DE102008018139A1 - Optical sensor device for motor vehicle, has housing, transmitter for generation of laser light, and receiver, where transmitter and receiver are placed in housing - Google Patents

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Abstract

The optical sensor device (1) has housing (2), a transmitter (3) for the generation of laser light, and a receiver (4). The transmitter and the receiver are placed in the housing. A lens unit (5) is assigned to the transmitter, and another lens unit (6) is assigned to the receiver. An image plane defines the optical sensor device, in which the receiver is arranged. The transmitter and the receiver are arranged on a common carrier (7), which is guided in the image plane in a linearly adjustable manner.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Sensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse, ein Sendermittel zur Erzeugung von Laserlicht und mindestens ein Empfängermittel, die im Gehäuse untergebracht sind, ein erstes Linsenmittel, das dem Sendermittel zugeordnet ist und ein zweites Linsenmittel, das dem mindestens einen Empfängermittel zugeordnet ist und eine Bildebene der optischen Sensoreinrichtung definiert, in der das mindestens eine Empfängermittel angeordnet ist.The The present invention relates to an optical sensor device for a motor vehicle comprising a housing, a transmitter means for generating laser light and at least one receiver means, the housed in the housing, a first lens means, associated with the transmitter means and a second lens means, which is associated with the at least one receiver means and an image plane of the optical sensor device, in FIG the at least one receiver means is arranged.

Optische Sensoreinrichtungen der eingangs genannten Art, die für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug geeignet sind, sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Sie werden beispielsweise eingesetzt, um Hindernisse oder vorausfahrende Fahrzeuge optisch zu erfassen. Die aus dem Stand der Technik bekannten optischen Sensoreinrichtungen sind häufig mehrkanalig ausgeführt und weisen eine Vielzahl von Halbleiterbauelementen auf, so dass ihre Herstellung relativ aufwändig und damit kostenintensiv ist.optical Sensor devices of the type mentioned, for are suitable for use in a motor vehicle are out of the state the technique known in different embodiments. she are used, for example, to obstacles or driving ahead Visually detect vehicles. Those known from the prior art Optical sensor devices are often designed multi-channel and have a plurality of semiconductor devices, so that their production relatively complex and therefore costly is.

Die deutsche Patentanmeldung DE 44 30 026 A1 beschreibt eine Entfernungsmessvorrichtung mit einer Laserdiode zur Erzeugung von Laserstrahlen. Ein Abtastmechanismus richtet die Laserstrahlen gegen ein Objekt und umfasst einen Polygonspiegel, auf den die Laserstrahlen gerichtet sind und von dem sie reflektiert werden. Ein Empfängermechanismus empfängt die Laserstrahlen, die von dem Objekt reflektiert werden. Ferner ist eine Steuereinheit vorgesehen, welche die Laufzeit der Laserstrahlen zum Objekt hin und von diesem wieder zurück messen kann. Der Polygonspiegel ist so angeordnet, dass er um eine erste Achse gedreht und um eine zweite Achse verschwenkt werden kann.The German patent application DE 44 30 026 A1 describes a distance measuring device with a laser diode for generating laser beams. A scanning mechanism directs the laser beams against an object and includes a polygon mirror on which the laser beams are directed and from which they are reflected. A receiver mechanism receives the laser beams reflected from the object. Furthermore, a control unit is provided, which can measure the transit time of the laser beams back to and from the object. The polygon mirror is arranged so that it can be rotated about a first axis and pivoted about a second axis.

