專利名稱：用于檢測雨水傳感器的檢驗設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢驗設(shè)備，使用該檢驗設(shè)備可以檢測光電子雨水傳 感器的功能。此外，本發(fā)明還涉及一種用于檢測光電子雨水傳感器的功 能的方法。
當(dāng)今在汽車上使用的雨水傳感器，是建立在光電子功能原理上的。 這種雨水傳感器具有光源，例如激光二極管或者紅外發(fā)光二極管。它發(fā) 射出光束，該光束例如射入到汽車的風(fēng)擋玻璃中。在那里該光束以全反 射的角度在敏感表面之內(nèi)打在通向外部環(huán)境的邊界表面上，這樣，該光 束被玻璃表面反射到雨水傳感器的接收器上。在下雨時，在由雨水傳感 器在風(fēng)擋玻璃上所確定的敏感表面上，雨滴改變了總反射角度，并且如 此地形成這樣一些區(qū)域，在這些區(qū)域上由雨水傳感器產(chǎn)生的光束被射出 到外部環(huán)境中。在雨水傳感器中反射到接收器上的部分光被減弱，從而 雨水傳感器根據(jù)測量信號的削弱就可探測出下雨和下雨的強(qiáng)度。
當(dāng)生產(chǎn)出雨水傳感器后，通常要對這些傳感器進(jìn)行功能檢測。為此 將雨水傳感器放置到檢驗盤上，優(yōu)選地這個盤具有風(fēng)擋玻璃的特性，并 且對雨水傳感器的檢測信號在檢驗盤表面上的總反射的干擾情況進(jìn)行
記錄。在表面上總反射的干擾例如可借助于硅凸模(Silikonstempel)進(jìn) 行，這個硅凸模在檢驗盤上的敏感區(qū)域中移動。這種系統(tǒng)是機(jī)械實現(xiàn) 的，并且由于此原因易出故障。此外，在檢驗盤的敏感表面上移動的硅 凸模易于弄臟，或者由于壓緊力的波動以不同的平面貼靠在檢驗盤上， 從而在這種類型的功能檢測中，不能從多個雨水傳感器中得到可重復(fù)的 結(jié)果。
然而這種在雨水傳感器上模擬光射出的機(jī)械方法有下述缺點，即光 射出參數(shù)不能以簡單的方式保持恒定，因為例如在使用硅凸模時，這些 參數(shù)與硅凸模的參數(shù)或者壓緊力、盤表面的清潔程度以及該裝置的其它 機(jī)械影響有關(guān)。因此，這種類型的機(jī)械方法的可重復(fù)性差，這樣，使得 以足夠的準(zhǔn)確度求得雨水傳感器在敏感程度方面和敏感區(qū)域的功能性
增加困難。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種用于檢測光電子雨水傳感器的方法 和設(shè)備。通過這種設(shè)備和方法，可以降低或者消除對檢測精度或者水滴
模擬(Tropfensimulation )精度的機(jī)械影響。
這項任務(wù)通過權(quán)利要求1所述的檢驗設(shè)備，以及通過用于檢測光電 子雨水傳感器的方法，以及根據(jù)并列權(quán)力要求所述的檢驗系統(tǒng)得以完成。
在從屬權(quán)利要求中對本發(fā)明的其它有利方案進(jìn)行了說明。
根據(jù)第一方面，設(shè)置有用于檢測光電子雨水傳感器的檢驗設(shè)備。該 檢驗設(shè)備包括具備光色互變特性的檢驗盤，在該檢驗盤上可以放置待檢 測的雨水傳感器用于檢測，檢驗設(shè)備還包括檢驗光源，該檢驗光源用于 將檢測光束對準(zhǔn)檢驗盤上由可放置的雨水傳感器所確定的敏感表面之 內(nèi)的至少一個區(qū)域，從而在該區(qū)域中，檢驗盤的透射特性(Trans-missionsverhalten )發(fā)生變化。
