DE102008004379A1

DE102008004379A1 - Testing device for testing optical rain sensor in motor vehicle, has reflection element formed as bistable micro-mirrors tiltable by electric controller, such that light radiations are reflected in rain sensor

Info

Publication number: DE102008004379A1
Application number: DE200810004379
Authority: DE
Inventors: Ansgar Grass; Axel Schwarz; Mathias Mannhardt; Philipp Prskawetz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2009-07-16

Abstract

The device has a reflection element for reflecting a preset portion of light radiations (1, 2) in a rain sensor (7). The reflection element is formed as bistable micro-mirrors (12, 13) tiltable by an electric controller, such that the light radiation (1) is reflected in the sensor, when the micro-mirror (12) is not controlled, and the light radiations (2) is deflected by the sensor, when the micro-mirror (13) is controlled. The light radiation (1) is reflected when the micro-mirror (12) is controlled and the light radiations (2) is deflected, when the micro-mirror (13) is not controlled. An independent claim is also included for a method for testing an optical rain sensor.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zum Prüfen eines optischen Regensensors, der ausgebildet ist, um ein Maß von Feuchtigkeit durch Bestimmen eines reflektierten Anteils eines Lichtstrahls zu ermitteln, mit einer Aufsetzeinrichtung zum Aufsetzen des Regensensors, und mit einer Prüfeinrichtung, die in dem Lichtstrahl anordbar ist, wobei die Prüfeinrichtung einen Bereich aufweist, in dem zumindest ein Reflexionselement vorgesehen ist, das gestaltet ist, um einen vorbestimmten Anteil des Lichtstrahls in den Regensensor zu reflektieren. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Prüfen eines optischen Regensensors.The The invention relates to a testing device for testing an optical rain sensor configured to measure a distance of Moisture by determining a reflected portion of a light beam to determine, with a Aufsetzzeinrichtung for placing the rain sensor, and with a test device that can be arranged in the light beam is, wherein the testing device has a range, in which at least one reflection element is provided which shapes is about a predetermined proportion of the light beam in the rain sensor to reflect. The invention also relates to a method for testing an optical rain sensor.

Eine derartige Vorrichtung, bei der die Aufsetzeinrichtung dazu dient, den Regensensor während des Prüfvorgangs zu fixieren, sowie ein zugehöriges Verfahren sind bereits aus der DE 10 2005 026 366 A1 bekannt.Such a device, in which the Aufsetzeinrichtung serves to fix the rain sensor during the inspection process, and an associated method are already in the DE 10 2005 026 366 A1 known.

Bei heutigen in Kraftfahrzeugen eingesetzten Regensensoren wird meist ein optoelektronisches Prinzip zur Regendetektion verwendet. Ein solcher, zum Beispiel aus der DE 198 39 273 A1 an sich bekannter Regensensor, weist üblicherweise eine Lichtquelle, einen Fotodetektor sowie ein Lichtleitelement auf. Der von der Lichtquelle abgegebene Lichtstrahl wird in das Lichtleitelement eingekoppelt. Der Regensensor wird z. B. mithilfe einer transparenten Klebefolie an einer Windschutzscheibe befestigt, so dass Licht aus dem Lichtleitelement in die Windschutzscheibe eingekoppelt wird und an der Außenfläche der Windschutzscheibe unter anderem durch Totalreflexion reflektiert wird. Der reflektierte Lichtstrahl wird zurück über dasselbe oder ein weiteres Lichtleitelement in Richtung des Fotodetektors gerichtet. Befindet sich auf der Scheibenoberfläche ein Wassertropfen, wird an dieser Stelle der Außenfläche der Lichtstrahl teilweise ausgekoppelt, und die Lichtstärke des reflektierten Anteils, der den Fotodetektor erreicht, vermindert sich entsprechend. Je nach Art beziehungsweise Verteilung des Feuchtigkeitsbelags auf der Scheibe ändert sich also das Reflexionsverhalten der Scheibe in Bezug auf den Regensensor. Die korrespondierende Verminderung der Intensität wird bewertet und dadurch Regen oder Beschlag auf der Windschutzscheibe erkannt.In today's rain sensors used in motor vehicles, an optoelectronic principle for rain detection is usually used. Such, for example from the DE 198 39 273 A1 Rain sensor known per se, usually has a light source, a photodetector and a light guide. The light beam emitted by the light source is coupled into the light guide. The rain sensor is z. B. attached by means of a transparent adhesive film to a windshield, so that light from the light guide is coupled into the windshield and is reflected on the outer surface of the windshield, inter alia, by total reflection. The reflected light beam is directed back through the same or another light guide in the direction of the photodetector. If there is a drop of water on the disk surface, the light beam is partially decoupled from the outer surface at this point, and the light intensity of the reflected portion that reaches the photodetector decreases accordingly. Depending on the type or distribution of the moisture covering on the pane, the reflection behavior of the pane with respect to the rain sensor thus changes. The corresponding reduction in intensity is evaluated, thereby detecting rain or fog on the windshield.

