DE102019132238A1 - Method for detecting fog and rain using an LED emitter as a transmitter and receiver - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nebelerfassung und zur Regenerfassung durch einen Leuchtdioden (LED)-Emitter als Sender und Empfänger für ein Fahrzeug sowie durch ein fahrzeugintegriertes Fahrunterstützungssystem zum Ausführen mindestens eines Schritts des Verfahrens, das die folgenden Schritte aufweist: Emittieren mindestens eines Lichtimpulses durch den LED-Emitter (100); Invertieren des LED-Emitters (200), so dass der LED-Emitter als Empfänger zum Empfangen von Streulicht des mindestens einen Lichtimpulses und zum Erzeugen mindestens eines elektronischen Rauschsignals basierend auf empfangenem Streulicht verwendbar ist; und Analysieren einer Form des mindestens einen elektronischen Rauschsignals des LED-Emitters durch einen Rauschanalysator (300). Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen Nebeldetektor, einen Regendetektor und ein Fahrunterstützungssystem, das eine Einrichtung zum Ausführen der Schritte des Verfahrens aufweist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug, das das Fahrunterstützungssystem, den Regendetektor und den Nebeldetektor aufweist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm mit Anweisungen, die, wenn das Programm durch einen Computer ausgeführt wird, den Computer veranlassen, die Schritte des Verfahrens auszuführen. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Datenträgersignal, das das Computerprogramm überträgt. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein computerlesbares Medium mit Anweisungen, die, wenn sie durch einen Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, die Schritte des Verfahrens auszuführen.The present invention relates to a method for fog detection and rain detection by a light-emitting diode (LED) emitter as a transmitter and receiver for a vehicle and by a vehicle-integrated driving support system for carrying out at least one step of the method, which has the following steps: emitting at least one light pulse the LED emitter (100); Inverting the LED emitter (200) so that the LED emitter can be used as a receiver for receiving scattered light of the at least one light pulse and for generating at least one electronic noise signal based on received scattered light; and analyzing a shape of the at least one electronic noise signal of the LED emitter by a noise analyzer (300). The present invention also relates to a fog detector, a rain detector and a driving assistance system comprising means for carrying out the steps of the method. The present invention also relates to a vehicle having the driving support system, the rain detector and the fog detector. The present invention also relates to a computer program with instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the steps of the method. The present invention also relates to a data carrier signal which the computer program transmits. The present invention also relates to a computer-readable medium with instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the steps of the method.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von Nebel und Regen durch einem LED-Emitter als Sender und Empfänger.The present invention relates to a method for detecting fog and rain using an LED emitter as a transmitter and receiver.

Auch betrifft die vorliegende Erfindung einen Nebeldetektor, einen Regendetektor und ein Fahrunterstützungssystem, das eine Einrichtung zum Ausführen der Schritte des Verfahrens aufweist.The present invention also relates to a fog detector, a rain detector and a driving support system which has a device for carrying out the steps of the method.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug, das den Nebeldetektor, den Regendetektor und das Fahrunterstützungssystem aufweist.The present invention also relates to a vehicle having the fog detector, the rain detector and the driving support system.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm mit Anweisungen, die, wenn das Programm durch einen Computer ausgeführt wird, den Computer veranlassen, die Schritte des Verfahrens auszuführen.The present invention also relates to a computer program with instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the steps of the method.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Datenträgersignal, das das Computerprogramm überträgt.The present invention also relates to a data carrier signal which the computer program transmits.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein computerlesbares Medium mit Anweisungen, die, wenn sie durch einen Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, die Schritte des Verfahrens auszuführen.The present invention also relates to a computer-readable medium with instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the steps of the method.

Gemäß dem Stand der Technik werden kapazitive Nebelsensoren bereitgestellt. Diese Sensoren weisen transparente leitende Schichten auf der Windschutzscheibe zum Erfassen von Regen oder Nebel auf der Windschutzscheibe auf. Dieser Regen- oder Nebeldetektor muss jedoch direkt auf der Windschutzscheibe angeordnet sein. Andernfalls kann der Detektor Regen oder Nebel überhaupt nicht erfassen. Ein solcher Detektor könnte das Vorhandensein von Nebel vor dem Auto nicht erfassen. Darüber hinaus kann das vorstehend erwähnte kapazitive System nur den kondensierten Nebel auf der Windschutzscheibe selbst erfassen.According to the prior art, capacitive fog sensors are provided. These sensors have transparent conductive layers on the windshield for sensing rain or fog on the windshield. However, this rain or fog detector must be arranged directly on the windshield. Otherwise the detector cannot detect rain or fog at all. Such a detector could not detect the presence of fog in front of the car. In addition, the capacitive system mentioned above can only detect the condensed mist on the windshield itself.