因此采用這種檢驗設(shè)備，現(xiàn)在通過在檢驗盤上有針對性的透射改 變，即著色(Toenung)，可以進(jìn)行根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)實施的機(jī)械的水滴模 擬。這點通過下述措施可有利地實現(xiàn)，即將檢驗盤構(gòu)造成光色互變的 盤，該盤在敏感表面內(nèi)的至少一個確定預(yù)定的區(qū)域內(nèi)被檢驗光源的相應(yīng) 檢驗光束對準(zhǔn)，為的是在那里改變檢驗盤的透射特性。因為光電子雨水 傳感器將測量光束射入到雨水傳感器所被放置的檢驗盤中，所以當(dāng)測量 光束通過被檢測光束所照射過的區(qū)域時，由于檢驗盤的透射特性已發(fā)生 變化，測量光束被削弱。通過檢驗盤中被檢測光束照射的區(qū)域上透射性 的降低，于是可以模擬相應(yīng)測量光束的一部分在檢驗盤的邊界表面上 被射出向外部環(huán)境，在出現(xiàn)雨滴時就是這種情況，并且這也導(dǎo)致在雨水 傳感器的光電子接收器上的光強(qiáng)度降低。這就是說，現(xiàn)在通過在檢驗光 源的檢測光束所確定區(qū)域中降低測量光束的透射性，來替代通過雨滴使 測量光束在檢驗盤的邊界表面上部分地射出向外部環(huán)境中。
此外還可規(guī)定，所述檢驗光源包括激光光源，該激光光源構(gòu)造為可 以借助于定位裝置進(jìn)行定向，以便將檢測光束對準(zhǔn)檢驗盤的不同區(qū)域， 和/或使檢測光束在檢驗盤的區(qū)域上移動。優(yōu)選檢驗光源包括可擺動的偏轉(zhuǎn)裝置，以便使檢測光束對準(zhǔn)檢驗盤 的不同區(qū)域，和/或使檢測光束在檢驗盤的區(qū)域上移動。
根據(jù)一種實施方式，檢驗光源可以發(fā)射具有這樣波長的檢測光束， 該波長在照射所述檢驗盤的相關(guān)區(qū)域時，減弱了該區(qū)域的透射特性，并 且該波長不能被雨水傳感器中的光電子接收器探測到.
此外，檢驗光源能夠以不同于與檢驗盤的表面成直角的角度使檢測 光束對準(zhǔn)檢驗盤。
優(yōu)選地可設(shè)置其他光源。通過該光源可平面地照射檢驗盤的整個敏 感表面，這樣就實現(xiàn)了檢驗盤的基本著色。
根據(jù)第二方面，檢驗系統(tǒng)包括上述檢驗設(shè)備以及測量單元。該測量單元可以與所述可放置的雨水傳感器連接，并且該測量單元用于通過檢 驗光源對檢測光束進(jìn)行控制，其中，測量單元依據(jù)由檢測光束所引起的 檢驗盤的改變的透射特性來測取雨水傳感器的探測參數(shù)，并且借助于該 探測參數(shù)依據(jù)檢測光束所照射的區(qū)域來確定檢測結(jié)果。
此外，測量單元通過與理論曲線(Sollprofil)的比較來求出檢測結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出用于檢測雨水傳感器的方法。在該方 法中，將雨水傳感器放置到光色互變的檢驗盤上，將檢測光束至少對準(zhǔn) 檢驗盤上敏感表面中的區(qū)域；測量由雨水傳感器輸出的探測參數(shù)；并借 助于該探領(lǐng)'J參數(shù)依據(jù)由檢測光束所照射區(qū)域來求出檢測結(jié)果。


下面借助于附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行說明。這些附圖是
圖1本發(fā)明所述實施方式處于第一檢測狀態(tài)的用于光電子雨水傳 感器的檢驗系統(tǒng)的示意圖，
圖2:根據(jù)圖1的實施方式處于第二檢測狀態(tài)的檢驗系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施方式利用這樣一種構(gòu)思，即為了檢測光電子的雨水傳 感器，有針對性地使在其上放置有待檢測的雨水傳感器的檢驗盤的透射 特性減弱。由雨水傳感器的接收器探測的測量光束由此在通過檢驗盤時被削弱，這如同雨滴打到檢驗盤的敏感表面時的情況一樣。根據(jù)本發(fā)明 的構(gòu)思，通過下述措施實現(xiàn)透射改變，即檢驗盤構(gòu)造成光色互變的，并 且透射改變是通過檢測光束的有針對性的照射實現(xiàn)的。
