DE102019210418A1

DE102019210418A1 - Verfahren zur Steuerung einer Heizeinrichtung für eine Fensterfläche in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102019210418A1
Application number: DE102019210418.5A
Authority: DE
Inventors: Tobias Brok
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2019-07-15
Publication date: 2021-01-21
Anticipated expiration: 2039-07-16
Also published as: DE102019210418B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Heizeinrichtung (5) für eine Fensterfläche (3,4) in einem Kraftfahrzeug, wobei die Fensterfläche (3,4) mittels der Heizeinrichtung (5) beheizt wird. Die Heizeinrichtung (5) wird in Abhängigkeit eines von einer auf die Fensterfläche (3,4) gerichteten Bilderfassungseinrichtung (7) ermittelten Signals bezüglich eines Grads der Durchsichtigkeit der Fensterfläche (3,4) ausgeschaltet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Heizeinrichtung für eine Fensterfläche in einem Kraftfahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind aus der DE 10 2017 206 656 A1 bekannt. Die dabei vorgesehene Scheibenheizungseinrichtung soll zumindest den Teilbereich einer Scheibe erwärmen, hinter dem eine Kamera eines Fahrerassistenzsystems angeordnet ist.
In der DE 10 2017 210 359 A1 ist ein Verfahren zum Steuern einer Heizeinrichtung beschrieben, bei der mittels eines für infrarote Strahlung empfindlichen Sensors eine Temperatur der Fensterfläche gemessen und gegebenenfalls die Heizleistung der Heizeinrichtung verringert wird, wenn die gemessene Temperatur oberhalb einer vorbestimmten Soll-Temperatur liegt. Solche Infrarotkameras sind jedoch sehr teuer, so dass deren Nutzung zumindest für den genannten Zweck in absehbarer Zeit sehr kostenintensiv erscheint.
Die DE 10 2010 015 214 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrerunterstützung beim Fahren eines Fahrzeugs durch Detektion von wetterbedingten Sichteinschränkungen. Dabei werden mittels einer auf eine Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs gerichteten Kamera Bilddaten der Fahrzeugumgebung und der Windschutzscheibe erzeugt. Zur Durchführung des Verfahrens wird ein bifokales optisches Element eingesetzt, das neben der Windschutzscheibe einen zweiten Bildbereich sensiert und auswertet. Die dort beschriebene Vorrichtung ist für Nässe ausgelegt und dient dazu, einen Scheibenwischer, eine Scheibenheizung, eine Nebelschlussleuchte oder dergleichen zu aktivieren.
Üblicherweise erfolgen die Ein- und Ausschaltvorgänge von Scheibenheizungen, wie beispielsweise Heckscheibenheizungen, zeitgesteuert. Wenn die entsprechende Scheibe nur geringfügig zugefroren ist, heizt die Heizeinrichtung meist wesentlich länger als dies für den Enteisungsvorgang notwendig ist, wodurch der Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs ansteigt. Insbesondere bei Elektrofahrzeugen kann dies zu einer merklichen Verringerung der Reichweite führen. Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren können zur Lösung dieses Problems nichts beitragen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Heizeinrichtung für eine Fensterfläche in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, die mit einfachen Mitteln geeignet sind, zur Einsparung von Energie beizutragen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Abschaltung der Heizeinrichtung in Abhängigkeit eines Grads der Durchsichtigkeit der von der Heizeinrichtung beheizten Fensterfläche, wodurch die Heizeinrichtung rechtzeitig, d.h. wenn die Fensterfläche einen ausreichenden Grad an Durchsichtigkeit aufweist, ausgeschaltet wird. Auf diese Weise kann eine erhebliche Energieeinsparung erreicht werden, da zu erwarten ist, dass die Heizeinrichtung erheblich früher abgeschaltet werden kann als dies bei bekannten Lösungen der Fall ist. Während sich bei mittels Verbrennungsmotoren angetriebenen Kraftfahrzeugen auf diese Weise eine Einsparung von Kraftstoff erreichen lässt, können elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens eine höhere Reichweite erzielen.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht in dem geringen Aufwand, der für ihre Durchführung erforderlich ist, da als die Bildaufzeichnungseinrichtung eine in dem Kraftfahrzeug ohnehin vorhandene Einrichtung verwendet werden kann.
In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Heizeinrichtung bei Erreichen eines bestimmten Grads der Durchsichtigkeit der Fensterfläche ausgeschaltet wird. Dadurch kann ein idealer Kompromiss zwischen einer guten Sicht durch die Fensterfläche und einem niedrigen Energieverbrauch erreicht werden.
