DE10163375B4 - Method for operating a device for controlling a windscreen wiper system - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage für Fahrzeugscheiben mit einem innerhalb des Wischfeldes der Fahrzeugscheibe angeordneten Regensensor, der in Abhängigkeit der Feuchtigkeit auf der Fahrzeugscheibe ein Sensorsignal (S) an eine Auswerteeinrichtung abgibt, die anhand des ausgewerteten Sensorsignals (S) ein Steuersignal zur Ansteuerung der Scheibenwischanlage generiert, wobei das zeitliche Verhalten des Sensorsignals (S) ausgewertet wird, um das Auftreten von Schlieren bei einem Überwischvorgang über die Regensensorfläche zu erkennen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erkennung von Schlieren a) aus den während eines Messzeitraumes gemessenen Sensorsignalen am Ende des Messzeitraumes der maximal positive Gradient – (dS/dt)MAX-Pos. – des Sensorsignals und der maximal negative Gradient – (dS/dt)MAX-Neg. – des Sensorsignals ermittelt wird, wobei der Messzeitraum sich über einen Zeitbereich vor und nach dem Überwischvorgang erstreckt, b) ein Vergleich des maximal positive Gradienten – (dS/dt)MAX-Pos. – mit dem maximal negativen Gradienten – (dS/dt)MAX-Neg. – durchgeführt wird, wobei das...Method for operating a device for controlling a windshield wiper system for vehicle windows with a rain sensor arranged within the wiping field of the vehicle window, which emits a sensor signal (S) to an evaluation device as a function of the moisture on the vehicle window, which sends a control signal to the evaluated sensor signal (S) Triggering of the windscreen wiper system generated, wherein the temporal behavior of the sensor signal (S) is evaluated to detect the occurrence of streaks in a Überwischvorgang on the rain sensor surface, characterized in that for the detection of streaks a) from the measured during a measurement period sensor signals at the end of the measuring period the maximum positive gradient - (dS / dt) MAX pos. - the sensor signal and the maximum negative gradient - (dS / dt) MAX-Neg. - The sensor signal is determined, wherein the measurement period extends over a time range before and after the over-wiping operation, b) a comparison of the maximum positive gradient - (dS / dt) MAX pos. - with the maximum negative gradient - (dS / dt) MAX-Neg. - is performed, whereby the ...
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage für Fahrzeugscheiben mit einem innerhalb des Wischfeldes der Fahrzeugscheibe angeordneten Regensensor, der in Abhängigkeit der Feuchtigkeit auf der Fahrzeugscheibe ein Sensorsignal an eine Auswerteeinrichtung abgibt. Die Auswerteeinrichtung generiert dann anhand der ausgewerteten Sensorsignale ein Steuersignal zur Ansteuerung der Scheibenwischanlage.The invention relates to a method for operating a device for controlling a windshield wiper system for vehicle windows with a rain sensor arranged within the wiping field of the vehicle window, which emits a sensor signal to an evaluation device as a function of moisture on the vehicle window. The evaluation device then generates a control signal for controlling the windscreen wiper system on the basis of the evaluated sensor signals.
Ein bereits in der
In der
Diese Art der Behandlung der Schlierenproblematik gemäß
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein zuverlässiges Verfahren zur Schlierenerkennung zu schaffen.It is therefore the object of the invention to provide a reliable method for streak detection.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem aus den während eines Messzeitraumes gemessenen Sensorsignalen am Ende des Messzeitraumes der maximal positive Gradient des Sensorsignals und der maximal negative Gradient des Sensorsignals ermittelt wird, wobei der Messzeitraum sich über einen Zeitbereich vor und nach dem Überwischvorgang erstreckt. Dabei wird ein Vergleich des maximal positive Gradienten mit dem maximal negativen Gradienten durchgeführt, wobei das Vorhandensein von Schlieren anhand des Vergleichsergebnisses erkannt wird.This object is achieved according to the invention by determining the maximum positive gradient of the sensor signal and the maximum negative gradient of the sensor signal from the sensor signals measured during a measurement period, the measurement period extending over a time range before and after the overwash operation. In this case, a comparison of the maximum positive gradient is carried out with the maximum negative gradient, wherein the presence of streaks is detected on the basis of the comparison result.
Je nach Aufbau des Regensensors nimmt das Sensorsignal mit zunehmender Feuchtigkeit ab oder zu. Bei einem nach dem Prinzip der Totalreflexion arbeitenden Regensensor nimmt das Empfangssignal, welches das Sensorsignal darstellt, mit zunehmender Feuchtigkeit ab.Depending on the design of the rain sensor, the sensor signal decreases or increases with increasing humidity. In a rain sensor operating on the principle of total reflection, the received signal, which represents the sensor signal, decreases with increasing humidity.
