Abstandssensor

Die Erfindung betrifft einen Abstandssensor eines Kraftfahrzeugs, mit einer Leuchteinrichtung zum Aussenden von Licht, und mit einer Erfassungseinrichtung zum Empfang des ausgesendeten Lichts. Der Abstandssensor ist zweckmäßigerweise ein Bestandteil einer elektromotorischen Türverstellung und dient vorzugsweise einer Kollisionsüberwachung. Die Erfindung betrifft ferner eine elektromotorische Türverstellung eines Kraftfahrzeugs.

Zur Erhöhung eines Komforts weisen Kraftfahrzeuge elektromotorisch betriebene Türverstellungen auf, wobei als Tür insbesondere eine Heckklappe herangezogen wird. Hierbei wird die Heckklappe auf einen Befehl des Benutzers geöffnet oder geschlossen. Die Übermittlung des Befehls erfolgt beispielsweise mittels eines Tasters, der in einem Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Auch sind sogenannte Funkschlüssel mittels eines derartigen Tasters ausgestattet. In Abhängigkeit einer Betätigung des Tasters wird ein Elektromotor der Türverstellung aktiviert und folglich die Tür verschwenkt. Bei der Betätigung des Tasters ist es möglich, dass der Benutzer nicht den vollständigen Verschwenkbereich der Tür überblickt. Somit ist es möglich, dass sich ein Hindernis im Verstellbereich befindet, was zu einer Beschädigung der Tür und/oder des Hindernisses bei einer Verstellung führt.

Zur Vermeidung hiervon werden üblicherweise Abstandssensoren eingesetzt. Diese weisen üblicherweise eine Leuchteinrichtung zum Aussenden von Licht auf, welches somit die Umgebung im Bereich der Tür bestrahlt. Ferner umfasst der Abstandssensor eine Erfassungseinrichtung zum Empfang des ausgesendeten Lichtes, welches an einem etwaigen Hindernis oder dergleichen reflektiert oder rückgestreut wird. Anhand der Zeitspanne, die zwischen dem Aussenden und dem Empfang des Lichts vergeht, ist es ermöglicht, unter Zuhilfenahme der Lichtgeschwindigkeit, den Abstand des Hindernisses zur Tür zu berechnen.

Um auch einen vergleichsweise großen Verstellbereich sicher zu überwachen, ist eine vergleichsweise weite Ausleuchtung der Umgebung erforderlich. Hierfür werden beispielsweise mehrere derartige Abstandssensoren verwendet, was jedoch die Kosten erhöht. Auch ist es ermöglicht, dass von einem der Abstandssensoren ausgesandtes Licht von einem weiteren der Abstandssensoren erfasst wird, was zu einer verfälschten angenommenen Position des Hindernisses führt. Weitere Alternativen sehen vor, dass die Leuchteinrichtung und die Empfangseinrichtung selbst um einen bestimmten Winkelbereich während des Betriebs kontinuierlich verschwenkt werden, sodass ein vergrößerter Winkelbereich mittels des Abstandssensors überwacht werden kann. Hierbei ist jedoch eine mechanische Verstellung der Leuchteinrichtung und der Erfassungseinrichtung erforderlich, was einerseits zu erhöhten Herstellungskosten führt. Andererseits ist aufgrund der mechanisch vergleichsweise komplexen Konstruktion eine Fehleranfälligkeit erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Abstandssensor eines Kraftfahrzeugs sowie eine besonders geeignete elektromotorische Türverstellung eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei vorteilhafterweise ein Verschleiß, Herstellungskosten und/oder ein Gewicht verringert ist.

Hinsichtlich des Abstandssensors wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der elektromotorischen Türverstellung durch die Merkmale des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Der Abstandssensor ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs. Beispielsweise dient der Abstandssensor der Erfassung des Abstands eines vorausfahrenden Kraftfahrzeugs. Besonders bevorzugt jedoch ist der Abstand ein Bestandteil einer elektromotorischen Türverstellung. Zweckmäßigerweise wird der Abstandssensor zur Kollisionsüberwachung verwendet. Mit anderen Worten wird mittels des Ab- standssensors überwacht, ob eine Kollision stattfindet bzw. stattfinden würde. Geeigneterweise wird hierbei ein Außenbereich der elektromotorischen Türverstellung mittels des Abstandssensors bei Betrieb überwacht.

Der Abstandssensor weist eine Leuchteinrichtung zum Aussenden von Licht auf, und die Leuchteinrichtung selbst weist einen Abstrahlwinkelbereich auf. Die Leuchteinrichtung weist zweckmäßigerweise ein Leuchtmittel auf. Beispielsweise umfasst die Leuchteinrichtung eine Glühbirne oder besonders bevorzugt eine LED (Light Emitting Diode) oder LD (Laser Diode). Beispielsweise ist das Leuchtmittel die Glühbirne oder die LED. Insbesondere umfasst die Leuchteinrichtung ein Ar- ray von LEDs/LDs oder lediglich eine einzelne LED/LD. Mittels dieser wird zweckmäßigerweise das Licht erzeugt. Beispielsweise ist das Licht im sichtbaren Bereich oder besonders bevorzugt im infraroten Bereich, sodass dieses mittels des menschlichen Auges nicht sichtbar ist. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Licht um elektromagnetische Strahlung, welche beispielsweise eine Wellenlänge zwischen 380 nm und 800 nm oder geeigneterweise zwischen 750 nm und 1 .400 nm oder zwischen 750 nm und 1550 nm oder zwischen 750 nm und 3 μιτι aufweist. Beispielsweise umfasst die Leuchteinrichtung eine Linse oder ein sonstiges Element, mittels dessen das Licht gebündelt wird, sodass ein Abstrahlwinkelbereich mittels des Lichts bei Betrieb ausgeleuchtet ist. Das ausgesendete Licht ist insbesondere im sichtbaren oder infraroten Bereich, bevorzugt im nahen Infrarotbereich. Beispielsweise umfasst die Leuchteinrichtung ein strahlformendes Element, das den ausgeleuchteten Abstrahlwinkelbereich bestimmt. Beispielsweise umfasst die Leuchteinrichtung eine Kopplung an eine optische Faser, mit der das ausgesendete Licht dem optischen Element zum Leiten des ausgesendeten Lichts zugeführt wird. Beispielsweise umfasst die Leuchteinrichtung ein Array von mehreren LEDs oder LDs, bevorzugt eine einzelne LED oder eine einzelne LD (Laser Diode).

Der Abstandssensor umfasst ferner eine Erfassungseinrichtung zum Empfang des ausgesendeten Lichts. Die Erfassungseinrichtung weist einen Erfassungswinkelbereich auf. Mit anderen Worten wird sämtliches über den Erfassungswinkelbereich auf die Erfassungseinrichtung treffendes Licht erfasst, wobei beispielsweise zusätzlich ein Filter vorhanden ist, sodass lediglich Licht mit einer bestimmten Wellenlänge erfasst wird. Insbesondere ist der Filter auf die Wellenlänge des ausgesandten Lichts, also auf die Leuchteinrichtung, abgestimmt, sodass zumindest ein Spektralbereich des ausgesandten Lichts, insbesondere der Hauptspektralbereich mittels der Erfassungseinrichtung erfasst wird. Insbesondere ist somit mittels der Erfassungseinrichtung ein Empfang von elektromagnetischer Strahlung ermöglicht, insbesondere von Infrarotstrahlung. Insbesondere ist der Erfassungswinkelbereich symmetrisch bezüglich einer Achse, geeigneterweise drehsymmetrisch und/oder achsensymmetrisch, wobei die Achse insbesondere die Haupterfassungsrichtung angibt.

