DE19646078A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung des Verschmutzungsgrades einer transparenten Abdeckung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung des Verschmutzungsgrades einer transparenten AbdeckungInfo
- Publication number
- DE19646078A1 DE19646078A1 DE1996146078 DE19646078A DE19646078A1 DE 19646078 A1 DE19646078 A1 DE 19646078A1 DE 1996146078 DE1996146078 DE 1996146078 DE 19646078 A DE19646078 A DE 19646078A DE 19646078 A1 DE19646078 A1 DE 19646078A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- comparison
- echo signal
- distance sensor
- obstacle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 11
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract 2
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/56—Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens
- B60S1/60—Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens for signalling devices, e.g. reflectors
- B60S1/603—Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens for signalling devices, e.g. reflectors the operation of at least a part of the cleaning means being controlled by electric means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/46—Cleaning windscreens, windows or optical devices using liquid; Windscreen washers
- B60S1/48—Liquid supply therefor
- B60S1/481—Liquid supply therefor the operation of at least part of the liquid supply being controlled by electric means
- B60S1/485—Liquid supply therefor the operation of at least part of the liquid supply being controlled by electric means including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
- G01B17/02—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
- B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
- B60S1/08—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
- B60S1/0818—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
- B60S1/0822—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means
- B60S1/0833—Optical rain sensor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung des Verschmutzungsgrades
einer transparenten Abdeckung mit einem Abstandssensor nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 Des weiteren betrifft die Erfindung eine Sensorvorrichtung zur Erfassung des
Verschmutzungsgrades einer transparenten Abdeckung mit einem Abstandssensor nach
dem Oberbegriff von Anspruch 7.
In vielen Kraftfahrzeugen sind heute eine oder mehrere Abstandsmeßvorrichtungen einge
baut, die u. a. als Einparkhilfe oder Auffahrwarnsysteme dienen. Diese Abstandsmeßvorrich
tungen basieren häufig auf der Ermittlung der Laufzeit optischer oder akustischer Signale.
Ein solches Abstandsmeßsystem ist aus DE 42 00 057 bekannt. Dabei handelt es sich um
ein Lasermeßsystem zur Messung physikalischer Meßgrößen. Das System wird in einem
Fahrzeug zur Messung des Abstandes zwischen dem sich wahlweise bewegenden Fahr
zeug und einem in der Bewegungsbahn des Fahrzeuges befindlichen Hindernis eingesetzt.
Das Lasersystem besteht aus einem vielfach auf der Meßstrecke zum Zwecke des Auf
addierens von Lichtverzögerungszeiten eingesetzten und auf das Hindernis gerichteten
Laserstrahl, dessen Reflexionsstrahl von einem Empfänger aufgenommen und in einer Aus
werteschaltung verarbeitet wird.
Daneben ist in vielen Fahrzeugen heute ein Regen- und Verschmutzungssensor für Schei
ben eingebaut. Ein solcher Sensor ist z. B. aus DE 41 02 146 bekannt. Bei diesem Sensor
strahlt eine Lichtquelle Licht von der Unter- bzw. Innenseite der Scheibe zu dieser hin ab.
Eine Lichtmeßeinrichtung erfaßt das von der Ober- bzw. Außenseite der Scheibe durch
Totalreflektion reflektierte Licht. Dabei wird durch eine besondere geometrische Anordnung
und zusätzliche optische Elemente eine längliche sensitive Reflexionsfläche an der Ober-
bzw. Außenseite der Scheibe gewonnen, so daß das Auftreten von Regentropfen oder
Schmutzpartikeln an einer größeren Fläche überwacht werden kann. Durch Regentropfen
oder Schmutzpartikel wird die Totalreflexion geschwächt und die Intensität des in der Licht
meßeinrichtung erfaßten Lichts verringert.
Nachteilig bei einem solchen Regen- und Verschmutzungssensors nach dem Stand der
Technik ist, daß abhängig von dem gewünschten Lichtweg die Konstellation von Sender und
Empfänger der Lichtmeßeinrichtung vorgegeben ist und genau eingehalten werden muß,
damit das vom Sender ausgehende Licht auch beim Empfänger ankommt. Außerdem muß
bei der Zerstörung der Scheibe mit dieser auch die Lichtmeßeinrichtung ersetzt werden, was
unnötige Kosten verursacht. Und schließlich kann nur ein sehr begrenztes Meß- bzw. Sicht
feld durch die Lichtmeßeinrichtung überwacht werden und mit in die Beurteilung des Ver
schmutzungsgrades einbezogen werden.
