DE102015115101A1 - Sensor system of a sensor device of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Bei einem Sensorsystem (3) einer Sensoreinrichtung (4) eines Kraftfahrzeugs (1) zur optischen Erfassung von Objekten und deren räumlichen Bewegungen, aufweisend eine 3D-Kamera, die räumliche Daten mit einem Laufzeitverfahren erfasst und die eine Lichtquelle (6) und eine lichtsensitive Empfangseinrichtung (7) umfasst, wobei die Lichtquelle (6) und die lichtintensive Empfangseinrichtung (7) in einem gemeinsamen Sensorgehäuse (5) angeordnet sein können und beide zu einem Erfassungsbereich (8) der 3D-Kamera ausgerichtet sind, soll eine Lösung geschaffen werden, die für eine homogene Ausleuchtung des Erfassungsbereichs der 3D-Kamera sorgt. Dies wird dadurch erreich, dass die Lichtquelle (6) eine Sendeoptik (21) zur vorbestimmten Zerstreuung des ausgesandten Lichts aufweist, wobei die Sendeoptik (21) eine erste Linse (22) und eine zweite Linse (23), die in Richtung des ausgesandten Lichts hinter der ersten Linse (22) angeordnet ist, aufweist, wobei wenigstens eine Grenzfläche (33) von zumindest einer der beiden Linsen (22, 23) als Freiformfläche (32) ausgebildet ist.In a sensor system (3) of a sensor device (4) of a motor vehicle (1) for the optical detection of objects and their spatial movements, comprising a 3D camera that detects spatial data with a transit time method and the light source (6) and a light-sensitive receiving device (7), wherein the light source (6) and the light-intensive receiving device (7) can be arranged in a common sensor housing (5) and both are aligned to a detection area (8) of the 3D camera, a solution is to be provided ensures homogeneous illumination of the detection range of the 3D camera. This is achieved in that the light source (6) has a transmitting optics (21) for the predetermined dispersion of the emitted light, wherein the transmitting optics (21) a first lens (22) and a second lens (23) in the direction of the emitted light is arranged behind the first lens (22), wherein at least one boundary surface (33) of at least one of the two lenses (22, 23) is formed as a free-form surface (32).

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Sensorsystem einer Sensoreinrichtung eines Kraftfahrzeugs zur optischen Erfassung von Objekten und deren räumlichen Bewegungen, aufweisend eine 3D-Kamera, die räumliche Daten mit einem Laufzeitverfahren erfasst und die eine Lichtquelle und eine lichtsensitive Empfangseinrichtung umfasst, wobei die Lichtquelle und die lichtintensive Empfangseinrichtung in einem gemeinsamen Sensorgehäuse angeordnet sein können und beide zu einem Erfassungsbereich der 3D-Kamera ausgerichtet sind. The invention is directed to a sensor system of a sensor device of a motor vehicle for the optical detection of objects and their spatial movements, comprising a 3D camera, which records spatial data with a transit time method and which comprises a light source and a light-sensitive receiving device, wherein the light source and the light-intensive Receiving device can be arranged in a common sensor housing and both are aligned to a detection range of the 3D camera.

Ein solches Sensorsystem mit einer solchen Sensoreinrichtung wird neuerdings zur optisch gestützten Erkennung von Bedienungsgesten oder Bedienungshandlungen an Kraftfahrzeugen eingesetzt. Dabei werden zeitlich und räumlich aufgelöste Informationen erfasst und ausgewertet, um den Bedienwillen eines Benutzers in Form seiner Geste oder Handlung zu erkennen. Such a sensor system with such a sensor device is recently used for optically supported detection of operating gestures or operations on motor vehicles. In this case, temporally and spatially resolved information is recorded and evaluated in order to recognize the user's will to operate in the form of his gesture or action.

Im Stand der Technik sind optische Verfahren bekannt, die Betätigungen in Reaktion auf eine Auswertung von Bildinformationen erkennen und daraufhin zum Beispiel Schaltvorgänge auslösen. Beispielsweise sind hier automatische Videoauswertungen von Überwachungssystemen zu nennen, welche Muster oder Bewegungen aus einzelnen Bildern oder einer Folge von Bildern herauslesen. Außerdem sind zahlreiche andere optisch gestützte Systeme bekannt, wobei zu den grundlegendsten Systemen beispielsweise Lichtschranken oder Helligkeitssensoren gehören. Optische Systeme mit höherer Komplexität bedienen sich jedoch oft eines Arrays von optisch sensitiven Erfassungseinheiten, meist als Pixel bezeichnet, die parallel optische Informationen aufnehmen, beispielsweise in Gestalt eines CCD-Arrays. In the prior art, optical methods are known which detect actuations in response to an evaluation of image information and then trigger switching operations, for example. By way of example, automatic video evaluations of surveillance systems can be mentioned here, which read out patterns or movements from individual images or a sequence of images. In addition, many other optically-based systems are known, with the most basic systems including, for example, light barriers or brightness sensors. However, optical systems of higher complexity often use an array of optically sensitive detection units, usually referred to as pixels, which receive optical information in parallel, for example in the form of a CCD array.

Die DE 10 2008 025 669 A1 offenbart einen optischen Sensor, welcher eine Geste detektiert, woraufhin ein Schließelement eines Fahrzeugs automatisch bewegt wird. The DE 10 2008 025 669 A1 discloses an optical sensor which detects a gesture, whereupon a closure member of a vehicle is automatically moved.

Die WO 2008/116699 A2 betrifft einen optischen Sensorchip und bezieht sich auf eine optische Einklemmschutzvorrichtung für die Überwachung einer Fensterscheibe, Schiebetür oder einer Heckklappe in einem Kraftfahrzeug. The WO 2008/116699 A2 relates to an optical sensor chip and relates to an optical anti-jamming device for monitoring a windowpane, sliding door or tailgate in a motor vehicle.

Die WO 2012/084222 A1 offenbart einen optischen Sensor zur Betätigung und Überwachung eines Schließelements. The WO 2012/084222 A1 discloses an optical sensor for operating and monitoring a closure element.

Da die Gestensteuerung in verschiedenen technischen Bereichen immer größere Akzeptanz erfährt, wurden auch Versuche unternommen, solche rein optischen Systeme zur Erkennung des Bedienwunsches bei Kraftfahrzeugen zu verwenden. Bei diesen Systemen herrscht jedoch weiterhin die Erfassung von Bedienungen über kapazitive Systeme vor. As the gesture control in various technical areas is becoming increasingly accepted, attempts have also been made to use such purely optical systems for detecting the desire to operate in motor vehicles. However, these systems continue to have control over capacitive systems.

