WO2020182802A1 - Optical measuring system for detecting objects, and method for operating an optical measuring system - Google Patents

Optical measuring system for detecting objects, and method for operating an optical measuring system Download PDF

Info

Publication number
WO2020182802A1
WO2020182802A1 PCT/EP2020/056330 EP2020056330W WO2020182802A1 WO 2020182802 A1 WO2020182802 A1 WO 2020182802A1 EP 2020056330 W EP2020056330 W EP 2020056330W WO 2020182802 A1 WO2020182802 A1 WO 2020182802A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light signal
signal transfer
light
measuring system
transfer area
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/056330
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ho-Hoai-Duc Nguyen
Thomas Schuler
Original Assignee
Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh filed Critical Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
Publication of WO2020182802A1 publication Critical patent/WO2020182802A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4817—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements relating to scanning

Definitions

  • Optical measuring system for detecting objects and methods for operating an optical measuring system
  • the invention relates to an optical measuring system for detecting objects in a surveillance area
  • At least one light signal transfer body which has at least one light signal transfer area for transferring light signals between the measuring system and the monitoring area
  • At least one drive device with which the at least one light signal transfer body can be driven in such a way that at least one light signal transfer area can be moved to adjust to the direction of the light signals.
  • the invention also relates to a method for operating an optical measuring system for detecting objects in a monitoring area
  • At least one light signal transfer body is passed to at least one light signal device of the measuring system between the measuring system and the monitoring area,
  • the at least one light signal transfer body is driven with at least one drive device so that the at least one light signal transfer area is moved to adjust to the direction of the light signals.
  • An optical object detection device for a motor vehicle is known from WO 2014/095105 A1, with a transmitting unit for emitting a transmitted light beam, with a receiving unit for receiving a received light beam and with an electronic evaluation device for detecting an object external to the vehicle in the surroundings of the motor vehicle as a function of the receiving beam .
  • the send input unit has a transmitter for generating the transmission light beam, a controllable micro-oscillating mirror with which the transmission light beam can be pivoted at least in one pivot direction, and a transmission lens arranged in the transmission beam path behind the micro-oscillating mirror.
  • the invention is based on the object of designing a measuring system and a method of the type mentioned above, with which light signals can be transferred between the measuring system and the monitoring area better, in particular more easily, more reliably and / or more safely.
  • this object is achieved in the measuring system in that at least one light signal transfer area can be displaced along at least one at least partially curved displacement path.
  • a displacement path along which at least one light signal transfer body and thus at least one light signal transfer area is displaced has at least one curvature.
  • the direction of the at least one light signal transfer area is changed.
  • the at least one light signal transfer area is adjusted to the direction of the light signals.
  • the light signal transfer body is designed to send light signals
  • the direction of transmission of the light signals is changed by moving the at least one light signal transfer body along the curvature of the displacement path.
  • the light signal transfer body is designed to receive the light signals, the receiving direction for light signals is changed by moving the at least one light signal transfer body along the curvature of the displacement path.
  • a corresponding monitoring area of the measuring system can be flexibly and specifically be groped.
  • the monitoring area is defined by the field of vision of the measuring system.
  • the field of view of the measuring system can be individually adapted by designing the displacement path accordingly.
  • the viewing area can be defined by the range of motion of the at least one light signal transfer area along the displacement path. Additionally or alternatively, the field of view can be specified by the beam divergence of the transmitter light signals.
  • a resolution of the measuring system can be specified by the beam divergence of the transmitter light signals, additionally or alternatively, the resolution of the measuring system can be specified by a resolution during the shift, in particular a step size.
  • the curvature of the at least one displacement path makes it possible to reduce the demands on the mobility and / or the type of movement of the at least one light signal transfer body overall.
  • a service life of the light signal deflection device can be increased compared to light signal deflection devices with rotating or oscillating mirrors.
  • a light signal transfer area can be used to transfer light signals from the measuring system or a transmitting device or a corresponding optical system to the monitoring area.
  • a light signal transfer area can be used to transfer light signals from the monitoring area to the measuring system, or a receiving device or a speaking optical system.
  • At least one light signal can advantageously be implemented as a light pulse.
  • a start and an end of a light pulse can be determined, in particular measured. In this way, light transit times in particular can be measured.
  • At least one light signal can advantageously also contain further information.
  • a light signal can in particular be encoded. In this way it can be more easily identified and / or carry corresponding information with it.
  • the transmission device can advantageously have at least one light source.
  • pulsed light signals can be transmitted by the transmitting device.
  • At least one light source can advantageously have at least one laser.
  • the laser can advantageously be a semiconductor laser, in particular a surface emitter (VCSEL), an edge emitter, a fiber laser or the like.
  • VCSEL surface emitter
  • edge emitter a fiber laser or the like.
  • With the laser light signals can be emitted in frequency ranges that are visible or invisible to the human eye.
  • pulsed light signals can be emitted with a laser. The pulse length can be precisely specified.
  • At least one transmission device can advantageously have at least one optical system, in particular an optical lens or the like.
  • the generated light signals can be shaped, in particular a beam di vergence can be set.
  • the output of the optical system forms the corresponding light signal transfer body with the light signal transfer area of the transmitting device.
  • the at least one receiving device can have at least one receiver, in particular a special (avalanche) photodiode, a diode array, a CCD array or the like. With such receivers, light signals can be converted into electrical signals, in particular. Electrical signals can be processed with an electronic control and evaluation device of the measuring system.
  • At least one receiver can advantageously have at least one optical system, in particular an optical lens or a fisheye lens or the like. In this way, light signals that are reflected by at least one deflection area can be better directed onto the receiver.
  • the input of the optical system forms the corresponding light signal transfer body with the light signal transfer area of the receiving device.
  • the optical measuring system can advantageously be based on a time-of-flight method, in particular a light pulse transit time method work.
  • Optical measuring systems operating according to the light pulse travel time method can be designed and designated as time-of-flight (TOF), light detection and ranging systems (LiDAR), laser detection and ranging systems (LaDAR) or the like .
  • TOF time-of-flight
  • LiDAR light detection and ranging systems
  • LaDAR laser detection and ranging systems
  • a transit time from the transmission of a light signal with a transmitting device and the reception of the corresponding reflected light signal with a corresponding receiving device of the measuring system is measured and a distance between the measuring system and the detected object is determined from this.
  • the optical measuring system can advantageously be designed as a scanning system, in particular as a laser scanner.
  • a monitored area can be scanned, i.e. scanned, with light signals.
  • the light signals can be swiveled to a certain extent over the monitored area.
  • the shifting of the at least one light signal transfer area with the at least one drive device is used.
  • the optical measuring system can advantageously be used in a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • the measuring system can advantageously be used in a land vehicle, in particular a passenger car, a truck, a bus, a motorcycle or the like, an aircraft and / or a watercraft.
  • the measuring system can also be used in vehicles that can be operated autonomously or partially autonomously.
  • the measuring system can also be used in stationary operation.
  • the optical measuring system can be used to detect stationary or moving objects, in particular vehicles, people, animals, obstacles, uneven road surfaces, in particular potholes or stones, lane boundaries, open spaces, in particular parking spaces, or the like.
  • the optical measuring system can advantageously be part of a driver assistance system and / or a chassis control of a vehicle or be connected to them.
  • the information determined with the optical measuring system can be used to control functional components of the vehicle.
  • driving functions in particular, in particular steering, a braking system and / or a motor and / or signaling devices of the vehicle can be controlled.
  • the vehicle can be steered and / or its speed changed, in particular stopped, and / or at least one signal can be output.
  • At least one light signal transfer body can be implemented at an output of a transmitting device and / or at least one light signal transfer body can be implemented at an input of a receiving device and / or at least one light signal transfer body can be implemented on a light guide.
  • At least one light signal transfer body can be implemented at an output of a transmitting device.
  • the output of the transmission device can be implemented directly on a light source of the transmission device or indirectly on an optical system behind the light source.
  • At least the part of the at least one transmitter device, in particular the light source and / or the optical system, which has the respective light signal transfer area can advantageously be moved along the displacement path with the at least one drive device.
  • the direction of emission of the light signals at the light signal transfer area can be adapted to the curvature of the displacement path, so that overall the direction of emission is pivoted when moving.
  • An additional light signal deflecting device, in particular a mirror can be dispensed with.
  • At least one light signal transfer body can advantageously be implemented at an input of a receiving device.
  • the input of the receiving device can be implemented directly on a receiver of the receiving device or indirectly on an optical system in front of the receiver.
  • At least the part of the at least receiving device, in particular the receiver and / or the optical system, which has the respective light signal transfer area, can advantageously be shifted with the at least one drive device along the displacement path.
  • the receiving direction for receiving light signals can adapt to the curvature of the displacement path, so that overall the receiving direction is pivoted when moving.
  • a Additional light signal deflection device in particular a mirror, can be dispensed with.
  • At least light signal transfer bodies can advantageously be implemented on a light guide.
  • One end of the light guide can be connected directly or indirectly to a receiving device or a transmitting device.
  • the other, free end can form the respective light signal transfer body with the corresponding light signal transfer area.
  • the free end of the light guide and thus the light signal transfer area can be moved along the displacement path with the aid of the at least one drive device.
  • the receiving device or the transmitting device can be arranged separately from the light signal transfer area with respect to the space required and can be moved relative to this.
  • the transmitting device or the receiving device itself does not have to be moved.
  • the direction of the light signal transfer area of the light guide adapts to the direction of the curvature of the displacement path when moving, so that overall the receiving direction for receiving light signals or the sending direction for sending light signals when moving is pivoted.
  • An additional light signal deflection device in particular a special mirror, can be dispensed with.
  • At least one light signal transfer area can be implemented at a light output of a transmitting device and / or at least one light signal transfer area can be implemented at a light input of a receiving device and / or at least one light signal transfer area can be implemented at a light output of a light guide his and / or at least one light signal transfer area can be implemented at a light input of a light conductor.
  • a light signal transfer area of a transmitting device or a light guide light signals can be transferred to the monitoring area.
  • light signals from the monitoring area can be transferred to the measuring system with a light signal transfer area of a receiving device or a light guide.
  • a direction of the at least one light signal transfer area when moving the at least one light signal nal transfer body follow the curvature of the displacement path. In this way, the curvature of the displacement path can directly influence the direction of the at least one light signal transfer area.
  • At least one drive device can have or consist of at least one linear drive.
  • the at least one light signal transfer body and there with the at least one light signal transfer area can be moved along at least a line.
  • Linear drives can also be controlled easily and precisely.
  • a position of the at least one light signal transfer area can be determined precisely with the aid of encoders.
  • a measure of the direction in which the light signals are sent or from which the light signals are received can be determined from the position of the at least one light signal transfer area.
  • the at least one drive device can advantageously have at least two linear drives. In this way, the at least one light signal transfer area can be shifted along a surface.
  • At least one light signal transfer area can be shifted with at least two linear drives, in particular in directions orthogonal to one another.
  • At least one drive device can advantageously have at least one piezo motor. Piezo motors can be implemented with smaller sizes than electromagnetic motors with comparable performance.
  • At least one drive device can have at least one type of slide on which at least one light signal transfer body with at least one light signal transfer area can be attached. With the at least one slide or the like, at least the light signal transfer area can be moved along the displacement path.
  • At least one transmitting device and / or at least one receiving device and / or at least one end of at least one light guide can be fastened to at least one carriage of at least one drive device.
  • several light signal transfer areas can also be moved along the displacement path with a single slide.
  • At least one displacement path of at least one light signal transfer area can be curved at least partially concave and / or at least partially convex. In this way, a corresponding decorationssein setting can be specified as required.
  • the at least one displacement path can be curved in an exclusively concave or convex manner.
  • At least part of the at least one displacement path can be curved in a concave manner and at least part of the displacement path can be convexly curved. In this way, appropriate patterns for setting the direction of the light signals can be specified.
  • At least one displacement path of at least one light signal transfer area can be curved at least partially parabolically and / or at least partially conically and / or at least partially elliptically and / or at least partially circularly. In this way, individual patterns can be implemented for setting the direction of the light signals.
