DE3538553A1 - Anordnung zur steuerung einer scheibenwischanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Steue­ rung einer Scheibenwischanlage mit einem Antrieb für mindestens einen Scheibenwischarm zur Reinigung der Außenfläche einer Glasscheibe, in dessen Wischbereich ein mit einer Steuerschaltung verbundener Feuchtigkeitssensor zur Lieferung eines Zustandssignales mit einem der Menge der Feuchtigkeit auf der Außenfläche der Glasscheibe ent­ sprechenden Wert angeordnet ist, wobei die Steuerschaltung einen vom Zustandssignal und von einem Vergleichssignal ansteuerbaren Vergleicher enthält, der den Antrieb mittels eines Einschaltimpulses für die Zeit eines Wischinterval­ les einschaltet, wenn die Differenz der Werte des Zustandssignales und des Vergleichssignales einen vorgeb­ baren Grenzwert überschreitet.

Aus der DE-OS 32 03 091 ist eine Anordnung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage eingangs beschriebener Art mit einem Vergleicher bekannt, der vom Feuchtigkeitssensor mit dem Zustandssignal und von einer daneben angeordneten Referenzmeßstrecke mit einem Vergleichssignal angesteuert wird. Der Vergleicher bildet die Differenz der Werte des Zustandssignales und des Vergleichssignales und steuert den Antrieb der Scheibenwischanlage mit einem Einschalt­ impuls an, wenn sich auf der Außenfläche der Glasscheibe Wassertropfen, Schnee oder Schmutz befinden und wenn deshalb die Differenz der Werte der beiden Signale einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet. Wenn hierbei die Meßstrecke des Feuchtigkeitssensors und die Referenzmeß­ strecke beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Sonnen­ bestrahlung unterschiedliche Temperaturen annehmen, kann die Differenz der Werte der beiden dem Vergleicher gelieferten Signale temperaturabhängig soweit vergrößert werden, daß der Grenzwert überschritten und die Scheiben­ wischanlage eingeschaltet wird, ohne daß sich Feuchtigkeit auf der Scheibenaußenfläche befindet. Auch durch Einwir­ kung von Staub oder kondensierender Feuchtigkeit auf die Referenzmeßstrecke, wodurch der Wert des Vergleichssigna­ les verringert wird, kann die Differenz der Werte des Zustands- und des Vergleichssignales soweit vergrößert werden, daß der Grenzwert des Vergleichers schon bei trockener Scheibe überschritten wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine fehlerfrei arbeitende Anordnung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage eingangs genannter Art zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung eingangs definierter Art dadurch gelöst, daß die Steuerschaltung einen vom Feuchtigkeitssensor mit dem Zustandssignal ansteuerbaren Speicher aufweist, der mit einem Positionsschalter verbun­ den ist, der vom Scheibenwischarm nach Reinigung der Außenfläche zur Erzeugung eines Steuerimpulses betätigbar ist, wobei der Speicher bei Lieferung des Steuerimpulses das Zustandssignal speichert und das Vergleichssignal mit einem dem Wert des gespeicherten Zustandssignales ent­ sprechenden Wert erzeugt.

Die Scheibenwischanlage wird hierbei eingeschaltet, wenn die Differenz der Werte des vom Feuchtigkeitssensor gelie­ ferten Zustandssignales und des vom Speicher gelieferten Vergleichssignales einen vorgebbaren Grenzwert überschrei­ tet. Der einer sauberen Scheibe entsprechende Wert des im Speicher gespeicherten Zustandssignales, dem der Wert des Vergleichssignales entspricht, bleibt auch bei Temperatur­ schwankungen oder bei Einwirkung von Feuchtigkeit oder Staub auf den Speicher konstant, so daß die Anordnung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage weitgehend fehlerfrei arbeitet.

