WO2020221619A1 - Optical detection apparatus for detecting objects, and receiving device for an optical detection apparatus - Google Patents

Optical detection apparatus for detecting objects, and receiving device for an optical detection apparatus Download PDF

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WO2020221619A1
WO2020221619A1 PCT/EP2020/061055 EP2020061055W WO2020221619A1 WO 2020221619 A1 WO2020221619 A1 WO 2020221619A1 EP 2020061055 W EP2020061055 W EP 2020061055W WO 2020221619 A1 WO2020221619 A1 WO 2020221619A1
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WO
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optical detection
detection device
light signals
deflecting
deflection
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PCT/EP2020/061055
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Christoph Parl
Bernd BERTSCHINGER
Daniel STRICKER-SHAVER
Ho Hoai Duc NGUYEN
Original Assignee
Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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    • G02B5/10Mirrors with curved faces

Definitions

  • the invention relates to an optical detection device for detecting objects in at least one monitoring area
  • At least one receiving device for receiving from any Objek th reflected transmitter light signals in at least one monitoring area as received light signals
  • At least one light signal deflecting device for deflecting light signals at least one light signal deflecting device having at least one curved deflecting surface with which light signals can be deflected.
  • the invention also relates to a receiving device for an optical Detektionsvor device for detecting objects in at least one monitoring area, with at least one receiver for receiving light signals as received light signals from any objects in at least one monitoring area.
  • a light signal device is known from KR 20170071395 which has a light signal unit in order to emit a light signal in one direction.
  • An aspherical reflector has a convex or concave reflective surface designed to diverge a light signal through a spherical lens at a predetermined angle in a horizontal direction and a vertical direction to emittie.
  • a two-dimensional detector is provided to detect a light signal that passes through the filter to obtain information about the three-dimensional orientation and the position of objects.
  • the invention is based on the object of designing an optical detection device and a receiving device of the type mentioned at the beginning, in which a monitoring area can be monitored in a more targeted manner. Disclosure of the invention
  • this object is achieved in the case of the optical detection device in that at least one light signal deflecting device is assigned to at least one receiving device.
  • At least one curved deflecting surface is assigned to at least one receiving light signal deflecting device of a receiving device.
  • received light signals that come from the monitoring area can be deflected directly to a receiver of the receiving device or indirectly via at least one optical system to a receiver using the at least one curved deflecting surface of the at least one received light signal deflecting device.
  • a correspondingly large monitoring area can be monitored simultaneously. In this way, a monitoring area can be monitored more specifically.
  • the assignment according to the invention can be used to reduce the size of the overall system at least one received light signal deflection device to at least one receiving device. Furthermore, by using a received light signal deflection device with a curved deflection surface, the cost of mechanically movable components can be reduced. In particular, mechanically movable components can be largely dispensed with.
  • the optical detection device can advantageously have at least one control and evaluation device.
  • a control and evaluation device information from received light signals that are received with the at least one receiving device can be evaluated.
  • a distance, a speed and / or a direction of an object relative to the optical detection device can be determined from this information.
  • At least one receiving device can advantageously have at least one receiver with which optical received light signals can be converted into corresponding electrical signals.
  • the electrical signals can be evaluated with a corresponding electronic control and evaluation device.
  • Light signals within the meaning of the invention are light that carries reproducible and individually specifiable information. The information can either be implemented via the length of a light pulse or in another way, in particular by coding or the like. Light signals obey a defined scheme.
  • the at least one detection device can advantageously operate according to a light transit time method, in particular a light pulse transit time method.
  • Optical detection devices operating according to the light pulse transit 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 emission of a transmitter light signal, in particular a light pulse is measured with the at least one transmitter and the reception of the corresponding reflected received light signal with the at least one receiver, and a distance between the detection device and the detected object is determined from this.
  • the optical detection device can advantageously be designed as a laser-based distance measuring system.
  • the laser-based distance measuring system can have at least one laser, in particular a diode laser, as the light source of the at least one transmitter.
  • pulsed light signals can be sent with the at least one laser.
  • the laser With the laser, light signals can be emitted in frequency ranges that are visible or invisible to the human eye.
  • at least one receiving device can have at least one receiver designed for the frequency of the emitted light signals, in particular an (avalanche) photodiode, a diode array, a CCD array or the like.
  • the invention can be used in a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • the invention 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 invention can also be used in vehicles that can be operated autonomously or at least partially autonomously.
  • the invention is not limited to vehicles. It can also be used in stationary operation.
  • the optical detection device can advantageously be connected to at least one electronic control device of a vehicle, in particular a driver assistance system and / or a chassis control and / or a driver information device and / or a parking assistance system and / or gesture recognition or the like. In this way, an at least partially autonomous operation of the vehicle can be made possible.
  • Object data captured with the detection device in particular the distance, direction and / or relative speed of an object relative to the vehicle, can be transmitted to the control device and used to influence driving functions, in particular the speed, a braking function, a steering function, a chassis control and / or output of information and / or warning signals, in particular for the driver or the like, can be used.
  • optical detection device stationary or moving objects, in particular vehicles, people, animals, obstacles, uneven road surfaces, in particular potholes or stones, road boundaries, open spaces, in particular parking spaces, or the like, can be detected.
  • the detection device can be designed as a Flash LiDAR.
  • a Flash LiDAR a corresponding three-dimensional image of the monitoring area can be generated immediately with regard to distances, speeds and / or directions of objects in the monitoring area relative to the detection device.
  • the entire monitoring area can be recorded with a single measurement, in a manner of speaking simultaneously.
  • At least one deflection surface can be curved in two dimensions. In this way, light signals from at least one monitored area and / or light signals into at least one monitored area can be deflected in two dimensions. In connection with a receiving device, received light signals from different directions from at least one monitoring area can be diverted directly or indirectly to at least one receiver using at least one received light signal deflecting device. In a further advantageous embodiment, at least one deflection surface can be curved in at least one dimension over an angle of 90 ° or more. In this way, light signals can be deflected over a correspondingly large area with the at least one deflection surface.
  • At least one deflection surface can be curved over an angle of approximately 90 ° with respect to a deflection device axis.
  • the curvature of the at least one deflection surface can then extend from a parallel to the deflection device axis to a perpendicular to the deflection device axis.
  • the light signal deflecting device can be aligned such that the deflecting device axis runs spatially vertically during normal use.
  • the at least one Umlenkflä surface can be spatially directed obliquely downwards. In this way, with the at least one deflecting surface, light signals can be deflected from a monitoring area or into a monitoring area which extends from the floor to approximately a vertical height which corresponds to the upper edge of the at least one deflecting surface.
  • At least one deflection surface can advantageously be curved circumferentially over an angle of at least 180 °, in particular 360 °, with respect to the deflection device axis.
  • a monitoring area with an opening angle of 180 ° can be monitored simultaneously.
  • a monitoring area can be monitored in the direction of travel in front of or behind the vehicle, which area extends from the left to the right of the vehicle in the direction of travel.
  • the at least one deflection surface extends over an angle of 360 °, a monitoring area with an opening angle of 360 ° can be monitored simultaneously. Monitoring around the deflection device axis is thus possible.
  • a monitoring area under the vehicle can be monitored all around. So it can be recognized whether there is an object or the vehicle is located.
  • At least one curved deflecting surface can at least help to form a virtual entrance pupil for the optical detection device. In this way, the sensitivity of the detection device can be specified with the aid of the curved deflection surface.
  • the size of the entrance pupil can be dependent on the curvature of the at least one deflection surface and the direction in which the light signals strike the deflection surface.
  • the larger the entrance pupil the greater the sensitivity of the detection device. Because the entrance pupil can be defined by the curved deflecting surface, a highly sensitive detection device can be constructed very compactly.
  • the curvature of the at least one deflecting surface can be given in such a way that a larger entrance pupil is realized for directions in which a higher resolution is required than for directions in which a lower resolution is required.
  • a curvature of the deflecting surface can define a correspondingly smaller entrance pupil for received light signals that are reflected on objek at distances of up to about 10 m.
  • the curvature of the deflecting surface can define a correspondingly larger entrance pupil.
  • At least one deflection surface viewed from the light entry side, can be convexly curved in at least one dimension and / or be concavely curved in at least one dimension. In this way, focusing or widening of the light signals striking the deflection surface can be implemented as required.
  • At least one deflection surface can be implemented as part of a paraboloid, in particular an elliptical paraboloid or hyperbolic paraboloid, a spherical surface, a conical surface or a freeform surface.
  • a deflection surface that is convexly curved in two dimensions can be realized.
  • a deflecting surface which is convexly curved in a first dimension can be implemented, which deflection surface can be concavely curved in a second dimension which runs orthogonally to the first dimension.
  • At least one deflection surface can be implemented at least in sections as a mirror surface.
  • a direct deflection of the light signals can be implemented with a mirror surface.
  • At least one receiving device can have at least one receiver and at least one optical system, which is functionally arranged between the at least one receiver and at least one deflection surface, and / or at least one transmitting device can have at least one light source and at least one optical system have, which is functionally arranged behind the at least one light source.
  • at least one receiving device can have at least one receiver and at least one optical system, which is functionally arranged between the at least one receiver and at least one deflection surface
  • at least one transmitting device can have at least one light source and at least one optical system have, which is functionally arranged behind the at least one light source.
  • the received light signals can be focused on the at least one receiver.
  • a direction from which the received light signals come can be determined with a corresponding spatially resolved receiver.
  • the direction in which an object is located relative to the detection device can thus be determined.
  • the transmitter light signals emitted by the at least one light source can be expanded accordingly in order to illuminate the monitoring area over the largest possible area.
  • At least one optical system can advantageously have at least one optical line have or consist of them.
  • Optical lenses can be easily implemented.
  • the received light signals coming from the curved deflection surface can be adapted in order to optimally use at least one receiver with regard to its size and resolution.
  • At least one curved deflecting surface can advantageously be designed as a free-form optic. In this way, the complexity of optical systems can be reduced.
  • At least one optical system can advantageously have or consist of at least one multi-surface optics, so-called Simultaneous Multiple Surfaces (SMS).
  • SMS Simultaneous Multiple Surfaces
  • a signal-to-noise ratio and / or an angular resolution of the detection device can be improved over the monitoring area.
  • a high resolution for smaller distances to the detection device and a high signal-to-noise ratio for larger distances to the detection device can be achieved.
  • At least one Sendeeinrich device can be designed for the areal illumination of at least one monitoring area with at least one transmitter light signal.
  • a flash LiDAR in particular, can be implemented with such a transmission device.
  • at least one transmitted light signal can illuminate the entire monitoring area possible.
  • Transmitter light signals reflected on any objects can be received spatially resolved as received light signals with one or more receivers of at least one receiving device of the optical detection device.
  • a direction from which the received light signals come and in which the object is located can be determined with the aid of the optical detection device.
  • a distance of the object from the optical detection device can be determined from the transit time.
  • At least one transmission device can be configured for simultaneous, two-dimensional illumination of at least one monitoring area with at least one transmitter light signal. In this way, with just one measurement, the entire Monitored area for objects.
  • At least one transmitter light signal can be composed of several partial light signals which carry the same information and are emitted at the same time by different light sources.
  • the information of the transmitter light signals can be the time of transmission and / or a signal duration.
  • the at least one transmitter light signal can be a single light signal which is emitted by a light source.
  • At least one transmission device can have a plurality of light sources which radiate in different directions. In this way, several partial transmitter light signals can be emitted in different directions simultaneously with several light sources. In this way, the monitoring area can be illuminated over a large area with the partial transmitter light signals.
  • partial transmitter light signals can be transmitted simultaneously with the light sources.
  • the partial transmitter light signals act as a single transmitter light signal, which illuminates the monitored area.
  • Different light sources in particular with different radiation characteristics, light intensities and / or wavelengths, can advantageously be provided.
  • the transmission of the transmitter light signals can be adapted to different distances in the monitoring area.
  • several light sources can be arranged distributed in a housing of the optical detection device.
  • At least one light source can advantageously be arranged on a side of the light signal deflection device facing away from the curved deflection surface.
