[发明专利]驾驶员监视系统、借助其检测驾驶员的方法和制造用于其的波长移动单元的方法

说明书

本发明涉及一种用于监视车辆（100）中的驾驶员（104）的驾驶员监视系统（102）。该驾驶员监视系统（102）包括照明单元（106），其用于以照明波长的电磁射束（108）来照明所述驾驶员（104）；波长移动单元（112），其用于使所述电磁射束（108）的由所述驾驶员（104）反射的部分（111）的波长朝向小于所述照明波长的探测波长移动；以及探测单元（110），其用于探测由所述波长移动单元（112）传送的射束。

技术领域

本发明涉及按照独立权利要求的类属的设备或方法。

背景技术

用于监视驾驶员头部运动和眼部运动的应用是如今每个驾驶员监视系统的主要组成部分，也叫做驾驶员监视摄像机或缩写为DMC。这些系统针对部分自动或全自动化的驾驶来说是为了分析驾驶员的反应能力所必不可少的。

具有针对DMC应用所需分辨率的对于DMC成像器可提供的和市场上可使用的单色CMOS图像传感器，在为了照明所使用的近红外光中由于其作为硅基半导体的技术实现而不具有特别高的量子效率或光敏性，这会导致在电信号中针对每个像素所接收的红外光的次优的实现方式，并且会在该波长范围内引起更高的信噪比。

发明内容

在该背景下利用这里介绍的方案介绍根据独立权利要求所述的一种驾驶员监视系统、一种具有驾驶员监视系统的车辆、一种借助驾驶员监视系统检测驾驶员的方法和一种制造用于驾驶员监视系统的波长移动单元（Wellenlängenschiebereinheit）的方法。通过从属权利要求中列举的措施实现了独立权利要求中给出的设备的有利扩展和改进。

介绍一种用于监视车辆中的驾驶员的驾驶员监视系统，其中，该驾驶员监视系统具有下列特征：

照明单元，用于以照明波长的电磁射束来照明驾驶员；

波长移动单元，用于使电磁射束的由驾驶员反射的部分的波长朝向小于照明波长的探测波长移动；以及

探测单元，用于探测由波长移动单元传送的射束。

照明单元可以理解为例如在仪表盘或车辆内室中布置在驾驶员前面的具有一个或多个射束源、例如发光二极管的单元。例如该照明单元可以构造用于发出红外射束。波长移动单元可以例如是微透镜阵列、透镜或光学滤波器，其具有由所谓的UC颗粒制成的特殊的掺杂部或覆层部，其中，UC代表光子上转换。UC颗粒也可以例如通过掺杂或覆层而置入到探测单元的材料中。探测单元可以是光学传感器，例如CMOS传感器或其它的光敏半导体构件。波长移动单元可以作为独立元件连接在探测单元前面或集成在探测单元的活性面中。

波长朝向探测波长的移动引起了探测单元的改善的量子效率。

这里介绍的方法基于如下知识，即借助于光子上转换或反斯托克斯位移，通过所谓的非线性波长移动器，可以提高DMC成像器的单色或彩色图像传感器的量子效率。为此可以例如以薄层在透镜或图像传感器本身上全表面地施加特殊材料，或者通过掺杂而置入到DMC成像器的微透镜阵列中。例如针对380和780nm之间的可见光具有良好的量子效率的市场上的传感器在红外光照明的情况下可以通过相应的改良步骤（Veredelungsschritt）在其量子效率或光敏性上明显得到改善。由此可以显著简化在DMC应用中所需的图像信号处理，因为输入图像数据具有更好的对比度和更少的图像噪音，即更高的信噪比。DMC成像器的光学路径的设计也可以受益于图像传感器的提高的灵敏度，或者在这方面从成本角度进行优化。

探测单元在探测波长下具有比在电磁射束的由驾驶员反射的部分的波长下更好的量子效率。因此波长的移动是有利的。

根据一种实施方式，照明单元可以构造用于利用近红外线中的电磁射束来照明。在此波长移动单元可以构造用于使反射部分的波长朝向探测波长移动，该探测波长处于可见光的波长范围中。近红外线可以理解为电磁波谱的如下区域，该区域朝着更大波长的方向邻接到可见光上。