer Abstand (114) zwischen der vorderen Abdeckung (102) und der Leiterplatte (108) kleiner ist als ein hinterer Abstand (116) zwischen der Leiterplatte (108) und der hinteren Abdeckung (104).Housing device (100), in particular for a driver monitoring system, having: - a front cover (102), - a rear cover (104), - A circuit board (108) for connection to an image pickup unit (30), wherein the circuit board (108) is arranged between the front cover (102) and the rear cover (104) such that a front gap (115) between the front cover (102) and the circuit board (108) and a rear space (117) between the circuit board (108) and the back cover (104) and that a front space (114) between the front cover (102) and the circuit board ( 108) is smaller than a back clearance (116) between the circuit board (108) and the back cover (104). Gehäusevorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis zwischen dem vorderen Abstand (114) und dem hinteren Abstand (116) höchstens 40 zu 60, bevorzugt höchstens 30 zu 70, besonders bevorzugt höchstens 20 zu 80 und ganz besonders bevorzugt höchstens 10 zu 90, beträgt.Housing device (100) after claim 1 , characterized in that a ratio between the front distance (114) and the rear distance (116) is at most 40 to 60, preferably at most 30 to 70, particularly preferably at most 20 to 80 and very particularly preferably at most 10 to 90. Gehäusevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusevorrichtung (100) eine Bildaufnahmeeinheit (30) aufweist und die hintere Abdeckung (104) eine Aussparung (105) zur Aufnahme der Bildaufnahmeeinheit (30) aufweist, wobei die Bildaufnahmeeinheit (30) hinter der hinteren Abdeckung (104) angeordnet ist und wenigstens bereichsweise durch die Aussparung (105) in den hinteren Zwischenraum (117) der Gehäusevorrichtung (100) hineinragt.Housing device (100) according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the housing device (100) has an image pickup unit (30) and the rear cover (104) has a recess (105) for receiving the image pickup unit (30), wherein the image pickup unit (30) behind the rear cover (104) is arranged and protrudes at least partially through the recess (105) into the rear intermediate space (117) of the housing device (100). Gehäusevorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinheit (30) eine weitere Abdeckung (118) aufweist, welche hinter der Bildaufnahmeeinheit (30) angeordnet ist und welche die Bildaufnahmeeinheit (30) und/oder die Aussparung (105) der hinteren Abdeckung (104) wenigstens bereichsweise überdeckt.Housing device (100) after claim 3 , characterized in that the image recording unit (30) has a further cover (118) which is arranged behind the image recording unit (30) and which at least partially covers the image recording unit (30) and/or the recess (105) of the rear cover (104). covered. Gehäusevorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusevorrichtung (100) einen elektrischen Anschluss (140) aufweist, wobei der elektrische Anschluss (140) als ein Steckverbinder, insbesondere als ein Gerätestecker, ausgestaltet ist, welcher sich von einer Rückseite (104a) der hinteren Abdeckung (104) im Wesentlichen bis zu der Leiterplatte (108) im hinteren Zwischenraum (117) erstreckt.Housing device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing device (100) has an electrical connection (140), wherein the electrical connection (140) is designed as a plug connector, in particular as a device plug, which differs from a Rear (104a) of the rear cover (104) extends substantially up to the circuit board (108) in the rear gap (117). Gehäusevorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung der vorderen Abdeckung (102), der hinteren Abdeckung (104), der Leiterplatte (108), der Bildaufnahmeeinheit (30), der weiteren Abdeckung (118) und/oder des elektrischen Anschlusses (140) zueinander und/oder an der Gehäusevorrichtung (100) Fixierelementaufnahmeeinheiten, insbesondere Schraubdome (131), zur wenigstens teilweisen Aufnahme von Fixierelementen, insbesondere von Schrauben (130), vorgesehen sind, wobei die Fixierelementaufnahmeeinheiten im Wesentlichen in dem hinteren Zwischenraum (117) angeordnet sind.Housing device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that for fixing the front cover (102), the rear cover (104), the printed circuit board (108), the image recording unit (30), the further cover (118) and/or or the electrical connection (140) to one another and/or on the housing device (100) fixing element receiving units, in particular screw bosses (131), are provided for at least partially accommodating fixing elements, in particular screws (130), with the fixing element receiving units being essentially in the rear Space (117) are arranged. Gehäusevorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusevorrichtung (100) ein IR-Filterelement (106) aufweist, welches vor der vorderen Abdeckung (102) oder zwischen der vorderen Abdeckung (102) und der Leiterplatte (108) angeordnet ist.Housing device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing device (100) has an IR filter element (106) which is located in front of the front cover (102) or between the front cover (102) and the circuit board (108). is arranged. Gehäusevorrichtung (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das IR-Filterelement (106) und die vordere Abdeckung (102) als eine einstückige Einheit ausgebildet sind.Housing device (100) after claim 7 , characterized in that the IR filter element (106) and the front cover (102) are formed as a one-piece unit. Verfahren (200) zum Herstellen einer Gehäusevorrichtung (100), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten: - Anordnen (201) einer vorderen Abdeckung (102), einer hinteren Abdeckung (104), und einer Leiterplatte (108) zur Anbindung an eine Bildaufnahmeeinheit (30), sowie - Fixieren (202) der vorderen Abdeckung (102), der hinteren Abdeckung (104) und der Leiterplatte (108) derart, dass ein vorderer Zwischenraum (115) zwischen der vorderen Abdeckung (102) und der Leiterplatte (108) und ein hinterer Zwischenraum (117) zwischen der Leiterplatte (108) und der hinteren Abdeckung (104) ausgebildet werden und dass ein vorderer Abstand (114) zwischen der vorderen Abdeckung (102) und der Leiterplatte (108) kleiner ist als ein hinterer Abstand (116) zwischen der Leiterplatte (108) und der hinteren Abdeckung (104).Method (200) for producing a housing device (100), in particular according to one of the preceding claims, with the steps: - arranging (201) a front cover (102), a rear cover (104), and a circuit board (108) for connection to an image recording unit (30), and - Fixing (202) the front cover (102), the back cover (104) and the circuit board (108) such that a front gap (115) between the front cover (102) and the circuit board (108) and a rear gap (117) are formed between the circuit board (108) and the rear cover (104) and that a front distance (114) between the front cover (102) and the circuit board (108) is smaller than a rear distance (116) between the circuit board (108) and the rear cover (104). Verfahren (200) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein IR-Filterelement (106) vor der vorderen Abdeckung (102) oder zwischen der vorderen Abdeckung (102) und der Leiterplatte (108) angeordnet und fixiert wird.Method (200) according to claim 9 , characterized in that an IR filter element (106) in front of the front cover (102) or between the front cover (102) and the circuit board (108) is arranged and fixed. Verfahren (200) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Anordnens (201) eine hintere Abdeckung (104) mit einer Aussparung (105) zur Aufnahme der Bildaufnahmeeinheit (30) angeordnet wird und die Bildaufnahmeeinheit (30) hinter der hinteren Abdeckung (104) derart angeordnet und fixiert wird, dass die Bildaufnahmeeinheit (30) wenigstens bereichsweise durch die Aussparung (105) in den hinteren Zwischenraum (117) der Gehäusevorrichtung (100) hineinragt.Method (200) according to claim 9 or 10 , characterized in that in the arranging step (201) a rear cover (104) with a recess (105) for receiving the image recording unit (30) is arranged and the image recording unit (30) behind the rear cover (104) is arranged and fixed in this way will that the Image recording unit (30) protrudes at least partially through the recess (105) into the rear intermediate space (117) of the housing device (100).
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