DE102008054640A1

DE102008054640A1 - Measuring device for car, has mirror reflecting heat radiation on photo sensor, where side of mirror is formed as permeable side to allow heat radiation to be incident on photo sensor from outside into motor vehicle

Info

Publication number: DE102008054640A1
Application number: DE200810054640
Authority: DE
Inventors: Ralf Bochat
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2010-06-17

Abstract

The device (100) has a photo sensor (115) for determining heat radiation, and a radiation source (120) for producing the heat radiation. A mirror (150) is connected with a passenger window (105) and reflects the heat radiation on the photo sensor independent of a fitting degree of the mirror. A side of the mirror is formed as a permeable side to allow the heat radiation to be incident on the photo sensor from outside into a motor vehicle. A heat radiation signal is provided by the photo sensor independent of activation of the radiation source on a fitting condition of the passenger window. An independent claim is also included for a system for determination of measuring signals for a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zur kombinierten Erfassung mehrerer klimabedingter Größen.The The invention relates to a measuring device for combined detection several climate-related variables.

Stand der TechnikState of the art

In gängigen Kraftfahrzeugen werden automatische Klimaanlagen verwendet, die eine vorbestimmte Klimatisierung des Kraftfahrzeug-Innenraums auch dann aufrechterhalten, wenn sich die äußeren klimatischen Einflüsse ändern. Um solche Einflüsse auf die Klimatisierung zu bestimmen, werden unterschiedliche Sensoren verwendet. Beispielsweise dienen Sonnenstandssensoren dazu, eine Einstrahlrichtung und eine Intensität einer Wärmeeinstrahlung durch die Sonne in das Kraftfahrzeug zu ermitteln. Die Steuerung der Klimaanlage des Fahrzeugs wird dann derart beeinflusst, dass die durch die Sonne starker beaufschlagte Seite des Kraftfahrzeugs durch die Klimaanlage stärker gekühlt wird, und gleichzeitig die schwächer beaufschlagte Seite entsprechend schwächer gekühlt wird.In common Motor vehicles are used automatic air conditioners a predetermined air conditioning of the vehicle interior also then maintained when the external climatic influences change. Around such influences to determine the air conditioning will be different sensors used. For example, serve sunshine sensors, a Beam direction and an intensity of heat radiation through the sun to determine the motor vehicle. The control of the air conditioning The vehicle is then influenced by the sun strong impacted side of the vehicle by the air conditioner stronger chilled will, and at the same time the weaker acted upon side is cooled accordingly weaker.

Es sind auch Steuerungen für eine Klima- bzw. Heizungsanlage eines Kraftfahrzeugs bekannt, die eingerichtet sind, die klimatischen Verhältnisse im Kraftfahrzeuginneren so zu steuern, dass optimale Sichtverhältnisse für den oder die Insassen hergestellt werden. Hierzu wird eine Sichtscheibe des Kraftfahrzeugs erwärmt, wenn sie auf ihrer Innenseite einen Beschlag trägt, etwa durch kondensierende Luftfeuchtigkeit. Ein solcher Beschlag bildet sich vorzugsweise dann, wenn die Umgebungsluft feucht und kühl ist. Sensoren zum Bestimmen des Beschlagens der Sichtscheibe können beispielsweise kapazitiv aufgebaut sein, wobei ein flächiger Sensor an der Innenseite der Sichtscheibe angebracht wird, und eine Änderung der Kapazität des Sensors erfasst wird, die durch einen Beschlag auf der Sensoroberfläche hervorgerufen wird. Alternative Techniken schlagen vor, einen Taupunkt der Umgebungsluft zu bestimmen, etwa indem ein Spiegel auf eine Temperatur gebracht wird, die gerade hoch genug ist, dass ein auf den Spiegel gerichteter Lichtstrahl auf einen Fotosensor reflektiert wird, ohne an der Oberfläche des Spiegels durch Beschlag wesentlich gestreut zu werden. Diese Temperatur wird als Taupunkt-Temperatur bestimmt. Ein Halten der Temperatur der Sichtscheibe oberhalb der Taupunkt-Temperatur wirkt einem Beschlagen der Sichtscheibe entgegen.It are also controllers for an air conditioning or heating system of a motor vehicle is known, the are set up, the climatic conditions in the vehicle interior To control so that optimal visibility for the or the occupants produced become. For this purpose, a viewing window of the motor vehicle is heated when it carries on its inside a fitting, for example by condensing air humidity. Such a fitting is preferably formed when the ambient air wet and cool is. Sensors for determining the fogging of the lens can, for example be capacitive, with a flat sensor on the inside the lens is attached, and a change in the capacity of the sensor is detected, which is caused by a fog on the sensor surface becomes. Alternative techniques suggest a dew point of ambient air to determine, for example, by bringing a mirror to a temperature which is just high enough that one directed at the mirror Light beam is reflected on a photosensor, without being on the surface of the Mirror to be substantially scattered by fitting. This temperature is determined as the dew point temperature. A holding of the temperature the lens above the dew point temperature is fogging the viewing window opposite.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine integrierte Messeinrichtung zu schaffen, die mehrere Messsignale für eine Klimasteuerung eines Kraftfahrzeugs bereitstellt.Of the Invention is based on the object, an integrated measuring device to create the multiple measurement signals for a climate control of a motor vehicle provides.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das Problem wird gelöst durch eine Messeinrichtung nach Anspruch 1 und ein System nach Anspruch 8. Unteransprüche geben vorteilhafte bzw. zweckmäßige Ausgestaltungen an.The Problem is solved by a measuring device according to claim 1 and a system according to claim 8. subclaims give advantageous or expedient embodiments at.

