專利名稱：對機動車外部的視野情況進行探測的方法和傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于借助于至少兩個光傳感器來對機動車外部的視野情況進行探測的方法。此外，本發(fā)明也涉及一種機動車用的用于探測視野情況的傳感器裝置，該傳感器裝置具有至少一個能夠以沿行駛方向定向的方式來布置的光傳感器。
背景技術(shù)：
使用已知的方法和傳感器裝置，用于在行駛過程中尤其在機動車的外部對視野情況進行探測并且在需要情況下接通行駛燈。比如在機動車駛?cè)胼^長的昏暗的路段中或者駛?cè)胨淼乐袝r而后激活行駛燈，因為存在的光線情況以及由此視野情況對機動車駕駛員來說不足以在沒有危險的情況下控制機動車使其駛過隧道。比如從DE 196 30 216 C2中公開了一種開頭所提到的類型的傳感器裝置，該傳感器裝置沿機動車的行駛方向?qū)⑤^短的與較長的昏暗的路段區(qū)分開來并且根據(jù)在此檢測到的亮度值來控制行駛燈的激活情況。由此只有在真正有必要時才接通行駛燈。此外，借助于這樣的在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)普遍使用的傳感器裝置來檢測環(huán)境光的亮度，從而在低于預(yù)先確定的閾值時尤其在黃昏開始時自動地接通行駛燈。已知的傳感器裝置關(guān)于這一點至少具有一個環(huán)境光傳感器和一個沿行駛方向定向的光傳感器，其中這兩個傳感器與經(jīng)常單獨地構(gòu)成的控制單元相耦合，該控制單元則根據(jù)由所述光傳感器發(fā)出的信號來激活行駛燈或者使其去激活。利用這樣的傳感器裝置，可以基本上沒有問題地實施行駛燈的依賴于環(huán)境光的開關(guān)過程。但是，用已知的傳感器裝置可能無法極為有效地探測到不僅在白天而且在夜晚比如通過起霧引起的變差的視野情況。變化的視野情況由此僅僅由機動車駕駛員來檢測，其中機動車駕駛員經(jīng)常在采取相應(yīng)措施比如降低車速以避免可能的危險狀況時已經(jīng)太遲。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是，提供用于對機動車外部的視野情況進行探測的一種方法和一種傳感器裝置，借助于所述方法和傳感器裝置可以容易并且同時可靠地探測到猛然變化的視野情況。該任務(wù)的解決按本發(fā)明通過具有權(quán)利要求1所述特征的方法并且通過具有權(quán)利要求4所述特征的傳感器裝置來進行。本發(fā)明的有利的改進方案和設(shè)計方案在相應(yīng)參照這些權(quán)利要求的從屬權(quán)利要求中得到說明。設(shè)置了一種按本發(fā)明的用于借助于至少兩個光傳感器來對機動車外部的視野情況進行探測的方法，其中借助于沿行駛方向定向的第一光傳感器來檢測沿行駛方向發(fā)出的行駛燈光的光反射的強度，由第一光傳感器至少根據(jù)所述光反射的所測量的強度來將至少一個第一分析信號傳輸給控制單元以進行繼續(xù)處理，借助于第二光傳感器來檢測環(huán)境光并且根據(jù)所述環(huán)境光的強度來將第二分析信號傳輸給所述控制單元，由所述控制單元將所述兩個光傳感器的分析信號彼此置于比例關(guān)系中并且在該比例關(guān)系的基礎(chǔ)上求得光強度閾值，在所述第一分析信號超過和低于所求得的光強度閾值時，由所述控制單元分別發(fā)出不同的控制信號。借助于所述按本發(fā)明的方法步驟，可以以有利的方式對尤其通過局部出現(xiàn)的環(huán)境條件比如霧而可能受限制的視野情況進行探測。