WO2009083300A1 - Strahlungsanalysevorrichtung und strahlungsanalyseverfahren - Google Patents

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WO2009083300A1
WO2009083300A1 PCT/EP2008/064798 EP2008064798W WO2009083300A1 WO 2009083300 A1 WO2009083300 A1 WO 2009083300A1 EP 2008064798 W EP2008064798 W EP 2008064798W WO 2009083300 A1 WO2009083300 A1 WO 2009083300A1
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Andreas Pack
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60Q2300/314—Ambient light

Definitions

  • the present invention relates to a radiation analysis device according to the preamble of patent claim 1 and to a radiation analysis method according to the preamble of patent claim 7.
  • Such a radiation analysis device is known from DE 10 2004 055 060 and comprises a first radiation detector, a second radiation detector and an evaluation device , wherein the evaluation device is set up depending on a first signal of the first radiation detector and a second signal of the second radiation detector output an evaluation signal for a lighting control device.
  • the radiation analysis device is installed in a motor vehicle and can, for example, detect whether or not there is much solar energy on the earth's surface, ie whether it is dark or light, and, depending therefrom, for example, be used to switch on or off vehicle lighting.
  • the radiation analysis device is not suitable for detecting whether it is foggy. or not, and thus can not be used to turn a lighting device on or off depending on fog. A further control of the vehicle lighting is therefore not possible. Disclosure of the invention
  • the object of the present invention is to provide a radiation analysis device and a radiation analysis method which are suitable for detecting fog and controlling a motor vehicle lighting device in dependence on the fog.
  • the object underlying the invention is achieved by a radiation analysis device according to the characterizing part of patent claim 1 and a radiation analysis method according to the characterizing part of patent claim 7.
  • the present invention relates to a radiation analysis device, wherein the first radiation detector is sensitive to high-frequency electromagnetic waves and is not sensitive to low-frequency electromagnetic waves.
  • "Sensitive" "" not sensitive means that, contrary to that a photon at a wavelength to which the first radiation detector is sensitive, a signal of the radiation detector seen at least statistically affects more than one photon at a wavelength to which the first radiation detector not is sensitive.
  • high frequency electromagnetic radiation is generally electromagnetic radiation in a range of wavelengths that is above the range of low frequency electromagnetic radiation wavelengths.
  • the high frequency radiation may be electromagnetic radiation in a wavelength range covering the ultraviolet radiation, the wavelength being less than a certain wavelength
  • the low-frequency radiation may be electromagnetic radiation in a wavelength range which covers the infrared radiation, the wavelength being greater than a specific value, eg 750 nm, 800 nm or 850 nm. Since the high-frequency radiation is particularly strongly scattered by fog, a first signal of the first radiation dependency hangs. strongly from the presence of fog. By comparing the first signal of the first radiation detector with a second signal of the second radiation detector, which is otherwise dependent on fog, it can be concluded that there is fog.
  • the second radiation detector is not sensitive to high frequency electromagnetic waves and is sensitive to low frequency electromagnetic waves.
  • the second detector is preferably arranged next to the first detector and aligned in the same way. Since the ratio of detected high-frequency waves to detected low-frequency waves changes particularly strongly, this particular design of a radiation analysis device is particularly sensitive to fog.
  • the second radiation detector is not sensitive to high frequency electromagnetic waves and is sensitive to low frequency electromagnetic waves.
  • the second detector is preferably arranged next to the first detector and aligned in the same way. Since the ratio of detected high-frequency waves to detected low-frequency waves changes particularly strongly, this particular design of a radiation analysis device is particularly sensitive to fog.
  • the second radiation detector is not sensitive to high frequency electromagnetic waves and is sensitive to low frequency electromagnetic waves.
  • the second detector is preferably arranged next to the first detector and aligned in the same way. Since the ratio of detected high-frequency waves to detected low-frequency waves changes particularly strongly, this particular design of a radiation analysis device is particularly sensitive to fog.
  • the second radiation analysis device is particularly sensitive to fog.
  • Radiation detector also be sensitive to high-frequency electromagnetic waves and not be sensitive to low-frequency electromagnetic waves.
  • the second radiation detector is then scanned in a different orientation. In heavy fog, the signal detected by the first radiation sensor will be in a fixed relationship to the signal detected by the second radiation sensor, so that the presence of fog can be deduced from this ratio.
  • a third radiation detector is provided, and the evaluation device is set up to output the evaluation signal as a function of a third signal.
  • the third radiation detector is oriented differently than the first one
  • the third radiation detector is sensitive to high-frequency electromagnetic waves and is not sensitive to low-frequency electromagnetic waves. There is thus a further res signal for analysis, which depends heavily on fog.
  • a fourth radiation detector is provided, and the Ausvertungs disturbed- is set up to output the evaluation signal depending on a fourth signal of the fourth radiation detector. Fog can thus be detected with even greater certainty.
