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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichterkennungsvorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Lichterkennungsvorrichtung, die in der Lage ist, Umgebungslicht um ein Fahrzeug herum und an einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs haftende Regentropfen zu erkennen. Eine Lichterkennungsvorrichtung, die in der Lage ist, Umgebungslicht um ein Fahrzeug herum zu erkennen, ist bekannt. Weiterhin ist eine Lichterkennungsvorrichtung bekannt, die in der Lage ist, darüber hinaus Regentropfen auf einer Windschutzscheibe zu erkennen. Zur Erkennung der Regentropfen weist diese Lichterkennungsvorrichtung ein Licht emittierendes Element zur Abgabe von Infrarotlicht und ein Licht empfangendes Element zum Empfang des von dem Licht emittierenden Element abgegebenen Infrarotlichts auf, das an einer Grenzfläche zwischen der Windschutzscheibe und dem Äußeren des Fahrzeugs reflektiert wird (siehe beispielsweise
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29 807 A ).
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Bei einer vierten Ausführungsform der genannten
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29 807 A befinden sich zwischen der Windschutzscheibe und zwei Licht empfangenden Elementen (als erstes Licht empfangendes Element und zweites Licht empfangendes Element bezeichnet) ein transparentes Bauteil und ein schwarzes Bauteil, sodass das Umgebungslicht, welches das transparente Bauteil durchtritt, von dem ersten Licht empfangenden Element empfangen wird und das Infrarotlicht, welches das schwarze Bauteil durchtritt, von dem zweiten Licht empfangenden Element empfangen wird. Mit dieser Ausgestaltung blockiert das schwarze Bauteil das im Umgebungslicht enthaltene sichtbare Licht und verhindert, dass sichtbares Licht das zweite Licht empfangende Element erreicht. Auf diese Weise wird die Regentropfenerkennungsgenauigkeit mittels des zweiten Licht empfangenden Elements verbessert.
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Da die
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29 807 A beschreibt, dass „das transparente Bauteil und das schwarze Bauteil durch einen Doppelfarbguss gebildet werden, sodass das transparente Bauteil und das schwarze Bauteil fest aneinander haften und keine Luftschicht oder dergleichen zwischen dem transparenten Bauteil und dem schwarzen Bauteil gebildet wird“, ist es denkbar, dass eine Verbindungsfläche oder Grenzfläche zwischen dem transparenten Bauteil und dem schwarzen Bauteil aufschmilzt und eine Grenzflächenvermischung stattfindet und das Aufschmelzen der Bauteile somit eine Farbausblutung im Nahbereich der Grenzfläche verursacht. Dieses Aus- oder Einbluten kann die optischen Pfade von Umgebungslicht und Infrarotlicht im transparenten Bauteil und im schwarzen Bauteil stören und kann die Umgebungslichterkennungsgenauigkeit des ersten Licht empfangenden Elements und die Regentropfenerkennungsgenauigkeit des zweiten Licht empfangenden Elements verschlechtern. Wenn das transparente Bauteil und das schwarze Bauteil durch einen Doppelfarbguss gebildet werden, wobei das Einbluten von Farbe im Bereich der Grenzfläche verringert oder unterbunden sein soll, macht dies eine hochspezialisierte Fertigungstechnik nötig. Dies wiederum hebt die Herstellungskosten an.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieses Problems gemacht. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lichterkennungsvorrichtung zu schaffen, welche einfach herzustellen ist und die genaue Erkennung von Umgebungslicht um ein Fahrzeug herum, sowie von Regentropfen an einer Windschutzscheibe oder einer Fahrzeugverglasung allgemein verbessern kann.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Lichterkennungsvorrichtung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine erfindungsgemäße Lichterkennungsvorrichtung ein Gehäuse, ein erstes Lichtleitbauteil, ein erstes Licht empfangendes Element, ein Licht emittierendes Element, ein zweites Lichtleitbauteil und ein zweites Licht empfangendes Element auf. Das Gehäuse ist an einer Fahrzeugverglasung, insbesondere einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs anbringbar. Das erste Lichtleitbauteil ist in dem Gehäuse so angeordnet, dass Umgebungslicht um das Fahrzeug herum, welches über die Windschutzscheibe eingefallen ist, auf das erste Lichtleitbauteil trifft. Das erste Licht empfangende Element ist in dem Gehäuse angeordnet, um das Umgebungslicht zu empfangen, welches über das erste Lichtleitbauteil übertragen wurde. Das erste Licht empfangende Element gibt ein erstes Signal ab, welches abhängig von der Intensität des empfangenen Umgebungslichts ist. Das Licht emittierende Element ist in dem Gehäuse angeordnet und in der Lage, ein Emissionslicht abzugeben. Das zweite Lichtleitbauteil ist eingefärbt, um Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich zumindest stark abzuschwächen, bevorzugt völlig abzublocken und ist in dem Gehäuse angeordnet, sodass, wenn das Gehäuse an der Windschutzscheibe angebracht ist, das zweite Lichtleitbauteil zwischen dem Licht emittierenden Element und der Windschutzscheibe liegt. Das Emissionslicht, das vom Licht emittierenden Element abgegeben worden ist, über das zweite Lichtleitbauteil übertragen worden ist und dann an einer Grenzfläche zwischen der Windschutzscheibe und dem Äu-ßeren des Fahrzeugs reflektiert worden ist, fällt auf das zweite Lichtleitbauteil. Das zweite Licht empfangende Element ist in dem Gehäuse angeordnet, um das Emissionslicht zu empfangen, welches an der Grenzfläche reflektiert worden ist und über das zweite Lichtleitbauteil übertragen worden ist und gibt ein zweites Signal ab, das von der Intensität des empfangenen Emissionslicht abhängt. Das erste Lichtleitbauteil hat eine Kontaktfläche für einen Kontakt mit dem zweiten Lichtleitbauteil. Das erste Lichtleitbauteil hat weiterhin einen ersten Verschmelzungs- oder Verschweißungsabschnitt, der ein vorspringender Abschnitt ist, der an einer Stelle liegt, welche nicht die Kontaktfläche ist. Das zweite Lichtleitbauteil hat einen zweiten Verschmelzungs- oder Verschweißungsabschnitt, der ein vorspringender Abschnitt ist, der (lage- oder anordnungsmäßig) entsprechend dem ersten Verschweißungsabschnitt angeordnet ist. Das erste Lichtleitbauteil und das zweite Lichtleitbauteil werden so zusammengefügt oder integriert, dass, während das erste Lichtleitbauteil und das zweite Lichtleitbauteil miteinander an der Kontaktfläche in Anlage sind, der erste Verschweißungsabschnitt und der zweite Verschweißungsabschnitt wärmeverschweißt werden.
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Mit der obigen Lichterkennungsvorrichtung ist es möglich, Umgebungslicht auf der Grundlage eines Werts des ersten Signals zu erkennen, das von dem ersten Licht empfangenden Element ausgegeben wird und es ist möglich, Regentropfen an der Windschutzscheibe auf der Grundlage eines Werts des zweiten Signals zu erkennen, das vom zweiten Licht empfangenden Element ausgegeben wird. Wenn das Licht emittierende Element beispielsweise Infrarotlicht als Emissionslicht abgibt und wenn das zweite Lichtleitbauteil so eingefärbt ist, dass beispielsweise sichtbares Licht zumindest stark abgeschwächt, bevorzugt völlig abgeblockt oder abgeschirmt wird, kann das zweite Lichtleitbauteil das sichtbare Licht derart abschirmen, dass das sichtbare Licht, welches im Umgebungslicht enthalten ist, das zweite Licht empfangende Element nicht erreicht. Damit ist es möglich, die Regentropfenerkennungsgenauigkeit durch das zweite Licht empfangende Element zu verbessern.
