DE102021104086A1

DE102021104086A1 - Sicherheitseinrichtung für wenigstens eine Lichtquelle, Sendeeinrichtung für Licht, Detektionsvorrichtung, Fahrzeug mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lichtquelle

Info

Publication number: DE102021104086A1
Application number: DE102021104086.8A
Authority: DE
Inventors: Johannes Appl; Jürgen Nies; Thomas Schuler; Christoph Parl
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2021-02-22
Filing date: 2021-02-22
Publication date: 2022-08-25
Also published as: CN116897302A; WO2022175189A1; EP4295171A1; US20240053455A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung (34) für wenigstens eine Lichtquelle (38) zur Verhinderung von Überschreitungen von vorgegebenen Licht-Energiegrenzen bei der Aussendung von Licht (28) mit der wenigstens einen Lichtquelle (38), welche wenigstens ein elektrisches Bauteil (58, 64, 66, 68, 70, 72) zur Beeinflussung einer elektrischen Energieversorgung wenigstens einer Lichtquelle (38) aufweist. Die Sicherheitseinrichtung (34) weist wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil (58) auf, welches mit einem Lichtquellen-Strompfad (56) der wenigstens einen Lichtquelle (38) verbunden ist. Die Sicherheitseinrichtung (84) weist wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel (76) auf, welches direkt oder indirekt mit wenigstens einem kapazitiven Bauteil (58) verbunden ist, mit dem eine einen Ladungszustand des wenigstens einen kapazitiven Bauteils (58) charakterisierende Ladungszustandsgröße (Uc) mit einer vorgegebenen Grenz-Ladungszustandsgröße (UTH) verglichen werden kann und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs wenigstens ein Alarmstatus (AS) zur Beeinflussung der elektrischen Energieversorgung der wenigstens eine Lichtquelle (38) eingestellt werden kann.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für wenigstens eine Lichtquelle, zur Verhinderung von Überschreitungen von vorgegebenen Licht-Energiegrenzen bei der Aussendung von Licht mit der wenigstens einen Lichtquelle, welche wenigstens ein elektrisches Bauteil zur Beeinflussung einer elektrischen Energieversorgung wenigstens einer Lichtquelle aufweist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Sendeeinrichtung für Licht, mit wenigstens einer Lichtquelle und mit wenigstens einer Sicherheitseinrichtung zur Verhinderung von Überschreitungen von vorgegebenen Licht-Energiegrenzen bei der Aussendung von Licht mit der wenigstens einen Lichtquelle, wobei die wenigstens eine Sicherheitseinrichtung wenigstens ein elektrisches Bauteil zur Beeinflussung einer elektrischen Energieversorgung wenigstens einer Lichtquelle aufweist.
Ferner betrifft die Erfindung eine Detektionsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs auf Objekte hin mittels Lichtsignalen, mit wenigstens einer Sendeeinrichtung mit wenigstens einer Lichtquelle zur Erzeugung von Lichtsignalen,
mit wenigstens einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von in dem wenigstens einen Überwachungsbereich reflektierten Lichtsignalen,
wobei die wenigstens eine Sendeeinrichtung wenigstens eine Sicherheitseinrichtung aufweist zur Verhinderung von Überschreitungen von vorgegebenen Licht-Energiegrenzen bei der Aussendung von Lichtsignalen mit der wenigstens einen Lichtquelle,
wobei die wenigstens eine Sicherheitseinrichtung wenigstens ein elektrisches Bauteil zur Beeinflussung einer elektrischen Energieversorgung wenigstens einer Lichtquelle aufweist.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs auf Objekte hin mittels Lichtsignalen, wobei die wenigstens eine Detektionsvorrichtung aufweist
wenigstens eine Sendeeinrichtung mit wenigstens einer Lichtquelle zur Erzeugung von Lichtsignalen,
wenigstens eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von in dem wenigstens einen Überwachungsbereich reflektierten Lichtsignalen,
wobei die wenigstens eine Sendeeinrichtung wenigstens eine Sicherheitseinrichtung aufweist zur Verhinderung von Überschreitungen von vorgegebenen Licht-Energiegrenzen bei der Aussendung von Lichtsignalen mit der wenigstens einen Lichtquelle,
wobei die wenigstens eine Sicherheitseinrichtung wenigstens ein elektrisches Bauteil zur Beeinflussung einer elektrischen Energieversorgung wenigstens einer Lichtquelle aufweist
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lichtquelle, bei dem
mit der wenigstens einen Lichtquelle Lichtsignale erzeugt werden und
mit wenigstens einer Sicherheitseinrichtung bei einer Überschreitung einer vorgegebenen Licht-Energiegrenze bei der Aussendung der Lichtsignale mit der wenigstens einen Lichtquelle eine elektrische Versorgungsenergie zur Versorgung wenigstens einer Lichtquelle verringert wird.
Stand der Technik
Aus der EP 2 568 547 B1 ist ein Lasertreiber mit Sicherheitsüberwachung bekannt, bei welchem von einem Sicherheits-Controller mithilfe einer Monitordiode die von der Laserdiode emittierte Leistung überwacht wird. Im Falle einer Überschreitung der in den Regularien festgelegten Limits wird eine weiterführende Energieversorgung der Laserdiode, beispielsweise durch Öffnen eines Schalters, unterbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung, eine Sendeeinrichtung, eine Detektionsvorrichtung, ein Fahrzeug und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen mit einfacheren und/oder platzsparenderen Mitteln eine Überschreitung einer vorgegebenen Licht-Energiegrenze bei der Aussendung von Licht mit der wenigstens einen Lichtquelle verhindert werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der Sicherheitseinrichtung dadurch gelöst, dass die Sicherheitseinrichtung aufweist
wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil, welches mit einem Lichtquellen-Strompfad der wenigstens einen Lichtquelle verbunden ist,
wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel, welches direkt oder indirekt mit wenigstens einem kapazitiven Bauteil verbunden ist, mit dem eine einen Ladungszustand des wenigstens einen kapazitiven Bauteils charakterisierende Ladungszustandsgröße mit einer vorgegebenen Grenz-Ladungszustandsgröße verglichen werden kann und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs wenigstens ein Alarmstatus zur Beeinflussung der elektrischen Energieversorgung der wenigstens eine Lichtquelle eingestellt werden kann.
Erfindungsgemäß ist wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil vorgesehen, welches mit dem Lichtquellen-Strompfad verbunden ist. Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine elektrische kapazitive Bauteil mit einem Anschluss mit dem Lichtquellen-Strompfad verbunden sein. Mit dem anderen Anschluss kann das wenigstens eine elektrische kapazitiven Bauteil mit einem anderen Potenzial, insbesondere der Masse, verbunden sein.
Der Lichtquellen-Strompfad wird durch elektrische Leitungen und darin angeordnete Bauteile, insbesondere, Energieversorgungseinrichtungen, Verbraucher wie Lichtquellen oder andere Bauteile, gebildet. Der Lichtquellen-Strompfad kann insbesondere durch entsprechende elektrische Bauteile, insbesondere Schaltbauteile oder dergleichen, insbesondere temporär geschlossen oder unterbrochen werden. In dem geschlossenen Lichtquellen-Strompfad kann elektrischer Strom fließen. In dem unterbrochenen Lichtquellen-Strompfad kann kein elektrischer Strom fließen.
Solange der Lichtquellen-Strompfad geschlossen ist, sendet die wenigstens eine Lichtquelle Licht. Die abgegebene Lichtenergie korreliert mit der Zeitdauer, für die der Lichtquellen-Strompfad geschlossen ist, und mit der Sendeleistung der Lichtquelle.
Durch die Verbindung des wenigstens einen kapazitiven Bauteils mit dem Lichtquellen-Strompfad kann, sobald der Lichtquellen-Strompfad geschlossen ist, ein Ladungsaustausch zwischen dem wenigstens einen kapazitiven Bauteil und dem Lichtquellen-Strompfad stattfinden. So kann sich, solange der Lichtquellen-Strompfad geschlossen ist, ein Ladungszustand des wenigstens einen kapazitiven Bauteils verändern. Die Änderung des Ladungszustands und der Ladungszustandsgröße des wenigstens einen kapazitiven Bauteils korreliert mit der Zeitdauer, für die der Lichtquellen-Strompfad offen ist. Somit korreliert die Änderung des Ladungszustands und der Ladungszustandsgröße des wenigstens einen kapazitiven Bauteils mit der Lichtenergie, welche die wenigstens eine Lichtquelle aussendet.
