DE102007055497B4 - Optischer Sensor für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Optischer Sensor für ein Kraftfahrzeug, mit optischen Sendeelementen, die Licht in eine Fahrzeugscheibe einstrahlen und mit optischen Empfangselementen, die von der Fahrzeugscheibe reflektiertes Licht erfassen, und mit einem Optikkörper, der mehrere Lichtleiter ausbildet, die zwischen der Fahrzeugscheibe und den Sende- und Empfangselementen mehrere Lichtstrecken bilden, die an unterschiedliche Scheibendicken angepasst sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Optikkörper (1) gegenüber den optischen Sende- und Empfangselementen (S, E) verdrehbar ist, so dass den Sende- und Empfangselementen (S, E) unterschiedliche Lichtleiteranordnungen (3a, 3b, 3b') zuordenbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen optischen Sensor für ein Kraftfahrzeug, mit optischen Sendeelementen, die Licht in eine Fahrzeugscheibe einstrahlen und mit optischen Empfangselementen, die von der Fahrzeugscheibe reflektiertes Licht erfassen, und mit einem Optikkörper, der mehrere Lichtleiter ausbildet, die zwischen der Fahrzeugscheibe und den Sende- und Empfangselementen mehrere Lichtstrecken bilden, die an unterschiedliche Scheibendicken angepasst sind.
  • Bei optischen Sensoren, die die Lichtreflexion an einer Fahrzeugscheibe nutzen, ist die Anordnung der optischen Elemente, speziell die Lage der optischen Sende- und Empfangselemente oder die Winkellage der Lichtleiter zueinander, empfindlich von den Eigenschaften der Fahrzeugscheibe und besonders der Scheibendicke abhängig. Da die Dicke von Fahrzeugscheiben nicht einheitlich festgelegt ist, ist der an sich gleiche optische Sensor für verschiedene Fahrzeugtypen in unterschiedlichen Varianten zu fertigen. Durch die Vielzahl der erforderlichen Sensorvarianten entsteht ein erheblicher fertigungstechnischer und logistischer Aufwand.
  • Aus der deutschen Patentanmeldung DE 102 12 269 A1 ist ein Regensensor bekannt, der mehrere durch eine Scheibe verlaufende Messstrecken aufweist, wobei die Messstrecken für verschiedene Dicken der Scheibe optimiert sind.
  • Die deutsche Patentschrift DE 101 47 182 C1 zeigt einen Regensensor, der eine Aufnahmevorrichtung für einen optischen Sender und einen optischen Empfänger aufweist. Die Aufnahmevorrichtung ist als ein Gehäuse ausgebildet, in dem der optische Sender und der optische Empfänger derart angeordnet sind, dass eine variable Beabstandung zwischen Sender und Empfänger möglich ist.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 018 379 A1 ist eine optoelektronische Sensoreinrichtung zur Erfassung der Benetzung einer transparenten Kraftfahrzeugscheibe mit Niederschlag bekannt. Zwischen einem Koppelelement zur Ein- und Auskopplung der optischen Strahlung in die Kraftfahrzeugscheibe und einem ersten Schaltungsträger ist ein mit Halteelementen zur Aufnahme und Positionierung eines zweiten Schaltungsträgers in der Nähe der Scheibe versehenes Konstruktionselement angeordnet, welches Mittel zur Einstellung des Abstandes von Strahlformungsmitteln, die einem Strahlensender und einem Strahlenempfänger zugeordnet sind, von der Scheibe ausbildet.
  • Die deutsche Patentschrift DE 101 04 653 B4 beschreibt eine optoelektronische Sensoreinrichtung zur Erfassung der Benetzung einer transparenten Kraftfahrzeugscheibe, die insbesondere einen Strahlenleitkörper mit Strahlenein- und -austrittsflachen aufweist. An dem Strahlenleitkörper selbst und/oder an einem zu seiner Halterung an der Scheibe vorgesehenen Sockel sind Mittel zur Einstellung des Abstandes der Strahlenein- und -austrittsflachen von der Innenfläche der Kraftfahrzeugscheibe vorhanden.
