DE102019000839A1 - Optische Sensorik mit Lichtleiterelement und Sendequelle - Google Patents

Optische Sensorik mit Lichtleiterelement und Sendequelle Download PDF

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Abstract

Optische Sensorik (OS) mit mindestens einem Lichtleiterelement (LE) und einer Sendequelle (SQ), welche sich auszeichnet, dass- das Lichtleiterelement (LE) bidirektional ausgebildet ist, um eine oder mehrere Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) in zwei unterschiedliche Richtungen zu leiten,- das Lichtleiterelement (LE) an der Ein-Koppel-Stelle (EKS) eine Sendequelle (SQ) aufweist,- das Lichtleiterelement (LE) im Bereich des Austrittes (A) und/oder im Bereich des Abschlusses (AS) eine prismenförmige Charakteristik (P) und/oder linsenförmige Charakteristik aufweist, und- die Sendequelle (SQ) der optischen Sensorik (OS) ausgebildet ist, mindestens zwei unterschiedliche Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) zu emittieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine optische Sensorik mit Lichtleiterelement und Sendequelle.
  • Der Trend der Fahrzeugentwicklung in den letzten Jahren zeigt, dass die Fahrzeuge zunehmend größer werden - egal ob SUV oder konventionelle Kraftfahrzeuge.
  • Ein Problem welches dadurch entsteht ist, dass das Parken auf Parkplätzen bzw. in Garagen immer schwieriger / problematischer wird, da die Größe der Parkplätze bzw. der Garagen immer gleichbleibt, bzw. diesem „Wachstums-Trend“ nicht folgt.
  • Für viele Fahrzeugführer ist das vorwärts Einparken gerade noch so machbar, wohingegen die Fahrzeugführer beim rückwärts Ausparken oftmals an deren fahrtechnischen Grenzen gelangen.
  • Letzteres kann sehr gut in Parkhäusern anhand der vielfältigen Lackspuren an den „Begrenzungen“, sowie an den Tor-Leibungen bei Garagen beobachtet werden.
  • Eine Lösung zur Unterstützung von Fahrzeugführern ist in der noch nicht veröffentlichten Anmeldung DE 10 2018 002 992 beschrieben.
  • Als Nachteil dieser Lösung, bzw. als Schwachstelle einer derartigen Lösung, die es demzufolge zu verbessern / weiterzuentwickeln gilt, kann betrachtet werden, dass der Überwachungsbereich sich während des Betriebsfalles (nach dem Verbau eines derartigen Systems im Fahrzeug) nicht variabel an eine Situation entsprechend adaptieren lässt.
  • Aufgabe der Erfindung:
  • Die Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, ganz allgemein eine optische Sensorik zur Umgebungsüberwachung bzw. Umgebungserfassung zu verbessern / weiterzuentwickeln, damit mittels der optischen Sensorik sich während des Betriebsfalles (nach dem Verbau eines derartigen Systems im Fahrzeug) der Überwachungsbereich bzw. Erfassungsbereich / die Erfassungscharakteristik variabel an eine bestimmte Situation adaptieren lässt, wobei sich die Lösung hinsichtlich der Applikation auf eine sehr einfache Sensorik zur Detektion von zwei oder mehreren unterschiedlichen Wellen / Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums beziehen kann, oder um einen bilderzeugende Sensorik mit Bildempfänger-Chip eines umgebungserfassenden Systems (z.B. einer Kamera, Nachtsichtkamera), welche zur Erfassung / Detektion für mindestens zwei oder mehreren Wellen / Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums ausgebildet ist.
  • Zum leichteren Verständnis der oben geschilderten Problematik, ist dies mit der beigefügten 1 und 2 visuell dargestellt, die später noch genauer beschrieben werden.
  • Lösung der Aufgabe:
  • Gelöst wird die Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche 1 und 10, die über deren Merkmale verfügen. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.
  • Die erfindungsgemäße optische Sensorik, welche mindestens ein Lichtleiterelement und eine Sendequelle aufweist ist hierzu beispielsweise derart ausgebildet ist, dass
    • - das Lichtleiterelement bidirektional ausgebildet ist, um eine oder mehrere Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums in zwei unterschiedliche Richtungen zu leiten,
    • - das Lichtleiterelement an der Ein-Koppel-Stelle eine Sendequelle aufweist,
    • - das Lichtleiterelement im Bereich des Austrittes und/oder im Bereich des Abschlusses eine prismenförmige Charakteristik und/oder linsenförmige Charakteristik aufweist, und
    • - die Sendequelle der optischen Sensorik ausgebildet ist, mindestens zwei unterschiedliche Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums zu emittieren.
  • Mit anderen Worten:
    • Die Lösung der Erfindung basiert auf der Erkenntnis, bzw. auf den physikalischen Gesetzmäßigkeiten eines Prismas, dass
      • - bei elektromagnetischen Wellen beim „Durchtritt“ durch ein Prisma,
      • - bei gleichbleibenden Eintrittswinkel,
      • - sich der Austrittswinkel in Abhängigkeit der Frequenz der elektromagnetischen Wellen ändert,
      • - und somit resultierend sich ein Überwachungsbereich / eine Richtcharakteristik in Abhängigkeit der Frequenz (durch Variation der Frequenz der elektromagnetischen Wellen) variieren lässt / einstellen lässt.