  • the displacement path of at least one light signal transfer area can advantageously be exclusively parabolic or exclusively conical or exclusively elliptical or exclusively circular.
  • the displacement path of at least one light signal transfer area can have combinations of the aforementioned or other curvatures.
  • Transfer area be freely shaped.
  • An individual pattern for setting the direction of the light signals can thus be implemented with the displacement path.
  • At least one displacement path can be curved at least partially in one dimension and / or at least one displacement path can be at least partially curved in two dimensions.
  • Transfer area be at least partially curved in one dimension. In this way, the direction of the light signals can be swiveled in one dimension. The monitoring area can thus be scanned in one dimension. A curvature in one dimension can be realized more easily than a curvature in two dimensions.
  • a displacement path of at least one light signal transfer area can advantageously be curved at least partially in two dimensions, in particular cylindrical, spherical, ellipsoidal or the like. In this way, the direction of the light signals can be swiveled in two dimensions. The monitoring area can thus be scanned in two dimensions.
  • a displacement path of at least one light signal transfer area can have areas in which the displacement path is curved in one dimension and areas in which the displacement path is curved in two dimensions.
  • a pattern for setting the direction of the light signals can be specified more individually
  • At least one light signal transfer area can be periodically displaceable along the at least one displacement path.
  • the direction of the at least one light signal transfer area can be adjusted periodically to the direction of the light signals.
  • the monitored area can be scanned with light signals by the corresponding periodic displacement of the at least one light signal transfer area.
  • the at least one light signal transfer area can advantageously be displaced in a harmoniously oscillating manner. In this way, a sinusoidal course of the setting in the direction of the light signals can be realized. The corresponding deflection of the direction of the at least one light signal transfer area from a zero position can thus be determined more easily.
  • the object is achieved according to the invention in the method in that at least one light signal transfer area is shifted along at least one at least partially curved displacement path so that the direction of the at least one light signal transfer area is set to the direction of the light signals.
  • the at least one light signal transfer area is shifted along at least one displacement path.
  • the direction of the at least one light signal transfer area is adjusted to the direction of the light signals depending on the curvature of the displacement path.
  • FIG. 1 is a front view of a passenger car with a driver assistance system and an optical measuring system for monitoring a Monitoring area in the direction of travel in front of the passenger car;
  • FIG. 2 shows a functional illustration of the passenger car from FIG. 1 with the driver assistance system and the measuring system;
  • FIG. 3 shows a detailed view of a light signal device and a drive device of the measuring system from FIGS. 1 and 2 with a transmitting device, a receiving device and a drive device according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a detailed view of a light signal device and a drive device of the measuring system from FIGS. 1 and 2 according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a detailed view of a light signal device and a drive device of the measuring system from FIGS. 1 and 2 according to a third exemplary embodiment
  • FIG. 6 shows a detailed view of a light signal device and a drive device of the measuring system from FIGS. 1 and 2 according to a fourth exemplary embodiment
  • FIG. 7 shows a detailed view of a light signal device and a drive device of the measuring system from FIGS. 1 and 2 according to a fifth exemplary embodiment
  • FIG. 8 shows a detailed view of a light signal device and a drive device of the measuring system from FIGS. 1 and 2 according to a sixth exemplary embodiment.
  • a vehicle 10 is shown in the form of a passenger car in a front view.
  • the vehicle 10 has an optical measuring system 12, which is arranged, for example, in the front bumper of the vehicle 10.
  • a monitoring area 14 which is indicated in FIG. 2
  • the monitoring area 14 can be scanned, that is to say scanned, with the optical measuring system 12.
  • the optical measuring system 12 can also be arranged in one place instead of the vehicle 10 and directed in a different direction.
  • a plurality of optical measuring systems 12 can also be provided on the vehicle 10.
  • the objects 18 can be stationary or moving objects, for example other vehicles, people, animals, obstacles, uneven road surfaces, potholes or stones, road boundaries, open spaces, parking spaces or the like.
  • the vehicle 10 also has a driver assistance system 20 with which driving functions, for example steering functions, braking functions and / or engine functions of the vehicle 10 can be at least partially controlled or a driver can be supported. Furthermore, information can be output to the driver with the driver assistance system 20. With the aid of the driver assistance system 20, the vehicle 10 can be operated autonomously or partially autonomously.
  • driving functions for example steering functions, braking functions and / or engine functions of the vehicle 10 can be at least partially controlled or a driver can be supported.
  • information can be output to the driver with the driver assistance system 20.
  • the vehicle 10 With the aid of the driver assistance system 20, the vehicle 10 can be operated autonomously or partially autonomously.
  • the measuring system 12 is connected to the driver assistance system 20 in terms of signals. In this way, information obtained with the measuring system 12, for example about objects 18 in the monitoring area 14, can be transmitted to the driver assistance system 20.
  • the optical measuring system 12 is designed, for example, as a laser scanner. With the optical measuring system 12, transmitter light signals 22 are sent into the monitoring area 14, for example in the form of laser pulses. The direction of the transmitter light signals 22 in the monitoring area 14 is varied so that the monitoring area 14 can be scanned as a whole. The direction of the transmitter light signals 22 is indicated by the direction of the arrow shown in the figure.
  • the measuring system 12 can be used to determine distances, directions and speeds of detected objects 18 relative to the vehicle 10.
  • the measuring system 12 comprises a light signal device 24, a drive device 26 and an electronic control and evaluation device 28.
  • the light signal device 24 and the drive device 26 according to a first embodiment are shown in detail in FIG.
  • the light signal device 24 comprises a transmitting device 30 for emitting the transmitter light signals 22 and a receiving device 32 for receiving transmitter light signals 22, which are reflected as received light signals 34 on an object 18 possibly present in the monitoring area 14.
  • the direction of the received light signals 34 is indicated by the direction of the arrow shown in the figure.
  • the transmitter device 30 has a laser, for example a diode laser, with which the transmitter light signals 22 can be generated and transmitted.
  • the transmission device 30 comprises an optical system, for example with an optical lens, with which the transmitter light signals 22 are expanded in one direction, for example.
  • a light output of the optical system forms a light signal transfer body 36s on the transmitter side.
  • the transmitter-side light signal transfer body 36s has a transmitter-side light signal transfer area 38s for transferring the transmitter light signals 22 from the measuring system 12 to the monitoring area 14.
  • the transmission device 30 is technically connected to the control and evaluation device 28.
  • the receiving device 32 has a receiver with which the received light signals 34 can be converted into electrical signals, for example, which can be used with the control and evaluation device 28.
  • the receiver can for example have at least one (avalanche) photodiode, at least one diode array and / or at least one CCD array or the like.
  • the receiving device 32 has an optical system, for example with an optical lens, in particular a fish eye, with which the received light signals 34 can be focused on the receiver.
  • a light input of the optical system forms a light signal transfer body 36e on the receiver side.
  • the receiver-side light signal transfer body 36e has a receiver-side light signal transfer area 38e for transferring the received light signals 34 from the monitoring area to the measuring system 12.
  • the receiving device 32 is connected to the control and evaluation device 28 for signaling purposes. In this way, the receiving device 32 can be controlled with the control and evaluation device 28. In addition, the signals of the receiving device 32 can be transmitted to the control and evaluation device 28 in this way.
  • the drive device 26 includes, for example, a slide 40.
  • the drive device 26 also includes, for example, a linear piezo motor 42 with which the slide 40 can be displaced along a curved displacement path 44.
  • the displacement path 44 is specified, for example, by a corresponding rail 46.
  • the displacement path 44 follows an elliptically curved line, for example.
  • the displacement path 44 is convex when viewed from the monitoring area 14.
  • the transmitting device 30 and the receiving device 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal transfer area 38e are attached .
  • the light signal transfer area 38s on the transmitter side and the light signal transfer area 38e on the receiver side are directed into the monitoring area 14.
  • the transmitting device 30 and the receiving device 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the sensor-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal transfer area 38e can be moved along the curved displacement path 44 become.
  • the light signal transfer area 38s on the transmitter side can be set to the direction in which the transmitter light signals 22 are to be sent.
  • the receiver-side light signal transfer area 38e can be set to the direction from which the received light signals 34 come.
  • the transmitting device 30 and the receiving device 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal transfer area 38e can periodically back and forth along the displacement path 44, for example in harmonic oscillation be pushed forward, which is indicated by a double arrow.
  • the transmitter 30 and the receiver 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal transfer area 38e in their zero position I are shown with continuous lines.
  • the transmitting device 30 and the receiving device 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal transfer area 38 are dashed in FIG. 3 in an exemplary deflection position II shown.
  • Transfer area 38e of the curvature of the displacement path 44 By moving along the displacement path 44, the direction of the transmitter-side light signal transfer area 38s and the direction of the receiver-side light signal
  • Transfer area 38e changed in one dimension.
  • the direction of the transmitter light signals 22 are directed and the direction from which the received light signals 34 are received is changed.
  • the monitoring area 14 is thus scanned in one dimension with the transmitter light signals 22.
  • the boundaries 48 of the monitoring area 14 are indicated in FIG. 3 by dashed lines.
  • the monitoring area 14 is predetermined by the range of motion of the carriage 40, or the light signal transfer area 38s on the transmitter side and the light signal transfer area 38e on the receiver side, and the beam divergence of the transmitter light signals 22.
  • the resolution of the measuring system 12 is predetermined by the beam divergence of the transmitter light signals 22 and the step size of the piezo motor 42, resp.
  • the drive device 26 also has a position detection device, which is of no further interest here, with which the current deflection of the transmitter device 30 and the receiver device 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the light signal transfer area 38e on the receiver side can be detected.
  • the drive device 26 and the position detection device are signal-connected to the control and evaluation device 28.
  • the drive device 36 can be controlled or regulated with the control and evaluation device 28.
  • the current deflection can be transmitted to the control and evaluation device 28 and processed therewith.
  • control and evaluation device 28 With the control and evaluation device 28, the measuring system 12 can be controlled as a whole.
  • the control and evaluation device 28 is implemented using hardware and software technology.
  • the elements of the control and evaluation device 28 can be implemented as a unit, for example in a common housing. As an alternative, some of the elements or all elements of the control and evaluation device 28 can be implemented separately from one another.
  • FIG. 4 shows a light signal device 24 with a drive device 26 according to a second exemplary embodiment.
  • the second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment in that only the transmitter device 30 with the transmitter-side light signal transfer body 36s and the transmitter-side light signal transfer area 38s is provided on the slide 40.
  • the receiving device of the measuring system 12, not shown in FIG. 4, is implemented in a different manner in the second exemplary embodiment.
  • FIG. 5 shows a light signal device 24 with a drive device 26 according to a third exemplary embodiment.
  • Those elements which are similar to those of the first exemplary embodiment from FIG. 3 are given the same reference numerals. provided.
  • the third exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment in that the transmitting device 30 and the receiving device 32 are not arranged on the carriage 40 but rather separately from the drive device 26.
  • the transmitter device 30 is connected to an input of a transmitter light guide 50s.
  • An output of the transmitter light guide 50s at its free end is attached to the carriage 40 and forms a transmitter-side light signal transfer body 36s.
  • the side of the transmitter-side light signal transfer body 36s facing the monitoring area 14 forms the transmitter-side light signal transfer area 38s.
  • the receiving device 32 is connected to an output of a receiving light guide 50e.
  • An input of the receiving light guide 50e at its free end is attached to the carriage 40 and forms a light signal transfer body 36e on the receiver side.
  • the side of the receiver-side light signal transfer body 36e facing the monitoring area 14 forms the receiver-side light signal transfer area 38e.
  • the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer area 38e can be shifted along the displacement path 44 without the transmitter 30 and the receiver 32 having to be moved.
  • FIG. 6 shows a light signal device 24 with a drive device 26 according to a fourth exemplary embodiment.
  • the fourth exemplary embodiment differs from the third exemplary embodiment in that only the free end of the sensor-side transmitter light guide 50s with the transmitter-side light signal transfer body 36s and the transmitter-side light signal transfer area 38s is attached to the slide 40.
  • the receiver-side light signal transfer body (not shown in FIG. 6) with the receiver-side light signal transfer area is realized in a different way in the fourth embodiment.
  • a light signal device 24 is shown with a drive device 26 according to a fifth embodiment. Those elements which are similar to those of the first exemplary embodiment from FIG. 3 are given the same reference numerals.
  • the fifth exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment in that the displacement path 44 is concavely curved when viewed from the monitoring area 14.
  • FIG. 8 shows a light signal device 24 with a drive device 26 according to a sixth exemplary embodiment.
  • the sixth embodiment differs from the first embodiment in that the displacement path 144 of the transmitter 30 and the receiver 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal -The transfer area 38e is curved in two dimensions.
  • the displacement path 144 is implemented, for example, with a two-dimensionally curved path 146.
  • the transmitting device 30 and the receiving device 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal transfer area 38e with the corresponding drive device 36 along the displacement path 38 be moved in two dimensions.
  • the monitoring area 14 can thus be scanned in two dimensions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

