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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Betreiben eines Sensors zur Detektion von Störeinflüssen auf einer Außenseite
eines optisch durchlässigen
Körpers.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm (eine Software)
zur Durchführung dieses
Verfahrens, einen Sensor zur Detektion der Störeinflüsse, ein Speicherelement zum
Speichern des Computerprogramms und ein Steuergerät zum Ansteuern
des Sensors.
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Derartige Verfahren, Sensoren und
Steuergeräte
sind aus dem Stand der Technik, insbesondere aus der
DE 1 017 397 A1 bekannt.
Der dort offenbarte Sensor ist auf der Innenseite des optisch durchlässigen Körpers, insbesondere
einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs, angeordnet. Er umfasst
mindestens ein optisches Empfangselement sowie zwei Sendezweige,
jeweils zum Aussenden von Licht. In einem ersten Sendezweig ist
zumindest ein sogenanntes S-Typ-Sendeelement (S:Schmutz) vorgesehen,
welches so ausgerichtet ist, dass ein Großteil der von ihm ausgesandten
optischen Strahlen beim Auftreffen auf Schmutzpartikel auf der Außenseite
des Körpers
zumindest teilweise an der Außenseite
des Körpers
auf das Empfangselement rückgestreut
werden. In dem ersten Sendezweig ist neben dem S-Typ-Sendeelement
noch mindestens ein R-Typ-Sendeelement
(R:Regen) aktiviert. Das R-Typ-Sendeelement ist so ausgerichtet,
dass ein Großteil
der von ihnen ausgesandten optischen Strahlen ohne Feuchtigkeitstropfen
oder Staubpartikel an der Außenseite
des optisch durchlässigen
Körpers
auf das Empfangselement totalreflektiert werden.
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Der zweite Sendezweig enthält dagegen
nur R-Typ-Sendeelemente.
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In dem besagten Stand der Technik
ist vorgesehen, dass diese beiden Sendezweige alternierend betrieben
werden. Es wird dann jeweils die Leistung des durch das Empfangselement
empfangenen Lichtes von dem ersten Sendezweig mit der Leistung des von
dem zweiten Sendezweig empfangenen Lichtes verglichen.
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Für
den Fall, dass die Differenz der empfangenen Lichtleistungen der
beiden Sendezweige einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet,
ist ein Wischen der Außenseite
des optisch durchlässigen
Körpers
vorgesehen. Es ist jedoch in diesem Fall ausdrücklich kein Waschen, das heißt keine
Befeuchtung der Außenseite
vorgesehen, weil davon ausgegangen wird, dass der festgestellte
Vergleich zwischen den empfangenen Lichtleistungen aufgrund von
Feuchtigkeitstropfen, das heißt
insbesondere durch Regentropfen verursacht wird.
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Diese Annahme, dass es sich bei Vorliegen der
erwähnten
Differenz um eine Störung
durch Regen handelt, basiert auf der Voraussetzung, dass die Detektion
mit Hilfe einer schnellen Regelung erfolgt, welche insbesondere
auf schnelle Veränderungen
im Hinblick auf die optische Durchlässigkeit des Körpers reagiert.
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Im Stand der Technik wird jedoch
außer
Acht gelassen, dass eine derartige schnelle Änderung der Durchlässigkeit
des optischen Körpers
nicht alleine durch Regen verursacht werden kann, sondern zum Beispiel
auch durch trockene Staubpartikel. Dabei sind Staubpartikel zu unterscheiden
von sonstigen Schmutzpartikeln, welche im Gegensatz zu Staubpartikeln
lediglich eine langsame Veränderung
der Durchlässigkeit
des optischen Körpers
bewirken würden.
Auf derartige Schmutzpartikel würde
die im Stand der Technik beschriebene schnelle Regelung (Leistungsregelung)
nicht ansprechen.
