DE29923465U1

DE29923465U1 - Photosensitive sensor unit, in particular for the automatic switching of lighting devices

Info

Publication number: DE29923465U1
Application number: DE29923465U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-07-17
Filing date: 1999-07-17
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2009-07-18

Description

-&Igr;&Eacgr;.. 35473 -&Igr;&Eacgr;.. 35473

13.07.00 Sz/Mi13.07.00 Sz/Wed

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 StuttgartROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart

Lichtempfindliche Sensoreinheit, insbesondere zumLight-sensitive sensor unit, in particular for automatischen Schalten von Beleuchtungseinrichtungenautomatic switching of lighting devices

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer lichtempfindlichen Sensoreinheit, insbesondere zum automatischen Schalten von Beleuchtungseinrichtungen bei Fahrzeugen, nach Gattung des Anspruchs 1.The invention is based on a light-sensitive sensor unit, in particular for automatically switching lighting devices in vehicles, according to the preamble of claim 1.

0 Eine solche Sensoreinheit ist durch die DE 195 23 262.3 bekannt, die einen Globalsensor und einen Richtungssensor umfaßt, durch welche die Lichtverhältnisse außerhalb des Fahrzeugs erfaßt werden. Die Sensoreinheit ist mit der Auswerteeinrichtung verbunden, in der aus den Signalen der Sensoreinheit ermittelt wird, ob bei den aktuell vorliegenden Lichtverhältnissen in der Umgebung des Fahrzeugs eine Änderung des Schaltzustandes der Beleuchtungseinrichtungen erforderlich ist. Diese bekannte Sensoreinheit läßt zwar eine automatische Schaltung der 0 Beleuchtungseinrichtungen zu, jedoch umfaßt sie durch die Global- und Richtungssensorik relativ viele Teile, was erhebliche Kosten sowie eine aufwendige Justage verursacht.0 Such a sensor unit is known from DE 195 23 262.3, which comprises a global sensor and a direction sensor, by means of which the lighting conditions outside the vehicle are recorded. The sensor unit is connected to the evaluation device, in which it is determined from the signals of the sensor unit whether a change in the switching state of the lighting devices is necessary given the current lighting conditions in the vehicle's surroundings. This known sensor unit does allow automatic switching of the lighting devices, but it comprises a relatively large number of parts due to the global and direction sensors, which causes considerable costs and complex adjustment.

R. 35473R. 35473

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch die Integration von Global- und Richtungssensorik eine einfache, kompakte, robuste, leicht zu montierende und praktisch justagefreie Sensoreinheit zur Verfügung steht. Dazu umfaßt die Einrichtung nur eine minimale Anzahl von Bauteilen was eine einfache und kostengünstige Produktion bei erweiterter Funktionalität ermöglicht. Da auf Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen die Größe sichtbehindernder Komponenten gering gehalten werden soll, erweisen sich die geringen Abmessungen welche durch die Integration von Global- und Richtungssensorik möglich sind, als weiterer großer Vorteil.The device according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the integration of global and directional sensors provides a simple, compact, robust, easy-to-install and practically adjustment-free sensor unit. In addition, the device only comprises a minimal number of components, which enables simple and cost-effective production with extended functionality. Since the size of components that obstruct visibility on vehicle windshields should be kept to a minimum, the small dimensions that are possible through the integration of global and directional sensors prove to be another great advantage.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Sensoreinheit nach dem Hauptanspruch möglich.The features listed in the subclaims enable advantageous further developments of the sensor unit according to the main claim.

Dadurch, daß mindestens drei Sensoren Licht aus vorbestimmten Richtungen detektieren, wird ein weiter Bereich vor dem Fahrzeug erfaßt. Wenn mindestens ein Sensor in Fahrtrichtung sowie die beiden weiteren Sensoren beidseitig um einen Winkel &agr; aus der Fahrtrichtung 5 herausgeschwenkten Winkel angeordnet sind ergibt sich vor dem Fahrzeug ein breiter Erfassungskegel, so daß auch Tunneleinfahrten, die noch" nicht in Fahrtrichtung liegen, : erfaßt werden und die Beleuchtungseinrichtung entsprechend gesteuert werden kann.Because at least three sensors detect light from predetermined directions, a wide area in front of the vehicle is covered. If at least one sensor is arranged in the direction of travel and the two other sensors are arranged on either side at an angle α pivoted out from the direction of travel 5, a wide detection cone is created in front of the vehicle, so that tunnel entrances that are not yet in the direction of travel are also detected and the lighting system can be controlled accordingly.

Weisen die Richtungssensoren linsenartige Elemente auf, welche auch ineinander übergehen können, kann der Erfassungskegel individuell auf die Wünsche des Fahrzeugherstellers abgestimmt werden.If the direction sensors have lens-like elements that can also merge into one another, the detection cone can be individually adjusted to the wishes of the vehicle manufacturer.

