DE102011003073A1 - Glazing arrangement with safety function, safety system for a glazing arrangement and method for detecting a mechanical or thermal stress of a planar glazing element - Google Patents

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    • G08B13/02Mechanical actuation
    • G08B13/04Mechanical actuation by breaking of glass

Abstract

Eine Verglasungsanordnung 10 mit Sicherheitsfunktion umfasst ein flächiges Verglasungselement 20 und eine Lichtwellenleiterstruktur 30 mit einem optischen Filterelement 32, wobei die Lichtwellenleiterstruktur 30 mechanisch an dem Verglasungselement 20 angeordnet ist, um bei einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung des flächigen Verglasungselements 20 eine Änderung einer optischen Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur 30 zu bewirken.A glazing arrangement 10 with a safety function comprises a flat glazing element 20 and an optical waveguide structure 30 with an optical filter element 32, the optical waveguide structure 30 being mechanically arranged on the glazing element 20 in order to change an optical property of the optical waveguide structure when the flat glazing element 20 is subjected to mechanical or thermal stress 30 effect.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verglasungsanordnung mit Sicherheitsfunktion, auf ein Sicherheitssystem für eine Verglasungsanordnung und auf ein Verfahren zum Erfassen einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung eines flächigen Verglasungselements. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Konzept zur Überwachung eines flächigen Verglasungselements, z. B. einer Glasscheibe oder einer Verbundglasscheibe, um eine mechanische oder thermische Belastung durch ein äußeres Einwirken an dem flächigen Verglasungselement frühzeitig bzw. zeitnah zu erfassen. Dadurch kann eine versuchte Manipulation des flächigen Verglasungselements, beispielsweise bei einem Einbruchsversuch, nahezu in Echtzeit erkannt und frühzeitig ein entsprechender Alarm ausgelöst werden. Gleichermaßen kann das erfindungsgemäße Konzept an flächigen Verglasungselementen eingesetzt werden, die bei ihrem Einsatz starken mechanischen und/oder thermischen Belastungen ausgesetzt sind, wie z. B. an Frontscheiben in einem Flugzeug-Cockpit, in Zügen oder anderen Fahrzeugen, um frühzeitig zu hohe mechanische oder thermische Belastungen an den Verglasungselementen zu erkennen und ein mechanisches Versagen aufgrund eines plötzlichen, unvorhergesehenen Bruchs des flächigen Verglasungselements zu vermeiden.The present invention relates to a glazing assembly with safety function, to a security system for a glazing assembly and to a method for detecting a mechanical or thermal stress of a planar glazing member. In particular, the present invention relates to a concept for monitoring a planar glazing element, for. As a glass or a laminated glass to capture a mechanical or thermal stress by an external action on the sheet-like glazing element early or timely. As a result, an attempted manipulation of the planar glazing element, for example during a break-in attempt, can be detected almost in real time and a corresponding alarm can be triggered at an early stage. Similarly, the inventive concept can be used on flat glazing elements that are exposed in their use strong mechanical and / or thermal loads, such. As on windscreens in an aircraft cockpit, in trains or other vehicles to early detect too high mechanical or thermal loads on the glazing elements and to avoid mechanical failure due to a sudden, unforeseen breakage of the planar glazing element.

Auf vielen Gebieten wird sogenanntes Sicherheitsglas verwendet, um entweder die Verglasung, z. B. Panzerglas bzw. Verbund-Sicherheitsglas, mit einer möglichst ausreichenden einbruchshemmenden Wirkung zu versehen oder um einen unberechtigten physischen Zutritt zu Bereichen, die durch Sicherheitsglas gesichert sind, z. B. Auslagen von Juwelieren, Vitrinen usw., möglichst sicher zu verhindern. Darüber hinaus werden für die jeweiligen Verglasungselemente auch sog. passive Glasbruchmelder eingesetzt, die an der zu überwachenden Verglasung angeordnet sind, und einen Glasbruch bzw. eine physische Zerstörung des Verglasungselements erfassen. In diesem Zusammenhang beziehen sich unterschiedliche DIN-Normen auf sogenannte Widerstandsklassen ( DIN V ENV 1627 ), die beispielsweise Widerstandszeiten, d. h. die Zeit, die ein Produkt einem Einbruch standhält, Tätertypen und den Modus Operandi berücksichtigen. Ferner gibt es Prüfnormen ( DIN EN 356 ) für angriffshemmende Verglasungen, d. h. inwieweit die Verglasungen einbruchshemmend, durchwurfhemmend oder angriffshemmend sind.In many fields so-called safety glass is used to either glaze, z. As bulletproof glass or laminated safety glass to provide as much as possible burglar-resistant effect or unauthorized physical access to areas that are secured by safety glass, z. As expenses of jewelers, showcases, etc., as safe as possible to prevent. In addition, so-called passive glass breakage detectors are used for the respective glazing elements, which are arranged on the glazing to be monitored, and detect a broken glass or a physical destruction of the glazing element. In this context, different DIN standards refer to so-called resistance classes ( DIN V ENV 1627 ), which take into account, for example, resistance times, ie the time that a product can withstand burglary, the types of perpetrators and the modus operandi. Furthermore, there are test standards ( DIN EN 356 ) for antiperspirant glazings, ie to what extent the glazings are burglary-resistant, puncture-resistant or attack-inhibiting.

Ferner wird Sicherheitsglas auch in Bereichen eingesetzt, wie z. B. als Frontscheiben in Flugzeug-Cockpits, Hochgeschwindigkeitszügen oder sonstige Fahrzeugen, die sehr starken thermischen und insbesondere mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind.Furthermore, safety glass is also used in areas such. As windscreens in aircraft cockpits, high-speed trains or other vehicles that are exposed to very strong thermal and mechanical stresses in particular.

Nachteilig an den bisher im Stand der Technik bekannten Vorgehensweisen ist, dass beispielsweise ein Einbruchsversuch erst bei Auftreten einer mechanischen Beschädigung oder Zerstörung des überwachten Verglasungselements erfasst wird. Wird mm beispielsweise bei einem Einbruchsversuch das Sicherheitsglas mittels eines Gasbrenners bzw. Schneidbrenners so in der Stabilität verändert, bis das Sicherheitsglas letztendlich schmilzt, kann ein möglicher Einbrecher relativ schnell an die hinter der Sicherheitsverglasung ausgestellten Wertgegenstände gelangen, ohne dass ein Alarm von einem passiven Glasbruchmelder ausgegeben wird. Ferner mussten bisher zur Identifizierung einer Wärmequelle im Sicherheitsbereich aufwändige Wärmebildkameras eingesetzt werden, sollte eine zeitnahe Wärmeinformation erhalten werden. Um eine möglichst umfassende Einbruchserfassung zu erhalten, mussten deshalb gemäß dem Stand der Technik unterschiedliche Überwachungskonzepte kombiniert werden, um sowohl mechanische als auch thermische Einwirkungen auf Sicherheitsverglasungen zu detektieren. Dies führt bei deren Realisierung zu einem hohen Aufwand und damit auch zu hohen Kosten.A disadvantage of the methods known hitherto in the prior art is that, for example, a break-in attempt is detected only when mechanical damage or destruction of the monitored glazing element occurs. If, for example, in a break-in attempt, the safety glass is changed in stability until the safety glass finally melts, a possible burglar can reach the valuables issued behind the safety glazing relatively quickly, without issuing an alarm from a passive glass breakage detector becomes. Furthermore, so far had to be used to identify a heat source in the security area consuming thermal imaging cameras, a timely heat information should be obtained. In order to obtain the most comprehensive detection of burglary, different monitoring concepts therefore had to be combined according to the prior art in order to detect both mechanical and thermal effects on safety glazings. This leads to their realization to a high cost and thus also high costs.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Konzept für eine Verglasungsanordnung mit einer Sicherheitsfunktion zu schaffen, mittels derer eine Detektion einer auf ein flächiges Verglasungselement einwirkenden mechanischen und/oder thermischen Beanspruchung bzw. Belastung frühzeitig und möglichst in Echtzeit detektiert werden kann.Based on this prior art, the object of the present invention is to provide a concept for a glazing arrangement with a safety function, by means of which a detection of acting on a planar glazing element mechanical and / or thermal stress or load detected early and possibly in real time can be.

Diese Aufgabe wird durch eine Verglasungsanordnung mit Sicherheitsfunktion gemäß Anspruch 1, durch ein Sicherheitsverglasungssystem gemäß Anspruch 9, durch ein Verfahren zum Erfassen einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung eines flächigen Verglasungselements gemäß Anspruch 15 und durch ein Computerprogramm nach Anspruch 18 gelöst.This object is achieved by a glazing arrangement with safety function according to claim 1, by a safety glazing system according to claim 9, by a method for detecting a mechanical or thermal stress of a planar glazing element according to claim 15 and by a computer program according to claim 18.

Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lichtwellenleiterstruktur mit einem optischen Filterelement, wie z. B. einem Faser-Bragg-Gitter bzw. Bragg-Filter, mechanisch so an dem flächigen Verglasungselement anzuordnen, dass bei einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung des Verglasungselements eine optische Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur und insbesondere des optischen Filterelements verändert wird. Eine mechanische Verbindung zwischen einem Verglasungselement und einer Lichtwellenleiterstruktur kann beispielsweise form-, kraft- oder stoffschlüssig ausgebildet sein. So wird insbesondere erfindungsgemäß ausgenutzt, dass es bei dem in einer Lichtwellenleiterstruktur angeordneten Bragg-Filter aufgrund einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung des flächigen Verglasungselements zu einem Dehnungseinfluss und/oder zu einer Brechzahländerung des Materials des Bragg-Filters kommt, so dass sich die Mittenfrequenz des Bragg-Filters als veränderbare, optische Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur entsprechend der mechanischen oder thermischen Einwirkung ändert. Eine solche Änderung der Mittenfrequenz des Bragg-Filters ist nun relativ einfach mit an der Lichtwellenleiterstruktur angekoppelten optischen Erfassungselementen detektierbar, wobei der Größe der Änderung der Mittenfrequenz Δλ/λ0 der Grad einer mechanischen und/oder thermischen Beanspruchung des flächigen Verglasungselements zugeordnet werden kann. Erfindungsgemäß kann somit durch Auswertung der optischen Eigenschaft des Bragg-Filters in der Lichtwellenleiterstruktur unmittelbar auf eine Manipulation, z. B. durch einen Einbrecher, des flächigen Verglasungselements geschlossen werden. Ferner können zur Steigerung der Erfassungssicherheit „normale” thermische oder mechanische Einwirkungen, wie z. B. Temperaturänderungen aufgrund von Sonneneinstrahlung, auf das flächige Verglasungselement bei der Auswertung der optischen Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur berücksichtigt werden.The core idea of the present invention is to provide an optical waveguide structure with an optical filter element, such. As a fiber Bragg grating or Bragg filter, mechanically to be arranged on the planar glazing element, that at a mechanical or thermal stress of the glazing element, an optical property of the optical waveguide structure and in particular of the optical filter element is changed. A mechanical connection between a glazing element and an optical waveguide structure can be designed, for example, in a positive, non-positive or cohesive manner. Thus, in particular, according to the invention, use is made of the fact that in the case of an optical waveguide structure arranged Bragg filter due to mechanical or thermal stress of the planar glazing element to a strain influence and / or a change in refractive index of the material of the Bragg filter comes, so that the center frequency of the Bragg filter as a variable optical property of the optical waveguide structure according to changes mechanical or thermal action. Such a change in the center frequency of the Bragg filter is now relatively easily detectable with coupled to the optical waveguide structure optical detection elements, wherein the size of the change in the center frequency .DELTA.λ / λ 0, the degree of mechanical and / or thermal stress of the planar glazing element can be assigned. According to the invention can thus by evaluating the optical property of the Bragg filter in the optical waveguide structure directly on a manipulation, for. B. closed by a burglar, the flat glazing element. Furthermore, to increase the detection security "normal" thermal or mechanical effects, such. B. temperature changes due to solar radiation, are taken into account on the planar glazing element in the evaluation of the optical property of the optical waveguide structure.

So kann nun erfindungsgemäß eine Lichtwellenleiterstruktur mit einem optischen Filterelement oder einer Mehrzahl von optischen Filterelementen, die beispielsweise als Bragg-Filter ausgebildet sind, mechanisch an einem zu überwachenden flächigen Verglasungselement angebracht werden. Bei einer Verwendung mehrerer Bragg-Filter können diese beispielsweise unterschiedliche Filtermittenfrequenzen bzw. Filtermittenwellenlängen aufweisen, um ferner eine räumliche Auflösung der auf das zu überwachende, flächige Verglasungselement einwirkenden mechanischen oder thermischen Beanspruchungen zu erhalten, wie dies nachfolgend noch ausführlich erläutert wird.Thus, according to the invention, an optical waveguide structure with an optical filter element or a plurality of optical filter elements, which are formed, for example, as Bragg filters, can be mechanically attached to a planar glazing element to be monitored. When using a plurality of Bragg filters, for example, these can have different filter center frequencies or filter center wavelengths in order to further obtain a spatial resolution of the mechanical or thermal stresses acting on the planar glazing element to be monitored, as will be explained in detail below.

Die Lichtwellenleiterstruktur mit dem optischen Filterelement bzw. den optischen Filterelementen kann nun beispielsweise an einem mehrschichtigen, flächigen Verglasungselement, z. B. einer Verbundglasanordnung, angeordnet werden, wobei die Lichtwellenleiterstruktur in einer Glaskapillare, einer gefrästen Nute oder nachträglich auf dem Sicherheitsglas in Kapillaren angebracht werden kann und mit dem zu überwachenden, flächigen Verglasungselement zumindest bereichsweise form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden ist.The optical waveguide structure with the optical filter element or the optical filter elements can now, for example, on a multilayer, planar glazing element, for. B. a laminated glass arrangement are arranged, wherein the optical waveguide structure in a glass capillary, a milled groove or subsequently mounted on the safety glass in capillaries and is at least partially positively, positively and / or materially connected to the monitored, planar glazing element.