  • Ein derartiger Lösungsansatz ist in der noch nicht veröffentlichten Anmeldung DE 10 2018 213 652 näher beschrieben, auf die inhaltlich verwiesen wird.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Sensorik mit Lichtleiterelement und Sendequelle, zeichnet sich die optische Sensorik dadurch aus, dass die Sendequelle der optischen Sensorik ausgebildet ist, die zu emittierenden mindestens zwei unterschiedliche Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums während des Betriebes zu verändern und/oder zu adaptieren.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Sensorik mit Lichtleiterelement und Sendequelle, zeichnet sich die optische Sensorik dadurch aus, dass die Sendequelle der optischen Sensorik ferner ausgebildet ist, die mindestens zwei unterschiedliche Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums während des Betriebes parallel und/oder sequentiell zu emittieren.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Sensorik mit Lichtleiterelement und Sendequelle, zeichnet sich die optische Sensorik dadurch aus, dass die prismenförmige Charakteristik und/oder linsenförmige Charakteristik im Bereich des Austrittes und/oder im Bereich des Abschlusses des Lichtleiterelements, mit dem Lichtleiterelement
    • - gemeinsam als einstückige Einheit ausgebildet sind, oder
    • - als separates prismenförmiges Element ausgebildet ist, oder
    • - als separates linsenförmiges Element ausgebildet ist.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Sensorik mit Lichtleiterelement und Sendequelle, zeichnet sich die optische Sensorik dadurch aus, dass
    • - sich die Ein-Koppel-Stelle für die Sendequelle, an einem Ende des Lichtleiterelement befindet, und
    • - sich die prismenförmige Charakteristik im Bereich des Austrittes und/oder im Bereich des Abschlusses, am anderen Ende des Lichtleiterelements befindet.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Sensorik mit Lichtleiterelement und Sendequelle, zeichnet sich die optische Sensorik dadurch aus, dass
    • - das Lichtleiterelement eine Aus-Koppel-Stelle aufweist, sowie
    • - die optische Sensorik einen Empfänger zur Detektion von mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums aufweist.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Sensorik mit Lichtleiterelement und Sendequelle, zeichnet sich die optische Sensorik dadurch aus, dass
    • - die Frequenz/en des Empfängers zur Detektion von mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums, und/oder
    • - die Frequenz/en der Sendequelle zur Emittierung von mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums,
    • - adaptierbar sind, wobei
    • - in Abhängigkeit von einem Überwachungsbereich und/oder Erfassungsbereich die Frequenz/en des elektromagnetischen Wellenspektrums veränderbar ist/sind.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Sensorik mit Lichtleiterelement und Sendequelle, zeichnet sich die optische Sensorik dadurch aus, dass
    • - sich die Elektronik der optischen Sensorik und
      1. i. die Elektronik zur Spiegelverstellung, und/oder
      2. ii. die Lichtquelle des Fahrtrichtungsanzeigesignals,
      auf einer gemeinsamen Leiterplatte befinden, und/oder
    • - das Lichtleiterelement auch
      1. i. als optisches Element zur Fahrtrichtungsanzeige dient, und/oder
      2. ii. als optisches Element zur Weiterleitung eines Fahrtrichtungsanzeigesignals dient.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Sensorik mit Lichtleiterelement und Sendequelle, zeichnet sich die optische Sensorik dadurch aus, dass
    • - das bidirektional ausgebildete Lichtleiterelement als Mehr-Komponenten-Lichtleiterelement ausgebildet ist, wobei
    • - dass Mehr-Komponenten-Lichtleiterelement einstückig ausgebildet ist.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Sensorik mit Lichtleiterelement und Sendequelle, zeichnet sich die optische Sensorik dadurch aus, dass
    • - die Frequenz/en des Empfängers zur Detektion von mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums, und/oder
    • - die Frequenz/en der Sendequelle zur Emittierung von mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums,
    • - derart adaptiert werden, dass die Frequenzen des Empfängers und der Sendequelle im Wesentlichen übereinstimmend sind.
  • Ferner betrifft die Erfindung eine Lösungsvariante bei dieser eine optische Sensorik, die derart ausgebildet ist, bzw. mindestens ein prismenförmiges Element und eine Sendequelle aufweist, wobei
    • - das prismenförmige Element bidirektional ausgebildet ist, um eine oder mehrere Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums in zwei unterschiedliche Richtungen zu leiten,
    • - das prismenförmige Element an der Ein-Koppel-Stelle eine Sendequelle aufweist,
    • - das prismenförmige Element im Bereich des Austrittes und/oder im Bereich des Abschlusses das elektromagnetischen Wellenspektrums frequenzabhängig mit unterschiedlicher Abstrahlcharakteristik abstrahlt und/oder aussendet, und
    • - die Sendequelle der optischen Sensorik ausgebildet ist, mindestens zwei unterschiedliche Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums zu emittieren.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Sensorik, zeichnet sich die optische Sensorik dadurch aus, dass mittels geeigneter mechanischer Realisierung des Lichtleiterelements, das Lichtleiterelement die Eigenschaften einer „prismenförmige Charakteristik“ annimmt / aufweist, wenn beispielsweise
    • - dass erste Ende des Lichtleiterelements bzw. die Ein-Koppel-Stelle gegenüber der Senderquelle einen (Eintritts-)Winkel von 90 Grad aufweist (15), und
    • - dass andere Ende des Lichtleiterelements am Abschluss einen (Austritts-) Winkel von ungleich 90 Grad aufweist (15), wobei
    • - auch Realisierungen möglich sind, bei diesen ganz allgemein der (Eintritts-)Winkel (bezogen auf den relevanten Endbereich des Lichtleiterelements), ungleich dem (Austritts-)Winkel (bezogen auf den anderen relevanten Endbereich des Lichtleiterelements) ist, wobei mit zunehmender Länge des Lichtleiterelements das erste Ende des Lichtleiterelements bzw. die Ein-Koppel-Stelle gegenüber der Senderquelle zunehmend / stärker annähernd / anstrebend einen (Eintritts-)Winkel von 90 Grad aufweist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Wellenlänge der Sendequelle zwischen 50 nm und 50 µm veränderbar, wobei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Wellenlänge der Sendequelle nur in einem Teilbereich dieses Spektrums veränderbar ist, wie beispielsweise nur innerhalb des nahen Infrarotbereichs.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Prisma bzw. das prismenförmige Element (Element mit prismenförmigem Charakter) ein Material auf, das Glas, Acryl, und/oder lichtleitende Bauteile aus Kunststoff, wie z. B. PMMA oder Polycarbonat, umfasst. Dabei ist das Material des Prismas bzw. des prismenförmigen Elements (Element mit prismenförmigem Charakter) auf die Wellenlängen der verwendeten Sendequelle und den spezifizierten Erfassungsbereich abgestimmt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Prisma bzw. das prismenförmige Element (Element mit prismenförmigem Charakter) einen Dachwinkel zwischen 20 Grad und 70 Grad. Hierbei hängt der Dachwinkel z.B. auch von den Wellenlängen der verwendeten Sendequelle, dem spezifizierten Erfassungsbereich und/oder der Art des Materials ab.
  • Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, wobei auch eine Kombination der Merkmale der einzelnen Figuren im Schutzumfang enthalten sind. Alle Figuren sind nur Prinzip-Darstellungen (nicht maßstabsgetreu). Dabei zeigen:
    • 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug, welches rückwärts aus einer Garage ausfährt.
    • 2 zeigt analog zur 1 schematisch ein Fahrzeug, welches rückwärts aus einer Garage ausfährt, jedoch einen Versatz mittig zur Garagentoröffnung aufweist.
    • 3 zeigt analog zur 2 schematisch ein Fahrzeug, welches rückwärts aus einer Garage ausfährt, und einen Versatz mittig zur Garagentoröffnung aufweist, wobei im Bereich des Außen-Seitenspiegel oder das elektrische Außen-Seitenspiegel-Ersatzsystem des Fahrzeuges sich eine optische Sensorik befindet.
    • 4 zeigt analog zur 2 schematisch ein Fahrzeug, welches rückwärts aus einer Garage ausfährt, und einen Versatz mittig zur Garagentoröffnung aufweist, wobei das Fahrzeugführer-Assistenzsystem aufgrund der bestehenden Gefahr eine automatische Spur-Korrektur initiiert, bzw. eine alternative Maßnahme durchführt.
    • 5 zeigt schematisch ein Realisierungsbeispiel eines Kraftfahrzeug-Spiegels (Spiegel stellvertretend als Synonym für Außen-Seitenspiegel oder des elektrischen Außen-Seitenspiegel-Ersatzsystems), welches eine gemeinsame Leiterplatte zeigt, auf dieser sich sowohl die Elektronik der optischen Sensorik wie auch die Elektronik zur Spiegelverstellung, und/oder die Lichtquelle zur Fahrtrichtungsanzeige befinden.
