DE10041776A1

DE10041776A1 - Regensensor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10041776A1
Application number: DE2000141776
Authority: DE
Inventors: Achim Neubauer; Martin-Peter Bolz; Hartmut Krueger; Jochen Moench
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2002-03-07
Also published as: DE50110669D1; EP1182105A3; EP1182105B1; EP1182105A2

Abstract

Es wird ein Regensensor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorgestellt, mit einem Sender (16) und einem Empfänger (18), wobei der Sender (16) derart ausgebildet ist, daß er zur Indikation von Fahrzuständen, insbesondere Beschleunigungsvorgängen des Kraftfahrzeugs, insbesondere für weitere, nachfolgende Kraftfahrzeuge, heranziehbar ist.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Regensensor insbesondere für ein Kraftfahrzeug nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Es sind schonzahlreiche Regensensoren, beispielsweise aus der DE 40 19 066 A1 bekannt, welche nach optoelektronischen Prinzipien funktionieren und an Frontscheiben von Kraftfahrzeugen zur Steuerung einer Wischvorrichtung angeordnet sind. Weiters ist aus der DE 195 45 604 Al bekannt, einen solchen Regensensor innerhalb einer Bremsleuchte im Bereich der Heckscheibe anzuordnen.

Regensensoren dieser Bauart sind jedoch relativ teuer, was bisher einen Einsatz an der weniger sicherheitsrelevanten Heckscheibe verhindert hat.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Regensensor mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass die Sender des Regensensors gleichzeitig als Fahrzustandsanzeige eines Kraftfahrzeuges dienen können. Durch diese Mehrfachverwendung werden Kosten eingespart, der Bauraum begrenzt und eine praktikable Regensensorvorrichtung zur Steuerung einer Wischvorrichtung für die Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges zur Verfügung gestellt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.

Als ein weiterer Vorteil ist anzusehen, wenn die Sender als Leuchtdioden ausgebildet sind, welche kostengünstig in großen Stückzahlen verfügbar sind und darüber hinaus häufig als Bremsleuchte im Kraftfahrzeug Anwendung finden.

Sind die Sendet zur Detektion von Niederschlag in einem Pulsbetrieb ansteuerbar, so wird der Energieverbrauch des Regensensors minimiert. Weiterhin können dadurch vorteilhafterweise frequenzselektive Signalaufbereitungsverfahren angewendet werden oder auch in den Dunkelphasen Störlichtmessungen vorgenommen werden.

Um ein kontinuierliches Blinken der Sender zu verhindern, ist es vorteilhaft, die Sendepulse des Pulsbetriebs kürzer als die menschliche Wahrnehmungsschwelle andauern zu lassen. Diese Schwelle liegt etwa bei 0,1 Sekunde.

Ist der Regensensor an einer Heckscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnet und der Sender als Bremsleuchte ausgebildet, ist eine kostengünstige Möglichkeit gegeben, die bei vielen Fahrzeugen heute übliche dritte Bremsleuchte multifunktional einzusetzen.

Sind Sender und Empfänger derart angeordnet, dass Licht von der innen liegenden Seite der Heckscheibe des Kraftfahrzeugs zur außen liegenden Glasgrenzfläche der Heckscheibe gelangt, dort zumindest partiell reflektiert wird und auf der innen liegenden Seite der Heckscheibe anschließend detektiert wird, so wird ein bei Regensensoren übliches und erprobtes Verfahren verwandt.

Sind darüber hinaus lichtführende Elemente vorgesehen, welche auf der Heckscheibe des Kraftfahrzeugs befestigbar sind, können auch bestimmte vorteilhafte Strahlengänge innerhalb der Scheibe, beispielsweise Mehrfachreflexionen erreicht werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die lichtführenden Elemente, beispielsweise spiegel- oder linsenartige Objekte, optisch direkt an die Heckscheibe ankoppelbar sind.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn eine Auswerteelektronik vorgesehen ist und Sender, Empfänger und Auswerteelektronik auf einer einzigen Platine angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine solche Bremsleuchten-Regensensor-Kombination in jeweils einem Arbeitsgang bestückt und in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Auswerteelektronik zur Umgebungslichtfilterung eine frequenzselektive Signalaufbereitung, beispielsweise eine Lock-In-Technik durchführt. Hierbei wird der Fachmann die Pulsfrequenz der Sender als Leitfrequenz wählen. Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn die Pulsfrequenz nicht ohne Rest durch 100 teilbar ist, um beispielsweise Interferenzen mit Tunnelbeleuchtungen oder ähnlichem zu vermeiden.