The invention relates to an optical measuring system (12) for detecting objects (18) in a monitoring region (14) and to a method for operating an optical measuring system (12). The optical measuring system (12) has at least one light signal device (24). The at least one light signal device (24) comprises at least one transmission device (30), by means of which light signals (22) can be generated, at least one receiving device (32), by means of which light signals (34) can be received, and at least one light signal transfer element (36s, 36e), which has at least one light signal transfer region (38s, 38e) for transferring light signals (22, 34) between the measuring system (12) and the monitoring region (14). Furthermore, the optical measuring system (12) has at least one drive device (26), by means of which the at least one light signal transfer element (36s, 36e) can be driven such that at least one light signal transfer region (38s, 38e) can be moved in the direction of the light signals (22, 34) for adjustment purposes. At least one light signal transfer region (38s, 38e) can be moved along at least one at least partly curved movement path (44; 144).

Description

Beschreibung description
Optisches Messsystem zur Erfassung von Objekten und Verfahren zum Betreiben eines optischen Messsystems Optical measuring system for detecting objects and methods for operating an optical measuring system
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft ein optisches Messsystem zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich, The invention relates to an optical measuring system for detecting objects in a surveillance area,
- mit wenigstens einer Lichtsignal-Einrichtung, welche - With at least one light signal device, which
- wenigstens eine Sendeeinrichtung, mit der Lichtsignale erzeugt werden können, - at least one transmitting device with which light signals can be generated,
- wenigstens eine Empfangseinrichtung, mit der Lichtsignale empfangen werden kön nen, - At least one receiving device with which light signals can be received,
- und wenigstens einen Lichtsignal-Übergabekörper, der wenigstens einen Lichtsignal- Übergabebereich zur Übergabe von Lichtsignalen zwischen dem Messsystem und dem Überwachungsbereich aufweist, umfasst, and at least one light signal transfer body which has at least one light signal transfer area for transferring light signals between the measuring system and the monitoring area,
- und mit wenigstens einer Antriebseinrichtung, mit der der wenigstens eine Lichtsignal- Übergabekörper so angetrieben werden kann, dass wenigstens ein Lichtsignal- Übergabebereich zur Einstellung auf die Richtung der Lichtsignale bewegt werden kann. and with at least one drive device with which the at least one light signal transfer body can be driven in such a way that at least one light signal transfer area can be moved to adjust to the direction of the light signals.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines optisches Messsys tems zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich, The invention also relates to a method for operating an optical measuring system for detecting objects in a monitoring area,
- bei dem Lichtsignale mit wenigstens einem Lichtsignal-Übergabebereich wenigstens eines Lichtsignal-Übergabekörpers wenigstens einer Lichtsignal-Einrichtung des Mess systems zwischen dem Messsystem und dem Überwachungsbereich übergeben wer den, - In the case of light signals with at least one light signal transfer area, at least one light signal transfer body is passed to at least one light signal device of the measuring system between the measuring system and the monitoring area,
- wobei der wenigstens eine Lichtsignal-Übergabekörper mit wenigstens einer An triebseinrichtung so angetrieben wird, dass der wenigstens eine Lichtsignal- Übergabebereich zur Einstellung auf die Richtung der Lichtsignale bewegt wird. - The at least one light signal transfer body is driven with at least one drive device so that the at least one light signal transfer area is moved to adjust to the direction of the light signals.
Stand der Technik State of the art
Aus der WO 2014/095105 A1 ist eine optische Objekterfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit einer Sendeeinheit zum Aussenden eines Sendelichtstrahls, mit einer Empfangseinheit zum Empfangen eines Empfangslichtstrahls und mit einer elektronischen Auswerteeinrichtung zum Detektieren eines fahrzeugexternen Objekts in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs abhängig von dem Empfangsstrahl. Die Sendeein- heit weist einen Sender zum Erzeugen des Sendelichtstrahls, einen steuerbaren Mikro schwingspiegel auf, mit welchem der Sendelichtstrahl zumindest in einer Schwenkrich tung verschwenkbar ist, und eine im Sendestrahlengang hinter dem Mikroschwingspie gel angeordnete Sendelinse auf. An optical object detection device for a motor vehicle is known from WO 2014/095105 A1, with a transmitting unit for emitting a transmitted light beam, with a receiving unit for receiving a received light beam and with an electronic evaluation device for detecting an object external to the vehicle in the surroundings of the motor vehicle as a function of the receiving beam . The send input unit has a transmitter for generating the transmission light beam, a controllable micro-oscillating mirror with which the transmission light beam can be pivoted at least in one pivot direction, and a transmission lens arranged in the transmission beam path behind the micro-oscillating mirror.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Messsystem und ein Verfahren der ein gangs genannten Art zu gestalten, mit denen Lichtsignale besser, insbesondere einfa cher, zuverlässiger und/oder sicherer, zwischen dem Messsystem und dem Überwa chungsbereich übergeben werden können. The invention is based on the object of designing a measuring system and a method of the type mentioned above, with which light signals can be transferred between the measuring system and the monitoring area better, in particular more easily, more reliably and / or more safely.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Messsystem dadurch gelöst, dass we nigstens ein Lichtsignal-Übergabebereich entlang wenigstens eines wenigstens teilwei se gekrümmten Verschiebewegs verschiebbar ist. According to the invention, this object is achieved in the measuring system in that at least one light signal transfer area can be displaced along at least one at least partially curved displacement path.
Erfindungsgemäß weist ein Verschiebeweg, entlang dem wenigstens ein Lichtsignal- Übergabekörper und damit wenigstens ein Lichtsignal-Übergabebereich verschoben wird, wenigstens eine Krümmung auf. Durch entsprechendes verschieben des wenigs tens einen Lichtsignal-Übergabekörpers entlang der Krümmung des Verschiebewegs wird die Richtung des wenigstens einen Lichtsignal-Übergabebereichs verändert. Auf diese Weise wird der wenigstens eine Lichtsignal-Übergabebereich auf die Richtung der Lichtsignale eingestellt. Falls der Lichtsignal-Übergabekörper zur Sendung von Licht signalen ausgestaltet ist, wird durch Bewegen des wenigstens einen Lichtsignal- Übergabekörpers entlang der Krümmung des Verschiebewegs die Senderichtung der Lichtsignale verändert. Falls der Lichtsignal-Übergabekörper zum Empfang der Licht signale ausgestaltet ist, wird durch Bewegen des wenigstens einen Lichtsignal Überga bekörpers entlang der Krümmung des Verschiebewegs die Empfangsrichtung für Licht signale verändert. According to the invention, a displacement path along which at least one light signal transfer body and thus at least one light signal transfer area is displaced has at least one curvature. By correspondingly moving the at least one light signal transfer body along the curvature of the displacement path, the direction of the at least one light signal transfer area is changed. In this way, the at least one light signal transfer area is adjusted to the direction of the light signals. If the light signal transfer body is designed to send light signals, the direction of transmission of the light signals is changed by moving the at least one light signal transfer body along the curvature of the displacement path. If the light signal transfer body is designed to receive the light signals, the receiving direction for light signals is changed by moving the at least one light signal transfer body along the curvature of the displacement path.
Aufgrund des einfachen Aufbaus kann ein Justageaufwand für das Messsystem verrin gert werden. Due to the simple structure, adjustment effort for the measuring system can be reduced.
Durch die entsprechenden Krümmungen des wenigstens einen Verschiebewegs kann ein entsprechender Überwachungsbereich des Messsystems flexibel und gezielt abge- tastet werden. Der Überwachungsbereich ist durch den Sichtbereich des Messsystems definiert. Der Sichtbereich des Messsystems kann durch ein entsprechendes Design des Verschiebewegs individuell angepasst werden. Due to the corresponding curvatures of the at least one displacement path, a corresponding monitoring area of the measuring system can be flexibly and specifically be groped. The monitoring area is defined by the field of vision of the measuring system. The field of view of the measuring system can be individually adapted by designing the displacement path accordingly.
Der Sichtbereich kann durch die Bewegungsreichweite des wenigstens einen Lichtsig- nal-Übergabebereichs entlang des Verschiebungsweges definiert werden. Zusätzlich oder alternativ kann der Sichtbereich durch die Strahldivergenz von Sender- Lichtsignalen vorgegeben werden. Eine Auflösung des Messsystems kann durch die Strahldivergenz von Sender-Lichtsignalen vorgegeben werden zusätzlich oder alternativ kann die Auflösung des Messsystems durch eine Auflösung bei der Verschiebung, ins besondere einer Schrittweite, vorgegeben werden. The viewing area can be defined by the range of motion of the at least one light signal transfer area along the displacement path. Additionally or alternatively, the field of view can be specified by the beam divergence of the transmitter light signals. A resolution of the measuring system can be specified by the beam divergence of the transmitter light signals, additionally or alternatively, the resolution of the measuring system can be specified by a resolution during the shift, in particular a step size.
Ferner kann durch die Krümmung des wenigstens einen Verschiebewegs erreicht wer den, dass Anforderungen an die Beweglichkeit und/oder die Bewegungsart des wenigs tens einen Lichtsignal-Übergabekörpers insgesamt verringert werden können. So kann eine Standzeit der Lichtsignalumlenkeinrichtung im Vergleich zu Lichtsignalumlenkein richtungen mit rotierenden oder schwingenden Spiegeln vergrößert werden. Furthermore, the curvature of the at least one displacement path makes it possible to reduce the demands on the mobility and / or the type of movement of the at least one light signal transfer body overall. Thus, a service life of the light signal deflection device can be increased compared to light signal deflection devices with rotating or oscillating mirrors.
Mit einem Lichtsignal-Übergabebereich können Lichtsignale zwischen der Messsystem und dem Überwachungssystem übergeben werden. Dabei können mit einem Lichtsig- nal-Übergabebereich Lichtsignale von dem Messsystem, respektive einer Sendeeinrich tung oder einem entsprechenden optischen System, an den Überwachungsbereich übergeben werden. Alternativ oder zusätzlich können mit einem Lichtsignal- Übergabebereich Lichtsignale aus dem Überwachungsbereich an das Messsystem, respektive einen Empfangseinrichtung oder eine sprechendes optisches System, über geben werden. With a light signal transfer area, light signals can be transferred between the measuring system and the monitoring system. A light signal transfer area can be used to transfer light signals from the measuring system or a transmitting device or a corresponding optical system to the monitoring area. As an alternative or in addition, a light signal transfer area can be used to transfer light signals from the monitoring area to the measuring system, or a receiving device or a speaking optical system.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Lichtsignal als Lichtpuls realisiert sein. Ein An fang und ein Ende eines Lichtpulses kann bestimmt, insbesondere gemessen, werden. Auf diese Weise können insbesondere Lichtlaufzeiten gemessen werden. At least one light signal can advantageously be implemented as a light pulse. A start and an end of a light pulse can be determined, in particular measured. In this way, light transit times in particular can be measured.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Lichtsignal auch weitere Informationen enthal ten. So kann ein Lichtsignal insbesondere codiert sein. Auf diese Weise kann es einfa cher identifiziert werden und/oder entsprechende Informationen mit sich tragen. Vorteilhafterweise kann die Sendeeinrichtung wenigstens eine Lichtquelle aufweisen. Vorteilhafterweise können von der Sendeeinrichtung gepulste Lichtsignale ausgesendet werden. At least one light signal can advantageously also contain further information. For example, a light signal can in particular be encoded. In this way it can be more easily identified and / or carry corresponding information with it. The transmission device can advantageously have at least one light source. Advantageously, pulsed light signals can be transmitted by the transmitting device.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Lichtquelle wenigstens einen Laser aufweisen. Bei dem Laser kann es sich vorteilhafterweise um einen Halbleiterlaser, insbesondere einen Oberflächenemitter (VCSEL), einen Kantenemitter, einen Faserlaser oder der gleichen handeln. Mit dem Laser können Lichtsignale in für das menschliche Auge sichtbaren oder nicht sichtbaren Frequenzbereichen emittiert werden. Ferner können mit einem Laser gepulste Lichtsignale ausgegeben werden. Die Pulslänge kann dabei genau vorgegeben werden. At least one light source can advantageously have at least one laser. The laser can advantageously be a semiconductor laser, in particular a surface emitter (VCSEL), an edge emitter, a fiber laser or the like. With the laser, light signals can be emitted in frequency ranges that are visible or invisible to the human eye. Furthermore, pulsed light signals can be emitted with a laser. The pulse length can be precisely specified.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Sendeeinrichtung wenigstens ein optisches System, insbesondere eine optische Linse oder dergleichen, aufweisen. Mit dem opti schen System können die erzeugten Lichtsignale geformt, insbesondere eine Strahldi vergenz eingestellt werden. In diesem Fall bildet der Ausgang des optischen Systems den entsprechenden Lichtsignal-Übergabekörper mit dem Lichtsignal-Übergabebereich der Sendeeinrichtung. At least one transmission device can advantageously have at least one optical system, in particular an optical lens or the like. With the optical system's rule, the generated light signals can be shaped, in particular a beam di vergence can be set. In this case, the output of the optical system forms the corresponding light signal transfer body with the light signal transfer area of the transmitting device.
Die wenigstens eine Empfangseinrichtung kann wenigstens einen Empfänger, insbe sondere eine (Lawinen-)Fotodiode, ein Dioden-Array, ein CCD-Array oder dergleichen aufweisen. Mit derartigen Empfängern können Lichtsignale in insbesondere elektrische Signale umgewandelt werden. Elektrische Signale können mit einer elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung des Messsystems verarbeitet werden. The at least one receiving device can have at least one receiver, in particular a special (avalanche) photodiode, a diode array, a CCD array or the like. With such receivers, light signals can be converted into electrical signals, in particular. Electrical signals can be processed with an electronic control and evaluation device of the measuring system.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Empfänger wenigstens ein optisches System, insbesondere eine optische Linse oder ein Fischaugenobjektiv oder dergleichen, auf weisen. Auf diese Weise können Lichtsignale, die von wenigstens einem Umlenkbe- reich reflektiert werden, besser auf den Empfänger gerichtet werden. In diesem Fall bil det der Eingang des optischen Systems den entsprechenden Lichtsignal- Übergabekörper mit dem Lichtsignal-Übergabebereich der Empfangseinrichtung. At least one receiver can advantageously have at least one optical system, in particular an optical lens or a fisheye lens or the like. In this way, light signals that are reflected by at least one deflection area can be better directed onto the receiver. In this case, the input of the optical system forms the corresponding light signal transfer body with the light signal transfer area of the receiving device.
