Der kombinierte Regen-Licht-Sensor
REGENSENSOR PRÜFEN UND AUSTAUSCHEN
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 KOMBINIERTE REGEN-LICHT-SENSOR: AUFBAU UND FUNKTION
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.
- Erkennung von Regen und die automatische Steuerung des Scheibenwischers
- Erfassung der Umgebungshelligkeit und die automatische Ein- und Ausschaltung der Fahrzeugbeleuchtung
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).
Aufbau des Regen-Licht-Sensors
Bild 2: Fahrerinformation im Display Peugeot
Bild 3: Lichtschalter Audi
Regensensor
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.
Bild 4: Trockene Windschutzscheibe Total-Reflexion
Bild 5: Nasse Windschutzscheibe Lichtstrahlbrechung
Lichtsensor
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.
Bild 6: Umfeld-Sensor
Bild 7: Vorfeld-Sensor
Erweiterbare Funktionen und Anwendungsbereiche
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.
KOMMUNIKATION UND SYSTEMEINBINDUNG: ÜBERBLICK
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.
Sicherheitsfunktionen
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.
REGENSENSOR AUSTAUSCHEN: REPARATURHINWEISE
Folgende Servicearbeiten werden beispielhaft an einem Regen-Licht-Sensor der 4. Generation dargestellt, können aber auch auf baugleiche Sensoren übertragen werden.
Video: Austausch des Regen-Licht-Sensors
In diesem Video geben wir Ihnen wichtige Reparaturhinweise zum Austausch des Regen-Licht-Sensors.
02:37 min
Ausbauhinweise Regensensor
- Fahrzeugspezifische Abdeckung auf der Innenseite der Frontscheibe demontieren
- Elektrischen Anschlussstecker vorsichtig aus dem Steckergehäuse abkoppeln
- Haltefeder leicht niederdrücken und mit Hilfe eines kleinen Schraubendrehers von der Arretierung lösen
- Durch langsame, kraftfreie, wiederholte Zugbewegungen an der Steckerseite, den Sensor inklusive Gelpad von der Windschutzscheibe ablösen und ausbauen
WICHTIGER HINWEIS
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.
Einbauhinweise Regensensor
- Der Montagebereich an der Windschutzscheibe muss frei von Verunreinigungen wie Fasern oder Fett und trocken sein. Gegebenenfalls ist der Bereich mit einem Reiniger auf Alkoholbasis zu reinigen.
- Das Koppelmedium muss unbeschädigt, sauber und ohne Lufteinschlüsse sein. Im Falle einer Beschädigung ist das Koppelmedium, oder falls notwendig der gesamte Sensor, zu ersetzen.
- Den Sensor im Montagebereich durch leichten Druck auf beide Federklammern am Halterahmen positionieren. Jetzt durch abwechselnde Erhöhung des Druckes auf dem rechten und anschließend auf dem linken Federarm die Halteklammer hörbar einrasten. Dabei sollte der Sensor nicht verkanten. Nicht beide Federarme gleichzeitig verrasten!
- Anschließend eine visuelle Prüfung der Verrastung am Befestigungselement durchführen.
- Elektrischen Anschlussstecker im Steckergehäuse arretieren und auf korrekten Sitz kontrollieren.
- Visuelle Überprüfung der Windschutzscheibe im Sensorbereich nach der Montage durchführen.
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.
Montagehinweis Befestigung / Koppelmedium
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!
HINWEIS ZUR LAGERUNG DES SENSORS IM FALLE EINES FRONTSCHEIBENWECHSELS
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.
REGEN LICHT SENSOR PRÜFEN: FEHLERDIAGNOSE
Video: Prüfung des Regen-Licht-Sensors
In diesem Video zeigen wir Ihnen eine einfache Funktionsprüfung des Regensensors und die Fehlersuche mit einem Diagnosegerät.
03:41 min
Einfache Funktionsüberprüfung des Regensensors
Eine einfache Funktionsüberprüfung des Regensensors kann durch die Simulation von Niederschlag auf der Windschutzscheibe erfolgen.
- Zündung einschalten
- Wischerschalter auf automatische Wischintervallsteuerung schalten
- Sensorbereich auf der Windschutzscheibe mit Hilfe einer Sprühflasche mit Wasser besprühen
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.
Prüfung mit dem Diagnosegerät
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:
Fehlercode
In dieser Funktion können die im Fehlerspeicher abgelegten Fehlercodes ausgelesen und gelöscht werden. Zusätzlich können Informationen zum Fehlercode abgerufen werden.
Parameter
In dieser Funktion können die aktuellen Messwerte des Sensors im Steuergerät angezeigt und ausgewertet werden.
Grundeinstellung
In dieser Funktion kann der Sensor an das Steuergerät angelernt werden. Eine Initialisierung des Regensensors muss nach folgenden Arbeiten durchgeführt werden:
- Ersatz der Frontscheibe
- Erneuerung des Regensensors
Codierung
- Werden Windschutzscheiben mit unterschiedlichen Eigenschaften ersetzt, oder es müssen zusätzliche Funktionen im Steuergerät freigeschaltet werden, sind Codierungen notwendig.
- Bei einigen Fahrzeugherstellern können die unterschiedlichen Glastönungen der Windschutzscheiben (Klar-/ Grünglas) an den Sensor angepasst werden.
HINWEIS
Die unterschiedlichen Diagnosemöglichkeiten wurden beispielhaft anhand des Diagnosegerätes dargestellt. Die jeweilige Prüftiefe und Funktionsvielfalt kann je nach Fahrzeughersteller unterschiedlich ausgelegt sein und ist abhängig von der jeweiligen Systemkonfiguration des Steuergerätes.
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