  • a corresponding receiver and optionally an optical system can be arranged on the side facing the curved deflecting surface.
  • the transmitting device can be optically decoupled from the receiving device in a better way.
  • At least one light source can be arranged on the side of the light signal deflecting device which faces the curved deflecting surface.
  • the transmitter light signals can be sent to the at least one curved deflection surface and deflected with it.
  • the light signal deflection device can thus be used not only for deflecting received light signals but also for deflecting transmitter light signals.
  • At least one Sendeeinrich device can be directed to at least one curved deflection surface.
  • the at least one transmitter light signal can be expanded accordingly so that a correspondingly large monitoring area can be illuminated simultaneously.
  • At least one receiving device can have at least one receiver which is designed such that it can receive received light signals in at least one dimension in a spatially resolved manner. In this way, the received light signals deflected with the light signal deflection device can be detected in a spatially resolved manner. In this way, a direction of the object can be determined from which the received light signals come.
  • At least one receiving device can advantageously have at least one diode array, a CCD array or the like. With such receivers, the received light signals can be received spatially resolved and converted into corresponding electrical signals.
  • the object is achieved according to the invention in the case of the receiving device in that the receiving device has at least one light signal deflecting device for deflecting Includes steering of received light signals which has at least one curved deflection surface with which the received light signals can be deflected.
  • the receiving device has at least one light signal deflecting device with at least one curved deflecting surface. In this way, received light signals from the monitoring area can be deflected and received simultaneously to at least one receiver.
  • a flash LiDAR can be implemented.
  • entrance pupils for the receiving device can be defined depending on the direction of the incoming light signals.
  • the size of the entrance pupil and thus the sensitivity of the detection device can be given depending on the direction of the incoming light signals.
  • At least one optical system can advantageously be functionally arranged between the at least one light signal deflection device and the at least one receiver. In this way, the received light signals deflected with the at least one light signal deflection device can be focused on the at least one receiver.
  • the at least one optical system can have or consist of at least one optical lens. Optical lenses can be easily implemented.
  • FIG. 1 shows a vehicle in a front view, with a driver assistance system and an optical detection device
  • FIG. 2 shows a functional illustration of the vehicle from FIG. 1 with the driver assistance system and the optical detection device according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows an isometric view of the detection device from FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a side view of the optical detection device from FIGS. 2 and 3;
  • FIG. 5 shows a side view of an optical detection device for the vehicle from FIG. 1 according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 6 shows an isometric illustration of a light signal deflection device for an optical detection device for the vehicle from FIG. 1 according to a third exemplary embodiment
  • FIG. 7 shows an isometric illustration of a light signal deflection device for an optical detection device for the vehicle from FIG. 1 according to a fourth exemplary embodiment.
  • a vehicle 10 is shown as an example in the form of a passenger car in a front view.
  • the vehicle 10 has an optical detection device 12 which is connected to a driver assistance system 14 of the vehicle 10.
  • the optical detection device 12 is located, for example, in the front bumper of the vehicle 10. With the optical detection device 12, an over- Monitoring area 16 in the direction of travel 18 of the vehicle 10 in front of the vehicle 10 can be monitored for objects 20. An object 20 is indicated by way of example in FIG.
  • the optical detection device 12 can also be located at another location on the vehicle 10, including on the roof or on the underside of the vehicle 10, and can be oriented in other directions. A plurality of optical detection devices 12 can also be provided at different locations with different orientations.
  • the optical detection device 12 is designed, for example, as a so-called flash LiDAR.
  • transmitter light signals 22 can be sent, for example in the form of laser pulses, into the monitoring area 16. If there is an object 20 in the monitored area 16, the transmitter light signals 22 are reflected on this.
  • Transmitter light signals 22, which are reflected on the object 20 in the direction of the optical detection device 12, are received by the optical detection device 12 as received light signals 24.
  • a distance of the detected object 20 relative to the optical detection device 12 is determined from a transit time between the emission of the transmitter light signals 22 and the reception of the corresponding received light signals 24.
  • a direction and a speed of the object 20 relative to the optical detection system 12 can be determined from the received light signals 24.
  • FIGS. 1-10 An optical detection device 12 according to a first exemplary embodiment is shown in FIGS.
  • the optical detection device 12 has a transmitting device 26 and a receiving device 28.
  • the transmitting device 26 can be used to transmit the transmitter light signals 22 into the monitoring area 16.
  • the received light signals 24 can be detected with the receiving device 28.
  • the transmitting device 26 and the receiving device 28 are each connected for signaling purposes to a control and evaluation device 30 of the optical detection device 12. With the control and evaluation device 30, the transmitting device 26 and the receiving device 28 can be controlled. Furthermore, with the control and evaluation device 30, information obtained with the aid of the transmitter light signals 22 and the received light signals 24 can be obtained from the monitoring area 16, evaluated.
  • the control and evaluation device 30 is signal-connected to the driver assistance system 14.
  • the driver assistance system 14 functions of the vehicle 10, for example a speed, a braking function, a steering function, a chassis control and / or output of information and / or warning signals, for example for the driver or the like, can be controlled or to be influenced.
  • the vehicle 10 can be operated partially autonomously or autonomously.
  • the receiving device 28 has a light signal deflecting device 32, an optical system 34 and a receiver 36.
  • the light signal deflection device 32 has a deflection surface 38 in the form of a mirror surface.
  • the deflection surface 38 faces the monitoring area 16.
  • the deflection surface 38 extends, for example, along part of a paraboloid.
  • the deflection surface 38 is circumferentially curved in one dimension and in the axial direction in one dimension with respect to a deflecting device axis 40.
  • the curved deflection surface 38 extends over an angle of 180 °. Viewed in the direction of the deflection device axis 40, the deflection surface 38 extends over an angle of 90 °. A distance between the deflection surface 38 and the deflection device axis 40 increases continuously in one direction, viewed along the deflection device axis 40. The side on which the deflecting surface 38 is at the smaller distance from the deflecting device axis 40 faces the optical system 34 and the receiver 36.
  • the deflecting device axis 40 is aligned, for example, perpendicular to a driving plane 42 of the vehicle 10.
  • the driving plane 42 is defined by the runoff points of the tires of the vehicle 10 on the road.
  • the side of the deflection surface 38 with the smallest distance from the deflection axis 40 is facing the plane of travel 42, ie spatially Lich below.
  • the side of the deflection surface 38 with the greatest distance to the deflection Axis 40 faces away from driving plane 42, ie spatially above.
  • deflecting surface 38 received light signals 24 can be detected from a monitoring area 16, which extends in the vertical direction from the driving plane 42 to about a flea in which the upper edge of the deflecting surface 38 is located and which is in the horizontal direction Direction over an angle of 180 ° in the direction of travel 16 viewed from the left of the vehicle 10 to the right of the vehicle 10 he stretches.
  • the optical system 34 is located obliquely below the deflecting surface 38 on the side of the light signal deflecting device 32 facing the deflecting surface 38.
  • the optical system 34 has, for example, one or more optical lenses with which received light signals 24 reflected on the deflecting surface 38 are sent to the receiver 36 fo can be kussiert.
  • the receiver 36 is located on the side of the optical system 34 facing away from the deflecting surface 38.
  • the receiver 36 has, for example, a two-dimensional array, in particular a diode array, a CCD array or the like. With the receiver 36, the received light signals 24 can be received spatially resolved in two dimensions and converted into corresponding electrical signals.
  • the receiver 36 is connected to the control and evaluation device 30 for signaling purposes.
  • the corresponding electrical signals can be transmitted to the control and evaluation device 30.
  • a plurality of light sources 44 in the form of laser diodes is arranged on the side on which the deflection surface 38 has the smaller distance from the Umlenkeinrich processing axis 40.
  • the light sources 44 form the transmitting device 26.
  • the light sources 44 are circumferentially distributed along the edge of the deflection surface 38 with respect to the steering device axis 40 in order.
  • the light sources 44 are each directed into the monitoring area 16. Overall, the monitoring area 16 can be uniformly illuminated with the light sources 44.
  • the transmission device 26 and the light sources 44 are connected to the control and evaluation device 30 for control purposes. With the control and evaluation device 30, the light sources 44 can be controlled in such a way that these transmitter light signals 22 simultaneously emit in the form of defined laser pulses.
  • the light sources 44 transmit light signals 22 simultaneously into the monitoring area 16.
  • the transmitter light signals 22 reflected on the object 20, which arrive at the optical detection device 12 as received light signals 24, are reflected on the deflecting surface 38 in the direction of the optical system 12.
  • the deflecting surface 38 forms the first optical unit of the receiving device 28 for the received light signals 24.
  • the deflecting surface 38 defines a corresponding virtual entrance pupil 46 of the receiving device 28 via its curvature, depending on the direction from which the received light signals 24 come.
  • FIG. 4 two entrance pupils are shown by way of example, which are denoted by 46a and 46b.
  • the upper entrance pupil 46a in FIG. 4 applies to received light signals 24a which propagate almost horizontally. These can, for example, be received light signals 24a from a smaller distance, for example less than 10 m.
  • the limits of the received light signals 24a, which run through the upper entrance pupil 46a, are indicated by dashed lines.
  • the lower entrance pupil 36b in FIG. 4 is implemented for received light signals 24b which come from below at an angle in space. This can for example be received light signals 24b from greater distances, for example more than 10 m.
  • the boundaries of the received light signals 24b which run through the lower entrance pupil 46b are indicated by dash-dotted lines.
  • the upper entrance pupil 46a for the received light signals 24a from smaller distances is smaller than the lower entrance pupil 46b for received light signals 24b from greater distances.
  • the larger the entrance pupil the greater the sensitivity of the detection system 12.
  • the received light signals 24 are deflected onto the optical system 34.
  • the received light signals 24 are focused on the receiver 36 as a function of location. From the points of impact of the received light signals 24 on the receiver 36, the direction can be determined from which the received light signals 24 come, that is, the object 20 is located.
  • a distance of the object 20 relative to the detection system 12 can be determined from the transit time from the transmission of the transmitter light signals 22 to the reception of the received light signals 24. Furthermore, a speed of the object 20 relative to the detection system 12 can be determined from the received light signals 24.
  • an optical detection device 12 is shown according to a second exemplary embodiment.
  • the Sen device 26 has only one light source 44, for example in the form of a laser diode.
  • the light source 44 is arranged on the side facing the deflection surface 38, for example, at an angle below the light signal deflection device 32 next to the receiver 36.
  • the light source 44 is directed onto the deflecting surface 38.
  • the transmitter device 26 has an optical system 48 with which the transmitter light signals 22 generated by the light source 44 can be expanded in such a way that they fill the deflection surface 38 over a large area.
  • the transmitter light signals 22 are further expanded with the curved deflecting surface 38 and sent into the monitoring area 16.
  • the deflection surface 38 interacts both with the receiving device 28 and with the transmitting device 26.
  • FIG. 6 shows a light signal deflection device 132 according to a third exemplary embodiment.
  • the deflecting surface 138 in the third embodiment extends circumferentially over an angle of 360 ° with respect to the deflecting device axis 40. In this way, a monitoring area 16 can be monitored all around.
  • the optical detection device 12 can be used, for example, on the underside of the vehicle 10 for monitoring a surveillance area 16 under the vehicle 10.
  • FIG. 7 a light signal deflection device 232 according to a fourth exemplary embodiment is shown.
  • the deflecting surface 238 is arranged along a hemispherical surface.
  • the deflection surface 238 is thus convex both in terms of the circumferential dimension with respect to the deflection device axis 40 and in terms of the dimension in the dimension axial to the deflection device axis 40.

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Abstract

An optical detection apparatus (12) for detecting objects (20) in at least one monitoring area (16), and a receiving device (28) are described. The optical detection apparatus (12) comprises at least one transmitting device (26) for transmitting transmitter light signals (22), at least one receiving device (28) for receiving transmitter light signals (22) reflected at possible objects (20) in at least one monitoring area (16) as reception light signals (24), and at least one light signal deflecting device (32) for deflecting light signals (24). At least one light signal deflecting device (32) has at least one curved deflection surface (38) which can deflect light signals (24). At least one light signal deflecting device (32) is assigned to at least one receiving device (28).

