DE102011082547A1

DE102011082547A1 - Device for controlling and monitoring functions of motor vehicle, has optical sensor which consists of camera module or optoelectronic converter and unit for emitting light or laser beams

Info

Publication number: DE102011082547A1
Application number: DE102011082547A
Authority: DE
Inventors: Anto Mijac; Thomas Weingärtner; Gaetan Koers
Original assignee: Melexis Technologies NV; Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Melexis Technologies NV; Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2011-09-12
Filing date: 2011-09-12
Publication date: 2013-03-14

Abstract

The device has an optical sensor which consists of a camera module or an optoelectronic converter and a unit for emitting light or laser beams. The optical sensor is arranged at the vehicle body or at the vehicle body component. The optical sensor carries out a basic function of capturing an image, emitting a signal and capturing signal for a functional device of a motor vehicle and carries out additional function of capturing an image or emitting light or signal and capturing signal for another functional device of the motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern und Überwachen von Funktionen eines Kraftfahrzeugs mit einem optischen Sensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a device for controlling and monitoring functions of a motor vehicle with an optical sensor according to the preamble of claim 1.

Optische Sensoren werden an Kraftfahrzeugen zum Steuern und Überwachen von Kraftfahrzeugfunktionen wie Abstandsmessung, Kollisionsschutz, Einparkhilfe und dergleichen sowie zur Bilderfassung für eine Darstellung des Fahrzeugumfeldes auf einem im Sichtfeld des Fahrzeugführers angeordneten Bildschirm eingesetzt. Die aus einem Kameramodul oder einem opto-elektronischen Wandler bzw. CCD-Sensor gegebenenfalls in Verbindung mit einer Beleuchtungseinrichtung bestehenden optischen Sensoren werden hierzu einem speziell für die Aufnahme der optischen Sensoren vorgesehenen Bauraum in der Kraftfahrzeugkarosserie, einem mit der Karosserie verbundenen Bauteil wie einer Kraftfahrzeugtür oder Heckklappe und/oder in Anbauten an einer Kraftfahrzeugkarosserie wie Spoiler oder Stoßstangen angeordnet. Optical sensors are used on motor vehicles for controlling and monitoring of motor vehicle functions such as distance measurement, collision protection, parking aid and the like as well as image capture for a representation of the vehicle environment on a screen arranged in the field of vision of the driver. The optical sensors consisting of a camera module or an opto-electronic converter or CCD sensor optionally in conjunction with a lighting device are for this purpose a specifically designed for receiving the optical sensors space in the vehicle body, a connected to the body component such as a motor vehicle door or Tailgate and / or mounted in attachments on a motor vehicle body such as spoilers or bumpers.

Den verschiedenen Steuer- und Überwachungsfunktionen werden Ultraschallsensoren oder optische Sensoren zugeordnet, so dass eine Vielzahl von Bauräumen an der Kraftfahrzeugkarosserie, den Karosseriebauteilen oder Anbauten vorzusehen und die Ultraschallsensoren oder optischen Sensoren in diesen Bauräumen zu montieren sind. Der hierfür erforderliche Bauteil- und Montageaufwand sowie Aufwand zur Bereitstellung entsprechender Bauräume insbesondere für die Aufnahme optischer Sensoren mit Licht im sichtbaren oder unsichtbaren Wellenlängenbereich abgebenden Beleuchtungseinrichtungen ist erheblich und daher kostenintensiv. The various control and monitoring functions are assigned ultrasonic sensors or optical sensors, so that a plurality of installation spaces on the vehicle body, to provide the body components or attachments and the ultrasonic sensors or optical sensors are mounted in these spaces. The required component and assembly costs and effort to provide appropriate space especially for receiving optical sensors with light in the visible or invisible wavelength range emitting lighting devices is significant and therefore costly.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine Vorrichtung zum Steuern und Überwachen von Funktionen eines Kraftfahrzeugs mit einem optischen Sensor der eingangs genannten Art anzugeben, die ein Minimum an Bauteilaufwand und Platzbedarf zur Ausführung von Sensorfunktionen für verschiedene Funktionseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs benötigt. The present invention has for its object to provide a device for controlling and monitoring functions of a motor vehicle with an optical sensor of the type mentioned, which requires a minimum of component complexity and space required to perform sensor functions for various functional devices of a motor vehicle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved with the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Lösung stellt eine Vorrichtung zum Steuern und Überwachen von Funktionen eines Kraftfahrzeugs mit einem optischen Sensor mit einem minimalen Bauteil- und Montageaufwand sowie einem geringen Platzbedarf und dementsprechend mit geringerem Kostenaufwand bereit. The solution according to the invention provides a device for controlling and monitoring functions of a motor vehicle with an optical sensor with a minimum component and assembly costs and a small footprint and, accordingly, at a lower cost.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine erhebliche Kosteneinsparung durch die Integration mehrerer Sensorfunktionen in einem optischen Sensor und damit eine mehrfache Nutzung eines zur Aufnahme des optischen Sensors zur Verfügung stehenden Bauraums an der Kraftfahrzeugkarosserie, einem Kraftfahrzeugbauteil oder einem Anbau an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs. The solution according to the invention allows a considerable cost saving by integrating a plurality of sensor functions in an optical sensor and thus multiple use of a space available for receiving the optical sensor space on the vehicle body, a motor vehicle component or an attachment to the body of a motor vehicle.