Um dem Fahrer des Kraftfahrzeugs die Möglichkeiten zu geben, das Verfahren an seine Bedürfnisse anzupassen, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass der bestimmte Grad der Durchsichtigkeit der Fensterfläche, bei deren Erreichen die Heizeinrichtung ausgeschaltet wird, einstellbar ist.
Eine zuverlässige Ansteuerung der Heizeinrichtung ergibt sich, wenn die Bilderfassungseinrichtung mit einer Schalteinrichtung in Wirkverbindung steht, die zum Ausschalten der Heizeinrichtung mit derselben in Wirkverbindung steht.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass eine Heizeinrichtung eines Außenspiegels des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem von der Bilderfassungseinrichtung ermittelten Signal ausgeschaltet wird. Dies führt zu einer weiteren Möglichkeit der Energieeinsparung, da auch die zur Beheizung der Außenspiegel dienenden Heizeinrichtungen auf diese Weise rechtzeitig abgeschaltet werden.
Um den Grad der Durchsichtigkeit der Fensterfläche auf einfache Weise zu ermitteln, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Bilderfassungseinrichtung das Signal bezüglich des Grads der Durchsichtigkeit der Fensterfläche in Abhängigkeit eines Anteils von mit derselben gemessenen infraroten Strahlung ermittelt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Anspruch 7 angegeben.
Mit dieser Vorrichtung lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren auf sehr einfache Weise durchführen. Vorteilhaft ist insbesondere der geringe bauliche und finanzielle Aufwand zur Realisierung der Vorrichtung.
Um die Zuverlässigkeit der Vorrichtung zu erhöhen, kann diese eine mit der Bilderfassungseinrichtung und der Heizeinrichtung in Wirkverbindung stehende Schalteinrichtung zum Ausschalten der Heizeinrichtung aufweisen.
Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die Bilderfassungseinrichtung als eine auf eine Heckscheibe und/oder eine Frontscheibe des Kraftfahrzeugs gerichtete Kamera ausgebildet ist, so lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung mit sehr geringem Kostenaufwand realisieren.
Wenn die Kamera im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, so ist die vor äußeren Einflüssen geschützt, und kann eine hohe Lebensdauer aufweisen.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung Prinzip mäßig dargestellt.
Es zeigt:

1 Ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, das in an sich bekannter Weise eine Karosserie 2 aufweist. Die Karosserie 2 weist unter anderem zwei mit den Bezugszeichen 3 und 4 bezeichnete Fensterflächen auf, nämlich eine Heckscheibe 3a und eine Frontscheibe 4a. Im vorliegenden Fall lässt sich die Heckscheibe 3a mittels einer sehr schematisch angedeuteten Heizeinrichtung 5 beheizen.
Die Heizeinrichtung 5 ist Teil einer Vorrichtung 6, die zur Durchführung eines Verfahrens zur Steuerung der Heizeinrichtung 5 für die Fensterfläche 3 und gegebenenfalls die Fensterfläche 4 dient. Es ist auch denkbar, die Fensterfläche 4 mittels einer weiteren, nicht dargestellten Heizeinrichtung zu beheizen, die ebenfalls Teil der Vorrichtung 6 sein könnte. Die Vorrichtung 6 weist des Weiteren eine Bilderfassungseinrichtung 7 auf, die auf die Fensterfläche 3 bzw. die Heckscheibe 3a gerichtet ist und ein Signal bezüglich eines Grads der Durchsichtigkeit bzw. Transparenz der Fensterfläche 3 erfasst. Es wird also mit anderen Worten ein Enteisungszustand der entsprechenden Fensterfläche 3 bzw. 4 ermittelt. Selbstverständlich wird dabei auch ermittelt, ob die entsprechende Fensterfläche 3 bzw. 4 beschlagen ist. Gemäß dem Verfahren zur Steuerung der Heizeinrichtung 5 wird diese in Abhängigkeit des von der Bilderfassungseinrichtung 7 ermittelten Signals bezüglich des Grads der Durchsichtigkeit der Fensterfläche 3 ausgeschaltet. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Heizeinrichtung 5 bei Erreichen eines bestimmten Grads der Durchsichtigkeit der Fensterfläche 3 ausgeschaltet wird. Dieser bestimmte Grad der Durchsichtigkeit der Fensterfläche 3 kann einstellbar sein, wobei diese Funktion beispielsweise in einem für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 zugänglichen Bedienmenü enthalten sein kann.