  • Die hier vorgestellte Erfindung hatte zum Ziel, einen optischen Sensor für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, der bei einem einfachen Aufbau besonders vielseitig verwendbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Optikkörper gegenüber den optischen Sende- und Empfangselementen verdrehbar ist, so dass den Sende- und Empfangselementen unterschiedliche Lichtleiteranordnungen zuordenbar sind.
  • Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Lichtsender und Lichtempfänger an einem Schaltungsträger fest positioniert sind und mehrere, unterschiedliche Lichtstrecken ausbildende Lichtleiter an dem Optikkörper angeordnet sind.
  • Vorteilhaft ist es, wenn der Optikkörper oder zumindest die Anordnung der Lichtleiter auf dem Optikkörper annähernd rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Der Optikkörper kann in mehreren Positionen relativ zum Schaltungsträger angeordnet werden, so dass die jeweils am besten an eine Fahrzeugscheibe angepassten Lichtleiteranordnungen mit den Sende- und Empfangselementen gekoppelt wird. Hierdurch ist es möglich, den gleichen optischen Sensor mit gleich guter Funktionsfähigkeit an unterschiedlich dicken Fahrzeugscheiben zu verwenden.
  • Die Anpassung einer Lichtleiterstrecke an eine Fahrzeugscheibe ist dadurch gegeben, dass die Winkelstellung von Lichtleitern, sowie der Abstand von Lichtleitern zueinander so gewählt ist, dass das Licht von einem Lichtsender mittels Reflexion an der Fahrzeugscheibe optimal auf einen Lichtempfänger gelenkt wird. Ein gut zu handhabender Parameter ist hierbei der Abstand der sender- und empfängerseitigen Lichtleiter zueinander.
  • Zur Anpassung eines optischen Sensors an unterschiedliche Fahrzeugscheiben wird wenigstens eine, für die Dicke der jeweiligen Fahrzeugscheibe geeignete Lichtstrecke ausgewählt. Die Auswahl kann beispielsweise durch die zum Sensor gehörende Elektronik erfolgen. Hierzu sind alle Lichtstrecken des optischen Sensors mit optischen Sende- und Empfangselementen bestückt. Es werden aber nur der oder die Lichtsender und Lichtempfänger für geeignete Lichtstrecken aktiviert oder nur die Signale ausgewählter Lichtstrecken zur Auswertung herangezogen.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung eines derartigen optischen Sensors besteht darin, ein zusätzliches optisches Empfangselement vorzusehen, das mit keinem Sendeelement zusammenwirkt und das die Leuchtdichte im Vorfeld des Fahrzeugs erfasst. Das Empfangselement kann, insbesondere Bestandteil eines optional auf der Leiterplatte Befestigbahren Sensorclusters sein, der durch die innere Ausnehmung hindurch ortsnah an der Fahrzeugscheibe positioniert ist und weitere sensorische Informationen bereitstellt.
  • Ein solcher Helligkeitssensor soll dabei in jeder Relativstellung von Optikkörper und Schaltungsträger zueinander die Leuchtdichte vor dem Fahrzeug erfassen können. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn dem Helligkeitssensor für jede mögliche Relativstellung jeweils ein Lichtleiter zugeordnet ist, der Umgebungslicht auf das Empfangselement leitet.
  • Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass auch die zusätzlichen Lichtleiter an unterschiedlich geneigte Fahrzeugscheiben angepasst sind.
  • Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Montage des optischen Sensors an der Fahrzeugscheibe besteht darin, den Optikkörper um den Fuß eines an der Fahrzeugscheibe befestigten Spiegelfuß herum anzuordnen. Da so die Befestigungsfläche des Spiegelfußes zur Befestigung des optischen Sensors mitverwendet wird, kann so die der optische Sensor besonders platzsparend an der Fahrzeugscheibe angeordnet werden. Besonders vorteilhaft ist auch, dass der Spiegelfuß auch zur mechanischen Befestigung des optischen Sensors genutzt werden kann, etwa in dem ein mit dem Spiegelfuß verbundenes Federelement den Optikkörper an die Fahrzeugscheibe anpresst.
  • Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen des erfindungemäßen optischen Sensors sind in den abhängigen Ansprüchen angeführt. Im folgenden sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert werden. Es zeigen
  • 1 eine Draufsicht auf einen Optikkörper mit schematisch dargestellten Lichtstrecken,
  • 2 eine Seitenansicht des Optikkörpers,
  • 3 schematisch dargestellte Lichtstrecken durch den Optikkörper bei zwei unterschiedlich dicken Fahrzeugscheiben,
  • 4 eine Sensoranordnung in einer Explosionsdarstellung,
  • 5 bis 7 mögliche Anordnungen von optischen Elementen relativ zum Optikkörper,
  • 8 und 9 eine Anordnung eines Optikkörpers an einen Spiegelfuß.
  • Die 1 zeigt einen Optikkörper (1) in einer Draufsicht. Der Optikkörper (1) ist als einstückig geformter Kunststoffkörper ausgebildet, der zumindest für die von Sendeelementen abgestrahlten Lichtwellenlängen transparent ist.
  • Der Optikkörper (1) hat die Form einer Kreisscheibe oder, wie hier dargestellt, eines Kreisrings mit einer inneren Ausnehmung (2).
  • Entlang der Umfangsrichtung des Optikkörpers (1) sind acht Lichtleiteranordnungen (3a, 3b) einstückig angeformt. Jede der Lichtleiteranordnungen (3a, 3b) entspricht ihrer Form nach zwei in Richtung auf die Kreisscheibe zusammenlaufenden zylinderförmigen Lichtleiterstümpfen, deren Längsachsen um etwa 90° gegeneinander versetzt ausgerichtet sind. Die freien Stirnflächen dieser Lichtleiterzylinder bilden jeweils eine angeformte Linse (7a, 7b) zur Lichtein- oder Lichtauskopplung aus. Die acht Lichtleiteranordnungen (3a, 3b) sind auf dem Optikkörper (1) um ca. 45° gegeneinander versetzt angeordnet, wobei der Abstand benachbarter Lichtleiteranordnungen (3a, 3b) zueinander variiert.
  • Lichtleiter benachbarter Lichtleiteranordnungen (3a, 3b) bilden jeweils eine Lichtstrecke (4) aus. Durch gestrichelte und punktierte Linien sind in der 1 acht mögliche Lichtstrecken (4) dargestellt. Die die Lichtstrecken (4) abschließenden Endpunkte (5) können auf verschiedene Weise mit optischen Sende- und Empfangselementen besetzt werden, was anhand der 5 bis 7 noch näher erläutert wird.
  • Eine Lichtstrecke (4), die die 1 in der Projektion darstellt, zeigt die 2 in einer Seitenansicht des Optikkörpers (1). Ein oberhalb des Optikkörpers (1) angeordnetes, schematisch dargestelltes Sendeelement (S) strahlt über die Linse (7a) Licht in axialer Richtung in einen Lichtleiter der Lichtleiteranordnung (3a) ein. Dieses Licht wird an der, hier lediglich ausschnittsweise dargestellten, Fahrzeugscheibe (6) in Richtung auf die Lichtleiteranordnung (3b) totalreflektiert und über die Linse (7b) an der Lichtleiteranordnung (3b) auf das Empfangselement (E) gelenkt. Bei einer Benetzung oder Verschmutzung der Fahrzeugscheibe (6) ändert sich die auf das Empfangselement (E) auftreffende Lichtintensität, was von einer nicht dargestellten Auswerteelektronik erkannt wird.