Im Bereich der optischen Erfassung sind Systeme bekannt, welche eine pixelbezogene Ortsinformation, insbesondere eine Distanz von der Sensor- oder Erfassungseinrichtung erfassen. Die WO 2013/001084 A1 offenbart ein System zur berührungslosen Erfassung von Gegenständen und Bediengesten mit einer optisch gestützten Einrichtung ähnlicher Art, wie sie auch für das Sensorsystem der vorliegenden Erfindung einsetzbar ist. In the field of optical detection systems are known which detect a pixel-related location information, in particular a distance from the sensor or detection device. The WO 2013/001084 A1 discloses a system for non-contact detection of objects and operating gestures with an optically-based device of a similar type as is also applicable to the sensor system of the present invention.

Diese Systeme werden beispielsweise, je nach angewandtem Auswertungsverfahren, als „Time-of-flight“-Systeme oder auch als „3D-Imager“ oder „Range Imager“ bezeichnet. Die Anwendungsgebiete solcher Systeme liegen im Bereich der industriellen Automatisierungstechnik, in der Sicherheitstechnik und im Automobilbereich. In einem Auto werden 3D-Sensoren in Spurhaltesystemen, zum Fußgängerschutz oder als Einparkhilfe eingesetzt. Sowohl Konzepte der Triangulation als auch der Interferometrie und auch der Lichtlaufzeitmessung (Time-of-flight (ToF)) können mit optischen Sensoren umgesetzt werden. These systems are called, for example, depending on the applied evaluation method, as a "time-of-flight" systems or as a "3D Imager" or "Range Imager". The fields of application of such systems are in the field of industrial automation technology, in safety technology and in the automotive sector. In a car, 3D sensors are used in lane keeping systems, for pedestrian protection or as a parking aid. Both concepts of triangulation and of interferometry and time-of-flight (ToF) can be implemented with optical sensors.

In diesem Zusammenhang wird auf diesbezügliche Ausarbeitungen verwiesen, welche die technischen Konzepte und deren Realisierung detailliert beschreiben, insbesondere die Dissertation „Photodetektoren und Auslesekonzepte für 3D-Time-of-Flight-Bildsensoren in 0,35 µm-Standard-CMOS-Technologie“, Andreas Spickermann, Fakultät für Ingenieurwissenschaften der, Universität Duisburg-Essen, 2010 . In this connection reference is made to relevant elaborations which describe the technical concepts and their realization in detail, in particular the dissertation "Photodetectors and Readout Concepts for 3D Time of Flight Image Sensors in 0.35 μm Standard CMOS Technology", Andreas Spickermann, Faculty of Engineering, University of Duisburg-Essen, 2010 ,

Außerdem wird auf die Publikation „Optimized Distance Measurement with 3D-CMOS Image Sensor and Real-Time Processing of the 3D Data for Applications in Automotive and Safety Engineering“, Bernhard König, Fakultät für Ingenieurwissenschaften der Universität Duisburg-Essen, 2008 verwiesen. Also, on the publication Bernhard König, Faculty of Engineering, University of Duisburg-Essen, 2008 "Optimized Distance Measurement with 3D-CMOS Image Sensor and Real-Time Processing of the 3D Data for Applications in Automotive and Safety Engineering" directed.

Die vorgenannten Arbeiten beschreiben das Konzept und die Realisierung von einsetzbaren optischen Sensorsystemen, so dass im Rahmen dieser Anmeldung auf deren Offenbarung verwiesen wird und nur zum Verständnis der Anmeldung relevante Aspekte erläutert werden. The above-mentioned works describe the concept and the realization of deployable optical sensor systems, so that in the context of this application reference is made to their disclosure and only relevant to understanding the application relevant aspects are explained.

Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem und eine Sensoranordnung, welche das Time-of-Flight-(ToF)Verfahren nutzt, so dass dieses hier kurz erläutert wird. The invention relates to a sensor system and a sensor arrangement, which uses the time-of-flight (ToF) method, so that this will be briefly explained here.

Beim ToF-Verfahren wird ein Raumbereich mit einer Lichtquelle beleuchtet und die Laufzeit des von einem Objekt im Raumbereich zurück reflektierten Lichtes mit einem Flächensensor aufgenommen. Dazu sollten Lichtquelle und Sensor möglichst nah zueinander angeordnet sein. Aus dem linearen Zusammenhang von Lichtlaufzeit und Lichtgeschwindigkeit lässt sich die Distanz zwischen Sensor und Messobjekt bestimmen. Zur Messung der zeitlichen Verzögerung muss eine Synchronisation zwischen Lichtquelle und Sensor gegeben sein. Durch die Nutzung gepulster Lichtquellen können die Verfahren optimiert werden, denn kurze Lichtpulse (im ns-Bereich) ermöglichen eine effiziente Hintergrundlichtunterdrückung. Außerdem werden durch die Verwendung des gepulsten Lichts mögliche Mehrdeutigkeiten bei der Bestimmung der Distanz vermieden, so lange der Abstand genügend groß ist. In the ToF method, a room area is illuminated with a light source and the runtime of the light reflected back from an object in the spatial area is recorded with an area sensor. For this purpose, the light source and sensor should be arranged as close as possible to each other. The distance between the sensor and the object to be measured can be determined from the linear relationship between the light transit time and the speed of light. To measure the time delay, there must be a synchronization between the light source and the sensor. By using pulsed light sources, the processes can be optimized, because short light pulses (in the ns range) enable efficient background light suppression. In addition, the use of the pulsed light avoids possible ambiguities in determining the distance as long as the distance is sufficiently large.

Einerseits wird bei diesem Konzept die Lichtquelle gepulst betrieben. Außerdem wird die Detektionseinheit, also das Pixelarray, gepulst sensitiv geschaltet. Mit anderen Worten wird das Integrationsfenster der einzelnen Pixel zeitlich mit der Lichtquelle synchronisiert und in der Integrationsdauer begrenzt. Durch den Vergleich von Ergebnissen mit unterschiedlichen Integrationsdauern können insbesondere Effekte von Hintergrundlicht herausgerechnet werden. On the one hand, the light source is pulsed in this concept. In addition, the detection unit, so the pixel array, switched pulsed sensitive. In other words, the integration window of the individual pixels is synchronized in time with the light source and limited in the integration period. By comparing results with different integration periods, in particular effects of background light can be excluded.