    • 6 zeigt schematisch ein Realisierungsbeispiel einer optischen Sensorik im Bereich des Kraftfahrzeug-Spiegels anhand von „Foto-Nachbildungen“, welches ein in den Spiegel eingearbeitetes Kunststoffelement (gemäß dem Stand der Technik) zeigt, wobei das eingearbeitete Kunststoffelement (Lichtleiter-Technik) sowohl als Fahrtrichtungsanzeige (Blinker-Signal) wie auch als bidirektionales Lichtleiterelement ausgebildet ist, um eine oder mehrere Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums in zwei unterschiedliche Richtungen zu leiten.
    • 7 zeigt schematisch das Lichtleiterelement mit weiteren Details.
    • 8 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Lichtleiterelement in prinzipieller Darstellung, insbesondere den Austritt (A) und den Eintritt (E) des Lichtleiterelement (LE) am „überwachungsseitigen“ Ende.
    • 9 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Lichtleiterelement, ähnlich der 8 in prinzipieller Darstellung, insbesondere den Austritt (A) und den Eintritt (E) des Lichtleiterelement (LE) am „überwachungsseitigen“ Ende.
    • 10 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Lichtleiterelement, ähnlich der 8 in prinzipieller Darstellung, insbesondere den Austritt und den Eintritt des Lichtleiterelement am „überwachungsseitigen“ Ende.
    • 11 zeigt schematisch das Grundprinzip einer prismenförmigen Charakteristik / prismenförmigen Kontur.
    • 12 zeigt schematisch eine Sonderform eines Realisierungsbeispiels der erfindungsgemäßen optische Sensorik.
    • 13 zeigt schematisch beispielhaft, wie der zu überwachende Überwachungsbereich gemäß dem Stand der Technik variiert werden kann.
    • 14 zeigt schematisch beispielhaft, wie der zu überwachende Überwachungsbereich gemäß der erfindungsgemäßen optischen Sensorik variiert werden kann.
    • 15 zeigt schematisch beispielhaft ein erfindungsgemäßes Lichtleiterelement, welches die Eigenschaften einer „prismenförmige Charakteristik“ aufweist.
  • Die 1 zeigt ein Fahrzeug (F), welches rückwärts (R) aus einer Garage (G) ausfährt. Wie aus der 1 weiter hervorgeht, besteht bei diesem Fahrszenario keine Gefahr, da das Fahrzeug (F) mittig zur Garage (G) ist.
  • Wie aus der 1 jedoch bereits zu erkennen ist, ist die Toröffnung / Toraussparung der Garage (G) nur geringfügig breiter, als die Fahrzeugbreite incl. der Seitenspiegel (S) (Seitenspiegel stellvertretend als Synonym für Außen-Seitenspiegel (S) oder des elektrischen Außen-Seitenspiegel-Ersatzsystems).
  • Die 2 zeigt ein Fahrzeug (F), welches rückwärts (R) aus einer Garage (G) ausfährt. Wie aus der 2 weiter hervorgeht, besteht bei diesem Fahrscenario bereits eine Gefahr, da das Fahrzeug (F) NICHT mittig zur Garage (G) ist.
  • Die herkömmlichen Ultra-Schall-Sensoriken (US) (nur exemplarisch gezeigt und mit US bezeichnet) gemäß dem Stand der Technik, können diese Gefahr (Schrammen des Spiegels (S) an der Leibung („H“) der Toröffnung) nicht erkennen, da diese als Einparkhilfe wirkenden Ultra-Schall-Sensoriken (US) vorzugsweise im Bereich der hinteren und vorderen „Stoßstange“ angeordnet sind.
  • Die 3 zeigt analog zur 2 schematisch ein Fahrzeug (F), welches rückwärts (R) aus einer Garage (G) ausfährt, und einen Versatz mittig zur Garagentoröffnung aufweist, wobei wie aus der 3 weiter ersichtlich ist, befindet sich im Bereich des Außen-Seitenspiegel (S) oder des elektrischen Außen-Seitenspiegel-Ersatzsystems des Fahrzeuges (F) eine optische Sensorik (OS), dessen Erfassungscharakteristik - vorzugsweise mit schmaler Keulenform - nach hinten, parallel zur Fahrzeuglängsachse gerichtet, bzw. wirkend ist.
  • Anmerkung:
  • Der mit OS gekennzeichnete Pfeil (in der 3 und weiteren Fig.) ist symbolisch stellvertretend für die optische Sensorik (OS) und zeigt die Erfassungs- / die Wirkcharakteristik der optischen Sensorik (OS) an, wobei sich die eigentliche Elektronik incl. Lichtleiter-Element sich im Seitenspiegel (S) befinden.
  • Wie aus der 3 weiter ersichtlich ist, kann mittels der optischen Sensorik (OS) im Bereich des Seitenspiegels (S) eine potentielle / prädizierte Kollision, bzw. ein Schrammen des Seitenspiegels (S) an der Torleibung („H“) (welche quasi ein Hindernis (H) darstellt) bei einer Rückwärtsfahrt (R) exakt überwacht / prognostiziert werden - um im weiteren Verlauf (in der 3) nicht näher gezeigte Gegenmaßnahmen einzuleiten / zu initiieren.
  • Die 4 zeigt analog zur 2 schematisch ein Fahrzeug (F), welches rückwärts (R) aus einer Garage (G) ausfährt, und einen Versatz mittig zur Garagentoröffnung aufweist, wobei das Fahrzeugführer-Assistenzsystem aufgrund der bestehenden Gefahr eine automatische Spur-Korrektur (SK) initiiert, bzw. eine alternativ Maßnahme durchführt.
  • Wie aus der 4 hierzu weiter ersichtlich ist, zeigt die optische Sensorik (OS) die als Fahrzeugführer-Assistenzsystem ausgebildet ist, das Fahrzeugführer-Assistenzsystem in Aktion, nachdem eine Kollision, bzw. ein Schrammen des Seitenspiegels (S) an der Leibung der Toröffnung („H“) prädiziert wurde, indem wie aus der 4 ersichtlich ist, das umgebungserfassende Fahrzeugführer-Assistenzsystem beim Rückwärtsfahren (R) als Gegenmaßnahme zur Schadensvermeidung bedarfsgerecht eine automatische (geringfügige) Spurkorrektur (SK) durchführt - sofern dies der verfügbare Platz / Abstand auf der gegenüberliegende Fahrzeugseite zur Garagentorleibung zulässt, wobei alternativ, oder sofern eine Spur-Korrektur (SK) nicht möglich ist anstatt dessen, das Fahrzeugführer-Assistenzsystem ausgebildet ist, um
    • - eine automatische Bremsung (Fahrzeugstillstand) einleiten, und/oder
    • - ein automatisches Einklappen des Spiegels (S) zu veranlassen (wie aus der 4 angedeutet), und/oder
    • - eine akustische / haptische Warnmeldung zu generieren.
  • Wie aus der 4 hierzu weiter schematisch hervorgeht, wird eine automatische Spur-Korrektur (SK) (z.B. via Überlagerungslenkung) durchgeführt, wobei im Regelfall diese Spur-Korrektur (SK) vom Fahrzeugführer nicht wahrnehmbar sein dürfte, da es in der Praxis meist nur wenige Zentimeter an Korrektur bedarf.
