DE102004033944A1

DE102004033944A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Überprüfung der Betriebsvorraussetzungen einer optischen Sensoranordnung in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102004033944A1
Application number: DE102004033944A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr.-Ing. Beuschel; Werner Dipl.-Ing. Steiner (Fh); Günther Reisacher; Peter Dipl.-Ing. Murla (FH)
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2006-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen einer optischen Sensoranordnung (1) in einem Fahrzeug (2), die basierend auf dem Puls-Laufzeit-Verfahren arbeiten. Die Vorrichtung (4) ist hierzu ausgebildet, um zu überprüfen, ob die für einen vorgegebenen Montageort im Fahrzeug charakteristischen Reflexionen der von der Sensoranordnung emittierten Lichtpulse in einem vorgegebenen Empfangsbereich liegen.

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtung zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen einer optischen Sensoranordnung in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein entsprechendes Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 16.

Zur Verbesserung der Sicherheit im Straßenverkehr werden mittlerweile zusätzlich zu herkömmlichen Insassenschutzsystemen sogenannte Pre-Crash-Systeme, Abstandsmesssysteme, optische Entfernungsmesser, Hinderniswarnsysteme oder sogenannte CV-Sensoren (closing velocity: Annäherungsgeschwindigkeit) in Fahrzeuge eingebaut. Derartige Systeme unterstützen den Fahrer dadurch, dass sie insbesondere die unmittelbare Umgebung vor dem Fahrzeug erfassen und vor Gefahrenquellen beispielsweise vor stehenden oder sich bewegenden Hindernissen auf der Fahrbahn warnen. Zum Teil werden diese Systeme auch dazu eingesetzt, das Auslöseverhalten von Insassen- oder Fußgängerschutzsystemen an eine bestimmte Fahrsituation anzupassen.

Die erwähnten Systeme nutzen in der Regel ein Puls-Laufzeit-Verfahren zur Abstandsmessung zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt. Bei diesem Verfahren wird ein Lichtpuls beispielsweise von einer Laserdiode in Fahrtrichtung ausgesendet. Der von einem Objekt reflektierte Lichtpuls wird dann von einer Empfängereinheit abgetastet, z.B. von einer Photodiode. Aus der Laufzeit des Lichtpulses wird der Abstand zwischen Fahrzeug und Objekt ermittelt. Aus dem Stand der Technik sind bereits zahlreiche optische Systeme und Verfahren zur Abstandsmessung und sogar Objekterkennung bekannt, bei denen durch Auswertung der Signallaufzeiten nach dem Puls-Laufzeit-Verfahren auf den Abstand, die Art des Objektes und der generellen Sichtweite der Umgebung geschlossen werden kann.

Die DE 101 63 925 A1 beschreibt ein Verfahren zur Abstandsmessung, bei dem bei der Bestimmung der Entfernung eines Objektes aus den abgetasteten Messwerten eines CV-Sensors eine Korrekturfunktion berücksichtigt wird. Ein Abstandskorrekturwert für einen gemessenen Wert wird während des Betriebes ermittelt und berücksichtigt. Der Abstandskorrekturwert wird anhand von konstruktionsbedingtem und einbauortabhängigem Störlicht ermittelt.

Aus der DE 197 17 399 A1 ist eine Einrichtung zur Bestimmung von Abstand und Art von Objekten sowie der Sichtweite bekannt, bei der nach dem Puls-Laufzeit-Verfahren mit einer Signalverarbeitung typische Signalformen, deren Regeln in einem Speicher abgelegt sind, durch eine unscharfe Logik (Fuzzy-Logik) mit den empfangenen Signalen verglichen werden. Daraus können die Entfernung, die Zuordnung von Objekten und Art ermittelt werden; ferner kann auch das Maß der Sichtweiteneinschränkungen ermittelt werden. Diese einschränkenden Faktoren sind bei der Auswertung der Messergebnisse zu berücksichtigen.

Die DE 31 03 567 C2 offenbart ein optisches Entfernungsmessgerät nach dem Prinzip der Laufzeitmessung von einzelnen Messlichtimpulsen. Die erzeugten Lichtimpulse werden in zwei Teilimpulse durch eine Verzweigungsanordnung zum Aufteilen von jedem der erzeugten Lichtimpulse aufgeteilt. Der Teilimpuls, der am Zielgegenstand reflektiert wird, kann als Messlichtimpuls von der Empfangsoptik erfasst werden. Der andere Teilimpuls, der als Referenzlichtimpuls einem innerhalb des Gerätes befindlichen Referenzlichtweg mit definierter Länge zugeführt wird, kann als Referenzlichtpuls von der Empfangsoptik erfasst werden. Aus beiden Signalen wird dann durch eine Zeitmessvorrichtung zum Messen des Zeitabstandes der beiden zeitsignifikanten Signale die Entfernung zum Zielgegenstand zu ermitteln.

Aus der DE 36 30 401 C1 ist ein optischer Entfernungsmesser bekannt, mit einem Lichtsender, der einen Messlichtimpuls emittiert, einem Lichtempfänger, der das am Objekt reflektierte Licht empfängt, und einer optischen Referenzstrecke und einer Auswerteeinheit. Die Referenzstrecke weist ein internes Mehrfach-Reflexionselement auf, das den über die Referenzstrecke geführten Teil des Messlichtstrahls mehrfach reflektiert. Der Empfänger detektiert mehrere von um eine Laufzeit durch das Mehrfach-Reflexionselement verzögerte Referenzimpulse. Die Auswerteeinheit bestimmt die Entfernung des Objekts aus der Lage des am Objekt reflektierten Lichtimpulses zwischen zwei mehrfach reflektierten Referenzimpulsen.

Die DE 197 04 793 A1 betrifft eine optische Sende- und Empfangseinrichtung, bei der innerhalb eines Gehäuses vor einer lichtdurchlässigen Abdeckung zwischen einer Sendeeinheit und Empfangseinheit lichtleitende Mittel vorgesehen sind. Der an der lichtdurchlässigen Abdeckung der Sendeeinheit reflektierte Lichtanteil wird zur Empfangseinheit geleitet, so dass die Funktionsfähigkeit der Sendeeinheit sowie die Verschmutzung der lichtdurchlässigen Abdeckung erkannt werden kann.

