DE102008047012B4

DE102008047012B4 - Sensor arrangement and device for controlling an air conditioning system and a lighting device for a vehicle

Info

Publication number: DE102008047012B4
Application number: DE102008047012.0A
Authority: DE
Inventors: Björn Herold; Thorsten Kaufmann; Martin Freese; Torsten Zawade
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2023-08-24
Anticipated expiration: 2028-09-13
Also published as: DE102008047012A1

Abstract

Sensoranordnung (7) zur Steuerung einer Klimaanlage (11) und einer Beleuchtungseinrichtung (12) für ein Fahrzeug (10),
wobei die Sensoranordnung (7) einen ersten Sensorbereich (1; 1, 6), einen zweiten Sensorbereich (2) und eine Abdeckung (3) umfasst,
wobei der erste Sensorbereich (1; 1, 6) eine Lichtintensität einer einfallenden Lichtstrahlung (5) zur Steuerung der Klimaanlage (11) erfasst,
wobei der zweite Sensorbereich (2) eine Lichtintensität einer einfallenden Lichtstrahlung (5) zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtung (12) erfasst,
wobei die Abdeckung (3) die Sensorbereiche (1; 1, 6; 2) derart abdeckt, dass jegliche Lichtstrahlung (5), welche von dem ersten Sensorbereich (1; 1, 6) oder dem zweiten Sensorbereich (2) erfasst wird, durch die Abdeckung (3) verläuft,
wobei die Abdeckung (3) im Wesentlichen überall dieselben optischen Eigenschaften aufweist, aus nur einem Material gefertigt ist und über die gesamte Abdeckung (3) hinweg dieselbe Materialdicke aufweist,
wobei der erste Sensorbereich (1; 1, 6) ein optisches Element (6) umfasst, welches derart ausgestaltet ist, dass das optische Element (6) die Lichtintensität der auf den ersten Sensorbereich (1; 1, 6) einfallenden Lichtstrahlung (5) verringert, und
wobei das optische Element (6) ein Prisma (6) umfasst.

Sensor arrangement (7) for controlling an air conditioning system (11) and a lighting device (12) for a vehicle (10),
wherein the sensor arrangement (7) comprises a first sensor area (1; 1, 6), a second sensor area (2) and a cover (3),
wherein the first sensor area (1; 1, 6) detects a light intensity of an incident light radiation (5) for controlling the air conditioning system (11),
wherein the second sensor area (2) detects a light intensity of an incident light radiation (5) for controlling the lighting device (12),
wherein the cover (3) covers the sensor areas (1; 1, 6; 2) in such a way that any light radiation (5) detected by the first sensor area (1; 1, 6) or the second sensor area (2) passes through the cover (3) runs,
wherein the cover (3) essentially has the same optical properties everywhere, is made from only one material and has the same material thickness over the entire cover (3),
wherein the first sensor area (1; 1, 6) comprises an optical element (6) which is designed such that the optical element (6) measures the light intensity of the light radiation (5) incident on the first sensor area (1; 1, 6) decreased, and
wherein the optical element (6) comprises a prism (6).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoranordnung und eine Vorrichtung, um eine Klimaanlage und eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs zu steuern. Darüber hinaus beschreibt die vorliegende Erfindung ein entsprechend ausgestaltetes Fahrzeug.The present invention relates to a sensor arrangement and a device for controlling an air conditioning system and a lighting device of a vehicle. In addition, the present invention describes a correspondingly designed vehicle.

Die Dokumente DE 103 40 346 A1 , DE 10 2005 012826 A1 , DE 10 2005 001712 A1 , DE 195 23 262 A1 , EP 1 133 679 B1 , US 5 181 654 A , DE 10 2004 009 172 A1 und DE 10 2004 028 273 A1 beschreiben den Stand der Technik.The documents DE 103 40 346 A1 , DE 10 2005 012826 A1 , DE 10 2005 001712 A1 , DE 195 23 262 A1 , EP 1 133 679 B1 , U.S. 5,181,654 A , DE 10 2004 009 172 A1 and DE 10 2004 028 273 A1 describe the state of the art.

Nach dem Stand der Technik werden zur Steuerung von Beleuchtungseinrichtungen und Klimaanlagen innerhalb eines Fahrzeugs entweder mehrere voneinander getrennte Sensoren oder aber komplexe und damit teure Sensoranordnungen verwendet.According to the prior art, either a plurality of separate sensors or complex and therefore expensive sensor arrangements are used to control lighting devices and air conditioning systems within a vehicle.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sensoranordnung zur Steuerung einer Klimaanlage und einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs bereitzustellen, wobei im Vergleich zum Stand der Technik die Herstellungskosten und/oder der dafür benötigte Bauraum verringert werden/wird.It is therefore the object of the present invention to provide a sensor arrangement for controlling an air conditioning system and a lighting device of a vehicle, the production costs and/or the installation space required for this being reduced in comparison to the prior art.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Sensoranordnung zur Steuerung einer Klimaanlage und einer Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt. Dabei umfasst die Sensoranordnung einen ersten Sensorbereich, einen zweiten Sensorbereich und eine Abdeckung. Der erste Sensorbereich erfasst eine Lichtintensität einer einfallenden Lichtstrahlung, damit abhängig von der erfassten Lichtintensität die Klimaanlage gesteuert werden kann. Der zweite Sensorbereich erfasst die Lichtintensität der einfallenden Lichtstrahlung, damit abhängig von der von ihm erfassten Lichtintensität die Beleuchtungseinrichtung gesteuert werden kann. Die Abdeckung überspannt dabei den ersten und den zweiten Sensorbereich derart, dass jegliche Lichtstrahlung, welche von dem ersten oder von dem zweiten Sensorbereich erfasst wird, durch die Abdeckung verlaufen muss. Die Abdeckung besitzt im Wesentlichen überall dieselben optischen Eigenschaften. Within the scope of the present invention, a sensor arrangement for controlling an air conditioning system and a lighting device for a vehicle is provided. In this case, the sensor arrangement comprises a first sensor area, a second sensor area and a cover. The first sensor area detects a light intensity of an incident light radiation, so that the air conditioning system can be controlled depending on the detected light intensity. The second sensor area detects the light intensity of the incident light radiation, so that the lighting device can be controlled depending on the light intensity detected by it. In this case, the cover spans the first and the second sensor area in such a way that any light radiation which is detected by the first or by the second sensor area must pass through the cover. The cover essentially has the same optical properties everywhere.