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Das im Stand der Technik beschriebene
Verfahren und der dort beschriebene Sensor haben den Nachteil, dass
ein reiner Wischvorgang ohne Zufügung
von Wasser auch dann durchgeführt
würde, wenn
eine schnelle Veränderung
der Durchlässigkeit des
optischen Körpers
alleine durch trockene Staubpartikel erfolgt. Dies kann zu unerwünschten
Kratzern auf der Außenseite
des optisch durchlässigen Körpers führen und
bringt darüber
hinaus auch nicht den gewünschten
Reinigungseffekt.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein bekanntes Verfahren
zum Betreiben eines Sensors zur Detektion von Störeinflüssen auf der Außenseite
eines optisch durchlässigen
Körpers,
ein Computerprogramm zur Durchführung
dieses Verfahrens, einen Sensor zur Detektion der Störeinflüsse, ein
Speicherelement zum Speichern dieses Computerprogramms und ein Steuergerät zum Steuern
des Sensors derart weiterzubilden, dass zwischen Feuchtigkeitstropfen
und Staubpartikeln, welche beide für eine schnelle beziehungsweise
dynamische Veränderung
der Durchlässigkeit
des optischen Körpers verantwortlich
sein können,
unterschieden werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das
in Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst. Es sieht vor, dass das
einleitend beschriebene Verfahren mit deaktiviertem S-Typ-Sendeelement in dem
ersten Sendezweig durchgeführt
wird.
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Auf diese Weise wird vorteilhafterweise
sichergestellt, dass in dem ersten Sendezweig genau wie in dem zweiten
Sendezweig nur R-Typ-Sendeelemente aktiviert sind. Die Sendeelemente
in den beiden Sendezweigen reagieren dann gleichermaßen auf
Feuchtigkeit beziehungsweise Regentropfen auf der Außenseite
des optisch durchlässigen
Körpers; genauer
gesagt werden sie aufgrund ihrer Ausrichtung zumindest weitgehend
von diesen auf das Empfangselement totalreflektiert. Weil bei diesem
Betrieb erfindungsgemäß das S-Typ-Sendeelement
deaktiviert ist, kann dieses keinen Beitrag zu der von dem Empfangselement
empfangenen Lichtleistung aufgrund des Streulichteffektes an eventuell
vorhandenen Staubpartikeln leisten. Durch den Betrieb des Sensors
bei deaktiviertem S-Typ-Sendeelement kann deshalb mit Sicherheit
festgestellt werden, dass bei Vorliegen einer Differenz der empfangenen
Lichtleistungen der beiden Sendezweige Feuchtigkeitstropfen beziehungsweise
insbesondere Regentropfen auf der Außenseite des optisch durchlässigen Körpers vorhanden
sind. In diesem Fall ist dann ein reiner Wischvorgang ausreichend.
Eine zusätzliche Wasserzufuhr,
wie sie zum Beispiel bei einem Waschvorgang erfolgt, ist dann nicht
erforderlich.
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Für
eine Detektion von trockenen Staubpartikeln oder Schmutzpartikeln
sieht die vorliegende Erfindung einen Schmutz-Modus vor. In diesem Schmutz-Modus
werden die S-Typ-Sendeelemente neben
den R-Typ-Sendeelementen in dem ersten Sendezweig A aktiviert. Durch
die zusätzliche
Aktivierung der S-Typ-Sendeelemente wird sichergestellt, dass Staub-
oder Schmutzpartikel erkannt werden. Es ist dann erforderlich, nicht
nur einen trockenen Wischvorgang, sondern zusätzlich auch einen Waschvorgang
für die
Außenseite
des Körpers
vorzusehen, bei dem insbesondere Wischwasser, gegebenenfalls mit
einem Reinigungszusatz, zugeführt wird.