Bezüglich der mechanischen Verbindung des Verglasungselements mit der Lichtwellenleiterstruktur wird darauf hingewiesen, dass die Lichtwellenleiterstruktur entweder bereits bei der Herstellung des Verglasungselements in bzw. an demselben mechanisch, d. h. form-, kraft- und/oder stoffschlüssig, angeordnet werden kann oder auch nachträglich an dem Verglasungselement in nachträglich angebrachten Ausnehmungen oder Aussparungen (z. B. Kapillare oder Nute) angeordnet werden kann. Wird nun beispielsweise die Lichtwellenleiterstruktur mit den optischen Filterelementen bereits während der Herstellung des Verglasungselements im Material des Verglasungselements integriert oder innerhalb einer von mehreren Schichten einer Verbundglasanordnung beispielsweise unter Verwendung eines transparenten Klebstoffes fixiert, kann die Lichtwellenleiterstruktur ohne Weiteres form-, kraft- und/oder stoffschlüssig an dem Verglasungselement angeordnet werden, so dass eine mechanische Beanspruchung bzw. Verformung (z. B. Dehnung) des Glasmaterials unmittelbar auf die Lichtwellenleiterstruktur und die sich darin befindlichen optischen Filterelemente übertragen wird. Gleichermaßen wird auch eine thermische Beanspruchung des Verglasungselements, d. h. eine Temperaturerhöhung, unmittelbar auf die Lichtwellenleiterstruktur und die darin sich befindlichen optischen Filterelemente übertragen.With regard to the mechanical connection of the glazing element to the optical waveguide structure, it should be pointed out that the optical waveguide structure either mechanically or in the same manner during the production of the glazing element in or on the same. H. can be arranged in a positive, force and / or material fit, or can also be subsequently arranged on the glazing element in subsequently mounted recesses or recesses (eg capillary or groove). If, for example, the optical waveguide structure with the optical filter elements is already integrated in the material of the glazing element during the production of the glazing element or fixed within one of several layers of a laminated glass arrangement, for example using a transparent adhesive, the optical waveguide structure can readily form, force and / or materially bond be arranged on the glazing element, so that a mechanical stress or strain (eg elongation) of the glass material is transmitted directly to the optical waveguide structure and the optical filter elements located therein. Likewise, thermal stress on the glazing element, i. H. a temperature increase, transmitted directly to the optical waveguide structure and the optical filter elements located therein.

Bei einer nachträglichen Anordnung der Lichtwellenleiterstruktur an dem Verglasungselement ist nun zu unterscheiden, ob die Lichtwellenleiterstruktur in eine nach außen zugängliche Ausnehmung (z. B. eine gefräste Nut) eingelegt und mit einem Klebstoff im Wesentlichen vollständig, mit dem Verglasungselement verbunden werden kann oder ob die Lichtwellenleiterstruktur bei einem Einschieben in eine vorgesehene Glaskapillare in dem Verglasungselement im Wesentlichen nur an den Endpunkten (d. h. an dem Ein- und Austrittspunkt der Lichtwellenleiterstruktur an dem Verglasungselement) mit demselben mechanisch verbunden werden kann. Im zweiten Fall wirkt sich eine mechanische Beanspruchung, z. B. in Form einer Dehnung des Verglasungselements, als eine relativ gleichmäßige Dehnung der Lichtwellenleiterstruktur zwischen den beiden fixierten Endpunkten aus. Damit ist gegenüber einer vollständigen mechanischen Verbindung der Lichtwellenleiterstruktur mit dem Verglasungselement zwar weiterhin die Erfassung einer Dehnung der Lichtwellenleiterstruktur und damit des Verglasungselements möglich, aber ohne eine genaue räumliche Zuordnung des Orts der einwirkenden mechanischen Beanspruchung.In a subsequent arrangement of the optical waveguide structure on the glazing element, it must now be distinguished whether the optical waveguide structure can be inserted into an outwardly accessible recess (eg a milled groove) and connected substantially completely with an adhesive to the glazing element, or if Fiber optic structure when inserted into a designated glass capillary in the glazing element substantially only at the end points (ie at the entry and exit point of the optical waveguide structure on the glazing element) can be mechanically connected to the same. In the second case, a mechanical stress, z. As in the form of an elongation of the glazing element, as a relatively uniform elongation of the optical waveguide structure between the two fixed end points. Thus, in comparison with a complete mechanical connection of the optical waveguide structure with the glazing element, the detection of an elongation of the optical waveguide structure and thus of the glazing element continues to be possible, but without an exact spatial allocation of the location of the acting mechanical stress.

Im Gegensatz zu einer mechanischen Beanspruchung ist bei einer thermischen Beanspruchung des Verglasungselements im Falle einer punktuellen Verbindung der Lichtwellenleiterstruktur mit dem Verglasungselement trotzdem eine räumliche Zuordnung des Orts der einwirkenden thermischen Beanspruchung möglich, da sich bei einer Erwärmung des Verglasungselements auch nur entsprechende Abschnitte der Lichtwellenleiterstruktur und somit nur bestimmte Bragg-Filterelemente erwärmen und ihre optische Filtereigenschaft ändern.In contrast to mechanical stress, in the case of a selective connection of the optical waveguide structure to the glazing element, a spatial allocation of the location of the acting thermal stress is nevertheless possible with thermal treatment of the glazing element, since only corresponding sections of the optical waveguide structure and thus just heat certain Bragg filter elements and change their optical filter property.

Durch Überwachung der optischen Eigenschaft der als Bragg-Filter ausgebildeten optischen Filterelemente kann nun von außen zugeführte Wärme oder großer Druck, wie dies beispielsweise bei einem Einbruchsversuch der Fall sein kann, über die resultierende mechanische Dehnung (oder Stauchung) des zu überwachenden, flächigen Verglasungselements und damit auch der mechanisch verbundenen Lichtwellenleiterstruktur sehr schnell und nahezu in Echtzeit detektiert und ein elektronischer Alarm ausgelöst werden, um die Manipulation an dem zu überwachenden, flächigen Verglasungselement anzuzeigen. Darüber hinaus kann die an dem zu überwachenden, flächigen Verglasungselement angeordnete Lichtwellenleiterstruktur mit den optisch in Reihe geschalteten Bragg-Filtern gleichzeitig als ein Bruchsensor genutzt werden, da lediglich Signale von denjenigen Filterelementen (mit einer ausreichenden Amplitude) zurückreflektiert werden, die sich in der Lichtwellenleiterstruktur an Positionen (in Lichteinkoppelrichtung) vor der Bruchstelle befinden, während Reflexionssignale von einem oder mehreren Bragg-Filtern hinter der Bruchstelle ausfallen.By monitoring the optical property of the formed as a Bragg filter optical filter elements can now externally supplied heat or high pressure, as may be the case, for example, a burglary attempt on the resulting mechanical strain (or compression) of the monitored, planar glazing element and so that the mechanically connected optical waveguide structure can be detected very quickly and almost in real time and an electronic alarm triggered to indicate the manipulation of the to be monitored, planar glazing element. In addition, the optical waveguide structure arranged on the planar glazing element to be monitored can be used simultaneously with the optically series-connected Bragg filters as a rupture sensor, since only signals from those filter elements (having a sufficient amplitude) that are reflected in the optical waveguide structure are reflected back Positions (in Lichteinkoppelrichtung) are located in front of the break, while reflection signals from one or more Bragg filters fail behind the break.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise zur Implementierung der Verglasungsanordnung mit Sicherheitsfunktion ist nun äußerst vorteilhaft bei der Überwachung eines flächigen Verglasungselements einsetzbar, da die Lichtwellenleiterstruktur mit den als Bragg-Filter ausgebildeten optischen Filterelementen zum Einspeisen eines optischen Signals in die Lichtwellenleiterstruktur einsetzbar ist, und durch die Auswertung des von den optischen Filterelementen reflektierten oder transmittierten optischen Signals direkt und nahezu in Echtzeit Informationen über eine mechanische und/oder thermische Beanspruchung des zu überwachenden, flächigen Verglasungselements ermittelt werden können.The procedure according to the invention for implementing the glazing arrangement with a safety function can now be used extremely advantageously for monitoring a planar glazing element, since the optical waveguide structure with the optical filter elements designed as Bragg filters can be used to feed an optical signal into the optical waveguide structure, and by the evaluation of The optical filter elements reflected or transmitted optical signal can be determined directly and almost in real time information about a mechanical and / or thermal stress of the monitored, planar glazing element.

Somit wird erfindungsgemäß gegenüber den anderen im Stand der Technik bekannten Vorgehensweisen mit nur einer Sensoranordnung ermöglicht, sowohl eine Wärmeeinwirkung als auch eine Dehnung oder einen Bruch (oder Knick) des zu überwachenden, flächigen Verglasungselements zu erfassen, wobei die den jeweiligen Zustand des zu überwachenden, flächigen Verglasungselements beschreibenden Informationen in Form einer Änderung der optischen Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur direkt und nahezu in Echtzeit auslesbar sind. Die erfindungsgemäße Verglasungsanordnung mit Sicherheitsfunktion ist somit überall dort einsetzbar, wo Wertgegenstände, Waren oder sonstige Gegenstände vor einem ungebeteten Zugriff oder Zutritt gesichert werden sollen, z. B. bei Juwelieren, Banken, Warenhäusern usw. Darüber hinaus können mechanische Spannungen in stark beanspruchten Scheiben, wie z. B. von Frontscheiben in Flugzeug-Cockpits, Zügen oder sonstigen Fahrzeugen, rechtzeitig erkannt werden.Thus, according to the invention, compared with the other methods known in the prior art with only one sensor arrangement, it is possible to detect both a heat action and an elongation or breakage (or kink) of the planar glazing element to be monitored, whereby the respective state of the component to be monitored, planar information glazing element descriptive information in the form of a change in the optical property of the optical waveguide structure directly and almost in real time are readable. The glazing assembly according to the invention with security function is thus used everywhere where valuables, goods or other items to be secured against unauthorized access or access, z. As in jewelers, banks, department stores, etc. In addition, mechanical stresses in heavily used discs, such. B. of windscreens in aircraft cockpits, trains or other vehicles, are detected in good time.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die vorliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1a–b Prinzipdarstellungen in einer Draufsicht und einer Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung mit Sicherheitsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1a -B are schematic representations in a plan view and a sectional view of a safety glazing assembly according to the invention according to an embodiment of the present invention;

2a–c eine Prinzipdarstellung einer Lichtwellenleiterstruktur mit einem optischen Filterelement für die erfindungsgemäße Verglasungsanordnung mit Sicherheitsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2a C shows a basic illustration of an optical waveguide structure with an optical filter element for the safety-type glazing arrangement according to the invention, according to an embodiment of the present invention;

3 eine Prinzipdarstellung einer Verglasungsanordnung mit Sicherheitsfunktion gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a schematic diagram of a glazing assembly with security function according to another embodiment of the present invention;

4 eine Prinzipdarstellung eines Sicherheitssystems für eine Verglasungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 4 a schematic diagram of a security system for a glazing assembly according to another embodiment of the present invention; and

5 ein prinzipielles Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5 a schematic flow diagram of a method according to another embodiment of the present invention.

Bevor nachfolgend die vorliegende Erfindung im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert wird, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung der Elemente mit gleichen Bezugszeichen untereinander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann.Before the present invention is explained in more detail below with reference to the drawings, it is pointed out that identical, functionally identical or equivalent elements in the different figures are provided with the same reference numerals, so that the description of the elements shown in the different embodiments with the same reference numerals interchangeable with each other or can be applied to each other.

Im Folgenden wird nun anhand von 1a–b der prinzipielle Aufbau und die prinzipielle Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung 10 mit Sicherheitsfunktion gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die in 2a–c dargestellte prinzipielle Ausgestaltung einer Lichtwellenleiterstruktur 30 mit einem optischen Filterelement 32 beispielhaft beschrieben.The following will now be based on 1a -B the basic structure and the basic operation of a glazing assembly according to the invention 10 with safety function according to a first embodiment of the present invention with reference to the in 2a C illustrated basic configuration of an optical waveguide structure 30 with an optical filter element 32 described by way of example.

Wie in 1a dargestellt ist, weist die Verglasungsanordnung 10 ein flächiges Verglasungselement 20 auf. Das flächige Verglasungselement kann beispielsweise ein ein- oder mehrschichtiges transparentes Material, z. B. Glas, Kunststoff oder ein Verbundmaterial, aufweisen. So kann beispielsweise das flächige Verglasungselement 20 für eine Sicherheitsverglasung als Verbundglas eine Kombination von Glas und durchsichtigen Kunststofffolien aufweisen. An dem flächigen Verglasungselement 20 ist nun eine Lichtwellenleiterstruktur 30 mit einem optischen Filterelement, z. B. in Form eines Faser-Bragg-Gitters bzw. eines optischen Bragg-Filters, angeordnet. Die Lichtwellenleiterstruktur 30 weist somit einen Lichtwellenleiterabschnitt 34 und das optische Filterelement 32 auf. Ferner weist die Lichtwellenleiterstruktur 30 einen Einkoppeleingang 36 zum Einkoppeln eines optischen Signals S1 in die Lichtwellenleiterstruktur 30 auf. Ferner weist die Lichtwellenleiterstruktur 30 auch nach dem optischen Filterelement 32 optional einen weiteren Lichtwellenleiterabschnitt 34 auf, wobei der weitere Lichtwellenleiterabschnitt 34 beispielsweise zu einem Auskoppelausgang 38 an einer beliebigen Seitenfläche, z. B. einer gegenüberliegenden Seitenfläche, des flächigen Verglasungselements 20 zum Auskoppeln eines durch das optische Filterelement 32 hindurchlaufenden optischen Signals STr geführt ist.As in 1a is shown, the glazing assembly 10 a flat glazing element 20 on. The planar glazing element can, for example, be a single-layer or multi-layered one transparent material, eg. As glass, plastic or a composite material, have. For example, the flat glazing element 20 for a safety glazing as a laminated glass a combination of glass and transparent plastic films have. On the flat glazing element 20 is now an optical waveguide structure 30 with an optical filter element, e.g. B. in the form of a fiber Bragg grating or an optical Bragg filter arranged. The optical waveguide structure 30 thus has an optical waveguide section 34 and the optical filter element 32 on. Furthermore, the optical waveguide structure 30 a Einkoppeleingang 36 for coupling an optical signal S 1 into the optical waveguide structure 30 on. Furthermore, the optical waveguide structure 30 also after the optical filter element 32 optionally a further optical waveguide section 34 on, wherein the further optical waveguide section 34 for example, to a Auskoppelausgang 38 on any side surface, z. B. an opposite side surface of the flat glazing element 20 for decoupling one through the optical filter element 32 passing optical signal S Tr is performed.

Wie nun in 1a–b dargestellt, ist die Lichtwellenleiterstruktur 30 innerhalb des Materials des flächigen Verglasungselements 20 angeordnet. Wie in 1b dargestellt, weist das flächige Verglasungselement 20 beispielsweise als Verbundglas eine Mehrzahl von Einzelschichten 20-1, ..., 20-5 (20-n) auf wobei die Lichtwellenleiterstruktur 30 beispielsweise in einer kleinen Kapillare oder einer gefrästen Nut in der zweiten Verglasungsschicht 20-2 (hinter der ersten Scheibe 20-1) des flächigen Verglasungselements 20 angeordnet ist.Like now in 1a -B is the optical waveguide structure 30 within the material of the planar glazing element 20 arranged. As in 1b shown, the flat glazing element 20 For example, as a laminated glass a plurality of individual layers 20-1 , ..., 20-5 ( 20-n ) wherein the optical waveguide structure 30 for example, in a small capillary or a milled groove in the second glazing layer 20-2 (behind the first disc 20-1 ) of the planar glazing element 20 is arranged.