Bei diesen Systeme wird davon ausgegangen, dass sie fehlerfrei arbeiten, d.h. es wird vorausgesetzt, dass eine ordnungsgemäße Funktion gewährleistet ist. Insbesondere wird eine korrekte und vor allem exakt ausgerichtete Befestigung eines Systems an der dafür vorgesehenen Stelle wie beispielsweise der Windschutzscheibe, oder eine freie Sicht an der Austrittsöffnung der Sendeeinheit und im Erfassungsbereich der Empfangseinheit vorausgesetzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen einer optischen Sensoranordnung in einem Fahrzeug vorzuschlagen, mit denen bereits bei oder kurz nach der Inbetriebnahme eine falsch oder ungenau montierte optische Sensoranordnung oder eine schlechte Sicht an der Austrittsöffnung der optischen Sensoranordnung detektiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen einer optischen Sensoranordnung in einem Fahrzeug mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch ein entsprechendes Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 16 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sind aus den Unteransprüchen.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, eine fehlerhafte oder ungenaue Montage einer optischen Sensoranordnung in einem Fahrzeug oder eine schlechte Sicht an der Austrittsöffnung der optischen Sensoranordnung durch die Auswertung von für einen vorgegebenen Montageort im Fahrzeug charakteristischen Reflexionen zu erkennen. Die vorliegende Erfindung basiert somit auf der Erkenntnis, dass es beim Aussenden von Lichtpulsen durch die optische Sensoranordnung zu Reflexionen kommen kann, die vom Montageort abhängen und diesen charakterisieren. Abweichungen der detektierten Reflexionen von den charakteristischen Reflexionen bei einer genauen Montage und guten Sicht können auf eine fehlerhafte oder ungenaue Montage oder auf eine verschmutzte oder nur schwach lichtdurchlässige Austrittsöffnung hindeuten. Damit kann kostengünstig detektiert werden, ob die Betriebsvoraussetzungen für die optische Sensoranordnung gut oder schlecht sind.

Die Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen einer optischen Sensoranordnung in einem Fahrzeug, die basierend auf dem Puls-Laufzeit-Verfahren arbeitet. Die Vorrichtung ist ausgebildet, um zu überprüfen, ob die für einen vorgegebenen Montageort im Fahrzeug charakteristischen Reflexionen mindestens eines von der Sensoranordnung emittierten Lichtpulses in einem vorgegebenen Empfangsbereich liegen. Unter Empfangsbereich wird hierbei insbesondere der Pegelbereich eines Empfangssignals der optischen Sensoranordnung verstanden. Der vorgegebene Empfangsbereich ist entsprechend den charakteristischen Reflexionen ausgewählt, beispielsweise durch Messungen an einer exakt montierten optischen Sensoranordnung, und kann insbesondere an Systemtoleranzen angepasst sein, damit zulässige Schwankungen in den Amplituden der empfangenen Reflexionssignale, die beispielsweise durch die möglichen Toleranzen der am System beteiligten Bauteile hervorgerufen werden können, nicht zu einer fehlerhaften Detektion führen.

Insbesondere weist die Überprüfungsvorrichtung eine Überprüfungssteuereinheit, die ausgebildet ist, um die Sensoranordnung zum Aussenden des mindestens einen Lichtpulses zum Überprüfen der Betriebsvoraussetzungen anzusteuern, und eine Reflexionsauswerteeinheit auf, die von der Überprüfungssteuereinheit gesteuert wird und ausgebildet ist, um ein elektrisches Signal von der Sensoranordnung zu empfangen, das von empfangen Lichtsignalen erzeugt wird, und es auszuwerten. Die Überprüfungssteuereinheit und die Reflexionsauswerteeinheit können beispielsweise als Logikschaltungen ausgebildet oder durch einen entsprechend programmierten Mikroprozessor oder auch ein ASIC (Application Specific Integrated Circuit) implementiert sein.

Vorzugsweise ist die Überprüfungssteuereinheit ferner ausgebildet, um die Sensoranordnung derart anzusteuern, dass diese den mindestens einen Lichtpuls aussendet, und um nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Aussenden die Reflexionsauswerteeinheit zu triggern, um von der Sensoranordnung empfangene Lichtsignale als charakteristische Reflexionen des von der Sensoranordnung emittierten Lichtpulses auszuwerten. Insbesondere treten die charakteristischen Reflexionen im Bereich der Befestigung der optischen Sensoranordnung im Fahrzeug auf. Um nun zu vermeiden, dass anstelle der charakteristischen Reflexionen die von Objekten vor dem Fahrzeug reflektierten Lichtpulse ausgewertet werden, wird durch die vorgegebene Zeitspanne eine Art Zeitfenster implementiert, das an die charakteristischen Reflexionen angepasst ist und das Auswertungsergebnis verbessert.

Zur Implementierung des erwähnten Zeitfensters kann die Überprüfungssteuereinheit einen Timer aufweisen, der derart programmiert ist, dass die vorgegebene Zeitspanne so kurz bemessen ist, dass vorzugsweise die für einen vorgegebenen Montageort im Fahrzeug charakteristischen Reflexionen ausgewertet werden.

Vorzugsweise umfasst die Reflexionsauswerteeinheit eine Vergleichseinrichtung, mit der ein von der Sensoranordnung empfangenes elektrisches Signal mit mindestens einem vorgegebenen Schwellwert zum Auswerten verglichen wird. Der Schwellwertvergleich kann beispielsweise mit einem Komparator durchgeführt werden. Denkbar ist auch ein digital implementierter Vergleich; hierzu muss das den empfangenen Reflexionssignalen entsprechende elektrische Signal digitalisiert werden. Dann kann festgestellt werden, in welchem Bereich sich das elektrische Signal befindet und detektiert werden, ob die charakteristischen Reflexionen im vorgegebenen Empfangsbereich liegen.

Die Vergleichseinrichtung kann auch ausgebildet sein, um verschiedene Vergleichssignale abhängig vom Überschreiten unterschiedlicher Schwellwerte auszugeben. Dadurch ist eine feinere und letztendlich genauere Auswertung möglich, d.h. es kann genauer ermittelt werden, ob und wieweit die charakteristischen Reflexionen im vorgegebenen Empfangsbereich liegen.

Der vorgegebene Empfangsbereich kann auch durch einen ersten Schwellwert und einen zweiten Schwellwert, der größer ist als der erste Schwellwert, festgelegt sein. Beispielsweise können zwei Komparatoren vorgesehen sein, die das von der optischen Sensoranordnung aufgrund von empfangenen Reflexionen erzeugte elektrische Signal mit dem ersten und dem zweiten Schwellwert vergleichen. Die von beiden Komparatoren erzeugten Ausgangssignale können dann logisch zu einem logischen Ausgangssignal verknüpft werden, das anzeigt, ob die charakteristischen Reflexionen im vorgegebenen Empfangsbereich liegen.