Insbesondere betrifft die CN 109552010 A ein Verfahren und ein System zum Erfassen von Regen und Nebel. Die vordere Windschutzscheibe weist eine äußere Glasplatte und eine innere Glasplatte auf, wobei zwischen den beiden Glasplatten mindestens eine erste transparente leitende Schicht zur Regenerfassung und eine zweite transparente leitende Schicht zur Nebelerfassung angeordnet sind. Es sind mindestens drei transparente Regenerfassungselektroden vorgesehen. Diese Elektroden sind auf einer transparenten leitenden Schicht voneinander isoliert, die dem Regenerfassungsbereich entspricht. Ferner ist eine erste transparente Elektrode vorgesehen, die dem Nebelerfassungsbereich entspricht, der als Erfassungsbereich in einem vor Regen geschützten Teil des kapazitiven Sensors verwendet wird. Ferner sind mindestens zwei unabhängige transparente voneinander isolierte Nebelerfassungselektroden vorgesehen, die dem Nebelerfassungsbereich auf der zweiten transparenten leitenden Schicht zugeordnet sind, der dem Regenerfassungsbereich entspricht. Ferner sind zwei transparente Elektroden als Nebelmengenerfassungsbereich in einem vor Regen geschützten Teil des kapazitiven Sensors vorgesehen.In particular concerns the CN 109552010 A a method and a system for detecting rain and fog. The front windshield has an outer glass plate and an inner glass plate, at least one first transparent conductive layer for rain detection and a second transparent conductive layer for fog detection being arranged between the two glass plates. At least three transparent rain detection electrodes are provided. These electrodes are insulated from one another on a transparent conductive layer that corresponds to the rain detection area. Furthermore, a first transparent electrode is provided which corresponds to the fog detection area which is used as a detection area in a part of the capacitive sensor protected from rain. Furthermore, at least two independent transparent fog detection electrodes isolated from one another are provided, which are assigned to the fog detection area on the second transparent conductive layer, which corresponds to the rain detection area. Furthermore, two transparent electrodes are provided as a fog quantity detection area in a part of the capacitive sensor that is protected from rain.

Ferner betrifft die CN 109552011 A eine Regen- und Nebelerfassungsfunktion und eine elektronische Abschattungsfunktion. Die Windschutzscheibe weist in seiner Schutzfunktion eine äußere Glasplatte und eine innere Glasplatte auf, wobei zwischen den beiden Glasplatten mindestens eine erste transparente leitende Schicht zur Regenerfassung und eine zweite transparente leitende Schicht zur Nebelerfassung angeordnet sind. Die Windschutzscheibe weist einen elektronischen Abschattungsbereich, einen Regenerfassungsbereich und einen Nebelerfassungsbereich auf. Ferner ist eine leitende Flüssigkristallschicht zwischen den beiden transparenten leitenden Schichten angeordnet, die dem elektronischen Abschattungsbereich entspricht, und mindestens drei Bereiche, die dem Regenerfassungsbereich entsprechen, sind als eine separate Regenelektrode vorgesehen. Ferner sind mindestens zwei unabhängige Nebelelektroden auf der leitenden Schicht angeordnet, die dem Nebelerfassungsbereich entspricht, und die leitende Schicht, die dem elektronischen Abschattungsbereich entspricht, weist mehrere voneinander isolierte Bereiche auf.Furthermore, the CN 109552011 A a rain and fog detection function and an electronic shading function. In its protective function, the windshield has an outer glass plate and an inner glass plate, at least one first transparent conductive layer for rain detection and a second transparent conductive layer for fog detection being arranged between the two glass plates. The windshield has an electronic shading area, a rain detection area, and a fog detection area. Further, a conductive liquid crystal layer is arranged between the two transparent conductive layers, which corresponds to the electronic shading area, and at least three areas, which correspond to the rain detection area, are provided as a separate rain electrode. Furthermore, at least two independent fog electrodes are arranged on the conductive layer, which corresponds to the fog detection area, and the conductive layer, which corresponds to the electronic shading area, has a plurality of areas isolated from each other.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Nebelerfassung und zur Regenerfassung, einen verbesserten Nebel- und Regendetektor, ein verbessertes Fahrunterstützungssystem, ein verbessertes Fahrzeug, ein verbessertes Computerprogramm, ein verbessertes Datenträgersignal und ein verbessertes computerlesbares Medium anzugeben. Insbesondere soll eine verbesserte Nebel- und Regenerfassung angegeben werden.The present invention is based on the object of specifying an improved method for fog detection and rain detection, an improved fog and rain detector, an improved driving support system, an improved vehicle, an improved computer program, an improved data carrier signal and an improved computer-readable medium. In particular, improved fog and rain detection should be specified.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This problem is solved by the independent claims. Advantageous refinements are given in the subclaims.