此外，對視野中的可能的限制進行的可靠探測保證了有利的分析和可能的顯示，從而始終直接向機動車駕駛員指出變化的視野情況并且可以相應(yīng)地調(diào)整機動車的速度。所述光傳感器的接收范圍尤其處于光的可見的范圍內(nèi)，基本上沿行駛方向向前發(fā)射的行駛燈光的光反射的借助于所述光傳感器檢測到的強度是依賴于存在的視野情況的能夠有利地檢測到的參量。視野越是受到限制，通常人工的光源的光反射的強度就越大。關(guān)于由光傳感器優(yōu)選連續(xù)地檢測到的強度，而后將分析信號輸出給所述控制單元，其中所述控制單元在所述分析信號達到光強度的預(yù)先確定的比如保存在該控制單元中的閾值的情況下可以將控制信號輸出給尤其光學(xué)的或者聲學(xué)的信號發(fā)送器。用于實施按本發(fā)明的方法的前提是激活的也就是接通的行駛燈，該行駛燈尤其以傳輸信號的方式與所述控制單元相聯(lián)結(jié)，以便所述控制單元至少可以檢測或者查詢行駛燈的開關(guān)狀態(tài)。通過對環(huán)境光的同時檢測，可以額外地以有利的方式對一般存在的光線情況進行評估，尤其可以在白天與夜晚之間進行區(qū)分。由此可以關(guān)于沿行駛方向發(fā)出的可見的輻射的在環(huán)境光情況變化時同樣變化的反射度來最佳地對光強度的比如所保存的閾值進行匹配。尤其在黑暗中較小的視野障礙對光反射的強度的能夠通過光傳感器檢測到的變化產(chǎn)生的影響，比在白天與所述在黑暗中較小的視野障礙相比較大的視野障礙更強烈，所述在白天較大的視野障礙引起光反射的強度的較小的能夠檢測到的變化。由此可以在極大程度上避免在探測到霧的時候發(fā)出的信號的以及從中產(chǎn)生的對存在的視野情況的分析的巨大的偏差或者不準確性。優(yōu)選連續(xù)地計算由所述由兩個光傳感器傳輸?shù)姆治鲂盘枠?gòu)成的比例，用于能夠使光強度閾值最佳地與真實的條件相適應(yīng)并且因此能夠保證有利地精確地發(fā)出控制信號。由此始終使所述閾值與當(dāng)前存在的光線條件及環(huán)境條件相協(xié)調(diào)，使得所述控制單元在不依賴于外部條件的情況下可以在視野比如減小到100米、80米或50米時有利地先后發(fā)出多個控制信號。除了霧之外，顯著的視野影響也可能通過雨或雪所引起，在此同樣可以借助于所述按本發(fā)明的方法步驟來隨時容易地探測到所述顯著的視野影響。由此進一步改進對對于機動車駕駛員來說視野障礙進行的評估的可靠性。優(yōu)選在達到尤其在超過并且在低于預(yù)先確定的光強度閾值時，由所述控制單元分別發(fā)出不同的或者彼此能夠區(qū)分的控制信號。通過在閾值超過的情況(基于所檢測到的光強度值低于閾值)與閾值低于的情況(基于高于閾值的數(shù)值)之間進行的有針對性的區(qū)分，保證了所檢測到的分析信號的得到改進的分析。而后利用在這方面發(fā)出的不同的控制信號，可以進行最佳的評估，比如通過霧引起的視野障礙是否增加或者變小。這一點由于現(xiàn)有的法律狀況尤其在低于50米的視野情況下使用后霧燈時具有這樣的優(yōu)點，即比如可以有針對性地指出應(yīng)該何時接通后霧燈或者何時又應(yīng)該斷開該后霧燈。根據(jù)本發(fā)明的一種改進方案，檢測幾乎所有相關(guān)的在機動車的外部和內(nèi)部存在的環(huán)境條件，以便借助于所述控制單元進行盡可能全面的分析并且可以關(guān)于當(dāng)前的視野障礙作出有利的精確的結(jié)論。為此目的，除了對行駛燈的光反射進行探測之外，也可以借助于合適的傳感器來同時測量濕度和溫度。