Indem die Abdeckung im Wesentlichen überall dieselben optischen Eigenschaften aufweist, ist sie aus nur einem Material gefertigt und weist über die gesamte Abdeckung hinweg dieselbe Materialdicke auf, so dass die Abdeckung vorteilhafterweise sehr preiswert gefertigt werden kann. Da der erste und der zweite Sensorbereich von derselben Abdeckung abgedeckt werden und nur eine Sensoranordnung zur Steuerung der Klimaanlage und der Beleuchtungseinrichtung notwendig ist, ist der von der Sensoranordnung benötigte Bauraum beispielsweise im Vergleich zu einer Ausführung, bei welcher mehrere getrennte Sensoren zur Steuerung der Klimaanlage und der Beleuchtungseinrichtung verbaut werden, klein. Aufgrund der Einfachheit des Entwurfs der Sensoranordnung sind auf die Kosten und das Gewicht geringer als bei Sensoranordnungen nach dem Stand der Technik. Darüber hinaus werden auch weniger Varianten der Sensoranordnung benötigt, da die erfindungsgemäße Sensoranordnung unverändert für verschiedene Fahrzeugtypen eingesetzt werden kann.Since the cover essentially has the same optical properties everywhere, it is made from only one material and has the same material thickness over the entire cover, so that the cover can advantageously be manufactured very inexpensively. Since the first and the second sensor area are covered by the same cover and only one sensor arrangement is necessary to control the air conditioning system and the lighting device, the installation space required by the sensor arrangement is, for example, compared to an embodiment in which several separate sensors for controlling the air conditioning system and of the lighting device are installed, small. Because of the simplicity of the design of the sensor array, the cost and weight are lower than prior art sensor arrays. In addition, fewer variants of the sensor arrangement are required since the sensor arrangement according to the invention can be used unchanged for different vehicle types.

Dabei ist der erste Sensorbereich insbesondere unempfindlicher gegenüber einer Lichtintensität der auf ihn einfallenden Lichtstrahlung ausgestaltet als der zweite Sensorbereich.In this case, the first sensor area is designed in particular to be less sensitive to a light intensity of the light radiation incident on it than the second sensor area.

Im Vergleich zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtungen, welche beispielsweise Assistenzfahrlichtfunktionen (Automatiklicht bei Dunkelheit) oder Komfortlichtfunktionen (Coming- L Leaving-Home) umfassen, interessieren bei der Steuerung der Klimaanlage größere Lichtintensitätsunterschiede. Anders ausgedrückt verläuft eine Kennlinie, welche abhängig von der Lichtintensität eine Ausgangspannung des entsprechenden Sensorbereichs ausgibt, bezüglich des ersten Sensorbereichs flacher als eine entsprechende Kennlinie für den zweiten Sensorbereich. Damit führt eine Steigerung einer bereits großen Lichtintensität der auf den ersten Sensorbereich einfallenden Lichtstrahlung noch zu einer im Wesentlichen linearen Steigerung der Ausgangspannung, während eine entsprechende Steigerung einer bereits großen Lichtintensität bei dem zweiten Sensorbereich nahezu zu keiner Steigerung der Ausgangspannung führt, da sich die Kennlinie bereits in der Sättigung befindet. Dagegen weist der zweite Sensorbereich bei einer geringen Lichtintensität der auf ihn einfallenden Lichtstrahlung eine höhere Empfindlichkeit auf, da die Kennlinie in diesem Bereich der Lichtintensität eine größere Steigung als die Kennlinie für den ersten Sensorbereich besitzt.Compared to the control of the lighting devices, which include, for example, assistance driving light functions (automatic light in the dark) or comfort light functions (coming-L-leaving-home), larger light intensity differences are of interest when controlling the air conditioning system. In other words, a characteristic curve which outputs an output voltage of the corresponding sensor area as a function of the light intensity is flatter with respect to the first sensor area than a corresponding characteristic curve for the second sensor area. An increase in an already high light intensity of the light radiation incident on the first sensor area thus leads to an essentially linear increase in the output voltage, while a corresponding increase in an already high light intensity in the second sensor area leads to almost no increase in the output voltage, since the characteristic curve already changes is in saturation. In contrast, the second sensor area has a higher sensitivity when the light intensity of the light radiation incident on it is low, since the characteristic curve in this light intensity range has a greater gradient than the characteristic curve for the first sensor area.