Die Unterteilung der erfindungsgemäßen Lösung in Grund- und Zusatzfunktionen dient im Wesentlichen dazu, die Konfiguration und Anordnung des optischen Sensors an die Erfordernisse der mit der Grundfunktion durch den optischen Sensor zu erfüllenden Sensorik zu optimieren, während die Zusatzfunktion bzw. die Zusatzfunktionen im Allgemeinen keine besonderen Anforderungen an die Konfiguration und Anordnung des optischen Sensors stellen und daher in aller Regel problemlos in die Konfiguration und Anordnung des optischen Sensors für die Grundfunktion zu integrieren sind. Dies trifft insbesondere auf solche Zusatzfunktionen eines optischen Sensors zu, die nur von Teilen der Hardware des optischen Sensors wie nur dem Sender- oder dem Empfängerteil des optischen Sensors Gebrauch machen. The subdivision of the solution according to the invention into basic and additional functions essentially serves to optimize the configuration and arrangement of the optical sensor to the requirements of the sensors to be fulfilled with the basic function by the optical sensor, while the additional function or the additional functions in general no special Requirements for the configuration and arrangement of the optical sensor and therefore are usually easy to integrate into the configuration and arrangement of the optical sensor for the basic function. This applies in particular to such additional functions of an optical sensor, which only make use of parts of the hardware of the optical sensor, such as only the transmitter or the receiver part of the optical sensor.

In Erweiterung der erfindungsgemäßen Lösung können neben einer Grundfunktion und einer Zusatzfunktion für zwei Funktionseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs mehrere Zusatzfunktionen des optischen Sensors vorgesehen werden, mit denen die Sensorik für eine Vielzahl von Funktionseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs betrieben werden kann. As an extension of the solution according to the invention, in addition to a basic function and an additional function for two functional devices of a motor vehicle, a plurality of additional functions of the optical sensor can be provided with which the sensor system can be operated for a plurality of functional devices of a motor vehicle.

In bevorzugter Ausführungsform besteht die Grundfunktion des optischen Sensors aus der Ermittlung des Abstandes eines schwenkbar an der Karosserie angelenkten Karosseriebauteils von einem Hindernis im Schwenkbereich des Karosseriebauteils und Abgabe eines Abstandssignals zur Einleitung von Warn- oder Schutzfunktionen. In a preferred embodiment, the basic function of the optical sensor from the determination of the distance of a pivotally hinged to the body body component of an obstacle in the pivoting range of the body component and output of a distance signal to initiate warning or protection functions.

Diese Grundfunktion des optischen Sensors kann insbesondere in einer Vorrichtung zum Verhindern einer Kollision des Karosseriebauteils mit einem dem Kraftfahrzeug benachbarten Hindernis während des Öffnens des Karosseriebauteils integriert werden, wobei der optische Sensor Abstandssignale an eine Auswertelogik abgibt, die bei Unterschreiten eines Mindestabstandes zwischen dem Karosseriebauteil und dem Hindernis ein Auslösesignal an eine Warneinrichtung zur Erzeugung eines optischen und/oder akustischen Warnsignals und/oder an eine Steuereinrichtung abgibt, die ein Steuersignal an eine das Karosseriebauteil betätigende Antriebseinrichtung zum Anhalten oder Reversieren der Schwenkbewegung des Karosseriebauteils und/oder an eine Feststellvorrichtung für das Karosseriebauteil abgibt. This basic function of the optical sensor can be integrated in particular in a device for preventing a collision of the body component with an obstacle adjacent to the motor vehicle during opening of the body component, wherein the optical sensor outputs distance signals to a Auswertelogik which falls below a minimum distance between the body component and the Obstacle emits a trigger signal to a warning device for generating an optical and / or audible warning signal and / or to a control device which emits a control signal to a body-actuated drive means for stopping or reversing the pivotal movement of the body component and / or to a locking device for the body component ,

