Regen, zon of wat?

The light sensor

Het was een Franse autofabrikant die in 1994 voor het eerst een regensensor in een productievoertuig gebruikte. Sindsdien is de triomfantelijke opmars van het onderdeel begonnen, en vandaag behoort de regensensor tot de standaarduitrusting. Hij detecteert dat de voorruit nat wordt en zendt een dien overeenkomstig signaal naar een besturingseenheid om de ruitenwissers in werking te stellen. De snelheid van de ruitenwissers varieert al naargelang de intensiteit van de regen. Een exacte meting van de hoeveelheid regen is niet mogelijk, maar ook niet nodig. HELLA was een pionier in de ontwikkeling van regensensoren en is nu een van de marktleiders in zowel OE als de aftermarket.

Bij een regensensor met aanvullende functies betreft het een opto-elektronische component. Hij zit discreet verborgen achter het zwarte gedeelte van de voorruit, ter hoogte van de achteruitkijkspiegel. Als de voorruit moet worden vervangen vanwege steenslag, kan de oude sensor in de basis van de nieuwe voorruit worden gelijmd of geklemd.

Tegenwoordig wordt meestal een combinatie van regen- en lichtsensor gebruikt. Afhankelijk van het voertuigmodel worden ook een afstands- en omgevingsdetectiesensor (radar/lidar) en een camera, bijvoorbeeld voor het herkennen van verkeersborden of voor het toepassen van rijstrooksystemen, in de basis achter de voorruit geplaatst.

De regensensor

De regensensor registreert waterdruppels op de voorruit met behulp van een opto-elektronische meetmethode. Strikt genomen, detecteert hij de lichtbreking die wordt veroorzaakt door de waterdruppels. Daartoe zenden lichtgevende diodes in de optische eenheid infrarood licht naar het glasoppervlak. Wanneer de ruit droog is, weerkaatst deze het infrarode licht bijna volledig en een fotodiode, die ook in het sensorsysteem is ondergebracht, meet de weerkaatste lichtintensiteit. Als de ruit vochtig wordt (waterdruppels), ontsnapt het infrarode licht uit de voorruit als gevolg van de breking die wordt veroorzaakt. Er wordt minder licht naar de fotodiode teruggekaatst - dit wordt het strooilichtprincipe genoemd. De sensorelektronica evalueert de resultaten en zendt een dienovereenkomstig signaal naar de regeleenheid van de ruitenwisser. Zo kunnen verschillende wisfrequenties tot en met continu wissen in zware regen met verschillende snelheden worden gerealiseerd. Nog een voordeel: De ruitenwisser schakelt zichzelf automatisch uit als er geen waterdruppels op de voorruit liggen. Dit voorkomt "droog wissen", wat schadelijk is voor de wisserbladen. Zelfs in de winter werken moderne regensensoren. Als zich echter een laag ijs op de voorruit heeft gevormd, zal de elektronica het schadelijke "schrobben" stoppen. Om condensatie in de optica van de sensor te voorkomen, kan het binnengedeelte extra worden verwarmd.

De lichtsensor

De lichtsensor werkt met twee onafhankelijke sensoren: De ene heeft een brede detectiehoek, zodat hij al het omgevingslicht opvangt, ongeacht de invalshoek. De tweede sensor meet het licht in het voorveld. Hij is zodanig afgesteld, dat hij alleen de lichtintensiteit direct voor het voertuig detecteert. De automatische helderheidsaanpassing van een head-up-display, bijvoorbeeld, is op deze meetmethode gebaseerd. De automatische activering van de dimlichtbundel daarentegen is gebaseerd op beide sensorgegevens.

Lichtsensoren vormen de basis voor verdere interactieve maatregelen om de verlichting van voertuigen te regelen. Daarbij zijn tegemoetkomende voertuigen even relevant als vooroprijdende voertuigen. De dag-/nachtgrens speelt eveneens een rol evenals de herkenning van wegverlichting en reflecterende verkeersborden, bijvoorbeeld bij het binnenrijden va de bebouwde kom. Intelligente hulpsystemen zoals adaptief bochtenlicht, adaptieve lichtverdeling (selectieve verlichting van gevarenzones) of verblindingsvrij grootlicht (adaptieve helder/donkeruitschakeling) worden, afhankelijk van de koplamptechnologie, toegevoegd. De HELLA-groep levert bijvoorbeeld dienovereenkomstige systemen zoals het Advanced Frontlighting System (AFS). Bij ledkoplampen van HELLA kunnen afzonderlijke ledmodules op basis van de informatie van de lichtsensor (en andere omgevingsparameters) worden in- en uitgeschakeld, afhankelijk van de omgevingsomstandigheden en de verkeerssituatie.