Der kombinierte Regen-Licht-Sensor
Hier finden Sie nützliches Wissen und wertvolle Tipps rund um das Thema Regensensor - Lichtsensor in Fahrzeugen.
Der Regensensor ist ein Fahrerassistenzsystem, das den Fahrer durch die automatische Aktivierung der Scheibenwischeranlage bei Regen entlastet und dadurch die Sicherheit und den Komfort im Fahrzeug wesentlich erhöht. Mitte der neunziger Jahre wurde der Regensensor im Kraftfahrzeug eingeführt und ist seitdem ein fester Bestandteil in der modernen Fahrzeugelektronik.
Wichtiger Sicherheitshinweis
Die nachfolgenden technischen Informationen und Tipps für die Praxis wurden von HELLA erstellt, um Kfz-Werkstätten in ihrer Arbeit professionell zu unterstützen. Die hier auf dieser Webseite bereitgestellten Informationen sollen nur von einschlägig ausgebildetem Fachpersonal genutzt werden.
Der Regensensor, anfänglich noch im Spiegelfuß des Rückspiegels integriert, wird außerhalb des Sichtfeldes auf der Innenseite der Frontscheibe angebracht. Der Sensor erkennt im Sensorbereich, dass es regnet und übermittelt seine Information an die Steuerelektronik des Scheibenwischers. So kann die Wischfrequenz in der Wischintervallstellung automatisch an die Regenintensität angepasst werden. Ein manuelles Eingreifen des Fahrers ist so gut wie nicht mehr notwendig.
Der kombinierte Regen-Licht-Sensor vereint zwei Funktionen in einem Modul.
Die Aktivierung des Regensensors erfolgt in der Regel durch Betätigen der Wisch-Intervall- oder Automatikfunktion am Lenkstockschalter (Bild 2).
Durch Drehen des Lichtschalters in die Position AUTO (automatische Fahrlichtsteuerung) wird der Lichtsensor aktiviert und die Beleuchtung entsprechend der Umgebungshelligkeit einoder ausgeschaltet (Bild 3).
Der Regensensor erkennt Niederschlag auf der Windschutzscheibe durch das optoelektronische Messverfahren. Das Sensorelement besteht aus einer oder mehreren Leuchtdioden (Sender), einem Prisma und einer Fotodiode (Empfänger). Ein von der Leuchtdiode erzeugter Lichtstrahl gelangt über ein Prisma zur Windschutzscheibe und wird von der äußeren Scheibenoberfläche mehrfach reflektiert und zur Fotodiode weitergeleitet.
Die Kombination von Sensorposition und trockener Scheibenoberfläche ermöglicht eine höchstmögliche Reflexion des Lichtstrahls (Bild 4).
Regentropfen auf der Windschutzscheibe verändern das Reflexionsverhalten insoweit, dass nicht mehr alle Lichtstrahlen ihr Ziel erreichen und durch die Wassertropfen abgelenkt werden (Bild 5).
Je höher die Regenintensität ist, desto weniger Licht erreicht die Fotodiode. Anhand der Bestrahlungsstärke errechnet die Auswertelektronik die momentane Regenmenge auf der Scheibe und sendet die von der Scheibenwischerelektronik benötigte Information zur Steuerung der Wischergeschwindigkeit. Durch ständige Messungen des Sensors kann somit das Wischverhalten entsprechend der Niederschlagsmenge individuell angepasst werden. Wird Starkregen oder Gischt von einem vorausfahrenden Fahrzeug erkannt, schaltet das System automatisch aus der Intervallstellung auf die höchste Wischerstellung um.
Die Messung der äußeren Lichtverhältnisse erfolgt durch einen optoelektronischen Detektor. Durch ein vorgeschaltetes Filterglas erfasst der Sensor spezielle Wellenlängen, um Kunstlicht von Tageslicht unterscheiden zu können. Mit zwei unabhängig funktionierenden Sensoren werden das Umgebungslicht und die Vorfeldbeleuchtung gemessen.
Die um das Fahrzeug herrschende Beleuchtungsstärke wird mit dem Umfeldlichtsensor in einem großen Raumwinkel erfasst (Bild 6).
Die Lichtintensität vor dem Fahrzeug wird mit dem Vorfeldlichtsensor in einem kleinen Winkel erfasst (Bild 7).
Dabei ist eine auf die Einbausituation abgestimmte Empfangscharakteristik des Sensors notwendig. Ein spezieller Algorithmus erkennt, anhand der Daten der Sensoren und unter Einbeziehung weiterer Informationen aus der Fahrzeugelektronik, die unterschiedlichen Lichtverhältnisse (Tag, Nacht, Dämmerung oder Tunnel- bzw. Brückendurchfahrten) und schaltet entsprechend das Fahrlicht ein oder aus.
Bei der aktuellen Generation von Regen-Licht-Sensoren können durch den modularen Aufbau bis zu fünf Funktionen integriert werden.
Neben der Regen-Licht-Erfassung können optional folgende Sensorfunktionen mit abgedeckt werden.