Diese in 1a–b dargestellte Anordnung der Lichtwellenleiterstruktur 30 an dem flächigen Verglasungselement 20 ist aber lediglich als beispielhaft anzusehen. So kann die Lichtwellenleiterstruktur 30 allgemein in eine Aussparung oder Ausnehmung 40 innerhalb des Materials des flächigen Verglasungselements 20 oder auch an einer Oberfläche des flächigen Verglasungselements 20 eingebracht sein. Natürlich können bei der Herstellung des flächigen Verglasungselements 20 entsprechende Ausnehmungen bzw. Aussparungen an oder in dem Verglasungselement 20 zum Einschieben oder Einlegen der Lichtwellenleiterstruktur bereits vorab vorgesehen sein. Die Lichtwellenleiterstruktur 30 kann nun beispielsweise mittels eines transparenten Klebstoffmaterials oder eines sonstigen Befestigungsmaterials in der vorgesehenen Ausnehmung 40 befestigt werden.This in 1a -B illustrated arrangement of the optical waveguide structure 30 on the flat glazing element 20 but is to be regarded as exemplary only. So can the optical waveguide structure 30 generally in a recess or recess 40 within the material of the planar glazing element 20 or on a surface of the planar glazing element 20 be introduced. Of course, in the manufacture of the flat glazing element 20 corresponding recesses or recesses on or in the glazing element 20 be provided in advance for insertion or insertion of the optical waveguide structure. The optical waveguide structure 30 can now, for example, by means of a transparent adhesive material or other fastening material in the recess provided 40 be attached.

Ferner ist es auch möglich, die Lichtwellenleiterstruktur 30 noch nachträglich an einem Verglasungselement 20 anzuordnen. Bei einem nachträglichen Einbau in eine z. B. nachträglich vorgesehene Ausnehmung oder Aussparung 40 (bzw. Vertiefung) an dem Verglasungselement 20 kann die Lichtwellenleiterstruktur 30 beispielsweise mittels einer Folie (nicht gezeigt in 1a–b) fixiert werden, die auf die Oberfläche des flächigen Verglasungselements 20 zumindest im Bereich der Aussparungen 40 für die Lichtwellenleiterstruktur 30 auf die Oberfläche des flächigen Verglasungselements 20 geklebt wird.Furthermore, it is also possible, the optical waveguide structure 30 still later on a glazing element 20 to arrange. In a subsequent installation in a z. B. subsequently provided recess or recess 40 (or depression) on the glazing element 20 can the optical waveguide structure 30 for example by means of a foil (not shown in FIG 1a B) fixed on the surface of the planar glazing element 20 at least in the area of the recesses 40 for the optical waveguide structure 30 on the surface of the planar glazing element 20 is glued.

Bezüglich einer örtlichen Auflösung einer mechanischen Beanspruchung des Verglasungselements 20 wird darauf hingewiesen, dass diese mechanische Beanspruchung bei Verwendung einer Mehrzahl von Bragg-Filterelementen 32 nur an den Bereichen des Verglasungselements 20 ortsaufgelöst erfassbar ist, an denen eine feste bzw. kraftschlüssige mechanische Verbindung der Lichtwellenleiterstruktur 30 mit den optischen Filterelementen 32 an dem Verglasungselement vorliegt. Diesbezüglich wird auf die detaillierten Ausführungen in 4 hingewiesen, die auf alle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anwendbar sind.Regarding a local resolution of a mechanical stress of the glazing element 20 It should be noted that this mechanical stress when using a plurality of Bragg filter elements 32 only on the areas of the glazing element 20 can be detected spatially resolved, in which a fixed or non-positive mechanical connection of the optical waveguide structure 30 with the optical filter elements 32 is present on the glazing element. In this regard, the detailed remarks in 4 which are applicable to all embodiments of the present invention.

Im Zusammenhang mit der in 1a–b dargestellten Lichtwellenleiterstruktur 30 wird darauf hingewiesen, dass diese zur Vereinfachung der Beschreibung lediglich ein optisches Filterelement 32 aufweist. Im Rahmen der nachfolgenden Beschreibung wird noch deutlich werden, dass eine Mehrzahl von optischen Filterelementen in der Lichtwellenleiterstruktur 30 angeordnet sein kann, wobei die Lichtwellenleiterstruktur 30 auch entlang im Wesentlichen beliebig geformter, z. B. mäanderförmig geformter, Aussparungen 40 in dem flächigen Verglasungselement 20 angeordnet sein kann. Ferner können weitere Lichtwellenleiterstrukturen (nicht gezeigt in 1a–b) mit jeweiligen Einkoppeleingängen und optionalen Auskoppeleingängen in dem flächigen Verglasungselement 20 getrennt voneinander angeordnet sein.In connection with in 1a -B illustrated optical waveguide structure 30 It should be noted that these are merely an optical filter element to simplify the description 32 having. In the following description, it will become clear that a plurality of optical filter elements in the optical waveguide structure 30 can be arranged, wherein the optical waveguide structure 30 also along substantially arbitrarily shaped, z. B. meander-shaped, recesses 40 in the planar glazing element 20 can be arranged. Furthermore, further optical waveguide structures (not shown in FIG 1a B) with respective coupling inputs and optional coupling inputs in the planar glazing element 20 be arranged separately from each other.

Die Lichtwellenleiterstruktur(en) 30 mit jeweils einer Mehrzahl von optischen Filterelementen 32 können nun so an dem flächigen Verglasungselement 20 angeordnet sein, um beispielsweise eine in einem Raster verteilte Anordnung von Sensorelementen (in Form der optischen Filterelemente 32) verteilt über die Grundfläche des flächigen Verglasungselements 20 zu erhalten. Auf eine solche Anordnung der Lichtwellenleiterstruktur 30 an dem flächigen Verglasungselement 20 wird im Nachfolgenden noch detailliert anhand von 3 eingegangen.The optical waveguide structure (s) 30 each having a plurality of optical filter elements 32 can now so on the flat glazing element 20 be arranged, for example, a distributed in a grid arrangement of sensor elements (in the form of the optical filter elements 32 ) distributed over the base of the flat glazing element 20 to obtain. In such an arrangement of the optical waveguide structure 30 on the flat glazing element 20 will be detailed in the following by means of 3 received.

Ferner wird darauf hingewiesen, dass die rechteckige und gerade Form der Oberfläche des flächigen Verglasungselements 20, wie sie in den Figuren dargestellt ist, lediglich als beispielhaft anzusehen ist. Das erfindungsgemäße Konzept ist insbesondere auch auf beliebig geformte und auch gekrümmte Oberflächen eines flächigen Verglasungselements 20 anwendbar.It should also be noted that the rectangular and straight shape of the surface of the planar glazing element 20 , as shown in the figures, is to be regarded as exemplary only. The concept of the invention is in particular also arbitrarily shaped and also curved surfaces of a flat glazing element 20 applicable.

Wie in 1b nun dargestellt, weist die Lichtwellenleiterstruktur 30 mit dem optischen Filterelement 32 beispielsweise einen Durchmesser ”a” von 80–200 μm auf, so dass beispielsweise die in dem flächigen Verglasungselement 20 vorgesehene Ausnehmung 40 Abmessungen mit einer Breite ”b” und einer Höhe ”c” von beispielsweise 200–650 μm aufweisen kann, um die Lichtwellenleiterstruktur 30 aufzunehmen. In einem möglichen Zwischenraum zwischen der Lichtwellenleiterstruktur 30 und den Seitenwänden der Ausnehmung 40 kann beispielsweise ein transparenter Klebstoff oder ein sonstiges transparentes Verbindungsmaterial (nicht gezeigt in 1a–b) zum Auffüllen etwaiger Hohlräume, zur Beibehaltung der mechanischen Stabilität und zur Fixierung an dem Glas (Kraftschluß) vorgesehen sein, soweit der Klebstoff in die Ausnehmungen eingebracht werden kann.As in 1b now shown, the optical waveguide structure 30 with the optical filter element 32 For example, a diameter "a" of 80-200 .mu.m, so that, for example, in the flat glazing element 20 provided recess 40 Dimensions with a width "b" and a height "c" of, for example, 200-650 microns may have to the optical waveguide structure 30 take. In a possible gap between the optical waveguide structure 30 and the side walls of the recess 40 For example, a transparent adhesive or other transparent bonding material (not shown in U.S. Pat 1a B) be provided for filling any cavities, for maintaining the mechanical stability and for fixing to the glass (adhesion), as far as the adhesive can be introduced into the recesses.

Die Lichtwellenleiterstruktur 30 mit dem optischen Filterelement 32 ist nun so an dem flächigen Verglasungselement 20 angeordnet, dass etwaige mechanische und/oder thermische Belastungen, die auf das flächige Verglasungselement 20 einwirken, möglichst unmittelbar auf die Lichtwellenleiterstruktur 30 mit dem optischen Filterelement 32 übertragen oder zumindest in einem gewissen Grad weitergegeben werden. D. h., die Lichtwellenleiterstruktur 30 ist so mechanisch an dem flächigen Verglasungselement 20 angeordnet, dass eine mechanische oder thermische Beanspruchung, d. h. das Einwirken einer erhöhten Temperatur oder einer äußeren, mechanischen Kraft auf das flächige Verglasungselement 20, eine Veränderung der optischen Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur 30 und insbesondere des optischen Filterelements 32 der Lichtwellenleiterstruktur 30 hervorruft. Dazu ist es also erforderlich, dass die Lichtwellenleiterstruktur 30 ausreichend thermisch und/oder mechanisch mit dem flächigen Verglasungselement 20 gekoppelt ist, um eine ausreichende Wärme- und/oder Kraftübertragung von dem flächigen Verglasungselement 20 auf die Lichtwellenleiterstruktur 30 zu gewährleisten. Unter mechanischen Kräften sind beispielsweise Zug-, Druck-, Schlag-, Stoß- oder Biegungsbelastungen zu verstehen. Um eine thermische Kopplung der Lichtwellenleiterstruktur 30 mit dem flächigen Verglasungselement 20 vorzusehen, ist lediglich zu beachten, dass das flächige Verglasungselement 20 und die Lichtwellenleiterstruktur 30 ausreichend nahe aneinander bzw. in (thermischem) Kontakt zueinander angeordnet sind. Um ferner mechanische Belastungen des flächigen Verglasungselements 20 in einem ausreichenden Grad an die Lichtwellenleiterstruktur 30 zu übertragen bzw. weiterzuleiten, kann eine entsprechende mechanische Verbindung, z. B. eine kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung, der Lichtwellenleiterstruktur 30 mit dem optischen Filterelement 32 an dem flächigen Verglasungselement 20 vorgesehen sein.The optical waveguide structure 30 with the optical filter element 32 is now so on the flat glazing element 20 arranged that any mechanical and / or thermal stresses on the flat glazing element 20 act as directly as possible on the optical waveguide structure 30 with the optical filter element 32 be transferred or at least passed on to a certain extent. That is, the optical waveguide structure 30 is so mechanically on the flat glazing element 20 arranged that a mechanical or thermal stress, ie the action of an elevated temperature or an external mechanical force on the planar glazing element 20 , a change in the optical property of the optical waveguide structure 30 and in particular the optical filter element 32 the optical waveguide structure 30 causes. For this it is necessary that the optical waveguide structure 30 sufficiently thermally and / or mechanically with the planar glazing element 20 is coupled to a sufficient heat and / or power transmission from the sheet-like glazing element 20 on the optical waveguide structure 30 to ensure. By mechanical forces are meant, for example, tensile, compressive, impact, shock or bending loads. To a thermal coupling of the optical waveguide structure 30 with the flat glazing element 20 to provide, it is only to be noted that the flat glazing element 20 and the optical waveguide structure 30 are arranged sufficiently close to each other or in (thermal) contact with each other. To further mechanical loads of the planar glazing element 20 to a sufficient degree to the optical waveguide structure 30 to transmit or forward, a corresponding mechanical connection, for. B. a force, positive and / or cohesive connection, the optical waveguide structure 30 with the optical filter element 32 on the flat glazing element 20 be provided.

Im Folgenden wird nun, Bezug nehmend insbesondere auf 2a–c, darauf eingegangen, wie der Zusammenhang zwischen einer mechanischen und/oder thermischen Beanspruchung des flächigen Verglasungselements 20 und einer Änderung einer optischen Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur 30 und insbesondere des optischen Filterelements 32 der Lichtwellenleiterstruktur 30, das beispielsweise in Form eines Bragg-Filters vorliegt, erhalten wird.In the following, reference will now be made, in particular 2a C, how the relationship between a mechanical and / or thermal stress of the planar glazing element 20 and a change of an optical property of the optical waveguide structure 30 and in particular the optical filter element 32 the optical waveguide structure 30 , which is present for example in the form of a Bragg filter is obtained.

Wie in 2a–c dargestellt, ist das optische Filterelement 32 beispielsweise als ein Faser-Bragg-Gitter bzw. optisches Bragg-Filter ausgebildet. Das Bragg-Filter 32 ist ein in den Glasfaserkern der Lichtwellenleiterstruktur 30 eingeschriebenes optisches Interferenzfilter. Wellenlängen des in die Lichtwellenleiterstruktur 30 eingekoppelten optischen Signals S1 (mit der Leistungsverteilung P1), die innerhalb der Filterbandbreite um die Mittenbandbreite λB des Bragg-Filters liegen, werden (zumindest größtenteils) zurückreflektiert und ergeben das reflektierte Signal SR1 mit der Leistungsverteilung PR1.As in 2a C is the optical filter element 32 For example, formed as a fiber Bragg grating or optical Bragg filter. The Bragg filter 32 is one in the glass fiber core of the optical waveguide structure 30 inscribed optical interference filter. Wavelength of the in the optical waveguide structure 30 coupled optical signal S 1 (with the power distribution P 1 ), which are within the filter bandwidth around the center bandwidth λ B of the Bragg filter are (at least largely) reflected back and give the reflected signal S R1 with the power distribution P R1 .