Description

Beschreibung description
Optische Detektionsvorrichtung zur Erfassung von Objekten und Empfangseinrichtung für eine optische Detektionsvorrichtung Technisches Gebiet Optical detection device for detecting objects and receiving device for an optical detection device Technical field
Die Erfindung betrifft eine optische Detektionsvorrichtung zur Erfassung von Objekten in wenigstens einem Überwachungsbereich, The invention relates to an optical detection device for detecting objects in at least one monitoring area,
- mit wenigstens einer Sendeeinrichtung zum Senden von Sender-Lichtsignalen, - With at least one transmitting device for transmitting transmitter light signals,
- mit wenigstens einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von an etwaigen Objek ten in wenigstens einem Überwachungsbereich reflektierten Sender-Lichtsignale als Empfangs-Lichtsignale, - With at least one receiving device for receiving from any Objek th reflected transmitter light signals in at least one monitoring area as received light signals,
- und mit wenigstens einer Lichtsignalumlenkeinrichtung zur Umlenkung von Lichtsig nalen, wobei wenigstens eine Lichtsignalumlenkeinrichtung wenigstens eine gekrümmte Umlenkfläche aufweist, mit der Lichtsignale umgelenkt werden können. - And with at least one light signal deflecting device for deflecting light signals, at least one light signal deflecting device having at least one curved deflecting surface with which light signals can be deflected.
Ferner betrifft die Erfindung eine Empfangseinrichtung für eine optische Detektionsvor richtung zur Erfassung von Objekten in wenigstens einem Überwachungsbereich, mit wenigstens einem Empfänger zum Empfangen von an etwaigen Objekten in wenigstens einem Überwachungsbereich reflektierten Sender-Lichtsignale als Empfangs- Lichtsignale. The invention also relates to a receiving device for an optical Detektionsvor device for detecting objects in at least one monitoring area, with at least one receiver for receiving light signals as received light signals from any objects in at least one monitoring area.
Stand der Technik State of the art
Aus der KR 20170071395 ist eine Lichtsignalvorrichtung bekannt, welche eine Lichtsig naleinheit aufweist, um ein Lichtsignal in eine Richtung abzustrahlen. Ein asphärischer Reflektor weist eine konvexe oder konkave reflektierende Oberfläche auf, die ausgelegt ist, um ein Lichtsignal divergierend durch eine sphärische Linse unter einem vorgege benen Winkel in einer horizontalen Richtung und einer vertikalen Richtung zu emittie ren. Ein zweidimensionaler Detektor ist vorgesehen, um ein Lichtsignal, welches den Filter passiert, zu detektieren, um Informationen über die dreidimensionale Orientierung und die Position von Objekten zu erlangen. A light signal device is known from KR 20170071395 which has a light signal unit in order to emit a light signal in one direction. An aspherical reflector has a convex or concave reflective surface designed to diverge a light signal through a spherical lens at a predetermined angle in a horizontal direction and a vertical direction to emittie. A two-dimensional detector is provided to detect a light signal that passes through the filter to obtain information about the three-dimensional orientation and the position of objects.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Detektionsvorrichtung und eine Empfangseinrichtung der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen ein Überwa chungsbereich gezielter überwacht werden kann. Offenbarung der Erfindung The invention is based on the object of designing an optical detection device and a receiving device of the type mentioned at the beginning, in which a monitoring area can be monitored in a more targeted manner. Disclosure of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der optischen Detektionsvorrichtung dadurch gelöst, dass wenigstens eine Lichtsignalumlenkeinrichtung wenigstens einer Emp fangseinrichtung zugeordnet ist. According to the invention, this object is achieved in the case of the optical detection device in that at least one light signal deflecting device is assigned to at least one receiving device.
Erfindungsgemäß ist wenigstens eine gekrümmte Umlenkfläche wenigstens einer Emp fangs-Lichtsignalumlenkeinrichtung einer Empfangseinrichtung zugeordnet. Auf diese Weise können Empfangs-Lichtsignale, welche aus dem Überwachungsbereich kom men, mithilfe der wenigstens einen gekrümmten Umlenkfläche der wenigstens einen Empfangs-Lichtsignalumlenkeinrichtung direkt einem Empfänger der Empfangseinrich tung oder indirekt über wenigstens ein optisches System zu einem Empfänger umge lenkt werden. Mithilfe der wenigstens einen gekrümmten Umlenkfläche kann ein ent sprechend großer Überwachungsbereich simultan überwacht werden. Auf diese Weise kann ein Überwachungsbereich gezielter überwacht werden. According to the invention, at least one curved deflecting surface is assigned to at least one receiving light signal deflecting device of a receiving device. In this way, received light signals that come from the monitoring area can be deflected directly to a receiver of the receiving device or indirectly via at least one optical system to a receiver using the at least one curved deflecting surface of the at least one received light signal deflecting device. With the aid of the at least one curved deflection surface, a correspondingly large monitoring area can be monitored simultaneously. In this way, a monitoring area can be monitored more specifically.
Bei der Detektionsvorrichtung kann mithilfe der erfindungsgemäßen Zuordnung wenigs tens einer Empfangs-Lichtsignalumlenkeinrichtung zu wenigstens einer Empfangsein richtung die Baugröße des Gesamtsystems reduziert werden. Ferner kann durch Ver wendung einer Empfangs-Lichtsignalumlenkeinrichtung mit einer gekrümmten Umlenk fläche ein Aufwand an mechanisch beweglichen Bauteilen verringert werden. Insbeson dere kann auf mechanisch bewegliche Bauteile weitestgehend verzichtet werden. In the detection device, the assignment according to the invention can be used to reduce the size of the overall system at least one received light signal deflection device to at least one receiving device. Furthermore, by using a received light signal deflection device with a curved deflection surface, the cost of mechanically movable components can be reduced. In particular, mechanically movable components can be largely dispensed with.
Vorteilhafterweise kann das optische Detektionsvorrichtung wenigstens eine Steuer- und Auswerteeinrichtung aufweisen. Mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung können Informationen aus Empfangs-Lichtsignalen, die mit der wenigstens einen Empfangsein richtung empfangen werden, ausgewertet werden. Aus diesem Informationen kann eine Entfernung, eine Geschwindigkeit und/oder eine Richtung eines Objekts relativ zur opti schen Detektionsvorrichtung ermittelt werden. The optical detection device can advantageously have at least one control and evaluation device. With a control and evaluation device, information from received light signals that are received with the at least one receiving device can be evaluated. A distance, a speed and / or a direction of an object relative to the optical detection device can be determined from this information.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Empfangseinrichtung wenigstens einen Emp fänger aufweisen, mit dem optische Empfangs-Lichtsignale in entsprechende elektri sche Signale umgewandelt werden können. Die elektrischen Signale können mit einer entsprechenden elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung ausgewertet werden. Lichtsignale im Sinne der Erfindung sind Licht, welches reproduzierbare und individuell vorgebbare Informationen trägt. Dabei können die Informationen entweder über die Länge eines Lichtpulses oder auf andere Weise, insbesondere durch Codierung oder dergleichen realisiert werden. Lichtsignale gehorchen einem definierten Schema. At least one receiving device can advantageously have at least one receiver with which optical received light signals can be converted into corresponding electrical signals. The electrical signals can be evaluated with a corresponding electronic control and evaluation device. Light signals within the meaning of the invention are light that carries reproducible and individually specifiable information. The information can either be implemented via the length of a light pulse or in another way, in particular by coding or the like. Light signals obey a defined scheme.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Detektionsvorrichtung nach einem Licht laufzeitverfahren, insbesondere einem Lichtimpulslaufzeitverfahren, arbeiten. Nach dem Lichtimpulslaufzeitverfahren arbeitende optische Detektionsvorrichtungen 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 Laufzeit vom Aussenden eines Sender-Lichtsignal, insbesondere eines Lichtpulses, mit dem wenigstens einen Sender und dem Empfang des entsprechenden reflektierten Empfangs-Lichtsignals mit dem wenigstens einen Empfänger gemessen und daraus eine Entfernung zwischen der Detektionsvorrichtung und dem erkannten Objekt ermittelt. The at least one detection device can advantageously operate according to a light transit time method, in particular a light pulse transit time method. Optical detection devices operating according to the light pulse transit 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 emission of a transmitter light signal, in particular a light pulse, is measured with the at least one transmitter and the reception of the corresponding reflected received light signal with the at least one receiver, and a distance between the detection device and the detected object is determined from this.
Vorteilhafterweise kann die optische Detektionsvorrichtung als laserbasiertes Entfer nungsmesssystem ausgestaltet sein. Das laserbasierte Entfernungsmesssystem kann als Lichtquelle des wenigstens einen Senders wenigstens einen Laser, insbesondere einen Diodenlaser, aufweisen. Mit dem wenigstens einen Laser können insbesondere gepulste Lichtsignale gesendet werden. Mit dem Laser können Lichtsignale in für das menschliche Auge sichtbaren oder nicht sichtbaren Frequenzbereichen emittiert wer den. Entsprechend kann wenigstens eine Empfangseinrichtung wenigstens einen für die Frequenz der ausgesendeten Lichtsignale ausgelegten Empfänger, insbesondere eine (Lawinen)fotodiode, ein Dioden-Array, ein CCD-Array oder dergleichen, aufweisen. The optical detection device can advantageously be designed as a laser-based distance measuring system. The laser-based distance measuring system can have at least one laser, in particular a diode laser, as the light source of the at least one transmitter. In particular, pulsed light signals can be sent with the at least one laser. With the laser, light signals can be emitted in frequency ranges that are visible or invisible to the human eye. Correspondingly, at least one receiving device can have at least one receiver designed for the frequency of the emitted light signals, in particular an (avalanche) photodiode, a diode array, a CCD array or the like.
Die Erfindung kann bei einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, verwendet werden. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei einem Landfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, einem Lastkraftwagen, einem Bus, einem Motorrad oder dergleichen, einem Luftfahrzeug und/oder einem Wasserfahrzeug verwendet werden. Die Erfindung kann auch bei Fahrzeugen eingesetzt werden, die autonom oder wenigs tens teilautonom betrieben werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf Fahrzeuge. Sie kann auch im stationären Betrieb eingesetzt werden. Die optische Detektionsvorrichtung kann vorteilhafterweise mit wenigstens einer elekt ronischen Steuervorrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere einem Fahrerassistenzsys tem und/oder einer Fahrwerksregelung und/oder einer Fahrer-Informationseinrichtung und/oder einem Parkassistenzsystem und oder einer Gestenerkennung oder derglei chen, verbunden sein. Auf diese Weise kann ein wenigstens teilweise autonomer Be trieb des Fahrzeugs ermöglicht werden. So können mit der Detektionsvorrichtung er fasste Objektdaten, insbesondere die Entfernung, Richtung und/oder Relativgeschwin digkeit eines Objekts relativ zum Fahrzeug, an die Steuervorrichtung übermittelt und zur Beeinflussung von Fahrfunktionen, insbesondere der Geschwindigkeit, einer Brems funktion, einer Lenkungsfunktion, einer Fahrwerksregelung und/oder eine Ausgabe von Flinweis- und/oder Warnsignalen insbesondere für den Fahrer oder dergleichen, ver wendet werden. The invention can be used in a vehicle, in particular a motor vehicle. The invention 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 invention can also be used in vehicles that can be operated autonomously or at least partially autonomously. However, the invention is not limited to vehicles. It can also be used in stationary operation. The optical detection device can advantageously be connected to at least one electronic control device of a vehicle, in particular a driver assistance system and / or a chassis control and / or a driver information device and / or a parking assistance system and / or gesture recognition or the like. In this way, an at least partially autonomous operation of the vehicle can be made possible. Object data captured with the detection device, in particular the distance, direction and / or relative speed of an object relative to the vehicle, can be transmitted to the control device and used to influence driving functions, in particular the speed, a braking function, a steering function, a chassis control and / or output of information and / or warning signals, in particular for the driver or the like, can be used.
