DE10233349A1 - Motor vehicle rain sensor has an optical sensor arrangement mounted on a carriage to the rear of the windscreen so that it can be readily mounted and aligned at a distance from the screen - Google Patents

Motor vehicle rain sensor has an optical sensor arrangement mounted on a carriage to the rear of the windscreen so that it can be readily mounted and aligned at a distance from the screen Download PDF

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Ralf Boebel
Oliver Maier
Mathias Swatosch
Frank Dipl.-Ing. Bläsing
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Abstract

Optical sensor arrangement for placing at a distance and in the viewing direction behind a motor vehicle windscreen (5) has an optoelectronic transducer array and an objective facing in the imaging direction. The sensor arrangement is mounted by the interposition of carriage guide unit (16), for setting a distance between the sensor arrangement, mounted on a carriage (17), and the screen, and a spacer (19).

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung zum Anordnen mit Abstand hinter und mit Blickrichtung zu einer Scheibe, etwa der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Sensoranordnung mit einem optoelektronischen Sensorarray und mit einem dem Sensorarray in Aufnahmerichtung vorgeschalteten Objektiv.The invention relates to a sensor device for Arrange at a distance behind and facing a window, such as the windshield of a motor vehicle, comprising a Sensor arrangement with an optoelectronic sensor array and with a lens upstream of the sensor array in the recording direction.

Sensoreinrichtungen dieser Art werden im Automotivebereich beispielsweise eingesetzt als Regensensor oder auch im Rahmen einer das Fahrzeugumfeld erfassenden Sensorik. Diese Sensoreinrichtungen sind hinter der Windschutzscheibe angeordnet und mit Blickrichtung zur Scheibe ausgerichtet. Eine solche Sensoreinrichtung umfasst ein optoelektronisches Sensorarray, aufgebaut aus einer Vielzahl optoelektronischer Wandlerelemente, je nach Ausgestaltung in einer ein- oder zweidimensionalen Anordnung. Ferner umfasst eine solche Sensoreinrichtung ein dem Sensorarray in Aufnahmerichtung vorgeschaltetes Objektiv. In Abhängigkeit von der Ausgestaltung der Sensoreinrichtung ist das Objektiv auf die Windschutzscheibe oder auf das Fahrzeugvorfeld fokussiert.Sensor devices of this type are used in the automotive sector as a rain sensor or also as part of a sensor system that detects the vehicle's surroundings. This Sensor devices are arranged behind the windshield and aligned with the viewing direction of the pane. Such a sensor device comprises an optoelectronic sensor array, constructed from one Many optoelectronic transducer elements, depending on the design in a one- or two-dimensional arrangement. Furthermore, a such a sensor device in the sensor array in the recording direction upstream lens. Dependent on from the design of the sensor device, the lens is on the Windshield or focused on the vehicle apron.

Bei einer Konzeption derartiger Sensoreinrichtung als Regensensor werden Fixfokus-Objektive eingesetzt. Das Objektiv selbst ist auf die Windschutzscheibe fokussiert, so dass auf der fotosensitiven Oberfläche des Sensorarrays auf der Windschutzscheibe anhaftende Wassertropfen – innenseitig und/oder außenseitig – bzw. darin auftretende Reflexe schart abgebildet werden können. Damit eine bestimmungsgemäße Abbildung der Wassertropfen auf der fotosensitiven Oberfläche des Sensorarrays erfolgen kann, ist das Sensorarray in einem definierten Abstand zur Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges zu montieren. Für die Regen- und Beschlagsensorik wird ferner eine Beleuchtungseinrichtung zum innenseitigen Beleuchten der Windschutzscheibe benötigt. Über diese Beleuchtungseinrichtung werden Reflexe in auf der Windschutzscheibe anhaftenden Wassertropfen erzeugt; diese werden letztendlich auf dem Sensorarray abgebildet. Um eine bestimmungsgemäße Beleuchtung und einen bestimmungsgemäßen Betrieb der Sensoreinrichtung zu gewährleisten, muß auch die Beleuchtungseinrichtung bzw. die am Aufbau der Beleuchtungseinrichtung beteiligten Lichtquellen in einem bestimmten Winkel und somit auch in einem bestimmten Abstand zur Windschutzscheibe angeordnet sein.When designing such a sensor device Fixed focus lenses are used as rain sensors. The objective itself is focused on the windshield, so that on the photosensitive surface drops of water adhering to the windshield of the sensor array - inside and / or outside - or in it occurring reflexes can be mapped. So that an intended illustration the water drops occur on the photosensitive surface of the sensor array the sensor array is at a defined distance from the windshield to assemble a motor vehicle. For rain and fog sensors will also be a lighting device for illuminating inside the windshield needed. About these Lighting device will have reflections in on the windshield adherent water drops generated; these will ultimately be on mapped to the sensor array. For proper lighting and proper operation to ensure the sensor device, must also the lighting device or the structure of the lighting device involved light sources at a certain angle and thus also be arranged at a certain distance from the windshield.