In dieser Konfiguration weist der optische Sensor einen Sender zur Abgabe eines frequenzmodulierten Licht- oder Laserstrahls als Referenzsignal, einen Empfänger zur Erfassung des von einem Hindernis im Schwenkbereich des Karosseriebauteils reflektierten frequenzmodulierten Licht- oder Laserstrahls als Sensorsignal und eine elektronische Schaltung zur Ermittlung der Phasenverschiebung zwischen dem vom Sender ausgesandten, frequenzmodulierten Licht- oder Laserstrahl und dem vom Empfänger erfassten, reflektierten frequenzmodulierten Licht- oder Laserstrahl und Abgabe eines den Abstand zu dem Hindernis angebenden Abstandssignals auf. In this configuration, the optical sensor has a transmitter for delivering a frequency-modulated light or laser beam as a reference signal, a receiver for detecting the reflected from an obstacle in the swivel range of the body component frequency modulated light or laser beam as a sensor signal and an electronic circuit for determining the phase shift between the emitted from the transmitter, frequency-modulated light or laser beam and from Receiver detected, reflected frequency modulated light or laser beam and output of the distance to the obstacle indicating distance signal.

Als Zusatzfunktionen des optischen Sensors können jeweils einzeln oder in Kombination mehrerer Zusatzfunktionen

– eine Bild erfassende Funktion zur Erfassung von Bewegungsgesten einer Person zur Einleitung von Kraftfahrzeugfunktionen, insbesondere von Funktionen eines Karosseriebauteils wie dem Öffnen oder Schließen einer Heckklappe,
– eine Lichtmengen- oder Lichtstärkeerfassung zur Steuerung der Beleuchtung eines Kraftfahrzeugs,
– eine Bild erfassende Funktion und Abgabe eines Videosignals an eine Videoeinrichtung mit einem im Sichtfeld des Fahrzeugführers angeordneten Bildschirm zur Darstellung der vom optische Sensor erfassten Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Heckbereichs eines Kraftfahrzeugs, oder aus einer Einparkhilfe,
– die Funktion des optischen Sensors als Heckscheinwerfer,
– die Funktion des optischen Sensors als zusätzliche, insbesondere dritte, Bremsleuchte,

vorgesehen werden. As additional functions of the optical sensor can each individually or in combination of several additional functions

An image capturing function for detecting movement gestures of a person for initiating vehicle functions, in particular functions of a body component such as the opening or closing of a tailgate,
A light quantity or light intensity detection for controlling the illumination of a motor vehicle,
An image-capturing function and delivery of a video signal to a video device having a screen arranged in the field of vision of the vehicle driver for displaying the surroundings of the motor vehicle detected by the optical sensor, in particular of the rear area of a motor vehicle, or of a parking aid,
The function of the optical sensor as a tail lamp,
The function of the optical sensor as an additional, in particular third, stop lamp,

be provided.

In Abhängigkeit von den in den optischen Sensor integrierten Sensorfunktionen kann der Empfänger des optischen Sensors als Punkt-, Zeilen- oder Matrix-Array ausgebildet werden. Dem entsprechend kann der optische Sensor aus einer Zeilenanordnung mit beispielsweise einem mittig zwischen zwei optischen Sendern angeordneten Empfänger sowie oberhalb und unterhalb eines Empfängers angeordneten Sendern oder Beleuchtungseinheiten bestehen. Depending on the sensor functions integrated in the optical sensor, the receiver of the optical sensor can be formed as a dot, row or matrix array. Accordingly, the optical sensor may consist of a line arrangement with, for example, a receiver arranged centrally between two optical transmitters and transmitters or lighting units arranged above and below a receiver.

In einer Ausführungsform weist ein kombinierter optischer Sensor einen mittig angeordneten Bild- oder Signale erfassenden Empfänger und ein den Empfänger umgebendes LED-Array mit verteilt angeordneten und gruppenweise angesteuerten

– weißes Licht für einen Rückfahrscheinwerfer abgebenden LEDs,
– rotes Licht für eine zusätzliche Bremsleuchte abgebenden LEDs sowie
– sichtbares Licht einer vorgegebenen Wellenlänge oder Infrarotlicht abgebenden LEDs für eine Abstandsmessung,

auf, wobei der Empfänger vorzugsweise kreisförmig ausgebildet und das LED-Array kreisringförmig um den Empfänger angeordnet ist. In one embodiment, a combined optical sensor has a centrally arranged image or signal detecting receiver and an LED array surrounding the receiver with distributed arranged and group-driven

- White light for a reversing light emitting LEDs,
- red light for an additional brake light emitting LEDs as well
Visible light of a predetermined wavelength or infrared emitting LEDs for a distance measurement,

on, wherein the receiver is preferably circular and the LED array is arranged annularly around the receiver.