Weiter ergibt sich ein Vorteil, wenn mehrere Sender und mehrere Empfänger vorgesehen sind, um einen größeren Bereich der Heckscheibe zur Niederschlagserfassung verwenden zu können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Sender als Dioden-Array angeordnet sind. Darüber hinaus, ergibt dies auch eine hohe Strahlungsintensität, was eine hohe Signalwirkung für nachfolgende weitere Kraftfahrzeuge bewirkt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Regensensor in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Regensensorvorrichtung und

Fig. 3 einen schematischen Intensitätsverlauf an den Leuchtdioden.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Regensensor 10 dargestellt. Dieser befindet sich in einem Gehäuse 12, welches zu einer Heckscheibe 14 eines Kraftfahrzeugs hin geöffnet ist. Innerhalb des Gehäuses sind Leuchtdioden als Sender 16 sowie ein lichtempfindliches Element als Empfänger 18 angeordnet. Weiterhin ist in dem Gehäuse eine Auswerteelektronik 20 angeordnet, welche im Einbauzustand mit einer Zentralelektronik des Kraftfahrzeuges oder direkt mit einer licht dargestellten Wischanlage für die Heckscheibe 14 verbunden ist. Die Heckscheibe 14 ist auf ihrer dem Regensensor 10 zugewandten Seite partiell mit einer Verspiegelung als lichtführendes Element 22 versehen.

Im Betrieb gelangt Licht vom Sender 16 in die Heckscheibe 14. Ist diese frei von Schmutz und Niederschlägen, so wird es an der außen liegenden Glasgrenzfläche 24 nach innen hin reflektiert, dort am Spiegel 22 wieder in Richtung der Glasgrenzfläche 24 reflektiert, an der Glasgrenzfläche 24 wiederum total reflektiert und in den Empfänger 18 zurückgeleitet. Auf diese Weise entsteht eine Messstrecke 26, innerhalb der das Licht mehrfach zwischen dem Spiegel als lichtführendem Element 22 und der außen liegenden Glasgrenzfläche 24 hin und her reflektiert wird.

Fig. 2 zeigt die Außenseite der Heckscheibe 14 in einer Draufsicht wie sie ein. Fahrer eines dem Kraftfahrzeug folgenden weiteren Kraftfahrzeugs wahrnimmt. Innerhalb eines, von einem Wischer überstreichbaren Wischbereichs 28 ist der Regensensor 10 mit seinen Sendern 16 angeordnet. Die Leuchtdioden der Sender 16 sind so angeordnet, dass sie von einem nachfolgenden Kraftfahrzeug aus gut sichtbar sind. Zur Verwendung des Regensensors 10 als "dritte Bremsleuchte" des Kraftfahrzeugs, ist der Regensensor mittig im oberen Bereich der Heckscheibe 24 angeordnet, und zwar so, dass die Sensorfläche einerseits von an der Scheibe befindlichen Reinigungsmitteln, wie beispielsweise einem Wischer gereinigt wird, trotzdem aber für ein nachfolgendes Fahrzeug gut zu erkennen ist. Typischerweise sind die Leuchtdioden als Sender 16 in Form eines Diodenarrays mit beispielsweise 30 Leuchtdioden in 3 Reihen ausgebildet um eine gute Sichtbarkeit zu gewährleisten. Natürlich müssen nicht alle Leuchtdioden als Sender 16 für den Regensensor dienen. Denkbar ist beispielsweise 2 oder 3 Leuchtdioden als Sender 16 zu verwenden und weiteren Leuchtdioden nur zur Signalisierung des Fahrzeugstands heranzuziehen.