Vorteilhafterweise kann das optische Messsystem nach einem Lichtlaufzeitverfahren, insbesondere einem Lichtimpulslaufzeitverfahren, arbeiten. Nach dem Lichtimpulslauf zeitverfahren arbeitende optische Messsysteme können als Time-of-Flight- (TOF), Light-Detection-and-Ranging-Systeme (LiDAR), Laser-Detection-and-Ranging-Systeme (LaDAR) oder dergleichen ausgestaltet und bezeichnet werden. Dabei wird eine Lauf zeit vom Aussenden eines Lichtsignals mit einer Sendeeinrichtung und dem Empfang des entsprechenden reflektierten Lichtsignals mit einer entsprechenden Empfangsein richtung des Messsystems gemessen und daraus eine Entfernung zwischen der Mess system und dem erfassten Objekt ermittelt. The optical measuring system can advantageously be based on a time-of-flight method, in particular a light pulse transit time method work. Optical measuring systems operating according to the light pulse travel time method can be designed and designated as time-of-flight (TOF), light detection and ranging systems (LiDAR), laser detection and ranging systems (LaDAR) or the like . A transit time from the transmission of a light signal with a transmitting device and the reception of the corresponding reflected light signal with a corresponding receiving device of the measuring system is measured and a distance between the measuring system and the detected object is determined from this.
Vorteilhafterweise kann das optische Messsystem als scannendes System, insbesonde re als Laserscanner, ausgestaltet sein. Dabei kann ein Überwachungsbereich mit Licht signalen abgetastet, also abgescannt, werden. Dazu können die Lichtsignale über den Überwachungsbereich gewissermaßen geschwenkt werden. Hierbei kommt die Ver schiebung des wenigstens einen Lichtsignal-Übergabebereichs mit der wenigstens ei nen Antriebseinrichtung zum Einsatz. The optical measuring system can advantageously be designed as a scanning system, in particular as a laser scanner. A monitored area can be scanned, i.e. scanned, with light signals. For this purpose, the light signals can be swiveled to a certain extent over the monitored area. Here, the shifting of the at least one light signal transfer area with the at least one drive device is used.
Das optische Messsystem kann vorteilhafterweise bei einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, verwendet werden. Vorteilhafterweise kann das Messsystem bei einem Landfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, einem Lastkraftwagen, einem Bus, einem Motorrad oder dergleichen, einem Luftfahrzeug und/oder einem Wasserfahrzeug verwendet werden. Das Messsystem kann auch bei Fahrzeugen ein gesetzt werden, die autonom oder teilautonom betrieben werden können. Das Messsys tem kann auch in stationärem Betrieb eingesetzt werden. The optical measuring system can advantageously be used in a vehicle, in particular a motor vehicle. The measuring system can advantageously be used in a land vehicle, in particular a passenger car, a truck, a bus, a motorcycle or the like, an aircraft and / or a watercraft. The measuring system can also be used in vehicles that can be operated autonomously or partially autonomously. The measuring system can also be used in stationary operation.
Mit dem optischen Messsystem können stehende oder bewegte Objekte, insbesondere Fahrzeuge, Personen, Tiere, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Freiräume, insbesondere Parklü cken, oder dergleichen, erfasst werden. The optical measuring system can be used to detect stationary or moving objects, in particular vehicles, people, animals, obstacles, uneven road surfaces, in particular potholes or stones, lane boundaries, open spaces, in particular parking spaces, or the like.
Vorteilhafterweise kann das optische Messsystem Teil eines Fahrerassistenzsystems und/oder einer Fahrwerksteuerung eines Fahrzeugs sein oder mit diesen verbunden sein. Die mit dem optischen Messsystem ermittelten Informationen können zur Steue rung von Funktionskomponenten des Fahrzeugs herangezogen werden. Mit den Funk tionskomponenten können insbesondere Fahrfunktionen, im Besonderen eine Lenkung, ein Bremssystem und/oder ein Motor, und/oder Signalisierungseinrichtungen des Fahr zeugs gesteuert werden. So kann das Fahrzeug bei Erfassung eines Objekts mit dem optischen Messsystem mit den entsprechenden Funktionskomponenten gelenkt und/oder in seiner Geschwindigkeit geändert, insbesondere gestoppt, werden und/oder wenigstens ein Signal ausgegeben werden. The optical measuring system can advantageously be part of a driver assistance system and / or a chassis control of a vehicle or be connected to them. The information determined with the optical measuring system can be used to control functional components of the vehicle. With the function components, driving functions in particular, in particular steering, a braking system and / or a motor and / or signaling devices of the vehicle can be controlled. Thus, when an object is detected with the optical measuring system with the corresponding functional components, the vehicle can be steered and / or its speed changed, in particular stopped, and / or at least one signal can be output.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Lichtsignal- Übergabekörper an einem Ausgang einer Sendeeinrichtung realisiert sein und/oder we nigstens ein Lichtsignal-Übergabekörper kann an einem Eingang einer Empfangsein richtung realisiert sein und/oder wenigstens ein Lichtsignal-Übergabekörper kann an einem Lichtleiter realisiert sein. In an advantageous embodiment, at least one light signal transfer body can be implemented at an output of a transmitting device and / or at least one light signal transfer body can be implemented at an input of a receiving device and / or at least one light signal transfer body can be implemented on a light guide.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Lichtsignal-Übergabekörper an einem Ausgang einer Sendeeinrichtung realisiert sein. Dabei kann der Ausgang der Sendeeinrichtung direkt an einer Lichtquelle der Sendeeinrichtung oder indirekt an einem optischen Sys tem hinter der Lichtquelle realisiert sein. Zumindest der Teil der wenigstens einen Sen deeinrichtung, insbesondere die Lichtquelle und/oder das optische System, welcher den jeweiligen Lichtsignal-Übergabebereich aufweist, kann vorteilhafterweise mit der we nigstens einen Antriebseinrichtung entlang des Verschiebewegs verschoben werden. Dabei kann sich die Abstrahlrichtung der Lichtsignale am Lichtsignal-Übergabebereich an die Krümmung des Verschiebewegs anpassen, sodass insgesamt die Abstrahlrich tung beim Verschieben geschwenkt wird. Auf eine zusätzliche Lichtsignalumlenkeinrich tung, insbesondere einen Spiegel, kann dabei verzichtet werden. Advantageously, at least one light signal transfer body can be implemented at an output of a transmitting device. The output of the transmission device can be implemented directly on a light source of the transmission device or indirectly on an optical system behind the light source. At least the part of the at least one transmitter device, in particular the light source and / or the optical system, which has the respective light signal transfer area, can advantageously be moved along the displacement path with the at least one drive device. The direction of emission of the light signals at the light signal transfer area can be adapted to the curvature of the displacement path, so that overall the direction of emission is pivoted when moving. An additional light signal deflecting device, in particular a mirror, can be dispensed with.
Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens ein Lichtsignal- Übergabekörper an einem Eingang einer Empfangseinrichtung realisiert sein. Dabei kann der Eingang der Empfangseinrichtung direkt an einem Empfänger der Empfangs einrichtung oder indirekt an einem optischen System vor dem Empfänger realisiert sein. Zumindest der Teil der wenigstens Empfangseinrichtung, insbesondere der Empfänger und/oder das optische System, welcher den jeweiligen Lichtsignal-Übergabebereich aufweist, kann vorteilhafterweise mit der wenigstens einen Antriebseinrichtung entlang des Verschiebewegs verschoben werden. Dabei kann sich die Empfangsrichtung zum Empfang von Lichtsignalen an die Krümmung des Verschiebewegs anpassen, sodass insgesamt die die Empfangsrichtung beim Verschieben geschwenkt wird. Auf eine zu- sätzliche Lichtsignalumlenkeinrichtung, insbesondere einen Spiegel, kann dabei ver zichtet werden. Alternatively or additionally, at least one light signal transfer body can advantageously be implemented at an input of a receiving device. The input of the receiving device can be implemented directly on a receiver of the receiving device or indirectly on an optical system in front of the receiver. At least the part of the at least receiving device, in particular the receiver and / or the optical system, which has the respective light signal transfer area, can advantageously be shifted with the at least one drive device along the displacement path. In this case, the receiving direction for receiving light signals can adapt to the curvature of the displacement path, so that overall the receiving direction is pivoted when moving. On a Additional light signal deflection device, in particular a mirror, can be dispensed with.
Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens Lichtsignal- Übergabekörper an einem Lichtleiter realisiert sein. Der Lichtleiter kann mit einem Ende direkt oder indirekt mit einer Empfangseinrichtung oder einer Sendeeinrichtung verbun den sein. Das andere, freie Ende kann den jeweiligen Lichtsignal-Übergabekörper mit dem entsprechenden Lichtsignal-Übergabebereich bilden. Das freie Ende des Lichtlei ters und damit der Lichtsignal-Übergabebereich kann mithilfe der wenigstens einen An triebseinrichtung entlang des Verschiebewegs verschoben werden. Auf diese Weise können die Empfangseinrichtung beziehungsweise die Sendeeinrichtung bezüglich des Platzbedarfs getrennt von dem Lichtsignal-Übergabebereich und relativ zu diesem be wegbar angeordnet sein. Die Sendeeinrichtung beziehungsweise die Empfangseinrich tung selbst muss nicht bewegt werden. Die Richtung des Lichtsignal-Übergabebereichs des Lichtleiters passt sich beim Verschieben an die Richtung der Krümmung des Ver schiebewegs an, sodass insgesamt die Empfangsrichtung zum Empfang von Lichtsig nalen beziehungsweise die Senderichtung zum Senden von Lichtsignalen beim Ver schieben geschwenkt wird. Auf eine zusätzliche Lichtsignalumlenkeinrichtung, insbe sondere einen Spiegel, kann dabei verzichtet werden. Alternatively or in addition, at least light signal transfer bodies can advantageously be implemented on a light guide. One end of the light guide can be connected directly or indirectly to a receiving device or a transmitting device. The other, free end can form the respective light signal transfer body with the corresponding light signal transfer area. The free end of the light guide and thus the light signal transfer area can be moved along the displacement path with the aid of the at least one drive device. In this way, the receiving device or the transmitting device can be arranged separately from the light signal transfer area with respect to the space required and can be moved relative to this. The transmitting device or the receiving device itself does not have to be moved. The direction of the light signal transfer area of the light guide adapts to the direction of the curvature of the displacement path when moving, so that overall the receiving direction for receiving light signals or the sending direction for sending light signals when moving is pivoted. An additional light signal deflection device, in particular a special mirror, can be dispensed with.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Lichtsignal- Übergabebereich an einem Lichtausgang einer Sendeeinrichtung realisiert sein und/oder wenigstens ein Lichtsignal-Übergabebereich kann an einem Lichteingang ei ner Empfangseinrichtung realisiert sein und/oder wenigstens ein Lichtsignal- Übergabebereich kann an einem Lichtausgang eines Lichtleiters realisiert sein und/oder wenigstens ein Lichtsignal-Übergabebereich kann an einem Lichteingang eines Lichtlei ters realisiert sein. Mit einem Lichtsignal-Übergabebereich einer Sendeeinrichtung oder eines Lichtleiters können Lichtsignale an den Überwachungsbereich übergeben wer den. Alternativ können Lichtsignale aus dem Überwachungsbereich mit einem Lichtsig- nal-Übergabebereich einer Empfangseinrichtung oder eines Lichtleiters an das Mess system übergeben werden. In a further advantageous embodiment, at least one light signal transfer area can be implemented at a light output of a transmitting device and / or at least one light signal transfer area can be implemented at a light input of a receiving device and / or at least one light signal transfer area can be implemented at a light output of a light guide his and / or at least one light signal transfer area can be implemented at a light input of a light conductor. With a light signal transfer area of a transmitting device or a light guide, light signals can be transferred to the monitoring area. Alternatively, light signals from the monitoring area can be transferred to the measuring system with a light signal transfer area of a receiving device or a light guide.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann eine Richtung des wenigstens einen Lichtsignal-Übergabebereichs beim Verschieben des wenigstens einen Lichtsig- nal-Übergabekörper der Krümmung des Verschiebewegs folgen. Auf diese Weise kann die Krümmung des Verschiebewegs direkt die Richtung des wenigstens einen Lichtsig- nal-Übergabebereichs beeinflussen. In a further advantageous embodiment, a direction of the at least one light signal transfer area when moving the at least one light signal nal transfer body follow the curvature of the displacement path. In this way, the curvature of the displacement path can directly influence the direction of the at least one light signal transfer area.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Antriebseinrich tung wenigstens einen Linearantrieb aufweisen oder daraus bestehen. In a further advantageous embodiment, at least one drive device can have or consist of at least one linear drive.
Mit einem Linearantrieb kann der wenigstens eine Lichtsignal-Übergabekörper und da mit der wenigstens eine Lichtsignal-Übergabebereich entlang wenigstens Linie ver schoben werden. Linearantriebe können darüber hinaus einfach und präzise gesteuert werden. With a linear drive, the at least one light signal transfer body and there with the at least one light signal transfer area can be moved along at least a line. Linear drives can also be controlled easily and precisely.
Ferner kann bei Linearantrieben insbesondere mithilfe von Codierern eine Position des wenigstens einen Lichtsignal-Übergabebereichs genau bestimmt werden. Aus der Posi tion des wenigstens einen Lichtsignal-Übergabebereichs kann ein Maß für die Richtung ermittelt werden, in die die Lichtsignale gesendet werden oder aus der die Lichtsignale empfangen werden. Furthermore, in the case of linear drives, a position of the at least one light signal transfer area can be determined precisely with the aid of encoders. A measure of the direction in which the light signals are sent or from which the light signals are received can be determined from the position of the at least one light signal transfer area.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Antriebseinrichtung wenigstens zwei Line arantriebe aufweisen. Auf diese Weise kann der wenigstens eine Lichtsignal- Übergabebereich entlang einer Fläche verschoben werden. The at least one drive device can advantageously have at least two linear drives. In this way, the at least one light signal transfer area can be shifted along a surface.
Vorteilhafterweise kann mit wenigstens zwei Linearantrieben wenigstens ein Lichtsig- nal-Übergabebereich in insbesondere zueinander orthogonalen Richtungen verschoben werden. Advantageously, at least one light signal transfer area can be shifted with at least two linear drives, in particular in directions orthogonal to one another.
Vorteilhafterweise kann wenigstens einer Antriebseinrichtung wenigstens einen Piezo- motor aufweisen. Piezomotoren können mit geringeren Größen realisiert werden als bezüglich ihrer Leistung vergleichbare elektromagnetische Motoren. At least one drive device can advantageously have at least one piezo motor. Piezo motors can be implemented with smaller sizes than electromagnetic motors with comparable performance.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Antriebseinrich tung wenigstens einer Art Schlitten aufweisen, an dem wenigstens ein Lichtsignal- Übergabekörper mit wenigstens einem Lichtsignal-Übergabebereich befestigt sein kann. Mit dem wenigstens einen Schlitten oder dergleichen kann wenigstens der Licht- signal-Übergabebereich entlang des Verschiebewegs bewegt werden. In a further advantageous embodiment, at least one drive device can have at least one type of slide on which at least one light signal transfer body with at least one light signal transfer area can be attached. With the at least one slide or the like, at least the light signal transfer area can be moved along the displacement path.