Mit der optischen Detektionsvorrichtung können stehende oder bewegte Objekte, ins besondere Fahrzeuge, Personen, Tiere, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, insbe sondere Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Freiräume, insbesondere Parklücken, oder dergleichen, erfasst werden. With the optical detection device, stationary or moving objects, in particular vehicles, people, animals, obstacles, uneven road surfaces, in particular potholes or stones, road boundaries, open spaces, in particular parking spaces, or the like, can be detected.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Detektionsvorrichtung als Flash- LiDAR ausgestaltet sein. Mit einem Flash-LiDAR kann sofort ein entsprechendes drei dimensionales Bild des Überwachungsbereichs in Bezug auf Entfernungen, Geschwin digkeiten und/oder Richtungen von Objekten im Überwachungsbereich relativ zur De tektionsvorrichtung erzeugt werden. Mit der erfindungsgemäßen Lichtsignalumlenkein richtung kann der gesamte Überwachungsbereich mit einer einzigen Messung, gewis sermaßen simultan, erfasst werden. In an advantageous embodiment, the detection device can be designed as a Flash LiDAR. With a Flash LiDAR, a corresponding three-dimensional image of the monitoring area can be generated immediately with regard to distances, speeds and / or directions of objects in the monitoring area relative to the detection device. With the light signal deflection device according to the invention, the entire monitoring area can be recorded with a single measurement, in a manner of speaking simultaneously.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Umlenkfläche in zwei Dimensionen gekrümmt sein. Auf diese Weise können Lichtsignale aus wenigs tens einem Überwachungsbereich und/oder Lichtsignale in wenigstens einen Überwa chungsbereich in zwei Dimensionen umgelenkt werden. In Verbindung mit einer Emp fangseinrichtung können Empfangs-Lichtsignale aus unterschiedlichen Richtungen aus wenigstens einem Überwachungsbereich mit wenigstens einer Empfangs- Lichtsignalumlenkeinrichtung entsprechend direkt oder indirekt zu wenigstens einem Empfänger umgelenkt werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Umlenkfläche in wenigstens einer Dimension über einen Winkel von 90° oder mehr gekrümmt sein. Auf diese Weise können Lichtsignale über einen entsprechend großen Bereich mit der we nigstens einen Umlenkfläche umgelenkt werden. In a further advantageous embodiment, at least one deflection surface can be curved in two dimensions. In this way, light signals from at least one monitored area and / or light signals into at least one monitored area can be deflected in two dimensions. In connection with a receiving device, received light signals from different directions from at least one monitoring area can be diverted directly or indirectly to at least one receiver using at least one received light signal deflecting device. In a further advantageous embodiment, at least one deflection surface can be curved in at least one dimension over an angle of 90 ° or more. In this way, light signals can be deflected over a correspondingly large area with the at least one deflection surface.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Umlenkfläche gegenüber einer Umlenkeinrich tungsachse über einen Winkel von etwa 90° gekrümmt sein. Die Krümmung der wenigs tens einen Umlenkfläche kann sich dann von einer Parallelen zur Umlenkeinrichtungs achse bis zu einer Senkrechten zur Umlenkeinrichtungsachse erstrecken. Die Lichtsig nalumlenkeinrichtung kann so ausgerichtet sein, dass die Umlenkeinrichtungsachse bei einer normalen Verwendung räumlich vertikal verläuft. Die wenigstens eine Umlenkflä che kann räumlich nach schräg unten gerichtet sein. Auf diese Weise können mit der wenigstens einen Umlenkfläche Lichtsignale aus einem Überwachungsbereich oder in einen Überwachungsbereich umgelenkt werden, welcher sich vom Boden bis etwa zu einer vertikalen Höhe erstreckt, welche dem oberen Rand der wenigstens einen Um lenkfläche entspricht. Advantageously, at least one deflection surface can be curved over an angle of approximately 90 ° with respect to a deflection device axis. The curvature of the at least one deflection surface can then extend from a parallel to the deflection device axis to a perpendicular to the deflection device axis. The light signal deflecting device can be aligned such that the deflecting device axis runs spatially vertically during normal use. The at least one Umlenkflä surface can be spatially directed obliquely downwards. In this way, with the at least one deflecting surface, light signals can be deflected from a monitoring area or into a monitoring area which extends from the floor to approximately a vertical height which corresponds to the upper edge of the at least one deflecting surface.
Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens eine Umlenkfläche bezüg lich der Umlenkeinrichtungsachse umfangsmäßig über einen Winkel von wenigstens 180°, insbesondere 360°, gekrümmt sein. Alternatively or additionally, at least one deflection surface can advantageously be curved circumferentially over an angle of at least 180 °, in particular 360 °, with respect to the deflection device axis.
Bei einer Erstreckung der Umlenkfläche über einen Winkel von 180° kann ein Überwa chungsbereich mit einem Öffnungswinkel von 180° simultan überwacht werden. Bei der Verwendung an einem Fahrzeug kann so insbesondere ein Überwachungsbereich in Fahrtrichtung vor oder hinter dem Fahrzeug überwacht werden, welcher sich von in Fahrtrichtung von links neben bis rechts neben den Fahrzeug erstreckt. If the deflection surface extends over an angle of 180 °, a monitoring area with an opening angle of 180 ° can be monitored simultaneously. When used on a vehicle, in particular a monitoring area can be monitored in the direction of travel in front of or behind the vehicle, which area extends from the left to the right of the vehicle in the direction of travel.
Bei einer Erstreckung der wenigstens einen Umlenkfläche über einen Winkel von 360° kann ein Überwachungsbereich mit einem Öffnungswinkel von 360° simultan überwacht werden. So ist eine Überwachung rund um die Umlenkeinrichtungsachse möglich. So kann insbesondere bei der Anordnung der optischen Detektionsvorrichtung an einer Unterseite eines Fahrzeugs ein Überwachungsbereich unter dem Fahrzeug rundum überwacht werden. So kann erkannt werden, ob sich ein Objekt oder dem Fahrzeug befindet. If the at least one deflection surface extends over an angle of 360 °, a monitoring area with an opening angle of 360 ° can be monitored simultaneously. Monitoring around the deflection device axis is thus possible. In particular, when the optical detection device is arranged on an underside of a vehicle, a monitoring area under the vehicle can be monitored all around. So it can be recognized whether there is an object or the vehicle is located.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine gekrümmte Um lenkfläche eine virtuelle Eintrittspupille für die optische Detektionsvorrichtung wenigs tens mitbilden. Auf diese Weise kann mithilfe der gekrümmten Umlenkfläche die Emp findlichkeit der Detektionsvorrichtung vorgegeben werden. In a further advantageous embodiment, at least one curved deflecting surface can at least help to form a virtual entrance pupil for the optical detection device. In this way, the sensitivity of the detection device can be specified with the aid of the curved deflection surface.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Größe der Eintrittspupille abhängig sein von der Krümmung der wenigstens einen Umlenkfläche und der Rich tung, in der die Lichtsignale auf die Umlenkfläche treffen. Je größer die Eintrittspupille ist, umso größer ist die Empfindlichkeit der Detektionsvorrichtung. Dadurch, dass die Eintrittspupille durch die gekrümmte Umlenkfläche definiert werden kann, kann eine hochempfindliche Detektionsvorrichtung sehr kompakt aufgebaut werden. In a further advantageous embodiment, the size of the entrance pupil can be dependent on the curvature of the at least one deflection surface and the direction in which the light signals strike the deflection surface. The larger the entrance pupil, the greater the sensitivity of the detection device. Because the entrance pupil can be defined by the curved deflecting surface, a highly sensitive detection device can be constructed very compactly.
Vorteilhafterweise kann die Krümmung der wenigstens einen Umlenkfläche so vorge geben sein, dass für Richtungen, in welchen eine größere Auflösung erforderlich ist, eine größere Eintrittspupille realisiert wird als für Richtungen, in denen eine geringere Auflösung erforderlich ist. Insbesondere kann für Empfangs-Lichtsignale, die an Objek ten in Entfernungen bis zu etwa 10 m reflektiert werden, eine Krümmung der Umlenk fläche eine entsprechend kleinere Eintrittspupille definieren. Für Empfangs-Lichtsignale, die an Objekten in Entfernungen größer als etwa 10 m, kann die Krümmung der Um lenkfläche eine entsprechend größere Eintrittspupille definieren. Advantageously, the curvature of the at least one deflecting surface can be given in such a way that a larger entrance pupil is realized for directions in which a higher resolution is required than for directions in which a lower resolution is required. In particular, a curvature of the deflecting surface can define a correspondingly smaller entrance pupil for received light signals that are reflected on objek at distances of up to about 10 m. For received light signals on objects at distances greater than about 10 m, the curvature of the deflecting surface can define a correspondingly larger entrance pupil.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Umlenkfläche von der Lichteintrittsseite aus betrachtet in wenigstens einer Dimension konvex ge krümmt sein und/oder in wenigstens einer Dimension konkav gekrümmt sein. Auf diese Weise kann je nach Bedarf eine Fokussierung oder eine Aufweitung von auf die Um lenkfläche treffenden Lichtsignalen realisiert werden. In a further advantageous embodiment, at least one deflection surface, viewed from the light entry side, can be convexly curved in at least one dimension and / or be concavely curved in at least one dimension. In this way, focusing or widening of the light signals striking the deflection surface can be implemented as required.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Umlenkfläche als Teil eines Paraboloids, insbesondere eines elliptischen Paraboloids oder hyperboli schen Paraboloids, einer Kugelfläche, einer Kegelfläche oder einer Freiformfläche reali siert sein. Mithilfe eines elliptischen Paraboloids oder einer Kugelfläche kann insbesondere eine in zwei Dimensionen konvex gekrümmte Umlenkfläche realisiert werden. In a further advantageous embodiment, at least one deflection surface can be implemented as part of a paraboloid, in particular an elliptical paraboloid or hyperbolic paraboloid, a spherical surface, a conical surface or a freeform surface. With the aid of an elliptical paraboloid or a spherical surface, in particular a deflection surface that is convexly curved in two dimensions can be realized.
Mithilfe eines hyperbolischen Paraboloids kann eine in einer ersten Dimension konvex gekrümmte Umlenkfläche realisiert werden, welche in einer zweiten Dimension, welche zu der ersten Dimension orthogonal verläuft, konkav gekrümmt sein kann. With the aid of a hyperbolic paraboloid, a deflecting surface which is convexly curved in a first dimension can be implemented, which deflection surface can be concavely curved in a second dimension which runs orthogonally to the first dimension.
Mithilfe einer Freiformfläche können entlang der Umlenkfläche individuelle Krümmun gen realisiert werden. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Umlenkfläche indivi duell angepasst werden. With the help of a free-form surface, individual curvatures can be implemented along the deflection surface. In this way, the at least one deflection surface can be individually adapted.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Umlenkfläche wenigstens abschnittsweise als Spiegelfläche realisiert sein. Mit einer Spiegelfläche kann eine direkte Umlenkung der Lichtsignale realisiert werden. In a further advantageous embodiment, at least one deflection surface can be implemented at least in sections as a mirror surface. A direct deflection of the light signals can be implemented with a mirror surface.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Empfangsein richtung wenigstens einen Empfänger und wenigstens ein optisches System aufweisen, welches funktional zwischen dem wenigstens einen Empfänger und wenigstens einer Umlenkfläche angeordnet ist, und/oder wenigstens eine Sendeeinrichtung kann wenigs tens eine Lichtquelle und wenigstens ein optisches System aufweisen, welches funktio nal hinter der wenigstens einen Lichtquelle angeordnet ist. Mithilfe eines optischen Sys tems können Lichtsignale fokussiert oder aufgeweitet werden. In a further advantageous embodiment, at least one receiving device can have at least one receiver and at least one optical system, which is functionally arranged between the at least one receiver and at least one deflection surface, and / or at least one transmitting device can have at least one light source and at least one optical system have, which is functionally arranged behind the at least one light source. With the help of an optical system, light signals can be focused or expanded.
