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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Plausibilitätsprüfung
wenigstens eines Lichtdetektors einer Fahrlichtassistenzvorrichtung
eines Kraftfahrzeugs. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm
und ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, um ein
derartiges Verfahren durchzuführen.
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Aus
der Praxis bekannt sind Fahrlichtassistenten bzw. Fahrlichtassistenzvorrichtungen
für Kraftfahrzeuge, welche über einen Lichtdetektor
bzw. Lichtsensor (ALS – Ambient Light Sensor) die Lichtverhältnisse
der Umgebung messen und entsprechend bei Dämmerung/Dunkelheit
automatisch das Abblendlicht des Kraftfahrzeugs einschalten.
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Ähnliche
Fahrzeugsensoriken, insbesondere Regenlichtsensoren bzw. Regensensorvorrichtungen,
weisen häufig Selbstüberprüfungsfunktionen auf,
welche während des Betriebs in zyklischen Zeitabständen
immer wieder durchgeführt werden. Dieser Vorgang dient
dazu, eventuell auftretende Fehlfunktionen frühzeitig zu
erkennen und die über ein Fahrzeugbussystem (CAN-Bus) kommunizierenden Teilnehmergeräte über
die Fehlfunktion der entsprechenden Fahrzeugsensorik zu informieren,
damit gegebenenfalls ein Notbetrieb des auf die ausgefallene Fahrzeugsensorik
angewiesenen Teilnehmergerätes eingeleitet bzw. aktiviert
werden kann.
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Bei
den Selbstüberprüfungsfunktionen handelt es sich
zumeist um sogenannte Plausibilitätstests, bei welchen
ein integriertes Steuergerät bzw. ein Controller über
seine Ports die Messschaltung an vorbestimmten Stellen stimuliert,
um an anderen Stellen die Reaktion der Mess schaltung über
das Messen und Verifizieren einer Spannung zu überprüfen.
Wird nun festgestellt, dass an den vorgenannten Stellen die gemessenen
Spannungswerte außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs
liegen, wird ein Fehler erkannt und nach außen kommuniziert.
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Auch
bei Fahrlichtassistenzvorrichtungen kann auf diese Weise ein Großteil
der beteiligten Bauelemente überprüft werden.
Jedoch ist eine Überprüfung des Lichtdetektors
(LRD) nicht möglich, da dieser durch eine unbekannte Helligkeit
von außen, d. h. der Umgebung, stimuliert wird. Dies bedeutet,
dass das eigentlich entscheidende lichtempfindliche Bauelement des
Fahrlichtassistenten während des laufenden Betriebs nicht
auf korrekte Funktionalität geprüft werden kann.
Lediglich die Schaltung, welche den Lichtstrom in eine dazu proportionale Spannung
umsetzt, kann überwacht werden. Dies bedeutet weiterhin,
dass Sensoren, deren Lichtdetektor eine Fehlfunktion aufweist, nach
einer gegebenenfalls durchgeführten Hardwareprüfung
mittels eines Plausibilitätstests als "in Ordnung" erkannt
werden, da ein fehlerhafter Lichtdetektor nicht Bestandteil des
durchgeführten Plausibilitätstests sein kann. Das
lichtempfindliche Bauelement könnte lediglich dadurch auf
Funktion überprüft werden, dass der Lichtsensor
durch eine Referenzlichtquelle mit einer bekannten Helligkeit beaufschlagt
wird, die der Lichtsensor dann in einen dazu proportionalen Lichtstrom umsetzen
muss. Auf diese Weise erfolgt in der Regel die Endabnahme bzw. Bandendeprüfung
nach der Herstellung im Werk. Eine Überprüfung
der Funktion des lichtempfindlichen Bauelements kann darüber
hinaus auch durch das Aufbringen einer Lichtänderung durch
eine Referenzlichtquelle mit bekannter Helligkeit durchgeführt
werden. Eine derartige Lichtänderung sollte eine definierte
Stromänderung in dem lichtempfindlichen Bauelement erzeugen,
welche dann ebenfalls mess- und auswertbar wäre. Aus Kosten-
und Bauraum- bzw. Platzgründen ist das Vorsehen einer Referenzlichtquelle
für eine komplette Hardwareprüfung im Bereich
des Steuergerätes bzw. des Lichtdetektors des Fahrlichtassistenten
nicht denkbar.