Die deutsche Patentanmeldung DE 195 30 281 A1 offenbart eine Vorrichtung zum optischen Erfassen von Hindernissen vor Fahrzeugen innerhalb eines bestimmten Überwachungssektors. Am Fahrzeug ist ein Scanner angeordnet, der einen eng fokussierten Strahl von Lichtimpulsen sowie die Blickrichtung eines Lichtempfängers in einer im Wesentlichen waagerechten Schwenkebene bewegt. Ferner ist eine Auswerteeinrichtung vorgesehen, die aus dem Winkel und der Laufzeit der Impulse das Profil von Hindernissen in der Schwenkebene ermittelt. Der Strahl wird bei dieser Vorrichtung umlaufend um 360° bewegt. Außerhalb des Überwachungssektors ist in der Schwenkebene benachbart zum Scanner darüber hinaus wenigstens ein Planspiegel angeordnet, welcher den Strahl in den Überwachungssektor reflektiert.The German patent application DE 195 30 281 A1 discloses an apparatus for optically detecting obstacles ahead of vehicles within a particular surveillance sector. Arranged on the vehicle is a scanner which moves a narrowly focused beam of light pulses and the viewing direction of a light receiver in a substantially horizontal pivoting plane. Furthermore, an evaluation device is provided which determines the profile of obstacles in the pivoting plane from the angle and the transit time of the pulses. The beam is moved in this device 360 ° around. Outside the surveillance sector, at least one planar mirror, which reflects the beam into the surveillance sector, is additionally arranged in the pivot plane adjacent to the scanner.

Die zusätzlichen bewegbaren optischen Bauelemente zur Strahlumlenkung, die bei den beiden vorstehend beschriebenen optischen Sensoreinrichtungen vorgesehen sind, können zu relativ hohen Ein- und Auskoppelverlusten führen, was zu einem vergleichsweise schwachen Nutzsignal sowie einer geringen Reichweite derartiger optischer Sensoreinrichtungen führen kann.The additional movable optical components for beam deflection, that in the two optical sensor devices described above are provided, can lead to relatively high input and Auskoppelverlusten lead, resulting in a comparatively weak useful signal and a low range of such optical sensor devices can lead.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an.Here uses the present invention.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Sensoreinrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist und im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ein stärkeres Nutzsignal sowie eine höhere Reichweite bei gegebener Ausgangsleistung aufweist.Of the present invention is based on the object, an optical Sensor device of the type mentioned above available to provide, which is easy and inexpensive to produce and in comparison to the solutions known from the prior art a stronger signal and a higher range having a given output power.

Diese Aufgabe wird durch eine optische Sensoreinrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.These The object is achieved by an optical sensor device of the beginning mentioned type with the features of the characterizing part of the claim 1 solved. The subclaims relate to advantageous Further developments of the invention.

