Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PLAUSIBILITY TESTING OF AT LEAST ONE LIGHT DETECTOR OF A HEADLIGHT ASSISTANCE DEVICE OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/080392
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for plausibility testing at least one light detector (12a) of a headlight assistance device (12) of a motor vehicle. Electromagnetic radiation (4) emitted by a radiation source (6) of an optical rain sensor device of the motor vehicle is utilized as reference light.

Inventors:
BOCHAT RALF (DE)
HODAPP BRUNO (DE)
MERKEL KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/064495
Publication Date:
July 02, 2009
Filing Date:
October 27, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
BOCHAT RALF (DE)
HODAPP BRUNO (DE)
MERKEL KLAUS (DE)
International Classes:
B60Q1/14; B60Q11/00; B60S1/08; G01N21/55; G05B23/02
Foreign References:
FR2882144A12006-08-18
DE19839273A11999-09-23
DE10041674A12002-03-07
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Plausibilitätsprüfung wenigstens eines Lichtdetektors (12a) einer Fahr- lichtassistenzvorrichtung (12) eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass eine von einer Strahlungsquelle (6) einer optischen Regensensorvorrichtung des Kraftfahrzeugs emittierte elektromagnetische Strahlung (4) als Referenzlicht verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein wenigstens ein Teil der emittierten elektromagnetischen Strahlung (4) über Grenzflächenreflexionen in der opti- sehen Regensensorvorrichtung auf den Lichtdetektor (12a) der Fahrlichtassistenzvor- richtung (12) gelangt und/oder dass wenigstens ein Teil (4b) der emittierten elektromagnetischen Strahlung (4) an einem Grenzflächenreflektorelement (14) der optischen Regensensorvorrichtung reflektiert und direkt auf den wenigstens einen Lichtdetektor (12a) der Fahrlichtassistenzvorrichtung (12) geleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeleistung der Strahlungsquelle (6) der optischen Regensensorvorrichtung wenigstens annähernd konstant gehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass - in einem ersten Schritt bei deaktivierter Strahlungsquelle (6) der optischen Regensensorvorrichtung mittels des wenigstens einen Lichtdetektors (12a) der Fahrlichtassistenzvorrichtung (12) eine Umgebungslichtmessung durchgeführt wird, deren Messergebnis als erster Umgebungshelligkeitswert abgespeichert wird; wonach unmittelbar - in einem zweiten Schritt die Strahlungsquelle (6) der optischen Regensensorvorrichtung aktiviert wird und erneut mittels des wenigstens einen Lichtdetektors (12a) der Fahrlichtassistenzvorrichtung (12) eine Umgebungslichtmessung durchgeführt wird, deren Messergebnis als zweiter Umgebungshelligkeitswert abgespeichert wird; und wo-

nach

- in einem dritten Schritt eine Differenz zwischen dem ersten Umgebungshelligkeitswert und dem zweiten Umgebungshelligkeitswert zur Plausibilitätsprüfung gebildet und mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen wird, wobei - der erste Schritt, der zweite Schritt und der dritte Schritt während des Betriebs des

Kraftfahrzeugs zyklisch in bestimmten Zeitabständen durchgeführt werden.

5. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um ein Verfahren zur Plausibilitätsprüfung wenigstens eines Lichtdetektors (12a) einer Fahrlichtassistenzvorrichtung (12) ei- nes Kraftfahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1, 3 oder 4 durchzuführen, wenn dass

Programm auf einem Mikroprozessor eines Mikrocomputers, insbesondere auf einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs, ausgeführt wird.

6. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem Computer lesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein Verfahren zur Plausibilitätsprüfung wenigstens eines Lichtdetektors (12a) einer Fahrlichtassistenzvorrichtung (12) eines Kraftfahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1 , 3 oder 4 durchzuführen, wenn dass Programm auf einem Mikroprozessor eines Mikrocomputers, insbesondere auf einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs, ausgeführt wird.

7. Optische Regensensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer elektromagnetischen Strahlungsquelle (6) und wenigstens einer Empfangseinrichtung (7), mittels welcher eine von der wenigstens einen Strahlungsquelle (6) emittierte elektromagnetische Strahlung (4,5) empfangbar ist, wobei die elektromagnetische Strahlung (4,5) von der wenigstens einen Strahlungsquelle (6) mittels wenigstens einer Senderoptikanordnung (3 a) an eine Grenzfläche (10) der Windschutzscheibe (1) des Kraftfahrzeugs mit dem Fahrzeugäußeren geleitet, dort reflektiert und mittels wenigstens einer Empfängeroptikanordnung (3b) weiter auf die wenigstens eine Empfangseinrichtung (7) ge-

leitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grenzflächenreflektorelement (14) zur Leitung wenigstens eines Teils (4b) der emittierten elektromagnetischen Strahlung (4) auf einen Lichtdetektor (12a) einer Fahrlichtassistenzvorrichtung (12) des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.