In einer alternativen Ausführungsform sind der optische Sender und der optische Empfänger des optischen Sensors voneinander distanziert angeordnet, beispielsweise in unterschiedliche Anbauten an die Kraftfahrzeugkarosserie und/oder eines Karosseriebauteils integriert. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass für eine Einparkhilfe als Grund- oder Zusatzfunktion der optische Sender in einen an der Anlenkung einer Heckklappe an die Kraftfahrzeugkarosserie angeordneten Spoiler und der optische Empfänger in das heckseitige Nummernschild oder umgekehrt integriert sind. In an alternative embodiment, the optical transmitter and the optical receiver of the optical sensor are arranged at a distance from each other, for example integrated in different attachments to the motor vehicle body and / or a body component. This can be realized for example by the fact that for a parking aid as a basic or additional function of the optical transmitter are integrated into a arranged on the articulation of a tailgate to the vehicle body spoiler and the optical receiver in the rear-side license plate or vice versa.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sollen der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke sowie verschiedene Möglichkeiten zur Variation der erfindungsgemäßen Lösung erläutert werden. Es zeigen: On the basis of exemplary embodiments illustrated in the drawing, the idea underlying the invention and various possibilities for varying the solution according to the invention will be explained. Show it:

1 eine Teilansicht einer an eine Kraftfahrzeugkarosserie angelenkten Heckklappe eines Kraftfahrzeugs mit einem im Bereich der Anlenkung angeordneten optischen Sensor mit einer Beleuchtungseinrichtung, 1 a partial view of a hinged to a motor vehicle body tailgate of a motor vehicle with an arranged in the region of the articulation optical sensor with a lighting device,

2 einen Längsschnitt durch die an der Kraftfahrzeugkarosserie angelenkte Heckklappe mit einem an der Heckklappe angeordneten optischen Sensor, 2 a longitudinal section through the hinged to the vehicle body tailgate with an arranged on the tailgate optical sensor,

3 ein schematisches Blockschaltbild eines kombinierten optischen Sensors für einen Kollisionsschutz und eine Einparkhilfe und 3 a schematic block diagram of a combined optical sensor for collision protection and a parking aid and

4 ein schematisches Blockschaltbild eines optischen Multifunktionssensors mit konzentrisch zueinander angeordnetem Sender und Empfänger. 4 a schematic block diagram of a multi-function optical sensor with concentrically arranged transmitter and receiver.

1 zeigt eine Teilansicht des Hecks eines Kraftfahrzeugs und 2 einen Längsschnitt durch das Heck mit einer Kraftfahrzeugkarosserie 1 und einer an der hinteren Dachkante 10 der Kraftfahrzeugkarosserie 1 um eine horizontale Achse schwenkbar angelenkten Heckklappe 2. Im Bereich der Anlenkung der Heckklappe 2 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 ist ein Spoiler 3 mit der Heckklappe 2 verbunden, an dessen Unterseite ein optischer Multifunktionssensor 4 angeordnet ist. Der optische Multifunktionssensor 4 besteht in dieser Ausführungsform aus zwei benachbart zu den Seitenkanten der Heckklappe 2 angeordneten optischen Sendern 5 und einem mittig zwischen den optischen Sendern 5 angeordneten optischen Empfänger 6. 1 shows a partial view of the rear of a motor vehicle and 2 a longitudinal section through the rear with a motor vehicle body 1 and one at the rear edge of the roof 10 the vehicle body 1 Tailgate hinged about a horizontal axis 2 , In the area of the hinging of the tailgate 2 on the vehicle body 1 is a spoiler 3 with the tailgate 2 connected at the bottom of an optical multifunction sensor 4 is arranged. The optical Multifunction sensor 4 consists in this embodiment of two adjacent to the side edges of the tailgate 2 arranged optical transmitters 5 and one in the middle between the optical transmitters 5 arranged optical receiver 6 ,