Um die Funktionsweise des beschriebenen Regensensors zu prüfen, ist bereits ein Prüfverfahren bekannt, bei dem der Regensensor auf einer Prüfscheibe aufgebracht wird und die Transmission der optischen Kanäle bewertet wird. Weiterhin ist ein Vermessen der sensitiven Flächen mithilfe eines Silikonstempels bekannt, der den Weg des Lichtstrahls, der von der Lichtquelle ausgesendet wird, in definiertem Maße beeinflusst, so dass man über eine Änderung der Messgröße zwischen dem Zustand vor dem Aufsetzen des Silikonstempels und bei aufgesetztem Silikonstempel einen Anhaltspunkt für die Funktionsfähigkeit des Regensensors erhält.Around to check the operation of the described rain sensor, already a test method is known in which the rain sensor is applied to a test disc and the transmission of optical channels is evaluated. Furthermore, a measurement the sensitive areas known by a silicone stamp, the path of the light beam emitted by the light source is, to a certain extent influenced, so that one over a change in the measured variable between the condition before putting on the silicone stamp and with attached silicone stamp a clue to the functionality of the rain sensor receives.

Bei der oben erwähnten gattungsgemäßen Prüfvorrichtung sind die Aufsetzeinrichtung und die Prüfeinrichtung gegeneinander beweglich angeordnet, so dass durch Bewegung des Regensensors relativ zu an der Prüfeinrichtung nebeneinander fix vorgegebenen, unterschiedlichen Reflexionsmustern eines der Reflexionsmuster auswählbar und eine Variation des Reflexionszustandes der Prüfeinrichtung in Bezug auf den Sensor erreichbar ist. Im Zuge dieser Variation kann der aufgesetzte Regensensor mit den unterschiedlichen Reflexionszuständen geprüft werden. Typischerweise ist der Regensensor auf die Unterseite einer Scheibe, insbesondere eines Behälterbodens, aufgesetzt, während die Oberseite des Behälterbodens zur Unterseite einer im Behälter angeordneten drehbaren Prüfscheibe gewandt ist. Die Prüfscheibe weist an ihrer Unterseite mehrere Bereiche beziehungsweise Segmente mit jeweils unterschiedlichem Reflexionsverhalten auf, um den Regensensor durch ihre Drehung nacheinander mit unterschiedlichen Reflexionszuständen prüfen zu können. Zwischen der Glasscheibe des Behälterbodens und der Prüfscheibe befindet sich eine Immersionsflüssigkeit, insbesondere Silikonöl oder Glycerin, damit der Lichtstrahl ohne Verluste aus dem Behälterboden auskoppelbar ist und zu den Reflexionselementen an der Unterseite der Prüfscheibe gelangen kann.at the generic test device mentioned above are the Aufsetzeinrichtung and the test device against each other movably arranged so that by movement of the rain sensor relative to be fixed next to each other at the test device, different reflection patterns of one of the reflection pattern selectable and a variation of the reflection state of the test device is accessible with respect to the sensor. In the course of this variation can the patch rain sensor with the different reflection states being checked. Typically, the rain sensor is on the underside of a disk, in particular a container bottom, put on while the top of the tank bottom to the bottom of a rotatable arranged in the container Test disc is turned. The test disk points on its underside several areas or segments with each different reflection behavior on the rain sensor by their rotation successively with different reflection states to be able to check. Between the glass of the Container bottom and the Prüfscheibe is located an immersion liquid, especially silicone oil or glycerin, so that the light beam without losses from the container bottom is decoupled and the reflection elements at the bottom the test disc can get.