Unproblematisch ist die Montage von Sensoreinrichtungen, die unmittelbar innenseitig auf die Windschutzscheibe aufgeklebt sind. Bei solchen Sensoreinrichtungen, die jedoch mit Abstand zur Innenseite der Windschutzscheibe angeordnet sind, stellt es einen nicht unbeträchtlichen Aufwand dar, die Sensoreinrichtung bzw. das Sensorarray exakt positionieren zu können. Erschwerend kommt bei dieser Anordnung hinzu, dass die Toleranzen bei der Montage der Scheibe relativ groß sind, da in Abhängigkeit von dem jeweiligen Monteur diese tiefer oder weniger tief in ihr Dichtungsbett eingedrückt werden.The installation of Sensor devices that directly on the inside of the windshield are glued on. In such sensor devices, but with Distance to the inside of the windshield is arranged it is not a negligible one Effort, position the sensor device or the sensor array exactly to be able to. To make matters worse with this arrangement, the tolerances are relatively large when mounting the disc, as a function of it from the respective fitter this deeper or less deep in it Seal bed pressed in become.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte gattungsgemäße Sensoreinrichtung dergestalt weiterzubilden, dass die zum vorbekannten Stand der Technik aufgezeigten Montagenachteile vermieden sind.The invention is therefore the object based on such a generic sensor device mentioned at the outset to further develop that to the known prior art Disadvantages in assembly are avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Sensoranordnung unter Zwischenschaltung einer Führung zum Einrichten des Abstandes der Sensoranordnung zur Windschutzscheibe festgelegt ist und der Sensoranordnung ein sich an der Innenseite der Scheibe abstützender Abstandhalter zugeordnet ist.This object is achieved according to the invention solved, that the sensor arrangement with the interposition of a guide to Setting up the distance from the sensor arrangement to the windshield is fixed and the sensor arrangement is on the inside supporting the disc Spacer is assigned.

Bei dieser Sensoreinrichtung ist entweder die gesamte Sensoreinrichtung oder zumindest die Sensoranordnung unter Zwischenschaltung von parallel zur Längserstreckung des Kraftfahrzeuges verlaufenden Führungsmittel festgelegt, beispielsweise am Dach des Kraftfahrzeuges. Eine solche Führung kann beispielsweise als Schlittenführung ausgebildet sein, wobei der Schlitten – das bewegliche Teil dieser Führung – die Sensoranordnung, zweckmäßigerweise die gesamte Sensoreinrichtung einschließlich seiner Beleuchtungsmittel trägt. Dem beweglichen Teil der Führung ist ferner ein Abstandhalter zugeordnet, der sich mit seiner Spitze an der Innenseite der Windschutzscheibe abstützt. Somit sind zum einen Befestigungsmittel und zum anderen eine Montagelehre Teil dieser Sensoreinrichtung, so dass eine Montage derselben, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug unabhängig von bestimmten Einbaugebenheiten rasch und problemlos montiert werden kann. Zum eigentlichen Festlegen des beweglichen Teils der Führung an dem feststehenden Teil der Führung können beispielsweise Klemmittel, etwa eine Klemmschraube dienen, die gespannt wird, wenn der bewegliche Teil der Führung mit der Sensoreinrichtung soweit in der Führung an die Windschutzscheibe herangefahren worden ist, dass der Abstandhalter an der Innenseite derselben anliegt. In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der bewegliche Teil der Führung unter Federbelastung dergestalt steht, dass durch die Federbelastung der bewegliche Teil der Führung und somit die Sensoreinrichtung, zumindest die Sensoranordnung über die Führung zur Windschutzscheibe hin bewegt wird und somit über seinen Abstandhalter unter bleibender Vorspannung an der Innenseite der Windschutzscheibe anliegt. Mit einer solchen Maßnahme braucht auch bei einem Scheibenwechsel eine neue Justage der Sensoreinrichtung bezüglich ihres Abstandes zur Windschutzscheibe nicht vorgenommen werden. Wenn gewünscht, kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass auch einer solchen Ausgestaltung die bestimmungsgemäße Position zusätzlich durch Klemmittel gesichert ist.In this sensor device, either the entire sensor device or at least the sensor arrangement with the interposition of guide means running parallel to the longitudinal extent of the motor vehicle is fixed, for example on the roof of the motor vehicle. Such a guide can be designed, for example, as a slide guide, the slide - the movable part of this guide - carrying the sensor arrangement, expediently the entire sensor device including its lighting means. A spacer is also assigned to the movable part of the guide, the tip of which is supported on the inside of the windshield. Thus, on the one hand, fastening means and, on the other hand, an assembly template are part of this sensor device, so that they can be assembled quickly and easily, for example in a motor vehicle, regardless of specific installation flatness. For the actual fixing of the movable part of the guide to the fixed part of the guide, clamping means, for example a clamping screw, can be used, which is tensioned when the movable part of the guide with the sensor device has been moved so far in the guide to the windshield that the spacer lies against the inside of the same. In a further embodiment, it is provided that the movable part of the guide is under spring load such that the spring load causes the movable part of the guide and thus the sensor device, at least the sensor arrangement, to be moved over the guide to the windshield and thus via its spacer while remaining There is preload on the inside of the windshield. With such a measure, a new adjustment of the sensor device with regard to its distance from the windshield does not need to be carried out even when the windshield is changed. If ge desires, it can in principle be provided that the intended position is additionally secured by clamping means even in such a configuration.