Die Sensoranordnung umfasst ein optisches Element, welches derart ausgestaltet ist, dass dieses optische Element, welches ein Prisma umfasst, dafür sorgt, dass die Lichtintensität der auf den ersten Sensorbereich einfallenden Lichtstrahlung gegenüber dem Fall verringert ist, dass das optische Element nicht existiert.The sensor arrangement includes an optical element, which is designed such that this optical element, which includes a prism, ensures that the light intensity of the light radiation incident on the first sensor area is reduced compared to the case where the optical element does not exist.

Da der erste Sensorbereich zur Steuerung der Klimaanlage über einen im Vergleich zum zweiten Sensorbereich größeren Lichtintensitätsbereich im Wesentlichen zu der Lichtintensität lineare Ausgangspannungen liefern muss, müssen entweder unterschiedliche Sensorelemente für den ersten und den zweiten Sensorbereich verwendet werden oder bei dem ersten Sensorbereich wird mittels eines optischen Elements dafür gesorgt, dass die Lichtintensität der auf ihn einfallenden Lichtstrahlung abgeschwächt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den ersten oder zweiten Sensorbereich mit einer Beschichtung, mit welcher die Lichtempfindlichkeit des jeweiligen Sensors beeinflusst wird, zu beschichten. Natürlich können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch für den ersten und den zweiten Sensorbereich unterschiedliche Sensorelemente eingesetzt werden, obwohl zusätzlich die Lichtintensität bezüglich des ersten Sensorbereichs mittels eines optischen Elements abgeschwächt wird.Since the first sensor area for controlling the air conditioning system has to deliver output voltages that are essentially linear to the light intensity over a light intensity range that is larger than the second sensor area, either different sensor elements are used for the first and the second sensor area or in the case of the first sensor area an optical element is used to ensure that the light intensity of the light radiation incident on it is weakened. A further possibility consists in coating the first or second sensor area with a coating which influences the light sensitivity of the respective sensor. Of course, within the scope of the present invention, different sensor elements can also be used for the first and the second sensor area, although the light intensity with regard to the first sensor area is additionally weakened by means of an optical element.

Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform stellt die Abdeckung ein spektrales Filter dar, welches für den Menschen sichtbares Licht herausfiltert, so dass nur für den Menschen sichtbares Licht, beispielsweise im Infrarotbereich, auf den ersten und den zweiten Sensorbereich einfällt. Die Lichtintensität im spektral durchlässigen Bereich bleibt dabei durch die Abdeckung weitgehend unbeeinflusst.In a preferred embodiment of the invention, the cover is a spectral filter which filters out light visible to humans so that only light visible to humans, for example in the infrared range, is incident on the first and the second sensor area. The light intensity in the spectrally transparent range remains largely unaffected by the cover.

Indem die Abdeckung für den Menschen sichtbares Licht blockiert, kann der Mensch vorteilhafterweise nicht ins Innere der Sensoranordnung blicken, so dass das Gesamtdesign desjenigen Bereichs des Fahrzeugs, in welchem die Sensoranordnung angeordnet ist, ein besseres Erscheinungsbild darstellt, als wenn die Abdeckung durchsichtig wäre und damit die beiden Sensorbereiche mit Kontaktierung sichtbar wären.Advantageously, by having the cover block light visible to humans, the human cannot see inside the sensor assembly, so that the overall design of that area of the vehicle in which the sensor assembly is located presents a better appearance than if the cover were transparent and therefore the two sensor areas with contact would be visible.

Insbesondere umfasst die Sensoranordnung eine Auswertevorrichtung, um ein erstes Signal von dem ersten Sensorbereich und ein zweites Signal von dem zweiten Sensorbereich auszuwerten. Dabei ist das erste Signal von der Lichtintensität der auf den ersten Sensorbereich einfallenden Lichtstrahlung abhängig und das zweite Signal ist von der Lichtintensität der auf den zweiten Sensorbereich einfallenden Lichtstrahlung abhängig. Die Sensoranordnung ist dabei vorteilhafterweise derart ausgestaltet, dass das erste Signal nicht von dem zweiten Sensorbereich und/oder das zweite Signal nicht von dem ersten Sensorbereich beeinflusst wird. Die Auswertevorrichtung ist dabei insbesondere eine Verstärkerschaltung zur Signalkonditionierung, welche das erste Signal und das zweite Signal jeweils verstärkt am Ausgang der Verstärkerschaltung bzw. Auswerteschaltung bereitstellt.In particular, the sensor arrangement includes an evaluation device in order to evaluate a first signal from the first sensor area and a second signal from the second sensor area. The first signal is dependent on the light intensity of the light radiation incident on the first sensor area and the second signal is dependent on the light intensity of the light radiation incident on the second sensor area. The sensor arrangement is advantageously designed in such a way that the first signal is not influenced by the second sensor area and/or the second signal is not influenced by the first sensor area. The evaluation device is in particular an amplifier circuit for signal conditioning, which provides the first signal and the second signal, each amplified, at the output of the amplifier circuit or evaluation circuit.

Mit anderen Worten liefert die Sensoranordnung das erste Signal ausschließlich abhängig von dem ersten Sensorbereich und/oder das zweite Signal ausschließlich abhängig von dem zweiten Sensorbereich. Gerade wenn das erste Signal nur von dem ersten Sensorbereich und das zweite Signal nur von dem zweiten Sensorbereich abhängt, kann die Sensoranordnung sehr einfach und damit preisgünstig hergestellt werden.In other words, the sensor arrangement supplies the first signal exclusively as a function of the first sensor area and/or the second signal exclusively as a function of the second sensor area. Precisely when the first signal depends only on the first sensor area and the second signal only on the second sensor area, the sensor arrangement can be manufactured very simply and therefore inexpensively.

Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst der erste Sensorbereich mindestens einen Sensor und der zweite Sensorbereich ebenfalls mindestens einen Sensor. Dabei werden nur baugleiche Sensoren verwendet, so dass bei dieser Ausführungsform bei dem ersten Sensorbereich mittels eines optischen Elements dafür gesorgt werden muss, dass die Lichtintensität des auf den ersten Sensorbereich einfallenden Lichts geringer ist als bei dem zweiten Sensorbereich.According to a preferred embodiment of the invention, the first sensor area includes at least one sensor and the second sensor area also includes at least one sensor. Only identical sensors are used, so that in this embodiment an optical element must be used in the first sensor area to ensure that the light intensity of the light incident on the first sensor area is lower than in the second sensor area.

Es ist erfindungsgemäß auch möglich, dass die Sensoranordnung derart ausgestaltet ist, dass die von dem ersten Sensorbereich gemessene Lichtintensität stärker von einer Richtung abhängig ist, mit welcher das Licht auf die Sensoranordnung einfällt, als dies bei der zweiten Sensorbereich der Fall ist.According to the invention, it is also possible for the sensor arrangement to be designed in such a way that the light intensity measured by the first sensor area is more dependent on the direction in which the light strikes the sensor arrangement than is the case with the second sensor area.

Dadurch ist es beispielsweise erfindungsgemäß möglich, dass der erste Sensorbereich zwei Sensorabschnitte umfasst. Dabei ist der erste Sensorabschnitt derart ausgerichtet, dass er im Wesentlichen eine von rechts (in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen) auf das Fahrzeug einfallende Lichtstrahlung aufnimmt, während der zweite Sensorabschnitt derart ausgerichtet ist, dass er im Wesentlichen eine von links auf das Fahrzeug einfallende Lichtstrahlung aufnimmt. Mit anderen Worten gibt der erste Sensorbereich ein Signal aus, welches sowohl die Lichtintensität des von rechts einfallenden Lichts als auch die Lichtintensität des von links einfallenden Lichts (getrennt) umfasst, so dass dadurch beispielsweise die Klimaanlage für den Fahrer anders gesteuert werden kann als für den Beifahrer, wenn sich die Lichtintensität des von rechts einfallenden Lichts von der Lichtintensität des von links einfallenden Lichts unterscheidet. Zur Steuerung von Beleuchtungseinrichtungen wird dagegen eine Information über die Helligkeit der Fahrzeugumgebung benötigt, welche im Wesentlichen unabhängig von der Richtung des einfallenden Lichts ist.This makes it possible, for example, according to the invention for the first sensor area to include two sensor sections. The first sensor section is aligned in such a way that it essentially picks up light radiation incident on the vehicle from the right (seen in the direction of travel of the vehicle), while the second sensor section is aligned in such a way that it essentially picks up light radiation incident on the vehicle from the left . In other words, the first sensor area emits a signal that includes both the light intensity of the light incident from the right and the light intensity of the light incident from the left (separately), so that the air conditioning can be controlled differently for the driver than for the driver, for example Front passenger if the light intensity of the light coming from the right differs from the light intensity of the light coming from the left. In contrast, to control lighting devices, information about the brightness of the vehicle environment is required, which is essentially independent of the direction of the incident light.

Es sei nochmals explizit darauf hingewiesen, dass der Begriff Sensorbereich gemäß der vorliegenden Erfindung derart zu verstehen ist, dass ein Sensorbereich mehrere Sensorabschnitte oder auch mehrere Sensoren oder Sensorelemente umfasst. Daher ist es beispielsweise erfindungsgemäß möglich, dass der erste (aber auch der zweite) Sensorbereich mehrere Sensoren oder Sensorelemente umfasst, um für mehrere Richtungen die aus der entsprechenden Richtung einfallende Lichtintensität zu messen, wie es für den ersten Sensorbereich zur Steuerung einer Klimaanlage erforderlich sein kann.It should be explicitly pointed out again that the term sensor area according to the present invention is to be understood in such a way that a sensor area comprises a number of sensor sections or also a number of sensors or sensor elements. It is therefore possible according to the invention, for example, for the first (but also the second) sensor area to comprise a number of sensors or sensor elements in order to increase the light intensity incident from the corresponding direction for a number of directions measure as may be required for the first sensor range to control an air conditioner.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung bereitgestellt, welche eine Steuerung und eine vorab beschriebene Sensoranordnung umfasst. Dabei erhält die Steuerung ein erstes Lichtintensitätssignal des ersten Sensorbereichs und ein zweites Lichtintensitätssignal des zweiten Sensorbereichs. Die Vorrichtung ist dabei derart ausgestaltet, dass die Steuerung ein erstes und ein zweites Ausgangssignal ausgibt, wobei mit dem ersten Ausgangssignal eine Klimaanlage und mit dem zweiten Ausgangssignal eine Beleuchtungseinrichtung gesteuert wird.Within the scope of the present invention, a device is also provided which includes a controller and a sensor arrangement as described above. The controller receives a first light intensity signal from the first sensor area and a second light intensity signal from the second sensor area. The device is designed in such a way that the controller emits a first and a second output signal, with the first output signal controlling an air conditioning system and the second output signal controlling a lighting device.