在圖1和圖2中示出了本發(fā)明的一個實施方式。這些圖示出一個具 有檢驗設(shè)備的檢驗系統(tǒng)1。該檢驗設(shè)備包括檢驗盤2、可定位的檢驗光 源3以及定位裝置4。為了對雨水傳感器5進(jìn)行檢測，將雨水傳感器如 此地放置到檢驗盤2上，使得在其中產(chǎn)生的測量光束M盡可能少損失地 被射入到檢驗盤2中，并且在檢驗盤2的邊界表面上被反射向外部環(huán)境 的測量光束從檢驗盤2射出到雨水傳感器5中，以探測其強(qiáng)度。
定位裝置4和雨水傳感器5與檢測單元6連接。檢測單元6測取由 雨水傳感器輸出的探測參數(shù)，該探測參數(shù)取決于被探測的測量光束的強(qiáng) 度。此外，檢測單元6還控制定位裝置4，用于對檢驗光源3發(fā)射的光 束所對準(zhǔn)的區(qū)域進(jìn)行調(diào)整。此外，檢測單元6還將至少一個探測參數(shù)分 配給檢驗盤2上通過光源3照射的區(qū)域。通過將所檢測到的探測參數(shù)分 配給檢驗盤2上通過檢驗光源3照射的區(qū)域，可檢測雨水傳感器5的功 能，將其分類以及進(jìn)行校準(zhǔn)。
雨水傳感器5具有光電子的發(fā)射器51，該發(fā)射器優(yōu)選地構(gòu)成為激光 二極管形式。該發(fā)射器通過射入元件52將光束射入到在其上放置有雨 水傳感器5的檢驗盤2中。如此地設(shè)置例如光電子二極管形式的光電子 接收器53,使它可以接收在檢驗盤2的邊界表面上反射向外部環(huán)境的測 量光束，該測量光束通過射出元件54射出。測量光束以一種角度射入 到檢驗盤2中，即該測量光束以大于總反射角度的角度打到通向外部環(huán) 境的邊界表面上，從而只要總反射在敏感表面B中不受到干擾，測量光 束的大部分就被反射。如上所述，只要在檢驗盤2和外部環(huán)境之間的邊 界表面上進(jìn)行射出，并且這種射入相對于檢驗盤2的干燥表面所期待的 要大，光電子接收器53就探測到測量光束的強(qiáng)度削弱。
在檢測雨水傳感器5時，所接收的測量光束M的強(qiáng)度不受到放置在 檢驗盤2的表面上的測量區(qū)域B中的射出元件例如硅凸模的影響，而是 受是下述情況的影響檢驗盤2在測量光束穿過的區(qū)域內(nèi)的透射能力被 改變。這樣，由光電子發(fā)射器51發(fā)射的光束在射入到檢驗盤2中之后 也同樣被削弱，并且光電子接收器53探測到測量光束M的減弱的強(qiáng) 度。這例如在圖2中通過測量光束的變細(xì)的線條來表示。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式，這通過下述措施實現(xiàn)，即將檢
驗盤2構(gòu)造成光色互變盤，也就是說構(gòu)造成一種光介質(zhì)，這種光介質(zhì)的
透射能力通過檢驗光源的照射而被減弱。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識光色互變介質(zhì)的透射程度的削弱，也可以 對于光的一些波長范圍實現(xiàn)，這些波長范圍位于激活的(引起透射改變 的)檢測光束的波長范圍或者波長之外。這樣就可以有利的方式，實現(xiàn) 通過檢驗光源的檢測光束來選擇其透射能力要被降低的區(qū)域，所述檢測 光束具有這樣的波長，該波長本身對光電子雨水傳感器5的探測信號沒 有影響，從而由此輸出的探測參數(shù)不會受到檢測光束3的損害。