  • the fourth radiation detector is not sensitive to high-frequency electromagnetic waves and is sensitive to low-frequency electromagnetic waves.
  • the fourth detector is preferably arranged next to the third detector and aligned in the same way.
  • the signal of the third radiation detector can thus be compared both with the signal of the first radiation detector and with the signal of the second radiation detector in order to detect fog. Fog can therefore be determined with even greater certainty, this is especially important if the visibility in fog is to be quantified accurately, for example, to turn on the rear fog lights.
  • the present invention further relates to a Strahlungsana ⁇ analysis method comprising the steps of: detecting a first signal of a first radiation detector; Detecting a second signal of a second radiation detector; Outputting an averaging signal depending on the first signal and the second signal, wherein the first signal is highly dependent on high-frequency electromagnetic waves and weakly dependent on low-frequency electromagnetic waves.
  • “Highly dependent,” in contrast to "weakly dependent” means that a photon of a wavelength, of which the first signal is strongly dependent, influences a signal of the radiation detector, at least statistically, more than a photon. tone of a wavelength from which the first signal is weakly dependent,
  • the second signal is weakly dependent on high-frequency electromagnetic waves and highly dependent on low-frequency electromagnetic waves.
  • the second signal may be highly dependent on high frequency electromagnetic waves and weakly dependent on low frequency electromagnetic waves.
  • the second signal is weakly dependent on high frequency electromagnetic waves and highly dependent on low frequency eiektromagneti- see waves.
  • a third signal of a third radiation detector is detected, the evaluation device outputs the evaluation signal depending on the third signal, and the third signal is highly dependent on high-frequency electromagnetic wave and weakly dependent on low-frequency electromagnetic waves.
  • a fourth signal is detected, the evaluation device outputs the evaluation signal depending on the fourth signal, and the fourth signal is weakly dependent on high-frequency electromagnetic waves and highly dependent on low-frequency electromagnetic waves.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a motor vehicle with a lighting device and a radiation analysis device.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a motor vehicle with a lighting device and a radiation analysis device.
  • the lighting device comprises at the front end of the motor vehicle several pairs of lights, namely front direction indicator lamps 1 , marker lights 2, dimmers 3, high beam A 1 fog lights 5 and at the rear end of the motor vehicle also several pairs of lights, namely rear Fahridessan Seae- lights 6, rear lights 7, brake lights 8, rear fog lights 9, reversing lights 10 and a single light 11, which serves for license plate lighting. All lamps 1 to 11 are connected to a lighting control device 12 via electrical lines 20.
  • the front and rear direction indicator lamps 1, 6 are to turn on as an indication to other road users when turning.
  • the marker lights 2 are to turn on together with the dimmestamps 3 and the highbeams 4 to make the outlines of the motor vehicle in case of failure of the dipped beam 3 or the high beam 4 indicated.
  • the dimmers 3 serve to illuminate the road without dazzling other road users.
  • the taillights 4 are used to better illuminate the roadway in addition to the dimmestamps 3 or instead of the dimmestamps 3.
  • the fog lights 5 are provided for use in a visual obstruction by rain, snow and fog to prevent self-glare.
  • the dimmed lights 3 can be switched on simultaneously with the fog lamps 5.
  • the taillights 7 are switched on and off together with the marker lights 2, dimmers 3, high beam 4 and fog lights 5.
  • the brake lights 8 are at an acti- Turning on the brakes »The reversing lights 9 must be switched on when reversing.
  • the reversing lamp lamps IQ must be switched on when the front position lamps 2, dipped-beam lamps 3, chandeliers 4, fog lamps 5 are switched on.
  • the illumination suppression device 12 receives evaluation signals from an evaluation device 17 and other signals, for example, of light switching devices, which are provided for actuation by a motor vehicle driver in Kraftiahr- inside and not shown here, a braking device or a gearshift.
  • the lighting control device 12 which is designed as an integrated circuit, turns on or off certain lights according to the inputs of the motor vehicle driver and the further signals by either interrupting or producing the contact of one of the electrical leads 20 so that the lights 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 3, 9, 10, 11 are used entge measure as described above.
  • the radiation analysis device comprises radiation detectors 13, 14, 15 and 16 and the evaluation device 17, all the radiation detectors 13, 14, 15 and 16 are semiconductor detectors f whose conductivity of the receiving Strah ⁇ lung depends.
  • the evaluation device 17 is an integrated circuit.
  • the evaluation device 17 is electrically connected to the lighting control device 12.
  • the radiation detectors 13 and 15 are preferably sensitive to high-frequency electromagnetic radiation, while the radiation detectors 14 and 16 are preferably sensitive to low-frequency electromagnetic radiation.
  • the position of the vehicle interior is shown by the dashed lines 18 and 19.
  • the radiation detectors 15 and 16 are located on the roof of the motor vehicle and are executed in the normal motor vehicle position up to the sky, so that the radiation detectors 15 and 16 above all receive electromagnetic radiation, which occurs vertically.
