DE102005022980A1 - Measurement and evaluation of signals from capacitative rain sensor on vehicle windscreen, determines both frequency shift and change in amplitude caused by rain - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung, insbesondere zur Erkennung der Befeuchtung auf einer Kraftfahrzeugwindschutzscheibe, mit einem Schwingkreis, umfassend zumindest eine Induktivität, und mit einer Auswerteschaltung, die mit dem Schwingkreis gekoppelt ist und mit der eine Verstimmung eines Schwingkreises ermittelbar ist.The The invention relates to a device for humidification detection, in particular for detecting moistening on a motor vehicle windscreen, with a resonant circuit, comprising at least one inductor, and with an evaluation circuit which is coupled to the resonant circuit and with the detuning of a resonant circuit can be determined.
Eine
derartige Vorrichtung ist aus der Druckschrift mit der Veröffentlichungsnummer
Der Nachteil der auf der Kapazitätsveränderung beruhenden Vorrichtungen der eingangs genannten Art ist, dass diese nicht immer zuverlässige Signale über die Befeuchtung der Scheibe liefern. So kann das Signal durch äußere Einflüsse verfälscht werden. Über die Windschutzscheibe fliegende Blätter können zum Beispiel zu einer Verstimmung des Schwingkreises führen, die dann fälschlicher Weise als Befeuchtung der Scheibe erkannt wird. Auch können von außen hochfrequente Signale in den Schwingkreis eingekoppelt werden, welche das von dem Schwingkreis in die Auswerteschaltung gekoppelte Signal verändern.Of the Disadvantage of on the capacity change based devices of the type mentioned is that these not always reliable signals about the Provide moistening of the disc. Thus, the signal can be falsified by external influences. About the Windshield flying leaves can For example, lead to a detuning of the resonant circuit, the then falsely Way is recognized as humidification of the disc. Also can from Outside high-frequency signals are coupled into the resonant circuit, which the signal coupled by the resonant circuit in the evaluation circuit change.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.Here uses the present invention.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass zuverlässigere Signale über die Befeuchtung der Scheibe zur Verfügung gestellt werden können.Of the Invention is the object of a device of the initially mentioned type to improve that more reliable signals on the humidification the disc available can be made.
VORTEILE DER ERFINDUNGADVANTAGES OF INVENTION
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Auswerteschaltung geeignet ist, die Resonanzfrequenz und eine Amplitude des verstimmten Schwingkreises und/oder des unverstimmten Schwingkreises zu ermitteln. Anders als bei dem bekannten Verfahren wird also nicht nur die Resonanzfrequenz oder eine Amplitude des Schwingkreises ermittelt, sondern beide Informationen werden ausgewertet, um eine Information über die Befeuchtung der Kraftfahrzeugscheibe zu gewinnen. Durch diese Redundanz kann zuverlässiger eine Information über den Befeuchtungszustand der Scheibe gewonnen werden. So ist beispielsweise grundsätzlich denkbar, dass zwischen einer Befeuchtung durch Regen auf der einen Seite und durch eine Verstimmung durch andere Dielektriken auf der Windschutzscheibe auf der anderen Seite unterschieden wird. Durch Regen oder Wasser wird nämlich eine bestimmte Frequenzverschiebung hervorgerufen. Zu dieser Frequenzverschiebung wird dann auch immer eine bestimmte Dämpfung der Amplitude erwartet. Weicht die tatsächlich gemessene Amplitude bei der typischerweise vorliegenden Frequenzverstimmung jedoch von dem typischerweise vorliegenden Amplitudenwert ab, so kann von anderen Materialien als Regen ausgegangen werden.These Task is inventively characterized solved, that the evaluation circuit is suitable, the resonance frequency and an amplitude of the detuned resonant circuit and / or the unvoiced To determine the resonant circuit. Unlike the known method Thus, not only the resonance frequency or an amplitude of the Resonant circuit determined, but both information is evaluated, for information about to gain the humidification of the vehicle window. Through this Redundancy can be more reliable an information about the wetting state of the disc can be obtained. Such is for example in principle conceivable that between a moistening by rain on the one Side and by a detuning by other dielectrics on the Windscreen on the other side is distinguished. By Rain or water will happen caused a certain frequency shift. To this frequency shift is then always expected a certain attenuation of the amplitude. differs actually measured amplitude at the typically present frequency detuning, however from the typically present amplitude value, so may other materials than rain are assumed.