Die Lichtwellenleiterstruktur 30 in Form einer Einmodenglasfaser weist somit einen hochtransparenten Glasfaserkern 30-1 mit dem Brechungsindex n2 auf, der mit einem Glasmaterial 30-2 niedrigerer Brechzahl n1 ummantelt ist. Der Lichtwellenleiter besteht somit aus einem Kern 30-1 mit der Brechzahl n2, einem Mantel (Cladding) 30-2 mit der Brechungszahl n1 und beispielsweise einer Schutzbeschichtung (Coating/Buffer) 30-3 mit einer Brechzahl n0. Der lichtführende Kern 30-1 dient zum Führen und Übertragen des optischen Signals S1. Der Mantel 30-2 hat eine niedrigere optische Brechzahl als der Kern 30-1, d. h. n1 < n2. Der Mantel 30-2 bewirkt dadurch eine Totalreflexion an der Grenzschicht zu dem Kern 30-1 und somit eine Führung der Strahlung (d. h. des optischen Signals) im Kern 30-1 des Lichtwellenleiters 30. Das optische Filterelement 32 entlang des Kerns 30-1 der Lichtwellenleiterstruktur 34 ist in dem Faserkern 30-1 in Form einer periodischen Modulation der Brechzahl angeordnet, mit hohen (n3) und niedrigen Brechzahlbereichen (n2), die das Licht in dem Faserkern 30-1 einer bestimmten Wellenlänge λB zurückreflektieren, und somit die Funktion einer Bandsperre aufweisen, mit n3 >> n2. Die Mittenwellenlänge λB der Filterbandbreite ergibt sich durch die Bragg-Bedingung λB = 2neff·Λ. (1) The optical waveguide structure 30 in the form of a single-mode glass fiber thus has a highly transparent glass fiber core 30-1 with refractive index n 2 , that with a glass material 30-2 lower refractive index n 1 is sheathed. The optical waveguide thus consists of a core 30-1 with the refractive index n 2 , a cladding (cladding) 30-2 with the refractive index n 1 and, for example, a protective coating (coating / buffer) 30-3 with a refractive index n 0 . The light-guiding core 30-1 serves for guiding and transmitting the optical signal S 1 . The coat 30-2 has a lower optical refractive index than the core 30-1 , ie n 1 <n 2 . The coat 30-2 thereby causes a total reflection at the boundary layer to the core 30-1 and thus guiding the radiation (ie the optical signal) in the core 30-1 of the optical fiber 30 , The optical filter element 32 along the core 30-1 the optical waveguide structure 34 is in the fiber core 30-1 arranged in the form of a periodic modulation of the refractive index, with high (n 3 ) and low refractive index ranges (n 2 ) representing the light in the fiber core 30-1 reflect back to a certain wavelength λ B , and thus have the function of a band-stop filter, with n 3 >> n 2 . The center wavelength λ B of the filter bandwidth is given by the Bragg condition λ B = 2neff · Λ. (1)

Darin ist neff die effektive Brechzahl des Faserkerns 30-1 der Lichtwellenleiterstruktur 30 und Λ die Gitterperiode. Die spektrale Breite des Bandes (Sperrbandes) hängt von der Länge des Faser-Bragg-Gitters 32 und der Stärke der Brechzahländerung zwischen den benachbarten Brechzahlbereichen ab.Where neff is the effective refractive index of the fiber core 30-1 the optical waveguide structure 30 and Λ the grating period. The spectral width of the band (blocking band) depends on the length of the fiber Bragg grating 32 and the strength of the refractive index change between the adjacent refractive index regions.

2b zeigt nun beispielhaft das Reflexionsverhalten der Lichtwellenleiterstruktur 30 mit dem Bragg-Filter 32. Das Spektrum der Eingangsleistung PI des optischen Eingangssignals S1 über der Wellenlänge λ. Das Bragg-Filter 32 wirkt wie ein Bandpassfilter, so dass ein Anteil des eingespeisten Spektrums als reflektierter Anteil PR1 zurückreflektiert wird, d. h. das Bragg-Filter 32 wirkt als Bandsperre um die Mittenwellenlänge λB. Darüber hinaus ist in 2b beispielhaft das Transmissionsspektrum der übertragenen bzw. durchgehenden Leistung PTr dargestellt, bei dem der Anteil um die Mittenfrequenz λB durch das Bragg-Filter 32 aus dem Übertragungsspektrum entfernt wurde. 2 B now shows by way of example the reflection behavior of the optical waveguide structure 30 with the Bragg filter 32 , The spectrum of the input power P I of the optical input signal S 1 over the wavelength λ. The Bragg filter 32 acts as a bandpass filter, so that a portion of the injected spectrum is reflected back as a reflected portion P R1 , ie the Bragg filter 32 acts as a band-stop filter the center wavelength λ B. In addition, in 2 B exemplified the transmission spectrum of the transmitted or continuous power P Tr, wherein the proportion around the center frequency λ B through the Bragg filter 32 was removed from the transmission spectrum.

Bezüglich der in 2b dargestellten Leistungsspektren wird darauf hingewiesen, dass diese lediglich als beispielhaft anzusehen sind. So ist insbesondere anzumerken, dass die durch ein Bragg-Filter realisierte Bandsperrenfunktionalität äußerst schmale Sperr- bzw. Reflexionsbereiche um die Mittenwellenlänge λ3 ermöglicht, während in 2b dieser Sperrbereich zur Vereinfachung der Darstellung relativ breit dargestellt ist.Regarding the in 2 B shown power spectra is noted that they are to be regarded as exemplary only. In particular, it should be noted that the band-stop filter functionality realized by a Bragg filter allows very narrow blocking or reflection ranges around the center wavelength λ 3 , while in 2 B this blocking area is shown relatively wide for the sake of simplicity of illustration.

Wie aus der obigen Gleichung (1) ersichtlich ist, hängt die Mittenwellenlänge λB des Bragg-Filters 32 jeweils von der effektiven Brechzahl sowie von der Gitterperiode Λ des als Faser-Bragg-Gitter ausgebildeten optischen Filterelements 32 ab. In diesem Zusammenhang wird nun darauf hingewiesen, dass sich die Gitterperiode Λ durch eine einwirkende mechanische Belastung, d. h. eine Dehnung oder Stauchung aufgrund einer Zug-, Druck-, Schlag-, Stoß- oder Biegungsbelastung, ändert. Wenn also die Lichtwellenleiterstruktur 30 mit dem optischen Filterelement 32 mechanisch mit dem flächigen Verglasungselement 20 gekoppelt ist, so dass sich Dehnungs- oder Stauchungsverformungen aufgrund mechanischer oder auch thermischer Belastungen des flächigen Verglasungselements 20 auch auf das Bragg-Filter 32 der Lichtwellenleiterstruktur 30 zumindest teilweise übertragen, so ändert sich die Gitterperiode Λ des Bragg-Filters 32 und damit auch die Mittenwellenlänge λB des Bragg-Filters 32. Darüber hinaus sind die Brechungsindizes n2, n3 im Faserkern 30-1 auch temperaturabhängig, so dass sich zusätzlich die Mittenwellenlänge λB entsprechend der thermischen Belastung verändert, die auf das flächige Verglasungselement 20 und damit auch auf das optische Filterelement 32 der Lichtwellenleiterstruktur 30 einwirkt.As apparent from the above equation (1), the center wavelength λ B of the Bragg filter depends 32 each of the effective refractive index and the grating period Λ of the formed as a fiber Bragg grating optical filter element 32 from. In this context, it is now pointed out that the grating period Λ by an applied mechanical load, ie a strain or compression due to a tensile, compressive, impact, shock or bending load changes. So if the optical waveguide structure 30 with the optical filter element 32 mechanically with the flat glazing element 20 is coupled, so that strain or compression deformation due to mechanical or thermal stresses of the planar glazing element 20 also on the Bragg filter 32 the optical waveguide structure 30 at least partially transmitted, the grating period Λ of the Bragg filter changes 32 and thus also the center wavelength λ B of the Bragg filter 32 , In addition, the refractive indices n 2 , n 3 in the fiber core 30-1 Also dependent on temperature, so that in addition the center wavelength λ B changes according to the thermal load on the flat glazing element 20 and thus also on the optical filter element 32 the optical waveguide structure 30 acts.

Daraus ergibt sich, dass die Wellenlängenänderung ΔλB eine Abhängigkeit von der einwirkenden mechanischen und thermischen Belastung aufweist: ΔλB = f(F; T) (2) It follows that the wavelength change Δλ B has a dependence on the acting mechanical and thermal load: Δλ B = f (F; T) (2)

Dadurch wird erfindungsgemäß erreicht, dass eine mechanische oder thermische Beanspruchung des flächigen Filterelements 20, beispielsweise bei einem Einbruchversuch oder bei einer starken Beanspruchung während der Verwendung z. B. als Frontscheibe eines Fahrzeugs, eine Veränderung der optischen Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur 30 und insbesondere des darin integrierten optischen Bragg-Filters 32 hervorgerufen wird.As a result, the invention achieves that a mechanical or thermal stress of the flat filter element 20 For example, in a burglary attempt or heavy use during use z. As a windshield of a vehicle, a change in the optical property of the optical waveguide structure 30 and in particular the optical Bragg filter integrated therein 32 is caused.

2c zeigt mm beispielhaft resultierende Leistungsspektren einer Lichtwellenleiterstruktur 30, die zwei optische Filterelemente (nicht gezeigt in 1a oder 2a) aufweist. In diesem Fall sind die beiden Bragg-Filter jeweils so ausgebildet, dass sie unterschiedliche Mittenwellenlängen λB1, λB2 aufweisen, so dass unter Kenntnis der Position des ersten und zweiten optischen Filterelements bei einer Veränderung der Mittenwellenlänge λB1, λB2 neben der Größe der mechanischen oder thermischen Belastung auch auf eine Position geschlossen werden kann, an der die mechanische oder thermische Beanspruchung des flächigen Verglasungselements 20 erfolgt. Da nun Bragg-Filter als äußerst schmale Bandsperren mit einer fest zugeordneten Mittenwellenlänge λBn ausgebildet werden können, kann auch eine größere Anzahl von Bragg-Filtern 32-n in der Lichtwellenleiterstruktur 30 realisiert werden, so dass örtlich aufgelöst eine Überwachung des flächigen Verglasungselements 20 hinsichtlich mechanischer und/oder thermischer äußerer Beanspruchungen realisiert werden kann. 2c shows by way of example resulting power spectra of an optical waveguide structure 30 comprising two optical filter elements (not shown in FIG 1a or 2a ) having. In this case, the two Bragg filters are each designed so that they have different center wavelengths λ B1 , λ B2 , so that, knowing the position of the first and second optical filter element with a change in the center wavelength λ B1 , λ B2 in addition to the size of the mechanical or thermal stress can also be closed to a position at which the mechanical or thermal stress of the planar glazing element 20 he follows. Since Bragg filters can now be formed as extremely narrow bandstop filters with a fixed center wavelength λ Bn , a larger number of Bragg filters can also be formed 32-n in the optical waveguide structure 30 be realized so that spatially resolved monitoring of the planar glazing element 20 with regard to mechanical and / or thermal external stresses can be realized.

Alle Implementierungen haben aber dahin gehend das gleiche Grundprinzip, das aufgrund der Veränderung der Mittenwellenlänge ΔλBn des Bragg-Filters die Größe der von außen einwirkenden mechanischen oder thermischen Beanspruchung zugeordnet werden kann, so dass bei Überschreiten eines Grenzwerts zumindest eines der optischen Filterelemente 32 ein kritischer (anomalen) Zustand, z. B. ein Einbruchsversuch, an dem flächigen Verglasungselement 20 festgestellt werden kann. Darüber hinaus kann gleichzeitig mit der in einem flächigen Verglasungselement 20 integrierten Lichtwellenleiterstruktur 30 erfasst werden, wenn ein Bruch des Verglasungselements 20 und damit der Bruch oder Knick der Lichtwellenleiterstruktur 30 auftritt, da dann von einem optischen Filterelement 32, das in der Lichtwellenleiterstruktur 30 in Lichteinkoppelrichtung nach der Bruchstelle angeordnet ist, kein oder ein stark reduziertes Reflexionssignal zurückkehrt und somit sicher auf eine mechanische Beschädigung in Form eines Bruchs des Verglasungselements 20 geschlossen werden kann.However, all implementations have the same basic principle as that, due to the change in the center wavelength Δλ Bn of the Bragg filter, the magnitude of the externally applied mechanical or thermal stress can be assigned, so that when a limit value is exceeded at least one of the optical filter elements 32 a critical (anomalous) condition, e.g. B. a burglary attempt on the flat glazing element 20 can be determined. In addition, simultaneously with the in a flat glazing element 20 integrated optical waveguide structure 30 be detected when a breakage of the glazing element 20 and thus the break or kink of the optical waveguide structure 30 occurs because then of an optical filter element 32 that in the optical waveguide structure 30 is arranged in Lichteinkoppelrichtung after the fracture, no or a greatly reduced reflection signal returns and thus safe to mechanical damage in the form of a fracture of the glazing element 20 can be closed.

3 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung 10. In dem flächigen Verglasungselement 20 ist eine Lichtwellenleiterstruktur 30 mit einer Mehrzahl von optischen Filterelementen 32-n angeordnet. Die Lichtwellenleiterstruktur 30 ist nun wieder ausgebildet, um an einem Einkoppelanschluss 36 das optische Signal S1 in die Lichtwellenleiterstruktur 30 einzukoppeln, wobei beispielsweise an dem ersten Bragg-Filterelement 32-1 ein erster Anteil des optischen Signals bei der ersten Mittenwellenlänge λB1 als erstes Reflexionssignal SR1, an dem zweiten Bragg-Filter 32-2 bei einer zweiten Mittenwellenlänge λB2 ein zweites Reflexionssignal SR2 usw. bis zu dem letzten Bragg-Filterelement 32-n bei einer Mittenwellenlänge λBn das Reflexionssignal SRn zu dem Ankoppelanschluss 36 zurückreflektiert wird. Weiterhin ist es auch möglich, an einem optional vorgesehenen Auskoppelanschluss 38 das Transmissionsspektrum PTr in Form des Durchgangssignals STr hinsichtlich Änderungen einer oder mehrerer der Mittenwellenlängen eines oder mehrerer der Bragg-Filter 32 zu untersuchen. 3 shows a possible embodiment of the invention glazing assembly 10 , In the flat glazing element 20 is an optical waveguide structure 30 with a plurality of optical filter elements 32-n arranged. The optical waveguide structure 30 is now trained again to be at a Einkoppelanschluss 36 the optical signal S 1 in the optical waveguide structure 30 couple, wherein, for example, on the first Bragg filter element 32-1 a first portion of the optical signal at the first center wavelength λ B1 as the first reflection signal S R1 , at the second Bragg filter 32-2 at a second center wavelength λ B2, a second reflection signal S R2 , etc., up to the last Bragg filter element 32-n at a center wavelength λBn, the reflection signal S Rn to the coupling terminal 36 is reflected back. Furthermore, it is also possible to use an optionally provided decoupling connection 38 the transmission spectrum P Tr in the form of crossing signal S Tr changes with respect to one or more of center wavelengths of one or more of the Bragg filter 32 to investigate.