  • Wie in der 4 nicht näher gezeigt, jedoch zuvor bereits erörtert, wird in einer weiteren alternativen Ausführungsformen vorgeschlagen, dass sofern eine automatische (geringfügige) Spur-Korrektur (SK) nicht zielführend ist, dass das Fahrzeugführer-Assistenzsystem bei der Erkennung einer prädizierten Kollision, bzw. Schrammen des Seitenspiegels (S) an der Leibung der Toröffnung („H“), ersatzweise
    • - eine automatische Bremsung (Fahrzeugstillstand) einleitet, und/oder
    • - ein automatisches Einklappen des Spiegels (S) veranlasst, und/oder
    • - eine akustische / haptische Warnmeldung generiert.
  • Die 5 zeigt schematisch ein Realisierungsbeispiel eines Kraftfahrzeug-Spiegels (S) (Kraftfahrzeug-Spiegel stellvertretend als Synonym für Außen-Seitenspiegel (S) oder des elektrischen Außen-Seitenspiegel-Ersatzsystems), welches eine gemeinsame Leiterplatte (LP) zeigt, auf dieser sich sowohl die Elektronik (EOS) der optischen Sensorik (OS) wie auch die Elektronik (ESV) zur Spiegelverstellung (SV), und/oder die Lichtquelle (B, EKB) zur Fahrtrichtungsanzeige befinden.
  • Wie in der 5 nicht näher gezeigt, ist es auch möglich, dass in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die optische Sensorik (OS) - insbesondere bei elektronischen Spiegelersatzsystemen - als Kamera (K) realisiert wird, mittels dieser analog zur zuvor beschriebenen und gezeigten Realisierung der optischen Sensorik (OS) mit Lichtleiterelement (LE), ein ausgesendetes (sichtbares oder unsichtbares) Lichtspektrum / ein ausgesendetes elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) auf Reflektion (RF) überwacht wird, um anhand der Reflektion (RF) auf ein „Hindernis“ (H, „H“) schließen zu können.
  • Die 6 zeigt schematisch ein Realisierungsbeispiel einer optischen Sensorik (OS) im Bereich des Kraftfahrzeug-Spiegels (S) anhand von „Foto-Nachbildungen“. Die „Foto-Nachbildungen“ zeigen ein in den Spiegel (S) eingearbeitetes Kunststoffelement (gemäß dem Stand der Technik), wobei das eingearbeitete Kunststoffelement erfindungsgemäß weiterentwickelt als Lichtleiter-Technik (LT) ausgebildet ist, um sowohl als Fahrtrichtungsanzeige (B) (Blinker-Signal) wie auch erfindungsgemäß als Optik bzw. als bidirektionales Lichtleiter-Element (LE) zu wirken, um eine oder mehrere Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) in zwei unterschiedliche Richtungen zu leiten.
  • Wie aus der 6 hierzu ersichtlich ist, erfolgt eine synergiehafte Nutzung der „Lichtleiter-Technik“ (LT) zur Fahrtrichtungsanzeige (Blinker), indem die „optische Lichtleiter-Technik“ (LT) - ein in den Seitenspiegel (S) eingearbeitetes / integriertes Kunststoffteil - verwendet wird, als Lichtleiter-Technik (LT) sowohl für
    • - die Fahrtrichtungsanzeige (B), als auch
    • - als Optik für die erfindungsgemäße optische Sensorik (OS) mit Lichtleiterelement (LE).
  • Mit dem Winkel des „Abschlusses“ (AS) der „optischen Sensorik (OS) mit Lichtleiter-Element (LE)“ lässt sich der „Abstrahl-Winkel“ (Überwachungs-Richtung) bestimmen.
  • Mit anderen Worten:
    • Mit dem „Winkel“ / der Ausrichtung des „Abschlusses“ (AS) - also die Richtung / dem Raumvektor bzw. x/y/z-Raumebene in die der Abschluss (AS) „zeigt“ / gerichtet ist - der „optischen Sensorik (OS) mit Lichtleiter-Element (LE)“ lässt sich die Austrittsrichtung (x/y/z-Koordinaten-Richtung / Raumvektor) des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) bestimmen / definieren, und somit der „Abstrahl-Winkel“ (Überwachungsrichtung / Raumvektor) bestimmen / definieren. Der Raumvektor ist zur Raumebene senkrecht dazu ausgerichtet, wobei somit der Austritt bzw. Eintritt senkrecht zur Raumebene ist.
  • Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass
    • - einerseits eine sehr flexible Lösung erzielt werden kann, indem
      1. i. mit der „optischen Sensorik (OS) mit Lichtleiter-Element (LE) “ bis an den Rand eines mit dem erfindungsgemäßen „optischen Lichtleiter-Element (LE)“ versehenen Gegenstandes (z.B. des Spiegels) herangeführt / platziert werden kann,
      2. ii. mit der „optischen Sensorik (OS) mit Lichtleiter-Element (LE) “ nur sehr wenig Einbauraum im tatsächlichen Bereich der Überwachung erforderlich ist, da im Bereich der Überwachung nur der Platz für das „optische Lichtleiter-Element (LE)“ erforderlich ist,
    • - sowie andererseits eine synergiehafte Nutzung des „optischen Lichtleiter-Elements (LE)“ für unterschiedliche Funktionen möglich ist, wobei die zugehörige/n Elektronik/en (EOS, ESV, B) sich etwas entfernt (mit Abstand versehen) vom „Einsatzort“ / „Wirkungsbereich“ des „optische Lichtleiter-Elements (LT)“ angeordnet werden können,
    • - sowie ferner mit einfachen Mitteln sich eine Richtcharakteristik (x/y/z-Koordinaten / Raumvektor) des zu überwachenden Bereiches realisieren lässt, indem das in die zu überwachende Umgebung gerichtete „Ende“ (A) des „optischen Lichtleiter-Elements“ entsprechend der gewünschten Überwachungsrichtung ausgerichtet und als „Austrittsöffnung“, bzw. als „Eintrittsöffnung“ für das elektromagnetischen Wellenspektrum (EMW)geformt / ausgebildet wird.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das ausgesendete (sichtbare und/oder unsichtbare) Lichtspektrum (EMW) modulierbar (frequenz- und/oder amplitudenmoduliert), sowie in der Intensität variabel, damit im online-Betrieb eine optimale Anpassung an die aktuelle Umgebung erfolgen kann.
  • Die untere „Foto-Nachbildung“ der 6 zeigt beispielhaft einen Spiegel (S) von dessen Rückseite (SA), bzw. die „Spiegel-Außenseite“ (SA) . Wie hieraus ersichtlich ist, ist im Bereich der Oberfläche (ca. mittig) ein in den Seitenspiegel (S) ca. waagrecht verlaufendes eingearbeitetes / integriertes Kunststoffteil (LT), welches für den Zweck der Erfindung derart abgeändert wird/wurde, dass dies sowohl verwendet wird, als Lichtleiter-Element (LE) für
    • - die Fahrtrichtungsanzeige / Blinker (B), als auch
    • - als Optik für die erfindungsgemäße optische Sensorik (OS) mit Lichtleiterelement (LE).