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Da weiterhin bei der erfindungsgemäßen Lichterkennungsvorrichtung nur der erste Verschweißungsabschnitt und der zweite Verschweißungsabschnitt miteinander verschweißt werden, wird kein Einbluten oder keine Grenzflächenvermischung im Bereich der Kontaktfläche zwischen dem ersten Lichtleitbauteil und dem zweiten Lichtleitbauteil erzeugt. Damit wird ein optischer Pfad für das Umgebungslicht im ersten Lichtleitbauteil und ein optischer Pfad für das Emissionslicht (das vom Licht emittierenden Element abgegeben wird) in dem zweiten Lichtleitbauteil nicht blockiert oder gestört. Damit ist es möglich, die Umgebungslichterkennungsgenauigkeit durch das erste Licht empfangende Element und die Regentropfenerkennungsgenauigkeit durch das zweite Licht empfangende Element zu verbessern. Da es weiterhin möglich ist, das erste Lichtleitbauteil und das zweite Lichtleitbauteil durch einfaches Wärme- oder Hitzeverschweißen des ersten Schweißabschnittes und des zweiten Schweißabschnittes zusammenzufügen oder miteinander zu verbinden, ist es möglich, die Herstellung der Lichterkennungsvorrichtung zu erleichtern.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand der Zeichnung.
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Es zeigt:
- 1 in Schnittdarstellung eine Lichterkennungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 2 die Lichterkennungsvorrichtung in Richtung „II“ in 1 gesehen;
- 3A eine perspektivische Darstellung eines ersten Lichtleitbauteils und eines zweiten Lichtleitbauteils in der Lichterkennungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, bevor das erste Lichtleitbauteil und das zweite Lichtleitbauteil miteinander verschweißt werden;
- 3B eine schematische Schnittdarstellung durch das erste Lichtleitbauteil und das zweite Lichtleitbauteil von 3A entlang Linie IIIB-IIIB in 3A;
- 3C eine 3B entsprechende Schnittdarstellung von erstem Lichtleitbauteil und zweitem Lichtleitbauteil der ersten Ausführungsform, nachdem die beiden Lichtleitbauteile miteinander verschweißt worden sind;
- 4A eine perspektivische Darstellung eines ersten Lichtleitbauteils, eines zweiten Lichtleitbauteils und einer Platine der Lichterkennungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform bevor erstes Lichtleitbauteil und zweites Lichtleitbauteil miteinander verschweißt werden;
- 4B eine schematische Schnittdarstellung durch erstes Lichtleitbauteil und zweites Lichtleitbauteil von 4A entlang Linie IVB-IVB in 4A; und
- 4C eine 4B entsprechende Darstellung der beiden Lichtleitbauteile, nachdem die beiden Lichtleitbauteile miteinander verschweißt worden sind.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, wobei in den einzelnen Figuren der Zeichnung gleiche Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Teile oder Abschnitte bezeichnen.
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<Erste Ausführungsform>
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Eine Lichterkennungsvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform ist in den 1 bis 3C dargestellt. Die Lichterkennungsvorrichtung 10 ist an einer Verglasung, insbesondere einer Windschutzscheibe 1 eines Fahrzeugs anbringbar. Die Windschutzscheibe 1 ist demnach die Vorderverglasung, die bezüglich Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach vorne weist. Insbesondere ist die Lichterkennungsvorrichtung 10 in einem oberen Bereich der Windschutzscheibe 1 angebracht, sodass die Lichterkennungsvorrichtung 10 innerhalb des Scheibenwischer-Arbeitsbereichs liegt, jedoch den Blick des Fahrers nicht behindert. 1 zeigt, wie die Lichterkennungsvorrichtung 10 an der Windschutzscheibe 1 angebracht ist.
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Wie in 1 gezeigt, weist die Lichterkennungsvorrichtung 10 ein Gehäuse 20, ein erstes Lichtleitbauteil 30, erste Licht empfangende Elemente 40 und 42, ein Licht emittierendes Element 50, ein zweites Lichtleitbauteil 60 und ein zweites Licht empfangendes Element 70 auf. Die Lichterkennungsvorrichtung 10 erkennt Umgebungslicht um das Fahrzeug herum und kann z.B. in Verbindung mit der Steuerung für Ein- und Ausschaltvorgänge der Fahrzeugscheinwerfer verwendet werden. Die Lichterkennungsvorrichtung 10 erkennt weiterhin die Menge von Regentropfen an der Windschutzscheibe 1 und kann z.B. in Verbindung mit der Steuerung der Scheibenwischerbetriebszustände verwendet werden. Das Gehäuse 20 ist aus einem Licht blockierenden Material, beispielsweise einem Kunststoff oder Kunstharz und ist im Wesentlichen rechteckig/schachtelförmig. Das Gehäuse 20 ist aufgebaut aus einem Gehäusekörper 21 und einer Abdeckung 22. Der Gehäusekörper 21 hat die Form einer Schachtel mit einem Boden. Die Abdeckung 22 hat Plattenform. Die Abdeckung 22 deckt einen Endabschnitt des Gehäusekörpers 21 ab, sodass der Endabschnitt gegenüber dem Boden des Gehäusekörpers 21 von der Abdeckung 22 bedeckt ist. Eine Halterung oder Klammer 2 ist an dem Gehäuse 20 angebracht, sodass die Halterung 2 und die Abdeckung 22 auf der gleichen Seite des Gehäuses 20 liegen. Das Gehäuse 20 ist an der Fahrgastinnenraumseite der Windschutzscheibe 1 unter Verwendung eines Klebers 3 mit Hilfe der Halterung 2 befestigt.
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Zum Zwecke der Darstellung sei in 1 ein XYZ-Raum durch eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse definiert. Hierbei ist die X-Achse parallel zu einer Vorwärts/- Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs. Die Y-Achse ist parallel zu einer Links/Rechts-Richtung des Fahrzeugs. Die Z-Achse ist parallel zu einer Hochachse des Fahrzeugs. Das heißt, eine XY-Ebene verläuft parallel zum Fahrzeug (d.h. einer Bodenoberfläche) und die Z-Achse verläuft parallel zu einer Vertikalrichtung.
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Das Gehäuse 20 hat eine Öffnung 23 zwischen dem Gehäusekörper 21 und der Abdeckung 22. Die Windschutzscheibe 1, an der das Gehäuse 20 angebracht ist, hat einen Neigungswinkel θ1 bezüglich der X-Achse (d.h. bezüglich einer horizontalen Ebene). Wenn die Lichterkennungsvorrichtung 10 an der Windschutzscheibe 1 angebracht ist, kann Umgebungslicht um das Fahrzeug herum nach einem Durchtritt durch die Windschutzscheibe 1 über die Öffnung 23 in das Gehäuse 20 eintreten.
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Das erste Lichtleitbauteil 30 ist in dem Gehäuse 20 aufgenommen und liegt in der Nähe der Öffnung 23. Das erste Lichtleitbauteil 30 ist beispielsweise aus einem Harz (z.B. Polycarbonat oder dergleichen), einem geeigneten Glas oder dergleichen. Das erste Lichtleitbauteil 30 ist lichtdurchlässig. Das erste Lichtleitbauteil 30 weist eine Eintrittsfläche 31 und eine Austrittsfläche 32 auf. Die Eintrittsfläche 31 liegt an der Öffnung 23. Licht 6 mit einer bestimmten Richtung, wobei das Licht 6 ein Bestandteil des durch die Windschutzscheibe 1 tretenden Umgebungslichts ist, fällt auf die Eintrittsfläche 31. Hierbei ist die bestimmte Richtung eine Richtung von einer Vorderseite des Fahrzeugs in das Innere des Fahrzeugs hinein. Das heißt, das Licht 6, das aus der bestimmten Richtung kommt, kommt aus Richtung Vorderseite des Fahrzeugs und verläuft in einer Richtung parallel zur X-Achse. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung sei Licht 6, das aus der bestimmten Richtung kommt bzw. entlang der bestimmten Richtung verläuft, auch als Vorderseitenlicht 6 bezeichnet. Das Vorderseitenlicht 6, das auf die Eintrittsfläche 31 fällt, wird durch das Innere des ersten Lichtleitbauteils 30 übertragen und tritt an der Austrittsfläche 32 aus.