  • the radiation detectors 13 and 14 are located directly behind a windshield and are directed forward, so that the radiation detectors 13, 14 above all receive e- lektromagnetician radiation, which incident along the earth's surface perpendicular to the front of the motor vehicle.
  • the radiation analysis device is used to analyze the prevailing weather conditions by means of electromagnetic radiation, in particular to detect the presence of fog.
  • the electromagnetic radiation emitted by the sun has a characteristic spectrum, which changes due to frequency-dependent absorption and reflection in the earth's atmosphere.
  • the spectral distribution and intensity of the incoming electromagnetic waves on Earth thus depends not only on the time of day and season, but also on the state of the earth's atmosphere. In the daytime, above all, the intensity of the light striking the earth is much higher than at night.
  • cloudy weather electromagnetic waves are absorbed and reflected by the clouds.
  • fog due to the Tyndall effect, high frequency electromagnetic waves are scattered rather than low frequency electromagnetic waves.
  • the absorption of electromagnetic radiation by fog also depends on the frequency of the electromagnetic radiation, so that change the spectral composition of the electromagnetic radiation and its orientation in fog.
  • the scattering of the high-frequency electromagnetic waves leads to a uniform directional distribution of the high-frequency electromagnetic radiation and thus also a change in the ratio of high-frequency radiation to low-frequency radiation as a function of the detection direction.
  • the radiation detector 15 detects a relatively large signal in good visibility, which is in a typical relationship to the signal of the radiation detector 16.
  • the sizes of Signals depend strongly on the geometry of the radiation detectors 15, 16 and the position of the sun.
  • the radiation detector 13 also detects a signal that is in a typical relationship to the signal of the radiation detector 14.
  • the signal strengths of the signals of the radiation detectors 13 and 14 depend not only on the position of the sun, but mainly on the direction of travel.
  • the characteristic signal relationships of the signals of the radiation detectors 15 and 16 and of the radiation detectors 13 and 14 change as a result of this.
  • the signal of the radiation detector 15 decreases sharply at least at a high sunlight level because the high-frequency electromagnetic radiation is strongly scattered by the fog.
  • the signal of the radiation detector 16 changes less strongly because the low-frequency electromagnetic radiation is hardly scattered.
  • the ratio of the signal of the radiation detector 15 to the signal of the radiation detector 16 decreases.
  • the signal of the radiation detector 13 is less dependent on the position of the sun and the direction of travel in a foggy atmosphere due to the scattering of high-frequency light.
  • the signal of the radiation detector 13 in a fixed ratio to the signal of the radiation detector 15 due to the evenly distributed alignment of high-frequency electromagnetic waves. This ratio is determined by the nature and construction of the radiation detectors.
  • the signal of the radiation detector 14 is still strongly dependent on the direction of travel of the motor vehicle.
  • the evaluation device 1 compares the signal of the radiation detector 15 with the signal of the radiation detector 16, the signal of the radiation detector 15 with the signal of the radiation detector 13 and the signal of the radiation detector 13 with the signal of the radiation detector 14. From the size of these conditions, the evaluation device 17 closes on the presence of fog and its density. There are small ratios of the signal of the radiation detectors 15 to the signal of the radiation detector 16 and the signal of the radiation detector 13 to the signal of the radiation detector 14 and a certain ratio of the signal of the radiation detector 15 to the signal of the radiation detector 13, which by the properties of the radiation detectors 13, 15 and their geometry is given, signs of the presence of fog and its strength. These individual signs are considered together.
  • the evaluation device 17 now sends an evaluation signal to the lighting device control 12, which contains an analysis result. The evaluation device 17 now switches depending on the analysis, the lights 2, the low beam 3, the high beam 4, the fog lights 5, the taillights 1, the fog lamps 9 and the individual lamp 11 as intended on or off.
  • the detectors 13, 14, 15 and 16 may additionally or mainly be used for another purpose.
  • one of the detectors 13, 14 or both detectors 13, 14 may be used primarily for a rain sensor for controlling windshield wipers.
  • the detectors 15, 16 can be seen superiors directly behind the windshield and above all to receive electromagnetic radiation ⁇ cal also in this position, which is incident perpendicularly.
  • the detectors 13, 14, 15 and 16 may be integrated in a Bauele ⁇ ment together with the evaluation device 17th
  • the use of further detectors and the analysis of the signals of which can be further ver ⁇ improve the detection of fog.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strahlungsanalysevorrichtung mit einem ersten Strahlungsdetektor (15), einem zweiten Strahlungsdetektor (16) und einer Auswertungseinrichtung (17), wobei die Auswertungseinrichtung (17) eingerichtet ist, abhängig von einem ersten Signal des ersten Strahlungsdetektors (15) und einem zweiten Signal des zweiten Strahlungsdetektors (16) ein Auswertungssignal für eine Beleuchtungseinrichtung (1, 2, 3, 4, 5, 6, I1 8, 9, 10, 11) auszugeben. Um Nebel zu erkennen und abhängig von dem Nebel eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung (1, 2, 3, 4, 5, 6 7, 8, 9, 10, 11) zu steuern, ist der erste Strahlungsdetektor (15) für hochfrequente elektromagnetische Wellen sensitiv und nicht für niedrigf requente elektromagnetische Wellensensitiv.

