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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer optischen Erfassungsvorrichtung.
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Bei
modernen Kraftfahrzeugen ist es bekannt, dass für eine automatische Zuschaltung
einer Scheibenwischanlage ein sogenannter Regensensor eingebaut
ist. Dieser Regensensor befindet sich üblicherweise im oberen Bereich
einer Frontscheibe und ist dort üblicherweise
mittig angeordnet. Darüber
hinaus werden in modernen Kraftfahrzeugen Fahrerassistenzsysteme
eingesetzt, welche einen Fahrzeugnutzer beim Führen des Fahrzeugs unterstützen sollen.
Dabei werden auch kamerabasierte Fahrerassistenzsysteme, welche
beispielsweise zur Fahrbahnerkennung bzw. zur Spurerkennung ausgebildet
sind, eingesetzt. Dazu ist es jedoch erforderlich, dass günstige Anordnungspositionen
für derartige
Systeme gefunden werden. So wird eine Kamera eines oben erwähnten Fahrerassistenzsystems
in bevorzugter Weise auch im Bereich jener Position angeordnet,
an welcher sich auch bevorzugt ein Regensensor befindet. Da ein
Sichtbereich des Fahrzeugnutzers, insbesondere des Fahrers, durch
eine derartige Anordnung eines Systems nicht wesentlich gestört werden
darf, ist es daher erforderlich, Systeme bereitzustellen, welche
einen geringeren Platzbedarf aufweisen.
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Darüber hinaus
wird durch den verstärkten Einsatz
elektronischer Komfort- und Sicherheitssysteme in einem Kraftfahrzeug
auch eine sehr kostenintensive Ausgestaltung der Systeme hervorgerufen.
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Regensensoren
sind bereits bei vielen Fahrzeugherstellern verfügbar. Im Wesentlichen umfasst ein
derartiger Regensensor eine LED (Light Emitting Diode), welche an
der dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandten Seite der Frontscheibe
angeordnet ist. Ein Lichtstrahl dieser LED wird in die Frontscheibe
eingeleitet. Eine Fotodiode erfasst die Helligkeit eines reflek tierten
Lichtstrahls. Befindet sich Wasser oder eine sonstige Verunreinigung
auf der Frontscheibe, so wird dadurch die Lichtbrechung verringert,
so dass der Lichtstrahl nur teilweise reflektiert wird. Anhand des
Reflektionsgrades kann der Regensensor, welcher durch eine Fotodiode
die reflektierten Lichtstrahlen detektiert, die Regenintensität bestimmen
und den Antrieb einer Scheibenwischanlage entsprechend ansteuern. Üblicherweise
erzeugt die LED Lichtsignale im nahen Infrarotbereich.
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Separat
dazu befindet sich benachbart zu dem Regensensor ein Kamerasystem
für ein
Fahrerassistenzsystem. Meist befindet sich dieses Kamerasystem benachbart
des Regensensors im gewischten Bereich der Frontscheibe zwischen
einem Innenrückspiegel
und der Frontscheibe. Derartige Ausgestaltungen sind relativ bauteilaufwendig
und benötigen
relativ viel Platz. Dadurch kann der Sichtbereich eines Fahrers
wesentlich eingeschränkt
werden, wodurch die Sicherheit beim Führen des Fahrzeugs beeinträchtigt werden
kann. Darüber
hinaus ist durch diese Mehrzahl an separaten Systemen eine relativ
kostenintensive Ausgestaltung vorgegeben.
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Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit
einer optischen Erfassungsvorrichtung und ein Verfahren zu schaffen,
welches ein sicheres Überwachen
der Umgebung des Fahrzeugs und ein exaktes Erkennen von Witterungsbedingungen
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug, welches die Merkmale nach
Patentanspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale
nach Patentanspruch 16 aufweist, gelöst.