In einer typischen Ausführungsform weist die Sensoranordnung einen Lichtsender und -empfänger auf, die jeweils in einer eigenen Kammer in einem Gehäuse angeordnet sind. Die beiden Kammern sind hierbei durch eine Gehäusewand voneinander getrennt sind, so dass nur wenig oder im Idealfall, d.h. bei einer exakten Montage der optischen Sensoranordnung im Fahrzeug möglichst gar kein Streulicht von der Licht aussendenden Einheit zur licht empfangenden Einheit gelangt.

Um die Detektion der charakteristischen Reflexionen zu erleichtern, kann die Gehäusewand eine Öffnung zum Durchlassen von Streulicht von dem Lichtsender in die Kammer des Lichtempfängers aufweisen.

Die Vorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, um die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen während oder nach einem Funktionstest der Sensoranordnung auszuführen, beispielsweise während oder nach einer Power-On-Phase der optischen Sensoranordnung und der dazugehörigen Elektronik. Damit kann sofort nach der Inbetriebnahme der Sensoranordnung ermittelt werden, ob die für die korrekte Funktion der optischen Sensoranordnung erforderlichen Voraussetzungen gegeben sind.

Um eine sichere Funktion der optischen Sensoranordnung auch während des laufenden Betriebs zu gewährleisten, kann die Vorrichtung auch ausgebildet sein, um die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen während des laufenden Betriebs der Sensoranordnung insbesondere zyklisch auszuführen.

Die Vorrichtung kann ferner ausgebildet sein, um ein Warnsignal auszusenden für den Fall, dass die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen fehlgeschlagen ist. Dieses Warnsignal kann beispielsweise von einer akustischen und/oder optische Warnvorrichtung als Warnmeldung für den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben werden.

Für eine spätere Rekonstruktion von Ausfällen oder Fehlfunktionen der optischen Sensoranordnung ist die Vorrichtung vorzugsweise ausgebildet, um eine Fehlermeldung in einem Speicher abzulegen für den Fall, dass die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen fehlgeschlagen ist. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn Signale der optischen Sensoranordnung in die Steuerung eines Insassenschutzsystems einbezogen werden. Fehlfunktionen des Insassenschutzsystems können dann anhand der im Speicher abgelegten Fehlermeldungen möglicherweise leichter nachvollzogen werden.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen eines Pre-Crash-Systems, eines Abstandsmesssystems, eines optische Entfernungsmessers, eines Hinderniswarnsystems oder eines CV-Sensors vorgesehen.

Sie kann auch Teil eines Pre-Crash-Systems, eines Abstandsmesssystems, eines optische Entfernungsmessers, eines Hinderniswarnsystems oder eines CV-Sensors sein, beispielsweise indem sie direkt in derartige Systeme integriert wird in Form eines ASICs oder als Teil der Betriebssoftware.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen einer optischen Sensoranordnung in einem Fahrzeug , die basierend auf dem Puls-Laufzeit-Verfahren arbeitet. Hierzu wird überprüft, ob die für einen vorgegebenen Montageort im Fahrzeug charakteristischen Reflexionen mindestens eines von der Sensoranordnung emittierten Lichtpulses in einem vorgegebenen Empfangsbereich liegen.

Insbesondere wird die Sensoranordnung zum Aussenden des mindestens einen Lichtpulses zum Überprüfen der Betriebsvoraussetzungen angesteuert und es wird ein elektrisches Signal, das von empfangenen Lichtsignalen erzeugt wird, ausgewertet.

Von der Sensoranordnung kann der mindestens eine Lichtpuls ausgesendet und es können nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Aussenden von der Sensoranordnung empfangene Lichtsignale als charakteristische Reflexionen des von der Sensoranordnung emittierten Lichtpulses ausgewertet werden.

Vorzugsweise wird ein von der Sensoranordnung empfangenes elektrisches Signal mit mindestens einem vorgegebenen Schwellwert zum Auswerten verglichen.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden verschiedene Vergleichssignale abhängig vom Überschreiten unterschiedlicher Schwellwerte ausgegeben.

In einer kostengünstigen Implementierung, die eine relativ geringen technischen Aufwand erfordert, wird durch einen ersten Schwellwert und einen zweiten Schwellwert, der größer ist als der erste Schwellwert, der vorgegebene Empfangsbereich festgelegt.

Die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen kann während oder nach einem Funktionstest der Sensoranordnung ausgeführt werden.

Ferner kann die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen während des laufenden Betriebs der Sensoranordnung insbesondere zyklisch ausgeführt werden.

Vorzugsweise wird ein Warnsignal ausgesendet für den Fall, dass die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen fehlgeschlagen ist. Damit kann einem Fahrzeugbenutzer mitgeteilt werden, dass ein auf der optischen Sensoranordnung basierendes Assistenzsystem nicht im erwarteten erforderlichen Leistungsumfang funktioniert.

Eine Fehlermeldung kann z.B. für Dokumentationszwecke in einem Speicher abgelegt werden für den Fall, dass die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen fehlgeschlagen ist.

