DE102015014919A1 - Test stand for a windshield and method for checking a windshield - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Prüfstand (10) für eine Windschutzscheibe (12), mit einer Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen der Windschutzscheibe (12), wobei der Prüfstand (10) zumindest eine Laserdiode zum Aussenden eines auf die mittels der Aufnahmeeinrichtung aufnehmbare Windschutzscheibe (12) gerichteten Laserstrahls (16) sowie eine bezogen auf den Strahlengang des Laserstrahls (16) hinter der aufnehmbaren Windschutzscheibe (12) angeordnete Leinwand (20) aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Überprüfen einer Windschutzscheibe (12) mittels eines Prüfstands (10).The invention relates to a test stand (10) for a windshield (12), comprising a receiving device for receiving the windscreen (12), wherein the test stand (10) at least one laser diode for emitting a laser beam directed onto the windshield (12) receivable by means of the receiving device (16) and with respect to the beam path of the laser beam (16) behind the recordable windshield (12) arranged screen (20). The invention further relates to a method for checking a windshield (12) by means of a test stand (10).
Description
Die Erfindung betrifft einen Prüfstand für eine Windschutzscheibe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Überprüfen einer Windschutzscheibe mittels eines derartigen Prüfstands.The invention relates to a test stand for a windshield of the type specified in the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for checking a windshield by means of such a test stand.
Bei der Verwendung eines Head-up-Displays sieht ein Fahrer ein mittels einer Anzeigeeinrichtung des Head-up-Displays angezeigtes Bild, welches sich in einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs spiegelt. Dadurch entsteht der Eindruck beim Fahrer, dass das betreffende Bild in einer gewissen Entfernung, beispielsweise 1,5 Meter entfernt von ihm, über der Motorhaube zu schweben scheint. Dabei können zwei Spiegelbilder des mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigten Abbilds, ein sogenanntes Doppelbild, entstehen. Ein Ziel ist dabei, derartige Windschutzscheiben zu verwenden, bei welchen der Doppelbildeffekt nicht so stark ist, dass dies ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs oder auch andere Fahrzeuginsassen wahrnehmen können.When using a head-up display, a driver sees an image displayed by a display device of the head-up display, which is reflected in a windshield of the motor vehicle. This gives the driver the impression that the image in question seems to float over the hood at a certain distance, for example 1.5 meters away from him. In this case, two mirror images of the image displayed by means of the display device, a so-called double image, can arise. A goal is to use such windshields, in which the double image effect is not so strong that this can be perceived by a driver of a motor vehicle or other vehicle occupants.
Um die Eignung von Windschutzscheiben für Head-up-Displays zu testen, werden entsprechende Prüfstände eingesetzt. Die
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Prüfstand für eine Windschutzscheibe sowie ein Verfahren zum Überprüfen einer Windschutzscheibe bereitzustellen, mittels welchen mit einem relativ geringen Aufwand zuverlässige Überprüfungen einer Windschutzscheibe durchgeführt werden können.It is therefore an object of the present invention to provide a test stand for a windshield and a method for checking a windshield, by means of which reliable checks of a windshield can be carried out with relatively little effort.
Diese Aufgabe wird durch einen Prüfstand für eine Windschutzscheibe sowie durch ein Verfahren zum Überprüfen einer Windschutzscheibe mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a test stand for a windshield and by a method for checking a windshield having the features of the independent claims. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.
Um eine besonders einfache und zuverlässige Überprüfung einer Windschutzscheibe zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Prüfstand zumindest eine Laserdiode zum Aussenden eines auf die mittels der Aufnahmeeinrichtung aufnehmbare Windschutzscheibe gerichteten Laserstrahls sowie eine bezogen auf den Strahlengang des Laserstrahls hinter der aufnehmbaren Windschutzscheibe angeordnete Leinwand aufweist. Der von der Laserdiode ausgehende Laserstrahl tritt somit durch die mittels der Aufnahmeeinrichtung aufgenommene Windschutzscheibe hindurch und trifft in Form von zwei Lichtpunkten auf die Leinwand.In order to enable a particularly simple and reliable inspection of a windshield, it is provided according to the invention that the test stand has at least one laser diode for emitting a laser beam directed onto the windshield which can be picked up by means of the receiving device and a screen arranged behind the receivable windshield relative to the beam path of the laser beam , The laser beam emanating from the laser diode thus passes through the windshield which is recorded by means of the recording device and impinges on the screen in the form of two points of light.