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Des
weiteren sind aus dem Stand der Technik optische Regensensoren bzw.
Regensensorvorrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt, welche
im Fahrzeuginnenraum über ein Koppelmedi um (z. B. Silikon)
an die Windschutzscheibe angekoppelt sind. Der optische Regensensor
leitet dabei einen Lichtstrahl eines Senders bzw. einer Strahlungsquelle über
ein Linsensystem, d. h. eine Sendeoptikanordnung in die Windschutzscheibe.
An der Scheibenoberfläche wird das Licht total reflektiert
und über eine weitere Linse bzw. eine Empfängeroptikanordnung auf
einen Lichtdetektor bzw. -empfänger geleitet. Je mehr Wasser
sich auf der Scheibenoberfläche der Windschutzscheibe befindet,
desto geringer ist die Reflexion und dabei auch das von dem Lichtdetektor gemessene
Signal. Der optische Regensensor kann die Wischeranlage des Kraftfahrzeugs
in Abhängigkeit der detektierten Regenmenge steuern und
automatisch die effektivste Stufe der Wischgeschwindigkeit auswählen.
Optische Regensensoren der vorstehend beschriebenen Ausführungsform
sind beispielsweise aus der
DE 102 61 244 A1 bekant.
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Darüber
hinaus sind Kombinationen von Fahrlichtassistenzvorrichtungen und
Regenlichtsensorvorrichtungen bekannt, bei welchen im Gehäuse der
Regensensorvorrichtung zusätzlich ein Lichtdetektor für
den Fahrlichtassistenten mit einer entsprechenden Empfangsoptik
für das Umgebungslicht und eine entsprechende Steuerungsfunktion
bzw. ein entsprechendes Steuergerät vorgesehen ist.
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Wie
vorstehend bereits ausgeführt, ist zum gegenwärtigen
Zeitpunkt eine komplette Hardwareprüfung einer Fahrlichtassistenzvorrichtung
nicht möglich. Dadurch kann in nachteiliger Weise ein Funktionsausfall
eines derartigen Systems nicht mit 100%-iger Sicherheit erkannt
werden und ein entsprechender Notbetrieb wird gegebenenfalls nicht aktiviert.
Wünschenswert wäre es, eine entsprechend vollständige Überprüfung
durchführen zu können.
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Vorteile der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zur Plausibilitätsprüfung
wenigstens eines Lichtdetektors einer Fahrlichtassistenzvorrichtung
eines Kraftfahrzeugs, wobei eine von einer Strahlungs quelle einer optischen
Regensensorvorrichtung des Kraftfahrzeugs emittierte elektromagnetische
Strahlung als Referenzlicht verwendet wird, ist vorteilhaft, da
nunmehr eine komplette Hardwareprüfung der Fahrlichtassistenzvorrichtung,
d. h. auch unter Berücksichtigung des Lichtdetektors, möglich
ist. Sonach kann auch mit einer hohen Sicherheit ein Funktionsausfall des
Fahrlichtassistenten aufgrund eines fehlerhaften Lichtsensors erkannt
und ein entsprechender Notbetrieb aktiviert werden. Dazu wird die
Strahlungsquelle bzw. die Sendediode der Regensensorvorrichtung bzw.
des Regensensormoduls verwendet. Bei der von der Strahlungsquelle
emittierten elektromagnetischen Strahlung handelt es sich in der
Regel um IR(Infrarot)-Licht. Daher sollte gewährleistet
sein, dass die spektrale Empfindlichkeit der Lichtdetektoren der
Fahrlichtassistenzvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie auch
Licht im Infrarotbereich detektieren können. Das bedeutet,
dass zumindest eine teilweise Überlappung der spektralen
Empfindlichkeit der Lichtdetektoren der Fahrlichtassistenzvorrichtung
und der spektralen Wirkungsgradkennlinie der Strahlungsquelle bzw.
