DE8802482U1

DE8802482U1 - Sende- und Empfangseinrichtung für die Informationsübertragung im Infrarotbereich

Info

Publication number: DE8802482U1
Application number: DE8802482U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-02-25
Filing date: 1988-02-25
Publication date: 1989-06-22

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Sende- und Empfangseinrichtung fur die Informationsübertragung mittels Lichtstrahlung, vorzugsweise im Infrarot bereich.

Die Erfindung betrifft eine Sende- und Empfangseinrichtung fur die Informationsübertragung mittels Lichtstrahlung, vorzugs weise im Infrarotbereich, zwischen ortsfesten Baken und ortsveränderlichen Kraftfahrzeugen, wobei in einem gemeinsamen Gehäuse .Sende- und Empfangsdioden mit Strahlrichtung zu einer lichtdurchlässigen Frontwand, die von einer Abdeckscheibe gebildet 1st, angeordnet sind.

Derartige Ubertraguogseinrichtungen sind fur ein Verkehrsleitsystem, wie beispielsweise in der DE-PS 29 23 634 beschrieben, erforderlich. In der DE-OS 36 05 681 ist bereits eine Einrichtung zur Informationsübertragung mittels Infrarotstrahlung beschrieben. Dabei ist die Sende- und Empfangseinrichtung zwischen dem Innenrijkspiegel des Fahrzeugs und der Frontscheibe eingebaut. Im Gehäuseinneren dieser Einrichtung sind in einem weniger tief ausgelegten Bereich die Sendedioden in mindestens zwei übereinander liegenden Reihen hinter der Front scheibe ohne dazwischenliegende oder sonstige optische Linsen angeordnet. Im hinteren Bereich eines tieferen Gehgusebereichs sind Empfangsdioden und davor 1st eine Sammellinse für die einfallenden Lichtstrahlen angeordnet. Dies hat jedoch den Nachteil, daß zwischen der Frontwand bzw. der Abdeckscheibe und den Empfangsdioden eigens die Sammellinse Justiert werden muß. Des weiteren erhöht sich der optische Oberflächenverlust, well die einfallenden Infrarotlichtstrahlen vier Grenzflächen durchdringen müssen. Bei den Sendedioden 1st aufgrund einer fehlenden Optik eine Ausrichtung der abgestrahlten Licht strahlen nicht vorgesehen. Das hat den Nachteil, daß die Sende dloden auch sehr stark vertikal abstrahlen, so daß die abgestrahlte Lichtenergie nach oben und unten verloren geht, weil

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sie keinen Beitrag fur die übertragung zu den Baken am Straßenrand bzw. zu den Empfangsdioden am Lichtsignalgeber leistet.

S FQr eine Anordnung einer Sende- und Empfangseinrichtung an einer Bake wurde eine Leiterplatten-Baugruppe mit Sende- und Empfangsdioden in einem Gehäuse eines Signalgebers angeordnet. Dabei wurde eine Sende- und Empfangsoptik über U-förmige Metallwinkel an der Leiterplatten-Baugruppe befestigt. Die

Optik und die Dioden mußten eigens justiert und aus-

gerichtet werden. Die gesamte Vorrichtung wurde in der Wanne des Signalgebergehäuses befestigt. Die Frontwand des Signalgebers wies anstelle der Streuscheibe eine durchsieht .ge Kunststoff-Abdeckscheibu auf, die außerhalb des Bereichs fur den Lichtaustritt für die Sende- und Empfangssignale abgedeckt oder bedruckt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben geschilderten Nachteile zu vemeiden und eine eingangs beschriebene Sende- und Empfangseinrichtung dahingehend auszubilden, daß eine verlustarme Datenübertragung, vorzugsweise im Infrarotbereich, zwischen ortsfesten Baken und der Einrichtung im sich bewegenden Fahrzeug (Transceiver) erreicht wird. Diese Aufgabe wird bei einer der oben beschriebenen Sende- und Empfangsein richtung dadurch gelost, daß die Pbdeckscheibe zugleich als integrierte Sende- und Empfangslinse einstückig ausgebildet ist.

Die Integration der Abdeckscheibe mit der Empfängerlinse und den Sendelinsen als einstückiges Teil hat den Vorteil, daß es als ein Spritzteil hergestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist dadurch gegeben, daß unnötige optische Oberflächenverluste an den jeweiligen Grenzflächen vermieden werden, well die lichtdurchlässige Abdeckscheibe und die daran angeformte >5 Linse einstückig ist, so daß maximal zwei zu durchdringende Grenzflächen im Gegensatz zu vier Grenzflächen vorhanden sind.