Der Ladungszustand eines elektrischen kapazitiven Bauteils ist der Zustand bezüglich der Menge der mit dem kapazitiven Bauteil erfassten elektrischen Ladung. Die Ladungszustandsgröße ist ein Maß für die Ladung des kapazitiven Bauteils. Dabei kann erfindungsgemäß die Grenz-Ladungszustandsgröße bei einem Entladevorgang, bei dem das kapazitiven Bauteil entladen wird, oder einem Ladevorgang, bei dem das kapazitiven Bauteil geladen wird, erreicht werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Grenz-Ladungszustandsgröße eine vorgegebene Licht-Energiegrenze charakterisieren. Mit der Erfindung wird verhindert, dass die Licht-Energiegrenze überschritten werden. Die abgegebene Lichtenergie kann das Produkt aus der Lichtleistung der wenigstens einen Lichtquelle und der Zeitdauer, für die die wenigstens eine Lichtquelle Licht aussendet, sein. Um zu verhindern, dass eine Licht-Energiegrenze überschritten wird, kann vorteilhafterweise die Zeitdauer, für die die wenigstens eine Lichtquelle Licht aussendet, auf eine Grenz-Zeitdauer begrenzt werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Grenz-Ladungszustandsgröße durch entsprechende Wahl der Bauteile, insbesondere Kapazitäten von Kondensatoren, Widerstandswerte von elektrischen Widerständen oder dergleichen, und/oder entsprechende Wahl von Betriebsspannungen, insbesondere von Ladespannungen und/oder Entladespannungen, vorgegeben werden. Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Grenz-Ladungszustandsgröße, insbesondere verwendete Bauteile und/oder Betriebsspannungen, auf dem Wege einer Kalibration vorgegeben werden.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Grenz-Ladungszustandsgröße die Grenz-Zeitdauer charakterisieren, für die die wenigstens eine Lichtquelle Licht aussenden darf. Durch die Verbindung des wenigstens einen elektrisch kapazitiven Bauteils mit dem wenigstens einen Lichtquellen-Strompfad korreliert ein Ladezyklus und/oder ein Entladezyklus des wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteils mit der Zeitdauer, für die die wenigstens eine Lichtquelle Licht aussendet. Wird die Grenz-Zeitdauer bei einem Ladezyklus oder einem Entladezyklus des wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteils überschritten, so erreicht das elektrisch kapazitive Bauteil die vorgegebene Grenz-Ladungszustandsgröße. Daraufhin wird wenigstens ein Alarmstatus eingestellt.
Insbesondere um gesundheitliche Schäden und/oder Schäden an der Detektionsvorrichtung oder umgebenden Objekten zu verhindern, kann es erforderlich sein, zu verhindern, dass die ausgesendete Lichtenergie eine vorgegebene Licht-Energiegrenze überschreitet. Insbesondere bei Störungen der Steuerung der wenigstens einen Lichtquelle, kann es erforderlich, die ausgesendete Lichtenergie zu reduzieren. Die Reduktion der ausgesendeten Lichtenergie kann durch Reduzierung der Leistung der wenigstens einen Lichtquelle, insbesondere durch Abschaltung, erreicht werden. Dies wird durch entsprechende Beeinflussung der elektrischen Energieversorgung wenigstens einer Lichtquelle, insbesondere dem Abschalten der Energieversorgung, erreicht.
Der Ladungszustand, insbesondere die Ladungszustandsgröße, des wenigstens einen kapazitiven Bauteils wird mittels einem Ladungszustands-Vergleichsmittel mit einem vorgegebenen Grenz-Ladungszustand, insbesondere einer Grenz-Ladungszustandsgröße, verglichen. Der Grenz-Ladungszustand, insbesondere die Grenz-Ladungszustandsgröße, ist so vorgegeben, dass er mit der vorgegebenen Licht-Energiegrenze der wenigstens einen Lichtquelle korreliert. Beim Erreichen des Grenz-Ladungszustands, insbesondere der Grenz-Ladungszustandsgröße, im Besonderen beim Unterschreiten des Grenz-Ladungszustands, insbesondere der Grenz-Ladungszustandsgröße, oder beim Überschreiten des Grenz-Ladungszustands insbesondere der Grenz-Ladungszustandsgröße, kann mit dem wenigstens einen Ladungszustands-Vergleichsmittel wenigstens ein entsprechender Alarmstatus eingestellt werden.
Mit dem wenigstens einen Alarmstatus kann charakterisiert werden, ob ein Zustand vorliegt, in dem die Energieversorgung der wenigstens einen Lichtquelle verringert, insbesondere gestoppt werden soll. Auf den entsprechenden Alarmstatus hin kann die Energieversorgung der wenigstens einen Lichtquelle entsprechend beeinflusst, insbesondere die Versorgungsenergie verringert oder abgeschaltet, werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Alarmstatus zwei Zustände aufweisen, insbesondere einen Funktionszustand und einen Fehlerzustand. Beim fehlerfreien Betrieb der wenigstens einen Lichtquelle kann der wenigstens eine Alarmstatus den Funktionszustand aufweisen. Sobald mithilfe der Sicherheitseinrichtung das Erreichen der vorgegebenen Licht-Energiegrenze erkannt wird, kann der wenigstens eine Alarmstatus auf den Fehlerzustand eingestellt werden.
Der Ladungszustand wenigstens eines kapazitiven Bauteils kann durch eine elektrische Spannung charakterisiert werden, welche an dem wenigstens einen kapazitiven Bauteil anliegt. Die elektrische Spannung, welche an dem wenigstens einen kapazitiven Bauteil anliegt, kann als Ladungszustandsgröße verwendet werden, die den Ladungszustand charakterisiert. Elektrische Spannungen können mit entsprechenden Abgriffen mit geringem technischen Aufwand ermittelt werden. Ferner können elektrische Spannungen, insbesondere die Kondensatorspannung und eine Grenzspannung, technisch einfach mithilfe von elektrischen Komparatoren verglichen werden.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Lichtquelle eine gepulst betreibbar Lichtquelle sein. Auf diese Weise können mit der wenigstens einen Lichtquelle Lichtpulse ausgesendet werden.
Vorteilhafterweise können die wenigstens eine Lichtquelle und die Sicherheitseinrichtung Teil einer Detektionsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs mithilfe von Lichtsignalen sein.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung nach einem Lichtlaufzeitverfahren, insbesondere einem Lichtimpulslaufzeitverfahren, arbeiten. Nach dem Lichtimpulslaufzeitverfahren arbeitende optische Detektionsvorrichtungen können als Time-of-Flight-(TOF), Light-Detection-and-Ranging-Systeme (LiDAR), Laser-Detection-and-Ranging-Systeme (LaDAR) oder dergleichen ausgestaltet und bezeichnet werden. Dabei kann die wenigstens ein Detektionsvorrichtung nach einem direkten Lichtlaufzeitverfahren oder einem indirekten Lichtlaufzeitverfahren arbeiten.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung als scannendes System ausgestaltet sein. Dabei kann mit Lichtsignalen ein Überwachungsbereich abgetastet, also abgescannt, werden. Alternativ kann die Detektionsvorrichtung als sogenanntes Flash-System, insbesondere als Flash-LiDAR, ausgestaltet sein. Dabei können entsprechende Lichtsignale gleichzeitig einen größeren Teil des Überwachungsbereichs oder den gesamten Überwachungsbereich anstrahlen.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Lichtquelle als Laser, insbesondere als Diodenlaser, ausgestaltet sein. Mit dem Laser können insbesondere gepulste Lichtsignale gesendet werden. Mit dem Laser können Lichtsignale in für das menschliche Auge sichtbaren oder nicht sichtbaren Wellenlängenbereichen emittiert werden.
Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, verwendet werden. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei Landfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bussen, Motorrädern oder dergleichen, Luftfahrzeugen, insbesondere Drohnen, und/oder Wasserfahrzeugen verwendet werden. Die Erfindung kann auch bei Fahrzeugen eingesetzt werden, die autonom oder wenigstens teilautonom betrieben werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf Fahrzeuge. Sie kann auch im stationären Betrieb, in der Robotik und/oder bei Maschinen, insbesondere Bau- oder Transportmaschinen, wie Kränen, Baggern oder dergleichen, eingesetzt werden.
Die Detektionsvorrichtung kann vorteilhafterweise mit wenigstens einer elektronischen Steuervorrichtung eines Fahrzeugs oder einer Maschine, insbesondere einem Fahrerassistenzsystem und/oder einer Fahrwerksregelung und/oder einer Fahrer-Informationseinrichtung und/oder einem Parkassistenzsystem und/oder einer Gestenerkennung oder dergleichen, verbunden oder Teil einer solchen sein. Auf diese Weise kann wenigstens ein Teil der Funktionen des Fahrzeugs oder der Maschine autonom oder teilautonom betrieben werden.