Dabei ist es auch möglich, dass die Vorrichtung diese Klimaanlage und diese Beleuchtungseinrichtung umfasst, so dass die Steuerung das erste Ausgangssignal an die Klimaanlage und das zweite Ausgangssignal an die Beleuchtungseinrichtung ausgibt. Darüber hinaus ist es möglich, dass anstelle der Steuerung sowohl die Klimaanlage als auch die Beleuchtungseinrichtung jeweils eine eigene Steuerung aufweisen. Dabei wird der Steuerung der Klimaanlage das erste Lichtintensitätssignal und der Steuerung der Beleuchtungseinrichtung das zweite Lichtintensitätssignal zugeführt.It is also possible for the device to include this air conditioning system and this lighting device, so that the controller outputs the first output signal to the air conditioning system and the second output signal to the lighting device. In addition, it is possible that instead of the controller, both the air conditioning system and the lighting device each have their own controller. The control of the air conditioning system is supplied with the first light intensity signal and the control of the lighting device is supplied with the second light intensity signal.

Schließlich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug bereitgestellt, welches eine vorab beschriebene Sensoranordnung und/oder eine vorab beschriebene Vorrichtung umfasst.Finally, within the scope of the present invention, a vehicle is provided which includes a sensor arrangement as described above and/or a device as described above.

Mit der vorliegenden Erfindung wird insbesondere eine gemeinsame Anordnung von Sensorelementen bereitgestellt, um damit sowohl eine Klimaanlage als auch eine oder mehrere Beleuchtungseinrichtungen des Fahrzeugs zu steuern. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich beschränkt, sondern kann beispielsweise auch zur Steuerung einer Sitzheizung eingesetzt werden. Darüber hinaus lässt sich die vorliegende Erfindung nicht nur bei Fahrzeugen, sondern auch bei Flugzeugen, Schiffen oder gleisgebundenen Fahrzeugen einsetzen.In particular, the present invention provides a common arrangement of sensor elements in order to control both an air conditioning system and one or more lighting devices of the vehicle. Of course, the present invention is not limited to this preferred area of application, but can also be used, for example, to control a seat heater. In addition, the present invention can be used not only in vehicles, but also in airplanes, ships or track-bound vehicles.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren im Detail erläutert.

In 1a ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug dargestellt, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung umfasst.
In 1b ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug dargestellt, welches eine andere erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung umfasst.
2 stellt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Sensoranordnung dar.
3 stellt eine noch andere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Sensoranordnung dar.
4 stellt einen ersten Sensorbereich mit und ohne ein optisches Element dar.
In 5 sind Kennlinien für einen Sensor für eine Klimaanlage und für einen Sensor für eine Beleuchtungseinrichtung dargestellt.

The present invention is explained in detail below on the basis of preferred embodiments with reference to the figures.

In 1a a vehicle according to the invention is shown schematically, which comprises a device according to the invention with a sensor arrangement according to the invention.
In 1b a vehicle according to the invention is shown schematically, which comprises another device according to the invention with a sensor arrangement according to the invention.
2 represents a further embodiment of a sensor arrangement according to the invention.
3 FIG. 14 represents yet another embodiment of a sensor arrangement according to the invention.
4 represents a first sensor area with and without an optical element.
In 5 Characteristic curves are shown for a sensor for an air conditioning system and for a sensor for a lighting device.

1a stellt schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 dar, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung 8 umfasst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 8 umfasst ihrerseits einer erfindungsgemäße Sensoranordnung 7, eine Steuerung 14, eine Klimaanlage 11 und eine Beleuchtungseinrichtung 12, beispielsweise eine Beleuchtung des Armaturenbretts 9 des Fahrzeugs 10 oder Scheinwerfer des Fahrzeugs 10. Dabei gibt die Sensoranordnung 7 ein erstes Ausgangssignal 21' und ein zweites Ausgangssignal 22' aus. Dabei umfasst das erste Ausgangssignal 21' einen oder mehrere Lichtintensitätswerte, welche von einem oder mehreren Abschnitten des ersten Sensorbereichs 1 der Sensoranordnung 7 erfasst werden, während das zweite Ausgangssignal 22' in der Regel nur einen Lichtintensitätswert umfasst, welcher von einem zweiten Sensorbereich 2 der Sensoranordnung 7 erfasst wird. 1a 12 schematically shows a vehicle 10 according to the invention, which comprises a device 8 according to the invention. The device 8 according to the invention in turn comprises a sensor arrangement 7 according to the invention, a controller 14, an air conditioning system 11 and a lighting device 12, for example lighting for the dashboard 9 of the vehicle 10 or headlights of the vehicle 10. The sensor arrangement 7 outputs a first output signal 21' and a second output signal 22'. The first output signal 21' includes one or more light intensity values, which are detected by one or more sections of the first sensor area 1 of the sensor arrangement 7, while the second output signal 22' generally only includes a light intensity value, which is detected by a second sensor area 2 of the sensor arrangement 7 is detected.