Insbesondere ist durch die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Nebelerfassung und zur Regenerfassung durch einen Leuchtdioden (LED)-Emitter als Sender und Empfänger für ein Fahrzeug und durch ein fahrzeugintegriertes Fahrunterstützungssystem zum Ausführen mindestens eines Schritts des Verfahrens angegeben, das die folgenden Schritte aufweist: Emittieren mindestens eines Lichtimpulses durch den LED-Emitter; Invertieren des LED-Emitters, so dass der LED-Emitter als Empfänger zum Empfangen von Streulicht des mindestens einen Lichtimpulses und zum Erzeugen mindestens eines elektronischen Rauschsignals basierend auf empfangenem Streulicht verwendbar ist; und Analysieren einer Form des mindestens einen elektronischen Rauschsignals des LED-Emitters durch einen Rauschanalysator.In particular, the present invention specifies a method for detecting fog and detecting rain by means of a light-emitting diode (LED) emitter as a transmitter and receiver for a vehicle and by means of a vehicle-integrated driving support system for carrying out at least one step of the method, which has the following steps: emitting at least a pulse of light through the LED emitter; Inverting the LED Emitter, so that the LED emitter can be used as a receiver for receiving scattered light of the at least one light pulse and for generating at least one electronic noise signal based on received scattered light; and analyzing a shape of the at least one electronic noise signal of the LED emitter by a noise analyzer.

Vorzugsweise wird der letzte Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens im Fahrzeug ausgeführt.The last step of the method according to the invention is preferably carried out in the vehicle.

Durch die vorliegende Erfindung sind auch ein Nebeldetektor, ein Regendetektor und ein Fahrunterstützungssystem angegeben, das eine Einrichtung zum Ausführen der Schritte des Verfahrens aufweist. Das Fahrunterstützungssystem kann ein Fahrunterstützungssystem zum Unterstützen von autonomem oder halbautonomem Fahren jeweiliger autonomer oder halbautonomer Fahrzeuge oder ein Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs in verschiedenen Fahrsituationen aufweisen.The present invention also specifies a fog detector, a rain detector and a driving assistance system which has a device for carrying out the steps of the method. The driving support system can have a driving support system for supporting autonomous or semi-autonomous driving of respective autonomous or semi-autonomous vehicles or a driver assistance system for supporting a driver of the vehicle in different driving situations.

Durch die vorliegende Erfindung ist auch ein Fahrzeug angegeben, das den Nebeldetektor, den Regendetektor und/oder das Fahrunterstützungssystem aufweist. Vorzugsweise ist das Fahrzeug ein Ego-Fahrzeug eines Fahrers.The present invention also specifies a vehicle which has the fog detector, the rain detector and / or the driving support system. The vehicle is preferably a driver's ego vehicle.

Durch die vorliegende Erfindung ist auch ein Computerprogramm angegeben, das Anweisungen aufweist, die, wenn das Programm durch einen Computer ausgeführt wird, den Computer veranlassen, die Schritte des Verfahrens auszuführen. Ein Computerprogramm ist eine Sammlung von Anweisungen zum Ausführen einer bestimmten Aufgabe, die zum Lösen einer bestimmten Klasse von Problemen konzipiert ist. Die Anweisungen eines Programms sind dafür konzipiert, durch einen Computer ausgeführt zu werden, und es ist erforderlich, dass ein Computer Programme ausführen kann, damit es funktioniert.The present invention also provides a computer program which has instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the steps of the method. A computer program is a collection of instructions for performing a specific task, designed to solve a specific class of problems. A program's instructions are designed to be carried out by a computer, and it requires a computer to be able to run programs in order for it to function.

Durch die vorliegende Erfindung ist auch ein Datenträgersignal angegeben, das das Computerprogramm überträgt.The present invention also specifies a data carrier signal which the computer program transmits.

Durch die vorliegende Erfindung ist auch ein computerlesbares Medium angegeben, das Anweisungen aufweist, die, wenn sie durch einen Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, die Schritte des Verfahrens auszuführen.The present invention also provides a computer readable medium having instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the steps of the method.