Ein weiterer Nachteil bei dem genannten Stand der Technik liegt darin, daß für jede Aufgabe
im Fahrzeug ein eigener Sensor eingebaut werden muß. Dies führt zu einem erheblichen
Mehraufwand bei der Herstellung des Fahrzeuges.
Die Erfindung hat daher zum Ziel, ein Verfahren anzugeben, mit dem sowohl die Abstands
messung als auch die Erfassung des Verschmutzungsgrades der Außenscheiben der Fahr
gastzelle als auch der Scheinwerfer möglich ist und mit dem sich die Anzahl der Sensoren
im Fahrzeug reduzieren läßt. Des weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, eine Sensorvorrich
tung anzugeben, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist und
sich einfach und ohne zusätzliche Justierung einbauen läßt.
Dieses Ziel wird mit einem Verfahren zum Erkennen des Verschmutzungsgrades einer
transparenten Abdeckung nach Anspruch 1 bzw. einer Sensorvorrichtung nach Anspruch 7
erreicht. Die jeweiligen Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterentwicklungen
des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erkennen des Verschmutzungsgrades einer trans
parenten Abdeckung bzw. der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erkennen des Verschmutzungsgrades einer transpa
renten Abdeckung mit einem Abstandssensor mit den Schritten Aussenden von wenigstens
einem Signalpuls durch den Abstandssensor; Empfangen eines von einem Hindernis rück
gestreuten Echosignals durch den Abstandssensor und Erfassen der Laufzeit zwischen dem
Senden und dem Empfangen des Echosignals und Berechnen des Abstandes zwischen
dem Abstandssensor und dem Hindernis aus der Laufzeit und der Ausbreitungsgeschwin
digkeit des Echosignals ist gekennzeichnet durch die Schritte Bestimmen eines Größen
parameters des Echosignals durch eine Erfassungsvorrichtung; Vergleichen des Größen
parameters des Echosignals mit dem Größenparameter eines Vergleichssignals und Erzeu
gen eines entsprechenden Ausgangssignals durch eine Vergleichsvorrichtung und Ausgabe
eines Warnsignals an eine Steuereinheit, wenn das Ausgangssignal außerhalb eines vorge
gebenen Bereiches liegt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Ver
gleichssignal als eine von einer Zeit abhängige Funktion abgespeichert. Hierbei werden ent
weder einzelne Werte in einem Speicher abgelegt, deren Adressen die Laufzeit der Signale
darstellen, oder es werden Funktionsparameter im Speicher abgelegt, anhand derer ein
Funktionswert zu einer bestimmten Zeit berechnet wird. Dabei geht man davon aus, daß die
Größe und die Laufzeit der Echosignale bei der Abstandsmessung miteinander zusammen
hängen: die Größe des empfangenen Signals sinkt mit steigendem Abstand zwischen Sen
der und Empfänger. Die erwartete Größe eines von einem Hindernis rückgestreuten Echo
signals läßt sich also im voraus abschätzen und als Vergleichssignal abspeichern.
Eine andere Ausführungsform des Verfahrens basiert auf dem von der transparenten
Abdeckung (des Abstandssensors) reflektierten Echosignal als Vergleichssignal. Hierbei wird
ausgenutzt, daß an der Grenzfläche zwischen Luft und (Fenster-)Glas bei senkrechtem
Einfallwinkel etwa 4% des auftreffenden Lichts reflektiert wird. Ist die transparente
Abdeckung des Abstandssensors verschmutzt, so tritt weniger Licht durch sie hindurch und
das Verhältnis von dem vom Abstandssensor abgestrahlten Licht zu dem von einem Objekt
oder Hindernis rückgestreuten Licht ändert sich.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens unterscheiden sich dadurch, daß die
Intensität bzw. die Pulshöhe des Echosignals und des Vergleichssignals verglichen wird. Mit
der Intensität des gemessenen Echosignals und des Vergleichssignals ist das Integral des
Echosignals über ein vorgegebenes Zeitintervall gemeint, das durch einen Fenstergenerator
definiert wird. Als Signalform des rückgestreuten Echosignals kann dabei z. B. die Gaußver
teilung zugrunde gelegt werden. Über die Verteilungsfunktion des gesendeten Signals und
damit des Echosignals läßt sich auch das von einem Gegenstand rückgestreute Signal von
dem von Nebel, Regen, Schnee etc. diffus rückgestreute Signal unterscheiden. Bei dem
Verfahren mit Vergleich der Pulshöhen wird lediglich die Höhe bzw. Amplitude des ankom
menden Signals analysiert und mit einem Referenzwert verglichen.