Der Speicher kann als einfach aufgebauter, zuverlässig arbeitender und preisgünstig herstellbarer Analogwertspei­ cher mit einem ersten vom Zustandssignal ansteuerbaren Spannungsfolger ausgebildet sein, der über einen vom Steuersignal einschaltbaren Einschalter die erste Elektro­ de eines mit seiner zweiten Elektrode auf Masse liegenden Speicherkondensators und außerdem einen zweiten Spannungs­ folger ansteuert, der über seinen Ausgang an den Verglei­ cher das Vergleichssignal mit dem Wert des vom Speicher­ kondensator gespeicherten Zustandssignales liefert.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Vergleicher mit dem ersten Eingang eines ODER-Gliedes ver­ bunden, dessen zweiter Eingang an eine Handtaste zur Er­ zeugung eines Einschaltimpulses angeschlossen ist und dessen Ausgang einerseits mit dem Antrieb und andererseits mit einem Zeitglied verbunden ist, das bei Erhalt eines Einschaltimpulses einen elektrisch steuerbaren Einschalter mittels eines Verzögerungsimpulses für eine vorgebbare Zeit schließt, dessen einer Anschluß an eine Spannungs­ quelle und dessen anderer Anschluß zur Energieversorgung an den Antrieb und die Steueranordnung angeschlossen sind. Hierdurch läßt sich die Anordnung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage für eine vorgebbare Zeit ein­ schalten, wonach sie automatisch abschaltet, wenn die Außenfläche der Glasscheibe sauber bleibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Scheibenwischanlage und eine Anordnung zu deren Steuerung,

Fig. 2 einen Analogwertspeicher,

Fig. 3 einen optischen Feuchtigkeitssensor.

Die in Fig. 1 dargestellte Scheibenwischanlage weist einen als Scheibenwischmotor 1 ausgebildeten Antrieb auf, der einen Scheibenwischarm 2 zur Reinigung der Außenfläche einer Glasscheibe 3 antreibt. Im Wischbereich 4 des Schei­ benwischarmes 2 ist ein Feuchtigkeitssensor 5 angeordnet, der ein Zustandssignal mit einem der Menge der Feuchtig­ keit auf der Außenfläche der Glasscheibe 3 entsprechenden Wert einem Speicher 6 zuführt, der mit einem Positions­ schalter 7 verbunden ist. Der Positionsschalter 7 ist beispielsweise als Nährungsschalter ausgebildet, der im Schwenkbereich des Scheibenwischarmes 2 derart angeordnet ist, daß er vom Scheibenwischarm 2 nach Reinigung der Außenfläche zur Erzeugung eines Steuerimpulses betätigbar ist. Er kann hierbei derart angeordnet sein, daß der Scheibenwischarm 2 bei einer Schwenkbewegung nach rechts zunächst den Wischbereich 4 nahe dem Feuchtigkeitssensor 5 reinigt und danach den Positionsschalter 7 betätigt, indem er sich in einem bestimmten Abstand an dem Positions­ schalter 7 vorbeibewegt.

Mit dem Feuchtigkeitssensor 5 und mit dem Speicher 6 ist ein Vergleicher 8 verbunden, dessen Ausgang den ersten Eingang eines ODER-Gliedes 9 ansteuert. Der zweite Eingang des ODER-Gliedes 9 ist an eine Handtaste 10 angeschlossen, die bei Betätigung das ODER-Glied 9 mit einer ersten Span­ nungsquelle 11 verbindet und damit dem ODER-Glied 9 einen Einschaltimpuls zuführt.

Das ODER-Glied 9 ist ausgangsseitig mit dem Scheibenwisch­ motor 1 und außerdem mit einem Zeitglied 12 verbunden, das bei Erhalt eines Einschaltimpulses einen Verzögerungs­ impuls von beispielsweise fünf Minuten Länge erzeugt und dem Steuereingang eines elektrisch steuerbaren Einschal­ ters 13 zuführt, der hierdurch geschlossen wird und während der Dauer des Verzögerungsimpulses den Feuchtig­ keitssensor 5, den Positionsschalter 7, den Scheibenwisch­ motor 1, den Vergleicher 8 und den Speicher 6 mit einer zweiten Spannungsquelle 14 verbindet und mit elektrischer Energie versorgt.