8. Optische Regensensorvorrichtung nach Anspruch 7, welche die Fahrlichtassistenzvorrichtung (12), insbesondere einen Lichtdetektor (12a) der Fahrlichtassistenzvorrichtung (12) und/oder eine Licht leitanordnung (12b) der Fahrlichtassistenzvorrichtung (12) aufweist.

9. Optische Regensensorvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Senderoptikanordnung (3 a) oder die Empfängeroptikanordnung (3b) das Grenzflächenreflektorelement (14) aufweist.

10. Optische Regensensorvorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Grenzflächenreflektorelement (14) über der Strahlungsquelle (6) angeordnet ist.

11. Optische Regensensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Oberfläche des Grenzflächenreflektorelements (14) glatt, insbesondere poliert, vorzugsweise verspiegelt ausgebildet ist.

Description:

Verfahren zur Plausibilitätsprüfung wenigstens eines Lichtdetektors einer Fahrlichtassistenz- vorrichtung eines Kraftfahrzeugs

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Plausibilitätsprüfung wenigstens eines Lichtdetektors einer Fahrlichtassistenzvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, um ein derartiges Verfahren durchzuführen.

Aus der Praxis bekannt sind Fahrlichtassistenten bzw. Fahrlichtassistenzvorrichtungen für Kraftfahrzeuge, welche über einen Lichtdetektor bzw. Lichtsensor (ALS - Ambient Light Zensor) die Lichtverhältnisse der Umgebung messen und entsprechend bei Dämmerung/Dunkelheit automatisch das Abblendlicht des Kraftfahrzeugs einschalten.

ähnliche Fahrzeugsensoriken, insbesondere Regenlichtsensoren bzw. Regensensorvorrich- tungen, weisen häufig Selbstüberprüfungsfunktionen auf, welche während des Betriebs in zyklischen Zeitabständen immer wieder durchgeführt werden. Dieser Vorgang dient dazu, e- ventuell auftretende Fehlfunktionen frühzeitig zu erkennen und die über ein Fahrzeugbussys- tem (CAN-Bus) kommunizierenden Teilnehmergeräte über die Fehlfunktion der entsprechenden Fahrzeugsensorik zu informieren, damit gegebenenfalls ein Notbetrieb des auf die ausge- fallene Fahrzeugsensorik angewiesenen Teilnehmergerätes eingeleitet bzw. aktiviert werden kann.

Bei den Selbstüberprüfungsfunktionen handelt es sich zumeist um sogenannte Plausibilitäts- tests, bei welchen ein integriertes Steuergerät bzw. ein Controller über seine Ports die Mess- Schaltung an vorbestimmten Stellen stimuliert, um an anderen Stellen die Reaktion der Mess-

Schaltung über das Messen und Verifizieren einer Spannung zu überprüfen. Wird nun festgestellt, dass an den vorgenannten Stellen die gemessenen Spannungswerte außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegen, wird ein Fehler erkannt und nach außen kommuniziert.