Mithilfe eines optischen Systems in der wenigstens einen Empfangseinrichtung können die Empfangs-Lichtsignale auf den wenigstens einen Empfänger fokussiert werden. Auf diese Weise kann mit einem entsprechenden ortsaufgelösten Empfänger eine Richtung bestimmt werden, aus der die Empfangs-Lichtsignale kommen. So kann die Richtung bestimmt werden, in der sich ein Objekt relativ zur Detektionsvorrichtung befindet. With the aid of an optical system in the at least one receiving device, the received light signals can be focused on the at least one receiver. In this way, a direction from which the received light signals come can be determined with a corresponding spatially resolved receiver. The direction in which an object is located relative to the detection device can thus be determined.
Mithilfe wenigstens eines optischen Systems der Sendeeinrichtung können mit der we nigstens einen Lichtquelle ausgesendete Sender-Lichtsignale entsprechend aufgeweitet werden, um den Überwachungsbereich möglichst großflächig auszuleuchten. With the help of at least one optical system of the transmission device, the transmitter light signals emitted by the at least one light source can be expanded accordingly in order to illuminate the monitoring area over the largest possible area.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein optisches System wenigstens eine optische Lin- se aufweisen oder daraus bestehen. Optische Linsen können einfach realisiert werden. At least one optical system can advantageously have at least one optical line have or consist of them. Optical lenses can be easily implemented.
Mithilfe von optischen Systeme kann eine Anpassung der von der gekrümmten Umlenk fläche kommenden Empfangs-Lichtsignale durchgeführt werden, um wenigstens einen Empfänger bezüglich seiner Größe und Auflösung optimal zu nutzen. With the aid of optical systems, the received light signals coming from the curved deflection surface can be adapted in order to optimally use at least one receiver with regard to its size and resolution.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine gekrümmte Umlenkfläche als Freiformoptik ausgestaltet sein. Auf diese Weise kann ein Aufwand an optischen Systemen verringert werden. At least one curved deflecting surface can advantageously be designed as a free-form optic. In this way, the complexity of optical systems can be reduced.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein optisches System wenigstens eine Mehrflä chenoptik, sogenannte Simultaneous Multiple Surfaces (SMS), aufweisen oder daraus bestehen. Auf diese Weise kann insbesondere ein Signal-Rausch-Verhältnis und/oder eine Winkelauflösung der Detektionsvorrichtung über den Überwachungsbereich ver bessert werden. So kann insbesondere eine hohe Auflösung für kleinere Entfernungen zu der Detektionsvorrichtung und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis für größere Ent fernungen zur Detektionsvorrichtung erreicht werden. At least one optical system can advantageously have or consist of at least one multi-surface optics, so-called Simultaneous Multiple Surfaces (SMS). In this way, in particular a signal-to-noise ratio and / or an angular resolution of the detection device can be improved over the monitoring area. In particular, a high resolution for smaller distances to the detection device and a high signal-to-noise ratio for larger distances to the detection device can be achieved.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Sendeeinrich tung ausgestaltet sein zur flächigen Ausleuchtung wenigstens eines Überwachungsbe reichs mit wenigstens einem Sender-Lichtsignal. Mit einer derartigen Sendeeinrichtung kann insbesondere ein Flash-LiDAR realisiert werden. Auf diese Weise kann wenigs tens ein Sende-Lichtsignal den möglichst gesamten Überwachungsbereich ausleuch ten. An etwaigen Objekten reflektierte Sender-Lichtsignale können als Empfangs- Lichtsignale mit einem oder mehreren Empfängern wenigstens einer Empfangseinrich tung der optischen Detektionsvorrichtung ortsaufgelöst empfangen werden. Auf diese Weise kann eine Richtung, aus der die Empfangs-Lichtsignale kommen und in der sich das Objekt befindet, mithilfe der optischen Detektionsvorrichtung ermittelt werden. Fer ner kann aus der Laufzeit eine Entfernung des Objekts von der optischen Detektions vorrichtung ermittelt werden. In a further advantageous embodiment, at least one Sendeeinrich device can be designed for the areal illumination of at least one monitoring area with at least one transmitter light signal. A flash LiDAR, in particular, can be implemented with such a transmission device. In this way, at least one transmitted light signal can illuminate the entire monitoring area possible. Transmitter light signals reflected on any objects can be received spatially resolved as received light signals with one or more receivers of at least one receiving device of the optical detection device. In this way, a direction from which the received light signals come and in which the object is located can be determined with the aid of the optical detection device. Furthermore, a distance of the object from the optical detection device can be determined from the transit time.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Sendeeinrichtung ausgestaltet sein zur simul tan flächigen Ausleuchtung wenigstens eines Überwachungsbereich mit wenigstens einem Sender-Lichtsignal. Auf diese Weise kann mit nur einer Messung der gesamte Überwachungsbereich auf Objekte hin überwacht werden. Advantageously, at least one transmission device can be configured for simultaneous, two-dimensional illumination of at least one monitoring area with at least one transmitter light signal. In this way, with just one measurement, the entire Monitored area for objects.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Sender-Lichtsignal aus mehreren Teil- Lichtsignalen zusammensetzen sein, welche die gleiche Information tragen und gleich zeitig von unterschiedlichen Lichtquellen ausgesendet werden. Die Information der Sender-Lichtsignale kann dabei der Zeitpunkt des Aussendens und/oder eine Signal dauer sein. Alternativ kann das wenigstens eine Sender-Lichtsignale ein einziges Licht signal sein, welches von einer Lichtquelle ausgesendet wird. Advantageously, at least one transmitter light signal can be composed of several partial light signals which carry the same information and are emitted at the same time by different light sources. The information of the transmitter light signals can be the time of transmission and / or a signal duration. Alternatively, the at least one transmitter light signal can be a single light signal which is emitted by a light source.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Sendeeinrich tung mehrere Lichtquellen aufweisen, welche in unterschiedliche Richtungen strahlen. Auf diese Weise können mit mehreren Lichtquellen simultan mehrere Teil-Sender- Lichtsignale in unterschiedliche Richtung ausgesendet werden. So kann der Überwa chungsbereich großflächig mit den Teil-Sender-Lichtsignalen ausgeleuchtet werden. In a further advantageous embodiment, at least one transmission device can have a plurality of light sources which radiate in different directions. In this way, several partial transmitter light signals can be emitted in different directions simultaneously with several light sources. In this way, the monitoring area can be illuminated over a large area with the partial transmitter light signals.
Vorteilhafterweise können mit den Lichtquellen mehrere identische Teil-Sender- Lichtsignale simultan ausgesendet werden. Die Teil-Sender-Lichtsignale wirken insge samt als ein einziges Sender-Lichtsignal, welches den Überwachungsbereich ausleuch tet. Advantageously, several identical partial transmitter light signals can be transmitted simultaneously with the light sources. The partial transmitter light signals act as a single transmitter light signal, which illuminates the monitored area.
Mehrere Lichtquellen haben den Vorteil, dass die Sender-Lichtsignale möglichst früh aufgefächert werden. Auf diese Weise kann eine Augensicherheit der Detektionsvor richtung verbessert werden. Ferner kann der Überwachungsbereich gleichmäßiger aus geleuchtet werden. Several light sources have the advantage that the transmitter light signals are fanned out as early as possible. In this way, eye safety of the detection device can be improved. Furthermore, the monitored area can be illuminated more evenly.
Vorteilhafterweise können unterschiedliche Lichtquellen, insbesondere mit unterschied lichen Abstrahlcharakteristiken, Lichtstärken und/oder Wellenlängen, vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die Aussendung der Sender-Lichtsignale an unterschiedliche Ent fernungen im Überwachungsbereich angepasst werden. Different light sources, in particular with different radiation characteristics, light intensities and / or wavelengths, can advantageously be provided. In this way, the transmission of the transmitter light signals can be adapted to different distances in the monitoring area.
Vorteilhafterweise können mehrere Lichtquellen verteilt in einem Gehäuse der opti schen Detektionsvorrichtung angeordnet sein. Auf diese Weise kann ein in dem Gehäu se zur Verfügung stehende Raum besser ausgenutzt werden. Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Lichtquelle auf einer der gekrümmten Umlenk fläche abgewandten Seite der Lichtsignalumlenkeinrichtung angeordnet sein. Auf diese Weise kann auf der Seite, die der gekrümmten Umlenkfläche zugewandt ist, ein ent sprechender Empfänger und gegebenenfalls ein optisches System angeordnet sein. Ferner kann so die Sendeeinrichtung von der Empfangseinrichtung besser optisch ent koppelt werden. Advantageously, several light sources can be arranged distributed in a housing of the optical detection device. In this way, a space available in the hous se can be better utilized. At least one light source can advantageously be arranged on a side of the light signal deflection device facing away from the curved deflection surface. In this way, a corresponding receiver and optionally an optical system can be arranged on the side facing the curved deflecting surface. Furthermore, the transmitting device can be optically decoupled from the receiving device in a better way.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Lichtquelle auf der Seite der Lichtsignalum lenkeinrichtung angeordnet sein, die der gekrümmten Umlenkfläche zugewandt ist. Auf diese Weise können die Sender-Lichtsignale zu der wenigstens eine gekrümmte Um lenkfläche gesendet und mit dieser umgelenkt werden. Die Lichtsignalumlenkeinrich tung kann so außer zum Umlenken von Empfangs-Lichtsignale auch zum Umlenken von Sender-Lichtsignal verwendet werden. Advantageously, at least one light source can be arranged on the side of the light signal deflecting device which faces the curved deflecting surface. In this way, the transmitter light signals can be sent to the at least one curved deflection surface and deflected with it. The light signal deflection device can thus be used not only for deflecting received light signals but also for deflecting transmitter light signals.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Sendeeinrich tung auf wenigstens eine gekrümmte Umlenkfläche gerichtet sein. Mithilfe der ge krümmten Umlenkfläche kann das wenigstens eine Sender-Lichtsignal entsprechend aufgeweitet werden, sodass ein entsprechend großer Überwachungsbereich simultan ausgeleuchtet werden kann. In a further advantageous embodiment, at least one Sendeeinrich device can be directed to at least one curved deflection surface. With the help of the curved deflection surface, the at least one transmitter light signal can be expanded accordingly so that a correspondingly large monitoring area can be illuminated simultaneously.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Empfangsein richtung wenigstens einen Empfänger aufweisen, welcher so ausgestaltet ist, dass die ser in wenigstens einer Dimension ortsaufgelöst Empfangs-Lichtsignale empfangen kann. Auf diese Weise können die mit der Lichtsignalumlenkeinrichtung umgelenkten Empfangs-Lichtsignale ortsaufgelöst erfasst werden. So kann eine Richtung des Ob jekts ermittelt werden, von dem die Empfangs-Lichtsignale kommen. In a further advantageous embodiment, at least one receiving device can have at least one receiver which is designed such that it can receive received light signals in at least one dimension in a spatially resolved manner. In this way, the received light signals deflected with the light signal deflection device can be detected in a spatially resolved manner. In this way, a direction of the object can be determined from which the received light signals come.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Empfangseinrichtung wenigstens ein Dioden- Array, ein CCD-Array oder dergleichen aufweisen. Mit derartigen Empfängern können die Empfangs-Lichtsignale ortsaufgelöst empfangen und in entsprechende elektrische Signale umgewandelt werden. At least one receiving device can advantageously have at least one diode array, a CCD array or the like. With such receivers, the received light signals can be received spatially resolved and converted into corresponding electrical signals.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei der Empfangseinrichtung dadurch gelöst, dass die Empfangseinrichtung wenigstens eine Lichtsignalumlenkeinrichtung zur Um- lenkung von Empfangs-Lichtsignalen umfasst, welche wenigstens eine gekrümmte Um lenkfläche aufweist, mit der die Empfangs-Lichtsignale umgelenkt werden können. Furthermore, the object is achieved according to the invention in the case of the receiving device in that the receiving device has at least one light signal deflecting device for deflecting Includes steering of received light signals which has at least one curved deflection surface with which the received light signals can be deflected.