Wird die Scheibenwischanlage durch Betätigung der Handtas­ te 10 eingeschaltet, wird über das ODER-Glied 9 dem Zeitglied 12 und dem Scheibenwischmotor 1 ein Einschaltim­ puls zugeführt, dessen Pegel dem Wert der von der ersten Spannungsquelle 11 gelieferten Spannung entspricht. Der Einschaltimpuls schaltet das Zeitglied 12 ein, das darauf­ hin den Steuereingang des elektrisch steuerbaren Einschal­ ters 13 mit einem Verzögerungsimpuls von beispielsweise fünf Minuten Länge ansteuert, so daß der Einschalter 13 während dieser Zeit geschlossen ist und den Feuchtigkeits­ sensor 5, den Positionsschalter 7, den Scheibenwischmotor 1, den Vergleicher 8 und den Speicher 6 zur Energieversor­ gung mit der zweiten Spannungsquelle 14 verbindet.

Gleichzeit wird mit dem von der Handtaste 10 erzeugten Einschaltimpuls der Scheibenwischmotor 1 angesteuert und dadurch für die Zeit eines Wischintervalls eingeschaltet, so daß der Scheibenwischarm 2 mittels des Scheibenwisch­ blattes 15 den Wischbereich 4 reinigt und anschließend in die in Fig. 1 eingezeichnete Ruhestellung zurückkehrt.

Hierbei wird vom Scheibenwischblatt 15 auch der Wisch­ bereich 4 nahe dem Feuchtigkeitssensor 5 gereinigt, so daß danach das vom Feuchtigkeitssensor 5 gelieferte Zustandssignal mit dem einen gereinigten Wischbereich 4 entsprechenden Wert am Speicher 6 anliegt.

Kurz nachdem das Scheibenwischblatt 15 den Wischbereich nahe dem Feuchtigkeitssensor 5 gereinigt hat, wird vom Scheibenwischarm 2 der Positionsschalter 7 betätigt. Hier­ durch wird ein Steuerimpuls erzeugt, der dem Speicher 6 zugeführt wird. Der Positionsschalter 7 ist derart ausge­ bildet, daß er lediglich bei der Hin- nicht oder bei der Rückbewegung des Scheibenwischarmes 2 betätigbar ist. Bei Erhalt des Steuerimpulses wird vom Speicher 6 das gerade anliegende Zustandssignal gespeichert, bzw. es wird ein noch gespeichertes Zustandssignal von dem zuletzt gelie­ ferten Zustandssignal überschrieben, dessen Wert dem Zustand einer gereinigten Außenfläche der Glasscheibe 3 entspricht.

Aus dem Zustandssignal erzeugt der Speicher 6 ein Ver­ gleichssignal, das denselben Wert wie das gespeicherte Zustandssignal aufweist, der solange konstant bleibt, bis vom Positionsschalter 7 ein neuer Steuerimpuls geliefert wird. Das Vergleichssignal wird dem Vergleicher 8 zuge­ führt, der gleichzeitig vom Feuchtigkeitssensor 5 das sich bei Regen stetig verändernde Zustandssignal erhält. Der Vergleicher 8 ermittelt die bei Regen zunehmende Differenz zwischen den Werten des Vergleichssignals und des Zu­ standssignals. Erreicht diese Differenz einen vorgebbaren Grenzwert, der einer gerade noch gut durchsichtigen Glas­ scheibe 3 entspricht, wird vom Vergleicher 8 ein Einschalt­ impuls erzeugt, der über das ODER-Glied 9 dem Scheiben­ wischmotor 1 zugeführt wird und diesen für die Zeit eines Wischintervalls einschaltet, und der außerdem dem Zeitglied 12 zugeführt wird, das daraufhin die Energieversorgung für die Steuerungsanordnung und die Scheibenwischanlage für eine weitere Zeitspanne von beispielsweise fünf Minuten einschaltet.