Die Sensoranordnung 7 umfasst die bereits erwähnten ersten 1 und zweiten 2 Sensorbereiche, ein optisches Element 6, mit welchem der erste Sensorbereich 1 abgedeckt ist, eine Abdeckung 3, mit welcher die gesamte Sensoranordnung 7 abgedeckt ist, und eine Auswerteschaltung 13. Ein Ausgangssignal 21 des ersten Sensorbereichs 1 umfasst eine oder mehrere Ausgangsspannungen, mit welchen eine Lichtintensität gemessen wird, welche auf einen oder mehrere Abschnitte des ersten Sensorbereich 1 einfällt. In ähnlicher Weise umfasst ein Ausgangssignal 22 des zweiten Sensorbereichs 2 eine Ausgangsspannung, mit welcher eine Lichtintensität gemessen wird, welche auf den zweiten Sensorbereich 2 einfällt. Die beiden Ausgangssignale 21, 22 werden der Auswerteschaltung 13 vorgegeben, welche daraus das erste Ausgangssignal 21' und das zweite Ausgangssignal 22' der Sensoranordnung 7 erzeugt. Somit werden durch die Auswerteschaltung 13 die Signale 21, 22 jeweils getrennt nach Klimasensorik 1 und Lichtsensorik 2 ausgewertet und gegebenenfalls verstärkt.The sensor arrangement 7 comprises the already mentioned first 1 and second 2 sensor areas, an optical element 6, with which the first sensor area 1 is covered, a cover 3, with which the entire sensor arrangement 7 is covered, and an evaluation circuit 13. An output signal 21 of the The first sensor area 1 comprises one or more output voltages, with which a light intensity incident on one or more sections of the first sensor area 1 is measured. Similarly, an output signal 22 of the second sensor area 2 comprises an output voltage with which a light intensity incident on the second sensor area 2 is measured. The two output signals 21, 22 are given to the evaluation circuit 13, which uses them to generate the first output signal 21' and the second output signal 22' of the sensor arrangement 7. Thus, the signals 21, 22 are evaluated by the evaluation circuit 13 separately according to the climate sensor system 1 and the light sensor system 2, and amplified if necessary.

In 1b ist ebenfalls ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 mit einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung 8 dargestellt. Bei der in 1b dargestellten Vorrichtung 8, existiert anstelle der Steuerung 14 sowohl in der Klimaanlage 11 als auch in der Beleuchtungseinrichtung 12 jeweils eine eigene Steuerung 14'. Daher wird das erste Ausgangssignal 21' der Auswerteschaltung 13 zu der Steuerung 14' der Klimaanlage 11 und das zweite Ausgangssignal 22' der Auswerteschaltung 13 zu der Steuerung 14' der Beleuchtungseinrichtung 12 geführt.In 1b a vehicle 10 according to the invention is also shown with another device 8 according to the invention. At the in 1b device 8 shown, instead of the controller 14, there is one in both the air conditioning system 11 and in the lighting device 12 own control 14'. Therefore, the first output signal 21 'of the evaluation circuit 13 to the controller 14' of the air conditioner 11 and the second output signal 22 'of the evaluation circuit 13 to the controller 14' of the lighting device 12.

In 2 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung 7 dargestellt, wobei zur Vereinfachung bezüglich der Sensoranordnung 7 nur die Abdeckung 3, der erste Sensorbereich bzw. Sensor 1 und der zweite Sensorbereich bzw. Sensor 2 dargestellt sind. Dabei sind die beiden Sensoren 1, 2 jeweils diskrete Bauelemente, wie z.B. die Photodiode BP104S von Osram. Man erkennt, dass jegliches Licht 5, welches durch eine Windschutzscheibe 4 auf den ersten Sensor 1 oder den zweiten Sensor 2 einfällt, vorher die Abdeckung 3 durchdringen muss. Diese Abdeckung 3 ist überall aus demselben Material gefertigt und weist über den gesamten Abdeckungsbereich im Wesentlichen dieselben optischen Eigenschaften auf, was bedeutet, dass die Abdeckung 3 überall im Wesentlichen dieselbe Wanddicke aufweist. Die Abdeckung 3 ist ein Infrarotfilter, was bedeutet, dass die Abdeckung 3 nur Licht einer Wellenlänge von mehr als 780 nm durchlässt. Damit kann ein Mensch, welcher von außen durch die Windschutzscheibe 4 auf die Sensoranordnung 7 blickt, das Innere der Sensoranordnung 7 und damit den ersten Sensor 1 und den zweiten Sensor 2 nicht erblicken.In 2 A further embodiment of a sensor arrangement 7 according to the invention is shown, with only the cover 3, the first sensor area or sensor 1 and the second sensor area or sensor 2 being shown for simplification with regard to the sensor arrangement 7. The two sensors 1, 2 are each discrete components, such as the photodiode BP104S from Osram. It can be seen that any light 5 that falls through a windshield 4 onto the first sensor 1 or the second sensor 2 must first penetrate the cover 3 . This cover 3 is made of the same material everywhere and has essentially the same optical properties over the entire area of the cover, which means that the cover 3 has essentially the same wall thickness everywhere. The cover 3 is an infrared filter, which means that the cover 3 only transmits light with a wavelength longer than 780 nm. As a result, a person who looks at the sensor arrangement 7 from the outside through the windshield 4 cannot see the interior of the sensor arrangement 7 and thus the first sensor 1 and the second sensor 2 .