  • Das im unteren Bild, nach Links auslaufende Ende des eingearbeiteten / integrierten Kunststoffteils (LT), ist im darüberliegenden Bild als „Abschluss“ (AS) zu sehen.
  • Die 7 zeigt schematisch das Lichtleiterelement (LE) mit weiteren Details, wobei anhand des Ausführungsbeispiels auch die Einfachheit (die leichte Ausführbarkeit) der Lösung zeigt.
  • Die 7 zeigt eine synergiehafte Nutzung des erfindungsgemäßen Lichtleiter-Elements (LE) - wie zuvor beschrieben - am Beispiel einer Applikation am Seitenspiegel (S).
  • Wie aus der 7 hierzu ersichtlich ist, besteht das Lichtleiter-Element (LE), welches als Mehr-Komponenten-Lichtleiter-Element (2KLE), im gezeigten Beispiel als Zwei-Komponenten-Lichtleiter-Element (2KLE) aus zwei Komponenten (K1, K2) bestehend ist, wobei die zwei Komponenten (K1, K2) als einstückiges Werkstück ausgebildet sind.
  • Wie aus der 7 weiter hervorgeht, ist die erste Komponente (K1) zur Spiegel-Innenseite (SI) gerichtet und die zweite Komponente (K2) zur Spiegel-Außenseite (SA) / Spiegel-Rückseite gerichtet. Der Schnitt A-B zeigt die beiden Komponenten (K1, K2) des als Zwei-Komponenten-Lichtleiter-Element (2KLE) ausgeführten Lichtleiter-Elements (LE) in vergrößerter Form, wobei die beiden Komponenten (K1, K2) ein geringes Übersprechen zueinander aufweisen.
  • Um das Streulicht des eingekoppelten Signals / des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) möglichst gering zu halten, erfolgt die Ein-Kopplung des optischen Signals / des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) zur Überwachung, vorzugsweise im „Innenliegenden-Komponenten-Bereich“ (K1). Zur Vermeidung von eingekoppelten Störlicht, kann die „Rückführung“ des reflektierten Signals in dem als Zwei- oder Mehr-Komponenten-Lichtleiter-Element (2KLE) ausgeführten Lichtleiter-Elements (LE) ebenso in einem „Innenliegenden-Komponenten-Bereich“ erfolgen, wobei es in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung auch möglich ist, dass das Lichtleiterelement (LE), insbesondere eine Komponente (K1, K2) derart ausgebildet ist, dass mittels einer Komponente (K1, K2) des Zwei- oder Mehr-Komponenten-Lichtleiter-Elements (2KLE) bidirektional eine oder mehrere Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) in zwei unterschiedliche Richtungen geleitet werden können / leiten zu können.
  • Selbstverständlich ist das in der 7 oben gezeigte Zwei-Komponenten-Lichtleiter-Element (2KLE) nicht auf die gezeigte Form beschränkt, sondern kann auch andere geometrische Formen aufweisen (z.B. rechteckig, quadratisch, rund, dreieckig, mehreckig, oval, etc.), wie beispielhaft in der Ausführung / Darstellung ganz unten stellvertretend gezeigt.
  • In der oberen Bildhälfte von 7 ist nochmal anhand von Bildern / „Foto-Nachbildungen“ visuell gezeigt, wie das Zwei-Komponenten-Lichtleiter-Element (2KLE), insbesondere dessen „Austritt“ (A) / „Abschluss“ (AS) / „Eintritt“ (E) am bzw. im Fahrzeugspiegel (S) zu integrieren / anzuordnen ist.
  • In der unteren Bildhälfte von 7 ist das Zwei-Komponenten-Lichtleiter-Element (2KLE) mit weiteren Details gezeigt. Wie hieraus näher ersichtlich ist, ist
    • - sowohl eine Ein-Koppel-Stelle (EKS) zur Ein-Kopplung des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW),
    • - wie auch eine Aus-Koppel-Stelle (AKS) zur Aus-Kopplung des reflektierten elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW),
    vorgesehen, wobei die Ein-Koppel-Stelle (EKS) quasi als „Sender“ bzw. Sendequelle (SQ) (Sende-Elektronik symbolisch als Diode gezeigt) des Signals zur optischen Überwachung der Umgebung wirkt, und die Aus-Koppel-Stelle (AKS) quasi als „Empfänger“ bzw. als Empfänger (EP) zur Detektion (Empfänger-Elektronik symbolisch als Diode gezeigt) des Signals zur optischen Überwachung der Umgebung wirkt. Ferner zeigt die Figur symbolisch mittels einer Diode die Ein-Kopplung (EKB) / Ein-Koppel-Stelle des Fahrtrichtungs-Anzeige-Signals (B) (des Blinker-Signals). EKS, AKS & EKB jeweils elektronikseitig.
  • In der unteren Bildhälfte von 7 ist insbesondere nochmals der überwachungsseitige „Austritt“ (A) / „Abschluss“ (AS), bzw. „Eintritt“ (E) für das elektromagnetische Wellenspektrum (EMW) das Zwei-Komponenten-Lichtleiter-Elements (2KLE) gezeigt. Ferner zeigt die 7 im Bereich des „Austritts“ (A) / „Abschlusses“ (AS), bzw. „Eintritts“ (E) ein Hindernis (H), welches eine Reflexion (R) erzeugt. Ferner zeigt die 7 mittels Pfeile, die bidirektionale „Flussrichtung“ des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) in den beiden Komponenten (K1, K2) des Zwei-Komponenten-Lichtleiter-Elements (2KLE).
  • Die Begriffe „Optische Sensorik“ (OS) sowie „Lichtleiterelement“ (LE) sind im Lichte der Erfindung als verallgemeinerter Platzhalter zu verstehen, bzw. die Ausführungen sind nicht nur auf das für das menschliche Auge erfassbare Lichtspektrum begrenzt, sondern umfasst auch Realisierungen, welche im nicht-sichtbarem Farbspektrum / elektromagnetischem Wellenspektrum (EMW) liegen.
  • Mit anderen Worten:
    • Unter den Begriffen „Optische Sensorik“ (OS) sowie „Lichtleiterelement“ (LE) sind im Lichte der Erfindung auch Applikationen mit inbegriffen, die
      • - innerhalb, und/oder
      • - außerhalb, insbesondere UV- bzw. IR-Strahlen (Ultra-Violet- bzw. Infra-rot-Strahlen),
    dem vom Menschen sichtbaren Anteil des elektromagnetischen Spektrums / elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) liegen, sofern diese mit Materialien der klassischen Lichtleiter-Technologie, wie beispielsweise Glasfaser, helle Kunststoffe, und dergleichen realisierbar sind.
  • Unter dem Begriff „einstückig ausgebildet“ ist im Lichte der Erfindung zu verstehen, dass es sich um ein einstückiges Werkstück / Element handelt, welches z.B. aus mehreren Komponenten irreversibel zu einem Stück zusammengefügt wurde. Die Zusammenfügung kann hierbei im Herstellungsprozess z.B. durch Klebung und/oder Zwei-Komponenten-Spritzguss-Technik erfolgen.