Erfindungsgemäß weist die Empfangseinrichtung wenigstens eine Lichtsignalumlenk einrichtung mit wenigstens einer gekrümmten Umlenkfläche auf. Auf diese Weise kön nen Empfangs-Lichtsignale aus dem Überwachungsbereich simultan auf den wenigs tens einen Empfänger umgelenkt und empfangen werden. According to the invention, the receiving device has at least one light signal deflecting device with at least one curved deflecting surface. In this way, received light signals from the monitoring area can be deflected and received simultaneously to at least one receiver.
Mit der erfindungsgemäßen Empfangseinrichtung kann ein Flash-LiDAR realisiert wer den. With the receiving device according to the invention, a flash LiDAR can be implemented.
Mit der wenigstens einen gekrümmten Umlenkfläche können Eintrittspupillen für die Empfangseinrichtung abhängig von der Richtung der eintreffenden Empfangs- Lichtsignale definiert werden. So kann mit der Krümmung der wenigstens einen Um lenkfläche abhängig von der Richtung der eintreffenden Empfangs-Lichtsignale die Größe der Eintrittspupille und damit die Empfindlichkeit der Detektionsvorrichtung vor gegeben werden. With the at least one curved deflecting surface, entrance pupils for the receiving device can be defined depending on the direction of the incoming light signals. Thus, with the curvature of the at least one deflecting surface, the size of the entrance pupil and thus the sensitivity of the detection device can be given depending on the direction of the incoming light signals.
Vorteilhafterweise kann funktional zwischen der wenigstens einen Lichtsignalumlenkein richtung und dem wenigstens einen Empfänger wenigstens ein optisches System ange ordnet sein. Auf diese Weise können die mit der wenigstens einen Lichtsignalumlenk einrichtung umgelenkten Empfangs-Lichtsignale auf den wenigstens einen Empfänger fokussiert werden. Das wenigstens eine optische System kann wenigstens eine opti sche Linse aufweisen oder daraus bestehen. Optische Linsen können einfach realisiert werden. At least one optical system can advantageously be functionally arranged between the at least one light signal deflection device and the at least one receiver. In this way, the received light signals deflected with the at least one light signal deflection device can be focused on the at least one receiver. The at least one optical system can have or consist of at least one optical lens. Optical lenses can be easily implemented.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen optischen Detek tionsvorrichtung und der erfindungsgemäßen Empfangseinrichtung und deren jeweili gen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstver ständlich 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 optical detection device according to the invention and the receiving device 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 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 Brief description of the drawings 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 ein Fahrzeug in der Vorderansicht, mit einem Fahrerassistenzsystem und einer optischen Detektionsvorrichtung ; FIG. 1 shows a vehicle in a front view, with a driver assistance system and an optical detection device;
Figur 2 eine Funktionsdarstellung des Fahrzeugs aus der Figur 1 mit dem Fahrer assistenzsystem und der optischen Detektionsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; FIG. 2 shows a functional illustration of the vehicle from FIG. 1 with the driver assistance system and the optical detection device according to a first exemplary embodiment;
Figur 3 eine isometrische Darstellung der Detektionsvorrichtung aus der Figur 2; FIG. 3 shows an isometric view of the detection device from FIG. 2;
Figur 4 eine Seitenansicht der optischen Detektionsvorrichtung aus den Figuren 2 und 3; FIG. 4 shows a side view of the optical detection device from FIGS. 2 and 3;
Figur 5 eine Seitenansicht einer optischen Detektionsvorrichtung für das Fahrzeug aus der Figur 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; FIG. 5 shows a side view of an optical detection device for the vehicle from FIG. 1 according to a second exemplary embodiment;
Figur 6 eine isometrische Darstellung einer Lichtsignal-Umlenkeinrichtung für eine optische Detektionsvorrichtung für das Fahrzeug aus der Figur 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; FIG. 6 shows an isometric illustration of a light signal deflection device for an optical detection device for the vehicle from FIG. 1 according to a third exemplary embodiment;
Figur 7 eine isometrische Darstellung einer Lichtsignal-Umlenkeinrichtung für eine optische Detektionsvorrichtung für das Fahrzeug aus der Figur 1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. FIG. 7 shows an isometric illustration of a light signal deflection device for an optical detection device for the vehicle from FIG. 1 according to a fourth 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 beispielhaft in Form eines Personenkraftwagens in der Vorderansicht gezeigt. Das Fahrzeug 10 verfügt über eine optische Detektionsvor richtung 12, welche mit einem Fahrerassistenzsystem 14 des Fahrzeugs 10 verbunden ist. In FIG. 1, a vehicle 10 is shown as an example in the form of a passenger car in a front view. The vehicle 10 has an optical detection device 12 which is connected to a driver assistance system 14 of the vehicle 10.
Die optische Detektionsvorrichtung 12 befindet sich beispielhaft in der vorderen Stoß stange des Fahrzeugs 10. Mit der optischen Detektionsvorrichtung 12 kann ein Über- wachungsbereich 16 in Fahrtrichtung 18 des Fahrzeugs 10 vor dem Fahrzeug 10 auf Objekte 20 hin überwacht werden. In der Figur 2 ist ein Objekt 20 beispielhaft angedeu tet. Die optische Detektionsvorrichtung 12 kann sich auch an einer anderen Stelle des Fahrzeugs 10, auch auf dem Dach oder an der Unterseite des Fahrzeugs 10, befinden und in andere Richtungen ausgerichtet sein. Es können auch mehrere optische Detekti onsvorrichtungen 12 an unterschiedlichen Stellen mit unterschiedlichen Ausrichtung vorgesehen sein. The optical detection device 12 is located, for example, in the front bumper of the vehicle 10. With the optical detection device 12, an over- Monitoring area 16 in the direction of travel 18 of the vehicle 10 in front of the vehicle 10 can be monitored for objects 20. An object 20 is indicated by way of example in FIG. The optical detection device 12 can also be located at another location on the vehicle 10, including on the roof or on the underside of the vehicle 10, and can be oriented in other directions. A plurality of optical detection devices 12 can also be provided at different locations with different orientations.
Die optische Detektionsvorrichtung 12 ist beispielhaft als sogenanntes Flash-LiDAR ausgestaltet. Mit der optischen Detektionsvorrichtung 12 können Sender-Lichtsignale 22 beispielhaft in Form von Laserpulsen in den Überwachungsbereich 16 gesendet wer den. Sofern sich in dem Überwachungsbereich 16 ein Objekt 20 befindet, werden die Sender-Lichtsignale 22 an diesem reflektiert. Sender-Lichtsignale 22, die an dem Objekt 20 in Richtung der optischen Detektionsvorrichtung 12 reflektiert werden, werden mit der optischen Detektionsvorrichtung 12 als Empfangs-Lichtsignale 24 empfangen. Aus einer Laufzeit zwischen dem Aussenden der Sender-Lichtsignale 22 und dem Empfang der entsprechenden Empfangs-Lichtsignale 24 wird eine Entfernung des erfassten Ob jekts 20 relativ zu der optischen Detektionsvorrichtung 12 ermittelt. Außerdem kann aus den empfangenen Empfangs-Lichtsignalen 24 eine Richtung und eine Geschwindigkeit des Objekts 20 relativ zum optischen Detektionssystem 12 ermittelt werden. The optical detection device 12 is designed, for example, as a so-called flash LiDAR. With the optical detection device 12, transmitter light signals 22 can be sent, for example in the form of laser pulses, into the monitoring area 16. If there is an object 20 in the monitored area 16, the transmitter light signals 22 are reflected on this. Transmitter light signals 22, which are reflected on the object 20 in the direction of the optical detection device 12, are received by the optical detection device 12 as received light signals 24. A distance of the detected object 20 relative to the optical detection device 12 is determined from a transit time between the emission of the transmitter light signals 22 and the reception of the corresponding received light signals 24. In addition, a direction and a speed of the object 20 relative to the optical detection system 12 can be determined from the received light signals 24.
In den Figuren 2 bis 4 ist eine optische Detektionsvorrichtung 12 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. An optical detection device 12 according to a first exemplary embodiment is shown in FIGS.
Die optische Detektionsvorrichtung 12 verfügt über eine Sendeeinrichtung 26 und eine Empfangseinrichtung 28. Mit der Sendeeinrichtung 26 können die Sender-Lichtsignale 22 in den Überwachungsbereich 16 gesendet werden. Mit der Empfangseinrichtung 28 können die Empfangs-Lichtsignale 24 erfasst werden. The optical detection device 12 has a transmitting device 26 and a receiving device 28. The transmitting device 26 can be used to transmit the transmitter light signals 22 into the monitoring area 16. The received light signals 24 can be detected with the receiving device 28.
Die Sendeeinrichtung 26 und die Empfangseinrichtung 28 sind jeweils signaltechnisch mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 der optischen Detektionsvorrichtung 12 verbunden. Mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 können die Sendeeinrichtung 26 und die Empfangseinrichtung 28 gesteuert werden. Ferner können mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 Informationen, die mithilfe der Sender-Lichtsignale 22 und der Empfangs-Lichtsignale 24 aus dem Überwachungsbereich 16 erhalten werden kön nen, ausgewertet werden. The transmitting device 26 and the receiving device 28 are each connected for signaling purposes to a control and evaluation device 30 of the optical detection device 12. With the control and evaluation device 30, the transmitting device 26 and the receiving device 28 can be controlled. Furthermore, with the control and evaluation device 30, information obtained with the aid of the transmitter light signals 22 and the received light signals 24 can be obtained from the monitoring area 16, evaluated.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 ist signaltechnisch mit dem Fahrerassistenz system 14 verbunden. Mit dem Fahrerassistenzsystem 14 können in hier nicht weiter interessierender Weise Funktionen des Fahrzeugs 10, beispielsweise eine Geschwin digkeit, eine Bremsfunktion, eine Lenkungsfunktion, eine Fahrwerksregelung und/oder eine Ausgabe von Flinweis- und/oder Warnsignalen beispielsweise für den Fahrer oder dergleichen, gesteuert oder beeinflusst werden. Mithilfe des Fahrerassistenzsystems 14 kann das Fahrzeug 10 teilautonom oder autonom betrieben werden. The control and evaluation device 30 is signal-connected to the driver assistance system 14. With the driver assistance system 14 functions of the vehicle 10, for example a speed, a braking function, a steering function, a chassis control and / or output of information and / or warning signals, for example for the driver or the like, can be controlled or to be influenced. With the aid of the driver assistance system 14, the vehicle 10 can be operated partially autonomously or autonomously.
Die Empfangseinrichtung 28 verfügt über eine Lichtsignal-Umlenkeinrichtung 32, ein optisches System 34 und einen Empfänger 36. The receiving device 28 has a light signal deflecting device 32, an optical system 34 and a receiver 36.
Die Lichtsignal-Umlenkeinrichtung 32 weist eine Umlenkfläche 38 in Form einer Spie gelfläche auf. Die Umlenkfläche 38 ist dem Überwachungsbereich 16 zugewandt. Die Umlenkfläche 38 erstreckt sich beispielhaft entlang eines Teils eines Paraboloids. Die Umlenkfläche 38 ist bezüglich einer Umlenkeinrichtungsachse 40 in einer Dimension umfangsmäßig und einer Dimension in axialer Richtung gekrümmt. The light signal deflection device 32 has a deflection surface 38 in the form of a mirror surface. The deflection surface 38 faces the monitoring area 16. The deflection surface 38 extends, for example, along part of a paraboloid. The deflection surface 38 is circumferentially curved in one dimension and in the axial direction in one dimension with respect to a deflecting device axis 40.
