DE102021132907A1

DE102021132907A1 - Detection device for a vehicle

Info

Publication number: DE102021132907A1
Application number: DE102021132907.8A
Authority: DE
Inventors: Donald Peyrot; Jan Konopisky; Peter Häbler; Sylvain BEAUDOIN
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2021-12-14
Filing date: 2021-12-14
Publication date: 2023-06-15
Also published as: WO2023110694A1

Abstract

Die Erfindung befasst sich mit einer Detektionsvorrichtung (2) für ein Fahrzeug (1) und dem Fahrzeug (1). Die Detektionsvorrichtung (2) weist ein Gehäuse (9), das eine Laserlichtquelle (10) und einen Lichtempfänger (11) beinhaltet, die beide mit Bezug auf eine Hauptbeleuchtungsrichtung (16) von Licht, das durch die Laserlichtquelle (10) ausgesendet wird, quer zueinander angeordnet sind und durch eine transparente Abdeckung (13) bedeckt sind, die Abdeckung (13) und ein Lichtstreuelement (12) auf. Das Lichtstreuelement (12) ist gegenüber der Laserlichtquelle (10) auf einer Außenseite (17) der Abdeckung (13) angeordnet, die von dem Gehäuse (9) abgewandt ist, so dass eine Einkopplung des ausgesendeten Lichts von der Laserlichtquelle (10) in den Lichtempfänger (11) innerhalb der Detektionsvorrichtung (2), insbesondere eine Ausbreitung des ausgesendeten Lichts quer zur Hauptbeleuchtungsrichtung (16) entlang der Abdeckung (13), wenigstens verringert ist.

The invention relates to a detection device (2) for a vehicle (1) and the vehicle (1). The detection device (2) has a housing (9) containing a laser light source (10) and a light receiver (11), both transverse with respect to a main illumination direction (16) of light emitted by the laser light source (10). are arranged to each other and are covered by a transparent cover (13), the cover (13) and a light scattering member (12). The light-scattering element (12) is arranged opposite the laser light source (10) on an outer side (17) of the cover (13), which faces away from the housing (9), so that the light emitted by the laser light source (10) can be coupled into the Light receiver (11) within the detection device (2), in particular a propagation of the emitted light transverse to the main direction of illumination (16) along the cover (13), is at least reduced.

Description

Die Erfindung befasst sich mit einer Detektionsvorrichtung für ein Fahrzeug. Die Detektionsvorrichtung weist ein Gehäuse auf, das eine Laserlichtquelle und einen separaten Lichtempfänger beinhaltet. Die Laserlichtquelle und der Lichtempfänger sind mit Bezug auf eine Hauptbeleuchtungsrichtung von Licht, das durch die Laserlichtquelle ausgesendet wird, quer zueinander angeordnet. Die Detektionsvorrichtung weist ferner eine Abdeckung auf, die sowohl die Laserlichtquelle als auch den Lichtempfänger bedeckt, wobei die Abdeckung wenigstens für das ausgesendete Licht transparent ist. Daneben weist die Detektionsvorrichtung ein Lichtstreuelement auf. Die Erfindung befasst sich ebenso mit einem Fahrzeug mit einer solchen Detektionsvorrichtung.The invention relates to a detection device for a vehicle. The detection device has a housing that contains a laser light source and a separate light receiver. The laser light source and the light receiver are arranged transversely to each other with respect to a main illumination direction of light emitted by the laser light source. The detection device also has a cover that covers both the laser light source and the light receiver, the cover being transparent at least for the emitted light. In addition, the detection device has a light-scattering element. The invention also relates to a vehicle with such a detection device.

Ein Fahrzeug kann eine Innenkamera aufweisen. Die Innenkamera ist eine spezielle Sammelvorrichtung, die in der Kraftfahrzeugindustrie verwendet wird, um beispielsweise ein Inneres einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, insbesondere einen Fahrer oder einen anderen Benutzer des Fahrzeugs, der in der Fahrgastzelle positioniert ist, zu überwachen. Die Innenkamera arbeitet typischerweise im sichtbaren und Nahinfrarotspektrum. Die Innenkamera weist gewöhnlich einen Nahinfrarotlichtsender oder mehrere Nahinfrarotlichtsender auf, um die Fahrgastzelle mit Nahinfrarotlicht zu beleuchten.A vehicle may have an interior camera. The interior camera is a specialized collection device used in the automotive industry to monitor, for example, an interior of a passenger compartment of a vehicle, particularly a driver or other user of the vehicle positioned in the passenger compartment. The indoor camera typically operates in the visible and near-infrared spectrum. The interior camera usually has one or more near-infrared light emitters to illuminate the passenger compartment with near-infrared light.

Der Lichtsender weist typischerweise eine Nahinfrarotlichtquelle auf. Um einen geeigneten Aussendewinkelbereich und eine geeignete Aussendehomogenität zu erreichen, kann der Lichtsender ein optisches System aufweisen, das hinter der Nahinfrarotbeleuchtungsquelle angeordnet ist. Das optische System ist dazu eingerichtet, Licht, das durch die Lichtquelle ausgesendet wird, zu streuen, um Licht zu erzeugen, das sich über einen gewünschten Winkel erstreckt. Um beispielsweise die ganze Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu beleuchten, kann der Lichtsender dazu eingerichtet sein, Licht mit einem weiten Winkel, vorzugsweise von größer als 140 Grad, auszusenden. Wenn beispielsweise der Fahrer oder ein anderes Objekt in der Fahrgastzelle das ausgesendete Licht reflektiert, kann ein Lichtempfänger der Innenkamera das reflektierte Licht sammeln. Der Lichtempfänger weist beispielsweise ein Objektiv auf, die über einen Bildsensor abbildet.The light emitter typically includes a near infrared light source. In order to achieve a suitable emission angle range and a suitable emission homogeneity, the light emitter can have an optical system which is arranged behind the near-infrared illumination source. The optical system is configured to diffuse light emitted by the light source to produce light that spans a desired angle. For example, in order to illuminate the entire passenger compartment of the vehicle, the light transmitter can be set up to emit light at a wide angle, preferably greater than 140 degrees. If, for example, the driver or another object in the passenger compartment reflects the emitted light, a light receiver in the interior camera can collect the reflected light. The light receiver has a lens, for example, which images via an image sensor.

US 2018/0081093 A1 offenbart eine elektronische Vorrichtung mit einem optischen System, das eine Leuchtdiode und eine Lichtdetektionskomponente beinhaltet. Sowohl die Leuchtdiode als auch die Lichtdetektionskomponente sind mit einer Abdeckung bedeckt. Zwischen der Abdeckung und der Lichtaussendekomponente ist ein Lichtdiffusor positioniert. U.S. 2018/0081093 A1 discloses an electronic device with an optical system that includes a light emitting diode and a light detection component. Both the light emitting diode and the light detection component are covered with a cover. A light diffuser is positioned between the cover and the light emitting component.

US 2020/0029002 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Erfassen von Bildern innerhalb eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung weist eine Beleuchtungseinrichtung und einen Bildsensor auf, wobei sowohl die Beleuchtungseinrichtung als auch der Bildsensor mit einer Abdeckung bedeckt sind. Zwischen der Beleuchtungseinrichtung und dem Bildsensor ist ein Lichtsperrelement positioniert. U.S. 2020/0029002 A1 discloses an apparatus for capturing images within a vehicle. The device has an illumination device and an image sensor, both the illumination device and the image sensor being covered with a cover. A light blocking element is positioned between the illuminator and the image sensor.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Detektionsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen.It is the object of the invention to provide an improved detection device for a vehicle.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.The object is solved by the subject matter of the independent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung befasst sich mit einer Detektionsvorrichtung für ein Fahrzeug. Die Detektionsvorrichtung ist vorzugsweise eine Kamera, insbesondere eine Innenkamera. Die Detektionsvorrichtung weist ein Gehäuse mit einer Laserlichtquelle auf. Das Gehäuse beinhaltet ferner einen separaten Lichtempfänger. Die Laserlichtquelle und der Lichtempfänger sind folglich unabhängige Komponenten der Detektionsvorrichtung, die beide innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Die Laserlichtquelle und der Lichtempfänger sind mit Bezug auf eine Hauptbeleuchtungsrichtung von Licht, das durch die Laserlichtquelle ausgesendet wird, quer zueinander angeordnet. Die Hauptbeleuchtungsrichtung ist eine Richtung, in der die Laserlichtquelle eine Mehrheit von Licht aussendet, das durch die Laserlichtquelle ausgesendet wird. Vorzugsweise sendet die Laserlichtquelle einen kollimierten Lichtstrahl aus. Der kollimierte Lichtstrahl wird in der Hauptbeleuchtungsrichtung ausgesendet. Dies garantiert einen definierten Fleck des ausgesendeten Laserlichts auf der Abdeckung. Wenn jedoch das ausgesendete Laserlicht über einen Winkel gestreut wird, ist die Hauptbeleuchtungsrichtung entlang einer Halbierenden des Winkels orientiert. Der Winkel kann ein Winkel zwischen größer als 0 Grad und kleiner als 50 Grad, 40 Grad, 30 Grad, 20 Grad, 10 Grad, insbesondere 5 Grad, sein. Alternativ kann der Winkel irgendein Winkel zwischen den aufgelisteten Winkeln sein. Der Lichtempfänger und die Laserlichtquelle sind wenigstens indirekt zueinander benachbart angeordnet. Eine Hauptempfangsrichtung des Lichtempfängers ist parallel zur Hauptbeleuchtungsrichtung angeordnet. Die Hauptempfangsrichtung ist vorzugsweise eine Richtung, die zu einer Objektivoberfläche eines Objektivs des Lichtempfängers senkrecht ist. Mit anderen Worten, die Hauptrichtungen von Licht, das durch die Laserlichtquelle beziehungsweise den Lichtempfänger ausgesendet beziehungsweise empfangen wird, weisen eine gemeinsame Orientierung auf, sind jedoch räumlich getrennt. Die Laserlichtquelle kann von einem Lichtsender der Detektionsvorrichtung enthalten sein, wobei das Gehäuse den Lichtsender beinhaltet.A first aspect of the invention relates to a detection device for a vehicle. The detection device is preferably a camera, in particular an indoor camera. The detection device has a housing with a laser light source. The housing also includes a separate light receiver. The laser light source and the light receiver are consequently independent components of the detection device, both of which are arranged inside the housing. The laser light source and the light receiver are arranged transversely to each other with respect to a main illumination direction of light emitted by the laser light source. The main illumination direction is a direction in which the laser light source emits a majority of light emitted by the laser light source. The laser light source preferably emits a collimated beam of light. The collimated light beam is emitted in the main direction of illumination. This guarantees a defined spot of the emitted laser light on the cover. However, when the emitted laser light is spread over an angle, the main direction of illumination is oriented along a bisector of the angle. The angle can be an angle between greater than 0 degrees and less than 50 degrees, 40 degrees, 30 degrees, 20 degrees, 10 degrees, in particular 5 degrees. Alternatively, the angle can be any angle between the listed angles. The light receiver and the laser light source are arranged at least indirectly adjacent to one another. A main reception direction of the light receiver is arranged parallel to the main illumination direction. The main reception direction is preferably a direction perpendicular to a lens surface of a lens of the light receiver. In other words, the main directions of light that is emitted or received by the laser light source or the light receiver have a common orientation, but are spatially separated. The laser light source can come from a light transmitter of the detection device be included, the housing includes the light emitter.