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Das
lösungsgemäße Kraftfahrzeug
umfasst eine optische Erfassungsvorrichtung, welche zur Außenraumbeobachtung
des Kraftfahrzeug angeordnet ist und zur Erfassung von Objekten
in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs und von Witterungsbedingungen
in der Umgebung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Abhängig von
den detektierten Witterungsbedingungen ist eine Scheibenwischanlage
des Kraftfahrzeugs betätigbar.
Eine Lichtquelle der optischen Erfassungsvorrichtung ist zur Erzeugung
eines vorgebbaren Lichtmusters auf einer Komponente des Kraftfahrzeugs
ausgebildet, wobei die optische Erfassungsvorrichtung zur Erfassung
des Lichtmusters angeordnet ist und abhängig von dem erfassten Lichtmuster
die Witterungsbedingungen charakterisierbar sind. Die optische Erfassungsvorrichtung
ist somit doppelfunktional ausgebildet. Es kann somit eine optische
Erfassungsvorrichtung bereitgestellt werden, welche sowohl Witterungsbedingungen
erfassen kann und abhängig
davon eine Scheibenwischanlage betätigbar ist, als auch separat
dazu Umgebungsbedingungen eines Kraftfahrzeugs erfassen kann und
abhängig
von diesen erfassten Umgebungsbedingungen beispielsweise eine Warnung
an den Fahrzeugführer
generierbar ist oder gegebenenfalls ein automatischer Eingriff in
das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden kann. Darüber hinaus
kann mit einem deutlich reduzierten Komponentenbedarf eine Mehrzahl
an Funktionen durchgeführt
werden, welche ein sicheres Betreiben des Kraftfahrzeugs ermöglichen.
Nicht zuletzt kann durch eine derartige reduzierte Bauteilanordnung
und einer derartigen integrierten Ausgestaltung eine sehr platzsparende
und auch kostengünstige
Realisierung ermöglicht
werden.
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In
vorteilhafter Weise ist die optische Erfassungsvorrichtung im Innenraum
des Fahrzeugs benachbart zu einer Frontscheibe des Fahrzeugs angeordnet.
Es kann vorgesehen sein, dass die optische Erfassungsvorrichtung
im oberen Bereich der Frontscheibe und dort bevorzugt im Wesentlichen
mittig angeordnet ist. Durch eine derartige Positionierung kann
eine möglichst
effektive und effiziente Erfassung sowohl der Umgebungsbedingungen
als auch von Witterungsbedingungen ermöglicht werden. Darüber hinaus
kann durch diese Anordnung erreicht werden, dass ein Sichtfeld eines
Fahrers des Fahrzeugs praktisch nicht eingeschränkt wird. Insbesondere da in
dem gewischten Bereich der Frontscheibe der Bauraum, welcher genutzt
werden kann, und welcher den Sichtbereich des Fahrers nicht negativ
beeinflusst, äußerst gering
ist, kann durch die kompakte und relativ kleine integrierte Ausgestaltung
des Gesamtsystems ein deutlicher Vorteil erzielt werden. Prinzipiell
kann die optische Erfassungsvorrichtung jedoch an einer anderen
Position im Kraftfahrzeug angebracht sein. Besonders bevorzugt ist
die optische Erfassungsvorrichtung derart positioniert, dass sie
zumindest zur bereichsweisen Beobachtung eines von einem Scheibenwischer
oder mehreren Scheibenwischern des Kraftfahrzeugs überstreichbaren
Teilbereich eines gesamten Wischbereichs der Frontscheibe angeordnet
ist.
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Die
optische Erfassungsvorrichtung umfasst in bevorzugter Weise zumindest
eine Lichtquelle und zumindest eine optische Empfangseinheit. Die
Lichtquelle und die optische Empfangseinheit sind bevorzugt derart
angeordnet, dass von der Lichtquelle gesendete Lichtsignale einen
Sendebereich erzeugen, welcher auf die Frontscheibe projiziert,
von der optischen Empfangseinheit zumindest bereichsweise erfassbar
ist. Bevorzugt ist die Anordnung derart, dass im Wesentlichen der
gesamte auf der Frontscheibe erzeugte Sendebereich von der optischen
Empfangseinheit erfassbar ist. Der von der Lichtquelle erzeugte
Sendebereich ist auf der Frontscheibe somit genau im Blickbereich
bzw. im Beobachtungsbereich der optischen Empfangseinheit.