Auch bei Fahrlichtassistenzvorrichtungen kann auf diese Weise ein Großteil der beteiligten Bauelemente überprüft werden. Jedoch ist eine überprüfung des Lichtdetektors (LRD) nicht möglich, da dieser durch eine unbekannte Helligkeit von außen, d. h. der Umgebung, stimuliert wird. Dies bedeutet, dass das eigentlich entscheidende lichtempfindliche Bauelement des Fahrlichtassistenten während des laufenden Betriebs nicht auf korrekte Funktionalität geprüft werden kann. Lediglich die Schaltung, welche den Lichtstrom in eine dazu proportionale Spannung umsetzt, kann überwacht werden. Dies bedeutet weiterhin, dass Sensoren, deren Lichtdetektor eine Fehlfunktion aufweist, nach einer gegebenenfalls durchgeführten Hardwareprüfung mittels eines Plausibilitätstests als "in Ordnung" erkannt werden, da ein fehlerhafter Lichtdetektor nicht Bestandteil des durchgeführten Plausibilitätstests sein kann. Das lichtempfindliche Bauelement könnte lediglich dadurch auf Funktion überprüft werden, dass der Lichtsensor durch eine Referenzlichtquelle mit einer bekannten Helligkeit beaufschlagt wird, die der Lichtsensor dann in einen dazu proportionalen Lichtstrom umsetzen muss. Auf diese Weise erfolgt in der Regel die Endabnahme bzw. Bandendeprüfung nach der Herstellung im Werk. Eine überprüfung der Funktion des lichtempfindlichen Bauelements kann dar- über hinaus auch durch das Aufbringen einer Lichtänderung durch eine Referenzlichtquelle mit bekannter Helligkeit durchgeführt werden. Eine derartige Lichtänderung sollte eine definierte Stromänderung in dem lichtempfindlichen Bauelement erzeugen, welche dann ebenfalls mess- und auswertbar wäre. Aus Kosten- und Bauraum- bzw. Platzgründen ist das Vorsehen einer Referenzlichtquelle für eine komplette Hardwareprüfung im Bereich des Steuergerätes bzw. des Lichtdetektors des Fahrlichtassistenten nicht denkbar.

Des weiteren sind aus dem Stand der Technik optische Regensensoren bzw. Regensensorvorrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt, welche im Fahrzeuginnenraum über ein Koppelmedi-

um (z. B. Silikon) an die Windschutzscheibe angekoppelt sind. Der optische Regensensor leitet dabei einen Lichtstrahl eines Senders bzw. einer Strahlungsquelle über ein Linsensystem, d. h. eine Sendeoptikanordnung in die Windschutzscheibe. An der Scheibenoberfläche wird das Licht total reflektiert und über eine weitere Linse bzw. eine Empfängeroptikanordnung auf einen Lichtdetektor bzw. -empfänger geleitet. Je mehr Wasser sich auf der Scheibenoberfläche der Windschutzscheibe befindet, desto geringer ist die Reflexion und dabei auch das von dem Lichtdetektor gemessene Signal. Der optische Regensensor kann die Wischeranlage des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der detektierten Regenmenge steuern und automatisch die effektivste Stufe der Wischgeschwindigkeit auswählen. Optische Regensensoren der vorste- hend beschriebenen Ausführungsform sind beispielsweise aus der DE 102 61 244 Al bekant.

Darüber hinaus sind Kombinationen von Fahrlichtassistenzvorrichtungen und Regenlichtsensorvorrichtungen bekannt, bei welchen im Gehäuse der Regensensorvorrichtung zusätzlich ein Lichtdetektor für den Fahrlichtassistenten mit einer entsprechenden Empfangsoptik für das Umgebungslicht und eine entsprechende Steuerungsfunktion bzw. ein entsprechendes Steuergerät vorgesehen ist.

Wie vorstehend bereits ausgeführt, ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt eine komplette Hardwareprüfung einer Fahrlichtassistenzvorrichtung nicht möglich. Dadurch kann in nachteiliger Weise ein Funktionsausfall eines derartigen Systems nicht mit 100%-iger Sicherheit erkannt werden und ein entsprechender Notbetrieb wird gegebenenfalls nicht aktiviert. Wünschenswert wäre es, eine entsprechend vollständige überprüfung durchführen zu können.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Plausibilitätsprüfung wenigstens eines Lichtdetektors einer Fahrlichtassistenzvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei eine von einer Strahlungs-

