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Patent Searching and Data


Title:
RANGE OF VISION MEASUREMENT PROCESS AND DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/004931
Kind Code:
A1
Abstract:
A process and device for measuring the range of vision, in particular for use in motor vehicles, said process having the following steps: transmission of a light signal limited in space and having a first optical axis; reception of the backscattered light from the transmitted light signal in an area limited in space having a second optical axis which is inclined relative to the first optical axis and intersects it.

Inventors:
WINTER KLAUS (DE)
BOLHAGEN HEINS-ERDAM (CL)
WOCHER BERTHOLD (DE)
Application Number:
PCT/DE1997/001553
Publication Date:
February 05, 1998
Filing Date:
July 22, 1997
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
WINTER KLAUS (DE)
BOLHAGEN HEINS ERDAM (CL)
WOCHER BERTHOLD (DE)
International Classes:
G01N21/53; G01S17/931; G08G1/16; G01S17/46; G01S17/95; (IPC1-7): G01S17/95; G01N21/53
Foreign References:
US4874242A1989-10-17
EP0347298A21989-12-20
US4931767A1990-06-05
DE3316600A11984-11-15
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zur Sichtweitenmesεung, insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, mit folgenden Schritten: Auεsenden eines räumlich begrenzten, eine erste op tiεche Achεe aufweisenden Lichtsignalε, Empfangen des Ruckεtreulichtε deε ausgesendeten Lichtsignals im räumlich begrenzten, eine zweite optische, zur ersten optischen Achse geneigt ver¬ laufende und diese schneidende Achse aufweisenden Bereich.
2. Verfahren zur Sichtweitenmesεung, inεbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, mit folgenden Schritten: Ausεenden eines zeitlich begrenzten Lichtsignals, Empfangen des Ruckstreulichts des ausgesendeten Lichtsignalε in einem begrenzten und damit die Laufzeit des Lichts berücksichtigenden sowie das Detektionsvolumen begrenzenden Zeitfenster.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in¬ nerhalb der Zeit, in der kein Lichtsignal ausgesen¬ det wird, Umgebungslicht zur Bestimmung der Licht kontraεtverhaltnisεe empfangen wird, wobei mit dem ermittelten Ergebniε das Ergebnis der Sichtweiten messung beeinflußt wird.
4. Vorrichtung zur Sichtweitenmeεsung, insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, vorzugsweise zur Durchführung eines der vorhergehenden Verfah¬ ren, mit einem Licht in gebündeltem Strahl abgeben¬ den Lichtsender, wobei der Strahl eine erste opti¬ sche Achse aufweist, und mit einem Ruckstreulicht des Lichtsenderε auffangenden Lichtempfanger, der eine bündelnde Empfangscharakteristik mit einer zweiten optischen Achse aufweist, wobei die erste und die zweite optische Achse geneigt zueinander verlaufen und sich schneiden.
5. Verfahren/Vorrichtung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Schnittpunkts der optischen Achsen und da¬ mit das den Detektionsraum bestimmende Schnittvolu¬ men vom ausgesandten Lichtstrahl und Empfangsstrahl derart gewählt ist, daß nur beziehungsweise im we¬ sentlichen die die Sicht bestimmenden Parameter, jedoch keine Fremdobjekte erfaßt werden.
6. Verfahren/Vorrichtung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgesendete Lichtstrahl ein sich mit vergrößerndem Abstand von dem Lichtεender kegelförmig aufweiten¬ der Strahl ist und daß der Empfangsstrahl ein sich mit vergrößerndem Abstand vom Lichtempfanger kegel¬ förmig aufweitender Strahl ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsen¬ der in einem Basisabstand entfernt zum Lichtempfan¬ ger angeordnet ist. δ.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtsender und Lichtempfanger hinter der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise im Wischerfeld der Windschutzscheibe, angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der getastete Lichtempfänger wahrend der Auεtaεtzeit des Licht εenderε die Umgebungεhelligkeit zur Lichtkontrast¬ bestimmung ermittelt und daß das Ergebnis der Lichtkontrastbeεtimraung zur Korrektur der ermittel¬ ten Sichtweite herangezogen wird.
10. Verfahren/Vorrichtung nach einem der vorherge¬ henden Anεprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtweitenbestimmung und die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zur Erzeugung eines Signals ver¬ wendet werden, um den Fahrer bei hinsichtlich der Sichtweite zu hoher Fahrgeεchwindigkeit zu warnen.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Sichtweitenmessunσ

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor¬ richtung zur Sichtweitenmessung gemäß der unabhän¬ gigen Patentansprüche.

