DE102019106544A1 - Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts, Regen-Licht-Sensor zur Verwendung an einer Windschutzscheibe und Kraftfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Bei einer Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem lichtsensitiven Detektor und einem optischen Element, das dazu vorgesehen und ausgebildet ist, Umgebungslicht auf den Detektor zu leiten, ist erfindungswesentlich vorgesehen, dass das optische Element eine äußere Mantelfläche, eine Lichteinfallseite und eine Lichtausfallseite aufweist und dass mindestens eine der beiden Seiten, Lichteinfallseite oder Lichtausfallseite, eine gewölbte Oberfläche aufweist. Die gewölbte Oberfläche ist zumindest teilweise aufgeraut und weist eine höhere Rauigkeit auf als die Mantelfläche des optischen Elements.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem lichtsensitiven Detektor und einem optischen Element, das dazu vorgesehen und ausgebildet ist, Umgebungslicht auf den Detektor zu leiten. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Regen-Licht-Sensor zur Verwendung an einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs mit einem Sensor zum Detektieren von Wassertropfen auf der Windschutzscheibe und einer Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Windschutzscheibe und einer innen an der Windschutzscheibe angeordneten Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts.
- Ein Fahrzeug mit einer fahrsituationsabhängigen Lichtsteuerung ist in der
DE 196 30 216 C2 beschrieben worden. Dort weist das Fahrzeug zwei Sensoren auf, nämlich einmal einen nach oben gerichteten Umgebungslichtsensor und einen fahrtrichtungsspezifischen Lichtsensor mit einem schmaleren, in Fahrtrichtung weisenden Erfassungskegel. - Eine gattungsgemäße Messvorrichtung ist in der
DE 10 2012 03 576 A1 beschrieben. Dort sind in einem Gehäuse Sensoren zur Detektion des Umgebungslichts und zur Detektion des Vorfelds integriert. Die Abdeckung ist zumindest in Teilbereichen als optisches Element ausgebildet, das Umgebungslicht ist auf den Detektor fokussiert. - Eine weitere Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts mit einem optischen Element, hier nämlich einem als Beschichtung ausgebildeten Diffusor, ist aus der
DE 10 2015 001 800 A1 bekannt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der das Umgebungslicht in einem besonders großen Öffnungskegel erfasst werden kann.
- Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einer Messvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. einem Regen-Licht-Sensor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 und einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- Bei einer Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem lichtsensitiven Detektor und einem optischen Element, das dazu vorgesehen und ausgebildet ist, Umgebungslicht auf den Detektor zu leiten, ist erfindungswesentlich vorgesehen, dass das optische Element eine äußere Mantelfläche und eine Lichteinfallseite und eine Lichtausfallseite aufweist, dass mindestens eine der beiden Seiten, Lichteinfallseite oder Lichtausfallseite, eine gewölbte Oberfläche aufweist und dass die gewölbte Oberfläche zumindest teilweise aufgeraut ist und eine höhere Rauigkeit aufweist als die Mantelfläche des optischen Elements.
- Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Messvorrichtung lässt sich das Umgebungslicht aus einem Halbraum in einem fahrenden Fahrzeug mit einem Öffnungskegel in Elevation (bei Azimut 0°) bzw. in Azimut (bei Elevation 90°) in einem Winkelbereich von über 120° erfassen (bei 50 % Empfindlichkeit). Der effektive, bis zu 10 % empfindliche Bereich liegt sogar über 130°. Das erlaubt eine effektive Lichtsammlung sowohl bei flachem Einfallswinkel der Sonnenstrahlung bei tiefstehender Sonne vor dem Fahrzeug, als auch eine Lichtsammlung bis zu 54° hinter dem Fahrzeug. Durch den durch die Rauigkeit ausgenutzten Effekt der Lichtstreuung wird außerdem eine Mittelung der durch Unebenheiten bzw. Produktionsungenauigkeiten entstandenen Effekte erreicht und die gesamte Messvorrichtung wird in einem großen Bereich unempfindlich gegenüber Positionstoleranzen der Elektronik.