quelle einer optischen Regensensorvorrichtung des Kraftfahrzeugs emittierte elektromagnetische Strahlung als Referenzlicht verwendet wird, ist vorteilhaft, da nunmehr eine komplette Hardwareprüfung der Fahrlichtassistenzvorrichtung, d. h. auch unter Berücksichtigung des Lichtdetektors, möglich ist. Sonach kann auch mit einer hohen Sicherheit ein Funktionsausfall des Fahrlichtassistenten aufgrund eines fehlerhaften Lichtsensors erkannt und ein entsprechender Notbetrieb aktiviert werden. Dazu wird die Strahlungsquelle bzw. die Sendediode der Regensensorvorrichtung bzw. des Regensensormoduls verwendet. Bei der von der Strahlungsquelle emittierten elektromagnetischen Strahlung handelt es sich in der Regel um IR(Infrarot)-Licht. Daher sollte gewährleistet sein, dass die spektrale Empfindlichkeit der Lichtdetektoren der Fahrlichtassistenzvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie auch Licht im Infrarotbereich detektieren können. Das bedeutet, dass zumindest eine teilweise überlappung der spektralen Empfindlichkeit der Lichtdetektoren der Fahrlichtassistenzvorrichtung und der spektralen Wirkungsgradkennlinie der Strahlungsquelle bzw. Sendediode der optischen Regensensorvorrichtung vorliegen muss, um zu gewährleisten, dass die Lichtdetektoren der Fahrlichtassistenzvorrichtung das Licht der Sendedioden des Regensensormoduls erfassen können. Vorteilhaft ist es demnach, wenn sich die spektrale Empfindlichkeit des wenigstens einen Lichtdetektors der Fahrlichtassistenzvorrichtung mit der Wirkungsgradkennlinie der Strahlungsquelle der optischen Regensensorvorrichtung wenigstens teilweise überlappt bzw. überschneidet. Um Störungen der Umgebungslichtmessung durch die optische Kopplung der Strahlungsquelle des Regensensormoduls zum Lichtdetektor der Fahrlichtassistenzvorrichtung auszuschließen, sollte die Umgebungslichtmessung mit einem zeitlichen Versatz zur Regensensormessung durchgeführt werden, damit eine gegenseitige Beeinflussung der Messungen auch weitgehend ausgeschlossen werden kann.

Wenigstens ein Teil der emittierten elektromagnetischen Strahlung kann über Grenzflächenre- flexionen in der optischen Regensensorvorrichtung auf den Lichtdetektor der Fahrlichtassistenzvorrichtung gelangen. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass wenigstens ein Teil der emittierten elektromagnetischen Strahlung an einem Grenzflächenreflektorelement der op-

tischen Regensensorvorrichtung reflektiert und direkt auf den wenigstens einen Lichtdetektor der Fahrlichtassistenzvorrichtung geleitet wird. Es wird also vorgeschlagen, dass IR-Licht von der Sendediode des Regensensormoduls zum Einen über einen Streulichtweg (Grenzflächen- reflexionen am Lichtleiter bzw. an den Sender- und Empfängeroptikanordnungen der opti- sehen Regensensorvorrichtung) und zum Anderen über einen speziellen im Lichtleiter integrierten Grenzflächenreflektor auf die Lichtdetektoren des Fahrlichtassistenten zu leiten. In vorteilhafter Weise wird durch den Einsatz eines speziellen Grenzflächenreflektors zum Leiten des IR-Lichts der Sendediode auf die ALS-Sensoren des Fahrlichtassistenten der Wirkungsgrad dieses Lichtwegs wesentlich vergrößert.

In einer verfahrensmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in einem ersten Schritt bei deaktivierter Strahlungsquelle der optischen Regensensorvorrichtung mittels des wenigstens einen Lichtdetektors der Fahrlichtassistenzvorrichtung eine Umgebungslichtmessung durchgeführt wird, deren Messergebnis als erster Umgebungshelligkeitswert abge- speichert wird; wonach unmittelbar; in einem zweiten Schritt die Strahlungsquelle der optischen Regensensorvorrichtung aktiviert wird und erneut mittels des wenigstens einen Lichtdetektors der Fahrlichtassistenzvorrichtung eine Umgebungslichtmessung durchgeführt wird, deren Messergebnis als zweiter Umgebungshelligkeitswert abgespeichert wird; und wonach in einem dritten Schritt eine Differenz zwischen dem ersten Umgebungshelligkeitswert und dem zweiten Umgebungshelligkeitswert zur Plausibilitätsprüfung gebildet und mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen wird, wobei der erste Schritt, der zweite Schritt und der dritte Schritt während des Betriebs des Kraftfahrzeugs zyklisch in bestimmten Zeitabständen durchgeführt werden.