Erfindungsgemäß umfasst ein Ausführungsbeispiel der Messeinrichtung einen Fotosensor zur Bestimmung von Wärmestrahlung, eine Strahlungsquelle zur selektiven Erzeugung von Wärmestrahlung und einen halbdurchlässigen Spiegel, der mit einer Insassen-Sichtscheibe des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Von außen einfallende Wärmestrahlung passiert den halbdurchlässigen Spiegel und trifft auf den Fotosensor, der ein zur Wärmestrahlung korrespondierendes Wärmestrahlungssignal bereitstellt. Von der Strahlungsquelle ausgesandte Wärmestrahlung hingegen wird von dem Spiegel auf den Fotosensor reflektiert. Ist der Spiegel beschlagen, so wird ein wesentlicher Teil der auf den Spiegel fallenden Strahlung gestreut, so dass das Wärmestrahlungssignal des Fotosensors geringer ausfällt. Der halbdurchlässige Spiegel ist mit der Insassen-Sichtscheibe verbunden, so dass ein Beschlag auf dem Spiegel in guter Näherung einem Beschlag der Insassen-Sichtscheibe entspricht.According to the invention an embodiment the measuring device a photosensor for the determination of heat radiation, a radiation source for the selective generation of heat radiation and a semi-permeable one Mirror, with an occupant-viewing window of the motor vehicle connected is. From the outside incident heat radiation happens the semipermeable Mirror and hits the photo sensor, the one for heat radiation corresponding heat radiation signal provides. Radiation emitted by the radiation source on the other hand, the mirror reflects on the photo sensor. is the mirrors fog up, so becomes an essential part of the on the Mirror falling radiation scattered, so that the heat radiation signal of the photo sensor is lower. The semipermeable Mirror is connected to the occupant visor, leaving a Fitting on the mirror in a good approximation a fogging of the passenger's visor equivalent.