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Das erste Lichtleitbauteil 30 hat eine weitere Eintrittsfläche 33 und eine weitere Austrittsfläche 34 zusätzlich zu der Eintrittsfläche 31 und der Austrittsfläche 32. Ein von oben kommendes Licht („Oberseitenlicht“) 7, welches eine weitere Komponente des durch die Windschutzscheibe 1 eintretenden Umgebungslichts ist, fällt auf die Eintrittsfläche 33. Das „Oberseitenlicht“ 7 ist Licht, das von einer Oberseite des Fahrzeugs in das Fahrzeug eintritt und in einer Richtung parallel zur Z-Achse verläuft. Wenn das Oberseitenlicht 7 auf die Eintrittsfläche 33 fällt, ändert das Oberseitenlicht 7 seinen optischen Pfad durch eine Totalinnenreflexion an einer Grenze zwischen Außenseite und Innenseite des ersten Lichtleitbauteils 30. Das Oberseitenlicht 7, das an der Grenzfläche des ersten Lichtleitbauteils 30 reflektiert wird, tritt aus der Austrittsfläche 34 aus.
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Im Inneren des Gehäuses 20 ist eine Karte oder Platine 11 angeordnet. Das erste Licht empfangende Element 40, das erste Licht empfangende Element 42, das Licht emittierende Element 50 und das zweite Licht empfangende Element 70 etc. sind auf der Platine 11 angeordnet. Das erste Licht empfangende Element 40 enthält eine Photodiode, einen Phototransistor oder dergleichen. Das erste Licht empfangende Element 40 ist an einer Stelle angebracht, wo das erste Licht empfangende Element 40 das Vorderseitenlicht 6 empfangen kann, das aus der Austrittsfläche 32 des ersten Lichtleitbauteils 30 austritt.
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Das erste Licht empfangende Element 40 hat eine Lichtempfangsfläche 41. Wenn das erste Licht empfangende Element 40 das Vorderseitenlicht 6 mittels der Lichtempfangsfläche 41 empfängt, gibt das erste Licht empfangende Element 41 ein Signal aus, das abhängig von der Intensität des Vorderseitenlichts 6 ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist das erste Licht empfangende Element 40 so konfiguriert, dass es ein Signal ausgibt, das insbesondere von der Intensität sichtbaren Lichts abhängt. Das vom ersten Licht empfangenden Element 40 ausgegebenen Signal wird einem nicht dargestellten Signalverstärker auf der Platine 11 zugeführt, wo der Signalpegel verstärkt wird. Das Signal, dessen Signalpegel durch den Verstärker verstärkt wurde, dient als Vorderseitenlichtintensitätssignal. Das Vorderseitenlichtintensitätssignal wird einer (nicht gezeigten) Steuerung über (i) ein Rechenschaltkreiselement etc. (nicht gezeigt) auf der Platine 11 und (ii) einem Verbinder (Stecker, Buchse etc.) 12 zugeführt.
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Ähnlich wie das erste Licht empfangende Element 40 weist das erste Licht empfangende Element 42 eine Photodiode, einen Phototransistor oder dergleichen auf. Das erste Licht empfangende Element 42 ist an einer Stelle angebracht, wo das erste Licht empfangende Element 42 das Oberseitenlicht 7 empfangen kann, das aus der Austrittsfläche 34 des ersten Lichtleitbauteils 30 austritt. Das erste Licht empfangende Element 42 hat eine Lichtempfangsfläche 43. Wenn das erste Licht empfangende Element 42 das Oberseitenlicht 7 mittels der Lichtempfangsfläche 43 empfängt, gibt das erste Licht empfangende Element 42 ein Signal aus, das von der Intensität des Oberseitenlichts 7 abhängt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das erste Licht empfangende Element 42 wie das erste Licht empfangende Element 40 so ausgelegt, dass es ein Signal ausgibt, das insbesondere von der Intensität sichtbaren Lichts abhängt. Das vom ersten Licht empfangenden Element 42 ausgegebene Signal kann als ein Oberseitenlichtintensitätssignal dienen. Das Oberseitenlichtintensitätssignal wird einer (nicht gezeigten) Steuerung über (i) ein Rechenschaltkreiselement etc. (nicht gezeigt) auf der Platine 11 und (ii) dem Verbinder 12 zugeführt. Auf diese Weise empfängt das erste Licht empfangende Element 42 ähnlich wie das erste Licht empfangende Element 40 das über das erste Lichtleitbauteil 30 übertragene Umgebungslicht.
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Die Steuerung führt einen Steuervorgang auf der Grundlage des Vorderseitenlichtintensitätssignals vom ersten Licht empfangenden Element 40 und des Oberseitenlichtintensitätssignals vom ersten Licht empfangenden Element 42 durch. Der Steuervorgang kann beispielsweise im Zusammenhang mit dem Ein- und Ausschalten der Fahrzeugscheinwerfer erfolgen.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Licht emittierende Elemente 50 auf der Platine 11 angeordnet, sodass das erste Licht empfangende Element 42 zwischen den beiden Licht emittierenden Elementen 50 liegt. Jedes Licht emittierende Element 50 ist in der Lage, beispielsweise Infrarotlicht abzugeben. Das vom Licht emittierenden Element 50 ausgesendete Licht wird auch als Emissionslicht bezeichnet.
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Die Abdeckung 22 des Gehäuses 20 hat eine im Wesentlichen rechteckförmige Öffnung 24 in einem mittigen Abschnitt hiervon. Das zweite Lichtleitbauteil 60 ist in dem Gehäuse 20 so angeordnet, dass eine erste Oberfläche 61 des zweiten Lichtleitbauteils 60 durch die Öffnung 24 freiliegt. Wenn die Lichterkennungsvorrichtung 10 an der Windschutzscheibe 1 angebracht wird, wird ein elastisches Bauteil 4 zwischen dem zweiten Lichtleitbauteil 60 und der Windschutzscheibe 1 angeordnet, sodass das elastische Bauteil 4 sowohl das zweite Lichtleitbauteil 60 als auch die Windschutzscheibe 1 kontaktiert. Das elastische Bauteil 4 ist durchlässig und plattenförmig. Wenn die Lichterkennungsvorrichtung 10 an der Windschutzscheibe 1 angebracht ist, liegt das zweite Lichtleitbauteil 60 zwischen (i) der Windschutzscheibe 1 und (ii) einer Gruppe von Elementen, einschließlich des ersten Licht empfangenden Elements 40, des ersten Licht empfangenden Elements 42 und des Licht emittierenden Elements 50. Das heißt, das erste Licht empfangende Element 40, das erste Licht empfangende Element 42 und das Licht emittierende Element 50 liegen bezüglich der Windschutzscheibe 1 auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Lichtleitbauteils 60.
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Das zweite Lichtleitbauteil 60 ist beispielsweise aus einem Harz (Polycarbonat oder dergleichen), Glas oder dergleichen. Das erste Lichtleitbauteil 30 und das zweite Lichtleitbauteil 60 sind aus dem gleichen Material. Das zweite Lichtleitbauteil 60 ist eingefärbt, um Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich zumindest stark abzuschwächen, bevorzugt abzublocken. Beispielsweise ist in der vorliegenden Ausführungsform das zweite Lichtleitbauteil 60 so eingefärbt, dass Licht im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts abgeblockt wird. Das zweite Lichtleitbauteil 60 ist für Infrarotlicht durchlässig.