Typischerweise wird das Verfahren zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen in einem Pre-Crash-System, Abstandsmesssystem, optischen Entfernungsmesser, Hinderniswarnsystem oder CV-Sensor eingesetzt.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in den Zeichnungen werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
Die Zeichnungen zeigen in:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen einer optischen Sensoranordnung in einem Fahrzeug gemäß der Erfindung;
2 eine Detaildarstellung der optischen Sensoranordnung der in 1 dargestellten Vorrichtung;
3–9 verschiede Ausführungsbeispiele einer optischen Sensoranordnung, die an der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs montiert ist;
10 ein erstes Ausführungsbeispiel der Signal-Amplituden der empfangenen Reflexionssignale sowohl bei fehlerhaften als auch bei korrekten Betriebsvoraussetzungen der optischen Sensoranordnung;
11 ein Ausführungsbeispiel der Signal-Amplituden von Reflexionssignalen, die für das Gehäuse einer optischen Sensoranordnung und den Montageort im Fahrzeug charakteristisch sind; und
12 ein Ausführungsbeispiel der Signal-Amplituden von Reflexionssignalen, die von verschiedenen Lichtsendern und – empfängern einer optischen Sensoranordnung stammen.
Einleitend werden im folgenden zuerst einige typische gemäß der Erfindung detektierbare Fehlerzustände erläutert, die bei einer optischen Sensoranordnung in einem Fahrzeug auftreten können, wie beispielsweise bei einem CV-Sensor, der an der Fahrzeuginnenraumseite der Windschutzscheibe im Bereich des Rückspiegels eines Personenkraftwagens montiert ist.
Unter dem in der Beschreibung verwendeten Begriff "Licht" bzw. "Lichtstrahl" wird nicht nur das für das menschliche Auge sichtbare Lichtspektrum verstanden, sondern auch nicht durch den Menschen wahrnehmbare Spektren wie beispielsweise außerhalb oder am Rande des wahrnehmbaren Spektralbereiches des menschlichen Auges.
Als typische Fehlerzustände kann beispielsweise bei der Überprüfung gemäß der Erfindung ein zu schwaches Reflexionssignal oder Reflexionssummensignal ermittelt werden. In einem derartigen Falls ist von einem Systemfehler auszugehen, der beispielsweise von einer defekten oder degradierten Sendediode, von einem defekten oder zu unsensiblen Empfänger oder auch von einer fehlerhaften oder ungenauen Montageverursacht werden kann. Unter eine fehlerhafte Montage fällt beispielsweise eine fehlende Scheibe, worunter hier zu verstehen ist, dass sich das Gehäuse der optische Sende- und Empfangseinrichtung nicht (mehr) korrekt an der dafür an einer Scheibe des Fahrzeugs, insbesondere an der Windschutzscheibe vorgesehenen Position befindet.
Ferner kann bei der Überprüfung auch ein zu starkes Reflexionssignal oder Reflexionssummensignal ermittelt werden. Hierbei ist ebenfalls von einem Systemfehler auszugehen, der beispielsweise durch ein direktes sich unmittelbar an der Scheibe befindliches Hindernis, wie Eis und Schnee, hervorgerufen werden kann. Durch Eis oder Schnee kann die Transmission der Scheibe derart reduziert oder der Reflexionsfaktor derart erhöht werden, dass die Erfassungs-Reichweite des System deutlich reduziert bzw. gestört wird und für eine ordnungsgemäße Funktion nicht mehr ausreichend ist.
Bei beiden oben angeführten beispielhaften Fehlerzuständen liegen die zu erwartenden charakteristischen Reflexionen, d.h. das reflektierte Signal oder Summensignal außerhalb einem vorgegebenen Empfangsbereich. Daher wird die Überprüfung gemäß der Erfindung als fehlerhaft und damit negativ bewertet. Aufgrund dieses negativen Überprüfungsergebnisses kann eine optische und/oder akustische Warnmeldung für einen Fahrzeuginsassen initiiert werden. Außerdem kann für Dokumentationszwecke und zur späteren Auswertung eine Eintragung in einen dafür vorgesehenen Fehlerspeicher erfolgen.
Bei der Signalauswertung der zu erwartenden Reflexionen bzw. reflektierten Signale hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass zur Bildung des Beurteilungskriteriums ein Summensignal aller empfangenen Reflexionen innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums ausgewertet wird. Dieses Summensignal setzt sich aus der Menge der einzelnen auftretenden Streu-Reflexionssignale zusammen. Insbesondere kann es durch entsprechende konstruktive Maßnahmen derart beeinflusst werden, dass sich ein bestimmtes Verhältnis zwischen den Anteilen der Reflexionssignale, die beispielsweise durch die Windschutzscheibe bewirkt werden, und den Anteilen der Reflexionssignale, an welchen die Scheibe nicht beteiligt ist, gebildet werden kann. Dadurch kann eine präzise Auswertung oder Differenzierung eines systeminternen Fehlers im Unterschied zu einem systemexternen Fehler, z.B. verursacht durch eine fehlerhafte Gehäusemontage, ermöglicht werden. Dadurch kann automatisch die korrekte Funktion der optischen Sensoranordnung hinsichtlich Sendeleistung und Empfangsempfindlichkeitscharakteristik überprüft und im Prüfungsverfahren berücksichtigt werden.
Da der Zeitraum bekannt ist, in dem für den Montageort charakteristische Reflexionen von der optischen Sensoranordnung empfangen werden sollten, und somit von einem an einem entfernten Hindernis reflektierten Signal zeitlich unterscheidbar ist, kann die Überprüfung hinsichtlich der korrekten Betriebsvorrausetzungen nicht nur nach der Inbetriebnahme der optischen Sensoranordnung und während der sogenannten Eigendiagnosephase der Anordnung erfolgen, sondern auch zyklisch während der Betriebszeit. Hierzu können beispielsweise die von der Sensoranordnung ausgesendeten Signale zur Überwachung der Umgebung im zeitlichen Nahbereich (entsprechend dem Scheibenabstand) auf Korrektheit überprüft werden.
Die von der optischen Sensoranordnung ausgesendeten und indirekten von einer Empfangseinrichtung der optischen Sensoranordnung empfangenen gespiegelten und/oder matt reflektierten Lichtstrahlen bzw. die Herbeiführung eines bestimmtes Verhältnis zwischen den Anteilen der Reflexionssignale, an denen die Windschutzscheibe beteiligt ist, und den Anteilen der Reflexionssignale, an denen die Windschutzscheibe nicht beteiligt ist, können durch konstruktive Maßnahmen beeinflusst werden: beispielsweise können diese Maßnahmen umfassen eine Öffnung innerhalb eines in sich in einem Gehäuse der optischen Sensoranordnung befindlichen Gehäuseteiles, eine Öffnung einer sich im Gehäuse befindlichen Leiterplatte, eine für ausgesandte Signale transparente Leiterplatte, die Verwendung von transparenten Gehäusematerialien bei zumindest einem sich innerhalb des Gehäuses befindlichen Gehäuseteiles, die Verwendung von aufgerauten Linsen im Lichtpfad zur gezielten Signalauskopplung unabhängig vom Betrachtungswinkel, eine gezielte geringfügige Verspiegelung der Montagestelle des Gehäuses der optischen Sensoranordnung an der Windschutzscheibe, und/oder eine gezielte geringfügige "Glas-Verunreinigung" der Montagestelle des Gehäuses der optischen Sensoranordnung an der Windschutzscheibe.
Die Entstehung der einbaubedingten entstehenden Reflexionssignale von der Scheibe wird durch die Scheibe selbst, den Auftreffwinkel und/oder den Durchtrittswinkel des Strahlenverlaufs zur Scheibe beeinflusst. Im Umkehrschluss kann daher bei der Auswertung auf eine korrekte Montage bzw. einen korrekten Montagewinkel des Gehäuse zur Scheibe geschlossen werden.
Bei den auswertbaren einbaubedingten entstehenden Reflexionssignalen von der Scheibe, kann es sich hierbei um Reflexionen eines direkten auf die Scheibe gerichteten Lichtstrahls (vorzugsweise dem eigentlichem Lichtstrahl, der zur Hinderniserkennung oder Abstandsmessung verwendet wird) oder um Reflexionen eines indirekten auf die Scheibe gerichteten Lichtstrahls und/oder einer diffusen Lichtstrahlenmenge handeln. Der indirekte auf die Scheibe gerichteten Lichtstrahl und/oder die diffuse Lichtstrahlenmenge können bereits im Gehäuse der optischen Sensoranordnung gespiegelt oder matt reflektiert werden.