Wie in 3 dargestellt, ist die Lichtwellenleiterstruktur 30 mit den optischen Filterelementen 32-n mäanderförmig an dem flächigen Verglasungselement 20 und beispielsweise innerhalb einer speziell vorgesehenen Aussparung (nicht gezeigt in 3) mechanisch, z. B. form-, kraft- oder stoffschlüssig, an dem flächigen Verglasungselement 20 befestigt. Somit sind die als Sensorelemente angeordneten Bragg-Filter 32-n in einem Raster verteilt an dem flächigen Verglasungselement 20 angeordnet. Dabei können die Abstände A, B oder C zwischen benachbarten Bragg-Filtern 32-n so gewählt werden, dass abhängig von der Wärmeleitfähigkeit oder der Temperaturleitfähigkeit des flächigen Verglasungselements 20, d. h. des die einzelnen Bragg-Filter 32-n umgebenden Materials, bei einer punktuellen Aufheizung der Scheibe um z. B. 500°C (oder mehr) am nächstgelegenen Bragg-Filter innerhalb einer Zeitdauer von z. B. ≤ 5 Sekunden eine eindeutig über den als normal festgestellten Temperaturschwankungen liegende Temperaturerhöhung, z. B. größer als 10°C, hervorgerufen wird. Dabei würde sich dessen Mittenwellenlänge typischerweise um mindestens ca. 100 pm erhöhen.As in 3 is the optical waveguide structure 30 with the optical filter elements 32-n meandering on the flat glazing element 20 and, for example, within a specially provided recess (not shown in FIG 3 ) mechanically, z. B. positive, non-positive or cohesive, on the flat glazing element 20 attached. Thus, arranged as sensor elements Bragg filter 32-n distributed in a grid on the flat glazing element 20 arranged. The distances A, B or C between adjacent Bragg filters 32-n be chosen so that, depending on the thermal conductivity or the thermal conductivity of the planar glazing element 20 ie the individual Bragg filters 32-n surrounding material, with a punctual heating of the disc to z. B. 500 ° C (or more) at the nearest Bragg filter within a period of z. B. ≤ 5 seconds a clearly above the normal temperature fluctuations detected temperature increase, z. B. greater than 10 ° C, is caused. Its center wavelength would typically increase by at least about 100 pm.

Beispielsweise kann die Lichtwellenleiterstruktur 30 mit den optischen Filterelementen 32-n so an dem flächigen Verglasungselement 20 angeordnet werden, dass pro Flächeneinheit (z. B. 0,01–1,0 m2) zumindest ein Bragg-Filter 32 angeordnet ist, um sicher eine thermische oder mechanische Beanspruchung über eine Änderung der optischen Eigenschaften der Lichtwellenleiterstruktur(en) zu erfassen.For example, the optical waveguide structure 30 with the optical filter elements 32-n so on the flat glazing element 20 be arranged such that per unit area (eg 0.01-1.0 m 2 ) at least one Bragg filter 32 is arranged to safely detect a thermal or mechanical stress via a change in the optical properties of the optical waveguide structure (s).

Wie in 3 dargestellt, sind die Mehrzahl von optischen Filterelementen 32-n entlang einer Lichtwellenleiterstruktur 30 angeordnet. Erfindungsgemäß ist es gleichermaßen möglich, auch mehrere Lichtwellenleiterstrukturen 30-1, ..., 30-n jeweils mit einer oder mehreren optischen Filterelementen, z. B. in Form eines Bragg-Filters, in dem flächigen Verglasungselement 20 vorzusehen, um eine Mehrzahl optisch voneinander getrennter Sensorkreisläufe an dem flächigen Verglasungselement 20 anzubringen. Dies kann bei einem sehr großflächigen Verglasungselement 20 vorteilhaft sein.As in 3 are the plurality of optical filter elements 32-n along an optical waveguide structure 30 arranged. According to the invention it is equally possible, even several optical waveguide structures 30-1 , ..., 30-n each with one or more optical filter elements, for. B. in the form of a Bragg filter, in the planar glazing element 20 to provide a plurality of optically separate sensor circuits on the planar glazing element 20 to install. This can be done with a very large glazing element 20 be beneficial.

Die in 3 dargestellte Lichtwellenleiterstruktur 30 kann an dem flächigen Verglasungselement 20 auch innerhalb einer Vertiefung oder Ausnehmung in dem flächigen Verglasungselement 20, beispielsweise mittels eines eine Verbindung herstellenden Klebstoffes (nicht gezeigt in 3) mechanisch so an dem flächigen Verglasungselement 20 angeordnet sein, um eine ausreichende mechanische und thermische Kopplung zwischen dem Verglasungselement 20 und der Lichtwellenleiterstruktur 30 herzustellen, wie dies bereits anhand von 1a–b erläutert wurde, wobei die dortigen Ausführungen gleichermaßen auf die in 3 dargestellte Anordnung anwendbar ist.In the 3 illustrated optical waveguide structure 30 can on the flat glazing element 20 also within a depression or recess in the planar glazing element 20 For example, by means of a compound-producing adhesive (not shown in FIG 3 ) mechanically so on the flat glazing element 20 be arranged to provide sufficient mechanical and thermal coupling between the glazing element 20 and the optical waveguide structure 30 as already stated by 1a -B has been explained, with the comments made there as well in the 3 shown arrangement is applicable.

Die in 3 dargestellte Verglasungsanordnung 10 mit Sicherheitsfunktion ist nun einerseits geeignet, um mechanische Verformungen aufgrund einer thermischen oder mechanischen Einwirkung auf das flächige Verglasungselement 20 zu erfassen. Darüber hinaus kann mit der in 3a dargestellten Verglasungsanordnung ferner auch ein Bruch des flächigen Verglasungselements 20 und damit aufgrund eines entsprechenden Bruchs oder Knicks auch der Lichtwellenleiterstruktur 30 erfasst werden. In 3 ist beispielhaft eine Bruchstelle 60 innerhalb bzw. an dem flächigen Verglasungselement 20 dargestellt. Das an dem Anschluss 36 erhaltene reflektierte Signal SRn enthält nun keine oder stark verringerte Reflexionssignale der in 3 dargestellten Bragg-Filter 32-9, 32-10 ... 32-n, die in Lichteinkoppeleinrichtung nach der Bruchstelle 60 angeordnet sind. Damit kann ein mechanisches Brechen des Verglasungselements 20 und damit ein Brechen oder Knicken der Lichtwellenleiterstruktur 30 erkannt und einer Position zwischen den beiden Bragg-Filterelementen 32-8 und 32-9 zugeordnet werden. Somit ist mit dem Reflexionssignal SR auch abhängig von der jeweiligen Beabstandung der Bragg-Filterelemente 32-n eine örtliche Auflösung einer thermischen oder mechanischen Beanspruchung des flächigen Verglasungselements 20 über eine Änderung einzelner Mittenwellenlängen λBn, bzw. eine Lokalisierung eines Bruches des flächigen Verglasungselements, möglich, indem ein Ausfall der Reflexionssignale oder eine starke Abnahme (> 50%) der Amplitude des Reflexionssignals SRn der Bragg-Filterelemente nach einer Bruchstelle erfasst wird.In the 3 illustrated glazing arrangement 10 with safety function is now on the one hand suitable for mechanical deformation due to a thermal or mechanical action on the flat glazing element 20 capture. In addition, with the in 3a also shown a rupture of the planar glazing element 20 and thus due to a corresponding break or bend also the optical waveguide structure 30 be recorded. In 3 is an example of a break point 60 within or on the planar glazing element 20 shown. That at the connection 36 received reflected signal S Rn now contains no or greatly reduced reflection signals of in 3 illustrated Bragg filter 32-9 . 32-10 ... 32-n in the light coupling device after the breaking point 60 are arranged. This can be a mechanical breaking of the glazing element 20 and thus breaking or buckling of the optical waveguide structure 30 detected and a position between the two Bragg filter elements 32-8 and 32-9 be assigned. Thus, with the reflection signal S R also depends on the respective spacing of the Bragg filter elements 32-n a local resolution of a thermal or mechanical stress of the planar glazing element 20 via a change in individual center wavelengths λ Bn , or a localization of a fraction of the planar glazing element, possible by detecting a failure of the reflection signals or a sharp decrease (> 50%) of the amplitude of the reflection signal S Rn of the Bragg filter elements after a break.

Bezüglich einer örtlichen Auflösung bzw. räumlichen Zuordnung einer mechanischen Beanspruchung des Verglasungselements 20 wird darauf hingewiesen, dass diese mechanische Beanspruchung bei Verwendung einer Mehrzahl von Bragg-Filterelementen nur an den Bereichen des Verglasungselements ortsaufgelöst erfassbar ist, an denen eine feste mechanische Verbindung der Lichtwellenleiterstruktur 30 mit den optischen Filterelementen 32 an dem Verglasungselement vorliegt.Regarding a local resolution or spatial assignment of a mechanical Stress of the glazing element 20 It is pointed out that this mechanical stress can be detected in a spatially resolved manner only with the use of a plurality of Bragg filter elements only at the regions of the glazing element where there is a fixed mechanical connection of the optical waveguide structure 30 with the optical filter elements 32 is present on the glazing element.

Ist beispielsweise die Lichtwellenleiterstruktur 30 über der gesamten Länge mechanisch mit dem Verglasungselement 20 verbunden, kann über der gesamten Länge der Lichtwellenleiterstruktur 30, an der Bragg-Filterelemente angeordnet sind, eine örtliche Auflösung einer auf das Verglasungselement 20 einwirkenden mechanischen Beanspruchung erfolgen. Die örtliche Auflösung entspricht dabei der Beabstandung der Filterelemente. Wird nun aber beispielsweise die Lichtwellenleiterstruktur 30 nachträglich in eine an dem Verglasungselement 20 vorgesehene Kapillare 40 eingebracht, ist es häufig nur möglich, an den jeweiligen Endstücken der Lichtwellenleiterstruktur 30, die aus dem Verglasungselement 20 hervorstehen, eine mechanische Fixierung zwischen der Lichtwellenleiterstruktur 30 und dem Verglasungselement 20 vorzunehmen. Bei einer mechanischen Beanspruchung des Verglasungselements 20 ist dann lediglich eine über die gesamte in dem Verglasungselement 20 angeordnete Lichtwellenleiterstruktur 30 relativ gleichmäßig hervorgerufene Dehnung erfassbar, so dass nur erkannt wird, dass irgendwo entlang dieser Kapillare (und nicht etwa in benachbarten) eine mechanische Beanspruchung erfolgte.For example, is the optical waveguide structure 30 over the entire length mechanically with the glazing element 20 connected over the entire length of the optical waveguide structure 30 , are arranged on the Bragg filter elements, a local resolution of one on the glazing element 20 acting mechanical stress. The local resolution corresponds to the spacing of the filter elements. But now, for example, the optical waveguide structure 30 subsequently in one of the glazing element 20 provided capillary 40 introduced, it is often only possible at the respective end pieces of the optical waveguide structure 30 coming from the glazing element 20 protrude, a mechanical fixation between the optical waveguide structure 30 and the glazing element 20 make. At a mechanical stress of the glazing element 20 is then only one over the entire in the glazing element 20 arranged optical waveguide structure 30 relatively uniformly induced strain detectable, so that it is only recognized that somewhere along this capillary (and not in adjacent) a mechanical stress was carried out.

Bezüglich der obigen Erörterung möglicher Alternativen für eine mechanische Anordnung der Lichtwellenleiterstruktur 30 an dem Verglasungselement 20 sollte deutlich werden, dass bei einer nur bereichsweisen festen mechanischen Verbindung der Lichtwellenleiterstruktur 30 an dem Verglasungselement 20 innerhalb der festen mechanischen Verbindungsbereiche unmittelbar eine mechanische Beanspruchung auf das Verglasungselement auch auf die Lichtwellenleiterstruktur 30 übertragen wird, während auf einen etwaigen Zwischenbereich ohne eine solche feste mechanische Verbindung eine mechanische Beanspruchung des Verglasungselements 20 als relativ gleichmäßige Dehnung zwischen den mechanischen Verbindungsstellen übertragen wird, eine genaue Ortsauflösung also nicht möglich ist.With regard to the above discussion of possible alternatives for a mechanical arrangement of the optical waveguide structure 30 on the glazing element 20 It should become clear that with only a certain area-wise fixed mechanical connection of the optical waveguide structure 30 on the glazing element 20 within the fixed mechanical connection areas directly a mechanical stress on the glazing element also on the optical waveguide structure 30 is transferred to a possible intermediate area without such a fixed mechanical connection, a mechanical stress of the glazing element 20 is transmitted as a relatively uniform strain between the mechanical connection points, a precise spatial resolution is therefore not possible.

In diesem Zusammenhang wird noch darauf hingewiesen, dass eine örtliche Auflösung bei einer thermischen Beanspruchung des Verglasungselements 20 i. W. unabhängig von der mechanischen Verbindung zwischen der Lichtwellenleiterstruktur 30 und dem Verglasungselement 20 ist, solange eine ausreichend gute thermische Kopplung der Lichtwellenleiterstruktur 30 mit dem Verglasungselement 20 über der gesamten Länge der Lichtwellenleiterstruktur 30 vorhanden ist, was schon durch Aufliegen gegeben ist.In this context, it should be noted that a local resolution at a thermal stress of the glazing element 20 i. W. regardless of the mechanical connection between the optical waveguide structure 30 and the glazing element 20 is, as long as a sufficiently good thermal coupling of the optical waveguide structure 30 with the glazing element 20 over the entire length of the optical waveguide structure 30 is present, which is already given by resting.

Im Folgenden wird nun anhand von 4 ein Ausführungsbeispiel für ein Sicherheitssystem 70 für eine Verglasung beispielhaft beschrieben.The following will now be based on 4 an embodiment of a security system 70 for glazing example described.

Wie in 4 dargestellt, weist das Sicherheitssystem 70 beispielsweise eine Verglasungsanordnung 10 auf, wie sie anhand der vorherigen 1a–b, 2a–c und 3 beschrieben wurden und bei dem im Folgenden dargestellten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden kann.As in 4 shown, instructs the security system 70 For example, a glazing arrangement 10 on, as based on the previous one 1a -b, 2a -C and 3 have been described and can be used in the embodiment shown below.