  • Wie die 1 zeigt, besitzt der Optikkörper (1) nicht nur eine, sondern insgesamt acht nutzbare Lichtstrecken (4). Selbstverständlich kann der Optikkörper (1) auch mit weniger oder mehr Lichtstrecken ausgebildet sein. Durch die verschiedenen Lichtstrecken (4) kann der optische Sensor leicht an verschiedene Scheibendicken angepasst werden.
  • Wie die 3 verdeutlicht, geschieht dies auf besonders vorteilhafte Weise durch unterschiedliche Abstände benachbarter Lichtleiteranordnungen (3a, 3b bzw. 3a, 3b'). Soll der Lichtein- und -ausfallswinkel an der Fahrzeugscheibe (6a bzw. 6b), unabhängig von deren Dicke, einen vorgegebenen Wert aufweisen und soll außerdem der Lichtstrahl senkrecht zur Stirnfläche eines Lichtleiters und damit brechungsfrei in den Optikkörper (1) eingestrahlt werden, so ist der Abstand zwischen den Lichtleitern, die zu den Sende- und Empfangselementen (S, E) gehören, entsprechend an die jeweilige Dicke der Fahrzeugscheibe (6a bzw. 6b) anzupassen.
  • Wie die 3 zeigt ist dieser Abstand bei der dickeren Fahrzeugscheibe (6b), die hier gestrichelt dargestellt ist, deutlich größer, als bei der dünneren Fahrzeugscheibe (6a).
  • Trotz der unterschiedlichen Abstände der Lichtleiter (3a, 3b bzw. 3a, 3b') bei verschiedenen Lichtstrecken können diese im allgemeinen mit den gleichen Paaren von Sende- und Empfangselementen (S, E) zusammenwirken, ohne dass diese zueinander neu zu positionieren wären. Dies ist in der 3 durch die flächenhaft symbolisierten Sende- und Empfangselemente (S, E) dargestellt, welche andeuten, dass als Sendeelement (S) keine Punktlichtquelle verwendet wird und dass das Empfangselement (E) für einen flächigen Erfassungsbereich ausgelegt ist. Auch ist zu beachten, dass die Unterschiede hinsichtlich der Dicke der Scheiben (6a, 6b) zur deutlicheren Darstellung in der 3 übertrieben groß dargestellt sind.
  • Selbstverständlich können aber bedarfsweise auch unterschiedlich beabstandete Kombinationen von Sende- und Empfangselementen vorgesehen werden, die wiederum mit jeweils mehreren geometrisch unterschiedlich ausgebildeten Lichtstrecken kombinierbar sind.
  • Der in der 1 dargestellte Optikkörper (1) kann mit acht unterschiedlich ausgestalteten Lichtstrecken (4) entsprechend an acht verschiedene Scheibendicken optimal angepasst sein. Alternativ können aber auch mehrere Lichtstrecken (4) geometrisch gleichartig und damit redundant ausgeführt sein. Darüber hinaus können neben der mindestens einen optimal angepassten Lichtstrecke auch noch weitere Lichtstrecken zur Anwendung kommen, und zwar vorzugsweise die am nächstbesten an die jeweilige Scheibendicke angepassten Lichtstrecken.
  • Die Anpassung des Sensors an unterschiedliche Scheibendicken kann derart vorgenommen werden, dass alle Anfangs- und Endpunkte der Lichtstrecken mit optischen Sende- und Empfangselementen bestückt sind und nur die geeignetsten Sende- und Empfangselemente elektrisch beschaltet oder aktiviert werden, oder nur deren Signale für die Generierung eines Messsignals verwendet werden.
  • Diese Lösung erfordert allerdings noch eine Vorgabe elektrischer Parameter, was beispielweise über die Stellungen von Dip-Schalter erfolgen kann, oder durch eine programmtechnische Anpassung eines Auswerteprogramms an eine vorgesehene Scheibendicke.