Eine optische Sensoreinrichtung zeichnet sich gemäß Anspruch 1 dadurch aus, dass das Sendermittel und das mindestens eine Empfängermittel auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind, der in der Bildebene linear verschiebbar geführt ist. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass die Anzahl der erforderlichen Halbleiterbauelemente relativ gering ist, so dass die optische Sensoreinrichtung relativ einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Durch den Verzicht auf zusätzliche bewegbare optische Bauelemente zur Strahlumlenkung sind die Ein- und Auskoppelverluste der erfindungsgemäßen optischen Sensoreinrichtung relativ gering. Durch die starre mechanische Kopplung des Sendermittels und des Empfängermittels auf dem gemeinsamen Träger kann ferner eine Dejustage dieser Bauelemente wirksam verhindert werden. Die optische Abtastung erfolgt bei der optischen Sensoreinrichtung durch Laufzeitmessungen von Pulsen elektromagnetischer Wellen, die zeitlich versetzt vom Sendermittel emittiert werden. Im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen kann die erfindungsgemäße optische Sensoreinrichtung bei gegebener Ausgangsleistung ein stärkeres Nutzsignal sowie eine höhere Reichweite aufweisen.A Optical sensor device is characterized according to claim 1 in that the transmitter means and the at least one receiver means on a common carrier are arranged in the image plane is guided linearly displaceable. An advantage of the invention Solution is that the number of required Semiconductor devices is relatively low, so that the optical sensor device can be made relatively easy and inexpensive. By dispensing with additional movable optical components for beam deflection are the input and output coupling losses of the invention optical sensor device relatively low. By the rigid mechanical Coupling of the transmitter means and the receiver means on the common carrier can also be a misalignment of these components effectively prevented. The optical scanning takes place at the optical sensor device by transit time measurements of pulses electromagnetic Waves which are emitted offset in time from the transmitter means. Compared to the solutions known from the prior art can the optical sensor device according to the invention at a given output power a stronger useful signal and have a longer range.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die optische Sensoreinrichtung einen Elektromotor mit einem Getriebemittel aufweist, das mit dem Träger gekoppelt ist. Das Getriebemittel kann in einer vorteilhaften Ausführungsform zum Beispiel ein Kurbelschleifengetriebe oder ein Kurvenscheibengetriebe umfassen. Eine oszillierende lineare Verschiebung des Sendermittels und des Empfängermittels auf dem gemeinsamen Träger in der Bildebene des zweiten Linsenmittels kann insbesondere in horizontaler Richtung quer zur Ausbreitungsrichtung des vom Sendermittel emittierten Laserlichts erfolgen. Ausgehend von einer neutralen (mittleren) Stellung kann der Träger zwischen zwei Umkehrpunkten der Bewegung in horizontaler Richtung linear verschoben werden. Dadurch kann zum Beispiel eine im Wesentlichen fächerartige Ausdehnung des Abstrahlbereichs des Sendermittels sowie des Erfassungsbereichs des Empfängermittels von etwa 20° erhalten werden. Die Oszillationsfrequenz, mit der der Träger in lineare Schwingungen versetzt wird, kann dabei so gewählt sein, dass mechanisch noch vertretbare Belastungen an der Elektronik der optischen Sensoreinrichtung auftreten und messtechnisch eine genügend schnelle Abtastung des Erfassungsbereichs gewährleistet ist.In a preferred embodiment, it is proposed that the optical sensor device has an electric motor with a transmission means, which is coupled to the carrier. In one advantageous embodiment, the transmission means may comprise, for example, a crank-wheel transmission or a camshaft transmission. An oscillating linear displacement of the transmitter means and the receiver means on the common carrier in the image plane of the second lens means can in particular in particular in the horizontal direction transversely to the direction of propagation of the laser light emitted by the transmitter means. Starting from a neutral (middle) position, the carrier can be displaced linearly between two reversal points of the movement in the horizontal direction. As a result, for example, a substantially fan-like extension of the emission range of the transmitter means as well as the detection range of the receiver means of approximately 20 ° can be obtained. The oscillation frequency, with which the carrier is set in linear oscillations, can be chosen such that mechanically still acceptable loads on the electronics of the optical sensor device occur and metrologically a sufficiently fast scanning of the detection range is ensured.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Elektromotor ein elektronisch kommutierter Außenläufer ist. Elektronisch kommutierte Außenläufer haben den Vorteil, dass sie eine relativ hohe Drehträgheit aufweisen können, um einen ausreichenden Gleichlauf zu schaffen. Gegebenenfalls kann eine zusätzliche Schwungmasse vorgesehen sein. Die Energiespeicherung in der Schwungmasse ermöglicht die Realisierung einer geringen Leistungsaufnahme im Motor.In a particularly advantageous embodiment is proposed that the electric motor is an electronically commutated external rotor is. Electronically commutated external rotor the advantage that they can have a relatively high rotational inertia, to create a sufficient synchronization. If necessary, can be provided an additional flywheel. The energy storage in the flywheel allows the realization of a low Power consumption in the engine.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die optische Sensoreinrichtung ein Positionssensormittel aufweist, geeignet, die Position des Trägers zu erfassen. Am Träger können vorteilhaft mehrere Positionsmarken angebracht sein, die vom Positionssensormittel optisch erfasst werden können.In a particularly advantageous embodiment is provided in that the optical sensor device has a position sensor means, suitable to detect the position of the carrier. At the carrier can Advantageously, a plurality of position mark be attached, which is the position sensor means can be detected optically.