Diese Sensoreinrichtung verfügt in einer bevorzugten Weiterbildung über eine eigene, einen Warmluftstrom bereitstellende Gebläseeinrichtung zur Beschlagsbeseitigung innerhalb eines von der Sensoranordnung betrachteten Windschutzscheibenausschnitt. Diese Gebläseeinrichtung umfasst zweckmäßigerweise einen Lüfter, der beispielsweise als Axiallüfter ausgebildet sein kann. In Strömungsrichtung der von einem solchen Lüfter geförderten Lufstromes befindet sich eine Widerstandsheizung zum Er wärmen des geförderten Luftstromes. Eine Beschlagbeseitigung mit einem warmen Luftstrom vollzieht sich naturgemäß wesentlicher rascher als mit einem nicht erwärmten Luftstrom. Der von der Gebläseeinrichtung bereitgestellte Warmluftstrom ist ferner lediglich auf einen Ausschnitt des von dem Sensorarray insgesamt betrachteten Scheibenausschnittes gerichtet. Somit dient der Warmluftstrom zunächst zur Beseitigung von Beschlag auf der Scheibe in einem relativ kleinen Ausschnitt. Insbesondere ist dieser Ausschnitt kleiner als der gesamte, von dem Sensorarray betrachtete. Daher kann diese Sensoreinrichtung ebenfalls als Beschlagsensor eingesetzt werden, wobei dann die für die Beschlagsensorik eingesetzten Bereiche des Sensorarrays diejenigen des betrachteten Scheibenausschnittes sind, auf die der Warmlufstrom primär nicht gerichtet ist. Somit dient der Warmluftstrom zunächst zur Beschlagsbeseitigung in einem relativ kleinen Ausschnitt der Scheibe, so dass eine Abstandssensorik, eine Regensensorik oder dergleichen bereits in Betriebsbereitschaft gesetzt werden kann, bevor der gesamte von dem Sensorarray betrachtete Scheibenausschnitt und/oder im wesentlichen die gesamte Windschutzscheibe vom Beschlag befreit ist. Der von der Gebläseeinrichtung bereitgestellte Warmluftstrom wird zweckmäßigerweise dann ausgeschaltet, wenn der von diesem beaufschlagte Ausschnitt der Scheibe vom Beschlag befreit ist. Die übrigen, von dem Sensorarry betrachteten Bereiche oder auch Teile davon dienen dann der Beschlagsensorik; diese werden von der kraftfahrzeugeigenen Klimaanlage entfernt.This sensor device has one preferred training about its own fan device providing a warm air flow Fitting removal within one considered by the sensor arrangement Windscreen cutout. This blower device expediently comprises a fan, for example as an axial fan can be trained. In the direction of flow that of such a fan promoted air flow there is a resistance heater to warm the funded Air flow. A fitting removal with a warm air flow takes place naturally more essential faster than with an unheated one Airflow. The one from the blower device provided warm air flow is also only on a section of the slice section viewed overall by the sensor array directed. The warm air flow thus initially serves to remove fogging on the disc in a relatively small section. In particular this section is smaller than the whole of the sensor array looked at. Therefore, this sensor device can also act as a fog sensor are used, the then used for the fitting sensors Areas of the sensor array are those of the pane section under consideration are to which the hot air flow is primarily not directed. Consequently serves the warm air flow initially to remove fittings in a relatively small section of the Disc, so that a distance sensor, a rain sensor or the like can already be put into operation, before the entire slice viewed from the sensor array and / or essentially the entire windshield from the fitting is exempt. The one from the blower device The warm air flow provided is expediently switched off when the section of the washer from the fitting acted upon by this is exempt. The remaining, serve areas of the sensor array or parts thereof then the hardware sensors; these are owned by the motor vehicle Air conditioning removed.