Es ist bekannt, daß Autofahrer im Nebel -meist un¬ bewußt- zu schnell fahren, so daß die vorhandene Sichtweite den Anhalteweg unterschreitet. Hierdurch werden häufig sehr schwere Auffahrunfälle verur¬ sacht. Fahrzeugtaugliche Einrichtungen, die eine Sichtweiten esεung durchführen, sind bisher nicht bekannt. Es gibt lediglich ortsfeste Geräte, die in der Verkehrstechnik oder auf Flughäfen eingesetzt werden, die eine aufwendige Konstruktion besitzen und im Hinblick auf ihre Funktionsweise für den mo¬ bilen Bereich ungeeignet erscheinen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Sichtweitenmes- sung ist sehr einfach durchfuhrbar und eignet sich insbesondere für den mobilen Einsatz, wobei die Er¬ findung jedoch nicht hierauf beschrankt ist, son¬ dern auch stationär Anwendung finden kann. Dadurch, daß das Aussenden eines raumlich begrenzten, eine erste optische Achse aufweisenden Lichtsignals er¬ folgt und dessen Ruckstreulicht empfangen wird, wo¬ bei der Empfang in einem raumlich begrenzten, eine zweite optische, zur ersten optischen Achse geneigt verlaufende und diese schneidende Achse aufwei¬ senden Bereich durchgeführt wird, lassen sich von der Umgebung ausgehende Störungen, die das Meßer¬ gebnis beeinflussen können, eliminieren. Auf diese Art und Weise wird das Meßergebniε lediglich durch das Schnittvolumen beeinflußt, das ein begrenztes Detektionsvolumen bildet. Unter Schnittvolumen ist der Raum zu verstehen, der vom Kreuzungsbereich des ausgesandten Lichtsignals und dem "Empfangsεtrahl" gebildet wird. Unter "Empfangsεtrahl" ist der vom Empfangssensor sensierte Bereich zu verεtehen. Das Vorstehende soll nochmals mit anderen Worten ausge¬ druckt werden: Es erfolgt das Aussenden eines raum¬ lich begrenzten Lichtsignalε, wobei unter "raumlich begrenzt" eine radiale Begrenzung relativ zur (er¬ sten) optischen Achse des ausgesandten Lichtstrahls verstanden wird. Wenn im Zuge dieser Anmeldung das Wort Licht beziehungsweise Lichtsignal usw. verwen¬ det wird, so bedeutet dies nicht, daß das Licht im sichtbaren Bereich liegen muß. Vielmehr ist es mög¬ lich, auch nicht für das menschliche Auge sichtbare

Wellenlangen zu benutzen. Dieser ausgeεandte Licht- εtrahl wird sensiert, indem mittels eines Empfangs- εtrahls geneigt zur ersten optischen Achse in den ausgesandten Lichtstrahl "hineinsensiert" wird. Dieses Sensieren erfolgt ebenfalls auf begrenztem Raum, nämlich entsprechend einem Strahl, der die Empfangscharakteristik des Empfangers darstellt. Dort wo sich der Lichtstrahl mit dem Empfangsstrahl kreuzt, ist das bereits erwähnte Schnittvolumen ausgebildet, das heißt, innerhalb dieses Volumens wird das Ruckstreulicht vom Empfanger aufgenommen und steht als Maß für die Sichtverhaltnisse zur Verfugung. Die Sichtverhaltnisse sind im wesentli¬ chen vom Wetter abhangig, wobei jedoch auch techni- εche Gegebenheiten, zum Beispiel Baustaub oder auch naturbedingte Erscheinungen, zum Beispiel aufgewir¬ belter Sand, die Sichtverhaltnisεe beeinflussen können. Im Bereich der wetterbedingten Sichtbeein- flussungsgroßen ist an erster Stelle der Nebel, je¬ doch auch Regen, Schnee usw. zu nennen. Wesentlich ist bei der Erfindung somit, daß die beiden opti¬ schen Achsen, nämlich die des Empfangers und die des Senders geneigt zueinander verlaufen, das heißt, sie bilden zwischen sich einen Schielwinkel aus, so daß das Schnittvolumen an einer Stelle an¬ geordnet werden kann, die unbeeinflußt ist von äußeren Störungen. Betrachtet man beispielsweise den Einsatz im Kraftfahrzeug, so wird das Schnitt¬ volumen durch entsprechende Ausrichtung der beiden optischen Achsen derart gelegt, daß es sich vor dem Fahrzeug befindet. Vorzugsweise soll der Abstand zu Sender/Empfanger nicht weniger als 30 Zentimeter und maximal 6 Meter betragen. Der seitliche Abstand zur Detektionszone sollte Objekte, die sich auf der