R. 35473R. 35473

Durch die Integration des Lichtleitkörpers der Sensoreinheit in einen Lichtleitkörper einer Regensensoreinrichtung können weitere Bauteile eingespart werden und die Anzahl der sichtbehindernden Komponenten auf der Windschutzscheibe noch weiter reduziert werden, insbesondere dann wenn der Lichtleitkörper in einem mehrkomponentigen Spritzgußverfahren zusammen mit dem Lichtleitkörper des Regensensors und dem Koppelmedium hergestellt ist.By integrating the light guide body of the sensor unit into a light guide body of a rain sensor device, further components can be saved and the number of components on the windshield that obstruct visibility can be reduced even further, especially if the light guide body is manufactured in a multi-component injection molding process together with the light guide body of the rain sensor and the coupling medium.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den. Figuren 1 und 2 dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Sensoreinheit sowieAn embodiment of the invention is shown in Figures 1 and 2 and explained in more detail in the following description. Fig. 1 shows a section through a sensor unit according to the invention and

Fig. 2 eine Darstellung der Sensoreinheit integriert in einen Lichtleitkörper eines Regensensors in perspektivischer Darstellung.Fig. 2 shows a perspective view of the sensor unit integrated into a light guide body of a rain sensor.

0 Beschreibung des Ausführungsbeispiels0 Description of the embodiment

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Sensoreinheit 10, welche auf einer Scheibe 11, insbesondere einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges angebracht ist. Die Sensoreinheit 10 5 besteht aus mehreren Sensoren 12, wobei jeder Sensor 12 ein Sensorelement 13 und ein Lichtleitelement 14,14a umfaßt. Hier jedoch benutzen zwei Lichtleitelemente 14 gemeinsam ~^:eiii Sensorelement 13, so daß sich drei lichtempfindliche Sensorelemente 13 mit vier Lichtleitelementen 14 und 14a 0 ergeben. Der Lichtleitkörper, auf dem die Lichtleitelemente 14,14a aufgebracht sind besteht aus einer zumindest teilweise lichtdurchlässigen Platte die zylindrische Ausformungen aufweist, welche mit linsenförmigen Rundungen abgeschlossen sind. Diese zylindrischen Ausformungen bilden mit den linsenförmigen Rundungen jeweils einFig. 1 shows a sensor unit 10 according to the invention, which is mounted on a pane 11, in particular a windshield of a motor vehicle. The sensor unit 10 consists of several sensors 12, each sensor 12 comprising a sensor element 13 and a light-guiding element 14, 14a. Here, however ^, two light-guiding elements 14 use one sensor element 13 together, so that three light-sensitive sensor elements 13 with four light-guiding elements 14 and 14a are produced. The light-guiding body on which the light-guiding elements 14, 14a are mounted consists of an at least partially light-permeable plate which has cylindrical shapes which are closed off with lens-shaped curves. These cylindrical shapes form a

R. 35473R. 35473

Lichtleitelement 14,14a. Tritt paralleles Licht entlang der Mittelachse der zylindrischen Ausformungen durch die linsenförmigen Rundungen, ergibt sich ein Brennpunkt f der eine Brennweite des Lichtleitelements 14,14a charakterisiert.Light guide element 14,14a. If parallel light passes along the central axis of the cylindrical formations through the lens-shaped curves, a focal point f is created which characterizes a focal length of the light guide element 14,14a.

Die Sensorelemente 13 sind jeweils zwischen den Brennpunkten f der Lichtleitelemente 14 sowie den Lichtleitelementen 14 selbst angeordnet. Dadurch ergeben sich in Fahrtrichtung nach vorne gerichtete Lichterfassungskegel welche eine Detektion in vorbestimmten Richtungen zulassen. Über den Abstand zwischen den Brennpunkten f des jeweils zugehörigen Lichtleitelements 14 und den lichtempfindlichen Sensorelementen 13 kann der Öffnungswinkel des Lichterfassungskegels eingestellt werden.The sensor elements 13 are each arranged between the focal points f of the light guide elements 14 and the light guide elements 14 themselves. This results in light detection cones directed forward in the direction of travel, which allow detection in predetermined directions. The opening angle of the light detection cone can be adjusted via the distance between the focal points f of the respective associated light guide element 14 and the light-sensitive sensor elements 13.

Eine Auswerteeinrichtung 15 steuert das Schalten einer Beleuchtungseinrichtung 16 in Abhängigkeit der Signale von den Sensorelementen 13. Die Sensorelemente 13 können gemeinsam auf einer Platine 17 aufgebracht sein und sind vorzugsweise so ausgelegt, daß sie Tageslicht und Kunstlicht unterscheiden können, um ein Abschalten durch die Kunstlichtbeleuchtung, beispielsweise in einem Tunnel, zu verhindern. Dies kann durch geeignete Wahl des 5 Sensitivitätsbereichs der Sensorelemente 13 bewirkt werden.An evaluation device 15 controls the switching of a lighting device 16 depending on the signals from the sensor elements 13. The sensor elements 13 can be mounted together on a circuit board 17 and are preferably designed so that they can distinguish between daylight and artificial light in order to prevent switching off due to the artificial lighting, for example in a tunnel. This can be achieved by a suitable selection of the sensitivity range of the sensor elements 13.