Der Träger kann in einer vorteilhaften Ausführungsform über ein erstes Lagermittel und ein zweites Lagermittel, das vom ersten Lagermittel beabstandet ist, in der Bildebene des zweiten Linsenmittels linear verschiebbar gelagert sein. Es kann in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass jedes der beiden Lagermittel ein im Wesentlichen zylindrisches Führungsteil umfasst, das in einer korrespondierenden Gleitbuchse des Trägers verschiebbar aufgenommen istOf the Carrier can in an advantageous embodiment over a first bearing means and a second bearing means, the first Bearing means is spaced, in the image plane of the second lens means be mounted linearly displaceable. It can be beneficial Embodiment be provided that each of the two Bearing means a substantially cylindrical guide member comprising, displaceable in a corresponding sliding bush of the carrier is included

Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:Based the attached drawing, the invention is below explained in more detail. Showing:

1 eine perspektivische, teilweise herausgebrochene Darstellung einer optischen Sensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. 1 a perspective, partially broken away view of an optical sensor device for a motor vehicle, which is constructed according to a preferred embodiment of the present invention.

Eine optische Sensoreinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, weist ein Gehäuse 2 auf, in dem ein Sendermittel 3 sowie ein Empfängermittel 4 untergebracht sind. Das Sendermittel 3 und das Empfängermittel 4 sind ein- oder mehrkanalig ausgeführt und vorzugsweise als Halbleiterbauelemente ausgeführt und können gegebenenfalls eine Ansteuerelektronik aufweisen. Das Sendermittel 3 kann insbesondere eine Halbleiterlaserdiode sein. Das Empfängermittel 4 kann insbesondere eine Empfängerdiode sein.An optical sensor device 1 for a motor vehicle constructed in accordance with a preferred embodiment of the present invention comprises a housing 2 on, in which a transmitter means 3 and a recipient agent 4 are housed. The transmitter 3 and the recipient agent 4 are designed with one or more channels and preferably designed as semiconductor components and may optionally have a control electronics. The transmitter 3 may in particular be a semiconductor laser diode. The recipient agent 4 may in particular be a receiver diode.

Das Sendermittel 3 kann während des Betriebs der optischen Sensoreinrichtung 1 Laserlicht emittieren, die aus dem Gehäuse 2 heraustritt. In Strahlausbreitungsrichtung ist in einer Öffnung einer Wand 20 des Gehäuses 2 ein erstes Linsenmittel 5 ortsfest angeordnet, welches dem Sendermittel 3 zugeordnet ist. Das vom Sendermittel 3 emittierte Laserlicht durchquert das erste Linsenmittel 5 und kann von einem sich vor der optischen Sensoreinrichtung 1 befindlichen Objekt zumindest teilweise zurückreflektiert und vom Empfängermittel 4 erfasst werden. In einer weiteren Öffnung der Wand 20 des Gehäuses 2 ist ein zweites Linsenmittel 6 ortsfest angeordnet, das dem Empfängermittel 4 zugeordnet ist. Das zweite Linsenmittel 6 definiert eine Bildebene, in der das Empfängermittel 4 angeordnet ist. Das von einem Objekt zumindest teilweise zurückreflektierte Laserlicht kann mit Hilfe des zweiten Linsenmittels 6 auf einen sensitiven Empfängerbereich des Empfängermittels 4 abgebildet werden.The transmitter 3 may during operation of the optical sensor device 1 Laser light emanating from the housing 2 emerges. In beam propagation direction is in an opening of a wall 20 of the housing 2 a first lens agent 5 fixedly arranged, which the transmitter means 3 assigned. That from the transmitter 3 emitted laser light passes through the first lens means 5 and may be from one in front of the optical sensor device 1 at least partially reflected back and the receiver means 4 be recorded. In another opening of the wall 20 of the housing 2 is a second lens agent 6 fixedly arranged, the receiver means 4 assigned. The second lens agent 6 defines an image plane in which the receiver means 4 is arranged. The at least partially reflected back from an object laser light can with the help of the second lens means 6 on a sensitive receiver area of the receiver means 4 be imaged.