因此檢驗盤2構(gòu)造成光色互變的玻璃盤或者塑料盤，其中光色互變 性基于摻入的含卣化銀的沉積物的可逆轉(zhuǎn)變基礎(chǔ)上。因為光電子發(fā)射器 51和光電子接收器53構(gòu)造成使用紅外波長范圍內(nèi)的測量光束M進(jìn)行工 作，所以優(yōu)選規(guī)定，用于激活光色互變的檢驗盤2的區(qū)域的檢測光束具 有在測量光束的波長范圍之外的波長范圍，尤其是在光電子接收器53 的敏感區(qū)域之外的波長范圍中，優(yōu)選在小于700毫微米的波長范圍內(nèi)。
檢驗光源3如此對準(zhǔn)，使其將檢測光束P以一定角度對準(zhǔn)檢驗盤2， 該角度與檢驗盤2的表面的標(biāo)準(zhǔn)方向稍微傾斜，例如以例如10°的角 度，或者5°至30°之間的角度，這樣，檢測光束P的反射部分不會到 達(dá)光源，否則光源可能會受到破壞。此外，為了使檢測光束的反射部分 保持得盡可能地小，所述角度還應(yīng)該足夠地小，從而檢測光束P的最大 部分就可以進(jìn)入到光色互變的檢驗盤2中，并且可在那里引起透射改 變。此外，檢測單元6可以控制光源3,使得檢測光束P的光強(qiáng)度發(fā)生 變化，其中，可以根據(jù)檢測光束P的強(qiáng)度來調(diào)節(jié)檢驗盤2的被照射區(qū)域 中的激活區(qū)域的大小以及透射的變化。為了能精確地調(diào)節(jié)，應(yīng)將光源3 構(gòu)造成激光光源，它裝配有溫度補(bǔ)償電路(未示出)，以便在相同的功 率控制時，使產(chǎn)生的(檢測光束的)激光光強(qiáng)始終保持恒定，并且因此 以可重復(fù)的方式在恒定的激光功率的情況下，在光色互變的檢驗盤2中 產(chǎn)生恒定的透射改變。
也可將檢驗盤2構(gòu)造成多層的，其中，只有這些層的一部分具有光
色互變性，這例如可通過在兩個常規(guī)的玻璃板之間插入光色互變的薄膜 或者類似物實現(xiàn)。
定位裝置4和光源3連接，為的是使光源以合適的方式移動或者傾 斜，這樣，檢測光束就可在光電子雨水傳感器5的敏感表面B上的不同 的位置上移動。該定位裝置4也由檢測單元6進(jìn)行控制。
為了模擬下雨狀況，可如此地對光源定位和控制，即可以相繼地在 敏感區(qū)域內(nèi)的不同區(qū)域?qū)z驗盤2進(jìn)行照射，這樣，形成了點形的激活 區(qū)域，其作用和雨滴打擊相似。
檢測單元6例如可通過光源3的移動，也就是通過改變檢測光束P 打到檢驗盤2的區(qū)域，并且通過脈沖式的或者對檢測光束3進(jìn)行預(yù)定的 控制，來模擬在一定的時間范圍內(nèi)以不同大小和不同量打到檢驗盤2上 的雨滴。根據(jù)對檢驗光源3的控制，可對雨水傳感器的探測參數(shù)進(jìn)行監(jiān) 控。通過將如此得到的曲線，也就是將檢測光束P打到檢驗盤2上的位 置的歸類、檢測光束的強(qiáng)度以及所屬的探測參數(shù)，與理論曲線進(jìn)行比 較，就可對待檢測的雨水傳感器5進(jìn)行分類或者進(jìn)行功能檢測。
此外，檢驗系統(tǒng)1也適用于對光電子雨水傳感器的整個敏感表面B 進(jìn)行測量，其措施是使檢驗光源3通過定位裝置4在x和y方向上在整 個區(qū)域內(nèi)移動，以檢測敏感表面B的每個位置上雨水傳感器的敏感性。 得到的結(jié)果是在x-y平面中的敏感性曲線圖。這個曲線圖可給人們提供 有關(guān)雨水傳感器5的關(guān)于可靠性和運(yùn)行特性的信息。
設(shè)置有定位裝置4用于使檢驗光源3直接移動。替代地例如也可設(shè) 置一個可控制的偏轉(zhuǎn)鏡形式的偏轉(zhuǎn)裝置。然后，優(yōu)選由固定的檢驗光源 3所發(fā)射的檢測光束P對準(zhǔn)該偏轉(zhuǎn)鏡，并且該偏轉(zhuǎn)鏡將檢測光束P對準(zhǔn) 檢驗盤2上的期望的位置。