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Es
kann vorgesehen sein, dass das Lichtmuster flächig ausgebildet ist. In vorteilhafter
Weise weist das Lichtmuster mehrere Elemente, wie zumindest einen
Punkt und/oder zumindest eine gerade oder gekrümmte Linie auf. In minimaler
Ausführung weist
das Lichtmuster somit lediglich einen Punkt auf. Es kann jedoch
auch vorgesehen sein, dass das Lichtmuster mehrere beabstandet zueinander
angeordnete Punkte umfasst. Diese können gemäß einer vorgebbaren Anordnung
als entsprechendes Lichtmuster auf der Frontscheibe erzeugt werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Lichtmuster zumindest zwei
sich schneidende Linien aufweist. Das Lichtmuster kann auch ein
Gittermuster oder ein Fadenkreuz sein. Das von der Lichtquelle erzeugte Lichtmuster
kann daher in vielfältiger
Weise ausgebildet sein. Die Linien können dabei als gerade Linien oder als
zumindest bereichsweise gekrümmte
Linien, wie beispielsweise Kreise oder Ovale, ausgebildet sein.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Lichtmuster zumindest
zwei konzentrische Kreise aufweist.
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In
vorteilhafter Weise ist für
das Erfassen der Witterungsbedingungen ein erstes Zeitfenster und
für das
Erfassen von Objekten in der Umgebung eines Fahrzeugs, ein zweites
Zeitfenster vorgebbar. Die beiden Zeitfenster können vorteilhafterweise zeitlich aufeinanderfolgend
vorgegeben sein. Die Zeitfenster können auch unterschiedliche
Zeitdauern aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass die beiden Zeitfenster
in alternierender Weise aufeinander folgen. In vorteilhafter Weise
wird somit entweder ein Erfassen von Umgebungsbedingungen eines
Fahrzeugs oder ein Erfassen von Witterungsbedingungen durchgeführt. Es
werden somit entweder Informationen über andere Verkehrteilnehmer
und/oder Gegenstände
im Umfeld des Fahrzeugs und/oder Fahrbahnverläufe erfasst, welche das Erkennen
vorliegender, gegebenenfalls kritischer Verkehrsituationen ermöglichen und
Warnungen an den Fahrzeugführer
und/oder sogar automatische Eingriffe, gegebenenfalls sogar in das
Fahrverhalten des Fahrzeugs bedingen. Oder es werden Witterungsbedingungen
erfasst, welche für ein
gegebenenfalls durchzuführendes
Betätigen
einer Scheibenwischanlage bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise
ist die Lichtquelle zur Erzeugung von gepulsten Lichtsignalen ausgebildet.
Die Lichtsignale können
im für
das menschliche Auge sichtbaren oder unsichtbaren Wellenlängenbereich sein.
Es können
somit auch Lichtsignale aus dem infraroten oder dem ultravioletten
Wellenlängebereich verwendet
werden. Die von der Lichtquelle erzeugten Lichtsignale sind jedoch
in vorteilhafter Weise im für das
menschliche Auge unsichtbaren Wellenlängenbereich. Bevorzugt ist
die Lichtquelle als Laser ausgebildet, wobei der Laser vorzugsweise
der Laserklasse 1 zugehörig
ist. Dadurch kann einerseits erreicht werden, dass durch die unsichtbaren
Lichtsignale der Fahrzeugnutzer in seiner Aufmerksamkeit nicht beeinträchtigt wird und
andererseits durch die Kategorisierung des Lasers in die Laserklasse 1,
dieser eine einerseits erforderliche Laserenergie aufweist, welche
jedoch andererseits unbedenklich für die Gesundheit des Menschen
ist. Die Lichtquelle kann jedoch auch eine LED sein. Auch mehrere LEDs
können
vorgesehen sein. Die Lichtquelle kann beispielsweise Lichtsignale
mit einer Wellenlänge von
etwa 850nm erzeugen.