Ebenso kann es sich bei den auswertbaren einbaubedingten entstehenden Reflexionssignalen von der Scheibe um einen direkten von der Scheibe auf eine Empfangseinrichtung der optischen Sensoranordnung gerichteten Lichtstrahl oder um einen indirekten von der Scheibe auf die Empfangseinrichtung gerichteten Lichtstrahl und/oder eine diffuse Lichtstrahleinmenge handeln. Die indirekt von der Scheibe auf die Empfangseinrichtung gerichteten Lichtstrahlen und/oder die diffuse Lichtstrahlenmenge können bereits an der Scheibe und/oder im Gehäuse der optischen Sensoranordnung gespiegelt oder matt reflektiert werden.
Mit diesen Maßnahmen kann sichergestellt werden, dass eine Inbetriebnahme und ein Betrieb der Vorrichtung bei einer unzulänglichen oder sogar fehlerhaften oder unterbliebenen Montage des Gehäuse der optischen Sensoranordnung zu einer Warnmeldung und/oder Fehlerspeicherung führt, und der Fahrzeugführer bei einer entsprechender Gefahr auf den unzulänglichen Betrieb der optischen Sensoranordnung hingewiesen wird.
Der Einfachheit wegen, sind eine Sendeeinrichtung als Sendediode und eine Empfangseinrichtung als Photodiode einer optischen Sensoranordnung in den nachfolgenden Fig. nur symbolisch dargestellt.
1 zeigt ein Fahrzeug 2, z.B. einen Personenkraftwagen, bei dem im Bereich des Rückspiegels fahrzeuginnenraumseitig an der Windschutzscheibe 2.1 eine optische Sensoranordnung 1 montiert ist. Die Sensoranordnung 1 ist derart an der Windschutzscheibe 2.1 montiert, dass ein Lichtein- und austrittsfenster der Anordnung 1 plan auf der Windschutzscheibe 2.1 aufliegt, insbesondere klebend an dieser fixiert ist. Zur weiteren Stabilisierung der Montage kann die Sensoranordnung 1 zudem am Fahrzeugdach befestigt sein. Wie in 1 dargestellt tritt im Betrieb der Sensoranordnung 1 ein gebündelter und auf den Bereich vor dem Fahrzeug 2 gerichteter Lichtstrahl 7, genauer gesagt eine Strahlenkeule durch die Windschutzscheibe 2.1 aus. Vorzugsweise wird dieser Lichtstrahl 7 von einer Laserdiode der Sensoranordnung 1 erzeugt und von einer Optik auf einen bestimmten Bereich vor dem Fahrzeug 2 fokussiert. Der Lichtstrahl 7 wird in 1 von einem Hindernis 3 reflektiert. Ein reflektierter Anteil 8 fällt wieder zurück in die optische Sensoranordnung und wird dort von beispielsweise einer Photodiode oder einem CCD (Charge Coupled Device)-Element abgetastet.
Die optische Sensoranordnung 1 arbeitet basierend auf dem Puls-Laufzeit-Verfahren, bei dem ein oder mehrere Lichtpulse z.B. von einer entsprechend angesteuerten Laserdiode ausgesendet werden. Anhand der Laufzeit der ausgesendeten und reflektierten Lichtpulse wird dann von der optischen Sensoranordnung 1 die Entfernung zwischen dem Fahrzeug 2 und dem Hindernis 3 ermittelt.
Zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen der optischen Sensoranordnung 1, insbesondere der exakten Montage von Lichtein- und austrittsfenster an der Windschutzscheibe 2.1, ist eine Vorrichtung 4 vorgesehen, die eine Überprüfungssteuereinheit 5 und eine Reflexionsauswerteeinheit 6 aufweist. Die Überprüfungssteuereinheit 5 kann die optische Sensoranordnung 1 derart ansteuern, dass diese gezielt einen Lichtpuls als eine Art Prüfimpuls zum Überprüfen der Betriebsvoraussetzungen aussendet. Die Reflexionsauswerteeinheit 6 dient dazu, für den Montageort, insbesondere die korrekte Montage charakteristische Reflexionen auszuwerten, die vom gezielt ausgesendeten Lichtpuls stammen.
Um eine genaue Auswertung dieser Reflexionen zu erhalten, weist die Überprüfungssteuereinheit 5 einen Timer 9 auf, der mit dem gezielten Aussenden des Lichtpulses gestartet wird. Im Timer 9 ist eine vorgegebene Zeitdauer gespeichert, die auf die Laufzeit der charakteristischen Reflexionen eingestellt ist. Hierdurch wird vermieden, dass außer den charakteristischen Reflexionen auch Reflexionen aufgrund z.B. des Hindernisses 3 in die Auswertung einfließen und diese verfälschen. Nach Ablauf der im Timer 9 gespeicherten Zeitdauer steuert die Überprüfungssteuereinheit 5 die Reflexionsauswerteeinheit 6 derart an, dass diese ein von einer Photodiode oder einem CCD-Element erzeugtes elektrisches Signal empfängt. Dieses Signal wird von Reflexionen des gezielt ausgesendeten Lichtpulses erzeugt, die durch die Montage bedingt sind, z.B. die oben erwähnten Reflexionen an der Windschutzscheibe 2.1. Beispielsweise kann die Reflexionsauswerteeinheit 6 das elektrische Signal für eine kurze Zeit abtasten mittels einer Sample-Hold-Stufe und die abgetasteten Signalwerte zur weiteren Verarbeitung und Auswertung digitalisieren.
Zur Auswertung weist die Einheit 6 eine Vergleichseinrichtung 11 auf, welche die abgetasteten Werte des elektrischen Signals mit vorgegebenen Schwellwerten vergleicht. Die vorgegebenen Schwellwerte definieren einen Wertebereich, in dem elektrische Signale der Empfangseinrichtung der optischen Sensoranordnung 1 liegen, die bei einer exakten und korrekten Montage der optischen Sensoranordnung 1 und einer weitgehend unverschmutzten Lichtein- und austrittsöffnung durch charakteristische Reflexionen erzeugt werden. Liegen die abgetasteten Werte in dem definierten Wertebereich sind die Betriebsvoraussetzungen der optischen Sensoranordnung in Ordnung und es muss keine Warnmeldung ausgegeben werden. Andernfalls, d.h. wenn festgestellt wird durch die Vergleichseinrichtung 11, dass die abgetasteten Werte außerhalb des definierten Bereichs liegen, wird eine Warnmeldung von der Vorrichtung 4 an einen optisch-akustischen Warnmelder 12 ausgegeben, so dass Fahrzeuginsassen über die mangelhaften Betriebsvoraussetzungen der optischen Sensoranordnung 1 gewarnt sind. Außerdem wird eine Fehlermeldung in einen Speicher 10 geschrieben, der beispielsweise im Rahmen einer Inspektion des Fahrzeugs 2 ausgelesen werden kann. Somit sind mangelhafte Betriebsvoraussetzungen der optischen Sensoranordnung 1 dokumentiert.
2 zeigt als vergrößerten Ausschnitt aus der 1 eine Detaildarstellung der optischen Sensoranordnung 1 mit einer Sendeeinrichtung 1.1, z.B. einer Laserdiode oder einer Leuchtdiode, und einer Empfangseinrichtung 1.2, z.B. einer Photodiode. Wie bereits oben erläutert ist die optische Sensoranordnung 1, genauer gesagt deren Gehäuse 1.5 direkt an der Windschutzscheibe 2.1 des Fahrzeuges 2 befestigt, so dass von der Sendeeinrichtung 1.1 ausgesendete Lichtpulse ohne größere Verluste durch die Schreibe 2.1 ausgestrahlt und reflektierte Lichtstrahlen 8 ebenfalls möglichst verlustarm durch die Scheibe 2.1 wieder von der Empfangseinrichtung 1.2 empfangen werden können. Wie dargestellt treten die Lichtstrahlen 7 in einem Winkel α zur Oberfläche der Scheibe 2.1 aus dem Fahrzeug 2 aus. Ebenso werden Strahlen 8 mit dem gleichen Winkel oder zumindest in einem ähnlichen Winkelbreich zur Schreibe 2.1 empfangen.
In 3 ist eine optische Sensoranordnung 1 dargestellt, bei der das Volumen des Gehäuses 1.5 durch ein sich innerhalb des Gehäuse erstreckende Trennwand 1.6 in zwei Kammern unterteilt ist. Dadurch können Beeinflussungen der von der Empfangseinrichtung 1.2 erzeugten Signale durch Streulicht der Sendeeinrichtung 1.1 möglichst gering gehalten werden. Allerdings besteht die Möglichkeit einer gespiegelten Reflexion an der Scheibe 2.1 von der Sendeeinrichtung 1.1 zur Empfangseinrichtung 1.2, die mit in die Auswertung von charakteristischen Reflexionen zur Beurteilung der korrekten Betriebsvoraussetzungen mit einbezogen werden kann.