借助于這些額外地檢測到的物理的狀態(tài)參量，可以有利地精確地調(diào)整光強度閾值。本發(fā)明的另一種改進方案規(guī)定，將由所述控制單元發(fā)出的控制信號傳輸給至少一個輸出裝置。也可以額外地或者取代所述控制信號的輸出來控制行駛燈的部件。由此實施依賴于行駛狀況的燈光控制，利用所述燈光控制不僅在環(huán)境光的亮度減小時自動地激活近光燈或者在環(huán)境光足夠時使近光燈去激活，而且必要時可以在視距低于50米時接通霧天前照燈并且可能甚至接通后霧燈。在視野情況以超過50米的視距變化時，而后至少又斷開后霧燈。由此可以有利地自動地至少使后霧燈去激活，所述后霧燈的運行在視距超過50米時違反了交通規(guī)則。機動車用的用于探測視野情況的具有至少一個沿行駛方向定向的光傳感器的傳感器裝置，尤其用于實施按權(quán)利要求1到3所述的方法，其中對于所述傳感器裝置來說申請獨立的保護，按本發(fā)明該傳感器裝置的突出之處在于，對行駛燈光的光反射進行檢測的第一光傳感器和至少一個對環(huán)境光進行檢測的第二光傳感器，其中所述第一光傳感器能夠以傳輸信號的方式與所述控制單元相耦合，其中所述第一光傳感器是能夠開關(guān)的二極管，該二極管以至少兩種不同的波長來檢測輻射，并且其中所述第二光傳感器分配給所述能夠沿行駛方向定向的第一光傳感器。這樣按本發(fā)明構(gòu)成的傳感器裝置的使用代表著一種有利的簡單的用于尤其在機動車的行駛過程中對視野情況進行探測的方案，借助于該方案可以始終可靠地檢測變差的視野情況或者減小的視距并且根據(jù)所述光反射的所測量的數(shù)值來發(fā)出比較精確的分析信號以進行進一步處理。而后所述分析信號可以比如由分析單元或者控制單元(其不僅可以是所述傳感器裝置的部分而且可以是接納著所述傳感器裝置的構(gòu)件的組成部分)來轉(zhuǎn)換為能夠直接分析的測量值。所述第一光傳感器是用于可見光的傳感器，借助于該第一光傳感器尤其檢測處于大約400nm的波長范圍內(nèi)的向前發(fā)射的行駛燈光尤其近光燈光的強度。對于分析信號的信號傳輸來說，所述第一光傳感器可以用線纜或者以無線方式與所述分析或者控制單元相耦合。將能夠開關(guān)的二極管用作第一光傳感器這種做法的優(yōu)點是，該二極管可以同時用于探測可見光并且用于探測紅外輻射。關(guān)于這一點在此規(guī)定，所述能夠開關(guān)的二極管或者光電二極管接收具有大約400nm和處于大約SOOnm的范圍內(nèi)的波長的電磁輻射。因此所述傳感器裝置中的二極管不僅用于視野情況的探測而且用于前端功能(Vorfeldfunktion)，所述前端功能則用于對昏暗的路段比如隧道進行識別。此外，通過所述光傳感器的功能上的雙重設(shè)計來實現(xiàn)所述傳感器裝置的在設(shè)計上簡化的設(shè)計方案，因為用僅僅一個傳感器就可以有利地覆蓋兩個任務(wù)范圍。此外，為所述能夠沿行駛方向定向的第一光傳感器配有單獨的環(huán)境光傳感器，該環(huán)境光傳感器有利地以簡單的方式檢測在周圍環(huán)境中存在的光能。與所述能夠沿行駛方向定向的第一光傳感器相反，所述環(huán)境光傳感器具有較寬的檢測錐，其中所述環(huán)境光傳感器的檢測錐的軸線尤其從駕駛員的眼光看基本上向上以較小的傾斜度向前沿行駛方向定向。由此保證，借助于所述檢測環(huán)境光的第二光傳感器來檢測真正存在的光線情況的有代表性的較大的范圍。優(yōu)選所述環(huán)境光傳感器具有錐狀的檢測范圍，該錐狀的檢測范圍則在彼此對置的包絡(luò)線之間具有鈍角的張開角。
