Beleuchtungsvorrichtung für ein Visualisierungssystem eines Kraftfahrzeugs

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Visualisierungssystem, insbesondere für einen optischer Sensor, eines Kraftfahrzeugs, wobei das

Visualisierungssystem zum Erfassen einer vor dem Kraftfahrzeug, vorzugsweise durch einen Benutzer, entstehenden Szene ausgebildet ist, wobei die

Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelle, insbesondere eine Laserlichtquelle, wobei die Lichtquelle auf einer elektrischen Platine angeordnet ist, ein Halteelement zur Anordnung eines optischen Elements, insbesondere einer Linse, welches vor der Lichtquelle angeordnet ist, wobei das optische Element zur Aufweitung eines

Lichtstrahls der Lichtquelle, insbesondere eines Laserstrahls der Laserlichtquelle, ausgebildet ist, umfasst.

Aus dem Stand der Technik ist eine Beleuchtungsvorrichtung bekannt. Die

Beleuchtungsvorrichtung ist für einen optischen Sensor vorgesehen, der Szenen, insbesondere Gestik eines Benutzers, erkennen kann. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine Laserlichtquelle, welche einen Laserstrahl erzeugt, der durch eine in einer Haltevorrichtung angeordnete Linse strahlt. Der Laserstrahl, welcher gefährlich für das menschliche Auge ist, wird durch die Linse aufgeweitet, so dass dieser dann ungefährlich für das menschliche Auge ist. Durch Vibrationen oder aber auch durch einen Verkehrsunfall könnte sich die Linse von der Laserlichtquelle, insbesondere von dem Laserstrahl entfernen, so dass dieser in seiner vollen Intensität in die Umgebung strahlt. Wenn der Laserstrahl den Benutzer ungünstig trifft, insbesondere das Auge des Benutzers trifft, kann dies zu Verletzungen führen.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, die Sicherheit der Beleuchtungsvorrichtung zu verbessern.

Die Aufgabe wird gelöst durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 .

Dabei umfasst das Haltelement einen Überwachungssensor, welcher zur

Veränderung des Lichtstrahls der Lichtquelle und/oder zur Abschaltung der

Lichtquelle ausgebildet ist. Falls es nun zu einem Verkehrsunfall kommt, der eine Verschiebung des Haltelements oder eine Zerstörung des Haltelements verursacht, erkennt dies der Überwachungssensor und die Lichtquelle wird entweder

abgeschaltet oder die Intensität der Lichtquelle wird derart verändert, dass

Verletzungen für einen Benutzer ausgeschlossen sind. Dies kann besonders vorteilhaft sein, wenn die Lichtquelle als Laserlichtquelle ausgebildet ist. Um eine besonders effektive Beleuchtung des Raums zu erzielen, welches von dem

Visualisierungssystems, insbesondere von dem optischen Sensor, erfasst werden soll, wird vorzugsweise eine Laserlichtquelle der Klasse 3a verwendet. Diese

Laserlichtquelle der Klasse 3a ist allerdings gefährlich für den Benutzer,

insbesondere für das Auge des Benutzers, wenn der Laserstrahl dieses trifft. Durch den Überwachungssensor wird in vorteilhafterweise sichergestellt, dass bei einer Verschiebung oder Zerstörung des Halteelements die Laserlichtquelle durch eine der Laserlichtquelle zugeordnete Kraftfahrzeugsteuereinheit auf eine niedrigere Klasse heruntergesteuert wird, die ungefährlich für den Benutzer ist. Alternativ könnte man auch die Laserlichtquelle, vorzugsweise mit Hilfe der Kraftfahrzeugsteuereinheit, vollständig abschalten. Der Überwachungssensor könnte als mechanischer oder als elektrischer oder als elektromechanischer Sensor ausgebildet sein. Hierbei könnte der Überwachungssensor beispielsweise als Piezosensor oder als Drucksensor ausgebildet sein. Im Ergebnis wird durch die erfindungsgemäße

Beleuchtungsvorrichtung die Sicherheit für den Benutzer erhöht.