Ferner kann beispielsweise die Auswerteschaltung auch so eingerichtet sein, dass zwischen Regenwasser und Salzwasser, das im Winter von der Straße aufgewirbelt wird und sich auf der Windschutzscheibe niederschlägt, unterschieden werden. Da Salzwasser ein leitfähiges Material ist, werden in dem Salzwasser durch das durch die Induktivität des Schwingkreises erzeugte elektrische Feld Wirbelströme im Salzwasser induziert. Diese Wirbelströme haben eine Rückwirkung auf die Induktivität und mindern diese. Dadurch wird die Resonanzfrequenz erhöht. Gleichzeitig hat Salzwasser eine höhere Dielektrizitätszahl als Wasser, was zu einer portionalen Dämpfung des Systems führt.Further For example, the evaluation circuit can also be set up in such a way that that between rainwater and salt water, which in winter stirred up from the road and is reflected on the windshield, distinguished become. Because saltwater is a conductive Material is, in the salt water by the through the inductance of the resonant circuit generated electric field induced eddy currents in salt water. These eddy currents have a retroactive effect on the inductance and diminish these. This increases the resonance frequency. simultaneously salt water has a higher permittivity as water, which leads to a proportional damping of the system.
Schließlich kann mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung die Einkopplung von Hochfrequenzsignalen erkannt werden. Durch die Einkopplung eines Hochfrequenzsignals ändert sich nämlich die Amplitude der zurückgekoppelten Schwingung ohne dass sich jedoch die Resonanzfrequenz verschiebt. Werden sowohl die Amplitude als auch die Resonanzfrequenz beziehungsweise die jeweiligen Änderungen beider Größen betrachtet, kann die Einkopplung von Hochfrequenzsignalen sicherer erkannt werden als bei den bekannten Vorrichtungen zur Befeuchtungserkennung.Finally, can with a device according to the invention the coupling of high-frequency signals are detected. By the Coupling a high frequency signal changes namely the amplitude the feedback Oscillation without, however, shifting the resonance frequency. Become both the amplitude and the resonance frequency or the respective changes considered in both sizes, the coupling of high-frequency signals can be detected more reliably as in the known devices for humidification detection.
Die Auswerteschaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung kann dazu geeignet sein, die Resonanzfrequenz des unverstimmten mit der Resonanzfrequenz des verstimmten Schwingkreises zu vergleichen. Ebenso kann die Auswerteschaltung dazu geeignet sein, die Amplitude des unverstimmten mit der Amplitude des verstimmten Schwingkreises bei einer vorgegebenen Frequenz zum Beispiel der Resonanzfrequenz des unverstimmten Schwingkreises zu vergleichen.The evaluation circuit of a humidification detection device according to the invention may be suitable for the resonance frequency of the Uncompared with the resonant frequency of the detuned resonant circuit to compare. Likewise, the evaluation circuit may be adapted to compare the amplitude of the unsocial with the amplitude of the detuned resonant circuit at a predetermined frequency, for example, the resonant frequency of the non-tuned resonant circuit.
Gemäß der Erfindung kann die Vorrichtung ein Mittel (Anregemittel) zum Anregen einer Schwingung in dem Schwingkreis umfassen. Dieses Anregemittel kann einen Oszillator aufweisen, der frequenzmäßig durchgestimmt werden kann. Ebenso ist es auch möglich, dass das Anregemittel zur Anregung des Schwingkreises mittels einer Sprungfunktion oder eines Dirac-Impulses geeignet ist. Die Auswerteschaltung kann dann zur Ermittlung der Verstimmung des Schwingkreises die Sprungantwort oder die Impulsantwort zum Beispiel durch eine Frequenzanalyse untersuchen und auswerten.According to the invention For example, the device may include a means (stimulant) for stimulating a Include vibration in the resonant circuit. This stimulant can have an oscillator, which can be tuned in frequency. Likewise, it is also possible that the exciting means for exciting the resonant circuit by means of a Jump function or a Dirac pulse is suitable. The evaluation circuit can then to determine the detuning of the resonant circuit the Step response or the impulse response for example by a frequency analysis examine and evaluate.
In Reihe zu den Bauelementen des Schwingkreises, d. h. in Reihe zur Induktivität und zur Kapazität kann ein Bauelement zum Modulieren der Schwingung im Schwingkreis geschaltet sein. Dieses Bauelement zum Modulieren kann dazu geeignet sein, eine Information über die Resonanzfrequenz und die Amplitude des verstimmten Schwingkreises oder des unverstimmten Schwingkreises zu modulieren.In Row to the components of the resonant circuit, d. H. in series to inductance and to the capacity may be a device for modulating the oscillation in the resonant circuit be switched. This modulating device may be suitable for an information about the resonant frequency and the amplitude of the detuned resonant circuit or to modulate the non-tuned resonant circuit.
ZEICHNUNGENDRAWINGS
Ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung ist in der Zeichnung näher dargestellt. Darin zeigtOne embodiment for one inventive device for moistening detection is shown in detail in the drawing. It shows
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION THE EMBODIMENTS
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
weist einen Schwingkreis
Die
Auswerteschaltung
Der Schwingkreis ist in eine Kraftfahrzeugscheibe eingebettet, deren Befeuchtung ermittelt werden soll.Of the Resonant circuit is embedded in a vehicle window, the Humidification should be determined.
Claims (8)
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