DE10006321A1 - Verfahren zur Herstellung einer optischen Überwachungseinrichtung sowie Optik und Optikaufnehmer zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Für optische Überwachungseinrichtung erweisen sich ungleiche Reflexionsverhältnisse und Umgebungslichteinflüsse als äußerst störend. Da die Sendeleistung andererseits nicht beliebig erhöht werden kann, erweist sich der Einsatz von Optiken vor Sender und/oder Empfänger als vorteilhaft. Deren Position wiederum beeinflusst die Lichtleistung. DOLLAR A Es wird daher ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Überwachungseinrichtung vorgeschlagen, bei dem Sender und/oder Empfänger und Senderoptik und/oder Empfängeroptik relativ zueinander zumindest in einer Achse in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse ausgerichtet und nachfolgend lagefixiert werden. Vorzugsweise wird eine iterative Anpassung mit abnehmender Schrittweite angewendet und zusätzlich durch Veränderung der Position in Richtung der optischen Achse die Fokussierung verändert. Durch Richtungstestschritte und adaptive Schrittweitenanpassung kann die Zeit zur Positionierung weiter reduziert werden. Außerdem wird ein Optikaufnehmer vorgestellt, in dem die Optik nach dem Ausrichten durch einen aushärtenden Klebstoff in der eingestellten Position fixiert ist. DOLLAR A Verwendung für eine Überwachungseinrichtung eines Fahrzeuginnenraums, insbesondere zur Sitzbelegungserkennung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Überwachungs­ einrichtung gemäß Anspruch 1. Zudem wird eine Optik und ein Optikaufnehmer eines Senders oder Empfängers einer Überwachungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgestellt.

Eine optische Überwachungseinrichtung ist beispielsweise der DE 197 04 793 zu entnehmen. Die Überwachungseinrichtung besteht aus einem optischen Sender zur Emission von Lichtwellen in ein Zielgebiet und einem optischen Empfänger zum Empfangen der an Objekten im Zielgebiet reflektierten Lichtwellen. Der Sender kann dabei beispielsweise aus einer Anzahl von Sendedioden, der Empfänger aus einer Anzahl von Fotodioden bestehen.

Dabei weisen Sender und/oder Empfänger eine entsprechende Optik auf. Die Sendeoptik dient dabei der Ablenkung und Fokussierung der emittierten Lichtwellen ins Zielgebiet, die Empfangsoptik zur Bündelung der reflektierten Lichtwellen. Üblicherweise sind Sende- und Empfangsoptik starr im Gehäuse der Überwachungs­ einrichtung montiert.

Diese optischen Überwachungseinrichtungen erfassen Objekte im Zielgebiet und werden im Bereich der Kraftfahrzeugindustrie insbesondere zur Erkennung der Sitzbelegung und Insassenposition eingesetzt. In Abhängigkeit von der detektierten Sitzbelegung bzw. Insassenposition wird die Auslösung von Insassenschutz­ einrichtungen angepaßt. Gerade auch für diese sicherheitskritischen Anwendungen ist daher eine gute Meßgenauigkeit entscheidend. Die Meßgenauigkeit ist dabei maßgeblich von dem Signal-Rausch-Verhältnis abhängig, welches sich aus dem Verhältnis zwischen der am Empfänger aufgrund der reflektierten Lichtwellen meßbaren Empfangsleistung und dem auftretendem Umgebungsstörlichtanteil bestimmt. Die Empfangsleistung ist zudem von dem Reflexionsverhalten im Ziel­ gebiet und der Sendeleistung abhängig.

Da die Sendeleistung der emittierten Lichtwellen schon aufgrund des Strom­ verbrauchs begrenzt ist und zudem die Augensicherheit für die Insassen gewahrt und ein Störeinfluß auf andere Geräte vermieden werden muß, kann die Sende­ leistung nicht beliebig angepaßt werden.

Bei schwachem Reflexionsverhalten reicht daher die am Empfänger eintreffende Empfangsleistung nicht mehr aus. Durch entsprechende Fokussierung mittels der Sende- und/oder Empfangsoptik kann zwar der Wirkungsgrad für einen bestimmten Bereich des Zielgebiets verbessert werden, jedoch verringert sich mit zunehmender Fokussierung die Größe dieses Bereichs.

Treten nun bei einer herkömmlichen Montage dieser Überwachungseinrichtung Toleranzen in der Ausrichtung der Sender- und/oder Empfängeroptik bzw. des Senders und/oder Empfängers auf, so führt dies zu einem Auseinanderfassen des von dem Sender beleuchteten Bereichs und des vom Empfänger beobachteten Bereichs. Eine Fokussierung ist daher nur sehr begrenzt möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Überwachungseinrichtung vorzustellen, welches eine besseres Signalerkennung gewährleistet. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Zudem wird eine Optik und Optikaufnehmer eines Senders oder Empfängers einer Überwachungseinrichtung zur Durchführung der voranstehenden Verfahrens vorgestellt.

Grundgedanke ist es, durch Verschieben der Sender- und/oder Empfängeroptik relativ zu dem Sender bzw. Empfänger in einer zur optischen Achse senkrechten Ebene in zumindest eine Achse eine Ausrichtung auf eine maximale Sendeleistung ins Zielgebiet bzw. eine maximale Empfangsleistung am Empfänger durchzuführen und Sender und/oder Empfänger bzw. Sender- und/oder Empfängeroptik danach in dieser Position lagezufixieren. Durch die laterale Verschiebung zwischen Sender und Senderoptik wird das Sendeleistungsmaximum exakt ins Zielgebiet verschoben. Die laterale Verschiebung zwischen Empfänger und Empfängeroptik ermöglicht eine ent­ sprechend genaue empfängerseitige Ausrichtung auf dieses Zielgebiet. Sowohl die Ausrichtung auf der Sende- als auch auf der Empfangsseite verbessern dabei jeweils das Signal-Rausch-Verhältnis. Grundsätzlich ist es unerheblich, ob nun Sender bzw. Empfänger oder Sender- bzw. Empfänger-Optik verschoben werden. Vorzugsweise erfolgt die Ausrichtung entlang der beiden orthogonalen Achsen in der Ebene senkrecht zur optischen Achse.

Vorzugsweise wird zunächst die Sendeseite mittels einem im Zielgebiet ange­ ordneten Ausrichtungsdetektor ausgerichtet, indem die Sendeoptik in der Ebene senkrecht zu ihrer optischen Achse so verschoben wird, daß die am Ausrichtungs­ detektor detektierte Lichtleistung maximal wird. Nachfolgend wird die Empfänger­ optik zum Empfänger ausgerichtet, bis die Empfangsleistung maximal ist.

