WO2017163169A1 - Kommunikationssystem mit beweglichen sendern und empfängern - Google Patents

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WO2017163169A1
WO2017163169A1 PCT/IB2017/051602 IB2017051602W WO2017163169A1 WO 2017163169 A1 WO2017163169 A1 WO 2017163169A1 IB 2017051602 W IB2017051602 W IB 2017051602W WO 2017163169 A1 WO2017163169 A1 WO 2017163169A1
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receiver
detector
film
light beam
arrangement
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PCT/IB2017/051602
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Martin Hartmann
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Wayotec Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/112—Line-of-sight transmission over an extended range
    • H04B10/1123—Bidirectional transmission
    • H04B10/1127—Bidirectional transmission using two distinct parallel optical paths
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
    • G05D1/0236—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons in combination with a laser
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/67—Optical arrangements in the receiver

Definitions

  • the invention relates to communication systems for communication under
  • the invention relates to a receiver for a vehicle for detecting a light beam emitted by a transmitter and to a communication system having a corresponding receiver and a plurality of mobile transmitting devices.
  • the transmission signal can be focused in the direction of the receiver. Does that know
  • Transmit signal on a relatively small cross-section for example, because it is a laser beam, it may need to be very precisely aligned with the receiver. However, if the receiver turns away from the transmitter, it is possible that this will prevent the desired reception of the signal.
  • a first aspect of the invention relates to a receiver for a vehicle which has a detector arrangement revolving around the receiver, which is designed to detect a light beam emitted by a transmitter and incident on the detector arrangement and to output a corresponding detection signal.
  • the detector arrangement is in this case designed in particular for the detection of light beams which can be irradiated from almost any direction.
  • the detector arrangement may have a film arrangement revolving around the receiver.
  • This film arrangement consists for example of one or more consecutively arranged films. These slides can be continuous, ie completely circulated, or non-continuous, that is, individual, separate
  • the receiver further includes a light detector assembly which is located behind the foil assembly and which preferably has a plurality of individual, spaced-apart detectors. In principle, a single, large-area detector can also be provided.
  • the foil arrangement is designed to widen or scatter a light beam emitted by a transmitter and impinging on the foil arrangement, so that it always strikes at least one of the detectors, regardless of the orientation of the receiver, in order to be detected by the latter.
  • the detectors may, for example, be punctiform or strip-shaped.
  • the individual detectors of the Light detector arrangement are arranged at a constant distance from the film assembly and do not touch the film assembly.
  • the film arrangement has one or more, for example concentrically arranged, lenticular films and / or diffusion films.
  • One of the films may be configured to scatter the incident light in the vertical direction, and another film disposed in front of or behind it may be configured to diffuse the light in the horizontal direction.
  • the two films arranged one behind the other scatter the light in different directions, which are perpendicular to one another, whereby the light beam is widened.
  • the film arrangement is circular or annular and runs completely around the receiver.
  • the film arrangement is triangular, rectangular, square or, more generally, polygonal. Behind each surface of the film is in this case usefully at least one detector.
  • the mobile receiver is a part of a land vehicle.
  • the movable receiver is a part of an aircraft, a spacecraft or a watercraft.
  • the mobile receiver may comprise a transmitting device for transmitting a directional transmission signal, which is designed to be detected by a corresponding other mobile receiver when the transmission signal impinges on it.
  • a communication system comprising a plurality of mobile receivers described above and below, and one or more movable transmitting means for transmitting a directional transmit signal for detection by the corresponding receiver upon which it is incident.
  • the transmitting device can also be designed to be movable (that is, mobile) or fixed on the ground.
  • the detector arrangement is, for example, a flexible one
  • Photovoltaic film which is arranged around the main body of the receiver.
  • the light beam is, for example, a laser beam with a defined wavelength.
  • an optical filter may be provided, which the
  • Detector assembly completely covers and is designed to pass only the light of one or more specific wavelengths or wavelength ranges. In this way it can be avoided that daylight or light of others
  • Wavelengths is detected.
