CN101206268A - 用于检测雨水传感器的检验设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检测光电子传感器(5)的检验设备，包括具备光色互变特性的检验盘(2)，在该检验盘上可安置待检测的雨水传感器(5)用于检测；以及包括检验光源(3)，它构造用于将检测光束(P)对准检验盘(2)上由可放置的雨水传感器(5)所确定的敏感表面(8)之内的至少一个区域，从而在该区域中，检验盘(2)的透射特性发生变化。

Description

用于检测雨水传感器的检验设备和方法

技术领域

本发明涉及一种检验设备，使用该检验设备可以检测光电子雨水传感器的功能。此外，本发明还涉及一种用于检测光电子雨水传感器的功能的方法。

背景技术

当今在汽车上使用的雨水传感器，是建立在光电子功能原理上的。这种雨水传感器具有光源，例如激光二极管或者红外发光二极管。它发射出光束，该光束例如射入到汽车的风挡玻璃中。在那里该光束以全反射的角度在敏感表面之内打在通向外部环境的边界表面上，这样，该光束被玻璃表面反射到雨水传感器的接收器上。在下雨时，在由雨水传感器在风挡玻璃上所确定的敏感表面上，雨滴改变了总反射角度，并且如此地形成这样一些区域，在这些区域上由雨水传感器产生的光束被射出到外部环境中。在雨水传感器中反射到接收器上的部分光被减弱，从而雨水传感器根据测量信号的削弱就可探测出下雨和下雨的强度。

当生产出雨水传感器后，通常要对这些传感器进行功能检测。为此将雨水传感器放置到检验盘上，优选地这个盘具有风挡玻璃的特性，并且对雨水传感器的检测信号在检验盘表面上的总反射的干扰情况进行记录。在表面上总反射的干扰例如可借助于硅凸模(Silikonstempel)进行，这个硅凸模在检验盘上的敏感区域中移动。这种系统是机械实现的，并且由于此原因易出故障。此外，在检验盘的敏感表面上移动的硅凸模易于弄脏，或者由于压紧力的波动以不同的平面贴靠在检验盘上，从而在这种类型的功能检测中，不能从多个雨水传感器中得到可重复的结果。

然而这种在雨水传感器上模拟光射出的机械方法有下述缺点，即光射出参数不能以简单的方式保持恒定，因为例如在使用硅凸模时，这些参数与硅凸模的参数或者压紧力、盘表面的清洁程度以及该装置的其它机械影响有关。因此，这种类型的机械方法的可重复性差，这样，使得以足够的准确度求得雨水传感器在敏感程度方面和敏感区域的功能性增加困难。

发明内容

因此本发明的任务是，提供一种用于检测光电子雨水传感器的方法和设备。通过这种设备和方法，可以降低或者消除对检测精度或者水滴模拟(Tropfensimulation)精度的机械影响。

这项任务通过权利要求1所述的检验设备，以及通过用于检测光电子雨水传感器的方法，以及根据并列权力要求所述的检验系统得以完成。

在从属权利要求中对本发明的其它有利方案进行了说明。

根据第一方面，设置有用于检测光电子雨水传感器的检验设备。该检验设备包括具备光色互变特性的检验盘，在该检验盘上可以放置待检测的雨水传感器用于检测，检验设备还包括检验光源，该检验光源用于将检测光束对准检验盘上由可放置的雨水传感器所确定的敏感表面之内的至少一个区域，从而在该区域中，检验盘的透射特性(Trans-missionsverhalten)发生变化。