Die bekannte, gattungsgemäße Prüfvorrichtung ermöglicht zwar eine weitgehend objektive Bewertung der Funktionsweise des Regensensors unter definierten, realitätsnahen Bedingungen. Die Funktionsweise wird im dynamischen Betrieb geprüft, das heißt, dass eine Adaptierung des gesamten Systems (Elektronik und optische Einheit) auf einen Arbeitspunkt erfolgt und anschließend eine Nachbildung einer Regensituation mithilfe eines geänderten Reflexionsverhaltens der Prüfeinrichtung erfolgt. Aufgrund der mechanisch etwas umständlich zu handhabenden Ausgestaltung der Prüfvorrichtung erscheint die gattungsgemäße Prüfvorrichtung beziehungsweise das entsprechende Prüfverfahren jedoch insbesondere für eine – taktzeitkompatible – Bandendeprüfung wenig geeignet, bei der ein schneller Wechsel von Feuchtigkeits-Testmustern, also eine schnelle Modifizierung des Reflexionsverhaltens der Prüfvorrichtung erforderlich ist.The known, generic test device Although a largely objective assessment of the Operation of the rain sensor under defined, realistic conditions Conditions. The functionality is tested in dynamic operation, that is, an adaptation of the entire system (electronics and optical unit) to an operating point and then a replica of a rain situation with the help of a changed reflection behavior the testing device takes place. Due to the mechanical something cumbersome to handle design of the tester the generic test device appears or the corresponding test method, however in particular for a clock-time-compatible end-of-line test little suitable, in which a quick change of moisture test patterns, ie a rapid modification of the reflection behavior of the test apparatus is required.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. Ein erfindungsgemäßes Prüfverfahren ist in Anspruch 9 gekennzeichnet. Weiterbildungen und bevorzugte Maßnahmen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The test device according to the invention is characterized in claim 1. An inventive Test method is characterized in claim 9. Further developments and preferred measures emerge from the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, über die gattungsgemäßen Merkmale hinaus, vorgesehen, das Reflexionselement als bistabilen, durch elektrische Ansteuerung verkippbaren Mikrospiegel auszubilden, derart, dass der Lichtstrahl in den Regensensor reflektiert wird, wenn der Mikrospiegel nicht angesteuert wird und dass der Lichtstrahl vom Regensensor abgelenkt wird, wenn der Mikrospiegel angesteuert wird oder, umgekehrt, dass der Lichtstrahl in den Regensensor reflektiert wird, wenn der Mikrospiegel angesteuert wird und dass der Lichtstrahl vom Regensensor abgelenkt wird, wenn der Mikrospiegel nicht angesteuert wird.at the device of the invention is about the generic features, provided, the reflection element as a bistable, by electrical control form tiltable micromirror, such that the light beam is reflected in the rain sensor, if the micromirror is not is controlled and that the light beam is deflected by the rain sensor is when the micromirror is driven or, conversely, that the light beam is reflected in the rain sensor when the micromirror is controlled and that the light beam is deflected by the rain sensor when the micromirror is not driven.

Die Prüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass der Sensor mithilfe der Prüfeinrichtung mit einem Bereich mit einem bestimmten, durch elektrische Beeinflussung variierbaren optischen Reflexionsverhalten gekoppelt wird, so dass der reflektierte vorbestimmte Anteil des Lichtstrahls jeweils in vorbestimmter Weise beeinflusst wird. Die Messfähigkeit des Regensensors kann anhand dieses vorgegebenen optischen Verhaltens geprüft werden. Die Variation des Reflexionsverhaltens erfolgt anders als beim Stand der Technik nicht mittels einer Relativbewegung der ganzen, unterschiedlich reflektierende Bereiche aufweisenden Prüfeinrichtung bezüglich des Sensors, sondern durch eine elektrisch steuerbare interne Änderung des Reflexionszustandes eines einzigen, relativ zum Sensor räumlich fest angeordneten Bereichs der Prüfeinrichtung. Dadurch kann der Regensensor im normalen Betriebszustand, also ohne Eingriffe in die Software oder Hardware, reproduzierbar stimuliert werden.The Test device according to the present invention has the advantage that the sensor using the test device with an area with a specific, by electrical influence variable optical reflection behavior is coupled, so that the reflected predetermined portion of the light beam in each case is influenced in a predetermined manner. The measuring capability of the rain sensor can be based on this predetermined optical behavior being checked. The variation of the reflection behavior takes place unlike the prior art not by means of a relative movement the whole, having different reflective areas Testing device with respect to the sensor, but by an electrically controllable internal change of the reflection state a single, spatially fixed relative to the sensor Area of the test facility. This allows the rain sensor in normal operating condition, ie without interfering with the software or Hardware, be reproducibly stimulated.

