DE4229491A1

DE4229491A1 - Vorrichtung zur steuerung einer scheibenwischeranlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4229491A1
Application number: DE19924229491
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Steinbacher
Original assignee: STEINBACHER PETER DIPL ING FH
Current assignee: STEINBACHER PETER DIPL ING FH
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1992-09-04
Publication date: 1993-01-07
Also published as: DE4329188A1; DE4329188C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steue rung einer Scheibenwischeranlage für Kraftfahrzeuge.

Stand der Technik ist der Intervallbetrieb der Scheibenwi scher bei geringerer Regenintensität. Wobei die Intervallzei ten fest vorgegeben sind, was zur Folge hat, daß sie häufig zu lang oder zu kurz, also nicht dem Bedarf angepaßt, sind.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Intervallzei ten dem Bedarf anzupassen, das heißt, in Abhängigkeit der Re genintensität die Scheibenwischeranlage in Betrieb zu setzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung einen Sensor, der derart ausgebildet ist, um einen Beschlag der Windschutzscheibe zu erkennen, und eine elektro nische Beschaltung, die geeignete Steuerimpulse zum Betreiben einer Scheibenwischeranlage erzeugt, beinhaltet.

Ein Ausführungsbeispiel eines entsprechenden Sensors und dessen elektronischer Beschaltung, ist nachstehend beschrie ben und in den Zeichnungen gezeigt.

Der Sensor 3, den diese Vorrichtung beinhaltet, ist ein op tischer Sensor, der gepulst betrieben wird. Er ist auf der In nenseite der Windschutzscheibe 8 installiert, und besteht aus zwei Strahlungssendern 3.1, und einem Strahlungsempfänger 3.2.

Die Strahlungssender 3.1 werden mittels Impulsgenerator 2, welcher durch den Wischerschalter 1 in Betrieb gesetzt wird, betrieben. Sie sind optisch leitend, das heißt ohne Luftspalt, in einem Winkel α, und einem Abstand a zueinander, zum Strah lungsempfänger 3.2 hin ausgerichtet, auf der Windschutzscheibe installiert. Wobei der Winkel α so gewählt ist, daß die Strah lungsimpulse durch Totalreflexionen an den Scheibenoberflächen, sich innerhalb dieser ausbreiten.

Um Störstrahlungsimpulse gering zu halten, sind die Strahlungs sender 3.1 auf der dem Strahlungsempfänger 3.2 zugewandten Seite durch geeignete Mittel 3.3 optisch isoliert. Des weiteren sind auf der Scheibeninnenseite, auf der direkten Linie von der strah lenden Fläche der Strahlungssender 3.1 zum Strahlungsempfänger 3.2, Absorbtionsstreifen 3.4 angebracht. Sie haben mindestens die Breite der strahlenden Fläche der Strahlungssender 3.1, um die Strahlungsanteile, deren Winkel größer als der der Totalreflexion ist, und die dadurch in diesem Bereich aus der Scheibe austreten, zu absorbieren. Die Länge dieser Absorbtionsstreifen ist abhängig von der Dicke der Scheibe und vom Winkel β.

Der Strahlungsempfänger 3.2 ist in einem Abstand c zu den Strah lungssendern 3.1, und in einem Winkel β zur Sensorfläche a·b ausgerichtet. Er ist durch geeignete Mittel 3.5 vor direkter Son neneinstrahlung geschützt.

Befinden sich nun Wassertropfen auf der Sensorfläche a·b, so treten dort durch die Veränderung der Scheibenoberfläche, und der dadurch verursachten geänderten Reflexionswinkel, Impulsstrahlungs anteile aus der Scheibe aus. Diese werden in den Tropfen oder Was serpartikel reflektiert, und als Nutzsignal vom Strahlungsempfän ger 3.2 erkannt.

Der Sensor 3 ist in einem dicht mit der Scheibe verbundenen Ge häuse oder einer vergleichbaren Vorrichtung untergebracht, um ein Verschmutzen der Scheibeninnenseite, was ebenfalls zu einer Nutz signalauskopplung führen würde, zu verhindern.

Die vom Strahlungsempfänger 3.2 erfaßten Signale werden einer Signalaufbereitung 4 zugeführt. Diese ist so ausgebildet, daß nur diejenigen höherfrequenten Signalanteile verstärkt und der Signal auswertung 5 zugeführt werden, die dem Frequenzspektrum des von den Strahlungssendern 3.1 abgegebenen Signal es entsprechen.

Um ein Ansprechen der Signalaufbereitung 4 auf Störimpulse, wie sie durch Blitzlicht, Stroboskopblitzlicht oder anderer Strahlungs quellen mit steilen Anstiegsflanken entstehen können, zu verhindern, können die Strahlungssender 3.1 mit einer bestimmten Impulsfolge, einer Codierung, auf nur die die Signalaufbereitung 4 anspricht und sie als Nutzsignal erkennt, betrieben werden.