Sonach erfolgt die Hardwareprüfung in zwei bzw. drei Schritten. Zunächst wird eine normale Umgebungslichtmessung angestoßen, um die Umgebungshelligkeit zu ermitteln. Dabei wird eine erste Messung zur Bestimmung des Umgebungslichts durchgeführt und in einem ersten Umgebungshelligkeitswert bzw. Messwert gespeichert. In einem zweiten Schritt wird unmit-

telbar anschließend die Sendediode des Regensensormoduls eingeschaltet und erneut eine Umgebungslichtmessung durchgeführt. Dabei wird der Umgebungslichtanteil zuzüglich des Infrarotlichtanteils der Sendediode des Regensensormoduls in einem zweiten Umgebungshel- ligkeitswert bzw. Messwert abgespeichert. Beide Messungen sollten unmittelbar nacheinander ausgeführt werden, um Fehler durch variierendes Umgebungslicht bzw. potenziellen Umgebungslichtänderungen zwischen beiden Messungen möglichst klein zu halten. Der Sendestrom der Sendediode sollte stets konstant gehalten werden, um immer die gleiche Helligkeit des IR-Lichts zu erzeugen. Sonach sollte in vorteilhafter Weise die Sendeleistung der Strahlungsquelle der optischen Regensensorvorrichtung wenigstens annähernd konstant gehalten werden. Anschließend werden beide Messwerte miteinander verglichen, wobei bei intakter Schaltung des Fahrlichtassistenten der zweite Messwert wesentlich höher ausfallen wird, da hier zusätzlich zum Umgebungslicht noch der IR-Anteil der Sendediode gemessen wird. Subtrahiert man den erster Messwert von dem zweiten Messwert, so erhält man eine Differenz, welche bei konstantem Sendestrom der Sendediode (LED-Strom) ebenfalls konstant sein soll- te. Die Hardware der Fahrlichtassistenzvorrichtung wird durch die Differenz erster Umge- bungshelligkeitswert minus zweiter Umgebungshelligkeitswert überprüft. Bei der Bandendeprüfung kann ein auf diese Weise ermittelter Wert als vorgegebener Referenzwert beispielsweise in einem EEPROM abgelegt werden, um diesen mit künftig gemessenen Werten zu vergleichen. Das heißt, es wird ein erster Vergleichswert dieser Differenz bei der Banden- deprüfung ermittelt und in einem EEPROM abgelegt, um eine Referenz für alle weiteren Messungen zu besitzen. Vergleicht man die im Laufe der Lebenszeit des Lichtdetektors bzw. -sensors ermittelten Differenzen mit der in dem EEPROM abgelegten Differenz, so kann man Rückschlüsse auf Veränderungen der Messkette ziehen, wobei jedoch eine Temperaturdrift der Strahlungsquelle der optischen Regensensorvorrichtung bzw. der Sendediode zu berück- sichtigen ist. Sinkt die Differenz beider Messungen auf einen Messwert nahe 0, so liegt ein Hardwarefehler vor. Während des laufenden Betriebs wird diese Differenz zyklisch erneut ermittelt und mit dem in dem EEPROM abgelegten Referenzwert verglichen. Wird eine starke Abweichung zwischen der aktuell ermittelten Differenz und dem Vergleichswert im

EEPROM festgestellt bzw. ist die gerade ermittelte Differenz nahe O, so liegt ein Hardwarefehler vor. Die vorstehend genannte Prüfung wird während des Sensorbetriebs in regelmäßigen Abständen durchgeführt, um einen Fehler zeitnah zu erkennen und einen Notbetrieb gegebenenfalls zu aktivieren. Dadurch können Hardwarefehler zeitnah erkannt werden. Als Zykluszeit für eine Hardwareprüfung könnte vorzugsweise ein halbe Sekunde ausreichend sein.

Sehr vorteilhaft ist weiterhin, wenn die vorstehend beschriebenen Differenzen zwischen den im ersten und dem zweiten Umgebungshelligkeitswert zur Ermittlung eines Korrekturfaktors herangezogen werden, mit welchem die Veränderungen in der Messkette, welche im Laufe der Lebenszeit durch Alterung auftreten können, kompensiert werden können.

Ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, um das erfindungsgemäße Verfahren zur Plausibilitätsprüfung wenigstens eines Lichtdetektors einer Fahrlichtassistenzvorrichtung eines Kraftfahrzeugs durchzuführen, sind in den Ansprüchen 5 bzw. 6 angegeben. Dazu kann das Programm auf einem Mikroprozessor eines Mikrocomputers, insbesondere auf einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs ausgeführt werden. Als Steuereinrichtung kommen insbesondere das Steuergerät des Fahrlichtassistenten bzw. der optischen Regensensorvorrichtung aber auch selbstverständlich ein übergeordnetes Steu- ergerät des Kraftfahrzeugs in Betracht. Das Computerprogramm wird dazu in einem Speicherelement der Steuereinrichtung gespeichert. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Datenträger (Diskette, CD, DVD, Festplatte, USB-Memorystick, Speicherkarte oder dergleichen) oder einem Internetserver als Computerprogrammprodukt gespeichert sein und von dort aus in das Speicherelement der Steuereinrichtung übertragen werden.