Bistabile Mikrospiegel können beispielsweise als mikromechanische Strukturen aus einem Substrat herausgearbeitet werden und sind an sich bekannt. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung mittels entsprechender elektrischer Impulse bis zum mehrere 1000 mal pro Sekunde zwischen den beiden stabilen Positionen ihrer Prüfeinrichtung, also zwischen unterschiedlichen Reflexionszuständen, wechseln kann.bistable Micromirrors can be used, for example, as micromechanical Structures are worked out of a substrate and are on known. It is considered particularly advantageous that the Test device according to the invention by means of appropriate electrical impulses up to several 1000 times per second between the two stable positions of their test facility, ie between different reflection states, can change.

Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung, bei der die Prüfeinrichtung in dem Bereich eine Mehrzahl von Reflexionselementen in Form einer linearen Anordnung oder einer Matrix-Anordnung elektrisch adressierbarer Mikrospiegel aufweist. Dadurch können unterschiedliche Reflexionsmuster und damit unterschiedliche Bedingungen, mit denen der Sensor geprüft wird, realisiert werden. Insbesondere eröffnet sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung die Möglichkeit, mithilfe eines einzigen Bereichs der Prüfeinrichtung, also einer einzigen Anordnung von Mikrospiegeln, durch Ansteuerung beziehungsweise Nichtansteuerung der einzelnen Mikrospiegel unterschiedliche Reflexionsmuster schalten zu können, um einen aufgesetzten Regensensor mit unterschiedlichen, durch lokale, spiegelindividuelle Variationen des Reflexionszustandes definierte, kollektiven Reflexionszuständen der Prüfeinrichtung zu prüfen. Mittels aufeinander folgender, unterschiedlicher Reflexionsmuster der Anordnung als Ganzes kann die Funktionsweise des Regensensors zweidimensional mit hoher Auflösung durchgemessen werden, so dass zum Beispiel die Ausdehnung der sensitiven Fläche des Regensensors auf einfache Weise ermittelt werden kann.Especially Embodiments of the invention are preferred Test device in which the test device is in the area a plurality of reflection elements in the form of a linear array or a matrix array electrically addressable Having micromirror. This can be different Reflection pattern and thus different conditions with which the sensor is tested, realized. Especially opens up according to an advantageous Continuing the opportunity of using a single Area of the test facility, so a single arrangement of micromirrors, by control or non-control the individual micromirrors switch different reflection patterns to be able to attach a mounted rain sensor with different, by local, mirror-individual variations of the reflection state defined, collective reflection states of the test device to consider. By means of successive, different Reflection pattern of the arrangement as a whole can function the rain sensor two-dimensionally measured with high resolution so that, for example, the extent of the sensitive area the rain sensor can be easily determined.

Besonders bevorzugt ist eine Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Prüfeinrichtung einen monolithisch integrierten Chip mit einer Vielzahl von bistabilen, über Adressierungsschaltungen gefertigten Mikrospiegeln aufweist. Derartige Chips sind an sich bekannt, vergleiche z. B. DE 696 34 222 T2 und den dort genannten Stand der Technik, und werden beispielsweise zur digitalen Projektion eines Bildes („Beamer") eingesetzt.Particularly preferred is an embodiment of the device according to the invention, in which the test device has a monolithically integrated chip with a large number of bistable micromirrors produced by addressing circuits. Such chips are known per se, compare z. B. DE 696 34 222 T2 and the prior art cited therein, and are used, for example, for the digital projection of a picture ("beamer").