Mit der Detektionsvorrichtung können stehende oder bewegte Objekte, insbesondere Fahrzeuge, Personen, Gesten, Bewegungen, Tiere, Pflanzen, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Freiräume, insbesondere Parklücken, Niederschlag oder dergleichen, erfasst werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann
wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil wenigstens einen elektrischen Kondensator aufweisen oder daraus bestehen
und/oder
wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel kann wenigstens einen Komparator aufweisen oder daraus bestehen
und/oder
wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel kann direkt oder indirekt mit wenigstens einem Schaltbauteil zum Schalten wenigstens eines elektrischen Pfades verbunden sein. Auf diese Weise kann die Sicherheitseinrichtung mit einfachen und platzsparenden Bauteilen realisiert werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil wenigstens einen elektrischen Kondensator aufweisen oder daraus bestehen. Elektrische Kondensatoren können einfach und platzsparend realisiert werden. Elektrische Kondensatoren können elektrische Ladungen speichern. Ein Ladungszustand eines elektrischen Kondensators kann mit einer Kondensatorspannung charakterisiert werden. Die Kondensatorspannung dient dabei als Ladungszustandsgröße des Kondensators.
Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise die Sicherheitseinrichtung wenigstens ein Ladungszustands-Erfassungsmittel aufweisen. Mit wenigstens einem Ladungszustands-Erfassungsmittel kann eine Ladungszustandsgröße wenigstens eines elektrischen kapazitiven Bauteils ermittelt werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Ladungszustands-Erfassungsmittel direkt oder indirekt mit dem wenigstens einen kapazitiven Bauteil verbunden sein. Auf diese Weise kann die Ladungszustandsgröße direkt an dem wenigstens einen kapazitiven Bauteil ermittelt werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Ladungszustands-Erfassungsmittel ein elektrisches Spannungserfassungsmittel aufweisen. Auf diese Weise kann eine elektrische Spannung an dem wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteil ermittelt werden. So kann die elektrische Spannung als Ladungszustandsgröße des elektrischen kapazitiven Bauteils ermittelt werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Ladungszustands-Erfassungsmittel mit dem Anschluss des wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteils verbunden sein, mit dem das wenigstens eine elektrische kapazitiven Bauteil mit dem Lichtquellen-Strompfad verbunden ist. Auf diese Weise kann die elektrische Spannung an dem wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteil gegen Masse ermittelt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel wenigstens einen Komparator aufweisen. Mit einem Komparator können an dem wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteil anliegende elektrische Spannungen mit entsprechenden Grenzspannungen verglichen werden. Die Grenzspannungen können dabei als Grenz-Ladungszustandsgrößen dienen. Am Ausgang des Komparators kann direkt wenigstens eine Zustandsgröße für den Alarmstatus ausgegeben werden. Wenigstens eine Zustandsgröße kann dabei digital, insbesondere eine logische Null oder logische eins, sein. Auf diese Weise kann die elektrische Energieversorgung entsprechend zwischen zwei Zuständen geschaltet, insbesondere eingeschaltet oder ausgeschaltet, werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Komparator als analoger Komparator ausgestaltet sein. Auf diese Weise können analoge Größen, insbesondere analoge Ladungszustandsgrößen des elektrischen kapazitiven Bauteils, miteinander verglichen werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittels mit wenigstens eine Mikrocontroller, wenigstens einem Feldeffekttransistor (FET) und/oder wenigstens einen Operationsverstärker (OPA) realisiert sein.
Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel direkt oder indirekt mit wenigstens einem Schaltbauteil zum Schalten wenigstens eines elektrischen Pfades verbunden sein. Auf diese Weise kann der elektrische Pfad gesteuert, insbesondere geschlossen oder unterbrochen, werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein elektrischer Pfad ein Strompfad, insbesondere der Lichtquellen-Strompfad, sein. Auf diese Weise kann die Stromzufuhr direkt in dem Strompfad, insbesondere dem Lichtquellen-Strompfad für die wenigstens eine Lichtquelle, unterbrochen oder geschlossen werden.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein elektrischer Pfad ein Steuerpfad sein. Über den Steuerpfad kann insbesondere mittels einer Steuerspannung ein Steuermittel, insbesondere ein Transistor oder dergleichen, zum schalten des Lichtquellen-Strompfads gesteuert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil in wenigstens einem Strompfad angeordnet sein. Über den Strompfad kann der Ladungszustand wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteil insbesondere unabhängig von dem Betriebszustand der wenigstens einen Lichtquelle verändert werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Strompfad ein Ladestrompfad sein. Über den Ladestrompfad kann das wenigstens eine elektrische kapazitiven Bauteil insbesondere unabhängig von dem Betriebszustand der wenigstens eine Lichtquelle geladen werden.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein Strompfad ein Entladestrompfad sein. Über einen Entladestrompfad kann das wenigstens eine elektrische kapazitiven Bauteil insbesondere unabhängig von dem Betriebszustand der wenigstens einen Lichtquelle entladen werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein elektrisch kapazitives Bauteil elektrisch leitend mit dem Lichtquellen-Strompfad der wenigstens einen Lichtquelle verbunden sein. Auf diese Weise kann das elektrisch kapazitiven Bauteil direkt über den Lichtquellen-Strompfad entladen oder geladen werden. In diesem Fall kann das elektrisch kapazitiven Bauteil zusätzlich in einem Ladestrompfad oder Entladestrompfad angeordnet sein, in welchem dieses in Betriebsphasen, in denen der Lichtquellen-Strompfad unterbrochen ist, geladen oder entladen werden kann.
Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens ein elektrisch kapazitives Bauteil steuertechnisch mittels Steuermitteln, insbesondere Transistoren oder dergleichen, mit dem Lichtquellen-Strompfad der wenigstens einen Lichtquelle verbunden sein. Die Steuermittel können abhängig davon, ob der Lichtquellen-Strompfad geöffnet oder unterbrochen ist einen entsprechenden Strompfad, in dem sich das wenigstens eine elektrische kapazitiven Bauteil befindet, freigeben oder unterbrechen. Der Strompfad mit dem elektrisch kapazitiven Bauteil kann dabei eine Entladestrompfad oder ein Ladestrompfad oder ein umschaltbarer Strompfad sein.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine elektrische kapazitive Bauteil in Betriebsphasen, in denen der Lichtquellen-Strompfad unterbrochen ist und die wenigstens eine Lichtquelle kein Licht aussendet, geladen werden. Sobald der wenigstens eine Lichtquellen-Strompfad geschlossen wird und wenigstens eine Lichtquelle Licht aussendet, kann das elektrische kapazitive Bauteil gleichzeitig über den Lichtquellen-Strompfad entladen werden.
Falls der wenigstens eine Lichtquellen-Strompfad alternierend geschlossen und unterbrochen wird, sodass die wenigstens eine Lichtquelle Lichtpulse aussendet, kann das wenigstens eine elektrische kapazitive Bauteil entsprechend alternierend geladen oder entladen werden. Dabei kann das wenigstens eine elektrische kapazitive Bauteil für die Dauer, für die der Lichtquellen-Strompfad geschlossen ist über diesen entladen werden. Für die Dauer, für die der Lichtquellen-Strompfad unterbrochen ist, kann das wenigstens eine kapazitive Bauteil über den wenigstens einen Ladestrompfad geladen werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Ladestrompfad wenigstens eine Ladestrom-Versorgungseinrichtung aufweisen. Auf diese Weise kann das wenigstens eine elektrische kapazitive Bauteil getrennt von einer entsprechenden Lichtquellen-Stromversorgungseinrichtung geladen werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann in dem wenigstens einen Strompfad wenigstens ein elektrischer Widerstand angeordnet sein. Durch entsprechende Wahl deselektrischen Widerstands in Kombination mit der Kapazität des wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteils kann ein Ladestrom oder Entladestrom und damit eine Ladezeit oder Entladezeit vorgegeben werden. Der wenigstens eine elektrische Ladewiderstand und das wenigstens elektrische kapazitive Bauteil können so ein Zeitglied realisieren.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann zwischen dem wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteil und dem Lichtquellen-Strompfad wenigstens ein elektrischer Widerstand und/oder wenigstens ein stromrichtungsabhängiges elektrisches Sperrbauteil angeordnet sein. Mithilfe wenigstens eines elektrischen Widerstands, insbesondere eines Entladewiderstands kann bei geschlossenem Lichtquellen-Strompfad ein elektrischer Strom zwischen dem wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteil und dem Lichtquellen-Strompfad, insbesondere ein Entladestrom des elektrischen kapazitiven Bauteils, vorgegeben werden. Der wenigstens eine elektrische Widerstand und das wenigstens eine elektrische kapazitive Bauteil wirken als Zeitglied.