Es ist also erfindungsgemäß vorgesehen, zum Testen von Windschutzscheiben statt einer Anzeigeeinrichtung eines Head-up-Displays die zumindest eine Laserdiode zu verwenden, welche einen Laserstrahl durch die zu testende Windschutzscheibe senden kann. Die Leinwand dient dabei als eine Art Zielplatte mit einer planen Fläche, auf welche der Laserstrahl trifft und dadurch punktförmig sichtbar wird. Beim Hindurchtreten durch die Windschutzscheibe wird der Laserstrahl leicht abgelenkt und wird durch Reflexionen innerhalb der Windschutzscheibe vervielfacht. Dadurch sind zumindest zwei Punkte auf der als Zielplatte dienenden Leinwand ersichtlich.It is therefore provided according to the invention, for testing windshields instead of a display device of a head-up display, to use the at least one laser diode, which can transmit a laser beam through the windscreen to be tested. The canvas serves as a kind of target plate with a plane surface, which the laser beam strikes and thus becomes punctiform visible. When passing through the windshield, the laser beam is easily deflected and is multiplied by reflections within the windshield. As a result, at least two points are visible on the canvas serving as the target plate.
Der Abstand dieser Punkte kann dazu herangezogen werden, die Eignung der Windschutzscheibe für den Einsatz eines Head-up-Displays zu bewerten. Der Abstand zwischen den beiden auf die Leinwand treffenden Punkte, welche aus dem durch die Windschutzscheibe hindurchtretenden Laserstrahl resultieren, ist dabei ein Maß für das Doppelbild, welches beim Einsatz der getesteten Windschutzscheibe entstehen würde. Der Abstand zwischen den beiden auf die Leinwand treffenden Punkte kann manuell oder auch durch bilderfassende, optische Systeme, wie beispielsweise Sensoren oder Kameras, erfasst werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, statt der zumindest einen Laserdiode mehrere Laserdioden zu verwenden, so dass mehrere Laserstrahlen ausgesendet werden, welche durch die Windschutzscheibe hindurchtreten, dabei leicht abgelenkt und durch Reflexionen innerhalb der Windschutzscheibe vervielfacht werden sowie anschließend als jeweilige Punkte auf der Leinwand auftreffen.The distance between these points can be used to evaluate the suitability of the windshield for the use of a head-up display. The distance between the two points striking the screen, which result from the laser beam passing through the windshield, is a measure of the double image that would arise when using the tested windshield. The distance between the two points striking the screen can be detected manually or by image-capturing optical systems, such as sensors or cameras. Moreover, it is also possible to use a plurality of laser diodes instead of the at least one laser diode, so that a plurality of laser beams are transmitted, which pass through the windshield, easily deflected and multiplied by reflections within the windshield and then impinge as respective points on the screen ,
Mittels des erfindungsgemäßen Prüfstands ist eine besonders präzise Messung und Überprüfung von Windschutzscheiben hinsichtlich der Entstehung von Doppelbildern möglich. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Prüfstand besonders kompakt aufgebaut werden, wobei auch keine kostenintensiven Head-up-Display-Komponenten erforderlich sind. Beim Einsatz des Prüfstands ist es zudem möglich, dass die Windschutzscheibe zunächst weggelassen wird, so dass ein ausgesendeter Laserstrahl ohne durch die Windschutzscheibe hindurchzutreten, auf der Leinwand auftrifft. Dadurch wird eine Art Nulllage ermittelt. Unter Berücksichtigung dieser Informationen können auch transmittive Eigenschaften der Windschutzscheibe ermittelt werden. Es können mittels des erfindungsgemäßen Prüfstands also auch Doppelbilder in Transmission bestimmt werden, welche üblicherweise nur von Windschutzscheibenlieferanten angegeben werden.By means of the test stand according to the invention, a particularly precise measurement and inspection of windshields with regard to the formation of double images is possible. In addition, the test stand according to the invention can be constructed particularly compact, with no costly head-up display components are required. When using the test stand, it is also possible that the windshield is initially omitted, so that a transmitted laser beam without passing through the windshield, impinges on the screen. This determines a kind of zero position. Taking into account this information can also be transmittive Windshield properties are determined. By means of the test stand according to the invention, it is therefore also possible to determine double images in transmission, which are usually specified only by windscreen suppliers.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Prüfstand eine Sensoreinrichtung, insbesondere ein Kamerasystem, zum Erfassen eines Abstands zwischen zumindest zwei auf die Leinwand auftreffenden Lichtpunkten aufweist, welche aus dem durch die Windschutzscheibe hindurchtretenden Laserstrahl resultieren. Durch Einsatz der Sensoreinrichtung kann ein Maß für das Doppelbild der geprüften Windschutzscheibe auf besonders exakte Weise ermittelt werden.An advantageous embodiment of the invention provides that the test stand has a sensor device, in particular a camera system, for detecting a distance between at least two incident on the screen light spots, which result from the passing through the windshield laser beam. By using the sensor device, a measure of the double image of the tested windshield can be determined in a particularly exact manner.