Die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung zum Erkennen des Verschmutzungsgrades einer
transparenten Abdeckung mit einem Abstandssensor zum Senden von mindestens einem
Signalpuls und Empfangen eines von einem Hindernis rückgestreuten Echosignals und einer
Steuereinheit zum Berechnen der Entfernung zwischen dem Abstandssensor und dem Hin
dernis aus der Laufzeit des Echosignals ist gekennzeichnet durch mindestens einen Fen
stergenerator zur zeitlichen Diskriminierung eines Echosignals und eine Vergleichsvorrich
tung zum Vergleich von zeitlich diskriminierten Signalen mit einem Vergleichssignal, die ein
entsprechendes Ausgangssignal ausgibt.
Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung umfaßt einen
Speicher zum Abspeichern von mehreren Vergleichssignalen. Dabei werden die Adressen
des Speichers als Zeitparameter aufgefaßt.
Eine weitere vorteilhafte Sensorvorrichtung umfaßt ein Integratorglied zum Bestimmen der
Intensität von Signalen in einem vorgegebenen Zeitintervall.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Sensorvorrichtung umfaßt einen Pulshöhen
analysator zum Bestimmen der Amplitude eines Signals.
Generelle Vorteile, die sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungs
gemäßen Sensorvorrichtung erzielen lassen, sind damit die Einsparung eines separaten
Regen- und Verschmutzungssensors und damit die Reduzierung der elektrischen Verbin
dungen in einem Fahrzeug. Der verbliebene Abstandssensor kann in ein vorhandenes oder
designmäßig angepaßtes Scheinwerfergehäuse eingebaut werden. Die vorteilhafte Befesti
gung eines solchen Abstandssensors in einem Kraftfahrzeug ist im übrigen Gegenstand der
Anmeldung DE 196 32 252 der gleichen Anmelderin. Durch den Einbau des Abstandssen
sors mit der zusätzlichen Funktion der Verschmutzungserkennung in das Scheinwerferge
häuse können für die Lichtanlage bereits vorhandene optische Elemente für den
Abstandssensor mit verwendet werden und bei der besonders wichtigen Beurteilung des
Verschmutzungsgrades der Scheinwerferabdeckung mit berücksichtigt werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung beschrie
ben, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird.
Fig. 1 zeigt schematisch den Abstandssensor eingebaut in ein Scheinwerfergehäuse in der
Ansicht von der Seite;
Fig. 2a und Fig. 2b zeigen das Echosignal bei sauberer bzw. bei verschmutzter transparen
ter Abdeckung aufgetragen über der Zeit;
Fig. 3 zeigt den Verlauf der in einem Speicher vorher abgelegten bei sauberer transparenter
Abdeckung erwarteten Echosignalpulse.