因此采用这种检验设备，现在通过在检验盘上有针对性的透射改变，即着色(Toenung)，可以进行根据现有技术实施的机械的水滴模拟。这点通过下述措施可有利地实现，即将检验盘构造成光色互变的盘，该盘在敏感表面内的至少一个确定预定的区域内被检验光源的相应检验光束对准，为的是在那里改变检验盘的透射特性。因为光电子雨水传感器将测量光束射入到雨水传感器所被放置的检验盘中，所以当测量光束通过被检测光束所照射过的区域时，由于检验盘的透射特性已发生变化，测量光束被削弱。通过检验盘中被检测光束照射的区域上透射性的降低，于是可以模拟：相应测量光束的一部分在检验盘的边界表面上被射出向外部环境，在出现雨滴时就是这种情况，并且这也导致在雨水传感器的光电子接收器上的光强度降低。这就是说，现在通过在检验光源的检测光束所确定区域中降低测量光束的透射性，来替代通过雨滴使测量光束在检验盘的边界表面上部分地射出向外部环境中。

此外还可规定，所述检验光源包括激光光源，该激光光源构造为可以借助于定位装置进行定向，以便将检测光束对准检验盘的不同区域，和/或使检测光束在检验盘的区域上移动。

优选检验光源包括可摆动的偏转装置，以便使检测光束对准检验盘的不同区域，和/或使检测光束在检验盘的区域上移动。

根据一种实施方式，检验光源可以发射具有这样波长的检测光束，该波长在照射所述检验盘的相关区域时，减弱了该区域的透射特性，并且该波长不能被雨水传感器中的光电子接收器探测到

此外，检验光源能够以不同于与检验盘的表面成直角的角度使检测光束对准检验盘。

优选地可设置其他光源。通过该光源可平面地照射检验盘的整个敏感表面，这样就实现了检验盘的基本着色。

根据第二方面，检验系统包括上述检验设备以及测量单元。该测量单元可以与所述可放置的雨水传感器连接，并且该测量单元用于通过检验光源对检测光束进行控制，其中，测量单元依据由检测光束所引起的检验盘的改变的透射特性来测取雨水传感器的探测参数，并且借助于该探测参数依据检测光束所照射的区域来确定检测结果。

此外，测量单元通过与理论曲线(Sollprofil)的比较来求出检测结果。

根据本发明的另一方面，提出用于检测雨水传感器的方法。在该方法中，将雨水传感器放置到光色互变的检验盘上，将检测光束至少对准检验盘上敏感表面中的区域；测量由雨水传感器输出的探测参数；并借助于该探测参数依据由检测光束所照射区域来求出检测结果。

附图说明

下面借助于附图对本发明的优选实施方式进行说明。这些附图是：

图1本发明所述实施方式处于第一检测状态的用于光电子雨水传感器的检验系统的示意图，

图2：根据图1的实施方式处于第二检测状态的检验系统的示意图。

具体实施方式

本发明的实施方式利用这样一种构思，即为了检测光电子的雨水传感器，有针对性地使在其上放置有待检测的雨水传感器的检验盘的透射特性减弱。由雨水传感器的接收器探测的测量光束由此在通过检验盘时被削弱，这如同雨滴打到检验盘的敏感表面时的情况一样。根据本发明的构思，通过下述措施实现透射改变，即检验盘构造成光色互变的，并且透射改变是通过检测光束的有针对性的照射实现的。

在图1和图2中示出了本发明的一个实施方式。这些图示出一个具有检验设备的检验系统1。该检验设备包括检验盘2、可定位的检验光源3以及定位装置4。为了对雨水传感器5进行检测，将雨水传感器如此地放置到检验盘2上，使得在其中产生的测量光束M尽可能少损失地被射入到检验盘2中，并且在检验盘2的边界表面上被反射向外部环境的测量光束从检验盘2射出到雨水传感器5中，以探测其强度。

定位装置4和雨水传感器5与检测单元6连接。检测单元6测取由雨水传感器输出的探测参数，该探测参数取决于被探测的测量光束的强度。此外，检测单元6还控制定位装置4，用于对检验光源3发射的光束所对准的区域进行调整。此外，检测单元6还将至少一个探测参数分配给检验盘2上通过光源3照射的区域。通过将所检测到的探测参数分配给检验盘2上通过检验光源3照射的区域，可检测雨水传感器5的功能，将其分类以及进行校准。