Nachbarfahrspur oder am Straßenrand befinden, nicht erfassen, das heißt, die Detektionszone sollte nicht breiter als das Fahrzeug sein. In vertikaler Richtung darf die Motorhaube des Fahrzeugs und die Straßenoberflache nicht erfaßt werden. Auch Brücken oder dergleichen dürfen nicht im Bereich der Detek¬ tionszone liegen, da die vorstehend genannten Um¬ stände stets zu einer Beeinflussung des Meßergeb¬ nisses fuhren wurden, so daß zum Beispiel fälschli¬ cherweise Nebel detektiert wird, obwohl kein Nebel vorhanden ist. Dadurch, daß die beiden optischen Achsen von Sender und Empfanger geneigt zueinander verlaufen, können Sender und Empfanger relativ nah beieinander angeordnet werden, was den Vorteil ei¬ ner einfachen Bauform bietet. Ferner ist das Ge¬ samtgerat als Einheit ausbildbar, das heißt, es muß nicht raumlich getrennte Sender und Empfanger ha¬ ben.

Wahrend beim vorstehend erwähnten Verfahren bezie¬ hungsweise der zugehörigen Vorrichtung, mit der das Verfahren durchgeführt werden kann, eine raumliche, das heißt also geometrische Begrenzung hinsichtlich des Lichtsignals und des empfangenden Signals (Ab¬ tastbereich) durchgeführt wird, ist zusatzlich oder alternativ ein weiteres Verfahren zur Sichtweiten¬ begrenzung möglich, bei dem ein Lichtsignal zeit¬ lich begrenzt ausgesendet wird. Dieses Lichtsignal wird als Ruckεtreulicht empfangen, wobei daε Emp¬ fangen innerhalb eines begrenzten und damit die Laufzeit deε Lichtε berücksichtigenden und insoweit das Detektionsvolumen begrenzenden Zeitfensters er¬ folgt. Wird zum Beispiel Licht mit kurzen Lichtim¬ pulsen (beispielsweise Impulsdauer 10 ns) emittiert

und εich daraus ergebende Empfangsεignale (Rück¬ streulicht) in einem Zeitfenster von beispielsweise 20 ns bis 40 ns ausgewertet, so kann aufgrund der zeitlichen Gegebenheiten nur eine begrenzte radiale Ausbreitung des Lichtes wegen der Laufzeit erfolgt sein, das heißt, es trägt nur Streulicht eineε Ent¬ fernungsintervalls von beispielsweise 3 Meter bis 6 Meter zum empfangenden Meßsignal bei. Auf diese Art und Weise sind ebenfalls die vorstehend erwähnten Störungen, die beispielsweise durch Vorausfahr¬ zeuge, Schilder, Leitpfosten, Brücken, Tunneldecken und Straßenoberflachen usw. ausgehen können, elimi¬ niert. Sofern man den Detektionsbereich nicht unter 30 Zentimeter beginnen laßt, werden auch Storein- flußgroßen des eigenen Fahrzeugs, beispielsweise aufgrund der Windschutzscheibe, des Scheibenwi¬ schers usw. nicht wirksam.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß innerhalb der Zeit, in der kein Lichtsignal ausgesendet wird, Umgebungslicht zur Bestimmung der Lichtkontrastver- haltnisse empfangen wird, wobei mit dem ermittelten Ergebnis die Sichtweitenmessung beeinflußt werden kann, das heißt, es erfolgt eine Korrektur, so daß Storeinflußgrößen aufgrund ungunstiger Lichtkon¬ trastverhältnisse eliminiert sind.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß der ausge- εandte Lichtεtrahl ein εich mit vergrößerndem Ab- εtand von dem Lichtsender kegelförmig aufweitender Strahl ist und daß der Empfangsstrahl ein sich mit vergrößerndem Abstand vom Lichte pfanger kegelför¬ mig aufweitender Strahl ist, der den Detektionsbe¬ reich definiert. Wenn im Zuge dieser Anmeldung daε