- Mit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung wird eine Linsenstruktur realisiert, die eine streuende, optische Kontur aufweist. Das in das optische Element eintretende Licht wird dann sowohl durch die Mantelfläche, also durch Reflektion an den Innenseiten der Außenkontur, als auch durch die gewölbte Oberfläche zu dem Detektor geleitet.
- Das optische Element ist bevorzugt ein Lichtleiter. Dessen Mantelfläche bildet die Außenkontur, der insbesondere steile bzw. senkrechte Lichtanteile zum Detektor führt.
- Die gewölbte Oberfläche ist bevorzugt als Innenkontur ausgebildet, die eine Ausnehmung in dem optischen Element bildet. Besonders bevorzugt weist die Innenkontur etwa die Form eines an der Spitze abgerundeten Kegels auf. Die Innenkontur sorgt durch die Rauigkeit, die bevorzugt durch Erodieren erzeugt wird, dafür dass das eintretende Licht durch die Streuung einen gleichmäßig ausgeleuchteten Lichtfleck erzeugt. Die Innenkontur kann auch als gaußformähnlich bezeichnet werden. Die Überlagerung des Lichts, das an der Außenkontur reflektiert wird, als auch des Lichts, das an der Innenkontur gestreut wird, sorgt dafür, dass die winkelabhängige Signalcharakteristik ein kontinuierlich ausgebildetes bimodales Plateau mit einem großen Öffnungskegel erzeugt. Dadurch wird der Sichtkegel des Sensors in dem Kraftfahrzeug maximiert.
- Die Ausnehmung, die die Innenkontur ausbildet, ist bevorzugt auf der Seite des optischen Elements angeordnet, die dem Detektor zugewandt ist.
- Bevorzugt ist die Rauigkeit der gewölbten Oberfläche, insbesondere der Innenkontur größer als 1 µm, bevorzugt größer als 2 µm und besonders bevorzugt größer als 4 µm. Die Rauigkeit wird bevorzugt durch Erodieren der Oberfläche erzeugt. Die Rauigkeit ist aber bevorzugt kleiner als 15 µm. Dabei wird auf die mittlere Rauigkeit Ra Bezug genommen. Die Rauigkeit der gewölbten Oberfläche, insbesondere der Innenkontur, liegt dazu bevorzugt im Bereich der Klassen 21 bis 42 nach VDI 3400, insbesondere im Bereich der Klassen 33 bis 42 nach VDI 3400.
- Das optische Element ist bevorzugt als Lichtleiter ausgebildet. Bevorzugt weist dabei aber die Mantelfläche des optischen Elements eine Rauigkeit zwischen 0,01 µm und 0,5 µm, insbesondere zwischen 0,01 µm und 0,05 µm auf. Auch diese Angaben nehmen auf die mittlere Rauigkeit Ra Bezug.
- Bevorzugt weist die Innenkontur zu mehr als 50 %, insbesondere vollständig, eine höhere Rauigkeit als die Mantelfläche des optischen Elements auf, insbesondere weist die Oberfläche zu mehr als 50 % und insbesondere vollständig, eine Rauigkeit entsprechend der oben beschriebenen mittleren Rauigkeit Ra auf.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Innenkontur über nahezu die gesamte Höhe des optischen Elements. In Varianten dazu erstreckt sich die Innenkontur über Höhen zwischen 50 % und 80 %. Bevorzugt erstreckt sich jedoch die Höhe der Innenkontur über Bereiche zwischen 80 % und 100 % des optischen Elements, bevorzugt über Bereiche zwischen 95 % und 100 % des optischen Elements.
- In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich die Innenkontur im Bereich ihrer größten seitlichen Erstreckung, die typischerweise auf der Seite liegt, die dem Detektor zugeordnet ist, über nahezu die gesamte Breite des optischen Elements. Bevorzugt erstreckt sich die Innenkontur über jedenfalls mehr als 50 %, insbesondere über mehr als 70 % und insbesondere über mehr als 90 % der Breite des optischen Elements.