Als Speicher 6 ist ein in Fig. 2 dargestellter Analog­ wertspeicher verwendbar, dem vom Feuchtigkeitssensor 5 ein als Gleichspannungssignal ausgebildetes Zustandssignal geliefert wird, dessen Spannungsamplitude ein Maß für die Menge der Feuchtigkeit auf der Außenfläche der Glasscheibe 3 ist. Der Analogwertspeicher besteht aus einem ersten Spannungsfolger 16, der vom Feuchtigkeitssensor 5 mit dem Zustandssignal angesteuert wird. Über einen elektrisch steuerbaren Einschalter 17 ist der erste Spannungsfolger 16 mit der ersten Elektrode eines Speicherkondensators 18 verbunden, dessen zweite Elektrode auf Masse liegt. Der Steuereingang 19 des Einschalters 17 ist mit dem Posi­ tionsschalter 7 zur Lieferung des Steuerimpulses verbun­ den. Der Speicherkondensator 18 ist über einen zweiten Spannungsfolger 20 an die Ausgangsklemme 21 des Analog­ wertspeichers angeschlossen, die zur Lieferung des Ver­ gleichssignales mit einem Eingang des Vergleichers 8 ver­ bunden ist.

Das vom Feuchtigkeitssensor 5 gelieferte Zustandssignal, das bei nicht verschmutzender Außenfläche der Glasscheibe 3 eine konstante und bei verschmutzender Außenfläche eine abnehmende Spannungsamplitude aufweist, wird über den ersten Spannungsfolger 16 dem Speicherkondensator 18 zu­ geführt, wenn der Einschalter 17 mittels des über den Steuereingang 19 zugeführten Steuerimpulses geschlossen wird. Anschließend öffnet der Einschalter 17 selbsttätig, und die Amplitude der vom Speicherkondensator 18 gespei­ cherten Spannung bleibt wegen des großen Eingangswider­ standes des zweiten Spannungsfolgers 20 unverändert erhalten. Hierbei liefert der zweite Spannungsfolger 20 über die Ausgangsklemme 21 ein als Gleichspannungssignal ausgebildetes Vergleichssignal, dessen Amplitude gleich der Amplitude der vom Speicherkondensator 18 gespeicherten Spannung ist. Dieses Vergleichssignal wird neben dem Zustandssignal dem Vergleicher 8 zugeführt.

Der Feuchtigkeitssensor 5 kann, wie in Fig. 3 dargestellt, als optischer Sensor mit einem Impulsgenerator 22 ausge­ bildet sein, der einem Infrarotlichtsender 23 ein Pulssi­ gnal mit einer Frequenz von beispielsweise 1 kHz zuführt. Mittels einer Infrarotleuchtdiode 24 strahlt der Infrarot­ lichtsender 23 somit Lichtblitze mit einer Freuquenz von 1 kHz über einen Kollimator 25 und ein auf der Glasscheibe 3 angebrachtes Prisma 26 in die Glasscheibe 3 ein. Dieses Licht wird von der Außenfläche 4 und der Innenfläche 27 der Glasscheibe 3 reflektiert und trifft auf einen an der Glasscheibe 3 angebrachten Lichtsensor 28. Um hierbei zu verhindern, daß das Infrarotlicht über die Innenfläche 27 der Glasscheibe 3 austritt, wodurch das auf den Lichtsen­ sor 28 auftreffende Infrarotlicht geschwächt würde, ist auf der Innenfläche 27 der Glasscheibe 3 eine Verspiege­ lung 29 angebracht, die beispielsweise als Aluminiumfolie ausgebildet sein kann.

Ist die Außenfläche 4 der Glasscheibe 3 trocken, wird fast das gesamte in die Glasscheibe 3 eingestrahlte Licht an der Außenfläche 4 und der Innenfläche 27 reflektiert und vom Lichtsensor 28 erfaßt.