Wort "kegelförmig" benutzt wird, so sagt dies nichts über die Grundflache des Kegels aus, die kreisförmig, quadratisch usw. sein oder auch unre¬ gelmäßige Gestalt besitzen kann. Bevorzugt wird je¬ doch eine Kegelform mit kreisförmiger Grundfläche. Alternativ ist auch die Verwendung von Parallel¬ strahlen möglich.

Wie bereits erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn Lichtsender und Lichtempfanger hinter der Wind¬ schutzscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, so daß sie äußeren Einflüssen weiteεtgehend entzo¬ gen εind. Wenn sie im Wiεcherfeld der Windschutz¬ scheibe angeordnet sind, wirken sich Verschmutzun¬ gen der Scheibe nicht auf das Meßergebnis aus, wenn der Fahrer des Fahrzeugs aufgrund der Scheibenver¬ schmutzung die Wischer betätigt. Hiervon ist unter Berücksichtigung normaler Fahrpraxis auszugehen.

Bei einem mobilen Einsatz der Erfindung im Kraft¬ fahrzeug ist bevorzugt vorgesehen, daß das Ergebnis der objektiven Sichtweitenbestimmung zusammen mit der Fahrgeschwindigkeit verwendet wird, um aus bei¬ den Größen ein Signal abzuleiten, daε den Fahrer warnt, wenn er -aufgrund schlechter Sichtverhält¬ nisse- zu schnell fährt.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Zeichnung:

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt einen Abεchnitt eines Kraft¬ fahrzeugs, aus dessen Frontscheibe ein Lichtstrahl zur Sichtweitenmesεung austritt,

Figur 2 das Fahrzeug der Figur 1 von oben ge¬ gesehen,

Figur 3 eine schematische Schnittansicht durch eine Vorrichtung zur Sichtweitenmes¬ sung,

Figur 4 eine Vorderansicht auf die Vorrichtung der Figur 3,

Figur 5 eine Vorrichtung zur Sichtweitenmes¬ sung nach einem anderen Ausführungs¬ beispiel,

Figur 6 eine Vorderansicht auf die Vorrichtung der Figur 5,

Figur 7 eine schematische Darstellung des aus¬ tretenden Lichtsignals sowie der Me߬ zone der Vorrichtung gemäß Figur 3,

Figur 8 ein Blockdiagramm zum Verfahren der Sichtweitenmessung,

Figur 9 eine schematisch dargestellte elektro¬ nische Schaltung zur Durchführung des Verfahrens der Sichtweitenmessung mit räumlich begrenztem Lichtsignal und räumlich begrenzter Meßzone und

Figur 10 eine schematisch dargestellte elektro¬ nische Schaltung (teilweise als Block¬ diagramm) zur Durchführung des Verfah- fahrens der Sichtweitenmessung mit zeitlich begrenztem Lichtsignal und zeitlich begrenztem Empfang des Streu¬ lichts.