In Anspruch 7 ist eine optische Regensensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer elektromagnetischen Strahlungsquelle angegeben, dabei ist ein Grenzflächenreflektor- element zur Leitung wenigstens eines Teils der emittierten elektromagnetischen Strahlung auf

einen Lichtdetektor einer Fahrlichtassistenzvorrichtung des Kraftfahrzeugs vorgesehen.

Vorteilhaft ist es, wenn die optische Regensensorvorrichtung, die Fahrlichtassistenzvorrichtung, insbesondere einen Lichtdetektor der Fahrlichtassistenzvorrichtung und/oder eine Licht- leitanordnung der Fahrlichtassistenzvorrichtung aufweist. Sonach wird eine Kombination eines Regenlichtsensors und eines Fahrlichtassistenten vorgeschlagen.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass die Senderoptikanordnung oder die Empfängeroptikanordnung das Grenzflächenreflektorelement aufweist. Demzufolge kann der Grenzflächenreflektor ein Teil des Lichtleiters der optischen Regensensorvorrichtung sein. Die geometrische Ausgestaltung des Grenzflächenreflektorelements ist so geartet, dass das IR-Licht der Sendediode an seiner Oberfläche reflektiert und direkt auf die ALS-Dioden gelenkt wird. Vorteilhafterweise ist das Grenzflächenreflektorelement im Bereich der Strahlungsquelle angeordnet bzw. direkt oberhalb der Sendediode positioniert.

Vorteilhaft ist es, wenn die Oberfläche des Grenzflächenreflektorelements glatt, insbesondere poliert, vorzugsweise verspiegelt, ausgebildet ist.

Dadurch wird der Wirkungsgrad der Anordnung weiter vergrößert. Die Oberfläche des Grenz- flächenreflektors kann dazu sehr glatt ausgearbeitet (z. B. poliert) sein oder eine echte Ver- spiegelung des Grenzflächenreflektors erfolgen.

Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung prinzipmäßig beschrieben.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Es zeigen:

Figur 1 eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen optischen Regensensorvorrichtung mit einer Fahrlichtassistenzvorrichtung;

Figur 2 eine vereinfachte Darstellung einer spektralen Empfindlichkeitskennlinie eines

Lichtdetektors einer Fahrlichtassistenzvorrichtung; und

Figur 3 eine vereinfachte Darstellung einer spektralen Wirkungsgradkennlinie einer

Strahlungsquelle einer optischen Regensensorvorrichtung.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

In Figur 1 ist eine erfmdungsgemäße optische Regensensorvorrichtung dargestellt, welche nach dem nachfolgend beschriebenen Prinzip arbeitet.

Eine elektromagnetische Strahlungsquelle 6, wie beispielsweise eine Infrarot(IR)-LED oder dergleichen, sendet elektromagnetische Strahlung 4 (das sogenannte Nutzlicht), insbesondere IR-Licht, unter einem bestimmten Winkel von der Innenseite einer Scheibe bzw. Windschutz- Scheibe 1 her, also üblicherweise vom Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) aus, in Richtung der Windschutzscheibe 1. Die Strahlung 4 passiert die Grenzfläche zwischen Innenraum und Windschutzscheibe 1 und wird gegen die von der Windschutzscheibe 1 und dem Fahrzeugäußeren gebildete Grenzfläche 10 gelenkt, die in diesem Bereich als sensitive Fläche bezeichnet wird. Der Abstrahlwinkel der Strahlungsquelle 6 beträgt dabei etwa 40° (in Figur 1 stark vergrößert angedeutet). In der Regel sind dann die Lichtstrahlen in der Windschutzscheibe 1 parallel. Der Einfallswinkel der elektromagnetischen Strahlung 4 gegenüber der Grenzfläche 10 ist dabei derart gewählt, dass die elektromagnetische Strahlung 4 bei einer nicht, beispielsweise durch Regentropfen 11 benetzten Windschutzscheibe 1 an der Grenzfläche 10 nach den Gesetzen der Optik in Richtung der Innenseite der Windschutzscheibe 1 als reflektierte Strahlung 5 total reflektiert wird und von einem in der Nähe der Scheibeninnensei-