In Fig. 1 ist der Abstandssensor 2 in einem Scheinwerfergehäuse 1 zusammen mit einer
Leuchteinrichtung 3 mit Glaskolben für die Wendel und Sockel dargestellt. Die vom (nicht
dargestellten) Sender des Abstandssensor ausgesendeten Taststrahlen 6 treten parallel zur
Fahrebene des Fahrzeugs durch die transparente Abdeckung 4 des Scheinwerfergehäuses
1 hindurch und treffen auf ein Hindernis 5, von dem sie - wenigstens teilweise - reflektiert
werden. Dabei braucht das Hindernis keine größere ebene, senkrecht zum Abstandssensor
liegende Fläche aufzuweisen; es reichen bereits kleinste Flächen, die einen Anteil des Lichts
reflektieren. Der reflektierte oder rückgestreute Anteil des Taststrahls 6 kehrt als Hindernis
reflex 7 zum Abstandssensor 2 zurück und wird von dessen (nicht dargestellten) Empfänger
erfaßt. Neben diesem vom Hindernis 5 rückgestreuten Anteil des Sendeimpulses kehrt aber
auch noch ein Anteil des Sendeimpulses zum Empfänger des Abstandssensors 2 zurück,
der von der transparenten Abdeckung reflektiert wurde. Im allgemeinen werden nämlich an
der Grenzfläche zwischen Luft und Glas bei senkrechtem Einfall, der hier ohne Einschrän
kung auf diesen Spezialfall angenommen wird, etwa 4% des Lichten reflektiert, abhängig
vom Brechungsindex des Glases. Dieser Abdeckungsreflex 8 wird wie weiter unten
beschrieben zur Eichung und zur Erkennung des Verschmutzungsgrades verwendet. In Fig. 1
sind die unterschiedlichen Strahlengänge bzw. Signalwege 6, 7 und 8 räumlich voneinan
der beabstandet dargestellt. Dies erfolgt nur aus Gründen der klareren Darstellung, ist aber
in der Realität nicht der Fall. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird das Signal in
sich selbst reflektiert, sei es vom Hindernis 5, sei es von der transparenten Abdeckung 4,
und erst in dem Abstandssensor 2 werden Sendestrahl und Empfängerstrahl räumlich
getrennt. Dies ist jedoch eine bevorzugte Ausführungsform, und i.a. können Sende- und
Empfangsteil des Abstandssensors 2 auch getrennt voneinander in das Fahrzeug eingebaut
sein. Ebenso ist es nur eine spezielle Ausführungsform der Erfindung, wenn der
Abstandssensor 2 in das Scheinwerfergehäuse 1 eingebaut ist. Statt dessen ist auch der
Einbau des Abstandssensors hinter der Frontscheibe oder in der Vorderfläche des Fahr
zeugs oder an sonstigen geeigneten Punkten im Fahrzeug denkbar.
In Fig. 2a und 2b ist jeweils ein Ausschnitt aus einem Spektrum der Echosignale, die am
Empfänger des Abstandssensors 2 ankommen, dargestellt. In beiden Figuren ist nur der Teil
des Spektrums gezeigt, der einem Sendepuls entspricht. Tatsächlich wird der Sender des
Abstandssensors, der für gewöhnlich ein Laser ist, in regelmäßigen Zeitabständen (etwa mit
100 Hz bis 1 kHz) angesteuert und sendet dann Signalpulse aus, die wie oben bereits
beschrieben als Reflexionen vom Abstandssensor erfaßt werden. Damit wiederholt sich das
in den Fig. 2a bzw. 2b dargestellte Spektrum beliebig oft.
In Fig. 2a ist die Amplitude bzw. Pulshöhe des Echosignals bei einer nicht verschmutzten
transparenten Abdeckung 4 des Abstandssensors 2 dargestellt. Die transparente Abdeckung
4 läßt die Taststrahlen 6 nahezu ungehindert durch, nur ein kleiner Teil 9 des vom Sender
ausgestrahlten Lichtes wird von der transparenten Abdeckung 4 rückgestreut. Der Großteil
des abgestrahlten Lichtes verläßt das Scheinwerfergehäuse 1 und wird erst von einem weit
entfernten Hindernis 5 reflektiert 10. Daher wird das von der transparenten Abdeckung 4
reflektierte Licht bereits nach sehr kurzer Zeit erfaßt, während das von einem Hindernis 5
rückgestreute Licht zu einem sehr viel späteren Zeitpunkt erst wieder bei dem Abstandssen
sor 2 ankommt. Der Unterschied in der Größe des beim Abstandssensor ankommenden
Signals resultiert daraus, daß von der transparenten Abdeckung nur sehr wenig (4%) reflek
tiert wird, aber das Hindernis i.a. deutlich mehr reflektiert. In der Darstellung ist die Zeit
achse und die Amplitudenachse nicht maßstabsgetreu dargestellt. Aus der Zeit, bei welcher
der Hindernisreflex 7 wieder beim Empfänger ankommt, kann der Abstand vom Hindernis 5
bestimmt werden. Die Höhe des gemessenen Echosignals 10 gibt dagegen die Intensität
des von dem Abstandssensor abgestrahlten Taststrahls 6 an. Diese Intensität hängt von der
Transparenz der Abdeckung 4 ab. Ist diese verschmutzt, so tritt weniger Licht durch sie hin
durch: die Intensität bzw. Pulshöhe des reflektierten Lichtes ist geringer; ist die Abdeckung
nicht verschmutzt, so tritt mehr Licht durch sie hindurch: die Pulshöhe des reflektierten
Lichtes ist größer.