Die Figur 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, aus dessen Windschutzεcheibe 2 ein Lichtεignal 3 austritt. Aus der Figur 2 ist ersichtlich, daß das alε gebündel¬ ter Strahl 4 auεtretende Licht im Hinblick auf die Fahrtrichtung (Pfeil 5, Geradeausfahrt) schräg nach rechts geneigt ist, also zur Geradeausf hrt des Kraftfahrzeugs 1 leicht unter einem Winkel im Uhr¬ zeigersinn verschwenkt austritt. Mit dem Bezugszei- chen 6 ist ein Empfangsstrahl gekennzeichnet, wobei unter "Empfangsstrahl" die Raumzone verstanden wird, die den Empfangsbereich 7 eines Empfängers darstellt, der εich innerhalb des Kraftfahrzeugs 1 befindet. In der Draufsicht der Figur 2 ist erkenn¬ bar, daß sich der Strahl 4 des Lichtsignals 3 in einem Schnittvolumen 8 mit dem Empfangsεtrahl 6 trifft. Das heißt, hier liegen ϋberεchneidungen der beiden Strahlen vor, wobei das so gebildete Schnittvolumen 8 die Meßzone darstellt, in der vom Lichtsignal stammendes Rückstreulicht erfaßt wird. Dieses Rückstreulicht entsteht im Falle von Nebel durch feine Wassertröpfchen, die εich in der Luft befinden. Es entsteht quasi der gleiche Effekt, der den Fahrer in seiner Sicht behindert und teilweise sogar blendet, wenn er nachts mit eingeschalteten Scheinwerfern im Nebel fährt. Allerdings handelt es sich im Gegensatz zu den erwähnten Scheinwerfern im

Falle des ausgesandten Lichtsignalε 3 vorzugεweise um Infrarotlicht (IR-Licht) im für das menschliche Auge nicht εichtbaren Bereich. Das Schnittvolumen 8 kommt deshalb zustande, weil der Empfangsstrahl 6 im Hinblick auf die Geradeausfahrt (Pfeil 5) des Fahrzeugε entgegen dem Uhrzeigerεinn geneigt ver¬ läuft. Gegenüber der Horizontalen verlaufen die Strahlen 4 und 6 leicht εchräg nach oben (Figur 1) .

Die Figur 3 zeigt eine Vorrichtung, die der Bestim¬ mung der Sichtweite dient und die das vorstehend beschriebene Lichtsignal 3 erzeugt sowie im Bereich des Empfangsstrahls 6 die Ermittlung des Ruckstreu¬ lichts vornimmt. Die nur sche atisch dargestellte Vorrichtung 9 weist ein trapezförmiges Gehäuse 10 auf, das eine Ruckwand 11 und zwei jeweils unter einem Winkel dazu geneigt verlaufende Seitenwande 12 aufweist. An der Vorderwand 13 des Gehäuses sind zwei Linsen 14, 15 angeordnet. Das Gehäuse 10 wird mittig mittels einer Trennwand 16 geteilt, auf der ein Lichtsender 17 auf der einen Seite und ein Lichtempfänger 18 auf der anderen Seite angeordnet ist. Das vom Lichtsender 17 ausgehende Licht trifft auf die verspiegelte Innenεeite 19 der zugehörigen Seitenwand 12 und gelangt dann durch die Linse 15 nach außen. Das ausgesandte Licht wird aufgrund der herrschenden Wetterverhältnisse, beispielsweise aufgrund von Nebel teilweise reflektiert. Dieseε Rückεtreulicht 20 passiert die Linse 15, wird von der verspiegelten Innenseite 21 der zugehörigen Seitenwand reflektiert und gelangt zum Lichtempfan- ger 18.

In den Figuren 5 und 6 ist ein weiteres Ausfuh¬ rungsbeispiel einer Vorrichtung 9 gezeigt, die sich gegenüber dem Ausfuhrungsbeispiel der Figuren 3 und 4 lediglich im Hinblick auf die Ausbildung der Sei- tenwande 12 und bez glich der Anordnung von Licht¬ sender 17 und Lichtempfanger 18 unterscheidet. Fer¬ ner weist das Ausfuhrungsbeispiel der Figuren 5 und