Description

STRAHLUNGSÄNALYSEVORRICHTUNG UND STRAHLUNGSANALYSEVERFAHREN
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strahlungsanaiysevor- richtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Strahlungsanalyseverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
Em solche Strahlungsanalysevorrichtung ist aus der DE 10 2004 055 060 bekannt und umfaßt einen ersten Strahlungsdetektor, einen zweiten Strahlungsdetektor und eine Auswertungs¬ einrichtung, wobei die Auswertungseinrichtung eingerichtet ist, abhängig von einem ersten Signal des ersten Strahlungsdetektors und einem zweiten Signal des zweiten Strahlungsde- tektors ein Auswerrungssignal für eine Beleuchtungssteue- rungseinrichtung auszugeben. Die Strahiungsanalysevorrichtung ist in einem Kraftfahrzeug eingebaut und kann beispielsweise erfassen, ob viel Sonnenenergie auf der Erdoberfläche auftritt oder nicht, d.h. ob es dunkel oder hell ist, und abhän- gig davon beispielsweise dazu verwendet werden, eine Kraftfahrzeugbeleuchtung ein- oder auszuschalten.
Nachteilig ist, daß die Strahiungsanalysevorrichtung nicht geeignet ist, um zu erkennen, ob es nebelig ist. oder nicht, und somit nicht eingesetzt werden kann, um eine Beleuchtungseinrichtung abhangig von Nebel ein- oder auszuschalten. Eine weitergehende Steuerung der Kraftfahrzeugbeleuchtung ist daher nicht möglich. Offenbarung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strahlungsanalysevorrichtung und ein Strahlungsanalyseverfah- ren zu schaffen, die geeignet sind, Nebel zu erkennen und abhängig von dem Nebel eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung zu steuern.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Strahlungsanalysevorrichtung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 und ein Strahlungsanalyseverfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 7 gelöst.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strahlungsanalysevor- richtung, wobei der erste Strahlungsdetektor für hochfrequente elektromagnetische Wellen sensitiv ist und nicht für nied- rigfrequente elektromagnetische Wellen sensitiv ist. „Sensitiv'" bedeutet im Gegensatz zu „nicht sensitiv", daß ein Photon einer Wellenlänge, für welche der erste Strahlungsdetek- tor sensitiv ist, ein Signal des Strahlungsdetektors zumindest statistisch betrachtet mehr beeinflußt als ein Photon einer Wellenlänge, für welche der erste Strahlungsdetektor nicht sensitiv ist. In diesem Zusammenhang ist hochfrequente elektromagnetische Strahlung allgemein elektromagnetische Strahlung in einem Bereich von Wellenlängen, der über dem Bereich von Wellenlängen der niedrigfrequenten elektromagnetischen Strahlung liegt. Speziell kann es sich bei der hochfrequenten Strahlung um elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich handeln, der die ultraviolette Strahlung abdeckt, wobei die Wellenlänge kleiner als ein bestimmter
Wert, z.B. 550 nm, 500 nm oder 450 nai, ist. Spezieil kann es sich bei der niedrigfrequenten Strahlung um elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich handeln, der die infrarote Strahlung abdeckt, wobei die Wellenlänge größer als ein bestimmter Wert, z.B. 750 nm, 800 nm oder 850 nm, ist. Da die hochfrequente Strahlung durch Nebel besonders stark gestreut wird, hängt ein erstes Signal des ersten Strahlungsde- tektors stark von dem Vorhandensein von Nebel ab. In dem das erste Signal des ersten Strahlungsdetektors mit einem zweiten Signal des zweiten Strahlungsdetektors, das auf andere Weise von Nebel abhängt, verglichen wird, kann auf das Vorhanden- sein von Nebel geschlossen werden.
In einer bevoraugten Ausführungsfσrm ist der zweite Strahlungsdetektor nicht für hochfrequente elektromagnetische Weilen sensitiv und ist für niedrigfreqxiente elektromagnetische Wellen sensitiv. Der zweite Detektor ist vorzugsweise neben dem ersten Detektor angeordnet und genauso ausgerichtet. Da sich das Verhältnis von erfaßten hochfrequenten Wellen zu erfaßten niedrigfrequenten Wellen besonders stark ändert, ist diese besondere Ausbildung einer Strahlungsanalysevorrichtung besonders sensitiv für Nebel. Alternativ kann der zweite
Strahlungsdetektor ebenfalls für hochfrequente elektromagnetische Wellen sensitiv sein und für niedrigfrequente elektromagnetische Wellen nicht sensitiv sein. Der zweite Strahlungsdetektor wird dann in einer anderen Ausrichtung angβord- net. Bei starkem Nebel wird das von dem ersten Strahlungssensor erfaßte Signal in einem festen Verhältnis zu dem von dem zweiten Strahlungssensor erfaßten Signal stehen, so daß anhand dieses Verhältnisses auf das Vorhandensein von Nebel geschlossen werden kann.
In einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform ist ein dritter Strahlungsdetektor vorgesehen ist, und ist die Auswertungseinrichtung eingerichtet, abhängig von einem dritten Signal das Auswertungssignal auszugeben. Der dritte Strahlungsdetektor ist anders ausgerichtet als der erste
Strahlungsdetektor. Nebel kann somit mit größerer Sicherheit erfaßt werden.
In noch einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform ist der dritte Strahlungsdetektor für hochfrequente elektromagnetische Wellen sensitiv und nicht für niedrigfrequente elektromagnetische Wellen sensitiv. Es steht somit ein weite- res Signal zur Analyse zur Verfügung, das stark von Nebel abhängt .
In noch einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform ist ein vierter Strahlungsdetektor vorgesehen, und ist die Ausvertungseinrichtung- eingerichtet, abhängig von einem vierten Signal des vierten Strahlungsdetektors das Auswertungssignal auszugeben. Nebel kann somit mit noch größerer Sicherheit erfaßt werden.
In noch einer Weiterbildung der bevorzugten Äusführungsform ist der vierte Strahlungsdetektor nicht für hochfrequente e- lektromagnetische Wellen sensitiv und ist für niedrigfrequen- te elektromagnetische Wellen sensitiv. Der vierte Detektor ist vorzugsweise neben dem dritten Detektor angeordnet und genauso ausgerichtet. Das Signal des dritten Strahlungsdetektors kann somit sowohl mit dem Signal des ersten Strahlungsdetektors als auch mit dem Signal des zweiten Strahlungsdetektors verglichen werden, um Nebel zu erkennen. Nebel kann daher mit noch größerer Sicherheit bestimmt werden, dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Sichtweite bei Nebel genau quantifiziert werden soll, um beispielsweise die Nebelschlußleuchten anzuschalten.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Strahlungsana¬ lyseverfahren mit den folgenden Schritten: Erfassen eines ersten Signals eines ersten Strahlungsdetektors; Erfassen eines zweiten Signals eines zweiten Strahlungsdetektors; Ausgeben eines Äuswertungssignals abhängig von dein ersten Signal und dem zweiten Signal, wobei das erste Signal stark abhängig ist vori hochfrequenten elektromagnetischen Wellen und schwach abhängig ist von niedrigfrequenten elektromagnetischen Wellen. „Stark abhängig^ bedeutet im Gegensatz zu „schwach abhängig", daß ein Photon einer Wellenlange, von welcher das erste Sig- nal stark abhängig ist, ein Signal des Strahlungsdetektors zumindest statistisch betrachtet mehr beeinflußt als ein Pho- ton einer Wellenlänge, von welcher das erste Signal schwach abhängig ist,
In einer bevorzugten Äusführungsform ist das zweite Signal schwach abhängig von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen und stark abhängig von niedrigfrequenten elektromagnetischen Wellen. Alternativ kann das zweite Signal stark abhängig von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen und schwach abhängig von niedrigfrequenten elektromagnetischen Wellen sein.
In einer bevorzugten Äusführungsform ist das zweite Signal schwach abhängig von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen und stark abhängig von niedrigfrequenten eiektromagneti- sehen Wellen.
In einer Weiterbildung der bevorzugten Äusführungsform wird ein drittes Signal eines dritten Strahlungsdetektors erfaßt, gibt die Auswertungseinrichtung das Auswertungssignais abhän- gig von dem dritten Signal aus, und ist das dritte Signal stark abhängig von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen- und schwach abhängig von niedrigfrequenten elektromagnetischen Wellen.
In noch einer Weiterbildung der bevorzugten Äusführungsform wird ein viertes Signal erfaßt, gibt die Auswertungseinrichtung das Auswertungssignais abhängig von dem vierten Signal aus, und ist das vierte Signal schwach abhängig von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen und stark abhängig von niedrigfrequenten elektromagnetischen Wellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Im folgenden wird die Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeich- nung näher beschrieben. Es zeigen: FIG. 1 einen schematischen Grundriß eines Kraftfahrzeugs mit einer Beleuchtungseinrichtung und einer Strahlungsanalysevorrichtung.
Ausführungsformen der Erfindung
FIG. 1 zeigt einen schematischen Grundriß eines Kraftfahrzeugs mit einer Beleuchtungseinrichtung und einer Strahlungsanalysevorrichtung. Die Beleuchtungseinrichtung umfaßt an dem Vorderende des Kraftfahrzeugs mehrere Paare Leuchten, nämlich vordere Fahrrichtungsanzeigeleuchten 1, Begrenzungsleuchten 2, Abblendleuchten 3, Fernleuchten A1 Nebelscheinwerferleuchten 5 und an dem Hinterende der Kraftfahrzeugs ebenfalls mehrere Paare Leuchten, nämlich hintere Fahrrichtungsanzeige- leuchten 6, Rückleuchten 7 , Bremsleuchten 8, Nebelschluß- leuchten 9, Rückfahrscheinwerferleuchten 10 und eine einzelne Leuchte 11, die zur Kennzeichenbeleuchtung dient. Sämtliche Leuchten 1 bis 11 sind mit einer Beleuchtungssteuerungsein- richtung 12 über elektrische Leitungen 20 verbunden.
Die vorderen und hinteren Fahrrichtungsanzeigeleuchten 1, 6 sind als Hinweis für andere Verkehrsteilnehmer beim Abbiegen einzuschalten. Die Begrenzungsleuchten 2 sind zusammen mit den Abblendleuchten 3 und den Fernleuchten 4 einzuschalten, um die Umrisse der Kraftfahrzeugs beim Ausfall der Abblendleuchten 3 oder der Fernleuchten 4 kenntlich zu machen. Die Abblendleuchten 3 dienen dazu, die Fahrbahn auszuleuchten, ohne andere Verkehrsteilnehmer zu blenden. Die Fernleuchten 4 dienen zu einer besseren Ausleuchtung der Fahrbahn zusätzlich zu den Abblendleuchten 3 oder anstelle der Abblendleuchten 3. Die Nebelleuchten 5 sind zur Verwendung bei einer Sichtbehinderung durch Regen, Schnee und Nebel vorgesehen, um eine Selbstblendung zu verhindern. Die Abblendleuchten 3 können gleichzeitig mit den Nebelleuchten 5 eingeschaltet werden. Die Rückleuchten 7 sind zusammen mit den Begrenzungsleuchten 2, Abblendleuchten 3, Fernleuchten 4 und Nebelleuchten 5 ein- und auszuschalten. Die Bremsleuchten 8 sind bei einer Akti- vierung der Bremsen einzuschalten» Die Rückfahrleuchten 9 sind beim Rückwärtsfahren einzuschalten. Die Rückfahrscheinwerferleuchten IQ sind beim Rückwärtsfahren einzuschalten, wenn die Begrenzungsleuchten 2, Abblendleuchten 3, Fernleuch- ten 4, Nebelleuchten 5 eingeschaltet sind.
Die Beleuchtungssreuerungseinrichtung 12 empfängt Auswertungssignale von einer Auswertungseinrichtung 17 und weitere Signale beispielsweise von Lichtanschalteinrichtungen, die zur Betätigung durch einen Kraftfahrzeugführer im Kraftiahr- zeuginneren vorgesehen sind und hier nicht näher dargestellt sind, einer Bremseinrichtung oder einer Gangschaltung. Abhängig von den empfangenen Signalen schaltet die Beleuchtungs- steuerungseinrichtung 12, die als integrierte Schaltung aus- gebildet ist, gemäß den Eingaben der Kraftfahrzeugführers und den weiteren Signalen bestimmte Leuchten ein oder aus, indem sie jeweils den Kontakt einer der elektrischen Leitungen 20 entweder unterbricht oder herstellt, so daß die Leuchten 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 3, 9, 10, 11 wie oben beschrieben zweckge- maß verwendet werden.
Die Strahlungsanalysevorrichtung umfaßt Strahlungsdetektoren 13, 14, 15 und 16 und die Auswertungseinrichtung 17. Sämtlichen Strahlungsdetektoren 13, 14, 15 und 16 sind Halbleiter- detektorenf deren Leitfähigkeit von der empfangenden Strah¬ lung abhängt. Die Auswertungseinrichtung 17 ist eine integrierte Schaltung. Die Auswertungseinrichtung 17 ist mit der Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 12 elektrisch verbunden. Die Strahlungsdetektoren 13 und 15 sind vorzugsweise für hochfrequente elektromagnetische Strahlung sensitiv, während die Strahlungsdetektoren 14 und 16 vorzugsweise für niedrig- frequente elektromagnetische Strahlung sensitiv sind. Die Position des Kraftfahrzeuginneren ist durch die gestrichelten Linien 18 und 19 dargestellt. Die Strahlungsdetektoren 15 und 16 befinden sich auf dem Dach des Kraftfahrzeugs und sind in der normalen Kraftfahrzeugposition nach oben zum Himmel hingerichtet, so daß die Strahlungsdetektoren 15 und 16 vor al- lern elektromagnetische Strahlung empfangen, die lotrecht einfällt. Die Strahlungsdetektoren 13 und 14 befinden sich direkt hinter einer Windschutzscheibe und sind nach vorne gerichtet, so daß die Strahlungsdetektoren 13, 14 vor allem e- lektromagnetische Strahlung empfangen,, die entlang der Erdoberfläche senkrecht auf der Vorderseite des Kraftfahrzeugs einfällt. Die Strahlungsanalysevorrichtung wird verwendet, um die herrschende Wetterlage anhand elektromagnetischer Strahlung zu analysieren, insbesondere um das Vorhandensein von Nebel festzustellen.