  • the photovoltaic film on two or more electrical contacts on which a voltage signal can be tapped, which is due to the incident light beam may be provided a control unit which is connected to the electrical contacts of the photovoltaic film, and which can receive and analyze their voltage signals.
  • the control unit may be designed to detect, by analyzing the signals produced by the detector arrangement, to which transmitter the detected signal is due.
  • the detector arrangement is circular, triangular, rectangular or polygonal. In particular, it can be provided that it is adapted to the shape of the basic body. In the case of a cylindrical shape of the base body, the detector arrangement may also have a cylindrical surface and be arranged concentrically to the base body. The same applies to the optical filter.
  • the receiver is part of a
  • Land vehicle part of an aircraft, part of a spacecraft or part of a watercraft.
  • the receiver may have a transmitting device for transmitting a directional transmission signal, which is executed by a
  • a communication system which has one or more receivers described above and below as well as a movable, mobile or stationary transmitting device for emitting a directional light beam for detection by the one or more
  • Receiver has.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a communication system according to an embodiment of the invention in plan view.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a communication system according to a further exemplary embodiment of the invention in plan view.
  • Fig. 3 shows an example of a detector arrangement according to a
  • FIG. 4 shows a communication system according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of a communication system according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 6 shows films of a film arrangement according to an embodiment of the invention and the resulting, expanded light beam.
  • Fig. 7 shows a schematic representation of a transmitting and receiving arrangement in side view.
  • Fig. 8 shows a schematic representation of the transmitting and receiving arrangement of Fig. 7 in plan view.
  • Fig. 9 shows a communication system according to an embodiment of the invention. Detailed description of embodiments
  • Fig. 1 shows a communication system according to an embodiment of the invention.
  • the communication system has one or more transmitters 1 and one or more receivers 100. Both the transmitter and the receiver can be made mobile. For example, these may be watercraft, land vehicles or aircraft.
  • the communication system consists of several movable, mobile
  • Transmitters 1 and one or more movable, wheeled receivers 100 Its task is to transmit information using a laser. Due to the mobility of the objects, the receiver 100 can be oriented in any direction to the transmitter. To a detection of the transmission signal 2 to
  • a device is needed on the receiver 100 which can detect the transmission signal 2 of the transmitter 1 in its entirety (360 degrees).
  • the transmitter 1 has a laser diode which generates a laser beam 2 of a defined wavelength and thus targets the receiver 100.
  • a filter 3 allows only that light to pass in the direction of the receiver, which is the
  • Wavelength of the laser beam corresponds.
  • the light beam strikes a flexible photovoltaic film 4 which surrounds the entire body 5 of the receiver.
  • a cyclic increase in voltage (AU) is generated at the contacts 6, 9 of the film, which corresponds to the frequency of the light pulse. This is used to detect the signal.
  • the device can be attached to bodies of any shape due to the flexibility of foil and filter.
  • a control unit 11 which can evaluate the voltage increase.
  • a communication unit 12 Connected to the control unit is a communication unit 12, which can be communicatively coupled to a central server in order to transmit the analyzed detector data.
  • FIG. 2 shows a communication system according to another embodiment of the invention.
  • the cross-sectional shape of the main body 5 of the receiver is pentagonal. Accordingly, the cross-sectional shape of the film 4 and the filter 3 is pentagonal.
  • FIG. 3 shows an example of a detector arrangement 4 according to FIG.
  • Embodiment of the invention It is a flexible one
  • Photovoltaic film at the ends of two electrical contacts 6, 9 are attached to which electrical lines 10, 7 are connected, leading to the control unit 11 (see Figures 1 and 2).
  • the receivers 100 are in the form of cylindrical bodies and have wheels. Each receiver may also have its own transmitter 1, so that the individual transmitter / receiver arrangements can be moved relative to each other.
  • Fig. 5 shows a communication system according to an embodiment of the invention.