6 keine Linsen 14, 15 auf. Beidseitig der Trennwand 16 sind -beim Ausfuhrungsbeispiel der Figuren 5 und 6- wiederum Lichtsender 17 und Lichtempfanger 18 installiert, wobei diese beiden Bauteile einen stumpfen Winkel ß zueinander bilden, so daß ihre optischen Achsen 22 und 23 auf die Seitenwande 12 zeigen, welche Parabolspiegel-Ausschnitte an ihren Innenseiten 19, 21 bilden. Auf diese Art und Weise wird das von dem Lichtsender 17 ausgesandte Licht entsprechend gebündelt und nach der Reflektion an der parabolspiegelartigen Seitenwand 12 nach außen durch die mit Durchtrittsoffnung versehene Front¬ wand 13 geleitet. Entsprechendes gilt für das Ruck¬ streulicht, das durch eine Öffnung in das Innere des Gehäuses 10 eintritt, dort vom Parabolspiegel- Ausschnitt an der Innenseite 21 der Seitenwand 12 gebündelt wird und auf den Lichtempfanger 18 trifft. Anstelle der Durchbruche in der Vorderwand 13 ist es auch möglich, dort durchsichtige Berei¬ che, zum Beispiel Glaεscheiben oder dergleichen, zu installieren.

Die Anordnung der Vorrichtung der Figuren 3 und 4 ist derart getroffen, daß sich die Verhaltnisεe ge¬ mäß Figur 7 einstellen. Entsprechendeε gilt für das Ausfuhrungsbeispiel der Figuren 5 und 6. Der Figur

7 ist zu entnehmen, daß das austretende Lichtsignal

3 einen gebündelten Strahl 4 bildet, der eine erste optische Achse 24 aufweist. Es handelt sich dabei um einen sich kegelförmig aufweitenden Strahl 4, der εich mit zunehmendem Abεtand von der Linεe 15 aufweitet (Winkel α) . Ferner iεt erkennbar, daß der Strahl 4 gegenüber einer auf der Vorderwand 13 ste- henden Normalen (dies entspricht dem Pfeil 5 in Fi¬ gur 2) geneigt verlauft, wobei der Neigungswinkel in Figur 7 mit δ/2 angegeben ist. Entsprechende Verhaltnisse liegen beim Empfangsstrahl 6 vor. Die¬ ser besitzt eine zweite optische Achse 25, die ge¬ genüber der Normalen auf der Vorderwand 13 eben¬ falls um den Winkel 6/2 geneigt verlauft, so daß beide optischen Achsen 24, 25 den Winkel δ ein¬ schließen, also einen Schielwinkel besitzen. Der Empfangsstrahl 6 weitet sich -ausgehend von der Linse 14- ebenfalls mit zunehmender Entfernung auf, das heißt, es handelt sich auch hier um einen ke¬ gelförmigen Strahl mit dem Winkel . Aufgrund der aufeinanderzu geneigten Strahlen 4 und 6 ergibt sich das Schnittvolumen 8, das in der Figur 7 schraffiert dargestellt ist. Im Bereich des Schnittvolumens 8 wird der von dem Lichtsensor 17 erzeugte Strahl 4 von der die Empfangscharakteri- stik des Lichtempfängers 18 charakterisierenden Empfangsstrahl 6 abgetastet. Es ergeben sich zwi¬ schen den beiden Strahlen die Schnittpunkte x Q , x^, x 2 und x 3 , wobei die größte seitliche Ausdehnung deε Schnittvolumenε 8 mit D gekennzeichnet ist. Der Figur 7 ist ferner zu entnehmen, daß der Lichtsen¬ der in einem Basisabstand B zum Lichtempfanger liegt, sofern man die Linsen 15 und 14 im Zuge die¬ ser Betrachtung als ausεendende beziehungsweise empfangende Organe ansieht.