Die von der Sonne abgestrahlte elektromagnetische Strahlung hat ein charakteristisches Spektrum, welches sich durch frequenzabhängige Absorption und Reflektion in der Erdatmosphäre verändert. Die Spektralverteilung und Intensität der auf der Erde ankommenden elektromagnetischen Wellen hängt somit nicht nur von der Tageszeit und Jahreszeit, sondern ebenfalls von dem Zustand der Erdatmosphäre ab. Bei Tag ist vor allem die Intensität des auf die Erde treffenden Lichts wesentlich hö- her als bei Nacht. Bei Bewölkung werden durch die Wolken e- lektromagnetische Wellen absorbiert und reflektiert. Bei Nebel werden aufgrund des Tyndall-Effekts hochfrequente elektromagnetische Wellen eher gestreut als niederfrequente elektromagnetische Wellen. Die Absorption von elektromagnetischer Strahlung durch Nebel hangt ebenfalls von der Frequenz der elektromagnetischen Strahlung ab, so daß sich die spektrale Zusammensetzung der elektromagnetischen Strahlung und deren Ausrichtung bei Nebel verändern. Die Streuung der hochfrequenten elektromagnetischen Wellen führt zu einer gleichmäßi- gen Richtungsverteilung der hochfrequenten elektromagnetischen Strahlung und somit auch einer Änderung des Verhältnisses von hochfrequenter Strahlung zu niedrigfrequenter Strahlung abhängig von der Detektionsrichtung.
Am Tag erfaßt der Strahlungsdetektor 15 bei guter Sicht ein relativ großes Signal, das in einem typischen Verhältnis zu dem Signal des Strahlungsdetektors 16 steht. Die Größen der Signale hängen dabei stark von der Geometrie der Strahlungsdetektoren 15, 16 und dem Sonnenstand ab. Gleichzeitig erfaßt der Strahlungsdetektor 13 ebenfalls ein Signal, das in einem typischen Verhältnis zu dem Signal des Strahlungsdetektors 14 steht. Jedoch hängen die Signalstärken der Signale der Strahlungsdetektoren 13 und 14 nicht nur vom Sonnenstand, sondern vor allem von der Fahrtrichtung ab.
In. einer nebligen Atmosphäre wird hochfrequentes Licht bevor- zugt gestreut, während niedrigfrequentes Licht kaum gestreut wird. Arn Tag verändern sich dadurch die charakteristischen Signalverhaltnisse der Signale der Strahlungsdetektoren 15 und 16 und der Strahlungsdetektoren 13 und 14. Das Signal des Strahlungsdetektors 15 nimmt zumindest bei einem hohen Son- nenstand stark ab, weil die hochfrequente elektromagnetische Strahlung durch den Nebel stark gestreut wird. Dabei ändert sich das Signal des Strahlungsdetektors 16 weniger stark, weil die niedrigfrequente elektromagnetische Strahlung kaum gestreut wird. Da3 Verhältnis des Signals des Strahlungsde- tektors 15 zu dem Signal des Strahlungsdetektors 16 nimmt ab. Das Signal des Strahlungsdetektors 13 ist in. einer nebeligen Atmosphäre aufgrund der Streuung von hochfrequentem Licht weniger abhängig vom Sonnenstand und der Fahrrichtung. Für sehr dichten Nebel steht das Signal des Strahlungsdetektors 13 in einem festen Verhältnis zum Signal des Strahlungsdetektors 15 aufgrund der gleichmäßig verteilten Ausrichtung von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen. Dieses Verhältnis ist durch die Art und den Aufbau der Strahlungsdetektoren bestimmt. Das Signal des Strahlungsdetektors 14 ist weiterhin stark abhängig von der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs.
Die Auswertungseinrichtung 1? vergleicht das Signal des Strahlungsdetektors 15 mit dem Signal des Strahlungsdetektors 16, das Signal des Strahlungsdetektors 15 mit dem Signal des Strahlungsdetektors 13 und das Signal des Strahlungsdetektors 13 mit dem Signal des Strahlungsdetektors 14. Aus der Größe dieser Verhältnisse schließt die Auswertungseinrichtung 17 auf das Vorhandensein von Nebel und dessen Dichte. Dabei sind kleine Verhältnisse des Signals der Strahlungsdetektoren 15 zu dem Signal des Strahlungsdetektors 16 bzw. des Signals des Strahlungsdetektors 13 zu dem Signal des Strahlungsdetektors 14 und ein bestimmtes Verhältnis des Signais des Strahlungsdetektors 15 zu dem Signal des Strahlungsdetektors 13, welches durch die Eigenschaften der Strahlungsdetektoren 13, 15 und deren Geometrie vorgegeben ist, Anzeichen für das Vorhandensein von Nebel und dessen Stärke. Diese einzelnen Anzei- chen werden gemeinsam berücksichtigt. Die Auswertungseinrichtung 17 sendet nun ein Auswertungssignal an die Beleuchtungs- einrichtungssteuerung 12, welches ein Analyseergebnis enthält. Die Auswertungseinrichtung 17 schaltet nun abhängig von der Analyse die Begrenzungsleuchten 2, die Abblendleuchten 3, die Fernleuchten 4, die Nebelleuchten 5, die Rückleuchten 1, die Nebelschlußieuchten 9 und die einzelne Leuchte 11 bestimmungsgemäß an oder aus.