Wesentlich ist, dass diese Erfassungsmethode keine rein bildbasierte Erfassungsmethode ist. Es wir bei jedem Pixel eine Abstandsinformation ermittelt, was durch die zeitliche Lichtdetektion erfolgt. Bei Verwendung eines Pixelarrays liegt schließlich eine Matrix von Abstandswerten vor, welche bei zyklischer Erfassung eine Interpretation und Verfolgung von Objektbewegungen zulässt. It is essential that this collection method is not a purely image-based acquisition method. It is determined at each pixel distance information, which is done by the temporal light detection. Finally, when using a pixel array, there is a matrix of distance values that allows for cyclic detection interpretation and tracking of object motion.

Ein Sensorsystem der Eingangs bezeichneten Art ist zum Beispiel aus der DE 10 2013 108 824 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Sensorsystem ist die Sensoreinrichtung mitsamt der Lichtquelle und der Empfangs- bzw. Erfassungseinrichtung zu einer Einheit in einem Sensorgehäuse integriert, welches am Kraftfahrzeug montierbar ist. Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, dass der von der Lichtquelle ausgesandte Lichtstrahl schräg auf den Erfassungsbereich ausgerichtet ist und auf diesen auftrifft. Dies führt dazu, dass der Bereich vor dem Fahrzeug, d.h. der Erfassungsbereich, inhomogen von der Lichtquelle ausgeleuchtet ist, was zu Problemen bei der Detektion von Objekten im Erfassungsbereich führen kann. A sensor system of the type described input is for example from the DE 10 2013 108 824 A1 known. In this known sensor system, the sensor device is integrated together with the light source and the receiving or detecting device into a unit in a sensor housing, which is mountable on the motor vehicle. A disadvantage of this prior art is that the light beam emitted by the light source is aligned obliquely on the detection area and incident on this. As a result, the area in front of the vehicle, ie the detection area, is inhomogeneously illuminated by the light source, which can lead to problems with the detection of objects in the detection area.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lösung zu schaffen, die auf konstruktiv einfache Weise und kostengünstig ein Sensorsystem bereitstellt, welches das aus dem Stand der Technik bekannte Problem vermeidet und für eine homogene Ausleuchtung des Erfassungsbereichs der 3D-Kamera sorgt, so dass der Erfassungsbereich eine einheitliche Lichtintensität erfährt. The invention has for its object to provide a solution that provides a sensor system in a structurally simple manner and cost, which avoids the known from the prior art problem and provides a homogeneous illumination of the detection range of the 3D camera, so that the detection area a uniform light intensity experiences.

Bei einem Sensorsystem der Eingangs bezeichneten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lichtquelle eine Sendeoptik zur vorbestimmten Zerstreuung des ausgesandten Lichts aufweist, wobei die Sendeoptik eine erste Linse und eine zweite Linse, die in Richtung des ausgesandten Lichts hinter der ersten Linse angeordnet ist, aufweist, wobei wenigstens eine Grenzfläche von zumindest einer der beiden Linsen als Freiformfläche ausgebildet ist. In a sensor system of the type described input, the object is achieved in that the light source has a transmitting optics for predetermined dispersion of the emitted light, wherein the transmitting optics, a first lens and a second lens, which is arranged in the direction of the emitted light behind the first lens , wherein at least one boundary surface of at least one of the two lenses is formed as a free-form surface.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous and expedient refinements and developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Durch die Erfindung wird ein Sensorsystem zur Verfügung gestellt, welches sich durch eine funktionsgerechte Konstruktion auszeichnet. Dadurch, dass wenigstens eine Grenzfläche von zumindest einer der beiden Linsen als Freiformfläche ausgebildet ist, kann durch eine geeignete Ausbildung der Freiformfläche oder Freiformflächen gezielt die Ausleuchtung des Erfassungsbereichs vorgegeben werden. Für die vorliegende Anwendung der optischen Erfassung von Objekten und deren räumlichen Bewegungen, d.h. von Bewegungsgesten, ist durch die Maßnahme der wenigstens einen Freiformfläche eine homogene Ausleuchtung des Erfassungsbereichs sichergestellt, wodurch eine sichere und hochauflösende Detektion von Objekten im Erfassungsbereich der 3D-Kamera gewährleistet ist, was folglich dazu führt, dass insgesamt eine hohe Leistungsfähigkeit der Sensoreinrichtung im Hinblick auf die Detektionssicherheit und Nachweisempfindlichkeit erhalten wird. By the invention, a sensor system is provided, which is characterized by a functional design. Because at least one boundary surface of at least one of the two lenses is formed as a free-form surface, the illumination of the detection region can be predetermined by a suitable design of the free-form surface or free-form surfaces. For the present application of the optical detection of objects and their spatial movements, i. of movement gestures, a homogeneous illumination of the detection area is ensured by the measure of the at least one free-form surface, whereby a secure and high-resolution detection of objects in the detection range of the 3D camera is ensured, thus resulting in that overall high performance of the sensor device in terms of the detection reliability and detection sensitivity is obtained.

Zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit der Sendeoptik ist es in Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, wenn zumindest eine der beiden Linsen viereckig ausgebildet ist. Eine viereckige Linse lässt sich zur Bearbeitung der Grenzflächen einfacher und exakter Einspannen als eine scheibenförmige Linse. In order to improve the machinability of the transmitting optics, it is advantageous in an embodiment of the invention if at least one of the two lenses is quadrangular. A quadrangular lens can be used to edit the interfaces easier and more precise clamping than a disc-shaped lens.

Die Erfindung sieht in weiterer Ausgestaltung vor, dass zumindest eine der beiden Linsen rechteckig ausgebildet ist. Durch eine rechteckige Ausbildung der einen Linse oder der beiden Linsen ist eine exakte Positionierung bzw. Anordnung der entsprechende Linse in der Sendeoptik möglich, so dass eine nicht korrekte Ausrichtung der Linse bzw. der Linsen nicht mehr möglich ist, weil die Längsseiten und die Breitenseiten unterschiedlich lang sind. The invention provides in a further embodiment that at least one of the two lenses is rectangular. By a rectangular design of the one lens or the two lenses, an exact positioning or arrangement of the corresponding lens in the transmitting optics is possible, so that an incorrect alignment of the lens or the lenses is no longer possible, because the long sides and the broad sides different are long.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Linse mit nach innen gewölbten Grenzflächen ausgebildet ist. Die erste Linse fungiert demnach in dem Sensorsystem als Aufweitungsoptik und vergrößert den vom ausgesandten Licht erzeugten Kegel. In a further embodiment of the invention, it is provided that the first lens is formed with inwardly curved boundary surfaces. Accordingly, the first lens acts as an expansion optic in the sensor system and increases the cone generated by the emitted light.