Die Detektionsvorrichtung weist eine Abdeckung auf. Die Abdeckung bedeckt sowohl die Laserlichtquelle als auch den Lichtempfänger. Dies bedeutet, dass die Detektionsvorrichtung beispielsweise ein Abdeckelement aufweist, das dazu eingerichtet ist, beispielsweise eine offene Seite des Gehäuses zu bedecken. In Richtung der offenen Seite des Gehäuses sind die Laserlichtquelle sowie der Lichtempfänger orientiert, was bedeutet, dass die Laserlichtquelle Licht in Richtung der offenen Seite aussendet und der Lichtempfänger Licht empfängt, das von der offenen Seite kommt. Die Abdeckung ist wenigstens für das ausgesendete Licht transparent. Ein Material der Abdeckung ist daher dazu ausgelegt, wenigstens Licht in einem Wellenlängenbereich des ausgesendeten Lichts durchzulassen. Der Lichtempfänger ist typischerweise dazu eingerichtet, reflektiertes Licht zu empfangen, wobei das reflektierte Licht durch die Laserlichtquelle ausgesendetes Licht ist, nachdem es an einem Objekt in einem Umfeld der Detektionsvorrichtung reflektiert wird. Die Abdeckung ist daher für das reflektierte Licht, das das Licht ist, das durch den Lichtempfänger empfangen wird, ebenso transparent. Die Abdeckung kann ebenso für Licht anderer Wellenlängen transparent sein. Wenn das ausgesendete Licht beispielsweise Infrarotlicht ist, kann die Abdeckung ebenso in einem sichtbaren Wellenlängenbereich transparent sein.The detection device has a cover. The cover covers both the laser light source and the light receiver. This means that the detection device has a cover element, for example, which is set up to cover an open side of the housing, for example. The laser light source and the light receiver are oriented towards the open side of the housing, which means that the laser light source emits light towards the open side and the light receiver receives light coming from the open side. The cover is transparent at least for the emitted light. A material of the cover is therefore designed to let through at least light in a wavelength range of the emitted light. The light receiver is typically set up to receive reflected light, the reflected light being light emitted by the laser light source after being reflected on an object in a vicinity of the detection device. The cover is therefore also transparent to the reflected light, which is the light received by the light receiver. The cover can also be transparent to light of other wavelengths. If the emitted light is, for example, infrared light, the cover can also be transparent in a visible wavelength range.

Die Detektionsvorrichtung weist ein Lichtstreuelement auf. Das Lichtstreuelement ist dazu eingerichtet, Licht mit einem vordefinierten weiten Winkel auszusenden. Mit anderen Worten, das Lichtstreuelement ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Laserlichtstrahl von Licht, das durch das Lichtstreuelement hindurchtritt, zu verbreitern. Infolge der Verbreiterung des Laserlichtstrahls ist eine Lichtstrahlbereite des Laserlichtstrahls an einem Austrittsbereich des Lichtstreuelements breiter im Vergleich zu einem Eintrittsbereich des Lichtstreuelement, wo der ursprüngliche Laserlichtstrahl in das Lichtstreuelement eingetreten ist. Alternativ kann das Lichtstreuelement als Lichtdiffusionselement bezeichnet werden.The detection device has a light scattering element. The light scattering element is configured to emit light at a predefined wide angle. In other words, the light scattering element is preferably configured to broaden the laser light beam of light that passes through the light scattering element. Due to the broadening of the laser light beam, a light beam width of the laser light beam is wider at an exit portion of the light scattering member compared to an entry portion of the light scattering member where the original laser light beam entered the light scattering member. Alternatively, the light scattering element can be referred to as a light diffusing element.

Das Lichtstreuelement ist gegenüber der Laserlichtquelle angeordnet. Überdies ist das Lichtstreuelement an einer Außenseite der Abdeckung angeordnet, die vom Gehäuse abgewandt ist. Mit anderen Worten, die Abdeckung ist zwischen der Laserlichtquelle und dem Lichtstreuelement angeordnet. Das Lichtstreuelement ist daher nicht zwischen der Laserlichtquelle und der Abdeckung angeordnet. Die Außenseite der Abdeckung ist vorzugsweise dem Umfeld der Detektionsvorrichtung zugewandt. Das Lichtstreuelement ist beispielsweise eine technisierte Oberfläche der Abdeckung, genauer eine technisierte Oberfläche der Außenseite der Abdeckung. Wenn die Detektionsvorrichtung eine Innenkamera eines Fahrzeugs ist und in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs angeordnet ist, ist die Abdeckung einem Inneren der Fahrgastzelle zugewandt.The light scattering element is arranged opposite to the laser light source. Moreover, the light diffusing element is arranged on an outer side of the cover, which faces away from the housing. In other words, the cover is arranged between the laser light source and the light diffusing element. The light scattering element is therefore not arranged between the laser light source and the cover. The outside of the cover preferably faces the surroundings of the detection device. The light diffusing element is, for example, an engineered surface of the cover, more specifically an engineered surface of the outside of the cover. When the detection device is an interior camera of a vehicle and is arranged in a cabin of the vehicle, the cover faces an inside of the cabin.

Das Lichtstreuelement ist an der Außenseite der Abdeckung angeordnet, die vom Gehäuse abgewandt ist, so dass eine Einkopplung des ausgesendeten Lichts von der Laserlichtquelle in den Lichtempfänger innerhalb der Detektionsvorrichtung wenigstens verringert ist. Mit anderen Worten, eine bezüglich der Detektionsvorrichtung interne Ausbreitung des ausgesendeten Lichts von der Laserlichtquelle zum Lichtempfänger ist wenigstens verringert. Insbesondere ist eine Ausbreitung des ausgesendeten Lichts quer zur Hauptbeleuchtungsrichtung entlang der Abdeckung zumindest verringert. Die interne Ausbreitung ist wenigstens verringert, da das ausgesendete Licht wenigstens teilweise am Eintritt in die Abdeckung in einer Weise gehindert wird, dass es in Richtung des Lichtempfängers übertragen wird, beispielsweise durch interne Reflexion innerhalb der Abdeckung. Der Teil des ausgesendeten Lichts, der durch die Abdeckung ohne Streuung an einer Grenzfläche zwischen der Abdeckung und dem Lichtstreuelement hindurchtritt, wird daher in Bezug auf eine Detektionsvorrichtung ohne das Lichtstreuelement an der Außenseite der Abdeckung wenigstens erhöht. Mit anderen Worten, eine bezüglich der Detektionsvorrichtung interne Ausbreitung des ausgesendeten Lichts von der Laserlichtquelle durch die Abdeckung hindurch zum Lichtempfänger ist aufgrund der räumlichen Anordnung des Lichtstreuelements hinter der Abdeckung und nicht zwischen der Laserlichtquelle und der Abdeckung wenigstens verringerbar. Vorzugsweise wird die interne Reflexion von Licht, das durch die Laserlichtquelle ausgesendet wird, innerhalb der Abdeckung vollständig verhindert.The light-scattering element is arranged on the outside of the cover, which faces away from the housing, so that coupling of the emitted light from the laser light source into the light receiver within the detection device is at least reduced. In other words, internal propagation of the emitted light from the laser light source to the light receiver with respect to the detection device is at least reduced. In particular, propagation of the emitted light transversely to the main direction of illumination along the cover is at least reduced. Internal propagation is at least reduced since the emitted light is at least partly prevented from entering the cover in a way that it is transmitted towards the light receiver, for example by internal reflection within the cover. The part of the emitted light that passes through the cover without scattering at an interface between the cover and the light scattering element is therefore at least increased with respect to a detection device without the light scattering element on the outside of the cover. In other words, internal propagation of the emitted light from the laser light source through the cover to the light receiver with respect to the detection device can be at least reduced due to the spatial arrangement of the light scattering element behind the cover and not between the laser light source and the cover. Preferably, the internal reflection of light emitted by the laser light source is completely prevented within the cover.

Die beschriebene räumliche Anordnung des Lichtstreuelements trägt daher dazu bei, die interne Reflexion des ausgesendeten Lichts wenigstens zu verringern, so dass nur eine kleine Menge des ausgesendeten Lichts intern an der Grenzfläche reflektiert wird. Der Grund dafür besteht darin, dass das ausgesendete Licht, das in die Abdeckung eintritt, noch nicht durch das Lichtstreuelement verbreitert wird, vorzugsweise da das ausgesendete Licht in der Form des kollimierten Lichtstrahls vorliegt. Daher kann das ausgesendete Licht an der Grenzfläche zwischen der Abdeckung und dem Lichtstreuelement mit einem kleinen Einfallswinkel zwischen der Lichtrichtung des ausgesendeten Lichts und der Grenzfläche ankommen. Der Einfallswinkel liegt vorzugsweise zwischen 0 Grad und 5 Grad, insbesondere bis zu 10 Grad, 20 Grad oder 30 Grad. Aufgrund des kleinen Winkels ist die Ablenkung des ausgesendeten Lichts an der Grenzfläche vernachlässigbar. Das Lichtstreuelement kann dazu eingerichtet sein, eine Rückstreuung des ausgesendeten Lichts, das heißt des einfallenden Lichts, das durch die Abdeckung durchgelassen wird, zu verhindern.The described spatial arrangement of the light-scattering element therefore contributes to at least reducing the internal reflection of the emitted light, so that only a small amount of the emitted light is reflected internally at the interface. This is because the emitted light entering the cover is not yet broadened by the light diffusing element, preferably since the emitted light is in the form of the collimated light beam. Therefore, the emitted light can arrive at the interface between the cover and the light diffusing member with a small incident angle between the light direction of the emitted light and the interface. The angle of incidence is preferably between 0 degrees and 5 degrees, in particular up to 10 degrees, 20 degrees or 30 degrees. Due to the small angle, the deflection of the outward transmitted light at the interface is negligible. The light-scattering element can be set up to prevent backscattering of the emitted light, ie the incident light that is let through the cover.

Die Verbreiterung von Licht, das durch die Laserlichtquelle ausgesendet wird, wird durch das Lichtstreuelement erreicht, das an der Abdeckung positioniert ist. Ein einfallender Lichtstrahl, der bereits von der Laserlichtquelle durch die Abdeckung gelaufen ist, kann durch Lichtstreuung verbreitert werden, die durch das Lichtstreuelement erreicht wird. Aufgrund der beschriebenen räumlichen Anordnung des Lichtstreuelements gegenüber der Laserlichtquelle an der Außenseite der Abdeckung, die vom Gehäuse abgewandt ist, wird die interne Reflexion von Licht wenigstens teilweise verhindert, wie vorstehend beschrieben. Daher kann der Empfänger fast kein Licht empfangen, das kein ankommendes Licht aus dem Umfeld der Detektionsvorrichtung ist, sondern intern ausgebreitetes Licht. Intern ausgebreitetes Licht, das heißt bezüglich der Detektionsvorrichtung interne Ausbreitung von ausgesendetem Licht, kann dazu führen, dass Falschlicht durch den Lichtempfänger detektiert wird, so dass eine Messqualität der Detektionsvorrichtung verringert wird. Daher stellt die erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung eine verbesserte Detektionsvorrichtung für ein Fahrzeug dar.Broadening of light emitted by the laser light source is achieved by the light diffusing member positioned on the cover. An incident light beam that has already passed through the cover from the laser light source can be broadened by light scattering achieved by the light scattering member. Due to the described spatial arrangement of the light scattering element opposite the laser light source on the outside of the cover, which faces away from the housing, the internal reflection of light is at least partially prevented, as described above. Therefore, the receiver can receive almost no light that is not incoming light from the periphery of the detection device but internally propagated light. Internally propagated light, that is to say internal propagation of emitted light with respect to the detection device, can result in extraneous light being detected by the light receiver, so that a measurement quality of the detection device is reduced. Therefore, the detection device according to the invention represents an improved detection device for a vehicle.