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Neben den beiden bisher beschriebenen Modi,
dem Regen-Modus und dem Schmutz-Modus ist noch ein Standby-Modus
vorgesehen. Auch der Standby-Modus sieht einen abwechselnden Betrieb des
ersten Sendezweiges A und des zweiten Sendezweiges B vor, wobei
in dem Sendezweig A wiederum die S- und R-Typ-Sendeelemente aktiviert sind. Das Auftreten
einer Differenz zwischen der von beiden Sendezweigen empfangenen
Lichtleistung lässt auf
das Vorliegen einer Störung
schließen,
wobei allerdings nicht festgestellt werden kann, wodurch diese Störung verursacht
wurde. Dies ist jedoch im Standby-Modus auch nicht erforderlich,
denn er dient lediglich zur Feststellung, ob eine Störung vorliegt oder
nicht, denn er leitet selber weder einen Wisch- noch einen Waschvorgang
ein. Sollte während
eines Standby-Modus eine Differenz der empfangenen Lichtleistungen
festgestellt werden, so geht das Verfahren wahlweise entweder in
den Regen-Modus oder in den Schmutz-Modus über.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch
ein Computerprogramm zum Durchführen
des Verfahrens, ein Speicherelement zum Speichern des Computerprogramms,
einen Sensor zur Detektion der Störeinflüsse in Form von Feuchtigkeitstropfen, Staubpartikeln
oder Schmutzpartikeln sowie durch ein Steuergerät zur Steuerung des Sensors
gelöst. Die
Vorteile dieser Lösungen
entsprechen den oben im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren
genannten Vorteilen.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 einen
Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Sensor, eingebaut an einem
optisch durchlässigen
Körper;
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2 einen
Sensor als elektronische Schaltung mit zwei Sendezweigen und einem
Schaltelement;
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3 eine
Draufsicht auf den Sensor;
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4 den
Strahlengang eines R-Typ-Sendeelementes aus 1 bei trockener Scheibe;
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5 den
Strahlengang des R-Typ-Sendeelementes bei Feuchtigkeitstropfen auf
der Außenseite
des optisch durchlässigen
Körpers,
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6 den
Strahlengang eines S-Typ-Sendeelementes bei staub- und schmutzfreier
Außenseite des
optisch durchlässigen
Körpers;
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7 den
Strahlengang eines S-Typ-Sendeelementes bei Staub- oder Schmutzpartikeln
auf der Außenseite
des Körpers;
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8 ein
Steuergerät
zum Ansteuern des Sensors; und
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9 ein
Flussdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt
den erfindungsgemäßen Sensor 1 zur
Detektion von Störeinflüssen auf
einer Außenseite
eines optisch durchlässigen
Körpers 2.
Bei den Störeinflüssen kann
es sich insbesondere um Feuchtigkeitstropfen, das heißt Regentropfen,
Staubpartikel oder Schmutzpartikel handeln. Bei dem optisch durchlässigen Körper 2 handelt
es sich insbesondere um die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs.
Der Sensor 1 ist mit einem transparenten optischen Kopplungselement 7 an
der Innenseite der Windschutzscheibe befestigt. Er umfasst mindestens
ein optisches Empfangselement 5 sowie zwei Sendezweige
A und B mit jeweils mindestens zwei Sendeelementen 3, 4.
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2 zeigt
den elektrischen Aufbau des Sensors 1. Es ist zu erkennen,
dass die beiden separat angesteuerten Sendezweige A und B jeweils
eine Reihenschaltung von optischen Sendeelementen 3 und 4 enthalten.
Weiterhin ist erfindungsgemäß im Unterschied
zum Stand der Technik ein Schaltelement 100 zu erkennen,
welches parallel zu dem Sendeelement 4 geschaltet ist,
so dass es dieses in geschlossenem Zustand kurzschließt, das
heißt
deaktiviert. Umgekehrt ist das Sendeelement 4 bei geöffnetem
Schaltelement 100 in dem ersten Sendezweig A aktiv.
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Die einzelnen Sendeelemente in den
Sendezweigen haben teilweise unterschiedliche Aufgaben und sind
deswegen mit unterschiedlichen Bezugszeichen 3 beziehungsweise 4 bezeichnet,
obwohl es sich bei all diesen Sendeelementen vorzugsweise um dieselben
Leuchtdioden handelt. Die unterschiedlichen Funktionen erfüllen die
einzelnen Sendeelemente aufgrund ihrer unterschiedlichen Anordnung
innerhalb des Sensors in Bezug auf das Empfangselement 5.
Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 und 3 – 7 näher erläutert.
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Bereits in 1 ist zu erkennen, dass die auf einer
elektronischen Leiterplatte 6 angeordneten Sendeelemente 3 und 4 einen
unterschiedlichen Abstand zu dem Empfangselement 5 haben.
Dies wird nochmals verdeutlicht durch die in 3 gezeigte Draufsicht auf die besagte
elektrische Leiterplatte 6. Diese unterschiedlichen Abstände der
Sendeelemente zu dem Empfangselement 5 befähigen die Sendeelemente
zur Durchführung
der ihnen zugewiesenen unterschiedlichen Funktionen.