Für eine gezielte Aufweitung des Lichtes ist es dabei in Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn die nach innen gewölbten Grenzflächen der ersten Linse zweidimensionale Wölbungen sind, die sich entlang einer ersten Raumrichtung erstrecken. Somit kann das ausgesandte Licht in einer ersten Achse bzw. Raumrichtung nach einer vorgegebenen Zerstreuung aufgeweitet werden. For a targeted expansion of the light, it is advantageous in an embodiment of the invention if the inwardly curved boundary surfaces of the first lens are two-dimensional bulges which extend along a first spatial direction. Thus, the emitted light can be expanded in a first axis or spatial direction after a predetermined dispersion.

Zur Zerstreuung des Lichts durch die erste Linse ist in Ausgestaltung der Erfindung dann weiter vorgesehen, dass der Krümmungsradius der Wölbung der von der zweiten Linse abgewandten Grenzfläche der ersten Linse kleiner ist als der Krümmungsradius der Wölbung der der zweiten Linse zugewandten Grenzfläche der ersten Linse. In order to diffuse the light through the first lens, it is further provided in an embodiment of the invention that the radius of curvature of the curvature of the boundary surface of the first lens facing away from the second lens is smaller than the radius of curvature of the curvature of the interface of the first lens facing the second lens.

Die Erfindung sieht in vorteilhafter Ausgestaltung der zweiten Linse vor, dass die zweite Linse eine nach innen gewölbte Grenzfläche und eine als Freiformfläche ausgebildete Grenzfläche aufweist. Die als Freiformfläche ausgebildete Grenzfläche ermöglicht eine gezielte Ausleuchtung des Erfassungsbereichs der 3D-Kamera, so dass der Erfassungsbereich nun mit homogener Lichtintensität beleuchtet werden kann. In an advantageous embodiment of the second lens, the invention provides that the second lens has an inwardly curved boundary surface and an interface formed as a free-form surface. The designed as a free-form surface interface allows targeted illumination of the detection range of the 3D camera, so that the detection area can now be illuminated with a homogeneous light intensity.

Zur gezielten Aufweitung des Lichtstrahls in einer gewünschten Achse bzw. Raumrichtung ist es bei der zweiten Linse in Ausgestaltung von Vorteil, wenn die der ersten Linse zugewandte Grenzfläche der zweiten Linse eine zweidimensionale Wölbung ist, die sich quer zu den Wölbungen der ersten Linse erstreckt. Dementsprechend sorgt die erste Linse für eine Aufweitung des Lichts in eine erste Raumrichtung, wohingegen das aufgeweitete Licht von der zweiten Linse in eine zweite Raumrichtung, die quer zu der ersten Raumrichtung verläuft, aufgeweitet wird. Das Licht wird somit mittels der beiden Linsen in verschiedenen Achsen aufgeweitet. For the targeted widening of the light beam in a desired axis or spatial direction, it is advantageous in the case of the second lens if the interface of the second lens facing the first lens is a two-dimensional curvature that extends transversely to the curvatures of the first lens. Accordingly, the first lens provides for expansion of the light in a first spatial direction, whereas the expanded light is expanded by the second lens in a second spatial direction, which is transverse to the first spatial direction. The light is thus widened by means of the two lenses in different axes.

In Ausgestaltung der Erfindung ist dann ferner vorgesehen, dass die von der ersten Linse abgewandte Grenzfläche der zweiten Linse die Freiformfläche aufweist, wobei die Freiformfläche zweidimensional ausgebildet ist. Die zweidimensionale Ausbildung bewirkt die Aufweitung in der gewünschten Raumrichtung bzw. Achse. In an embodiment of the invention is then further provided that the remote from the first lens interface of the second lens has the free-form surface, wherein the free-form surface is formed two-dimensionally. The two-dimensional formation causes the expansion in the desired spatial direction or axis.

Hinsichtlich einer gezielten Verteilung der Lichtintensität im Erfassungsbereich der 3D-Kamera sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, dass sich die Flächenänderung der Freiformfläche quer zu den Wölbungen der ersten Linse erstreckt, wobei sich die Flächenänderung aus einer zu erzielenden, homogenen Helligkeitsverteilung im Erfassungsbereich der 3D-Kamera ableitet. With regard to a targeted distribution of the light intensity in the detection range of the 3D camera, the invention provides in a further embodiment, that the change in area of the free-form surface extends transversely to the curvatures of the first lens, wherein the area change from a homogeneous distribution of brightness to be achieved in the detection range of the 3D Camera derives.

Für den Anwendungsbereich an einem Kraftfahrzeug haben die Erfinder herausgefunden, dass es von besonderem Vorteil für eine homogene Ausleuchtung des Erfassungsbereiches ist, wenn die zweite Linse im Wesentlichen die Form der Zahl sieben aufweist. For the field of application on a motor vehicle, the inventors have found that it is of particular advantage for a homogeneous illumination of the detection area if the second lens substantially has the shape of the number seven.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention. The scope of the invention is defined only by the claims.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der ein beispielhaft bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Further details, features and advantages of the subject matter of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawing, in which an exemplary preferred embodiment of the invention is shown.

In der Zeichnung zeigt: In the drawing shows:

1 eine schematisch Anordnung eines erfindungsgemäßen Sensorsystems an einem Kraftfahrzeug, 1 a schematic arrangement of a sensor system according to the invention on a motor vehicle,

2 eine perspektivische Darstellung des Sensorsystems gemäß der vorliegenden Erfindung, 2 a perspective view of the sensor system according to the present invention,

3 eine schematische Darstellung einer inhomogenen Ausleuchtung eines Erfassungsbereiches, 3 a schematic representation of an inhomogeneous illumination of a detection area,

4 eine Lichtquelle des erfindungsgemäßen Sensorsystems in Perspektivansicht, 4 a light source of the sensor system according to the invention in perspective view,

5 eine perspektivische Einzelteilansicht der Lichtquelle des erfindungsgemäßen Sensorsystems, 5 an individual perspective view of the light source of the sensor system according to the invention,

6 eine Einzelteildarstellung einer Sendeoptik der Lichtquelle des erfindungsgemäßen Sensorsystems, 6 a single part representation of a transmission optical system of the light source of the sensor system according to the invention,

7 in schematischer Darstellung einen Strahlengang der Lichtquelle des Sensorsystems in einer Draufsicht, 7 a schematic representation of a beam path of the light source of the sensor system in a plan view,

8 in perspektivischer Draufsicht die Sendeoptik der Lichtquelle des erfindungsgemäßen Sensorsystems, 8th in perspective plan view, the transmission optics of the light source of the sensor system according to the invention,

9 in schematischer Darstellung einen Strahlengang der Lichtquelle des Sensorsystems in einer Seitenansicht und 9 in a schematic representation of a beam path of the light source of the sensor system in a side view and

10 in perspektivischer Seitenansicht die Sendeoptik der Lichtquelle des erfindungsgemäßen Sensorsystems. 10 in perspective side view of the transmission optics of the light source of the sensor system according to the invention.