- In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Lichteintrittsfläche des optischen Elements eine höhere Rauigkeit auf als die Mantelfläche des optischen Elements. Bevorzugt ist die Lichteintrittsfläche des optischen Elements gewölbt. Besonders bevorzugt weist das optische Element neben der gewölbten, aufgerauten Lichteintrittsfläche zusätzlich die aufgeraute Innenkontur auf, wobei die gewölbte Lichteintrittsfläche nach oben, also zur Lichteinfallseite gewölbt ist und insofern in dieselbe Richtung gewölbt ist wie die Ausnehmung. In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist die Lichteintrittsfläche nach unten, also in Richtung der Lichtausfallseite gewölbt und aufgeraut.
- Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Regen-Licht-Sensors zur Verwendung an einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs mit einem Sensor zum Detektieren von Wassertropfen auf der Windschutzscheibe und einer Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts, die sich erfindungswesentlich dadurch auszeichnet, dass die Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts die oben beschriebene Messvorrichtung aufweist. Mit einem derartigen Regen-Licht-Sensor wird eine besonders gute und über einen weiten Bereich gehende Erfassung des Umgebungslichts ermöglicht. Auch in Vorfeld-Lichtsensoren und kombinierten Solar-Klima-Sensoren, insbesondere in Fahrzeugen, wird die Messvorrichtung erfindungsgemäß eingesetzt.
- Bevorzugt ist in dem Regen-Licht-Sensor auch ein fahrtrichtungsspezifischer Lichtsensor mit in Fahrtrichtung weisendem Erfassungskegel angeordnet.
- Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Bereitstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Windschutzscheibe und einer innen an der Windschutzscheibe angeordneten Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts, wobei die Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts die oben beschriebene Messvorrichtung ist. Bevorzugt weist das Kraftfahrzeug den oben beschriebenen Regen-Licht-Sensor oder einen Vorfeld-Lichtsensor oder einen kombinierten Solar-Klima-Sensor auf.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Im Einzelnen zeigen die schematischen Darstellungen in:
-
1 : eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Umgebungslichtsensor; -
2 : eine Seitenansicht des Aufbaus der erfindungsgemäßen Messvorrichtung; -
3 : einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Messvorrichtung gemäß2 ; -
4 : eine Darstellung der optischen Kontur; -
5 : einen Querschnitt durch die optische Kontur gemäß4 ; -
6 : eine Darstellung der Lichtstrahlen in der erfindungsgemäßen Messvorrichtung; -
7 : eine schematische Darstellung des optischen Elements; -
8 : erste Variationsmöglichkeiten des optischen Elements; -
9 : zweite Variationsmöglichkeiten des optischen Elements; -
10 : dritte Variationsmöglichkeiten des optischen Elements; -
11 : vierte Variationsmöglichkeiten des optischen Elements; -
12 : fünfte Variationsmöglichkeiten des optischen Elements; -
13 : sechste Variationsmöglichkeiten des optischen Elements; -
14 : siebte Variationsmöglichkeiten des optischen Elements; -
15 : achte Variationsmöglichkeiten des optischen Elements. -
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs1 mit einer Windschutzscheibe2 und einem hinter der Windschutzscheibe2 angeordneten Umgebungslichtsensor mit einem Öffnungskegel3 . Dieser Öffnungskegel3 ist durch die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders weit. Die Darstellung zeigt den Elevationsöffnungskegel3 bei Azimut 0°, also unmittelbar vor dem Fahrzeug. Die Linie4 zeigt eine 50 % Empfindlichkeit. Diese hat mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen Winkel von etwa 44° zur 90° Elevation. Die Linie bei5 zeigt 10 % Empfindlichkeit und hat einen Winkel von etwa 54° zur 90° Elevation. -