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Die Sendeelemente 3, die
einen größeren Abstand
zu dem Empfangselement 5 aufweisen als die Sendeelemente 4,
dienen zur Detektion von Regen auf der Außenseite der Windschutzscheibe;
sie werden deshalb nachfolgend auch als R-Typ-Sendeelemente bezeichnet. Zu diesem
Zweck sind sie, wie in 4 veranschaulicht,
in einem solchen Abstand zu dem Empfangselement 5 angeordnet
und ausgerichtet, dass die von ihnen ausgesandten optischen Strahlen
dann auf das Empfangselement 5 totalreflektiert werden,
wenn keine Regentropfen auf der Außenseite der Windschutzscheibe 2 vorhanden
sind. Für
den Fall, dass Feuchtigkeitstropfen 9 auf der Außenseite
des Körpers 2 vorhanden
sind, wird ein Großteil
der von den Sendeelementen 3 ausgesandten optischen Strahlen
aus dem optischen Körper 2 ausgekoppelt
(siehe 5). Nur noch
ein geringer Teil der Strahlen wird dann auf das Empfangselement 5 zurückreflektiert.
Bei einem Betrieb der Sendeelemente 3 ist also ein Unterschied
in der von dem Empfangselement 5 empfangenen Lichtleistung
festzustellen, je nachdem, ob Feuchtigkeitstropfen auf der Außenseite
des optisch durchlässigen
Körpers 2 vorhanden
sind oder nicht. Aufgrund dieser Leistungsdifferenz kann auf das
Vorliegen dieser Feuchtigkeitstropfen geschlossen werden.
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Demgegenüber dienen die Sendeelemente mit
dem Bezugszeichen 4 zur Detektion von Staubpartikeln oder
Schmutzpartikeln. Die Unterscheidung zwischen Staubpartikeln und
Schmutzpartikeln wird deswegen getroffen, weil Schmutzpartikel im
Unterschied zu Staubpartikeln ein anderes dynamisches Verhalten
zeigen. Während
Staubpartikel ähnlich
wie Regentropfen eine große
Dynamik bei der Verunreinigung des Körpers 2 aufweisen,
zeichnen sich Schmutzpartikel eher durch eine träge beziehungsweise langsame
Verunreinigung des optisch durchlässigen Körpers aus. Die Sendeelemente 4,
nachfolgend auch als S-Typ-Sendeelemente bezeichnet, dienen jedenfalls
zur Detektion von sowohl Schmutz- wie auch von Staubpartikeln. Zu
diesem Zweck sind sie im Vergleich zu den Sendeelementen 3 kürzer zu dem
Empfangselement 5 beabstandet. Wie aus 6 ersichtlich ist, sind sie innerhalb
des Sensors derart ausgerichtet, dass die von ihnen ausgesandten
optischen Strahlen dann, wenn weder Schmutz- noch Staubpartikel
auf der Außenseite
des Körpers 2 vorhanden
sind, aus diesem ausgekoppelt werden. Es werden dann so gut wie
keine Anteile der von ihnen ausgesandten Strahlung auf das Empfangselement 5 reflektiert.
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Anders ist die Situation jedoch,
wenn sich eine Schmutzschicht 10 auf der Außenseite
des Körpers 2 befindet,
wie dies in 7 dargestellt
ist. Dann werden die von den S-Typ-Sendeelementen 4 ausgesandten
optischen Strahlen an der Schmutzschicht 10 auf das Empfangselement 5 totalreflektiert.
Auch bei den S-Typ-Sendelementen lässt sich aus einer Differenz
zwischen den von dem Empfangselement 5 empfangenen Lichtleistungen
auf das Vorhandensein von Staub- oder Schmutzpartikeln auf der Außenseite
des durchlässigen
Körpers schließen.
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Wenn nun, wie in 2 gezeigt, der Sendezweig A sowohl mit
einem aktivierten R-Typ-Sendeelement 3 wie auch mit einem
aktivierten S-Typ-Sendeelement 4 betrieben wird, und wenn
abwechselnd dazu der Sendezweig B nur mit R-Typ-Sendeelementen 3 betrieben
wird, kann aus einem Vergleich der von dem Empfangselement 5 von
den beiden Sendezweigen A und B empfangenen Lichtleistungen nicht
eindeutig auf das Vorliegen von Regen, Staub oder Schmutzpartikeln
geschlossen werden. Eine diesbezüglich
eindeutige Feststellung wäre
jedoch im Hinblick auf die einzuleitenden Gegenmaßnahmen
wünschenswert.
So empfiehlt es sich zum Beispiel bei einer reinen Regendetektion,
einen reinen Wischvorgang einzuleiten, während bei einer Staub- oder
Schmutzpartikeldetektion ein Waschvorgang erforderlich ist, der
neben einem Wischen auch eine Wasserzufuhr beziehungsweise eine
Zufuhr von Reinigungsmitteln vorsieht.