Die Systemübersicht veranschaulicht beispielhaft eine Möglichkeit, wie der Sensor mit anderen Systemkomponenten im Fahrzeug über die LIN-Schnittstelle kommuniziert. Dabei wird der Sensor vom übergeordneten Steuergerät eingeschaltet und mit Spannung versorgt. Der Sensor stellt dem System lediglich Informationen zur Verfügung, hat aber selber keinen direkten Eingriff in das System bzw. auf die Aktuatoren.
Bei einer Fehlfunktion des Regensensors übernimmt das Wischermodul des jeweiligen Fahrzeuges die Intervallsteuerung. Unabhängig von der Funktion des Sensors kann der Scheibenwischer immer manuell über den Bedienhebel betätigt werden.
Bei einem Ausfall des Lichtsensors wird das Fahrlicht in den sicheren Zustand „Licht an“ eingeschaltet. Das Licht lässt sich aber unabhängig der Sensorfunktion manuell über den Schalter ein- und ausschalten.
Folgende Servicearbeiten werden beispielhaft an einem Regen-Licht-Sensor der 4. Generation dargestellt, können aber auch auf baugleiche Sensoren übertragen werden.
In diesem Video geben wir Ihnen wichtige Reparaturhinweise zum Austausch des Regen-Licht-Sensors.
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Um den Regensensor unbeschädigt von der Scheibe zu entfernen, ist es notwendig, dass sich das Koppelmedium (Gel) vorher entspannt. Die Entspannungsdauer beträgt ca. 30 Minuten bei 20° C. Das Koppelmedium kann durch schnelle, unachtsame Bewegungen oder ruckartiges Ziehen zerstört werden.
Zwischen der Windschutzscheibe und dem Koppelmedium sind Lufteinschlüsse bis zu einem Durchmesser von 1 mm direkt nach der Montage zulässig. Durch die Krafteinwirkung der Sensorfeder werden diese Einschlüsse nach und nach verdrängt.
Der optische Sensor wird mit Hilfe eines Koppelmediums, das eine ebene Schicht auf dem optischen Sensor ausbildet, an der Windschutzscheibe befestigt. Das Koppelmedium (Gel) gleicht die Unebenheiten zwischen dem optischen Sensor und der Scheibe aus, sodass eine definierte optische Schnittstelle entsteht. Eine fehlerhafte Montage kann zu Fehlfunktionen oder zum Ausfall des Sensors führen.
Je nach Fahrzeughersteller können unterschiedliche Befestigungselemente oder Koppelmedien verwendet werden. Bitte beachten Sie in diesem Zusammenhang immer die jeweiligen Aus- und Einbauhinweise der Fahrzeughersteller!
In der Zeit zwischen Demontage und Wiedermontage muss der Sensor gegen Schmutz, mechanische und elektrische Beschädigung geschützt werden. Das empfindliche Koppelmedium sollte durch eine saubere und trockene Plastikfolie abgedeckt werden. Um den Sensor elektrostatisch zu schützen, sollte dieser in einer trockenen Plastikbox zwischengelagert werden.
In diesem Video zeigen wir Ihnen eine einfache Funktionsprüfung des Regensensors und die Fehlersuche mit einem Diagnosegerät.
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Eine einfache Funktionsüberprüfung des Regensensors kann durch die Simulation von Niederschlag auf der Windschutzscheibe erfolgen.
Die Scheibenwischer sollten nun anlaufen und sich die Wischfrequenz automatisch an die simulierte „Regenintensität“ anpassen. Sollte keine Reaktion erfolgen, aber alle anderen manuell angesteuerten Wischerstufen einwandfrei funktionieren, ist zur weiteren Prüfung ein Diagnosegerät erforderlich.
Die einzelnen Funktionen des Regen-Licht-Sensors werden durch die jeweiligen übergeordneten Steuergeräte überwacht. Auftretende Fehler werden im Fehlerspeicher des Steuergerätes abgelegt und können mit einem geeigneten Diagnosegerät ausgetauscht werden. Je nach System können zusätzliche Parameter angezeigt und zur Fehlersuche herangezogen werden.
Im Rahmen einer Fehlersuche können folgende Diagnosefunktionen zur Hilfe genommen werden:
In dieser Funktion können die im Fehlerspeicher abgelegten Fehlercodes ausgelesen und gelöscht werden. Zusätzlich können Informationen zum Fehlercode abgerufen werden.
In dieser Funktion können die aktuellen Messwerte des Sensors im Steuergerät angezeigt und ausgewertet werden.
In dieser Funktion kann der Sensor an das Steuergerät angelernt werden. Eine Initialisierung des Regensensors muss nach folgenden Arbeiten durchgeführt werden:
Die unterschiedlichen Diagnosemöglichkeiten wurden beispielhaft anhand des Diagnosegerätes mega macs 66 dargestellt. Die jeweilige Prüftiefe und Funktionsvielfalt kann je nach Fahrzeughersteller unterschiedlich ausgelegt sein und ist abhängig von der jeweiligen Systemkonfiguration des Steuergerätes.
Gar nicht hilfreich
Sehr hilfreich