Eine zusätzliche Bündelung des von der Gebläseeinrichtung bereit gestellten Warmlufstromes auf eine solche erste Ausschnittsfläche des betrachteten Scheibenausschnittes des Sensorarrays ist dadurch möglich, dass parallel mit dem Betreiben der Gebläseeinrichtung die Kraftfahrzeugklimaanlage zum Beseitigen des Beschlages auf der Innenseite der Windschutzscheibe geschaltet wird und somit an der Windschutzscheibe von unten nach oben ein über die Breite der Windschutzscheibe sich erstreckender Luftstrom gefördert wird.An additional bundling of the blower equipment provided warm air flow on such a first cut-out surface of the considered slice section of the sensor array is possible in that parallel to the operation of the blower device, the automotive air conditioning system Remove the fitting on the inside of the windshield is switched and thus on the windshield from below to above an over the width of the windshield extending air flow is promoted.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:The invention is based on the following of an embodiment with reference to the attached Figures described. Show it:

1: einen Querschnitt durch eine Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges mit einer rückseitig dahinter angeordneten Sensoreinrichtung, 1 a cross section through a windshield of a motor vehicle with a sensor device arranged behind it on the rear,

2: eine schematisierte Darstellung des von der Sensoreinheit erfassten Windschutzscheibenausschnittes und 2 : a schematic representation of the windshield cutout captured by the sensor unit and

3: einen Querschnitt durch die Aufhängung der Sensoreinrichtung. 3 : a cross section through the suspension of the sensor device.

Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Sensoreinrichtung ist im vorderen Bereich des Daches 2 eines im übrigen nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges befestigt. Die Sensoreinrichtung 1 ist Teil eines Dachmodules, zu dem ebenfalls ein Innenrückspiegel 3 gehört. Die Unterseite 4 des Dachmoduls befindet sich etwa in der Ebene des Himmels. An den vorderen Daches 2 grenzt die Windschutzscheibe 5 des Kraftfahrzeuges.One overall with the reference symbol 1 designated sensor device is in the front area of the roof 2 attached a motor vehicle not shown in the rest. The sensor device 1 is part of a roof module, which also has an interior rear-view mirror 3 heard. The bottom 4 the roof module is located approximately in the level of the sky. On the front roof 2 borders the windshield 5 of the motor vehicle.

Die Sensoreinrichtung 1 umfasst als Sensoranordnung einen Kamerasensor 6, aufgebaut aus einem zweidimensionalen optoelektronischen Sensorarray und einem dem Sensorarray vorgeschalteten Objektiv. Die Blickrichtung des Objektivs ist zur Windschutzscheibe 5 hin gerichtet. Bei dem Objektiv des Kamerasensors 6 handelt es sich um ein Fixfokus-Objektiv, so dass sich dieses in der vorgesehenen Objektweite von der Windschutzscheibe 5 beabstandet befindet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Objektiv auf die Windschutzscheibe 5 fokussiert. Der Kamerasensor 6 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Regen- und Beschlagsensor ausgebildet. Dementsprechend werden auch die Ausgangssignale des Sensorarrays ausgewertet. Die zum Betreiben der Regen- und/oder Beschlagsensorik eingesetzten Lichtquellen sind mit in einem die Sensoreinrichtung 1 aufnehmenden Gehäuse 7 in Richtung zur Windschutzscheibe 5 vor dem Innenrückspiegel 3 angeordnet. Bei diesen Lichtquellen handelt es sich um LEDs 8, die bezüglich des von dem Kamerasensor 6 erfassten Bildausschnittes unregelmäßig angeordnet sind. Die von den LEDs 8 emittierten Lichtstrahlen treffen in einem vorbestimmten Winkel auf Wassertröpfchen auf der Außen- oder Innenseite der Windschutzscheibe 5 indem von dem Kamerasensor 6 erfassten Scheibenausschnitt, wodurch bei Vorhandensein von Wassertröpfchen Reflektionen erzeugt werden, anhand deren eine Regentropfen- und/oder Beschlagdetektion erfolgt. Teil der Sensoreinrichtung 1 ist ferner ein Umge bungslichtsensor 9, der in einer abgeschatteten Anordnung zu den LEDs 8 in dem Gehäuse 7 angeordnet ist.The sensor device 1 comprises a camera sensor as a sensor arrangement 6 , made up of a two-dimensional optoelectronic sensor array and a lens upstream of the sensor array. The direction of view of the lens is towards the windshield 5 directed towards. With the lens of the camera sensor 6 it is a fixed focus lens, so that it is within the intended object distance from the windshield 5 spaced. In the illustrated embodiment, the lens is on the windshield 5 focused. The camera sensor 6 is formed in the illustrated embodiment as a rain and fog sensor. The output signals of the sensor array are also evaluated accordingly. The light sources used to operate the rain and / or fog sensors are in one with the sensor device 1 receiving housing 7 towards the windshield 5 in front of the interior rear-view mirror 3 arranged. These light sources are LEDs 8th related to that from the camera sensor 6 captured image section are arranged irregularly. The one from the LEDs 8th emitted light rays hit water droplets on the outside or inside of the windshield at a predetermined angle 5 by from the camera sensor 6 detected window section, whereby in the presence of water droplets reflections are generated, based on which a raindrop and / or fogging detection. Part of the sensor device 1 is also an ambient light sensor 9 which is in a shadowed arrangement to the LEDs 8th in the housing 7 is arranged.