te angeordneten, beispielsweise als Infrarot-LED ausgebildeten Empfänger 7 detektiert wird. Bei einer Benetzung der Windschutzscheibe 1 mit den Regentropfen 11 wird diese Totalreflexion wie aus Figur 1 ersichtlich aufgrund der geänderten Brechzahlverhältnisse an der Grenzfläche 10 gestört bzw. aufgehoben, so dass ein Teil 4a der elektromagnetischen Strahlung 4 nach außen gekoppelt wird und an dem Empfänger 7 weniger Strahlung 5 als im Falle der Totalreflexion ankommt. Aus dem Einbruch des Lichteinfalls (bzw. den Signaldifferenzen) schließt eine der Strahlungsquelle 6 und dem Empfänger 7 zugeordnete z. B. auf einer Platte angeordnete Auswerteeinheit 8 auf den vorliegenden Benetzungsgrad und steuert entsprechend die Wischvorgänge des Scheibenwischers. Um dieses Grundprinzip zu realisieren, sind die Strahlungsquelle 6, Empfänger 7 und die Auswerteeinheit 8 zusammen mit einem nicht dargestellten Steuergerät in einem Gehäuse 9 untergebracht, das zum Zwecke der effektiven Lichtstrahlführung mit einer der Strahlungsquelle 6 zugeordneten Senderoptikanordnung bzw. Einkoppeloptik 3 a und einem dem Empfänger 7 zugeordneten Empfängeroptikanordnung bzw. Auskoppeloptik 3b, also einem Lichtleiter, ausgerüstet ist und zum Zwecke der unge- störten Lichtleitung und Einkopplung der Strahlung 4 bzw. 5 in die bzw. aus der Windschutzscheibe 1 mit einem optischen Koppelmedium als Zwischenschicht 2, z. B. aus Silikon, luftblasenfrei an die Windschutzscheibe 1 angekoppelt ist. Die genannten Einkoppel- bzw. Auskoppeloptiken 3a, 3b bestehen dabei üblicherweise aus Linsen bzw. Linsensystemen, deren eine Seite konvex und deren andere Seite plan ist.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Kombination der optischen Regensensorvorrichtung mit einer Fahrlichtassistenzvorrichtung 12, d. h. die optische Regensensorvorrichtung weist die Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 auf, welche einen Lichtdetektor 12a und eine Licht leitanordnung 12b aufweist. Eine kombinierte Anordnung von optischer Regen- sensorvorrichtung und Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 ist jedoch für die Erfindung nicht zwingend notwendig. Die Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 funktioniert derart, dass durch die Windschutzscheibe 1 eindringendes Umgebungslicht 13 über die Licht leitanordnung 12b auf den Lichtdetektor 12a geleitet wird. Eine nicht dargestellte Auswerteeinheit, welche auch mit

der Auswerteeinheit 8 der optischen Regensensorvorrichtung kombiniert ausgebildet sein kann, schaltet das Abblendlicht des Kraftfahrzeugs entsprechend dem von dem Lichtdetektor 12a gemessenen Umgebungshelligkeitswert ein- bzw. aus.

Erfmdungsgemäß wird nun ein Verfahren zur Plausibilitätsprüfung des Lichtdetektors 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 des Kraftfahrzeugs durchgeführt, wobei die von der Strahlungsquelle 6 der optischen Regensensorvorrichtung des Kraftfahrzeugs emittierte elektromagnetische Strahlung 4 als Referenzlicht verwendet wird.

Ein Teil 4b der emittierten elektromagnetischen Strahlung 4 wird dazu an einem Grenzflä- chenreflektorelement 14 der optischen Regensensorvorrichtung reflektiert und direkt auf den Lichtdetektor 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 geleitet. Zusätzlich oder in alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann ein Teil der emittierten elektromagnetischen Strahlung 4 über Grenzflächenreflexionen in der optischen Regensensorvorrichtung auf den Lichtdetektor 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 gelangen.

Die Sendeleistung der Strahlungsquelle 6 der optischen Regensensorvorrichtung wird wenigstens annähernd konstant gehalten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird: in einem ersten Schritt bei deaktivierter Strahlungsquelle 6 der optischen Regensensorvorrichtung mittels des Lichtdetektors 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 eine Umgebungslichtmessung durchgeführt, deren Messergebnis als erster Umgebungshelligkeitswert abgespeichert wird; wonach unmittelbar - in einem zweiten Schritt die Strahlungsquelle 6 der optischen Regensensorvorrichtung aktiviert wird und erneut mittels des Lichtdetektors 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 eine Umgebungslichtmessung durchgeführt wird, deren Messergebnisse als zweiter Umgebungshelligkeitswert abgespeichert wird; und wonach

in einem dritten Schritt eine Differenz zwischen dem ersten Umgebungshelligkeitswert und dem zweiten Umgebungshelligkeitswert zur Plausibilitätsprüfung gebildet und mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen wird, wobei der erste Schritt, der zweite Schritt und der dritte Schritt während des Betriebs des Kraft- fahrzeugs zyklisch in bestimmten Zeitabständen durchgeführt werden.