Die Detektoren 13, 14, 15 und 16 können zusätzlich oder hauptsächlich auch zu einem anderen Zweck eingesetzt werden. Einer der Detektoren 13, 14 oder beide Detektoren 13, 14 können beispielsweise hauptsächlich für einen Regensensor zur Steuerung von Scheibenwischern verwendet werden. Die Detektoren 15, 16 können direkt hinter der Windschutzscheibe vorge- sehen sein und auch in dieser Lage vor allem elektromagneti¬ sche Strahlung empfangen, die lotrecht einfällt. In diesem Fall können die Detektoren 13, 14, 15 und 16 in einem Bauele¬ ment gemeinsam mit der Auswertungseinrichtung 17 integriert sein. Der Einsatz von weiteren Detektoren und die Analyse von deren Signalen kann die Erfassung von Nebel noch weiter ver¬ bessern.

Claims

Ansprüche
1. Strahlungsanalysevorrichtung mit einem ersten Strahlungsdetektor (15), einem zweiten Strahlungsdetektor (16) und ei- ner Auswertungseinrichtung (17), wobei die Auswertungseinrichtung (12) eingerichtet ist, abhängig von einem ersten Signal des ersten Strahlungsdetektors (15) und einem zweiten Signal des zweiten Strahlungsdetektors (16) ein Auswertungssignal für eine Beleuchtungseinrichtung (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) auszugeben, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Strahlungsdetektor (15) für hochfrequente elektromagnetische Wellen sensitiv ist und nicht für niedrigfrequente e- iektromagnetische Weilensensitiv ist.
2. Strahlungsanalysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Strahlungsdetektor (16) nicht für hochfrequente elektromagnetische Weilen sensitiv ist und für niedrigfrequente elektromagnetische Wellen sensitiv ist.
3. Strahlungsanalysevorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Strahlungsdetektor (13) vorgesehen ist, und daß die Auswertungseinrichtung (12) eingerichtet ist, abhängig von einem dritten Signal das Auswertungssignal auszugeben.
4. Strahlungsanalysevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Strahlungsdetektor (13) für hochfrequente elektromagnetische Wellen sensitiv ist und nicht für niedrigfrequente elektromagnetische Wellen sensitiv ist.
5. Strahlungsanalysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein vierter Strahlungsdetektor (14) vorgesehen ist, und daß die Auswertungs- einrichtung (17) eingerichtet ist, abhängig von einem vierten Signal des vierten Strahlungsdetektors das Auswertungssignal auszugeben.
6. Strahlungsanalysevorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Strahlungsdetektor {14} nicht für hochfrequente elektromagnetische Wellen sensi- tiv ist und für niedrigfrequente elektromagnetische Wellen sensitiv ist.
7. Strahlungsanalyseverfahren mit den folgenden Schritten:
- Erfassen eines ersten Signals eines ersten Strahlungsdetek- tors (15);
- Erfassen eines zweiten Signals eines zweiten Strahlungsdetektors (16) ;
- Ausgeben eines Auswertungssignals abhangig von dem ersten Signal und dem zweiten Signal, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal stark abhängig ist von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen und schwach abhängig ist von niedrig- frequenten elektromagnetischen Wellen.
8. Strahlungsanalyseverfahren für eine Beleuchtungseinrich- tung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
Signal schwach abhängig ist von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen und stark abhängig ist von elektromagnetischen Wellen .
9. Strahlungsanalyseverfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Signal eines dritten Strahlungsdetektors (13) erfaßt wird, daß die Auswer¬ tungseinrichtung (17) das Auswertungssignals abhängig von dem dritten Signal ausgibt, und daß das dritte Signal stark ab- hängig ist von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen und schwach abhängig ist von niedrigfrequenten elektromagnetischen Weilen.
10. Strahlungsanalyseverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein viertes Signal erfaßt wird, daß die Auswertungseinrichtung (12) das Auswertungssignais abhängig von dem vierten Signal ausgibt, und daß das vierte Signal schwach abhängig ist von hochfrequenten elektromagnetischen Weilen und stark abhängig ist von niedrigfre- quenten elektromagnetischen Wellen.
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