Ist die Strahlungsquelle deaktiviert, so weist das vom Fotosensor bereitgestellte Wärmestrahlungssignal auf einen Wärmeeintrag durch Wärmestrahlung von außen hin. Ist die Strahlungsquelle aktiviert, so korrespondiert das Wärmestrahlungssignal des Fotosensors zu einer Überlagerung der von außen einfallenden Wärmestrahlung und der von der Strahlungsquelle ausgesandten und vom Spiegel reflektierten Wärmestrahlung.is the radiation source is deactivated, so that provided by the photo sensor Thermal radiation signal on a heat input by heat radiation from the outside out. If the radiation source is activated, then the heat radiation signal of the Photosensor to an overlay the outside incident heat radiation and the radiation emitted by the radiation source and reflected by the mirror Thermal radiation.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Signalkomponente, die auf die Strahlungsquelle zurückgeht, dadurch aus dem Wärmestrahlungssignal bestimmt, dass die Strahlungsquelle in ihrer Intensität in einer bestimmten Frequenz moduliert wird. Das Wärmestrahlungssignal des Photosensors wird mittels eines Filters gefiltert, der dazu eingerichtet ist, mit der Modulationsfrequenz modulierte Signals durchzulassen und unmodulierte Signale zu entfernen (diskriminieren). Der Filter kann beispielsweise nach Art eines Tief- oder Bandpassfilters arbeiten. Die von außen einfallende Wärmestrahlung ist unmoduliert, weshalb der auf die Sonneneinstrahlung zurückgehende Anteil des Wärmestrahlungssignals im Filter entfernt wird. Das vom Filter bereitgestellte Signal weist damit nur noch auf den Teil des Wärmestrahlungssignals hin, der von der Strahlungsquelle ausgesandt und von dem Spiegel auf den Fotosensor reflektiert wurde. Somit weist das vom Filter bereitgestellte Signal somit auf einen Reflexionsgrad des Spiegels hin, der sich nach einem Beschlaggrad des Spiegels richtet, der seinerseits einem Beschlaggrad der Insassen-Sichtscheibe entspricht. Auf diese Weise kann aus dem gefilterten Signal auf einen Beschlaggrad der Insassen-Sichtscheibe geschlossen werden.In one embodiment of the invention, a signal component, which goes back to the radiation source, determined by the heat radiation signal that the radiation source is modulated in intensity at a certain frequency. The thermal radiation signal of the photosensor is filtered by means of a filter which is adapted to pass through signal modulated with the modulation frequency and to remove (discriminate) unmodulated signals. The filter may, for example, operate in the manner of a low-pass or bandpass filter. The heat radiation incident from the outside is unmodulated, which is why the portion of the heat radiation signal which originates from the solar radiation is removed in the filter. The signal provided by the filter thus only points to the part of the heat radiation signal which was emitted by the radiation source and reflected by the mirror onto the photosensor. Thus, the signal provided by the filter thus indicates a reflectance of the mirror, which depends on a degree of fogging of the mirror, which in turn determines a degree of fogging corresponds to the occupant visor. In this way it can be concluded from the filtered signal to a degree of fogging of the passenger visor.

In einer Ausgestaltung der Erfindung sendet die Strahlungsquelle einen ersten Teil ihrer Strahlung auf den Spiegel, während ein zweiter Teil dazu verwendet wird, eine Benetzung der Insassen-Sichtscheibe mit Regentropfen auf deren Außenseite zu bestimmen. Der zweite Teil der Wärmestrahlung wird zu diesem Zweck mittels optischer Elemente von der Innenseite des Kraftfahrzeugs derart in die Insassen-Sichtscheibe eingeleitet, dass bei fehlender Benetzung der Außenseite der Insassen-Sichtscheibe eine Totalreflexion an der äußeren Oberfläche der Scheibe stattfindet und die reflektierte Wärmestrahlung mittels weiteren optischen Elementen auf einen zweiten Fotosensor geleitet und dort detektiert wird. Besteht eine Benetzung der Insassen-Sichtscheibe in dem Bereich, in dem die Reflexion stattfindet, so streut die Benetzung die Wärmestrahlung, so dass die auf den zweiten Fotosensor treffende Wärmestrahlung weniger intensiv ist.In According to one embodiment of the invention, the radiation source sends a first part of her radiation on the mirror, while a second part about it wetting the occupant's viewing window with raindrops on the outside to determine. The second part of the heat radiation becomes this Purpose by means of optical elements from the inside of the motor vehicle initiated in such a way in the passenger visor, that if missing Wetting the outside the occupant's visor a total reflection on the outer surface of the disc takes place and the reflected heat radiation by another passed optical elements to a second photo sensor and there is detected. Is there a wetting of the occupant visor in In the area where the reflection takes place, wetting spreads the heat radiation, so that the thermal radiation striking the second photosensor less intense.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren erläutert, in denenembodiments The invention will now be described with reference to the accompanying drawings explained in to those

1 eine Messeinrichtung für ein Kraftfahrzeug; 1 a measuring device for a motor vehicle;

2a, 2b räumliche Empfangsbereiche von Fotosensoren wie dem aus 1; und 2a . 2 B spatial reception areas of photo sensors such as the 1 ; and

3 ein Blockschaltbild eines Systems zur Bestimmung von Messsignalen unter Verwendung der Messeinrichtung von 1 darstellt. 3 a block diagram of a system for the determination of measurement signals using the measuring device of 1 represents.

Gleiche Bezugszeichen weisen auf identische bzw. einander entsprechende Elemente in den Figuren hin.Same Reference signs indicate identical or corresponding ones Elements in the figures.