Bei Verwendung eines Regensensors, dessen Sensorsignal mit zunehmender Feuchtigkeit abnimmt, wird der Quotient aus dem maximal positiven Gradienten – (dS/dt)MAX-Pos. – und dem maximal negativen Gradienten – (dS/dt)MAX-Neg. – ausgewertet:
Der maximal negative Gradient des Sensorsignals resultiert aus der schnellen Abnahme des Sensorsignals beim Überwischen, da das Wischblatt beim Überwischen der Regensensorfläche eine relativ große Wassermenge vor sich herschiebt, die das Sensorsignal stark schwächt.The maximum negative gradient of the sensor signal results from the rapid decrease of the sensor signal during over-wiping, since the wiper blade during the overflow of the rain sensor surface a relatively large amount of water pushes in front of him, which greatly weakens the sensor signal.
Nach dem Überwischen ist die Scheibe im Bereich der Sensorfläche ohne Schlieren normalerweise innerhalb kürzester zeit wieder trocken, wodurch das Sensorsignal nahezu sprunghaft wieder auf den Wert für die trockene Scheibe ansteigt. Hieraus resultiert ein maximal positiver Gradient des Sensorsignals. Untersuchungen haben nun ergeben, daß keine Schlieren vorhanden sind, wenn das Sensorsignal mindestens genauso schnell wieder ansteigt wie es beim Überwischen abgefallen ist. Andererseits kann man davon ausgehen, daß Schlieren vorliegen, wenn das Sensorsignal langsamer wieder ansteigt als es beim Überwischen abgefallen ist. Dieses Ergebnis wird durch obigen Vergleich, der in der Auswerteeinrichtung durchgeführt wird, zum Ausdruck gebracht.After over-wiping, the disk in the area of the sensor surface without streaks is normally dry again within a very short time, as a result of which the sensor signal rises almost abruptly back to the value for the dry disk. This results in a maximum positive gradient of the sensor signal. Investigations have now shown that no streaks are present when the sensor signal rises at least as fast as it has fallen off when over wiping. On the other hand, it can be assumed that streaks are present when the sensor signal rises more slowly than it has dropped during the over-wiping. This result is expressed by the above comparison performed in the evaluator.
Die Ermittlung des maximal negativen Gradienten und des maximal positiven Gradient des Sensorsignals und deren nachfolgender Vergleich ist unabhängig von einer voreingestellten Abdampfzeit für die Schlieren. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Schlierenerkennung ist somit zuverlässiger und universeller einsetzbar.The determination of the maximum negative gradient and the maximum positive gradient of the sensor signal and their subsequent comparison is independent of a preset evaporation time for the streaks. The method according to the invention for streak detection is therefore more reliable and universally applicable.
Falls Schlierenbildung beim Überwischen erkannt wird, wird darüber hinaus als Reaktion hierauf der Schlierenanteil bei der Bestimmung der Regenintensität, die letztendlich zur Ansteuerung der Scheibenwischanlage dient, herausgerechnet.In addition, if streaking is detected during over-wiping, in response to this, the streak content in determining the rain intensity, which ultimately serves to drive the windshield wiper system, is eliminated.
Hierdurch wird vermieden, daß die Regenintensität nicht der erneuten Befeuchtung durch Regen entspricht, sondern fälschlicherweise als zu groß bewertet wird, was ansonsten zu einem unerwünschten Wischvorgang oder gar zum Umschalten der Scheibenwischanlage in Dauerwischen führen kann.This avoids that the rain intensity does not correspond to the re-humidification by rain, but is incorrectly rated as too large, which can otherwise lead to an unwanted wiping or even to switch the windscreen wiper system in continuous wiping.
Bei Verwendung eines Regensensors, dessen Sensorsignal mit zunehmender Feuchtigkeit zunimmt, wird der Quotient aus dem maximal negativen Gradienten geteilt durch den maximal positiven Gradienten ausgewertet bzw. das Vergleichsergebnis invers interpretiert.When using a rain sensor whose sensor signal increases with increasing humidity, the quotient of the maximum negative gradient divided by the maximum positive gradient is evaluated or the result of the comparison is interpreted inversely.
Anhand der beigefügten Zeichnungen soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden.Reference to the accompanying drawings, the invention will be explained in more detail below.
Es zeigt:It shows:
Die Einrichtung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage umfasst einen Regensensor, der im Wischfeld der Fahrzeugscheibe angeordnet ist und in Abhängigkeit von der Menge der Feuchtigkeit auf der Scheibe ein Sensorsignal (S) abgibt, und eine Auswerteeinrichtung, in der das Sensorsignal (S) ausgewertet wird, wobei die Auswerteeinrichtung anhand des ausgewerteten Sensorsignals ein Ansteuersignal für den Wischermotor der Scheibenwischanlage generiert.The device for controlling a windscreen wiper system comprises a rain sensor, which is arranged in the wiping field of the vehicle window and emits a sensor signal (S) depending on the amount of moisture on the window, and an evaluation device in which the sensor signal (S) is evaluated, wherein the evaluation device generates a drive signal for the wiper motor of the windscreen wiper system on the basis of the evaluated sensor signal.