In 1 ist das Heck eines Kraftfahrzeuges 1 zu sehen. Bei diesem Kraftfahrzeug 1 ist in dessen heckseitigem Stoßfänger, der ein Kraftfahrzeugbauteil 2 des Kraftfahrzeugs 1 im Sinne der Erfindung darstellt, ein Sensorsystem 3 angeordnet. In 1 is the rear of a motor vehicle 1 to see. In this motor vehicle 1 is in the rear-side bumper, which is a motor vehicle component 2 of the motor vehicle 1 represents a sensor system according to the invention 3 arranged.

Das Sensorsystem 3 umfasst eine Sensoreinrichtung 4 und ein die Sensoreinrichtung 4 unterbringendes Sensorgehäuse 5. Die Sensoreinrichtung 4 selbst weist eine 3D-Kamera auf, die räumliche Daten mit einem Laufzeitverfahren erfasst und die eine Lichtquelle 6 und eine lichtsensitive Empfangseinrichtung 7 umfasst. Der Erfassungsbereich 8 der 3D-Kamera der Sensoreinrichtung 4 ist nach unten, zu den Seiten und nach hinten vom Kraftfahrzeug 1 weg gerichtet, wobei das Sensorsystem 3 dazu vorgesehen ist, die Bediengeste für die Betätigung einer Heckklappe zu erfassen. Dazu kann der Benutzer in dem Erfassungsbereich 8 eine Geste mit seinem Fuß ausführen, die als Bedienwunsch erkannt wird und eine elektrische Öffnung der Heckklappe des Kraftfahrzeuges 1 auslöst. Die Ansteuerung, Auswertung sowie Versorgung der Sensoreinrichtung 4 erfolgt über einen einheitlichen Kabelbaum, wobei insbesondere eine Steckerverbindung 9 an dem Sensorgehäuse 5 zur Kopplung mit einem Kabelbaum vorgesehen ist. The sensor system 3 includes a sensor device 4 and a sensor device 4 accommodating sensor housing 5 , The sensor device 4 itself has a 3D camera that captures spatial data with a runtime method and that has a light source 6 and a light-sensitive receiving device 7 includes. The coverage area 8th the 3D camera of the sensor device 4 is down, to the sides and to the rear of the vehicle 1 directed away, the sensor system 3 intended to detect the operating gesture for the operation of a tailgate. The user can do this in the coverage area 8th perform a gesture with his foot, which is recognized as a control request and an electric opening of the tailgate of the motor vehicle 1 triggers. The control, evaluation and supply of the sensor device 4 via a uniform wiring harness, in particular a plug connection 9 on the sensor housing 5 is intended for coupling with a cable harness.

Der gesamte Erfassungsbereich 8 der 3D-Kamera bzw. der Sensoreinrichtung 4 erstreckt sich über einen großen Raumwinkel, wie aus den 1 und 2 hervorgeht, wobei in 2 in perspektivischer Ansicht das Sensorgehäuse 5 und der Kegel des von der Lichtquelle 6 ausgesandten Lichts gezeigt ist. In der 3 ist ein zweiachsiges Diagramm zu sehen, in welchem die Sensoreinrichtung 4 und der von der Lichtquelle 6 ausgeleuchtete Erfassungsbereich 8 schematisch dargestellt sind, wobei die gestrichelt gezeichneten Linien die äußeren und den Lichtkegel begrenzenden Lichtstrahlen darstellen. Die durchgezogene Linie in dem Diagramm der 3 stellt die Lichtintensität 10 dar, mit welcher die Lichtquelle 6 den Erfassungsbereich 9 ausleuchtet. Wie aus dem Diagramm in 3 zu erkennen ist, wird der Erfassungsbereich 8 nicht mit einer homogenen Intensität ausgeleuchtet. Vielmehr verhält es sich so, dass mit zunehmendem Abstand 11 (x-Achse des Diagramms in 3) vom Kraftfahrzeug 1 die Intensität 12 (y-Achse des Diagramms in 3) des Lichts abnimmt. Das Diagramm in 3 zeigt hierbei einen Zustand, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Demgegenüber wird mit der vorliegenden Erfindung eine solche Inhomogenität (Linie 10) vermieden und eine homogene Ausleuchtung des Erfassungsbereiches 8 erzielt, wie es die gestrichelte Linie 14 in 3 zeigt, denn hier ist die Lichtintensität 10' über den Erfassungsbereich 8 konstant. Diese homogene Ausleuchtung des Erfassungsbereichs 8 basiert auf der besonderen Ausgestaltung der Lichtquelle 6 des erfindungsgemäßen Sensorsystems 3, worauf nachstehend eingegangen wird. The entire coverage area 8th the 3D camera or the sensor device 4 extends over a large solid angle, like from the 1 and 2 shows, in 2 in a perspective view of the sensor housing 5 and the cone of the light source 6 emitted light is shown. In the 3 is a biaxial diagram to see in which the sensor device 4 and that of the light source 6 illuminated detection area 8th are shown schematically, wherein the dashed lines represent the outer and the light cone limiting light rays. The solid line in the diagram of 3 represents the light intensity 10 represents, with which the light source 6 the coverage area 9 illuminates. As from the diagram in 3 is recognizable, is the detection area 8th not lit with a homogeneous intensity. Rather, it behaves in such a way that with increasing distance 11 (x-axis of the diagram in 3 ) from the motor vehicle 1 the intensity 12 (y-axis of the diagram in 3 ) of the light decreases. The diagram in 3 shows a state, as it is known from the prior art. In contrast, with the present invention, such inhomogeneity (line 10 ) and a homogeneous illumination of the detection area 8th scored, as is the dashed line 14 in 3 shows, because here is the light intensity 10 ' over the detection area 8th constant. This homogeneous illumination of the detection area 8th based on the particular embodiment of the light source 6 the sensor system according to the invention 3 , which will be discussed below.