Wie insbesondere dem Längsschnitt durch das Heck des Kraftfahrzeugs gemäß 2 zu entnehmen ist, erfasst der optische Multifunktionssensor 4 ein im Schwenkbereich der Heckklappe 2 befindliches Hindernis H und verhindert eine Kollision der Heckklappe 2 mit dem Hindernis H beim Öffnen der Heckklappe 2 durch Schwenken um die Anlenkachse in Richtung des in 2 eingetragenen Pfeiles W, indem der optische Multifunktionssensor 4 Abstandssignale an eine Auswertelogik abgibt, die Maßnahmen zur Verringerung der Kollisionsgefahr auslöst. As in particular the longitudinal section through the rear of the motor vehicle according to 2 can be seen, detects the optical multifunction sensor 4 in the swivel range of the tailgate 2 located obstacle H and prevents a collision of the tailgate 2 with the obstacle H when opening the tailgate 2 by pivoting about the pivot axis in the direction of in 2 W arrows indicated by the optical multifunction sensor 4 Gives distance signals to an evaluation logic that triggers measures to reduce the risk of collision.

Zusätzlich kann der optische Multifunktionssensor 4 aber zur Abgabe von Bildsignalen seines Erfassungsbereichs E an eine Videoeinrichtung VE eingesetzt werden, was nachstehend näher erläutert wird. In addition, the optical multifunction sensor 4 but used to deliver image signals of its detection area E to a video device VE, which will be explained in more detail below.

Der in 3 in einem schematischen Blockschaltbild dargestellte optische Multifunktionssensor 4 führt als Grundfunktion eine Abstandsmessung für einen Kollisionsschutz und als Zusatzfunktion eine Bild erfassende Sensorfunktion für eine Videodarstellung auf einem Bildschirm im Sichtfeld des Fahrzeugführers oder einer Einparkhilfe aus. Für die Grundfunktion der Abstandsmessung macht der optische Multifunktionssensor 4 beispielsweise vom Prinzip der Abstandsmessung über die Phasenlage eines abgegebenen frequenzmodulierten Referenzlicht- oder Laserstrahls r(t) und eines reflektierten frequenzmodulierten Licht- oder Laserstrahls e(t) Gebrauch. Hierfür weist der optische Multifunktionssensor 4 einen optischen Sender 5 mit einer Licht emittierenden Diode oder Laserdiode 51 auf, die den Referenzlicht- oder Laserstrahl r(t) über eine Linse 50 abgibt. Die Licht emittierende Diode oder Laserdiode 51 wird von einem Treiber 52 angesteuert, der frequenzmodulierte Eingangssignale von einem Signalgenerator 53 empfängt, der eine frequenzmodulierte Impulsfolge mit vorgegebener Frequenz bzw. Periodendauer an den Treiber 52 abgibt. The in 3 in a schematic block diagram illustrated optical multifunction sensor 4 performs as a basic function of a distance measurement for collision protection and as an additional function image capturing sensor function for a video display on a screen in the field of vision of the driver or a parking aid. The optical function of the distance measurement makes the optical multifunction sensor 4 for example, the principle of distance measurement on the phase position of a given frequency-modulated reference light or laser beam r (t) and a reflected frequency-modulated light or laser beam e (t) use. For this purpose, the optical multifunction sensor 4 an optical transmitter 5 with a light emitting diode or laser diode 51 on the reference light or laser beam r (t) via a lens 50 emits. The light-emitting diode or laser diode 51 is from a driver 52 controlled, the frequency modulated input signals from a signal generator 53 receives a frequency-modulated pulse train with a predetermined frequency or period to the driver 52 emits.