Eine Ausführungsform beinhaltet, dass das Lichtstreuelement ein Diffusor ist. Der Diffusor ist ein optischer Diffusor. Insbesondere ist das Lichtstreuelement ein holographischer Diffusor. Der Diffusor ist beispielsweise als Streuoberfläche der Abdeckung gestaltet, wobei die Streuoberfläche auf der Basis des Lichtbrechungsgesetzes gestaltet ist. Die Verwendung eines Diffusors hat den Vorteil, dass er einfacher herzustellen ist im Vergleich zu einem komplexen optischen Element, das beispielsweise mehrere Linsen und/oder andere optische Komponenten beinhaltet, um den Strahl des ausgesendeten Lichts zu verbreitern. Der Diffusor besteht vorzugsweise aus einem Material, das Licht in einer gut definierten Richtung diffundiert oder streut. Vorzugsweise weist der Diffusor mehrere Granulate auf. Je kleiner die Granulate sind, desto kleiner ist der erreichte Streuwinkel. Im Allgemeinen hängt der Streuwinkel von den Streueigenschaften des Lichtstreuelements, das heißt des Diffusors, ab. Dies bedeutet, dass die Mikrostruktur des Diffusors den Winkel definiert, über den das ausgesendete Licht in das Umfeld der Detektionsvorrichtung abgestrahlt wird. Überdies stellt ein holographischer Diffusor eine genaue Steuerung der Form des übertragenen Lichtstrahls bereit. Durch Wählen eines angemessenen holographischen Diffusors kann das durch die Laserlichtquelle ausgesendete Licht präzise geformt in Richtung des Umfeldes der Detektionsvorrichtung gerichtet werden. Ein holographischer Diffusor weist typischerweise nicht-periodische Strukturen auf, die einen randomisierten Mikrolinsensatz darstellen können. Der holographische Diffusor ist vorzugsweise nicht von der Wellenlänge abhängig und ist insbesondere für weißes, monochromatisches, kohärentes oder inkohärentes Licht geeignet. Daher stellt die Detektionsvorrichtung den gewünschten Winkelbereich des ausgesendeten Lichts, das die Detektionsvorrichtung verlässt, durch das Lichtstreuelement bereit.One embodiment includes where the light scattering element is a diffuser. The diffuser is an optical diffuser. In particular, the light scattering element is a holographic diffuser. The diffuser is designed, for example, as a scattering surface of the cover, the scattering surface being designed on the basis of the law of refraction. The use of a diffuser has the advantage that it is easier to manufacture compared to a complex optical element, for example including multiple lenses and/or other optical components to broaden the beam of emitted light. The diffuser is preferably made of a material that diffuses or scatters light in a well-defined direction. The diffuser preferably has a plurality of granules. The smaller the granules, the smaller the scattering angle achieved. In general, the scattering angle depends on the scattering properties of the light scattering element, i.e. the diffuser. This means that the microstructure of the diffuser defines the angle over which the emitted light is radiated into the environment of the detection device. Furthermore, a holographic diffuser provides precise control over the shape of the transmitted light beam. By choosing an appropriate holographic diffuser, the light emitted by the laser light source can be precisely shaped and directed towards the environment of the detection device. A holographic diffuser typically has non-periodic structures that can represent a randomized set of microlenses. The holographic diffuser is preferably not dependent on wavelength and is particularly suitable for white, monochromatic, coherent or incoherent light. Therefore, the detection device provides the desired angular range of the emitted light exiting the detection device through the light scattering element.

Eine andere Ausführungsform beinhaltet, dass der Bereich der Abdeckung, der durch das Lichtstreuelement bedeckt ist, wenigstens so groß wie ein Bereich der Abdeckung, der durch das ausgesendete Licht beleuchtet wird, ist. Das Lichtstreuelement ist, wie bereits vorstehend beschrieben, gegenüber der Laserlichtquelle angeordnet. Aufgrund der Größe des Bereichs, der durch das Lichtstreuelement bedeckt ist, tritt das ganze durch die Laserlichtquelle ausgesendete Licht durch den Teil der Abdeckung hindurch, der tatsächlich durch das Lichtstreuelement bedeckt ist. Wenn beispielsweise das ausgesendete Licht einen speziellen Fleck auf der Abdeckung, das heißt einen speziellen Fleck auf einer inneren Oberfläche der Außenseite der Abdeckung, die von dem Lichtstreuelement abgewandt ist, beleuchtet, bedeckt das Lichtstreuelement wenigstens den Bereich des Flecks auf der Außenseite. Vorzugsweise ist der Bereich, der durch das Lichtstreuelement bedeckt ist, größer als der durch das ausgesendete Licht beleuchtete Bereich. Daher wird garantiert, dass das ganze durch eine Laserlichtquelle ausgesendete Licht, das in Richtung des Umfeldes der Detektionsvorrichtung gerichtet wird und nicht innerhalb der Detektionsvorrichtung reflektiert wird, durch das Lichtstreuelement hindurchtritt. Dies ist besonders vorteilhaft für Augensicherheit, so dass kein nichtgestreutes Licht der Laserlichtquelle beispielsweise das Innere einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs erreichen kann, in der die Detektionsvorrichtung angeordnet ist.Another embodiment includes the area of the cover covered by the light diffusing element being at least as large as an area of the cover illuminated by the emitted light. As already described above, the light-scattering element is arranged opposite the laser light source. Due to the size of the area covered by the light scattering element, all of the light emitted by the laser light source passes through the part of the cover that is actually covered by the light scattering element. For example, when the emitted light illuminates a specific spot on the cover, i.e. a specific spot on an inner surface of the outside of the cover facing away from the light scattering element, the light scattering element covers at least the area of the spot on the outside. Preferably, the area covered by the light scattering element is larger than the area illuminated by the emitted light. Therefore, it is guaranteed that all light emitted by a laser light source directed toward the periphery of the detection device and not reflected inside the detection device passes through the light scattering member. This is particularly advantageous for eye safety, so that no non-scattered light from the laser light source can reach, for example, the interior of a passenger compartment of the vehicle in which the detection device is arranged.

Überdies beinhaltet eine Ausführungsform, dass das Lichtstreuelement dazu eingerichtet ist, den kollimierten Lichtstrahl des ausgesendeten Lichts zu verbreitern. Der verbreiterte Lichtstrahl weist vorzugsweise einen Öffnungswinkel zwischen 90 Grad und 180 Grad auf. Insbesondere liegt der Öffnungswinkel zwischen 120 Grad und 160 Grad, insbesondere 130 Grad und 150 Grad, spezieller 135 Grad und 145 Grad. Vorzugsweise ist der Öffnungswinkel 140 Grad. Alternativ ist der Öffnungswinkel ein Winkel zwischen irgendeinem der aufgelisteten Winkel. Im Vergleich zum kollimierten Lichtstrahl besteht daher eine Aussendung von Licht über einen weiten Winkel, der aufgrund der Anordnung des Lichtstreuelements innerhalb der Detektionsvorrichtung erreicht wird.Furthermore, an embodiment includes that the light scattering element is configured to widen the collimated light beam of the emitted light. The broadened light beam preferably has an opening angle of between 90 degrees and 180 degrees. In particular, the opening angle is between 120 degrees and 160 degrees, in particular 130 degrees and 150 degrees, more specifically 135 degrees and 145 degrees. The included angle is preferably 140 degrees. Alternatively, the included angle is an angle between any of the angles listed. There is therefore a wide angle emission of light compared to the collimated light beam, which is achieved due to the placement of the light scattering element within the detection device.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das durch die Laserlichtquelle ausgesendete Licht Infrarotlicht, insbesondere Nahinfrarotlicht. Die Laserlichtquelle ist daher eine Infrarotlaserlichtquelle. Auf der Basis der Infrarotlichtaussendung kann eine Kamera eine Autofokusfunktion bereitstellen und/oder ein Objekt beleuchten, um die Kameradatenqualität, die das Objekt darstellt, zu verbessern. Da Nahinfrarotlicht für Benutzer nicht sichtbar ist, ist die Detektionsvorrichtung für das Fahrzeug besonders diskret.According to another embodiment, the light emitted by the laser light source is infrared light, in particular near-infrared light. The laser light source is therefore an infrared laser light source. Based on the infrared light emission, a camera can provide an auto focus function and/or illuminate an object to improve the camera data quality representing the object. Since near-infrared light is not visible to users, the detection device is particularly discreet for the vehicle.

Eine andere Ausführungsform beinhaltet, dass die Laserlichtquelle eine Laserdiode und/oder ein oberflächenemittierender Laser mit vertikalem Hohlraum ist. Die Laserdiode (LD) ist eine Halbleitervorrichtung ähnlich zu einer Leuchtdiode (LED), wobei in der LD eine Diode, die direkt mit elektrischem Strom gepumpt wird, Laserbedingungen am Übergang der Diode erzeugen kann. Ein oberflächenemittierender Laser mit vertikalem Hohlraum (VCSEL) ist ein Typ von Halbleiter-LD mit einer Laserstrahlaussendung senkrecht von der oberen Oberfläche. Dies bedeutet, dass vielseitige Laserlichtquellen für eine Detektionsvorrichtung möglich sind.Another embodiment includes the laser light source being a laser diode and/or a vertical cavity surface emitting laser. The laser diode (LD) is a semiconductor device similar to a light emitting diode (LED), in which LD a diode directly pumped with electric current can create lasing conditions at the junction of the diode. A vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) is a type of semiconductor LD with laser beam emission perpendicular from the top surface. This means that versatile laser light sources are possible for a detection device.

Alternativ kann die LED die Laserlichtquelle ersetzen, wobei die LED dazu eingerichtet ist, einen kollimierten Lichtstrahl auszusenden. Die LED kann beispielsweise Infrarotlicht aussenden, falls die LED in dieser Weise eingerichtet ist.Alternatively, the LED can replace the laser light source, with the LED being configured to emit a collimated beam of light. For example, the LED can emit infrared light if the LED is set up in this way.