Nach einer bevorzugten Ausführung der Beleuchtungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Überwachungssensor mit der elektrischen Platine elektrisch und/oder mechanisch verbindbar ist. Durch diese Maßnahme kann eine kompakte Anordnung der Beleuchtungsvorrichtung in kostengünstiger Art und Weise sichergestellt werden. Sehr einfach und kostengünstig kann die Beleuchtungsvorrichtung ausgebildet werden, wenn der Überwachungssensor als elektrischer Leiter, insbesondere als Stromzuleitung, für die Lichtquelle ausgebildet ist, wobei bei einem physischen Bruch des elektrischen Leiters eine Erzeugung des Lichtstrahls durch die Lichtquelle verhinderbar ist. Wenn der Durchmesser des elektrischen Leiters gering ausgebildet ist, beispielsweise im Bereich von 1 mm bis 3mm, ist ein elektrischer Stromfluss gewährleistet und gleichzeitig kann bei Verschiebungen des Haltelements der elektrische Leiter leicht reißen, so dass die Lichtquelle ausgeschaltet wird, oder dadurch ein Signal in der Kraftfahrzeugsteuereinheit erzeugt wird, welches die Lichtquelle auf eine ungefährliche Lichtintensität, insbesondere Laserklasse, heruntersteuert. Daher ist es sehr vorteilhaft, wenn der elektrische Leiter mit der Platine verbunden ist, weil Relativbewegungen zwischen der Platine und dem

Halteelement zu einer Beschädigung des elektrischen Leiters führen können. Die Platine und/oder das Haltelement sind jeweils mittelbar und/oder unmittelbar an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt.

Die Lichtquelle kann sofort abgeschaltet werden, wenn der elektrische Leiter als Stromzuleitung für die Lichtquelle ausgebildet ist. In diesem Fall ist die Stromzufuhr zur Lichtquelle direkt unterbrochen, und die Lichtquelle hört sofort auf zu leuchten. Zusätzlich oder alternativ kann die Sicherheit und Zuverlässigkeit der

Beleuchtungsvorrichtung verbessert werden, wenn der elektrische Leiter mit einer Kraftfahrzeugsteuereinheit verbindbar ist, wobei bei einem physischen Bruch des elektrischen Leiters die Kraftfahrzeugsteuereinheit die Lichtquelle abschaltet.

Die Beleuchtungsvorrichtung kann kompakt und kostengünstig ausgebildet werden, wenn der elektrische Leiter in das Halteelement eingelegt ist oder eingespritzt ist oder aufgedampft ist. Wenn der elektrische Leiter eingespritzt ist, ist dieser geschützt in dem Halteelement angeordnet und eine Beschädigung des elektrischen Leiters kann bei der Montage der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug verhindert werden. Das Einlegen des elektrischen Leiters in das Haltelement ist hingegen einfach für eine Maschine oder einen Werker an einer Montagelinie durchzuführen. Bei einem Defekt des elektrischen Leiters kann dieser leicht ausgetauscht und ersetzt werden. Wenn der elektrische Leiter aufgedampft wird, führt dies zu einer kompakten Baueinheit und es kann in vorteilhafterweise darauf verzichtet werden, Ausnehmungen im Haltelement auszubilden, welche zur Aufnahme des elektrischen Leiters vorgesehen werden müssen.

Damit die Beleuchtungsvorrichtung eine größtmögliche Fläche beleuchten kann und die Lichtquelle für einen Benutzer ungefährlich ist, kann vorgesehen sein, dass das optische Element als diffraktives Element, insbesondere als Beugungsgitter, ausgebildet ist.

Die Beleuchtungsvorrichtung kann vor äußeren Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Staub, Dreck und Flüssigkeit geschützt werden, wenn die Beleuchtungsvorrichtung in eine außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnete Umwelt gerichtet ist oder in einen Fahrgastinnen räum gerichtet ist, wobei die Beleuchtungsvorrichtung von einem Abdeckelement, insbesondere von einem Zierelement, verdeckbar ist.

Sehr kompakt und einfach kann der konstruktive Aufbau der

Beleuchtungsvorrichtung ausgebildet sein, wenn das Abdeckelement als Haltelement ausgebildet ist. Eine zuverlässige Aufnahme der Szene, insbesondere von Bildern und/oder

Bewegungsabläufen, kann sicher und zuverlässig erfasst werden, wenn der optische Sensor als Kamerasystemeinheit, insbesondere als eine Kameraeinheit, ausgebildet ist.