Während der zweite Sensor 2 im Wesentlichen parallel zu einem Armaturenbrett 9 des Fahrzeugs 10 und damit zu einem Dach (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 10 angeordnet ist, ist der erste Sensor 1 mehr zur Windschutzscheibe 4 und nach links (in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 gesehen) ausgerichtet. Daher misst der zweite Sensor 2 die Lichtintensität des einfallenden Lichts 5 im Wesentlichen unabhängig von der Richtung, mit welcher das einfallende Licht 5 auf das Fahrzeug 10 und damit auf die Sensoranordnung 7 einfällt. Dagegen ist die von dem ersten Sensor 1 gemessene Lichtintensität mehr von der Richtung, mit welcher das Licht 5 auf die Sensoranordnung 7 einfällt, abhängig, als dies bei dem zweiten Sensor 2 der Fall ist. Insbesondere hängt die von dem ersten Sensor 1 gemessene Lichtintensität von der Rechts- bzw. Links-Richtung (in Fahrtrichtung des Fahrzeugs) ab. Dazu kann der erste Sensor 1 zwei Sensorelemente umfassen, wobei das eine Sensorelement mehr nach rechts ausgerichtet ist und somit im Wesentlichen das von rechts einfallende Licht erfasst und das andere Sensorelement mehr nach links ausgerichtet ist und somit im Wesentlichen das von links einfallende Licht erfasst.While the second sensor 2 is arranged essentially parallel to a dashboard 9 of the vehicle 10 and thus to a roof (not shown) of the vehicle 10, the first sensor 1 is more to the windshield 4 and to the left (seen in the direction of travel of the vehicle 10) aligned. The second sensor 2 therefore measures the light intensity of the incident light 5 essentially independently of the direction in which the incident light 5 impinges on the vehicle 10 and thus on the sensor arrangement 7 . In contrast, the light intensity measured by the first sensor 1 is more dependent on the direction in which the light 5 impinges on the sensor arrangement 7 than is the case with the second sensor 2 . In particular, the light intensity measured by the first sensor 1 depends on the right or left direction (in the direction of travel of the vehicle). For this purpose, the first sensor 1 can comprise two sensor elements, one sensor element being oriented more to the right and thus essentially capturing the light incident from the right and the other sensor element being oriented more to the left and thus essentially capturing the light incident from the left.

In 3 ist eine noch andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung 7 dargestellt. Dabei unterscheidet sich die in 3 dargestellte Ausführungsform nur hinsichtlich des ersten Sensors 1 von der in 2 dargestellten Ausführungsform. Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform umfasst die Sensoranordnung 7 zusätzlich ein optisches Element in Form eines Prismas 6, mit welchem das einfallende Licht 5 auf den ersten Sensor 1 gelenkt wird. Dieses Prisma 6 dämpft auch die Lichtintensität des auf den ersten Sensor 1 einfallenden Lichts, so dass bei gleicher Lichtintensität des einfallenden Lichts 5 die von dem ersten Sensor 1 erfasste Lichtintensität geringer ist als die von dem zweiten Sensor 2 erfasste Lichtintensität. Während bei der in 3 dargestellten Ausführungsform der erste Sensor 1 und der zweite Sensor 2 baugleich ausgeführt sein können, wobei der erste Sensor aufgrund des optischen Elements 6 trotzdem (bei gleicher auf den Sensor 1 mit optischem Element 6 und den Sensor 2 einfallenden Lichtintensität) eine geringe Lichtintensität misst, muss der erste Sensor 1 bei der Ausführungsform der 2 unempfindlicher ausgebildet sein als der zweite Sensor 2.In 3 yet another embodiment of a sensor arrangement 7 according to the invention is shown. The in 3 illustrated embodiment only with regard to the first sensor 1 from FIG 2 illustrated embodiment. At the in 3 In the illustrated embodiment, the sensor arrangement 7 additionally comprises an optical element in the form of a prism 6, with which the incident light 5 is directed onto the first sensor 1. This prism 6 also attenuates the light intensity of the light incident on the first sensor 1 so that the light intensity detected by the first sensor 1 is lower than the light intensity detected by the second sensor 2 with the same light intensity of the incident light 5 . While at the in 3 In the illustrated embodiment, the first sensor 1 and the second sensor 2 can be of identical design, with the first sensor still having to measure a low light intensity due to the optical element 6 (with the same light intensity incident on the sensor 1 with the optical element 6 and on the sensor 2). the first sensor 1 in the embodiment of FIG 2 be less sensitive than the second sensor 2.

Über die Ausrichtung bzw. Anordnung des Prismas 6 kann eine Richtungsabhängigkeit, d.h. eine Abhängigkeit zwischen der von dem ersten Sensor gemessenen Lichtintensität und der Richtung des einfallenden Lichts, bestimmt werden, wie es mit Hilfe der 4 im Folgenden erläutert wird.A directional dependency, ie a dependency between the light intensity measured by the first sensor and the direction of the incident light, can be determined via the alignment or arrangement of the prism 6, as can be determined with the aid of FIG 4 is explained below.

In 4a ist der erste Sensor 1 ohne eine Optik dargestellt. Wenn sich dieser Sensor 1 auf einer Ebene des Armaturenbretts 9, d.h. parallel zu dem Dach des Fahrzeugs 10, befindet, ist die Richtungsabhängigkeit der von dem Sensor 1 gemessenen Lichtintensität vergleichsweise gering. Im Gegensatz dazu ist die Richtungsabhängigkeit bei dem in 4b dargestellten ersten Sensor 1 deutlich ausgeprägter, da in diesem Fall das Licht mit Hilfe des Prismas 6, welches beispielsweise aus einem lichtleitenden Kunststoff ausgebildet sein kann, auf den Sensor 1 gelenkt wird. In diesem Fall wird im Wesentlichen nur dasjenige Licht auf den Sensor 1 gelenkt, welches von rechts (in 4) auf das Prisma 6 einfällt. Dagegen wird Licht, welches von links oder von unten (in 4) auf das Prisma 6 einfällt, im Wesentlichen reflektiert, so dass es nur in einem vergleichsweise geringen Maß auf den Sensor 1 gelenkt wird.In 4a the first sensor 1 is shown without an optical system. If this sensor 1 is on a plane of the dashboard 9, ie parallel to the roof of the vehicle 10, the directional dependency of the light intensity measured by the sensor 1 is comparatively low. In contrast, the directional dependence of the in 4b First sensor 1 shown is much more pronounced, since in this case the light is directed onto sensor 1 with the aid of prism 6, which can be made of a light-conducting plastic, for example. In this case, essentially only the light that comes from the right (in 4 ) is incident on the prism 6. On the other hand, light coming from the left or from below (in 4 ) incident on the prism 6 is essentially reflected, so that it is directed onto the sensor 1 only to a comparatively small extent.

