Regensensor
Sendedioden (Leuchtdioden) geben ein Infrarotlicht ab, welches durch die Windschutzscheibe geleitet und an der äußeren Scheibenoberfläche reflektiert wird. Empfängerdioden (Fotodioden) empfangen das reflektierte Licht.
Bei einer trockenen Scheibenoberfläche erreicht das Infrarotlicht die Empfangsdiode nahezu mit voller Stärke (Totalreflexion).
Bei Regen dagegen wird es durch die Wassertropfen ausgekoppelt und gelangt nur noch teilweise dorthin.
Die Steuerungselektronik erkennt anhand dieser Signaldifferenz, dass sich Wassertropfen auf der Windschutzscheibe befinden und steuert die Wischanlage. Da diese Messungen permanent innerhalb des Wischbereiches vorgenommen werden, erkennt die Sensorik die Stärke des Niederschlags. Dementsprechend steuert sie Einzelwisch-Vorgänge ebenso wie Wisch-Intervalle mit optimalen Intervall-Zyklen und das Dauerwischen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.
Funktion des Regensensors (vereinfacht)
Da die neue Generation der Regensensoren mit infrarotem Licht statt des bisher üblichen sichtbaren Lichts arbeitet, kann der Sensor im geschwärzten Bereich der Frontscheibe untergebracht werden. Damit ist der Regensensor von außen so gut wie nicht sichtbar.
Etwas ausführlichere Erklärung: Der von der Leuchtdiode ausgesandte Lichtstrahl wird über ein Prisma zur Frontscheibe geleitet. Der Winkel, unter dem das Licht eingeleitet wird, ist so gewählt, dass das Licht an der Außenseite der Scheibe (Trennstelle Glas-Luft) zu 100% reflektiert. Dort wird der Lichtstrahl mehrfach zwischen Scheibenoberfläche und Sensorgehäuse reflektiert und anschließend über ein weiteres Prisma zur Fotodiode geleitet. Die empfangene Lichtmenge hängt von der Regenintensität ab, weil Regentropfen die Reflexion an der Glasoberfläche zum Teil aufheben. Mit zunehmender Benetzung der Scheibenoberfläche nimmt die prozentuale Lichtreflexion ab. Der Anteil der reflektierten Lichtmenge dient als Steuergröße für die Intervallzeit. Damit steuert der Regnsensor in Abhängigkeit von der "gemessenen" Regenmenge die Geschwindigkeit des Scheibenwischers. Ein Elektronikmodul erzeugt aus der Veränderung der Lichtmenge ein Signal zur Steuerung des Wischerbetriebs. Um Fehlinterpretationen durch Kondensationsfeuchte vorzubeugen, hält eine integrierte Heizung den Messbereich von innen trocken.
Zusammen mit elektronisch geregelten Wischerantrieben kann im Intervallbetrieb die Regelung der Wischgeschwindigkeit stufenlos erfolgen. Bei starkem Regen schaltet das Sensorsystem dann automatisch von Intervall- auf Dauerwischen um. Während deines plötzlich einsetzenden Wolkenbruchs oder in der Gischtfahne eines Lkw schaltet die Anlage sofort in die höchste Geschwindigkeitsstufe. Fallen nur noch vereinzelt Regentropfen, steuert die Elektronik die Wischgeschwindigkeit so, dass der Fahrer stets guten Durchblick hat. Trockenes Reiben der Wischerblätter auf der Frontscheibe und die damit starke Abnutzung des Wischerbblatts wird vermieden. Aktiviert wird der Regensensor am Lenkstockhebel. Die Empfindlichkeit des Ansprechverhaltens kann auch dort eingestellt werden. Bei BMW bezeichnet man das System mit AIC (Automatische Intervall Control).
Der Regensensor bietet weitere Möglichkeiten. So lässt er sich z. B. zum automatischen Schließen von Fenstern und Schiebedach nutzen. Ausgestattet mit einem zusätzlichen Umgebungslicht-Sensor, kann er sogar das Fahrlicht steuern. So wird bei Dunkelheit oder der Einfahrt in einen Tunnel ohne Zutun des Fahrers das Licht eingeschaltet. Auch die automatische Scheinwerfer-Reinigungsanlage arbeitet nach dem Prinzip der im Regensensor verwendeten opto-elektronischen Messung.
Fragen
- Welche Ursache liegt vor, wenn sich das Wischerblatt bewegt, ohne das es regnet?
- Aus welchen Teilen besteht das Regensensorsystem?
Weblinks
- Regensensor als Google-Suchbegriff
- Regensensor in der Wikipedia
- Regensensor hier in bs-wiki.de mit Google
- Regensensor als Youtube-Video
- Einführung in das Thema Regensensor mit Übungsaufgaben und Versuchsbeschreibungen auf LEIFI, der Schulphysikseite von Ernst Leitner und Uli Finckh
