DE102017200712A1

DE102017200712A1 - Kraftfahrzeug und Verfahren zur Bestimmung eines Verschmutzungsgrades eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017200712A1
Application number: DE102017200712.5A
Authority: DE
Inventors: Enno Block; Tamas Gellert Bokor
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-01-18
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2018-07-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1), das einen ersten Sensor (2) und einen zweiten Sensor (3) umfasst, wobei der erste Sensor (2) ausgebildet ist, einen aktuellen Verschmutzungswert an einem ersten Außenbereich (4) des Kraftfahrzeugs (1) zu erfassen und wobei der zweite Sensor (3) ausgebildet ist, einen Referenzwert für den Verschmutzungswert an einem zweiten Außenbereich (5) des Kraftfahrzeugs (1) zu erfassen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Bestimmung eines Verschmutzungsgrades eines Kraftfahrzeugs, um die Betriebs-, Verkehrs- und Fahrsicherheit des Kraftfahrzeugs zu verbessern.
In heutiger Zeit wird auf die allgemeine Sicherheit eines Kraftfahrzeugs viel Wert gelegt. Moderne Kraftfahrzeuge sind daher beispielsweise mit Reifendrucksensoren, Bremsdrucksensoren und Überprüfungssystemen für die Leuchten des Kraftfahrzeugs ausgestattet. Auch der Verschmutzungsgrad an Scheinwerfern zählt zu den sicherheitsrelevanten Aspekten. So offenbart DE 10 2008 037 266 A1 eine Vorrichtung zum selbständigen Reinigen eines Kraftfahrzeugscheinwerfers unter Verwendung einer Sensoreinrichtung, z.B. einer Kamera, die von der Fahrbahn diffus reflektiertes Licht erfasst. Zum Abgleich der Lichtverhältnisse werden weitere Sensoren, wie Helligkeitssensoren, benötigt, um ein realistisches Bild des Verschmutzungsgrades bei aktuell vorliegenden Witterungsbedingungen zu erzeugen. Dies bedingt eine hohe Komplexität der Gesamtsensoranordnung und somit auch eine aufwendig ausgebildete Auswerteeinheit zur Verarbeitung der erzeugten Daten zur Bestimmung des Verschmutzungsgrades des Kraftfahrzeugs.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, das den Verschmutzungsgrad seiner Außenhaut witterungsunabhängig selbständig erkennt, ohne eine komplexe Sensoranordnung zu erfordern. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Verfahren zur Bestimmung eines Verschmutzungsgrades eines Kraftfahrzeugs anzugeben, durch das die Betriebs-, Fahr- und Verkehrssicherheit des Kraftfahrzeugs verbessert werden können.
Die Aufgabe wird bei einem Kraftfahrzeug erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kraftfahrzeug einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor umfasst. Der erste Sensor ist hierbei ausgebildet, einen aktuellen Verschmutzungswert an einem ersten Außenbereich des Kraftfahrzeugs zu erfassen, insbesondere in solchen Bereichen der Außenhaut des Kraftfahrzeugs, die der mit dem Kraftfahrzeug in Kontakt tretende Verkehr wahrnehmen soll, um Verkehrs- und insbesondere Gefahrensituationen, schnell zu erkennen und vorausschauend einordnen zu können. Der zweite Sensor ist hingegen ausgebildet, einen Referenzwert für den Verschmutzungswert an einem zweiten Außenbereich des Kraftfahrzeugs zu erfassen und ermittelt mit anderen Worten einen Referenzwert, der für eine Bestimmung des Verschmutzungsgrades bei aktuell vorliegenden Witterungsverhältnissen verwendbar ist. Auf weitere separate Sensoren zur Ermittlung der Lichtverhältnisse oder anderweitiger witterungsabhängiger Parameter kann somit verzichtet werden. Der zweite Sensor liefert hierbei insbesondere Daten zum selben Zeitpunkt, zu dem der erste Sensor Daten, den aktuellen Verschmutzungswert betreffend, ermittelt. Somit kann bei einem Vergleich der jeweiligen Daten des ersten Sensors und des zweiten Sensors direkt auf den Verschmutzungsgrad des ersten Außenbereichs des Kraftfahrzeugs geschlossen werden. Der Verschmutzungsgrad des Kraftfahrzeugs ist vorzugsweise automatisch ermittelbar, ohne dass es der manuellen Aktivierung der Sensoren bedarf. Die durch die Sensoren erhaltenen Daten können in einer Auswerteeinheit verarbeitet werden. Somit ist der Verschmutzungsgrad unabhängig von den Witterungsverhältnissen zu jeder Zeit präzise bestimmbar. Eine Abfragung des Verschmutzungsgrades der Außenhaut des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise auch bei jedem Fahrantritt durch ein Steuersystem initiiert werden. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug zeichnet sich somit bei minimalem technischen Aufwand durch eine hohe Verkehrs-, Fahr- und Betriebssicherheit aus.
Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind der erste Sensor und der zweite Sensor als Lichtsensoren ausgebildet. Ein Lichtsensor umfasst hierbei zumindest einen Lichtdetektor, der auf den Sensor einfallendes Licht analysiert. Der Lichteinfall und damit auch die durch einen Lichtsensor detektierte Lichtmenge, werden im Wesentlichen durch die Belegung des Lichtsensors mit Schmutzpartikeln beeinflusst. Je höher der Verschmutzungsgrad des Lichtsensors ist, desto weniger einfallendes Licht wird detektiert. Ein Lichtsensor bietet damit eine sehr einfache Möglichkeit einen Verschmutzungswert an einem ersten Außenbereich des Kraftfahrzeugs, in dessen Umgebung der Lichtsensor vorteilhaft angeordnet ist, sowie einen Referenzwert für den Verschmutzungswert an einem zweiten Außenbereich des Kraftfahrzeugs, zu erfassen. Vorzugsweise umfasst der Lichtsensor auch eine Lichtquelle. Dies hat den Vorteil, dass gezielt eine vordefinierte Lichtmenge vom Lichtsensor ausgesendet und durch den Lichtdetektor empfangen werden kann. Damit werden die Bestimmung des Verschmutzungswertes durch den ersten Sensor und auch die Bestimmung des Referenzwertes durch den zweiten Sensor präzisiert und damit auch erleichtert.
Ferner vorteilhaft umfasst das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist ausgebildet, ein Signal zu initiieren, wenn eine Differenz zwischen dem aktuellen Verschmutzungswert und dem Referenzwert einen vordefinierten Wert überschreitet. Ein solcher vordefinierter Differenzwert, der auf einen hohen Verschmutzungsgrad schließen lässt, kann in der Steuereinheit gespeichert vorliegen. Durch das Signal kann z.B. ein Fahrzeugführer oder ein Fahrgast auf einen hohen Verschmutzungsgrad des Kraftfahrzeugs aufmerksam gemacht werden. Dies gelingt besonders gut, wenn das zu initiierende Signal ein akustisches und/oder ein visuelles Signal ist. Hierunter fallen insbesondere Warntöne und Warnleuchten.
Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug als autonom geführtes Kraftfahrzeug ausgebildet. Autonom geführte Kraftfahrzeuge, so genannte VAF-Fahrzeuge, fahren ohne menschliche Unterstützung. Gemäß der vorliegenden Weiterbildung entfällt zudem die Notwendigkeit das Kraftfahrzeug vor Fahrantritt auf seine Betriebs- und Verkehrssicherheit und seine Fahrtauglichkeit zu überprüfen. Das Kraftfahrzeug bestimmt selbständig seinen Verschmutzungsgrad und bietet damit eine hohe Verkehrssicherheit.
Ist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ein VAF-Kraftfahrzeug, so umfasst es vorzugsweise eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, sofern eine Differenz zwischen dem aktuellen Verschmutzungswert und dem Referenzwert einen vordefinierten Wert überschreitet, eine fahrzeugeigene Reinigungsanlage zu aktivieren oder eine Fremdreinigung zu initiieren. Somit werden dem Fahrzeughalter oder dem Fahrgast eine Beurteilung des Verschmutzungsgrades und das Treffern einer Entscheidung, ob das Kraftfahrzeug gereinigt werden muss, abgenommen. Dies erhöht die Verkehrssicherheit und die Betriebssicherheit des VAF-Kraftfahrzeugs. Unter einer Fremdreinigung wird hierbei z.B. das Veranlassen einer Fahrt in eine Waschanlage verstanden.
Der erste Außenbereich ist vorzugsweise ein Nummernschild, eine Signalleuchte, ein Licht oder ein Reflektor. Die hier genannten Elemente eines Kraftfahrzeugs zeichnen sich durch eine besonders hohe Sicherheitsrelevanz aus, die deutlich beeinträchtigt wird, sofern diese Elemente verschmutzt werden. Daher ist es besonders von Vorteil, den Verschmutzungswert an einem dieser ersten Außenbereiche des Kraftfahrzeugs zu erfassen.
Weiter vorteilhaft ist vorgesehen, dass der zweite Außenbereich ein Bereich ist, der einer regelmäßigen Reinigung unterliegt. Hierdurch kann der Referenzwert des Verschmutzungswertes unabhängig von der Verschmutzung des zweiten Außenbereichs des Kraftfahrzeugs ermittelt werden, was zu einer deutlich reduzierten Unschärfe und damit zu einer präzisen Ermittlung des Verschmutzungsgrades des Kraftfahrzeugs führt. Insbesondere ist der zweite Außenbereich eine Windschutzscheibe, da diese durch die Windschutzscheibenwaschanlage gereinigt werden kann. Ein zweiter Sensor, der im Bereich der Windschutzscheibe angeordnet ist, wird somit automatisch beim Reinigen der Windschutzscheibe mit gereinigt. Der zweite Außenbereich kann insbesondere auch ein Bereich sein, der vor Verschmutzung geschützt ist. So ein Bereich ist dort zu finden, wo durchgehend Strömung und keine Verwirbelung auftritt, beispielsweise an einer Seitenscheibe hinten am Kraftfahrzeug. Auch durch diese Ausgestaltung der Erfindung kann der Verschmutzungsgrad des Kraftfahrzeugs präzise ermittelt werden.
Ebenfalls erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur Bestimmung eines Verschmutzungsgrades eines Kraftfahrzeugs beschrieben. In diesem Verfahren werden ein erster Sensor und ein zweiter Sensor verwendet, wobei der erste Sensor einen aktuellen Verschmutzungswert an einem ersten Außenbereich des Kraftfahrzeugs erfasst und wobei der zweite Sensor einen Referenzwert für den Verschmutzungswert an einem zweiten Außenbereich des Kraftfahrzeugs erfasst. Die erhaltenen Daten können beispielsweise in einer Steuereinheit verarbeitet werden. Das Verfahren ermöglicht auf einfache Weise und ohne komplexe Sensorik eine präzise Bestimmung des Verschmutzungsgrades eines Kraftfahrzeugs unabhängig von witterungsbedingten Einflüssen. Hierdurch werden die Verkehrssicherheit, Betriebssicherheit und Fahrsicherheit des Kraftfahrzeugs bei minimalem technischen Aufwand erhöht.