Besonders bevorzugt ist eine sich iterativ annähernde Ausrichtung abwechselnd hintereinander entlang der zwei Achsen, die senkrecht zur optischen Achse in der Ebene liegen, wobei mit jedem Iterationsdurchlauf die Schrittweite abnimmt, in der die Verschiebung entlang der jeweiligen Achse erfolgt. Während so im ersten Iterationsdurchlauf durch große Schrittweiten auch bei einer weit von der optimalen Position abweichenden Ausgangsposition eine, wenn auch grobe, dafür aber schnelle Annäherung in Richtung des Optimums erfolgt, erhöht sich mit jedem Iterationsschritt die Genauigkeit der Ausrichtung. Durch den jeweiligen Wechsel der Achse wird ermöglicht, daß für den nächsten Iterationsdurchlauf jeweils die bestmögliche Ausgangsposition gewählt wird. Selbst wenn im ersten Iterations­ durchlauf in einer Achse kein Optimum meßbar ist, kann durch entsprechende vorherige Ausrichtung in die andere Achse eine Ausgangsposition für die folgenden zweiten Iterationsdurchlauf gefunden werden, in der auch für die erste Achse nun ein ausreichend starkes Empfangssignal am Ausrichtungsdetektor oder Empfänger vorliegt und eine Bestimmung des Optimums bei gegebener Schrittweite möglich ist.

Außerdem kann die Schrittweite der Verschiebung adaptiv an die an einer Aus­ gangsposition gemessene Empfangsleistung angepaßt werden, indem diese mit einer Soll-Leistung verglichen und entsprechend eine Normschrittweite erhöht bzw. erniedrigt wird. Diese adaptive Anpassung der Schrittweite kann für unterschiedliche Iterationsdurchläufe mit entsprechend angepaßten Soll-Leistungsvorgaben und Normschrittweiten angewendet werden.

Besonders vorteilhaft ist, für die Ausrichtung der Sendeoptik die Sendeoptik zusätzlich in Richtung der optischen Achse zu verschieben, wobei die Abbildung des Senders am Ausrichtungsdetektor zuerst unscharf gewählt wird. Die unscharfe Abbildung ergibt eine stärkere Streuung und damit einen größeren von dem Sender beleuchteten Bereich gegenüber der fokussierten Abbildung, so daß der Ausrichtungsdetektor auch bei extrem ungünstiger Ausgangsposition vom Sender beleuchtet wird und so zunächst eine grobe Ausrichtung möglich ist. Die Sendeoptik wird zumindest zur nachfolgenden Ausrichtung der Empfängeroptik oder bereits für den nachfolgenden Iterationsdurchlauf wieder fokussiert. Vorzugsweise wird nach jedem Iterationsdurchlauf auch der Abstand zwischen Sendeoptik und Sender mit kleiner werdender Schrittweite auf optimale Fokussierung eingestellt.

Ein besonders schnelles Verfahren zur Verschiebung der Sende- und/oder Empfangsoptik bzw. der Sender und/oder Empfänger auf den Achsen in der Ebene senkrecht zur optischen Achse ist durch eine vorherige Richtungsfestlegung mittels eines Richtungstestschritts gekennzeichnet.

Ausgehend von einer Ausgangsposition wird zunächst in beide Richtungen auf einer ersten Achse ein einzelner Richtungstestschritt mit einer vorgegebenen ersten Schrittweite durchgeführt, wobei aus der Empfangsleistung an der Ausgangsposition eine untere und eine obere Vergleichsschwelle abgeleitet und diese mit der Empfangsleistung an den beiden Positionen des Richtungstestschritts verglichen wird. Die Empfangsleistung wird dabei am Ausrichtungsdetektor bzw. am Empfänger gemessen, je nachdem, ob die Sende- oder Empfängerseite ausgerichtet werden soll. In Bezug auf die Vergleichsschwellen ergeben sich mehrere mögliche Fälle. Hervorzuheben sind auch dabei die Sonderfälle, bei denen in beide Richtungen die Empfangsleistung innerhalb der Vergleichsschwellen bleibt oder in beide Richtungen die untere Vergleichsschwelle unterschreitet oder die obere Vergleichsschwelle überschreitet. Dann wird zur Ausrichtung in der zur ersten Achse senkrechten zweiten Achse in der Ebene übergegangen oder der Richtungstestschritt mit einer gegenüber ersten Schrittweite erhöhten Schrittweite wiederholt.

Für die Ausrichtung der Empfängeroptik vor dem Empfänger ergeben sich besondere Ausgestaltungen, wenn der Empfänger aus einer Mehrzahl beabstandet nebeneinander angeordneter, einzeln auswertbarer Empfängereinheiten besteht. So kann dann an der Ausgangsposition der zu verschiebenden Empfängeroptik die Ist- Position des Empfangsleistungsmaximums aus den Empfangsleistungen der einzelnen Empfängereinheiten bestimmt und mit einer vorgegebenen Soll-Position verglichen werden. Daraus wird die Anzahl von Schritten zwischen Soll- und Ist- Position ausgehend von einer vorgegebenen kleinsten Schrittweite bestimmt.

Die Empfängeroptik wird dann um genau die entsprechende Anzahl von Schritten verschoben und nachfolgend entweder der gleiche Iterationsdurchlauf für die andere Achse oder ein genauerer Iterationsdurchlauf durchgeführt. Alternativ oder ergänzend dazu kann die Anzahl der Schritte zwischen Soll- und Ist-Position mit einer Maximal-Schrittzahl verglichen und bei Überschreitung dieser Maximal- Schrittzahl die Schrittweite für die ersten Schritte oder für aller Schritte erhöht werden.

Durch Approximation zusätzlicher Positionen zwischen zwei benachbarten Empfängereinheiten kann die Auflösegenauigkeit der Soll- und/oder Ist-Position des Empfangsleistungsmaximums noch erhöht werden, wodurch eine genauere Positionierung der Empfängeroptik möglich wird.

Um eine möglichst optimale Ausgangsposition für den ersten Iterationsdurchlauf vorzugeben, ist vorgesehen, dass die Position mit optimaler Empfangsleistung bereits aller hergestellten Überwachungseinrichtungen jeweils abgespeichert und die Ausgangsposition einer nachfolgend herzustellenden Überwachungseinrichtung als statistisches Mittel aus den Positionen mit optimaler Empfangsleistung der vorangehend hergestellten Überwachungseinrichtungen bestimmt wird.

Die Sender- und/oder Empfängeroptik wird an der Überwachungseinrichtung nach erfolgter Ausrichtung vorzugsweise mittels einer UV-härtenden Klebung fixiert.

