本发明专利技术涉及一种用于显示信号光和检测环境的装置(2)，所述装置具有用于随时间调制地发射第一光谱范围的可见光(7a)的第一光源(3a)以及用于发射第二光谱范围的不可见光(7b)的光源(3b)。发光面(8)设计用于散射式地反射和/或散射式地透射第一光谱范围的光。材料层(8a、8b、8d)对于第二光谱范围的光是透明的或者几乎镜面反射式地反射第二光谱范围的光。所述装置(2)的转向单元(4)将第一光源(3a)的光转向到发光面(8)上并且将第二光源(3b)的光转向到材料层(8a、8b、8d)上。所述材料层(8a、8b、8d)关于转向单元(4)布置为，使得被转向到材料层的不可见光(7b)出射到所述装置(2)的周围环境中以检测环境。围环境中以检测环境。围环境中以检测环境。
【技术实现步骤摘要】
借助共同的装置显示信号光和检测环境
[0001]本专利技术涉及一种用于显示信号光和检测环境的装置以及相应的用于显示信号光和检测环境的方法以及机动车。
技术介绍
[0002]部分或者完全自动的驾驶功能以及自主驾驶越来越重要。为了实现这些功能必要的是，在机动车中集成多个传感器系统并且必要时冗余地设置这些传感器系统，以便确保故障安全性。尤其是激光雷达系统与之相关地特别重要，然而通常是较大的成本因素。
[0003]此外提出的问题是，激光雷达系统布置在机动车之中或者之上的哪些位置。激光雷达系统部分地在外部可见地安装在车辆的顶部或者车身上。然而这由于美学和空气动力学的原因是不利的。然而，在不同的车辆、例如敞篷货车或者轻型货车中，用于传感器系统、如激光雷达系统的能够遮盖地安装它们的结构空间是有限的。这尤其在后部的车辆区域中适用。另一方面，对于机动车通常规定，设置用于显示信号光的确定的装置、例如尾灯。对于这些装置同样必须设置相应的结构空间。
[0004]在专利文献WO 2020/025089 A1中描述了一种具有激光雷达模块的车辆探照灯。在此，借助具有波长相关的折射率的光导引元件以相同的位置空间角发射可见光和紫外线或者红外线。由此，一方面实现了激光雷达测量并且另一方面实现了前部车辆环境的照明。
技术实现思路
[0005]在此背景下，本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种能够以共同的装置检测环境和显示信号光的改进的方案，从而可以节省结构空间和成本。
[0006]该技术问题按本专利技术通过用于显示信号光和检测环境的装置以及相应的用于显示信号光和检测环境的方法以及机动车解决。
[0007]改进的方案基于的构思是，设置共同的转向单元，所述转向单元一方面将随时间调制的可见光转向到将这种光散射的发光面上，并且另一方面将不可见光转向到材料层上，所述材料层可以使得不可见光基本上无散射式地从所述装置出射。
[0008]按照改进的方案提供一种用于显示信号光和检测环境的装置。所述装置具有第一光源和第二光源，所述第一光源设置用于发射第一光谱范围的可见光，所述第二光源设置用于发射第二光谱范围的不可见光。所述装置具有发光面，所述发光面设计用于散射式地反射和/或散射式地透射所述第一光谱范围的光。所述装置具有材料层，所述材料层对于第二光谱范围的光至少几乎是透明的或者设计用于至少几乎镜面反射式地反射所述第二光谱范围的光。所述装置具有转向单元，所述转向单元尤其关于第一光源和第二光源布置和设置用于，尤其通过所述装置的控制单元控制地，将由所述第一光源发射的可见光转向到所述发光面上并且将由所述第二光源发射的不可见光转向到所述材料层上。所述材料层在此关于所述转向单元和所述第二光源布置为，使得被转向到所述材料层上的不可见光从所述装置出射到所述装置的周围环境中以检测环境。所述控制单元设置用于，这样控制所述
第一光源，使得所述第一光源随时间调制地发射所述可见光，以便根据通过所述转向单元转向到所述发光面上的可见光在所述发光面上显示光信号。
[0009]可见光在此及以下可以理解为具有380nm至780nm的波长的电磁辐射。不可见光可以理解为紫外线或者红外线，例如具有100nm至380nm的波长的或者780nm至50μm的波长的电磁辐射。
[0010]所述不可见光优选是具有780nm至3μm的范围内、即近红外范围内的波长的、尤其是具有780nm至2μm的范围内的波长的红外线。此外优选的是，不可见光的波长还大于或者等于850nm，这能够更容易地与可见的红色光分隔开。
[0011]由第一或者第二光源发射的可见光或者不可见光例如可以脉冲式地或者随时间调制地发射。
[0012]发光面设计用于散射式地反射或者透射第一光谱范围的光的状态尤其描述发光面的材料特性或者结构特性，而与光是否实际由第一光源发射无关。同样地，材料层对于第二光谱范围的光至少几乎是透明的或者几乎镜面反射式地反射所述第二光谱范围的光的状态描述材料层的材料特性或者结构特性，而与光是否实际由第二光源发射无关。
[0013]如果以下准确地指的是具体地由第一光源或者第二光源发射或者发射过的光，则称为“被发射的”可见光或者不可见光等。
[0014]材料层可以根据所述装置的实施方式包含在发光面中或者与发光面单独地设计。作为发光面的部分，材料层例如可以设计用于散射式地反射和/或散射式地透射第一光谱范围的光。备选地，为此可以设置发光面的其它材料层和/或所述其它材料层可以与所述材料层结合地实现散射式地反射和/或散射式地透射第一光谱范围的光。
[0015]换而言之，所述发光面设计用于散射式地反射和/或散射式地透射所述第一光谱范围的光可以表示为，发光面包含用于第一光谱范围的光的光学的扩散器元件。在此，材料层可以与扩散器元件相应地设计或者与扩散器元件单独地设计。
[0016]关于波长范围或者光谱范围的透明度在此及以下可以理解为至少在确定的入射角范围中基本上完全透射具有在此波长范围中的波长的光的材料特性，其中，透射的光在宏观层面上遵循斯涅尔折射定律。换而言之，如果材料层对于第二光谱范围的光至少几乎是透明的，则材料层的透射率对于第二光谱范围的光至少在确定的入射角范围中至少几乎等于1，并且所述光遵循斯涅尔折射定律。透射率在此例如可以大于或者等于0.9，例如大于或者等于0.95，优选大于或者等于0.99。