In dem Gehäuse 7 befindet sich ferner eine Gebläseeinrichtung 10, bestehend bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Axiallüfter 11 und mehreren, dem Axiallüfter 11 in Strömungsrichtung des geförderten Lufstromes nachgeschalteten Heizwiderständen 12. Der von dem Axiallüfter 11 geförderte Luftstrom ist zur Windschutzscheibe 5 hingerichtet und wird aus dem Gehäuse 7 durch eine Düse 13 herausgefördert. Somit ist mit der Gebläseeinrichtung 10 ein Warmluftstrom erzeugbar. Durch die Düse 13 ist der geförderte Warmluftstrom bei einem Betrieb der Gebläseeinrichtung 10 auf einen zentralen Ausschnitt des von dem Kamerasensor 6 erfassten Ausschnittes der Windschutzscheibe 5 gerichtet. 2 zeigt schematisiert den von dem Kamerasensor 6 erfassten Windschutzscheibenausschnitt 14 und den darin enthaltenen Ausschnitt 15, der beim Betrieb der Gebläseeinrichtung 10 unmittelbar von dem durch die Gebläseeinrichtung 10 generierten Warmluftstrom angeströmt ist. Die Ausbildung der Ausschnitte als Trapeze ist bedingt durch die Neigung der Windschutzscheibe 5 gegenüber der optischen Achse des Kamerasensors 6.In the case 7 there is also a blower device 10 , consisting of an axial fan in the illustrated embodiment 11 and several, the axial fan 11 in flow direction device of the conveyed air flow downstream heating resistors 12 , The one from the axial fan 11 conveyed air flow is to the windshield 5 executed and gets out of the case 7 through a nozzle 13 conveyed out. Thus with the blower device 10 a warm air flow can be generated. Through the nozzle 13 is the conveyed warm air flow when the fan device is in operation 10 to a central section of the camera sensor 6 captured section of the windshield 5 directed. 2 shows schematically that of the camera sensor 6 captured windshield cutout 14 and the clipping it contains 15 which when operating the blower device 10 directly from that by the blower device 10 generated hot air flow has flowed. The formation of the cutouts as trapezoids is due to the inclination of the windshield 5 opposite the optical axis of the camera sensor 6 ,

Die beschriebenen Elemente der Sensoreinrichtung 1 sind als Modul in dem Gehäuse 7 zusammengefaßt. Das gesamte Modul ist über eine Schlittenführung 16 an dem Dach 2 des Kraftfahrzeuges befestigt. Dem Modul zugeordnet ist der eigentliche Schlitten 17, während die feststehende Führung 18 für den Schlitten 17 ortsfest ist. Durch die Führung 18 ist der Schlitten 17 in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges verschiebbar geführt, wodurch der Abstand des Moduls und somit insbesondere des Kamerasensors und der einer Scheibenbeleuchtung dienenden LED's 8 bezüglich ihres Abstandes zur Windschutzscheibe 5 einrichtbar sind. Eine solche Einrichtbarkeit ist gewünscht, da es sich bei dem Objektiv des Kamerasensors 6 um ein Fixfokus-Objektiv handelt, welches in einem definierten Abstand zur Windschutzscheibe angeordnet sein muß, um auf der Windschutzscheibe anhaftende Objekte scharf auf dem Sensorarray abbilden zu können. Zur erleichterten Montage verfügt die Schlittenführung 16 bzw. die Sensoreinrichtung 1 über einen Abstandhalter 19, der sich fingerförmig zur Windschutzscheibe 5 hin erstreckt und mit seiner vorderen Spitze diese innenseitig berührt. Die Länge des Abstandhalters 19 ist angepaßt, damit bei Anliegen der vorderen Spitze an der Innenseite der Windschutzscheibe 5 bei vorgegebener Neigung der Windschutzscheibe 5 der Objektabstand zwischen der Windschutzscheibe 5 und dem Kamerasensor 6 demjenigen entspricht, bei der das Fixfokus-Objektiv auf der Windschutzscheibe 5 anhaftende Objekte, beispielsweise Wassertropfen schart auf der fotosensitiven Oberfläche des Sensorarrays abbilden kann.The elements of the sensor device described 1 are as a module in the housing 7 summarized. The entire module is on a sled guide 16 on the roof 2 attached to the motor vehicle. The actual slide is assigned to the module 17 while the fixed guide 18 for the sledge 17 is stationary. Through the leadership 18 is the sled 17 guided displaceably in the longitudinal direction of the motor vehicle, as a result of which the distance between the module and thus in particular the camera sensor and the LEDs serving to illuminate the window pane 8th regarding their distance from the windshield 5 can be set up. Such setup is desirable because it is the lens of the camera sensor 6 is a fixed focus lens which must be arranged at a defined distance from the windshield in order to be able to sharply image objects adhering to the windshield on the sensor array. The slide guide has an easy assembly 16 or the sensor device 1 via a spacer 19 , which is finger-shaped to the windshield 5 extends and touches the inside with its front tip. The length of the spacer 19 is adjusted so that when the front tip lies against the inside of the windshield 5 given the inclination of the windshield 5 the object distance between the windshield 5 and the camera sensor 6 corresponds to the one with the fixed focus lens on the windshield 5 adhering objects, such as water droplets, can be shown on the photosensitive surface of the sensor array.