1 zeigt eine an einer Insassen-Sichtscheibe (Windschutzscheibe) 105 angebrachte Messeinrichtung 100. Die obere Seite der Windschutzscheibe 105 entspricht einer Außenseite eines Kraftfahrzeugs (200 von 2a, 2b). Die Messeinrichtung 100 umfasst einen Träger 110, auf dem ein Fotosensor 115, eine Strahlungsquelle 120 und ein zweiter Fotosensor 125 angeordnet sind. Eine Halterung 130 nimmt den Träger 110, eine Lichtleiteroptik 135, ein Silikonkissen 140, Regensensor-Linsen 145 und einen halbdurchlässigen Spiegel 150 auf. Die Messeinrichtung 100 bildet eine separat handhabbare Einheit, die leicht und schnell an der Windschutzscheibe 105 angebracht werden kann, ohne eine aufwändige Justierung zu erfordern. 1 shows one on a passenger's visor (windshield) 105 attached measuring device 100 , The upper side of the windshield 105 corresponds to an outside of a motor vehicle ( 200 from 2a . 2 B ). The measuring device 100 includes a carrier 110 on which a photosensor 115 , a radiation source 120 and a second photosensor 125 are arranged. A holder 130 takes the carrier 110 , an optical fiber optic 135 , a silicone pillow 140 , Rain sensor lenses 145 and a half-transparent mirror 150 on. The measuring device 100 Forms a separately manageable unit that easily and quickly attaches to the windshield 105 can be attached without requiring a complicated adjustment.

Jeder der Fotosensoren 115 und 125 kann beispielsweise ein lichtabhängiger Widerstand, ein Fotodiode, ein Fototransistor, eine Solarzelle oder ein anderes elektrooptisches Element sein, das ein elektrisches Signal in Abhängigkeit einer Intensität einer einfallenden Wärmestrahlung bereitstellt. Die Strahlungsquelle 120 und die Fotosensoren 115 und 125 arbeiten vorzugsweise im Infrarotbereich bei einer Lichtwellenlänge von etwa 800 nm. Das Silikonkissen 140 sorgt für eine transparente, vibrationsgeschützte, adhäsive Verbindung zwischen der Lichtleiteroptik 135 und der Windschutzscheibe 105. Eine Ausnehmung in der Lichtleiteroptik 135 bildet eine Blende, die einen räumlichen Empfangsbereich des Fotosensors 115 definiert. Die Blende kann beispielsweise eine rechteckige, elliptische oder kreisförmige Öffnung bilden, die beispielsweise einen horizontalen Öffnungswinkel von ca. 60° und einen vertikalen Öffnungswinkel von ca. 30° bezüglich des Fotosensors 115 aufweist. Im Bereich der Blende ist der halbdurch lässige Spiegel 150 angeordnet, der beispielsweise durch eine ausreichend dünne Silberschicht auf einem transparenten Trägermaterial gebildet sein kann. Der Spiegel 150 befindet sich in möglichst gutem thermischen Kontakt mit der Windschutzscheibe 105 und ist beispielsweise mittels eines transparenten Klebstoffs mit dieser verbunden. Die dem Fotosensor 115 zugewandte Seite des Spiegels 150 steht mit der Umgebungsluft im Inneren des Kraftfahrzeugs in Verbindung.Each of the photosensors 115 and 125 For example, it may be a light-dependent resistor, a photodiode, a phototransistor, a solar cell, or another electro-optical element that provides an electrical signal in response to an intensity of incident heat radiation. The radiation source 120 and the photosensors 115 and 125 work preferably in the infrared range at a light wavelength of about 800 nm. The silicone pad 140 ensures a transparent, vibration-protected, adhesive connection between the optical fiber optics 135 and the windshield 105 , A recess in the optical fiber optics 135 forms a diaphragm, which is a spatial reception area of the photo sensor 115 Are defined. The diaphragm can for example form a rectangular, elliptical or circular opening, for example, a horizontal opening angle of about 60 ° and a vertical opening angle of about 30 ° with respect to the photosensor 115 having. In the area of the aperture is the semi-permeable mirror 150 arranged, which may be formed for example by a sufficiently thin silver layer on a transparent substrate. The mirror 150 is in the best possible thermal contact with the windshield 105 and is connected to it, for example, by means of a transparent adhesive. The the photosensor 115 facing side of the mirror 150 is in communication with the ambient air in the interior of the motor vehicle.

