DE10037217A1 - Motor vehicle head-lamp with integrated optical sensor, especially for measuring distance to vehicle ahead, has separation device for beam-paths - Google Patents
Motor vehicle head-lamp with integrated optical sensor, especially for measuring distance to vehicle ahead, has separation device for beam-pathsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Scheinwerfer, insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer, mit einem Reflektor, einer Lichtscheibe und wenigstens einem integrierten optischen Sensor, insbesondere für eine Abstandsmessung, wobei der wenigstens eine Sensor jeweils wenigstens ein Sende- und ein Empfangselement zum Senden und/oder Empfangen von Signalwellen umfaßt.The invention relates to a headlight, in particular Motor vehicle headlights, with a reflector, a lens and at least an integrated optical sensor, in particular for a distance measurement, wherein the at least one sensor each has at least one transmitting and one receiving element for sending and / or receiving signal waves.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ausführungsformen von Scheinwerfern mit integrierten Abstandssensoren für Fahrzeuge bekannt. So ist z. B. aus der DE 196 07 653 A1 ein Scheinwerfer mit einer integrierten Mikrowellenantenne bekannt, die beispielsweise im Zusammenhang mit einem Fahrzeugwarn- und -Steuerungssystem zum Einhalten von ausreichendem Sicherheitsabstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen, d. h. als Abstandsradar, vorgesehen ist. Bei der beschriebenen Anordnung weist der Scheinwerfer mit integrierter Mikrowellenantenne einen Reflektor auf, der sowohl für die Bündelung des Scheinwerferlichtes als auch für die Bündellung der Mikrowellenstrahlen verwendet wird. Es ist dabei das optische System mit der dazu gehörigen Lichtquelle und das Mikrowellensystem mit seinem zugehörigen Speiseelement und/oder Empfangselement funktionell und räumlich vollständig unabhängig voneinander gestaltet und getrennt angeordnet. Bei einer derartigen Anordnung ist an sich vorteilhaft die Integration des Abstandssensoren in den Scheinwerfer, da verschiedene optische und mechanische Komponenten sowohl für das optische System als auch für das Mikrowellensystem genutzt werden können. Nachteilig ist bei diesem und bei vergleichbaren Systemen jedoch, daß die von dem Abstandssensor ausgehenden Sendestrahlen bereits von der Lichtscheibe des Scheinwerfers reflektiert werden, und auf diese Weise unerwünscht zum Empfangselement gelangen und das Meßergebnis verfälschen. Dieser Effekt wird noch dadurch erhöht, daß die an der Lichtscheibe reflektierten Strahlen eine hohe Intensität aufweisen, und daß keine nennenswerten Verluste auftreten. Various embodiments of headlights are from the prior art known with integrated distance sensors for vehicles. So z. B. from the DE 196 07 653 A1 discloses a headlight with an integrated microwave antenna, for example in connection with a vehicle warning and control system to maintain a sufficient safety distance from vehicles in front, d. H. as a distance radar is provided. In the arrangement described, the Headlights with integrated microwave antenna have a reflector that is suitable for both Focusing the spotlight as well as for focusing the microwave rays is used. It is the optical system with the associated light source and the microwave system with its associated food element and / or Functional and spatial reception element designed completely independently of each other and arranged separately. With such an arrangement, the is advantageous in itself Integration of the distance sensors in the headlights as different optical and mechanical components for both the optical system and the Microwave system can be used. The disadvantage of this and at comparable systems, however, that those emanating from the distance sensor Transmitting rays are already reflected from the lens of the headlight, and on this way undesirably reach the receiving element and the measurement result distort. This effect is further increased by the fact that on the lens reflected rays have a high intensity, and that no significant Losses occur.