4 zeigt eine konstruktive Maßnahme, durch die der Anteil des von der Sendeeinheit 1.1 ausgestrahlten und direkt auf die Scheibe 2.1 gerichteten und von der Empfangseinrichtung 1.2 reflektiert erfassbaren Lichtstrahls erhöht werden kann, indem durch eine oder mehrere Öffnungen 1.7 bzw. Aussparrungen der Trennwand 1.6 die auszuwertende Lichtintensität erhöht werden kann. Dadurch kann ein bestimmter Grundpegel in der Empfangseinrichtung 1.2 erzeugt werden, der eine Erhöhung der Amplitude des von der Reflexionsauswerteeinheit abgetasteten elektrischen Signals bewirkt. Dadurch werden niedrige Signalamplituden, wie sie möglicherweise durch schwache charakteristische Reflexionen erzeugt werden, beispielsweise über den Rauschpegel einer Photodiode angehoben, wodurch die Auswertegenauigkeit verbessert werden kann.
Fig. zeigt eine konstruktive Maßnahme, durch die der Anteil des von der Sendeeinheit 1.1 ausgestrahlten und direkt auf die Scheibe 2.1 gerichteten und von der Empfangseinrichtung 1.2 reflektiert erfassbaren Lichtstrahls erhöht werden kann, indem durch eine oder mehrere Öffnungen 1.9 bzw. Aussparrungen in einer innerhalb des Gehäuse angeordneten Leiterplatte 1.8 ebenfalls die auszuwertende Lichtintensität erhöht werden kann. Diese Maßnahme ist bei Sensoranordnungen 1 bevorzugt, bei denen zwei getrennte Kammern für die Sende- und Empfangseinrichtung 1.1 bzw. 1.2 vor allem durch die Leitplatte 1.8 gebildet werden, auf der beispielsweise die Sende- und Empfangseinrichtung 1.1 bzw. 1.2 zusammen mit weiteren elektronischen Bauelementen montiert sind.
In 6 ist eine Störsituation gezeigt, die durch eine im direkten Signal-Lichtpfad befindlichen Störobjekt 3.1, wie beispielsweise Eis und Schnee auf der Windschutzscheibe 2.1, verursacht wird. In einem derartigen Fall ist der von einem ausgesandten Lichtpulses reflektierte Lichtanteil derart intensiv, dass das verbleibende Licht zur eigentlichen Hindernis- und Objekterkennung nicht mehr ausreichend ist. Diese hohe Lichtintensität wird auch bei der Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen detektiert, so dass es zu einer Warmeldung kommt.
7 zeigt eine weitere Möglichkeit, wie mittels konstruktiver Maßnahmen, hier durch eine oder mehrere Öffnungen 1.7 bzw. Aussparrungen in der Trennwand 1.6, eine beabsichtigte Erhöhung der indirekten innerhalb der Gehäuse der optische Sensoranordnung 1 (ohne Beteiligung der Scheibe 2.1) auszuwertenden Lichtintensität erreicht wird. Durch diese Maßnahme kann das Verhältnis zwischen den Anteilen der Reflexionssignale, an denen die Windschutzscheibe 2.1 beteiligt ist, und den Anteilen der Reflexionssignale, an denen die Windschutzscheibe 2.1 nicht beteiligt ist, beeinflusst werden. Dies ermöglicht eine präzise Differenzierung zwischen einem systeminternen Fehler, z.B. eine in ihrer Empfangsempfindlichkeit degradierte Photodiode oder eine in ihrer Lichtleistung degradierte Sendediode, und einem systemexternen Fehler, z.B. eine fehlerhafte Gehäusemontage.
Durch diese verhältnisorientierte Überprüfungsmethode, betreffend der korrekten Montage des Gehäuse der optischen Sensoranordnung an der dafür vorgesehenen Scheibenposition, kann automatisch auch die korrekte Funktion der optischen Sensoranordnung 1 hinsichtlich Sendeleistung der Sendeeinrichtung und Empfindlichkeitscharakteristik der Empfangseinrichtung mit berücksichtigt werden, da unabhängig vom durch die Scheibe bedingten Reflexionsanteil jeweils ein gewisser Grundreflexionsanteil erfasst wird.
8 zeigt abweichend zu 3 eine ungerichtete Reflexion anstatt einer regulären Reflexion (Spiegelung) wie in 3. Bei der ungerichteten Reflexion, die innerhalb der Scheibe stattfindet, wird das Licht nicht einheitlich reflektiert, sondern bedingt durch "Verunreinigungen" innerhalb der Scheibe 2.1 diffus, d.h. ungerichtet in vielen unterschiedlichen Ausfallwinkeln zerstreut reflektiert.
9 zeigt ein Beispiel einer unzulänglichen, d.h. fehlerhaften Montage der des Gehäuses 1.5 der optischen Sensoranordnung 1 an der Windschutzscheibe 2.1- Der zu erwartende reflektierte Lichtstrahl kann hier nicht mehr in der erwarteten Intensität von der Empfangseinrichtung 1.2 erfasst werden. Somit kann dieser Zustand von der Vorrichtung 4 als fehlerhafte Betriebsvoraussetzung interpretiert werden.
10 zeigt ein Diagramm mit Signal-Amplituden von typischen Reflexionssignalen, die unter mangelhaften und korrekten Betriebsvoraussetzungen (jeweils zum Zeitpunkt der Signallaufzeit, welche für den Scheibenabstand spezifisch ist) empfangen wurden. Bei 1 sind die Signalamplituden 1.2.1 der Reflexionssignale sehr gering, so dass auf einen Fehler in der Sensoranordnung 1 oder eine fehlerhafte Montage der Sensoranordnung 1 geschlossen werden kann. Bei II sind die Signalamplituden 1.2.2 der Reflexionssignale im erwarteten "i.O."-Bereich (GUT-Bereich), so dass auf eine fehlerfreie Funktion der optischen Sensoranordnung und auf eine fehlerfreie Montage des Systems geschlossen werden kann. Bei III sind die Signalamplituden 1.2.3 der Reflexionssignale so groß, so dass wiederum auf einen Fehler in der optischen Sensoranordnung oder eine störbedingte Beeinflussung des Systems geschlossen werden kann.
11 zeigt eine Darstellung der Signal-Amplituden von Reflexionssignalen, die von unterschiedliche Reflexionsmedien stammen. Das erste Reflexionssignal 1.2.4.M, welches vom Montageort der optischen Sensoranordnung 1 stammt, ergibt zusammen mit dem zweiten Reflexionssignal 1.2.4.G, welches vom Gehäuse 1.5 der optischen Sensoranordnung 1 stammt, das gesamte Reflexionssignal 1.2.4 oder genauer gesagt das Summen-Reflexionssignal 1.2.4. Durch die oben erläuterten konstruktiven Maßnahmen wird hierbei angestrebt, dass sich ein bestimmtes Verhältnis (im Beispiel als Verhältnis 1:1 dargestellt) zwischen den Anteilen der Reflexionssignale, an welchen die Scheibe 2.1 beteiligt ist, und den Anteilen der Reflexionssignale, an welchen die Scheibe 2.1 nicht beteiligt ist, bildet, so dass eine präzise Differenzierung eines reinen systeminternen Fehlers und eines systemexternen Fehlers (z.B. fehlerhafte Gehäusemontage) ermöglicht wird. Diese konstruktiven Maßnahmen bieten den Vorteil, dass eine sehr exakte Beurteilung hinsichtlich der korrekten Montage an der Scheibe erreicht werden kann, da sich durch diese Beurteilungsverfahren die Schwankungen, hervorgerufen beispielsweise durch Bauteiletoleranzen und Alterungserscheinungen, automatisch kompensieren. Typischerweise, sofern alle Betriebsvorrausetzungen für die optische Sensoranordnung 1 ausreichend sind, stellt sich bei beiden Anteilen der Reflexionssignale 1.2.4.M und 1.2.4G eine identische Amplitude um eine Schwelle S3 ein. Das resultierende Summensignal 1.2.4 sollte dann die Schwelle S4 überschreiten. Für den Fall, dass die beiden Reflexionssignale zeitlich zu eng zusammen liegen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass durch eine entsprechende Referenzlichtverzögerungsstrecke eine zeitliche Verzögerung eingestellt wird, damit ein entsprechender Abstand der beiden Reflexionssignale 1.2.4.M und 1.2.4G gewährleistet ist.
12 zeigt schließlich ein Diagramm der Signal-Amplituden der Reflexionssignale von unterschiedlichen Sende- und/oder Empfangseinrichtungen. Das erste Reflexionssignal 1.2.4.S1, welches von einer ersten Sende- und/oder Empfangseinrichtung stammt, ergibt mit dem zweiten Reflexionssignal 1.2.4.S2, welches von einer zweiten Sende- und/oder Empfangseinrichtung stammt, das gesamte Reflexionssignal 1.2.4 bzw. Summen-Reflexionssignal 1.2.4. Sofern die Signale zeitlich versetzt sind, oder von unterschiedlichen Empfangseinheiten empfangen werden, können die unterschiedlichen Signalpfade auf relativ einfache Art dadurch auf die korrekten Betriebsvorrausetzungen überprüft werden, dass sich das durch die konstruktiven Maßnahmen vorgegebene Verhältnis der Reflexionsamplituden zueinander einstellt oder nicht. Durch diese Verhältnisauswertung kann unter der Berücksichtigung von mehreren Kriterien, wie beispielsweise des Anteils der gerichteten Reflexion und des Anteils der ungerichteten Reflexion eine Verbesserung der Auswertegenauigkeit erreicht werden.