Sendediode der optischen Regensensorvorrichtung vorliegen muss,
um zu gewährleisten, dass die Lichtdetektoren der Fahrlichtassistenzvorrichtung
das Licht der Sendedioden des Regensensormoduls erfassen können.
Vorteilhaft ist es demnach, wenn sich die spektrale Empfindlichkeit des
wenigstens einen Lichtdetektors der Fahrlichtassistenzvorrichtung
mit der Wirkungsgradkennlinie der Strahlungsquelle der optischen
Regensensorvorrichtung wenigstens teilweise überlappt bzw. überschneidet.
Um Störungen der Umgebungslichtmessung durch die optische
Kopplung der Strahlungsquelle des Regensensormoduls zum Lichtdetektor
der Fahrlichtassistenzvorrichtung auszuschließen, sollte die
Umgebungslichtmessung mit einem zeitlichen Versatz zur Regensensormessung
durchgeführt werden, damit eine gegenseitige Beeinflussung
der Messungen auch weitgehend ausgeschlossen werden kann.
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Wenigstens
ein Teil der emittierten elektromagnetischen Strahlung kann über
Grenzflächenreflexionen in der optischen Regensensorvorrichtung auf
den Lichtdetektor der Fahrlichtassistenzvorrichtung gelangen. Alternativ
oder zusätzlich ist es denkbar, dass wenigstens ein Teil
der emittierten elektromagnetischen Strahlung an einem Grenzflächenreflektorelement
der op tischen Regensensorvorrichtung reflektiert und direkt auf
den wenigstens einen Lichtdetektor der Fahrlichtassistenzvorrichtung
geleitet wird. Es wird also vorgeschlagen, dass IR-Licht von der
Sendediode des Regensensormoduls zum Einen über einen Streulichtweg
(Grenzflächenreflexionen am Lichtleiter bzw. an den Sender-
und Empfängeroptikanordnungen der optischen Regensensorvorrichtung)
und zum Anderen über einen speziellen im Lichtleiter integrierten
Grenzflächenreflektor auf die Lichtdetektoren des Fahrlichtassistenten
zu leiten. In vorteilhafter Weise wird durch den Einsatz eines speziellen
Grenzflächenreflektors zum Leiten des IR-Lichts der Sendediode
auf die ALS-Sensoren des Fahrlichtassistenten der Wirkungsgrad dieses
Lichtwegs wesentlich vergrößert.
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In
einer verfahrensmäßigen Ausgestaltung der Erfindung
kann vorgesehen sein, dass in einem ersten Schritt bei deaktivierter
Strahlungsquelle der optischen Regensensorvorrichtung mittels des
wenigstens einen Lichtdetektors der Fahrlichtassistenzvorrichtung
eine Umgebungslichtmessung durchgeführt wird, deren Messergebnis
als erster Umgebungshelligkeitswert abgespeichert wird; wonach unmittelbar;
in einem zweiten Schritt die Strahlungsquelle der optischen Regensensorvorrichtung
aktiviert wird und erneut mittels des wenigstens einen Lichtdetektors
der Fahrlichtassistenzvorrichtung eine Umgebungslichtmessung durchgeführt
wird, deren Messergebnis als zweiter Umgebungshelligkeitswert abgespeichert
wird; und wonach in einem dritten Schritt eine Differenz zwischen
dem ersten Umgebungshelligkeitswert und dem zweiten Umgebungshelligkeitswert
zur Plausibilitätsprüfung gebildet und mit einem
vorgegebenen Referenzwert verglichen wird, wobei der erste Schritt,
der zweite Schritt und der dritte Schritt während des Betriebs
des Kraftfahrzeugs zyklisch in bestimmten Zeitabständen
durchgeführt werden.