Um der bei größerer Umgebungshelligkeit abnehmenden Empfindlich keit des Strahlungsempfängers 3.2 entgegenzuwirken, ist in der Sig nalaufbereitung 4 eine Kennlinienkorrektur, die sich an der Verän derung des Innenwiderstandes des Strahlungsempfängers orientiert, installiert.

Die Signalauswertung 5 erzeugt aus den eingehenden Impulsen unter Berücksichtigung einer Schaltschwelle einen Steuerimpuls mit einer Mindestimpulsdauer T1, welche so gewählt ist, daß über die Ansteu erung 6 die Wischereinheit 7 sicher in Betrieb gesetzt werden kann. Die Impulsdauer T1 liegt im Bereich von 0,2 Sekunden.

Von der Steuerscheibe der Wischereinheit 7 geht eine Rückmeldung 7.1 über den Betriebszustand der Wischer an die Signalauswertung 5. Da durch das Wischen über die Sensorfläche ebenfalls Nutzsignale erzeugt werden, die das System störend beeinflussen können, wird über diese Rückmeldung der Ausgang der Signalauswertung nur dann geöffnet, wenn sich die Wischer in der Ausgangsstellung befinden. Während des Wischens ist der Ausgang der Signalauswertung gesperrt.

Ferner wird über die Rückmeldung 7.1 eine Anhebung der Schalt schwelle für eine Zeitdauer T2 nach Beendigung des Wischvorganges erreicht, in der sich Schlieren, die durch den Wischvorgang her vorgerufen werden, zurückbilden können, ohne den Wischvorgang so fort wieder auszulösen. Diese Schaltschwellenanhebung ist so ge wählt, daß die Nutzsignalanhebung infolge der Schlierenbildung kompensiert wird. Die Zeitdauer T2 liegt erfahrungsgemäß bei et wa 3 Sekunden.

Die Signalauswertung 5 erzeugt selbsttätig, wenn für eine Zeit dauer T3 vom Sensor kein Beschlag der Windschutzscheibe erkannt wird, einen Steuerimpuls um die Wischereinheit in Betrieb zu setzen. Dies dient dazu, eine vereinzelte Tropfenbildung auf der Windschutzscheibe, außerhalb der Sensorfläche, abzuwischen. In der Praxis hat sich für T3 eine Zeitdauer von bis zu 80 Sekun den als sinnvoll erwiesen.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung einer Scheibenwischeranlage für Kraftfahrzeuge, die in Abhängigkeit der Regenintensität die Intervallzeiten für den Wischerbetrieb anpaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Sensor, der geeignet ist einen Beschlag der Windschutzscheibe zu erkennen, und eine elek tronische Beschaltung die geeignete Steuerimpulse zum Be treiben der Scheibenwischeranlage erzeugt, beinhaltet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein optischer Sensor ist, mit wenigstens einem Strahlungssender und wenigstens einem Strahlungs empfänger.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor auf der Innenseite der Windschutzscheibe installiert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor in einem dicht mit der Windschutzscheibe verbundenen Gehäuse oder vergleichbarer Vorrichtung un tergebracht ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungssender gepulst betrieben wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungssender mit einer bestimmten Impulsfolge, einer Codierung, betrieben wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungssender optisch leitend, ohne Luftspalt, mit der Windschutzscheibe verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungssender seine Impulsstrahlung in einem Winkel in die Scheibe einbringt, unter dem innerhalb dieser Totalreflexion entsteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der direkten Linie vom Strahlungssender zum Strah lungsempfänger, Absorbtionsstreifen auf der Innenseite der Scheibe angebracht sind, die diejenigen Strahlungsanteile, deren Winkel größer als der der Totalreflexion ist, und die dadurch in diesem Bereich aus der Scheibe austreten, absor bieren.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsempfänger die durch einen Beschlag aus der Windschutzscheibe austretende und in den Tropfen reflektierte Impulsstrahlung als Nutzsignal erkennt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsempfänger in einem Winkel ß zur Sensor fläche ausgerichtet, sowie vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Signalaufbereitung beinhaltet, die nur diejenigen höherfrequenten Signalanteile ver stärkt, die dem Frequenzspektrum des vom Strahlungssender abgegebenen Signal es entsprechen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalaufbereitung eine Kennlinienkorrektur bein haltet, die die abnehmende Empfindlichkeit des Strahlungs empfängers bei größerer Umgebungshelligkeit kompensiert.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Signalauswertung beinhaltet, die aus den eingehenden Impulsen, unter Berücksichtigung einer Schaltschwelle einen Steuerimpuls mit einer Impulsdauer T1 erzeugt, mit dem mittels der Scheibenwischersteuerung die Scheibenwischeranlage in Betrieb gesetzt wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Rückmeldung von der Steuerscheibe der Schei benwischeranlage eine Anhebung der Schaltschwelle für eine Zeitspanne T2 nach Beendigung des Wischvorganges erfolgt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß über diese Rückmeldung die Signalauswertung während des Wischvorganges gesperrt wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalauswertung selbsttätig, wenn nach einer Zeit dauer T3 kein Beschlag erkannt wird, einen Steuerimpuls er zeugt.