此外，為所述傳感器裝置的光傳感器配有至少一個濕度傳感器和至少一個溫度傳感器。由此借助于所述按本發(fā)明構(gòu)成的傳感器裝置可以有利地檢測其它環(huán)境條件或者環(huán)境影響。尤其通過對溫度和空氣中的含水量的檢測可以根據(jù)由所述傳感器發(fā)送給控制單元的分析信號來根本性地分析出現(xiàn)的或者變化的環(huán)境條件，從而可以通過所述分析或者控制單元來進行始終可靠的評估。同樣為具有至少一個用于探測視野情況的傳感器裝置并且具有至少一個用于控制機動車上的行駛燈光的控制單元的機動車請求獨立的保護，其中所述傳感器裝置具有按權(quán)利要求4和5中任一項所述的按本發(fā)明的特征，并且至少一個用于輸出信號的信號發(fā)送器在達到行駛燈光的光反射的預(yù)先確定的閾值時與所述控制單元相耦合。所述按本發(fā)明的傳感器裝置在與設(shè)置在機動車上的控制單元組合地工作，所述控制單元優(yōu)選根據(jù)按權(quán)利要求1到3中任一項所述的方法比如同時在機動車上進行燈光控制。與所述控制單元相耦合的信號發(fā)送器在此可以是光學(xué)的和/或聲學(xué)的信號發(fā)送器，借助于該信號發(fā)送器在達到尤其連續(xù)重復(fù)地求得的光強度閾值時通過由所述沿行駛方向定向的光傳感器發(fā)出的分析信號來保證有利地顯示存在的視野情況。同樣可以設(shè)想，取代信號發(fā)送器的觸發(fā)而借助于控制單元根據(jù)所檢測到的視野情況來直接激活輔助前照燈或者輔助霧尾燈或者使其去激活。


在附圖中示出了本發(fā)明的一種可能的實施例，從該實施例中獲得其它的本發(fā)明的特征。附圖示出如下
圖1是具有封閉的殼體的傳感器裝置的透視圖2是圖1中的傳感器裝置的俯視圖，其中殼體打開、無蓋板并且電路板露在外面，并
且
圖3是圖1與圖2中的傳感器裝置的電路板連同布置在電路板上的傳感器的透視圖。
具體實施例方式用1表示傳感器裝置2的殼體(圖2)。這個殼體1具有接納部分3和蓋板4，所述接納部分3和蓋板4以能夠松開的方式彼此相連接。所述蓋板4基本上構(gòu)造為圓形并且在所構(gòu)成的圓的中心區(qū)域中具有穿孔5。所述接納部分3具有圓形的第一接納區(qū)域3’和長形的第二連接區(qū)域3’，。為了連接所述接納部分3和蓋板4，設(shè)置了三個止動連接件6、6’、6’，和兩個插塞連接件7、7’。所述接納部分3具有所述止動連接件6、6’、6’，的三個止動元件，在這三個止動元件中所述止動連接件6、6’的兩個止動元件在所述長形的連接區(qū)域3’’上布置在所述連接區(qū)域3’，的安置在接納區(qū)域3’上的第一端部上，并且所述止動連接6’ ’的第三止動元件在所述圓形的接納區(qū)域3’上布置在與所述長形的連接區(qū)域3’’對置的一側(cè)上。此外，在所述圓形的接納區(qū)域3’的外部的圓周上布置了所述兩個插塞連接件7、7’的接納口。所述蓋板4相應(yīng)地具有與所述止動元件和接納口相對應(yīng)的止動凸鼻和插接元件。此外，所述接納部分3的長形的連接區(qū)域3’’的自由的第二端部具有用于進行數(shù)據(jù)傳輸并且用于固定傳感器裝置2的插塞連接器8。在所述殼體1的內(nèi)部，在所述接納部分3的接納區(qū)域3 ’上布置了電路板9，所述電路板9以連接區(qū)段9’在所述接納部分3的長形的連接區(qū)域3’’中延伸。所述連接區(qū)段9’以處于所述蓋板4與插塞連接器8之間的部分區(qū)域從所述殼體1中伸出。為了將所述電路板9保持定位在所述接納部分3中，所述接納部分3具有與所述電路板9中的空隙對應(yīng)的銷。所述具有傳感器裝置2的電路板9的結(jié)構(gòu)在圖2和圖3中示出。