Vorteilhafterweise kann an wenigstens einem Schlitten wenigstens einer Antriebsein richtung wenigstens eine Sendeeinrichtung und/oder wenigstens eine Empfangseinrich tung und/oder wenigstens ein Ende wenigstens eines Lichtleiters befestigt sein. Auf diese Weise können mit einem einzigen Schlitten auch mehrere Lichtsignal- Übergabebereiche entlang des Verschiebewegs bewegt werden. Advantageously, at least one transmitting device and / or at least one receiving device and / or at least one end of at least one light guide can be fastened to at least one carriage of at least one drive device. In this way, several light signal transfer areas can also be moved along the displacement path with a single slide.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Verschiebeweg wenigstens eines Lichtsignal-Übergabebereichs von dem Überwachungsbereich aus betrachtet wenigstens teilweise konkav und/oder wenigstens teilweise konvex ge krümmt sein. Auf diese Weise kann je nach Bedarf eine entsprechende Richtungsein stellung vorgegeben werden. In a further advantageous embodiment, at least one displacement path of at least one light signal transfer area, viewed from the monitoring area, can be curved at least partially concave and / or at least partially convex. In this way, a corresponding Richtungsein setting can be specified as required.
Dabei kann der wenigstens eine Verschiebeweg ausschließlich konkav oder aus schließlich konvex gekrümmt sein. The at least one displacement path can be curved in an exclusively concave or convex manner.
Alternativ kann wenigstens ein Teil des wenigstens einen Verschiebewegs konkav ge krümmt sein und wenigstens ein Teil des Verschiebewegs kann konvex gekrümmt sein. Auf diese Weise können entsprechende Muster zur Einstellung auf die Richtung der Lichtsignale vorgegeben werden. Alternatively, at least part of the at least one displacement path can be curved in a concave manner and at least part of the displacement path can be convexly curved. In this way, appropriate patterns for setting the direction of the light signals can be specified.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Verschiebeweg wenigstens eines Lichtsignal-Übergabebereichs wenigstens teilweise parabolisch und/oder wenigstens teilweise konisch und/oder wenigstens teilweise elliptisch und/oder wenigstens teilweise zirkular gekrümmt sein. Auf diese Weise können individuelle Mus ter zur Einstellung auf die Richtung der Lichtsignale realisiert werden. In a further advantageous embodiment, at least one displacement path of at least one light signal transfer area can be curved at least partially parabolically and / or at least partially conically and / or at least partially elliptically and / or at least partially circularly. In this way, individual patterns can be implemented for setting the direction of the light signals.
Vorteilhafterweise kann der Verschiebeweg wenigstens eines Lichtsignal- Übergabebereichs ausschließlich parabolisch oder ausschließlich konisch oder aus schließlich elliptisch oder ausschließlich zirkular gekrümmt sein. Alternativ kann der Verschiebeweg wenigstens eines Lichtsignal-Übergabebereichs Kombinationen der vorgenannten oder anderer Krümmungen aufweisen. Vorteilhafterweise kann der Verschiebeweg wenigstens eines Lichtsignal-The displacement path of at least one light signal transfer area can advantageously be exclusively parabolic or exclusively conical or exclusively elliptical or exclusively circular. Alternatively, the displacement path of at least one light signal transfer area can have combinations of the aforementioned or other curvatures. Advantageously, the displacement path of at least one light signal
Übergabebereichs frei geformt sein. So kann mit dem Verschiebeweg ein individuelles Muster zur Einstellung auf die Richtung der Lichtsignale realisiert werden. Transfer area be freely shaped. An individual pattern for setting the direction of the light signals can thus be implemented with the displacement path.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Verschiebeweg wenigstens teilweise in einer Dimension gekrümmt sein und/oder wenigstens ein Ver schiebeweg kann wenigstens teilweise in zwei Dimensionen gekrümmt sein. In a further advantageous embodiment, at least one displacement path can be curved at least partially in one dimension and / or at least one displacement path can be at least partially curved in two dimensions.
Vorteilhafterweise kann der Verschiebeweg wenigstens eines Lichtsignal-Advantageously, the displacement path of at least one light signal
Übergabebereichs wenigstens teilweise in einer Dimension gekrümmt sein. Auf diese Weise kann die Richtung der Lichtsignale in einer Dimension geschwenkt werden. Der Überwachungsbereich kann so in einer Dimension abgetastet werden. Eine Krümmung in einer Dimension kann einfacher realisiert werden als eine Krümmung in zwei Dimen sionen. Transfer area be at least partially curved in one dimension. In this way, the direction of the light signals can be swiveled in one dimension. The monitoring area can thus be scanned in one dimension. A curvature in one dimension can be realized more easily than a curvature in two dimensions.
Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise ein Verschiebeweg wenigstens eines Lichtsignal-Übergabebereichs wenigstens teilweise in zwei Dimensionen, insbesondere zylindrisch, sphärisch, ellipsoidal oder dergleichen, gekrümmt sein. Auf diese Weise kann die Richtung der Lichtsignale in zwei Dimensionen geschwenkt werden. Der Überwachungsbereich kann so in zwei Dimensionen abgetastet werden. Alternatively or additionally, a displacement path of at least one light signal transfer area can advantageously be curved at least partially in two dimensions, in particular cylindrical, spherical, ellipsoidal or the like. In this way, the direction of the light signals can be swiveled in two dimensions. The monitoring area can thus be scanned in two dimensions.
Alternativ kann ein Verschiebeweg wenigstens eines Lichtsignal-Übergabebereichs Areale, in denen der Verschiebeweg in einer Dimension gekrümmt ist, und Areale, in denen der Verschiebeweg in zwei Dimensionen gekrümmt ist, aufweisen. So kann ein Muster zur Einstellung auf die Richtung der Lichtsignale individueller vorgegeben wer den Alternatively, a displacement path of at least one light signal transfer area can have areas in which the displacement path is curved in one dimension and areas in which the displacement path is curved in two dimensions. A pattern for setting the direction of the light signals can be specified more individually
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Lichtsignal- Übergabebereich periodisch entlang des wenigstens einen Verschiebewegs verschieb bar sein. Auf diese Weise kann die Richtung des wenigstens einen Lichtsignal- Übergabebereichs periodisch auf die Richtung der Lichtsignale eingestellt werden. So kann der Überwachungsbereich durch das entsprechende periodische Verschieben des wenigstens einen Lichtsignal-Übergabebereichs mit Lichtsignalen abgetastet, also ab gescannt, werden. Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Lichtsignal-Übergabebereich harmonisch schwingend verschoben werden. Auf diese Weise kann ein sinusförmiger Verlauf der Einstellung auf die Richtung der Lichtsignale realisiert werden. So kann die entspre chende Auslenkung der Richtung des wenigstens einen Lichtsignal-Übergabebereichs aus einer Nullposition einfacher bestimmt werden. In a further advantageous embodiment, at least one light signal transfer area can be periodically displaceable along the at least one displacement path. In this way, the direction of the at least one light signal transfer area can be adjusted periodically to the direction of the light signals. Thus, the monitored area can be scanned with light signals by the corresponding periodic displacement of the at least one light signal transfer area. The at least one light signal transfer area can advantageously be displaced in a harmoniously oscillating manner. In this way, a sinusoidal course of the setting in the direction of the light signals can be realized. The corresponding deflection of the direction of the at least one light signal transfer area from a zero position can thus be determined more easily.
Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass wenigstens ein Lichtsignal-Übergabebereich entlang wenigstens eines wenigstens teil weise gekrümmten Verschiebewegs verschoben wird, sodass die Richtung des wenigs tens ein Lichtsignal-Übergabebereichs auf die Richtung der Lichtsignale eingestellt wird. In addition, the object is achieved according to the invention in the method in that at least one light signal transfer area is shifted along at least one at least partially curved displacement path so that the direction of the at least one light signal transfer area is set to the direction of the light signals.
Erfindungsgemäß wird der wenigstens eine Lichtsignal-Übergabebereich entlang we nigstens eines Verschiebewegs verschoben. Dadurch wird die Richtung des wenigstens einen Lichtsignal-Übergabebereichs abhängig von der Krümmung des Verschiebewegs auf die Richtung der Lichtsignale eingestellt.. According to the invention, the at least one light signal transfer area is shifted along at least one displacement path. As a result, the direction of the at least one light signal transfer area is adjusted to the direction of the light signals depending on the curvature of the displacement path.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Messsystem und dem erfindungsgemäßen Verfahren und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestal tungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umge kehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen. In addition, the features and advantages shown in connection with the measuring system according to the invention and the method according to the invention and their respective advantageous configurations apply mutatis mutandis and vice versa. The individual features and advantages can of course be combined with one another, whereby further advantageous effects can arise that go beyond the sum of the individual effects.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach folgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich nung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschrei bung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing voltage. The person skilled in the art will expediently consider the features disclosed in combination in the drawing, the description and the claims also individually and combine them into useful further combinations. It show schematically
Figur 1 eine Vorderansicht eines Personenkraftwagens mit einem Fahrerassis tenzsystem und einem optischen Messsystem zur Überwachung eines Überwachungsbereichs in Fahrtrichtung vor dem Personenkraftwagen; Figur 2 eine Funktionsdarstellung des Personenkraftwagens aus der Figur 1 mit dem Fahrerassistenzsystem und dem Messsystem; Figure 1 is a front view of a passenger car with a driver assistance system and an optical measuring system for monitoring a Monitoring area in the direction of travel in front of the passenger car; FIG. 2 shows a functional illustration of the passenger car from FIG. 1 with the driver assistance system and the measuring system;
Figur 3 eine Detailansicht einer Lichtsignal-Einrichtung und einer Antriebseinrich tung des Messsystems aus den Figuren 1 und 2 mit einer Sendeeinrich tung, einer Empfangseinrichtung und einer Antriebseinrichtung gemäß ei nem ersten Ausführungsbeispiel; FIG. 3 shows a detailed view of a light signal device and a drive device of the measuring system from FIGS. 1 and 2 with a transmitting device, a receiving device and a drive device according to a first exemplary embodiment;
Figur 4 eine Detailansicht einer Lichtsignal-Einrichtung und einer Antriebseinrich tung des Messsystems aus den Figuren 1 und 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; FIG. 4 shows a detailed view of a light signal device and a drive device of the measuring system from FIGS. 1 and 2 according to a second exemplary embodiment;
Figur 5 eine Detailansicht einer Lichtsignal-Einrichtung und einer Antriebseinrich tung des Messsystems aus den Figuren 1 und 2 gemäß einem dritten Aus führungsbeispiel; FIG. 5 shows a detailed view of a light signal device and a drive device of the measuring system from FIGS. 1 and 2 according to a third exemplary embodiment;
Figur 6 eine Detailansicht einer Lichtsignal-Einrichtung und einer Antriebseinrich tung des Messsystems aus den Figuren 1 und 2 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel; FIG. 6 shows a detailed view of a light signal device and a drive device of the measuring system from FIGS. 1 and 2 according to a fourth exemplary embodiment;
Figur 7 eine Detailansicht einer Lichtsignal-Einrichtung und einer Antriebseinrich tung des Messsystems aus den Figuren 1 und 2 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel; FIG. 7 shows a detailed view of a light signal device and a drive device of the measuring system from FIGS. 1 and 2 according to a fifth exemplary embodiment;
Figur 8 eine Detailansicht einer Lichtsignal-Einrichtung und einer Antriebseinrich tung des Messsystems aus den Figuren 1 und 2 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel. FIG. 8 shows a detailed view of a light signal device and a drive device of the measuring system from FIGS. 1 and 2 according to a sixth exemplary embodiment.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, the same components are provided with the same reference symbols.
Ausführungsform(en) der Erfindung Embodiment (s) of the invention
In der Figur 1 ist ein Fahrzeug 10 in Form eines Personenkraftwagens in einer Vorder ansicht gezeigt. Das Fahrzeug 10 verfügt über ein optisches Messsystem 12, welches beispielhaft in der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 10 angeordnet ist. Mit dem opti schen Messsystem 12 kann ein Überwachungsbereich 14, welcher in der Figur 2 ange deutet ist, in Fahrtrichtung 16 vor dem Fahrzeug 10 auf Objekte 18 hin überwacht wer den. Mit dem optischen Messsystem 12 kann der Überwachungsbereich 14 abgetastet, also abgescannt, werden. Das optische Messsystem 12 kann statt in der vorderen Stoßstange auch an einer an deren Stelle des Fahrzeugs 10 angeordnet und in eine andere Richtung gerichtet sein. Es können auch mehrere optische Messsysteme 12 an dem Fahrzeug 10 vorgesehen sein. In the figure 1, a vehicle 10 is shown in the form of a passenger car in a front view. The vehicle 10 has an optical measuring system 12, which is arranged, for example, in the front bumper of the vehicle 10. With the optical measuring system 12, a monitoring area 14, which is indicated in FIG. 2, can be monitored for objects 18 in the direction of travel 16 in front of the vehicle 10. The monitoring area 14 can be scanned, that is to say scanned, with the optical measuring system 12. Instead of being arranged in the front bumper, the optical measuring system 12 can also be arranged in one place instead of the vehicle 10 and directed in a different direction. A plurality of optical measuring systems 12 can also be provided on the vehicle 10.
Bei den Objekten 18 kann es sich um stehende oder bewegte Objekte, beispielsweise um andere Fahrzeuge, Personen, Tiere, Flindernisse, Fahrbahnunebenheiten, Schlag löcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Freiräume, Parklücken oder dergleichen, handeln. The objects 18 can be stationary or moving objects, for example other vehicles, people, animals, obstacles, uneven road surfaces, potholes or stones, road boundaries, open spaces, parking spaces or the like.
Ferner verfügt das Fahrzeug 10 über ein Fahrerassistenzsystem 20, mit welchem Fahr funktionen, beispielsweise Lenkfunktionen, Bremsfunktionen und/oder Motorfunktionen des Fahrzeugs 10 wenigstens teilweise gesteuert oder ein Fahrer unterstützt werden können. Ferner können mit dem Fahrerassistenzsystem 20 Informationen an den Fah rer ausgegeben werden. Mithilfe des Fahrerassistenzsystems 20 kann das Fahrzeug 10 autonom oder teilautonom betrieben werden. The vehicle 10 also has a driver assistance system 20 with which driving functions, for example steering functions, braking functions and / or engine functions of the vehicle 10 can be at least partially controlled or a driver can be supported. Furthermore, information can be output to the driver with the driver assistance system 20. With the aid of the driver assistance system 20, the vehicle 10 can be operated autonomously or partially autonomously.
Das Messsystem 12 ist signaltechnisch mit dem Fahrerassistenzsystem 20 verbunden. Auf diese Weise können mit dem Messsystem 12 erlangte Informationen, beispielswei se über Objekte 18 im Überwachungsbereich 14, an das Fahrerassistenzsystem 20 übermittelt werden. The measuring system 12 is connected to the driver assistance system 20 in terms of signals. In this way, information obtained with the measuring system 12, for example about objects 18 in the monitoring area 14, can be transmitted to the driver assistance system 20.
Das optische Messsystem 12 ist beispielhaft als Laserscanner ausgestaltet. Mit dem optischen Messsystem 12 werden Sender-Lichtsignale 22 beispielsweise in Form von Laserpulsen in den Überwachungsbereich 14 gesendet. Dabei wird die Richtung der Sender-Lichtsignale 22 in den Überwachungsbereich 14 variiert, sodass der Überwa chungsbereich 14 insgesamt abgetastet werden kann. Die Richtung der Sender- Lichtsignale 22 ist durch die Pfeilrichtung des in der Figur dargestellten Pfeils angedeu tet. Mit dem Messsystem 12 können Entfernungen, Richtungen und Geschwindigkeiten von erfassten Objekten 18 relativ zum Fahrzeug 10 ermittelt werden. The optical measuring system 12 is designed, for example, as a laser scanner. With the optical measuring system 12, transmitter light signals 22 are sent into the monitoring area 14, for example in the form of laser pulses. The direction of the transmitter light signals 22 in the monitoring area 14 is varied so that the monitoring area 14 can be scanned as a whole. The direction of the transmitter light signals 22 is indicated by the direction of the arrow shown in the figure. The measuring system 12 can be used to determine distances, directions and speeds of detected objects 18 relative to the vehicle 10.