Befinden sich jedoch auf der Außenfläche 4 der Glasscheibe 3 Wassertropfen 30, tritt das auf die Außenfläche 4 auftreffende Licht an den Stellen aus der Glasscheibe 3 aus, an denen sich Wassertropfen 30 befinden, so daß die Stärke des von der Außenfläche 4 reflektierten und auf den Lichtsensor 28 auftreffenden Lichtes mit der Menge der auf der Außenfläche 4 befindlichen Wassertropfen 30 abnimmt.

Der Lichtsensor 28 wandelt die Lichtimpulse um in ein Wechselsignal, dessen Amplitude der Stärke des erfaßten Lichtes entspricht. Das Wechselsignal wird über einen Verstärker 31 einem 1-kHz-Bandpaß 32 zugeführt, welcher das 1-kHz-Wechselsignal mit einer lediglich von der Feuch­ tigkeit 30 auf der Außenfläche 4 der Glasscheibe 3 abhän­ gigen Amplitude von Störsignalen trennt, die beispielswei­ se von Scheinwerfern entgegenkommender Fahrzeuge oder von dem Licht von Straßenlaternen ausgelöst werden können. In einem Gleichrichter 33 wird aus dem vom Bandpaß ausgefil­ terten 1-kHz-Wechselsignal ein Gleichspannungssignal erzeugt, das als Zustandssignal dem Speicher 6 der Anord­ nung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage zugeführt wird.

Claims (3)

1. Anordnung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage mit einem Antrieb (1) für mindestens einen Scheibenwischarm (2) zur Reinigung der Außenfläche einer Glasscheibe (3), in dessen Wischbereich (4) ein mit einer Steuerschaltung verbundener Feuchtigkeitssensor (5) zur Lieferung eines Zustandssignales mit einem der Menge der Feuchtigkeit auf der Außenfläche der Glasscheibe (3) entsprechenden Wert angeordnet ist, wobei die Steuerschaltung einen vom Zu­ standssignal und von einem Vergleichssignal ansteuerbaren Vergleicher (8) enthält, der den Antrieb (1) mittels eines Einschaltimpulses für die Zeit eines Wischintervalles einschaltet, wenn die Differenz der Werte des Zustands­ signales und des Vergleichssignales einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen vom Feuchtigkeitssensor (5) mit dem Zustandssignal ansteuerbaren Speicher (6) aufweist, der mit einem Positionsschalter (7) verbunden ist, der vom Scheibenwischarm (2) nach Reinigung der Außenfläche zur Erzeugung eines Steuerimpulses betätigbar ist, wobei der Speicher (6) bei Lieferung des Steuerimpulses das Zu­ standssignal speichert und das Vergleichssignal mit einem dem Wert des gespeicherten Zustandssignales entsprechenden Wert erzeugt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (6) als Analogwertspeicher mit einem ersten vom Zustandssignal ansteuerbaren Spannungsfolger (16) ausgebildet ist, der über einen vom Steuerimpuls einschaltbaren Einschalter (17) die erste Elektrode eines mit seiner zweiten Elektrode auf Masse liegenden Speicherkondensators und außerdem einen zweiten Spannungs­ folger (20) ansteuert, der über seinen Ausgang (21) an den Vergleicher (8) das Vergleichssignal mit dem Wert des vom Speicherkondensator gespeicherten Zustandssignales liefert.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (8) mit dem ersten Eingang eines ODER-Gliedes (9) verbunden ist, dessen zweiter Eingang an eine Handtaste (10) zur Erzeugung eines Einschaltimpulses angeschlossen ist und dessen Ausgang einerseits mit dem Antrieb (1) und andererseits mit einem Zeitglied (12) ver­ bunden ist, das bei Erhalt eines Einschaltimpulses einen elektrisch steuerbaren Einschalter (13) mittels eines Verzögerungsimpulses für eine vorgebbare Zeit schließt, dessen einer Anschluß an eine zweite Spannungsquelle (14) und dessen anderer Anschluß zur Energieversorgung an den Antrieb (1) und die Steueranordnung (5, 7, 1, 8, 6) ange­ schlossen sind.