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In
vorteilhafter Weise umfasst die optische Empfangseinheit eine Kamera,
insbesondere eine CMOS-Kamera oder eine CCD-Kamera.
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In
bevorzugter Weise umfasst die Erfassung der Umgebungsbedingungen
eines Fahrzeugs zumindest eine Spurerkennung und/oder eine Abstandsmessung
und/oder eine Geschwindigkeitsbestimmung des Fahrzeugs. Es kann
auch eine Nachtsichtfunktion und/oder eine Verkehrszeichenerkennung
und/oder eine PreCrash-Erkennung und/oder eine Auf-/Abblendlichterkennung
umfasst sein.
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Die
optische Erfassungsvorrichtung ist bevorzugt einem Fahrerassistenzsystem
zugeordnet. Das Fahrerassistenzsystem kann als LDW(Lane Departure
Warning)-System oder als ACC (Adaptive CruiseControl)-System ausgebildet
sein. Es kann auch als Nachtsichtassistent oder zur PreCrash-Erkennung
oder zur Auf-/Abblenderkennung der Scheinwerfer des Fahrzeugs ausgebildet
sein.
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Es
kann vorgesehen sein, dass die Lichtquelle zur Erzeugung von Infrarotlicht
ausgebildet ist und die optische Empfangseinheit zur Detektion von infrarotem
Licht ausgebildet ist. Besonders bei Systemen mit einer Nachtsichtfunktion
ist dies vorteilhaft
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Bei
einem erfindungsgemäßen Verfahren zum
Betreiben eines Kraftfahrzeugs werden mittels zumindest einer optischen
Erfassungsvorrichtung Objekte in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs
und Witterungsbedingungen in der Umgebung des Kraft fahrzeugs erfasst
und abhängig
von den detektierten Witterungsbedingungen eine Scheibenwischanlage des
Kraftfahrzeugs betätigt,
wobei ein Lichtmuster auf eine Komponente des Kraftfahrzeugs projiziert wird,
wobei das Lichtmuster von der optischen Erfassungsvorrichtung detektiert
wird und abhängig
von dem detektierten Lichtmuster eine Witterungsbedingung charakterisiert
wird. Es kann dadurch ein relativ kostengünstiges und aufwandsarmes Verfahren
bereitgestellt werden, welches mit einem reduzierten Bauteileaufwand
eine Mehrzahl an Funktionen durchführen kann. Darüber hinaus
können
verschiedene Witterungsbedingungen sehr präzise erkannt werden.
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Ist
die optische Erfassungsvorrichtung einem Fahrerassistenzsystem zugeordnet,
ist dieses Fahrerassistenzsystem zusätzlich mit einer sogenannten Regensensorik
ausgebildet, welche in das Fahrerassistenzsystem integriert ist.
Durch diese Ausgestaltung kann auch eine zuverlässigere Detektierung von Witterungsbedingungen
ermöglicht
werden, da herkömmliche
Regensensoren nur mit einzelnen Fotodioden als Detektoren arbeiten,
während
bei der vorgeschlagenen Lösung
in vorteilhafter Weise die Lichtmuster, welche insbesondere flächig ausgebildet sind,
in Zusammenarbeit mit der optischen Empfangseinheit eine relativ
große
Fläche
detektieren können
und die optische Empfangseinheit in vorteilhafter Weise eine relativ
hohe Auflösung
aufweist. Dies kann mit entsprechenden Bildverarbeitungsverfahren
eine zuverlässige
Detektion ermöglichen.