Überdies beinhaltet eine Ausführungsform, dass das Gehäuse ein weiteres Lichtstreuelement beinhaltet, das zwischen der Laserlichtquelle und der Abdeckung angeordnet ist. Dies bedeutet, dass die Detektionsvorrichtung zwei separate Lichtstreuelemente aufweist, die als Lichtstreuelement und weiteres Lichtstreuelement bezeichnet werden. Beide Lichtstreuelemente können von derselben oder einer äquivalenten Gestaltung sein. Während das Lichtstreuelement auf der Außenseite der Abdeckung positioniert ist, die vom Gehäuse abgewandt ist, ist das weitere Lichtstreuelement vorzugsweise direkt auf der Laserlichtquelle positioniert. Durch die Laserlichtquelle ausgesendetes Licht tritt daher durch das weitere Lichtstreuelement hindurch. Danach tritt es durch die Abdeckung in Richtung des Lichtstreuelements hindurch, das auf der Außenseite der Abdeckung positioniert ist. Falls beispielsweise die Abdeckung von der Detektionsvorrichtung gelöst wird oder das Lichtstreuelement aufgrund einer Krafteinwirkung auf die Außenseite der Abdeckung beschädigt wird, besteht immer noch eine gewisse Verbreiterung des beispielsweise ursprünglich kollimierten Lichtstrahls des ausgesendeten Lichts aufgrund des weiteren Lichtstreuelements. Mit anderen Worten, eine Augensicherheitsmaßnahme wird bereitgestellt, um das verbreiterte Licht sicherzustellen, das das Umfeld der Detektionsvorrichtung beleuchtet, selbst wenn die Abdeckung und insbesondere das Lichtstreuelement an der Abdeckung beschädigt ist.Additionally, an embodiment includes the housing including another light diffusing element disposed between the laser light source and the cover. This means that the detection device has two separate light scattering elements, which are referred to as a light scattering element and another light scattering element. Both light diffusing elements can be of the same or an equivalent design. While the light scattering element is positioned on the outside of the cover, which faces away from the housing, the further light scattering element is preferably positioned directly on the laser light source. Light emitted by the laser light source therefore passes through the further light-scattering element. Thereafter, it passes through the cover towards the light diffusing element positioned on the outside of the cover. If, for example, the cover is detached from the detection device or the light scattering element is damaged due to a force acting on the outside of the cover, there is still a certain broadening of, for example, the originally collimated light beam of the emitted light due to the additional light scattering element. In other words, an eye safety measure is provided to ensure the diffused light illuminating the periphery of the detection device even if the cover, and particularly the light diffusing member on the cover, is damaged.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das weitere Lichtstreuelement dazu eingerichtet, das ausgesendete Licht mit Bezug auf die Hauptbeleuchtungsrichtung in Richtung der Abdeckung zu streuen. Das weitere Lichtstreuelement weist daher gemeinsame Eigenschaften oder wenigstens ähnliche Eigenschaften wie das Lichtstreuelement auf. Vorzugsweise ist das weitere Lichtstreuelement ebenso ein Diffusor, insbesondere ein holographischer Diffusor. Vorzugsweise ist das Lichtstreuelement größer dimensioniert, wenn ein weiteres Lichtstreuelement vorhanden ist, im Vergleich zu einer Detektionsvorrichtung ohne weiteres Lichtstreuelement, da der Bereich an der Abdeckung, der durch das ausgesendete Licht beleuchtet wird, aufgrund des weiteren Lichtstreuelements verbreitert ist. Eine allgemeine Richtung von ausgesendetem Licht wird beibehalten, was bedeutet, dass das weitere Lichtstreuelement nicht beispielsweise dazu ausgelegt ist, die Hauptbeleuchtungsrichtung zwischen der Laserlichtquelle und dem Umfeld der Detektionsvorrichtung zu ändern. Überdies wird nur eine erste Verbreiterung des Lichtstrahls durch das weitere Lichtstreuelement erreicht. Der Lichtstrahl wird durch das Lichtstreuelement selbst noch weiter verbreitert. Da der Lichtstrahl aufgrund der zwei Lichtstreuelemente zweimal verbreitert wird, ist ein besonders breiter Lichtstrahl erreichbar.According to another embodiment, the further light scattering element is set up to scatter the emitted light with respect to the main direction of illumination in the direction of the cover. The additional light-scattering element therefore has properties that are common to, or at least similar to, the properties of the light-scattering element. The further light-scattering element is preferably also a diffuser, in particular a holographic diffuser. Preferably, the light scattering element is dimensioned larger when another light scattering element is present, compared to a detection device without another light scattering element, because the area on the cover that is illuminated by the emitted light is widened due to the further light scattering element. A general direction of emitted light is maintained, which means that the further light-scattering element is not designed, for example, to change the main direction of illumination between the laser light source and the area surrounding the detection device. Moreover, only a first broadening of the light beam is achieved by the additional light scattering element. The light beam is spread even further by the light scattering element itself. Since the light beam is broadened twice due to the two light scattering elements, a particularly wide light beam can be obtained.

Überdies beinhaltet eine Ausführungsform, dass das Gehäuse ein Lichtfokussierelement beinhaltet. Das Lichtfokussierelement ist zwischen der Laserlichtquelle und der Abdeckung angeordnet. Das Lichtfokussierelement ist dazu eingerichtet, das ausgesendete Licht auf die Hauptbeleuchtungsrichtung zu fokussieren. Falls die Laserlichtquelle Licht mit einer vordefinierten Lichtstrahlbreite und/oder Licht, das über einen vordefinierten Öffnungswinkel ausgesendet wird, das heißt einen verbreiterten Lichtstrahl, aussendet, ist das Lichtfokussierelement dazu ausgelegt, die Strahlbreite und/oder den Öffnungswinkel zu verringern. Folglich tritt fokussiertes Licht in die Abdeckung ein. Dies kann weiter zum Verringern der Ausbreitung von ausgesendetem Licht entlang der Abdeckung in Richtung des Lichtempfängers beitragen.Additionally, an embodiment includes the housing including a light focusing element. The light focusing element is arranged between the laser light source and the cover. The light focussing element is set up to focus the emitted light onto the main direction of illumination. If the laser light source emits light with a predefined light beam width and/or light that is emitted over a predefined beam angle, i.e. a broadened light beam, the light focusing element is designed to reduce the beam width and/or the beam angle. Consequently, focused light enters the cover. This can further contribute to reducing the spread of emitted light along the cover towards the light receiver.

Ferner beinhaltet eine Ausführungsform, dass das Lichtstreuelement auf die Außenseite der Abdeckung geprägt und/oder geheftet ist. Dies bedeutet, dass die Streuoberfläche der Abdeckung als Lichtstreuelement auf die Außenseite der Abdeckung, das heißt auf die äußere Oberfläche der Außenseite der Abdeckung, die dem Umfeld der Detektionsvorrichtung zugewandt ist, geprägt sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann sie an die Abdeckung geklebt sein, was bedeutet, dass sie an die Außenseite der Abdeckung geheftet sein kann. Daher bestehen mehrere Möglichkeiten, wie das Lichtstreuelement mit der Abdeckung zu verbinden und daran zu fixieren ist. Die Abdeckung selbst besteht vorzugsweise aus Kunststoff, so dass mehrere Klebstoffe verwendet werden können, um das Lichtstreuelement an die Außenseite der Abdeckung zu heften. Für das Prägen und/oder Heften können typische Techniken angewendet werden. Dies verringert die Herstellungskosten der Detektionsvorrichtung signifikant.Further, an embodiment includes the light diffusing element being embossed and/or stitched onto the outside of the cover. This means that the scattering surface of the cover, as a light scattering element, is embossed on the outside of the cover, that is to say on the outer surface of the outside of the cover that faces the area surrounding the detection device can. Alternatively or additionally, it may be glued to the cover, meaning it may be stapled to the outside of the cover. There are therefore a number of options for connecting and fixing the light-scattering element to the cover. The cover itself is preferably made of plastic so that multiple adhesives can be used to attach the light diffuser to the outside of the cover. Typical techniques can be used for embossing and/or stitching. This significantly reduces the manufacturing cost of the detection device.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Außenseite der Abdeckung und das Lichtstreuelement wenigstens teilweise mit einem Schutzelement bedeckt. Das Schutzelement ist dazu eingerichtet zu verhindern, dass das Lichtstreuelement von der Abdeckung gelöst wird. Da, wenn das Lichtstreuelement von der Abdeckung gelöst wird und kein weiteres Lichtstreuelement vorgesehen ist, das ausgesendete Licht, das die Detektionsvorrichtung verlässt, nicht gestreut wird und daher immer noch die Form des kollimierten Strahls aufweist. Dies kann für ein Auge eines Benutzers der Detektionsvorrichtung gefährlich sein, wenn er direkt in Richtung der Laserlichtquelle blickt. Das Schutzelement kann eine Schicht, beispielsweise eine Kunststoffschicht, sein, die auf der Detektionsvorrichtung positioniert ist. Sie bedeckt vorzugsweise das Lichtstreuelement vollständig. Vorzugsweise bedeckt sie auch wenigstens einen Bereich der Außenseite der Abdeckung, wobei sie den Teil der Außenseite der Abdeckung umgibt, der durch das Lichtstreuelement bedeckt ist. Vorzugsweise ist die Außenseite der Abdeckung mit dem Teil, an dem das Lichtstreuelement an der Abdeckung positioniert ist, vollständig mit dem Schutzelement bedeckt. Daher ist die Detektionsvorrichtung gut geeignet, um eine Beschädigung an der Funktion der Detektionsvorrichtung aufgrund einer Oberflächenbeschädigung, insbesondere einer Beschädigung des Lichtstreuelements, zu verhindern.According to a further embodiment, the outside of the cover and the light-scattering element are at least partially covered with a protective element. The protective member is configured to prevent the light diffusing member from being detached from the cover. Because when the light scattering element is detached from the cover and no further light scattering element is provided, the emitted light leaving the detection device is not scattered and therefore still has the shape of the collimated beam. This can be dangerous for an eye of a user of the detection device when looking directly towards the laser light source. The protective element can be a layer, for example a plastic layer, which is positioned on the detection device. It preferably completely covers the light-scattering element. Preferably it also covers at least a portion of the outside of the cover, surrounding the part of the outside of the cover covered by the light diffusing element. Preferably, the outside of the cover is completely covered with the protective member at the part where the light diffusing member is positioned on the cover. Therefore, the detection device is well suited to prevent damage to the function of the detection device due to surface damage, in particular damage to the light scattering element.

Eine andere Ausführungsform beinhaltet, dass das Schutzelement eine laminierte Schicht ist. Dies bedeutet, dass das Schutzelement auf der Abdeckung mit dem Lichtstreuelement auf der Basis einer Laminierungstechnik angeordnet wird. Dies führt zu einer sehr abgedichteten Oberfläche der Detektionsvorrichtung, da vorzugsweise die ganze Abdeckung, einschließlich des Teils mit dem Lichtstreuelement, mit einem wärmeaktivierten Film, der an der Abdeckung sowie am Lichtstreuelement haftet, das an der Abdeckung positioniert ist, während des Laminierungsprozesses beschichtet wird. Daher wird eine starke Bindung zwischen dem Schutzelement und der Abdeckung und/oder dem Lichtstreuelement erreicht. Dies stellt einen besonders lang anhangenden Schutz gegen eine Oberflächenbeschädigung bereit.Another embodiment includes the protective element being a laminated layer. This means that the protective element is arranged on the cover with the light-diffusing element on the basis of a lamination technique. This results in a very sealed surface of the detection device, since preferably the whole cover, including the part with the light scattering element, is coated with a heat-activated film, which adheres to the cover as well as to the light scattering element positioned on the cover, during the lamination process. Therefore, a strong bond between the protective member and the cover and/or the light diffusing member is achieved. This provides extra long lasting protection against surface damage.