Das Messsystem 12 umfasst eine Lichtsignal-Einrichtung 24, eine Antriebseinrichtung 26 und eine elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung 28. Die Lichtsignal- Einrichtung 24 und die Antriebseinrichtung 26 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel sind in der Figur 3 im Detail gezeigt. The measuring system 12 comprises a light signal device 24, a drive device 26 and an electronic control and evaluation device 28. The light signal device 24 and the drive device 26 according to a first embodiment are shown in detail in FIG.
Die Lichtsignal-Einrichtung 24 umfasst eine Sendeeinrichtung 30 zum Aussenden der Sender-Lichtsignale 22 und eine Empfangseinrichtung 32 zum empfangen von Sender- Lichtsignalen 22, die an einem im Überwachungsbereich 14 etwa vorhandenen Objekt 18 als Empfangs-Lichtsignale 34 reflektiert werden. Die Richtung der Empfangs- Lichtsignale 34 ist durch die Pfeilrichtung des in der Figur dargestellten Pfeils angedeu tet. The light signal device 24 comprises a transmitting device 30 for emitting the transmitter light signals 22 and a receiving device 32 for receiving transmitter light signals 22, which are reflected as received light signals 34 on an object 18 possibly present in the monitoring area 14. The direction of the received light signals 34 is indicated by the direction of the arrow shown in the figure.
Die Sendeeinrichtung 30 weist einen Laser, beispielsweise einen Diodenlaser, auf, mit welchem die Sender-Lichtsignale 22 erzeugt und ausgesendet werden können. The transmitter device 30 has a laser, for example a diode laser, with which the transmitter light signals 22 can be generated and transmitted.
Ferner umfasst die Sendeeinrichtung 30 ein optisches System, beispielsweise mit einer optischen Linse, mit der die Sender-Lichtsignale 22 beispielsweise in einer Richtung aufgeweitet werden. Ein Lichtausgang des optischen Systems bildet einen senderseiti gen Lichtsignal-Übergabekörper 36s. Der senderseitige Lichtsignal-Übergabekörper 36s weist einen senderseitigen Lichtsignal-Übergabebereich 38s auf zur Übergabe der Sender-Lichtsignale 22 von dem Messsystem 12 an den Überwachungsbereich 14. Furthermore, the transmission device 30 comprises an optical system, for example with an optical lens, with which the transmitter light signals 22 are expanded in one direction, for example. A light output of the optical system forms a light signal transfer body 36s on the transmitter side. The transmitter-side light signal transfer body 36s has a transmitter-side light signal transfer area 38s for transferring the transmitter light signals 22 from the measuring system 12 to the monitoring area 14.
Die Sendeeinrichtung 30 ist mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 steuerungs technisch verbunden. The transmission device 30 is technically connected to the control and evaluation device 28.
Die Empfangseinrichtung 32 verfügt über einen Empfänger, mit der die Empfangs- Lichtsignale 34 in beispielsweise elektrische Signale umgewandelt werden können, die mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 verwertet werden können. Der Empfänger kann beispielsweise wenigstens eine (Lawinen-) Fotodiode, wenigstens ein Dioden- Array und/oder wenigstens ein CCD-Array oder dergleichen aufweisen. The receiving device 32 has a receiver with which the received light signals 34 can be converted into electrical signals, for example, which can be used with the control and evaluation device 28. The receiver can for example have at least one (avalanche) photodiode, at least one diode array and / or at least one CCD array or the like.
Ferner weist die Empfangseinrichtung 32 ein optisches System, beispielsweise mit ei ner optischen Linse, insbesondere einem Fischauge, auf, mit welchem die Empfangs- Lichtsignale 34 auf den Empfänger fokussiert werden können. Ein Lichteingang des optischen Systems bildet einen empfängerseitigen Lichtsignal-Übergabekörper 36e. Der empfängerseitige Lichtsignal-Übergabekörper 36e weist einen empfängerseitigen Licht- signal-Übergabebereich 38e auf zur Übergabe der Empfangs-Lichtsignalen 34 von dem Überwachungsbereich auf das Messsystem 12. Furthermore, the receiving device 32 has an optical system, for example with an optical lens, in particular a fish eye, with which the received light signals 34 can be focused on the receiver. A light input of the optical system forms a light signal transfer body 36e on the receiver side. The receiver-side light signal transfer body 36e has a receiver-side light signal transfer area 38e for transferring the received light signals 34 from the monitoring area to the measuring system 12.
Die Empfangseinrichtung 32 ist signaltechnisch mit der Steuer- und Auswerteeinrich tung 28 verbunden. Auf diese Weise kann die Empfangseinrichtung 32 mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 gesteuert werden. Außerdem können so die Signale der Empfangseinrichtung 32 an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 übermittelt werden. The receiving device 32 is connected to the control and evaluation device 28 for signaling purposes. In this way, the receiving device 32 can be controlled with the control and evaluation device 28. In addition, the signals of the receiving device 32 can be transmitted to the control and evaluation device 28 in this way.
Die Antriebseinrichtung 26 umfasst beispielhaft einen Schlitten 40. Ferner umfasst die Antriebseinrichtung 26 beispielhaft einen linearen Piezomotor 42, mit welchem der Schlitten 40 entlang eines gekrümmten Verschiebeweges 44 verschiebbar ist. Der Ver schiebeweg 44 ist beispielhaft durch eine entsprechende Schiene 46 vorgegeben. The drive device 26 includes, for example, a slide 40. The drive device 26 also includes, for example, a linear piezo motor 42 with which the slide 40 can be displaced along a curved displacement path 44. The displacement path 44 is specified, for example, by a corresponding rail 46.
Der Verschiebeweg 44 folgt beispielhaft einer elliptisch gekrümmten Linie. Beispielhaft ist der Verschiebeweg 44 von dem Überwachungsbereich 14 aus betrachtet konvex. The displacement path 44 follows an elliptically curved line, for example. By way of example, the displacement path 44 is convex when viewed from the monitoring area 14.
Auf der der Schiene 46 abgewandten Seite des Schlittens 44 sind die Sendeeinrichtung 30 und die Empfangseinrichtung 32 und damit der senderseitige Lichtsignal- Übergabekörper 36s mit den senderseitigen Lichtsignal-Übergabebereich 38s und der empfängerseitige Lichtsignal-Übergabekörper 36e mit dem empfängerseitigen Lichtsig- nal-Übergabebereich 38e befestigt. Der senderseitige Lichtsignal-Übergabebereich 38s und der empfängerseitige Lichtsignal-Übergabebereich 38e sind in den Überwachungs bereich 14 gerichtet. On the side of the carriage 44 facing away from the rail 46, the transmitting device 30 and the receiving device 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal transfer area 38e are attached . The light signal transfer area 38s on the transmitter side and the light signal transfer area 38e on the receiver side are directed into the monitoring area 14.
Mit der Antriebseinrichtung 36 können die Sendeeinrichtung 30 und die Empfangsein richtung 32 und damit der senderseitige Lichtsignal-Übergabekörper 36s mit den sen derseitigen Lichtsignal-Übergabebereich 38s und der empfängerseitige Lichtsignal- Übergabekörper 36e mit dem empfängerseitigen Lichtsignal-Übergabebereich 38e ent lang des gekrümmten Verschiebewegs 44 verschoben werden. Auf diese Weise kann der senderseitige Lichtsignal-Übergabebereich 38s auf die Richtung eingestellt werden, in die die Sender-Lichtsignale 22 gesendet werden sollen. Außerdem kann der empfän gerseitige Lichtsignal-Übergabebereich 38e auf die Richtung eingestellt werden, aus der die Empfangs-Lichtsignale 34 kommen. Die Sendeeinrichtung 30 und die Empfangseinrichtung 32 und damit der senderseitige Lichtsignal-Übergabekörper 36s mit den senderseitigen Lichtsignal-Übergabebereich 38s und der empfängerseitige Lichtsignal-Übergabekörper 36e mit dem empfängerseiti gen Lichtsignal-Übergabebereich 38e können entlang des Verschiebewegs 44 perio disch beispielhaft in harmonischer Schwingung hin und her geschoben werden, was mit einem Doppelpfeil angedeutet ist. In der Figur 3 sind die Sendeeinrichtung 30 und die Empfangseinrichtung 32 und damit der senderseitige Lichtsignal-Übergabekörper 36s mit den senderseitigen Lichtsignal-Übergabebereich 38s und der empfängerseitige Lichtsignal-Übergabekörper 36e mit dem empfängerseitigen Lichtsignal- Übergabebereich 38e in ihrer Nullposition I mit durchgängigen Strichen gezeigt. Zum Vergleich sind die Sendeeinrichtung 30 und die Empfangseinrichtung 32 und damit der senderseitige Lichtsignal-Übergabekörper 36s mit den senderseitigen Lichtsignal- Übergabebereich 38s und der empfängerseitige Lichtsignal-Übergabekörper 36e mit dem empfängerseitigen Lichtsignal-Übergabebereich 38 in der Figur 3 gestrichelt in ei ner beispielhaften Auslenkposition II gezeigt. With the drive device 36, the transmitting device 30 and the receiving device 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the sensor-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal transfer area 38e can be moved along the curved displacement path 44 become. In this way, the light signal transfer area 38s on the transmitter side can be set to the direction in which the transmitter light signals 22 are to be sent. In addition, the receiver-side light signal transfer area 38e can be set to the direction from which the received light signals 34 come. The transmitting device 30 and the receiving device 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal transfer area 38e can periodically back and forth along the displacement path 44, for example in harmonic oscillation be pushed forward, which is indicated by a double arrow. In Figure 3, the transmitter 30 and the receiver 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal transfer area 38e in their zero position I are shown with continuous lines. For comparison, the transmitting device 30 and the receiving device 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal transfer area 38 are dashed in FIG. 3 in an exemplary deflection position II shown.
Beim Verschieben folgen die Richtung des senderseitigen Lichtsignal- Übergabebereichs 38s und die Richtung des empfängerseitigen Lichtsignal-When shifting, the direction of the transmitter-side light signal transfer area 38s and the direction of the receiver-side light signal
Übergabebereichs 38e der Krümmung des Verschiebewegs 44. Durch das Verschieben entlang des Verschiebewegs 44 wird die Richtung des senderseitigen Lichtsignal- Übergabebereichs 38s und die Richtung des empfängerseitigen Lichtsignal-Transfer area 38e of the curvature of the displacement path 44. By moving along the displacement path 44, the direction of the transmitter-side light signal transfer area 38s and the direction of the receiver-side light signal
Übergabebereichs 38e in einer Dimension verändert. Entsprechend werden die Rich tung der Sender-Lichtsignale 22 gelenkt und die Richtung, aus der Empfangs- Lichtsignale 34 empfangen werden, geändert. So wird der Überwachungsbereich 14 mit den Sender-Lichtsignalen 22 in einer Dimension abgetastet. Die Grenzen 48 des Über wachungsbereichs 14 sind in der Figur 3 durch gestrichelte Linien angedeutet. Transfer area 38e changed in one dimension. Correspondingly, the direction of the transmitter light signals 22 are directed and the direction from which the received light signals 34 are received is changed. The monitoring area 14 is thus scanned in one dimension with the transmitter light signals 22. The boundaries 48 of the monitoring area 14 are indicated in FIG. 3 by dashed lines.
Der Überwachungsbereich 14 wird durch die Bewegungsreichweite des Schlittens 40, respektive des senderseitigen Lichtsignal-Übergabebereichs 38s und des empfänger seitigen Lichtsignal-Übergabebereichs 38e, und die Strahldivergenz der Sender- Lichtsignale 22 vorgegeben. Die Auflösung des Messsystems 12 wird durch die Strahl divergenz der Sender-Lichtsignale 22 und die Schrittweite des Piezomotors 42, respek tive des senderseitigen Lichtsignal-Übergabebereichs 38s und des empfängerseitigen Lichtsignal-Übergabebereichs 38e, vorgegeben. Die Antriebseinrichtung 26 verfügt ferner über eine hier nicht weiter interessierende Po sitionserfassungseinrichtung, mit welcher die momentane Auslenkung der Sendeein richtung 30 und der Empfangseinrichtung 32 und damit des senderseitigen Lichtsignal- Übergabekörpers 36s mit den senderseitigen Lichtsignal-Übergabebereich 38s und des empfängerseitigen Lichtsignal-Übergabekörpers 36e mit dem empfängerseitigen Licht- signal-Übergabebereich 38e erfasst werden kann. The monitoring area 14 is predetermined by the range of motion of the carriage 40, or the light signal transfer area 38s on the transmitter side and the light signal transfer area 38e on the receiver side, and the beam divergence of the transmitter light signals 22. The resolution of the measuring system 12 is predetermined by the beam divergence of the transmitter light signals 22 and the step size of the piezo motor 42, resp. The transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer area 38e. The drive device 26 also has a position detection device, which is of no further interest here, with which the current deflection of the transmitter device 30 and the receiver device 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the light signal transfer area 38e on the receiver side can be detected.
Die Antriebseinrichtung 26 und die Positionserfassungseinrichtung sind signaltechnisch mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 verbunden. So kann die Antriebseinrichtung 36 mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 gesteuert oder geregelt werden. Außer dem kann die momentane Auslenkung an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 übermittelt und mit dieser verarbeitet werden. The drive device 26 and the position detection device are signal-connected to the control and evaluation device 28. Thus, the drive device 36 can be controlled or regulated with the control and evaluation device 28. In addition, the current deflection can be transmitted to the control and evaluation device 28 and processed therewith.
Mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 kann das Messsystem 12 insgesamt ge steuert werden. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 ist auf hardware- und software technischem Wege realisiert. Die Elemente der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 können als Einheit, beispielsweise in einem gemeinsamen Gehäuse, realisiert sein. Al ternativ kann ein Teil der Elemente oder alle Elemente der Steuer- und Auswerteein richtung 28 voneinander getrennt realisiert sein. With the control and evaluation device 28, the measuring system 12 can be controlled as a whole. The control and evaluation device 28 is implemented using hardware and software technology. The elements of the control and evaluation device 28 can be implemented as a unit, for example in a common housing. As an alternative, some of the elements or all elements of the control and evaluation device 28 can be implemented separately from one another.
In der Figur 4 ist eine Lichtsignal-Einrichtung 24 mit einer Antriebseinrichtung 26 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus der Figur 3 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugs zeichen versehen. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass auf dem Schlitten 40 lediglich die Sendeeinrichtung 30 mit dem senderseitigen Lichtsignal-Übergabekörper 36s und dem senderseitigen Lichtsignal-Übergabebereich 38s vorgesehen ist. Die in der Figur 4 nicht gezeigte Emp fangseinrichtung des Messsystems 12 ist bei den zweiten Ausführungsbeispiel in ande rer Weise realisiert. FIG. 4 shows a light signal device 24 with a drive device 26 according to a second exemplary embodiment. Those elements which are similar to those of the first exemplary embodiment from FIG. 3 are provided with the same reference symbols. The second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment in that only the transmitter device 30 with the transmitter-side light signal transfer body 36s and the transmitter-side light signal transfer area 38s is provided on the slide 40. The receiving device of the measuring system 12, not shown in FIG. 4, is implemented in a different manner in the second exemplary embodiment.