Wie in 4 ferner dargestellt, ist an dem Ankoppelanschluss 36 eine Signaleinkoppeleinrichtung 80 zum Einkoppeln eines optischen Signals S1 in die Lichtwellenleiterstruktur 30 vorgesehen. Ferner ist eine Signalerfassungseinrichtung 82 zum Erfassen eines optischen Signals (d. h. des Reflexionssignals SR und/oder optional des Transmissionssignals STr) der Lichtwellenleiterstruktur 30 und zum Ausgeben eines elektrischen Erfassungssignals Se basierend auf dem erfassten optischen Signal SR bzw. STr vorgesehen. Die Signaleinkoppeleinrichtung 80 ist somit als ein optischer Sender ausgebildet, während die Signalerfassungseinrichtung 82 als ein optischer Empfänger ausgebildet ist. Die Signalerfassungseinrichtung 82 ist so ausgebildet, dass sie beispielsweise das an dem Ankoppelanschluss 36 bereitgestellte Reflexionssignal SR und optional das an dem optionalen Ankoppelanschluss 38 bereitgestellte optionale Transmissionssignal ST bzw. das jeweilige Leistungsspektrum erfassen kann. In der Signalerfassungseinrichtung werden die erfassten optischen Signale beispielsweise in elektrische Signale Se für eine Weiterverarbeitung und/oder Auswertung durch eine Verarbeitungseinrichtung 90 umgewandelt. Die Verarbeitungseinrichtung 90 ist vorgesehen, um einerseits beispielsweise die Signaleinkoppeleinrichtung 80 zum Einkoppeln des optischen Signals S1 anzusteuern und ferner um das von der Signalerfassungseinrichtung 82 bereitgestellte Erfassungssignal Se basierend auf dem Reflexionssignal SR oder dem Transmissionssignal STr auszuwerten. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung 90 insbesondere ausgebildet, um eine Änderung der Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur 30 bei einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung des Verglasungselements 20 zu ermitteln. Die Verarbeitungseinrichtung und optional auch die Signaleinkoppel- und Signalerfassungseinrichtung 80, 82 können benachbart zu der Verglasungsanordnung 10 oder über eine Lichtwellenleiterverbindung (nicht gezeigt in 4) entfernt von der Verglasungsanordnung 10 angeordnet sein, um beispielsweise keinen unbefugten Zugriff und keinen Manipulationsversuch, z. B. bei einem Einbruch, an dem Sicherheitssystem 70 zu ermöglichen.As in 4 further illustrated is at the docking port 36 a signal input device 80 for coupling an optical signal S 1 into the optical waveguide structure 30 intended. Furthermore, a signal detection device 82 for detecting an optical signal (ie the reflection signal S R and / or optionally the transmission signal S Tr ) of the optical waveguide structure 30 and for outputting an electrical detection signal S e based on the detected optical signal S R and S Tr , respectively. The signal input device 80 is thus formed as an optical transmitter, while the signal detection device 82 is designed as an optical receiver. The signal detection device 82 is designed such that, for example, that at the coupling connection 36 provided reflection signal S R and optionally that on the optional Ankoppelanschluss 38 provided optional transmission signal S T or the respective power spectrum can capture. In the signal detection device, the detected optical signals are converted, for example, into electrical signals S e for further processing and / or evaluation by a processing device 90 transformed. The processing device 90 is provided on the one hand, for example, the signal input device 80 to drive the coupling of the optical signal S 1 and further to that of the signal detection means 82 provided detection signal S e based on the reflection signal S R or the transmission signal S Tr evaluate. In this case, the processing device 90 in particular designed to change the property of the optical waveguide structure 30 at a mechanical or thermal stress of the glazing element 20 to investigate. The processing device and optionally also the signal input and signal detection device 80 . 82 can be adjacent to the glazing assembly 10 or via an optical fiber connection (not shown in FIG 4 ) away from the glazing assembly 10 be arranged, for example, no unauthorized access and no manipulation attempt, eg. B. in a burglary, on the security system 70 to enable.

Wie bereits im Vorhergehenden angesprochen wurde, kann die Verarbeitungseinrichtung 90 basierend auf dem von den jeweiligen Bragg-Filtern 32-n reflektierten Signal SR bzw. auf dem Transmissionssignal STr eine mechanische oder thermische Beanspruchung des flächigen Verglasungselements 20 und damit der mechanisch angekoppelten Lichtwellenleiterstruktur 30 mit dem Bragg-Filterelement 32 bzw. der Mehrzahl von Bragg-Filterelementen 32-n ermitteln. So kann die Verarbeitungseinrichtung 90 eine Änderung der Mittenwellenlänge λBn zumindest eines der Bragg-Filterelemente 32-n erfassen und bei einem Überschreiten eines Vergleichswerts für eine Wellenlängenänderung ein entsprechendes Anzeigesignal bzw. Alarmsignal SOUT an einem Ausgangsanschluss 92 ausgeben. As already mentioned above, the processing device 90 based on that of the respective Bragg filters 32-n reflected signal S R or on the transmission signal S Tr a mechanical or thermal stress of the planar glazing element 20 and thus the mechanically coupled optical waveguide structure 30 with the Bragg filter element 32 or the plurality of Bragg filter elements 32-n determine. Thus, the processing device 90 a change in the center wavelength λ Bn of at least one of the Bragg filter elements 32-n and detect when it exceeds a comparison value for a wavelength change, a corresponding display signal or alarm signal S OUT at an output terminal 92 output.

Ferner kann die Verarbeitungseinrichtung 90 an dem Ausgangsanschluss 92 ein entsprechendes Alarmausgangssignal SOUT ausgeben, wenn in dem Reflexionssignal SR nicht die Reflexionsspektren aller Bragg-Filterelemente 32-n enthalten sind, da dies auf einen Bruch des flächigen Verglasungselements 20 und damit auf einen Bruch oder Knick der Lichtwellenleiterstruktur 30 hinweist.Furthermore, the processing device 90 at the output terminal 92 a corresponding alarm output signal S OUT output when in the reflection signal S R is not the reflection spectra of all Bragg filter elements 32-n are included, as this is due to a fracture of the planar glazing element 20 and thus a break or kink of the optical waveguide structure 30 points.

Die Verarbeitungseinrichtung 90 ist so ausgebildet, um das Erfassungssignal Se oder ein davon abgeleitetes Signal mit einem Vergleichswert zu vergleichen, um zu ermitteln, ob sich das Erfassungssignal innerhalb oder außerhalb eines Sollbereichs befindet, und um beim Verlassen des Sollbereichs auf eine Überschreitung des Grenzwerts für eine mechanische oder thermische Belastung des flächigen Verglasungselements 20 hinzuweisen.The processing device 90 is configured to compare the detection signal S e or a signal derived therefrom with a comparison value to determine whether the detection signal is within or outside a desired range, and to exceed the limit value for a mechanical or thermal stress of the planar glazing element 20 to point.

Der Vergleichswert kann beispielsweise basierend auf einem Mittelwert oder einer Mehrzahl von vorhergehenden Messwerten des Erfassungssignals oder davon abgeleiteten Signalen ermittelt werden. Damit kann erreicht werden, dass beispielsweise eine relativ langsame, thermische Temperaturänderung an dem flächigen Verglasungselement, wie sie beispielsweise durch Sonneneinstrahlung auftritt, nicht zum Auslösen eines Alarms führt, während beispielsweise ein Wärmeeinwirken hoher Leistung, wie es beispielsweise von einem Gasbrenner eines Einbrechers hervorgerufen wird, äußerst schnell bzw. unmittelbar zu einem Alarmsignal führt. Heutige Gasbrenner haben eine Hitzeabstrahlung von mehr als 1900°C und eine Leistung von über 50 kW.The comparison value may be determined, for example, based on an average or a plurality of preceding measurement values of the detection signal or signals derived therefrom. It can thus be achieved that, for example, a relatively slow thermal temperature change on the planar glazing element, as occurs, for example, due to solar radiation, does not lead to the triggering of an alarm, while, for example, a heat effect of high power, as is caused, for example, by a gas burner of a burglar, extremely fast or immediately leads to an alarm signal. Today's gas burners have a heat radiation of more than 1900 ° C and a power of over 50 kW.

Neben einem relativen Vergleichswert, der basierend auf einem Mittelwert oder einer davon abgeleiteten Größe einer Mehrzahl vorhergehender Messwerte des Erfassungssignals nachgeregelt wird, kann ferner ein zweiter fester Vergleichswert vorgesehen sein, bei dessen Überschreitung auf jedem Fall ein Alarm ausgelöst wird, da dies jedenfalls auf eine zu hohe thermische oder mechanische Belastung des flächigen Verglasungselements 20 hinweist, auch wenn diese nur langsam angestiegen ist.In addition to a relative comparison value, which is readjusted based on an average value or a quantity derived therefrom of a plurality of preceding measured values of the detection signal, a second fixed comparison value can be provided, beyond which an alarm is triggered in any case, since this is in any case attributable to an high thermal or mechanical stress of the planar glazing element 20 indicates, even if it has risen only slowly.

Wie im Vorhergehenden beschrieben wurde, basiert das Erfassungssignal oder das davon abgeleitete Signal auf einer Mittenfrequenz bzw. Mittenwellenlänge des jeweiligen Bragg-Filters oder einem Pegel des erfassten Signals. Die Verarbeitungseinrichtung 90 ist somit ausgebildet, um die spektrale Verteilung der Signalanteile in dem Reflexionssignal SR und auch den jeweiligen Pegel zu erfassen und auf eine mechanische oder thermische Beanspruchung zurückzuführende Veränderung der jeweiligen Signalanteile zu untersuchen.As described above, the detection signal or the signal derived therefrom is based on a center frequency of the respective Bragg filter or a level of the detected signal. The processing device 90 is thus designed to detect the spectral distribution of the signal components in the reflection signal S R and also the respective level and to investigate a change in the respective signal components attributable to a mechanical or thermal stress.

Bei dem in 4 dargestellten Sicherheitssystem 70 für eine Verglasung sind die Signaleinkoppeleinrichtung 80, die Signalerfassungseinrichtung 82 und die Verarbeitungseinrichtung 90 in der Prinzipdarstellung als getrennte Elemente bzw. Bauteile dargestellt, wobei diese Elemente oder Bauteile aber auch zu einer einzigen Baugruppe 100 zusammengefasst sein können.At the in 4 illustrated security system 70 for a glazing are the signal input device 80 , the signal detection device 82 and the processing device 90 represented in the schematic diagram as separate elements or components, these elements or components but also to a single assembly 100 can be summarized.

Die Baugruppe 100 wird auch als optischer Sensor-Interrogator oder optisches Abfragegerät für Faser-Bragg-Gitter bezeichnet. Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass verfügbare Interrogatoren für Faser-Bragg-Gitter beispielsweise bis zu 100 Bragg-Filterelemente in Reihe überwachen können, so dass mit nur einem einzigen Interrogator eine relativ hohe Ortsauflösung durch die Überwachung einer großen Anzahl von Bragg-Filterelementen in der Lichtwellenleiterstruktur 30 erreicht werden kann. Des weiteren kann man die Anzahl der Messstellen durch die Verwendung eines optischen Schalters (nicht gezeigt in 4) vergrößert werden.The assembly 100 is also referred to as an optical sensor interrogator or fiber Bragg grating optical interrogator. In addition, it should be noted that available fiber bragg grating interrogators can, for example, monitor up to 100 Bragg filter elements in series, so that with a single interrogator, relatively high spatial resolution can be achieved by monitoring a large number of Bragg filter elements in the array optical waveguide structure 30 can be achieved. Furthermore, the number of measuring points can be determined by the use of an optical switch (not shown in FIG 4 ).

Im Prinzip sind durch ein Bragg-Gitter äußerst geringe Dehnungen oder Stauchungen erfassbar, wie sie etwa schon bei leichtem Berühren der Scheibe oder, bei größeren Scheiben, durch den Winddruck hervorgerufen werden. Weiterhin werden vergleichbare Verschiebungen der Mittenwellenlänge eines Bragg-Gitters aber auch durch Temperaturschwankungen um einige °C hervorgerufen. Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem 70 kann nun so angepasst werden, um je nach spezifischen Anwendungsfall, z. B. je nach Scheibenkonstruktion, einzustellen, ab welcher Wellenlängenverschiebung ein Alarm ausgelöst wird. Eine Unterscheidung zwischen punktuellen thermischen und mechanischen Belastungen ist beispielsweise dadurch möglich, dass beim Biegen einer Scheibe mehrere benachbarte Bragg-Gitter gleichzeitig ansprechen, während die Wärmeausbreitung relativ langsam erfolgt, so dass benachbarte Bragg-Gitter erst im Abstand von einigen Sekunden bis Minuten ansprechen, je nach Abstand und Scheibenaufbau.In principle, extremely small strains or compressions can be detected by a Bragg grating, as they are already caused by slight contact with the disk or, in the case of larger disks, by the wind pressure. Furthermore, comparable shifts in the center wavelength of a Bragg grating but also caused by temperature fluctuations by a few ° C. The safety system according to the invention 70 can now be adapted to, depending on the specific application, eg. For example, depending on the pane construction, set from which wavelength shift an alarm is triggered. A distinction between punctual thermal and mechanical loads, for example, possible in that when bending a disc several adjacent Bragg grating respond simultaneously, while the heat propagation is relatively slow, so that adjacent Bragg grating only at a distance of a few seconds to minutes respond, depending after distance and disc structure.

Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass beispielsweise bei einer Verbundglasanordnung für das Verglasungselement innerhalb der Verbundanordnung eine wärmeleitende Folie, d. h. eine Folie mit einer gegenüber dem umgebenden Glasmaterial erhöhten Wärmeleiteigenschaft, verwendet werden kann, um beim Einwirken einer punktuellen, thermischen Wärmequelle die einwirkende thermische Beanspruchung möglichst schnell über das Verglasungselement zu verteilen, um nahezu in Echtzeit eine ausreichend hohe Erwärmung des Glasmaterials in der Nähe eines Bragg-Filterelements in der Lichtwellenleiterstruktur 30 vorzusehen, um unmittelbar (innerhalb weniger Sekunden) eine auf eine Manipulation hinweisende Wärmeeinwirkung zu erfassen. Moreover, it is pointed out that, for example, in the case of a laminated glass arrangement for the glazing element within the composite arrangement, a heat-conducting film, ie a film with an elevated heat-conducting property relative to the surrounding glass material, can be used in order to minimize the thermal stress acting on a punctual, thermal heat source quickly distributed over the glazing element to near sufficient heating in near real time of the glass material in the vicinity of a Bragg filter element in the optical waveguide structure 30 to detect directly (within a few seconds) a heat effect indicative of tampering.

Im Folgenden wird nun anhand von 5 ein Ausführungsbeispiel für ein prinzipielles Verfahren 100 zum Erfassen einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung eines flächigen Verglasungselements beschrieben, wobei an dem flächigen Verglasungselement eine Lichtwellenleiterstruktur mit einem optischen Filterelement angeordnet ist. Bei dem Verfahren 100 wird zunächst bei einem ersten Schritt 102 ein optisches Signal in die Lichtwellenleiterstruktur eingekoppelt. Ferner wird ein optisches Signal, z. B. in Form eines Reflexionssignals oder eines Transmissionssignals, der Lichtwellenleiterstruktur erfasst und in ein elektrisches Erfassungssignals basierend auf dem erfassten, optischen Signal der Lichtwellenleiterstruktur umgewandelt (Schritt 104). Dieses elektrische Erfassungssignal oder ein davon abgeleitetes Signal wird nun ausgewertet (Schritt 106), um eine Änderung der optischen Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur aufgrund einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung des flächigen Verglasungselements zu ermitteln.The following will now be based on 5 an embodiment of a basic method 100 for detecting a mechanical or thermal stress of a planar glazing element, wherein an optical waveguide structure with an optical filter element is arranged on the planar glazing element. In the process 100 is first at a first step 102 an optical signal coupled into the optical waveguide structure. Further, an optical signal, for. In the form of a reflection signal or a transmission signal, the optical waveguide structure is detected and converted into an electrical detection signal based on the detected optical signal of the optical waveguide structure (step 104 ). This electrical detection signal or a signal derived therefrom is now evaluated (step 106 ) to detect a change in optical property of the optical waveguide structure due to mechanical or thermal stress of the planar glazing element.