Durch entsprechende Wahl der Kombination des wenigstens einen elektrischen Widerstands , insbesondere des wenigstens einen elektrischen Entladewiderstands, und dem wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteil kann eine Entladezeit vorgegeben werden.
Durch entsprechende Kombination von wenigstens einem elektrischen kapazitiven Bauteils, des elektrischen Entladewiderstands und/oder gegebenenfalls eines elektrischen Ladewiderstands kann die Sicherheitseinrichtung auf die erforderliche Licht-Energiegrenze voreingestellt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein stromrichtungsabhängiges elektrisches Sperrbauteil zwischen dem wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteils und dem Lichtquellen-Strompfad angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Stromrichtung durch das elektrische kapazitive Bauteil in Phasen, in denen der Lichtquellen-Strompfades geschlossen ist, vorgegeben werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein stromrichtungsabhängiges elektrisches Sperrbauteil zu ausgestaltet sein, dass das wenigstens eine elektrische kapazitive Bauteil bei unterbrochenem Lichtquellen-Strompfad über einen Ladestrompfad geladen und bei geschlossenem Lichtquellen-Strompfad über den Lichtquellen-Strompfad entladen werden kann. Auf diese Weise kann das wenigstens eine elektrische kapazitive Bauteil im Zyklus der Aussendung von Licht alternierend geladen und entladen werden. Im fehlerfreien Betrieb können sich die Ladezyklen und Entladezyklen ausgleichen, sodass der Ladungszustand des wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteil oberhalb eines Grenz-Ladungszustands bleibt. Sobald die Ladungszustandsgröße unter die Grenz-Ladungszustandsgröße fällt, kann mit dem wenigstens einen Ladungszustands-Vergleichsmittel entsprechend wenigstens einen Alarmstatus einstellen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann in dem Lichtquellen-Strompfad wenigstens ein steuerbares elektrisches Lichtquellen-Schaltbauteil angeordnet sein. Mit dem elektrischen Lichtquellen-Schaltbauteil kann der Lichtquellen-Strompfad wahlweise geschlossen oder unterbrochen werden. So kann ein elektrischer Strom durch den Lichtquellen-Strompfad und damit die Lichtabgabe mit der wenigstens einen Lichtquelle beeinflusst werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein steuerbares elektrisches Lichtquellen-Schaltbauteil wenigstens einen Transistor, insbesondere einen pnp-Transistor, einen npn- Transistor, einen Feldeffekttransistor (FET) und/oder einen Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekt (MOSFET), oder ein anderes steuerbares Schaltbauteil insbesondere mit einem High-Active-Reset- Ausgang oder einem Low-Active-Reset-Ausgang, aufweisen oder daraus bestehen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das wenigstens eine Lichtquellen-Schaltbauteil mit wenigstens einem Signalerzeugungsmittel steuerbar verbunden sein. Mit dem wenigstens einen Signalerzeugungsmittel kann ein Schaltzustand des elektrischen Lichtquellen-Schaltbauteils eingestellt werden.
Mit dem wenigstens ein Signalerzeugungsmittel können Schaltsignale, insbesondere Schaltpulse, zur Steuerung des wenigstens einen steuerbaren elektrischen Lichtquellen-Schaltbauteils erzeugt werden. So kann der Lichtquellen-Strompfad entsprechend der Schaltsignale insbesondere alternierend geschlossen und unterbrochen werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Signalerzeugungsmittel einen Pulsgenerator aufweisen oder daraus bestehen. Auf diese Weise kann ein Steuereingang wenigstens eines steuerbaren elektrischen Lichtquellen-Schaltbauteils mit Steuerpulsen angesteuert werden. Auf diese Weise wird der Lichtquellen-Strompfad entsprechend den Steuerpulsen geschlossen und unterbrochen, sodass mit der wenigstens einen Lichtquelle entsprechende Lichtpulse ausgesendet werden können.
Das wenigstens eine Signalerzeugungsmittel kann mit der wenigstens einen Lichtquelle Teil einer Lichterzeugungseinrichtung sein. Die Lichterzeugungseinrichtung kann mit der Sicherheitseinrichtung Teil einer Detektorvorrichtung sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel direkt oder indirekt verbunden sein
mit wenigstens einem Schaltbauteil wenigstens einer Lichtquellen-Stromversorgungseinrichtung für die wenigstens eine Lichtquelle
und/oder
mit wenigstens einem Schaltbauteil in einem Versorgungs-Strompfad wenigstens einer Lichtquellen-Stromversorgungseinrichtung für die wenigstens eine Lichtquelle und/oder
mit wenigstens einem Signalerzeugungsmittel in einem Steuerpfad wenigstens eines Lichtquellen-Schaltbauteils
und/oder
mit wenigstens einem Schaltbauteil in dem Lichtquellen-Strompfad. Auf diese Weise kann die elektrische Energieversorgung der wenigstens eine Lichtquelle über das Ladungszustands-Vergleichsmittel gesteuert, insbesondere reduziert oder abgeschaltet, werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel mit wenigstens einem Schaltbauteil wenigstens einer Lichtquellen-Stromversorgungseinrichtung der wenigstens einen Lichtquelle verbunden sein. Auf diese Weise kann die Lichtquellen-Stromversorgungseinrichtung mit einem in dieser enthaltenen Schaltbauteil entsprechend gesteuert, insbesondere ausgeschaltet, werden.
Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel mit wenigstens einem Schaltbauteil im Versorgungs-Strompfad der wenigstens einen Lichtquellen-Stromversorgungseinrichtung der wenigstens einen Lichtquelle verbunden sein. Auf diese Weise kann die Stromversorgung der wenigstens einen Lichtquellen-Stromversorgungseinrichtung entsprechend gesteuert, insbesondere ausgeschaltet, werden.
Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittels mit wenigstens einem Steuereingang wenigstens eines Lichtquellen-Schaltbauteils im Lichtquellen-Strompfad verbunden sein. Auf diese Weise kann ein Strom durch den Lichtquellen-Strompfad über das wenigstens eine Lichtquellen-Schaltbauteil gesteuert, insbesondere abgeschaltet, werden.
Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel mit wenigstens einem Signalerzeugungsmittel in einem Steuerpfad wenigstens eines Lichtquellen-Schaltbauteils verbunden sein. Auf diese Weise kann, falls mit der Sicherheitseinrichtung ein Fehler erkannt wird, das Lichtquellen-Schaltbauteil mittels dem wenigstens ein Signalerzeugungsmittel schließend angesteuert werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Ausgang des wenigstens einen Ladungszustands-Vergleichsmittels über wenigstens ein weiteres Bauteil, insbesondere wenigstens ein weiteres Steuer- und/oder Schaltmittel, indirekt mit wenigstens einem Schaltbauteil und/oder wenigstens einem Steuereingang und/oder wenigstens einem Signalerzeugungsmittel verbunden sein. Auf diese Weise können zusätzliche Funktionen realisiert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens ein Ausgang des wenigstens einen Ladungszustands-Vergleichsmittel direkt mit wenigstens einem Schaltbauteil und/oder wenigstens einem Steuereingang und/oder wenigstens einem Signalerzeugungsmittel verbunden sein. Auf diese Weise kann die Anzahl der erforderlichen Bauteile verringert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittels direkt oder indirekt mit wenigstens einem Schaltbauteil in dem Lichtquellen-Strompfad verbunden sein. Auf diese Weise kann der Lichtquellen-Strompfad direkt unterbrochen werden.
Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei der Sendeeinrichtung dadurch gelöst, dass die Sicherheitseinrichtung aufweist
wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil, welches mit einem Lichtquellen-Strompfad der wenigstens einen Lichtquelle verbunden ist,
wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel, welches direkt oder indirekt mit wenigstens einem kapazitiven Bauteil verbunden ist, mit dem eine einen Ladungszustand des wenigstens einen kapazitiven Bauteils charakterisierende Ladungszustandsgröße mit einer vorgegebenen Grenz-Ladungszustandsgröße verglichen werden kann und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs wenigstens ein Alarmstatus zur Beeinflussung der elektrischen Energieversorgung der wenigstens eine Lichtquelle eingestellt werden kann.