In der Figur 5 ist eine Lichtsignal-Einrichtung 24 mit einer Antriebseinrichtung 26 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ers ten Ausführungsbeispiels aus der Figur 3 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszei- chen versehen. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Aus führungsbeispiel dadurch, dass die Sendeeinrichtung 30 und die Empfangseinrichtung 32 nicht auf dem Schlitten 40 sondern getrennt von der Antriebseinrichtung 26 ange ordnet ist. FIG. 5 shows a light signal device 24 with a drive device 26 according to a third exemplary embodiment. Those elements which are similar to those of the first exemplary embodiment from FIG. 3 are given the same reference numerals. provided. The third exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment in that the transmitting device 30 and the receiving device 32 are not arranged on the carriage 40 but rather separately from the drive device 26.
Die Sendeeinrichtung 30 ist mit einem Eingang eines Sender-Lichtleiters 50s verbun den. Ein Ausgang des Sender-Lichtleiters 50s an dessen freiem Ende ist auf dem Schlitten 40 befestigt und bildet einen senderseitigen Lichtsignal-Übergabekörper 36s. Die dem Überwachungsbereich 14 zugewandte Seite des senderseitigen Lichtsignal- Übergabekörpers 36s bildet den senderseitigen Lichtsignal-Übergabebereich 38s. The transmitter device 30 is connected to an input of a transmitter light guide 50s. An output of the transmitter light guide 50s at its free end is attached to the carriage 40 and forms a transmitter-side light signal transfer body 36s. The side of the transmitter-side light signal transfer body 36s facing the monitoring area 14 forms the transmitter-side light signal transfer area 38s.
Die Empfangseinrichtung 32 ist mit einem Ausgang eines Empfangs-Lichtleiters 50e verbunden. Ein Eingang des Empfangs-Lichtleiters 50e an dessen freiem Ende ist auf dem Schlitten 40 befestigt und bildet einen empfängerseitigen Lichtsignal- Übergabekörper 36e. Die dem Überwachungsbereich 14 zugewandte Seite des emp fängerseitigen Lichtsignal-Übergabekörpers 36e bildet den empfängerseitigen Lichtsig- nal-Übergabebereich 38e. The receiving device 32 is connected to an output of a receiving light guide 50e. An input of the receiving light guide 50e at its free end is attached to the carriage 40 and forms a light signal transfer body 36e on the receiver side. The side of the receiver-side light signal transfer body 36e facing the monitoring area 14 forms the receiver-side light signal transfer area 38e.
Mithilfe des Sender-Lichtleiters 50s und des Empfangs-Lichtleiters 50e können der sen derseitige Lichtsignal-Übergabebereich 38s und der empfängerseitige Lichtsignal- Übergabebereich 38e entlang des Verschiebungsweges 44 verschoben werden, ohne dass die Sendeeinrichtung 30 und die Empfangseinrichtung 32 bewegt werden müssen. With the aid of the transmitter optical fiber 50s and the receiver optical fiber 50e, the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer area 38e can be shifted along the displacement path 44 without the transmitter 30 and the receiver 32 having to be moved.
In der Figur 6 ist eine Lichtsignal-Einrichtung 24 mit einer Antriebseinrichtung 26 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des drit ten Ausführungsbeispiels aus der Figur 5 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszei chen versehen. Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem dritte Aus führungsbeispiel dadurch, dass auf dem Schlitten 40 lediglich das freie Ende des sen derseitigen Sender-Lichtleiters 50s mit dem senderseitigen Lichtsignal-Übergabekörper 36s und dem senderseitigen Lichtsignal-Übergabebereich 38s befestigt ist. Der in der Figur 6 nicht gezeigte empfängerseitige Lichtsignal-Übergabekörper mit dem empfän gerseitige Lichtsignal-Übergabebereich Bereich ist bei den vierten Ausführungsbeispiel in anderer Weise realisiert. In der Figur 7 ist eine Lichtsignal-Einrichtung 24 mit einer Antriebseinrichtung 26 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ers ten Ausführungsbeispiels aus der Figur 3 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszei chen versehen. Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Aus führungsbeispiel dadurch, dass der Verschiebeweg 44 von dem Überwachungsbereich 14 aus betrachtet konkav gekrümmt ist. FIG. 6 shows a light signal device 24 with a drive device 26 according to a fourth exemplary embodiment. Those elements which are similar to those of the third exemplary embodiment from FIG. 5 are provided with the same reference numerals. The fourth exemplary embodiment differs from the third exemplary embodiment in that only the free end of the sensor-side transmitter light guide 50s with the transmitter-side light signal transfer body 36s and the transmitter-side light signal transfer area 38s is attached to the slide 40. The receiver-side light signal transfer body (not shown in FIG. 6) with the receiver-side light signal transfer area is realized in a different way in the fourth embodiment. In the figure 7 a light signal device 24 is shown with a drive device 26 according to a fifth embodiment. Those elements which are similar to those of the first exemplary embodiment from FIG. 3 are given the same reference numerals. The fifth exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment in that the displacement path 44 is concavely curved when viewed from the monitoring area 14.
In der Figur 8 ist eine Lichtsignal-Einrichtung 24 mit einer Antriebseinrichtung 26 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus der Figur 3 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugs zeichen versehen. Das sechste Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Verschiebeweg 144 der Sendeeinrichtung 30 und der Empfangseinrichtung 32 und damit des senderseitigen Lichtsignal- Übergabekörpers 36s mit dem senderseitigen Lichtsignal-Übergabebereich 38s und des empfängerseitigen Lichtsignal-Übergabekörpers 36e mit dem empfängerseitigen Licht- signal-Übergabebereich 38e in zwei Dimensionen gekrümmt ist. Der Verschiebeweg 144 ist beispielhaft mit einer zweidimensional gekrümmten Bahn 146 realisiert. So kön nen die Sendeeinrichtung 30 und die Empfangseinrichtung 32 und damit der sendersei tige Lichtsignal-Übergabekörper 36s mit dem senderseitigen Lichtsignal- Übergabebereich 38s und der empfängerseitige Lichtsignal-Übergabekörper 36e mit dem empfängerseitigen Lichtsignal-Übergabebereich 38e mit der entsprechenden An triebseinrichtung 36 entlang des Verschiebewegs 38 in zwei Dimensionen verschoben werden. So kann der Überwachungsbereich 14 in zwei Dimensionen abgetastet wer den. FIG. 8 shows a light signal device 24 with a drive device 26 according to a sixth exemplary embodiment. Those elements which are similar to those of the first exemplary embodiment from FIG. 3 are provided with the same reference symbols. The sixth embodiment differs from the first embodiment in that the displacement path 144 of the transmitter 30 and the receiver 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal -The transfer area 38e is curved in two dimensions. The displacement path 144 is implemented, for example, with a two-dimensionally curved path 146. Thus, the transmitting device 30 and the receiving device 32 and thus the transmitter-side light signal transfer body 36s with the transmitter-side light signal transfer area 38s and the receiver-side light signal transfer body 36e with the receiver-side light signal transfer area 38e with the corresponding drive device 36 along the displacement path 38 be moved in two dimensions. The monitoring area 14 can thus be scanned in two dimensions.
Bei weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispielen können die Merkmale der in den Figuren 3 bis 8 gezeigten sechs Ausführungsbeispiele untereinander kombiniert wer den. In further exemplary embodiments, not shown, the features of the six exemplary embodiments shown in FIGS. 3 to 8 can be combined with one another.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Optisches Messsystem (12) zur Erfassung von Objekten (18) in einem Überwa chungsbereich (14), 1. Optical measuring system (12) for detecting objects (18) in a monitoring area (14),
- mit wenigstens einer Lichtsignal-Einrichtung (24), welche - With at least one light signal device (24), which
- wenigstens eine Sendeeinrichtung (30), mit der Lichtsignale (22) erzeugt werden können, - At least one transmitting device (30) with which light signals (22) can be generated,
- wenigstens eine Empfangseinrichtung (32), mit der Lichtsignale (34) empfangen werden können, - At least one receiving device (32) with which light signals (34) can be received,
- und wenigstens einen Lichtsignal-Übergabekörper (36s, 36e), der wenigstens ei nen Lichtsignal-Übergabebereich (38s, 38e) zur Übergabe von Lichtsignalen (22, 34) zwischen dem Messsystem (12) und dem Überwachungsbereich (14) aufweist, umfasst, - and at least one light signal transfer body (36s, 36e) which has at least one light signal transfer area (38s, 38e) for transferring light signals (22, 34) between the measuring system (12) and the monitoring area (14),
- und mit wenigstens einer Antriebseinrichtung (26), mit der der wenigstens eine Lichtsignal-Übergabekörper (36s, 36e) so angetrieben werden kann, dass wenigs tens ein Lichtsignal-Übergabebereich (38s, 38e) zur Einstellung auf die Richtung der Lichtsignale (22, 34) bewegt werden kann, - and with at least one drive device (26) with which the at least one light signal transfer body (36s, 36e) can be driven in such a way that at least one light signal transfer area (38s, 38e) for setting the direction of the light signals (22, 34) can be moved,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
wenigstens ein Lichtsignal-Übergabebereich (38s, 38e) entlang wenigstens eines wenigstens teilweise gekrümmten Verschiebewegs (44; 144) verschiebbar ist. at least one light signal transfer area (38s, 38e) is displaceable along at least one at least partially curved displacement path (44; 144).
2. Optisches Messsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigs tens ein Lichtsignal-Übergabekörper (36s) an einem Ausgang einer Sendeeinrich tung (30) realisiert ist und/oder wenigstens ein Lichtsignal-Übergabekörper (36e) an einem Eingang einer Empfangseinrichtung (32) realisiert ist und/oder wenigstens ein Lichtsignal-Übergabekörper (36s, 36e) an einem Lichtleiter (50s, 50e) realisiert ist. 2. Optical measuring system according to claim 1, characterized in that at least one light signal transfer body (36s) is implemented at an output of a transmitting device (30) and / or at least one light signal transfer body (36e) at an input of a receiving device (32 ) is implemented and / or at least one light signal transfer body (36s, 36e) is implemented on a light guide (50s, 50e).
3. Optisches Messsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lichtsignal-Übergabebereich (38s) an einem Lichtausgang einer Sendeeinrichtung (30) realisiert ist und/oder wenigstens ein Lichtsignal- Übergabebereich (38e) an einem Lichteingang einer Empfangseinrichtung (32) rea lisiert ist und/oder wenigstens ein Lichtsignal-Übergabebereich (38s) an einem Lichtausgang eines Lichtleiters (50s) realisiert ist und/oder wenigstens ein Lichtsig- nal-Übergabebereich (38e) an einem Lichteingang eines Lichtleiters (50e) realisiert ist. 3. Optical measuring system according to claim 1 or 2, characterized in that at least one light signal transfer area (38s) is implemented at a light output of a transmitting device (30) and / or at least one light signal transfer area (38e) at a light input of a receiving device (32 ) is realized and / or at least one light signal transfer area (38s) is realized at a light output of a light guide (50s) and / or at least one light signal nal transfer area (38e) is realized at a light input of a light guide (50e).
4. Optisches Messsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Richtung des wenigstens einen Lichtsignal-Übergabebereichs (38s, 38e) beim Verschieben des wenigstens einen Lichtsignal-Übergabekörpers (36s, 36e) der Krümmung des Verschiebewegs (44; 144) folgt. 4. Optical measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that a direction of the at least one light signal transfer area (38s, 38e) follows the curvature of the displacement path (44; 144) when the at least one light signal transfer body (36s, 36e) is moved .
5. Optisches Messsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Antriebseinrichtung (26) wenigstens einen Linear antrieb aufweist oder daraus besteht. 5. Optical measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one drive device (26) has at least one linear drive or consists of it.
6. Optisches Messsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Antriebseinrichtung (26) wenigstens einer Art Schlitten (40) aufweist, an dem wenigstens ein Lichtsignal-Übergabekörper (36s, 36e) mit wenigstens einem Lichtsignal-Übergabebereich (38s, 38e) befestigt ist. 6. Optical measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one drive device (26) has at least one type of carriage (40) on which at least one light signal transfer body (36s, 36e) with at least one light signal transfer area (38s, 38e) is attached.
7. Optisches Messsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verschiebeweg (44; 144) wenigstens eines Lichtsig- nal-Übergabebereichs (38s, 38e) von dem Überwachungsbereich (14) aus betrach tet wenigstens teilweise konkav und/oder wenigstens teilweise konvex gekrümmt ist.7. Optical measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one displacement path (44; 144) of at least one light signal transfer area (38s, 38e) viewed from the monitoring area (14) is at least partially concave and / or at least is partially convexly curved.
8. Optisches Messsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verschiebeweg (44; 144) wenigstens eines Lichtsig- nal-Übergabebereichs (38s, 38e) wenigstens teilweise parabolisch und/oder we nigstens teilweise konisch und/oder wenigstens teilweise elliptisch und/oder wenigs tens teilweise zirkular gekrümmt ist. 8. Optical measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one displacement path (44; 144) of at least one light signal transfer area (38s, 38e) is at least partially parabolic and / or at least partially conical and / or at least partially elliptical and / or is at least partially curved in a circular manner.
9. Optisches Messsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verschiebeweg (44) wenigstens teilweise in einer Dimension gekrümmt ist und/oder wenigstens ein Verschiebeweg (144) wenigstens teilweise in zwei Dimensionen gekrümmt ist. 9. Optical measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one displacement path (44) is at least partially curved in one dimension and / or at least one displacement path (144) is at least partially curved in two dimensions.
10. Optisches Messsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lichtsignal-Übergabebereich (38s, 38e) periodisch entlang des wenigstens einen Verschiebewegs (44; 144) verschiebbar ist. 10. Optical measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one light signal transfer area (38s, 38e) is periodically displaceable along the at least one displacement path (44; 144).
1 1. Verfahren zum Betreiben eines optisches Messsystems (12) zur Erfassung von Ob jekten (18) in einem Überwachungsbereich (14), - bei dem Lichtsignale (22, 34) mit wenigstens einem Lichtsignal-Übergabebereich (38s, 38e) wenigstens eines Lichtsignal-Übergabekörpers (36s, 36e) wenigstens ei ner Lichtsignal-Einrichtung (24) des Messsystems (12) zwischen dem Messsystem (12) und dem Überwachungsbereich (14) übergeben werden, 1 1. A method for operating an optical measuring system (12) for detecting objects (18) in a monitoring area (14), - in the light signals (22, 34) with at least one light signal transfer area (38s, 38e) at least one light signal transfer body (36s, 36e) at least one light signal device (24) of the measuring system (12) between the measuring system (12) and transferred to the monitoring area (14),
- wobei der wenigstens eine Lichtsignal-Übergabekörper (36s, 36e) mit wenigstens einer Antriebseinrichtung (26) so angetrieben wird, dass der wenigstens eine Licht- signal-Übergabebereich (38s, 38e) zur Einstellung auf die Richtung der Lichtsignale (22, 34) bewegt wird, - wherein the at least one light signal transfer body (36s, 36e) is driven with at least one drive device (26) in such a way that the at least one light signal transfer area (38s, 38e) for adjustment to the direction of the light signals (22, 34) is moved,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
wenigstens ein Lichtsignal-Übergabebereich (38s, 38e) entlang wenigstens eines wenigstens teilweise gekrümmten Verschiebewegs (44; 144) verschoben wird, so- dass die Richtung des wenigstens ein Lichtsignal-Übergabebereichs (38s, 38e) auf die Richtung der Lichtsignale (22, 34) eingestellt wird. at least one light signal transfer area (38s, 38e) is displaced along at least one at least partially curved displacement path (44; 144) so that the direction of the at least one light signal transfer area (38s, 38e) corresponds to the direction of the light signals (22, 34 ) is set.
PCT/EP2020/056330 2019-03-12 2020-03-10 Optical measuring system for detecting objects, and method for operating an optical measuring system WO2020182802A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019106265.9A DE102019106265A1 (en) 2019-03-12 2019-03-12 Optical measuring system for detecting objects and methods for operating an optical measuring system
DE102019106265.9 2019-03-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020182802A1 true WO2020182802A1 (en) 2020-09-17