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Um eine derartige Unterscheidung
vornehmen zu können,
ist erfindungsgemäß das bereits oben
unter Bezugnahme auf 2 erwähnte Schaltelement 100 vorgesehen
zum wahlweisen Aktivieren oder Deaktivieren des S-Typ-Sendeelementes 4 in dem
ersten Sendezweig A.
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8 zeigt
ein dem Sensor 1 zugeordnetes Steuergerät 40, welches das
Schaltelement 100 öffnet
oder schließt
und auf diese Weise das S-Typ-Sendeelement 4 aktiviert
oder deaktiviert. Das Öffnen
oder Schließen
des Schaltelementes 100 durch das Steuergerät 40 erfolgt
nach Vorgabe durch ein Computerprogramm, welches vorzugsweise in
einem Speicherelement 42 des Steuergerätes gespeichert ist und auf
einem Rechengerät 41,
insbesondere einem Mikroprozessor des Steuergerätes 40 abläuft. Das
Computerprogramm dient zur Durchführung eines vorgesehenen Betriebs
für den
Sensor 1. Verschiedene Verfahren/Betriebsmodi für einen
solchen Betrieb werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 9 näher beschrieben. Für alle nachfolgend
beschriebenen Verfahren beziehungsweise Betriebsmodi gilt, dass
immer nur jeweils einer der beiden Sendezweige A oder B, niemals
jedoch beide Sendezweige gleichzeitig in Betrieb sind.
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Nach einem Startschritt S0 durchläuft der Sensor 1 zunächst einen
Standby-Modus M1. Der Standby-Modus sieht in einem ersten Schritt
Sa'' zunächst vor,
dass nur der erste Sendezweig A mit aktivierten R- und S-Typ-Sendeelementen 3, 4 betrieben
wird und dass bei diesem Betrieb die dann von dem Empfangselement 5 empfangene
Lichtleistung nach Reflektion des Lichtes an dem optisch durchlässigen Körper ermittelt
und gespeichert wird. Der zweite Sendezweig B ist während der
Durchführung von
Schritt Sa'') vollständig deaktiviert.
In einem Schritt Sb'' sieht der Standby-Modus
vor, dass der erste Sendezweig abgeschaltet und nur der zweite Sendezweig
B mit seinen R-Typ-Sendeelementen 3 betrieben wird. Innerhalb
des Schrittes Sb'' wird auch dann die
von dem Empfangselement 5 empfangene Lichtleistung nach
Reflektion des Lichtes an dem optisch durchlässigen Körper ermittelt und gespeichert. In einem
nachfolgenden Schritt Sc'' wird der zweite Sendezweig
B vollständig
deaktiviert und es werden dann die zuvor ermittelten Empfangsleistungen
miteinander verglichen. Der Vergleich erfolgt vorzugsweise derart,
dass die Differenz zwischen diesen beiden empfangenen Lichtleistungen
aufintegriert und mit einem vorgegebenen Standby-Schwellenwert verglichen
wird.
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Sollte diese Differenz kleiner als
der Standby-Schwellenwert sein, so lässt dies den Rückschluss
zu, dass keine nennenswerte Störung
auf der Außenseite
des Körpers 2 vorhanden
ist. Es erfolgt dann, mit einer vorbestimmten Verzögerung,
beispielsweise 500 ms, ein Rücksprung
auf den Beginn des Schrittes Sa'' . Der Standby-Modus
ist als Energiesparmodus konzipiert. Er hat eine Überwachungsfunktion
und dient lediglich zur Feststellung, ob überhaupt eine Störung, sei
es in Form von Feuchtigkeitstropfen oder Schmutz auf der Außenseite
des Körpers 2 vorhanden
ist. Für
die Durchführung
dieser Überwachungsfunktion
ist es ausreichend, wenn die drei Schritte Sa'',
Sb'' und Sc'' nicht kontinuierlich, sondern zum Beispiel
nur alle 500 ms durchlaufen werden. Auf diese Weise kann Energie
eingespart werden, was insbesondere in einem Kraftfahrzeug wünschenswert
ist, wo die Energie von einer Batterie mit begrenzter Kapazität bereitgestellt
wird.