Zur Verdeutlichung dieses Zusammenhanges ist in Fig. 2b ein Spektrum des Echosignals
bei verschmutzter transparenter Abdeckung 4 dargestellt. Während die Reflexion des Tast
strahls 6 an der Abdeckung durch die Verschmutzung nur wenig beeinflußt wird, hat die Ver
schmutzung auf den Anteil des von der Abdeckung durchgelassenen Lichtes einen großen
Einfluß. Die Pulshöhe des gemessenen Echosignals 10 von einem Hindernis 5 ist deutlich
geringer bei etwa gleichbleibender Pulshöhe des Echosignals 9 von der Abdeckung.
Aufgrund des sich verändernden Amplitudenverhältnisses oder Intensitätsverhältnisses der
beiden Echosignale 9 und 10 kann erfindungsgemäß der Verschmutzungsgrad quantitativ
erfaßt werden und zur automatischen Auslösung eines Steuermechanismus, z. B. einer
Scheibenwaschanlage herangezogen werden. Zur quantitativen Erfassung der Änderung
des Intensitätsverhältnisses wird bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ein
Fensterpuls erzeugt, der ein Zeitfenster für die Integration der empfangenen Signale zur
Bestimmung der Intensität festlegt. Der Fenstergenerator kann dabei synchron zur Ansteue
rung des Lasers im Abstandssensor ein festgelegtes Zeitfenster für den Reflex von der
transparenten Abdeckung öffnen und im übrigen durch das von einem Hindernis reflektierte
Signal variabel angesteuert werden. Diese Techniken sind allgemein bekannt und brauchen
hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungs
form wird zur Bestimmung der Änderung des Amplitudenverhältnisses ein Pulshöhenanaly
sator verwendet. Auch diese Technik ist allgemein bekannt.
Statt eines Vergleiches des von einem Hindernis 5 rückgestreuten Signals mit dem von der
transparenten Abdeckung 4 rückgestreuten Signals kann auch der Vergleich mit vorher
abgespeicherten Signalen 11 dem Auslösen eines Steuermechanismus zugrunde gelegt
werden. Dazu werden die erwarteten Pulshöhen 11 in Abhängigkeit von der Zeit im voraus
abgespeichert. Dabei nutzt man den Zusammenhang zwischen Laufzeit des Signals und
damit zwischen zurückgelegter Weglänge und Intensitätsabhängigkeit von der Entfernung
vom Sender aus. Die Abhängigkeit der Intensität von der Entfernung vom Sender ist qua
dratisch. Die Pulshöhe der empfangenen oder gemessenen Echosignale sinkt mit wachsen
der Laufzeit. Dies ist in Fig. 3 dargestellt. Fig. 3 zeigt einzelne erwartete Echosignale 11 als
Beispiele. Im Speicher ist vorzugsweise jedoch die Einhüllende 12 aller Pulshöhen über ein
vorgegebenes Zeitintervall abgespeichert. Aus dieser Einhüllenden 12 wird die Pulshöhe des
einzelnen Echosignals 11 "abgelesen", sei es durch Berechnung eines Funktionswertes oder
durch Interpolation von abgespeicherten diskreten Werten, und mit dem tatsächlich ankom
menden Signal verglichen. Ist der Pulshöhenvergleich jedoch zu ungenau oder soll der Ver
gleich von tatsächlich angekommenen Signalen mit einem erwarteten Signal zuverlässiger
erfolgen, so kann mit dem "abgelesenem" Wert für die Pulshöhe ein Gauß-Puls oder ein
ähnlicher Puls erzeugt werden und dem Vergleich zugrunde gelegt werden. Insbesondere
wird dann die Intensität, d. h. das Integral über ein typisches Zeitintervall des "abgelesenen"
und des tatsächlich gemessenen Signalpulses miteinander verglichen. Das typische Zeit
intervall bzw. die Breite des Gauß-Pulses kann für alle erwarteten Echosignale 11 die glei
che sein, sie kann aber als Parameter auch wie die Pulshöhe abhängig von der Zeit abge
speichert sein.