Die Lichtquelle 6 ist in 4 in einer perspektivischen Ansicht und in 5 in einer Einzelteildarstellung gezeigt. Die Lichtquelle 6 umfasst ein Gehäuse 15 und einen das Gehäuse 15 zu einer Seite hin verschließenden Deckel 16 mit einem transparenten Fenster 17, durch welches Licht von der Lichtquelle 6 ausgesandt wird. Zu Justierungs-Zwecken weist die Lichtquelle 6 ferner ein ringförmiges Einstellelement 18 auf, welches auf einer Halterungshülse 19 aufsitzt. Innerhalb der Halterungshülse 19 ist dann eine Lichtaussende-Einheit 20 und eine Sendeoptik 21 hintereinanderliegend angeordnet, wie es aus den 5 und 6 hervorgeht. The light source 6 is in 4 in a perspective view and in 5 shown in a single part representation. The light source 6 includes a housing 15 and one the case 15 lid closing to one side 16 with a transparent window 17 through which light from the light source 6 is sent out. For adjustment purposes, the light source points 6 Further, an annular adjusting element 18 on which is on a mounting sleeve 19 seated. Inside the retaining sleeve 19 is then a light emitting unit 20 and a transmission optics 21 arranged one behind the other, as it is from the 5 and 6 evident.

Wie den 5 und 6 zu entnehmen ist, umfasst die Sendeoptik 21, die zur vorbestimmten Zerstreuung des ausgesandten Lichts dient, eine erste Linse 22 und eine zweite Linse 23, die in Richtung 24 des ausgesandten Lichts hinter der ersten Linse 22 angeordnet ist. Die beiden Linsen 22, 23 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel viereckig ausgebildet. Insbesondere sind die beiden Linsen 22, 23 rechteckig ausgebildet, wobei bei den Linsen 22, 23 deren jeweilige Höhe größer als die jeweilige Breite ist. In den 7 und 9 ist der Strahlengang des von der Lichtaussende-Einheit 20 ausgesandten Lichts durch beide Linsen 22, 23 gezeigt, wobei die 7 den Strahlengang in einer Draufsicht und 9 den Strahlengang in einer Seitenansicht zeigen. In den 8 und 10 ist die Sendeoptik 21 gezeigt, wobei 8 eine zu 7 korrespondierende Draufsicht und 10 eine zu 9 korrespondierende Seitenansicht auf die Sendeoptik 21 zeigen. Like that 5 and 6 can be seen, includes the transmission optics 21 , which serves for the predetermined dispersion of the emitted light, a first lens 22 and a second lens 23 in the direction of 24 the emitted light behind the first lens 22 is arranged. The two lenses 22 . 23 are square in the illustrated embodiment. In particular, the two lenses 22 . 23 rectangular, with the lenses 22 . 23 whose respective height is greater than the respective width. In the 7 and 9 is the beam path of the light emitting unit 20 emitted light through both lenses 22 . 23 shown, the 7 the beam path in a plan view and 9 show the beam path in a side view. In the 8th and 10 is the transmission optics 21 shown, where 8th one too 7 corresponding plan view and 10 one too 9 Corresponding side view of the transmission optics 21 demonstrate.

Wie aus den 6 bis 10 zu erkennen ist, ist die erste Linse 22 mit nach innen gewölbten Grenzflächen 25 und 26 ausgebildet. Die erste Grenzfläche 25 der ersten Linse 22 ist mit einer nach innen gerichteten Wölbung 27 versehen, die zweidimensional ausgebildet ist, so dass die Wölbung 27 als rundliche und sich in eine erste Raumrichtung 28 erstreckende Ausnehmung auf der ansonsten ebenen Oberfläche der Grenzfläche 25 ausgebildet ist. Die andere Grenzfläche 26 der ersten Linse 22 ist ebenfalls zweidimensionale ausgebildet, wobei sich deren nach innen gerichtete Wölbung 29 ebenfalls in die erste Raumrichtung 28 erstreckt (siehe zum Beispiel 8). Dabei ist der Krümmungsradius der Wölbung 27 der von der zweiten Linse 23 abgewandten Grenzfläche 25 der ersten Linse 22 kleiner als der Krümmungsradius der Wölbung 29 der der zweiten Linse 23 zugewandten Grenzfläche 26 der ersten Linse 22. Diese zweidimensionale Ausgestaltung der beiden Grenzflächen 25 und 26 der ersten Linse 22 führt zu der in den 7 und 9 dargestellten Aufweitung des ausgesandten Lichtstrahls, wie der Strahlengang 30 zeigt. Um nun eine homogene Ausleuchtung des Erfassungsbereichs 8 zu realisieren, weist die zweite Linse 23 eine nach innen gewölbte Grenzfläche 31 und eine als Freiformfläche 32 ausgebildete Grenzfläche 33 auf. Die nach innen gerichtete Wölbung 34 (siehe zum Beispiel 10), die auf der der ersten Linse 22 zugewandte Grenzfläche 31 der zweiten Linse 23, erstreckt sich in eine zweite Raumrichtung 35, die quer bzw. senkrecht zu der ersten Raumrichtung 28 verläuft, so dass auch die Grenzfläche 31 zweidimensional ausgebildet ist. Somit erstreckt sich die Wölbung 34 der Grenzfläche 31 der zweiten Linse 23 quer zu den Wölbungen 27, 29 der ersten Linse 22. Diese nach innen gerichtete Wölbung 34 der Grenzfläche 31 bewirkt eine weitere symmetrische Aufweitung des Lichtstrahls innerhalb der zweiten Linse 23. Die Grenzfläche 33 mit der Freiformfläche 32 bewirkt hingegen eine asymmetrische Aufweitung des Lichtstrahls entlang der ersten Raumrichtung 28, wie zum Beispiel der 9 zu entnehmen ist. Dabei stellt der Punkt 36 ein fahrzeugnahes Gebiet des Erfassungsbereiches 8 und der Punkt 37 ein fahrzeugfernes Gebiet des Erfassungsbereiches 8 dar, wie aus der Zusammenschau der 1, 3 und 9 ersichtlich ist. Es sei angemerkt, dass der Erfassungsbereich 8 in 7 die Verteilung der Lichtstrahlen in Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 wiedergibt. Wie nun insbesondere 9 zeigt, wird aufgrund der besonderen Ausgestaltung der Grenzfläche 33 als Freiformfläche 32 eine Intensitätsverschiebung in Richtung des fahrzeugfernen Bereichs 37 erzielt, was an dem Abstand zwischen den einzelnen Strahlen angedeutet ist. Erfindungsgemäß wird durch die Formgebung der Freiformfläche 32 die Intensität von dem fahrzeugnahen Bereich 36 in Richtung des fahrzeugfernen Bereichs verschoben, um eine homogene Ausleuchtung des Erfassungsbereiches 8 zu erzielen. Aus diesem Grund erstreckt sich demzufolge auch die Flächenänderung der Freiformfläche 32 quer zu den Wölbungen 27, 29 der ersten Linse 22. Wie 10 zeigt, weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die zweite Linse 23 im Wesentlichen die Form der Zahl sieben auf, wobei auch davon abweichende Gestaltungen denkbar sind, solange die Form der zweiten Linse 23 und insbesondere der Freiformfläche 32 eine homogenen Helligkeitsverteilung im Erfassungsbereich 8 der 3D-Kamera erzielt. Like from the 6 to 10 it can be seen, is the first lens 22 with inwardly curved interfaces 25 and 26 educated. The first interface 25 the first lens 22 is with an inward curvature 27 provided, which is formed two-dimensionally, so that the curvature 27 as roundish and in a first spatial direction 28 extending recess on the otherwise flat surface of the interface 25 is trained. The other interface 26 the first lens 22 is also formed two-dimensional, with their inward curvature 29 also in the first spatial direction 28 extends (see for example 8th ). The radius of curvature of the curvature is 27 that of the second lens 23 remote interface 25 the first lens 22 smaller than the radius of curvature of the curvature 29 that of the second lens 23 facing interface 26 the first lens 22 , This two-dimensional configuration of the two interfaces 25 and 26 the first lens 22 leads to the in the 7 and 9 shown widening of the emitted light beam, such as the beam path 30 shows. Now to a homogeneous illumination of the detection area 8th To realize, the second lens has 23 an inwardly curved interface 31 and one as a freeform surface 32 trained interface 33 on. The inward curvature 34 (see for example 10 ), on the first lens 22 facing interface 31 the second lens 23 , extends in a second spatial direction 35 which are transverse or perpendicular to the first spatial direction 28 runs, so that also the interface 31 is formed two-dimensionally. Thus, the curvature extends 34 the interface 31 the second lens 23 across to the vaults 27 . 29 the first lens 22 , This inward curvature 34 the interface 31 causes a further symmetrical expansion of the light beam within the second lens 23 , The interface 33 with the freeform surface 32 on the other hand causes an asymmetrical widening of the light beam along the first spatial direction 28 such as the 9 can be seen. This is the point 36 a vehicle-related area of the coverage area 8th and the point 37 a vehicle-remote area of the coverage area 8th as seen from the synopsis of 1 . 3 and 9 is apparent. It should be noted that the detection area 8th in 7 the distribution of the light beams in the width direction of the vehicle 1 reproduces. How, in particular 9 shows is due to the special design of the interface 33 as a freeform surface 32 an intensity shift in the direction of the vehicle-distant area 37 achieved, which is indicated at the distance between the individual beams. According to the invention, the shaping of the free-form surface 32 the intensity of the vehicle-related area 36 shifted in the direction of the vehicle-distant area to a homogeneous illumination of the detection area 8th to achieve. For this reason, the area change of the free-form surface also extends accordingly 32 across to the vaults 27 . 29 the first lens 22 , As 10 shows, in the illustrated embodiment, the second lens 23 essentially the shape of the number seven, whereby deviating designs are conceivable as long as the shape of the second lens 23 and in particular the freeform surface 32 a homogeneous brightness distribution in the detection area 8th achieved the 3D camera.