Darüber
hinaus ermöglicht
die Funktionalität
in einer Kamera eine bessere und intelligentere Funktionalität, da ein
Bild einer Kamera dem menschlichen Empfinden mehr entspricht als
dies bei der herkömmlichen Regensensorik
der Fall ist. Ein vorausschauendes Scheibenwischen kann parallel
detektiert werden, z. B. beim Einfahren in Dunstschleppen beim Überholvorgang
von anderen Fahrzeugen, insbesondere Lastkraftwagen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer optischen Erfassungsvorrichtung mit
integrierter Regensensorfunktion;
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2 ein
beispielhaftes Lichtmuster, welches von einer Lichtquelle der optischen
Erfassungsvorrichtung auf einer Frontscheibe eines Fahrzeugs erzeugbar
ist;
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3 eine
schematische Darstellung eines Verlaufs eines Lichtsignals der Lichtquelle
bei einer sauberen Frontscheibe; und
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4 eine
schematische Darstellung eines Verlaufs eines Lichtsignals der Lichtquelle
bei einer verunreinigten Frontscheibe.
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In
den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Fahrerassistenzsystems mit einer
optischen Erfassungsvorrichtung 1, welche in einem nicht
dargestellten Kraftfahrzeug angeordnet ist. Die optische Erfassungsvorrichtung 1 umfasst
eine Lichtquelle 11, welche im Ausführungsbeispiel als Laser der
Laserklasse 1 ausgebildet ist. Die Lichtquelle 11 ist
als separates Element ausgebildet. Es kann auch vorgesehen sein,
dass die Lichtquelle 11 in einem gemeinsamen Gehäuse (nicht
dargestellt) zusammen mit einer optischen Empfangseinheit 12 der
optischen Erfassungsvorrichtung 1 angeordnet ist.
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Die
optische Empfangseinheit 12 ist im Ausführungsbeispiel als Kamera ausgebildet
und weist ein Linsensystem 12a und einen Bildsensor 12b auf. Der
Bildsensor 12b kann beispielsweise ein CCD-Sensor oder
ein CMOS-Sensor sein. Sowohl die Lichtquelle 11 als auch
die optische Empfangseinheit 12 sind mit einer oder mehrerer
nicht dargestellter Steuereinheiten verbunden. In der in 1 gezeigten
Darstellung ist die Lichtquelle 11 unmittelbar benachbart
zur optischen Empfangs einheit 12 angeordnet und in vertikaler
Richtung unmittelbar unter der optischen Empfangseinheit 12 positioniert.
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Wie
durch die Darstellung in 1 angedeutet ist, ist die Lichtquelle 11 und
die optische Empfangseinheit 12 benachbart zu einer Frontscheibe 2 im
oberen Bereich der Frontscheibe 2 und dort im Wesentlichen
mittig angeordnet.
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Die
optische Erfassungsvorrichtung 1 ist zur Außenraumbeobachtung
des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Die Umgebungsbedingungen sind durch
die optische Empfangseinheit 12 detektierbar. Diese erfassten
Umgebungsbedingungen sind im Ausführungsbeispiel Informationen
für eine
Spurerkennung des Fahrzeugs, wobei eine Warnung an den Fahrer durch
das Fahrerassistenzsystem erzeugt wird, wenn ein Verlassen der Spur
droht oder bereits erfolgt ist. Darüber hinaus ist das Fahrerassistenzsystem
derart ausgebildet, dass mittels der Lichtquelle 11 und
der optischen Empfangseinheit 12, welche der optischen
Erfassungsvorrichtung 1 des Fahrerassistenzsystems zugeordnet
sind, neben den Umgebungsbedingungen auch Witterungsbedingungen
in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfassbar sind. Dazu erzeugt
die Lichtquelle 11 ein Lichtmuster, welches im Ausführungsbeispiel
auf eine Innenseite 21 der Frontscheibe 2 des
Kraftfahrzeugs projiziert wird und von der Empfangseinheit 12 erfasst
wird. Das Lichtmuster kann jedoch auch auf eine nicht näher bezeichnete
Außenseite
der Frontscheibe 2 projiziert werden.