Die Fixierung des Regensensors während des Prüfvorgangs erfolgt vorteilhaft mithilfe einer Aufsetzeinrichtung, die als zumindest teilweise transparente Scheibe ausgebildet ist und auf deren Unterseite der Regensensor aufsetzbar ist. Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Scheibe auf ihrer zur Prüfeinrichtung gewandten Oberfläche zumindest in einem von den Lichtstrahlen des Regensensors durchsetzten Bereich als Mikroprismenstruktur mit einer Vielzahl von Mikroprismen ausgebildet, wobei die Rillenanordnung der Mikroprismen so ausgerichtet ist, dass der Lichtstrahl des Regensensors nahezu ohne Brechung aus der Scheibe auskoppelbar ist. Dadurch ist es möglich, die Prüfeinrichtung mit (variablem) Abstand oberhalb der Scheibe zu platzieren. In einer Weiterbildung ist die Scheibe zur Bildung der Mikroprismenstruktur mit einer Prismenfolie beschichtet.The Fixation of the rain sensor during the test procedure takes place advantageously by means of a Aufsetzeinrichtung, as at least partially transparent disc is formed and on its underside the rain sensor can be placed. According to a development This embodiment is the disc on her to the test device facing surface at least in one of the light rays of the rain sensor interspersed with as a micro-prism structure formed a plurality of microprisms, wherein the groove arrangement the microprisms is aligned so that the light beam of the rain sensor is auskoppelbar almost without refraction from the disc. This is it is possible to use the test device with (variable) To place a space above the glass. In a further education is the disk for forming the microprism structure with a prism sheet coated.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Prüfen eines optischen Regensensors vorgesehen, der ein Maß von Feuchtigkeit durch Bestimmen eines reflektierten Anteils eines Lichtstrahls ermittelt. Das erfindungsgemäße Prüfverfahren sieht über die gattungsgemäßen Schritte hinaus vor, dass das Reflexionselement als bistabiler, durch elektrische Ansteuerung verkippbarer Mikrospiegel ausgebildet ist, so dass der oder die Mikrospiegel in unterschiedliche Reflexionszustände geschaltet wird, um die zugehörigen Messwerte zu ermitteln. Zum Prüfen des Regensensors wird vorzugsweise eine Prüfeinrichtung mit einer (monolithisch integrierten) Anordnung von Mikrospiegeln verwendet, wobei in der linearen oder Matrix-Anordnung von Mikrospiegeln durch Ansteuerung beziehungsweise Nichtansteuerung der einzelnen Mikrospiegel unterschiedliche Reflexionsmuster geschaltet werden, um einen aufgesetzten Regensensor mit unterschiedlichen Reflexionszuständen der Prüfeinrichtung zu prüfen.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method of testing an optical rain sensor that determines a measure of moisture by determining a reflected portion of a light beam. In addition to the generic steps, the test method according to the invention provides that the reflection element is designed as a bistable micromirror which can be tilted by electric actuation, so that the micromirror (s) is switched to different reflection states in order to determine the associated measured values. For testing the rain sensor is preferably a test device with a (monolithic integrated) arrangement of micromirrors used, wherein in the linear or matrix arrangement of micromirrors by controlling or not driving the individual micromirrors different reflection patterns are switched to test a patch rain sensor with different reflection states of the tester.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt in schematischer Darstellung eine Prüfvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, 1 shows a schematic representation of a test device according to an embodiment of the invention,

2 zeigt die Folienarchitektur einer in der Prüfvorrichtung gemäß 1 verwendeten Prismenfolie. 2 shows the film architecture of one in the test apparatus according to 1 used prism sheet.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