  • Da solche Einstellungen relativ aufwendig und fehleranfällig sein können, ist es vorteilhafter, die Aktivierung bestimmter Lichtstrecken auf einem rein mechanischen Weg vorzunehmen. Hierzu ist der Optikkörper hinsichtlich seiner Lichtleiteranordnungen zumindest annäherungsweise rotationssymmetrisch ausgebildet und in mehreren Relativstellungen zu den Sende- und Empfangselementen anzuordnen.
  • Sind die Sende- und Empfangselemente auf einem Schaltungsträger angeordnet, so bedeutet dies, dass der Optikkörper in mehreren verschiedenen Stellungen gegenüber dem Schaltungsträger positionierbar ist.
  • Ein schematisch dargestellter Aufbau eines optischen Sensors ist aus der Explosionsdarstellung der 4 ersichtlich. Der Sensor besteht aus dem Optikkörper (1) und dem Schaltungsträger (8), die von zwei Gehäuseteilen (9a, 9b) umfasst werden. Ein erstes Gehäuseteil bildet dabei einen Gehäusekörper (9a) aus, welcher an einer nichtdargestellten Fahrzeugscheibe befestigbar ist. Über eine Öffnung (10) im Gehäusekörper (9a) ist der Optikkörper (1) direkt oder über ein geeignetes Ankoppelmedium optisch an die Fahrzeugscheibe ankoppelbar. Der Gehäusekörper (9a) wird mittels eines Gehäusedeckels (9b) geschlossen.
  • Die innere Ausnehmung (2) des Optikkörpers (1) ermöglicht, ein am Schaltungsträger (8) angeordnetes Sensorcluster (14) zur Realisierung weiterer optionaler Sensorikfunktionen nahe der Fahrzeugscheibe zu positionieren. Solche Sensorfunktionen können insbesondere eine globale Umgebungslichterfassung, eine Sonnenstandserkennung, eine automatische Fahrlichteinschaltung, eine Erkennung entgegenkommender Fahrzeuge mit einer automatischen Fernlichtabschaltung, sowie auch optische Datenübertragungssysteme, beispielsweise zur Mautgebührenerfassung, umfassen.
  • Mit dem Schaltungsträger (8) verbunden sind des weiteren insgesamt vier optische Sende- und Empfangselemente (11), auf die die Lichtleiteranordnungen (3) auf dem Optikkörper (1) ausrichtbar sind.
  • Vorteilhaft ist, wenn die optischen Elemente (11) nicht genau innerhalb der theoretischen Brennpunkte der Lichtleiteranordnungen (3) positioniert sind, sondern sich in einem geringfügigen Abstand von typischerweise einigen zehntel Millimetern dahinter befinden. Diese geringfügig „unscharfe” Lichtein- und -auskopplung verringert die Empfindlichkeit gegenüber Bauteil- und Positionierungstoleranzen.
  • Der Lage des Schaltungsträgers (8) relativ zu den beiden Gehäuseteilen (9a, 9b) ist fest vorgegeben, während der Optikkörper (1) gegenüber den Gehäuseteilen (9a, 9b) bzw. gegenüber dem Schaltungsträger (8) mehrere rotatorische Relativstellungen einnehmen kann. Der Optikkörper (1) wird daher beim Einbau je nach Scheibendicke relativ zum Schaltungsträger (8) positioniert. Danach wird die gesamte Sensoranordnung mit der Fahrzeugscheibe optisch verbunden.
  • Die Anzahl der mechanisch vorgebbaren Relativstellungen entspricht idealerweise der Zähligkeit der Rotationssymmetrie der Lichtleiteranordnungen (3) auf dem Optikkörper (1), so dass sich der Optikkörper (1) in jeder Relativstellung in einer funktionellen Positionen zu den optischen Sende- und Empfangselementen befindet.