In Umfangsrichtung bezüglich der Umlenkeinrichtungsachse 40 erstreckt sich die ge krümmte Umlenkfläche 38 über einen Winkel von 180°. In Richtung der Umlenkeinrich tungsachse 40 betrachtet erstreckt sich die Umlenkfläche 38 über einen Winkel von 90°. Ein Abstand der Umlenkfläche 38 von der Umlenkeinrichtungsachse 40 nimmt entlang der Umlenkeinrichtungsachse 40 betrachtet in einer Richtung kontinuierlich zu. Die Sei te, auf der die Umlenkfläche 38 den kleineren Abstand zur Umlenkeinrichtungsachse 40 aufweist, ist dem optischen System 34 und dem Empfänger 36 zugewandt. In the circumferential direction with respect to the deflection device axis 40, the curved deflection surface 38 extends over an angle of 180 °. Viewed in the direction of the deflection device axis 40, the deflection surface 38 extends over an angle of 90 °. A distance between the deflection surface 38 and the deflection device axis 40 increases continuously in one direction, viewed along the deflection device axis 40. The side on which the deflecting surface 38 is at the smaller distance from the deflecting device axis 40 faces the optical system 34 and the receiver 36.
Bei der in der Figur 1 gezeigten Anordnung des Detektionssystems 12 ist die Umlenk einrichtungsachse 40 beispielsweise senkrecht zu einer Fahrebene 42 des Fahrzeugs 10 ausgerichtet. Die Fahrebene 42 wird durch die Ablaufstellen der Reifen des Fahr zeugs 10 auf der Fahrbahn definiert. Die Seite der Umlenkfläche 38 mit dem geringsten Abstand zur Umlenkungsachse 40 ist dabei der Fahrebene 42 zugewandt, also räum lich unten. Die Seite der Umlenkfläche 38 mit dem größten Abstand zur Umlenkungs- achse 40 ist der Fahrebene 42 abgewandt, also räumlich oben. In the arrangement of the detection system 12 shown in FIG. 1, the deflecting device axis 40 is aligned, for example, perpendicular to a driving plane 42 of the vehicle 10. The driving plane 42 is defined by the runoff points of the tires of the vehicle 10 on the road. The side of the deflection surface 38 with the smallest distance from the deflection axis 40 is facing the plane of travel 42, ie spatially Lich below. The side of the deflection surface 38 with the greatest distance to the deflection Axis 40 faces away from driving plane 42, ie spatially above.
Mit der Umlenkfläche 38 können Empfangs-Lichtsignale 24 aus einem Überwachungs bereich 16 erfasst werden, der sich in vertikaler Richtung von der Fahrebene 42 bis et wa zur einer Flöhe erstreckt, in der sich der obere Rand der Umlenkfläche 38 befindet, und der sich in horizontaler Richtung über einen Winkel von 180° in Fahrtrichtung 16 betrachtet von links neben dem Fahrzeug 10 bis rechts neben dem Fahrzeug 10 er streckt. With the deflecting surface 38 received light signals 24 can be detected from a monitoring area 16, which extends in the vertical direction from the driving plane 42 to about a flea in which the upper edge of the deflecting surface 38 is located and which is in the horizontal direction Direction over an angle of 180 ° in the direction of travel 16 viewed from the left of the vehicle 10 to the right of the vehicle 10 he stretches.
Das optische System 34 befindet sich schräg unterhalb der Umlenkfläche 38 auf der der Umlenkfläche 38 zugewandten Seite der Lichtsignalumlenkeinrichtung 32. Das optische System 34 weist beispielsweise eine oder mehrere optische Linsen auf, mit denen an der Umlenkfläche 38 reflektierte Empfangs-Lichtsignale 24 auf den Empfänger 36 fo kussiert werden können. The optical system 34 is located obliquely below the deflecting surface 38 on the side of the light signal deflecting device 32 facing the deflecting surface 38. The optical system 34 has, for example, one or more optical lenses with which received light signals 24 reflected on the deflecting surface 38 are sent to the receiver 36 fo can be kussiert.
Der Empfänger 36 befindet sich auf der der Umlenkfläche 38 abgewandten Seite des optischen Systems 34. Der Empfänger 36 weist beispielsweise ein zweidimensionales Array, im Besonderen ein Dioden-Array, ein CCD-Array oder dergleichen, auf. Mit dem Empfänger 36 können die Empfangs-Lichtsignale 24 ortsaufgelöst in zwei Dimensionen empfangen und in entsprechende elektrische Signale umgewandelt werden. The receiver 36 is located on the side of the optical system 34 facing away from the deflecting surface 38. The receiver 36 has, for example, a two-dimensional array, in particular a diode array, a CCD array or the like. With the receiver 36, the received light signals 24 can be received spatially resolved in two dimensions and converted into corresponding electrical signals.
Der Empfänger 36 ist signaltechnisch mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 ver bunden. So können die entsprechenden elektrischen Signale an die Steuer- und Aus werteeinrichtung 30 übermittelt werden. The receiver 36 is connected to the control and evaluation device 30 for signaling purposes. The corresponding electrical signals can be transmitted to the control and evaluation device 30.
Auf der Seite, auf der die Umlenkfläche 38 den kleineren Abstand zur Umlenkeinrich tungsachse 40 aufweist, ist eine Vielzahl von Lichtquellen 44 in Form von Laserdioden angeordnet. Die Lichtquellen 44 bilden bei diesem Ausführungsbeispiel die Sendeein richtung 26. On the side on which the deflection surface 38 has the smaller distance from the Umlenkeinrich processing axis 40, a plurality of light sources 44 in the form of laser diodes is arranged. In this exemplary embodiment, the light sources 44 form the transmitting device 26.
Die Lichtquellen 44 sind entlang des Randes der Umlenkfläche 38 bezüglich der Um lenkeinrichtungsachse 40 umfangsmäßig verteilt angeordnet. Die Lichtquellen 44 sind jeweils in den Überwachungsbereich 16 gerichtet. Insgesamt kann der Überwachungs bereich 16 mit den Lichtquellen 44 gleichmäßig ausgeleuchtet werden. Die Sendeeinrichtung 26, respektive die Lichtquellen 44, sind zur Steuerung mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 verbunden. Mit der Steuer- und Auswerteeinrich tung 30 können die Lichtquellen 44 so angesteuert werden, dass diese Sender- Lichtsignale 22 in Form von definierten Laserpulsen simultan aussenden. The light sources 44 are circumferentially distributed along the edge of the deflection surface 38 with respect to the steering device axis 40 in order. The light sources 44 are each directed into the monitoring area 16. Overall, the monitoring area 16 can be uniformly illuminated with the light sources 44. The transmission device 26 and the light sources 44 are connected to the control and evaluation device 30 for control purposes. With the control and evaluation device 30, the light sources 44 can be controlled in such a way that these transmitter light signals 22 simultaneously emit in the form of defined laser pulses.
Beim Betrieb der optischen Detektionsvorrichtung 12 werden mit den Lichtquellen 44 Sender-Lichtsignale 22 simultan in den Überwachungsbereich 16 gesendet. Die an dem Objekt 20 reflektierten Sender-Lichtsignale 22, welche als Empfangs-Lichtsignale 24 zu der optischen Detektionsvorrichtung 12 gelangen, werden an der Umlenkfläche 38 in Richtung des optischen Systems 12 reflektiert. When the optical detection device 12 is in operation, the light sources 44 transmit light signals 22 simultaneously into the monitoring area 16. The transmitter light signals 22 reflected on the object 20, which arrive at the optical detection device 12 as received light signals 24, are reflected on the deflecting surface 38 in the direction of the optical system 12.
Die Umlenkfläche 38 bildet für die Empfangs-Lichtsignale 24 die erste optische Einheit der Empfangseinrichtung 28. Die Umlenkfläche 38 definiert über ihre Krümmung ab hängig von der Richtung, aus der die Empfangs-Lichtsignale 24 kommen, eine entspre chende virtuelle Eintrittspupille 46 der Empfangseinrichtung 28. The deflecting surface 38 forms the first optical unit of the receiving device 28 for the received light signals 24. The deflecting surface 38 defines a corresponding virtual entrance pupil 46 of the receiving device 28 via its curvature, depending on the direction from which the received light signals 24 come.
In der Figur 4 sind beispielhaft zwei Eintrittspupillen gezeigt, welche mit 46a und 46b bezeichnet sind. Die in der Figur 4 obere Eintrittspupille 46a gilt für Empfangs- Lichtsignale 24a, welche sich nahezu horizontal ausbreiten. Dies können beispielsweise Empfangs-Lichtsignale 24a aus geringerer Entfernung, beispielsweise weniger als 10 m, sein. Die Grenzen der Empfangs-Lichtsignale 24a, die durch die obere Eintrittspupil le 46a laufen, sind gestrichelt angedeutet. Die in der Figur 4 untere Eintrittspupille 36b wird für Empfangs-Lichtsignale 24b realisiert, welche von räumlich schräg unten kom men. Dies können beispielsweise Empfangs-Lichtsignale 24b aus größeren Entfernun gen, beispielsweise mehr als 10 m, sein. Die Grenzen der Empfangs-Lichtsignale 24b, die durch die untere Eintrittspupille 46b laufen, sind strichgepunktet angedeutet. In FIG. 4, two entrance pupils are shown by way of example, which are denoted by 46a and 46b. The upper entrance pupil 46a in FIG. 4 applies to received light signals 24a which propagate almost horizontally. These can, for example, be received light signals 24a from a smaller distance, for example less than 10 m. The limits of the received light signals 24a, which run through the upper entrance pupil 46a, are indicated by dashed lines. The lower entrance pupil 36b in FIG. 4 is implemented for received light signals 24b which come from below at an angle in space. This can for example be received light signals 24b from greater distances, for example more than 10 m. The boundaries of the received light signals 24b which run through the lower entrance pupil 46b are indicated by dash-dotted lines.
Aufgrund der charakteristischen Krümmung der Umlenkfläche 38 ist die obere Ein trittspupille 46a für die Empfangs-Lichtsignale 24a aus kleinerer Entfernungen kleiner, als die untere Eintrittspupille 46b für Empfangs-Lichtsignale 24b aus größeren Entfer nungen. Je größer die Eintrittspupille ist, umso größer ist die Empfindlichkeit des Detek tionssystems 12. Mithilfe der charakteristischen Krümmung der Umlenkfläche 38 wird erreicht, dass Objekte 20 aus größeren Entfernungen mit einer größeren Empfindlich- keit erfasst werden können als Objekte 20 aus kleineren Entfernungen. Due to the characteristic curvature of the deflecting surface 38, the upper entrance pupil 46a for the received light signals 24a from smaller distances is smaller than the lower entrance pupil 46b for received light signals 24b from greater distances. The larger the entrance pupil, the greater the sensitivity of the detection system 12. With the help of the characteristic curvature of the deflection surface 38, it is achieved that objects 20 from greater distances with a greater sensitivity. can be detected as objects 20 from smaller distances.
Mit der Umlenkfläche 38 werden die Empfangs-Lichtsignale 24 auf das optische System 34 umgelenkt. Mit dem optischen System 34 werden die Empfangs-Lichtsignale 24 ortsabhängig auf den Empfänger 36 fokussiert. Aus den Auftreffstellen der Empfangs- Lichtsignale 24 auf den Empfänger 36 kann die Richtung bestimmt werden, aus der die Empfangs-Lichtsignale 24 kommen, sich also das Objekt 20 befindet. With the deflection surface 38, the received light signals 24 are deflected onto the optical system 34. With the optical system 34, the received light signals 24 are focused on the receiver 36 as a function of location. From the points of impact of the received light signals 24 on the receiver 36, the direction can be determined from which the received light signals 24 come, that is, the object 20 is located.
Ferner kann aus der Laufzeit vom Aussenden der Sender-Lichtsignale 22 bis zum Emp fang der Empfangs-Lichtsignale 24 eine Entfernung des Objekts 20 relativ zum Detekti onssystem 12 ermittelt werden. Des Weiteren kann aus den Empfangs-Lichtsignalen 24 eine Geschwindigkeit des Objekts 20 relativ zum Detektionssystem 12 bestimmt wer den. Furthermore, a distance of the object 20 relative to the detection system 12 can be determined from the transit time from the transmission of the transmitter light signals 22 to the reception of the received light signals 24. Furthermore, a speed of the object 20 relative to the detection system 12 can be determined from the received light signals 24.