Zur Durchführung des Verfahrens wird zudem eine Optik und ein zugehöriger Optik­ aufnehmer vorgestellt. Der Optikaufnehmer weist einen ringförmig den Sender bzw. Empfänger umschließenden, zur Optik hin nach oben offenen und mit Seitenwänden versehenen Graben auf. Der Graben ist mit Klebstoff aufgefüllt.

An der Optik sind in den Graben hineinragende Überstände vorgesehen, die im Graben nach dem Ausrichten durch Aushärten des Klebstoffs an der ausgerichteten Position fixiert werden können. Der Abstand zwischen den Seitenwänden des Grabens weist ein ausreichendes Spiel gegenüber den Überständen an der Optik auf und begrenzt im fokussierten Zustand, also bei in den Graben eingesetzter Optik, den Verschiebeweg. Dieses Ausgestaltung weist gegenüber einer Aufbringung eines Klebstoffstreifens direkt auf einer den Sender oder Empfänger tragenden Träger­ körper, bspw. einer Leiterplatte, eine bessere Prozeßsicherheit auf.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher erläutert werden. Kurze Beschreibung der Figuren:

Fig. 1 optische Überwachungseinrichtung mit Meßaufbau zur Durchführung des Verfahrens

Fig. 2 schrittweise Annäherung an das Empfangsleistungsmaximum in zwei Iterationsdurchläufen je Achse

Fig. 3 Leistungsverteilung im Zielgebiet bei gezielter Unschärfe-Streuung und bei Fokussierung

Fig. 4 Optik und Optikaufnehmer verschiebbar zueinander in der Ebene senkrecht zur optischen Achse zur Durchführung des Verfahrens

Fig. 5 Ablauf eines Grobabgleichs mit Richtungsfestlegung und Vergleichs­ schwellenvorgabe auf einer Achse

Fig. 6 Ablauf eines Feinabgleichs mit Richtungsfestlegung und Vergleichs­ schwellenvorgabe auf einer Achse

Fig. 7 Skizze der bei der Richtungsfestlegung zu unterscheidenden Fälle

Fig. 8 Adaptive Schrittweitenanpassung in Abhängigkeit von der Empfangs­ leistung

Fig. 9 Schrittweitenanpassung bei der Ausrichtung am Empfänger in Abhängigkeit vom Abstand zwischen Soll- und Ist-Position des Empfangsleistungsmaximums

Fig. 10 Erhöhung der Positionsgenauigkeit beim Empfängerabgleich durch Approximation der Empfangsleistung für Positionen zwischen zwei benachbarten Empfängereinheiten

Die Fig. 1 zeigt eine optische Überwachungseinrichtung, bestehend aus einem optischen Sender 1 zur Emission von Lichtwellen 6.1 in ein Zielgebiet 3 und einem optischen Empfänger 2 zum Empfangen der an Objekten im Zielgebiet 3 reflektierten Lichtwellen 6.2. Sender 1 und Empfänger 2 können dabei aus einer Mehrzahl von Sendeelementen und Empfangselementen, bspw. Leuchtdioden 1.1 bis 1.n und Fotodioden 2.1 bis 2.m bestehen. Insbesondere der Empfänger kann auch bspw. durch entsprechende CCD-Felder zweidimensional aufgebaut sein.

Eine solche Überwachungseinrichtung wird beispielsweise zur Fahrzeuginnenraum­ überwachung, insbesondere zur Sitzbelegungserkennung eingesetzt. Aber auch andere Überwachungsaufgaben nach dem Reflexionsprinzip sind denkbar.

In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen sowohl der Sender 1 eine Senderoptik 4.1 als auch der Empfänger 2 eine Empfängeroptik 4.2 auf, wobei die Optiken 4.1 und 4.2 verschiebbar zumindest in einer Achse X, Y in der Ebene X-Y senkrecht zur optischen Achse Z der Optik sind. Die optische Achse ist in Fig. 1 als Z-Achse gekennzeichnet, während die dazu senkrechte Ebene mit X-Y bezeichnet und durch die Achsen X und Y bestimmt ist, welche senkrecht zur optischen Achse Z und untereinander ebenfalls orthogonal sind. Gerade bei einer hohen Fokussierung auf ein Objekt im Zielgebiet sollte eine solche Ausrichtung vorzugsweise entlang beider orthogonaler Achsen X, Y in der Ebene X-Y erfolgen, denn der Abstand zwischen Optik und Sender bzw. Empfänger ist üblicherweise gering im Vergleich zu dem Abstand zwischen Optik und Zielgebiet, so dass geringste Abweichungen an Sendern und Empfängern zu großen Abweichungen des Leistungsmaximums im Zielgebiet führen.

So wurden Versuche für eine Überwachungseinrichtung durchgeführt, deren Sender aus 8 LEDs bestand und ca. 70 mm vom Empfänger entfernt parallel zum Zielgebiet angeordnet war. Das Zielgebiet lag bei ca. 1 m Entfernung und war ca. 1 m breit. Abweichungen der Senderoptik 4.1 um ca. 100 µm in X- oder Y-Achse führten bereits zu Lichtleistungsverlusten von 20%, wobei die Auswirkungen am Rand des erfassten Bereichs des Zielgebiets erwartungsgemäß besonders stark waren. Eine Fehljustage in Z-Richtung um ca. 100 µm führte immerhin zu einem Verlust von 10%.

Bei der einzeiligen Anordnung der Empfängereinheiten 2.1-2.m führten Fehl­ justierungen vor allem die dazu parallel X-Achse an der Empfängeroptik 4.2 zu noch stärkeren Lichtleistungseinbussen im Randbereich, wobei die Empfangsleistung dort bei Abweichungen von ca. 100 µm bereits unter 50% sank. Die Y-Achse der Empfängeroptik 4.2 erwies sich bei dieser Überwachungseinrichtung erwartungs­ gemäß als weniger kritisch. Eine Abweichung von ca. 50 µm vom optimalen Brennpunkt in Z-Achse erbrachte ebenfalls um 10% schlechtere Lichtleistungs­ ergebnisse. Geht man näherungsweise von einer Multiplikation dieser Ab­ weichungen aus, so kann durch Fertigungstoleranzen von 0,1 mm bereits eine über 50%ige Verschlechterung der Lichtleistung eintreten, wodurch die Erkennungs­ sicherheit der Überwachungseinrichtung stark leidet. Eine exaktere Positionierung erwies sich daher als äußerst wirkungsvoll.