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass in Richtung des Strahlgangs des Laserstrahls wenigstens ein Umlenkspiegel zwischen der Leinwand und der mittels der Aufnahmeeinrichtung aufnehmbaren Windschutzscheibe angeordnet ist. Durch den Einsatz des Umlenkspiegels wird der zurückzulegenden Weg des Laserstrahls bis zum Auftreffen auf die Leinwand verlängert. Auch bei relativ kompakten Abmaßen des Prüfstands kann also ein relativ langer Strahlenweg des Laserstrahls erreicht werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass statt nur einem Umlenkspiegel mehrere Umlenkspiegel verwendet werden, in Folge dessen sich der Laufweg des Laserstrahls noch mehr vergrößern lässt. Die Grundfläche des Prüfstands kann somit relativ kompakt gehalten werden, wobei aufgrund des Einsatzes des zumindest einen Umlenkspiegels oder auch mehrerer Umlenkspiegel der Laufweg des Laserstrahls dennoch sehr groß sein kann.A further advantageous embodiment of the invention provides that, in the direction of the beam path of the laser beam, at least one deflecting mirror is arranged between the screen and the windscreen which can be received by means of the receiving device. The use of the deflecting mirror extends the path of the laser beam to be traveled until it hits the screen. Even with relatively compact dimensions of the test bench so a relatively long beam path of the laser beam can be achieved. Moreover, it is also possible that instead of just one deflecting mirror, a plurality of deflecting mirrors are used, as a result of which the travel path of the laser beam can be increased even more. The base of the test stand can thus be kept relatively compact, but due to the use of at least one deflecting mirror or even a plurality of deflecting the path of the laser beam can still be very large.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Prüfstand einen Absorber zum Absorbieren von durch die Windschutzscheibe reflektierten Laserstrahlen aufweist. Dadurch können insbesondere störende Reflexionen während der Überprüfung der Windschutzscheibe vermieden werden.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the test stand has an absorber for absorbing laser beams reflected by the windshield. This can be avoided in particular disturbing reflections during the review of the windshield.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Überprüfen einer Windschutzscheibe wird der erfindungsgemäße Prüfstand oder eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Prüfstands eingesetzt, wobei die Windschutzscheibe mittels der Aufnahmeeinrichtung aufgenommen, ein Laserstrahl mittels der Leuchtdiode auf die Windschutzscheibe gerichtet und ein Abstand zwischen zwei auf die Leinwand treffender Lichtpunkte erfasst wird, welche aus dem durch die Windschutzscheibe hindurchtretenden Laserstrahl resultieren. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Prüfstands sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen, wobei der Prüfstand insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte aufweist.In the method according to the invention for testing a windshield, the test stand according to the invention or an advantageous embodiment of the test stand according to the invention is used, wherein the windshield is received by means of the receiving device, a laser beam is directed onto the windshield by means of the light emitting diode and a distance between two light spots striking the screen is detected which result from the laser beam passing through the windshield. Advantageous embodiments of the test stand according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention, wherein the test stand has in particular means for performing the method steps.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine Position auf der Leinwand ermittelt wird, an welcher der Laserstrahl ohne durch die Windschutzscheibe hindurchzutreten auf die Leinwand trifft, und mit der Position der Lichtpunkte auf der Leinwand verglichen wird, welche aus dem durch die Windschutzscheibe hindurchtretenden Laserstrahl resultieren. Es kann optional also eine Art Nulllage durch Weglassen der Windschutzscheibe ermittelt werden, wobei ausgehend von diesem Punkt aus jeweilige Abstände zu den bei im Laserstrahl angeordneter Windschutzscheibe auftretenden Lichtpunkten gemessen werden.An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that a position is determined on the screen, at which the laser beam without passing through the windshield hits the screen, and is compared with the position of the light spots on the screen, which from the through the windshield passing laser beam result. Optionally, therefore, a kind of zero position can be determined by omitting the windshield, whereby, starting from this point, respective distances to the light points occurring in the windshield arranged in the laser beam are measured.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Ein insgesamt mit
Wird der Laserstrahl
Der Prüfstand
Zur Kalibrierung und Ausrichtung des Umlenkspiegels
In
Unterhalb von der Windschutzscheibe
Statt des einen Umlenkspiegels
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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2015
- 2015-11-18 DE DE102015014919.9A patent/DE102015014919A1/en not_active Withdrawn
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