1
Scheinwerfergehäuse
2
Abstandssensor
3
Leuchteinrichtung
4
transparente Abdeckung
5
Hindernis
6
Taststrahl
7
Hindernisreflex
8
Abdeckungsreflex
9
gemessenes Echosignal von der Abdeckung
10
gemessenes Echosignal von einem Hindernis
11
erwartetes Echosignal
12
Einhüllende der erwarteten Echosignale
Claims (10)
1. Verfahren zum Erkennen des Verschmutzungsgrades einer transparenten Abdeckung
(4) mit einem Abstandssensor (2) mit den Schritten:
Aussenden von wenigstens einem Signalpuls durch den Abstandssensor (2);
Empfangen eines von einem Hindernis (5) rückgestreuten Echosignals (9, 10) durch den Abstandssensor (2);
Erfassen der Laufzeit zwischen dem Senden und dem Empfangen des Echosignals (9, 10) und Berechnen des Abstandes zwischen dem Abstandssensor (2) und dem Hindernis (5) aus der Laufzeit und der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Echosignals (9, 10);
gekennzeichnet durch die Schritte:
Bestimmen eines Größenparameters des Echosignals (9, 10) durch eine Erfassungs vorrichtung;
Vergleichen des Größenparameters des Echosignals (9, 10) mit dem Größenparame ter eines Vergleichssignals (9, 11) und Erzeugen eines entsprechenden Ausgangs signals durch eine Vergleichsvorrichtung;
Ausgeben eines Warnsignals an eine Steuereinheit, wenn das Ausgangssignal außerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt.
Aussenden von wenigstens einem Signalpuls durch den Abstandssensor (2);
Empfangen eines von einem Hindernis (5) rückgestreuten Echosignals (9, 10) durch den Abstandssensor (2);
Erfassen der Laufzeit zwischen dem Senden und dem Empfangen des Echosignals (9, 10) und Berechnen des Abstandes zwischen dem Abstandssensor (2) und dem Hindernis (5) aus der Laufzeit und der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Echosignals (9, 10);
gekennzeichnet durch die Schritte:
Bestimmen eines Größenparameters des Echosignals (9, 10) durch eine Erfassungs vorrichtung;
Vergleichen des Größenparameters des Echosignals (9, 10) mit dem Größenparame ter eines Vergleichssignals (9, 11) und Erzeugen eines entsprechenden Ausgangs signals durch eine Vergleichsvorrichtung;
Ausgeben eines Warnsignals an eine Steuereinheit, wenn das Ausgangssignal außerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergleichssignal (9, 11)
als eine von der Zeit abhängige Funktion abgespeichert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergleichssignal (9, 11)
ein von der transparenten Abdeckung (4) rückgestreutes Signal (8) ist.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als
Größenparameter im Vergleichsschrift die Intensität des Echosignals (9, 10) und des
Vergleichssignals (9, 11) verglichen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als
Größenparameter die Pulshöhe des Echosignals (9,10) und des Vergleichssignals (9,
11) im Vergleichsschritt verglichen wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Warnsignal eine Scheibenwaschanlage steuert.