Das Sendermittel 3 und das Empfängermittel 4 sind auf einem gemeinsamen Träger 7 montiert. Der Träger 7 ist über ein erstes Lagermittel 8 und ein zweites Lagermittel 9, das vom ersten Lagermittel 8 beabstandet ist, in der Bildebene des zweiten Linsenmittels 6 in horizontaler Richtung linear verschiebbar gelagert. Jedes der beiden Lagermittel 8, 9 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel ein im Wesentlichen zylindrisches Führungsteil 80, 90, das in einer korrespondierenden Gleitbuchse 81, 91 des Trägers 7 verschiebbar aufgenommen ist. Ausgehend von einer neutralen (mittleren) Stellung kann der Träger 7 zwischen zwei Umkehrpunkten der Bewegung in Querrichtung (also quer zur Ausbreitungsrichtung des Laserlichts) linear verschoben werden.The transmitter 3 and the recipient agent 4 are on a common carrier 7 assembled. The carrier 7 is about a first storage means 8th and a second storage means 9 , that from the first storage medium 8th is spaced in the image plane of the second lens means 6 mounted linearly displaceable in the horizontal direction. Each of the two storage media 8th . 9 includes in this embodiment, a substantially cylindrical guide member 80 . 90 in a corresponding sliding bushing 81 . 91 of the carrier 7 slidably received. Starting from a neutral (middle) position, the carrier 7 between two reversal points of the movement in the transverse direction (ie transverse to the propagation direction of the laser light) are linearly displaced.

Die optische Sensoreinrichtung weist ferner einen Elektromotor 10 auf, der im Gehäuse 2 untergebracht ist und über ein Getriebemittel mit dem Träger 7 derart gekoppelt ist, dass er die lineare Verschiebung des Trägers 7 in der Bildebene des zweiten Linsenmittels 6 antreiben kann. Dabei wird die Motordrehung des Elektromotors 10 in eine oszillierende (das heißt sich periodisch wiederholende) lineare Bewegung des Trägers 7 mit den darauf angeordneten Sender- und Empfängermitteln 3, 4 umgesetzt.The optical sensor device also has an electric motor 10 on, in the case 2 is housed and via a gear means with the carrier 7 is coupled so that it is the linear displacement of the carrier 7 in the image plane of the second lens means 6 can drive. In this case, the engine rotation of the electric motor 10 in an oscillating (i.e. periodically repeating) linear motion of the carrier 7 with the transmitter and receiver means arranged thereon 3 . 4 implemented.

Das Getriebemittel kann zum Beispiel ein Kurbelschleifengetriebe oder auch ein Kurvenscheibengetriebe umfassen, das mit dem Träger 7 gekoppelt ist und diesen in eine oszillierende horizontale Verschiebebewegung versetzen kann. Der Elektromotor 10 kann zum Beispiel ein elektronisch kommutierter Außenläufer mit hoher Drehträgheit und gegebenenfalls einer zusätzlichen Schwungmasse sein, um einen ausreichenden Gleichlauf zu schaffen. Weiterhin erlaubt die Energiespeicherung in der Schwungmasse die Realisierung einer geringen Leistungsaufnahme im Elektromotor 10.The gear means may comprise, for example, a crank gear or a cam gear, which is connected to the carrier 7 gekop is pelt and this can put in an oscillating horizontal displacement movement. The electric motor 10 For example, an electronically commutated external rotor with high rotational inertia and optionally an additional flywheel mass to provide sufficient synchronization. Furthermore, the energy storage in the flywheel allows the realization of a low power consumption in the electric motor 10 ,