Weiterhin ist aus der DE 197 31 754 A1 eine Anordnung mit einer Kombination Scheinwerfer-Abstandssensor für Fahrzeuge bekannt. In diesem Falle werden bei dem Scheinwerfer mit Abstandssensoren optische und mechanische Komponenten gleichzeitig für die Lichtfunktion und für die Sensorfunktion hinsichtlich Strahlendurchtritt, Strahlformung und Ablenkung genutzt. Dabei finden Teile des Scheinwerfers wie Reflektoren, die Abdeckscheibe oder die Linsen sowohl für die Scheinwerferfunktion als auch für die Abstandssensorfunktion Verwendung. Auch in diesem Falte ist nachteilig, daß die von den Abstandssensoren ausgehenden Sendestrahlen an der Lichtscheibe reflektiert werden und das Meßergebnis verfälschen.Furthermore, DE 197 31 754 A1 describes an arrangement with a combination Headlight distance sensor for vehicles known. In this case, the Headlamps with distance sensors optical and mechanical components at the same time for the light function and for the sensor function with regard to radiation passage, Beam shaping and deflection used. Parts of the headlight can be found like Reflectors, the cover plate or the lenses for both the headlight function and also used for the distance sensor function. In this fold too it is disadvantageous that the transmission rays emanating from the distance sensors on the lens be reflected and falsify the measurement result.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Anordnungen von Scheinwerfern mit integrierten optischen Sensoren unter Beibehaltung der bisherigen Vorteile in der Weise zu verbessern, daß die Genauigkeit der von dem optischen Sensor, z. B. für eine Abstandsmessung, wesentlich erhöht wird. Die gewünschte Anordnung soll dabei einfach und wirtschaftlich herstellbar sein.The invention has for its object the known arrangements of Headlights with integrated optical sensors while maintaining the previous ones To improve benefits in such a way that the accuracy of that from the optical sensor, z. B. for a distance measurement is significantly increased. The desired arrangement should be simple and economical to manufacture.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Scheinwerfer eine Trennvorrichtung zur Trennung des Strahlenganges des Sendeelementes vom Strahlengang des Empfangselementes des optischen Sensors, insbesondere für eine Abstandsmessung umfaßt. Auf diese Weise wird erstmalig mit einfachen Mitteln erreicht, daß die von dem Sendeelement ausgehenden Strahlen nicht an der Lichtscheibe des Scheinwerfers reflektiert werden und das Meßergebnis des optischen Sensors verfälschen, da die an der Lichtscheibe reflektierten Strahlen des Sendeelementes durch das Vorsehen der Trennvorrichtung nicht zum Empfangselement des optischen Sensors gelangen. Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich dabei mit konstruktiv einfachen Mitteln in dem Gehäuse eines Scheinwerfers zusammenfassen.The object is achieved in that the headlight a Separating device for separating the beam path of the transmitting element from Beam path of the receiving element of the optical sensor, in particular for a Distance measurement includes. In this way, simple means are achieved for the first time, that the rays emanating from the transmitting element are not on the lens of the Headlights are reflected and the measurement result of the optical sensor falsify, because the rays of the transmitting element reflected on the lens through the provision of the separating device not for the receiving element of the optical sensor reach. The arrangement according to the invention can be structurally simple Summarize funds in the housing of a headlight.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der in dem Scheinwerfer integrierte wenigstens eine Sensor, insbesondere für eine Abstandsmessung, als Laser-Sensor ausgebildet.In the preferred embodiment of the present invention, this is in the Headlights integrated at least one sensor, especially for one Distance measurement, designed as a laser sensor.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der in dem Scheinwerfer integrierte wenigstens eine Sensor, insbesondere für eine Abstandsmessung, als Infrarot-Sensor ausgebildet. In another embodiment of the present invention, that is in the Headlights integrated at least one sensor, especially for one Distance measurement, designed as an infrared sensor.
Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Trennvorrichtung für die Strahlen des optischen Sensors als mit dem Reflektor des Scheinwerfers zusammenwirkende separate Zusatzeinrichtung ausgebildet. Dabei empfiehlt es sich, daß die separate Zusatzeinrichtung an dem Reflektor angeordnet ist. Es ist dies eine konstruktiv einfache Lösung der Ausbildung einer separaten Zusatzeinrichtung.According to a further feature of the present invention, the separation device for the rays of the optical sensor than with the reflector of the headlight cooperating separate additional device is formed. It is recommended that that the separate additional device is arranged on the reflector. It is one structurally simple solution to the formation of a separate additional device.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Trennvorrichtung für die Strahlen des optischen Sensors als in den Reflektor des Scheinwerfers integrierte Trennvorrichtung ausgebildet. Es ist dies die konstruktiv einfachste Möglichkeit zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Anordnung. Dabei empfiehlt es sich, daß die in den Reflektor integrierte Trennvorrichtung als wenigstens ein an dem Reflektor angeformter, im wesentlichen bereichsweise umlaufender Vorsprung ausgebildet ist.In another embodiment of the present invention, the separator is for the rays of the optical sensor as integrated in the reflector of the headlight Separator designed. It is the simplest way to construct Formation of the arrangement according to the invention. It is recommended that the in the Separator integrated in the reflector as at least one molded onto the reflector is formed in some areas circumferential projection.
Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers ist die Trennvorrichtung für die Strahlen des optischen Sensors als ein ein Zeitfenster zwischen dem Strahlengang des Sendeelementes und dem Strahlengang des Empfangselementes setzendes elektronisches Bauelement ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform kann auf zusätzliche konstruktive Bauelemente vollständig verzichtet werden. Es empfiehlt sich dabei, daß die Trennvorrichtung für die Strahlen des optischen Sensors als ein ein gepulstes Licht des Strahlenganges des Sendeelementes und des Strahlenganges des Empfangselementes erzeugendes elektronisches Bauelement ausgebildet ist.In another embodiment of the headlight according to the invention Separator for the beams of the optical sensor as a time window between the beam path of the transmitting element and the beam path of the Receiving element-setting electronic component. At this Embodiment can completely dispense with additional structural components become. It is recommended that the separating device for the rays of the optical Sensor as a pulsed light of the beam path of the transmitting element and Electronic component generating the beam path of the receiving element is trained.
Die Erfindung ist in den Figuren der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:The invention is shown in the figures of the drawing in one embodiment. Show it:
Fig. 1 eine schematische Teilansicht eines Scheinwerfers mit integriertem optischen Sensor gemäß dem Stand der Technik, und Fig. 1 is a schematic partial view of a headlight with an integrated optical sensor according to the prior art, and
Fig. 2 eine schematische Teilansicht des erfindungsgemäßen Scheinwerfers mit integriertem optischen Sensor. Fig. 2 is a schematic partial view of the headlamp according to the invention with an integrated optical sensor.
Der erfindungsgemäße Scheinwerfer, insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer ist generell mit 10 bezeichnet. Der Scheinwerfer 10 ist mit einem Reflektor 11, einer Lichtscheibe 12 und mit wenigstens einem integriertem optischen Sensor 13 versehen, welcher insbesondere für eine Abstandsmessung z. B. für eine Verwendung bei einem ACC- (Adaptive Cruise Control) -System oder einem ADR- (Automatische Distanzregelung) -System dient. Der wenigstens eine Sensor 13 umfaßt dabei jeweils wenigstens ein in den Figur der Zeichnung nicht bezeichnetes Sende- und ein Empfangselement zum Senden und/oder Empfangen von Signalwellen.The headlight according to the invention, in particular motor vehicle headlights, is generally designated 10. The headlight 10 is provided with a reflector 11 , a lens 12 and with at least one integrated optical sensor 13 , which is used in particular for a distance measurement, for. B. for use with an ACC (Adaptive Cruise Control) system or an ADR (Automatic Distance Control) system. The at least one sensor 13 in each case comprises at least one transmitting and one receiving element (not shown in the figure of the drawing) for transmitting and / or receiving signal waves.
In der Fig. 1 der Zeichnung ist ein Scheinwerfer 10 mit einem integrierten optischen Sensor 13 nach dem Stand der Technik dargestellt. In diesem Falle werden die von dem Sendeelement des optischen Sensors 13 ausgehenden Sendestrahlen bereits von der Lichtscheibe 12 des Scheinwerfers 10 reflektiert und gelangen zu den Empfangselement des optischen Sensors 13, und verfälschen dadurch dessen Meßergebnis. Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, daß die an der Lichtscheibe 12 des Scheinwerfers 10 reflektierten Strahlen eine hohe Intensität haben, d. h. keine nennenswerten Verluste. Es ist deshalb wünschenswert, die Genauigkeit der Meßergebnisse des optischen Sensors 13 des Scheinwerfers 10 wesentlich zu erhöhen.In Fig. 1 of the drawings, a headlamp 10 is shown with an integrated optical sensor 13 according to the prior art. In this case, the transmission rays emanating from the transmission element of the optical sensor 13 are already reflected by the lens 12 of the headlight 10 and reach the reception element of the optical sensor 13 , thereby falsifying its measurement result. This effect is intensified by the fact that the rays reflected on the lens 12 of the headlight 10 have a high intensity, ie no significant losses. It is therefore desirable to significantly increase the accuracy of the measurement results of the optical sensor 13 of the headlight 10 .