2 zeigt eine schematische Seitenansicht des Aufbaus der erfindungsgemäßen Messvorrichtung. Hinter der Windschutzscheibe2 , die in technischer Hinsicht auch ganz allgemein eine Glasscheibe sein kann, ist ein Lichtleiter6 und ein Detektor7 angeordnet. Der Lichtleiter6 ist unmittelbar, beziehungsweise mit an der Windschutzscheibe2 und mit Kontakt zu dieser angeordnet. Der Detektor7 ist mittig unterhalb des Lichtleiters6 mit etwas Abstand zum Lichtleiter6 angeordnet. - In
3 ist ein Schnitt entlang der Linie AA in2 dargestellt. Hier ist auch deutlich die Lichteinfallseite8 gekennzeichnet, an der das Licht durch die Windschutzscheibe2 in den Lichtleiter6 eintritt. Der Lichtleiter6 hat eine äußere Mantelfläche9 . Die Lichtausfallseite11 weist eine Ausnehmung12 in dem Lichtleiter6 auf, deren Innenkontur eine gewölbte Oberfläche10 in dem Lichtleiter6 ausbildet. Unterhalb des Lichtleiters6 ist zentral unterhalb der Lichtausfallseite11 der Detektor7 angeordnet. - In
4 ist die optische Kontur bzw. die als Ausnehmung12 in dem Lichtleiter6 dargestellt ausgebildete gewölbte Oberfläche10 dargestellt. Die Mantelfläche9 ist bevorzugt rund, bevorzugt leicht angeeckt mit einem Radius zwischen 1 mm und 6 mm. Besonders bevorzugt hat die Mantelfläche9 einen Radius zwischen 3 mm und 6 mm. - In
5 ist eine Ansicht entlang der Linie BB in4 dargestellt. Im Inneren ist die Ausnehmung12 zu sehen. Außen ist die kreisförmige Mantelfläche9 dargestellt. An dieser Innenseite ist die gewölbte Oberfläche10 aufgeraut. Bevorzugt ist diese Rauigkeit durch ein Erodiervorgang erzeugt worden. - In
6 ist noch einmal der Lichtleiter6 und der darunter angeordnete Detektor7 dargestellt. Weiterhin sind eine Reihe von Lichtstrahlen dargestellt. Insgesamt wird durch den Lichtleiter6 ein sehr breiter Öffnungswinkel13 erreicht, der durch die bogenförmige Linie dargestellt ist. Einige Lichtstrahlen, von denen einer hier mit 14 gekennzeichnet ist, tritt auf der Lichteinfallseite8 in den Lichtleiter6 ein und wird innen an der Mantelfläche9 reflektiert, tritt dann auf der Lichtausfallseite11 auf und wird von dem Detektor7 erfasst. Andere Lichtstrahlen15 treffen nach ihrem Eintreffen in den Lichtleiter6 durch die Lichteinfallseite8 auf die gewölbte Oberfläche10 , an der sie durch die Rauigkeit an der Oberfläche gestreut werden und entsprechend abgelenkt werden und dann zum Teil ebenfalls auf den Detektor7 treffen. Dies kann entweder beim Eintreffen auf die Oberfläche erfolgen oder nach Durchlaufen der inneren Ausnehmung12 und beim Auftreffen auf die gegenüberliegende Innenfläche der Ausnehmung12 mit der gewölbten Oberfläche10 . In beiden Fällen werden so Lichtstrahlen14 ,15 zu dem Detektor7 geleitet, die den Detektor7 sonst nicht treffen würden. Es werden daher Lichtstrahlen14 ,15 aus einem sehr breiten Öffnungsbereich erfasst und es wird ein sehr großer Öffnungswinkel13 berücksichtigt. - In
7 ist der Lichtleiter6 in einer schematischen Darstellung wiedergegeben, wobei insbesondere hier der Lichtleiter6 mit der Lichteinfallseite8 , der Lichtausfallseite11 und der Mantelfläche9 dargestellt sind. Auf der Lichtausfallseite11 ist eine Ausnehmung12 in dem Lichtleiter6 vorgesehen, die eine kegelförmige Form mit abgerundeter Oberfläche oder abgerundeter Spitze hat. Man kann diese Form auch im Querschnitt als gaußartig beschreiben. Diese gewölbte Oberfläche10 ist innenseitig erodiert. Die Ausnehmung12 erstreckt sich über die gesamte Höhe des Lichtleiters6 und ist im unteren Bereich am breitesten und erstreckt sich an dieser breitesten Stelle auch über die gesamte Breite des Lichtleiters6 . - In
8 ist eine erste Variationsmöglichkeit des optischen Elements bzw. des Lichtleiters6 dargestellt. In dieser8 und den folgenden Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Hier ist angedeutet, dass die Ausnehmung12 und damit die erodierte Oberfläche vergrößert oder verkleinert werden kann. Das heißt, die Höhe der Ausnehmung12 als auch die Breite der Ausnehmung12 können angepasst werden. - In