In 1 ist eine Prüfvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Prüfvorrichtung umfasst eine Aufsetzeinrichtung zur Fixierung des Regensensors 7 während des Prüfvorgangs, die hier durch eine Glasplatte 6 gebildet ist. Der zu prüfende optische Regensensor 7 ist an der Unterseite der Glasplatte 6 angebracht, beispielsweise mithilfe einer geeigneten (transparenten) Klebeschicht 3. Der optische Regensensor 7 umfasst eine Lichtquelle, z. B. in Form einer Laserdiode 4 und einen Fotodetektor 5. Die Lichtquelle 4 koppelt einen Lichtstrahl 1, 2 in ein Kopplungselement (Lichtleitelement) 8 des Regensensors ein, das den Lichtstrahl auf eine Grenzfläche 9 richtet. An dieser Grenzfläche 9 (der Glasplatte 6 zur Luft 15) würde der Lichtstrahl 1, 2 – im Falle einer trockenen Windschutzscheibe – normalerweise im Wesentlichen durch Totalreflexion auf den Fotodetektor 5 reflektiert. Zur möglichst verlustfreien Auskopplung des Lichtstrahls 1, 2 ist eine weiter unten noch näher beschriebene Prismenfolie 10 auf der Oberseite der Glasscheibe 6 vorgesehen. Dadurch kann die zur Simulation von Feuchte auf einer Windschutzscheibe vorgesehene reflektierende Matrix-Anordnung 11 mit variablem Abstand d zur Oberseite der Glasscheibe 6 angeordnet werden, so dass im Rahmen der Funktionsprüfung des Regensensors 7 auch unterschiedliche Dicken der Windschutzscheibe simuliert werden können. Der Abstand d kann typischerweise circa 5 mm betragen. Der Feuchtigkeitsbelag, der in der realen Anwendung zur Teilauskopplung aus der Windschutzscheibe, das heißt zur Teilreflektion an der Grenzfläche Glas/Feuchte und damit zur Verminderung des Messsignals führt, wird durch eine Matrix-Anordnung 11 einer Vielzahl (bis zu circa 10⁶) von verkippbaren Mikrospiegeln 12, 13 simuliert. Die Oberseite der Matrix-Anordnung 11 kann mit einer absorbierenden Schicht 14 versehen sein.In 1 a test device according to an embodiment of the invention is shown. The testing device comprises a setting device for fixing the rain sensor 7 during the inspection process, here through a glass plate 6 is formed. The optical rain sensor to be tested 7 is at the bottom of the glass plate 6 attached, for example by means of a suitable (transparent) adhesive layer 3 , The optical rain sensor 7 includes a light source, e.g. B. in the form of a laser diode 4 and a photodetector 5 , The light source 4 couples a ray of light 1 . 2 in a coupling element (light-guiding element) 8th of the rain sensor, which places the light beam on an interface 9 directed. At this interface 9 (the glass plate 6 to the air 15 ) would the beam of light 1 . 2 - in the case of a dry windshield - usually essentially by total reflection on the photodetector 5 reflected. For the most lossless extraction of the light beam 1 . 2 is a prism sheet described in more detail below 10 on top of the glass pane 6 intended. As a result, provided for the simulation of moisture on a windshield reflective matrix arrangement 11 with variable distance d to the top of the glass pane 6 be arranged so that as part of the functional test of the rain sensor 7 Different thicknesses of the windshield can be simulated. The distance d may typically be about 5 mm. The moisture coating, which in the actual application leads to partial decoupling from the windshield, that is to say partial reflection at the glass / moisture interface and thus to a reduction of the measurement signal, is achieved by a matrix arrangement 11 a plurality (up to about 10 ⁶ ) of tiltable micromirrors 12 . 13 simulated. The top of the matrix arrangement 11 can with an absorbent layer 14 be provided.

Der Regensensor 7 wird an die Scheibe 6, welche mit der Prismenfolie 10 beschichtet ist, optisch (und mechanisch) angekoppelt. Die Prismen der Folie 10 weisen einen bestimmten Winkel auf, damit der Strahl 1, 2 des Regensensors 7 ohne Brechung aus dem Medium Glas 6 ausgekoppelt werden kann. In 2 ist die Folienarchitektur mit einer beispielhaften Rillenanordnung 16 dargestellt. Die Pfeile bezeichnen die Abstrahlrichtung des Lichts vom Sender 4 zum Empfänger 5. Wie erkennbar, müssen die Rillen 16 den Lichtweg unter einem Winkel von 90° kreuzen, damit die Lichtstrahlen nicht die Richtung ändern. Die Kreise 17 deuten die sensitive Fläche des Regensensors 7 an. Der ausgekoppelte Strahl 1, 2 trifft auf eine über der Folie 10 angebrachte Mikrospiegel-Matrix 11, die entweder den Strahl 1, 2 auf den Empfänger 5 reflektiert oder vom Regensensor 7 ablenkt (beziehungsweise den Strahl durchlässt).The rain sensor 7 gets to the disk 6 , which with the prism sheet 10 coated, optically (and mechanically) coupled. The prisms of the film 10 have a certain angle, so that the beam 1 . 2 of the rain sensor 7 without refraction from the medium glass 6 can be disconnected. In 2 is the foil architecture with an exemplary groove arrangement 16 shown. The arrows indicate the emission direction of the light from the transmitter 4 to the recipient 5 , As you can see, the grooves must 16 Cross the light path at an angle of 90 ° so that the light rays do not change direction. The circles 17 indicate the sensitive surface of the rain sensor 7 at. The decoupled beam 1 . 2 meets one above the slide 10 attached micromirror matrix 11 that either the beam 1 . 2 on the receiver 5 reflected or from the rain sensor 7 deflects (or lets the beam through).