Der vom optischen Sender 5 abgegebene frequenzmodulierte Referenzlicht- oder Laserstrahl r(t) wird von einem Hindernis H reflektiert und als frequenzmodulierter reflektierter Licht- oder Laserstrahl e(t) über eine Linse 60 von einem Detektor bzw. Demodulator empfangen, der einen CCD- oder CMOS-Sensor 61 und einen Signalmischer 62 zur Erfassung der Phasenlage enthält, der den frequenzmodulierten Referenzlicht- oder Laserstrahl r(t) mit den frequenzmodulierten reflektierten Licht- oder Laserstrahl e(t) vergleicht und die jeweilige Phasenlage bzw. Phasendifferenz an eine nachgeschaltete Pixelschaltung 63 abgibt. Aus dieser Phasendifferenz kann in an sich bekannter Weise der Abstand s des Hindernisses H vom Ort des optischen Multifunktionssensors 4 mittels der Lichtgeschwindigkeit, Periodendauer des ausgesandten bzw. reflektierten frequenzmodulierten Licht- oder Laserstrahls r(t) bzw. e(t) und der Phasendifferenz gewonnen und als Abstandssignal an eine Auswertelogik abgegeben werden, die entweder eine Abstandsanzeige im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs ansteuert oder beim Auftreten eines Hindernisses H im Schwenkbereich einer sich öffnenden Heckklappe und drohender Kollisionsgefahr zwischen dem Hindernis H und der Heckklappe ein Auslösesignal abgibt, mit dem Maßnahmen zum Verhindern einer Kollision bzw. zum Verringern der Gefahr einer Kollision wie die Abgabe eines akustischen und/oder optischen Alarms, Ansteuerung einer Steuereinrichtung für eine elektromotorische Antriebseinrichtung der Heckklappe zum Stoppen der Öffnungsbewegung bzw. zum Reversieren der Heckklappe oder einer Feststellbremse zum Arretieren der Heckklappe eingeleitet werden. The one from the optical transmitter 5 emitted frequency-modulated reference light or laser beam r (t) is reflected by an obstacle H and as a frequency-modulated reflected light or laser beam e (t) via a lens 60 from a detector or demodulator receiving a CCD or CMOS sensor 61 and a signal mixer 62 for detecting the phase position, which compares the frequency-modulated reference light or laser beam r (t) with the frequency-modulated reflected light or laser beam e (t) and the respective phase position or phase difference to a downstream pixel circuit 63 emits. From this phase difference, in a manner known per se, the distance s of the obstacle H from the location of the optical multifunction sensor 4 by means of the speed of light, period of the emitted or reflected frequency-modulated light or laser beam r (t) and e (t) and the phase difference obtained and delivered as a distance signal to a Auswertelogik that either drives a distance display in the dashboard of the motor vehicle or on the occurrence an obstacle H in the pivoting range of an opening tailgate and impending collision danger between the obstacle H and the tailgate emits a trigger signal, with the measures for preventing a collision or to reduce the risk of collision such as the delivery of an audible and / or visual alarm, control a control device for an electromotive drive device of the tailgate for stopping the opening movement or for reversing the tailgate or a parking brake for locking the tailgate to be initiated.

Als Zusatzfunktion führt der optische Multifunktionssensor 4 eine Videokontrolle aus, bei der der Empfänger 6 einen beispielsweise als Full-Frame-, Frame-Transfer-, Interline-Transfer- oder Frame-Interline-Transfer-CCD-Sensor, als CMOS-Sensor oder anderweitig ausgebildeten optoelektronischen Wandler 61 zur Bilderfassung der Umgebung des Kraftfahrzeugs aufweist und Pixelsignale an eine Videoeinrichtung VE abgibt, die die Pixelsignale in an sich bekannter Weise weiterverarbeitet und speichert oder als Bildsignale an einen im Sichtfeld des Fahrzeugführers angeordneten Bildschirm oder an eine Anzeige einer Einparkhilfe abgibt. An additional function is the optical multifunction sensor 4 a video check from where the receiver 6 for example as a full-frame, frame transfer, interline transfer or frame interline transfer CCD sensor, as a CMOS sensor or otherwise formed optoelectronic converter 61 for image capture of the environment of the motor vehicle and outputs pixel signals to a video device VE, which processes the pixel signals in a conventional manner and stores or emits as image signals to a screen arranged in the field of vision of the driver or a display of a parking aid.

Alternativ oder zusätzlich können Zusatzfunktionen des optischen Multifunktionssensors 4 durch eine Funktionserweiterung des optischen Sensors 5 vorgesehen werden. So kann die LED- oder Laserdiode 51 zur Abgabe eines frequenzmodulierten Referenzlichtstrahls r(t) weitere Licht emittierende Dioden aufweisen, die Licht unterschiedlicher Wellenlänge, d.h. beispielsweise weißes oder rotes Licht für einen Heckscheinwerfer oder eine zusätzliche Bremsleuchte abgeben. Ein Beispiel für die Ausgestaltung eines eine Vielzahl von Sensorfunktionen ausführenden kombinierten optischen Multifunktionssensors 4 ist in 4 dargestellt. Alternatively or additionally, additional functions of the optical multifunction sensor 4 by a functional extension of the optical sensor 5 be provided. So can the LED or laser diode 51 for emitting a frequency-modulated reference light beam r (t) have further light-emitting diodes that emit light of different wavelength, ie, for example, white or red light for a rear headlight or an additional brake light. An example of the configuration of a combined multi-function optical sensor performing a variety of sensor functions 4 is in 4 shown.