Als optionaler Schritt 108 kann das elektrische Erfassungssignal oder das davon abgeleitete Signal mit einem Vergleichwert verglichen werden, um zu ermitteln, ob sich das Erfassungssignal außerhalb eines Sollbereichs befindet, wobei dies auf eine Überschreitung eines Grenzwerts für eine mechanische oder thermische Belastung an dem flächigen Verglasungselement hinweist. Dabei kann der Vergleichswert fest vorgegeben sein oder als relativer Vergleichswert basierend auf einer statistischen Aufbereitung einer Mehrzahl von vorhergehenden Messwerten des elektrischen Erfassungssignals ermittelt werden.As an optional step 108 For example, the electrical detection signal or the signal derived therefrom may be compared with a comparison value to determine whether the detection signal is outside a desired range, this indicating an exceeding of a limit value for a mechanical or thermal stress on the planar glazing element. In this case, the comparison value can be predefined or can be determined as a relative comparison value based on a statistical processing of a plurality of preceding measurement values of the electrical detection signal.

Im Folgenden werden nochmals Aspekte des erfindungsgemäßen Konzepts für eine Verglasungsanordnung mit Sicherheitsfunktion bzw. ein Sicherheitssystem für eine Verglasungsanordnung zusammenfassend dargelegt.Aspects of the inventive concept for a glazing arrangement with a safety function or a security system for a glazing arrangement will be summarized below.

Bei einem Einbruchsversuch soll beispielsweise das Sicherheitsglas einer eine Auslage eines Juweliers oder eine sonstige Auslage schützenden Scheibe mittels eines Gasbrenners unter Wärmzuführung bzw. Hitze so in der Stabilität verändert werden, um das Sicherheitsglas zumindest bereichsweise so zu schmelzen, damit ein Zugriff auf den hinter dem Sicherheitsglas liegenden, zu schützenden Bereich für eine unberechtigte Person (z. B. einen Einbrecher) ermöglicht wird. Ein Einbrecher hat somit relativ schnell Zugriff auf die hinter dem Sicherheitsglas ausgestellten Wertgegenstände, da bisherige Bruchsensoren oder Erschütterungssensoren häufig nicht auf den Einsatz eines Gasbrenners ansprechen und somit auch keinerlei Alarm ausgelöst wird. Deshalb mussten bisher zur Identifizierung einer Wärmequelle im Sicherheitsbereich zusätzlich aufwändige Wärmebildkameras eingesetzt werden, um eine zeitnahe Informationen erhalten.In a burglary attempt, for example, the safety glass of a jeweler's display or other display protecting disc by means of a gas burner under heat or heat to be changed in stability so as to melt the safety glass at least partially so that access to the behind the safety glass lying to be protected area for an unauthorized person (eg a burglar) is made possible. A burglar has thus relatively quickly access to the issued behind the safety glass valuables, as previous fracture sensors or vibration sensors often do not respond to the use of a gas burner and thus no alarm is triggered. For this reason, in order to identify a heat source in the security area, complex thermal imaging cameras had to be used in order to obtain timely information.

Das erfindungsgemäße Konzept besteht nun darin, eine Verglasungsanordnung (Sicherheitsglas) mit einer zuverlässig arbeitenden Sicherheitsfunktion zu versehen, indem an dem flächigen Verglasungselement eine Lichtwellenleiterstruktur mit einem oder mehreren optischen Filterelementen, wie z. B. einem oder mehreren Bragg-Filtern, vorgesehen wird, wobei die Lichtwellenleiterstruktur innerhalb einer Ausnehmung oder Vertiefung in einem mehrschichtigen Sicherheitsglas, z. B. in einer Kapillare oder einer gefrästen Nut, oder nachträglich auf dem Sicherheitsglas in Kapillaren aufgebracht wird. Da nun die Mittenwellenlänge λB eines Bragg-Filters sowohl von einer mechanischen Dehnung als auch von einer Wärmeeinwirkung abhängt, können nun beispielsweise von Dritten hervorgerufene mechanische oder thermische Beanspruchungen des flächigen Verglasungselements aufgrund einer Übertragung der ausgeübten mechanischen oder thermischen Beanspruchung auf das optische Filterelement sehr schnell bzw. nahezu in Echtzeit, z. B. innerhalb weniger Sekunden, als eine versuchte Manipulation, wie z. B. ein Einbruch, an dem flächigen Verglasungselement erfasst und ein elektronischer Alarm ausgelöst werden, um die unberechtigte Person zu stören bzw. einen Sicherheitsdienst oder die Polizei zu alarmieren.The concept according to the invention consists in providing a glazing arrangement (safety glass) with a reliably functioning safety function by providing an optical waveguide structure on the planar glazing element with one or more optical filter elements, such as e.g. B. one or more Bragg filters, is provided, wherein the optical waveguide structure within a recess or depression in a multi-layered safety glass, z. B. in a capillary or a milled groove, or subsequently applied to the safety glass in capillaries. Since the center wavelength λ B of a Bragg filter depends both on a mechanical elongation and on a heat effect, mechanical or thermal stresses of the planar glazing element caused by third parties can now be very rapidly due to a transfer of the applied mechanical or thermal stress to the optical filter element or almost in real time, for. B. within a few seconds, as an attempted manipulation, such. B. a burglary detected on the flat glazing element and an electronic alarm are triggered to disturb the unauthorized person or to alert a security service or the police.

Darüber hinaus können eine Mehrzahl von Bragg-Filtern innerhalb der Lichtwellenleiterstruktur, die jeweils eine unterschiedliche Mittenwellenlänge λB aufweisen, optisch in Reihe geschaltet werden, so dass die Lichtwellenleiterstruktur darüber hinaus gleichzeitig auch als Bruchsensor nutzbar ist. Dies ist erfindungsgemäß möglich, da in Richtung des eingekoppelten Signals nach der jeweiligen Bruchstelle des flächigen Verglasungselements und damit der Lichtwellenleiterstruktur keine von den nachfolgenden Bragg-Filtern reflektierten Signale zu der Erfassungsvorrichtung zurückkehren. Damit kann je nach der gewählten örtlichen Verteilung der Bragg-Filter auch eine (zumindest grobe) Lokalisierung der Bruchstelle an dem flächigen Verglasungselement erfolgen.In addition, a plurality of Bragg filters within the optical waveguide structure, each having a different center wavelength λ B , are optically connected in series, so that the optical waveguide structure can also be used simultaneously as a rupture sensor. This is possible according to the invention, since in the direction of the coupled-in signal after the respective breakage of the planar glazing element and thus of the optical waveguide structure no signals reflected by the following Bragg filters return to the detection device. Thus, depending on the selected local distribution of the Bragg filter also a (at least rough) localization of Breakage take place on the flat glazing element.

Eine typische Lichtwellenleiterstruktur mit einem als Bragg-Filter ausgebildeten optischen Filterelement weist beispielsweise einen Durchmesser von 80–200 μm auf, so dass sie beispielsweise in kleine Kapillaren oder gefräste Nuten mit einem Durchmesser von 200–650 μm an dem flächigen Verglasungselement angebracht werden kann. Typische Abstände benachbarter Reihen von Lichtwellenleiter oder von benachbarten optischen Filterelementen können dabei beispielsweise im Bereich von 10–100 oder 10–40 cm liegen. Sollte das flächige Verglasungselement beispielsweise ein Verbundglas aufweisen, kann sich die Lichtwellenleiterstruktur in einer Kapillare hinter der ersten Scheibe (bezüglich der Außenseite des flächigen Verglasungselements) befinden. Wie bereits oben erwähnt, ist es dabei möglich, mehrere Bragg-Filter hintereinander zu schalten, um eine bessere Auflösung einer Bruchstelle oder auch eines Ortes des Einwirkens einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung des flächigen Verglasungselements zu gewährleisten. Dabei kann der erforderliche maximale Abstand zur Anordnung der optischen Filterelemente der Lichtwellenleiterstruktur individuell von dem jeweiligen flächigen Verglasungselement, d. h. dessen Wärmeleitfähigkeit oder Temperaturleitfähigkeit, abhängig gemacht und angepasst werden.A typical optical waveguide structure with an optical filter element embodied as a Bragg filter has a diameter of 80-200 μm, for example, so that it can be attached to the flat glazing element, for example, in small capillaries or milled grooves with a diameter of 200-650 μm. Typical distances of adjacent rows of optical waveguides or of neighboring optical filter elements can be, for example, in the range of 10-100 or 10-40 cm. If, for example, the planar glazing element has a laminated glass, the optical waveguide structure can be located in a capillary behind the first pane (with respect to the outside of the planar glazing element). As already mentioned above, it is possible to connect a plurality of Bragg filters in succession in order to ensure a better resolution of a breakage point or also of a location of the action of a mechanical or thermal stress on the planar glazing element. In this case, the required maximum distance to the arrangement of the optical filter elements of the optical waveguide structure can be determined individually by the respective planar glazing element, i. H. whose thermal conductivity or thermal conductivity, are made dependent and adapted.

Das erfindungsgemäß Konzept für eine Verglasungsanordnung mit Sicherheitsfunktion ist auch nachträglich in ein bestehendes Sicherheitsglas integrierbar, wobei bei einem nachträglichen Einbau in vorzusehenden Ausnehmungen oder Aussparungen (z. B. Kapillare oder Nute) die Lichtwellenleiterstruktur(en) mittels einer Folie in einem individuell entsprechend dem jeweiligen Sicherheitsglas zu wählenden Abstand auf das flächige Verglasungselement geklebt werden. Wie bereits oben angegeben ist, können genaue Werte zur exakten Positionierung der Lichtwellenleiterstruktur mit den optischen Filterelementen basierend auf dem Temperaturleitwert bzw. der Wärmeleitfähigkeit des jeweiligen Sicherheitsglases bzw. des Verbundglases erfolgen.The inventive concept for a glazing arrangement with a safety function can also be subsequently integrated into an existing safety glass, wherein the light waveguide structure (s) is subsequently individually incorporated into the corresponding recesses or recesses (eg capillary or groove) by means of a foil Safety glass to be selected distance to the flat glazing element to be glued. As already stated above, precise values for the exact positioning of the optical waveguide structure with the optical filter elements can be based on the thermal conductivity or the thermal conductivity of the respective safety glass or laminated glass.

Mittels der als Bruch-, Dehnungs- und Wärmesensor ausgebildeten Lichtwellenleiterstruktur kann man mm sehr effektiv (relativ) große Wärmemengen, z. B. eines Gasbrenners, sehr schnell und nahezu in Echtzeit detektieren. Heutige Gasbrenner haben eine Hitzeabstrahlung von mehr als 1900° Celsius und eine Leistung von über 50 kW. Neben der zugeführten Wärmemenge und der daraus resultierenden Veränderung der jeweiligen Mittenwellenlängen λB der betroffenen Bragg-Filter kann man gleichzeitig auch mechanische Einwirkungen z. B. in Form einer Dehnung oder eines Bruchs parallel messen. Fehlmessungen bzw. Störungen der Messungen, wie sie beispielsweise durch die Sonneneinstrahlung hervorgerufen werden, können beispielsweise dadurch ausgeschlossen werden, dass einzelne optische Filterelemente als Referenzfilter bzw. benachbarte Bragg-Filter ausgewertet werden, um eine etwaige falsche Beurteilung eines Messergebnisses zu verhindern. So kann beispielsweise ein Vergleichswert, mit dem der jeweilige Messwert des reflektierenden optischen Signals oder einer davon abgeleiteten Größe verglichen wird, mit einem Korrekturfaktor versehen werden, der beispielsweise auf einem Mittelwert oder einer davon abgeleiteten Größe einer Mehrzahl vorhergehender Messwerte des Erfassungssignals ermittelt wird. Entsprechend kann auch der Vergleichswert basierend auf oder aus einem Mittelwert aller erfassten Reflexionsanteile in dem Reflexionssignal ermittelt werden.By means of trained as a break, strain and heat sensor optical waveguide structure can be very effective (relatively) large amounts of heat mm, z. B. a gas burner, very fast and almost in real time detect. Today's gas burners have a heat radiation of more than 1900 ° Celsius and a power of over 50 kW. In addition to the amount of heat supplied and the resulting change in the respective center wavelengths λ B of the Bragg filter concerned can be simultaneously mechanical effects z. B. in the form of an elongation or fracture in parallel. Incorrect measurements or disturbances of the measurements, such as those caused by solar radiation, can be excluded, for example, by evaluating individual optical filter elements as reference filters or adjacent Bragg filters in order to prevent any incorrect assessment of a measurement result. Thus, for example, a comparison value with which the respective measured value of the reflective optical signal or a variable derived therefrom is compared can be provided with a correction factor which is determined, for example, on an average value or a quantity derived therefrom of a plurality of preceding measured values of the detection signal. Accordingly, the comparison value can also be determined based on or from an average value of all detected reflection components in the reflection signal.

Die erfindungsgemäße Verglasungsanordnung mit Sicherheitsfunktion ist nicht nur zur Prävention oder Erkennung von Einbrüchen, sondern auch an sicherheitsrelevanten Einsatzgebieten anwendbar, bei denen flächige Verglasungselemente z. B. starken thermischen oder mechanischen Belastungen ausgesetzt sind und ferner etwaige erhöhte mechanische oder thermische Belastungszustände möglichst schnell bzw. nahezu in Echtzeit ermittelt werden sollen. So kann beispielsweise die erfindungsgemäße Verglasungsanordnung mit Sicherheitsfunktion an der Frontscheibe eines Flugzug-Cockpits oder eines sonstigen Fahrzeugs bzw. Schienenfahrzeugs verwendet und entsprechend der erfindungsgemäßen Vorgehensweise überwacht werden. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass eine Lichtwellenleiterstruktur mit einem optischen Filterelement, das als Bruch-, Dehnungs- oder Wärmesensor ausgebildet ist, im Wesentlichen unempfindlich gegenüber elektrischen oder elektromagnetischen Störsignalen ist und somit äußerst zuverlässig und störungsunempfindlich die jeweilige Überwachungsfunktion durchführen kann.The glazing assembly according to the invention with security function is not only applicable to the prevention or detection of burglaries, but also to security-related applications in which planar glazing elements z. B. are exposed to strong thermal or mechanical loads and also any increased mechanical or thermal load conditions to be determined as quickly as possible or almost in real time. Thus, for example, the glazing arrangement according to the invention with safety function on the windshield of a train cockpit or other vehicle or rail vehicle used and monitored according to the procedure of the invention. In this context, it should be noted that an optical waveguide structure with an optical filter element, which is designed as a break, strain or thermal sensor, is substantially insensitive to electrical or electromagnetic interference signals and thus extremely reliable and insensitive to interference can perform the respective monitoring function.