Alε Lichtsenεor 17 wird vorzugεweise eine Lumines¬ zenzdiode eingesetzt, deren IR-Licht mit einer Fre¬ quenz von 10 bis 100 kHz rechteckför ig in der Hel¬ ligkeit moduliert ist. Als Lichtempfanger 18 kommt vorzugsweise eine PIN-Fotodiode zum Einsatz. Der Lichtempfänger 18 ist an einen Vorverstärker ange¬ schlossen, an dessen Ausgang eine Signalspannung in Abhängigkeit von der Amplitude des rückgeεtreuten Lichtε einstellt, die anschließend synchron mit dem Sendesignal demoduliert und mit einem Tiefpaß (Grenzfrequenz < 1 Hz) gefiltert wird. Dieser Em¬ pfänger wertet daher sehr selektiv und nur solches Streulicht aus, das vom Lichtsensor 17 stammt, wo¬ bei ferner Sorge dafür zu tragen ist, daß εich das Schnittvolumen 8 nur in einem durch äußere Parame¬ ter nicht verfälschten Bereich befindet, wie es εich beiεpielεweiεe aus der Darstellung der Figuren 1 und 2 ergibt. Es ist ein relativ kurzer Bereich vor der Windschutzscheibe erfaßt, so daß vorwegfah¬ rende Fahrzeuge unberücksichtigt bleiben. Ferner liegen Motorhaube, Straßenbelag oder seitlich des Fahrzeugs befindliche Bereiche ebenfalls nicht im Schnittvolumen 8, so daß tatsachlich nur Reflektio- nen ausgewertet werden, die von die Sicht beein- fluεεenden Parametern stammen.

Zusätzlich oder alternativ zu dieser vorstehend be¬ schriebenen geometrischen Begrenzung bei der Er¬ mittlung der Sichtweite kann auch mittels einer Zeitbegrenzung sichergestellt werden, daß keine Störgrößen bei der Messung erfaßt werden. Dies er¬ folgt dadurch, daß der Lichtsensor 17 kurze Lich¬ timpulse (Impulsdauer 10 ns) emittiert und dadurch ausgelöεte Empfangsεignale nur in einem begrenzten

Zeitfenεter (20 ns bis 40 ns) ausgewertet werden. Wegen der Laufzeit des Lichts tragt dann nur Streu¬ licht zum Ergebnis bei, das in einem Empfangsinter¬ vall bestimmter Große, beispielsweise 3 Meter bis 6 Meter liegt, wobei auch eine radiale Begrenzung aufgrund der Lichtlaufzeit besteht. Als Lichtsender 17 kommt in diesem Falle eine CW- oder eine Impulε- laserdiode in Frage. Bei dieser Losung, bei der vorzugsweiεe Lichtεtrahl und Meßstrahl in radialer Richtung kontrolliert werden, also ebenfalls eine geometrische Begrenzung verwendet wird, ist es möglich, in Abweichung von den bisher beschriebenen konstruktiven Ausgestaltungen für den Sender und den Empfanger das gleiche Objektiv zu benutzen. Der Basisabstand B zwischen Sender und Empfanger (siehe Figur 7) kann entfallen, so daß die gesamte Vor¬ richtung 9 kleinere geringere Abmessungen aufweist.

Bei der Durchfuhrung des Meßverfahrens aufgrund ei¬ ner geometrischen Begrenzung der Strahlen gemäß der Ausfuhrungεbeiεpiele der Figuren 3 biε 6 haben εich -gemäß Figur 7- folgende Parameter als gunstig er¬ wiesen:

Basiεabεtand zwischen Sender und Empfanger: B = 0,12

Divergenzwinkel α = 4,2°

Schielwinkel δ = 5,6°

Brennweite der Linεen f = 66 mm

Durchmesser der Linsen d = 33 mm

x 0 = 0 , 7 m

x 2 = 5 , 1 m

χ λ = 1 , 23 m

D = 0 , 09 m

Die Figur 8 erläutert die Funktionsweiεe des Ver¬ fahrens mit geometrischer Begrenzung anhand eines Blockschaltbildes. Der Lichtsenεor 17 ist an eine Sendeendstufe 26 angeschloεεen, die mit einem Os¬ zillator 27 in Verbindung εteht. Der Oszillator be¬ tätigt über eine gestrichelt dargestellte Wirkver¬ bindung 28 einen (elektronischen) Schalter 29, der mit einem Empfangsverstarker 30 in Verbindung steht, welcher an den Lichtempfanger 18 angeschlos¬ sen ist. Der Schalter 29 fuhrt zu einem Sichtwei¬ tensignal-Integrator 31, dessen Ausgang zu einer Auεwerteeinheit 32 fuhrt. Die Wirkverbindung 28 be¬ tätigt einen weiteren elektronischen Schalter 33, der zu einem Monitor-Empfangsverstarker 34 fuhrt und der mit einem Streulicht-Integrator 35 verbun¬ den ist. Ferner ist ein Umgebungshelligkeits-Inte- grator 36 vorgesehen, der über die Schalter 29, 33 -in Abhängigkeit von der Schaltεtellung- an den Empfangsverstarker 30 und den Monitorempfangsver- εtarker 34 angeεchlossen wird. Die Ausgange von Streulicht-Integrator 35 und Umgebungshelligkeit- Integrator 36 fuhren ebenfalls zur Auswerteeinheit 32. Auch die Sendeendstufe 26 ist an die Auεwerte¬ einheit 32 angeschlossen. Im Betrieb sendet die Sendeendstufe 26 das Lichtsignal 3 aus, von dem Re- flektionεlicht von dem Lichtempfanger 18 aufgenom¬ men und über Empfangεverstarker 30 sowie Sichtwei-