Der Multifunktionssensor 4 gemäß 4 weist einen kreisförmigen Signalempfänger 11 und einen kreisringförmig um den Signalempfänger 11 angeordneten optischen Sender 12 auf. Der Signalempfänger 11 dient analog zur vorstehenden Beschreibung des Multifunktionssensors 4 gemäß 3 zum Empfang von reflektierten frequenzmodulierten Licht- oder Laserstrahlen, die von einer Licht- oder Laserdiode 51 eines optischen Senders 5 gemäß 3 abgegeben werden. Der optische Sender 5 bzw. die Licht- oder Laserdiode 51 und der Signalempfänger 6 dienen in vorstehend beschriebener Weise zur Abstandsmessung bei der Erfassung von Hindernissen im Umfeld eines Kraftfahrzeugs, insbesondere auch zur Erfassung von Hindernissen im Schwenkbereich der Heckklappe eines Karosseriebauteils, und sind mit einer Steuerschaltung 7 verbunden. The multifunction sensor 4 according to 4 has a circular signal receiver 11 and a circular ring around the signal receiver 11 arranged optical transmitter 12 on. The signal receiver 11 is analogous to the above description of the multifunction sensor 4 according to 3 for receiving reflected frequency-modulated light or laser beams emitted by a light or laser diode 51 an optical transmitter 5 according to 3 be delivered. The optical transmitter 5 or the light or laser diode 51 and the signal receiver 6 serve in the manner described above for distance measurement in the detection of obstacles in the environment of a motor vehicle, in particular also for detecting obstacles in the pivoting range of the tailgate of a body component, and are provided with a control circuit 7 connected.

Als Zusatzfunktionen sind ein Treiber 8 für eine Beleuchtungseinrichtung und ein Treiber 9 für ein zusätzliches Bremslicht vorgesehen, die ebenfalls mit der Steuerschaltung 7 des Multifunktionssensors 4 verbunden sind und eine Vielzahl von gleichmäßig in einem kreisringförmigen Senderfeld 12 des optischen Multifunktionssensors 4 angeordneten, weißes Licht abgebenden LEDs 54 sowie rotes Licht abgebenden LEDs 55 ansteuern. As additional functions are a driver 8th for a lighting device and a driver 9 provided for an additional brake light, which is also connected to the control circuit 7 of the multifunction sensor 4 are connected and a variety of evenly in a circular transmitter field 12 of the optical multifunction sensor 4 arranged, white light emitting LEDs 54 as well as red light emitting LEDs 55 drive.

Ergänzend zu den anhand des schematischen Blockschaltbilds der 4 dargestellten und vorstehend erläuterten Zusatzfunktionen kann der Signalempfänger 11 auch für eine Bild- oder Signale erfassende Zusatzfunktion für eine Videoeinrichtung oder Einparkhilfe mit einem im Sichtfeld des Fahrzeugführers angeordneten Bildschirm zur Darstellung des Umgebungsbereiches des Fahrzeughecks oder einer Entfernungsanzeige eingesetzt werden. In addition to the schematic block diagram of the 4 illustrated and explained above additional functions, the signal receiver 11 also be used for an image or signal detecting additional function for a video device or parking aid with a screen arranged in the field of vision of the driver to display the surrounding area of the rear of the vehicle or a distance display.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Kraftfahrzeugkarosserie Automotive body
2 2: Heckklappe tailgate
3 3: Spoiler spoiler
4 4: optischer Multifunktionssensor optical multifunction sensor
5 5: optischer Sender optical transmitter
6 6: optischer Empfänger optical receiver
7 7: Steuerschaltung control circuit
8, 9 8, 9: Treiber driver
10 10: Dachkante roof edge
11 11: Signalempfänger signal receiver
12 12: Senderfeld sender field
50, 60 50, 60: Linse lens
51 51: Licht emittierende Diode oder Laserdiode Light emitting diode or laser diode
52 52: Treiber driver
53 53: Signalgenerator signal generator
54 54: weißes Licht abgebende LEDs white light emitting LEDs
5555: rotes Licht abgebende LEDs red light emitting LEDs
6161: Opto-elektronischer Wandler (CCD- oder CMOS-Sensor) Opto-electronic converter (CCD or CMOS sensor)
62 62: Komparator comparator
63 63: Pixelschaltung pixel circuit
E e: Erfassungsbereich detection range
H H: Hindernis obstacle
VE VE: Videoeinrichtung video equipment
W W: Schwenkrichtung der Heckklappe Swing direction of the tailgate
e(t)e (t): reflektierter frequenzmodulierter Licht- oder Laserstrahl reflected frequency-modulated light or laser beam
r(t) r (t): frequenzmodulierter Referenzlicht- oder Laserstrahl Frequency-modulated reference light or laser beam

Claims

Device for controlling and monitoring functions of a motor vehicle with an optical sensor, which consists of a camera module or optoelectronic transducer and a light or laser beam emitting device and is arranged on the body or a body component of the motor vehicle, characterized in that the optical sensor ( 4 ) performs an image-capturing, signal-emitting and signal-detecting basic function for a first functional device of a motor vehicle and at least one image-capturing and / or light- or signal-emitting and signal-detecting additional function for a second functional device of a motor vehicle.