  • the communication system has one or more movable, mobile transmitters 1 and a plurality of movable, mobile, cylindrical receivers 100.
  • the transmitters 1 have the task of transmitting information to the receiver 100 by means of a laser beam 2. Due to the mobility of the transmitter and receiver, the corresponding receiver can be aligned in any direction to the transmitter.
  • a device is needed on the receiver 100, which can detect the transmission signal 2 of the transmitter 1 in the entire circumference (360 degrees).
  • Both the transmitters 1 and the receivers 100 may be a land vehicle, an aircraft, in particular a drone, or a watercraft.
  • a laser diode of the transmitter 1 generates a laser beam 2 in a defined wavelength and directs the laser beam to the receiver 100.
  • the receiver is designed to be movable in order to direct the laser beam accordingly.
  • a light diffusing film 50 which is annularly arranged around the receiver, generates a line, for example in the vertical, horizontal or other direction, from the light spot generated by the incident laser beam 2 on the surface of a concentrically arranged underlying film 60.
  • This film 60 scatters the light in horizontal (or vertical or perpendicular to the direction of scattering of the first film) extending direction, whereby from the light beam, a larger illuminated area on the surface 40 of the
  • the surface 40 is also arranged concentrically to the two films 50, 60. Alternatively, a single, bidirectionally scattering film may be used. At least one of the detectors mounted at regular intervals, for example in the form of phototransistors 30, is now located in the illuminated area and makes it possible to generate a signal which is used to generate the signal
  • the number of phototransistors can vary depending on the optical property of the film and the size of the receiver. Ideally, only one phototransistor is needed.
  • Fig. 6 shows details of the structure of the films.
  • the first sheet 50 scatters incident light vertically.
  • the behind arranged second film 60 scatters horizontally, so that from the original point of light a significantly larger light circle 70 is formed.
  • This circle of light then strikes a detector arranged behind it and is detected by it.
  • the order of the slides is exchangeable.
  • FIG. 7 shows a side view of a communication system with a transmitter 1 and a receiver 100.
  • the light beam 2 emanating from the laser diode 1 strikes the film or film combination 50 (for details, see FIG. 2).
  • the light 80 is scattered so that it hits the phototransistor (s) 30 mounted on the receiver 40.
  • FIG. 8 shows a plan view of the arrangement according to FIG. 3.
  • the individual detectors 30 are arranged in the same plane and are located at a constant distance from each other and to the film arrangement 50.
  • the phototransistors 30 are capable of detecting the incident light and generating a signal which corresponds to the detected light beam and is transmitted to a control unit of the receiver (not shown).
  • the receiver is designed for example in the form of a cylindrical body and has wheels, as shown in FIG. 9.
  • Each receiver may also include a transmitter 1 so that the individual transmitter / receiver arrangements can be moved relative to each other.
  • the film (s) of the film arrangement are light-scattering, light-directing or light-conducting films. The scattered light becomes a bright, illuminated area that strikes at least one detector.
  • the distance between the detectors is in this case dimensioned such that, regardless of where the laser beam 2 impinges on the film assembly, this can always be detected by at least one detector.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem mit mehreren beweglichen Empfängern und mehreren beweglichen Sendern. Die Sender sind zum Aussenden von Laserstrahlen und zum Zielen auf die beweglichen Empfänger ausgeführt. Der Laserstrahl trifft auf eine umlaufende Detektoranordnung des entsprechenden Senders, welche ein entsprechendes Spannungssignal erzeugt und einer Steuereinheit zuleitet, die dieses analysiert. Durch die umlaufende Anbringung der Detektoranordnung um den Empfänger herum können Laserstrahlen in einem Winkelbereich von 360 Grad detektiert werden.

Description

Kommunikationssystem mit beweglichen Sendern und Empfängern
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Kommunikationssysteme zur Kommunikation unter
Verwendung von Lichtstrahlen. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Empfänger für ein Fahrzeug zur Detektion eines von einem Sender ausgesendeten Lichtstrahls sowie ein Kommunikationssystem mit einem entsprechenden Empfänger und mehreren beweglichen Sendeeinrichtungen.