Die Strahlungsquelle 120 ist eingerichtet, einen ersten Teil ihrer Strahlung auf den Spiegel 150 zu richten, die von diesem, in Abhängigkeit eines Beschlagsgrades an dessen Oberfläche, auf den Fotosensor 115 reflektiert wird. Ein zweiter Teil der von der Strahlungsquelle 120 ausgesandten Wärmestrahlung wird mittels der linken Regensensor-Linse 145 durch die Lichtleiteroptik 135 und das Silikonkissen 140 schräg in die Windschutzscheibe 105 eingeleitet. Ein Regen-Messbereich ist an der Stelle gebildet, an der dieser Teil der Wärmestrahlung von innen auf die äußere Oberfläche der Windschutzscheibe 105 trifft. In Abhängigkeit eines Benetzungsgrades dieses Messbereichs, beispielsweise mit Regentropfen, wird die Wärmestrahlung teils an der Benetzung gestreut, teils an der Grenzschicht zwischen der Windschutzscheibe 105 und der äußeren Luftschicht reflektiert. Der reflektierte Teil des zweiten Teils der Wärmestrahlung fällt durch das Silikonkissen 140, die Lichtleiteroptik 135 und die rechte Regensensor-Linse 145 auf den zweiten Fotosensor 125. Je stärker die Windschutzscheibe 105 im Bereich des Messbereichs benetzt ist, desto mehr des zweiten Teils der Wärmestrahlung der Strahlungsquelle 120 wird gestreut und desto weniger Wärmestrahlung trifft auf den zweiten Fotosensor 125. Gegenüber Wärmestrahlung von außen ist der zweite Fotosensor zweckmäßigerweise abgeschirmt.The radiation source 120 is set up a first part of their radiation on the mirror 150 to be directed by this, depending on a degree of fogging on its surface, on the photosensor 115 is reflected. A second part of the radiation source 120 emitted heat radiation is by means of the left rain sensor lens 145 through the optical fiber optics 135 and the silicone pillow 140 diagonally in the windshield 105 initiated. A rain gauge is formed at the location where this part of the heat radiation from the inside to the outer surface of the windshield 105 meets. Depending on a degree of wetting of this measuring range, for example with raindrops, the heat radiation is scattered partly on the wetting, partly on the boundary layer between the windshield 105 and the outer air layer is reflected. The reflected part of the second part of the heat radiation falls through the silicone pad 140 , the optical fiber optics 135 and the right rain sensor lens 145 on the second photo sensor 125 , The stronger the windshield 105 wetted in the range of the measuring range, the more of the second part of the heat radiation of the radiation source 120 is scattered and the less thermal radiation hits the second photosensor 125 , Compared to heat radiation from the outside of the second photosensor is suitably shielded.

In einer ersten Messeinstellung (I) der Messeinrichtung 100 ist die Strahlungsquelle 120 deaktiviert und das vom Fotosensor 115 bereitgestellte Wärmestrahlungssignal hängt im Wesentlichen nur von einer von außen durch die Windschutzscheibe 105 und den halbdurchlässigen Spiegel 150 einfallenden Wärmestrahlung ab. Dabei kann aus dem Wärmestrahlungssignal auf einen Wärmeeintrag in das Kraftfahrzeug, etwa durch Sonneneinstrahlung, geschlossen werden.In a first measurement setting (I) of the measuring device 100 is the radiation source 120 disabled and that of the photosensor 115 provided heat radiation signal depends essentially only on the outside through the windshield 105 and the half-transparent mirror 150 incident heat radiation. It can be concluded from the heat radiation signal to a heat input into the motor vehicle, such as by solar radiation.