Sind die Mikrospiegel 12, wie 1 dargestellt, inaktiv (Ruhezustand ohne elektrische Ansteuerung), das heißt parallel zum Scheibenaufbau 6, wird der Lichtstrahl 1 im Wesentlichen totalreflektiert. Das Licht tritt somit wieder unter demselben Winkel und mit nahezu gleicher Lichtstärke wie beim Austritt in den Scheibenaufbau 6 ein und kann vom Empfänger 5 des Regensensors 7 empfangen werden. In diesem Fall wird eine "trockene Windschutzscheibe" simuliert.Are the micromirrors 12 , as 1 shown, inactive (idle state without electrical control), that is parallel to the disc structure 6 , becomes the light beam 1 essentially totally reflected. The light thus occurs again at the same angle and with almost the same light intensity as when exiting into the disc structure 6 one and can from the recipient 5 of the rain sensor 7 be received. In this case, a "dry windshield" is simulated.

Werden die Mikrospiegel 13 jedoch durch elektrische Ansteuerung aktiv gestellt, und dabei, wie an mehreren Beispielen der Mikrospiegel-Matrix 11 in 1 dargestellt, jeweils in ihre schräge zweite stabile Position verkippt, so ist das betreffende Segment der Matrix 11 beziehungsweise der betreffende Mikrospiegel 13 nicht mehr plan zum Scheibenaufbau 6. Das vom Sender 4 abgestrahlte, aufgrund der Prismenfolie 10 ausgekoppelte Licht 2 strahlt nun am aktiven Spiegelelement 13 vorbei oder wird so reflektiert, dass es kein bedeutendes Lichtsignal mehr darstellt. Der Empfänger 5 sieht daher ein kleineres Signal, als zuvor vom Sender 4 abgestrahlt wurde. Die Elektronik würde dies zum Beispiel als Regen interpretieren und das entsprechende Wischkommando senden.Be the micromirrors 13 however, activated by electrical drive, and thereby, as in several examples of the micromirror matrix 11 in 1 shown, each tilted in its oblique second stable position, so the relevant segment of the matrix 11 or the respective micromirror 13 not more plan for the disc structure 6 , That from the transmitter 4 emitted, due to the prismatic film 10 decoupled light 2 now radiates on the active mirror element 13 past or reflected so that it no longer represents a significant light signal. The recipient 5 therefore sees a smaller signal than before from the transmitter 4 was emitted. The electronics would interpret this as rain, for example, and send the appropriate wiping command.

Mithilfe der Mikrospiegel-Matrix 11 können verschiedene "Regenmuster" anhand von zugehörigen Reflexionsmustern simuliert werden, welche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die entsprechende Ansteuerung der individuellen Mikrospiegel stets reproduzierbar sind.Using the micromirror matrix 11 For example, different "rain patterns" can be simulated on the basis of associated reflection patterns, which are always reproducible with the method according to the invention by the corresponding activation of the individual micromirrors.

Wenn nur ein einziger Mikrospiegel vorgesehen ist, sollte dieser mittig zur sensitiven Fläche (circa 1 cm²) des Sensors 7 angeordnet werden. Eine Mikrospiegel-Matrix 11 bietet, über die Möglichkeit der Nachbildung differenzierter Feuchtigkeits-beziehungsweise Reflexionsmuster hinaus, die Möglichkeit, die Ausdehnung der sensitiven Fläche des Regensensors 7 zu ermitteln. Beispielsweise können die Mikrospiegel der Matrix 11 sukzessive von außen nach innen, Reihe für Reihe, aktiv geschaltet werden. Bei peripheren Reihen, die außerhalb der sensitiven Fläche des Sensors liegen, wird sich durch das Umschalten in den 'schlechteren' Reflexionszustand zunächst nichts am Signal des Sensors 7 ändern. Je weiter die Ansteuerung weiterer Reihen von Mikrospiegeln jedoch in den Bereich der sensitiven Fläche 'hineinwandert', desto mehr wird das Sensorsignal aufgrund der sukzessive verringerten Lichtstärke einbrechen. Auch bestimmte, in der Realität vorkommende, zeitliche Änderungsmuster des Feuchtigkeitsbelages, die bei ordnungsgemäßer Funktionsweise des Regensensors z. B. ein Schwallwischen der Wischer auslösen sollen, können mittels der Mikrospiegel-Matrix 11 und einem zeitlichen Muster von aufeinander folgenden Reflexionsmustern simuliert werden.If only a single micromirror is provided, it should be centered on the sensitive area (approximately 1 cm ² ) of the sensor 7 to be ordered. A micromirror matrix 11 offers, in addition to the possibility of reproducing differentiated patterns of moisture or reflection, the possibility of expanding the sensitive area of the Re gens sensor 7 to investigate. For example, the micromirrors of the matrix 11 successively from outside to inside, row by row, to be activated. In the case of peripheral rows which lie outside the sensitive area of the sensor, switching to the 'poorer' reflection state will initially leave nothing to the signal of the sensor 7 to change. However, the further the activation of further rows of micromirrors "migrates" into the area of the sensitive area, the more the sensor signal will break due to the successively reduced light intensity. Also, certain, occurring in reality, temporal change pattern of the moisture covering, which in normal operation of the rain sensor z. B. a swash of wipers are triggered, by means of the micromirror matrix 11 and a temporal pattern of successive reflection patterns.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102005026366 A1 [0002]
- DE 19839273 A1 [0003]
- DE 69634222 T2 [0012]