Der Erfassungswinkelbereich ist von dem Abstrahlwinkelbereich weg gerichtet und/oder optisch getrennt, sodass das mittels der Leuchteinrichtung ausgesandte Licht nicht direkt mittels der Erfassungseinrichtung erfasst werden kann. Insbesondere sind die Haupterfassungsrichtung der Erfassungseinrichtung sowie die Abstrahlrichtung der Leuchteinrichtung zueinander unterschiedlich. Folglich ist lediglich ein Erfassen des ausgesandten Lichts möglich, sofern dieses an einem Hindernis oder an einem sonstigen Gegenstand reflektiert oder gestreut wurde.

Der Abstandssensor umfasst ferner ein optisches Element zum Leiten des ausgesandten Lichts. Das optische Element weist einen ersten Eingangswinkelbereich und einen verkleinerten zweiten Eingangswinkelbereich auf. Der erste Eingangswinkelbereich ist zweckmäßigerweise symmetrisch bezüglich einer Achse, beispielsweise dreh- und/oder achsensymmetrisch. Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu ist der zweite Eingangswinkelbereich symmetrisch bezüglich einer zweiten Achse, insbesondere dreh- und/oder achsensymmetrisch. Zweckmäßigerweise sind die Achsen der beiden Eingangswinkelbereiche zueinander parallel.

Zwischen den beiden Eingangswinkelbereichen ist eine Anzahl an Lichtwellenleitern angeordnet. Mit anderen Worten umfasst das optische Element zwei Eingänge, wobei jeweils einer einem der Eingangswinkelbereiche zugeordnet ist. Die beiden Eingänge sind hierbei mittels der Lichtwellenleiter optisch miteinander ver- bunden. Somit wird Licht, welches beispielsweise aus dem ersten Eingangswinkelbereich eintritt, mittels der Lichtwellenleiter zu dem zweiten Eingangswinkelbereich geleitet. Geeigneterweise wird ein in den zweiten Eingangswinkelbereich eintretendes und auf das optische Element auftreffendes Licht in den ersten Eingangswinkelbereich geleitet. Sofern der zweite Eingangswinkelbereich mittels eines eintreffenden Lichts vollständig beleuchtet wird, wird insbesondere der vollständigen erste Winkelbereich ausgeleuchtet. Vorzugsweise wird, sofern der erste Eingangswinkelbereich vollständig mit Licht beleuchtet wird, der zweite Eingangswinkelbereich vollständig ausgeleuchtet. Somit werden mittels der Lichtwellenleiter jeweils Winkelsegmente des ersten Eingangswinkelbereichs anderen Winkelsegmenten des zweiten Eingangswinkelbereichs zugeordnet. Beispielsweise umfasst das optische Element zwischen 5 Lichtwellenleitern und 200 Lichtwellenleitern oder zwischen 10 Lichtwellenleitern und 150 Lichtwellenleitern. Insbesondere ist die Anzahl der Lichtwellenleiter gleich 16, 64, 100, oder 128. Zweckmäßigerweise ist die Anzahl der Lichtwellenleiter gleich der Anzahl der Winkelsegmente des ersten und/oder zweiten Eingangswinkelbereichs. Vorzugsweise weißt somit der erste/zweite Eingangswinkelbereich 16, 64, 100, bzw. 128 Winkelsegmente auf.

Zusammenfassend dient das optische Element dem Leiten von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere einer infraroten Strahlung, vorzugsweise im nahen infraroten Wellenbereich. Geeigneterweise ist das optische Element geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, elektromagnetische Strahlung mit der Wellenlänge zu leiten, welches die mittels der Leuchteinrichtung ausgesendete elektromagnetische Strahlung aufweist. Hierfür sind die Lichtwellenleiter zweckmäßigerweise geeignet abgestimmt. Beispielsweise ist jeweils einem der Winkelsegmente einer der Lichtwellenleiter zugeordnet, sodass mittels jeweils eines Lichtwellenleiters eine Vergrößerung bzw. Verkleinerung des geleiteten Winkelbereichs erfolgt. Beispielsweise ist der erste und/oder zweite Winkelbereich drehsymmetrisch bezüglich einer Achse, insbesondere Spiegel- und/oder drehsymmetrisch bezüglich der Achse. Zweckmäßigerweise entsprechen sich die Achsen der beiden Eingangswinkelbereiche. Das optische Element dient dem Leiten des mittels der Leuchteinrichtung ausgesendeten Lichts, wobei dies beispielsweise vor Reflektion/Streuung oder nach Reflektion/Streuung an dem etwaigen Gegenstand/Hindernis erfolgt. Hierbei wird das ausgesendete Licht beispielsweise in den ersten Eingangswinkelbereich oder in den zweiten Eingangswinkelbereich gesendet, und mittels der Lichtwellenleiter des optischen Elements zu dem zweiten Eingangswinkelbereich bzw. zu dem ersten Eingangswinkelbereich geleitet. Somit erfolgt eine Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Lichtkegels, welcher auf das optische Element trifft, sodass mittels des optischen Elements beispielsweise ein vergrößerter Winkelbereich ausgeleuchtet oder ein vergrößerter Winkelbereich erfasst wird. Aufgrund der Lichtwellenleiter ist eine Bewegung von Elementen zur Realisierung des ersten bzw. zweiten Eingangswinkelbereichs nicht erforderlich, was eine Robustheit erhöht und einen Verschleiß sowie Gewicht verringert. Zudem sind hierbei Herstellungskosten reduziert.

Bei Betrieb wird beispielsweise anhand der Zeitspanne, die zwischen dem Aussenden des Lichts mittels der Leuchteinrichtung und dem Empfang des Lichts mittels der Erfassungseinrichtung vergeht, unter Zuhilfenahme der Lichtgeschwindigkeit, der Abstand eines etwaigen Hindernisses berechnet. Alternativ wird anhand der Änderung der Intensität des Lichts der Abstand des Hindernisses zu dem ersten Abstandssensor bestimmt. Hierfür wird der, insbesondere zeitliche, Verlauf der Intensität des mittels der Erfassungseinrichtung erfassten Lichts erfasst und mit der (bekannten) Intensität des Lichts verglichen, das mittels der Leuchteinrichtung ausgesandt wurde. Der Abstand wird somit vorzugsweise anhand des Laufzeitunterschieds unterschiedlicher Frequenzen des Lichts ermittelt.

Das optische Element ist zweckmäßigerweise der Erfassungseinrichtung vorgeschaltet. Hierbei ist insbesondere der zweite Eingangswinkelbereich mit dem Erfassungswinkelbereich gekoppelt, vorzugsweise optisch gekoppelt. Somit wird bei Betrieb das Licht mittels des optischen Elements zu dem dem zweiten Eingangswinkelbereich zugeordneten Eingang geleitet und von diesem zu dem der Erfassungseinrichtung. Zweckmäßigerweise liegt das optische Element mechanisch direkt an der Erfassungseinrichtung an, sodass Koppelverluste minimiert und/oder ein Streulichteinfluss im Wesentlichen vermieden ist. Folglich wird lediglich mittels des optischen Elements das Licht zu der Erfassungseinrichtung geleitet. Geeigneterweise korrespondiert der zweite Eingangswinkelbereich zu dem Erfassungswinkelbereich und vorzugsweise überdecken sich diese. Mit anderen Worten füllen sich der zweite Eingangswinkelbereich und der Erfassungswinkelbereich gegenseitig aus. Infolgedessen wird lediglich das Licht, welches in den zweiten Eingangswinkelbereich geleitet wird, von der Erfassungseinrichtung erfasst, und jedes Licht, welches mittels des optischen Elements geleitet wird, und das insbesondere von dem etwaigen vorhandenen Objekt in Richtung des optischen Elements rückgestreut oder reflektiert ist, wird bei Betrieb von der Erfassungseinrichtung erfasst. Aufgrund des ersten Erfassungswinkelbereichs ist hierbei die effektive Fläche vergrößert, die mittels der Erfassungseinrichtung erfassbar ist. Hierfür werden im Wesentlichen die Lichtleiter herangezogen, welche vergleichsweise kostengünstig herstellbar sind. Auch ist für den Betrieb keine mechanische Bewegung von Bestandteilen erforderlich. Aufgrund der Kopplung der beiden Winkelbereiche ist zudem eine Erfassung von Streulicht oder dergleichen unterbunden, sodass lediglich Licht, welches in den ersten Eingangswinkelbereich eintritt, mittels der Erfassungseinrichtung erfasst wird, weswegen eine fehlerhafte Erfassung von Hindernissen oder dergleichen unterbunden ist.