In einer zweiten Messeinstellung (II) der Messeinrichtung 100 ist die Strahlungsquelle 120 dauernd aktiviert. Der zweite Fotosensor 125 stellt ein Signal bereit, dessen Intensität umgekehrt proportional zu einem Benetzungsgrad der Außen fläche der Windschutzscheibe 105 ist. Das vom Fotosensor 115 bereitgestellte Wärmestrahlungssignal entspricht einer Überlagerung der von außen einfallenden Wärmestrahlung und der von der Strahlungsquelle 120 ausgestrahlten Wärmestrahlung, die mittels des halbdurchlässigen Spiegels 150 auf den Fotosensor 115 reflektiert wurde. Daher wird in dieser Messeinstellung das von dem Fotosensor 115 bereitgestellte Wärmestrahlungssignal nicht weiter ausgewertet.In a second measurement setting (II) of the measuring device 100 is the radiation source 120 permanently activated. The second photosensor 125 provides a signal whose intensity is inversely proportional to a degree of wetting of the outer surface of the windshield 105 is. That from the photo sensor 115 provided heat radiation signal corresponds to a superposition of the incident heat from the outside and from the radiation source 120 radiated heat radiation, by means of the semipermeable mirror 150 on the photosensor 115 was reflected. Therefore, in this measurement setting, that of the photosensor 115 provided heat radiation signal not further evaluated.

In einer dritten Messeinstellung (III) wird die Strahlungsquelle 120 moduliert aktiviert, d. h., mittels eines Signals einer vorbestimmten Frequenz und einer vorbestimmten Form (Sinus, Rechteck, Dreieck etc.) derart angesteuert, dass die von ihr abgegebene Strahlung in ihrer Intensität moduliert ist. Das vom Fotosensor 115 bereitgestellte Wärmestrahlungssignal, das Anteile der Wärmestrahlung der Strahlungsquelle 120 und Anteile der von außen einfallenden Wärmestrahlung umfasst, wird einem Filter (nicht gezeigt) zugeführt, der denjenigen Anteil des Wärmestrahlungssignals des Fotosensors 115 diskriminiert, der nicht moduliert ist und daher nicht auf die Strahlungsquelle 120 zurückzuführen ist. Das solchermaßen gefilterte Signal weist auf einen Beschlagsgrad des Spiegels 150, und damit auf einen Beschlagsgrad der Windschutzscheibe 105 hin. Das vom zweiten Photosensor 125 bereitgestellte Signal ist dann zwar ebenfalls moduliert, weist aber trotzdem qualitativ auf einen Benetzungsgrad der Windschutzscheibe 150 hin.In a third measurement setting (III), the radiation source 120 modulated activated, that is, controlled by means of a signal of a predetermined frequency and a predetermined shape (sine, rectangle, triangle, etc.) such that the radiation emitted by it is modulated in intensity. That from the photo sensor 115 provided heat radiation signal, the shares of the heat radiation of the radiation source 120 and portions of the externally incident heat radiation, is supplied to a filter (not shown), which is the portion of the heat radiation signal of the photosensor 115 discriminated, which is not modulated and therefore not on the radiation source 120 is due. The thus filtered signal indicates a degree of fogging of the mirror 150 , and thus on a degree of fogging of the windshield 105 out. That of the second photosensor 125 provided signal is then also modulated, but still qualitatively on a degree of wetting of the windshield 150 out.

Um mittels des Fotosensors 115 und des zweiten Fotosensors 125 Signale bereitzustellen, die auf einen Beschlagsgrad an der Innenseite der Windschutzscheibe 105, auf einen Benetzungsgrad der Außenseite der Windschutzscheibe 105 bzw. auf eine von außen einfallende Wärmestrahlung hinweisen, bereitzustellen, wird die Messeinrichtung 100 nacheinander, vorzugsweise alternierend, in den entsprechenden, oben beschriebenen Messeinstellungen betrieben.To by means of the photo sensor 115 and the second photo sensor 125 To provide signals based on a degree of fogging on the inside of the windshield 105 , to a degree of wetting of the outside of the windshield 105 or pointing to an incident from the outside heat radiation to provide, the measuring device 100 operated in succession, preferably alternately, in the corresponding measuring settings described above.

In einer Variante ist die zweite Messeinstellung so kurz, dass die Strahlungsquelle 120 nur während eines einzigen (beispielsweise rechteckigen) Modulationspulses aktiviert ist. Auf diese Weise lassen sich zeitlich sehr eng zusammen liegende Messzeitpunkte in unterschiedlichen Messeinstellungen erreichen.In one variant, the second measurement setting is so short that the radiation source 120 is activated only during a single (for example, rectangular) modulation pulse. In this way it is possible to achieve measurement times that are very close together in different measurement settings.