  • Die 8, 9 und 10 zeigen je in vergrößerter Darstellung prinzipienhaft eine Teilansicht, bzw. Teilausschnitt aus der 7, wobei am Abschluss (AS), bzw. insbesondere am Austritt (A) und am Eintritt (E), beispielhaft die unterschiedlichen Charakteristiken gezeigt werden.
  • Die 8 zeigt beispielsweise das erfindungsgemäße Lichtleiterelement (LE) in prinzipieller Darstellung, insbesondere den Austritt (A) und den Eintritt (E) des Lichtleiterelement (LE) am „überwachungsseitigen“ Ende, wobei wie aus der 8 ersichtlich ist, sowohl der Austritt (A) wie der Eintritt (E) eine prismenförmige Charakteristik (P) / prismenförmige Kontur (P) aufweisen um erfindungsgemäß eine variable Abstrahl- / Erfassungscharakteristik (ÜB1, ÜB2) zu erzielen.
  • Die Frequenz, bzw. die Wellenlängen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) bestimmen hierbei den Austrittwinkel, bzw. bei bidirektionaler Betrachtungsweise den Eintrittswinkel.
  • Durch Änderung (Adaption) der Frequenz der Senderquelle (SQ) und Änderung (Adaption) der Frequenz des Empfängers (EP) lässt sich der Winkel der Erfassung (die Überwachungs-Charakteristik) variabel (adaptiv) anpassen. Eine höherfrequente Wellenlänge erzeugt hierbei eine andere Erfassungs-Charakteristik (ÜB1, ÜB2) als eine niederfrequente Wellenlänge (vorzugsweise werden Frequenzen, bzw. Wellenlängen verwendet, welche sich im unsichtbaren Bereich, bzw. außerhalb des menschlichen Farbspektrums befinden).
  • Die 9 zeigt das erfindungsgemäße Lichtleiterelement (LE) ähnlich der 8, beispielsweise in prinzipieller Darstellung, insbesondere den Austritt (A) und den Eintritt (E) des Lichtleiterelement (LE) am „überwachungsseitigen“ Ende, wobei wie aus der 9 ersichtlich ist, der Austritt (A) eine prismenförmige Charakteristik (P) / prismenförmige Kontur (P) aufweist, wohingegen abweichend hierzu der Eintritt (E) eine linsenförmige Charakteristik / linsenförmige Kontur aufweist, um erfindungsgemäß eine variable Abstrahl- / Erfassungscharakteristik (ÜB1, ÜB2) zu erzielen.
  • Durch Änderung (Adaption) der Frequenz der Senderquelle (SQ) lässt sich der Winkel der Erfassung (die Überwachungs-Charakteristik) variabel (adaptiv) anpassen.
  • Bei einer derartigen Ausführungsform ist die detektierbare Wellenlänge vorzugsweise breitbandig, bzw. der Empfänger (EP) derart realisiert (adaptiert), dass der Empfänger (EP) das gesamte systemrelevante (senderabhängige adaptierbare) elektromagnetische Wellenspektrums (EMW) erfassen kann, wohingegen die Sendefrequenz der Sendequelle (SQ) schmalbandig adaptiert wird, um die gewünschte Erfassungs- / Überwachungs-Charakteristik (ÜB1, ÜB2) zu erzielen.
  • Die 10 zeigt das erfindungsgemäße Lichtleiterelement (LE) ähnlich der 8, beispielsweise in prinzipieller Darstellung, insbesondere den Austritt (A) und den Eintritt (E) des Lichtleiterelement (LE) am „überwachungsseitigen“ Ende, wobei wie aus der 10 ersichtlich ist, der Austritt (A) linsenförmige Charakteristik / linsenförmige Kontur aufweist, wohingegen abweichend hierzu der Eintritt (E) eine prismenförmige Charakteristik (P) / prismenförmige Kontur (P) aufweist, um erfindungsgemäß eine variable Erfassungscharakteristik (ÜB1, ÜB2) zu erzielen.
  • Durch Änderung (Adaption) der Frequenz des Empfängers (EP) lässt sich der Winkel der Erfassung (die Überwachungs-Charakteristik) variabel (adaptiv) anpassen.
  • Bei einer derartigen Ausführungsform ist die detektierbare Wellenlänge vorzugsweise schmalbandig, bzw. der Empfänger (EP) derart realisiert (adaptiert), dass der Empfänger (EP) schmalbandig einen Ausschnitt des elektromagnetische Wellenspektrums (EMW) erfassen kann, um die gewünschte Erfassungs- / Überwachungs-Charakteristik (ÜB1, ÜB2) zu erzielen, wohingegen die Sendefrequenz der Sendequelle (SQ) vorzugsweise das gesamte systemrelevante Frequenzspektrum / elektromagnetische Wellenspektrums (EMW)aussendet.
  • Wie in den 8, 9 und 10 nicht näher gezeigt, kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der Austritt (A) und der Eintritt (E), je als linsenförmige Charakteristik (Kontur) ausgebildet / realisiert werden, um eine definierte Abstrahlcharakteristik, bzw. Empfangscharakteristik zu erzielen, wobei auch weitere Kombinationen hinsichtlich der Charakteristik (Kontur) und der Wahl des Frequenzspektrums / elektromagnetische Wellenspektrums (EMW) denkbar / möglich sind.
  • Die 11 zeigt das Grundprinzip einer prismenförmigen Charakteristik (P) / prismenförmigen Kontur (P), wie diese vom Prinzip erfindungsgemäß zur Anwendung gelangt. Wie aus der Physik bekannt, wird ein elektromagnetische Wellenspektrum (EMW), bestehend aus einer Vielzahl unterschiedlicher Wellenlängen beim Durchgang durch ein Prisma (P) unterschiedlich gebrochen / abgelenkt, wobei der Brechungswinkel, bzw. Ablenkwinkel jeweils von den einzelnen Frequenzen des elektromagnetische Wellenspektrum (EMW) abhängig ist.
  • Zum leichteren Verständnis (nur zur Funktionserklärung) sind in der Darstellung die einzelnen Frequenzen mit den Bezeichnungen „blau“, „grün“ und „rot“ bezeichnet, in diese „Farben“ ein „weises Licht“ beim Durchtritt durch ein Prisma „zerlegt“ wird, wobei die Erfindung nicht auf dieses Frequenzspektrum begrenzt ist, sondern vorzugsweise mit Frequenzen betrieben wird, welche außerhalb dem Sichtbereich des menschlichen Auges liegen.
  • Die 12 zeigt eine Sonderform eines Realisierungsbeispiels der erfindungsgemäßen optische Sensorik (OS) . Wie aus der 12 hervorgeht weist die optische Sensorik (OS) ein prismenförmiges Element (P) sowie eine Sendequelle (SQ) und einen Empfänger (EP) auf. Aufgrund der angenommenen konstruktiven Kompaktheit der optischen Sensorik (OS) kann auf das/ein Lichtleiterelement (LE) verzichtet werden, indem die Sendequelle (SQ) und der Empfänger (EP) direkt mit dem prismenförmigen Element (P) in Wirkverbindung stehen.