In 5 ist eine erste Kennlinie 31 für einen ersten Sensor 1 zur Steuerung einer Klimaanlage und eine zweite Kennlinie 32 für einen zweiten Sensor 2 zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung dargestellt. Man erkennt, dass die Steigung der zweiten Kennlinie 32 größer ist, als die Steigung der ersten Kennlinie 31, weshalb die zweite Kennlinie 32 bereits bei einer Bestrahlungsstärke von 400 W/m² in die Sättigung kommt, so dass eine weitere Erhöhung der Bestrahlungsstärke zu keiner weiteren Erhöhung der Ausgangsspannung des zweiten Sensors 2 führt. Die exakten Werte der ersten Kennlinie 31 und der zweiten Kennlinien 32 hängen von der Auswerteschaltung 13, welche insbesondere eine Schaltung zur Signalkonditionierung umfasst, und von der Art der Sensoren 1 und 2 ab.In 5 a first characteristic curve 31 for a first sensor 1 for controlling an air conditioning system and a second characteristic curve 32 for a second sensor 2 for controlling a lighting device are shown. It can be seen that the slope of the second characteristic curve 32 is greater than the slope of the first characteristic curve 31, which is why the second characteristic curve 32 is already saturated at an irradiance of 400 W/m ² , so that a further increase in the irradiance does not result in any further Increasing the output voltage of the second sensor 2 leads. The exact values of the first characteristic curve 31 and the second characteristic curve 32 depend on the evaluation circuit 13, which in particular comprises a circuit for signal conditioning, and on the type of sensors 1 and 2.

BezugszeichenlisteReference List

11: Sensor für KlimaanlageAir conditioning sensor
22: Sensor für BeleuchtungseinrichtungSensor for lighting device
33: Abdeckkappecover cap
44: Windschutzscheibewindshield
55: Lichtstrahlunglight radiation
66: Prismaprism
77: Sensoranordnungsensor arrangement
88th: Vorrichtungcontraption
99: Armaturenbrettdashboard
1010: Fahrzeugvehicle
1111: Klimaanlageair conditioner
1212: Beleuchtungseinrichtunglighting device
1313: Auswertevorrichtungevaluation device
1414: Steuerungsteering
14'14': Steuerungsteering
2121: Signalsignal
2222: Signalsignal
2323: Steuersignalcontrol signal
2424: Steuersignalcontrol signal
3131: Kennlinie für die KlimaanlageCharacteristic curve for the air conditioning
3232: Kennlinie für die BeleuchtungseinrichtungCharacteristic curve for the lighting device

Claims

Sensor arrangement (7) after claim 1 , characterized in that the first sensor area (1; 1, 6) is designed to be less sensitive to the light intensity incident on it than the second sensor area (2).

Sensor arrangement (7) according to one of the preceding claims, characterized in that the cover (3) is designed in such a way that the cover (3) filters out light visible to humans.

Sensor arrangement (7) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor arrangement (7) has an evaluation device (13) for evaluating a first signal (21) emitted by the first sensor region (1; 1, 6) on the basis of the light intensity incident on it. and a second signal (22) emitted by the second sensor area (2) on the basis of the light intensity incident on it, and that the sensor arrangement (7) is designed in such a way that the first signal (21) is not influenced by the second sensor area (2). and/or that the second signal (22) is not influenced by the first sensor area (1; 1, 6).

Sensor arrangement (7) according to one of the preceding claims, characterized in that the first sensor area (1; 1, 6) comprises at least one first sensor (1), that the second sensor area (2) comprises at least one second sensor (2), and that the at least one first sensor (1) and the at least one second sensor (2) are structurally identical.

Sensor arrangement (7) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor arrangement (7) is designed in such a way that the first sensor region (1; 1, 6) is more strongly influenced by a direction of the light radiation (5) incident on the sensor arrangement (7). depends than the second sensor area (2).

Device (8) with a controller (14) and a sensor arrangement (7) according to one of Claims 1 - 6 , wherein the controller (14) is supplied with a first light intensity signal (21') of the first sensor area (1; 1, 6) and a second light intensity signal (22') of the second sensor area (2), and with the device (8) being configured in such a way is that the controller (14) outputs a first output signal (23) for controlling an air conditioning system (11) and a second output signal (24) for controlling a lighting device (12).

Device (8) after claim 7 , characterized in that the device (8) includes the air conditioner (11) and the lighting device (12) and that the controller (14) transmits the first output signal (23) to the air conditioner (11) and the second output signal (24) to the Lighting device (12) outputs.

Vehicle (10) with a sensor arrangement (7) according to one of Claims 1 - 6 and/or with a device (8). claim 7 or 8th .