Auf diese Weise kann die Sicherheit, insbesondere die Augensicherheit und/oder die Sicherheit von mit der wenigstens eine Sendeeinrichtung angeleuchteten Objekten, beim Betreiben der Sendeeinrichtung verbessert werden. So kann die Sendeeinrichtung auch in Situationen, beispielsweise im Straßenverkehr, betrieben werden, in denen Personen dem mit der Sendeeinrichtung ausgesendeten Licht ausgesetzt sein können.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei der Detektionsvorrichtung dadurch gelöst, dass die Sicherheitseinrichtung aufweist
wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil, welches mit einem Lichtquellen-Strompfad der wenigstens einen Lichtquelle verbunden ist,
wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel, welches direkt oder indirekt mit wenigstens einem kapazitiven Bauteil verbunden ist, mit dem eine einen Ladungszustand des wenigstens einen kapazitiven Bauteils charakterisierende Ladungszustandsgröße mit einer vorgegebenen Grenz-Ladungszustandsgröße verglichen werden kann und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs wenigstens ein Alarmstatus zur Beeinflussung der elektrischen Energieversorgung der wenigstens eine Lichtquelle eingestellt werden kann.
Auf diese Weise kann Sicherheit, insbesondere die Augensicherheit und/oder die Sicherheit von mit der wenigstens einen Sendeeinrichtung angeleuchteten Objekten, beim Betreiben der Detektionsvorrichtung verbessert werden. So kann die Detektionsvorrichtungen auch in Situationen, beispielsweise im Straßenverkehr, betrieben werden, in denen Personen dem mit der Sendeeinrichtung ausgesendeten Licht ausgesetzt sein können.
Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrzeug dadurch gelöst, dass die Sicherheitseinrichtung aufweist
wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil, welches mit einem Lichtquellen-Strompfad der wenigstens einen Lichtquelle verbunden ist,
wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel, welches direkt oder indirekt mit wenigstens einem kapazitiven Bauteil verbunden ist, mit dem eine einen Ladungszustand des wenigstens einen kapazitiven Bauteils charakterisierende Ladungszustandsgröße mit einer vorgegebenen Grenz-Ladungszustandsgröße verglichen werden kann und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs wenigstens ein Alarmstatus zur Beeinflussung der elektrischen Energieversorgung der wenigstens eine Lichtquelle eingestellt werden kann.
Vorteilhafterweise kann das Fahrzeug wenigstens ein Fahrassistenzsystem aufweisen. Auf diese Weise kann das Fahrzeug autonom oder wenigstens teilautonom betrieben werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Detektionsvorrichtung mit einem Fahrersitz kennt System des Fahrzeugs verbunden sein. Auf diese Weise kann das Fahrzeug auf Basis von mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung ermittelten Informationen, insbesondere Objektinformationen, aus wenigstens einem Überwachungsbereich autonom oder wenigstens teilautonom betrieben werden.
Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass
ein Lichtquellen-Strompfad, in dem sich die wenigstens eine Lichtquelle befindet, wenigstens temporär geschlossen wird,
eine einen Ladungszustand wenigstens eines elektrisch kapazitiven Bauteils charakterisierende Ladungszustandsgröße, welche mit dem Lichtquellen-Strompfad verbunden ist, mit einer vorgegebenen Grenz-Ladungszustandsgröße verglichen wird,
abhängig vom Ergebnis des Vergleichs wenigstens ein Alarmstatus eingestellt wird
und die Energieversorgung der wenigstens einen Lichtquelle auf Basis des wenigstens einen Alarmstatus gesteuert wird.
Erfindungsgemäß wird der Ladungszustand wenigstens eines kapazitiven Bauteils über den geschlossenen Lichtquellen-Strompfad verändert. Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine kapazitive Bauteil über den geschlossenen Lichtquellen-Strompfad insbesondere gegenüber einem anderen Potenzial, insbesondere gegenüber Masse, entladen werden.
Falls der Ladungszustand des wenigstens einen kapazitiven Bauteils, welche durch die Ladungszustandsgröße charakterisiert wird, die vorgegebene Grenz-Ladungszustandsgröße erreicht, wird der wenigstens eine Alarmstatus auf ein Fehlerzustand eingestellt. Auf den Fehlerzustand hin wird die Energieversorgung der wenigstens eine Lichtquelle entsprechend gesteuert, insbesondere abgeschaltet.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann ein Ladungszustand wenigstens eines elektrisch kapazitiven Bauteils in einem Strompfad verändert werden. Auf diese Weise kann das wenigstens eine kapazitiver Bauteil unabhängig davon, ob der Lichtquellen-Strompfad geschlossen oder unterbrochen ist, geladen oder entladen werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Strompfad ein Ladestrompfad sein, in dem das wenigstens eine elektrisch kapazitiven Bauteil geladen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein Strompfad ein Entladestrompfad sein, in dem das wenigstens eine elektrisch kapazitiven Bauteil entladen werden kann. Der Strompfad kann auch umschaltbaren sein. So kann das wenigstens eine elektrische kapazitiven Bauteil je nach Einstellung über den Strompfad geladen oder entladen werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann der Lichtquellen-Strompfad alternierend geschlossen und unterbrochen werden. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Lichtquelle alternierend aktiviert werden. So können mit der wenigstens einen Lichtquelle Lichtpulse ausgesendet werden. Außerdem kann das wenigstens eine kapazitiver Bauteil über den alternierend geschlossenen und unterbrochenen Lichtquellen-Strompfad in Verbindung mit dem Ladestrompfad alternierend entladen und geladen werden. Auf diese Weise kann bei fehlerfreien Betrieb ein Ladungszustand des wenigstens einen kapazitiven Bauteils oberhalb oder unterhalb eines Grenz-Ladungszustands gehalten werden.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung, der erfindungsgemäßen Sendeeinrichtung, der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung, dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und dem erfindungsgemäßen Verfahren und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
Figurenliste
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch

1 eine Vorderansicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrerassistenzsystem und einem LiDAR-System zur Überwachung eines Überwachungsbereichs in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug;
2 eine Funktionsdarstellung des Fahrzeugs mit dem Fahrerassistenzsystem und dem LiDAR-System aus der 1 ;
3 eine Funktionsdarstellung einer Sendeeinrichtung des LiDAR-Systems aus den 1 und 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
4 eine Gegenüberstellung des zeitlichen Verlaufs einer elektrischen Kondensatorspannung eines Kondensators und eines Alarmstatus einer Sicherheitseinrichtung der Sendeeinrichtung aus der 3;
5 eine Funktionsdarstellung einer Sendeeinrichtung des LiDAR-Systems aus den 1 und 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
6 eine Gegenüberstellung des zeitlichen Verlaufs einer elektrischen Kondensatorspannung eines Kondensators und eines Alarmstatus einer Sicherheitseinrichtung der Sendeeinrichtung aus der 5.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In der 1 ist ein Fahrzeug 10 in Form eines Personenkraftwagens in der Vorderansicht gezeigt. Die 2 zeigt eine Funktionsdarstellung des Fahrzeugs 10.
Das Fahrzeug 10 verfügt über eine optische Detektionsvorrichtung beispielsweise in Form eines LiDAR-Systems 12. Das LiDAR-System 12 ist beispielhaft in der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 10 angeordnet und in einen Überwachungsbereich 14 in Fahrtrichtung 16 vor dem Fahrzeug 10 gerichtet. Mit dem LiDAR-System 12 kann der Überwachungsbereich 14 auf Objekte 18 hin überwacht werden. Das LiDAR-System 12 kann auch an anderer Stelle des Fahrzeugs 10 angeordnet und anders ausgerichtet sein.
Mit dem LiDAR-System 12 können stehende oder bewegte Objekte 18, insbesondere Fahrzeuge, Personen, Gesten, Bewegungen, Tiere, Pflanzen, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Freiräume, insbesondere Parklücken, Niederschlag oder dergleichen, erfasst werden.
Ferner verfügt das Fahrzeug 10 über ein Fahrerassistenzsystem 20. Mit dem Fahrerassistenzsystem 20 kann das Fahrzeug 10 autonom oder teilweise autonom betrieben werden. Das Fahrerassistenzsystem 20 ist funktional mit dem LiDAR-System 12 verbunden. So können Objektinformationen, beispielsweise Entfernungen, Richtungen und/oder Geschwindigkeiten von Objekten 18 relativ zum Fahrzeug 10, welche mit dem LiDAR-System 12 erfasst werden, an das Fahrerassistenzsystem 20 übermittelt werden. Mit dem Fahrerassistenzsystem 20 können die Objektinformationen zur Steuerung des Betriebs des Fahrzeugs 10 herangezogen werden.
Das LiDAR-System 12 umfasst beispielhaft eine Sendeeinrichtung 22, eine Empfangseinrichtung 24 und eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 26.
Mit der Sendeeinrichtung 22 können Abtast-Lichtpulse 28 gesendet werden. Die Abtast-Lichtpulse 28 können optional mit einer hier nicht weiter interessierenden Umlenkeinrichtung in den Überwachungsbereich 14 gelenkt werden.
Mit der Empfangseinrichtung 24 können Echo-Lichtpulse 30, welche von Abtast-Lichtpulsen 28 stammen, die im Überwachungsbereich 14 an einem Objekt 18 reflektiert werden, empfangen und zu elektrischen Signalen umgewandelt werden.
Mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 26 können die elektrischen Signale, die mit der Empfangseinrichtung 24 erzeugt werden, verarbeitet werden und daraus die entsprechenden Objektinformation gewonnen werden. Das LiDAR-System 12 kann beispielsweise nach einem sogenannten Laufzeitverfahren (TOF) arbeiten. Die mit dem LiDAR-System 12 gewonnen Informationen können mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 26 an das Fahrerassistenzsystem 12 übermittelt werden und mit diesem verarbeitet werden. Ferner können mit der Steuer Auswerteeinrichtung 26 die Funktionen des LiDAR-Systems 12 gesteuert werden.
Die Sendeeinrichtung 22 umfasst eine Lichterzeugungseinrichtung 32 und eine Sicherheitseinrichtung 34. Ein Schaltplan einer Sendeeinrichtung 22 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist in der 3 gezeigt.
Mit der Lichterzeugungseinrichtung 32 können die Abtast-Lichtpulse 28 erzeugt werden. Mit der Sicherheitseinrichtung 34 kann die Augensicherheit Sendeeinrichtung 22 erhöht werden. Mit der Sicherheitseinrichtung 34 kann verhindert werden, dass beispielsweise im Falle einer Fehlfunktion im LiDAR-System 12 die mit den Abtast-Lichtpulsen 28 abgegebene Lichtenergie so groß wird, dass sie zu Schädigungen am Auge führen kann.
Die Lichterzeugungseinrichtung 32 umfasst eine elektrische Lichtquellen-Versorgungseinrichtung 36, eine Lichtquelle in Form einer Laserdiode 38 und ein Licht-Schaltmittel in Form eines Transistors 40.
Die Lichtquellen-Versorgungseinrichtung 36 kann beispielsweise eine Stromversorgungseinrichtung in Form eines Netzteils oder dergleichen sein, mit der die Laserdiode 38 mit elektrischen Strom versorgt werden kann.
Außerdem umfasst die Lichterzeugungseinrichtung 32 einen elektrischen Widerstand 42. Der elektrische Widerstand 42 ist zwischen einem Anschluss, beispielsweise einem Pluspol, der Lichtquellen-Versorgungseinrichtung 36, und der Laserdiode 38 angeordnet. Der Minuspol der Lichtquellen-Versorgungseinrichtung 36 ist mit der Masse 54 verbunden.
Ferner umfasst die Lichterzeugungseinrichtung 32 ein elektrisches Signalerzeugungsmittel 46, mit welchem elektrische Steuersignale zur Erzeugung der Abtast-Lichtpulse 28 generiert werden können. Das Signalerzeugungsmittel 46 ist mit einem Steuereingang, beispielsweise der Basis 48 des Transistors 40, verbunden.
Der Transistor 40 ist beispielhaft als npn-Transistor ausgelegt. Bei einer anderen, nicht gezeigten, beispielhaften Ausgestaltung einer Lichtquellen-Versorgungseinrichtung und einer anderen Schaltung kann stattdessen ein pnp-Transistor, ein FET, ein MOSFET oder dergleichen verwendet werden.
Ein Leistungsanschluss des Transistors 40, beispielhaft der Kollektor 50, ist mit dem freien Anschluss der Laserdiode 38 verbunden. Der andere Leistungsanschluss des Transistors 40, beispielhaft der Emitter 52, ist mit der Masse 54 verbunden.
Insgesamt bilden die Lichtquellen-Versorgungseinrichtung 36, der elektrische Widerstand 42, die Laserdiode 38, der Transistor 40 und entsprechende Verbindungsleitungen einen Lichtquellen-Strompfad 56. Der Lichtquellen-Strompfad 56 kann beispielsweise durch schalten des Transistors 40 oder in anderer Weise geschlossen oder unterbrochen werden.
Beim Betrieb der Sendeeinrichtung 22 werden mit dem Signalerzeugungsmittel 46 Steuersignale beispielhaft in Form von Spannungspulsen generiert, welche an die Basis 48 des Transistors 40 angelegt werden. Entsprechend wird der Transistor 40 pulsförmig öffnend geschaltet, sodass der Lichtquellen-Strompfad 56 geschlossen wird und ein elektrischer Strom durch die Laserdiode 38 fließt. Für die Dauer der Öffnung des Transistors 40 wird mit der Laserdiode 38 Lichtenergie ausgesendet.
Um die Augensicherheit zu gewährleisten, darf die ausgesendete Lichtenergie eine vorgegebene Lichtenergiegrenze nicht überschreiten. Um zu verhindern, dass beispielsweise im Falle einer Fehlfunktion der Sendeeinrichtung 22 die Lichtenergiegrenze überschritten wird, wird der Lichtquellen-Stromleitungspfad 56 mit der Sicherheitseinrichtung 34 überwacht und gegebenenfalls unterbrochen.
Die Sicherheitseinrichtung 34 weist ein elektrisches kapazitives Bauteil in Form eines Kondensators 58 auf. Der Kondensator 58 ist mit einem Kondensatoranschluss 60 mit der Masse 54 verbunden. Der andere Kondensatoranschluss 62 ist über einen elektrischen Widerstand, beispielsweise einen Entladewiderstand 64, und ein stromrichtungsabhängiges elektrisches Sperrbauteil, beispielsweise eine Diode 66, zwischen der Laserdiode 38 und dem Kollektor 50 des Transistors 40 mit dem Lichtquellen-Strompfad 56 verbunden. Beispielhaft kann die Diode 66 eine schnell schaltende Diode, beispielsweise eine Schottky-Diode, sein. Schottky-Dioden können auch bei schnellen Strom-Richtungswechseln zuverlässig zwischen Sperren und Durchlass umschalten.
Die die Diode 66 ist bezüglich ihrer Sperrrichtung so angeordnet, dass sich der Kondensator 58 über den Lichtquellen-Strompfad 56 entladen aber nicht geladen werden kann. Beispielhaft ist die Katode der Diode 66 mit dem Lichtquellen-Strompfad 56 und die Anode mit dem Entladewiderstand 64 verbunden.
Der Kondensator 58 und der Entladewiderstand 64 bilden ein Zeitglied für das Entladen des Kondensators 58.
Ferner verfügt die Sicherheitseinrichtung 34 über eine elektrische Lade-Versorgungseinrichtung 68. Die Lade-Versorgungseinrichtung kann beispielsweise eine Stromversorgungseinrichtung in Form eines Netzteils oder dergleichen sein, mit der der Kondensator 58 mit elektrischen Ladestrom versorgt werden kann.
Die Lade-Versorgungseinrichtung 68 ist beispielhaft mit ihrem Pluspol über einen elektrischen Widerstand, beispielhaft einen Ladewiderstand 70, mit dem Kondensatoranschluss 62 des Kondensators 58 verbunden. Der Minuspol der Lade-Versorgungseinrichtung 68, ist mit der Masse 54 verbunden. Die Lade-Versorgungseinrichtung 68, der Ladewiderstand 70 und der Kondensator 58 bilden einen Ladestrompfad 71.
Beim Laden des Kondensators 58 bilden der Ladewiderstand 70 und der Kondensator 58 ein Zeitglied für das Laden des Kondensators 58.
Des Weiteren umfasst die Sicherheitseinrichtung 34 eine Überprüfungseinrichtung 72.
Die Überprüfungseinrichtung 72 weist ein Ladungszustands-Erfassungsmittel in Form eines Spannungserfassungsmittels 74 auf. Das Spannungserfassungsmittel 74 ist mit dem Kondensatoranschluss 62 des Kondensators 58 verbunden. Mit dem Spannungserfassungsmittel 74 kann die an dem Kondensator 58 anliegende Kondensatorspannung Uc erfasst werden. Die an dem Kondensator 58 anliegende Kondensatorspannung Uc charakterisiert den Ladungszustand des Kondensators 58 und wird als Ladungszustandsgröße verwendet.
Ferner weist die Überprüfungseinrichtung 72 ein Ladungszustands-Vergleichsmittel, beispielsweise in Form eines analogen elektrischen Komparators 76, auf. Das Ladungszustands-Vergleichsmittels kann beispielsweise mit einem Mikrocontroller, einem Feldeffekttransistor (FET) und/oder einen Operationsverstärker (OPA) realisiert sein.