  • Damit der Optikkörper bei Zusammenfügen leicht in genau definierte Positionen gebracht werden kann, weist er Positionierhilfen auf, die beispielsweise in wenigstens einer angeformten Kerbe (12) oder Nase bestehen kann, die mit einer Nase oder Kerbe am Schaltungsträger (8) oder an einem Gehäuseteil (9a, 9b) zusammenwirkt und die möglichen Relativpositionen des Optikkörpers (1) festlegt.
  • Paare von Lichtleiteranordnungen bilden aufgrund ihrer geometrischen Anordnung, insbesondere durch unterschiedliche gegenseitige Abstände, Lichtstrecken mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften aus. Alternativ können aber auch mehrere gleich ausgebildete Lichtleiterpaare zur Schaffung von redundanten Lichtstrecken vorgesehen sein.
  • Diesbezüglich vorteilhafte Ausführungsvarianten sind in den 5 bis 7 dargestellt. In allen dargestellten Beispielen besitzt der Optikkörper (1) acht Lichtleiteranordnungen (3), die entlang einer Umfangsrichtung auf dem kreisringförmigen Optikkörper (1) angeordnet sind. Benachbarte Lichtleiteranordnungen (3a, 3b) sind jeweils unter einem Winkel von ungefähr 45° zueinander angeordnet, wobei die Abstände zwischen benachbarten Lichtleiteranordnungen (3a, 3b) leicht variieren.
  • Prinzipiell möglich ist es, sämtliche Lichtstrecken mit Sende- und Empfangselementen (S, E) zu versehen, wie dies die 1 nahelegt, und zur Anpassung an die in einem Fahrzeug vorhandene Scheibe, nur die jeweils an die Scheibendicke bestangepasste Lichtstrecke in Betrieb zu nehmen. Hierdurch steht aber der Aufwand an optischen Elementen zum erzielten Ergebnis an auswertbaren Lichtstrecken in keinen günstigen Verhältnis.
  • Zu einem wesentlich günstigeren Ergebnis führt hier die in der 5 dargestellte Anordnung. Hier ist eine einzige Lichtstrecke (4) mit einem optischen Sendeelement (S) und einem optischen Empfangselement (E) ausgestattet. Die Auswahl der Lichtstrecke (4), also das Paar von durchstrahlten Lichtleiteranordnungen (3a, 3b) geschieht durch die Anordnung des Optikkörpers relativ zu den Sende- und Empfangselementen (S, E) beim Zusammenbau des optischen Sensors. Da der optische Sensor einen prinzipiell einfachen Aufbau aufweist, kann dieser Zusammenbau zugleich mit dem Anbau an die Fahrzeugscheibe erfolgen.
  • Unter der Annahme, dass die Abstände zwischen benachbarten Lichtleiteranordnungen (3a, 3b) jeweils unterschiedlich sind, kann so der optische Sensor durch Auswahl der durchstrahlten Lichtstrecke (4) an acht verschiedene Scheibendicken optimal angepasst werden.
  • Entsprechend der 6 können auch zwei Lichtstrecken (4) zugleich in Betrieb sein, die beispielsweise parallel zueinander angeordnet sein können. Hierbei können die beiden Lichtstrecken (4) für ähnliche Scheibendicken ausgelegt sein, so dass hier die am besten- und die am zweitbesten angepasste Lichtstrecke zum Einsatz kommt.
  • Die beiden parallelen Lichtstrecken (4) können auch symmetrisch, also mit gleich beabstandeten Lichtleiteranordnungen (3a, 3b) ausgebildet sein. Für den gesamten Optikkörper (1) ergäben sich so vier verschiedene Paare von jeweils gleichartigen Lichtstrecken (4). Jede der vier verschiedenen Lichtstrecken (4) ist somit doppelt vorhanden, wodurch eine redundante Erfassung optischer erkennbarer Ereignisse möglich wird.