雨水传感器5具有光电子的发射器51，该发射器优选地构成为激光二极管形式。该发射器通过射入元件52将光束射入到在其上放置有雨水传感器5的检验盘2中。如此地设置例如光电子二极管形式的光电子接收器53，使它可以接收在检验盘2的边界表面上反射向外部环境的测量光束，该测量光束通过射出元件54射出。测量光束以一种角度射入到检验盘2中，即该测量光束以大于总反射角度的角度打到通向外部环境的边界表面上，从而只要总反射在敏感表面B中不受到干扰，测量光束的大部分就被反射。如上所述，只要在检验盘2和外部环境之间的边界表面上进行射出，并且这种射入相对于检验盘2的干燥表面所期待的要大，光电子接收器53就探测到测量光束的强度削弱。

在检测雨水传感器5时，所接收的测量光束M的强度不受到放置在检验盘2的表面上的测量区域B中的射出元件例如硅凸模的影响，而是受是下述情况的影响：检验盘2在测量光束穿过的区域内的透射能力被改变。这样，由光电子发射器51发射的光束在射入到检验盘2中之后也同样被削弱，并且光电子接收器53探测到测量光束M的减弱的强度。这例如在图2中通过测量光束的变细的线条来表示。

根据本发明的一个优选的实施方式，这通过下述措施实现，即将检验盘2构造成光色互变盘，也就是说构造成一种光介质，这种光介质的透射能力通过检验光源的照射而被减弱。

本发明基于这样的认识：光色互变介质的透射程度的削弱，也可以对于光的一些波长范围实现，这些波长范围位于激活的(引起透射改变的)检测光束的波长范围或者波长之外。这样就可以有利的方式，实现通过检验光源的检测光束来选择其透射能力要被降低的区域，所述检测光束具有这样的波长，该波长本身对光电子雨水传感器5的探测信号没有影响，从而由此输出的探测参数不会受到检测光束3的损害。

因此检验盘2构造成光色互变的玻璃盘或者塑料盘，其中光色互变性基于掺入的含卤化银的沉积物的可逆转变基础上。因为光电子发射器51和光电子接收器53构造成使用红外波长范围内的测量光束M进行工作，所以优选规定，用于激活光色互变的检验盘2的区域的检测光束具有在测量光束的波长范围之外的波长范围，尤其是在光电子接收器53的敏感区域之外的波长范围中，优选在小于700毫微米的波长范围内。

检验光源3如此对准，使其将检测光束P以一定角度对准检验盘2，该角度与检验盘2的表面的标准方向稍微倾斜，例如以例如10°的角度，或者5°至30°之间的角度，这样，检测光束P的反射部分不会到达光源，否则光源可能会受到破坏。此外，为了使检测光束的反射部分保持得尽可能地小，所述角度还应该足够地小，从而检测光束P的最大部分就可以进入到光色互变的检验盘2中，并且可在那里引起透射改变。此外，检测单元6可以控制光源3，使得检测光束P的光强度发生变化，其中，可以根据检测光束P的强度来调节检验盘2的被照射区域中的激活区域的大小以及透射的变化。为了能精确地调节，应将光源3构造成激光光源，它装配有温度补偿电路(未示出)，以便在相同的功率控制时，使产生的(检测光束的)激光光强始终保持恒定，并且因此以可重复的方式在恒定的激光功率的情况下，在光色互变的检验盘2中产生恒定的透射改变。

也可将检验盘2构造成多层的，其中，只有这些层的一部分具有光色互变性，这例如可通过在两个常规的玻璃板之间插入光色互变的薄膜或者类似物实现。

定位装置4和光源3连接，为的是使光源以合适的方式移动或者倾斜，这样，检测光束就可在光电子雨水传感器5的敏感表面B上的不同的位置上移动。该定位装置4也由检测单元6进行控制。