Grundidee der Erfindung ist die physische Integration des Nebeldetektors, also eines Nebel- und/oder Nebelerfassungssystems, in das Regenlichtsensorgehäuse. Integration in das gleiche Gehäuse bedeutet das Hinzufügen einer neuen Funktionalität eines Nebeldetektors zu einem Regendetektor. Erfindungsgemäß arbeitet die Integration von Regendetektor und Nebeldetektor nach dem gleichen Prinzip, was insbesondere die Verwendung optischer Infrarot(IR)signal-Sender/Empfänger bedeutet. Infrarotstrahlung, auch IR-Strahlung, ist elektromagnetische Strahlung im Spektralbereich zwischen sichtbarem Licht und längerwelliger Terahertz-Strahlung. Normalerweise bezieht sich dies auf Licht mit einer Wellenlänge zwischen 780 nm und 1 mm. Dies entspricht einem Frequenzbereich von 300 GHz bis 400 THz.The basic idea of the invention is the physical integration of the fog detector, that is to say a fog and / or fog detection system, into the rain light sensor housing. Integration in the same housing means adding a new functionality of a fog detector to a rain detector. According to the invention, the integration of rain detector and fog detector works according to the same principle, which means in particular the use of optical infrared (IR) signal transmitters / receivers. Infrared radiation, also called IR radiation, is electromagnetic radiation in the spectral range between visible light and longer-wave terahertz radiation. Usually this refers to light with a wavelength between 780 nm and 1 mm. This corresponds to a frequency range from 300 GHz to 400 THz.

Das Nebelsensorsystem basiert auf einem optischen Prinzip und Sender-/Empfänger-Logik. Der Nebeldetektor ist mit einem IR-Sender ausgestattet, der eine IR-Laserdiode zum Aussenden eines modulierten IR-Signals, insbesondere durch ein optisches Element, und einen IR-Empfänger, d.h. eine IR-Fotodiode, zum Empfangen eines modulierten IR-Signals, insbesondere durch ein optisches Element, aufweist. Das ausgesendete Signal wird teilweise von Nebel oder Dunst vor dem Auto zum Empfänger zurückreflektiert. Schließlich wird dieses empfangene Signal in einer elektronischen Steuereinheit (ECU) analysiert und ausgewertet. Der Regendetektor funktioniert auf die gleiche Weise wie der vorstehend beschriebene Nebeldetektor.The fog sensor system is based on an optical principle and transmitter / receiver logic. The fog detector is equipped with an IR transmitter which has an IR laser diode for emitting a modulated IR signal, in particular through an optical element, and an IR receiver, ie an IR photodiode, for receiving a modulated IR signal, in particular by an optical element. The transmitted signal is partially reflected back to the receiver by fog or haze in front of the car. Finally, this received signal is analyzed and evaluated in an electronic control unit (ECU). The rain detector functions in the same way as the fog detector described above.