Die Bilderfassungseinrichtung 7 steht mit einer beispielsweise als Relais ausgebildeten Schalteinrichtung 8 in Wirkverbindung, die wiederum zum Ausschalten der Heizeinrichtung 5 mit der Heizeinrichtung 5 in Wirkverbindung steht. Die Schalteinrichtung 8 kann mittels eines entsprechenden Algorithmus programmiert sein und demnach in der Art einer Steuereinrichtung aufgebaut sein, die mit einer Software betrieben wird. Die Schalteinrichtung 8 wird im vorliegenden Fall von einer Batterie 9 mit Strom versorgt. Zwischen der Bilderfassungseinrichtung 7 und der Schalteinrichtung 8 ist im vorliegenden Fall eine Bildverarbeitungseinrichtung 10 angeordnet. Diese kann in an sich bekannter Weise ausgebildet und auch unmittelbar in die Bilderfassungseinrichtung 7 integriert sein. Die Bilderfassungseinrichtung 7 kann das Signal bezüglich des Grads der Durchsichtigkeit der Fensterfläche 3 bzw. 4 beispielsweise in Abhängigkeit eines Anteils von mit der Bilderfassungseinrichtung 7 gemessenen infraroten Strahlung ermitteln.
Die Bilderfassungseinrichtung 7 ist im vorliegenden Fall als eine auf die Heckscheibe 3a des Kraftfahrzeugs 1 gerichtete Kamera 7a ausgebildet. Bei der Kamera 7a kann es sich um eine für das autonome Fahren eingesetzte, den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 überwachende Kamera handeln. Zusätzlich oder alternativ könnte auch eine auf die Frontscheibe 4a des Kraftfahrzeugs 1 gerichtete Kamera vorgesehen sein. Des Weiteren wäre es möglich, die Kamera 7a, die im vorliegenden Fall in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist, so zu lagern, dass sie sowohl auf die Heckscheibe 3a als auch auf die Frontscheibe 4a gerichtet werden kann. Hierzu könnte die Kamera 7a beispielsweise gedreht werden.
Des Weiteren kann eine nicht dargestellte Heizeinrichtung eines Außenspiegels 11 des Kraftfahrzeugs 1 in Abhängigkeit von der Bilderfassungseinrichtung 7 ermittelten Signal ausgeschaltet werden. Der Zeitpunkt, zu dem die Heizeinrichtung des Außenspiegels 11 im Verhältnis zum Ausschalten der Heizeinrichtung 5 der Fensterfläche 3 bzw. 4 ausgeschaltet wird, kann mittels empirischer Versuche ermittelt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017206656 A1 [0002]
DE 102017210359 A1 [0003]
DE 102010015214 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Heizeinrichtung (5) für eine Fensterfläche (3,4) in einem Kraftfahrzeug, wobei die Fensterfläche (3,4) mittels der Heizeinrichtung (5) beheizt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (5) in Abhängigkeit eines von einer auf die Fensterfläche (3,4) gerichteten Bilderfassungseinrichtung (7) ermittelten Signals bezüglich eines Grads der Durchsichtigkeit der Fensterfläche (3,4) ausgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (5) bei Erreichen eines bestimmten Grads der Durchsichtigkeit der Fensterfläche (3,4) ausgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Grad der Durchsichtigkeit der Fensterfläche (3,4), bei deren Erreichen die Heizeinrichtung (5) ausgeschaltet wird, einstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinrichtung (7) mit einer Schalteinrichtung (8) in Wirkverbindung steht, die zum Ausschalten der Heizeinrichtung (5) mit derselben in Wirkverbindung steht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinrichtung eines Außenspiegels (11) des Kraftfahrzeugs (1) in Abhängigkeit von dem von der Bilderfassungseinrichtung (7) ermittelten Signal ausgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinrichtung (7) das Signal bezüglich des Grads der Durchsichtigkeit der Fensterfläche (3,4) in Abhängigkeit eines Anteils von mit derselben gemessenen infraroten Strahlung ermittelt.
Vorrichtung (6) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Heizeinrichtung (5) für eine Fensterfläche (3,4) des Kraftfahrzeugs (1) und mit einer Bilderfassungseinrichtung (7), wobei die Heizeinrichtung (5) in Abhängigkeit eines von der auf die Fensterfläche (3,4) gerichteten Bilderfassungseinrichtung (7) ermittelten Signals bezüglich eines Grads der Durchsichtigkeit der Fensterfläche (3,4) ausschaltbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine mit der Bilderfassungseinrichtung (7) und der Heizeinrichtung (5) in Wirkverbindung stehende Schalteinrichtung (8) zum Ausschalten der Heizeinrichtung (5).
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinrichtung (7) als eine auf eine Heckscheibe (3a) und/oder eine Frontscheibe (4a) des Kraftfahrzeugs (1) gerichtete Kamera (7a) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (7a) im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.