9 ist eine zweite Variationsmöglichkeit des optischen Elements bzw. des Lichtleiters6 dargestellt. Hier wird nämlich gezeigt, dass auch die Länge des Lichtleiters6 selbst, also damit auch die Länge der Mantelfläche9 , entsprechend verkürzt oder verlängert werden kann. - In
10 ist als dritte Variationsmöglichkeit des optischen Elements bzw. des Lichtleiters6 dargestellt, dass dieser in seinen äußeren Abmessungen, also insbesondere im Durchmesser des Lichtleiters6 variiert werden kann. - In
11 ist eine vierte Variationsmöglichkeit des optischen Elements bzw. des Lichtleiters6 dargestellt, wobei insbesondere die untere Kante, also die Lichtaustrittsseite verändert werden kann. - In der in
12 dargestellten fünften Variationsmöglichkeit des optischen Elements bzw. des Lichtleiters6 wird die Lichteintrittsseite8 auch mit einer gewölbten Oberfläche ausgebildet. - In der in
13 dargestellten sechsten Variationsmöglichkeit des optischen Elements bzw. des Lichtleiters6 ist die Oberfläche10 , die hier die Lichteintrittsseite8 bildet, gewölbt und zusätzlich auch erodiert ausgebildet. Hier sind also zwei erodierte Flächen vorhanden, nämlich die Lichteintrittsseite8 und auch die gewölbte Oberfläche10 der Ausnehmung12 . - In
14 ist eine siebte Variationsmöglichkeit des optischen Elements bzw. des Lichtleiters6 dargestellt, wonach die innere Ausnehmung12 in ihrer Form geändert wird, also zum Beispiel zu einer Halbsphäre verändert wird. Auch bei dieser Ausführungsform ist sowohl die gewölbte Oberfläche10 als auch die Lichteinfallseite8 erodiert ausgebildet. - In
15 ist eine achte Variationsmöglichkeit des optischen Elements bzw. des Lichtleiters6 dargestellt, bei der keine innere Ausnehmung12 vorhanden ist, dafür die Lichteinfallseite8 nach innen gewölbt ist, während die Lichteinfallseite8 in den12 bis14 nach oben, also zur Lichteinfallseite8 hin gewölbt war. Die Lichteinfallseite8 ist hier erodiert ausgebildet und führt auf diese Weise ebenso zu einer Verteilung der einfallenden Lichtstrahlen14 ,15 und zu einem Einfangen von Lichtstrahlen14 ,15 , die von der Seite kommen, so dass ein vergleichsweise großer Öffnungswinkel besteht. - Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind in einer beliebigen Auswahl mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung sinnvollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19630216 C2 [0002]
- DE 1021203576 A1 [0003]
- DE 102015001800 A1 [0004]
Claims (17)
- Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug (1) mit einem lichtsensitiven Detektor (7) und einem optischen Element, das dazu vorgesehen und ausgebildet ist, Umgebungslicht (14, 15) auf den Detektor (7) zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element eine äußere Mantelfläche (9), eine Lichteinfallseite (8) und eine Lichtausfallseite (11) aufweist, dass mindestens eine der beiden Seiten, Lichteinfallseite (8) oder Lichtausfallseite (11), eine gewölbte Oberfläche (10) aufweist und dass die gewölbte Oberfläche (10) zumindest teilweise aufgeraut ist und eine höhere Rauigkeit aufweist als die Mantelfläche (9) des optischen Elements.
- Messvorrichtung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbte Oberfläche (10) als Innenkontur ausgebildet ist, die eine Ausnehmung (12) in dem optischen Element bildet. - Messvorrichtung nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (12), die die Innenkontur ausbildet, auf der Seite des optischen Elements, die dem Detektor (7) zugewandt ist, angeordnet ist. - Messvorrichtung nach
Anspruch 2 oder3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur etwa die Form eines an der Spitze abgerundeten Kegels aufweist. - Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauigkeit der Innenkontur größer als 1 µm, bevorzugt größer als 2 µm und besonders bevorzugt größer als 4 µm ist.
- Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauigkeit der Innenkontur im Bereich der Klassen 21 bis 42 nach VDI 3400, insbesondere im Bereich der Klassen 33 bis 42 nach VDI 3400 liegt.
- Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element als Lichtleiter (6) ausgebildet ist.
- Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche des optischen Elements eine Rauigkeit zwischen 0,01 µm und 0,5 µm, insbesondere zwischen 0,01 µm und 0,05 µm aufweist.
- Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur zu mehr als 50 %, insbesondere vollständig, eine höhere Rauigkeit als die Mantelfläche (9) des optischen Elements aufweist.
- Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Innenkontur über nahezu die gesamte Höhe des optischen Elements erstreckt.
- Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Innenkontur im Bereich ihrer größten seitlichen Erstreckung über nahezu die gesamte Breite des optischen Elements erstreckt.
- Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche des optischen Elements eine Wölbung aufweist, die zur Lichteintrittsseite (8) gewölbt ist und eine höhere Rauigkeit aufweist als die Mantelfläche (9) des optischen Elements aufweist.
- Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element eine sich in Richtung der Lichteintrittsseite verjüngende Form aufweist.
- Regen-Licht-Sensor zur Verwendung an der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs mit einem Sensor zum Detektieren von Wassertropfen auf einer Windschutzscheibe und einer Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts eine Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist.
- Regen-Licht-Sensor nach
Anspruch 14 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Regen-Licht-Sensor ein fahrtrichtungsspezifischer Lichtsensor mit in Fahrtrichtung weisendem Erfassungskegel angeordnet ist. - Kraftfahrzeug (1) mit einer Windschutzscheibe (2) und einer innen an der Windschutzscheibe angeordneten Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts nach einem der
Ansprüche 1 bis13 ausgebildet ist. - Kraftfahrzeug nach
Anspruch 16 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) einen Regen-Licht-Sensor nach einem derAnsprüche 14 bis15 aufweist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4111561A (en) * | 1977-01-31 | 1978-09-05 | Polaroid Corporation | Defocused unicell photometer with diffusion zone |
JPH06160182A (ja) * | 1992-11-16 | 1994-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自動車用空調装置の日射センサ |
DE19630216C2 (de) * | 1996-07-26 | 1998-05-20 | Daimler Benz Ag | Fahrzeug mit fahrsituationsabhängiger Lichtsteuerung |
DE102012003576A1 (de) * | 2012-02-27 | 2013-08-29 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Fahrzeug mit Erfassungseinrichtung für Lichtverhältnisse |
DE102015001800A1 (de) * | 2015-02-12 | 2016-08-18 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Sensorvorrichtung |
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---|---|---|---|---|
JP3268888B2 (ja) | 1992-05-27 | 2002-03-25 | 株式会社デンソー | 光量検出装置 |
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US7718970B2 (en) * | 2005-11-25 | 2010-05-18 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Infrared detection unit using a semiconductor optical lens |
DE102014000073B4 (de) * | 2014-01-09 | 2023-03-16 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Sensorvorrichtung, insbesondere zur Erfassung von Umgebungsbedingungen eines Kraftfahrzeuges |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4111561A (en) * | 1977-01-31 | 1978-09-05 | Polaroid Corporation | Defocused unicell photometer with diffusion zone |
JPH06160182A (ja) * | 1992-11-16 | 1994-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自動車用空調装置の日射センサ |
DE19630216C2 (de) * | 1996-07-26 | 1998-05-20 | Daimler Benz Ag | Fahrzeug mit fahrsituationsabhängiger Lichtsteuerung |
DE102012003576A1 (de) * | 2012-02-27 | 2013-08-29 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Fahrzeug mit Erfassungseinrichtung für Lichtverhältnisse |
DE102015001800A1 (de) * | 2015-02-12 | 2016-08-18 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Sensorvorrichtung |
DE102015113990A1 (de) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Optische Sensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug |
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Norm VDI 3400 1975-06-00. Elektroerosive Bearbeitung; Begriffe, Verfahren, Anwendung. 25 S. * |
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