Ergänzend wird Bezug genommen auf die Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug. Ferner finden die Vorteile, vorteilhaften Effekte und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs auch Anwendung auf das erfindungsgemäße Verfahren.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das Verfahren einen Schritt des Vergleichens des aktuellen Verschmutzungswertes und des Referenzwertes sowie ein Auslösen einer Aktion, sofern eine Differenz zwischen dem aktuellen Verschmutzungswert und dem Referenzwert einen vordefinierten Wert überschreitet. Durch den Vergleich des aktuellen Verschmutzungswertes mit dem Referenzwert kann direkt auf den Verschmutzungsgrad des Kraftfahrzeugs, genauer gesagt auf den Verschmutzungsgrad am ersten Außenbereich des Kraftfahrzeugs, geschlossen werden. Hierzu kann beispielhaft in einer Datenbank einer Steuereinheit ein vordefinierter Vergleichswert hinterlegt sein, mit dem der aktuell ermittelte Differenzwert verglichen wird. Wird der vordefinierte Differenzwert, der beispielsweise für einen noch akzeptablen Verschmutzungsgrad steht, überschritten, ist ferner vorteilhaft vorgesehen, dass in Abhängigkeit des ermittelten Differenzwertes zudem eine Aktion ausgelöst wird. Diese Aktion macht insbesondere auf den hohen Verschmutzungsgrad des Kraftfahrzeugs aufmerksam.
Die Aktion kann insbesondere ein akustisches und/oder ein visuelles Signal sein. Diese Signale zeigen einem Fahrzeughalter oder einem Fahrgast sehr deutlich, dass aufgrund des hohen Verschmutzungsgrades Handlungsbedarf zur Reinigung und damit zur Wiederherstellung der Verkehrs- und Betriebssicherheit des Kraftfahrzeugs besteht.
Alternativ zu dieser Weiterbildung, kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung, das Kraftfahrzeug als autonom geführtes Kraftfahrzeug ausgebildet sein. Die auszulösende Aktion umfasst hierbei insbesondere ein Aktivieren einer fahrzeugeigenen Reinigungsanlage oder ein Initiieren einer Fremdreinigung. Unter einer zu initiierenden Fremdreinigung kann beispielsweise eine Fahrt zu einer Waschanlage verstanden werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Figur. Es zeigt:

1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels im Detail erläutert. In 1 sind nur die hier interessierenden Bauteile des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs dargestellt, alle übrigen Bauteile sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen.
Das in 1 schematisiert dargestellte Kraftfahrzeug 1, das insbesondere als VAF-Kraftfahrzeug ausgebildet ist, umfasst einen ersten Sensor 2 und einen zweiten Sensor 3.
Der erste Sensor 2 und der zweite Sensor 3 sind als Lichtsensoren ausgebildet, die zumindest einen Lichtdetektor, wie z.B. eine Photozelle, umfassen. Weiter vorteilhaft umfassen die Lichtsensoren auch eine Lichtquelle. Die Lichtsensoren „schauen“ in die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 und detektieren das auf sie einfallende Licht.
Der erste Sensor 2 ist ausgebildet, einen aktuellen Verschmutzungswert an einem ersten Außenbereich des Kraftfahrzeugs 4 zu erfassen. Der erste Außenbereich 4 ist hierbei insbesondere ein für die Verkehrssicherheit bzw. Betriebssicherheit des Kraftfahrzeugs relevanter Bereich, wie z.B. eine Signalleuchte, ein Licht, ein Reflektor, ein Nummernschild oder dergleichen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der zweite Außenbereich des Kraftfahrzeugs 4 ein Abblendlicht des Kraftfahrzeugs 1.
Der zweite Sensor 3 ist ausgebildet, einen Referenzwert für den Verschmutzungswert an einem zweiten Außenbereich des Kraftfahrzeugs 5 zu erfassen. Der zweite Außenbereich 5 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Abschnitt der Windschutzscheibe, der einer permanenten Reinigung unterliegt. Sofern es sich um trockene Witterung handelt, kann vor der Ermittlung des Referenzwertes für den Verschmutzungswert auch eine Windschutzscheibenwaschanlage 7 aktiviert werden. Hierdurch werden Schmutzpartikel vom zweiten Sensor 3 entfernt und ein Vergleich des aktuellen Verschmutzungswertes mit dem Referenzwert kann unabhängig von allen witterungsbedingten Aspekte erfolgen, so dass ausschließlich und direkt auf den Verschmutzungsgrad des Kraftfahrzeugs 1 geschlossen werden kann.
Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ferner eine Steuereinheit 6, die ausgebildet ist, sofern eine Differenz zwischen dem aktuellen Verschmutzungswert und dem Referenzwert einen vordefinierten Wert überschreitet, eine fahrzeugeigene Reinigungsanlage, wie z.B. im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Lichtreinigungsanlage 8, zu aktivieren, oder eine Fremdreinigung, insbesondere eine Fahrt zu einer Waschanlage, zu initiieren.
Die Steuereinheit 6 kann ferner dazu ausgebildet sein, ein Signal, wie z.B. ein akustisches und/oder ein visuelles Signal, zu initiieren, wenn eine Differenz zwischen dem aktuellen Verschmutzungswert und dem Referenzwert einen vordefinierten Wert überschreitet.
Durch die vorgesehenen Sicherheitsmechanismen zeichnet sich das Kraftfahrzeug 1 durch eine ausgezeichnete Fahr-, Betriebs- und Verkehrssicherheit aus, ist für andere Verkehrsteilnehmer gut sichtbar und vermeidet Gefahrensituationen durch visuelle Präsenz.
Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: erster Sensor
3: zweiter Sensor
4: erster Außenbereich des Kraftfahrzeugs
5: zweiter Außenbereich des Kraftfahrzeugs
6: Steuereinheit
7: Windschutzscheibenwaschanlage
8: Lichtreinigungsanlage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008037266 A1 [0002]

Claims

Kraftfahrzeug umfassend einen ersten Sensor (2) und einen zweiten Sensor (3), wobei der erste Sensor (2) ausgebildet ist, einen aktuellen Verschmutzungswert an einem ersten Außenbereich (4) des Kraftfahrzeugs (1) zu erfassen und wobei der zweite Sensor (3) ausgebildet ist, einen Referenzwert für den Verschmutzungswert an einem zweiten Außenbereich (5) des Kraftfahrzeugs (1) zu erfassen.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (2) und der zweite Sensor (3) als Lichtsensoren ausgebildet sind, die jeweils einen Lichtdetektor und insbesondere auch eine Lichtquelle, umfassen.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine Steuereinheit (6), wobei die Steuereinheit (6) ausgebildet ist, ein Signal, insbesondere ein akustisches und/oder ein visuelles Signal, zu initiieren, wenn eine Differenz zwischen dem aktuellen Verschmutzungswert und dem Referenzwert einen vordefinierten Wert überschreitet.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausgebildet als autonom geführtes Kraftfahrzeug.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (6), die ausgebildet ist, sofern eine Differenz zwischen dem aktuellen Verschmutzungswert und dem Referenzwert einen vordefinierten Wert überschreitet, eine fahrzeugeigene Reinigungsanlage zu aktivieren oder eine Fremdreinigung zu initiieren.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Außenbereich (4) ein Kennzeichenschild, eine Signalleuchte, ein Licht oder ein Reflektor ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außenbereich (5) ein Bereich ist, der einer regelmäßigen Reinigung unterliegt, insbesondere eine Windschutzscheibe, oder ein Bereich ist, der vor Verschmutzung geschützt ist.
Verfahren zur Bestimmung eines Verschmutzungsgrades eines Kraftfahrzeugs (1), wobei ein erster Sensor (2) einen aktuellen Verschmutzungswert an einem ersten Außenbereich des Kraftfahrzeugs (4) erfasst und wobei ein zweiter Sensor (3) einen Referenzwert für den Verschmutzungswert an einem zweiten Außenbereich des Kraftfahrzeugs (5) erfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend einen Schritt des Vergleichens des aktuellen Verschmutzungswertes und des Referenzwertes und Auslösen einer Aktion, sofern eine Differenz zwischen dem aktuellen Verschmutzungswert und dem Referenzwert einen vordefinierten Wert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktion ein akustisches und/oder ein visuelles Signal ist.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) ein autonom geführtes Kraftfahrzeug ist und die Aktion ein Aktivieren einer fahrzeugeigenen Reinigungsanlage oder ein Initiieren einer Fremdreinigung umfasst.