所述電路板9構(gòu)造為圓形并且具有比所述接納部分3的圓形的接納區(qū)域3’的內(nèi)直徑稍小的直徑。所述圓形的電路板9圍繞著其中心區(qū)域總共具有七個相對于電路板9成角度地定位的表面，所述表面相對于所述中心區(qū)域幾乎具有相同的間距。在這些表面上布置了光學(xué)元件。所述電路板9的定位的表面上的七個光學(xué)元件中的四個是對紅外輻射進行檢測的接收二極管10、10’、10’ ’、10’ ’ ’，其中所述接收二極管尤其以相對于彼此錯移了 90°的角度圍繞著所述電路板的中心區(qū)域來布置。在所述中心區(qū)域中，所述電路板9具有雨水傳感器，在功能上為該雨水傳感器配有所述接收二極管10、10’、10’ ’、10’ ’ ’和一個發(fā)送單元12。所述發(fā)送單元12發(fā)出比如在玻璃上反射的紅外輻射，所述紅外輻射根據(jù)水對玻璃進行潤濕的情況而變化并且而后被所述接收二極管10、10’、10’’、10’’’所接收。在所述電路板9的兩個其余的對置的定位的表面上分別布置一個陽光傳感器11、11’，利用所述陽光傳感器11、11’能夠檢測太陽光線的方向。此外，在所述發(fā)送單元12與所述接納部分3的連接區(qū)域3’，之間，在所述電路板9上布置了環(huán)境光傳感器13，該環(huán)境光傳感器13檢測其探測區(qū)域中的亮度。在所定位的與所述發(fā)送單元12和環(huán)境光傳感器13處于一條直線上的表面上布置了前端光傳感器14。這個構(gòu)造為能夠開關(guān)的光電二極管并且由此對至少兩個不同的光譜范圍內(nèi)的輻射進行檢測的前端光傳感器14 一方面可以識別在相對于傳感器裝置2的預(yù)先確定的距離內(nèi)的亮度，并且另一方面能夠識別反射的光線信號。所述傳感器的檢測錐的張開角尤其通過所述蓋板4中的穿孔5的尺寸并且由相應(yīng)的光傳感器13、14的相對于穿孔5的位置或者布置情況來預(yù)先設(shè)定。所述連接區(qū)段9’多次分別折彎了 90°并且通過開口以處于蓋板4與插塞連接器8之間的接觸面15凸出，所述插塞連接器8構(gòu)成所述電路板9的能夠在圖1中看出的部分區(qū)域。在所述接觸面15上安置了所述連接區(qū)段9’的兩個垂直于所述接觸面15并且垂直于所述電路板9來布置的表面15’、15’ ’，其中所述表面15’將接觸面15與電路板9連接起來。連接區(qū)段9’的結(jié)構(gòu)尤其在圖3中看得清楚，其中所述兩個表面15’、15’’平行于所述接納部分3的長形的連接區(qū)域3’’的內(nèi)壁來布置。在所述連接區(qū)段9’的表面的內(nèi)側(cè)上布置了用于對空間溫度或者空氣溫度進行檢測的溫度傳感器16以及用于對表面溫度以及空間濕度或者空氣濕度進行檢測的組合的濕度及溫度傳感器17。所述組合的溫度及濕度傳感器17在此布置在從所述殼體1中伸出的接觸面15上，而所述用于對空間或者空氣溫度進行檢測的溫度傳感器16則布置在所述連接區(qū)段9’的垂直于所述電路板9構(gòu)成的表面15’上。所述傳感器裝置2的這種實施方式布置在機動車的擋風(fēng)玻璃的內(nèi)側(cè)上，其中具有蓋板4的一側(cè)朝向機動車的擋風(fēng)玻璃并且所述接納部分3的長形的連接區(qū)域3’，沿行駛方向取向。所述前端光傳感器14的探測區(qū)域由此具有基本上沿機動車的行駛方向定向的檢測錐，而所述環(huán)境光傳感器13則具有探測區(qū)域，該探測區(qū)域擁有基本上向上取向的檢測錐。利用由所述環(huán)境光傳感器13和前端光傳感器14所檢測到的數(shù)據(jù)比如可以實施與機動車的相應(yīng)的行駛狀況相匹配的行駛燈光控制。在此同樣可以識別影響視野的環(huán)境條件比如霧、雪或者類似環(huán)境條件。