2a zeigt ein Kraftfahrzeug 200 mit der Messeinrichtung 100 aus 1 und drei unterschiedlichen räumlichen Empfangsbereichen von Sensoren zur Be stimmung von außen einfallender Wärmestrahlung in einer Ansicht von oben. Der angedeutete Öffnungswinkel M korrespondiert zur einfallenden Wärmestrahlung auf den Fotosensor 115 durch den Spiegel 150 in 1. Die beiden Öffnungswinkel L und R betreffen zwei weitere Wärmestrahlungssensoren, die nicht in 1 dargestellt sind. Durch Auswerten der Wärmestrahlungssignale aller drei Sensoren kann bestimmt werden, aus welcher Richtung und in welcher Intensität eine Wärmeeinstrahlung in das Kraftfahrzeug 200 stattfindet, so dass eine Heizungs- bzw. Klimaanlage entsprechend gesteuert werden kann. 2a shows a motor vehicle 200 with the measuring device 100 out 1 and three different spatial reception areas of sensors for determining the outside incident heat radiation in a view from above. The indicated opening angle M corresponds to the incident heat radiation on the photosensor 115 through the mirror 150 in 1 , The two opening angles L and R relate to two other heat radiation sensors that are not in 1 are shown. By evaluating the heat radiation signals of all three sensors can be determined from which direction and in which intensity a heat radiation into the motor vehicle 200 takes place, so that a heating or air conditioning can be controlled accordingly.

2b entspricht der Darstellung aus 2a, jedoch in einer Seitenansicht des Kraftfahrzeugs 200. Die Öffnungswinkel L, R und M der drei Sensoren in vertikaler Richtung sind entsprechend eingezeichnet. 2 B corresponds to the illustration 2a but in a side view of the motor vehicle 200 , The opening angles L, R and M of the three sensors in the vertical direction are drawn accordingly.

3 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems 300 zur Bestimmung von Messsignalen am Kraftfahrzeug 200 der 2a und 2b. Das System 300 umfasst eine Steuerungseinrichtung (einen Controller) 310, einen Festwertspeicher 320, einen Digital-Analog-Wandler 330, einen Spannungs-Strom-Wandler 340, die Messeinrichtung 100 mit der Strahlungsquelle 120, die über den Spiegel 150 auf den Fotosensor 115 wirkt, einen Strom-Spannungs-Wandler und steuerbaren Verstärker 350 und einen Fremdlichtfilter 360. Nicht in 3 dargestellt sind die übrigen Elemente der Messeinrichtung 100, beispielsweise jene, die eingerichtet sind, einen Benetzungsgrad der Windschutzscheibe 105 aus 1 zu bestimmen. 3 shows a block diagram of a system 300 for the determination of measurement signals on the motor vehicle 200 of the 2a and 2 B , The system 300 includes a controller (a controller) 310 , a read-only memory 320 , a digital-to-analog converter 330 , a voltage-to-current converter 340 , the measuring device 100 with the radiation source 120 that over the mirror 150 on the photosensor 115 acts, a current-voltage converter and controllable amplifier 350 and an extraneous light filter 360 , Not in 3 shown are the remaining elements of the measuring device 100 For example, those that are set will have a degree of wetting of the windshield 105 out 1 to determine.

Der Controller 310 ist dazu eingerichtet, mittels des Digital-Analog-Wandlers 330 und des Spannungs-Strom-Wandlers 340 die Strahlungsquelle 120 der Messeinrichtung 100 in modulierter Intensität zu aktivieren. Das vom Fotosensor 115 bereitgestellte Wärmestrahlungssignal wird mittels des Strom-Spannungs-Wandlers und steuerbaren Verstärkers 350 weiterverarbeitet, wobei der Controller 310 eingerichtet ist, eine Signalverstärkung im Element 350 zu steuern. Ein vom Element 350 bereitgestelltes Signal weist auf einen Wärmeeintrag in das Kraftfahrzeug 200 hin und wird vom Controller 310 abgetastet. Zusätzlich durchläuft das Signal den Fremdlichtfilter 360, der daraufhin ein Signal bereitstellt, das auf einen Beschlagsgrad der Windschutzscheibe 105 (nicht eingezeichnet) hinweist und das vom Controller 310 abgetastet wird.The controller 310 is set up by means of the digital-to-analog converter 330 and the voltage-to-current converter 340 the radiation source 120 the measuring device 100 to activate in modulated intensity. That from the photo sensor 115 provided heat radiation signal is by means of the current-voltage converter and controllable amplifier 350 further processed, the controller 310 is established, a signal gain in the element 350 to control. One from the element 350 Provided signal indicates a heat input into the motor vehicle 200 back and forth from the controller 310 sampled. In addition, the signal passes through the extraneous light filter 360 who then receives a signal That points to a degree of fogging of the windshield 105 (not shown) and that of the controller 310 is scanned.