Der Schlitten 17 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel unter Federvorspannung stehend gehalten, wobei die Federvorspannung dafür Sorge trägt, dass der Abstandhalter 19 unter der Federvorspannung an der Innenseite der Windschutzscheibe 5 anliegt. Somit ist eine bestimmungsgemäße Abbildung der Objekte auf dem Sensorarray des Kamerasensors ohne eine besondere manuelle Justage und unabhängig von den Einbautoleranzen der Windschutzscheibe 5 gewährleistet.The sled 17 is kept standing under spring preload in the illustrated embodiment, the spring preload ensuring that the spacer 19 under the spring preload on the inside of the windshield 5 is applied. This means that the objects are displayed correctly on the sensor array of the camera sensor without any special manual adjustment and are independent of the installation tolerances of the windshield 5 guaranteed.

Die Schlittenführung 16 ist in einem Querschnitt vergrößert nochmals in 3 gezeigt. Daraus wird deutlich, dass zusätzlich der Schlitten 17 durch eine Klemmschraube 20 in seiner Stellung fixierbar ist. Die Sensoreinrichtung 1 bzw. das zuvor beschriebene Modul ist mittels eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 21 bezeichneten Ausklinkmechanik an dem Schlitten 17 fixiert. Derartige Ausklinkmechanik 21 sind hinlänglich bekannt und dienen zum Verhindern einer Verletzungsgefahr.The sledge guide 16 is enlarged in a cross section again in 3 shown. From this it is clear that in addition the sledge 17 by a clamping screw 20 is fixable in its position. The sensor device 1 or the module described above is by means of an overall reference number 21 designated release mechanism on the carriage 17 fixed. Such release mechanism 21 are well known and are used to prevent the risk of injury.

Die Gebläseeinrichtung 10 dient dazu, bei beschlagener Windschutzscheibe 5 in kurzer Zeit einen solchen Bereich der Windschutzscheibe 5 vom Beschlag befreien zu können, dass die Sensoreinrichtung 1 zum Durchführen der gewünschten Regensensorik funktionstüchtig und nicht durch auf der Innenseite der Windschutzscheibe 5 befindlichen Beschlag behindert ist. Bei einer Detektion von Beschlag in dem Ausschnitt 15 des von dem Kamerasensor 6 betrachteten Windschutzscheibenausschnittes 14 wird von einer nicht dargestellten Steuereinheit, beispielsweise einem Miktrocontroller die Gebläseeinrichtung 10 zum Erzeugen eines auf die Innenseite der Windschutzscheibe 5 gerichteten Warmluftstromes eingeschaltet. Zu diesem Zweck werden der Axiallüfter 11 sowie die eingesetzten Heizwiderstände bestromt. Bei einer Detektion von Beschlag auf der Innenseite der Windschutzscheibe 5 wird gleichzeitig die Klimaanlage des Kraftfahrzeuges in eine Funktion geschaltet, in der ein den Beschlag entfernender Luftstrom von unten im Bereich des unteren Abschlusses an die Windschutzscheibe 5 herangeführt wird. Dieser Luftstrom wird durch die Innenseite der Windschutzscheibe nach oben geführt und trägt zur Bündelung des aus der Düse 13 austretenden Luftstroms der Gebläseeinrichtung 10 bei.The fan means 10 is used when the windshield is fogged up 5 such an area of the windshield in a short time 5 to be able to rid the fitting of the sensor device 1 for performing the desired rain sensors and not on the inside of the windshield 5 existing fitting is disabled. Detection of fogging in the cutout 15 from the camera sensor 6 considered windshield cutout 14 the blower device is operated by a control unit (not shown), for example a microcontroller 10 to create one on the inside of the windshield 5 directed hot air flow switched on. For this purpose, the axial fan 11 as well as the heating resistors used. When fog is detected on the inside of the windshield 5 At the same time, the air conditioning system of the motor vehicle is switched into a function in which an air stream removing the fitting from below in the area of the lower end to the windshield 5 is introduced. This air flow is directed upwards through the inside of the windshield and helps to bundle it out of the nozzle 13 escaping air flow of the blower device 10 at.