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Abhängig von
einer oder keiner Abweichung des detektierten Lichtmusters von einem
gespeicherten Referenz-Lichtmuster kann auf entsprechende Witterungsbedingungen
geschlossen werden. Abhängig
von diesen Witterungsbedingungen kann dann eine nicht dargestellte
Scheibenwischanlage des Kraftfahrzeugs betätigt werden. Abhängig von diesen
Witterungsbedingungen kann dann auch eine bedarfsgerechte Einstellung
eines Wischsvorgangs durchgeführt
werden. Es können
dabei beispielsweise verschiedene Betriebszustände der Scheibenwischanlage,
wie ein Interwallwischen, ein Dauerwischen etc., eingestellt werden.
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Die
Lichtquelle 11 ist zur Erzeugung von gepulsten Lichtsignalen
ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel
erzeugt die Lichtquelle 11 Lichtsignale mit einer Wellenlänge von
etwa 850nm. Prinzipiell kann die Lichtquelle 11 auch derart
ausgestaltet sein, dass sie auch Lichtsignale im sichtbaren Wellenlängenbereich
erzeugen kann. Im Ausführungsbeispiel
ist die Empfangseinheit 12 im Wellenlängenbereich der von der Lichtquelle 11 erzeugten
Lichtsignale sensitiv und kann diese Lichtsignale detektieren.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist die Lichtquelle 11 und
die optische Empfangseinheit 12 derart angeordnet und ausgebildet,
dass ein oder mehrere Lichtsignale in einem Sendebereich 111 abgestrahlt
werden. Das Lichtsignal bzw. die Lichtsignale der Lichtquelle 11 werden
dabei auf eine dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandte Oberfläche 21 der
Frontscheibe 2 abgestrahlt. Die Erstreckung des Sendebereichs 111 auf
der Oberfläche 21 weist
dabei eine Ausdehnung bzw. einen Bereich 111a auf. Der
Bereich 111a gibt dabei die Fläche des auf die Oberfläche 21 projizierten
Sendebereichs 111 an. Die Lichtquelle 11 und die optische
Empfangseinheit 12 sind derart positioniert, dass der Bereich 111a des
Sendebereichs 111 vollständig in einem Erfassungsbereich
bzw. Beobachtungsbereich 121 der optischen Empfangseinheit 12 liegt.
Das von der Lichtquelle 11 erzeugte Bild wird somit genau
in den Bereich auf die Frontscheibe 2 bzw. die Oberfläche 21 geschickt,
welcher von der optischen Empfangseinheit 12 erfasst bzw.
detektiert wird bzw. durch welchen die optische Empfangseinheit 12 durch
die Frontscheibe 2 „hindurchsieht", um die Umgebungsbedingungen
des Fahrzeugs erfassen zu können.
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Wie
dabei zu erkennen ist, ist die Hauptrichtung der von der Lichtquelle 11 erzeugten
Lichtsignale und die Hauptrichtung des Beobachtungsbereichs 121 der
optischen Empfangseinheit 12 nicht gleich. Dies ist auch
nicht erforderlich. Wesentlich ist nur, dass der Bereich 111a zumindest
teilweise in dem Beobachtungsbereich 121 liegt.
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Die
Lichtquelle 11 ist im Ausführungsbeispiel zur Erzeugung
eines flächigen
Lichtmusters, wie es in 2 dargestellt ist, ausgebildet.
Dazu kann die Lichtquelle 11 auch zusätzliche optische Elemente aufweisen.
Wie in 2 zu erkennen ist, erzeugt die Lichtquelle 11 ein
Lichtmuster, welches eine Gitterstruktur 112 aufweist.