Mit dem Komparator 76 kann der Ladungszustand des Kondensators 58, nämlich der Ladungszustandsgröße in Form der Kondensatorspannung Uc, mit einem vorgegebenen Grenz-Ladungszustand, beispielsweise einer Grenz-Ladungszustandsgröße in Form einer Grenz-Kondensatorspannung U_TH, verglichen werden. Falls die Kondensatorspannung Uc die vorgegebene Grenz-Kondensatorspannung U_TH erreicht, kann mit dem Komparator 76 ein Alarmstatus AS der Sicherheitseinrichtung 34 auf einen Fehlerzustand eingestellt werden. Die vorgegebene Grenz-Kondensatorspannung U_TH wird erreicht, wenn der Kondensator 58 für eine Grenz-Zeitdauer t_TH entladen wird. Die Grenz-Zeitdauer ist die maximale Zeitdauer, für die die Laserdiode 38 Licht aussenden darf.
Beispielsweise kann am Ausgang des Komparators 76, solange die Kondensatorspannung Uc oberhalb der Grenz-Kondensatorspannung U_TH liegt, eine logische Eins oder ein entsprechendes Potential als Freigabezustand des Alarmstatus AS ausgegeben werden. Falls die Kondensatorspannung Uc unter die Grenz-Kondensatorspannung U_TH fällt, kann am Ausgang des Komparators 76 eine logische Null oder ein entsprechendes Potenzial als Fehlerzustand des Alarmstatus AS ausgegeben werden. Alternativ kann der Komparators 76 so ausgestaltet sein, dass eine logische Null als Freigabezustand und eine logische Eins als Fehlerzustand des Alarmstatus AS ausgegeben wird.
Der Alarmstatus AS am Ausgang des Komparators 76 kann über einen Signalausgang 78 der Überprüfungseinrichtung 72 ausgegeben werden. Der Alarmstatus AS kann als Steuersignal an ein Sicherheitsschaltbauteil 80 übermittelt werden. Mit dem Sicherheitsschaltbauteil 80 kann die Energieversorgung der Laserdiode 38 entsprechend begrenzt, beispielhaft unterbrochen, werden.
Beispielhaft kann das Sicherheitsschaltbauteil 80 in der Stromversorgung der Lichtquellen-Versorgungseinrichtung 36 zwischen dem Minuspol und der Masse 54 angeordnet sein. Mit dem Sicherheitsschaltbauteil 80 kann so die Stromversorgung der Lichtquellen-Versorgungseinrichtung 36 unterbrochen werden.
Zusätzlich oder alternativ können Sicherheitsschaltbauteile an anderen Stellen der Lichterzeugungseinrichtung 32 angeordnet sein. In der 3 sind beispielhaft drei Sicherheitsschaltbauteile 80a, 80b und 80c gestrichelt angedeutet. Das Sicherheitsschaltbauteil 80a kann beispielsweise in der Lichtquellen-Versorgungseinrichtung 36 integriert sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Sicherheitsschaltbauteil 80b im Lichtquellen-Strompfad 56 zwischen der Laserdiode 38 und dem Transistor 40 angeordnet sein. So kann der Lichtquellen-Strompfad 56 dort unterbrochen werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Sicherheitsschaltbauteil 80c in das Signalerzeugungsmittel 46 integriert sein. Auf diese Weise kann das Steuersignal des Signalerzeugungsmittel 46 entsprechend beeinflusst werden, sodass der Transistor 40 sperrt wird und so der Lichtquellen-Strompfad 56 unterbrochen ist.
Beim Betrieb des LiDAR-Systems 12 wird mit dem Signalerzeugungsmittel 46 ein pulsförmig es Steuersignal erzeugt, mit dem der Transistor 40 entsprechend gepulst durchlassend oder sperrend geschaltet wird. Infolgedessen wird der Lichtquellen-Stromleitungspfad 56 wechselweise geschlossen und unterbrochen.
In Phasen, in denen der Transistor 40 durchlassend geschaltet und der Lichtquellen-Strompfad 56 geschlossen ist, fließt Strom durch die Laserdiode 38, sodass diese Abtast-Lichtpulse 28 aussendet. Außerdem wird in Phasen, in denen der Transistor 40 durchlassend geschaltet ist, der Kondensator 58 über die Diode 66 der Sicherheitseinrichtung 34 in Öffnungsrichtung geschaltet, sodass sich der Kondensator 58 über den Entladewiderstand 64 entladen kann.
Während der Sperrphase des Transistors 40 hingegen ist der Lichtquellen-Strompfad 56 unterbrochen, sodass kein Strom durch die Laserdiode 38 fließen kann. Die Laserdiode 38 sendet in dieser Phase keine Abtast-Lichtpulse 28 aus. Außerdem sperrt die Diode 66 in dieser Phase, sodass die Entladung des Kondensators 58 unterbrochen wird.
Bei fehlerfreiem Betrieb der Sendeeinrichtung 22 wird die Entladung des Kondensators 58 durch das Laden des Kondensators 58 mit der Lade-Versorgungseinrichtung 68 über den Ladewiderstand 70 ausgeglichen. Auf diese Weise bleibt die Kondensatorspannung Uc des Kondensators 58 im fehlerfreien Betrieb immer oberhalb der Grenzspannung. Im fehlerfreien Betrieb liegt an dem Signalausgang 78 der Überprüfungseinrichtung 72 als Alarmstatus AS der Freigabezustand an, sodass das Sicherheitsschaltbauteil 80 mit der Überprüfungseinrichtung 72 freigeschaltet bleibt.
Falls, beispielsweise durch eine Störung in der Steuerung des Transistors 40 oder des Transistors 40 selbst, sich die Öffnungszeiten des Transistors 40 so verlängern, dass die vorgegebene Lichtenergiegrenze bei dem Aussenden der Abtast-Lichtpulse 28 mit der Laserdiode 38 überschritten werden kann, nimmt entsprechend auch die Entladezeit des Kondensators 58. Die Entladung des Kondensators 58 kann nicht mehr mit der Lade-Versorgungseinrichtung 68 ausgeglichen werden. Ladungszustand des Kondensators 58 und damit die Kondensatorspannung Uc verringert sich. Sinkt die Kondensatorspannung Uc unter die vorgegebene Grenz-Kondensatorspannung U_TH, so ändert sich die Größe am Ausgang des Komparators 76 in den Fehlerzustand des Alarmstatus AS. Der Fehlerzustand des Alarmstatus AS wird dem Signalausgang 78 ausgegeben. Auf Basis des Federzustandes des Alarmstatus AS wird das Sicherheitsschaltbauteil 80 schließend angesteuert. Die Energieversorgung der Laserdiode 38 wird unterbrochen und die Erzeugung von Abtast-Lichtpulse 28 gestoppt. Insgesamt wird so die Augensicherheit wiederhergestellt.
In der 4 ist beispielhaft qualitativ der zeitliche Verlauf der Kondensatorspannung Uc und des Alarmstatus AS gegenübergestellt. Bei Unterschreiten der Grenz-Kondensatorspannung U_TH schaltet der Alarmstatus AS vom Freigabezustand 1 auf den Fehlerzustand 0.
In der 5 ist ein Schaltplan einer Sendeeinrichtung 22 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 3 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Kondensator 58 während einer Betriebsphase, in der der Lichtquellen-Strompfad 56 geschlossen ist, über ein Steuermittel in Form eines Transistors 82 geladen wird. Die Basis des Transistors 82 ist hierzu über die Diode 66 mit dem Lichtquellen-Strompfad 56 verbunden. Ein Leistungsanschluss des Transistors 82 ist mit dem Widerstand 64 verbunden, welcher hier als Ladewiderstand wirkt. Der andere Leistungsanschluss des Transistors 82 ist über eine geeignete Versorgungseinrichtung 68 verbunden.
In einer Betriebsphase, in der Lichtquellen-Strompfad 56 geschlossen ist, wird der Kondensator 58 über den Ladewiderstand 64 geladen. Der Verlauf einer Ladekurve ist beispielhaft in der 6 gezeigt. In einer Betriebsphase, in der der Lichtquellen-Strompfad 56 unterbrochen ist, also mit der Laserdiode 38 kein Licht ausgesendet wird, wird der Kondensator 58 über den Entladewiderstand 70 entladen. Die Kondensatorspannung Uc wird dabei wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel mittels der Überprüfungseinrichtung 72 mit der Grenz-Kondensatorspannung U_TH verglichen.
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

EP 2568547 B1 [0006]

Claims

Sicherheitseinrichtung (34) für wenigstens eine Lichtquelle (38), zur Verhinderung von Überschreitungen von vorgegebenen Licht-Energiegrenzen bei der Aussendung von Licht (28) mit der wenigstens einen Lichtquelle (38), welche wenigstens ein elektrisches Bauteil (58, 64, 66, 68, 70, 72) zur Beeinflussung einer elektrischen Energieversorgung wenigstens einer Lichtquelle (38) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (34) aufweist wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil (58), welches mit einem Lichtquellen-Strompfad (56) der wenigstens einen Lichtquelle (38) verbunden ist, wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel (76), welches direkt oder indirekt mit wenigstens einem kapazitiven Bauteil (58) verbunden ist, mit dem eine einen Ladungszustand des wenigstens einen kapazitiven Bauteils (58) charakterisierende Ladungszustandsgröße (Uc) mit einer vorgegebenen Grenz-Ladungszustandsgröße (U_TH) verglichen werden kann und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs wenigstens ein Alarmstatus (AS) zur Beeinflussung der elektrischen Energieversorgung der wenigstens eine Lichtquelle (38) eingestellt werden kann.
Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil (58) wenigstens einen elektrischen Kondensator aufweist oder daraus besteht und/oder wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel (76) wenigstens einen Komparator (76) aufweist oder daraus besteht und/oder wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel (76) direkt oder indirekt mit wenigstens einem Schaltbauteil (80, 80a, 80b, 80c) zum Schalten wenigstens eines elektrischen Pfades (56) verbunden ist.
Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil (58) in wenigstens einem Ladestrompfad (71) oder einem Entladestrompfad angeordnet ist.
Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem wenigstens einen Strompfad (71) wenigstens ein elektrischer Widerstand (70) angeordnet ist.
Sicherheitseinrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem wenigstens einen elektrischen kapazitiven Bauteil (58) und dem Lichtquellen-Strompfad (56) wenigstens ein elektrischer Widerstand (64) und/oder wenigstens ein stromrichtungsabhängiges elektrisches Sperrbauteil (66) angeordnet ist.
Sicherheitseinrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lichtquellen-Strompfad (56) wenigstens ein steuerbares elektrisches Lichtquellen-Schaltbauteil (40) angeordnet ist.
Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Lichtquellen-Schaltbauteil (40) mit wenigstens einem Signalerzeugungsmittel (46) steuerbar verbunden ist.
Sicherheitseinrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel (76) direkt oder indirekt verbunden ist mit wenigstens einem Schaltbauteil (80a) wenigstens einer Lichtquellen-Stromversorgungseinrichtung (36) für die wenigstens eine Lichtquelle (38) und/oder mit wenigstens einem Schaltbauteil (80) in einem Versorgungs-Strompfad wenigstens einer Lichtquellen-Stromversorgungseinrichtung (36) für die wenigstens eine Lichtquelle (38) und/oder mit wenigstens einem Signalerzeugungsmittel (46, 80c) in einem Steuerpfad wenigstens eines Lichtquellen-Schaltbauteils (40) und/oder mit wenigstens einem Schaltbauteil (80b) in dem Lichtquellen-Strompfad (56).
Sendeeinrichtung (22) für Licht, mit wenigstens einer Lichtquelle (38) und mit we- nigstens einer Sicherheitseinrichtung (34) zur Verhinderung von Überschreitungen von vorgegebenen Licht-Energiegrenzen bei der Aussendung von Licht (28) mit der wenigstens einen Lichtquelle (38), wobei die wenigstens eine Sicherheitseinrichtung (34) wenigstens ein elektrisches Bauteil (58, 64, 66, 68, 70, 72) zur Beeinflussung einer elektrischen Energieversorgung wenigstens einer Lichtquelle (38) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (34) aufweist wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil (58), welches mit einem Lichtquellen-Strompfad (56) der wenigstens einen Lichtquelle (38) verbunden ist, wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel (76), welches direkt oder indirekt mit wenigstens einem kapazitiven Bauteil (58) verbunden ist, mit dem eine einen Ladungszustand des wenigstens einen kapazitiven Bauteils (58) charakterisierende Ladungszustandsgröße (Uc) mit einer vorgegebenen Grenz-Ladungszustandsgröße (U_TH) verglichen werden kann und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs wenigstens ein Alarmstatus (AS) zur Beeinflussung der elektrischen Energieversorgung der wenigstens eine Lichtquelle (38) eingestellt werden kann.
Detektionsvorrichtung (12) zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14) auf Objekte (18) hin mittels Lichtsignalen (28), mit wenigstens einer Sendeeinrichtung (22) mit wenigstens einer Lichtquelle (38) zur Erzeugung von Lichtsignalen (28), mit wenigstens einer Empfangseinrichtung (24) zum Empfangen von in dem wenigstens einen Überwachungsbereich (14) reflektierten Lichtsignalen (30), wobei die wenigstens eine Sendeeinrichtung (22) wenigstens eine Sicherheitseinrichtung (34) aufweist zur Verhinderung von Überschreitungen von vorgegebenen Licht-Energiegrenzen bei der Aussendung von Lichtsignalen (28) mit der wenigstens einen Lichtquelle (38), wobei die wenigstens eine Sicherheitseinrichtung (34) wenigstens ein elektrisches Bauteil (58, 64, 66, 68, 70, 72) zur Beeinflussung einer elektrischen Energieversorgung wenigstens einer Lichtquelle (38) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (34) aufweist wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil (58), welches mit einem Lichtquellen-Strompfad (56) der wenigstens einen Lichtquelle (38) verbunden ist, wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel (76), welches direkt oder indirekt mit wenigstens einem kapazitiven Bauteil (58) verbunden ist, mit dem eine einen Ladungszustand des wenigstens einen kapazitiven Bauteils (58) charakterisierende Ladungszustandsgröße (Uc) mit einer vorgegebenen Grenz-Ladungszustandsgröße (U_TH) verglichen werden kann und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs wenigstens ein Alarmstatus (AS) zur Beeinflussung der elektrischen Energieversorgung der wenigstens eine Lichtquelle (38) eingestellt werden kann.
Fahrzeug (10) mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung (12) zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14) auf Objekte (18) hin mittels Lichtsignalen (28), wobei die wenigstens eine Detektionsvorrichtung (12) aufweist wenigstens eine Sendeeinrichtung (22) mit wenigstens einer Lichtquelle (38) zur Erzeugung von Lichtsignalen (28), wenigstens eine Empfangseinrichtung (24) zum Empfangen von in dem wenigstens einen Überwachungsbereich (14) reflektierten Lichtsignalen (30), wobei die wenigstens eine Sendeeinrichtung (22) wenigstens eine Sicherheitseinrichtung (34) aufweist zur Verhinderung von Überschreitungen von vorgegebenen Licht-Energiegrenzen bei der Aussendung von Lichtsignalen (22) mit der wenigstens einen Lichtquelle (38), wobei die wenigstens eine Sicherheitseinrichtung (34) wenigstens ein elektrisches Bauteil (58, 64, 66, 68, 70, 72) zur Beeinflussung einer elektrischen Energieversorgung wenigstens einer Lichtquelle (38) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (34) aufweist wenigstens ein elektrisches kapazitives Bauteil (58), welches mit einem Lichtquellen-Strompfad (56) der wenigstens einen Lichtquelle (38) verbunden ist, wenigstens ein Ladungszustands-Vergleichsmittel (76), welches direkt oder indirekt mit wenigstens einem kapazitiven Bauteil (58) verbunden ist, mit dem eine einen Ladungszustand des wenigstens einen kapazitiven Bauteils (58) charakterisierende Ladungszustandsgröße (Uc) mit einer vorgegebenen Grenz-Ladungszustandsgröße (U_TH) verglichen werden kann und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs wenigstens ein Alarmstatus (AS) zur Beeinflussung der elektrischen Energieversorgung der wenigstens eine Lichtquelle (38) eingestellt werden kann.
Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lichtquelle (38), bei dem mit der wenigstens einen Lichtquelle (38) Lichtsignale (28) erzeugt werden und mit wenigstens einer Sicherheitseinrichtung (34) bei einer Überschreitung einer vorgegebenen Licht-Energiegrenze bei der Aussendung der Lichtsignale (28) mit der wenigstens einen Lichtquelle (38) eine elektrische Versorgungsenergie zur Versorgung wenigstens einer Lichtquelle (38) verringert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtquellen-Strompfad (56), in dem sich die wenigstens eine Lichtquelle (38) befindet, wenigstens temporär geschlossen wird, eine einen Ladungszustand wenigstens eines elektrisch kapazitiven Bauteils (58) charakterisierende Ladungszustandsgröße (Uc), welche mit dem Lichtquellen-Strompfad (56) verbunden ist, mit einer vorgegebenen Grenz-Ladungszustandsgröße (U_TH) verglichen wird, abhängig vom Ergebnis des Vergleichs wenigstens ein Alarmstatus (AS) eingestellt wird und die Energieversorgung der wenigstens einen Lichtquelle (38) auf Basis des wenigstens einen Alarmstatus (AS) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ladungszustand wenigstens eines elektrisch kapazitiven Bauteils (58) in einem Strompfad (71) verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtquellen-Strompfad (56) alternierend geschlossen und unterbrochen wird.