Mittels der Einteilung des ersten Eingangswinkelbereichs in mehrere Winkelsegmente, z.B. 16, 64 oder 100 Winkelsegmente, ist es ermöglicht eine Ortsauflösung zu erhalten. Insbesondere wird hieraus eine Information gewonnen, in welchem Winkelsegment sich das etwaige reflektierende/rückstreuende Objekt befindet. Hierbei sind zweckmäßigerweise genauso viele Lichtwellenleiter wie Winkelsegmente im ersten Eingangswinkelbereich vorhanden. Die Lichtwellenleiter sind insbesondere alle parallel, planar in der Zeile angeordnet. Beispielsweise münden hierbei sämtliche Lichtwellenleiter in den zweiten Eingangswinkelbereich. Bevorzugt korrespondieren die Abstände der Lichtwellenleiter im zweiten Eingangswinkelbereich mit den Abständen etwaiger Erfassungselemente, wie Zeilenelementen, der Erfassungseinrichtung. Mit anderen Worten ist jeweils einer der Lichtwellenleiter einem der Erfassungselemente der Erfassungseinrichtung zugeordnet. Hierbei wird bei Betrieb ein auf eines der jeweiligen Erfassungselemente der Er- fassungseinrichtung auftreffendes Licht erfasst. Somit ist eine Zuordnung der Erfassungselemente zu den Winkelsegmenten des ersten Eingangswinkelbereichs ermöglicht. In diesem Fall trägt insbesondere die Position innerhalb der Zeile, und nicht ein Winkelsegment des zweiten Winkelbereichs, der Erfassungseinrichtung die Information, in welchem Winkelsegment im ersten Eingangswinkelbereich sich das etwaige Objekt befindet.

Alternativ ist der zweite Eingangswinkelbereich des optischen Elements mit dem Abstrahlwinkelbereich gekoppelt. Insbesondere liegt hierbei das optische Element mechanisch direkt an der Leuchteinrichtung an. Mit anderen Worten ist das optische Element der Leuchteinrichtung optisch nachgeschaltet. Vorzugsweise ist die Leuchteinrichtung und das optische Element, insbesondere die Lichtwellenleiter, fasergekoppelt. Somit wird Licht, welches mittels der Leuchteinrichtung ausgesandt wird, in den zweiten Eingangswinkelbereich des optischen Elements ausgesandt und von diesem in den ersten Eingangswinkelbereich, weswegen der mittels der Leuchteinrichtung sowie dem optischen Element ausgeleuchtete Raumbereich vergrößert wird. Zweckmäßigerweise korrespondiert der zweite Eingangswinkelbereich zu dem Abstrahlwinkelbereich, wobei sich diese zweckmäßigerweise überdecken. Insbesondere sind somit der zweite Eingangswinkelbereich und der Abstrahlwinkelbereich deckungsgleich oder aber deren Vorzugsachsen sind zumindest zueinander parallel und vorzugsweise gleich. Somit wird bei Betrieb mittels der Leuchteinrichtung sowie mittels des optischen Elements im Wesentlichen der vollständige erste Eingangswinkelbereich ausgeleuchtet. Ferner ist es ermöglicht, dass mittels des optischen Elements der ausgeleuchtete Bereich eingestellt wird, indem der erste Eingangswinkelbereich entsprechend angepasst wird. Folglich kann der Abstandssensor bei unterschiedlichsten Anwendungen und/oder Kraftfahrzeugen verwendet werden, wobei lediglich erforderlich ist, das optische Element, insbesondere lediglich den ersten Eingangswinkelbereich, auf die Verwendung und/oder Anwendung anzupassen. Eine Anpassung der Leuchteinrichtung ist nicht erforderlich, weswegen Herstellungskosten gesenkt sind.

Zweckmäßigerweise ist das optische Element der Erfassungseinrichtung optisch vorgeschaltet, wobei der zweite Eingangswinkelbereich insbesondere mit dem Erfassungswinkelbereich gekoppelt ist und vorzugsweise zu diesem korrespondiert. Der Abstandssensor umfasst hierbei bevorzugt ferner ein zweites optisches Element, welches beispielsweise baugleich zu dem optischen Element ist. Zumindest jedoch umfasst das zweite optische Element den ersten Eingangswinkelbereich und den verkleinerten zweiten Eingangswinkelbereich, zwischen denen eine Anzahl an Lichtwellenleitern angeordnet ist. Das zweite optische Element ist der Leuchteinrichtung nachgeschaltet, insbesondere optisch. Vorzugsweise ist der zweite Eingangswinkelbereich des zweiten optischen Elements mit dem Abstrahlwinkelbereich der Leuchteinrichtung gekoppelt, und der zweite Eingangswinkelbereich des zweiten optischen Elements korrespondiert zu dem Abstrahlwinkelbereich. Aufgrund der beiden optischen Elemente ist es somit ermöglicht, sowohl einen vergleichsweise großen Raumbereich auszuleuchten als auch diesen Raumbereich auf ein Hindernis zu überwachen. Hierbei ist es ermöglicht, den Abstandssensor bei unterschiedlichen Kraftfahrzeugarten oder Anwendungsbereichen einzusetzen, wobei sowohl die Leuchteinrichtung als auch die Erfassungseinrichtung unverändert verwendet werden kann. Es ist insbesondere lediglich erforderlich, das optische Element sowie das zweite optische Element entsprechend anzupassen. Zweckmäßigerweise sind das optische Element sowie das zweite optische Element zueinander baugleich, was Herstellungskosten reduziert.

Beispielsweise beträgt der Erfassungswinkelbereich im Wesentlichen 0°. Mit anderen Worten wird mittels der Erfassungseinrichtung lediglich Licht erfasst, welches aus einer einzigen Richtung auf dieses trifft. Hierbei sind beispielsweise Abweichungen von bis zu 5°, 3°, 2° oder 0° vorhanden. Infolgedessen ist es nicht erforderlich, dass die Erfassungseinrichtung eine Linse oder dergleichen zur Vergrößerung des Erfassungswinkelbereichs aufweist, was Herstellungskosten weiter senkt. Geeigneterweise ist das optische Element der Erfassungseinrichtung vorgeschaltet, sodass mittels dieser dennoch der vergleichsweise große erste Eingangswinkelbereich überwacht wird. Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu beträgt der Abstrahlwinkelbereich im Wesentlichen 0°. Mit anderen Worten wird mittels der Leuchteinrichtung lediglich Licht in eine einzige Vorzugsrichtung ausgesandt, wobei beispielsweise eine Abweichung von bis zu 25°, 22°, 15°, 10°, 5°, 4°, 3° oder 0° vorhanden ist. Zweckmäßigerweise ist das opti- sehe Element oder das zweite optische Element, sofern dieses vorhanden ist, der Leuchteinrichtung nachgeschaltet, sodass mittels der Leuchteinrichtung sowie dem optischen Element bzw. dem zweiten optischen Element bei Betrieb dennoch der vergleichsweise große erste Eingangswinkelbereich ausgeleuchtet wird.