Ferner weist die optische Sensoreinrichtung 1 eine erste Leiterplatte 12 mit elektronischen Bauelementen für das Sendermittel 3 und das Empfängermittel 4 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus eine zweite Leiterplatte 13 vorgesehen, auf der Prozessormittel und eine Spannungsversorgungseinrichtung angeordnet sind. Auf den beiden Leiterplatten 12, 13 sind insbesondere eine Ansteuerungs- und Auswerteschaltung für das Sendermittel 3, das Empfängermittel 4 sowie den Elektromotor 10 realisiert. Die erste Leiterplatte 12 und die zweite Leiterplatte 13 sind über einen flexiblen elektrischen Verbinder 14, der in diesem Ausführungsbeispiel als flexibles Folienkabel ausgebildet ist, elektrisch miteinander verbunden. An Stelle eines Folienkabels können zum Beispiel auch flexible Metalllitzen vorgesehen sein.Furthermore, the optical sensor device 1 a first circuit board 12 with electronic components for the transmitter means 3 and the recipient agent 4 on. In this embodiment, moreover, a second circuit board 13 provided on the processor means and a voltage supply means are arranged. On the two circuit boards 12 . 13 are in particular a drive and evaluation circuit for the transmitter means 3 , the recipient agent 4 as well as the electric motor 10 realized. The first circuit board 12 and the second circuit board 13 are via a flexible electrical connector 14 , which is formed in this embodiment as a flexible film cable, electrically connected together. Instead of a foil cable, for example, flexible metal strands can be provided.

Wie oben bereits erwähnt, erfolgt die lineare Verschiebung des Sendermittels 3 und des Empfängermittels 4 auf dem gemeinsamen Träger 7 in der Bildebene des zweiten Linsenmittels 6. Durch die Linearverschiebung des Trägers 7 quer zur Ausbreitungsrichtung des vom Sendermittel 3 emittierten Laserlichts kann zum Beispiel eine im Wesentlichen fächerartige Ausdehnung des Abstrahlbereichs des Sendermittels 3 sowie des Erfassungsbereichs des Empfängermittels 4 von etwa 20° erhalten werden. Die Oszillationsfrequenz, mit der der Träger 7 in lineare Schwingungen versetzt wird, kann dabei so gewählt werden, dass mechanisch noch vertretbare Belastungen an der Elektronik der optischen Sensoreinrichtung 1 auftreten und messtechnisch eine genügend schnelle Abtastung des Erfassungsbereichs gewährleistet ist.As already mentioned above, the linear displacement of the transmitter means takes place 3 and the recipient agent 4 on the common carrier 7 in the image plane of the second lens means 6 , Due to the linear displacement of the carrier 7 transverse to the propagation direction of the transmitter means 3 emitted laser light, for example, a substantially fan-like extension of the emission of the transmitter means 3 and the coverage of the recipient 4 be obtained from about 20 °. The oscillation frequency with which the carrier 7 is set in linear oscillations, can be chosen so that mechanically still acceptable loads on the electronics of the optical sensor device 1 occur and metrologically a sufficiently fast sampling of the detection range is guaranteed.