  • In dem in der 7 dargestellten Ausführungsbeispiel werden sogar vier Lichtstrecken (4) für eine Messung verwendet. Besonders vorteilhaft ist, dass hierzu nur zwei optische Sendeelemente (S, S') und zwei optische Empfangselemente (E, E') benötigt werden. Dies kann erreicht werden, indem die beiden Sendeelemente (S, S') getaktet betrieben werden und dabei abwechselnd auf beide Empfangselemente (E, E') senden. Hierdurch erreicht man ein hohe Redundanz bei geringem Aufwand.
  • Durch eine Drehung des Optikkörpers (1) um 45° kann auch hier eine Anpassung an zumindest eine weitere Scheibendicke erfolgen, bei der die vier bisher nicht benutzten Lichtstrecken verwendet werden.
  • Bei dem dargestellten Optikkörper (1) sind nahe der inneren Ausnehmung vier Lichtleiter (13) erkennbar, die keiner Lichtstrecke zugeordnet sind. Diese Lichtleiter (13) haben die Funktion, Licht aus der Fahrzeugumgebung auf ein weiteres, nicht dargestelltes optisches Empfangselement zu leiten, und bilden somit ein Teil eines Helligkeitssensors aus. Da der Optikkörper (1) auch bezüglich dieses weiteren Empfangselements verschieden positionierbar ist, sind hier mindestens so viele Lichtleiter (13) am Optikkörper (1) angeformt, wie es vorgesehene Drehstellungen des Optikkörpers relativ zum Schaltungsträger gibt. Somit ist in jeder Drehstellung des Optikkörpers (1) dem Empfangselement des Helligkeitssensor ein Lichtleiter (13) zugeordnet.
  • Eine montagetechnisch vorteilhafte Ausführungsform eines optischen Sensors ist in den 8 und 9 schematisch dargestellt. Der Optikkörper (1) ist hierbei um den Fuß eines Innenspiegels herum angeordnet und nutzt dessen Anbauraum an der Fahrzeugscheibe mit aus. Gleichzeitig wird der Spiegelfuß (15) zur mechanischen Befestigung des Optikkörpers (1) genutzt. Hierdurch wird eine besonders platzsparende Anordnung des Optikkörpers (1) an der Fahrzeugscheibe erreicht.
  • Bei dieser Ausführung ist keine Sensorik vorgesehen, welche die innere Ausnehmung (2) des Optikkörpers nutzt, so dass die Ausnehmung zur Befestigung des Optikkörpers (1) am Spiegelfuß (15) zur Verfügung steht. Die Ausnehmung (2) des Optikkörpers (1) wird dazu über den Spiegelfuß (15) geschoben, bis der Optikkörper (1) an der Fahrzeugscheibe zur Anlage kommt.
  • Am Spiegelfuß ist auf sehr einfache Weise ein Federelement (16), beispielsweise in Form einer Balkenfeder, befestigt, das den Optikkörper (1), der vorzugsweise mit einem Gelpad als Koppelmedium (21) ausgerüstet ist, an die Fahrzeugscheibe presst.
  • Nicht in den Figuren zu erkennen ist die Möglichkeit, den Gelpad derart auszubilden, dass nur noch die zur Ankopplung notwendigen Flächen des Optikkörpers (1) belegt sind. Durch die Verkleinerung der Anpressfläche, wird es möglich, ein Federelement (16) mit einer verhältnismäßig geringen Federkraft vorzusehen.
  • Wie die 8 und 9 zeigen, ist das Federelement (16) als ein im wesentlichen ringförmiger Blechstreifen (18) ausgeführt, der wenigstens zwei angeformte Arme (17) aufweist, die in radialer Richtung von dem Blechstreifen (18) abstehen. Der ringförmige Blechstreifen (18) ist an einem Spiegelfuß (15) befestigt, der mittels einer Klebeschicht (20) an der Fahrzeugscheibe befestigt ist. Speziell ist in diesem Ausführungsbeispiel der ringförmige Blechstreifen (18) zwischen dem Spiegelfuß (15) und dem Spiegelhals (23) gehalten, wobei der Spiegelfuß (15) und der Spiegelhals (23) mittels einer federnden oder rastenden Spiegelbefestigungsvorrichtung (22) miteinander verbunden sind.