Family

ID=69953975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/056330 WO2020182802A1 (en) 2019-03-12 2020-03-10 Optical measuring system for detecting objects, and method for operating an optical measuring system

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102019106265A1 (en)
WO (1) WO2020182802A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014095105A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Optical object-detection device having a mems and motor vehicle having such a detection device
DE102014005350A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Optical obstacle detection sensor for a vehicle
DE102016101134A1 (en) * 2016-01-22 2017-07-27 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Optical measuring device of a vehicle, driver assistance device and vehicle with at least one optical measuring device
DE102016010985A1 (en) * 2016-09-10 2018-03-15 Blickfeld GmbH LASER-SCANNER FOR MEASURING VEHICLES IN MOTOR VEHICLES

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014095105A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Optical object-detection device having a mems and motor vehicle having such a detection device
DE102014005350A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Optical obstacle detection sensor for a vehicle
DE102016101134A1 (en) * 2016-01-22 2017-07-27 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Optical measuring device of a vehicle, driver assistance device and vehicle with at least one optical measuring device
DE102016010985A1 (en) * 2016-09-10 2018-03-15 Blickfeld GmbH LASER-SCANNER FOR MEASURING VEHICLES IN MOTOR VEHICLES

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019106265A1 (en) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017116597A1 (en) Transmission device for a scanning optical detection system of a vehicle, detection system, driver assistance system, method for controlling a beam direction of an optical transmission signal
EP3918363A1 (en) Reception device for an optical measurement apparatus for detecting objects, light signal deflection device, measurement apparatus and method for operating a reception device
WO2020182802A1 (en) Optical measuring system for detecting objects, and method for operating an optical measuring system
EP3519858A1 (en) Scanning unit of an optical transceiver device of an optical detection apparatus of a vehicle
DE102019134192A1 (en) Optical detection device for monitoring at least one monitoring area and method for operating an optical detection device
EP3918365A1 (en) Position detection device for a light signal deflection device of an optical measurement apparatus for detecting objects, light signal deflection device, measurement apparatus and method for operating a position detection device
EP3938803A1 (en) Light signal deflecting device for an optical measuring system for detecting objects, measuring system, and method for operating a light signal deflecting device
EP3918364A1 (en) Transmission device for an optical measurement apparatus for detecting objects, light signal deflection device, measurement apparatus and method for operating a transmission device
DE102009045555A1 (en) Security camera has three-dimensional camera based on photonic mixer devices, where two-dimensional camera and three-dimensional camera are associated for active illumination
EP3289382A1 (en) Laser sensor for a motor vehicle comprising a parabolic mirror, driver assistance system and motor vehicle
WO2020182783A1 (en) Light signal deflecting device for an optical measuring system for detecting objects, measuring system, and method for operating a light signal deflecting device
EP3006957A1 (en) Optoelectronic detection device, method for operating such a detection device, and motor vehicle having such a detection device
WO2018153748A1 (en) Transmission signal deflection arrangement for an optical transmission device of an optical detection apparatus of a vehicle, transmission device, optical detection apparatus, and driver assistance system
WO2021013827A1 (en) Transmission device for an optical measurement apparatus for detecting objects, light signal deflection device, measurement apparatus and method for operating a measurement apparatus
DE102021126999A1 (en) Method for operating a LiDAR system, LiDAR system and vehicle having at least one LiDAR system
WO2023066769A1 (en) Detection device, in particular of a vehicle, for monitoring at least one monitoring region by means of electromagnetic scanning signals, vehicle and method for operating a detection device
DE102021123007A1 (en) Detection device for monitoring at least one monitoring area, transmission device for a detection device, vehicle with at least one detection device and method for operating a detection device
DE102017126046A1 (en) Optical transmission device for an optical detection device, optical detection device and driver assistance system with at least one optical transmission device
DE102021110294A1 (en) Transmission device of a detection device for detecting objects, detection device, vehicle with at least one detection device and method for operating a transmission device
DE102019117848A1 (en) Light signal deflection device for an optical measuring system for detecting objects, optical measuring system and method for operating a light signal deflection device
WO2020221619A1 (en) Optical detection apparatus for detecting objects, and receiving device for an optical detection apparatus
EP4348295A1 (en) Receiving device of a detection device, detection device, vehicle comprising at least one detection device and method for operating at least one detection device
WO2022243089A1 (en) Method for operating a detection device, detection device, and vehicle comprising at least one detection device
WO2022058155A1 (en) Method for detecting objects, and detection device
WO2024068410A1 (en) Sensor arrangement comprising an ultrasonic transceiver and an optical transceiver device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20713529

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20713529

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1