Claims

Test device for testing an optical rain sensor ( 7 ) configured to measure a degree of moisture by determining a reflected portion of a light beam (US Pat. 1 . 2 ), with a Aufsetzzeinrichtung for placing the rain sensor ( 7 ), and with a test device which is in the light beam ( 1 . 2 ), wherein the test device has a region in which at least one reflection element is provided, which is designed to generate a predetermined portion of the light beam ( 1 . 2 ) in the rain sensor ( 7 ), characterized in that the reflection element as a bistable, by electrical control tiltable micromirror ( 12 . 13 ) is formed such that the light beam ( 1 ) in the rain sensor ( 7 ) is reflected when the micromirror ( 12 ) is not driven and that the light beam ( 2 ) from the rain sensor ( 7 ) is deflected when the micromirror ( 13 ), or, conversely, that the light beam ( 1 ) in the rain sensor ( 7 ) is reflected when the micromirror ( 12 ) and that the light beam ( 2 ) from the rain sensor ( 7 ) is deflected when the micromirror ( 13 ) is not controlled.

Test device according to claim 1, characterized in that the test device in the region comprises a plurality of reflection elements in the form of a linear array of electrically addressable micromirrors ( 12 . 13 ) having.

Test device according to claim 1, characterized in that the test device in the region a plurality of reflection elements in the form of a matrix arrangement ( 11 ) electrically addressable micromirror ( 12 . 13 ) having.

Test device according to claim 2 or 3, characterized in that in the arrangement ( 11 ) of micromirrors ( 12 . 13 ) by activation or non-activation of the individual micromirrors ( 12 . 13 ) different reflection patterns are switchable to a mounted rain sensor ( 7 ) with different reflection states of the test device.

Test device according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the test device has a monolithically integrated chip with a multiplicity of bistable micromirrors ( 12 . 13 ) having.

Test device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Aufsetzeinrichtung as an at least partially transparent disc ( 6 ) is trained.

Test device according to claim 6, characterized in that on the surface facing the test device surface of the disc ( 6 ) at least in one of the light beams ( 1 . 2 ) of the rain sensor ( 7 ) is formed a micro-prism structure with a plurality of micro-prisms, wherein the groove arrangement ( 16 ) of the microprisms is aligned so that the light beam ( 1 . 2 ) of the rain sensor ( 7 ) substantially without refraction from the disc ( 6 ) can be decoupled.

Test device according to claim 7, characterized in that the disc ( 6 ) for forming the microprism structure with a prism sheet ( 10 ) is coated.

Method for testing an optical rain sensor ( 7 ), which measures a measure of moisture by determining a reflected portion of a light beam ( 1 . 2 ), with the following steps: - placing the rain sensor ( 7 ); Inserting a region of a test device, in which at least one reflection element is provided, into the light beam ( 1 . 2 ), so that a predetermined portion of the light beam ( 1 . 2 ) on the rain sensor ( 7 ) is reflected; Determining a measured value quantity using the rain sensor ( 7 ); characterized in that the reflection element as a bistable, by electrical control tiltable micromirror ( 12 . 13 ), so that the micromirror or mirrors ( 12 . 13 ) is switched into different reflection states in order to determine the associated measured values.

A method according to claim 9, characterized in that a test device according to one of claims 2 to 5 is used, and that in the linear or matrix arrangement ( 11 ) of micromirrors ( 12 . 13 ) by activation or non-activation of the individual micromirrors ( 12 . 13 ) different reflection patterns are switched to an attached rain sensor ( 7 ) with different reflection states of the test device.