Das optische Element der Beleuchtungsvorrichtung kann sicher und klapperfrei angeordnet werden, wenn das Haltelement ein Gehäuse umfasst, welches

vorzugsweise mit dem Abdeckelement verbindbar ausgebildet ist. Das

Abdeckelement kann zusätzlich zur sicheren Befestigung des optischen Elements dienen.

Sehr kompakt und einfach kann die Konstruktion der Beleuchtungsvorrichtung ausgebildet sein, wenn das Gehäuse mindestens ein Verbindungselement aufweist, welches zur Verbindung mit der Platine ausgebildet ist. Ebenfalls wir die Montage für den Werker erleichtert, weil er lediglich das Gehäuse mit der Platine verbinden muss. Vorzugsweise kann der Werker dann auf stoffschlüssige Verbindungen in

vorteilhafterweise verzichten, wenn die Verbindung zwischen der Platine und

Gehäuse als kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung ausgebildet ist. In diesem Fall könnte eine Klipsverbindung oder auch eine Press-Fit-Verbindung verwendet werden, wenn das Gehäuse mit der Platine verbunden wird.

Sehr sicher kann das optische Element in der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet werden, wenn das Halteelement, insbesondere das Gehäuse, eine Aufnahme für das optische Element aufweist, in welcher es formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig angeordnet ist. Es sollte eine Verschiebung des optischen Elements in der Beleuchtungsvorrichtung verhindert werden, weil ansonsten der Lichtstrahl der Lichtquelle, insbesondere der Laserstrahl der Laserlichtquelle, an dem optischen Element vorbei strahlen könnte, und dadurch der Benutzer gefährdet werden könnte. Deshalb sollte das optische Element in der Aufnahme einklipsbar und/oder einklebbar und/oder einpressbar und/oder einlegbar sein.

Sehr sicher und zuverlässig ist das optische Element in der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet, wenn das optische Element zwischen dem Abdeckelement und dem Gehäuse fest und unverschiebbar, vorzugsweise unlösbar, angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung wird anhand eines

Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Die Figuren zeigen: Figur 1 eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung mit einem transparent dargestellten Gehäuse und Abdeckelement in einer perspektivischen Ansicht,

Figur 2 die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung mit einem transparent dargestellten Gehäuse und Abdeckelement gemäß einer Schnittansicht A-A,

Figur 3 die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung mit einem transparent dargestellten Gehäuse und Abdeckelement in einer Seitenansicht,

Figur 4 die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung mit einem transparent dargestellten Gehäuse und Abdeckelement in einer Ansicht von oben,

Figur 5 die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung mit einem transparent dargestellten Gehäuse und Abdeckelement in einer weiteren Seitansicht,

Figur 6 die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung mit einem transparent dargestellten Gehäuse und Abdeckelement in einer zusätzlichen Seitenansicht,

Figur 7 eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ohne Abdeckelement in einer perspektivischen Ansicht,

Figur 8 die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ohne Abdeckelement gemäß einer Schnittansicht A'-A',

Figur 9 die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ohne Abdeckelement in einer Seitenansicht,

Figur 10 die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ohne Abdeckelement in einer Ansicht von oben,

Figur 1 1 die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ohne Abdeckelement in einer weiteren Seitansicht, und

Figur 12 die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ohne Abdeckelement in einer zusätzlichen Seitenansicht. In den Figuren 1 bis 12 ist eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung 1 für ein nicht näher dargestelltes Visualisierungssystem, insbesondere für einen optischen Sensor, für ein Kraftfahrzeug gezeigt. Das Visualisierungssystem und die

Beleuchtungsvorrichtung 1 sind mittels einer fahrzeugseitigen

Kraftfahrzeugsteuereinheit miteinander logisch verbunden. Das

Visualisierungssystem dient zum Erfassen einer vor dem Kraftfahrzeug,

vorzugsweise durch einen Benutzer, entstehenden Szene, wobei die Szene als Gestik eines Benutzers ausgebildet sein kann. Dabei kann die Gestik beispielsweise als Entriegelungsbefehl oder als Verriegelungsbefehl eines

Kraftfahrzeugschließsystems des Kraftfahrzeugs ausgestaltet sein, wobei die erfasste Gestik und der daraus resultierende Entriegelungsbefehl bzw.