Daneben beinhaltet eine Ausführungsform, dass das Gehäuse ein opakes Zwischenelement beinhaltet. Das opake Zwischenelement ist zwischen der Laserlichtquelle und dem Lichtempfänger angeordnet. Insbesondere ist es zwischen der Laserlichtquelle und dem Lichtempfänger in einer Querrichtung mit Bezug auf die Hauptbeleuchtungsrichtung angeordnet. Das opake Zwischenelement kann von der Abdeckung enthalten sein. Die Abdeckung kann daher ein transparentes Element aufweisen, das sowohl den Lichtempfänger als auch die Laserlichtquelle bedeckt. Die Abdeckung kann jedoch ebenso einen opaken Teil aufweisen, der als opakes Zwischenelement bezeichnet wird. Das opake Zwischenelement ist vorzugsweise mit dem transparenten Teil verbunden oder wenigstens direkt benachbart zu diesem angeordnet. Ferner schirmt das opake Zwischenelement vorzugsweise die Laserlichtquelle vom Lichtempfänger ab. Die interne Ausbreitung von ausgesendetem Licht zum Lichtempfänger, die nicht entlang des transparenten Teils der Abdeckung stattfindet, wird daher durch das opake Zwischenelement verhindert.Additionally, an embodiment includes the housing including an opaque intermediate member. The opaque intermediate element is arranged between the laser light source and the light receiver. In particular, it is arranged between the laser light source and the light receiver in a transverse direction with respect to the main illumination direction. The opaque intermediate element can be contained by the cover. The cover can therefore have a transparent element that covers both the light receiver and the laser light source. However, the cover can also have an opaque part, referred to as an opaque intermediate element. The opaque intermediate element is preferably connected to the transparent part or at least arranged directly adjacent to it. Furthermore, the opaque intermediate element preferably shields the laser light source from the light receiver. The internal propagation of emitted light to the light receiver, which does not take place along the transparent part of the cover, is therefore prevented by the opaque intermediate element.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Gehäuse eine gedruckte Leiterplatte (PCB). Die Laserlichtquelle ist mit der PCB elektronisch verbunden. Die PCB kann eine spezielle PCB sein, um wenigstens die Laserlichtquelle zu steuern. Die PCB kann wenigstens eine weitere elektronische Komponente, insbesondere um die Laserlichtquelle zu steuern, beinhalten. Daher kann sie als Beleuchtungs-PCB bezeichnet werden. Die PCB kann von einer Haupt-PCB der Detektionsvorrichtung separat sein. Ein Teil der PCB kann direkt benachbart zum opaken Zwischenelement angeordnet sein. Die PCB ist vorzugsweise mit dem opaken Zwischenelement verbunden, beispielsweise um die PCB in ihrer Position innerhalb der Detektionsvorrichtung zu halten. In diesem Fall ist die Laserlichtquelle vom Lichtempfänger durch die PCB, das opake Zwischenelement und den transparenten Teil der Abdeckung physikalisch getrennt.According to another embodiment, the housing includes a printed circuit board (PCB). The laser light source is electronically connected to the PCB. The PCB can be a special PCB to control at least the laser light source. The PCB can contain at least one further electronic component, in particular to control the laser light source. Therefore, it can be called a lighting PCB. The PCB may be separate from a main PCB of the detection device. A portion of the PCB may be located directly adjacent to the opaque interposer. The PCB is preferably connected to the opaque intermediate element, for example to hold the PCB in position within the detection device. In this case the laser light source is physically separated from the light receiver by the PCB, the opaque interposer and the transparent part of the cover.

Ein anderer Aspekt der Erfindung befasst sich mit einem Fahrzeug. Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Personenkraftwagen, ein Lastwagen, ein Bus, ein Motorrad und/oder ein Moped, sein. Das Fahrzeug weist eine Detektionsvorrichtung, wie vorstehend beschrieben, auf. Die Detektionsvorrichtung kann in einen Innenspiegel, ein Lenkrad, eine A-Säule und/oder eine Mittelkonsole des Fahrzeugs integriert sein. Vorzugsweise ist die Detektionsvorrichtung eine Innenkamera des Fahrzeugs. Eine beschriebene Ausführungsform sowie die Kombination der beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung sind auch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs.Another aspect of the invention relates to a vehicle. The vehicle may be a motor vehicle, such as a passenger car, truck, bus, motorcycle and/or moped. The vehicle has a detection device as described above. The detection device can be integrated into an interior mirror, a steering wheel, an A-pillar and/or a center console of the vehicle. The detection device is preferably an interior camera of the vehicle. A described embodiment and the combination of the described embodiments of the detection according to the invention direction are also embodiments of the vehicle according to the invention.

Ein anderer Aspekt der Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Herstellung der beschriebenen Detektionsvorrichtung für das Fahrzeug. Die Detektionsvorrichtung beinhaltet daher ein Gehäuse mit einer Laserlichtquelle und einem separaten Lichtempfänger, die quer zu einer Lichtrichtung von ausgesendetem Licht durch die Laserlichtquelle angeordnet sind, eine Abdeckung, die sowohl die Laserlichtquelle als auch den Lichtempfänger bedeckt, wobei die Abdeckung wenigstens für das ausgesendete Licht transparent ist, und ein Lichtstreuelement. Das Verfahren beinhaltet das Prägen und/oder Heften des Lichtstreuelements der Detektionsvorrichtung gegenüber der Laserlichtquelle auf die Außenseite der Abdeckung, die vom Gehäuse abgewandt ist. Die Detektionsvorrichtung ist dazu eingerichtet, eine bezüglich der Detektionsvorrichtung interne Ausbreitung des ausgesendeten Lichts von der Laserlichtquelle durch die Abdeckung hindurch zum Lichtempfänger wenigstens zu verringern. Um das Lichtstreuelement an die Außenseite der Abdeckung zu prägen oder zu heften, können typische Präge- und/oder Hefttechniken verwendet werden. Das Heften kann auf der Verwendung eines Klebstoffs oder Leims basieren, so dass das Lichtstreuelement, das vorzugsweise ein Diffusor wie zum Beispiel ein holographischer Diffusor ist, an die Abdeckung geklebt wird. Eine individuelle beschriebene Ausführungsform sowie die Kombination der beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung sind auch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, falls sie anwendbar sind.Another aspect of the invention relates to a method for producing the described detection device for the vehicle. The detection device therefore includes a housing with a laser light source and a separate light receiver, which are arranged transversely to a light direction of light emitted by the laser light source, a cover that covers both the laser light source and the light receiver, the cover being transparent at least for the emitted light is, and a light scattering element. The method includes embossing and/or stapling the light scattering element of the detection device opposite the laser light source on the outside of the cover remote from the housing. The detection device is set up to at least reduce an internal propagation of the emitted light from the laser light source through the cover to the light receiver with respect to the detection device. Typical embossing and/or stitching techniques can be used to emboss or stitch the light diffuser to the outside of the cover. The stapling may be based on the use of an adhesive or glue so that the light diffusing element, which is preferably a diffuser such as a holographic diffuser, is adhered to the cover. An individually described embodiment as well as the combination of the described embodiments of the detection device according to the invention are also embodiments of the method according to the invention, if they are applicable.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet das Anordnen eines Schutzelements an wenigstens einem Bereich der Außenseite der Abdeckung des Lichtaussendeelements. Diese Anordnung wird durch Laminierung erreicht. Mit anderen Worten, das Schutzelement ist eine Kunststoffschicht, die durch Laminieren auf das Lichtstreuelement und wenigstens einen Bereich der Außenseite der Abdeckung, der das Lichtstreuelement umgibt, hergestellt wird. Vorzugsweise ist das Schutzelement eine laminierte Abdeckung, die das Lichtstreuelement und die Abdeckung vollständig bedeckt. Das Schutzelement ist daher leicht herzustellen und kostengünstig.A preferred embodiment of the method according to the invention includes arranging a protective element on at least a portion of the outside of the cover of the light-emitting element. This arrangement is achieved by lamination. In other words, the protective element is a plastic layer made by laminating onto the light diffusing element and at least a portion of the outside of the cover surrounding the light diffusing element. Preferably, the protective element is a laminated cover that completely covers the light diffusing element and the cover. The protective element is therefore easy to manufacture and inexpensive.

Dabei zeigen:

1 Eine schematische Zeichnung eines Fahrzeugs mit einer Detektionsvorrichtung,
2 Eine schematische Darstellung einer Detektionsvorrichtung mit einem Lichtstreuelement vor einer Laserlichtquelle,
3 Eine schematische Zeichnung einer Detektionsvorrichtung mit einem Lichtstreuelement vor einer Abdeckung,
4 Eine schematische Darstellung der Detektionsvorrichtung mit dem Lichtstreuelement vor der Abdeckung;
5 Eine schematische Zeichnung einer Detektionsvorrichtung mit zwei Lichtstreuelementen, und
6 Eine schematische Zeichnung einer Detektionsvorrichtung mit einem Schutzelement.

show:

1 A schematic drawing of a vehicle with a detection device,
2 A schematic representation of a detection device with a light scattering element in front of a laser light source,
3 A schematic drawing of a detection device with a light scattering element in front of a cover,
4 A schematic representation of the detection device with the light scattering element in front of the cover;
5 A schematic drawing of a detection device with two light scattering elements, and
6 A schematic drawing of a detection device with a protective element.

1 zeigt einen Innenraum, das heißt eine Fahrgastzelle, eines Fahrzeugs 1. Innerhalb der Fahrgastzelle des Fahrzeugs 1 ist eine Detektionsvorrichtung 2 angeordnet. Die Detektionsvorrichtung 2 ist beispielsweise eine Innenkamera des Fahrzeugs 1. Die Detektionsvorrichtung 2 ist dazu eingerichtet, Daten, die einen Fahrer 3 oder einen anderen Benutzer des Fahrzeugs 1 darstellen, zu sammeln oder zu erfassen. Genauer kann die Detektionsvorrichtung 2 einen Abstand zwischen dem Fahrer 3 (und/oder einem anderen Objekt in der Fahrgastzelle) und der Detektionsvorrichtung 2 messen, um eine Autofokusfunktion der Detektionsvorrichtung 2 bereitzustellen, beispielsweise um eine Weiterverarbeitung der gesammelten Daten bereitzustellen. Die Detektionsvorrichtung 2 kann Licht aussenden, um den Fahrer 3 (und/oder das andere Objekt) zu beleuchten, der durch die gesammelten Daten dargestellt wird. 1 shows an interior, ie a passenger compartment, of a vehicle 1. A detection device 2 is arranged inside the passenger compartment of the vehicle 1. FIG. The detection device 2 is, for example, an interior camera of the vehicle 1. The detection device 2 is set up to collect or record data representing a driver 3 or another user of the vehicle 1. More specifically, the detection device 2 can measure a distance between the driver 3 (and/or another object in the passenger compartment) and the detection device 2 in order to provide an autofocus function of the detection device 2, for example to provide further processing of the collected data. The detection device 2 may emit light to illuminate the driver 3 (and/or other object) represented by the collected data.

In 1 ist die Detektionsvorrichtung 2 in einem Halter 4 eines Innenspiegels 5 des Fahrzeugs 1 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann die Detektionsvorrichtung 2 in einem Lenkrad 6, einer A-Säule 7 und/oder einer Mittelkonsole 8 des Fahrzeugs 1 angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Detektionsvorrichtung 2 an einem vorderen, hinteren oder Seitenteil des Fahrzeugs 1 positioniert sein und dem Umfeld des Fahrzeugs 1 zugewandt sein. Anstelle eines Innenkamerasystems kann die Detektionsvorrichtung 2 daher wenigstens eine Komponente eines Außensensors des Fahrzeugs 1, beispielsweise einer Außenkamera, sein.In 1 the detection device 2 is arranged in a holder 4 of an interior mirror 5 of the vehicle 1 . Alternatively or additionally, the detection device 2 can be arranged in a steering wheel 6 , an A-pillar 7 and/or a center console 8 of the vehicle 1 . Alternatively or additionally, the detection device 2 can be positioned on a front, rear or side part of the vehicle 1 and face the surroundings of the vehicle 1 . Instead of an interior camera system, the detection device 2 can therefore be at least one component of an exterior sensor of the vehicle 1, for example an exterior camera.