Grundsätzlich könnten auch der Sender 1 und/oder Empfänger 2 relativ zu der jeweiligen Optik 4.1, 4.2 verschoben werden, um die gleiche Wirkung zu erzielen. Jedoch sind üblicherweise Sender 1 und Empfänger 2 bereits auf einem Träger, bspw. einer Leiterplatte vormontiert, so daß gerade durch die Ausrichtung der Sende- und/oder Empfangsoptik dabei auftretende Abweichungen ausgeglichen werden können.

Die Fig. 1 zeigt anstelle der während des Normalbetriebs der optischen Über­ wachungseinrichtung im Zielgebiet 3 befindlichen Objekte, beispielsweise eines Fahrzeugsitzes mit oder ohne Belegung, einen Meßaufbau zur Durchführung des Verfahrens. Dazu ist im Zielgebiet 3 eine Reflexionswand 7 und ein Ausrichtungs­ detektor 5 vorgesehen. Der Ausrichtungsdetektor 5 ermöglicht dabei eine Ausrichtung der Sendeoptik 4.1 direkt auf die im Zielgebiet 3 messbare maximale Sendeleistung ohne Beeinflussung einer eventuell äußerst ungünstigen Stellung der Empfängeroptik 4.2. Nachfolgend wird dann die Empfangsoptik 4.2 auf eine maximale Empfangsleistung am Empfänger 2 ausgerichtet, wobei die Reflexions­ wand 7 eine möglichst unverfälschte Reflexion der Lichtwellen ermöglicht, damit der Empfänger 2 exakt das am stärksten beleuchtete Zentrum des Zielgebiets erfassen kann. Vorzugsweise wird zur Ausrichtung des Empfängers 2 bzw. der Empfangsoptik 4.2 der Ausrichtungsdetektor 5 mit dem gleichen Material wie die Reflexionswand 7 abgedeckt, da sonst der gerade im Zentrum des Zielgebiets befindliche Ausrichtungsdetektor 5 zu einer ungleichmäßigen Reflexion führen könnte.

Fig. 2 skizziert nun eine Durchführung des Verfahrens, wobei ein Ausführungs­ beispiel mit einer schrittweise Annäherung an ein Empfangsleistungsmaximum in zwei Iterationsdurchläufen je Achse (X, Y) gezeigt wird. Dabei wurde zur besseren Darstellbarkeit die Position der Lichtverteilung konstant gehalten und die Position der Optik relativ dazu bewegt. Bei der Ausrichtung am Sender 1 ist dies umgekehrt, nämlich die Position des Ausrichtungsdetektors 5 im Zielgebiet 3 fest. So wird demgegenüber durch die Sendeoptik 4.1 die Lichtverteilung verschoben. Die Abfolge der Schritte ist jedoch prinzipiell gleich.

In einem ersten Iterationsschritt erfolgt zunächst eine Richtungsfestlegung, indem ausgehend von einer Ausgangsposition P20 zunächst in beide Richtungen, also von P20 nach "+" bzw. "-" ΔX1 auf der X-Achse ein einzelner Richtungstestschritt zu den Positionen P21 und P22 mit einer vorgegebenen ersten Schrittweite ΔX1 durch­ geführt wird. Man könnte gleichbedeutend auch von einem Schritt jeweils nach rechts bzw. links sprechen, wobei auch da die Zuordnung nicht entscheidend ist.

Der Richtungstestschritt erlaubt mit je Richtung einem einzigen Schritt, die Optik nachfolgend zielgerichtet in die Richtung der höheren Empfangsleistung zu verschieben, wodurch sich die Anzahl der durchzuführenden Schritte und damit die Zeit zur Durchführung dieses Verfahrens gegenüber einer beidseitigen Testung reduziert.

Die Empfangsleistungen am Ausrichtungsdetektor 5 bzw. am Empfänger 2 an diesen Positionen P20, P21 und P22 werden miteinander verglichen.

Vorzugsweise erfolgt ein Vergleich mit einer unteren und einer oberen Vergleichs­ schwelle, die aus der Empfangsleistung an der Ausgangsposition P20 abgeleitet werden. Der besondere Vorteil der Vergleichsschwellen wird im Zusammenhang mit Fig. 7 erläutert und für die Fig. 2 zunächst von einem einfachen Vergleich Empfangsleistungen ausgegangen.

Falls die Empfangsleistung beim Richtungstestschritt gleich bleibt oder in beide Richtungen abfällt, wird die Ausgangsposition beibehalten und zur Ausrichtung in der zur ersten Achse X senkrechten zweiten Achse Y übergegangen. Alternativ dazu kann der Richtungstestschritt mit einer gegenüber ersten Schrittweite ΔX1 erhöhten Schrittweite wiederholt werden.

Falls die Empfangsleistung in einer der beiden Richtungen +/-X größer ist, in diesem Beispiel in P22, in die andere Richtung (P21) kleiner ist, wird in einem Grobabgleich die Optik ausgehend von der Ausgangsposition P20 mit einer zweiten Schrittweite ΔX2 in diese Richtung verschoben.

Die zweite Schrittweite ΔX2 ist dabei kleiner als die erste Schrittweite ΔX1 des Richtungstestschritts. Denn der Richtungstestschritt dient einzig zur Erkennung der nachfolgend einzuschlagenden Richtung, wobei eine mögliche Überschreitung der Position mit maximaler Empfangsleistung in dieser X-Achse bewußt hingenommen wird. Durch die zweite, kleinere Schrittweite ΔX2 wird bereits eine grobe Annäherung an die bezüglich dieser X-Achse optimale Position erreicht.

Die Verwendung einer schrittweisen Annäherung verringert die Zeit zur Durch­ führung des Verfahrens gegenüber einer linearen Verschiebung mit permanenter Messung der Empfangsleistung erheblich.

Der Grobabgleich wird beendet, sobald die Empfangsleistung gleichbleibt, wie zwischen P23 und P24, oder gar wieder abfällt. Es wird dann zur nächsten Achse, in Fig. 2 der Y-Achse, übergegangen. Dort erfolgt zunächst auch ein Richtungs­ testschritt nach P25 und P26 mit der Schrittweite ΔY1 und dann ein Grobabgleich mit der Schrittweite ΔY2. Der Grobabgleich wird in P28 beendet, da bei P29 eine bereits wieder fallende Empfangsleistung gemessen wird.

Nun wird ein zweiter Iterationsschritt, zunächst in X-Achse, durchgeführt. Wiederum erfolgt von der bis dahin gefundenen Ausgangsposition P28 zunächst ein Richtungstestschritt nach P30 und P31, diesmal mit einer dritten Schrittweite ΔX3, die zumindest kleiner als die erste Schrittweite ΔX1 ist.