Die Erfindung ermöglicht eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit eines Regendetektors durch zusätzliche Information über den Straßenzustand. Außerdem wird eine Nebel- oder Dunsterfassung vor dem Auto bereitgestellt. Darüber hinaus wird die Anzahl schlecht sichtbarer Autos bei dunstigem Wetter, einschließlich bei starkem Regen, Rauch und Staub, minimiert. Darüber hinaus wird die Sicherheit bei eingeschränkten Sichtverhältnissen gewährleistet. Außerdem ist eine platzsparende Optimierung im Fahrzeug möglich. Darüber hinaus ist die Montage oder Integration des Nebeldetektors im gleichen Gehäuse wie dasjenige des Regendetektors möglich. Darüber hinaus ist aufgrund der kompakten Anordnung eines erfindungsgemäßen Detektors, der eine Integration sehr nahe an der Windschutzscheibe ermöglicht, eine Reinigung durch Scheibenwischer und Scheibenwascheinrichtungen möglich. Darüber hinaus ist die Verwendung der gleichen LIN-Bus-Kommunikation möglich. Außerdem sind gute Sichtverhältnisse aufgrund der möglichen Montageposition des erfindungsgemäßen Detektorsystems möglich.The invention enables the performance of a rain detector to be improved by providing additional information about the road condition. Fog or mist detection is also provided in front of the car. It also minimizes the number of poorly visible cars in hazy weather, including heavy rain, smoke and dust. In addition, safety is guaranteed in the event of restricted visibility. Space-saving optimization in the vehicle is also possible. In addition, it is possible to mount or integrate the fog detector in the same housing as that of the rain detector. In addition, due to the compact arrangement of a detector according to the invention, which enables integration very close to the windshield, cleaning by means of windshield wipers and windshield washer devices is possible. In addition, the same LIN bus communication can be used. In addition, good visibility is possible due to the possible mounting position of the detector system according to the invention.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der LED-Emitter elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge im Infrarotbereich aussendet und empfängt. Dies erleichtert vorteilhaft die Analyse des erfassten Signals.According to a modified embodiment of the invention, it is provided that the LED emitter transmits and receives electromagnetic waves with a wavelength in the infrared range. This advantageously facilitates the analysis of the recorded signal.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der LED-Emitter insbesondere in der Intensität modulierte elektromagnetische Wellen aussendet. Beispielsweise kann eine Strahlungsintensität nach Bedarf eingestellt werden.According to a modified embodiment of the invention, it is provided that the LED emitter emits, in particular, intensity-modulated electromagnetic waves. For example, can a radiation intensity can be set as required.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Nebelerfassung durch mindestens einen ersten LED-Emitter als Sender und Empfänger und erfolgt die Regenerfassung durch mindestens einen zweiten LED-Emitter als Sender und Empfänger. Dies ermöglicht den individuellen und bedarfsgerechten Einbau von Funktionseinheiten.According to a modified embodiment of the invention, the fog is detected by at least one first LED emitter as a transmitter and receiver, and the rain is detected by at least one second LED emitter as a transmitter and receiver. This enables the individual and needs-based installation of functional units.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der mindestens eine erste LED-Emitter und der mindestens eine zweite LED-Emitter in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind oder durch eine Verbindungseinrichtung physisch miteinander verbunden sind. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise und eine schnellere Anordnung der gesamten Erfassungseinheit innerhalb eines Fahrzeugs.According to a modified embodiment of the invention, it is provided that the at least one first LED emitter and the at least one second LED emitter are arranged in a common housing or are physically connected to one another by a connecting device. This enables a compact design and a faster arrangement of the entire detection unit within a vehicle.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der mindestens eine erste LED-Emitter Teil eines Nebeldetektors und der mindestens eine zweite LED-Emitter Teil eines Regendetektors ist. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise der gesamten Erfassungseinheit für Regen und Nebel bei gleichzeitiger Bereitstellung einer umfassenden Funktionalität.According to a modified embodiment of the invention, it is provided that the at least one first LED emitter is part of a fog detector and the at least one second LED emitter is part of a rain detector. This enables a compact design of the entire detection unit for rain and fog while at the same time providing comprehensive functionality.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass sowohl der Nebeldetektor als auch der Regendetektor mit einem einzigen LIN- (Local Interconnect Network) Busverbinder verbunden sind. Dies ermöglicht eine schnelle und unkomplizierte Installation der kompletten Einheit. Aufgrund der Ähnlichkeit der Signale vom Nebel- und Regendetektor können die Signale auch über die gleiche Verbindung an eine ECU oder einen Aktuator übertragen werden, um eine Aktion im Fahrzeug auszuführen.According to a modified embodiment of the invention, it is provided that both the fog detector and the rain detector are connected to a single LIN (Local Interconnect Network) bus connector. This enables the complete unit to be installed quickly and easily. Due to the similarity of the signals from the fog and rain detector, the signals can also be transmitted via the same connection to an ECU or an actuator in order to carry out an action in the vehicle.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung erfolgen die Nebelerfassung und die Regenerfassung durch einen einzigen LED-Emitter als Sender und Empfänger. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise der Erfassungseinheit.According to a modified embodiment of the invention, the fog detection and the rain detection are carried out by a single LED emitter as a transmitter and receiver. This enables a particularly compact design of the detection unit.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Verfahren die Schritte aufweist: Emittieren mindestens eines Lichtimpulses durch mindestens eine LED des LED-Emitters; Invertieren mindestens einer LED des LED-Emitters, so dass die mindestens eine LED als Empfänger zum Empfangen von Streulicht des mindestens einen Lichtimpulses und zum Erzeugen mindestens eines elektronischen Rauschsignals basierend auf empfangenem Streulicht verwendbar ist. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise der Erfassungseinheit.According to a modified embodiment of the invention, it is provided that the method has the following steps: emitting at least one light pulse through at least one LED of the LED emitter; Inverting at least one LED of the LED emitter so that the at least one LED can be used as a receiver for receiving scattered light of the at least one light pulse and for generating at least one electronic noise signal based on received scattered light. This enables a particularly compact design of the detection unit.

Diese und andere Aspekte der Erfindung werden anhand der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich und erläutert. Einzelne Merkmale, die in den Ausführungsformen dargestellt sind, können für sich alleine oder in Kombination einen Aspekt der vorliegenden Erfindung bilden. Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können von einer Ausführungsform auf eine andere Ausführungsform übertragen werden.These and other aspects of the invention will be apparent and illustrated by the embodiments described below. Individual features that are shown in the embodiments can form an aspect of the present invention on their own or in combination. Features of the various embodiments can be transferred from one embodiment to another embodiment.

Es zeigen:

  • 1 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines LED-Emitters;
  • 3 eine schematische Ansicht eines Nebeldetektors und eines Regendetektors als einzelnes Bauteil gemäß einer Ausführungsform; und
  • 4 ein Diagramm mit einem Vergleich zwischen einer Laufzeitanalyse von Nebel und einer Laufzeitanalyse eines massiven Objekts.
Show it:
  • 1 a flowchart of the method according to an embodiment of the invention;
  • 2 a schematic view of an embodiment of an LED emitter;
  • 3rd a schematic view of a fog detector and a rain detector as a single component according to an embodiment; and
  • 4th a diagram with a comparison between a transit time analysis of fog and a transit time analysis of a massive object.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a flow chart of the method according to an embodiment of the invention.