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Sollte jedoch in dem Schritt Sc'' des Standby-Modus M1 eine Störung auf
der Außenseite
des Körpers 2 dadurch
festgestellt werden, dass die Differenz zwischen den empfangenen
Lichtleistungen der beiden Sendezweige A und B größer als
der Standby-Schwellenwert ist, so geht der Sensor 1 in einen
sogenannten Regen-Modus M2 über.
Dieser Regen-Modus zeichnet sich dadurch aus, dass bei ihm in dem
ersten Sendezweig A die Schmutzdiode zum Beispiel durch Kurzschließen mit
Hilfe des Schaltelementes 100 deaktiviert ist. Dies bedeutet, dass
in den beiden Sendezweigen A und B ausschließlich R-Typ-Sendeelemente 3 aktiviert sind.
Innerhalb des Regen-Modus M2 erfolgt zunächst in einem Schritt Sa ein
Betrieb des so konfigurierten ersten Sendezweiges A und eine Ermittlung
der von dem Empfangselement 5 empfangenen Lichtleistung nach
Reflexion des Lichtes an dem optisch durchlässigen Körper 2. Nachfolgend
wird der erste Sendezweig A gänzlich
deaktiviert und nur der zweite Sendezweig B betrieben; wiederum
wird dann die von dem Empfangselement 5 empfangene Lichtleistung nach
Reflexion des Lichtes an dem optisch durchlässigen Körper ermittelt und gespeichert.
In einem nachfolgenden Schritt Sc innerhalb des Regen-Modus wird
dann der zweite Sendezweig vollständig deaktiviert. Während des
kontinuierlichen Ablaufes dieser Sequenz wird die Differenz zwischen
beiden Sendezweigen ständig
ermittelt und mit einem vorgegebenen Regen-Schwellenwert verglichen. Für den Fall,
dass die Differenz den Regen-Schwellenwert überschreitet, ist vorgesehen,
dass ein reiner Wischvorgang ohne Flüssigkeitszufuhr eingeleitet
wird. Weil bei dem Regen-Modus M2 in den beiden Sendezweigen A und
B ausschließlich
R-Typ-Sendeelemente 3 aktiv sind, kann davon ausgegangen
werden, dass dann, wenn in Schritt Sc festgestellt wird, dass die
Differenz größer als
der Regen-Schwellenwert ist, eindeutig ein Störeinfluss in Form von Feuchtigkeitstropfen
oder Regentropfen 9 auf der Außenseite des Körpers 2 vorhanden
ist. Aufgrund der beschriebenen Konfiguration der Sendezweige im
Regen-Modus M2 ist es ausgeschlossen, dass der festgestellte Störeinfluss
zum Beispiel auf Staubpartikel oder auf Schmutzpartikel zurückzuführen ist. Aufgrund
dieser eindeutigen Diagnose des Störeinflusses ist es sinnvoll,
in dem Schritt Sc-2 lediglich einen Wischvorgang einzuleiten. Aufgrund
der durch den Regen vorhandenen Feuchtigkeit ist eine Zufuhr von
Wasser zusätzlich
zu dem Wischvorgang entbehrlich.
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Sobald der Wischvorgang eingeleitet
wurde, erfolgt ein Rücksprung
auf den Beginn des Schrittes Sa. Im Unterschied zu dem zuvor beschriebenen Standby-Modus
M1 sieht der Regen-Modus M2 keine zeitliche Verzögerung für den Rücksprung auf den Beginn des
Schrittes Sa vor; hier ist vielmehr eine kontinuierliche Überwachung
im Hinblick auf das Vorliegen von Regen erwünscht. Sobald die Zufuhr von Feuchtigkeit
auf die Außenseite
des Körpers 2 aufgehört hat,
das heißt
insbesondere sobald es aufgehört hat
zu regnen und die Außenseite
des Körpers 2 trocken
ist, wird dies in Schritt Sc innerhalb des Regen-Modus M2 dadurch
festgestellt, dass die Differenz der von den beiden Sendezweigen
A und B empfangenen Lichtleistungen kleiner als der vorgegebene
Regen-Schwellenwert
ist. Ein zuvor eingeleiteter Wischvorgang wird dann abgebrochen
(Schritt Sd).