Die Gitterstruktur 112 umfasst eine Mehrzahl an im Wesentlichen
vertikalen und im Wesentlichen horizontalen geraden Linien, welche sich
schneiden. Die Gitterstruktur 112 ist lediglich ein beispielhaftes
Lichtmuster und kann in vielfältiger Weise
ausgestaltet sein. Wie zu erkennen ist, ist der Bereich 111a,
in dem die Gitterstruktur 112 erzeugt wird, ein Flächenbereich
auf der Oberfläche 21,
welcher im oberen Bereich der Frontscheibe 2 im Wesentlichen
mittig angeordnet ist. Der Flächenbereich kann
auch an einer anderen Stelle erzeugt werden, welcher zumindest teilweise
durch die optische Empfangseinheit 12 erfassbar ist. Wesentlich
ist, dass der Bereich 111a zumindest teilweise in einem
nicht dargestellten Wischbereich der Scheibenwischer liegt.
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In 3 ist
eine schematische Darstellung gezeigt, bei der auf der Frontscheibe 2 des
Kraftfahrzeugs keine Verunreinigungen vorhanden sind. Die skizzenhafte
Darstellung zeigt dabei eine Situation, bei der trockene Witterungsbedingungen
vorherrschen und somit keine Regentropfen oder Schneeflocken auf
einer äußeren Oberfläche 22 der
Frontscheibe 2 vorhanden sind. Es ist dabei zu erkennen, dass
ein beispielhaft gezeigtes Lichtsignal 111b der Lichtquelle 111 auf
die Oberfläche 21 trifft
und dort durch Brechungseffekte in der Frontscheibe 2 sich ausbreitet
und beim Übergang
an der Oberfläche 22 wiederum
gebrochen wird und in die Umgebung abgestrahlt wird. Bei diesen
Witterungsbedingungen ist die Gitterstruktur 112 somit
praktisch unbeeinträchtigt
durch die optische Empfangseinheit 12 detektierbar. Es
wird durch das optische Erfassungssystem erkannt, dass die detektierte
Gitterstruktur 112 im Wesentlichen einer Referenz-Gitterstruktur
entspricht, durch welche eine niederschlagsfreie Wettersituation
charakterisiert ist.
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In 4 ist
eine Situation gezeigt, in der eine Mehrzahl an Regentropfen 23, 24 und 25 auf
der Oberfläche 22 der
Frontscheibe 2 vorhanden sind. Es ist somit eine Situation
gegeben, in der beispielsweise Regenfall in der Umgebung des Kraftfahrzeugs auftritt.
Wie zu erkennen ist, werden hierbei die Lichtsignale der Lichtquelle 11 beim
Austritt aus der Oberfläche 22 an
den Regentropfen 23 bis 25, insbesondere in der
Darstellung an dem Regentropfen 24, reflektiert und gelangen
zumindest teilweise in den in 4 nicht
dargestellten Erfassungsbereich 121 der optischen Empfangseinheit 12 und
werden durch diese detektiert. In dieser Situation wird durch die
optische Empfangseinheit 12 eine Gitterstruktur 112 detektiert,
bei der zumindest einige Gitterlinien unterbrochen sind. Im Vergleich
mit der Referenz-Gitterstruktur kann dann eine mehr oder weniger
starke Abweichung erkannt werden und abhängig davon auf die Stärke des
Niederschlags bzw. die Verunreinigung der Frontscheibe 2 geschlossen
werden. Abhängig
davon kann dann eine bedarfsgerechte Betätigung der Scheibenwischanlage
erfolgen.
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Im
Ausführungsbeispiel
sind für
das Erfassen der Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs einerseits und
für das
Erfassen der Witterungsbedingungen andererseits zwei verschiedene
Zeitfenster vorgesehen. Die Lichtquelle 11 sendet ihre
gepulsten Lichtsignale in Abstimmung mit den Bildern der optischen
Empfangseinheit 12 nur dann, wenn nicht zeitgleich Bilder
zur Auswertung von Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs, welche für einen
gegebenenfalls durchzuführenden
automatischen Eingriff in das Fahrverhalten des Fahrzeugs, im Ausführungsbeispiel
der Spurerkennung, aufgenommen werden.