1: optische Sensoranordnung
1.1: Sendeeinrichtung, z.B. Laserdiode
1.2: Empfangseinrichtung, z.B. Photodiode
1.2.1: empfangenes reflektiertes Signal
1.2.2: empfangenes reflektiertes Signal
1.2.3: empfangenes reflektiertes Signal
1.2.4: empfangenes reflektiertes Signal
1.2.4.G: empfangenes reflektiertes Signal (vom Gehäuse)
1.2.4.M: empfangenes reflektiertes Signal (von Montagestelle)
1.2.4.S1: empfangenes reflektiertes Signal (ausgesendet und empfangen
: von einer ersten Sende- und Empfangseinrichtung)
1.2.4.S2: Empfangenes reflektiertes Signal (ausgesendet und empfangen
: von einer zweiten Sende- und Empfangseinrichtung)
1.5: Gehäuse der optischen Sensoranordnung
1.6: Trennwand
1.7: Trennwandöffnung
1.8: Leiterplatte
1.9: Leiterplattenöffnung
2: Fahrzeug
2.1: Windschutzscheibe
3: Hindernis
3.1: Eisschicht
4: Prüfvorrichtung
5: Überprüfungssteuereinheit
6: Reflexionsauswerteeinheit
7: Lichtpuls
8: Lichtempfangssignal
9: Timer
10: Speicher
11: Vergleichseinrichtung
12: optisch-akustischer Warnsignalmelder
α: Auftreffwinkel/Durchtrittswinkel des Lichtstrahls zur Scheibe
S1: Schwelle 1
S2: Schwelle 2
S3: Schwelle 3
S4: Schwelle 4