權(quán)利要求
1.借助于至少一個光傳感器來對機動車外部的視野情況進行探測的方法，其中借助于沿行駛方向定向的第一光傳感器(14)來檢測沿行駛方向發(fā)出的行駛燈光的光反射的強度，由所述第一光傳感器(14)至少根據(jù)光反射的所測量的強度來將至少一個第一分析信號傳輸給控制單元以進行繼續(xù)處理，借助于第二光傳感器(13)來檢測環(huán)境光并且根據(jù)所述環(huán)境光的強度來將第二分析信號傳輸給所述控制單元，由所述控制單元將所述兩個光傳感器(13、14)的分析信號彼此置于比例關(guān)系中并且在該比例關(guān)系的基礎(chǔ)上求得光強度閾值，并且在所述第一分析信號超過和低于所求得的光強度閾值時，由所述控制單元分別發(fā)出不同的控制信號。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，除了檢測行駛燈光的光反射之外還同時測量濕度和溫度。
3.按權(quán)利要求1和2中任一項所述的方法，其特征在于，將發(fā)出的控制信號傳輸給至少一個輸出裝置。
4.機動車用的用于探測視野情況的傳感器裝置，具有至少一個能夠以沿行駛方向定向的方式來布置的光傳感器，其特征在于，如此構(gòu)造所述光傳感器(14)，從而能夠檢測沿行駛方向發(fā)出的行駛燈光的光反射的強度，其中所述光傳感器(14)能夠以傳輸信號的方式與控制單元相耦合，所述第一光傳感器(14)是能夠開關(guān)的二極管，該二極管以至少兩種不同的波長來檢測輻射，并且其特征在于至少一個對環(huán)境光進行檢測的第二光傳感器(13)。
5.按權(quán)利要求4所述的傳感器裝置，其特征在于，為所述光傳感器(13、14)額外地配有至少一個濕度傳感器(17)和至少一個溫度傳感器(16)。
6.機動車，具有至少一個用于探測視野情況的傳感器裝置和至少一個用于控制機動車上的行駛燈光的控制單元，其特征在于，所述傳感器裝置是按權(quán)利要求4和5中任一項所述的傳感器裝置，并且在達到所述行駛燈光的光反射的預(yù)先確定的閾值時，至少一個用于輸出信號的信號發(fā)送器與所述控制單元相耦合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于借助于至少兩個光傳感器來對機動車外部的視野情況進行探測的方法，其中通過沿行駛方向定向的第一光傳感器來檢測沿行駛方向發(fā)出的行駛燈光的光反射的強度。在此至少根據(jù)所述光反射的所測量的強度來將至少一個第一分析信號由所述第一光傳感器傳輸給控制單元以進行繼續(xù)處理。此外，借助于第二光傳感器來檢測環(huán)境光并且根據(jù)所述環(huán)境光的強度來將第二分析信號傳輸給所述控制單元，并且隨后由所述控制單元將所述兩個光傳感器的分析信號彼此置于比例關(guān)系中并且在該比例關(guān)系的基礎(chǔ)上求得光強度閾值。在所述第一分析信號超過和低于所求得的光強度閾值時，而后由所述控制單元分別發(fā)出不同的控制信號，借助于所述控制信號可以使光學(xué)的或者聲學(xué)的信號發(fā)送器作出響應(yīng)。
文檔編號B60Q1/30GK102371936SQ20111019069
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者施拉爾曼 A., 米勒 A., 帕洛克斯 J., 呂特克 O., 佩塔施 T., 尼曼 T. 申請人:赫拉胡克公司