Verriegelungsbefehl des Benutzers durch die Kraftfahrzeugsteuereinheit ausgewertet und/oder ausgeführt werden. Das Visualisierungssystem und die

Beleuchtungsvorrichtung 1 können daher mit einem Kraftfahrzeugschließsystem verbindbar sein.

Die Beleuchtungsvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches im vorliegenden Fall durch ein Abdeckelement 3 verdeckt wird. Zur besseren Beschreibung der Erfindung sind das Gehäuse 2 und das Abdeckelement 3 in den Figuren 1 bis 6 transparent dargestellt. Ferner umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 1 eine nicht näher dargestellte Lichtquelle, vorzugsweise eine Laserlichtquelle, wobei die

Lichtquelle auf einer nicht näher visualisierten Platine angeordnet ist, welche sich unterhalb des Gehäuses 2 befindet. Um die Platine mit dem Gehäuse 2 sicher und zuverlässig formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig zu verbinden, sind an dem Gehäuse 2 drei, vorzugsweise als Stiftelemente ausgebildete Verbindungselemente 4, 5, 6 angeordnet. Dabei kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Verbindungselemente 4, 5, 6 in die Platine hineingesteckt werden können oder verklipst werden können. Aber auch eine Verschweißung oder Verklebung der Verbindungselemente 4, 5, 6 mit der Platine ist denkbar. Ferner weist das Gehäuse 2 noch drei weitere Verbindungselemente 7, 8, 9 auf, die zur

Verbindung mit dem Abdeckelement 3 ausgebildet sind. Das Abdeckelement 3 wird über die hier vorzugsweise als Stiftelemente ausgebildeten Verbindungselemente 7, 8, 9 mit dem Gehäuse 2 verbunden. Dabei kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Verbindungselemente 7, 8, 9 in entsprechende Öffnungen des

Abdeckelements 3 hineingesteckt werden können oder verklipst werden können. Aber auch eine Verschweißung der Verbindungselemente 7, 8, 9 mit dem Abdeckelement 3 ist denkbar.

Das Gehäuse 2 und/oder das Abdeckelement 3 sind hier als Halteelement für ein, insbesondere als Linse ausgebildetes optisches Element 10 ausgestaltet. Das optische Element 10 ist selbst als diffraktives Element, insbesondere als

Beugungsgitter ausgebildet. Das optische Element 10 ist vor der Lichtquelle angeordnet und dient zur Aufweitung eines Lichtstrahls der Lichtquelle, insbesondere eines Laserstrahls der Laserlichtquelle. Der optische Sensor ist bei dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kamerasystemeinheit ausgestaltet, welcher zur Aufnahme und visuellen Erfassung von Szenen, insbesondere Gestik eines

Benutzers, dient.

Das Halteelement, welches hier im vorliegenden Fall als Gehäuse 2 und/oder als Abdeckelement 3 ausgebildet ist, umfasst einen Überwachungssensor 1 1 . Der Überwachungssensor 1 1 ist dazu ausgebildet, eine Veränderung des durch die Lichtquelle, vorzugsweise der Laserlichtquelle, erzeugten Lichtstrahl, insbesondere Laserstrahls, herbeizuführen und/oder eine Abschaltung der Lichtquelle,

insbesondere der Laserlichtquelle, zu bewirken. Des Weiteren ist der

Überwachungssensor 1 1 mit der elektrischen Platine elektrisch und/oder mechanisch verbunden.