Dann erfolgt ein Feinabgleich, indem mit einer vierten Schrittweite ΔX4, die kleiner ist als die zweite und dritte Schrittweite ΔX2, ΔX3, solange ausgehend von der Ausgangsposition P28 in Richtung der höheren Empfangsleistung verschoben wird, bis in zwei aufeinanderfolgenden Schritten P32 und P33 erstmals die Empfangsleistung abfällt und der vorletzte Schritt, also P32 als Maximum in dieser Achse X angenommen wird.

Entsprechend wird nun auch in die Y-Achse ein Richtungstestschritt nach P34 und P35 mit der dritten Schrittweite ΔY3 vorgenommen, der jedoch in beiden Fällen nur zu geringeren Empfangsleistungen führt und somit das Optimum erreicht ist.

Für die in Versuchen verwendete Überwachungseinrichtung erwiesen sich Schritt­ weiten von ΔX1, ΔY1 = 125 µm, ΔX2/ΔY2 = 75 µm, ΔX3/ΔY3 = 75 µm und ΔX4/ΔY4 = 25 µm als ausreichend, wobei jeweils eine Anpassung an die speziellen Gegebenheiten erforderlich ist.

Die für dieses Ausführungsbeispiel gewählte unterschiedliche Vorgehensweise bei Grob- und Feinabgleich wird auch noch in den Fig. 5 und 6 näher verdeutlicht.

Die Fig. 3 verdeutlicht die besondere Bedeutung einer zunächst streuenden Abbildung für den ersten Iterationsschritt. So wird mit P(Z0) die Leistungsverteilung im Zielgebiet bei Fokussierung im Vergleich zu einer Leistungsverteilung P(Z0 ± ΔZ) bei gezielter Unschärfe-Streuung gezeigt, wie sie durch Verschieben der Optik entlang der Z-Achse oder durch Streufilter oder ähnliches erreicht werden kann, wobei darauf geachtet werden muß, daß die Lage des Intensitätszentrums selbst dabei nicht verändert wird. Selbstverständlich wird die Empfangsleistung bei unscharfer Abbildung deutlich schwächer. Andererseits ist die Abbildung des Senders 1 dabei so großflächig gestreut, daß auch bei ungünstiger Ausgangsposition die Empfangsleistung wenigstens ein Minimum übersteigt, so daß zumindest eine Richtungsbestimmung und der Grobabgleich möglich sind.

Fig. 4 zeigt nun das Verfahren zur Herstellung anhand einer Optik 4 und eines speziellen Optikaufnehmers 8. Die Optik 4 wird beispielsweise an einem Haltearm 11 bspw. mittels eines Saugers gehalten. Der Optikaufnehmer 8 weist einen zumindest abschnittsweise, vorzugsweise ringförmig den Sender 1 (oder Empfänger) umschließenden, zur Optik 4 hin nach oben offenen und mit Seitenwänden versehenen Graben auf, der mit Klebstoff 9 aufgefüllt ist. An der Optik 4 sind am Rand 41 in den Graben hineinragende Überstände 42 vorgesehen, an denen die Optik 4 im Graben 8 nach dem Ausrichten durch Aushärten des Klebstoffs 9 an der ausgerichteten Position fixiert wird. Die Überstände 42 können, sofern der Optikkörper 40 aus Kunststoff ist, auch einstückig daraus ausgeformt sein.

Das Aushärten erfolgt beispielsweise durch eine UV-Lichtquelle 10 und einen auf UV-Licht reagierenden Klebstoff 9.

Der Abstand zwischen den Seitenwänden begrenzt den Verschiebeweg. Auch aus diesem Grunde erweist es sich als besonders vorteilhaft, für den ersten Iterationsdurchlauf I1 mit größeren Schrittweiten ΔX2/ΔY2 die Optik 4 zunächst oberhalb dieses Optikaufnehmers 8 bei Z = Z0 + ΔZ zu führen. Der Verschiebeweg ist so zunächst größer. Außerdem wird dabei auch die bereits diskutierte unscharfe Abbildung erreicht, durch die bei großer Abweichung von der Optimalposition eine zumindest noch ausreichende Lichtleistung sichergestellt wird. Nach dem Absenken der Optik 4 wird diese dann in einem zweiten Iterationsdurchlauf I2 mit kleineren Schrittweiten ΔX4/ΔY4 innerhalb des Optikaufnehmers 8 bei Z = 20, als fokussierter Abbildung verschoben.

Der Optikaufnehmer 8 weist den besonderen Vorteil auf, dass durch den Graben der Klebstoff 9 prozesssicher gehalten wird. Grundsätzlich wäre es dennoch denkbar, auch auf diesen zu verzichten und an der Optik 4 beispielsweise waagerecht abstehende Überstände vorzusehen und die Optik 4 innerhalb einer entsprechend großen Öffnung zu verschieben, wobei der Rand der Öffnung den Verschiebeweg wieder begrenzt und mit Klebstoff versehen wird.

Die Fig. 5 zeigt den Ablauf einer Ausgestaltung des Verfahrens, bei dem auf einer Achse, hier beispielsweise der X-Achse, für den Grobabgleich zunächst eine Richtungsfestlegung erfolgt, indem ausgehend von P50 die Positionen P50 ± ΔX1 (P51 und P52) angefahren werden.

Ausgehend von der Empfangsleistung an der Ausgangsposition P50 wird eine untere und eine obere Vergleichsschwelle +/-X% abgeleitet. Je enger diese Vergleichs­ schwellen liegen, desto genauer wird die Bewertung benachbarter Positionen. Jedoch reagiert das Verfahren auch entsprechend empfindlicher auf Störungen durch atypische Lichtleistungsverteilungen und Umgebungslichteinflüsse.

Die Lichtleistung an den die Positionen P51 und P52 wird mit den Vergleichs­ schwellen +/-X% verglichen. Bei P51 liegt diese unter der unteren Vergleichs­ schwelle, bei P52 oberhalb der oberen. Dementsprechend erfolgt der Grobabgleich von der Ausgangsposition P50 aus in Richtung P52. Der Grobabgleich erfolgt mit einer Schrittweite von ΔX2, wobei bei jedem Schritt verglichen wird, ob bezüglich der vorangegangenen Position noch die obere Vergleichsschwelle überschritten wird. Bei P56 wird festgestellt, dass erstmals die bezüglich P55 bestimmte obere Vergleichsschwelle nicht mehr überschritten, also zumindest annähernd das Maximum erreicht wird. Der Grobabgleich stoppt daher bei P56. Dann erfolgt der Abgleich in die andere Achse.