Claims

Vorrichtung zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen einer optischen Sensoranordnung (1) in einem Fahrzeug (2), die basierend auf dem Puls-Laufzeit-Verfahren arbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (4) ausgebildet ist, um zu überprüfen, ob die für einen vorgegebenen Montageort im Fahrzeug charakteristischen Reflexionen mindestens eines von der Sensoranordnung emittierten Lichtpulses in einem vorgegebenen Empfangsbereich liegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Überprüfungssteuereinheit (5) aufweist, die ausgebildet ist, um die Sensoranordnung (1) zum Aussenden des mindestens einen Lichtpulses (7) zum Überprüfen der Betriebsvoraussetzungen anzusteuern, und eine Reflexionsauswerteeinheit (6) aufweist, die von der Überprüfungssteuereinheit (5) gesteuert wird und ausgebildet ist, um ein elektrisches Signal von der Sensoranordnung (1) zu empfangen, das von empfangen Lichtsignalen (8) erzeugt wird, und es auszuwerten.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfungssteuereinheit (5) ferner ausgebildet ist, um die Sensoranordnung (1) derart anzusteuern, dass diese den mindestens einen Lichtpuls (8) aussendet, und um nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Aussenden die Reflexionsauswerteeinheit (6) zu triggern, um von der Sensoranordnung (1) empfangene Lichtsignale (8) als charakteristische Reflexionen des von der Sensoranordnung (1) emittierten Lichtpulses (7) auszuwerten.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfungssteuereinheit (5) einen Timer (9) aufweist, der derart programmiert ist, dass die vorgegebene Zeitspanne so kurz bemessen ist, dass vorzugsweise die für einen vorgegebenen Montageort im Fahrzeug charakteristischen Reflexionen ausgewertet werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsauswerteeinheit (6) eine Vergleichseinrichtung (11) umfasst, mit der ein von der Sensoranordnung (1) empfangenes elektrisches Signal mit mindestens einem vorgegebenen Schwellwert (S1-S4) zum Auswerten verglichen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinrichtung (11) ausgebildet ist, um verschiedene Vergleichssignale abhängig vom Überschreiten unterschiedlicher Schwellwerte (S1-S4) auszugeben.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen ersten Schwellwert (S1) und einen zweiten Schwellwert (S2), der größer ist als der erste Schwellwert (S1), der vorgegebene Empfangsbereich festgelegt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung einen Lichtsender und -empfänger (1.1, 1.2) aufweist, die jeweils in einer eigenen Kammer in einem Gehäuse angeordnet sind, wobei die beiden Kammern durch eine Gehäusewand (1.6) voneinander getrennt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (1.6) eine Öffnung (1.7) zum Durchlassen von Streulicht von dem Lichtsender (1.1) in die Kammer des Lichtempfängers (1.2) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, um die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen während oder nach einem Funktionstest der Sensoranordnung (1) auszuführen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, um die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen während des laufenden Betriebs der Sensoranordnung (1) insbesondere zyklisch auszuführen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, um ein Warnsignal auszusenden für den Fall, dass die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen fehlgeschlagen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, um eine Fehlermeldung in einem Speicher (10) abzulegen für den Fall, dass die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen fehlgeschlagen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen eines Pre-Crash-Systems, eines Abstandsmesssystems, eines optische Entfernungsmessers, eines Hinderniswarnsystems oder eines CV-Sensors vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Teil eines Pre-Crash-Systems, eines Abstandsmesssystems, eines optische Entfernungsmessers, eines Hinderniswarnsystems oder eines CV-Sensors ist.
Verfahren zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen einer optischen Sensoranordnung (1) in einem Fahrzeug (2), die basierend auf dem Puls-Laufzeit-Verfahren arbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft wird, ob die für einen vorgegebenen Montageort im Fahrzeug charakteristischen Reflexionen mindestens eines von der Sensoranordnung emittierten Lichtpulses in einem vorgegebenen Empfangsbereich liegen.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (1) zum Aussenden des mindestens einen Lichtpulses (7) zum Überprüfen der Betriebsvoraussetzungen angesteuert und ein elektrisches Signal, das von empfangenen Lichtsignalen (8) erzeugt wird, ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass von der Sensoranordnung (1) der mindestens eine Lichtpuls (8) ausgesendet und nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Aussenden von der Sensoranordnung (1) empfangene Lichtsignale (8) als charakteristische Reflexionen des von der Sensoranordnung (1) emittierten Lichtpulses (7) ausgewertet werden.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Sensoranordnung (1) empfangenes elektrisches Signal mit mindestens einem vorgegebenen Schwellwert (S1-S4) zum Auswerten verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Vergleichssignale abhängig vom Überschreiten unterschiedlicher Schwellwerte (S1-S4) ausgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen ersten Schwellwert (S1) und einen zweiten Schwellwert (S2), der größer ist als der erste Schwellwert (S1), der vorgegebene Empfangsbereich festgelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen während oder nach einem Funktionstest der Sensoranordnung (1) ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen während des laufenden Betriebs der Sensoranordnung (1) insbesondere zyklisch auszgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Warnsignal ausgesendet wird für den Fall, dass die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen fehlgeschlagen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlermeldung in einem Speicher (10) abgelegt wird für den Fall, dass die Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen fehlgeschlagen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Überprüfung der Betriebsvoraussetzungen in einem Pre-Crash-System, Abstandsmesssystem, optischen Entfernungsmesser, Hinderniswarnsystem oder CV-Sensor eingesetzt wird.