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Wenn auch die Scheibe jetzt trocken
ist, so bedeutet dies nicht, dass sie auch frei von Schmutzpartikeln
oder Staubpartikeln ist. Um dies festzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass der Sensor 1 nach Verlassen des Regen-Modus M2 vorzugsweise
in einen sogenannten Schmutz-Modus übergeht. Bei dem Schmutzmodus
werden alle Sendeelemente in den beiden Sendezweigen aktiviert,
das heißt
insbesondere werden auch die S-Typ-Sendeelemente 4 durch Öffnen des
Schaltelementes 100 aktiviert. In einem Schritt Sa' innerhalb des Schmutz-Modus
M3 ist deshalb vorgesehen, dass zunächst nur der erste Sendezweig
A mit aktivierten R- und S-Typ-Sendeelementen 3, 4 betrieben
wird. Es wird dann für
diese Betriebsweise wiederum die von dem Empfangselement 5 nach
Reflexion des Lichtes empfangene Lichtleistung ermittelt und gespeichert.
Nachfolgend wird in einem Schritt Sb' der erste Sendezweig A deaktiviert
und nur der zweite Sendezweig B mit seinen R-Typ-Sendeelementen 3 betrieben.
Auch dann wird wiederum die von dem Empfangselement 5 empfangene
Lichtleistung gemessen. Die Differenz zwischen den beiden in den vorherigen
Schritten ermittelte Licht-Empfangsleistungen
wird berechnet und mit einem Schmutz-Schwellenwert verglichen.
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Grundsätzlich lässt die Feststellung, dass die
Differenz größer als
der Schmutz-Schwellenwert ist, den Rückschluss zu, dass zwar eine
Verunreinigung auf der Außenseite
des Körpers 2 vorhanden ist;
diese Feststellung lässt
jedoch keinen Rückschluss
auf die Art der Verunreinigung, das heißt einen Rückschluss auf das Vorhandensein
von Regen und/oder Staub beziehungsweise Schmutzpartikeln zu. Wenn
jedoch, wie bisher beschrieben, der Schmutz-Modus M3 erst dann eingeleitet
und durchgeführt
wird, wenn zuvor mit Hilfe des Regen-Modus M2 festgestellt wurde,
dass keine Feuchtigkeit auf der Außenseite des Körpers 2 vorhanden
ist, dann lässt
die Feststellung, dass die Differenz in Schritt Sc' in dem Schmutz-Modus
größer als
der Schmutz-Schwellenwert ist, den Rückschluss zu, dass es sich
bei der festgestellten Verunreinigung auf jeden Fall um Staub oder
Schmutz handeln muss. Es empfiehlt sich deshalb in diesem Fall die
Einleitung eines Waschvorganges in Schritt Sc'-2. Der Waschvorgang unterscheidet sich
von dem aus dem Regen-Modus bekannten Wischvorgang dadurch, dass er
die Zuführung
einer Flüssigkeit,
insbesondere einer Reinigungsflüssigkeit
auf die Außenseite
des Körpers 2 vorsieht.
Durch das Zuführen
der Flüssigkeit
wird zum einen ein Verkratzen der Außenseite des Körpers 2 durch
den Wischvorgang vermieden und die Reinigungswirkung verbessert.
Nach der Einleitung des Waschvorganges erfolgt ein Rücksprung auf
den Beginn des Schrittes Sa'.
Genau wie bei dem Regen-Modus
M2 ist auch bei dem Schmutz-Modus eine kontinuierliche Überwachung
hinsichtlich des Vorliegens einer Verunreinigung auf dem Körper 2 erwünscht, weshalb
der besagte Rücksprung
vorzugsweise ohne zeitliche Verzögerung
erfolgt. Sollte dann bei einem erneuten Durchlaufen der Schritte
Sa', Sb' und Sc' erneut festgestellt
werden, dass die Differenz größer als
der vorgegebene Schmutz-Schwellenwert ist, so wird wiederum nach
Schritt Sc'-2 verzweigt, um
den Waschvorgang aufrechtzuerhalten. Wird jedoch in Schritt Sc' festgestellt, dass
die Differenz kleiner als der vorgegebene Schmutz-Schwellenwert ist, so
wird zunächst
ein zuvor eingeleiteter Waschvorgang abgebrochen (Schritt Sd') oder es wird direkt
in den Standby-Modus M1 zurückgesprungen.