tensignal-Integrator 31 der Auswerteeinheit 32 zu¬ geführt wird. Um die Umgebungshelligkeit zu erfaε- sen, die eine Auswirkung auf das Ergebnis der Sichtweitenmessung hat, wird jeweils in der Austastlucke deε Lichtεenderε 17 mittels der Schal¬ ter 29 und 33 auf den Umgebungεhelligkeits-Integra- tor 36 umgeschaltet, der die Umgebungshelligkeit mittels des Lichtempfangers 18 erfaßt. Der Monitor- Empfangsverstarker 34 steht mit einem weiteren Lichtempfanger 37 in Verbindung, der das Streulicht der Sendelinse (Linse 15) erfaßt. Hierdurch ist es möglich, Leistungsεchwankungen der Sendediode (zum Beispiel temperaturbedingt) auszuschalten und auch eine Verschmutzung der Optik (zum Beispiel Ver¬ schmutzung der Windschutzscheibe) zu erfassen. Der¬ artige Störungen wurden zu einer falschen Ermitt¬ lung der Sichtweite fuhren. Insofern erfolgt mit¬ tels des Monitor-Empfangsverstarkerε 34 und seinem Lichtempfanger 37 eine Vergleichsmessung, die bei der Auswertung berücksichtigt wird, so daß mögliche Fehler bei der Sichtweitenermittlung kompensiert werden.

Die Figur 9 zeigt einen näheren Schaltungsaufbau zum Ausfuhrungsbeispiel der Figuren 3 und 4 bezie¬ hungsweise 5 und 6. Mittels eines Rechteckoεzilla- tors 38 mit einer Frequenz von circa 11 kHz wird ein Transistor T- j _ angesteuert, der den Lichtsender 17 betreibt. Der Lichtempfanger 18 ist über einen als Tiefpaß geschalteten Vorverstärker 39 an einen synchron von dem Rechteckoszillator 38 betriebenen Umschalter 40 angeschlosεen, dem ein Verεtarker 41 folgt, dessen Ausgang die Ausgangsspannung U a zur Verfugung stellt, die verschiedene Anzeigeelemente

42, je nach ermittelter Sichtweite, anzeigt. Auf diese Art und Weise ist es beispielsweiεe möglich, zu bestimmen, daß die Sichtweite > 200 Meter, > 100 Meter, > 50 Meter beziehungsweise < 50 Meter ist.

Das Prinzipεchaltbild der Figur 10 zeigt eine An¬ ordnung, bei der daε Verfahren der Sichtweitenbe¬ stimmung mittels Zeitbegrenzung erfolgt, das heißt, es werden kurze Lichtimpulse ausgeεtrahlt und nur innerhalb eines begrenzten Zeitfensters ausgewer¬ tet. Ein Laserdioden-Treiber 43 steuert den Licht¬ sensor 17 an, der kurze Lichti pulεe auεεtrahlt. Die Anεteuerung erfolgt mittels eines Oszillators 44 mit 1 MHz, 20 ns. Über eine Verzogerungsschal- tung 45 wird ein Umschalter 46 betrieben, der mit einem Vorverstärker 27 zusammenwirkt, in desεen Eingang der Lichtempfänger 18 liegt. Der Umschalter 46 führt über einen Verstarker 48 zu Anzeigeelemen¬ ten 42.