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Genauer gesagt, das zweite Licht empfangende Element 70 liegt zu den beiden Licht emittierenden Elementen 50 im Wesentlichen im gleichen Abstand (siehe 2). Wenn das zweite Licht empfangende Element 70 Licht mit seiner Lichtempfangsfläche 71 empfängt, gibt das zweite Licht empfangende Element 70 ein Signal aus, das von der Intensität des empfangenen Lichts abhängt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Licht empfangende Element 70 in der Lage, ein Signal auszugeben, das insbesondere von der Intensität von Infrarotlicht abhängt.
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Nachfolgend sei die Situation gemäß 1 betrachtet, wo die Lichterkennungsvorrichtung 10 an der Windschutzscheibe 1 angebracht ist und das Licht emittierende Element 50 Infrarotlicht 8 emittiert. In diesem Fall fällt das Infrarotlicht 8 auf eine zweite Oberfläche 62 des zweiten Lichtleitbauteils 60 und tritt von einer ersten Oberfläche 61 des zweiten Lichtleitbauteils 60 aus. Nachdem das Infrarotlicht 8 aus der ersten Oberfläche 61 des zweiten Lichtleitbauteils 60 ausgetreten ist, wird das Infrarotlicht 8 über das elastische Bauteil 4 übertragen und an einer Grenzfläche 5 zwischen der Windschutzscheibe 1 und dem Fahrzeugäußeren reflektiert. Das Infrarotlicht 8, das an der Grenzfläche 5 reflektiert worden ist, läuft wieder durch das elastische Bauteil 4 und fällt auf die erste Oberfläche 61 des zweiten Lichtleitbauteils 60 und tritt von dort von der zweiten Oberfläche 62 aus. Die Lichtempfangsoberfläche 71 des zweiten Licht empfangenden Elements 70 empfängt das Infrarotlicht 8, das auf der zweiten Oberfläche 62 des zweiten Lichtleitbauteils 60 ausgetreten ist. Wenn das zweite Licht empfangende Element 70 das Infrarotlicht 8 mit seiner Lichtempfangsfläche 71 empfängt, gibt das zweite Licht empfangende Element 70 ein Signal aus, das von der Intensität des empfangenen Infrarotlichts 8 abhängt. Das vom zweiten Licht empfangenden Element 70 ausgegebene Signal wird einem Berechnungsschaltkreiselement (nicht gezeigt) auf der Platine 11 übertragen.
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Die zweite Oberfläche 62 des zweiten Lichtleitbauteils 60 ist als eine lentikulare Oberfläche ausgebildet, sodass das vom Licht emittierenden Element 50 abgestrahlte Infrarotlicht 8 an der Grenzfläche 5 wirksam reflektiert werden kann (d.h. Totalinnenreflexion) und das an der Grenzfläche 5 reflektierte Infrarotlicht 8 wirksam das zweite Licht empfangende Element 70 erreichen kann.
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Wenn Regentropfen an der Außenfläche der Windschutzscheibe 1 vorhanden sind, während das Licht emittierende Element 50 das Infrarotlicht 8 abstrahlt, nimmt die Menge (Intensität) des an der Grenzfläche 5 reflektierten Infrarotlichts 8 abhängig von der Menge an Regentropfen ab. Folglich ändert sich ein Ausgangssignal vom zweiten Licht empfangenden Element 70. Somit kann das Rechenschaltkreiselement, dem das Ausgangssignal vom zweiten Licht empfangenden Element 70 übertragen wird, die Menge von Regentropfen an der Außenfläche der Windschutzscheibe 1 auf der Grundlage einer Änderung dieses Ausgangssignals erkennen oder berechnen. Das Berechnungsschaltkreiselement überträgt ein Signal entsprechend der erkannten Menge an Regentropfen über den Verbinder 12 an die nicht dargestellte Steuerung. Auf der Grundlage des Signals, das der erkannten Menge an Regentropfen zugeordnet ist, kann die Steuerung die Betriebszustände eines Scheibenwischers etc. steuern.
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Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform gemäß 1 das Gehäuse 20 an der Windschutzscheibe 1 angebracht wird, liegt das zweite Lichtleitbauteil 60 zwischen der Windschutzscheibe 1 und der Gruppe von Elementen einschließlich des Licht emittierenden Elements 50, des ersten Licht empfangenden Elements 40, des ersten Licht empfangenden Element 42 und des zweiten Licht empfangenden Elements 70. Weiterhin ist, wie oben beschrieben, das zweite Lichtleitbauteil 60 so eingefärbt, dass Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich zumindest stark abgeschwächt, bevorzugt völlig oder so gut wie völlig abgeblockt wird. Somit blockt das zweite Lichtleitbauteil 60 das in dem Umgebungslicht um das Fahrzeug herum enthaltene sichtbare Licht und verhindert, dass sichtbares Licht das erste Licht empfangende Element 40, das erste Licht empfangende Element 42 und das zweite Licht empfangende Element 70 erreicht. Auf diese Weise ist es möglich, den Einfluss von sichtbarem Licht, das über das zweite Lichtleitbauteil 60 übertragen wird, auf die Ausgangswerte des ersten Licht empfangenden Elements 40 und des ersten Licht empfangenden Elements 42 zu verringern. Es ist auch möglich, den Einfluss von sichtbarem Licht, das über das zweite Lichtleitbauteil 60 übertragen wird, auf einen Ausgangswert des zweiten Licht empfangenden Elements 70 zu verringern. Das heißt, die ersten Licht empfangenden Elemente 40 und 42 zum Empfang des Umgebungslichts aus bestimmten Richtungen werden durch das sichtbare Licht, das über das zweite Lichtleitbauteil 60 übertragen wird, weniger beeinflusst. Das zweite Licht empfangende Element 70 zum Empfang des Infrarotlichts, das vom Licht emittierenden Element 50 ausgesendet wird, wird ebenfalls durch sichtbares Licht, das über das zweite Lichtleitbauteil 60 übertragen wird, weniger beeinflusst. Damit ist es mit der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Umgebungslichterkennungsgenauigkeit mittels der ersten Licht empfangenden Elemente 40 und 42 zu erhöhen. Es ist auch möglich, die Regentropfenerkennungsgenauigkeit des zweiten Licht empfangenden Elements 70 zu erhöhen.
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Nachfolgend werden das erste Lichtleitbauteil 30 und das zweite Lichtleitbauteil 60 der vorliegenden Ausführungsform anhand der 3A bis 3C näher beschrieben. 3A ist eine Darstellung des ersten Lichtleitbauteils 30, des zweiten Lichtleitbauteils 60 und des Verbinders 12 während der Herstellung der Lichterkennungsvorrichtung 10. Gemäß 3A hat das erste Lichtleitbauteil 30 eine im Wesentlichen rechteckförmige Plattenform. Das zweite Lichtleitbauteil 60 hat einen Bodenabschnitt 63, der ebenfalls rechteckförmige Plattenform hat und der die erste Oberfläche 61 und die zweite Oberfläche 62 aus 1 aufweist. Das zweite Lichtleitbauteil 60 hat weiterhin einen Seitenwandabschnitt 64, der sich von einer Außenkante des Bodenabschnitts 63 in einer Richtung von der ersten Oberfläche 61 zur zweiten Oberfläche 62 so erstreckt, dass der Seitenwandabschnitt 64 eine im Wesentlichen rechteckförmige Form hat. Hieraus ergibt sich, dass das zweite Lichtleitbauteil 60 die Form einer Schachtel mit einem Boden hat. Der Seitenwandabschnitt 64 des zweiten Lichtleitbauteils 60 hat vier Wandteile oder Wandabschnitte. Zwei einander gegenüberliegende der vier Wandteile sind mit einem kerbenförmigen Eingriffsabschnitt 65 bzw. 66 versehen. Das erste Lichtleitbauteil 30 ist in den Eingriffsabschnitt 65 des zweiten Lichtleitbauteils 60 eingeführt und gehalten. Der Verbinder 12 ist in den Eingriffsabschnitt 66 eingeführt und gehalten.