2 ist eine schematische Darstellung einer typischen Detektionsvorrichtung 2, die sich von der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung 2 unterscheidet. 2 zeigt jedoch, dass die Detektionsvorrichtung 2 ein Gehäuse 9 aufweist. Das Gehäuse 9 weist eine Laserlichtquelle 10 und einen separaten Lichtempfänger 11 auf. Die Detektionsvorrichtung 2 weist ferner ein Lichtstreuelement 12 auf. Das Lichtstreuelement 12 ist in dem in 2 gezeigten Beispiel direkt vor der Laserlichtquelle 10 positioniert. Die Detektionsvorrichtung 2 weist auch eine Abdeckung 13 auf, die sowohl die Laserlichtquelle 10 als auch den Lichtempfänger 11 bedeckt. Die Abdeckung 13 ist wenigstens für das ausgesendete Licht transparent, das hier mit Strahlen 14 skizziert ist. Aufgrund des Lichtstreuelements 12 direkt vor der Laserlichtquelle 10, das daher zwischen der Laserlichtquelle 10 und der Abdeckung 13 positioniert ist, ist Licht, das durch die Laserlichtquelle 10 ausgesendet wird, bereits breit, was bedeutet, dass es über einen weiten Winkel ausgesendet wird. Der Winkel, über den das ausgesendete Licht gestreut wird, ist durch die Strahlen 14 symbolisiert, die die Kanten des ausgesendeten Lichtstrahls darstellen. Wenn das ausgesendete Licht in die transparente Abdeckung 13 in einem Einfallswinkel, der größer ist als 0 Grad, zwischen der Richtung des ausgesendeten Lichts und der Grenzfläche zwischen der Abdeckung 13 und dem Umfeld der Detektionsvorrichtung 2 eintritt, tritt eine interne Ablenkung 15 innerhalb der Abdeckung 13 auf. Die interne Ablenkung 15 ist mit Pfeilen mit gestrichelten Linien skizziert. Aufgrund der beobachteten internen Ablenkung 15 kann sich wenigstens ein Teil des durch die Laserlichtquelle 10 ausgesendeten Lichts durch die Abdeckung 13 hindurch zum Lichtempfänger 11 ausbreiten. Dies kann dazu beitragen, dass Falschlicht durch den Lichtempfänger 11 detektiert wird. Das Falschlicht sollte vermieden werden. 2 Fig. 12 is a schematic representation of a typical detection device 2, which differs from the detection device 2 according to the invention. 2 shows, however, that the detection device 2 has a housing 9 . The housing 9 has a laser light source 10 and a separate light receiver 11 . The detection device 2 also has a light-scattering element 12 . The light scattering element 12 is in the 2 example shown positioned directly in front of the laser light source 10. The detection device 2 also has a cover 13, which includes both the laser light source 10 and the light receiver 11 covered. The cover 13 is transparent at least for the light emitted, which is outlined here with rays 14 . Due to the light diffusing element 12 directly in front of the laser light source 10, which is therefore positioned between the laser light source 10 and the cover 13, light emitted by the laser light source 10 is already wide, which means that it is emitted over a wide angle. The angle over which the emitted light is spread is symbolized by the rays 14 which represent the edges of the emitted light beam. When the emitted light enters the transparent cover 13 at an angle of incidence greater than 0 degrees between the direction of the emitted light and the interface between the cover 13 and the environment of the detection device 2, an internal deflection 15 occurs within the cover 13 on. The internal deflection 15 is sketched with arrows with dashed lines. Due to the internal deflection 15 observed, at least part of the light emitted by the laser light source 10 can propagate through the cover 13 to the light receiver 11 . This can contribute to stray light being detected by the light receiver 11 . The false light should be avoided.

Im Allgemeinen sendet die Laserlichtquelle 10 Licht in Richtung des Umfeldes der Detektionsvorrichtung 2 aus. Wenn das ausgesendete Licht durch ein Objekt wie zum Beispiel den Fahrer 3 reflektiert wird, wird das reflektierte Licht vorzugsweise durch den Lichtempfänger 11 detektiert und daher empfangen. Durch Durchführen einer Laufzeitanalyse kann beispielsweise ein Abstand zwischen der Detektionsvorrichtung 2 und dem Objekt, das heißt in diesem Beispiel dem Fahrer 3, bestimmt werden. Daneben kann das ausgesendete Licht als Beleuchtungsquelle verwendet werden, um bessere Kameradaten bereitzustellen. Typischerweise werden die Kameradaten durch den Lichtempfänger 11 bereitgestellt.In general, the laser light source 10 emits light in the direction of the surroundings of the detection device 2 . When the emitted light is reflected by an object such as the driver 3, the reflected light is preferentially detected by the light receiver 11 and therefore received. For example, a distance between the detection device 2 and the object, ie the driver 3 in this example, can be determined by carrying out a transit time analysis. In addition, the emitted light can be used as an illumination source to provide better camera data. The camera data are typically provided by the light receiver 11 .

Die typische Richtung von Licht liegt in der z-Richtung, wobei der in der z-Richtung ausgesendete Lichtstrahl in der x-Richtung und/oder y-Richtung verbreitert wird.The typical direction of light is in the z-direction, with the light beam emitted in the z-direction being broadened in the x-direction and/or y-direction.

3 zeigt die erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung 2 mit der erfindungsgemäßen Anordnung des Lichtstreuelements 12. Das Lichtstreuelement 12 ist gegenüber der Laserlichtquelle 10, aber nicht zwischen der Laserlichtquelle 10 und der Abdeckung 13 angeordnet. Das Lichtstreuelement 12 ist an einer Außenseite 17 der Abdeckung 13 angeordnet, die vom Gehäuse 9 abgewandt ist. Das Lichtstreuelement 12 ist vorzugsweise ein Diffusor. Insbesondere ist es ein holographischer Diffusor. Der Diffusor ist ein optischer Diffusor. 3 shows the detection device 2 according to the invention with the arrangement of the light scattering element 12 according to the invention. The light scattering element 12 is arranged on an outer side 17 of the cover 13 which faces away from the housing 9 . The light scattering element 12 is preferably a diffuser. In particular, it is a holographic diffuser. The diffuser is an optical diffuser.

3 zeigt ebenso eine Hauptbeleuchtungsrichtung 16 von Licht, das durch die Laserlichtquelle 10 ausgesendet wird. In diesem Beispiel entspricht die Hauptbeleuchtungsrichtung 16 der z-Richtung. Die Laserlichtquelle 10 ist vorzugsweise ein Emitter für einen kollimierten Lichtstrahl, was bedeutet, dass sie Licht in Form eines kollimierten Lichtstrahls 18 aussendet. Der kollimierte Lichtstrahl 18 tritt direkt durch die Abdeckung 13 hindurch und wird durch das Lichtstreuelement 12 bis auf einen verbreiterten Lichtstrahl 19 verbreitert. Der verbreiterte Lichtstrahl 19 weist vorzugsweise einen Öffnungswinkel zwischen 90 Grad und 180 Grad auf. Insbesondere liegt der Winkel zwischen 120 Grad und 160 Grad, insbesondere 130 Grad und 150 Grad, spezieller 135 Grad und 145 Grad. Vorzugsweise ist der Winkel 140 Grad. Alternativ ist der Winkel ein Winkel zwischen irgendeinem der aufgelisteten Winkel. Das Lichtstreuelement 12 ist daher dazu eingerichtet, den kollimierten Lichtstrahl 18 des ausgesendeten Lichts auf den verbreiterten Lichtstrahl 19 zu verbreitern. Die Laserlichtquelle 10 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, Infrarotlicht, insbesondere Nahinfrarotlicht, auszusenden. Die Laserlichtquelle 10 könnte eine Laserdiode (LD) und/oder ein oberflächenemittierender Laser mit vertikalem Hohlraum (VCSEL) sein. 3 12 also shows a main illumination direction 16 of light emitted by the laser light source 10. FIG. In this example, the main direction of illumination 16 corresponds to the z-direction. The laser light source 10 is preferably a collimated light beam emitter, which means that it emits light in the form of a collimated light beam 18 . The collimated light beam 18 passes directly through the cover 13 and is broadened by the light scattering element 12 to a broadened light beam 19 . The broadened light beam 19 preferably has an opening angle between 90 degrees and 180 degrees. In particular, the angle is between 120 degrees and 160 degrees, in particular 130 degrees and 150 degrees, more specifically 135 degrees and 145 degrees. Preferably the angle is 140 degrees. Alternatively, the angle is an angle between any of the listed angles. The light scattering element 12 is therefore set up to broaden the collimated light beam 18 of the emitted light to the broadened light beam 19 . The laser light source 10 is preferably set up to emit infrared light, in particular near-infrared light. The laser light source 10 could be a laser diode (LD) and/or a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).

Ein Bereich 23 der Abdeckung 13, der durch das Lichtstreuelement 12 bedeckt ist, ist wenigstens so groß wie ein Bereich 23 der Abdeckung 13, der durch das ausgesendete Licht beleuchtet wird. Dies bedeutet, dass beispielsweise eine Fleckgröße des kollimierten Lichtstrahls 18 auf der Außenseite 17 der Abdeckung 13 eine minimale Größe des Bereichs 23 definiert, der durch das Lichtstreuelement 12 bedeckt sein soll. Vorzugsweise ist der Bereich 23 des Lichtstreuelements 12 größer als der Bereich 23, der durch das ausgesendete Licht beleuchtet wird.An area 23 of the cover 13 that is covered by the light scattering element 12 is at least as large as an area 23 of the cover 13 that is illuminated by the emitted light. This means that, for example, a spot size of the collimated light beam 18 on the outside 17 of the cover 13 defines a minimum size of the area 23 that is to be covered by the light scattering element 12 . Preferably, the area 23 of the light scattering element 12 is larger than the area 23 that is illuminated by the emitted light.

4 zeigt dieselbe Ausführungsform wie 3. Die Strahlen 14 geben den kollimierten Lichtstrahl 18 an, der durch die Laserlichtquelle 10 ausgesendet wird. 4 zeigt, dass die Laserlichtquelle 10 und der Lichtempfänger 11 mit Bezug auf die Hauptbeleuchtungsrichtung 16 von Licht, das durch die Laserlichtquelle 10 ausgesendet wird, quer zueinander angeordnet sind. Der Lichtempfänger 11 ist quer zur Hauptbeleuchtungsrichtung 16 von Licht, das durch die Laserlichtquelle 10 ausgesendet wird, angeordnet. Dies liegt daran, dass die Lichtrichtung 16 der z-Richtung entspricht, so dass die Laserlichtquelle 10 und der Lichtempfänger 11 auseinander, aber beispielsweise in x-Richtung nebeneinander angeordnet sind, die eine Richtung ist, die zur z-Richtung senkrecht und daher quer angeordnet ist. 4 shows the same embodiment as 3 . The rays 14 indicate the collimated light beam 18 emitted by the laser light source 10 . 4 12 shows that the laser light source 10 and the light receiver 11 are arranged transversely to each other with respect to the main illumination direction 16 of light emitted by the laser light source 10. FIG. The light receiver 11 is arranged transversely to the main illumination direction 16 of light that is emitted by the laser light source 10 . This is because the light direction 16 corresponds to the z-direction, so that the laser light source 10 and the light receiver 11 are arranged apart but side by side, for example in the x-direction, which is a direction perpendicular to the z-direction and therefore arranged transversely is.