  • Die Endabschnitte der Arme (17) des Federelements (16) pressen den Optikkörper (1) gegen die Fahrzeugscheibe. Um den Spiegelfuß herum ist der Optikkörper (1) umlaufend durch ein ringförmiges Gehäuse (19) abgedeckt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Optikkörper
    2
    Ausnehmung
    3, 3a, 3b, 3b'
    Lichtleiteranordnungen
    4
    Lichtstrecken
    5
    Endpunkte
    6, 6a, 6b
    Fahrzeugscheibe
    7a, 7b
    Linsen
    8
    Schaltungsträger
    9a, 9b
    Gehäuseteile
    9a
    Gehäusekörper
    9b
    Gehäusedeckel
    10
    Öffnung
    11
    optische Sende- und Empfangselemente
    12
    Kerbe
    13
    Lichtleiter
    14
    Sensorcluster
    15
    Spiegelfuß
    16
    Federelement
    17
    Arme (am Federelement)
    18
    ringförmiger Blechstreifen
    19
    Gehäuse
    20
    Klebeschicht
    21
    Koppelmedium
    22
    Spiegelbefestigungsvorrichtung
    23
    Spiegelhals
    E, E'
    Empfangselemente
    S, S'
    Sendeelemente

Claims (12)

  1. Optischer Sensor für ein Kraftfahrzeug, mit optischen Sendeelementen, die Licht in eine Fahrzeugscheibe einstrahlen und mit optischen Empfangselementen, die von der Fahrzeugscheibe reflektiertes Licht erfassen, und mit einem Optikkörper, der mehrere Lichtleiter ausbildet, die zwischen der Fahrzeugscheibe und den Sende- und Empfangselementen mehrere Lichtstrecken bilden, die an unterschiedliche Scheibendicken angepasst sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Optikkörper (1) gegenüber den optischen Sende- und Empfangselementen (S, E) verdrehbar ist, so dass den Sende- und Empfangselementen (S, E) unterschiedliche Lichtleiteranordnungen (3a, 3b, 3b') zuordenbar sind.
  2. Optischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Scheibendicke wenigstens zwei angepasst ausgerichtete Lichtstrecken (4) vorgesehen sind.
  3. Optischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Dicke der tatsächlich vorhandenen Fahrzeugscheibe (6) bestangepasste(n) Lichtstrecke(n) (4) in Betrieb ist/sind.
  4. Optischer Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die für die Dicke der tatsächlich vorhandenen Fahrzeugscheibe (6) am zweitbesten angepasste(n) Lichtstrecke(n) (4) in Betrieb ist/sind.
  5. Optischer Sensor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die an die nächstgrößere Scheibendicke angepasste(n) Lichtstrecke(n) (4) in Betrieb ist/sind.
  6. Optischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Lichtleiteranordnungen (3, 3a, 3b, 3b') am Optikkörper (1) zumindest annähernd rotationssymmetrisch ist.
  7. Optischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Optikkörper (1) zusätzliche Lichtleiter (13) für mindestens ein optisches Empfangselement aufweist, dem kein Sendeelement zugeordnet sind.
  8. Optischer Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Lichtleiter (13) an unterschiedlich geneigte Fahrzeugscheiben angepasst sind.
  9. Optischer Sensor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor einen Regensensor ausbildet.
  10. Optischer Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor einen Regensensor in Kombination mit einem Helligkeitssensor ausbildet.
  11. Optischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Optikkörper (1) um einen an der Fahrzeugscheibe befestigten Spiegelfuß (15) herum angeordnet ist.
  12. Optischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Spiegelfuß (15) verbundenes Federelement (16) den Optikkörper (1) an die Fahrzeugscheibe anpresst.
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