Es ist auch möglich den Sensitivitätsbereich so zu wählen, daß bestimmte Spektralbereiche roder charakteristische Linien, beispielsweise von Gasentladungslampen, erkannt werden und so eine Steuerung von Fern- und Abblendlicht bei 0 einem Kraftfahrzeug ermöglicht wird.It is also possible to select the sensitivity range so that certain spectral ranges or characteristic lines, for example from gas discharge lamps, are recognized, thus enabling control of the high and low beam of a motor vehicle.

Neben dieser Richtungssensorik ist mindestens ein Lichtleitelement 14a nicht notwendigerweise in Fahrtrichtung nach vorne ausgerichtet. Der Lichterfassungskegel dieses 5 mindestens einen Lichtleitelements 14a weist einen sehrIn addition to this directional sensor system, at least one light guide element 14a is not necessarily directed forward in the direction of travel. The light detection cone of this at least one light guide element 14a has a very

R. 35473R. 35473

großen Öffnungswinkel auf und erfaßt die globalen Lichtverhältnisse außerhalb des Fahrzeugs.large aperture angle and records the global lighting conditions outside the vehicle.

Sämtliche Li.chtleitelemente 14,14a, insbesondere die · Sensoren die der Richtungssensorik und der Globalsensorik, sind zu einem Lichtleitkörper 18 einstückig verbunden. Dieser Lichtleitkörper 18 kann beispielsweise als Spritzgußteil aus einem klarsichtigen oder UV durchlässigen Kunststoff hergestellt sein. Ebenso ist es möglich den Lichtleitkörper 18 aus einem gefärbten oder beschichteten Kunststoff herzustellen, welcher eine eventuell gewünschte Filterwirkung zur Beeinflussung des Sensitivitatsbereichs des Sensors beinhaltet. Dieser Lichtleitkörper wird über ein Koppelmedium 19, beispielsweise ein Silikonkissen, auf die Scheibe gedrückt. Das Koppelmedium 19 verhindert Lufteinschlüsse zwischen Scheibe 11 und Lichtleitkörper 18, die eine unerwünschte Streuung verursachen würden. Es ist ferner möglich das Koppelmedium 19 in einem Mehrkomponenten-Spritzgußverfahren direkt bei der Herstellung des 0 Lichtleitkörpers 18 auf demselben aufzubringen.All light-guiding elements 14, 14a, in particular the sensors of the directional sensor system and the global sensor system, are connected in one piece to form a light-guiding body 18. This light-guiding body 18 can be manufactured, for example, as an injection-molded part from a transparent or UV-permeable plastic. It is also possible to manufacture the light-guiding body 18 from a colored or coated plastic, which contains a possibly desired filter effect to influence the sensitivity range of the sensor. This light-guiding body is pressed onto the pane via a coupling medium 19, for example a silicone pad. The coupling medium 19 prevents air pockets between the pane 11 and the light-guiding body 18, which would cause undesirable scattering. It is also possible to apply the coupling medium 19 to the light-guiding body 18 in a multi-component injection-molding process directly during the manufacture of the light-guiding body 18.

Claims

1. Light-sensitive sensor unit ( 10 ), in particular for automatically switching lighting devices, preferably of motor vehicles, which comprises at least two light-sensitive sensors ( 12 ) to which light-guiding elements ( 14 , 14a ) are assigned, which have a predeterminable reception characteristic, wherein at least a first sensor ( 12 ) detects the global lighting conditions, and at least a second sensor ( 12 ) detects the lighting conditions in predetermined directions, characterized in that the light-guiding elements ( 14 , 14a ) assigned to the sensors ( 12 ) are integrally connected to form a light-guiding body ( 18 ).

2. Sensor unit according to claim 1, characterized in that at least three sensors ( 12 ) detect light from predetermined directions.

3. Sensor unit according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least one sensor ( 12 ) is aligned with a predetermined direction in the direction of travel of a vehicle.

4. Sensor unit according to one of claims 1-3, characterized in that at least one sensor ( 12 ) which detects the light conditions in a predetermined direction encloses an angle α with a straight line in the direction of travel of a vehicle.

5. Sensor device according to claim 4, characterized in that two sensors ( 12 ) each enclose an angle α on both sides with a straight line pointing in the direction of travel and have a common light-sensitive sensor element ( 13 ).

6. Sensor device according to one of claims 1-5, characterized in that the light-guiding elements ( 14 , 14a ) merge into one another.

7. Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the light detection cones of the light-guiding elements ( 14 , 14a ) are overlapped.

8. Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor elements ( 13 ) are designed as sensor elements ( 13 ) which distinguish between daylight and artificial light.

9. Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device ( 15 ) is designed as an evaluation device ( 15 ) which distinguishes between daylight and artificial light.

10. Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the light guide body ( 17 ) is integrated into a light guide body of a rain sensor device.

11. Sensor device according to claim 8, characterized in that the light guide body ( 17 ) is manufactured in a multi-component injection molding process, in particular together with the light guide body of the rain sensor and a coupling medium.