Das System 300 ist dazu eingerichtet, mittels der Messeinrichtung 100 Messungen in den oben angeführten unterschiedlichen Messeinstellungen (I–III) durchzuführen. Zu diesem Zweck kann das System 300 zunächst kalibriert werden, indem bei nicht beschlagenem Spiegel 150 (bzw. nicht beschlagener Windschutzscheibe 105) und vernachlässigbarer Wärmestrahlung von außen mittels der Strahlungsquelle 120 unterschiedliche Wärmestrahlungsintensitäten erzeugt und unterschiedliche Verstärkungen des Elements 350 eingestellt werden, bis das vom Fremdlichtfilter 360 bereitgestellte und vom Controller 310 abgetastete Signal im oberen Drittel eines zugeordneten Messsignal-Bereichs liegt. Eine solche Kalibrierung ist nur einmalig erforderlich, beispielsweise wenn das System 300 bzw. die Messeinrichtung 100 in einem Kraftfahrzeug 200 installiert wird. Die bei der Kalibrierung ermittelten Messpunkte bzw. Signalverläufe können im Festwertspeicher 320 abgelegt werden, der beispielsweise als EEPROM oder Flash-Speicher ausgeführt sein kann.The system 300 is set up by means of the measuring device 100 Perform measurements in the above mentioned different measurement settings (I-III). For this purpose, the system can 300 be calibrated first, by not fogged mirror 150 (or fogged windshield 105 ) and negligible heat radiation from the outside by means of the radiation source 120 generates different heat radiation intensities and different gains of the element 350 be set until that of the extraneous light filter 360 provided and from the controller 310 sampled signal is in the upper third of an associated measurement signal range. Such a calibration is required only once, for example when the system 300 or the measuring device 100 in a motor vehicle 200 will be installed. The measuring points or signal curves determined during the calibration can be stored in read-only memory 320 can be stored, which can be configured for example as EEPROM or flash memory.

Claims

Measuring device ( 100 ) for a motor vehicle ( 200 ), comprising: - a photosensor ( 115 ) for the determination of thermal radiation; A radiation source ( 120 ) for selective generation of thermal radiation; - one with an occupant visor ( 105 ) of the motor vehicle ( 200 ) connected mirrors ( 150 ) for reflection from the radiation source ( 120 ) generated heat radiation on the photosensor ( 115 ) depending on a degree of fogging of the mirror ( 150 ); characterized in that - the mirror ( 150 ) is permeable to one side to the outside of the vehicle ( 200 ) incident heat radiation on the photosensor ( 105 ) to let happen.

Measuring device ( 100 ) according to claim 1, characterized in that one of the photosensor ( 115 ) provided heat radiation signal in response to activation of the radiation source ( 120 ) to a condition of the occupant visor window ( 105 ) and indicates the incident from the outside heat radiation.

Measuring device ( 100 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the radiation source ( 120 ) is adapted to be activated modulated, and further characterized by a modulation-matched filter ( 360 ) for providing a fog signal from the heat radiation signal.

Measuring device ( 100 ) according to the preceding claim, characterized in that the modulation consists in only one modulation pulse.

Measuring device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the filter is a low-pass filter.

Measuring device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized by an optical device for fixing the photosensor ( 115 ) to a predetermined spatial reception area.

Measuring device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation source ( 120 ) is arranged such that a part of the heat radiation generated by it from an outer surface of the occupant-viewing pane ( 105 ) depending on a degree of wetting of the outer surface of the lens with liquid on a second photosensor ( 125 ) is reflected.

Measuring device ( 100 ) according to the preceding claim, characterized by optical elements ( 135 . 145 ) for introducing or removing the heat radiation on an inner side of the occupant viewing window ( 105 ).

System ( 300 ) for the determination of measuring signals for a motor vehicle, comprising: - the measuring device according to one of the preceding claims; and a control device ( 310 ) for controlling the measuring device ( 100 ) for providing at least two of a rain signal, a fog signal and a heat input signal.

System ( 300 ) according to the preceding claim, wherein the control device ( 310 ) is adapted to the radiation source ( 120 ) in response to one or more signals to be determined.