Zusammenfassend ist es der Kerngedanke der Erfindung, dass die Lichtquelle 6 eine Sendeoptik 21 zur vorbestimmten Zerstreuung des ausgesandten Lichts aufweist, wobei die Sendeoptik 21 eine erste Linse 22 und eine zweite Linse 23, die in Richtung 24 des ausgesandten Lichts hinter der ersten Linse 22 angeordnet ist, aufweist, wobei wenigstens eine Grenzfläche 33 von zumindest einer der beiden Linsen 22, 23 als Freiformfläche 32 ausgebildet ist. Dabei leitet sich die Flächenänderung der Freiformfläche 32 aus einer zu erzielenden, homogenen Helligkeitsverteilung im Erfassungsbereich 8 der 3D-Kamera ab. Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Sensorsystems 3 und der erfindungsgemäßen Sendeoptik 21 ist eine Aufweitung des Lichtstrahls in verschiedene Raumachsen 28, 35 möglich. Dabei kann das Licht für jede Raumachse 28, 35 individuell aufgeweitet werden. In summary, it is the essence of the invention that the light source 6 a transmission optics 21 for the predetermined dispersion of the emitted light, wherein the transmitting optics 21 a first lens 22 and a second lens 23 in the direction of 24 the emitted light behind the first lens 22 is arranged, wherein at least one interface 33 of at least one of the two lenses 22 . 23 as a freeform surface 32 is trained. Here, the area change of the free-form surface is derived 32 from a homogeneous distribution of brightness to be achieved in the detection area 8th from the 3D camera. With the aid of the sensor system described above 3 and the transmission optics according to the invention 21 is an expansion of the light beam into different spatial axes 28 . 35 possible. Thereby, the light can be for every space axis 28 . 35 be individually expanded.

Die vorstehend beschriebene Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt. Es ist ersichtlich, dass an der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform zahlreiche, dem Fachmann entsprechend der beabsichtigten Anwendung naheliegende Abänderungen vorgenommen werden können, ohne dass dadurch der Bereich der Erfindung verlassen wird. Zur Erfindung gehört alles dasjenige, was in der Beschreibung enthalten und/oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschließlich dessen, was abweichend von dem konkreten Ausführungsbeispiel für den Fachmann naheliegt. Of course, the invention described above is not limited to the described and illustrated embodiment. It will be appreciated that numerous modifications which are obvious to a person skilled in the art according to the intended application can be made to the embodiment shown in the drawing without departing from the scope of the invention. The invention includes everything that is contained in the description and / or shown in the drawing, including what is obvious to those skilled in the deviating from the specific embodiment.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008025669 A1 [0004] DE 102008025669 A1 [0004]
  • WO 2008/116699 A2 [0005] WO 2008/116699 A2 [0005]
  • WO 2012/084222 A1 [0006] WO 2012/084222 A1 [0006]
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  • DE 102013108824 A1 [0017] DE 102013108824 A1 [0017]

