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upm-Pressemitteilung der Universitaet Muenster 426/97 - 30. Oktober 1997
Sensoren warnen vor Wasser oder Eis auf der Strasse Entwicklung des Instituts fuer Chemo- und Biosensorik an der Universitaet Muenster
Die Angst des Autofahrers vor dem Schleudern auf eisglatter Strecke oder Aquaplaning koennte schon bald gemildert werden: Am Institut fuer Chemo- und Biosensorik (ICB) der Westfaelischen Wilhelms-Universitaet Muenster wurde jetzt ein neuartiger Sensor entwickelt, der Eis oder Wasser auf der Fahrbahn erkennt und sogar voneinander unterscheiden kann, wie in der neuesten Ausgabe der Universitaets-Zeitung berichtet wird.
Das Prinzip der Entwicklung beruht auf Infrarotsensoren. Eine am Wagen montierte Lampe beleuchtet die Fahrbahn, die das Licht reflektiert. Durch einen Lichtleiter wird das zurueckgestrahlte Licht zum Spektrometer gefuehrt und dort gleichmaessig auf vier Silizium-Detektoren verteilt. Diese Detektoren sind das Herzstueck der Erfindung, wie Dr. Thomas Huth-Fehre, Betreuer der Arbeit am ICB, erlaeutert. Denn auch bisher war es schon moeglich, geringe Eisdicken ueber Detektoren im langwelligeren Infrarotbereich zu messen. Doch diese sind fuer eine Massenfertigung zu teuer. Ausserdem lassen die Silizium-Detektoren eine Messung durch Schichten von bis zu zehn Zentimetern Dicke zu - unabhaengig von Fahrbahnbelag, Beschleunigung oder Neigung des Autos in Kurven. Theoretisch ist es sogar moeglich, mit dem Sensor die Rauhigkeit der Fahrbahn zu bestimmen und damit das Fahrverhalten insgesamt sicherer zu machen.
Die Detektoren messen hundertmal in der Sekunde das vom Strassenbelag zurueckgeleitete Licht im Bereich der Infrarotstrahlung, die vom Auge nicht mehr wahrgenommen werden kann. Je dicker die Wasser- oder Eisschicht ist, desto weniger Licht dringt bis zu den Detektoren durch. Zwei von ihnen messen in einem Bereich ohne Wasserabsorption die Reflexe, die vom Strassenbelag ausgehen, die anderen beiden in einem Bereich, in dem sich der Filtereffekt durch Wasser oder Eis bemerkbar macht.
Notwendig ist die vierfache Messung, damit der Sensor auch bei wechselnden Strassenbelaegen sicher erkennen kann. In den Detektoren wird das Licht in Strom umgewandelt und diese Impulse digitalisiert. Fuer die Auswertung ist nur eine geringe Rechenleistung notwendig, so dass der Sensor auch fuer eine Massenfertigung geeignet ist.
Noch allerdings ist der Prototyp zu gross fuer den Einsatz im Wagen. Und auch die Messgenauigkeit soll noch weiter verbessert werden. "Fahrrelevant ist bereits eine Wasserschicht von 0,1 Millimetern", erlaeutert Huth-Fehre. Bei einer so geringen Dicke wird allerdings nur ein sehr kleiner Teil des Lichtes nicht zurueckgeworfen, so dass mitunter noch leichte Ungenauigkeiten in diesem Bereich auftreten.
Fuer den Sensor sind zwei Patente angemeldet. Auch der Industrie wurde er bereits vorgestellt und gemeinsam ueber den Einsatz nachgedacht. So reichen die Moeglichkeiten von einer einfachen Warnung vor Eis oder Aquaplaning ueber eine Verknuepfung mit den Fahrwerksdaten, um eine sichere Hoechstgeschwindigkeit empfehlen zu koennen bis hin zu einer Integration des Sensors in vollautomatische Fahrstabilisierungsanlagen wie ABS oder automatische Abstandsregelung. Bis es allerdings so weit ist, duerfte noch einige Zeit vergehen, so Huth-Fehre: "Wenn die Industrie das Patent uebernommen hat, dauert es noch drei bis fuenf Jahre bis zur Serienreife."
Kontakt ueber: Institut fuer Chemo- und Biosensorik an der Universitaet Muenster, Dr. Babette Winter, Tel: 0251/980-29 00
Criteria of this press release:
Materials sciences, Mathematics, Physics / astronomy
transregional, national
Research projects
German
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