Die optische Abtastung erfolgt bei der hier vorgestellten optischen Sensoreinrichtung 1 durch Laufzeitmessungen von Pulsen elektromagnetischer Wellen, die zeitlich versetzt vom Sendermittel 3 emittiert werden. Um eine Zuordnung der Pulse zum momentanen Abstrahlwinkel (Kanal) zu erreichen, ist weiterhin eine kontinuierliche Positionserfassung des oszillierenden Trägers 7 erforderlich, die mit Hilfe eines Positionssensormittels 11 erreicht wird, welches benachbart zum Träger 7 angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Positionssensormittel 11 für eine optische Erfassung der Position des Trägers 7 eingerichtet. Die Synchronisierung der Oszillationsbewegung mit der Pulsfrequenz des Sendermittels 3 kann dabei vorteilhaft so realisiert werden, dass die Position des Trägers direkt, das heißt, ohne störende Einflüsse (zum Beispiel Spiel in der Antriebsmechanik) gemessen wird. Dies ist beispielsweise möglich, indem das neben dem Träger 7 fest installierte Positionssensormittel 11 Referenzmarken (Positionsmarken), die auf dem Träger 7 angebracht sind, optisch erfasst und auswertet.The optical scanning takes place in the case of the optical sensor device presented here 1 by transit time measurements of pulses of electromagnetic waves offset in time from the transmitter means 3 be emitted. In order to achieve an assignment of the pulses to the instantaneous emission angle (channel), there is furthermore a continuous position detection of the oscillating carrier 7 required by means of a position sensor means 11 is reached, which is adjacent to the carrier 7 is arranged. Preferably, the position sensor means 11 for an optical detection of the position of the carrier 7 set up. The synchronization of the oscillation movement with the pulse frequency of the transmitter means 3 can be advantageously realized so that the position of the carrier directly, that is, without disturbing influences (for example, play in the drive mechanism) is measured. This is possible, for example, by the addition of the carrier 7 permanently installed position sensor means 11 Reference marks (position marks) placed on the carrier 7 are attached, optically recorded and evaluated.

Die Oszillationsbewegung des Trägers 7 kann relativ zur Pulsdauer eines einzelnen Laserlichtpulses so langsam sein, dass mehrere Pulse pro Kanal möglich sind, um so die Sendeenergie und die Reichweite der optischen Sensoreinrichtung 1 zu erhöhen. Es besteht darüber hinaus auch die Möglichkeit, über eine Steuerung der Pulszeiten die Winkelabstände und die Anzahl der Messkanäle je nach Fahrsituation zu variieren.The oscillatory motion of the wearer 7 can be so slow relative to the pulse duration of a single laser light pulse that multiple pulses per channel are possible, so as to the transmission energy and the range of the optical sensor device 1 to increase. There is also the possibility of varying the angular distances and the number of measuring channels depending on the driving situation by controlling the pulse times.

An Stelle einer im Wesentlichen sinusartigen, gleichförmigen Oszillationsbewegung des Trägers 7 mit einer kontinuierlichen Beschleunigung und Abbremsung ist es auch möglich, die Bewegung des Trägers 7 so zu steuern, dass während des Messzyklus eine konstante Verschiebegeschwindigkeit anliegt. An den Umkehrpunkten der linearen Verschiebebewegung treten dann entsprechend höhere Beschleunigungen auf. Dies erfordert einen modifizierten Antrieb des Trägers 7, der beispielsweise über eine Kurvenscheibe realisiert werden kann.In place of a substantially sinusoidal, uniform oscillatory motion of the carrier 7 With continuous acceleration and deceleration it is also possible to control the movement of the wearer 7 be controlled so that during the measuring cycle, a constant displacement speed is applied. Correspondingly higher accelerations then occur at the reversal points of the linear displacement movement. This requires a modified drive of the carrier 7 , which can be realized for example via a cam.

11
optische Sensoreinrichtungoptical sensor device
22
Gehäusecasing
33
Sendermitteltransmitter means
44
Empfängermittelreceiver means
55
erstes Linsenmittelfirst lens means
66
zweites Linsenmittelsecond lens means
77
Trägercarrier
88th
erstes Lagermittelfirst bearing means
99
zweites Lagermittelsecond bearing means
1010
Elektromotorelectric motor
1111
PositionssensormittelPosition sensor means
1212
erste Leiterplattefirst circuit board
1313
zweite Leiterplattesecond circuit board
1414
elektrischer Verbinderelectrical Interconnects
2020
Wandwall
8080
Führungsteilguide part
8181
Gleitbuchsebush
9090
Führungsteilguide part
9191
Gleitbuchsebush

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Claims (9)