Hintergrund
Möchte man mit einem Sender nur einen ganz bestimmten Empfänger erreichen, kann das Sendesignal in Richtung des Empfängers fokussiert werden. Weist das
Sendesignal einen verhältnismäßig geringen Querschnitt auf, beispielsweise weil es sich um einen Laserstrahl handelt, muss es unter Umständen äußerst genau auf den Empfänger ausgerichtet werden. Dreht sich der Empfänger jedoch vom Sender weg, ist es möglich, dass hierdurch der gewünschte Empfang des Signals verhindert wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, den Empfang eines Sendesignals zu ermöglichen, selbst wenn sich der Empfänger in Bewegung befindet und vom Sender wegdreht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Empfänger für ein Fahrzeug, der eine um den Empfänger umlaufende Detektoranordnung aufweist, welche zur Detektion eines von einem Sender ausgesendeten und auf die Detektoranordnung eintreffenden Lichtstrahls und zur Ausgabe eines entsprechenden Detektionssignals ausgeführt ist. Die Detektoranordnung ist hierbei insbesondere zur Detektion von Lichtstrahlen ausgeführt, welche aus nahezu beliebiger Richtung eingestrahlt werden können.
Dies wird dadurch ermöglicht, dass die Detektoranordnung vollständig um den Empfänger herumläuft, und ausgeführt sein kann, dass sie einen 360 Grad
Winkelbereich abzudecken vermag.
Die Detektoranordnung kann eine um den Empfänger umlaufende Folienanordnung aufweisen. Diese Folienanordnung besteht beispielsweise aus einer oder mehreren, hintereinander angeordneten Folien. Diese Folien können durchgängig sein, also vollständig umlaufen, oder nicht-durchgängig sein, also einzelne, getrennte
Abschnitte aufweisen.
Der Empfänger weist darüber hinaus eine Lichtdetektoranordnung auf, welche sich hinter der Folienanordnung befindet und welche vorzugsweise mehrere einzelne, voneinander beabstandete Detektoren aufweist. Prinzipiell kann auch ein einzelner, großflächiger Detektor vorgesehen sein.
Die Folienanordnung ist ausgeführt, einen von einem Sender ausgesendeten und auf die Folienanordnung auftreffenden Lichtstrahl aufzuweiten bzw. zu streuen, sodass er unabhängig von der Ausrichtung des Empfängers stets auf mindestens einen der Detektoren trifft, um von diesen detektiert zu werden.
Je stärker die Aufweitung des eintreffenden Lichtstrahls erfolgt, desto weniger Detektoren können vorgesehen sein, bzw. desto größer kann der Abstand zwischen den einzelnen Detektoren sein.
Die Detektoren können beispielsweise punktförmig oder streifenförmig ausgeführt sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die einzelnen Detektoren der Lichtdetektoranordnung in einem konstanten Abstand zu Folienanordnung angeordnet sind und die Folienanordnung nicht berühren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Folienanordnung eine oder mehrere, beispielsweise konzentrisch angeordnete Lentikularfolien und/oder Diffusionsfolien auf.
Eine der Folien kann ausgeführt sein, das auftreffende Licht in vertikale Richtung zu streuen und eine andere Folie, die davor oder dahinter angeordnet ist, kann ausgeführt sein, das Licht in horizontale Richtung zu streuen. In diesem Fall streuen die beiden hintereinander angeordneten Folien also das Licht in verschiedene Richtungen, die senkrecht zueinander stehen, wodurch der Lichtstrahl aufgeweitet wird.
Alternativ zur Kombination von zwei Folien kann auch eine einzelne Folie verwendet werden, welche das Licht kreisförmig streut.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Folienanordnung kreis- bzw. ringförmig ausgeführt und läuft vollständig um den Empfänger herum.