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Fern·! wird tine ZentiizitHteabweichung durch die mechanischen Aufbnutoltraniifitn der Linsenbefeatlgungen mit der erfindungegtfliie «uagebildeten Abdeokeoheibt vermieden. DarUberhinaue werden hierdurch 2utMt2llohe Abweichungen zwischen Sende- und Empfangelinaen in der Zuordnung zu den Empfangt- und Sendedioden vermieden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Abdeckscheibe auf der Außenseite plan und die Innenseite linsenförmig ausgebildet. Das hat den Vorteil, daß die Frontwand der Sende- und Empfangseinrichtung ohne weiteres gereinigt werden kann.

Zweckmäßigerweise ist die Abdeckscheibe im Bereich der Empfangsdioden als sphärische Linse ausgebildet und im Bereich der Sendedioden als horizontal verlaufende, übereinander angeordnete Zylinderlinsen. Mit der sphärisch ausgebildeten Empfängerlinse wird eine scharfe optische, sogenannte Abrißkante erhalten, die zur Minderung der Störeinflüsse vcn Fremdlicht, z.B. Sonneneinstrahlung von oben, beiträgt.

Das von einem Sender kommende Licht wird auf die Empfängerdioden nicht als scharfer Brennpunkt bzw. Brennlinie abgebildet, sondern als eine aktive Brennfläche bzw. Brennsteg. Mit der zylindrisch horizontalen Gestaltung der Sendelinsen wird für den Verkehrsraum ein großer horizontaler, aber ein sehr kleiner vertikaler Abstrahlwinkel erreicht, so daß das von der Sendediode abgestrahlte Licht gebündelt in dem Bereich austritt, in dem auch die Empfangsdioden sind. Die Sende- und Empfangseinrichtungen der Kraftfahrzeuge und der Bake sind zueinander ausgerichtet. Damit wird im Empfangsbereich sowohl der Baken eis auch in den Kraftfahrzeugen eine geringere Störbeeinflussung der Datenübertragung durch die Sonne stSglleh.

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In einet vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung 1st jeder Sendediodenreihe, die horizontal verläuft, eine zylinderförmige Linse zugeordnet. Dabei kann e* zweckmäßig sein, zusätzlich über die Anzahl der erforderlichen zylinderförmlgen Linsen am oberen und unteren Rand Im optischen, d.h. lichtdurchlässigen Bereich der Abdeckscheibe jeweils noch eine zusätzliche Zylinderlinse anzuformen. Dies erhöht die Stabilität der Abdeckscheibe.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Abdeckscheibe in der schwenkbaren Tür eines Signalgebers angeordnet ist. Dabei sind an der Innenseite der Abdeckscheibe außerhalb der angeformten Linsen zumindest zwei Distanzträger mit angeformt, die eine Leiterplatten-Baugruppe mit den dort angebrachten Sende- und Empfangsdioden aufnehmen. Beispielsweise kann die Leiterplatten-Baugruppe auf den Distanzträgern mit Schrauben befestigt sein. Hierfür kann in vorteilhafter Weise jeder Distanzträger einen Zentrierring aufweisen, der eine exakte und genaue Befestigung des Baugruppenträgers ermöglicht, so daß die dort angebrachten Sende- und Empfangsdioden genau zu den Linsen ausgerichtet sind.

Zweckmäßigerweise 1st die Abdeckscheibe in der Profilgumm.1-dichtung der Gehäusetür befestigt. Der Signalgeber mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Sende- und Empfangseinrichtung 1st am Signalmast zusätzlich, beispielsweise neben den Signalgebern, angeordnet und bildet somit die ortsfeste Bake. Die Sende- und Empfangseinrichtung kann auch unter oder über den Signalgebern angeordnet sein.

Die Erfindung wird an einem Ausführungbeispiel anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine bisherige Sende- und Empfangseinrichtung in liinem Signalgebergehäuse,

Fig. 2 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Sende- und Empfangseinrichtung ia Signalgebergehäuse und

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rig. 3 eine Detailansicht 111 nach der Fig. 2.

In der Fig. 1 1st eine bisherige Sende- und Empfangseinrichtung gezeigt. Diese befindet sieh im Inneren eines üblichen signal gebtrgerröuses 1. Die schwenkbare Tür la des Signalgebers weist eine im allgemeinen eine plane Abdeckscheibe 4 auf, die aus Kunststoff sein kann. Außerhalb des Bereichs 4a für den Lichtdurchtritt, der dem Bereich der Sende- und Empfangsoptik 11 zugeordnet ist, ist die Abdeckscheibe 4 lichtundurchlässig gemacht, indem sie entweder abgeklebt oder bedruckt wurde. Die Sende- und Empfangsoptik 11 ist mit Schrauben 10b am Metallwinkel 10a befestigt. Dieser U-förmige Metallwinkel 10a mit der Leiterplatten-Baugruppe 10 und den Sende-Empfangsdioden 3,4 1st an vier Wannensäulen Ib befestigt.