Zweckmäßigerweise ist der zweite Eingangswinkelbereich des optischen Elements / des zweiten optischen Elements im Wesentlichen ebenfalls 0°, sodass der zweite Eingangswinkelbereich des optischen Elements / des zweiten optischen Elements zu dem Erfassungswinkelbereich bzw. dem Abstrahlwinkelbereich korrespondiert.

Vorzugsweise beträgt der erste Eingangswinkelbereich im Wesentlichen 180°, wobei beispielsweise eine Abweichung von bis zu 25°, 22°, 15°, 10°, 5° oder 0° vorhanden ist. Aufgrund des vergleichsweise großen ersten Eingangswinkelbereichs ist es ermöglicht, einen vergleichsweise großen Raumbereich mittels der Leuchteinrichtung auszuleuchten bzw. mittels der Erfassungseinrichtung zu überwachen, was eine Sicherheit erhöht.

Beispielsweise sind die Lichtwellenleiter derart angeordnet, dass der erste und/der zweite Eingangswinkelbereich einem Kegel oder mehreren parallelen oder konvergenten Kegeln entspricht. Hierfür sind die Eingänge oder zumindest einer der Eingänge des optischen Elements beispielsweise nach Art eines Kugelsegmentes und/oder pilzförmig ausgestaltet. Infolgedessen wird ein vergleichsweise großer Bereich mittels des Abstandssensors überwacht. Mit anderen Worten ist mittels der Lichtwellenleiter ein beispielsweise rotationssymmetrisches Objekt geschaffen. Besonders bevorzugt jedoch sind die Lichtwellenleiter planar angeordnet. Mit anderen Worten verlaufen sämtliche Lichtwellenleiter in einer Ebene. Somit ist auch der erste sowie zweite Eingangswinkelbereich lediglich in einer Ebene, weswegen mittels des Abstandssensors im Wesentlichen lediglich eine einzige Ebene auf das Vorhandensein eines Hindernisses überwacht wird. Beispielsweise ist hierbei die Ebene parallel zu der Tür, sofern der Abstandssensor ein Bestandteil der elektromotorischen Türverstellung ist. Geeigneterweise verläuft die Ebene senkrecht zur Verstellrichtung und ist beispielsweise zu der Tür beabstandet, insbesondere zwischen 2 cm und 20 cm und geeigneterweise im Wesentlichen 10 cm. Bei einer Verstellung der Tür, insbesondere bei einer Öffnungsbewegung, überstreicht somit die mittels des Abstandssensors überwachte Ebene den Bereich, welcher im Anschluss hieran mittels der Tür überstrichen wird. Aufgrund der planaren Anordnung ist ein Aufwand zur Auswertung der mittels des Abstandssensors erfassten Daten verringert, weswegen eine vergleichsweise kostengünstige Steuereinheit und/oder Auswerteeinheit herangezogen werden kann, was Herstellungskosten weiter senkt. Vorzugsweise umfasst der Abstandssensor eine Steuereinheit und/oder Auswerteeinheit oder ist zumindest mit dieser signaltechnisch gekoppelt.

Zweckmäßigerweise weist das optische Element auf Seiten des zweiten Eingangswinkelbereichs ein Formelement zur Formung des Lichts auf. Hierbei bildet das Formelement geeigneterweise den dem zweiten Eingangswinkelbereich zugeordneten Eingang. Beispielsweise ist das Formelement ein Strahlteiler, mittels dessen das in den zweiten Eingangswinkelbereich einfallende Licht aufgeteilt wird. Beispielsweise ist der Strahlteiler eine planar integrierte Verzweigungsstruktur, ein Beugungsgitter oder eine sonstige integrierte optische Splitterkomponente oder umfasst zumindest diese. Aufgrund der integrierten optischen Splitterkomponenten ist es ermöglicht, diese einstückig mit den Wellenleitern herzustellen, sodass eine Anzahl an Arbeitsschritten reduziert ist, was Herstellungskosten verringert. Zudem ist auch eine Genauigkeit erhöht. Mit anderen Worten sind in diesem Fall die Lichtwellenleiter sowie die integrierten optischen Splitterkomponenten monolithisch. Mittels des Strahlteilers ist sichergestellt, dass das in den zweiten Eingangswinkelbereich einfallende Licht in den vollständigen ersten Eingangswinkelbereich geleitet wird. Geeigneterweise ist der Strahlteiler derart angeordnet, dass jeder der Lichtwellenleiter mittels eines mittels des Strahlteilers erstellten Lichtstrahls beleuchtet wird, sofern Licht in den zweiten Eingangswinkelbereich eintritt. In einer weiteren Alternative ist das strahlteilende Element ein MEMS-Spiegel, also ein Mikrospiegelaktuator und somit ein mikroelektromechanisches Bauelement. Hierbei wird beispielsweise mittels des Mikrospiegelaktuators sukzessive nacheinander jeder der Lichtwellenleiter mit dem Licht beschickt, welches in den zweiten Eingangswinkelbereich eintritt, sodass der erste Eingangswinkelbereich sukzessive ausgeleuchtet wird. Alternativ ist das Formelement ein Strahlformer, wie beispielsweise eine refraktive oder diffraktive Linse. Derartige Linsen sind vergleichsweise kostengünstig, was Herstellungskosten verringert. In weiteren Alternativen ist das Formelement ein gekreuztes Zylinderlinsenpaar oder umfasst zumindest dieses. Mittels des Strahlformers ist sichergestellt, dass das in den ersten Eingangswinkelbereich eintretende Licht auch geeignet in den zweiten Eingangswinkelbereich geleitet wird. Beispielsweise sind die gekreuzten Zylinderlinsenpaare einstückig mit den Wellenleitern ausgestaltet und somit monolithisch in diese integriert, was die Herstellung vereinfacht. Zudem ist keine Positionierung und Montage der einzelnen Bauteile aneinander erforderlich, was die Herstellung weiter vereinfacht. Auch ist aufgrund der gekreuzten Zylinderlinsen eine vergleichsweise freie Einstellung der Eingangswinkelbereiche ermöglicht. Geeigneterweise werden die gekreuzten Zylinderlinsen und die Lichtwellenleiter in einem Arbeitsschritt hergestellt.

Geeigneterweise sind die Lichtwellenleiter mit dem Zylinderlinsenpaar bzw. der integrierten optischen Splitterkomponenten in einem Spritzgussverfahren erstellt.

Beispielsweise sind die Lichtwellenleiter Gradientenindexwellenleiter. Diese weisen eine vergleichsweise hohe mechanische und thermische Stabilität auf, sodass eine Zuverlässigkeit des Abstandssensors erhöht ist. In einer weiteren Alternative sind die Lichtwellenleiter Stufenindexlichtwellenleiter. Geeigneterweise sind die Stufenindexlichtwellenleiter in einem Spritzgussverfahren erstellt, was Herstellungskosten reduziert. Mit anderen Worten sind die Oberflächenprofile der Stufenindexlichtwellenleiter in einem Spritzguss abformbar, weswegen diese als Massenprodukt erstellt werden können. Beispielsweise sind die Lichtwellenleiter aus einem Glas oder einem Polymer erstellt. Sofern die Lichtwellenleiter aus einem Polymer erstellt sind, also aus einem Kunststoff, sind diese bevorzugt in einem Spritzgussverfahren gefertigt. Alternativ sind die Lichtwellenleiter in Glas abgeformt.

Beispielsweise umfasst die Erfassungseinrichtung eine Photodiode, zum Beispiel eine Single Photon Photodiode oder eine Avalanche-Photodiode (Lawinen- Photodiode, APD). Mit anderen Worten basiert die Photodiode auf dem inneren photoelektrischen Effekt zur Ladungsträgererzeugung und dem Lawinen- durchbruch zur inneren Verstärkung. Beispielsweise erfasst die Umfassungsrich- tung eine Anzahl derartiger (Avalanche-)Photodioden. Aufgrund dessen ist eine vergleichsweise hohe Empfindlichkeit vorhanden, sodass auch vergleichsweise schwach reflektierende Objekte bzw. Hindernisse mittels des Abstandssensors erfasst werden können. Zweckmäßigerweise sind die Photodioden zu einer Zeile oder einem Array angeordnet. Aufgrund der Anordnung als Zeilenelement ist eine Parallelverarbeitung ermöglicht, was eine Auslesegeschwindigkeit und Verarbeitung erhöht.