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  • „Photodetektoren und Auslesekonzepte für 3D-Time-of-Flight-Bildsensoren in 0,35 µm-Standard-CMOS-Technologie“, Andreas Spickermann, Fakultät für Ingenieurwissenschaften der, Universität Duisburg-Essen, 2010 [0010] "Photodetectors and Readout Concepts for 3D Time of Flight Image Sensors in 0.35 μm Standard CMOS Technology", Andreas Spickermann, Faculty of Engineering, University of Duisburg-Essen, 2010 [0010]
  • „Optimized Distance Measurement with 3D-CMOS Image Sensor and Real-Time Processing of the 3D Data for Applications in Automotive and Safety Engineering“, Bernhard König, Fakultät für Ingenieurwissenschaften der Universität Duisburg-Essen, 2008 [0011] Bernhard König, Faculty of Engineering, University of Duisburg-Essen, 2008 "Optimized Distance Measurement with 3D-CMOS Image Sensor and Real-Time Processing of 3D Data for Applications in Automotive and Safety Engineering" [0011]

Claims (11)

Sensorsystem (3) einer Sensoreinrichtung (4) eines Kraftfahrzeugs (1) zur optischen Erfassung von Objekten und deren räumlichen Bewegungen, aufweisend eine 3D-Kamera, die räumliche Daten mit einem Laufzeitverfahren erfasst und die eine Lichtquelle (6) und eine lichtsensitive Empfangseinrichtung (7) umfasst, wobei die Lichtquelle (6) und die lichtintensive Empfangseinrichtung (7) in einem gemeinsamen Sensorgehäuse (5) angeordnet sein können und beide zu einem Erfassungsbereich (8) der 3D-Kamera ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (6) eine Sendeoptik (21) zur vorbestimmten Zerstreuung des ausgesandten Lichts aufweist, wobei die Sendeoptik (21) eine erste Linse (22) und eine zweite Linse (23), die in Richtung des ausgesandten Lichts hinter der ersten Linse (22) angeordnet ist, aufweist, wobei wenigstens eine Grenzfläche (33) von zumindest einer der beiden Linsen (22, 23) als Freiformfläche (32) ausgebildet ist. Sensor system ( 3 ) a sensor device ( 4 ) of a motor vehicle ( 1 ) for the optical detection of objects and their spatial movements, comprising a 3D camera, which records spatial data with a transit time method and which is a light source ( 6 ) and a light-sensitive receiving device ( 7 ), wherein the light source ( 6 ) and the light-intensive receiving device ( 7 ) in a common sensor housing ( 5 ) and both to a detection area ( 8th ) of the 3D camera, characterized in that the light source ( 6 ) a transmission optics ( 21 ) for predetermined dispersion of the emitted light, wherein the transmitting optics ( 21 ) a first lens ( 22 ) and a second lens ( 23 ) in the direction of the emitted light behind the first lens ( 22 ), wherein at least one interface ( 33 ) of at least one of the two lenses ( 22 . 23 ) as a freeform surface ( 32 ) is trained. Sensorsystem (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden Linsen (22, 23) viereckig ausgebildet ist. Sensor system ( 3 ) according to claim 1, characterized in that at least one of the two lenses ( 22 . 23 ) is quadrangular. Sensorsystem (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden Linsen (22, 23) rechteckig ausgebildet ist. Sensor system ( 3 ) according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the two lenses ( 22 . 23 ) is rectangular. Sensorsystem (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linse (22) mit nach innen gewölbten Grenzflächen (25, 26) ausgebildet ist. Sensor system ( 3 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first lens ( 22 ) with inwardly curved interfaces ( 25 . 26 ) is trained. Sensorsystem (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die nach innen gewölbten Grenzflächen (25, 26) der ersten Linse (22) zweidimensionale Wölbungen (27, 29) sind, die sich entlang einer ersten Raumrichtung (28) erstrecken. Sensor system ( 3 ) according to claim 4, characterized in that the inwardly curved interfaces ( 25 . 26 ) of the first lens ( 22 ) two-dimensional curvatures ( 27 . 29 ), which extend along a first spatial direction ( 28 ). Sensorsystem (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius der Wölbung (27) der von der zweiten Linse (23) abgewandten Grenzfläche (25) der ersten Linse (22) kleiner ist als der Krümmungsradius der Wölbung (29) der der zweiten Linse (23) zugewandten Grenzfläche (26) der ersten Linse (22). Sensor system ( 3 ) according to claim 5, characterized in that the radius of curvature of the curvature ( 27 ) of the second lens ( 23 ) remote interface ( 25 ) of the first lens ( 22 ) is smaller than the radius of curvature of the curvature ( 29 ) of the second lens ( 23 ) ( 26 ) of the first lens ( 22 ). Sensorsystem (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Linse (23) eine nach innen gewölbte Grenzfläche (31) und eine als Freiformfläche (32) ausgebildete Grenzfläche (33) aufweist. Sensor system ( 3 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second lens ( 23 ) an inwardly curved interface ( 31 ) and one as a freeform surface ( 32 ) formed interface ( 33 ) having. Sensorsystem (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der ersten Linse (22) zugewandten Grenzfläche (31) eine zweidimensionale Wölbung (34) aufweist, die sich quer zu den Wölbungen (27, 29) der ersten Linse (22) erstreckt. Sensor system ( 3 ) according to one of the preceding claims, characterized in that that of the first lens ( 22 ) facing interface ( 31 ) a two-dimensional curvature ( 34 ), which transversely to the vaults ( 27 . 29 ) of the first lens ( 22 ). Sensorsystem (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die von der ersten Linse (22) abgewandte Grenzfläche (33) der zweiten Linse (23) die Freiformfläche (32) aufweist, wobei die Freiformfläche (32) zweidimensional ausgebildet ist. Sensor system ( 3 ) according to claim 8, characterized in that that of the first lens ( 22 ) remote interface ( 33 ) of the second lens ( 23 ) the freeform surface ( 32 ), wherein the freeform surface ( 32 ) is formed two-dimensionally. Sensorsystem (3) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Flächenänderung der Freiformfläche (32) quer zu den Wölbungen (27, 29) der ersten Linse (22) erstreckt, wobei sich die Flächenänderung aus einer zu erzielenden, homogenen Helligkeitsverteilung im Erfassungsbereich (9) der 3D-Kamera ableitet. Sensor system ( 3 ) according to claim 9, characterized in that the area change of the freeform surface ( 32 ) across the vaults ( 27 . 29 ) of the first lens ( 22 ), wherein the change in area consists of a homogeneous distribution of brightness to be achieved in the detection area (FIG. 9 ) derives from the 3D camera. Sensorsystem (3) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Linse (23) im Wesentlichen die Form der Zahl sieben aufweist. Sensor system ( 3 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the second lens ( 23 ) has substantially the form of the number seven.
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