In der Figur 5 ist eine optische Detektionsvorrichtung 12 gemäß einem zweiten Ausfüh rungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel verfügt die Sen deeinrichtung 26 über lediglich eine Lichtquelle 44, beispielsweise in Form einer Laser diode. Die Lichtquelle 44 ist auf der der Umlenkfläche 38 zugewandten Seite beispiel haft schräg unterhalb der Lichtsignalumlenkeinrichtung 32 neben dem Empfänger 36 angeordnet. Die Lichtquelle 44 ist auf die Umlenkfläche 38 gerichtet. In the figure 5, an optical detection device 12 is shown according to a second exemplary embodiment. In contrast to the first exemplary embodiment, the Sen device 26 has only one light source 44, for example in the form of a laser diode. The light source 44 is arranged on the side facing the deflection surface 38, for example, at an angle below the light signal deflection device 32 next to the receiver 36. The light source 44 is directed onto the deflecting surface 38.
Zusätzlich verfügt die Sendeeinrichtung 26 über ein optisches System 48, mit welchem die mit der Lichtquelle 44 erzeugten Sender-Lichtsignale 22 so aufgeweitet werden können, dass diese die Umlenkfläche 38 großflächig ausfüllen. In addition, the transmitter device 26 has an optical system 48 with which the transmitter light signals 22 generated by the light source 44 can be expanded in such a way that they fill the deflection surface 38 over a large area.
Die Sender-Lichtsignale 22 werden mit der gekrümmten Umlenkfläche 38 weiter aufge weitet und in den Überwachungsbereich 16 gesendet. The transmitter light signals 22 are further expanded with the curved deflecting surface 38 and sent into the monitoring area 16.
Insgesamt wirkt die Umlenkfläche 38 sowohl mit Empfangseinrichtung 28 als auch mit der Sendeeinrichtung 26 zusammen. Overall, the deflection surface 38 interacts both with the receiving device 28 and with the transmitting device 26.
In der Figur 5 sind der besseren Übersichtlichkeit wegen die Strahlenverläufe auf der Empfängerseite nicht gezeigt. In der Figur 6 ist eine Lichtsignal-Umlenkeinrichtung 132 gemäß einem dritten Ausfüh rungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu der Lichtsignal-Umlenkeinrichtung 132 aus dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 3 und 4 erstreckt sich die Umlenk fläche 138 beim dritten Ausführungsbeispiel bezüglich der Umlenkeinrichtungsachse 40 umfangsmäßig über einen Winkel von 360°. Auf diese Weise kann ein Überwachungs bereich 16 rund um überwacht werden. Die optische Detektionsvorrichtung 12 kann beispielsweise auf der Unterseite des Fahrzeugs 10 zur Überwachung eines Überwa chungsbereichs 16 unter dem Fahrzeug 10 eingesetzt werden. For the sake of clarity, the beam paths on the receiver side are not shown in FIG. FIG. 6 shows a light signal deflection device 132 according to a third exemplary embodiment. In contrast to the light signal deflecting device 132 from the first embodiment according to FIGS. 3 and 4, the deflecting surface 138 in the third embodiment extends circumferentially over an angle of 360 ° with respect to the deflecting device axis 40. In this way, a monitoring area 16 can be monitored all around. The optical detection device 12 can be used, for example, on the underside of the vehicle 10 for monitoring a surveillance area 16 under the vehicle 10.
In der Figur 7 ist eine Lichtsignal-Umlenkeinrichtung 232 gemäß einem vierten Ausfüh rungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu der Lichtsignal-Umlenkeinrichtung 132 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel aus der Figur 6 ist bei dem vierten Ausführungsbeispiel die Umlenkfläche 238 entlang einer Halbkugelfläche angeordnet. Die Umlenkfläche 238 ist also sowohl in der Dimension umfangsmäßig bezüglich der Umlenkeinrichtungsach se 40 als auch in der Dimension in der Dimension axial zur Umlenkeinrichtungsachse 40 konvex. In FIG. 7, a light signal deflection device 232 according to a fourth exemplary embodiment is shown. In contrast to the light signal deflecting device 132 according to the third exemplary embodiment from FIG. 6, in the fourth exemplary embodiment the deflecting surface 238 is arranged along a hemispherical surface. The deflection surface 238 is thus convex both in terms of the circumferential dimension with respect to the deflection device axis 40 and in terms of the dimension in the dimension axial to the deflection device axis 40.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Optische Detektionsvorrichtung (12) zur Erfassung von Objekten (20) in wenigstens einem Überwachungsbereich (16), 1. Optical detection device (12) for detecting objects (20) in at least one monitoring area (16),
- mit wenigstens einer Sendeeinrichtung (26) zum Senden von Sender- Lichtsignalen (22), - With at least one transmitting device (26) for transmitting transmitter light signals (22),
- mit wenigstens einer Empfangseinrichtung (28) zum Empfangen von an etwaigen Objekten (20) in wenigstens einem Überwachungsbereich (16) reflektierten Sender- Lichtsignale (22) als Empfangs-Lichtsignale (24), - With at least one receiving device (28) for receiving transmitter light signals (22) reflected on any objects (20) in at least one monitoring area (16) as received light signals (24),
- und mit wenigstens einer Lichtsignalumlenkeinrichtung (32, 132, 232) zur Umlen- kung von Lichtsignalen (22, 24), wobei wenigstens eine Lichtsignalumlenkeinrich tung (32, 132, 232) wenigstens eine gekrümmte Umlenkfläche (38, 138, 238) auf weist, mit der Lichtsignale (22, 24) umgelenkt werden können, - and with at least one light signal deflecting device (32, 132, 232) for deflecting light signals (22, 24), at least one light signal deflecting device (32, 132, 232) having at least one curved deflecting surface (38, 138, 238) , with which light signals (22, 24) can be deflected,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
wenigstens eine Lichtsignalumlenkeinrichtung (32, 132, 232) wenigstens einer Emp fangseinrichtung (28) zugeordnet ist. at least one light signal deflecting device (32, 132, 232) is assigned to at least one receiving device (28).
2. Optische Detektionsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (12) als Flash-LiDAR ausgestaltet ist. 2. Optical detection device according to claim 1, characterized in that the detection device (12) is designed as a flash LiDAR.
3. Optische Detektionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Umlenkfläche (38, 138, 238) in zwei Dimensionen ge krümmt ist. 3. Optical detection device according to claim 1 or 2, characterized in that at least one deflection surface (38, 138, 238) is curved in two dimensions GE.
4. Optische Detektionsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Umlenkfläche (38, 138, 238) in wenigstens einer Dimension über einen Winkel von 90° oder mehr gekrümmt ist. 4. Optical detection device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one deflection surface (38, 138, 238) is curved in at least one dimension over an angle of 90 ° or more.
5. Optische Detektionsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine gekrümmte Umlenkfläche (38, 138, 238) eine virtuelle Eintrittspupille (46a, 46b) für die optische Detektionsvorrichtung (12) we nigstens mitbilden. 5. Optical detection device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one curved deflection surface (38, 138, 238) at least co-forms a virtual entrance pupil (46a, 46b) for the optical detection device (12).
6. Optische Detektionsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Eintrittspupille (46a, 46b) abhängig ist von der Krümmung der we nigstens einen Umlenkfläche (38, 138, 238) und der Richtung, in der die Lichtsigna le (24, 24a, 24b) auf die Umlenkfläche (38, 138, 238) treffen. 6. Optical detection device according to claim 5, characterized in that the size of the entrance pupil (46a, 46b) is dependent on the curvature of the at least one deflection surface (38, 138, 238) and the direction in which the light signals (24, 24a, 24b) hit the deflection surface (38, 138, 238).
7. Optische Detektionsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Umlenkfläche (38, 138, 238) von der Lichtein trittsseite aus betrachtet in wenigstens einer Dimension konvex gekrümmt ist und/oder in wenigstens einer Dimension konkav gekrümmt ist. 7. Optical detection device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one deflecting surface (38, 138, 238) viewed from the Lichtein entry side is convexly curved in at least one dimension and / or is concave in at least one dimension.
8. Optische Detektionsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Umlenkfläche (38, 138, 238) als Teil eines Paraboloids, einer Kugelfläche, einer Kegelfläche oder einer Freiformfläche reali siert ist. 8. Optical detection device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one deflection surface (38, 138, 238) is realized as part of a paraboloid, a spherical surface, a conical surface or a freeform surface.
9. Optische Detektionsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Umlenkfläche (38, 138, 238) wenigstens ab schnittsweise als Spiegelfläche realisiert ist. 9. Optical detection device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one deflection surface (38, 138, 238) is implemented at least in sections as a mirror surface.
10. Optische Detektionsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Empfangseinrichtung (28) wenigstens einen Empfänger (36) und wenigstens ein optisches System (34) aufweist, welches funkti onal zwischen dem wenigstens einen Empfänger (36) und wenigstens einer Um lenkfläche (38, 138, 238) angeordnet ist, und/oder wenigstens eine Sendeeinrich tung (26) wenigstens eine Lichtquelle (44) und wenigstens ein optisches System (48) aufweist, welches funktional hinter der wenigstens einen Lichtquelle (44) ange ordnet ist. 10. Optical detection device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one receiving device (28) has at least one receiver (36) and at least one optical system (34) which is func onal between the at least one receiver (36) and at least one To the steering surface (38, 138, 238) is arranged, and / or at least one Sendeeinrich device (26) has at least one light source (44) and at least one optical system (48) which is functionally arranged behind the at least one light source (44) is.
1 1. Optische Detektionsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sendeeinrichtung (26) ausgestaltet ist zur flä chigen Ausleuchtung wenigstens eines Überwachungsbereichs (16) mit wenigstens einem Sender-Lichtsignal (22). 1 1. Optical detection device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one transmitting device (26) is designed for areal illumination of at least one monitoring area (16) with at least one transmitter light signal (22).
12. Optische Detektionsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sendeeinrichtung (26) mehrere Lichtquellen (44) aufweist, welche in unterschiedliche Richtungen strahlen. 12. Optical detection device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one transmitting device (26) has a plurality of light sources (44) which radiate in different directions.
13. Optische Detektionsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sendeeinrichtung (26) auf wenigstens eine gekrümmte Umlenkfläche (38, 138, 238) gerichtet ist. 13. Optical detection device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one transmitting device (26) is directed to at least one curved deflecting surface (38, 138, 238).
14. Optische Detektionsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Empfangseinrichtung (28) wenigstens einen Empfänger (36) aufweist, welcher so ausgestaltet ist, dass dieser in wenigstens ei- ner Dimension ortsaufgelöst Empfangs-Lichtsignale (24) empfangen kann. 14. Optical detection device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one receiving device (28) has at least one receiver (36) which is designed so that it is in at least one ner dimension spatially resolved received light signals (24) can receive.
15. Empfangseinrichtung für eine optische Detektionsvorrichtung (12) zur Erfassung von Objekten (20) in wenigstens einem Überwachungsbereich (16), mit wenigstens einem Empfänger (36) zum Empfangen von an etwaigen Objekten (20) in wenigs tens einem Überwachungsbereich (16) reflektierten Sender-Lichtsignale (22) als Empfangs-Lichtsignale (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinrich tung (28) wenigstens eine Lichtsignalumlenkeinrichtung (32, 132, 232) zur Umlen- kung von Empfangs-Lichtsignalen (24) umfasst, welche wenigstens eine gekrümmte Umlenkfläche (38, 138, 238) aufweist, mit der die Empfangs-Lichtsignale (24) umge lenkt werden können. 15. Receiving device for an optical detection device (12) for detecting objects (20) in at least one monitoring area (16), with at least one receiver (36) for receiving objects (20) reflected in at least one monitoring area (16) Transmitter light signals (22) as received light signals (24), characterized in that the receiving device (28) comprises at least one light signal deflection device (32, 132, 232) for deflecting received light signals (24), which at least one has curved deflection surface (38, 138, 238) with which the received light signals (24) can be deflected vice versa.
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