Auch kann vorgesehen sein, dass die Folienanordnung dreieckig, rechteckig, quadratisch oder, ganz allgemein, polygonal ausgeführt ist. Hinter jeder Fläche der Folie befindet sich in diesem Fall sinnvoller Weise mindestens ein Detektor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem beweglichen Empfänger um einen Teil eines Landfahrzeugs. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung handelt es sich bei dem beweglichen Empfänger um einen Teil eines Luftfahrzeugs, eines Raumfahrzeugs oder eines Wasserfahrzeugs. Weiterhin kann der bewegliche Empfänger eine Sendeeinrichtung zum Aussenden eines gerichteten Sendesignals aufweisen, welche ausgeführt ist, von einem entsprechenden anderen beweglichen Empfänger detektiert zu werden, wenn das Sendesignal auf diesen auftrifft.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Kommunikationssystem angegeben, welches mehrere oben und im Folgenden beschriebene bewegliche Empfänger sowie eine oder mehrere bewegliche Sendeeinrichtungen zum Aussenden eines gerichteten Sendesignals zur Detektion durch den entsprechenden Empfänger, auf den es auftrifft, aufweist.
Die Sendeeinrichtung kann ebenfalls beweglich (also fahrbar) oder am Boden fixiert ausgeführt sein. Bei der Detektoranordnung handelt es sich beispielsweise um eine flexible
Photovoltaikfolie, welche um den Grundkörper des Empfängers angeordnet ist. Bei dem Lichtstrahl handelt es sich beispielsweise um einen Laserstrahl mit definierter Wellenlänge. Vor der Detektoranordnung kann ein optischer Filter vorgesehen sein, der die
Detektoranordnung vollständig abdeckt und ausgeführt ist, nur das Licht einer oder mehrerer bestimmter Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche durchzulassen. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass Tageslicht bzw. Licht anderer
Wellenlängen detektiert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Photovoltaikfolie zwei oder mehrere elektrische Kontakte auf, an welchen ein Spannungssignal abgreifbar ist, das auf den auftreffenden Lichtstrahl zurückzuführen ist. Es kann eine Steuereinheit vorgesehen sein, welche mit den elektrischen Kontakten der Photovoltaikfolie verbunden ist, und welche deren Spannungssignale empfangen und analysieren kann. Insbesondere kann die Steuereinheit ausgeführt sein, durch die Analyse der von der Detektoranordnung produzierten Signale zu erkennen, auf welchen Sender das detektierte Signal zurückzuführen ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Detektoranordnung kreisförmig, dreieckig, rechteckig oder polygonal ausgeführt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sie auf die Form des Grundkörpers angepasst ist. Im Falle einer zylindrischen Form des Grundkörpers kann die Detektoranordnung ebenfalls eine zylindrische Oberfläche aufweisen und konzentrisch zum Grundkörper angeordnet sein. Ebendies gilt auch für den optischen Filter.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Empfänger Teil eines
Landfahrzeugs, Teil eines Luftfahrzeugs, Teil eines Raumfahrzeugs oder Teil eines Wasserfahrzeugs.
Weiterhin kann der Empfänger eine Sendeeinrichtung zum Aussenden eines gerichteten Sendesignals aufweisen, welche ausgeführt ist, von einem
entsprechenden anderen beweglichen Empfänger detektiert zu werden, wenn das Sendesignal auf diesen auftrifft.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Kommunikationssystem angegeben, welches einen oder mehrere oben und im Folgenden beschriebene Empfänger sowie eine bewegliche, fahrbare oder stationäre Sendeeinrichtung zum Aussenden eines gerichteten Lichtstrahls zur Detektion durch den bzw. die
Empfänger aufweist.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Kurze Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kommunikationssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in Draufsicht.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Kommunikationssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in Draufsicht.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel für eine Detektoranordnung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 4 zeigt ein Kommunikationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Kommunikationssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 6 zeigt Folien einer Folienanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und den dadurch entstehenden, aufgeweiteten Lichtstrahl.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Sende- und Empfangsanordnung in Seitenansicht.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung der Sende- und Empfangsanordnung der Fig. 7 in Draufsicht.
