[发明专利]用于观察车辆乘客舱的光学装置

说明书

本发明的主题是一种用于观察用户和所述用户周围的空间的光学装置，包括：光学物镜(101)，限定光轴(Ox)和像平面，光学传感器矩阵阵列(103)，放置在所述光学物镜(101)的像平面中，其特征在于：所述光学物镜具有空间可变的畸变，并且所述光学传感器矩阵阵列(103)的中心相对于所述光学物镜(101)的光轴偏心放置。

技术领域

本发明涉及一种光学装置，其用于观察车辆乘客舱，并且更具体地，观察存在于所述乘客舱中的用户。

背景技术

机动车辆，特别是在自主(autonomous)时，可以包括光学装置，特别是图像捕获相机，其朝向驾驶员和乘客、特别是在车辆前部的驾驶员和乘客，其捕获的图像允许建立关于用户、驾驶员或乘客的存在和/或当前状态的指示。

这样的光学装置通常包括朝向车辆驾驶员的面部(驾驶员座椅的顶部部分)的预期位置指向的窄视角(30至60°)的高分辨率相机。相机记录驾驶员面部的高分辨率图像，并且控制单元从所述图像中提取估计，尤其是关于驾驶员的警惕水平的估计。

为此，控制单元可以特别地确定驾驶员的视线方向(向前，朝向侧窗，在乘客舱内的物体上等)和/或每单位时间的眼睑眨眼次数，以便评估驾驶员的疲劳状态及其对周围交通的关注程度。

替代地或附加地，光学装置包括广角(大于80°)和低分辨率的相机，以便观察乘客舱的全部或其至少其前部段。这些特别地具有球面光学器件的广角相机通常指向乘客舱的中心，以便同时观察驾驶员和乘客座椅。

然后，连接到所述广角相机的控制单元使用所捕获的图像来确定是否存在成年乘客。

通常放置在车辆的中央控制台或车辆的顶灯中的广角相机也可以或可替代地用于对手势识别控制模块执行手势识别。

在现有技术中，这两种类型的相机(窄角和高分辨率与广角和低分辨率)无法组合为单个光学装置。

可以通过动态相机获得接近的解决方案，其目的是包括沿光轴可平移移动的镜头，以便允许根据要研究的图像部段进行动态缩放。但是，这些装置无法同时以高分辨率分析小视场部段和以较低分辨率分析大视场部段：它们只能顺序执行此操作。此外，动态缩放和可移动元件需要精确且快速的致动，因此随着时间的流逝会遭受磨损和位移。

也可以生产焦距可变的不均匀透镜；然而，这些透镜设计复杂且制造昂贵。另外，它们在安装过程中需要非常精确地定位和对齐。

发明内容

为了至少部分地解决上述问题，本发明的一个主题是一种用于观察用户和围绕用户的空间的光学装置，该光学装置包括：

光学物镜，限定光轴和像平面，

光学传感器矩阵阵列，放置在光学物镜的像平面中

其特征在于，

光学物镜具有空间可变的畸变，并且

光学传感器矩阵阵列的中心相对于光学物镜的光轴偏心放置。

因此，获得了这样的光学装置，其包括具有根据需要可控地偏心的高分辨率部段的视场，并且允许以两个分辨率水平同时观察被观察的空间的两个部段：围绕光轴的高分辨率和视野边缘上的低分辨率。

光学装置然后可以单独地或组合地具有一个或多个以下特征。

根据一方面，光学传感器矩阵阵列的中心与光学物镜的光轴之间的偏移量在0.1d至0.7d的范围内，d为像平面中光学传感器矩阵阵列的空间范围。

根据另一方面，光学物镜的畸变是桶形畸变，并且随着入射光线相对于光轴的偏离而增加。

光学传感器矩阵阵列例如是具有对角线d的矩形光学传感器矩阵阵列。