In einer weiteren Alternative umfasst die Erfassungseinrichtung ein sogenanntes Position Sensitive Device (PSD), also einen optischen Positionssensor (OPS). Hierbei ist beispielsweise eine Photodiode vorhanden, die an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils mittels einer Deckelelektrode kontaktiert ist. Alternativ oder in Kombination hierzu arbeitet die Erfassungseinrichtung nach dem CCD- oder CMOS-Prinzip. Besonders bevorzugt umfasst die Erfassungseinrichtung eine PIN- Photodiode, also eine Photodiode, welche eine P- und eine N-Schicht aufweist, zwischen denen eine weitere Schicht vorhanden ist, die eigenleitend ist. Insbesondere umfasst die Erfassungseinrichtung eine Anzahl derartiger PIN- Photodioden, die zweckmäßigerweise zu einer Zeile angeordnet und geeignet verschaltet sind. Aufgrund dessen ist eine parallele Erfassung sowie Verarbeitung ermöglicht. Aufgrund der PIN-Photodiode(n) sind Herstellungskosten reduziert.

Bei Betrieb wird beispielsweise lediglich ein bestimmter Anteil der Lichtwellenleiter zum Leiten des Lichts herangezogen. Hierfür wird beispielsweise lediglich ein bestimmter Anteil der Lichtwellenleiter mittels des Lichts bestrahlt/beaufschlagt. Mit anderen Worten wird lediglich ein Teil des optischen Elements zum Leiten des ausgesandten Lichts verwendet. Beispielsweise werden die Lichtwellenleiter unabhängig voneinander mit dem Licht beaufschlagt/bestrahlt.

Beispielsweise umfasst der Abstandsensor einen verstellbaren Spiegel, mittels dessen die Zuordnung zu den unterschiedlichen Lichtwellenleitern erfolgt. So wird insbesondere bei einer Bedingung lediglich der eine Teil der Lichtwellenleiter und bei einer weiteren Bedingung der andere Teil oder ein weiterer Teil der Lichtwellenleiter zum Leiten des ausgesandten Lichts verwendet. Vorzugsweise wird hierfür der etwaige MEMS-Spiegel herangezogen.

Alternativ sind beispielsweise mehrere Leuchteinrichtungen vorhanden, oder die Leuchteinrichtung umfasst mehrere einzelne Leuchtmittel. Hierbei ist zweckmäßigerweise jedem der Leuchtmittel jeweils ein Teil der Lichtwellenleiter zugeordnet, sodass mittels dieser jeweils lediglich das mittels des jeweiligen zugeordneten Leuchtmittels ausgesandte Licht geleitet wird. Beispielsweise sind die einzelnen Leuchtmittel unterschiedlich ausgestaltet, oder den einzelnen Leuchtmittel sind Filter zugeordnet. Insbesondere wird mittels der unterschiedlichen Leuchtmittel jeweils Licht mit unterschiedlichen und/oder sich unterscheidenden Wellenlängen ausgesandt. Alternativ oder in Kombination hierzu erfolgt eine zeitlich versetzte Beaufschlagung der Lichtwellenleiter mit dem Licht mit den unterschiedlichen Wellenlängen. Mit anderen Worten wird beispielsweise zunächst der eine Teil der Lichtwellenleiter mit dem Licht mit der ersten Wellenlänge und der weitere Teil mit dem Licht mit der zweiten Wellenlänge und im (zeitlichen) Anschluss hieran der erste Teil mit dem Licht mit der zweiten Wellenlänge und der weitere Teil mit dem Licht mit der ersten Wellenlänge beaufschlagt und/oder zum Leiten herangezogen. Zweckmäßigerweise erfolgt ein gepulster Betrieb der Leuchtmittel und/oder der vollständigen Leuchteinrichtung.

Aufgrund der Zuordnung der Lichtwellenleiter zu dem jeweiligen bestimmten Anteil des ausgesandten Lichts ist es ermöglicht, einen Teil des Raumbereichs vergleichsweise effizient zu überwachen, insbesondere den Teil des Raumbereichs auf ein vergleichsweise weit entferntes Objekt hin zu überwachen. So wird beispielsweise lediglich eine Leistung einer der Leuchtmittel erhöht, das diesem Teil des Raumbereichs zugeordnet ist, was zu einer sicheren Überwachung führt. Die Leistung der Leuchtmittel, die den weiteren Lichtwellenleitern zugeordnet sind, hingegen wird nicht verändert oder reduziert, sofern beispielsweise davon ausgegangen wird, dass sich in dem zugeordneten Raumbereich kein Objekt befindet. Auf diese Weise ist ein insgesamter Energiebedarf des Abstandssensors verringert, wobei eine Qualität und Sicherheit erhöht ist. Die elektromotorische Versteileinrichtung ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und umfasst eine mittels eines Elektromotors angetriebene Tür. Die Tür ist beispielsweise eine Seitentür, welche insbesondere eine Schwenktür oder eine Schiebetür ist. Alternativ hierzu ist die Tür eine Heckklappe. Der Elektromotor selbst ist beispielsweise ein bürstenbehafteter Kommutatormotor. Zweckmäßigerweise ist der Elektromotor ein bürstenloser Elektromotor, insbesondere ein Gleichstrommotor. Vorzugsweise ist der Elektromotor ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) und/oder ein Synchronmotor. Die Tür ist mit dem Elektromotor mechanisch gekoppelt, beispielsweise mittels eines Getriebes, wie eines Schneckengetriebes. Alternativ oder in Kombination hierzu ist zwischen dem Elektromotor und der Tür eine Spindel oder ein Seilzug mechanisch angeordnet.

Ferner umfasst die elektromotorische Türverstellung einen Abstandssensor mit einer Leuchteinrichtung zum Aussenden von Licht, die einen Abstrahlwinkelbereich aufweist, und mit einer Erfassungseinrichtung zum Empfang des ausgesendeten Lichts, die einen Erfassungswinkelbereich aufweist. Zudem umfasst der Abstandssensor ein optisches Element zum Leiten des ausgesendeten Lichts, wobei das optische Element einen ersten Eingangswinkelbereich und einen verkleinerten zweiten Eingangswinkelbereich aufweist, zwischen denen eine Anzahl an Lichtwellenleitern angeordnet ist. Bei Betrieb wird mittels der Erfassungseinrichtung das mittels der Leuchteinrichtung ausgesendetes Licht erfasst, wobei die beiden Einrichtungen zweckmäßigerweise derart angeordnet sind, dass eine direkte Erfassung des mittels der Leuchteinrichtung ausgesendeten Lichts nicht möglich ist. Mit anderen Worten wird mittels der Erfassungseinrichtung lediglich das mittels der Leuchteinrichtung ausgesandte Licht erfasst, sofern dieses an einem weiteren Objekt, insbesondere einem Hindernis oder dergleichen, reflektiert oder gestreut wird.

Das optische Element ist zumindest teilweise auf einer Außenseite der Tür angeordnet, sodass mittels des optischen Elements das Licht auf die Außenseite der Tür geleitet wird. Hierbei ist zweckmäßigerweise der erste Eingangswinkelbereich der Außenseite der Tür zugeordnet. Somit wird Licht, welches von der Außenseite der Tür auf das optische Element trifft, mit diesem geleitet und/oder mittels des optischen Licht wird auf die Außenseite der Tür Elements geleitet. Beispielsweise ist der Abstandssensor in einem Spiegel, beispielsweise einem Seitenspiegel, oder einem Türgriff integriert. In einer weiteren Alternative hierzu ist der Abstandssensor in einem Spoiler integriert, sofern die Tür eine Heckklappe ist.