Die Auswerteeinrichtung weist nun wiederum eine Messwert-Erfassungseinheit auf, z. B. einen Analog-Digitalwandler, in dem die analogen Sensorsignale (S) in digitale Messwerte umgewandelt werden, die dann von einem Auswerteprogramm weiterverarbeitet werden können. Darüber hinaus weist die Auswerteeinrichtung eine Differenziereinheit auf, in der die digitalisierten Sensorsignale (S) zur Bildung der Gradienten differenziert werden. Die differenzierten Sensorsignale werden dann einer Einheit zur Ermittlung des maximal positiven Gradienten und einer Einheit zur Ermittlung des maximal negativen Gradienten zugeführt. Der dort ermittelte maximal positive Gradient sowie der maximal negative Gradient werden dann einem Komparator zugeführt. Das Vergleichsergebnis wird dann einer Auswerteeinheit zugeführt, die außerdem die differenzierten Sensorsignale und die digitalisierten Sensorsignale empfängt. In der Auswerteeinheit wird dann aus diesen Größen in noch zu erläuternder Weise eine Regenintensitätsgröße berechnet, die dann letztendlich zur Ansteuerung des Wischermotors dient.The evaluation device now in turn has a measured value detection unit, for. Example, an analog-to-digital converter in which the analog sensor signals (S) are converted into digital measurements, which can then be further processed by an evaluation program. In addition, the evaluation device has a differentiation unit, in which the digitized sensor signals (S) are differentiated to form the gradients. The differentiated sensor signals are then supplied to a unit for determining the maximum positive gradient and a unit for determining the maximum negative gradient. The maximum positive gradient determined there and the maximum negative gradient are then fed to a comparator. The comparison result is then fed to an evaluation unit, which also receives the differentiated sensor signals and the digitized sensor signals. In the evaluation unit, a rainfall intensity variable is then calculated from these quantities in a manner to be explained, which then ultimately serves to control the wiper motor.
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Als weitere Maßnahme wird eine in der Auswerteeinheit berechnete Regenintensität, die bis auf die Anpassung des Referenzwertes ohne Korrektur des Schlierenanteils berechnet wurde, in Falle von Schlieren mit einem Faktor c, der kleiner als 1 ist multipliziert, wobei der Faktor c insbesondere dem Quotienten aus dem maximal positiven Gradienten des Sensorsignale geteilt durch den maximal negativen Gradienten der Sensorsignale entspricht.As a further measure, a rain intensity calculated in the evaluation unit, which was calculated except for the adjustment of the reference value without correction of the streak portion, is multiplied in case of streaks with a factor c which is smaller than 1, wherein the factor c is in particular the quotient from the corresponds to the maximum positive gradient of the sensor signals divided by the maximum negative gradient of the sensor signals.
In einer besonders vorteilhaften Ansteuerung wird die Regenintensität verfahrensgemäß aus folgenden Komponenten berechnet:
- – Mittelwert der Differenzen zwischen den Sensorsignalen (S) und dem Referenzwert (So), die innerhalb des Messzeitraumes ermittelt wurden: 1/n Σ So – Sn,
- – maximal positiver Gradient : (dS/dt)MAX-Pos.,
- – maximal negativer Gradient: (dS/dt)MAX-Neg.,
wobei gilt:
Regenintensität = c × (1/n Σ So – Sn) + c × a × (dS/dt)MAX-Pos. + c × b × (dS/dt)MAX-Nag.
- Mean value of the differences between the sensor signals (S) and the reference value (S o ), which were determined within the measuring period: 1 / n Σ S o -S n ,
- - maximum positive gradient: (dS / dt) MAX pos. .
- - maximum negative gradient: (dS / dt) MAX-Neg. where:
Rain intensity = c × (1 / n Σ S o -S n ) + c × a × (dS / dt) MAX pos. + c × b × (dS / dt) MAX-Nag.
Dabei sind die Faktoren (a, b) in der Auswerteeinheit gespeicherte Gewichtungsfaktoren. Durch die Einführung des Faktors c und die Anpassung des Referenzwertes wird der Schlierenanteil eliminiert, so daß nur eine erneute Befeuchtung durch Regen nach einem Überwischen in die Berechung der Regenintensität eingeht.The factors (a, b) are weighting factors stored in the evaluation unit. By introducing the factor c and adjusting the reference value, the streak content is eliminated, so that only rehydration by rain after an overflow is included in the calculation of the rain intensity.
Als Alternative Maßnahme wird in der Auswerteeinrichtung aus den Sensorsignalen (S) eine Regenintensität berechnet, wobei in dem Fall, daß das Vorhandensein von Schlieren erkannt wird, von der berechneten Regenintensität, die ohne Berücksichtigung von Schlieren berechnet wurde, lediglich ein Schlierenanteil (d) abgezogen wird.As an alternative measure, a rain intensity is calculated in the evaluation device from the sensor signals (S), in which case the presence of streaks is deducted from the calculated rain intensity, which was calculated without consideration of streaks, only one streak part (d) becomes.
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