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Sonach
erfolgt die Hardwareprüfung in zwei bzw. drei Schritten.
Zunächst wird eine normale Umgebungslichtmessung angestoßen,
um die Umgebungshelligkeit zu ermitteln. Dabei wird eine erste Messung
zur Bestimmung des Umgebungslichts durchgeführt und in
einem ersten Umgebungshelligkeitswert bzw. Messwert gespeichert.
In einem zweiten Schritt wird unmit telbar anschließend
die Sendediode des Regensensormoduls eingeschaltet und erneut eine
Umgebungslichtmessung durchgeführt. Dabei wird der Umgebungslichtanteil
zuzüglich des Infrarotlichtanteils der Sendediode des Regensensormoduls
in einem zweiten Umgebungshelligkeitswert bzw. Messwert abgespeichert.
Beide Messungen sollten unmittelbar nacheinander ausgeführt werden,
um Fehler durch variierendes Umgebungslicht bzw. potenziellen Umgebungslichtänderungen zwischen
beiden Messungen möglichst klein zu halten. Der Sendestrom
der Sendediode sollte stets konstant gehalten werden, um immer die
gleiche Helligkeit des IR-Lichts zu erzeugen. Sonach sollte in vorteilhafter
Weise die Sendeleistung der Strahlungsquelle der optischen Regensensorvorrichtung
wenigstens annähernd konstant gehalten werden. Anschließend
werden beide Messwerte miteinander verglichen, wobei bei intakter
Schaltung des Fahrlichtassistenten der zweite Messwert wesentlich
höher ausfallen wird, da hier zusätzlich zum Umgebungslicht
noch der IR-Anteil der Sendediode gemessen wird. Subtrahiert man
den erster Messwert von dem zweiten Messwert, so erhält
man eine Differenz, welche bei konstantem Sendestrom der Sendediode
(LED-Strom) ebenfalls konstant sein sollte. Die Hardware der Fahrlichtassistenzvorrichtung
wird durch die Differenz erster Umgebungshelligkeitswert minus zweiter
Umgebungshelligkeitswert überprüft. Bei der Bandendeprüfung
kann ein auf diese Weise ermittelter Wert als vorgegebener Referenzwert
beispielsweise in einem EEPROM abgelegt werden, um diesen mit künftig
gemessenen Werten zu vergleichen. Das heißt, es wird ein
erster Vergleichswert dieser Differenz bei der Bandendeprüfung
ermittelt und in einem EEPROM abgelegt, um eine Referenz für
alle weiteren Messungen zu besitzen. Vergleicht man die im Laufe
der Lebenszeit des Lichtdetektors bzw. -sensors ermittelten Differenzen
mit der in dem EEPROM abgelegten Differenz, so kann man Rückschlüsse
auf Veränderungen der Messkette ziehen, wobei jedoch eine
Temperaturdrift der Strahlungsquelle der optischen Regensensorvorrichtung
bzw. der Sendediode zu berücksichtigen ist. Sinkt die Differenz
beider Messungen auf einen Messwert nahe 0, so liegt ein Hardwarefehler
vor. Während des laufenden Betriebs wird diese Differenz
zyklisch erneut ermittelt und mit dem in dem EEPROM abgelegten Referenzwert
verglichen. Wird eine starke Abweichung zwischen der aktuell ermittelten
Differenz und dem Vergleichswert im EEPROM festgestellt bzw. ist die
gerade ermittelte Differenz nahe 0, so liegt ein Hardwarefehler
vor. Die vorstehend genannte Prüfung wird während
des Sensorbetriebs in regelmäßigen Abständen
durchgeführt, um einen Fehler zeitnah zu erkennen und einen
Notbetrieb gegebenenfalls zu aktivieren. Dadurch können
Hardwarefehler zeitnah erkannt werden. Als Zykluszeit für
eine Hardwareprüfung könnte vorzugsweise ein halbe
Sekunde ausreichend sein.