Zweckmäßigerweise wird mittels des Abstandssensors bei Betrieb eine Ebene überwacht, die parallel zur Tür und/oder senkrecht zu einer Verstellrich- tung/Verschwenkrichtung der Tür ist, und die innerhalb des Verstellbereichs der Tür angeordnet ist. Hierbei wird zweckmäßigerweise eine Ebene überwacht, welche bei Verschwenken der Tür mittels dieser durchfahren wird. Insbesondere wird die Ebene mit der Tür mit verschwenkt, sodass die überwachte Ebene der Tür vorauseilt. Geeigneterweise umfasst die elektromotorische Türverstellung zwei derartige Abstandssensoren, sodass unterschieden werden kann, ob sich das Objekt bzw. Hindernis der Tür nähert oder bezüglich dieser statisch ist. Hierbei werden zweckmäßigerweise jeweils Ebenen überwacht, die geeigneterweise zueinander beabstandet sind. Beispielsweise sind die beiden Ebenen zueinander parallel und/oder senkrecht zu der Verstellrichtung/Verschwenkrichtung der Tür.

Beispielsweise wird der Abstandssensor zur Erfassung von Gesten eines Benutzers des Kraftfahrzeugs herangezogen. In Abhängigkeit der erfassten Gesten wird hierbei beispielsweise die elektromotorische Türverstellung betätigt. Alternativ oder in Kombination hierzu wird beispielsweise ein Schließmechanismus des Kraftfahrzeugs betätigt, sodass das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit der mittels des Abstandssensors erfassten Geste ver- bzw. entriegelt wird.

Die im Zusammenhang mit dem Abstandssensor ausgeführten Weiterbildungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf die elektromotorische Türverstellung zu übertragen und umgekehrt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 schematisch eine elektromotorische Türverstellung mit zwei Abstandssensoren ,

Fig. 2 in einer Seitenansicht vereinfacht einen der Abstandssensoren mit zwei optischen Elementen,

Fig. 3 in einer Draufsicht eines der optischen Elemente,

Fig. 4 in einer Draufsicht eines der optischen Elemente, das einer Leuchteinrichtung nachgeschaltet ist,

Fig. 5 in einer Draufsicht eines der optischen Elemente, das einer Erfassungseinrichtung vorgeschaltet ist, und

Fig. 6 in einer Draufsicht eine weitere Ausführungsform des Abstandssensors.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist schematisch vereinfacht eine elektromotorische Türverstellung 2 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die elektromotorische Türverstellung 2 umfasst einen Elektromotor 4 in Form eines bürstenlosen Gleichstrommotors (BLDC) oder eines bürstenbehafteten Kommutatormotors. Mittels des Elektromotors 4 ist eine Tür 6 angetrieben, die mittels zweier Scharniere 8 an einer nicht näher dargestellten Karosserie angebunden und schwenkbar gelagert ist, sodass diese einen Verstellweg 10 ausführen kann. Bei Bestromung des Elektromotors 4 wird die Tür 6 entlang des Verstellwegs 10 verschwenkt. Mit anderen Worten handelt es sich bei der Tür 6 um eine Seitentür des Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Fahrertür. Die Tür 6 umfasst ferner einen Türgriff 12, mittels dessen Tür 6 manuell entlang des Verstellwegs 10 verbracht werden kann.

Zudem umfasst die Tür 6 einen Außenspiegel 14, in den ein erster Abstandssensor 16 sowie ein zweiter Abstandssensor 18 integriert sind. Mittels des ersten Abstandssensors wird eine erste Ebene 20 auf das Vorhandensein eines Hindernisses 22 überwacht. Mit anderen Worten dienen die Abstandssensoren 16, 18 der Kollisionsüberwachung, wobei die Kollision auftreten könnte, wenn die Tür 6 entsprechend des Verstellwegs 10 verstellt wird. Zusammenfassend wird überwacht, ob sich das Hindernis 22 innerhalb der Ebene 20 befindet, die senkrecht zum Verstellweg 10 ist. Hierbei ist die erste Ebene 20 zumindest teilweise zu der Tür 6 beabstandet und verläuft beispielsweise zumindest teilweise in einem Abstand von 10 cm zu dieser, wobei die erste Ebene 20 und die Haupterstreckungsebene der Tür 6 insbesondere einen Winkel zueinander einschließen, der im Wesentlichen 15° beträgt. Mittels des zweiten Abstandssensors 18 wird eine zweite Ebene 24 auf das Vorhandensein des Hindernisses 22 hin überwacht. Die zweite Ebene 24 ist senkrecht zum Verstellweg 10 und entweder parallel zu der ersten Ebene 20 oder bezüglich dieser entlang des Verstellwegs 10 verschwenkt. Hierbei verläuft die zweite Ebene 24 in einem Abstand von im Wesentlichen 10cm oder 15 cm zu der ersten Ebene 20. Der erste Abstandssensor 16 und der zweite Abstandssensor 18 sind zueinander baugleich und unterscheiden sich lediglich durch die geometrische Positionierung, sodass entweder die erste Ebene 20 oder die zweite Ebene 24 mittels des jeweiligen Abstandssensors überwacht wird.

In Fig. 2 ist schematisch vereinfacht der erste Abstandssensor 16 dargestellt, der baugleich zu dem zweiten Abstandssensor 18 ist. Der erste Abstandssensor 16, im Nachfolgenden lediglich als Abstandssensor 16 bezeichnet, weist eine Steuereinheit 26 auf, die mit einer Leuchteinrichtung 28 sowie mit einer Erfassungseinrichtung 30 signaltechnisch und elektrisch gekoppelt ist. Der erste Abstandssensor 16 umfasst ferner ein optisches Element 32 sowie ein zweites optisches Element 34, die zueinander baugleich sind. Hierbei ist das zweite optische Element 34 der Leuchteinrichtung 28 und das optische Element 32 der Erfassungseinrichtung 30 zugeordnet und an diesen mechanisch befestigt. Mittels der Leuchteinrichtung 28 wird bei Betrieb Licht 36 in Form von einer elektromagnetischen Strahlung im nahen Infrarotbereich ausgesandt. Hierfür weist die Leuchteinrichtung 28 nicht näher dargestellte LED's (Light Emitting Diodes) auf, deren Spektralbereich im nahen infraroten Bereich liegt. Zudem umfasst die Leuchteinrichtung 28 in einer nicht dargestellten Variante einen nicht näher dargestellten Filter, mittels dessen etwaige elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich herausgefiltert wird. Mittels des zweiten optischen Elements 34 wird das Licht 36 in die Ebene 20 geleitet, wobei sich ein Teil des zweiten optischen Elements 34 auf einer Außenseite der Tür 6 befindet. Sofern das Hindernis 22 vorhanden ist, wird das Licht 36 von diesem zurück reflektiert, sodass das Licht 36 auf das optische Element 32 trifft und von diesem zur Erfassungseinrichtung 30 geleitet wird. Dort wird das Licht 36 erfasst, und die Messdaten werden an die Steuereinheit 26 übermittelt. Mittels der Steuereinheit 26 wird die Zeit bestimmt, die zwischen dem Aussenden des Lichts 36 mittels der Leuchteinrichtung 28 sowie dem Erfassen des Lichts 36 mittels der Erfassungseinrichtung 30 vergangen ist. Unter Heranziehung der bekannten Lichtgeschwindigkeit wird der Abstand des Hindernisses 22 zu dem ersten Abstandssensor 16 bestimmt. Alternativ wird anhand der Änderung der Intensität des Lichts 36 der Abstand des Hindernisses 22 zu dem ersten Abstandssensor 16 bestimmt. Hierfür wird der, insbesondere zeitliche, Verlauf der Intensität des er- fassten Lichts 36 (Muster) erfasst und mit der (bekannten) Intensität des Lichts 36 verglichen, das mittels der Leuchteinrichtung 28 ausgesandt wurde. Der Abstand wird somit vorzugsweise anhand des Laufzeitunterschieds unterschiedlicher Frequenzen des Lichts 36 ermittelt (Intensitätsmodulation).