Fig. 9 zeigt ein Kommunikationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
Werden in der folgenden Figurenbeschreibung in verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente.
Fig. 1 zeigt ein Kommunikationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Kommunikationssystem weist einen oder mehrere Sender 1 sowie einen oder mehrere Empfänger 100 auf. Sowohl die Sender als auch die Empfänger können fahrbar ausgeführt sein. Beispielsweise kann es sich um Wasserfahrzeuge, Landfahrzeuge oder Luftfahrzeuge handeln. Das Kommunikationssystem besteht also aus mehreren beweglichen, fahrbaren
Sendern 1 und einem oder mehreren beweglichen, fahrbaren Empfängern 100. Es hat die Aufgabe, Informationen mithilfe eines Lasers zu übertragen. Aufgrund der Mobilität der Objekte kann der Empfänger 100 in jede beliebige Himmelsrichtung zum Sender ausgerichtet sein. Um eine Detektion des Sendesignals 2 zu
ermöglichen, wird eine Vorrichtung am Empfänger 100 benötigt, die das Sendesignal 2 des Senders 1 im gesamten Umfang (360 Grad) detektieren kann.
Der Sender 1 weist eine Laserdiode auf, welche einen Laserstrahl 2 einer definierten Wellenlänge erzeugt und damit auf den Empfänger 100 zielt. Ein Filter 3 lässt lediglich jenes Licht in Richtung des Empfängers passieren, welches der
Wellenlänge des Laserstrahls entspricht. Der Lichtstrahl trifft auf eine flexible Photovoltaikfolie 4, die den gesamten Körper 5 des Empfängers umgibt. Dabei wird an den Kontakten 6, 9 der Folie eine zyklische Spannungserhöhung (AU) erzeugt, die der Frequenz des Lichtpulses entspricht. Diese wird zur Detektion des Signals verwendet. Die Vorrichtung kann aufgrund der Flexibilität von Folie und Filter an Körpern beliebiger Formen angebracht werden. An den Kontakten 6, 9 befinden sich weiterführende Leitungen 7, 10, welche mit einer Steuereinheit 11 verbunden sind, die die Spannungserhöhung auswerten kann. An die Steuereinheit ist eine Kommunikationseinheit 12 angeschlossen, welche mit einem zentralen Server kommunikativ gekoppelt werden kann, um die analysierten Detektordaten zu übertragen.
Aufgrund des optischen Filters 3 wird verhindert, dass Tageslicht 8 oder allgemein Licht ungewünschter Wellenlänge zum Detektor gelangt und von diesem detektiert wird. Fig. 2 zeigt ein Kommunikationssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Fall der Fig. 2 ist die Querschnittsform des Grundkörpers 5 des Empfängers fünfeckig. Dementsprechend ist auch die Querschnittsform der Folie 4 und des Filters 3 fünfeckig. Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Detektoranordnung 4 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es handelt sich um eine flexible
Photovoltaikfolie, an deren Enden zwei elektrische Kontakte 6, 9 angebracht sind, an welchen elektrische Leitungen 10, 7 angeschlossen sind, die zur Steuereinheit 11 (siehe Figuren 1 und 2) führen.
Fig. 4 zeigt ein Kommunikationssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Empfänger 100 sind in Form zylindrischer Körper ausgestaltet und besitzen Räder. Jeder Empfänger kann auch einen eigenen Sender 1 aufweisen, sodass die einzelnen Sender/Empfängeranordnungen relativ zueinander bewegt werden können . Fig. 5 zeigt ein Kommunikationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Kommunikationssystem weist einen oder mehrere bewegliche, fahrbare Sender 1 und mehrere bewegliche, fahrbare, zylinderförmige Empfänger 100 auf. Die Sender 1 haben die Aufgabe, Informationen mithilfe eines Laserstrahls 2 auf den Empfänger 100 zu übertragen. Aufgrund der Mobilität der Sender und Empfänger kann der entsprechende Empfänger in jede beliebige Himmelsrichtung zum Sender ausgerichtet sein. Um eine Detektion des Sendesignals zu ermöglichen, wird eine Vorrichtung am Empfänger 100 benötigt, die das Sendesignal 2 des Senders 1 am gesamten Umfang (360 Grad) detektieren kann.