Der Überwachungssensor 1 1 ist hier als elektrischer Leiter 12, insbesondere als Stromzuleitung, für die Lichtquelle ausgebildet, wobei bei einem physischen Bruch des elektrischen Leiters 12 eine Erzeugung des Lichtstrahls durch die Lichtquelle verhinderbar ist. Dazu ist der elektrische Leiter 12 in das Haltelement, insbesondere in das Gehäuse 2 eingelegt. Der elektrische Leiter 12 kann bei der Montage des Gehäuses 2 auf der Platine direkt mit dieser 12 verbunden werden. Dazu wird der vorzugsweise aus einem Draht ausgebildete elektrische Leiter 12 durch eine erste Öffnung 13 und eine zweite Öffnung 14, welche jeweils am Gehäuse 2 angeordnet sind, aus dem Gehäuse 2 nach unten in Richtung der Platine herausgeführt. Die Öffnungen 13, 14 dienen daher sogleich auch als ein Mittel zum sicheren Halten des elektrischen Leiters 12, insbesondere des Drahts. Das Abdeckelement 3 sorgt für einen weiteren sicheren Halt des elektrischen Leiters 12, wenn dieses mit dem Gehäuse 2 verbunden wird. Es kann sich als besonders vorteilhaft herausstellen, wenn der elektrische Leiter 12 als Stromzuleitung für die Lichtquelle ausgebildet ist. Wenn der elektrische Leiter 12 beschädigt wird, und insbesondere durch einen Verkehrsunfall des Kraftfahrzeugs getrennt wird, wird die Lichtquelle sofort abgeschaltet, weil der Stromkreis der Lichtquelle unterbrochen ist. Daher kann es Sinn machen, dass der elektrische Leiter 12 mit einer nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugsteuereinheit verbunden ist, wobei bei dem physischen Bruch des elektrischen Leiters 12 die Kraftfahrzeugsteuereinheit die Lichtquelle zusätzlich oder alternativ abschalten kann.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse 2 und/oder das

Abdeckelement 3, welches als Haltelement für das optische Element ausgebildet sein können, eine Aufnahme aufweist, die zur formschlüssigen und/oder

kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Anordnung für das optische Element 10 dient. Im vorliegenden Fall ist das optische Element 10 in das Gehäuse 2 eingelegt und befindet sich überhalb der Lichtquelle. Zusätzlich wird das optische Element 10 noch durch das Abdeckelement 3 verdeckt, und vorzugsweise gehalten. Alternativ oder zusätzlich könnte das optische Element 10 in der Aufnahme eingeklipst und/oder eingeklebt und/oder eingepresst und/oder eingelegt werden. Im Ergebnis ist hier das optische Element 10 zwischen dem Abdeckelement 3 und dem Gehäuse 2 fest und unverschiebbar, vorzugsweise unlösbar, angeordnet, so dass auch

Erschütterungen während der Fahrt des Kraftfahrzeugs eine Bewegung des optischen Elements 10 relativ zu der Lichtquelle verhindert werden.

Die Beleuchtungsvorrichtung 1 kann in eine außerhalb des Kraftfahrzeugs

angeordnete Umwelt gerichtet sein oder in einen Fahrgastinnenraum gerichtet sein, Die Beleuchtungsvorrichtung 1 kann von dem Abdeckelement 3, insbesondere von einem Zierelement, verdeckt sein. So ist es vorstellbar, dass das Abdeckelement 3 zumindest teilweise als ein Zierelement der B-Säule ausgebildet ist.

Die Platine und/oder das Haltelement sind jeweils mittelbar und/oder unmittelbar an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt.

Alternative Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung sind möglich, so dass der Überwachungssensor auch als Drucksensor, insbesondere Piezo-Sensor, als optisches Sensorelement, oder auch als kapazitiver Sensor ausgebildet sein kann. Ebenfalls ist es denkbar, dass der elektrischer Leiter 12 in das Haltelement, insbesondere in das Gehäuse und/oder in das Abdeckelement 3 eingespritzt oder aufgedampft ist. Dann könnte man gegebenenfalls auf das

Abdeckelement 3 verzichten. Bezugszeichenliste

1 Beleuchtungsvorrichtung

2 Gehäuse

3 Abdeckelement

4 erstes Verbindungselement

5 zweites Verbindungselement

6 drittes Verbindungselement

7 viertes Verbindungselement

8 fünftes Verbindungselement

9 sechstes Verbindungselement

10 optisches Element

1 1 Überwachungssensor

12 elektrischer Leiter

13 erste Öffnung

14 zweite Öffnung