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Sehr
vorteilhaft ist weiterhin, wenn die vorstehend beschriebenen Differenzen
zwischen den im ersten und dem zweiten Umgebungshelligkeitswert zur
Ermittlung eines Korrekturfaktors herangezogen werden, mit welchem
die Veränderungen in der Messkette, welche im Laufe der
Lebenszeit durch Alterung auftreten können, kompensiert
werden können.
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Ein
Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln,
um das erfindungsgemäße Verfahren zur Plausibilitätsprüfung
wenigstens eines Lichtdetektors einer Fahrlichtassistenzvorrichtung
eines Kraftfahrzeugs durchzuführen, sind in den Ansprüchen
5 bzw. 6 angegeben. Dazu kann das Programm auf einem Mikroprozessor eines
Mikrocomputers, insbesondere auf einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs
ausgeführt werden. Als Steuereinrichtung kommen insbesondere
das Steuergerät des Fahrlichtassistenten bzw. der optischen
Regensensorvorrichtung aber auch selbstverständlich ein übergeordnetes
Steuergerät des Kraftfahrzeugs in Betracht. Das Computerprogramm
wird dazu in einem Speicherelement der Steuereinrichtung gespeichert.
Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Datenträger
(Diskette, CD, DVD, Festplatte, USB-Memorystick, Speicherkarte oder
dergleichen) oder einem Internetserver als Computerprogrammprodukt
gespeichert sein und von dort aus in das Speicherelement der Steuereinrichtung übertragen
werden.
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In
Anspruch 7 ist eine optische Regensensorvorrichtung für
ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer elektromagnetischen Strahlungsquelle
angegeben, dabei ist ein Grenzflächenreflektorelement zur Leitung
wenigstens eines Teils der emittierten elektromagnetischen Strahlung
auf einen Lichtdetektor einer Fahrlichtassistenzvorrichtung des
Kraftfahrzeugs vorgesehen.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die optische Regensensorvorrichtung, die Fahrlichtassistenzvorrichtung, insbesondere
einen Lichtdetektor der Fahrlichtassistenzvorrichtung und/oder eine
Lichtleitanordnung der Fahrlichtassistenzvorrichtung aufweist. Sonach
wird eine Kombination eines Regenlichtsensors und eines Fahrlichtassistenten
vorgeschlagen.
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Erfindungsgemäß kann
ferner vorgesehen sein, dass die Senderoptikanordnung oder die Empfängeroptikanordnung
das Grenzflächenreflektorelement aufweist. Demzufolge kann
der Grenzflächenreflektor ein Teil des Lichtleiters der
optischen Regensensorvorrichtung sein. Die geometrische Ausgestaltung
des Grenzflächenreflektorelements ist so geartet, dass
das IR-Licht der Sendediode an seiner Oberfläche reflektiert
und direkt auf die ALS-Dioden gelenkt wird. Vorteilhafterweise ist
das Grenzflächenreflektorelement im Bereich der Strahlungsquelle
angeordnet bzw. direkt oberhalb der Sendediode positioniert.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die Oberfläche des Grenzflächenreflektorelements
glatt, insbesondere poliert, vorzugsweise verspiegelt, ausgebildet
ist.
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Dadurch
wird der Wirkungsgrad der Anordnung weiter vergrößert.
Die Oberfläche des Grenzflächenreflektors kann
dazu sehr glatt ausgearbeitet (z. B. poliert) sein oder eine echte
Verspiegelung des Grenzflächenreflektors erfolgen.