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Alternativ zu der bisher beschriebenen
Vorgehensweise ist es auch möglich,
dass nach dem Durchlaufen des Standby-Modus, das heißt, wenn
in diesem eine Verschmutzung der Windschutzscheibe beziehungsweise
des Körpers 2 festgestellt
wird, zunächst
nicht in den Regen-Modus M2, sondern stattdessen in den Schmutz-Modus
verzweigt wird. Es wird dann, wie gesagt, in jedem Fall ein Waschvorgang
durchgeführt,
und zwar auch dann, wenn der Körper 2 durch
Regen befeuchtet ist. Nach Beendigung des Schmutz-Modus M3 empfiehlt
sich in jedem Fall ein Rücksprung
in den Standby-Modus; ein Übergang
von dem Schmutz-Modus
M3 in den Regen-Modus ist zwar technisch problemlos möglich, wäre aber
sinnentleert.
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Während
der Durchführung
eines Kalibrierungsmodus ist die Außenseite des Körpers 2 sowohl frei
von Feuchtigkeit wie auch frei von Staub oder Schmutzpartikeln.
Für einen
solchen Körper
umfasst der Kalibrierungsmodus dann folgende Schritte: Betreiben
des ersten Sendezweiges mit aktivierten R- und S-Typ-Sendeelementen 3, 4 und
Ermitteln der von dem Empfangselement empfangenen Lichtleistung
nach Reflexion des Lichtes an dem optisch durchlässigen Körper. Die auf diese Weise empfangene
Lichtleistung wird zwischengespeichert.
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Nachfolgend wird der zweite Sendezweig
B betrieben und es wird die von dem Empfangselement 5 empfangene
Lichtleistung gemessen und gespeichert, wiederum nach Reflexion
des Lichtes an dem optisch durchlässigen Körper.
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Danach wird die Differenz zwischen
den empfangenen und zwischengespeicherten Lichtleistungen ermittelt
und als Kalibrierungswert für
den Betrieb des Sensors 1 mit aktiviertem S-Typ-Sendeelement
abgespeichert. In einem zweiten Durchgang werden die soeben genannten
Schritte des Kalibrierungsmodus wiederholt, wiederum für einen
sauberen und trockenen Körper 2,
diesmal allerdings mit deaktiviertem S-Typ-Sendeelement 4. Am Ende
dieses wiederholten Durchlaufs wird dann wiederum die Differenz
der empfangenen Lichtleistungen als Kalibrierungswert für einen
Betrieb des Sensors 1 mit deaktiviertem S-Typ-Sendeelement 4 gespeichert. Die
beiden Kalibrierungswerte werden vorzugsweise dauerhaft in dem Sensor
gespeichert.
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Während
eines späteren
realen Betriebs des Sensors 1 können diese abgespeicherten
Kalibrierungswerte dann dazu verwendet werden, die jeweils in den
Schritten Sc in dem Regen-Modus, in dem Schritt Sc' in dem Schmutz-Modus
oder die in dem Schritt Sc'' in dem Standby-Modus
zu treffenden Entscheidungen über
das Vorliegen einer Verunreinigung zu präzisieren. Die Präzisierung
erfolgt dann in der Weise, dass in diesen genannten Entscheidungsschritten
die jeweils aktuell gemessene Differenz zwischen den empfangenen
Lichtleistungen nicht direkt mit den jeweiligen Schwellenwerten
verglichen wird, sondern vor einem Vergleich zunächst um den zugehörigen Kalibrierungswert
bereinigt wird. Konkret bedeutet dies für den Standby-Modus M1 und
für den Schmutz-Modus
M2, die jeweils einen Betrieb des Sensors mit aktiviertem S-Typ-Sendeelement 4 vorsehen,
dass der entsprechende Kalibrierungswert, das heißt hier
für den
Betrieb mit aktiviertem S-Typ-Sendeelement 4 zunächst von
der jeweils ermittelten aktuellen Differenz der empfangenen Lichtleistungen
abgezogen wird, bevor die dann daraus resultierende Gesamtdifferenz
mit dem jeweiligen Schwellenwert verglichen wird. Entsprechend erfolgt während des
Regen-Modus M2 eine Ermittlung einer Gesamtdifferenz durch Subtraktion
des Kalibrierungswertes für
den Betrieb des Sensors ohne S-Typ-Sendeelement 4 von der
aktuell ermittelten Lichtleitungsdifferenz. Auch hier wird dann
wiederum die Gesamtdifferenz mit dem Regen-Schwellenwert verglichen.
In allen genannten Fällen
dient die beschriebene Kalibrierung dazu, dass der Sensor bei sauberer
und trockener Scheibe keine Fehlentscheidung über einen einzuleitenden Wisch-
oder Waschvorgang trifft.