Die erfindungsgemäße Verglasungsanordnung mit Sicherheitsfunktion ermöglicht somit, dass die als Dehnungs-, Bruch- und Wärmesensor ausgebildete Lichtwellenleiterstruktur direkt die erforderlichen Informationen hinsichtlich der mechanischen oder thermischen Beanspruchung des zu überwachenden flächigen Verglasungselements liefert, und somit keine unterschiedlichen Sensortypen zur Erfassung von Hitze, Dehnung und Bruch benötigt werden. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass bisher zur Identifizierung einer Wärmequelle im Sicherheitsbereich i. A. aufwändige Wärmebildkameras eingesetzt wurden, sollte eine zeitnahe Information erhalten werden.The inventive glazing arrangement with safety function thus enables the optical waveguide structure designed as strain, fracture and thermal sensor to directly supply the required information with regard to the mechanical or thermal stress of the planar glazing element to be monitored, and thus no different sensor types for detecting heat, strain and fracture needed. In this context, it should be noted that so far for the identification of a heat source in the security area i. A. elaborate thermal imaging cameras were used, a timely information should be obtained.

Das erfindungsgemäße Konzept für ein Sicherheitsglas ist somit überall dort einsetzbar, wo Wertgegenstände oder sonstige Güter vor einem unberechtigten Zugriff oder Zutritt gesichert werden sollen, wie z. B. Banken, Juweliere, Warenhäuser usw. Neben diesem Einbruchsprävention- bzw. Sicherheitsaspekt kann das erfindungsgemäße Konzept gleichermaßen an flächigen Verglasungselementen eingesetzt werden, die einsatzbedingt relativ starken, mechanischen oder thermischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, um eine übermäßige mechanische oder thermische Beanspruchung des jeweiligen flächigen Verglasungselements möglichst frühzeitig bzw. nahezu in Echtzeit zu erfassen.The concept according to the invention for a safety glass can thus be used everywhere where valuables or other goods are in front of you unauthorized access or access should be secured, such. As banks, jewelers, department stores, etc. In addition to this burglary prevention or safety aspect, the inventive concept can be used equally on flat glazing elements that are relatively strong mechanical or thermal stresses exposed to use, to excessive mechanical or thermal stress of the respective planar glazing element as early as possible or almost in real time to capture.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch eine Hardware-Vorrichtung (oder unter Verwendung einer Hardware-Vorrichtung), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat (Sensor-Interrogator) ausgeführt werden.Although some aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device. Some or all of the method steps may be performed by a hardware device (or using a hardware device). Device), such as a microprocessor, a programmable computer or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus (sensor interrogator).

Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein. Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.Depending on particular implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. The implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals that can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable. Thus, some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system such that one of the methods described herein is performed.

Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft. Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein. Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.In general, embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having a program code, wherein the program code is operable to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer. The program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier. Other embodiments include the computer program for performing any of the methods described herein, wherein the computer program is stored on a machine-readable medium.

Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.In other words, an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.A further embodiment of the inventive method is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program is recorded for carrying out one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.Another embodiment includes a processing device, such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.Another embodiment includes a computer on which the computer program is installed to perform one of the methods described herein.

Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.In some embodiments, a programmable logic device (eg, a field programmable gate array, an FPGA) may be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein. In general, in some embodiments, the methods are performed by any hardware device. This may be a universal hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the process, such as an ASIC.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sein.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others of ordinary skill in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims, rather than by the specific details of the claims be presented with reference to the description and explanation of the embodiments herein.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN V ENV 1627 [0002] DIN V ENV 1627 [0002]
  • DIN EN 356 [0002] DIN EN 356 [0002]

Claims (18)

Verglasungsanordnung (10) mit Sicherheitsfunktion, mit folgenden Merkmalen: einem flächigen Verglasungselement (20); und einer Lichtwellenleiterstruktur (30) mit einem optischen Filterelement (32); wobei die Lichtwellenleiterstruktur (30) mechanisch an dem Verglasungselement (20) angeordnet ist, um bei einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung des flächigen Verglasungselements (20) eine Änderung einer optischen Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur (30) zu bewirken.Glazing arrangement ( 10 ) with safety function, having the following features: a flat glazing element ( 20 ); and an optical waveguide structure ( 30 ) with an optical filter element ( 32 ); wherein the optical waveguide structure ( 30 ) mechanically on the glazing element ( 20 ) is arranged in order for a mechanical or thermal stress of the planar glazing element ( 20 ) a change of an optical property of the optical waveguide structure ( 30 ) to effect. Verglasungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das optische Filterelement (32) ein Bragg-Filter oder eine Mehrzahl von Bragg-Filtern aufweist.Glazing arrangement according to claim 1, wherein the optical filter element ( 32 ) comprises a Bragg filter or a plurality of Bragg filters. Verglasungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lichtwellenleiterstruktur (30) eine Mehrzahl von seriell angeordneten, beabstandeten optischen Filterelementen (32) in Form von Bragg-Filtern aufweist, wobei die Bragg-Filter jeweils eine unterschiedliche Filtermittenwellenlänge aufweisen.Glazing arrangement according to claim 1 or 2, wherein the optical waveguide structure ( 30 ) a plurality of serially arranged, spaced apart optical filter elements ( 32 ) in the form of Bragg filters, the Bragg filters each having a different filter center wavelength. Verglasungsanordnung nach Anspruch 3, wobei die Lichtwellenleiterstruktur (30) so angeordnet ist, dass die Bragg-Filter (32) in einer verteilten Anordnung oder in einem Raster an dem flächigen Verglasungselement (20) angeordnet sind.Glazing arrangement according to claim 3, wherein the optical waveguide structure ( 30 ) is arranged so that the Bragg filters ( 32 ) in a distributed arrangement or in a grid on the planar glazing element ( 20 ) are arranged. Verglasungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtwellenleiterstruktur form-, kraft- oder stoffschlüssig mit dem flächigen Verglasungselement (20) verbunden ist.Glazing arrangement according to one of the preceding claims, wherein the optical waveguide structure with positive, cohesive or material fit with the planar glazing element ( 20 ) connected is. Verglasungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Änderung der optischen Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur auf einer kraft- und/oder temperaturabhängigen Materialdehnung oder auf einer temperaturabhängigen Brechzahländerung des Materials des als Bragg-Filter ausgebildeten optischen Filterelements basiert.Glazing arrangement according to one of the preceding claims, wherein the change in the optical property of the optical waveguide structure based on a force and / or temperature-dependent material strain or on a temperature-dependent refractive index change of the material of the formed as a Bragg filter optical filter element. Verglasungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit folgenden Merkmalen: einer weiteren Lichtwellenleiterstruktur (30') mit zumindest einem weiteren optischen Filterelement (32') in Form eines Bragg-Filters.Glazing arrangement according to one of the preceding claims, further comprising: a further optical waveguide structure ( 30 ' ) with at least one further optical filter element ( 32 ' ) in the form of a Bragg filter. Verglasungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die weitere Lichtwellenleiterstruktur (30') eine Mehrzahl von seriell angeordneten, beabstandeten optischen, weiteren Filterelementen (32') in Form von Bragg-Filtern aufweist, wobei die Bragg-Filter jeweils eine unterschiedliche Filtermittenwellenlänge aufweisen.Glazing arrangement according to claim 7, wherein the further optical waveguide structure ( 30 ' ) a plurality of serially arranged, spaced apart optical, further filter elements ( 32 ' ) in the form of Bragg filters, the Bragg filters each having a different filter center wavelength. Sicherheitssystem (70) für eine Verglasung, mit folgenden Merkmalen: einer Verglasungsanordnung (10) mit Sicherheitsfunktion gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8; einer Signaleinkoppeleinrichtung (80) zum Einkoppeln eines optischen Signals (S1) in die Lichtwellenleiterstruktur (30); einer Signalerfassungseinrichtung (82) zum Erfassen eines optischen Signals (SR; STr) der Lichtwellenleiterstruktur (30) und zum Ausgeben eines elektrischen Erfassungssignals (Se) basierend auf dem erfassten optischen Signal (SR, STr); und einer Verarbeitungseinrichtung (90) zum Ansteuern der Signaleinkoppeleinrichtung (80) und zum Auswerten des von der Signalerfassungseinrichtung (82) bereitgestellten Erfassungssignals, wobei die Verarbeitungseinrichtung (90) ausgebildet ist, um eine Änderung der optischen Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur (30, 32) aufgrund einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung des flächigen Verglasungselements (20) zu ermitteln.Security system ( 70 ) for glazing, comprising: a glazing assembly ( 10 ) with safety function according to one of claims 1 to 8; a signal input device ( 80 ) for coupling an optical signal (S 1 ) into the optical waveguide structure ( 30 ); a signal detection device ( 82 ) for detecting an optical signal (S R , S Tr ) of the optical waveguide structure ( 30 ) and outputting an electrical detection signal (S e ) based on the detected optical signal (S R , S Tr ); and a processing device ( 90 ) for driving the signal input device ( 80 ) and for evaluating the signal acquisition device ( 82 ) provided detection signal, wherein the processing device ( 90 ) is adapted to a change of the optical property of the optical waveguide structure ( 30 . 32 ) due to a mechanical or thermal stress of the planar glazing element ( 20 ) to investigate. Sicherheitssystem nach Anspruch 9, wobei die Verarbeitungseinrichtung (90) ausgebildet ist, um das Erfassungssignal (Se) oder ein davon abgeleitetes Signal mit einem Vergleichswert zu vergleichen, um zu ermitteln, ob sich das Erfassungssignal (Se) innerhalb oder außerhalb eines Sollbereichs befindet, wobei ein Verlassen des Sollbereichs auf ein Überschreiten eines Grenzwerts für eine mechanische oder thermische Belastung des flächigen Verglasungselements (10) hinweist.Security system according to claim 9, wherein the processing device ( 90 ) is configured to compare the detection signal (S e ) or a signal derived therefrom with a comparison value, in order to determine whether the detection signal (S e ) is within or outside a desired range, wherein an exit of the desired range is exceeded Limit value for mechanical or thermal loading of the planar glazing element ( 10 ). Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Vergleichswert auf einem Mittelwert oder einer davon abgeleiteten Größe einer Mehrzahl vorhergehender Messwerte des Erfassungssignals eines Bragg-Filters oder einer Mehrzahl von Bragg-Filtern basiert.A security system according to any one of claims 8 to 10, wherein the comparison value is based on an average or derived magnitude of a plurality of previous measurements of the detection signal of a Bragg filter or a plurality of Bragg filters. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Erfassungssignal (Se) oder das davon abgeleitete Signal auf einer Mittenwellenlänge (λB) des jeweiligen Bragg-Filters oder auf einem Leistungspegel des erfassten Signals basiert.A security system according to any one of claims 8 to 11, wherein the detection signal (S e ) or the signal derived therefrom is based on a center wavelength (λ B ) of the respective Bragg filter or on a power level of the detected signal. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Verarbeitungseinrichtung (90) ausgebildet ist, um ein Hinweis- oder Alarmsignal (Sout) auszugeben, falls eine Überschreitung eines Grenzwerts für eine mechanische oder thermische Belastung des flächigen Verglasungselements (20) auftritt.Security system according to one of claims 8 to 12, wherein the processing device ( 90 ) is adapted to output a warning or alarm signal (S out ), if exceeding a limit value for a mechanical or thermal load of the planar glazing element ( 20 ) occurs. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Lichtwellenleiterstruktur (30) eine Mehrzahl von Filterelementen (32) in Form von Bragg-Filtern jeweils mit einer unterschiedlichen Filtermittenwellenlänge (λB) aufweist.Safety system according to one of claims 8 to 13, wherein the optical waveguide structure ( 30 ) a plurality of filter elements ( 32 ) in the form of Bragg filters each having a different filter center wavelength (λ B ). Verfahren zum Erfassen einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung eines flächigen Verglasungselements (20), wobei an dem flächigen Verglasungselement (20) eine Lichtwellenleiterstruktur (30) mit einem optischen Filterelement (32) mechanisch angeordnet ist, mit folgenden Schritten: Einkoppeln (102) eines optischen Signals in die Lichtwellenleiterstruktur; Erfassen (104) eines optischen Signals der Lichtwellenleiterstruktur und Erzeugen eines elektrischen Erfassungssignals basierend auf dem erfassten, optischen Signal der Lichtwellenleiterstruktur; Auswerten (106) des elektrischen Erfassungssignals oder eines davon abgeleiteten Signals, um eine Änderung der optischen Eigenschaft der Lichtwellenleiterstruktur aufgrund einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung des flächigen Verglasungselements zu ermitteln. Method for detecting a mechanical or thermal stress of a planar glazing element ( 20 ), wherein on the planar glazing element ( 20 ) an optical waveguide structure ( 30 ) with an optical filter element ( 32 ) is mechanically arranged, with the following steps: coupling in ( 102 ) of an optical signal in the optical waveguide structure; To capture ( 104 ) an optical signal of the optical waveguide structure and generating an electrical detection signal based on the detected optical signal of the optical waveguide structure; Evaluate ( 106 ) of the electrical detection signal or a signal derived therefrom to detect a change in the optical property of the optical waveguide structure due to mechanical or thermal stress of the planar glazing element. Verfahren nach Anspruch 15, ferner mit folgendem Schritt: Vergleichen (108) des elektrischen Erfassungssignals oder des davon abgeleiteten Signals mit einem Vergleichswert, um zu ermitteln, ob sich das Erfassungssignal außerhalb eines Sollbereichs befindet, wobei dies auf ein Überschreiten eines Grenzwerts für eine mechanische oder thermische Belastung des flächigen Verglasungselements hinweist.The method of claim 15, further comprising the step of: comparing ( 108 ) of the electrical detection signal or the signal derived therefrom with a comparison value to determine whether the detection signal is outside a desired range, indicating an exceeding of a limit value for mechanical or thermal loading of the planar glazing element. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Vergleichswert fest vorgegeben ist oder basierend auf einer statistischen Aufbereitung einer Mehrzahl von vorhergehenden Messwerten des elektrischen Erfassungssignals eines oder einer Mehrzahl von Bragg-Filtern ermittelt wird.The method of claim 16, wherein the comparison value is fixed or is determined based on a statistical processing of a plurality of previous measurements of the electrical detection signal of one or a plurality of Bragg filters. Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wenn das Programm auf einem Computer oder einem Mikroprozessor abläuft.Computer program with a program code for carrying out the method according to one of claims 15 to 17, when the program runs on a computer or a microprocessor.
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