7. Sensorvorrichtung zum Erkennen des Verschmutzungsgrades einer transparenten
Abdeckung (4) mit:
einem Abstandssensor (2) zum Senden von mindestens einem Signalpuls und Emp fangen eines von einem Hindernis (5) rückgestreuten Echosignals (9,10);
einer Steuereinheit zum Berechnen der Entfernung zwischen dem Abstandssensor (2) und dem Hindernis (5) aus der Laufzeit des Echosignals (9,10);
gekennzeichnet durch
mindestens einen Fenstergenerator zur zeitlichen Diskriminierung eines Echosignals (9, 10);
eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen von zeitlich diskriminierten Signalen (9, 10) mit einem Vergleichssignal (9, 11) und zum Ausgeben eines entsprechenden Aus gangssignals an die Steuereinheit.
einem Abstandssensor (2) zum Senden von mindestens einem Signalpuls und Emp fangen eines von einem Hindernis (5) rückgestreuten Echosignals (9,10);
einer Steuereinheit zum Berechnen der Entfernung zwischen dem Abstandssensor (2) und dem Hindernis (5) aus der Laufzeit des Echosignals (9,10);
gekennzeichnet durch
mindestens einen Fenstergenerator zur zeitlichen Diskriminierung eines Echosignals (9, 10);
eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen von zeitlich diskriminierten Signalen (9, 10) mit einem Vergleichssignal (9, 11) und zum Ausgeben eines entsprechenden Aus gangssignals an die Steuereinheit.
8. Sensorvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Speichervorrichtung
zum Abspeichern von Vergleichssignalen (11, 12) in Abhängigkeit von einer Laufzeit.
9. Sensorvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch ein Integratorglied
zum Bestimmen der Intensität eines Signals über eine vorgegebene Zeit.
10. Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch einen
Pulshöhenanalysator zum Bestimmen der Pulshöhe eines Signals.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996146078 DE19646078A1 (de) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung des Verschmutzungsgrades einer transparenten Abdeckung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996146078 DE19646078A1 (de) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung des Verschmutzungsgrades einer transparenten Abdeckung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19646078A1 true DE19646078A1 (de) | 1998-05-14 |
Family
ID=7811022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996146078 Ceased DE19646078A1 (de) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung des Verschmutzungsgrades einer transparenten Abdeckung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19646078A1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10000291A1 (de) * | 2000-01-07 | 2001-07-12 | Hella Kg Hueck & Co | Scheinwerfer, insbesondere Kraftfahrzeug-Scheinwerfer |
EP1182105A3 (de) * | 2000-08-25 | 2003-10-08 | Robert Bosch Gmbh | Regensensor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
WO2007012878A1 (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Qinetiq Limited | Laser measurement device and method |
DE102005050025A1 (de) * | 2005-10-19 | 2007-04-26 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Scheibenwaschvorrichtung für eine Abschlussscheibe |
DE102017217939A1 (de) * | 2017-10-09 | 2019-04-11 | Audi Ag | Verfahren sowie Anordnung zum Ermitteln einer optischen Größe an einer Sensorabdeckung; Kraftfahrzeug |
DE102018212542A1 (de) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | Audi Ag | Verfahren zur Steuerung einer einem Laserscanner zugeordneten Heizeinrichtung |
DE102021200566A1 (de) | 2021-01-22 | 2022-07-28 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Ermittlung einer Verschmutzung einer für einen optischen Sensor durchlässigen Oberfläche |
-
1996
- 1996-11-08 DE DE1996146078 patent/DE19646078A1/de not_active Ceased
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10000291A1 (de) * | 2000-01-07 | 2001-07-12 | Hella Kg Hueck & Co | Scheinwerfer, insbesondere Kraftfahrzeug-Scheinwerfer |
EP1182105A3 (de) * | 2000-08-25 | 2003-10-08 | Robert Bosch Gmbh | Regensensor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