In Fig. 3 ist das optische Element 32, das baugleich zu dem zweiten optischen Element 34 ist, und welches in Fig. 2 in einer Seitenansicht gezeigt ist, in einer Draufsicht dargestellt. Das optische Element 32 ist in einem Spritzgussverfahren aus einem Polymer erstellt und weist einen ersten Eingang 38 und einen zweiten Eingang 40 auf. Der zweite Eingang 40 ist mittels eines Formelements 42 zur Formung des Lichts 36 gebildet, welcher in eine Anzahl an Lichtwellenleitern 44 übergeht, deren verbleibende Enden den ersten Eingang 38 bilden. Hierbei befinden sich die Lichtwellenleiter 44 lediglich in der ersten Ebene 20, sodass diese planar angeordnet sind. Das optische Element 32 weist auf Seiten des ersten Eingangs 38 einen ersten Eingangswinkelbereich 46 auf, der 180° beträgt, und der vollständig in der ersten Ebene 20 liegt. Auf Seiten des zweiten Eingangs 40 weist das optische Element 32 einen zweiten Eingangswinkelbereich 48 auf, der im Wesentlichen 0° beträgt. Sofern das Licht 36 somit auf den zweiten Eingang 40 trifft, wird dieses lediglich dann weitergeleitet, sofern dieses senkrecht auf den plan ausgestalteten zweiten Eingang 40 trifft. Dieses wird aufgrund der Lichtwel- lenleiter 44 in den ersten Eingangswinkelbereich 46 geleitet, sodass die zweite Ebene 20 mittels des Lichts 36 ausgefüllt wird, wobei das Licht auf 180° aufgefächert wird. Sofern das Licht 36 aus dem ersten Eingangswinkelbereich 46 auf den ersten Eingang 38 trifft, wird dieses mittels der Lichtwellenleiter 44 in den zweiten Eingangswinkelbereich 48 geleitet. Die Lichtwellenleiter 44 sind als Stufenindex- lichtwellenleiter ausgestaltet und in einem Spritzgussverfahren einstückig mit dem Formelement 42 erstellt.

In Fig. 4 ist der Abstandssensor 16 in einer Draufsicht gemäß Fig. 3 schematisch vereinfacht ausschnittsweise dargestellt. Die Leuchteinrichtung 28 weist einen Abstrahlwinkelbereich 50 auf, der zu dem zweiten Eingangswinkelbereich 48 korrespondiert und mit diesem deckungsgleich ist. Der Abstrahlwinkelbereich 50 und der zweite Eingangswinkelbereich 48 betragen jeweils im Wesentlichen 0°. Bei Betrieb sendet die Leuchteinrichtung 28 somit das Licht 36 im Wesentlichen lediglich in einer Richtung aus. Das Licht 36 trifft auf ein Kopplungselement 52 des zweiten optischen Elements 34, das dem Formelement 42 vorgeschaltet ist und einstückig mit diesem ist. Das Kopplungselement 52 bildet den zweiten Eingang 40 und ist in dieser Ausführungsvariante vorhanden, kann jedoch, wie in Fig. 3 gezeigt entfallen. Das Kopplungselement 52 dient dem Einkoppeln des Lichts 36 in das optische Element 34. Zusammenfassend ist der zweite Eingangswinkelbereich 48 des zweiten optischen Elements 34 mit dem Abstrahlwinkelbereich 50 der Leuchteinrichtung 28 gekoppelt, und das zweite optische Element 34 ist der Leuchteinrichtung 28 nachgeschaltet.

Das Formelement 42 ist eine planare integrierte Verzweigungsstruktur, sodass das Licht 36, welches mittels der Leuchteinrichtung 28 in den Abstrahlwinkelbereich 50 und somit in den zweiten Eingangswinkelbereich 48 ausgesendet wird, auf die einzelnen Lichtwellenleiter 44 aufgeteilt wird. Infolgedessen ist im Wesentlichen der vollständige zweite Eingangsbereich 46 mit dem Licht 36 beschienen, sodass das Hindernis 22 auch in unterschiedlichsten relativen Positionen zu dem Abstandssensor 16 erfasst werden kann. Das Formelement 42 ist einstückig mit den Lichtwellenleitern 44 sowie dem Kopplungselement 52 in einem Spritzgussverfahren erstellt. In Fig. 5 sind entsprechend Fig.4 die Erfassungseinrichtung 30 sowie das optische Element 32 des ersten Abstandssensors 16 gezeigt. Das optische Element 32 weist in dieser Ausführungsform ebenfalls das Kopplungselement 52 auf, welches in das Formelement 42 übergeht, das jedoch im Vergleich zur vorherigen Ausgestaltungsform ein gekreuztes Zylinderlinsenpaar ist. Dieses ist ebenfalls einstückig mit den Lichtwellenleitern 44 in einem Kunststoffspritzgussverfahren erstellt. Das Licht 36 wird bei Betrieb mittels der Lichtwellenleiter 44 am ersten Eingang 38 aufgenommen. Mit anderen Worten wird der erste Eingang 38 mittels des Lichts 36 bestrahlt und zu dem Formelement 42 und von dort zu dem Kopplungselement 52 in den zweiten Eingangswinkelbereich 48 geleitet, der mit einem Erfassungswinkelbereich 54 der Empfangseinrichtung 30 gekoppelt ist. Der Erfassungswinkelbereich 54 korrespondiert mit der Empfangseinrichtung 30. Mit anderen Worten entspricht der Erfassungswinkelbereich 54 dem zweiten Eingangswinkelbereich 48, und das optische Element 32 ist der Erfassungseinrichtung 30 vorgeschaltet. Der Erfassungswinkelbereich 54 ebenso wie der zweite Eingangswinkelbereich 48 betragen im Wesentlichen 0°, sodass mittels des optischen Elements 32 das Licht 36 stets lediglich in eine Richtung geleitet wird, unabhängig von der Richtung, aus der dieses auf den zweiten Eingang 38 auftrifft.

Die Erfassungseinrichtung 30 umfasst eine Anzahl an PIN-Photodioden 56, die zu einer Zeile angeordnet sind. Hierbei ist die Zeile der PIN-Photodioden senkrecht zum Erfassungswinkelbereich 54, sodass mittels jeder der PIN-Photodioden 56 Licht in einem bestimmten Bereich des Erfassungswinkelbereichs 54 erfasst werden kann. Hierfür sind die PIN-Photodioden 56 geeignet verschaltet, sodass ein paralleles Auslesen der PIN-Photodioden 56 ermöglicht ist. Sofern mittels einer der PIN-Photodioden 56 das Licht 36 erfasst wird, ist das Vorhandensein des Hindernisses 22 in der ersten Ebene 20 erfasst, wobei aufgrund des Zeitabstandes zwischen dem Aussenden und dem Empfangen des Lichts 36 oder anhand der Intensitätsmodulation der Abstand des Hindernisses 22 zu dem Türspiegel 14 bestimmt wird. In Fig. 6 ist eine weitere Ausgestaltungsform des Abstandssensors 16 gezeigt, wobei das optische Element 32 nicht verändert ist und dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht. Zwischen die Leuchteinrichtung 28 und das optische Element 32 ist ein Strahlteilwürfel 58 geschaltet. Das mittels der Leuchteinrichtung 28 ausgesendete Licht 36 durchdringt geradlinig den Strahlteilwürfel 58 und trifft auf das Kopplungselement 52 des optischen Elements 32, von wo dieses zu dem Formelement 42 und von dort in die Lichtwellenleiter 44 zum Ausstrahlen in den ersten Eingangswinkelbereich 46 geleitet wird. Sofern das Licht 36 geeignet reflektiert wird, tritt dieses über den ersten Eingangswinkelbereich 46 erneut auf das optische Element 32. Das Licht 26 wird mittels der Lichtwellenleiter 44 zu dem Formelement 42 geführt, wo dieses derart gebündelt wird, dass das Licht 36 durch das Kopplungselement 52 erneut zu dem Strahlteilwürfel 58 geleitet wird. Dieser wirkt nach Art eines halb durchlässigen Spiegels und lenkt das Licht 36 zu der Erfassungseinrichtung 30 um, die ein optischer Positionssensor (OPS, Position Sensitive Device, PSD) ist. Mittels dessen wird erfasst, ob sich das Hindernis 22 in der ersten Ebene 20 befindet.