Die unmittelbare Anordnung der Gebläseeinrichtung 10 bzw. seines Düsenaustrittes 13 hinter der Windschutzscheibe 5 gewährleistet, dass der Ausschnitt 15 des von dem Kamerasensor 6 betrachteten Windschutzscheibenausschnittes 14 bereits nach ganz kurzer Zeit beschlagfrei ist. Diese Zeitspanne ist insbesondere sehr viel kürzer als diejenige, die benötigt wäre, um die Windschutzscheibe 5 durch die Klimaanlage des Kraftfahrzeuges vom Beschlag zu befreien.The immediate arrangement of the blower device 10 or its nozzle outlet 13 behind the windshield 5 ensures that the neckline 15 from the camera sensor 6 considered windshield cutout 14 is fog-free after a very short time. In particular, this period of time is much shorter than that which would be needed to windshield 5 to be freed from fogging by the air conditioning system of the motor vehicle.

Ist der Ausschnitt 15 beschlagfrei und wird dieses im Rahmen der Auswertung des Kamerasensors 6 festgestellt wird die Gebläseeinrichtung 10 ausgeschaltet. Dies dient im vorliegenden Fall dem Zweck, dass die Funktionalität des Kamerasensors 6 als Beschlagsensor erhalten bleibt. Der Kamerasensor 6 arbeitet sodann im Bereich seines Ausschnittes 15 als Regensensor, während die übrigen Bereiche des von dem Kamerasensor 6 betrachtenden Windschutzscheibenausschnittes 14 für die Beschlagsensorik betrachtet werden. Diese Bereiche werden durch die kraftfahrzeugeigene Klimaanlage vom Beschlag befreit, so dass diese über die Auswerteeinheit aus- und/oder umgesteuert wird, sobald auch die übrigen Bereiches des Windschutzscheibenausschnittes 14 vom Beschlag befreit sind.Is the cutout 15 Fog-free and this becomes part of the evaluation of the camera sensor 6 the blower device is determined 10 switched off. In the present case, this serves the purpose that the functionality of the camera sensor 6 remains as a fog sensor. The camera sensor 6 then works in the area of his neckline 15 as a rain sensor, while the remaining areas of the camera sensor 6 looking at windshield cutout 14 for the hardware sensors. These areas are covered by the Be Impact is released, so that it is controlled and / or reversed via the evaluation unit as soon as the other areas of the windshield cutout 14 are exempt from fitting.

11
Sensoreinrichtungsensor device
22
Dachtop, roof
33
InnenrückspiegelInterior rearview mirror
44
Unterseitebottom
55
WindschutzscheibeWindshield
66
Kamerasensorcamera sensor
77
Gehäusecasing
88th
LEDLED
99
UmgebungslichtsensorAmbient light sensor
1010
Gebläseeinrichtungblower
1111
AxiallüfterAxial
1212
Heizwiderstandheating resistor
1313
Düsejet
1414
WindschutzscheibenausschnittWindshield cut
1515
Ausschnittneckline
1616
Schlittenführungcarriage guide
1717
Schlittencarriage
1818
Führung guide
1919
Abstandhalterspacer
2020
Klemmschraubeclamping screw
2121
AuslinkmechanikAuslinkmechanik

Claims (13)