In der Fig. 2 der Zeichnung ist der erfindungsgemäße Scheinwerfer 10 mit integriertem optischen Sensor 13 dargestellt. Es umfaßt hier der Scheinwerfer 10 eine Trennvorrichtung 14 zur Trennung des Strahlenganges des Sendeelementes vom Strahlengang des Empfangselementes des optischen Sensors, insbesondere für eine Abstandsmessung. Mit dieser Trennvorrichtung 14 wird vermieden, daß die an der Lichtscheibe 12 des Scheinwerfers 10 reflektierten Strahlen zum Empfangselement des optischen Sensors 13 gelangen, und dadurch dessen Meßergebnis verfälschen.In FIG. 2 of the drawing of the headlight according to the invention 10 is shown with an integrated optical sensor 13. Here, the headlamp 10 comprises a separating device 14 for separating the beam path of the transmitting element from the beam path of the receiving element of the optical sensor, in particular for a distance measurement. With this separating device 14 it is avoided that the rays reflected on the lens 12 of the headlight 10 reach the receiving element of the optical sensor 13 and thereby falsify its measurement result.
Der in den Scheinwerfer 10 integrierte wenigstens eine optische Sensor 13 insbesondere für eine Abstandsmessung, kann beispielsweise als Laser-Sensor oder als Infrarot- Sensor ausgebildet sein.The at least one optical sensor 13 integrated in the headlight 10 , in particular for a distance measurement, can be designed, for example, as a laser sensor or as an infrared sensor.
Die Trennvorrichtung 14 des erfindungsgemäßen Scheinwerfers 10 für die Strahlen des optischen Sensors 13 kann als mit dem Reflektor 11 des Scheinwerfers 10 zusammenwirkende separate Zusatzeinrichtung ausgebildet sein. In diesem Falle wird man zweckmäßig die separate Zusatzeinrichtung an dem Reflektor 11 angeordnet ausbilden. Dies ist eine konstruktiv einfache Realisierung dieser AusführungsformThe separating device 14 of the headlamp 10 according to the invention for the beams of the optical sensor 13 can be designed as a separate additional device which interacts with the reflector 11 of the headlamp 10 . In this case, the separate additional device on the reflector 11 is expediently arranged. This is a structurally simple implementation of this embodiment
Bei der bevorzugten und in der Fig. 2 der Zeichnung gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Trennvorrichtung 14 für die Strahlen des optischen Sensors 13 als in den Reflektor 11 des Scheinwerfers 10 integrierte Trennvorrichtung 14 ausgebildet. Dies ist die konstruktiv einfachste Möglichkeit zur Ausbildung des erfindungsgemäßen Scheinwerfers 10. Es kann dabei die in den Reflektor 11 integrierte Trennvorrichtung 14 als wenigstens ein an dem Reflektor 11 angeformter, im wesentlichen bereichsweise umlaufender Vorsprung 17 ausgebildet sein. Es ist diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers 10 in der Fig. 2 der Zeichnung dargestellt, es ist dabei das zu detektierende Hindernis ebenso wie in der Fig. 1 (Stand der Technik) der Zeichnung mit 16 bezeichnet.In the preferred embodiment of the present invention shown in FIG. 2 of the drawing, the separating device 14 for the beams of the optical sensor 13 is designed as a separating device 14 integrated in the reflector 11 of the headlight 10 . This is the simplest design option for designing the headlight 10 according to the invention. The separating device 14 integrated in the reflector 11 can be designed as at least one projection 17 which is molded onto the reflector 11 and extends essentially in regions. This embodiment of the headlamp 10 according to the invention is shown in FIG. 2 of the drawing; the obstacle to be detected is designated 16 as in FIG. 1 (prior art) of the drawing.
Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers 10 ist die Trennvorrichtung 14 für die Strahlen des optischen Sensors 13 als ein ein Zeitfenster zwischen dem Strahlengang des Sendeelementes und dem Strahlengang des Empfangselementes setzendes elektronisches Bauteil ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform kann auf zusätzliche konstruktive Bauelemente vollständig verzichtet werden. Bei dieser Ausführungsform wird zweckmäßig die Trennvorrichtung 14 für die Strahlen des optischen Sensors 13 als ein ein gepulstes Licht des Strahlenganges des Sendeelementes und des Strahlenganges des Empfangselementes erzeugendes elektronisches Bauelement ausgebildet sein.In an alternative embodiment of the headlight 10 according to the invention, the separating device 14 for the beams of the optical sensor 13 is designed as an electronic component which sets a time window between the beam path of the transmitting element and the beam path of the receiving element. In this embodiment, additional structural components can be completely dispensed with. In this embodiment, the separating device 14 for the beams of the optical sensor 13 is expediently designed as an electronic component that generates a pulsed light of the beam path of the transmitting element and the beam path of the receiving element.
Mit dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer 10 wird erstmalig mit einfachen Mitteln erreicht, daß bei diesem Scheinwerfer 10 die von dem Sendeelement abgehenden Strahlen nicht an der Lichtscheibe des Scheinwerfers 10 reflektiert werden und das Meßergebnis des optischen Sensors verfälschen, da die an der Lichtscheibe 12 reflektierten Strahlen des Sendeelementes nicht zum Empfangselement des optischen Sensors 13 gelangen. Es wird dadurch die Genauigkeit des optischen Sensors 13 für z. B. eine Abstandsmessung wesentlich erhöht.With the headlight 10 according to the invention it is achieved for the first time with simple means that in this headlight 10 the rays emanating from the transmitting element are not reflected on the lens of the headlight 10 and falsify the measurement result of the optical sensor, since the rays of the transmitting element reflected on the lens 12 do not get to the receiving element of the optical sensor 13 . It is the accuracy of the optical sensor 13 for z. B. significantly increases a distance measurement.
Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung, diese ist nicht darauf beschränkt, es sind vielmehr noch mancherlei Abänderungen und Ausbildungen möglich. So kann z. B. die Trennvorrichtung 14 des erfindungsgemäßen Scheinwerfers 10 eine von der dargestellten Ausführungsform abweichende Ausgestaltung aufweisen, weiterhin denkbar ist eine Variation der Anordnung der optischen Sensoren 13 sowie deren Sende- und Empfangselemente, weiterhin denkbar ist eine Anwendung bei andersartigen Scheinwerfern als der dargestellten Ausführung. As already mentioned, the illustrated embodiments are only examples of realizations of the invention, this is not restricted to this, rather many modifications and designs are possible. So z. B. the separating device 14 of the headlamp 10 according to the invention have a different configuration from the embodiment shown, a variation of the arrangement of the optical sensors 13 and their transmitting and receiving elements is also conceivable, an application with headlamps of a different type than the embodiment shown is also conceivable.
1010
Scheinwerfer
headlights
1111
Reflektor (von Reflector (from
1010
)
)
1212
Lichtscheibe (von Lens (from
1010
)
)
1313
optischer Sensor
optical sensor
1414
Trennvorrichtung
separating device
1515
integrierte Trennvorrichtung (von integrated separator (from
1111
)
)
1616
Vorsprung
head Start
1717
umlaufender Vorsprung (von circumferential lead (from
1111
)
)
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10037217A DE10037217A1 (en) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | Motor vehicle head-lamp with integrated optical sensor, especially for measuring distance to vehicle ahead, has separation device for beam-paths |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10037217A DE10037217A1 (en) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | Motor vehicle head-lamp with integrated optical sensor, especially for measuring distance to vehicle ahead, has separation device for beam-paths |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10037217A1 true DE10037217A1 (en) | 2002-02-14 |
Family
ID=7650802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10037217A Withdrawn DE10037217A1 (en) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | Motor vehicle head-lamp with integrated optical sensor, especially for measuring distance to vehicle ahead, has separation device for beam-paths |
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