WO2007012878A1 (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Qinetiq Limited | Laser measurement device and method |
AU2006273774B2 (en) * | 2005-07-29 | 2010-12-02 | Qinetiq Limited | Laser measurement device and method |
DE102005050025A1 (de) * | 2005-10-19 | 2007-04-26 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Scheibenwaschvorrichtung für eine Abschlussscheibe |
DE102005050025B4 (de) * | 2005-10-19 | 2014-03-06 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Scheibenwaschvorrichtung für eine Abschlussscheibe |
DE102017217939A1 (de) * | 2017-10-09 | 2019-04-11 | Audi Ag | Verfahren sowie Anordnung zum Ermitteln einer optischen Größe an einer Sensorabdeckung; Kraftfahrzeug |
DE102017217939B4 (de) | 2017-10-09 | 2021-09-30 | Audi Ag | Verfahren sowie Anordnung zum Ermitteln einer optischen Größe an einer Sensorabdeckung; Kraftfahrzeug |
DE102018212542A1 (de) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | Audi Ag | Verfahren zur Steuerung einer einem Laserscanner zugeordneten Heizeinrichtung |
DE102018212542B4 (de) | 2018-07-27 | 2022-07-07 | Audi Ag | Verfahren zur Steuerung einer einem Laserscanner zugeordneten Heizeinrichtung |
DE102021200566A1 (de) | 2021-01-22 | 2022-07-28 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Ermittlung einer Verschmutzung einer für einen optischen Sensor durchlässigen Oberfläche |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2454137B1 (de) | Laserbasiertes verfahren zur reibwertklassifikation in kraftfahrzeugen | |
EP0312788B1 (de) | Vorrichtung zur Sichtweitenmessung | |
DE19717399C2 (de) | Einrichtung zur Bestimmung von Abstand und Art von Objekten sowie der Sichtweite | |
EP0785883B1 (de) | Sensor zur sichtweiten- und regenbelagsermittlung | |
EP3435117B1 (de) | Sensor und verfahren zur erfassung und abstandsbestimmung von objekten | |
DE102014108713B3 (de) | Rauch- und Brandmelder | |
EP1302784A2 (de) | Sichtweitenbestimmung | |
DE102010000611A1 (de) | Steuersystem für den Öffnungswinkel von Fahrzeugtüren | |
EP1160585A2 (de) | Verfahren zur Abstandsmessung und Abstandsmesseinrichtung | |
WO1996010817A1 (de) | Ultraschallsensor | |
DE102009028578A1 (de) | Verfahren für die Umfelderfassung mit einer Lidarsensorik | |
WO2017016533A1 (de) | Detektionsvorrichtung zur nebelerkennung für ein kraftfahrzeug | |
DE102017119042A1 (de) | Vermeidung von Totwinkelwarnungen durch Gischt | |
DE19646078A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung des Verschmutzungsgrades einer transparenten Abdeckung | |
DE19749397B4 (de) | Sichtabstandssensor | |
DE19931825A1 (de) | Vorrichtung zur Sichtweitenmessung | |
DE102018126592B4 (de) | Verfahren zur Erkennung von Durchlässigkeitsstörungen in Bezug auf Licht wenigstens eines Fensters eines Gehäuses einer optischen Detektionsvorrichtung und optische Detektionsvorrichtung | |
EP3867666B1 (de) | Verfahren zur erfassung wenigstens von partikelzusammensetzungen in einem überwachungsbereich mit einer optischen detektionsvorrichtung und detektionsvorrichtung | |
DE19843563A1 (de) | Vorrichtung zur Erfassung von Nässe | |
WO2011026452A1 (de) | Sensorsystem zur erfassung von umgebungsobjekten | |
DE102010062378B4 (de) | Verfahren und Einrichtung für die Umfelderfassung mit einer Lidarsensorik | |
WO1998004931A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur sichtweitenmessung | |
EP1585977B1 (de) | Sensor zur detektion von nebelartigen medien | |
WO2019086246A1 (de) | Verfahren zur bestimmung eines typus eines hydrometeors | |
EP1834850A1 (de) | Verfahren zur Überwachung eines Fahrzeuginnenraums |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: BAEKER, WOLFGANG, 38114 BRAUNSCHWEIG, DE RUCHATZ, THOMAS, 38165 LEHRE, DE WITT, ULRICH, 59557 LIPPSTADT, DE HOEVER, NORBERT, 59558 LIPPSTADT, DE GEDULD, GEORG OTTO, EICHBERG, CH TIEDECKE, JOACHIM, 88147 ACHBERG, DE BAUM, DIETMAR, 55543 BAD KREUZNACH, DE HAMANN, CLAUS DIETER, 65428 RUESSELSHEIM, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ADC GMBH, HEERBRUGG, CH Owner name: HELLA KGAA HUECK & CO., 59557 LIPPSTADT, DE Owner name: VOLKSWAGEN AG, 38440 WOLFSBURG, DE |
|
8131 | Rejection |