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3B zeigt schematisch einen Schnitt entlang Linie IIIB-IIIB in 3A. Das erste Lichtleitbauteil 30 hat an einem Teil einer Außenkante hiervon eine Kontaktfläche 35. Die Kontaktfläche 35 ist in Kontakt oder Anlage mit dem Eingriffsabschnitt 65 des zweiten Lichtleitbauteils 60. Gemäß 3B hat die Außenkante des ersten Lichtleitbauteils 30 vier Seiten. Die Kontaktfläche 35 ist an drei der vier Seiten ausgebildet, d.h. die Kontaktfläche 35 umfasst eine Bodenfläche 351, eine Seitenfläche 352 und eine Seitenfläche 353. Das zweite Lichtleitbauteil 60 hat eine Kontaktfläche 67 am Eingriffsabschnitt 65. Die Kontaktfläche 67 dient für einen Kontakt mit der Kontaktfläche 35 des ersten Lichtleitbauteils 30. Die Form des Eingriffsabschnitts 65 entspricht der Form der Kontaktfläche 35 des ersten Lichtleitbauteils 30. Die Kontaktfläche 67 umfasst eine Bodenfläche 671, eine Seitenfläche 672 und eine Seitenfläche 673 des ersten Lichtleitbauteils 30. Die Bodenfläche 671 dient zum Kontakt der Bodenfläche 351 des ersten Lichtleitbauteils 30. Die Seitenfläche 672 und die Seitenfläche 673 dienen für einen Kontakt mit der Seitenfläche 352 bzw. der Seitenfläche 353 des ersten Lichtleitbauteils.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die Seitenfläche 352 und die Seitenfläche 353 des ersten Lichtleitbauteils 30 so schräg gestellt, dass sie sich einander in Einführrichtung nähern, in der das erste Lichtleitbauteil 30 in das zweite Lichtleitbauteil 60 eingeführt und eingesetzt wird. Auf ähnliche Weise sind die Seitenfläche 672 und die Seitenfläche 673 des zweiten Lichtleitbauteils 60 so schräg verlaufend, dass sie sich einander in Einführrichtung annähern.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind eine Vertiefung 674 und eine Vertiefung 675 an der Seitenfläche 672 bzw. der Seitenfläche 673 des zweiten Lichtleitbauteils 60 ausgebildet. Jede der Vertiefungen 674 und 675 verläuft geradlinig in Einführrichtung. Ein Vorsprung 354 und ein Vorsprung 355 sind an der Seitenfläche 352 bzw. der Seitenfläche 353 des ersten Lichtleitbauteils 30 ausgebildet. Der Vorsprung 354 und der Vorsprung 355 verlaufen geradlinig in Entsprechung zu den Vertiefungen 674 bzw. 675 (siehe 3A). Somit wird das erste Lichtleitbauteil 30 in das zweite Lichtleitbauteil 60 derart eingesetzt, dass, während der Vorsprung 354 und der Vorsprung 355 von der Vertiefung 674 bzw. der Vertiefung 675 geführt werden, das erste Lichtleitbauteil 30 in den Eingriffsabschnitt 65 des zweiten Lichtleitbauteils 60 eingesetzt wird. Wenn das erste Lichtleitbauteil 30 in den Eingriffsabschnitt 65 des zweiten Lichtleitbauteils 60 eingesetzt ist, ist die Kontaktfläche 35 des ersten Lichtleitbauteils 30 in Kontakt oder Anlage mit der Kontaktfläche 67 des zweiten Lichtleitbauteils 60.
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Das erste Lichtleitbauteil 30 hat einen ersten Verschweißungsabschnitt 36, der ein Vorsprung ist, der an einer Stelle liegt, welche nicht zur Kontaktfläche 35 gehört. In der vorliegenden Ausführungsform steht der erste Verschweißungsabschnitt 36 von einer oberen Oberfläche des ersten Lichtleitbauteils 30 vor, welche entgegengesetzt zur Bodenfläche 351 ist. Genauer gesagt, bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl von ersten Verschweißungsabschnitt 36 zwei. Das heißt, zwei erste Verschwei-ßungsabschnitte 36 stehen einander gegenüberliegend von der oberen Oberfläche vor. Das zweite Lichtleitbauteil 60 hat einen zweiten Verschweißungsabschnitt 68, der ein Vorsprung ist, der in seiner Lage der Anordnung des ersten Verschweißungsabschnitts 36 des ersten Lichtleitbauteils 30 entspricht und diesem bevorzugt unmittelbar benachbart ist oder hieran angrenzt. Der zweite Verschweißungsabschnitt 68 liegt somit an einer Stelle, welche nicht zu der Kontaktfläche 67 gehört. Die Anzahl der zweiten Verschweißungsabschnitte 68 entspricht der Anzahl der ersten Verschweißungsabschnitte 36, d.h. bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der zweiten Verschweißungsabschnitte 36 zwei.
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Wie in 3C gezeigt, werden, während das erste Lichtleitbauteil 30 und das zweite Lichtleitbauteil 60 in Kontakt miteinander an den Kontaktflächen 35 und 67 sind, der erste Verschweißungsabschnitt 36 und der benachbarte oder hieran anliegende zweite Verschweißungsabschnitt 68 durch Hitzeverschweißen miteinander verbunden. Als Ergebnis der Hitzeverschweißung bilden der erste Verschweißungsabschnitt 36 und der zweite Verschweißungsabschnitt 68 einen Verschweißungsbereich M1. 3C zeigt die Lichterkennungsvorrichtung 10 nach dem Verschweißen des ersten Verschweißungsabschnittes 36 und des zweiten Verschweißungsabschnittes 68 durch Wärme- oder Hitzeeinwirkung. Die 3A und 3B zeigen die Lichterkennungsvorrichtung 10 vor der Verschweißung der beiden Verschweißungsabschnitte 36 und 68 miteinander.
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In der vorliegenden Ausführungsform hat gemäß 1 die Platine 11 eine Anordnungsoberfläche, auf der sich das erste Licht empfangende Element 40 etc. befinden. Die Platine 11 ist an dem zweiten Lichtleitbauteil 60 durch ein Befestigungsbauteil, beispielsweise eine Schraube oder dergleichen befestigt, sodass die Anordnungsoberfläche der Platine 11 in Kontakt mit einem Endteil des Seitenwandabschnitts 64 des zweiten Lichtleitbauteils 60 ist, der gegenüberliegend dem Bodenabschnitt 63 ist. Damit wird das Endteil, das gegenüberliegend dem Bodenabschnitt 63 des zweiten Lichtleitbauteils 60 ist, von der Platine 11 verschlossen. In diesem Zustand sind das erste Lichtleitbauteil 30 und die Verbinder 12 mit der Platine 11 verriegelt und damit daran gehindert, sich von dem zweiten Lichtleitbauteil 60 zu trennen. Die Platine 11 hat eine Auskerbung an einer Stelle entsprechend dem Verschweißungsbereich M1 (verformter Bereich als Ergebnis des Hitzeverschweißens), der aus dem ersten Verschweißungsabschnitt 36 und dem zweiten Verschweißungsabschnitt 68 gebildet ist. Die Kerbe in der Platine 11 ist so vorgesehen, dass sie mit dem Verschweißungsabschnitt M1 nicht stört.
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Ein Herstellungsverfahren für die Lichterkennungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform umfasst im Wesentlichen die folgenden Schritte:
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(Einsetzschritt)
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In einem Einsetzschritt wird das erste Lichtleitbauteil 30 in den Eingriffsabschnitt 65 des zweiten Lichtleitbauteils 60 eingesetzt und festgelegt (siehe 3A und 3B).