Das Verfahren ist zur Nebelerfassung und zur Regenerfassung geeignet. Es wird durch einen Leuchtdioden (LED)-Emitter 1 als Sender und Empfänger ausgeführt. Es wird für ein Fahrzeug verwendet und es wird mit einem fahrzeugintegrierten Fahrunterstützungssystem zum Ausführen mindestens eines Schritts des Verfahrens verwendet.The method is suitable for fog detection and rain detection. It is made by a light emitting diode (LED) emitter 1 designed as a transmitter and receiver. It is used for a vehicle and it is used with an in-vehicle driving assistance system for carrying out at least one step of the method.

Das Verfahren weist gemäß Schritt „100“ das Emittieren mindestens eines Lichtimpulses durch den LED-Emitter 1 auf. Ferner weist das Verfahren gemäß Schritt „200“ das Invertieren des LED-Emitters 1 derart auf, dass der LED-Emitter 1 als Empfänger zum Empfangen von Streulicht des mindestens einen Lichtimpulses und zum Erzeugen mindestens eines elektronischen Rauschsignals basierend auf empfangenem Streulicht verwendbar ist. Ferner weist das Verfahren gemäß Schritt „300“ das Analysieren einer Form des mindestens einen elektronischen Rauschsignals des LED-Emitters 1 durch einen Rauschanalysator auf.According to step " 100 “The emission of at least one light pulse by the LED emitter 1 on. Furthermore, the method according to step " 200 “Inverting the LED emitter 1 such that the LED emitter 1 can be used as a receiver for receiving scattered light of the at least one light pulse and for generating at least one electronic noise signal based on received scattered light. Furthermore, the method according to step " 300 “Analyzing some form of the at least one electronic noise signal from the LED emitter 1 by a noise analyzer.

Gemäß einer Ausführungsform weist der LED-Emitter 1 mindestens eine LED D1 , D2 , D3 , D4 auf. Ein derartiger LED-Emitter 1 ist in 2 dargestellt. Das Verfahren weist daher und gemäß Schritt „100a“ das Emittieren mindestens eines Lichtimpulses durch mindestens eine LED D1 , D2 , D3 , D4 des LED-Emitters 1 und gemäß Schritt „200a“ das Invertieren mindestens einer LED D1 , D2 , D3 , D4 des LED-Emitters 1 auf, so dass die mindestens eine LED D1 , D2 , D3 , D4 als Empfänger zum Empfangen von Streulicht des mindestens einen Lichtimpulses und zum Erzeugen mindestens eines elektronischen Rauschsignals basierend auf empfangenem Streulicht verwendbar ist. Dann werden empfangene Signale analysiert, wie für Schritt „300“ beschrieben ist.According to one embodiment, the LED emitter 1 at least one LED D 1 , D 2 , D 3 , D 4 on. Such an LED emitter 1 is in 2 shown. The method therefore and according to step " 100a “The emission of at least one light pulse by at least one LED D 1 , D 2 , D 3 , D 4 of the LED emitter 1 and according to step " 200a “Inverting at least one LED D 1 , D 2 , D 3 , D 4 of the LED Emitter 1 on so that the at least one LED D 1 , D 2 , D 3 , D 4 can be used as a receiver for receiving scattered light of the at least one light pulse and for generating at least one electronic noise signal based on received scattered light. Then the received signals are analyzed, as for step " 300 “Is described.

Der LED-Emitter 1 von 2 ist ein erster LED-Emitter 1a als Sender und Empfänger zum Ausführen einer Nebelerfassung. Der LED-Emitter 1 von 2 ist ein zweiter LED-Emitter 1b als Sender und Empfänger zum Ausführen einer Regenerfassung.The LED emitter 1 of 2 is a first LED emitter 1a as a transmitter and receiver to carry out a fog detection. The LED emitter 1 of 2 is a second LED emitter 1b as a transmitter and receiver to carry out rain detection.

Gemäß einer Ausführungsform von 3 ist der erste LED-Emitter 1a Teil eines Nebeldetektors 2. Ferner ist der zweite LED-Emitter 1b Teil eines Regendetektors 3.According to one embodiment of 3rd is the first LED emitter 1a Part of a fog detector 2 . Furthermore, the second LED emitter is 1b Part of a rain detector 3rd .

Das Analysieren des empfangenen Signals weist das Projizieren des mindestens einen elektronischen Rauschsignals von reflektiertem Licht als Rauschen in den Zeitbereich (nicht dargestellt) auf.Analyzing the received signal includes projecting the at least one electronic noise signal from reflected light as noise into the time domain (not shown).