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Nachfolgend
ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
prinzipmäßig beschrieben.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Es
zeigen:
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1 eine
vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen
optischen Regensensorvorrichtung mit einer Fahrlichtassistenzvorrichtung;
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2 eine
vereinfachte Darstellung einer spektralen Empfändlichkeitskennlinie
eines Lichtdetektors einer Fahrlichtassistenzvorrichtung; und
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3 eine
vereinfachte Darstellung einer spektralen Wirkungsgradkennlinie
einer Strahlungsquelle einer optischen Regensensorvorrichtung.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße optische Regensensorvorrichtung
dargestellt, welche nach dem nachfolgend beschriebenen Prinzip arbeitet.
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Eine
elektromagnetische Strahlungsquelle 6, wie beispielsweise
eine Infrarot(IR)-LED oder dergleichen, sendet elektromagnetische
Strahlung 4 (das sogenannte Nutzlicht), insbesondere IR-Licht, unter
einem bestimmten Winkel von der Innenseite einer Scheibe bzw. Windschutzscheibe 1 her,
also üblicherweise vom Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs
(nicht dargestellt) aus, in Richtung der Windschutzscheibe 1.
Die Strahlung 4 passiert die Grenzfläche zwischen
Innenraum und Windschutzscheibe 1 und wird gegen die von
der Windschutzscheibe 1 und dem Fahrzeugäußeren
gebildete Grenzfläche 10 gelenkt, die in diesem
Bereich als sensitive Fläche bezeichnet wird. Der Abstrahlwinkel
der Strahlungsquelle 6 beträgt dabei etwa 40° (in 1 stark
vergrößert angedeutet). In der Regel sind dann
die Lichtstrahlen in der Windschutzscheibe 1 parallel.
Der Einfallswinkel der elektromagnetischen Strahlung 4 gegenüber
der Grenzfläche 10 ist dabei derart gewählt,
dass die elektromagnetische Strahlung 4 bei einer nicht,
beispielsweise durch Regentropfen 11 benetzten Windschutzscheibe 1 an
der Grenzfläche 10 nach den Gesetzen der Optik
in Richtung der Innenseite der Windschutzscheibe 1 als
reflektierte Strahlung 5 total reflektiert wird und von
einem in der Nähe der Scheibeninnensei te angeordneten,
beispielsweise als Infrarot-LED ausgebildeten Empfänger 7 detektiert
wird. Bei einer Benetzung der Windschutzscheibe 1 mit den
Regentropfen 11 wird diese Totalreflexion wie aus 1 ersichtlich
aufgrund der geänderten Brechzahlverhältnisse
an der Grenzfläche 10 gestört bzw. aufgehoben,
so dass ein Teil 4a der elektromagnetischen Strahlung 4 nach
außen gekoppelt wird und an dem Empfänger 7 weniger
Strahlung 5 als im Falle der Totalreflexion ankommt. Aus dem
Einbruch des Lichteinfalls (bzw. den Signaldifferenzen) schließt
eine der Strahlungsquelle 6 und dem Empfänger 7 zugeordnete
z. B. auf einer Platte angeordnete Auswerteeinheit 8 auf
den vorliegenden Benetzungsgrad und steuert entsprechend die Wischvorgänge
des Scheibenwischers. Um dieses Grundprinzip zu realisieren, sind
die Strahlungsquelle 6, Empfänger 7 und
die Auswerteeinheit 8 zusammen mit einem nicht dargestellten
Steuergerät in einem Gehäuse 9 untergebracht,
das zum Zwecke der effektiven Lichtstrahlführung mit einer
der Strahlungsquelle 6 zugeordneten Senderoptikanordnung
bzw. Einkoppeloptik 3a und einem dem Empfänger 7 zugeordneten
Empfängeroptikanordnung bzw. Auskoppeloptik 3b,
also einem Lichtleiter, ausgerüstet ist und zum Zwecke
der ungestörten Lichtleitung und Einkopplung der Strahlung 4 bzw. 5 in
die bzw. aus der Windschutzscheibe 1 mit einem optischen
Koppelmedium als Zwischenschicht 2, z. B. aus Silikon, luftblasenfrei
an die Windschutzscheibe 1 angekoppelt ist. Die genannten
Einkoppel- bzw. Auskoppeloptiken 3a, 3b bestehen
dabei üblicherweise aus Linsen bzw. Linsensystemen, deren
eine Seite konvex und deren andere Seite plan ist.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine
Kombination der optischen Regensensorvorrichtung mit einer Fahrlichtassistenzvorrichtung 12,
d. h. die optische Regensensorvorrichtung weist die Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 auf,
welche einen Lichtdetektor 12a und eine Lichtleitanordnung 12b aufweist.