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(Hitzeverschweißungsschritt)
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Nach dem Einsetzschritt wird ein Hitzeverschweißungsschritt durchgeführt. In dem Hitzeverschweißungsschritt werden der erste Verschweißungsabschnitt 36 des ersten Lichtleitbauteils 30 und der zweite Verschweißungsabschnitt 68 des zweiten Lichtleitbauteils 60 durch Wärme- oder Hitzeeinwirkung miteinander verschweißt und gehen somit ganz oder teilweise ineinander über.
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(P latinenanbringschritt)
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Nach dem Hitzeverschweißungsschritt wird ein Platinenanbringschritt durchgeführt. In diesem Platinenanbringschritt wird die Platine 11 am zweiten Lichtleitbauteil 60 durch ein Befestigungsbauteil, z.B. eine Schraube oder dergleichen, angebracht.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform hat das erste Lichtleitbauteil 30 die Kontaktfläche 35 für einen Kontakt mit dem zweiten Lichtleitbauteil 60 und der erste Verschweißungsabschnitt 36 ist als Vorsprung an einer Stelle vorgesehen, welche anders als die Kontaktfläche 35 ist, also nicht an oder auf dieser liegt. Das zweite Lichtleitbauteil 60 hat den zweiten Verschweißungsabschnitt 68 in Form eines Vorsprungs an einer Stelle in Entsprechung zum ersten Verschweißungsabschnitt 36 des ersten Lichtleitbauteils 30. Wenn das erste Lichtleitbauteil 30 und das zweite Lichtleitbauteil 60 an den Kontaktflächen 35 und 67 miteinander in Kontakt oder Anlage sind, werden der erste Verschweißungsabschnitt 36 und der zweite Verschweißungsabschnitt 68 durch Hitzeverschweißen zusammengefügt. Da somit nur der erste Verschweißungsabschnitt 36 und der zweite Verschweißungsabschnitt 68 aufgeschmolzen werden, findet keine Grenzflächenvermischung im Bereich der Kontaktfläche 35 und der Kontaktfläche 67 statt. Somit wird der optische Pfad für Umgebungslicht in dem ersten Lichtleitbauteil 30 und der optische Pfad für Infrarotlicht, das vom Licht emittierenden Element 50 abgegeben wird, im zweiten Lichtleitbauteil 60 nicht unterbrochen oder gestört. Somit ist es möglich, die Umgebungslichterkennungsgenauigkeit durch die ersten Licht empfangenden Elemente 40 und 42 und die Regentropfenerkennungsgenauigkeit durch das zweite Licht empfangende Element 70 zu verbessern. Da es weiterhin bei der vorliegenden Ausführungsform möglich ist, das erste Lichtleitbauteil 30 und das zweite Lichtleitbauteil 60 lediglich durch Verschmelzen des ersten Verschweißungsabschnittes 36 und des zweiten Verschweißungsabschnittes 68 miteinander zusammenzufügen, ist die Herstellung der Lichterkennungsvorrichtung vereinfacht.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind das erste Lichtleitbauteil 30 und das zweite Lichtleitbauteil 60 aus einem gleichen Material. Somit gibt es keinen Unterschied im linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen den beiden Lichtleitbauteilen; es ist möglich, ein Sichlockern oder Verformungen hervorrufende Belastungen durch Pressungen oder dergleichen zwischen den beiden Lichtleitbauteilen zu verhindern. Umgebungslicht, welches über das erste Lichtleitbauteil 30 übertragen wurde, kann somit die ersten Licht empfangenden Elemente 40 und 42 ohne Beeinflussungen durch Spalte, Verformungen oder dergleichen erreichen. Weiterhin kann Infrarotlicht, das vom Licht emittierenden Element abgegeben wurde und über das zweite Lichtleitbauteil 60 übertragen wurde, das zweite Licht empfangende Element 70 ohne Beeinflussungen durch Spalte, Verformungen oder dergleichen erreichen. Somit kann die Umgebungslichterkennungsgenauigkeit durch die ersten Licht empfangenden Elemente 40 und 42 und die Regentropfenerkennungsgenauigkeit durch das zweite Licht empfangende Element 70 weiter verbessert werden.
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Weiterhin sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Seitenfläche 352 und 353 der Kontaktfläche 35 des ersten Lichtleitbauteils 30 so schräg gestellt, dass sich die Seitenflächen 352 und 353 in Einführrichtung aneinander annähern (Einführrichtung ist die Richtung, in der das Lichtleitbauteil 30 in das zweite Lichtleitbauteil 60 eingeführt und eingesetzt wird). Die Seitenflächen 672 und 673 des zweiten Lichtleitbauteils 60 für einen Kontakt mit den Seitenflächen 352 und 353 sind ebenfalls so schräg gestellt, dass die Seitenflächen 672 und 673 sich in Einführrichtung aneinander annähern (Ineinanderfügen von komplementären Keilflächen). Aufgrund hiervon kann das erste Lichtleitbauteil 30 mit hoher Genauigkeit mit dem zweiten Lichtleitbauteil 60 zusammengefügt werden. Damit wird es möglich, die Umgebungslichterkennungsgenauigkeit der ersten Licht empfangenden Elemente 40 und 42 und die Regentropfenerkennungsgenauigkeit des zweiten Licht empfangenden Elements 70 weiter zu verbessern.
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<Zweite Ausführungsform>
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4A zeigt eine Lichterkennungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform mit Blick auf die Befestigung des zweiten Lichtleitbauteils 60 mit der Platine 11. In der zweiten Ausführungsform hat gemäß 4A die Platine 11 Verriegelungsabschnitte 13. Die Verriegelungsabschnitte 13 sind an Stellen entsprechend den ersten Verschwei-ßungsabschnitten 36 des ersten Lichtleitbauteils 30 und der zweiten Verschweißungsabschnitte 68 des zweiten Lichtleitbauteils 60 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Verriegelungsabschnitte 13 durch Ausschnitte in der Platine 11 gebildet.
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Wie in den 4A und 4B gezeigt, stehen in einem Zustand, in dem die Platine 11 das Endteil, welches dem Bodenabschnitt 63 des zweiten Lichtleitbauteils 60 gegenüberliegt, verschließt, sowohl der erste Verschweißungsabschnitt 36 als auch der zweite Verschweißungsabschnitt 68 über die Fläche der Platine 11 hinaus vor. Bei dieser Ausführungsform werden gemäß 4C, während die Platine 11 das Endteil verschließt, das gegenüberliegend dem Bodenabschnitt 63 des zweiten Lichtleitbauteils 60 liegt, der erste Verschweißungsabschnitt 36 des ersten Lichtleitbauteils 30 und der zweite Verschweißungsabschnitt 68 des zweiten Lichtleitbauteils 60 wärme- oder hitzeverschweißt. Somit wird die Platine 11 im Verriegelungsabschnitt 13 durch einen Verschweißungsbereich M2 (d.h. einen aufgrund des Verschweißens verformten Bereich) des ersten Verschweißungsabschnitts 36 und des zweiten Verschweißungsabschnitts 68 verriegelt. Diese Verriegelung verhindert ein Trennen der Platine 11 vom zweiten Lichtleitbauteil 60. Weiterhin sind in diesem Verriegelungszustand das erste Lichtleitbauteil 30 und der Verbinder 12 an der Platine 11 verriegelt, um ein Abtrennen des ersten Lichtleitbauteils und des Verbinders 12 von der Platine 11 zu verhindern. Der erste Verschweißungsabschnitt 36 und der zweite Verschweißungsabschnitt 68 sind in 4C nach dem Verschweißungsvorgang gezeigt. Der erste Verschweißungsabschnitt 36 und der zweite Verschweißungsabschnitt 68 sind in den 4A und 4B vor dem Verschweißungsvorgang gezeigt.