Der Feinabgleich in Fig. 6 beginnt analog dazu auch mit einem Richtungstestschritt mit ΔX3 von P60 aus nach P61 und P62, wobei sich P62 als Richtung des Anstiegs herausstellt und dementsprechend mit der Schrittweite ΔX4 in diese Richtung abgeglichen wird. Beim Feinabgleich ist in dieser Ausgestaltung jedoch vorgesehen, so lange zu verschieben, bis erstmals die untere Vergleichsschwelle wieder unterschritten wird dies ist in Fig. 6 bei P68 der Fall. Es wird die vorherige Position P67 als Optimum angenommen. Alternativ wäre auch eine Bestimmung des Optimums als Mitte derjenigen Positionen denkbar, deren Nachbarn alle innerhalb der Vergleichsschwellen liegen.

Fig. 7 skizziert die bei der Richtungsfestlegung mit Vergleichsschwellen zu unterscheidenden 9 Fälle. Die ersten zwei Fälle bei P710 und P720 zeigen einen klassischen Anstieg in die eine Richtung und einen Abfall in die entgegengesetzte Richtung. Wie auch in den Fällen von P750 und P770 wird in die Richtung des Anstiegs der weitere Abgleich erfolgen die letzteren beiden Fälle treten insbesondere an der Grenze des beleuchteten Bereichs auf. Die Fälle von P760 und P780 treten dagegen in der Nähe des Maximums auf, wobei hier bevorzugt in die dem Abfall (P762, P781) entgegengesetzte Richtung der Abgleich versucht wird. Die Fälle von P730 und P740 treten vorzugsweise direkt am Maximum auf, so dass unmittelbar mit dem Abgleich in die andere Achse begonnen wird. In P790 tritt der Problemfall eines beiderseitigen Anstiegs auf, der sowohl auf eine extrem un­ günstige Anfangsposition oder eine zu enge Vorgabe der Vergleichsschwellen zurückzuführen ist. Vorzugsweise wird zunächst ebenfalls ein Abgleich auf der anderen Achse versucht.

Denkbar ist in diesen atypischen Fällen auch, die Schrittweite des Richtungs­ testschritts zu erhöhen oder die Vergleichsschwellen anzupassen. Es könnte das Verfahren auch mit einer Fehlermeldung reagieren, so dass die entsprechende Optik oder Überwachungseinrichtung aussortiert wird. Insbesondere bei Anwendung der Richtungsfestlegung auch bei der Ausrichtung in der Z-Achse ergibt sich eine leichte Modifikation des Vorgehens. Zwar kann grundsätzlich auch dann in den atypischen Fällen auf die anderen Achsen X und Y gewechselt und dort ein Abgleich versucht werden, jedoch kann in den Fällen 3 und 9 insbesondere auch eine vorherige Schrittweitenerhöhung sinnvoll sein.

Fig. 8 zeigt eine adaptive Schrittweitenanpassung in Abhängigkeit von der Empfangsleistung.

So wird an der Ausgangsposition P80 die Empfangsleistung Pist(P80) gemessen und mit einer Soll-Leistung Psoll verglichen. Diese kann für die unterschiedlichen Anfangspositionen gleich oder auch unterschiedlich sein, wenn die Lichtleistung beispielsweise am Empfänger nicht überall gleich ist.

Versuche mit einem Sender 1 bestehend aus einer Anzahl n von LEDs erbrachten an einem Empfänger 2 mit insgesamt 256 aufgelösten Positionen beispielsweise diese nicht konstante Leistungsverteilung:

Die 256 aufgelösten Positionen entsprechen dabei 128 Empfängereinheiten in einer CCD-Zeile sowie einer Approximation jeweils einer "virtuellen" Position zwischen zwei benachbarten Empfängereinheiten, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 10 noch näher erläutert wird.

Der Richtungstestschritt nach P82 zeigt die Richtung des Anstiegs an. Die Schrittweite ΔS der Verschiebung wird nun ausgehend von einer Normschrittweite S0 adaptiv an angepasst, indem diese entsprechend erhöht bzw. erniedrigt wird. Im einfachsten Fall gilt, ΔS = S0.Psoll/Pist(P80).

Es wobei sind auch nicht direkt proportionale Anpassungen denkbar., Beispielsweise wird einfach die doppelte Schrittweite gewählt (ΔS = S0.2). Eine solche Anpassung lässt sich bei den zur Positionierung eingesetzten Schrittmotoren üblicherweise leichter erzeugen, da diese eine kleinstmögliche Schrittweite aufweisen.

In P83 ergibt sich im Gegensatz dazu eine Empfangsleistung Pist(P83), die größer ist als die Soll-Leistung Psoll und folglich eine kleinere Schrittweite als die Normschrittweite gewählt wird.

Diese adaptive Anpassung der Schrittweite kann für unterschiedliche Iterations­ durchläufe mit entsprechend angepaßten Soll-Leistungsvorgaben Psoll und Norm­ schrittweiten S0 angewendet werden.

Fig. 9 zeigt demgegenüber eine Schrittweitenanpassung bei der Ausrichtung am Empfänger in Abhängigkeit vom Abstand zwischen Soll- und Ist-Position des Empfangsleistungsmaximums. Dabei ist immer nur genau eine der Sendereinheiten 1.1 bis 1.n aktiv bzw. die anderen optisch abgedeckt.

Für jede Sendereinheit ist eine Soll-Position 2.Xsoll bekannt (vgl. Tabelle vorherige Seite), wobei der Abgleich nur für genau eine oder nacheinander für mehrere denkbar ist.

Wenn der Empfänger 2 aus einer Mehrzahl beabstandet nebeneinander an­ geordneter, einzeln auswertbarer Empfängereinheiten 2.0, . . ., 2.x, 2.x+1, . . ., 2.m, beispielsweise einer CCD-Zeile besteht, kann an der Ausgangsposition der zu ver­ schiebenden Empfängeroptik 4.2 die Ist-Position 2.Xist des Empfangsleistungs­ maximums aus den Empfangsleistungen der einzelnen Empfängereinheiten bestimmt, mit der vorgegebenen Soll-Position 2.Xsoll verglichen und daraus die Anzahl vor Schritten zwischen Soll- und Ist-Position ausgehend von einer vor­ gegebenen kleinsten Schrittweite bestimmt werden.

Die Schrittzahl wäre somit Integer(2.Xsoll-2.Xist).virtueller Pixelabstand/kleinste Schrittweite. Die vorgegebene kleinste Schrittweite ist beispielsweise durch den Schrittmotor bestimmt, der den die Optik führenden Verstellarm antreibt. Der virtu­ elle Pixelabstand ermöglicht eine Bewertung der digitalen Positionen in Distanzen, wobei zwischen zwei benachbarten Empfängereinheiten eine Anzahl virtueller (Pixel)- Positionen durch Approximation ermittelt wird, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.