通過設(shè)置平面地照射檢驗盤2的整個敏感表面B的其他光源，就可 模擬不同汽車玻璃的確定的透射程度，從而就可模擬用于不同著色的汽 車玻璃的雨水傳感器5的特性。
權(quán)利要求
1.用于檢測光電子雨水傳感器(5)的檢驗設(shè)備，包括-具備光色互變特性的檢驗盤(2)，在該檢驗盤上可安置待檢測的雨水傳感器(5)用于檢測，-檢驗光源(3)，它用于將檢測光束(P)對準(zhǔn)檢驗盤(2)上由可放置的雨水傳感器(5)所確定的敏感表面(8)之內(nèi)的至少一個區(qū)域，從而在該區(qū)域中，檢驗盤(2)的透射特性發(fā)生變化。
2. 按照權(quán)利要求1所述的檢驗設(shè)備，其中，所述檢驗光源(3)包 括激光光源，它構(gòu)造為可借助于定位裝置(4)進(jìn)行定向，用于使檢測 光束對準(zhǔn)檢驗盤(2)的不同區(qū)域，和/或使檢測光束在檢驗盤(2)的區(qū) 域上移動。
3. 按照權(quán)利要求1所述的檢驗設(shè)備，其中，所述檢驗光源(3)包 括可擺動的偏轉(zhuǎn)裝置，用于使檢測光束(P)對準(zhǔn)檢驗盤(2)的不同區(qū) 域，和/或使檢測光束(P)在檢驗盤(2)的區(qū)域上移動。
4. 按照權(quán)利要求1至3中任一項所述的檢驗設(shè)備，其中，所述檢 驗光源(3)以這樣的波長發(fā)射檢測光束(P),該波長在照射時減弱所 述檢驗盤(2)上區(qū)域的透射特性，并且該波長不能被雨水傳感器(5) 內(nèi)的光電子接收器(53)檢測到。
5. 按照權(quán)利要求1至4中任一項所述的檢驗設(shè)備，其中，所述檢 驗光源(3 )以不同于與檢驗盤(2 )的表面成直角的角度使檢測光束(P ) 對準(zhǔn)檢驗盤(2)。
6. 按照權(quán)利要求1至5中任一項所述的檢驗設(shè)備，其中，設(shè)置有 其他光源，通過該光源可以平面地照射檢驗盤(2 )的整個敏感表面(B ), 從而實現(xiàn)檢驗盤的基本著色。
7. 檢驗系統(tǒng)(1 )，包括-按照權(quán)利要求1至6中任一項所述的檢驗設(shè)備，誦測量單元(6),該測量單元可以同可安置的雨水傳感器(5)連接，并且該測量單元構(gòu)造用于通過檢驗光源(3)對檢測光束(P)進(jìn)行控制，其中，所述測量單元(6 )依據(jù)由檢測光束(P )所引起的檢驗盤(2 ) 的變化的透射特性來測取雨水傳感器(5)的探測參數(shù)，并且借助于該 探測參數(shù)依據(jù)檢測光束所照射的區(qū)域來確定檢測結(jié)果。
8. 按照權(quán)利要求7所述的檢驗系統(tǒng)(1)，其中，所述測量單元(6) 通過與理論曲線的比較求出檢測結(jié)果。
9. 用于檢測雨水傳感器的方法，具有下述步驟-將雨水傳感器放置到光色互變的檢驗盤(2)上； -將檢測光束(P)對準(zhǔn)檢驗盤(2)上敏感表面(B)中的至少一 個區(qū)域；以及-測量由雨水傳感器(5)輸出的探測參數(shù)；-借助于探測參數(shù)根據(jù)檢測光束照射的區(qū)域來確定檢測結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測光電子傳感器(5)的檢驗設(shè)備，包括具備光色互變特性的檢驗盤(2)，在該檢驗盤上可安置待檢測的雨水傳感器(5)用于檢測；以及包括檢驗光源(3)，它構(gòu)造用于將檢測光束(P)對準(zhǔn)檢驗盤(2)上由可放置的雨水傳感器(5)所確定的敏感表面(8)之內(nèi)的至少一個區(qū)域，從而在該區(qū)域中，檢驗盤(2)的透射特性發(fā)生變化。
文檔編號G01W1/00GK101206268SQ20071016218
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者R·博查特 申請人:羅伯特·博世有限公司