  • Wie aus der 12 weiter hervorgeht, ist das prismenförmige Element (P) bidirektional ausgebildet, um eine oder mehrere Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) in zwei unterschiedliche Richtungen zu leiten.
  • Wie aus der 12 weiter hervorgeht, weist das prismenförmige Element (P) an der Ein-Koppel-Stelle (EKS) eine Sendequelle (SQ) auf, wobei das prismenförmige Element (P) im Bereich des Austrittes (A) und/oder im Bereich des Abschlusses (AS) das elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) frequenzabhängig mit unterschiedlicher Abstrahlcharakteristik (ÜB1, ÜB2) abstrahlt und/oder aussendet.
  • Wie aus der 12 weiter hervorgeht, ist die Sendequelle (SQ) der optischen Sensorik (OS) ausgebildet, mindestens zwei unterschiedliche Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) zu emittieren.
  • Wie aus der 12 weiter hervorgeht, ist der Empfänger (EP) der optischen Sensorik (OS) ausgebildet, mindestens zwei unterschiedliche Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) zu detektieren.
  • Die 13 zeigt beispielhaft, wie der zu überwachende Überwachungsbereich (ÜB1, ÜB2) gemäß dem Stand der Technik variiert werden kann. Eine Veränderung der Charakteristik des Überwachungsbereiches (ÜB1, ÜB2), bzw. Ausrichtung der Erfassungs-Charakteristik (ÜB1, ÜB2) gemäß dem Stand der Technik erfolgt beispielsweise mittels mechanischer Verstell-Mechanismen, oder in der Art (wie beispielhaft in der DE 10 2017 212 286 A1 offenbart), dass bei einem Bild-Empfänger-Chip via Pixel-Auswahl der Erfassungsbereich (ÜB1, ÜB2) definiert wird, wobei die Pixel-Auswahl eine variable Untermenge aus der Gesamtmenge der Pixel-Anzahl des Bild-Empfänger-Chip ist.
  • Die 14 zeigt beispielhaft ein Fahrzeug (F), welches auf der mittleren Fahrspur einer Fahrbahn mit 3 Fahrstreifen (Fahrbahn A, Fahrbahn B, Fahrbahn C) fährt. Wie aus der 14 weiter schematisch hervorgeht, erfolgt erfindungsgemäß eine Adaption / Veränderung der Charakteristik des Überwachungsbereiches (ÜB1, ÜB2), indem mittels Änderung (Adaption) der Frequenz der Senderquelle (SQ) und/oder Änderung (Adaption) der Frequenz des Empfängers (EP) - wie in den vorangegangenen Figuren, insbesondere den 8 bis 12 detaillierter erörtert - sich der Winkel der Erfassung (die Überwachungs-Charakteristik) variabel (adaptiv) an die gewünschten Parameter / Fahrsituation anpassen lässt. Wie aus der 14 hierzu weiter hervorgeht, wird ein Applikationsbeispiel gezeigt, bei diesem mittels der optischen Sensorik (OS), der seitliche Erfassungsbereich (ÜB1, ÜB2) und/oder entgegengesetzt der Fahrtrichtung (nach hinten) gerichtete Erfassungsbereich (ÜB1, ÜB2) überwacht / erfasst wird, wobei sich die optischen Sensorik (OS) im Seitenrückspiegel befindet, oder im Bereich des Seitenrückspiegels platziert / montiert ist.
  • Je nach Realisierungsbeispiel, kann es sich bei dem Empfänger der der optischen Sensorik (OS) gemäß den Beispielen der 7 bis 14, um eine sehr einfache Sensorik zur Detektion von zwei oder mehreren unterschiedlichen Wellen / Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) handeln, oder um einen Bildempfänger-Chip eines umgebungserfassenden Systems (z.B. einer Kamera, Nachtsichtkamera), welches zur Erfassung / Detektion für mindestens zwei oder mehreren Wellen / Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) ausgebildet ist.
  • Unter dem Begriff / der Ausdrucksweise „prismenförmige Charakteristik (P)“ sind im Lichte der Erfindung, neben einem Prisma (P), im weitesten Sinne auch Elemente zu verstehen, welche die Eigenschaft eines Prismas aufweisen, bzw. auch Elemente zu verstehen, welche die Eigenschaft besitzen, dass diese unterschiedliche Frequenzen / Wellen aus dem elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) unterschiedlich brechen / ablenken.
  • Die 15 zeigt beispielhaft ein Lichtleiterelement (LE), welches die Eigenschaften einer „prismenförmige Charakteristik (P)“ aufweist.
  • Durch eine geeignete mechanische Realisierung des Lichtleiterelements (LE), kann beispielsweise das Lichtleiterelement (LE) die Eigenschaften einer „prismenförmige Charakteristik (P)“ annehmen / aufweisen, wenn beispielsweise
    • - dass erste Ende des Lichtleiterelements (LE) bzw. die Ein-Koppel-Stelle (EKS) gegenüber der Senderquelle (SQ) einen (Eintritts-)Winkel von 90 Grad aufweist (15), und
    • - dass andere Ende des Lichtleiterelements (LE) am Abschluss (AS) einen (Austritts-)Winkel von ungleich 90 Grad aufweist (15), wobei
    • - auch Realisierungen möglich sind, bei diesen ganz allgemein der (Eintritts-)Winkel bezogen auf den relevanten Endbereich des Lichtleiterelements (LE), ungleich dem (Austritts-)Winkel bezogen auf den anderen relevanten Endbereich des Lichtleiterelements (LE), ist, wobei mit zunehmender Länge des Lichtleiterelements (LE) das erste Ende des Lichtleiterelements (LE) bzw. die Ein-Koppel-Stelle (EKS) gegenüber der Senderquelle (SQ) zunehmend / bevorzugter weise einen (Eintritts-)Winkel von 90 Grad aufweisen sollte.
  • Bei den Applikationen, die mit der erfindungsgemäßen optischen Sensorik (OS) realisiert sind/werden können, handelt es sich beispielsweise um sogenannte „Lidar-Systeme“ („Light Detection And Ranging“), und/oder um sogenannte „Ladar-Systeme“ („Laser Detection And Ranging“), und/oder um bilderfassende Systeme (z.B. Kameras, Nachtsichtkameras).
  • Bei der Erfindung werden (wie in der Anmeldung DE 10 2018 213 652 unter anderem beschrieben) beispielsweise Wellenlängen im sichtbaren Bereich, im nahen Infrarot und/oder im nahen Ultraviolett eingesetzt, wobei auch darüber hinaus Wellenlängen außerhalb des Erfassungsbereiches des menschlichen Auges, wie auch weit außerhalb dieses Bereiches-Spektrums möglich sind.
  • Als Sendequelle mit veränderbarer Wellenlänge können (wie in der Anmeldung DE 10 2018 213 652 unter anderem beschrieben) z. B. LEDs oder LED-Systeme mit mehreren verschiedenfarbigen LEDs oder auch abstimmbare Laser verwendet werden. Die Sendequellen können hierbei kontinuierlich oder gepulst betrieben werden.