Zusammenfassend erfolgt die Abstandserkennung in einem Winkelbereich von vorzugsweise 180° in einer Ebene, also planar, was über die Anordnung der Lichtwellenleiter 44 erreicht wird, die planar angeordnet sind. Bei dem Aussenden führt jeder der Lichtwellenleiter 44 das Licht 36 in den ersten Eingangswinkelbereich 36 und somit in die erste Ebene 20. Die Einkopplung des Lichts 36 in die jeweiligen Lichtwellenleiter 44 erfolgt hierbei entweder über ein strahlteilendes optisches Element, also das Formelement 42, oder über einen MEMS-Spiegel. Wenn das Licht empfangen wird, führt zumindest einer der Lichtwellenleiter 44, beispielsweise sämtliche Lichtwellenleiter 44, das Licht 36. Zumindest könnte jeder der Lichtwellenleiter 44 das Licht 36 führen, das an dem Hindernis 22 reflektiert oder gestreut wurde. Dieses Licht 36 wird zu der Erfassungseinrichtung 30 geführt, welches nach Art eines Detektors ausgestaltet ist oder beispielsweise ein Detektor-Array oder ein Element eines Detektor-Arrays ist.

Das Formelement 42 ist ein strahlformendes optisches Bauelement, welches sich im Bereich des zweiten Eingangs 40 des optischen Elements 30 befindet. Die Er- kennung des Abstandes des Hindernisses 22 zu dem Abstandssensor 16 erfolgt über die Bestimmung der Laufzeit des Lichts 36, also der Zeitspanne, die zwischen dem Aussenden und Empfangen des Lichts 36 vergeht („Time of Flight", TOF). Die Lichtwellenleiter 44 sind beispielsweise Stufenindexwellenleiter oder Gradientenindexwellenleiter und sind beispielsweise aus einem Glas oder einem Polymer oder mehreren Polymeren erstellt. Das Formelement 42 dient insbesondere der Strahlformung und ist beispielsweise ein gekreuztes Zylinderlinsenpaar, eine refraktive oder eine diffraktive Linse. Alternativ ist das Formelement 42 ein strahlteilendes Element, wie eine integrierte optische Splitterkomponente, ein Beugungsgitter oder eine sonstige Abbildungsoptik. Die Erfassungseinrichtung 30 umfasst beispielsweise Avalanche-Photodioden oder PIN-Photodioden, die beispielsweise einzeln angeordnet oder als Zeile miteinander verschaltet sind. In einer weiteren Alternative weist die Erfassungseinrichtung 30 einen optischen Positionssensor (OPS, PSD) auf.

Mittels des Abstandssensors 16 wird ein Winkelbereich von vorzugsweise 180° in einer Ebene erfasst. Die planar integrierten Lichtwellenleiter 44 sind für die Produktion als Spritzgussteil geeignet und folglich vergleichsweise kostengünstig herstellbar. Somit ist das optische Element 30 kostengünstig herstellbar, kompakt, mechanisch stabil und weist ein vergleichsweise geringes Gewicht auf. Ferner tritt kein Verschleiß aufgrund von mechanisch bewegten Teilen auf, da das optische Element 32 keine derartigen Teile aufweist. Der Abstandssensor 16 ist geeignet für den Kollisionsschutz an Seitentüren sowie Heckklappen. Hierbei wird der Abstandssensor derart angeordnet, positioniert sowie angebracht, dass die erste Ebene 20, die der Hinderniserkennung dient, senkrecht zum Verstellweg 10 ist, wobei der Abstand zwischen der ersten Ebene 20 und der Tür 6 derart gewählt ist, dass im Falle einer Erkennung des Hindernisses 22 die Kollision verhindert werden kann.

Sofern die Lichtwellenleiter 44 Stufenindexlichtwellenleiter sind, sind diese als Oberflächenprofile im Spritzguss abformbar, weswegen diese in Massenproduktion herstellbar sind. Sofern die Lichtwellenleiter 44 Gradientenindexlichtwellenleiter sind, sind diese vorzugsweise aus Glas hergestellt und weisen somit eine erhöhte mechanische und thermische Stabilität auf. Sofern das Formelement 42 gekreuzte Zylinderpaare aufweist, können diese als Strahlformelement mit dem Lichtwellenleiter 44 zusammen monolithisch integriert werden und somit abgeformt werden. Aufgrund dessen reduziert sich der Aufwand für die Herstellung und die Positionierung der einzelnen Komponenten zueinander. Zudem ist über die gekreuzten Zylinderlinsenpaare eine vergleichsweise hohe Designfreiheit für die Strahlformung gegeben.

Sofern das Formelement 44 refraktive und/oder diffraktive Linsen aufweist, ist eine Beschaffung vereinfacht. Die Realisierung des Formelements 44, sofern dieses der Strahlteilung dient, als integriert optische Splitterkomponente bietet den Vorteil, dass dieses ebenfalls mit dem Lichtwellenleiter 44 sowie den etwaig vorhandenen gekreuzten Zylinderlinsenpaaren monolithisch integriert werden kann, weswegen eine Massenfertigung als Spritzgussteil ermöglicht ist. Dies führt zu einer weiteren Kostenreduzierung. Zudem entfällt in diesem Fall ein Aufwand für Montage und Positionierung der einzelnen Komponenten. Ein Beugungsgitter oder Abbildungsoptiken sind als Alternativen jedoch für das Formelement 42 möglich.

Die Erfassungseinrichtung 30 weist als Detektor beispielsweise Avalanche- Photodioden oder Single-Photon-(Avalanche)-Photodioden auf. Aufgrund dessen ist eine vergleichsweise hohe Empfindlichkeit gegeben. Falls diese Dioden als Zeilenelemente verschaltet sind, ist eine Parallelverarbeitung ermöglicht, was zu einer erhöhten Verarbeitungsgeschwindigkeit führt. In einer Alternative weist die Erfassungseinrichtung PIN-Photodioden oder ein PSD (optischer Positionssensor) auf, was Herstellungskosten reduziert.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste

2 elektromotorische Türverstellung

4 Elektromotor

6 Tür

8 Scharnier

10 Verstell weg

12 Türgriff

14 Außenspiegel

16 erster Abstandssensor

18 zweiter Abstandssensor

20 erste Ebene

22 Hindernis

24 zweite Ebene

26 Steuereinheit

28 Leuchteinrichtung

30 Erfassungseinrichtung

32 optisches Element

34 zweites optisches Element

36 Licht

38 erster Eingang

40 zweiter Eingang

42 Formelement

44 Lichtwellenleiter

46 erster Eingangswinkelbereich

48 zweiter Eingangswinkelbereich

50 Abstrahlwinkelbereich

52 Kopplungselement

54 Erfassungswinkelbereich

56 PIN-Photodiode

58 Strahlteilwürfel