Sensoreinrichtung zum Anordnen mit Abstand hinter und mit Blickrichtung zu einer Scheibe, etwa der Windschutzscheibe (5) eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Sensoranordnung mit einem optoelektronischen Sensorarray und mit einem dem Sensorarray in Aufnahmerichtung vorgeschalteten Objektiv, dadurch gekenn zeichnet, dass die Sensoranordnung unter Zwischenschaltung einer Führung (16) zum Einrichten des Abstandes der Sensoranordnung zur Windschutzscheibe (5) festgelegt ist und der Sensoranordnung ein sich an der Innenseite der Scheibe (5) abstützender Abstandhalter (19) zugeordnet ist.Sensor device for arranging at a distance behind and facing a window, such as the windshield ( 5 ) of a motor vehicle, comprising a sensor arrangement with an optoelectronic sensor array and with a lens upstream of the sensor array in the recording direction , characterized in that the sensor arrangement with the interposition of a guide ( 16 ) for setting up the distance between the sensor arrangement and the windshield ( 5 ) is fixed and the sensor arrangement is located on the inside of the pane ( 5 ) supporting spacer ( 19 ) assigned. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung eine Schlittenführung (16) ist und die Sensoranordnung an dem Schlitten (17) gehalten ist.Sensor device according to claim 1, characterized in that the guide is a slide guide ( 16 ) and the sensor arrangement on the carriage ( 17 ) is held. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil der Führung (17) durch eine Klemmschraube (19) gegenüber dem feststehenden Teil (18) festlegbar ist.Sensor device according to claim 1 or 2, characterized in that the movable part of the guide ( 17 ) with a clamping screw ( 19 ) compared to the fixed part ( 18 ) can be determined. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil der Führung gegenüber dem feststehenden Teil unter einer zur Scheibe gerichteten Federvorspannung steht.Sensor device according to claim 1 or 2, characterized in that that the moving part of the guide across from the fixed part is under a spring bias directed to the disc. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Elemente der Sensoreinrichtung (1) in einem Modul zusammengefaßt sind und dieses Modul über eine federbelastete Ausklinkmechanik (21) mit dem beweglichen Teil der Führung verbunden ist.Sensor device according to one of claims 1 to 4, characterized in that all elements of the sensor device ( 1 ) are combined in one module and this module via a spring-loaded release mechanism ( 21 ) is connected to the movable part of the guide. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dass der Sensoreinrichtung (1) eine einen Warmluftstrom bereitstellende Gebläseeinrichtung (10) zugeordnet ist, dessen Warmluftstrom bei einem Betrieb der Gebläseeinrich tung (10) auf einen Ausschnitt (15) des von dem Sensorarray betracheten Scheibenausschnittes (14) gerichtet ist.Sensor device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sensor device ( 1 ) a fan device providing a hot air flow ( 10 ) is assigned, the warm air flow of which when the blower device is operating ( 10 ) on a section ( 15 ) of the window section viewed from the sensor array ( 14 ) is directed. Sensoreinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Warmluftstrom bereitstellende Gebläseeinrichtung (10) einen Lüfter (11) umfasst, dem in Strömungsrichtung eine Widerstandsheizung, etwa ein oder mehrere Heizwiderstände (12) nachgeschaltet ist.Sensor device according to claim 6, characterized in that the blower device (hot air flow) ( 10 ) a fan ( 11 ) includes a resistance heater, such as one or more heating resistors ( 12 ) is connected downstream. Sensoreinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter ein Axiallüfter (11) ist.Sensor device according to claim 6 or 7, characterized in that the fan is an axial fan ( 11 ) is. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Warmluftstromes den Luftstrom lenkende Mittel (13) der Widerstandsheizung (12) nachgeschaltet sind.Sensor device according to one of claims 6 to 8, characterized in that in the flow direction of the warm air flow means directing the air flow ( 13 ) the resistance heater ( 12 ) are connected downstream. Sensoreinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die den Luftstrom lenkenden Mittel (13) Teil eines Gehäuses (7) sind, in dem die Gebläseeinrichtung (10) aufgenommen ist.Sensor device according to claim 9, characterized in that the means directing the air flow ( 13 ) Part of a housing ( 7 ) in which the blower device ( 10 ) is included. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschnitt (15) der Scheibe (5), auf den der Warmluftstrom gerichtet ist, ein zentraler Bereich innerhalb des von dem Sensorarray erfassten Scheibenausschnittes (14) ist.Sensor device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the cutout ( 15 ) the disc ( 5 ), to which the hot air flow is directed, a central area within the window section captured by the sensor array ( 14 ) is. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (1) als Beschlagssensor zum Erkennen von Beschlag auf der Innenseite der Scheibe (5) eingerichtet ist und die Ausgangssignale des Sensorarrays diesbezüglich ausgewertet werden, wobei bei beschlagener Scheibe eine Abschaltung der Gebläseeinrichtung (10) erfolgt, wenn ein definierter Ausschnitt (15) des von dem Sensorarray betrachteten Scheibeausschnittes (14) beschlagfrei geworden ist.Sensor device according to one of claims 6 to 11, characterized in that the sensor device ( 1 ) as a fogging sensor to detect fogging on the inside of the window ( 5 ) is set up and the output signals of the sensor array are evaluated in this regard, the fan device being switched off when the window is fogged up ( 10 ) occurs when a defined section ( 15 ) of the window section viewed from the sensor array ( 14 ) has become fog-free. Sensoreinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensoreinrichtung (1) eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten der Scheibeninnenseite für die Beschlagsdetektion zu geordnet ist, wobei die Beleuchtungseinrichtung mehrere unregelmäßig angeordnete Lichtquellen (8) aufweist.Sensor device according to claim 12, characterized in that the sensor device ( 1 a lighting device for illuminating the inside of the pane for the detection of fogging is assigned, the lighting device comprising a plurality of irregularly arranged light sources ( 8th ) having.
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