4 zeigt, dass die Detektionsvorrichtung 2 dazu eingerichtet ist, eine bezüglich der Detektionsvorrichtung interne Ausbreitung des ausgesendeten Lichts von der Laserlichtquelle 10 durch die Abdeckung 13 hindurch in Richtung des Lichtempfängers 11 wenigstens zu verringern. Mit anderen Worten, das Lichtstreuelement 12 ist gegenüber der Laserlichtquelle 10 auf der Außenseite 17 der Abdeckung 13 angeordnet, die vom Gehäuse 9 abgewandt ist, so dass eine Einkopplung des ausgesendeten Lichts von der Laserlichtquelle 10 in den Lichtempfänger 11 innerhalb der Detektionsvorrichtung 2, insbesondere eine Ausbreitung des ausgesendeten Lichts quer zur Hauptbeleuchtungsrichtung 16 entlang der Abdeckung 13, wenigstens verringert wird. Der Grund dafür besteht darin, dass aufgrund der skizzierten Lichtrichtung 16 sowie der Gestaltung des ausgesendeten Lichts in Form eines kollimierten Lichtstrahls 18 keine interne Ablenkung 15 beobachtet wird. 4 shows that the detection device 2 is set up to one with respect to the detection device to reduce internal propagation of the emitted light from the laser light source 10 through the cover 13 in the direction of the light receiver 11 at least. In other words, the light scattering element 12 is arranged opposite the laser light source 10 on the outside 17 of the cover 13, which faces away from the housing 9, so that the light emitted by the laser light source 10 can be coupled into the light receiver 11 within the detection device 2, in particular a Propagation of the emitted light transverse to the main direction of illumination 16 along the cover 13 is at least reduced. The reason for this is that no internal deflection 15 is observed due to the outlined light direction 16 and the design of the emitted light in the form of a collimated light beam 18 .

Das Gehäuse 9 beinhaltet ein opakes Zwischenelement 25, das zwischen der Laserlichtquelle 10 und dem Lichtempfänger 11 angeordnet ist. Das opake Zwischenelement 25 kann ein opaker Teil der Abdeckung 13 sein. Die Abdeckung 13 kann dann ebenso ein transparentes Element 26 aufweisen, das sowohl den Lichtempfänger 11 als auch die Laserlichtquelle 10 bedeckt. Das opake Zwischenelement 25 ist mit dem transparenten Teil 26 verbunden oder wenigstens direkt benachbart zu diesem angeordnet. Ferner ist das opake Zwischenelement 25 direkt benachbart zu einer gedruckten Leiterplatte (PCB) 27 angeordnet, insbesondere mit dieser verbunden. Dies bedeutet, dass die Laserlichtquelle 10 in diesem Beispiel vom Lichtempfänger 11 durch die PCB 27, das opake Zwischenelement 25 und den transparenten Teil 26 der Abdeckung physikalisch getrennt ist. Das opake Zwischenelement 25 und die PCB 27 schirmen folglich die Laserlichtquelle 10 vom Lichtempfänger 11 ab. Die interne Ausbreitung von ausgesendetem Licht zum Lichtempfänger 11, die nicht entlang des transparenten Teils 26 der Abdeckung 13 stattfindet, wird daher verhindert.The housing 9 contains an opaque intermediate element 25 which is arranged between the laser light source 10 and the light receiver 11 . The opaque intermediate element 25 can be an opaque part of the cover 13 . The cover 13 can then also have a transparent element 26 which covers both the light receiver 11 and the laser light source 10 . The opaque intermediate element 25 is connected to the transparent part 26 or at least arranged directly adjacent to it. Furthermore, the opaque intermediate element 25 is arranged directly adjacent to a printed circuit board (PCB) 27, in particular connected to it. This means that the laser light source 10 is physically separated from the light receiver 11 by the PCB 27, the opaque intermediate element 25 and the transparent part 26 of the cover in this example. Consequently, the opaque intermediate element 25 and the PCB 27 shield the laser light source 10 from the light receiver 11 . The internal propagation of emitted light to the light receiver 11, which does not take place along the transparent part 26 of the cover 13, is therefore prevented.

Die Laserlichtquelle 10 ist mit der PCB 27 elektronisch verbunden. Die PCB 27 kann wenigstens eine weitere elektronische Komponente aufweisen, um die Laserlichtquelle 10 zu steuern. Die PCB 27 ist wenigstens räumlich von einer Haupt-PCB 28 der Detektionsvorrichtung 2 separat. Die Haupt-PCB 28 ist beispielsweise dazu eingerichtet, den Lichtempfänger 11 zu steuern. Das Gehäuse 9 hält wenigstens den Lichtempfänger 11 und die Laserlichtquelle 10 an der Stelle innerhalb der Detektionsvorrichtung 2.The laser light source 10 is electronically connected to the PCB 27 . The PCB 27 may include at least one other electronic component to control the laser light source 10 . The PCB 27 is at least spatially separate from a main PCB 28 of the detection device 2 . The main PCB 28 is configured to control the light receiver 11, for example. The housing 9 holds at least the light receiver 11 and the laser light source 10 in place within the detection device 2.

5 zeigt eine andere Ausführungsform, gemäß der das Gehäuse 9 ein weiteres Lichtstreuelement 20 aufweist. Das weitere Lichtstreuelement 20 ist vom Lichtstreuelement 12 separat. Das weitere Lichtstreuelement 20 ist zwischen der Laserlichtquelle 10 und der Abdeckung 13 angeordnet. Vorzugsweise ist es direkt auf der Laserlichtquelle 10 positioniert, so dass kein Abstand in z-Richtung zwischen dem weiteren Lichtstreuelement 20 und der Laserlichtquelle 10 besteht. Daher wird bereits ein verbreiterter Lichtstrahl 19 gebildet, bevor das ausgesendete Licht in die Abdeckung 13 eintritt. An der Grenzfläche oder Grenze zwischen der Abdeckung 13 und dem Umfeld, das heißt an der Außenseite 17, wird der verbreiterte Lichtstrahl 19 zu einem anderen verbreiterten Lichtstrahl 19 weiter verbreitert. Daher können besonders breite Winkel des verbreiterten Lichtstrahls 19 erreicht werden. Ferner verhindert diese Ausführungsform eine Augenschädigung im Fall einer Funktionsstörung der Detektionsvorrichtung 2 aufgrund einer Beschädigung des Lichtstreuelements 12, das dem Umfeld der Detektionsvorrichtung 2 ungeschützt zugewandt ist und daher bei einer falschen Anwendung leicht beschädigt werden kann. 5 FIG. 12 shows another embodiment according to which the housing 9 has a further light-scattering element 20. FIG. The additional light scattering element 20 is separate from the light scattering element 12 . The additional light scattering element 20 is arranged between the laser light source 10 and the cover 13 . It is preferably positioned directly on the laser light source 10 so that there is no distance in the z direction between the further light scattering element 20 and the laser light source 10 . A broadened light beam 19 is therefore already formed before the emitted light enters the cover 13 . At the interface or boundary between the cover 13 and the surrounding area, i.e. on the outside 17, the spread light beam 19 is further spread into another spread light beam 19 . Therefore, particularly wide angles of the widened light beam 19 can be achieved. Furthermore, this embodiment prevents eye damage in the event of malfunction of the detection device 2 due to damage to the light diffusing member 12, which is exposed to the periphery of the detection device 2 and therefore easily damaged if misused.

Anstelle des weiteren Lichtstreuelements 20, aber vorzugsweise in derselben Position, kann die Detektionsvorrichtung 2 ein Lichtfokussierelement (hier nicht skizziert) aufweisen. Das Lichtfokussierelement ist daher zwischen der Laserlichtquelle 10 und der Abdeckung 13 angeordnet. Es ist dazu eingerichtet, das ausgesendete Licht auf die Hauptbeleuchtungsrichtung 16 zu fokussieren.Instead of the further light-scattering element 20, but preferably in the same position, the detection device 2 can have a light-focusing element (not outlined here). The light focusing element is therefore arranged between the laser light source 10 and the cover 13 . It is set up to focus the emitted light onto the main direction of illumination 16 .

6 zeigt, dass die Außenseite 17 der Abdeckung 13 und das Lichtstreuelement 12 wenigstens teilweise mit einem Schutzelement 21 bedeckt sind. Hier ist ein Teilbereich 24 durch das Schutzelement 21 bedeckt. Das Schutzelement 21 kann eine Schicht sein, die aus Kunststoff besteht. Vorzugsweise ist es eine laminierte Schicht. Aufgrund der Materialänderung zwischen einer Außenseite der laminierten Schicht, die in Richtung des Umfeldes der Detektionsvorrichtung 2 gewandt ist, und dem Umfeld besteht rückgestreutes Licht 22, das in Richtung des Inneren des Gehäuses 9 gerichtet wird. Mit anderen Worten, es besteht eine interne Ablenkung 15 innerhalb der laminierten Schicht, die in der negativen z-Richtung von der Schutzschicht 21 in Richtung der Abdeckung 13 gerichtet ist. In dem in 6 gezeigten Beispiel geben vier beispielhaft skizzierte Ansammlungen von Pfeilen das rückgestreute Licht 22 an. Aufgrund des rückgestreuten Lichts 22 könnte eine interne Ablenkung 15 innerhalb der Abdeckung 13 bestehen, die dazu führt, dass einiges des ausgesendeten Lichts zum Lichtempfänger 11 ausgebreitet wird. Die Menge an Licht, das sich in Richtung des Lichtempfängers 11 ausbreitet, ist jedoch beispielsweise im Vergleich zu der bezüglich der Detektionsvorrichtung internen Ausbreitung, die in 2 skizziert ist, drastisch verringert. 6 12 shows that the outside 17 of the cover 13 and the light-scattering element 12 are at least partially covered with a protective element 21. FIG. A partial area 24 is covered by the protective element 21 here. The protective element 21 can be a layer made of plastic. Preferably it is a laminated layer. Due to the material change between an outer side of the laminated layer, which faces towards the surroundings of the detection device 2, and the surroundings, there is backscattered light 22, which is directed towards the interior of the housing 9. In other words, there is an internal deflection 15 within the laminated layer directed in the negative z-direction from the protective layer 21 towards the cover 13. in the in 6 In the example shown, four clusters of arrows outlined by way of example indicate the backscattered light 22 . Due to the backscattered light 22 there could be an internal deflection 15 within the cover 13 causing some of the emitted light to be propagated to the light receiver 11 . However, the amount of light that propagates towards the light receiver 11 is, for example, compared to the propagation internal to the detection device, which is shown in FIG 2 is outlined is drastically reduced.

6 zeigt ebenso Schritte eines Verfahrens zur Herstellung der Detektionsvorrichtung 2. In einem ersten Schritt S1 wird das Lichtstreuelement 12 auf die Abdeckung 13 geprägt oder geheftet. In einem anderen Schritt S2 werden wenigstens ein Teil der Außenseite 17 der Abdeckung 13 und das Lichtstreuelement 12 mit einem Schutzelement 21 durch Laminierung bedeckt. 6 also shows steps of a method for manufacturing the detection device 2. In In a first step S1, the light diffusing member 12 is embossed or stitched onto the cover 13. In another step S2, at least a part of the outside 17 of the cover 13 and the light diffusing member 12 are covered with a protective member 21 by lamination.