Optische Sensoreinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse (2), ein Sendermittel (3) zur Erzeugung von Laserlicht und mindestens ein Empfängermittel (4), die im Gehäuse (2) untergebracht sind, ein erstes Linsenmittel (5), das dem Sendermittel (3) zugeordnet ist und ein zweites Linsenmittel (6), das dem mindestens einen Empfängermittel (4) zugeordnet ist und eine Bildebene der optischen Sensoreinrichtung (1) definiert, in der das mindestens eine Empfängermittel (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendermittel (3) und das mindestens eine Empfängermittel (4) auf einem gemeinsamen Träger (7) angeordnet sind, der in der Bildebene linear verschiebbar geführt ist.Optical sensor device ( 1 ) for a motor vehicle, comprising a housing ( 2 ), a transmitter ( 3 ) for generating laser light and at least one receiver means ( 4 ) in the housing ( 2 ), a first lens means ( 5 ), the transmitter means ( 3 ) and a second lens means ( 6 ) associated with the at least one receiving means ( 4 ) and an image plane of the optical sensor device ( 1 ), in which the at least one receiver means ( 4 ), characterized in that the transmitter means ( 3 ) and the at least one receiver means ( 4 ) on a common carrier ( 7 ) are arranged, which is guided linearly displaceable in the image plane. Optische Sensoreinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Sensoreinrichtung (1) einen Elektromotor (10) mit einem Getriebemittel aufweist, das mit dem Träger (7) gekoppelt sind.Optical sensor device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the optical sensor device ( 1 ) an electric motor ( 10 ) with a gear means which is connected to the carrier ( 7 ) are coupled. Optische Sensoreinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebemittel ein Kurbelschleifengetriebe oder ein Kurvenscheibengetriebe umfasst.Optical sensor device ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the gear means comprises a crank gear or a cam gear. Optische Sensoreinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (10) ein elektronisch kommutierter Außenläufer ist.Optical sensor device ( 1 ) according to one of claims 2 or 3, characterized in that the electric motor ( 10 ) is an electronically commutated external rotor. Optische Sensoreinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Sensoreinrichtung (1) ein Positionssensormittel (11) aufweist, geeignet, die Position des Trägers (7) zu erfassen.Optical sensor device ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the optical sensor device ( 1 ) a position sensor means ( 11 ), the position of the carrier ( 7 ) capture. Optische Sensoreinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Träger (7) mehrere Positionsmarken angebracht sind, die vom Positionssensormittel (11) optisch erfasst werden können.Optical sensor device ( 1 ) according to claim 5, characterized in that on the carrier ( 7 ) a plurality of position marks are attached, which from the position sensor means ( 11 ) can be optically detected. Optische Sensoreinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) über ein erstes Lagermittel (8) und ein zweites Lagermittel (9), das vom ersten Lagermittel (8) beabstandet ist, in der Bildebene des zweiten Linsenmittels (6) linear verschiebbar gelagert ist.Optical sensor device ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the carrier ( 7 ) via a first storage means ( 8th ) and a second storage means ( 9 ) obtained from the first storage means ( 8th ), in the image plane of the second lens means ( 6 ) is mounted linearly displaceable. Optische Sensoreinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der beiden Lagermittel (8, 9) ein im Wesentlichen zylindrisches Führungsteil (80, 90) umfasst, das in einer korrespondierenden Gleitbuchse (81, 91) des Trägers (7) verschiebbar aufgenommen istOptical sensor device ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that each of the two bearing means ( 8th . 9 ) a substantially cylindrical guide part ( 80 . 90 ), which in a corresponding bushing ( 81 . 91 ) of the carrier ( 7 ) is slidably received Optische Sensoreinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) in der Bildebene in horizontaler Richtung zwischen zwei Umkehrpunkten verschiebbar geführt ist.Optical sensor device ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the carrier ( 7 ) is slidably guided in the image plane in the horizontal direction between two reversal points.
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