为了模拟下雨状况，可如此地对光源定位和控制，即可以相继地在敏感区域内的不同区域对检验盘2进行照射，这样，形成了点形的激活区域，其作用和雨滴打击相似。

检测单元6例如可通过光源3的移动，也就是通过改变检测光束P打到检验盘2的区域，并且通过脉冲式的或者对检测光束3进行预定的控制，来模拟在一定的时间范围内以不同大小和不同量打到检验盘2上的雨滴。根据对检验光源3的控制，可对雨水传感器的探测参数进行监控。通过将如此得到的曲线，也就是将检测光束P打到检验盘2上的位置的归类、检测光束的强度以及所属的探测参数，与理论曲线进行比较，就可对待检测的雨水传感器5进行分类或者进行功能检测。

此外，检验系统1也适用于对光电子雨水传感器的整个敏感表面B进行测量，其措施是使检验光源3通过定位装置4在x和y方向上在整个区域内移动，以检测敏感表面B的每个位置上雨水传感器的敏感性。得到的结果是在x-y平面中的敏感性曲线图。这个曲线图可给人们提供有关雨水传感器5的关于可靠性和运行特性的信息。

设置有定位装置4用于使检验光源3直接移动。替代地例如也可设置一个可控制的偏转镜形式的偏转装置。然后，优选由固定的检验光源3所发射的检测光束P对准该偏转镜，并且该偏转镜将检测光束P对准检验盘2上的期望的位置。

通过设置平面地照射检验盘2的整个敏感表面B的其他光源，就可模拟不同汽车玻璃的确定的透射程度，从而就可模拟用于不同着色的汽车玻璃的雨水传感器5的特性。

Claims (9)

1.用于检测光电子雨水传感器(5)的检验设备，包括：

-具备光色互变特性的检验盘(2)，在该检验盘上可安置待检测的雨水传感器(5)用于检测，

-检验光源(3)，它用于将检测光束(P)对准检验盘(2)上由可放置的雨水传感器(5)所确定的敏感表面(8)之内的至少一个区域，从而在该区域中，检验盘(2)的透射特性发生变化。

2.按照权利要求1所述的检验设备，其中，所述检验光源(3)包括激光光源，它构造为可借助于定位装置(4)进行定向，用于使检测光束对准检验盘(2)的不同区域，和/或使检测光束在检验盘(2)的区域上移动。

3.按照权利要求1所述的检验设备，其中，所述检验光源(3)包括可摆动的偏转装置，用于使检测光束(P)对准检验盘(2)的不同区域，和/或使检测光束(P)在检验盘(2)的区域上移动。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的检验设备，其中，所述检验光源(3)以这样的波长发射检测光束(P)，该波长在照射时减弱所述检验盘(2)上区域的透射特性，并且该波长不能被雨水传感器(5)内的光电子接收器(53)检测到。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的检验设备，其中，所述检验光源(3)以不同于与检验盘(2)的表面成直角的角度使检测光束(P)对准检验盘(2)。

6.按照权利要求1至5中任一项所述的检验设备，其中，设置有其他光源，通过该光源可以平面地照射检验盘(2)的整个敏感表面(B)，从而实现检验盘的基本着色。

7.检验系统(1)，包括：

-按照权利要求1至6中任一项所述的检验设备，

-测量单元(6)，该测量单元可以同可安置的雨水传感器(5)连接，并且该测量单元构造用于通过检验光源(3)对检测光束(P)进行控制，

其中，所述测量单元(6)依据由检测光束(P)所引起的检验盘(2)的变化的透射特性来测取雨水传感器(5)的探测参数，并且借助于该探测参数依据检测光束所照射的区域来确定检测结果。

8.按照权利要求7所述的检验系统(1)，其中，所述测量单元(6)通过与理论曲线的比较求出检测结果。

9.用于检测雨水传感器的方法，具有下述步骤：

-将雨水传感器放置到光色互变的检验盘(2)上；

-将检测光束(P)对准检验盘(2)上敏感表面(B)中的至少一个区域；以及

-测量由雨水传感器(5)输出的探测参数；

-借助于探测参数根据检测光束照射的区域来确定检测结果。

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