Eine kombinierte Anordnung von optischer Regensensorvorrichtung
und Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 ist jedoch für
die Erfindung nicht zwingend notwendig. Die Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 funktioniert
derart, dass durch die Windschutzscheibe 1 eindringendes
Umgebungslicht 13 über die Lichtleitanordnung 12b auf den
Lichtdetektor 12a geleitet wird. Eine nicht dargestellte
Auswerteeinheit, welche auch mit der Auswerteeinheit 8 der
optischen Regensensorvorrichtung kombiniert ausgebildet sein kann,
schaltet das Abblendlicht des Kraftfahrzeugs entsprechend dem von dem
Lichtdetektor 12a gemessenen Umgebungshelligkeitswert ein-
bzw. aus.
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Erfindungsgemäß wird
nun ein Verfahren zur Plausibilitätsprüfung des
Lichtdetektors 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 des
Kraftfahrzeugs durchgeführt, wobei die von der Strahlungsquelle 6 der
optischen Regensensorvorrichtung des Kraftfahrzeugs emittierte elektromagnetische
Strahlung 4 als Referenzlicht verwendet wird.
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Ein
Teil 4b der emittierten elektromagnetischen Strahlung 4 wird
dazu an einem Grenzflächenreflektorelement 14 der
optischen Regensensorvorrichtung reflektiert und direkt auf den
Lichtdetektor 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 geleitet.
Zusätzlich oder in alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispielen
kann ein Teil der emittierten elektromagnetischen Strahlung 4 über
Grenzflächenreflexionen in der optischen Regensensorvorrichtung auf
den Lichtdetektor 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 gelangen.
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Die
Sendeleistung der Strahlungsquelle 6 der optischen Regensensorvorrichtung
wird wenigstens annähernd konstant gehalten.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren wird:
- – in einem ersten Schritt bei deaktivierter Strahlungsquelle 6 der
optischen Regensensorvorrichtung mittels des Lichtdetektors 12a der
Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 eine Umgebungslichtmessung
durchgeführt, deren Messergebnis als erster Umgebungshelligkeitswert
abgespeichert wird; wonach unmittelbar
- – in einem zweiten Schritt die Strahlungsquelle 6 der
optischen Regensensorvorrichtung aktiviert wird und erneut mittels
des Lichtdetektors 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 eine
Umgebungslichtmessung durchgeführt wird, deren Messergebnisse
als zweiter Umgebungshelligkeitswert abgespeichert wird; und wonach
- – in einem dritten Schritt eine Differenz zwischen dem
ersten Umgebungshelligkeitswert und dem zweiten Umgebungshelligkeitswert
zur Plausibilitätsprüfung gebildet und mit einem
vorgegebenen Referenzwert verglichen wird, wobei
- – der erste Schritt, der zweite Schritt und der dritte Schritt
während des Betriebs des Kraftfahrzeugs zyklisch in bestimmten
Zeitabständen durchgeführt werden.