Sowohl bei den Sendern 1 als auch bei den Empfängern 100 kann es sich um ein Landfahrzeug, ein Luftfahrzeug, insbesondere eine Drohne, oder ein Wasserfahrzeug handeln.
Eine Laserdiode des Senders 1 erzeugt einen Laserstrahl 2 in einer definierten Wellenlänge und richtet den Laserstrahl auf den Empfänger 100. Hierfür ist der Empfänger beweglich ausgeführt, um den Laserstrahl entsprechend lenken zu können.
Eine lichtstreuende Folie 50, welche ringförmig um den Empfänger herum angeordnet ist, erzeugt aus dem durch den auftreffenden Laserstrahl 2 erzeugten Lichtpunkt eine Linie, beispielsweise in vertikaler, horizontaler oder einer anderen Richtung, auf der Oberfläche einer konzentrisch angeordneten, dahinterliegenden Folie 60. Diese Folie 60 streut das Licht in horizontaler (bzw. vertikaler oder senkrecht zur Streuungsrichtung der ersten Folie) verlaufende Richtung, wodurch aus dem Lichtstrahl ein größerer beleuchteter Bereich auf der Oberfläche 40 des
Empfängers entsteht. Die Oberfläche 40 ist ebenfalls konzentrisch zu den beiden Folien 50, 60 angeordnet. Alternativ kann eine einzelne, in beide Richtungen streuende Folie verwendet werden. Mindestens einer der in regelmäßigen Abständen montierten Detektoren, beispielsweise in Form von Fototransistoren 30, befindet sich nun im beleuchteten Bereich und ermöglicht das Erzeugen eines Signals, welches zur
Informationsauswertung verwendet wird. Die Anzahl der Fototransistoren kann dabei je nach optischer Eigenschaft der Folie und dem Umfang des Empfängers variieren. Im Idealfall wird lediglich ein Fototransistor benötigt.
Fig. 6 zeigt Details zum Aufbau der Folien. Die erste Folie 50 streut einfallendes Licht vertikal. Die dahinter angeordnete zweite Folie 60 streut horizontal, sodass aus dem ursprünglichen Lichtpunkt ein deutlich größerer Lichtkreis 70 entsteht. Dieser Lichtkreis trifft dann auf einen dahinter angeordneten Detektor und wird von diesem detektiert. Die Reihenfolge der Folien ist dabei austauschbar. Alternativ zur Kombination der beiden Folien kann auch eine einzelne Folie verwendet werden, welche das Licht kreisförmig streut.
Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht eines Kommunikationssystems mit einem Sender 1 und einem Empfänger 100. Der von der Laserdiode 1 ausgehende Lichtstrahl 2 trifft auf die Folie bzw. Folienkombination 50 (Details siehe Fig. 2). Hier wird das Licht 80 gestreut, sodass es auf den/die am Empfänger 40 angebrachten Fototransistor/en 30 trifft. Fig. 8 zeigt eine Draufsicht der Anordnung gemäß Fig. 3. Die einzelnen Detektoren 30 sind in derselben Ebene angeordnet und befinden sich in einem konstanten Abstand zueinander und zur Folienanordnung 50. Die Fototransistoren 30 sind in der Lage, das auftreffende Licht zu detektieren und ein Signal zu erzeugen, welches mit dem detektierten Lichtstrahl korrespondiert und an eine Steuereinheit des Empfängers übermittelt wird (nicht dargestellt). Der Empfänger ist beispielsweise in Form eines zylindrischen Körpers ausgestaltet und besitzt Räder, wie dies in der Fig. 9 dargestellt ist. Jeder Empfänger kann auch einen Sender 1 aufweisen, sodass die einzelnen Sender-/Empfängeranordnungen relativ zueinander bewegt werden können. Bei der Folie/den Folien der Folienanordnung handelt es sich um lichtstreuende, lichtlenkende bzw. lichtleitende Folien. Aus dem gestreuten Licht wird ein heller, beleuchteter Bereich, der auf zumindest einen Detektor trifft.