Mit anderen Worten kann das gesammelte Licht während einer Rauschanalyse analysiert werden. Ein ausgesendeter Lichtimpuls wird zum Detektor zurückgestreut und erzeugt ein Rauschsignal. Ferner wird eine Laufzeitanalyse durch einen Rauschanalysator ausgeführt, so dass Nebel identifiziert und insbesondere von mindestens einem Objekt unterschieden wird.In other words, the collected light can be analyzed during a noise analysis. An emitted light pulse is scattered back to the detector and generates a noise signal. Furthermore, a runtime analysis is carried out by a noise analyzer, so that fog is identified and, in particular, differentiated from at least one object.

In diesem Zusammenhang wird auf 4 Bezug genommen, in der zwei Laufzeitsignale dargestellt sind. Insbesondere zeigt 4 ein Diagramm mit einem Vergleich zwischen einer Laufzeitanalyse von Nebel, der durch eine längliche Signalform E angezeigt wird, und einer Laufzeitanalyse eines massiven Objekts mit einer Peaksignalform P. Daten von Laufzeitanalysen sind als „Intensität I“ dargestellt und grafisch gegen die Entfernung s aufgetragen.In this context, will be on 4th Reference is made in which two time-of-flight signals are shown. In particular shows 4th a diagram with a comparison between a time-of-flight analysis of fog produced by an elongated waveform E. and a time of flight analysis of a massive object with a peak waveform P. . Runtime analysis data are reported as “Intensity I. “And graphically against the distance s applied.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
LED-EmitterLED emitter
1a1a
erster LED-Emitterfirst LED emitter
1b1b
zweiter LED-Emittersecond LED emitter
22
NebeldetektorFog detector
33
Regendetektor Rain detector
100100
Emittieren mindestens eines Lichtimpulses durch den LED-EmitterEmitting at least one light pulse through the LED emitter
100a100a
Emittieren mindestens eines Lichtimpulses durch mindestens eine LED des LED-EmittersEmitting at least one light pulse through at least one LED of the LED emitter
200200
Invertieren des LED-Emitters, so dass der LED-Emitter als Empfänger zum Empfangen von Streulicht des mindestens einen Lichtimpulses und zum Erzeugen mindestens eines elektronischen Rauschsignals basierend auf empfangenem Streulicht verwendbar istInverting the LED emitter, so that the LED emitter can be used as a receiver for receiving scattered light of the at least one light pulse and for generating at least one electronic noise signal based on received scattered light
200a200a
Invertieren mindestens einer LED des LED-Emitters, so dass die mindestens eine LED als Empfänger zum Empfangen von Streulicht des mindestens einen Lichtimpulses und zum Erzeugen mindestens eines elektronischen Rauschsignals basierend auf empfangenem Streulicht verwendbar istInverting at least one LED of the LED emitter so that the at least one LED can be used as a receiver for receiving scattered light of the at least one light pulse and for generating at least one electronic noise signal based on received scattered light
300300
Analysieren einer Form des mindestens einen elektronischen Rauschsignals des LED-Emitters durch einen Rauschanalysator Analyzing a form of the at least one electronic noise signal of the LED emitter by means of a noise analyzer
ss
Entfernung distance
D1-D4D1-D4
LEDLED
EE.
längliche Signalform, die Nebel anzeigtelongated waveform indicating fog
II.
Intensitätintensity
NN
aufgetragene Daten von einer Laufzeitanalyseplotted data from a runtime analysis
PP.
Peaksignalform, die ein Objekt anzeigtPeak waveform indicating an object

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • CN 109552010 A [0008]CN 109552010 A [0008]
  • CN 109552011 A [0009]CN 109552011 A [0009]

Claims (15)