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Ein Herstellungsverfahren für die Lichterkennungsvorrichtung 10 dieser Ausführungsform umfasst im Wesentlichen die folgenden Schritte.
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(Einsetzschritt)
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Im Einsetzschritt wird das erste Lichtleitbauteil 30 in den Eingriffsabschnitt 65 des zweiten Lichtleitbauteils 60 eingesetzt und festgelegt.
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(Platinenanordnungsschritt)
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Nach dem Einsetzschritt wird der Platinenanordnungsschritt durchgeführt. Im Platinenanordnungsschritt wird die Platine 11 auf dem Endteil des zweiten Lichtleitbauteils 60 gegenüberliegend dem Bodenabschnitt 63 angeordnet (siehe 4A und 4B).
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(Verschweißungsschritt)
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Nach dem Platinenanordnungsschritt wird ein Wärme- oder Hitzeverschweißungsschritt durchgeführt. Im Verschweißungsschritt werden der erste Verschweißungsabschnitt 36 des ersten Lichtleitbauteils 30 und der zweite Verschweißungsabschnitt 68 des zweiten Lichtleitbauteils 60 unter Wärmeeinwirkung miteinander verschweißt (siehe 4C).
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In der vorliegenden Ausführungsform ist ein vorspringender Abschnitt 69 an dem zweiten Lichtleitbauteil 60 so ausgebildet, dass der vorstehende Abschnitt 69 und der zweite Verschweißungsabschnitt 68 an entgegengesetzten Seiten des zweiten Lichtleitbauteils 60 gegenüberliegen. Die Platine 11 hat einen Verriegelungsabschnitt 14 an einer Stelle entsprechend dem Vorsprungsabschnitt 69. Ähnlich wie der Verriegelungsabschnitt 13 ist der Verriegelungsabschnitt 14 durch einen Ausschnitt in der Platine 11 gebildet (eine Alternative zum Ausschnitt für den Verriegelungsabschnitt 13 und den Verriegelungsabschnitt 14 wäre eine an dortiger Stelle ausgebildete Bohrung in der Platine 11). Der Verriegelungsabschnitt 14 wird durch den vorspringenden Abschnitt 69 festgelegt, der durch Hitzeeinwirkung aufgeschmolzen und verformt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Platine 11 noch besser an dem zweiten Lichtleitbauteil 60 festzu legen.
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Wie oben beschrieben, hat bei der vorliegenden Ausführungsform die Platine 11 zumindest den Verriegelungsabschnitt 13 an einer Stelle entsprechend dem ersten Verschweißungsabschnitt 36 des ersten Lichtleitbauteils 30 und dem zweiten Verschwei-ßungsabschnitt 68 des zweiten Lichtleitbauteils 60. Der Verriegelungsabschnitt 13 wird durch den Verschweißungsbereich M2 des ersten Verschweißungsabschnitts 36 und des zweiten Verschweißungsabschnitts 68 festgelegt; ein Lösen der Platine 11 vom zweiten Lichtleitbauteil 60 kann hierdurch unterbunden werden. Ein zusätzliches Bauteil zum Befestigen der Platine 11 am zweiten Lichtleitbauteil 60 ist somit nicht notwendig und die Herstellungskosten können verringert werden.
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<Andere Ausführungsformen>
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In anderen Ausführungsformen können das erste Lichtleitbauteil und das zweite Lichtleitbauteil aus unterschiedlichen Materialien sein. Die Seitenflächen, welche die Kontaktfläche des ersten Lichtleitbauteils bilden, müssen nicht schräg verlaufend sein und die Seitenflächen, welche die Kontaktfläche des zweiten Lichtleitbauteils bilden, müssen ebenfalls nicht schräg gestellt sein.
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In den obigen Ausführungsformen emittiert das Licht emittierende Element ein Infrarotlicht. Jedoch muss das Licht emittierende Element nicht notwendigerweise Infrarotlicht emittieren, sondern lediglich Licht innerhalb eines bestimmten Wellenlängenbereichs, der anders als der Wellenlängenbereich von sichtbarem Licht und der Wellenlängenbereich von Infrarotlicht ist. Auch in diesem Fall kann, wenn das zweite Lichtleitbauteil entsprechend eingefärbt ist, um sichtbares Licht wesentlich abzuschwächen oder zu blockieren, das zweite Lichtleitbauteil das in dem Umgebungslicht enthaltene sichtbare Licht abblocken und das vom Licht emittierenden Element abgegebene Licht kann über das zweite Lichtleitbauteil übertragen werden und das zweite Licht empfangende Element erreichen.
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In den obigen Ausführungsformen empfangen die beiden ersten Licht empfangenden Elemente das Vorderseitenlicht bzw. Oberseitenlicht des Umgebungslichts. Alternativ kann die Anzahl von ersten Licht empfangenden Elementen mehr als zwei betragen, solange das erste Licht empfangende Element das Umgebungslicht empfangen kann. In den obigen Ausführungsformen sind die beiden Licht emittierenden Elemente an der Platine angebracht. Die Anzahl der Licht emittierenden Elemente kann auf eins beschränkt werden oder mehr als zwei betragen.
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In den obigen Ausführungsformen wird das Ergebnis der Erkennung von Umgebungslicht durch die Lichterkennungsvorrichtung im Zusammenhang mit der Steuerung der Fahrzeugscheinwerfer verwendet. In anderen Ausführungsformen kann das Erkennungsergebnis von Umgebungslicht im Zusammenhang mit beispielsweise der Steuerung der Instrumentenbrettbeleuchtung des Fahrzeugs, der Helligkeitssteuerung von Fahrzeuginnenlicht, der Steuerung von Ein- und Ausschaltvorgängen von Fahrzeuginnenlicht etc. verwendet werden.
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In den obigen Ausführungsformen wird das Erkennungsergebnis von Regentropfen durch die Lichterkennungsvorrichtung im Zusammenhang mit der Steuerung eines Scheibenwischers verwendet. In anderen Ausführungsformen kann das Regentropfenerkennungsergebnis durch die Lichterkennungsvorrichtung auch zur Steuerung anderer Vorrichtungen, beispielsweise einer Klimaanlage oder dergleichen verwendet werden.
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Die Verschweißungsbereiche M1 und/oder M2 können im erweichten Zustand des dortigen Materials durch Werkzeuge (Formdruckstempel oder dergleichen) gebildet oder nachgeformt werden, um die saubere, kuppelförmige Ausgestaltung etwa gemäß den 3C und 4C zu erreichen.
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Die erfindungsgemäße Lichterkennungsvorrichtung umfasst somit im Wesentlichen ein Gehäuse, ein erstes Lichtleitbauteil, ein erstes Licht empfangendes Element, ein Licht emittierendes Element, ein zweites Lichtleitbauteil und ein zweites Lichtleitbauteil und ein zweites Licht empfangendes Element. Das Gehäuse ist an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs anbringbar. Das erste Lichtleitbauteil ist in dem Gehäuse so angeordnet, dass Umgebungslicht um das Fahrzeug herum und das über die Windschutzscheibe eingetreten ist, in das erste Lichtleitbauteil einfällt. Das erste Licht empfangende Element ist in dem Gehäuse angeordnet, um das Umgebungslicht zu empfangen, welches über das erste Lichtleitbauteil übertragen wurde. Das erste Licht empfangende Element gibt ein erstes Signal aus, das von der Intensität des empfangenen Umgebungslichts abhängt. Das Licht emittierende Element ist in dem Gehäuse angeordnet und in der Lage, ein Emissionslicht abzugeben. Das zweite Lichtleitbauteil ist eingefärbt, um Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich abzutrennen und in dem Gehäuse so angeordnet, dass, wenn das Gehäuse an der Windschutzscheibe angebracht ist, das zweite Lichtleitbauteil zwischen dem Licht emittierenden Element und der Windschutzscheibe zu liegen kommt. Das Emissionslicht, das vom Licht emittierenden Element abgegeben worden ist und über das zweite Lichtleitbauteil übertragen wurde, wird an einer Grenzfläche zwischen Windschutzscheibe und Fahrzeugäußerem reflektiert und fällt auf das zweite Lichtleitbauteil zurück. Das zweite Licht empfangende Element ist in dem Gehäuse angeordnet, um das an der Grenzfläche reflektierte und über das zweite Lichtleitbauteil übertragene Emissionslicht zu empfangen und gibt ein zweites Signal aus, das von der Intensität des empfangenen Emissionslichts abhängt.