  • Die Steuerung / Anpassung bzw. Adaption der Frequenz/en erfolgt mittels einer nicht näher gezeigten Steuereinheit. Ebenso aus Gründen der Übersichtlichkeit, bzw. da für den Fachmann selbstverständlich, nicht näher gezeigt, sind die für eine Systemapplikation erforderlichen weiteren Komponenten, wie beispielsweise der Energieversorgung (Netzteilfunktion), der Datenverarbeitung / Datenauswertung (Recheneinheit / Mikroprozessor), der Programmspeicherung / Kalibrierparameterspeicherung (EPROM, EEPROM), etc.
  • Bezugszeichenliste
    • 2KLE
    Mehr- / Zwei-Komponenten-Lichtleiter-Element
    A
    Austritt
    AS
    Abschluss
    AKS
    Aus-Koppel-Stelle
    B
    Blinker / Fahrtrichtungsanzeigesignal
    E
    Eintritt
    EP
    Empfänger
    F
    Fahrzeug
    EMW
    elektromagnetischen Wellenspektrums / Lichtspektrum
    EKB
    Ein-Kopplung Blinker-Signal / Fahrtrichtungsanzeigesignal
    EKS
    Ein-Koppel-Stelle
    EOS
    Elektronik der optischen Sensorik
    ESV
    Elektronik zur Spiegelverstellung
    F
    Fahrzeug
    G
    Garage (Umfassung der Garage mit Toraussparung)
    H
    Hindernis
    „H“
    Garagentor / Torleibung als Hindernis
    „H“
    Leibung der Toröffnung - quasi als Hindernis
    IR
    Infra-Rot
    LE
    Lichtleiter-Element
    LT
    Lichtleiter-Technik
    LP
    Leiterplatte / Platine
    K
    Kamera
    K1
    Komponente 1
    K2
    Komponente 2
    R
    rückwärts (Rückwärtsgang)
    RF
    Reflexion
    S
    Seitenspiegel / Spiegel
    SA
    Spiegel-Außenseite / Spiegel-Rückseite
    SI
    Spiegel-Innenseite
    SV
    Spiegelverstellung
    SQ
    Sendequelle
    OS
    Optische Sensorik
    P
    Prisma, prisenförmiges Element, prismenf. Charakteristik
    US
    Ultra-Schall-Sensorik
    UV
    Ultra-Violet
    ÜB1
    Überwachungsbereich 1 bzw. Erfassungsbereich 1
    ÜB2
    Überwachungsbereich 2 bzw. Erfassungsbereich 2
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102018002992 [0006]
    • DE 102018213652 [0013, 0087, 0088]
    • DE 102017212286 A1 [0080]

Claims (10)

  1. Optische Sensorik (OS), aufweisend mindestens ein Lichtleiterelement (LE) und eine Sendequelle (SQ), dadurch gekennzeichnet, dass - das Lichtleiterelement (LE) bidirektional ausgebildet ist, um eine oder mehrere Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) in zwei unterschiedliche Richtungen zu leiten, - das Lichtleiterelement (LE) an der Ein-Koppel-Stelle (EKS) eine Sendequelle (SQ) aufweist, - das Lichtleiterelement (LE) im Bereich des Austrittes (A) und/oder im Bereich des Abschlusses (AS) eine prismenförmige Charakteristik (P) und/oder linsenförmige Charakteristik aufweist, und - die Sendequelle (SQ) der optischen Sensorik (OS) ausgebildet ist, mindestens zwei unterschiedliche Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) zu emittieren.
  2. Optische Sensorik (OS) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendequelle (SQ) der optischen Sensorik (OS) ausgebildet ist, die zu emittierenden mindestens zwei unterschiedliche Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) während des Betriebes zu verändern und/oder zu adaptieren.
  3. Optische Sensorik (OS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendequelle (SQ) der optischen Sensorik (OS) ferner ausgebildet ist, die mindestens zwei unterschiedliche Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) während des Betriebes parallel und/oder sequentiell zu emittieren.
  4. Optische Sensorik (OS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die prismenförmige Charakteristik (P) und/oder linsenförmige Charakteristik im Bereich des Austrittes (A) und/oder im Bereich des Abschlusses (AS) des Lichtleiterelements (LE), mit dem Lichtleiterelement (LE) - gemeinsam als einstückige Einheit ausgebildet sind, oder - als separates prismenförmiges Element ausgebildet ist, oder - als separates linsenförmiges Element ausgebildet ist.
  5. Optische Sensorik (OS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - sich die Ein-Koppel-Stelle (EKS) für die Sendequelle (SQ), an einem Ende des Lichtleiterelement (LE) befindet, und - sich die prismenförmige Charakteristik (P) im Bereich des Austrittes (A) und/oder im Bereich des Abschlusses (AS), am anderen Ende des Lichtleiterelements (LE) befindet.
  6. Optische Sensorik (OS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Lichtleiterelement (LE) eine Aus-Koppel-Stelle (AKS) aufweist, sowie - die optische Sensorik (OS) einen Empfänger (EP) zur Detektion von mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) aufweist.
  7. Optische Sensorik (OS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Frequenz/en des Empfängers (EP) zur Detektion von mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW), und/oder - die Frequenz/en der Sendequelle (SQ) zur Emittierung von mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW), - adaptierbar sind, wobei - in Abhängigkeit von einem Überwachungsbereich (ÜB1, ÜB2) und/oder Erfassungsbereich (ÜB1, ÜB2) die Frequenz/en des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) veränderbar ist/sind.
  8. Optische Sensorik (OS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - sich die Elektronik der optischen Sensorik (OS) und i. die Elektronik zur Spiegelverstellung, und/oder ii. die Lichtquelle des Fahrtrichtungsanzeigesignals, auf einer gemeinsamen Leiterplatte (LP) befinden, und/oder - das Lichtleiterelement (LE) auch i. als optisches Element zur Fahrtrichtungsanzeige dient, und/oder ii. als optisches Element zur Weiterleitung eines Fahrtrichtungsanzeigesignals dient.
  9. Optische Sensorik (OS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das bidirektional ausgebildete Lichtleiterelement (LE) als Mehr-Komponenten-Lichtleiterelement (2KLE) ausgebildet ist, wobei - dass Mehr-Komponenten-Lichtleiterelement (2KLE) einstückig ausgebildet ist.
  10. Optische Sensorik (OS), aufweisend mindestens ein prismenförmiges Element (P) und eine Sendequelle (SQ), dadurch gekennzeichnet, dass - das prismenförmige Element (P) bidirektional ausgebildet ist, um eine oder mehrere Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) in zwei unterschiedliche Richtungen zu leiten, - das prismenförmige Element (P) an der Ein-Koppel-Stelle (EKS) eine Sendequelle (SQ) aufweist, - das prismenförmige Element (P) im Bereich des Austrittes (A) und/oder im Bereich des Abschlusses (AS) das elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) frequenzabhängig mit unterschiedlicher Abstrahlcharakteristik (ÜB1, ÜB2) abstrahlt und/oder aussendet, und - die Sendequelle (SQ) der optischen Sensorik (OS) ausgebildet ist, mindestens zwei unterschiedliche Frequenzen des elektromagnetischen Wellenspektrums (EMW) zu emittieren.
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