Zusammengefasst ist eine streuende vordere Abdeckung, das heißt die Abdeckung 13, für einen Sender einer Kraftfahrzeuginnenraumüberwachungskamera gezeigt. Der Vorteil der gezeigten Erfindung besteht darin, Nebensprechen zwischen dem Sender, das heißt der Laserlichtquelle 10, und dem Lichtempfänger 11 zu vermeiden, während eine hohe Augensicherheit der Detektionsvorrichtung 2 aufrechterhalten wird. Daher wird eine äußere Oberfläche der Abdeckung 13 in einer Weise technisiert, dass die Außenseite 17 der Abdeckung 13 im Prinzip die Streuung in weiten Winkeln des Lichts, das durch die Laserlichtquelle 10 ausgesendet wird, ermöglicht. In einer ersten Ausführungsform sendet die Laserlichtquelle 10 einen kollimierten Lichtstrahl 18 aus, der vollständig durch die vordere Abdeckung 13 abgelenkt wird. Dies liegt daran, dass die vordere Abdeckung 13 mit einem Lichtstreuelement 12 bedeckt ist. Mit anderen Worten, die technisierte Oberfläche der vorderen Abdeckung ist das Lichtstreuelement 12, das an der Abdeckung 13, präzise an der Außenseite 17 der Abdeckung 13, positioniert ist. Um Augensicherheit der Detektionsvorrichtung 2 sicherzustellen, sollte die Laserlichtquelle 10 in einer Weise technisiert werden, um Augensicherheit sicherzustellen, aber ohne Erreichen des vollständigen Winkelbereichs. Wenn ein Problem an der vorderen Abdeckung, das heißt am Lichtstreuelement 12 an der Abdeckung 13, auftritt, beispielsweise wenn sie beschädigt wird, bleibt daher die Detektionsvorrichtung 2 augensicher. Daher wird eine technisierte Oberfläche vor der Laserlichtquelle 10 positioniert, das heißt das weitere Lichtstreuelement 20 wird zwischen der Laserlichtquelle 10 und der Abdeckung 13 positioniert. Um den maximalen Winkelbereich zu erreichen, wird das Lichtstreuelement 12 an der Abdeckung 13 beibehalten. Dies bedeutet, dass Licht durch sowohl das weitere Lichtstreuelement 20, das heißt die technisierte Oberfläche der Laserlichtquelle 10, als auch das Lichtstreuelement 12 an der Abdeckung 13 gestreut wird.In summary, a diffusing front cover, ie cover 13, for an automotive interior surveillance camera transmitter is shown. The advantage of the invention shown is to avoid crosstalk between the transmitter, i.e. the laser light source 10, and the light receiver 11, while maintaining a high level of eye safety of the detection device 2. Therefore, an outer surface of the cover 13 is engineered in such a manner that the outer surface 17 of the cover 13 allows the light emitted by the laser light source 10 to be diffused at wide angles in principle. In a first embodiment, the laser light source 10 emits a collimated light beam 18 that is completely deflected by the front cover 13 . This is because the front cover 13 is covered with a light diffusing member 12 . In other words, the engineered surface of the front cover is the light diffusing element 12 positioned on the cover 13, precisely on the outside 17 of the cover 13. In order to ensure eye safety of the detection device 2, the laser light source 10 should be engineered in a way to ensure eye safety, but without reaching the full angular range. Therefore, when a problem occurs on the front cover, that is, the light diffusing member 12 on the cover 13, such as when it is damaged, the detecting device 2 remains eye-safe. Therefore, an engineered surface is positioned in front of the laser light source 10, that is, the further light scattering element 20 is positioned between the laser light source 10 and the cover 13. In order to achieve the maximum angular range, the light diffusing element 12 is kept on the cover 13. This means that light is scattered by both the further light scattering element 20, ie the engineered surface of the laser light source 10, and the light scattering element 12 on the cover 13.

Zusammengefasst wird zuerst die vordere Abdeckung in einer Weise technisiert, um das durch den Sender, das heißt die Laserlichtquelle 10, ausgesendete Licht abzulenken. Der Sender ist ein regulärer ohne Streuoberfläche. Dies wird durch Anordnen des Lichtstreuelements 12 auf der Außenseite 17 der Abdeckung 13 erreicht. In einer anderen Ausführungsform wird das ausgesendete Licht in einem augensicheren Winkel durch die Streuoberfläche des Senders selbst gestreut, das heißt durch das weitere Lichtstreuelement 20, das zwischen der Laserlichtquelle 10 und der Abdeckung 13 positioniert ist. Es wird dann erneut durch die Oberfläche der vorderen Abdeckung, das heißt das Lichtstreuelement 12 an der Abdeckung 13, gestreut. Die Streuoberfläche der vorderen Abdeckung, das heißt das Lichtstreuelement 12, kann auf die Außenseite 17 der Abdeckung 13 geprägt werden. Alternativ oder zusätzlich kann es auf die Außenseite 17 der Abdeckung 13, genauer auf die Oberfläche der Außenseite 17, geheftet werden. Um zu vermeiden, dass das Lichtstreuelement 12 beschädigt wird, kann es durch eine andere Schicht, die beispielsweise aus einem transparenten Material besteht, laminiert oder geschützt werden. Das durch die äußere Oberfläche des Schutzelements 21 reflektierte Licht würde wieder durch den Diffusor, das heißt das Lichtstreuelement 12, gestreut werden, was seine Reflexion begrenzt, die das Nebensprechen erzeugt.In summary, the front cover is first engineered in a way to deflect the light emitted by the emitter, i.e., the laser light source 10 . The transmitter is a regular one with no scattering surface. This is achieved by arranging the light diffusing element 12 on the outside 17 of the cover 13 . In another embodiment, the emitted light is scattered at an eye-safe angle by the scattering surface of the emitter itself, i.e. by the further light scattering element 20 positioned between the laser light source 10 and the cover 13. It is then scattered again by the surface of the front cover, that is, the light diffusing member 12 on the cover 13. FIG. The diffusing surface of the front cover, i.e. the light diffusing element 12, can be embossed on the outside 17 of the cover 13. Alternatively or additionally, it may be adhered to the outside 17 of the cover 13, more specifically to the surface of the outside 17. In order to avoid damaging the light diffusing member 12, it may be laminated or protected by another layer made of, for example, a transparent material. The light reflected by the outer surface of the protective element 21 would again be scattered by the diffuser, i.e. the light scattering element 12, limiting its reflection which creates the crosstalk.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

US 2018/0081093 A1 [0004]US 2018/0081093 A1 [0004]
US 2020/0029002 A1 [0005]US 2020/0029002 A1 [0005]

Claims

Detektionsvorrichtung (2) für ein Fahrzeug (1), wobei die Detektionsvorrichtung (2) aufweist - ein Gehäuse (9), das eine Laserlichtquelle (10) und einen separaten Lichtempfänger (11) beinhaltet, wobei die Laserlichtquelle (10) und der Lichtempfänger (11) mit Bezug auf eine Hauptbeleuchtungsrichtung (16) von Licht, das von der Laserlichtquelle (10) ausgesendet wird, quer zueinander angeordnet sind, - eine Abdeckung (13), die sowohl die Laserlichtquelle (10) als auch den Lichtempfänger (11) bedeckt, wobei die Abdeckung (13) wenigstens für das ausgesendete Licht transparent ist, und - ein Lichtstreuelement (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtstreuelement (12) gegenüber der Laserlichtquelle (10) auf einer Außenseite (17) der Abdeckung (13) angeordnet ist, die vom Gehäuse (9) abgewandt ist, so dass eine Einkopplung des ausgesendeten Lichts von der Laserlichtquelle (10) in den Lichtempfänger (11) innerhalb der Detektionsvorrichtung (2), insbesondere eine Ausbreitung des ausgesendeten Lichts quer zur Hauptbeleuchtungsrichtung (16) entlang der Abdeckung (13), wenigstens verringert ist.Detection device (2) for a vehicle (1), the detection device (2) having - a housing (9) which contains a laser light source (10) and a separate light receiver (11), the laser light source (10) and the light receiver ( 11) are arranged transversely to one another with respect to a main illumination direction (16) of light emitted by the laser light source (10), - a cover (13) which covers both the laser light source (10) and the light receiver (11). , wherein the cover (13) is transparent at least for the emitted light, and - a light scattering element (12), characterized in that the light scattering element (12) is arranged opposite the laser light source (10) on an outside (17) of the cover (13). which faces away from the housing (9), so that the emitted light is coupled from the laser light source (10) into the light receiver (11) within the detection device (2), in particular a propagation of the emitted light transversely to the main direction of illumination (16) along the cover (13) is at least reduced.

Detektionsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtstreuelement (12) ein Diffusor, insbesondere ein holographischer Diffusor, ist.Detection device (2) after claim 1 , characterized in that the light-scattering element (12) is a diffuser, in particular a holographic diffuser.

Detektionsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich (23) der Abdeckung (13), der durch das Lichtstreuelement (12) bedeckt ist, wenigstens so groß wie ein Bereich (23) der Abdeckung (13), der durch das ausgesendete Licht beleuchtet wird, ist.Detection device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that an area (23) of the cover (13) which is covered by the light-scattering element (12) is at least as large as an area (23) of the cover (13), illuminated by the emitted light.

Detektionsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtstreuelement (12) dazu eingerichtet ist, einen kollimierten Lichtstrahl (18) des ausgesendeten Lichts zu verbreitern.Detection device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the light scattering element (12) is set up to widen a collimated light beam (18) of the emitted light.

Detektionsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die Laserlichtquelle (10) ausgesendete Licht Infrarotlicht ist.Detection device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the light emitted by the laser light source (10) is infrared light.

Detektionsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserlichtquelle (10) eine Laserdiode und/oder ein oberflächenemittierender Laser mit vertikalem Hohlraum ist.Detection device (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the laser light source (10) is a laser diode and/or a vertical cavity surface emitting laser.

Detektionsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) ein weiteres Lichtstreuelement (20) aufweist, das zwischen der Laserlichtquelle (10) und der Abdeckung (13) angeordnet ist.Detection device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (9) has a further light-scattering element (20) which is arranged between the laser light source (10) and the cover (13).

Detektionsvorrichtung (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Lichtstreuelement (20) dazu eingerichtet ist, das ausgesendete Licht mit Bezug auf die Hauptbeleuchtungsrichtung (16) in Richtung der Abdeckung (13) zu streuen.Detection device (2) after claim 7 , characterized in that the further light scattering element (20) is set up to scatter the emitted light with respect to the main illumination direction (16) in the direction of the cover (13).

Detektionsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) ein Lichtfokussierelement beinhaltet, das zwischen der Laserlichtquelle (10) und der Abdeckung (13) angeordnet ist, wobei das Lichtfokussierelement dazu eingerichtet ist, das ausgesendete Licht auf die Hauptbeleuchtungsrichtung (16) zu fokussieren.Detection device (2) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the housing (9) includes a light focussing element which is arranged between the laser light source (10) and the cover (13), the light focussing element being set up to focus the emitted light on the main illumination direction (16).

Detektionsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtstreuelement (12) auf die Außenseite (17) der Abdeckung (13) geprägt oder geheftet ist.Detection device (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the light-scattering element (12) is embossed or stitched onto the outside (17) of the cover (13).

Detektionsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (17) der Abdeckung (13) und das Lichtstreuelement (12) wenigstens teilweise mit einem Schutzelement (21) bedeckt sind.Detection device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the outside (17) of the cover (13) and the light-scattering element (12) are at least partially covered with a protective element (21).

Detektionsvorrichtung (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (21) eine laminierte Schicht ist.Detection device (2) after claim 11 , characterized in that the protective element (21) is a laminated layer.

Detektionsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) ein opakes Zwischenelement (25) beinhaltet, das zwischen der Laserlichtquelle (10) und dem Lichtempfänger (11) angeordnet ist.Detection device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (9) contains an opaque intermediate element (25) which is arranged between the laser light source (10) and the light receiver (11).

Detektionsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) eine gedruckte Leiterplatte (27) beinhaltet, wobei die Laserlichtquelle (10) mit der gedruckten Leiterplatte (27) elektronisch verbunden ist.Detection device (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the housing (9) contains a printed circuit board (27), the laser light source (10) being electronically connected to the printed circuit board (27).

Fahrzeug (1) mit einer Detektionsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.Vehicle (1) with a detection device (2) according to one of Claims 1 until 14 .