Fig. 3 zeigt einen typischen Signalverlauf der Senderintensität über der Zeit. Zu den Zeitpunkten t1, t2, t3', t6 und t7 werden die Leuchtdioden 16 für einen kurzen Puls eingeschaltet. Dieser Puls, beispielsweise zwischen t2 und t3, beträgt weniger als 0,1 Sekunde. Damit ist dieser mittels des menschlichen Auges nicht wahrnehmbar. Etwa alle 500 Millisekunden wiederholt sich dieser Puls, woraus folgt, daß alle 500 Millisekunden eine Niederschlagsmessung vorgenommen wird.

Zum Zeitpunkt t4 wird vom Kraftfahrzeugführer ein Bremsvorgang ausgeführt, welche bis zum Zeitpunkt t5 andauert. Während dieser Zeitspanne t4 bis t5 werden keine Messungen durchgeführt. Erst zum Zeitpunkt t6 wird wieder mit neuen Messzyklen begonnen: Natürlich kann zwischen t4 und t5, also während des Bremsvorganges, bei dem die Senderdioden aktiv geschaltet sind, eine Messung vorgenommen werden, jedoch ist dann keine frequenzselektive Signalaufbereitung durchführbar.

Eine weitere Möglichkeit ist es, während der Taktpause zwischen t3 und t3' eine Umgebungslichtmessung durchzuführen und die Informationen dieser Messung zur Signalaufbereitung zu verwenden.

In einer Variation der Erfindung kann das Gehäuse 12 selbst als Leiterbahnträger für die Auswerteelektronik 20 dienen. Denkbar ist auch, in das Gehäuse 12 noch weitere Komponenten, beispielsweise eine Funkantenne, einen Abstandssensor oder einen Helligkeitssensor zu integrieren, um Fahrzeuge oder Gegenstände in verschiedenen rückwärtigen Richtungen des Kraftfahrzeugs zu detektieren.

Claims

1. Regensensor (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einem Sender (16) und mindestens einem, für das Frequenzspektrum des Senders (16) wenigstens partiell empfindlichen Empfänger (18), dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (16) derart ausgebildet ist, daß er zur Indikation von Fahrzuständen, insbesondere Beschleunigungsvorgängen des Kraftfahrzeugs, insbesondere für weitere, nachfolgende Kraftfahrzeuge, heranziehbar ist.

2. Regensensor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Sender (16) als Leuchtdiode ausgebildet ist.

3. Regensensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Sender (16) zur Detektion von Niederschlag in einem Pulsbetrieb ansteuerbar ist.

4. Regensensor (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendepulse des Pulsbetriebs kürzer als die menschliche Wahrnehmungsschwelle sind.

5. Regensensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens ein Sender (16) an einer Heckscheibe (14) des Kraftfahrzeugs anordenbar ist und als Bremsleuchte dient.

6. Regensensor (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (16) und Empfänger (18) derart angeordnet sind, daß Licht von der innenliegenden Seite der Heckscheibe (14) des Kraftfahrzeugs zur außenliegenden Glasgrenzfläche (24) der Heckscheibe (14) gelangen kann, dort zumindest partiell reflektiert werden kann und auf der innenliegenden Seite der Heckscheibe (24) detektiert werden kann.

7. Regensensor (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß lichtführende Elemente (22) vorgesehen sind, die auf der Heckscheibe (14) befestigbar, insbesondere optisch ankoppelbar sind.

8. Regensensor (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteelektronik (20) vorgesehen ist, daß Sender (16), Empfänger (18) und Auswerteelektronik (20) auf einer einzigen Platine angeordnet sind.

9. Regensensor (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Auswerteelektronik (20) zur Umgebungslichtfilterung eine frequenzselektive Signalaufbereitung durchführbar ist, wobei die Pulsfrequenz Leitfrequenz ist.

10. Regensensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sender (16) und/oder mehrere Empfänger (18) vorgesehen sind und daß die Sender (16) als Diodenarray angeordnet sind.