[0017]如果材料层设计用于几乎镜面反射式地反射所述第二光谱范围的光，则这可以理解为，第二光谱范围的光的由材料层反射的份额在宏观层面上遵循反射定律，按照所述反射定律，出射角等于入射角。优选地，入射光的大部分在此也通过材料层反射，因此反射率至少在确定的入射角范围中大于或者等于0.5，优选大于或者等于0.8，例如大于或者等于0.9。
[0018]发光面设计用于散射式地反射或者散射式地透射第一光谱范围的光尤其可以理解为，所述反射定律或者斯涅尔折射定律对于第一光谱范围的光在宏观层面上在此不适用。这例如可以适用于半透明的、不透明的材料。在此需要注意的是，对于散射的透射的特性，发光面和相应的材料层或者其它材料层的厚度可能是重要的。因此具有处于几μm的范围内或者更少μm的范围内的厚度的材料可以对于第一光谱范围的光是半透明的，尽管在明
显更大的厚度中对于相同的光可能是不透明的。如果将这些材料用于发光面，则相应的厚度可以根据所使用的材料和具体的第一光谱范围相应地选择。
[0019]控制单元尤其设计用于，也控制第二光源用于发射不可见光，例如用于随时间调制地发射或者脉冲式地发射不可见光。
[0020]此外，控制装置例如也可以控制转向单元，以便受控地将被发射的可见光或者被发射的不可见光转向到发光面或者材料层上。
[0021]所述不可见光由材料层从所述装置出射、即发射到所述装置的周围环境中，所述不可见光可以在该处被周围环境中的对象部分地反射。被反射的份额可以往回地朝所述装置的方向投射并且由探测器单元探测，以便执行环境检测。
[0022]光信号在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于显示信号光和检测环境的装置，其特征在于，所述装置(2)
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具有第一光源(3a)和第二光源(3b)，所述第一光源(3a)设置用于发射第一光谱范围的可见光(7a)，所述第二光源(3b)设置用于发射第二光谱范围的不可见光(7b)；
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具有发光面(8)，所述发光面(8)设计用于散射式地反射和/或散射式地透射所述第一光谱范围的光；
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具有材料层(8a、8b、8d)，所述材料层对于第二光谱范围的光至少几乎是透明的或者设计用于至少几乎镜面反射式地反射所述第二光谱范围的光；
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具有转向单元(4)，所述转向单元布置和设置用于，将由所述第一光源(3a)发射的可见光(7a)转向到所述发光面(8)上并且将由所述第二光源(3b)发射的不可见光(7b)转向到所述材料层(8a、8b、8d)上，其中，所述材料层(8a、8b、8d)关于所述转向单元(4)和所述第二光源(3b)布置为，使得被转向到所述材料层(8a、8b、8d)上的不可见光(7b)出射到所述装置(2)的周围环境中以检测环境；并且
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具有控制单元(5)，所述控制单元设置用于，控制所述第一光源(3a)以随时间调制地发射所述可见光(7a)，以便根据通过所述转向单元(4)转向到所述发光面(8)上的可见光(7a)在所述发光面(8)上显示光信号。2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置(2)具有光导引装置(6)，所述光导引装置布置在第一光源(3a)与转向单元(4)之间以及第二光源(3b)与转向单元(4)之间，以便将由所述第一光源(3a)发射的可见光(7a)和由所述第二光源(3b)发射的不可见光(7b)导引到共同的光路上。3.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置(2)具有探测器单元，所述探测器单元设计用于探测第二光谱范围的光并且基于所探测的光产生至少一个用于检测环境的探测器信号。4.按权利要求3所述的装置，其特征在于，所述转向单元(4)关于所述探测器单元布置，用于将出射的不可见光(7b)的在周围环境中反射的份额转向到探测器单元的激活的表面上。5.按前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述第一光源(3a)包含至少一个第一激光二极管，并且所述第二光源(3b)包含至少一个第二激光二极管。6.按前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述第一光谱范围处于380nm至780nm的波长范围内，例如处于570nm至780nm的波长范围内，尤其处于640nm至780nm的波长范围内。7.按前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，
所述第二光谱范围处于800nm至3μm的波长范围内，例如处于1μm至3μm的波长范围内或者1.2μm至3μm的波长范围内或者2μm至3μ...
【专利技术属性】
技术研发人员：E蒂森，R达诺夫，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：
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