Die erfindungsgemäße Einrichtung weist eine Einheit aus Sende- und Empfangsoptik 5 und 6 mit der Abdeckscheibe 4 auf. Diese ist unmittelbar in der Türe la des Signalgebergehäuses mit der Profil-Gummidichtung 12 befestigt. Zusätzlich sind an dieser Abdeckscheibe-Linseneinheit Distanzträger 14 mit angeformt, auf die in entsprechend richtiger Zuordnung die Leiterplatten-Baugruppe 10 angeordnet ist. In der Detailzeichnung (III) gemäß der Fig.3 ist dies deutlicher dargestellt. Die Distanzträger 14 weisen Zentrierringe 15 auf, in die die entsprechenden Ausnehmungen der Leiterplatten-Baugruppe 10 passen. Mit Schrauben 10c ist der Baugruppenträger 10 auf dem Distanzträger 14 exakt befestigt, so daß keine weitere Justierung notwendig ist.

Die Abdeckscheibe 4 bzw. 5 u.6 ist zweckmäßigerweise aus einem sehr dunklen, jedoch infrarotlichtdurchlässigen Werkstoff, so daß ein zusätzliches Bedrucken der Abdeckung nicht mehr erforderlich ist. Diese schwarz scheinende Fliehe bietet den Betrachter ein neutrales Bild, so daß die Sende- und Empfangs einrichtung in Signalgebergehäuse keinen Verkehrssignalgeber vortäuscht oder als versteckte Überwachungseinrichtung

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werden kann. Durch die Zentrieraufnähme 15 für die Baugruppe 10 auf den Dlstannrögern 14, die unmittelbar an der Abdeckscheibe-Linseneinheit angeformt sind, entfallt ein zusätzliches Ousti.ren vun Linsenachse zu Diodenachse.

Das hat den Vorteil, daß sich die Montagezeiten reduzieren, und daß durch den Wegfall der Justiertoleranzen eine weiter« Steigerung des Sende- und empfangswlrkungsgrades erreicht wird. Die unmittelbare Anbringung der Sende- und Empfangseinrichtung an der schwenkbaren Tür bringt Sen Yorteil mit sich, daß keine zusatzlichen Befestigungsschrauben erforderlich sind, urd daß bei geöffneter Tür für die Wartung die Baugruppe besser zugänglich ist.

3 Figuren
8 Schutzansprüche

Claims

G1G78DE Schutzansprüche

1. Sende- und Empfangseinrichtung für die Informationsübertragung mittels Lichtstrahlung, vorzugsweise im Infrarotbereich, zwischen einer ortsfesten Baken und ortsveränderlichen Kraftfahrzeugen, wobei in einem gemeinsamen Gehäuse

(1) Sende- und Empfangsdioden (2,3) mit Strahlrichtung zu einer lichtdurchlässigen Frontwand, die von einer Abdeckscheibe (4) gebildet ist, angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckscheibe (4) zugleich als integrierte Sende- und Empfangslinsen (5,6) einstückig ausgebildet ist.

2. Sende- und Empfangseinrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckscheibe (4) auf der Außenseite plan und die Innenseite linsenförmig ausgebildet 1st.

3. Sende- und Empfangseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckscheibe (4) im Bereich der Empfangsdioden (3) eine sphärisch ausgebildete Empfangslinse (6) und im Bereich der Sendedioden

(2) horizontal verlaufende, zylinderförmig ausgebildete Sendelinsen (5) aufweist.

4. Sende- und Empfangseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Obereinanderliegenden Reihen von Sendedloden (2) jeweils eine zylinderfOrmlge Linse (5) längs einer Sendediodenreihe zugeordnet 1st.

5. Sand·- und Empfangseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dan oberen und untaran Rand dar Abdeckscheibe (4) zusätzlich Jeweils eine zylinder for (Tilge Linse angeformt 1st.

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6. Sende- und Empfangseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckscheibe (4 bzw, 5,6) in der schwenkbaren Tür (la) eines Signalgebers angeordnet ist, und daß an der Innenseite der Abdeckscheibe (4) zumindest zwei Distanzträger (14) zur Aufnahme der auf einer Leiterplatten-Baugruppe (10) befindlichen Sende- und Empfangsdioden (2,3) angeformt sind.

7. Sende- und Empfangseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Distanztrager (14) einen Zentrierring (15) aufweist.

8. Sende- und Empfangseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckscheibe (4 bzw. 5,6) in der Profil-Gummidichtung (12) der Gehäusetür (la) befestigt ist.