Der Abstand der Detektoren ist hierbei so bemessen, dass, unabhängig davon, wo der Laserstrahl 2 auf die Folienanordnung auftrifft, dieser stets von zumindest einem Detektor detektiert werden kann.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass„umfassend" und„aufweisend" keine anderen Elemente ausschließt und die unbestimmten Artikel„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit
Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener
Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims

Patentansprüche
1. Empfänger (100) für ein Fahrzeug, aufweisend:
eine um den Empfänger umlaufende Detektoranordnung (4) zur Detektion eines von einem Sender (1) ausgesendeten und auf die Detektoranordnung eintreffenden Lichtstrahls und zur Ausgabe eines entsprechenden Signals;
wobei die Detektoranordnung zur Detektion von Lichtstrahlen in einem Winkelbereich von 360 Grad ausgeführt ist.
2. Empfänger (100) nach Anspruch 1,
wobei die Detektoranordnung (4) eine flexible Photovoltaikfolie aufweist, welche um den Grundkörper (5) des Empfängers angeordnet ist.
3. Empfänger (100) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Detektoranordnung (4) aufweist:
eine um den Empfänger umlaufende Folienanordnung (5, 6);
eine Lichtdetektoranordnung (3), welche hinter der Folienanordnung angeordnet ist und welche einzelne, voneinander beabstandete Detektoren aufweist; wobei die Folienanordnung einen von einem Sender (1) ausgesendeten und auf sie eintreffenden Lichtstrahl aufweitet, so dass er auf mindestens einen der Detektoren trifft, um von diesem detektiert zu werden.
4. Empfänger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei es sich bei dem Lichtstrahl um einen Laserstrahl mit definierter Wellenlänge handelt.
5. Empfänger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend: ein optischer Filter (3), welcher vor der Detektoranordnung (4) angeordnet ist und diese vollständig abdeckt;
wobei der Filter zur Transmission des Lichtstrahls ausgeführt ist.
6. Empfänger (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
wobei die Photovoltaikfolie zwei elektrische Kontakte (6, 9) aufweist, an welchen ein Spannungssignal, das auf den auftreffenden Lichtstrahl zurückzuführen ist, abgreifbar ist.
7. Empfänger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend: eine Steuereinheit (11), welche zur Analyse des von der Detektoranordnung (4) ausgegebenen Signals ausgeführt ist.
8. Empfänger (100) nach Anspruch 7,
wobei die Steuereinheit (11) ausgeführt ist, das Signal einem bestimmten Sender (1) zuzuordnen.
9. Empfänger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Detektoranordnung (4) kreisförmig ausgeführt ist.
10. Empfänger (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
wobei die Detektoranordnung (4) dreieckig, rechteckig oder polygonal ausgeführt ist.
11. Empfänger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Empfänger (100) Teil eines Landfahrzeugs ist.
12. Empfänger (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
wobei der Empfänger (100) Teil eines Luftfahrzeugs oder Raumfahrzeugs ist.
13. Empfänger (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
wobei der Empfänger (100) Teil eines Wasserfahrzeugs ist.
14. Empfänger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend:
eine Sendeeinrichtung (1) zum Aussenden eines gerichteten Sendesignals.
15. Kommunikationssystem, aufweisend:
einen Empfänger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche;
eine Sendeeinrichtung (1) zum Aussenden eines gerichteten Lichtstrahls zur Detektion durch den Empfänger.
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