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Der
vorgegebene Referenzwert kann in einem EEPROM eines nicht dargestellten
Steuergeräts der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 bzw.
der optischen Regensensorvorrichtung oder in der Auswerteeinheit 8 abgespeichert
sein.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zur Plausibilitätsprüfung
des Lichtsensors 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 des
Kraftfahrzeugs ist als Computerprogramm auf einer nicht dargestellten Steuereinrichtung
der Fahrlichtassistenzvorrichtung oder der optischen Regensensorvorrichtung
oder einer übergeordneten Steuereinrichtung realisiert. Dazu
ist das Computerprogramm in einem nicht dargestellten Speicherelement
der Steuereinrichtung gespeichert. Durch Einarbeitung auf dem Mikroprozessor
der Steuereinrichtung wird das Verfahren ausgeführt. Das
Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Datenträger
(Diskette, CD, DVD, Festplatte, USB-Memorystick, Speicherkarte oder dergleichen)
oder einem Internetserver als Computerprogrammprodukt gespeichert
sein und von dort aus in das Speicherelement der Steuereinrichtung übertragen
werden.
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Wie
aus 1 ersichtlich, ist das Grenzflächenreflektorelement 14 zur
Leitung des Teils 4b der emittierten elektromagnetischen
Strahlung 4 auf den Lichtdetektor 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 des
Kraftfahrzeugs vorgesehen. Das Grenzflächenreflektorelement 14 ist über
der Strahlungsquelle 6 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist die Sendeoptikanordnung 3a das Grenzflächenreflektorelement 14 auf.
In weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen
kann das Grenzflächenreflektorelement 14 auch
anderweitig untergebracht sein.
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Zur
Erhöhung des Wirkungsgrads der Anordnung ist die Oberfläche
des Grenzflächenreflektorelements 14 glatt bzw.
poliert ausgebildet. In weiteren nicht näher dargestellten
Ausführungsbeispielen ist auch eine echte Verspiegelung
des Grenzflächenreflektorelements 14 möglich.
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In 2 ist
eine relative spektrale Empfindlichkeitskennlinie des Lichtdetektors 12a der
Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 dargestellt. Dabei ist
auf der vertikalen Achse die relative spektrale Empfindlichkeit
Srel des Lichtdetektors 12a und
auf der horizontalen Achse die Wellenlänge λ der
elektromagnetischen Strahlung aufgetragen. Wie durch den Pfeil 15 angedeutet,
beträgt die spektrale Empfindlichkeit Srel des
Lichtdetektors 12a für IR-Licht von 880 nm noch
ca. 15%. Somit ist die spektrale Empfindlichkeit Srel des
Lichtdetektors 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 derart
ausgebildet, dass sie auch noch Licht im IR-Bereich detektieren
kann. In 3 ist eine relative spektrale
Wirkungsgradkennlinie einer Strahlungsquelle bzw. Sendediode 6 der
optischen Regensensorvorrichtung dargestellt. Dabei ist auf der
vertikalen Achse der relative spektrale Wirkungsgrad Irel und
auf der horizontalen Achse wiederum die Wellenlänge λ der
elektromagnetischen Strahlung aufgetragen. Wie durch den Pfeil 16 angedeutet,
hat die Strahlungsquelle 6 der optischen Regensensorvorrichtung
ihr Optimum bei einer Wellenlänge λ von 880 nm.
Wie vorstehend bereits ausgeführt, hat der Lichtdetektor 12a der
Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 bei einer Wellenlänge λ von
880 nm noch ca. 15% spektrale Empfindlichkeit Srel.
Eine Überlappung beider Kennlinien ist daher gegeben. Um
zu gewährleisten, dass der Lichtdetektor 12a der
Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 das Licht der Strahlungsquelle 6 der
optischen Regensensorvorrichtung erfassen kann, muss zumindest eine
teilweise Überlappung der spektralen Empfindlichkeit Srel des Lichtdetektors 12a und der
spektralen Wirkungsgradkennlinie Irel der Strahlungsquelle 6 vorliegen,
was im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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