Device according to claim 1, characterized in that the optical sensor ( 4 ) Performs additional functions for a plurality of functional devices of a motor vehicle.

Device according to claim 2, characterized in that the basic function of the optical sensor ( 4 ) from the determination of the distance of the body ( 1 ) consists of an obstacle (H) and output of a distance signal (a).

Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the basic function of the optical sensor ( 4 ) from the determination of the distance of a pivotally mounted on the body ( 1 ) articulated body component ( 2 ) of an obstacle (H) in the pivoting region of the body component ( 2 ) and outputting a distance signal.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the optical sensor ( 4 ) in a device for preventing a collision of the body component ( 2 ) with an obstacle (H) adjacent to the motor vehicle during the opening of the body component ( 2 ) is integrated and outputs the distance signals to an evaluation logic, which falls below a minimum distance between the body component ( 2 ) and the obstacle (H) emits a trigger signal to a warning device for emitting an optical and / or acoustic warning signal and / or to a control device, which sends a control signal to a the body component ( 2 ) actuating drive device for stopping or reversing the pivoting movement of the body component ( 2 ) and / or to a locking device for the body component ( 2 ).

Apparatus according to claim 5, characterized in that the optical sensor ( 4 ) a transmitter ( 5 ) for emitting a frequency modulated light or laser beam (r (t)) as a reference signal, a receiver ( 6 ) for detecting the obstacle (H) in the swivel range of the body component ( 2 ) reflected frequency-modulated light or laser beam (e (t)) as a sensor signal and an electronic circuit for determining the phase shift between the transmitter ( 5 ), frequency modulated light or laser beam (r (t)) and that of the receiver ( 6 ) detected, reflected frequency modulated light or laser beam (e (t)) and output of the distance (s) to the obstacle (H) indicating distance signal

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that an additional function of the optical sensor ( 4 ) from an image-capturing function for detecting movement gestures of a person for initiating motor vehicle functions, in particular functions of a body component ( 2 ), such as opening or closing a tailgate.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that an additional function of the optical sensor ( 4 ) consists of a light quantity or light intensity detection for controlling the illumination of the motor vehicle.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that an additional function of the optical sensor ( 4 ) from an image-capturing function and output of a video signal to a video device with a screen arranged in the field of vision of the driver to display the optical sensor ( 4 ) detected environment of the motor vehicle, in particular the rear portion of a motor vehicle, or consists of a parking aid.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the optical sensor ( 4 ) performs the additional function of a rear headlight.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the optical sensor ( 4 ) performs the additional function of an additional brake light.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the optical sensor ( 4 ) - the basic function of a distance determination for collision protection, - a first additional function for gesture detection for the function control of a body component ( 2 ), - a second additional function for light quantity or light intensity detection for a lighting control and - a third additional function for image acquisition for a parking aid.

Apparatus according to claim 12, characterized in that the optical sensor ( 4 ) is arranged at the rear of a motor vehicle and performs a fourth additional function for a reversing light and / or an additional brake light.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized by a combined optical sensor ( 4 ) with a centrally arranged image or signal detecting receiver ( 11 ) and the recipient ( 11 ) surrounding LED array ( 12 ) with distributed arranged and group-driven - white light for a reversing light emitting LEDs - red light for an additional brake light emitting LEDs - visible light of a given wavelength or infrared emitting LEDs for a distance measurement.

Device according to claim 14, characterized in that the receiver ( 11 ) circular and the LED array ( 12 ) annularly around the receiver ( 11 ) is arranged.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the optical transmitter ( 5 ) and the optical receiver ( 6 ) of the optical sensor ( 4 ) are spaced apart from each other.

Apparatus according to claim 16, characterized in that the optical transmitter ( 5 ) and the optical receiver ( 6 ) of the optical sensor ( 4 ) are integrated in attachments to the vehicle body and / or a body component.

Apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that for the basic or additional function of a parking aid of the optical transmitter ( 5 ) in a arranged on the articulation of a tailgate to the vehicle body spoiler ( 3 ) and the optical receiver ( 6 ) are integrated in the rear license plate or vice versa.