Die Empfängeroptik kann nun um genau die entsprechende Anzahl von Schritten verschoben und nachfolgend entweder der gleiche Iterationsdurchlauf ΔY2 für die andere Achse Y oder ein genauerer Iterationsdurchlauf ΔX4, ΔY4 durchgeführt werden.

Die Anzahl der Schritte zwischen Soll- und Ist-Position 2.Xsoll-2.Xist bei der vorgegebenen kleinsten Schrittweite kann auch mit einer Maximal-Schrittzahl verglichen und bei Überschreitung dieser Maximal-Schrittzahl die Schrittweite für den oder die ersten Schritt(e) ΔS = f(2.Xsoll-2.Xist) oder für aller Schritte erhöht werden.

Fig. 10 verdeutlicht eine noch mögliche Erhöhung der Positionsgenauigkeit beim Empfängerabgleich durch Approximation der Empfangsleistung für Positionen zwischen zwei benachbarten Empfängereinheiten 2.x, 2.x+1.

Die Empfängereinheiten 2.x, 2.x+1 weisen einen Abstand zueinander auf, innerhalb dem für zumindest eine Position, hier 2.x + ½ bezeichnet,) die Empfangsleistung aus den Empfangsleistungen zumindest der zwei nächstliegenden Empfängereinheiten 2.x, 2.x+1 approximiert wird.

Die Soll-Position 2.Xsoll kann entsprechend dieser höheren Auslösegenauigkeit genauer vorgegeben sowie die Ist-Position 2.Xist) des Empfangsleistungsmaximums genauer bestimmt und die Positionierung der Optik 4.2 entsprechend genauer gesteuert werden, wobei die kleinste Schrittweite des Verstellmotors entsprechend genau sein sollte. Im Versuch wurde beispielsweise eine gegenüber dem virtuellen Pixelabstand 3fach kleinere Schrittweite gewählt.

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung einer optischen Überwachungseinrichtung,

• a) bestehend einem optischen Sender (1) zur Emission von Lichtwellen (6.1) in ein Zielgebiet (3) und einem optischen Empfänger (2) zum Empfangen der an Objekten im Zielgebiet reflektierten Lichtwellen (6.2),
• b) wobei der Sender (1) eine Senderoptik (4.1) und/oder der Empfänger (2) eine Empfängeroptik (4.2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
• c) entweder
  • 1. die Sender- und/oder Empfängeroptik (4.1/4.2) relativ zu dem Sender bzw. Empfänger (1/2) oder
  • 2. der Sender und/oder Empfänger (1/2) relativ zu der Sender- bzw. Empfängeroptik (4.1/4.2)
• d) durch Verschieben in zumindest einer Achse (X/Y) in einer Ebene (X-Y) senkrecht zur optischen Achse (Z) des Senders bzw. Empfängers auf eine maximale Sendeleistung ins Zielgebiet (3, 5) bzw. eine maximale Empfangs­ leistung am Empfänger (2) ausgerichtet werden und
• e) Sender und/oder Empfänger (1/2) bzw. Sender- und/oder Empfängeroptik (4.1/4.2) danach in dieser Position lagefixiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) zunächst die Senderoptik (4.1) auf den Sender (2) ausgerichtet wird, indem in einer vorgegebenen Position im Zielgebiet (3) ein Ausrichtungsdetektor (5) vorgesehen ist und die Sendeoptik (4.1) ausgehend von einer Ausgangsposition (P20) in der Ebene (X-Y) senkrecht zur optischen Achse (Z) so verschoben wird, daß die am Ausrichtungsdetektor (5) detektierte Lichtleistung des Senders (1) maximal wird,
• b) nachfolgend die Empfängeroptik (4.2) für den Empfänger (2) ausgerichtet wird, indem im Zielgebiet eine großflächige und parallel zur Überwachungseinrichtung ausgerichtete Reflexionsfläche (7) angeordnet wird und die Empfängeroptik (4, 2) ausgehend von einer Ausgangsposition senkrecht (X-Y) zur optischen Achse (Z) so verschoben wird, daß die am Empfänger (2) detektierte Lichtleistung maximal wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ver­ schiebung der Sende- und/oder Empfangsoptik (4.1, 4.2) bzw. der Sender und/oder Empfänger (1, 2) auf den Achsen (X, Y) in der Ebene (X-Y) senkrecht zur optischen Achse (Z) zunächst eine Festlegung der Verschieberichtung erfolgt,

• a) indem ausgehend von einer Ausgangsposition (P20, P710, P720, P730, P740, P750, P760, P780, P790) zunächst in beide Richtungen (P20 +/- ΔX1, +/-) auf einer ersten Achse (X) ein einzelner Richtungstestschritt mit einer vorge­ gebenen ersten Schrittweite (ΔX1) durchgeführt wird,
• b) aus der Empfangsleistung am Ausrichtungsdetektor (5) bzw. am Empfänger (2) an der Ausgangsposition eine untere und eine obere Vergleichsschwelle (Fig. 7: +/-X%) abgeleitet wird und
  • 1. falls die Empfangsleistung in genau einer der beiden Richtungen (+/-X) die obere Vergleichsschwelle (+X%) überschreitet, die Richtung des Anstiegs (P712, P721, P752, P771) als Verschieberichtung festgelegt wird,
  • 2. falls die Empfangsleistung in genau einer der beiden Richtungen (+/-X) die untere Vergleichsschwelle (-X%) unterschreitet, die zum Abfall (P762, P781) entgegengesetzte Richtung als Verschieberichtung festgelegt wird,
  • 3. falls die Empfangsleistung in beide Richtungen (+/-X) innerhalb der Vergleichs­ schwellen (+/-X%) bleibt (P730, P731, P732) oder in beide Richtungen die untere Vergleichsschwelle (-X%) unterschreitet (P740, P741, P742) oder in beide Richtungen die obere Vergleichsschwelle (+X%) überschreitet (P790, P791, P792), die Ausgangsposition (P730, P740, P790) beibehalten und zur Ausrichtung in der zur ersten Achse (X) senkrechten zweiten Achse (Y) in der Ebene (X-Y) übergegangen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, dass auf zumindest einer Achse (X/Y) die Empfangsleistung (P730, P731, P732) in beide Richtungen (+/-X/Y) innerhalb der Vergleichsschwellen bleibt, der Richtungstestschritt mit einer gegenüber ersten Schrittweite (ΔX1) erhöhten Schrittweite wiederholt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausrichtung der Sende- und Empfangsoptik (4.1, 4.2) in der Ebene (X-Y) iterativ wenigstens zweimal abwechselnd hintereinander erfolgt,