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Mit der obigen Lichterkennungsvorrichtung ist es möglich, Umgebungslicht auf der Grundlage eines Werts des ersten Signals zu erkennen, das von dem ersten Licht empfangenden Element ausgegeben wird und es ist möglich, Regentropfen auf der Windschutzscheibe auf der Grundlage eines Werts des zweiten Signals zu erkennen, das vom zweiten Licht empfangenden Element ausgegeben wird. Wenn das Licht emittierende Element beispielsweise Infrarotlicht als Emissionslicht abgibt und wenn das zweite Lichtleitbauteil so eingefärbt wird, dass beispielsweise sichtbares Licht geblockt wird, kann das zweite Lichtleitbauteil das sichtbare Licht unterbinden, sodass das sichtbare Licht, das im Umgebungslicht enthalten ist, das zweite Licht empfangende Element nicht erreichen kann. Die Regentropfenerkennungsgenauigkeit durch das zweite Licht empfangende Element kann somit verbessert werden.
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Die genannte Lichterkennungsvorrichtung kann beispielsweise auf folgende Weise ausgebildet werden: Das erste Lichtleitbauteil hat eine Kontaktoberfläche für einen Kontakt oder eine Anlage mit dem zweiten Lichtleitbauteil. Das erste Lichtleitbauteil hat weiterhin einen ersten Verschweißungsabschnitt, der ein vorspringender Abschnitt ist, der an einer Stelle liegt, welche nicht die Kontaktoberfläche ist. Das zweite Lichtleitbauteil hat einen zweiten Verschweißungsabschnitt, der ein Vorsprung ist, der an einer Stelle in Entsprechung zu dem ersten Verschweißungsabschnitt liegt. Das erste Lichtleitbauteil und das zweite Lichtleitbauteil werde so miteinander zusammengefügt, dass, wenn das erste Lichtleitbauteil und das zweite Lichtleitbauteil in Kontakt miteinander an der Kontaktfläche sind, dann der erste Verschweißungsabschnitt und der zweite Verschwei-ßungsabschnitt so aneinander grenzen bzw. nebeneinander liegen, dass sie miteinander durch Hitze- oder Wärmeeinwirkung (gegebenenfalls mit zusätzlicher mechanischer Unterstützung) verschweißbar sind.
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Da nur der erste Verschweißungsabschnitt und der zweite Verschweißungsabschnitt aufgeschmolzen werden, kann eine Grenzflächenvermischung („Einbluten“) im Nahbereich der Kontaktfläche zwischen erstem Lichtleitbauteil und zweitem Lichtleitbauteil unterbunden werden. Somit wird ein optischer Pfad für Umgebungslicht im ersten Lichtleitbauteil und ein optischer Pfad für das Emissionslicht (das von dem Licht emittierenden Element abgegeben wird) im zweiten Lichtleitbauteil nicht unterbrochen oder gestört. Damit kann die Umgebungslichterkennungsgenauigkeit durch das erste Licht empfangende Element und die Regentropfenerkennungsgenauigkeit durch das zweite Licht empfangende Element verbessert werden. Da weiterhin das erste Lichtleitbauteil und das zweite Lichtleitbauteil durch einfaches Wärmeverschweißen des ersten Verschweißungsabschnitts und des zweiten Verschweißungsabschnitts zusammengefügt werden können, ist die Herstellung der Lichterkennungsvorrichtung vereinfacht.
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Die erfindungsgemäße Lichterkennungsvorrichtung kann so ausgelegt sein, dass das erste Lichtleitbauteil und das zweite Lichtleitbauteil aus dem gleichen Material sind. Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, unterschiedliche lineare Ausdehnungskoeffizienten zwischen den beiden Lichtleitbauteilen zu unterbinden, sodass kein Lockern (Spalte) oder Verformungen bewirkende Pressbelastungen zwischen den beiden Lichtleitbauteilen aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten erzeugt werden. Umgebungslicht, das über das erste Lichtleitbauteil übertragen wurde, kann somit das erste Licht empfangende Element ohne Spalte (d.h. zusätzliche Grenzflächen) oder Verformungen erreichen. Auch kann das Emissionslicht von dem Licht emittierenden Element, welches über das zweite Lichtleitbauteil übertragen wurde, das zweite Licht empfangende Element ohne Einflüsse durch Spalte oder Verformungen erreichen. Damit ist es möglich, die Erkennungsgenauigkeit von Umgebungslicht durch das erste Licht empfangende Element und die Erkennungsgenauigkeit von Regentropfen durch das zweite Licht empfangende Element zu verbessern.
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Die erfindungsgemäße Lichterkennungsvorrichtung kann weiterhin so ausgebildet werden, dass die Kontaktoberfläche des ersten Lichtleitbauteils schräg verlaufend ist und eine Kontaktoberfläche des zweiten Lichtleitbauteils, welche in Anlage mit der Kontaktoberfläche des ersten Lichtleitbauteils ist, ebenfalls entsprechend schräg verlaufend ist. Somit kann das erste Lichtleitbauteil mit dem zweiten Lichtleitbauteil mit hoher Genauigkeit zusammengefügt werden. Die Umgebungslichterkennungsgenauigkeit durch die ersten Licht empfangenden Elemente und die Regentropfenerkennungsgenauigkeit durch das zweite Licht empfangende Element kann somit weiter verbessert werden.
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Die erfindungsgemäße Lichterkennungsvorrichtung kann eine Platine aufweisen und weiterhin wie folgt ausgebildet werden: Die Platine wird in dem Gehäuse angeordnet und ist in Kontakt mit dem zweiten Lichtleitbauteil. Das erste Licht empfangende Element, das Licht emittierende Element und das zweite Licht empfangende Element sind auf der Platine angeordnet. Die Platine hat wenigstens einen Verriegelungsabschnitt an einer Stelle entsprechend dem ersten Verschweißungsabschnitt und/oder dem zweiten Verschweißungsabschnitt. Der Verriegelungsabschnitt unterbindet ein Abtrennen der Platine vom zweiten Lichtleitbauteil, indem eine Verriegelung mit einem Verschweißungsbereich an dem ersten Verschweißungsabschnitt und/oder zweiten Verschweißungsabschnitt erfolgt. Ein zusätzliches Teil zum Befestigen der Platine an dem zweiten Lichtleitbauteil ist nicht nötig und die Herstellungskosten können verringert werden.
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In einer erfindungsgemäßen Lichterkennungsvorrichtung sind somit insoweit zusammenfassend ein erstes Lichtleitbauteil, ein erstes Licht empfangendes Element, ein Licht emittierendes Element, ein zweites Lichtleitbauteil und ein zweites Licht empfangendes Element in einem Gehäuse aufgenommen, das an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs anbringbar ist. Das erste Lichtleitbauteil und das zweite Lichtleitbauteil haben einen ersten Verschweißungsabschnitt bzw. einen zweiten Verschweißungsabschnitt. Die ersten und zweiten Lichtleitbauteile werden derart zusammengefügt, dass, während das erste Lichtleitbauteil und das zweite Lichtleitbauteil in Kontakt miteinander an einer dazwischen liegenden Kontaktfläche sind, der erste Verschweißungsabschnitt und der zweite Verschweißungsabschnitt thermisch miteinander verschweißt werden.