Verfahren zur Nebelerfassung und zur Regenerfassung durch einen Leuchtdioden, LED,-Emitter (1) als Sender und Empfänger für ein Fahrzeug und mit einem fahrzeugintegrierten Fahrunterstützungssystem zum Ausführen mindestens eines Schritts des Verfahrens, das die folgenden Schritte aufweist: Emittieren mindestens eines Lichtimpulses durch den LED-Emitter (1) (100); Invertieren des LED-Emitters (1) (200), so dass der LED-Emitter (1) als Empfänger zum Empfangen von Streulicht des mindestens einen Lichtimpulses und zum Erzeugen mindestens eines elektronischen Rauschsignals basierend auf empfangenem Streulicht verwendbar ist; und Analysieren einer Form des mindestens einen elektronischen Rauschsignals des LED-Emitters (1) durch einen Rauschanalysator (300).Method for detecting fog and detecting rain by means of a light-emitting diode, LED, emitter (1) as a transmitter and receiver for a vehicle and with a vehicle-integrated driving support system for carrying out at least one step of the method, which has the following steps: Emitting at least one light pulse through the LED emitter (1) (100); Inverting the LED emitter (1) (200) so that the LED emitter (1) can be used as a receiver for receiving scattered light of the at least one light pulse and for generating at least one electronic noise signal based on received scattered light; and Analyzing a form of the at least one electronic noise signal of the LED emitter (1) by means of a noise analyzer (300). Verfahren nach Anspruch 1, wobei der LED-Emitter (1) elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge im Infrarotbereich aussendet und empfängt.Procedure according to Claim 1 , wherein the LED emitter (1) emits and receives electromagnetic waves with a wavelength in the infrared range. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der LED-Emitter (1) insbesondere in der Intensität modulierte elektromagnetische Wellen emittiert.Procedure according to Claim 1 or 2 , the LED emitter (1) emitting in particular intensity-modulated electromagnetic waves. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nebelerfassung durch mindestens einen ersten LED-Emitter (1a) als Sender und Empfänger ausgeführt wird und die Regenerfassung durch mindestens einen zweiten LED-Emitter (1b) als Sender und Empfänger ausgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the fog detection is carried out by at least one first LED emitter (1a) as transmitter and receiver and the rain detection is carried out by at least one second LED emitter (1b) as transmitter and receiver. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine erste LED-Emitter (1a) und der mindestens eine zweite LED-Emitter (1b) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet oder durch eine Verbindungseinrichtung physisch miteinander verbunden sind.Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one first LED emitter (1a) and the at least one second LED emitter (1b) are arranged in a common housing or are physically connected to one another by a connecting device. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine erste LED-Emitter (1a) Teil eines Nebeldetektors (2) und der mindestens eine zweite LED-Emitter (1a) Teil eines Regendetektors (3) ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one first LED emitter (1a) is part of a fog detector (2) and the at least one second LED emitter (1a) is part of a rain detector (3). Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Nebeldetektor (2) und der Regendetektor (3) beide mit einem einzelnen LIN-, Local Interconnect Network, Busverbinder verbunden sind.A method according to the preceding claim, wherein the fog detector (2) and the rain detector (3) are both connected to a single LIN, Local Interconnect Network, bus connector. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei die Nebelerfassung und die Regenerfassung durch einen einzigen LED-Emitter (1) als Sender und Empfänger ausgeführt werden.Method according to one of the preceding Claims 1 to 3rd The fog detection and the rain detection are carried out by a single LED emitter (1) as a transmitter and receiver. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, mit den Schritten: Emittieren mindestens eines Lichtimpulses durch mindestens eine LED (D1, D2, D3, D4) des LED-Emitters (1) (100a); Invertieren mindestens einer LED (D1, D2, D3, D4) des LED-Emitters (1) (200a), so dass die mindestens eine LED (D1, D2, D3, D4) als Empfänger zum Empfangen von Streulicht des mindestens einen Lichtimpulses und zum Erzeugen mindestens eines elektronischen Rauschsignals basierend auf empfangenem Streulicht verwendbar ist.Method according to the preceding claim, with the steps of: emitting at least one light pulse by at least one LED (D 1 , D 2 , D 3 , D 4 ) of the LED emitter (1) (100a); Inverting at least one LED (D 1 , D 2 , D 3 , D 4 ) of the LED emitter (1) (200a) so that the at least one LED (D 1 , D 2 , D 3 , D 4 ) acts as a receiver for Receiving scattered light of the at least one light pulse and can be used to generate at least one electronic noise signal based on received scattered light. Nebeldetektor (2) oder Regendetektor (3) mit einem LED-Emitter (1) als Sender und Empfänger zum Ausführen mindestens eines Schritts des Verfahrens nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.Fog detector (2) or rain detector (3) with an LED emitter (1) as transmitter and receiver for carrying out at least one step of the method according to at least one of the preceding claims. Fahrunterstützungssystem mit einer Einrichtung zum Ausführen mindestens eines Schritts des Verfahrens nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.Driving assistance system with a device for carrying out at least one step of the method according to at least one of the preceding claims. Fahrzeug mit einem Nebeldetektor und/oder einem Regendetektor nach dem vorhergehenden Anspruch 10 und/oder mit einem Fahrunterstützungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch 11.Vehicle with a fog detector and / or a rain detector according to the preceding Claim 10 and / or with a driving support system according to the preceding Claim 11 . Computerprogramm mit Anweisungen, die, wenn das Programm durch einen Computer ausgeführt wird, den Computer veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.Computer program with instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the steps of the method according to at least one of the preceding claims. Datenträgersignal, das das Computerprogramm nach dem vorhergehenden Anspruch überträgt.Data carrier signal which the computer program according to the preceding claim transmits. Computerlesbares Medium mit Anweisungen, die, wenn sie durch einen Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.Computer readable medium containing instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the steps of the method according to at least one of the preceding claims.
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