• a) indem in einem ersten Iterationsdurchlauf (Fig. 4: I1) die Sende- bzw. Empfangsoptik zunächst mit einer Schrittweite (ΔX2) entlang einer ersten Achse (X/Y) in der Ebene (X-Y) verschoben wird, nachfolgend die Sende- bzw. Empfangsoptik (4.1, 4.2) an demjenigen Schritt mit der maximalen Empfangsleistung am Ausrichtungsdetektor (5) bzw. dem Empfänger (2) mit der gleichen Schrittweite (ΔY2) entlang einer zur ersten Achse (X/Y) senkrechten zweiten Achse (Y/X) in der Ebene (X-Y) verschoben wird, und
• b) an demjenigen Schritt mit der wiederum maximalen Empfangsleistung zu­ mindest ein weiterer Iterationsdurchlauf (12) gemäß Schritt a) entlang beider Achsen (X, Y) durchgeführt wird, wobei jeweils eine kleiner werdende Schrittweite (ΔX4, ΔY4) verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ausrichtung der Sendeoptik (4.1) diese zusätzlich in Richtung der optischen Achse (Z) verschoben wird, wobei die Abbildung des Senders (1) am Ausrichtungsdetektor (5) zumindest für den ersten Iterationsdurchlauf unscharf eingestellt und die Sendeoptik (4.1) zumindest zur nachfolgenden Ausrichtung der Empfängeroptik (4.2) fokussiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) für den ersten Iterationsdurchlauf (Fig. 4: I1 mit Z = Z0 + ΔZ und ΔX2, ΔY2) bei der Ausrichtung der Sendeoptik (4.1) entlang der beiden Achsen (X/Y) in der Ebene (X-Y) senkrecht zur optischen Achse (Z) die Sendeoptik (4.1) unscharf eingestellt wird
• b) und vor der Durchführung der weiteren Iterationsdurchläufe (Fig. 4: I2 mit Z = Z0, ΔX4, ΔY4)
• c) zumindest einmal der Abstand (ΔZ) zwischen Sendeoptik (4.1) und Sender (1) so eingestellt wird, daß die am Ausrichtungsdetektor (5) detektierte Licht­ leistung maximal wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach jedem Iterationsdurchlauf auch der Abstand zwischen Sendeoptik (4.1) und Sender (1) mit kleiner werdender Schrittweite auf maximale Empfangsleistung eingestellt wird.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• a) für zumindest eine Ausgangsposition (Fig. 8, P80, P83) eine Soll-Empfangs­ leistung (Psoll) und eine Normschrittweite (S0) vorgegeben werden,
• b) an der Ausgangsposition (P80, P83) die Empfangsleistung (Pist) gemessen wird
• c) und die Schrittweite (ΔS) entsprechend dem Verhältnis von Soll-Empfangs­ leistung (Psoll) zu gemessener Empfangsleistung (Pist) angepaßt wird.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Ausrichtung der Empfängeroptik (4.2) vor dem Empfänger (2) bestehend aus einer Mehrzahl beabstandet nebeneinander angeordneter, einzeln auswertbarer Empfängereinheiten (2.0, . . ., 2.x, 2.x+1, . . ., 2.m)

• a) an der Ausgangsposition der zu verschiebenden Empfängeroptik (4.2) die Ist- Position (2.Xist) des Empfangsleistungsmaximums aus den Empfangsleistungen der einzelnen Empfängereinheiten bestimmt wird,
• b) eine Soll-Position (2.Xsoll) des Empfangsleistungsmaximums vorgegeben ist und
• c) die Anzahl von Schritten zwischen Soll- und Ist-Position ausgehend von einer vorgegebenen kleinsten Schrittweite bestimmt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Empfängeroptik um genau die entsprechende Anzahl von Schritten verschoben und
• b) nachfolgend
  • 1. entweder der gleiche Iterationsdurchlauf (ΔY2) für die andere Achse (Y) oder
  • 2. oder ein genauerer Iterationsdurchlauf (ΔX4, ΔY4) durchgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Schritte zwischen Soll- und Ist-Position (2.Xsoll-2.Xist) mit einer Maximal-Schrittzahl verglichen wird und bei Überschreitung dieser Maximal- Schrittzahl die Schrittweite für die ersten Schritte (ΔS = f(2.Xsoll-2.Xist)) oder für aller Schritte erhöht wird.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• a) die Empfängereinheiten (2.0, . . ., 2.x, 2.x+1, . . ., 2.m) einen Abstand zueinander aufweisen,
• b) für zumindest eine Position (Fig. 9a: 2.x + ½) innerhalb dieses Abstands zwischen zwei benachbarten Empfängereinheiten (2.x, 2.x+1) die Empfangs­ leistung aus den Empfangsleistungen zumindest der zwei nächstliegenden Empfängereinheiten (2.x, 2.x+1) approximiert wird
• c) und die Soll- und/oder Ist-Position (2.Xsoll/2.Xist) des Empfangsleistungs­ maximums entsprechend genau vorgegeben bzw. bestimmt wird.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Position mit optimaler Empfangsleistung aller hergestellten Überwachungseinrichtungen jeweils abgespeichert und die Ausgangsposition für den ersten Iterationsdurchlauf einer nachfolgend herzustellenden Über­ wachungseinrichtung als statistisches Mittel aus den Positionen mit optimaler Empfangsleistung der vorangehend hergestellten Überwachungseinrichtungen bestimmt wird.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sender- und/oder Empfängeroptik an der Überwachungs­ einrichtung zunächst gegenüber dem Sender und Empfänger verschoben und nach erfolgter Ausrichtung mittels einer UV-aushärtenden Klebung fixiert wird.

16. Optik (4) und Optikaufnehmer (8) eines Senders (1) oder Empfängers (2) einer Überwachungseinrichtung zur Durchführung der voranstehenden Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Optikaufnehmer (8) einen ringförmig den Sender (1) oder Empfänger (2) umschließenden, zur Optik (4) hin nach oben offenen und mit Seitenwänden versehenen und mit Klebstoff (9) aufgefüllten Graben aufweist, wobei der Abstand zwischen den Seitenwänden den Verschiebeweg begrenzt und
• b) an der Optik (4) in den Graben hineinragende Überstände (42) vorgesehen sind, die im Graben (8) nach dem Ausrichten durch Aushärten des Klebstoffs (9) an der ausgerichteten Position fixiert sind.

17. Verwendung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9 sowie einer Optik und eines Optikaufnehmers nach Anspruch 10 für eine Über­ wachungseinrichtung eines Fahrzeuginnenraums, insbesondere zur Sitz­ belegungserkennung.