Der vorgegebene Referenzwert kann in einem EEPROM eines nicht dargestellten Steuergeräts der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 bzw. der optischen Regensensorvorrichtung oder in der Auswerteeinheit 8 abgespeichert sein.

Das erfmdungsgemäße Verfahren zur Plausibilitätsprüfung des Lichtsensors 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 des Kraftfahrzeugs ist als Computerprogramm auf einer nicht dargestellten Steuereinrichtung der Fahrlichtassistenzvorrichtung oder der optischen Regensensorvorrichtung oder einer übergeordneten Steuereinrichtung realisiert. Dazu ist das Com- puterprogramm in einem nicht dargestellten Speicherelement der Steuereinrichtung gespeichert. Durch Einarbeitung auf dem Mikroprozessor der Steuereinrichtung wird das Verfahren ausgeführt. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Datenträger (Diskette, CD, DVD, Festplatte, USB-Memorystick, Speicherkarte oder dergleichen) oder einem Internetserver als Computerprogrammprodukt gespeichert sein und von dort aus in das Speicher- element der Steuereinrichtung übertragen werden.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist das Grenzflächenreflektorelement 14 zur Leitung des Teils 4b der emittierten elektromagnetischen Strahlung 4 auf den Lichtdetektor 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Das Grenzflächenreflektorelement 14 ist über der Strahlungsquelle 6 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Sen- deoptikanordnung 3 a das Grenzflächenreflektorelement 14 auf. In weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann das Grenzflächenreflektorelement 14 auch anderweitig untergebracht sein.

Zur Erhöhung des Wirkungsgrads der Anordnung ist die Oberfläche des Grenzflächenrefiek- torelements 14 glatt bzw. poliert ausgebildet. In weiteren nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen ist auch eine echte Verspiegelung des Grenzflächenreflektorelements 14 mög- lieh.

In Figur 2 ist eine relative spektrale Empfmdlichkeitskennlinie des Lichtdetektors 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 dargestellt. Dabei ist auf der vertikalen Achse die relative spektrale Empfindlichkeit S re i des Lichtdetektors 12a und auf der horizontalen Achse die WeI- lenlänge λ der elektromagnetischen Strahlung aufgetragen. Wie durch den Pfeil 15 angedeutet, beträgt die spektrale Empfindlichkeit S re i des Lichtdetektors 12a für IR-Licht von 880 nm noch ca. 15%. Somit ist die spektrale Empfindlichkeit S re i des Lichtdetektors 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 derart ausgebildet, dass sie auch noch Licht im IR-Bereich detek- tieren kann. In Figur 3 ist eine relative spektrale Wirkungsgradkennlinie einer Strahlungsquel- Ie bzw. Sendediode 6 der optischen Regensensorvorrichtung dargestellt. Dabei ist auf der vertikalen Achse der relative spektrale Wirkungsgrad I rel und auf der horizontalen Achse wiederum die Wellenlänge λ der elektromagnetischen Strahlung aufgetragen. Wie durch den Pfeil 16 angedeutet, hat die Strahlungsquelle 6 der optischen Regensensorvorrichtung ihr Optimum bei einer Wellenlänge λ von 880 nm. Wie vorstehend bereits ausgeführt, hat der Lichtdetektor 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 bei einer Wellenlänge λ von 880 nm noch ca. 15% spektrale Empfindlichkeit S rel . Eine überlappung beider Kennlinien ist daher gegeben. Um zu gewährleisten, dass der Lichtdetektor 12a der Fahrlichtassistenzvorrichtung 12 das Licht der Strahlungsquelle 6 der optischen Regensensorvorrichtung erfassen kann, muss zumindest eine teilweise überlappung der spektralen Empfindlichkeit S re i des Lichtdetektors 12a und der spektralen Wirkungsgradkennlinie I rel der Strahlungsquelle 6 vorliegen, was im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist.