DE102021116807A1

DE102021116807A1 - Verfahren zum Betreiben einer Scheibenwischeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, Steuereinrichtung, und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021116807A1
Application number: DE102021116807.4A
Authority: DE
Inventors: Florian Henkenhaf; Simon Seitle; Andreas Jander
Original assignee: Cariad SE
Current assignee: Cariad SE
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2023-01-05
Anticipated expiration: 2041-07-01
Also published as: DE102021116807B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Scheibenwischeinrichtung (14) eines Kraftfahrzeugs (10). Eine Steuereinrichtung (20) empfängt ein Umfeldsignal aus einer Sensoreinrichtung (28) mit Sensoren zur funkgestützten und/oder optischen Abstandsmessung (S1), das ein Objekt im Erfassungsbereich des mindestens einen Sensors beschreibt, und stellt anhand des empfangenen Umfeldsignals fest (S2), dass sich Spritzwasser (12) auf eine Fensterscheibe (18) des Kraftfahrzeugs (10) zubewegt. Die Steuereinrichtung (20) ermittelt eine relative Geschwindigkeit, mit der sich das Spritzwasser auf die Fensterscheibe (18) zubewegt (S3). Die Steuereinrichtung (20) legt eine einzustellende Scheibenwischerfrequenz der Scheibenwischeinrichtung (14) des Kraftfahrzeugs (10) fest (S6), und, anhand der ermittelten relativen Geschwindigkeit des Spritzwassers (12), einen Zeitraum, in dem das Spritzwasser (12) die Fensterscheibe (18) beaufschlagt (S7). Die Steuereinrichtung (20) erzeugt ein Steuersignal, das ein Einstellen der festgelegten Scheibenwischerfrequenz zu Beginn oder vor dem festgelegten Zeitraum beschreibt (S8), und überträgt das erzeugte Steuersignal an die Scheibenwischeinrichtung (14, S9).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Scheibenwischeinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Unter einer Scheibenwischeinrichtung oder Scheibenwischanlage wird eine Vorrichtung eines Kraftfahrzeugs verstanden, die zum Abwischen von Regen oder zum Beispiel Verschmutzungen von einer Fensterscheibe durch einen oder mehrere Scheibenwischer umfasst. Das Kraftfahrzeug weist außerdem eine Sensoreinrichtung auf, also ein Gerät oder eine Geräte- oder Bauteilgruppe, das/die mindestens einen Sensor zum Erfassen einer Eigenschaft einer Umgebung des Kraftfahrzeugs aufweist. Die Sensoreinrichtung kann hierzu vorzugsweise eine Kamera, einen Lidar- und/oder einen Radar aufweisen. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Steuereinrichtung zum Durchführen des Verfahrens, sowie ein Kraftfahrzeug, welches eine Sensoreinrichtung und eine Scheibenwischeinrichtung aufweist, sowie die Steuereinrichtung.
Zum Standard einer Scheibenwischerfunktion gehört mittlerweile zumeist ein automatischer Modus. Dieser ist an einen Regensensor gekoppelt, welcher die Regenstärke misst und daraufhin die Wischfrequenz, also die Scheibenwischerfrequenz, einstellt. Über einen manuell einstellbaren Regler kann die Empfindlichkeit in wenigen Stufen (in aller Regel drei bis vier Stufen) angepasst werden.
Ein gängiges Problem lässt sich anhand des folgenden Szenarios beschreiben. Ein Lastkraftwagen auf einer Schnell- oder Landstraße ohne bauliche Trennung zwischen den beiden Fahrtrichtungen fährt dort mit beispielsweise 80 Kilometer pro Stunde (km/h). Regnet es dabei, wird sehr viel Wasser verdrängt, welches von entgegenkommenden oder überholenden Fahrzeugen als Spritzwasser zum Beispiel auf der Windschutzscheibe landet. Bis der Regensensor die erhöhte Menge Wasser erkennt und der Scheibenwischer mit erhöhter Frequenz einsetzt, vergeht etwas Zeit. In Extremfällen herrscht ein solch dichter Wasserfilm auf der Scheibe, dass der Fahrer für einen Bruchteil einer Sekunde oder für wenige Sekunden nahezu blind fährt.
Die DE 10 2004 037 871 B4 beschreibt ein optisches Modul eines den Außenvorraum in Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs erfassenden Assistenzsystems, mit einem Schaltungsträger; einen auf dem Schaltungsträger angeordneten Halbleiterelement; und einer Linseneinheit zum Projizieren von elektromagnetischer Strahlung auf eine sensitive Fläche des Halbleiterelements.
Die DE 101 00 732 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Reinigungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Sensoreinrichtung, die Ultraschallsensoren zur Erkennung von festen Gegenständen zur Detektion von Umweltparametern wie Regen oder Schnee verwendet.
Die DE 100 52 342 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung einer Scheibenwischanlage zur Reinigung der Außenfläche einer Scheibe mit wenigstens einem Wischermotor zum Verschwenken von wenigstens einem Wischerblatt und wenigstens einem im Wischbereich auf der Innenseite der Scheibe angeordneten optoelektronischen Sensor, dessen Sensorsignal in Abhängigkeit von einem flüssigen oder festen Belag auf der Scheibe verändert wird.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist das Verbessern einer Reaktion der Scheibenwischeinrichtung auf das Spritzwasser, also auf den Wasserschwall, der durch die Verdrängung des anderen Kraftfahrzeugs durch die Luft auf ein Kraftfahrzeug zukommt, und auch als Gischt bezeichnet werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.
Die Erfindung basiert auf der Idee, einen situationsbedingt proaktiven Einsatz der Scheibenwischer dadurch zu ermöglichen, dass mithilfe einer Umfeld-Wahrnehmung durch eine Sensorik zur funkgestützten und/oder optischen Abstandsmessung der mindestens eine Scheibenwischer gesteuert wird. Das Spritzwasser wird durch die Sensorik erfasst bevor die Fensterscheibe, zum Beispiel die Windschutzscheibe oder die Heckscheibe, mit dem Spritzwasser beaufschlagt wird. Dabei kann zum Beispiel auch das Spritzwasser eines entgegenkommenden Lastwagens erfasst und optional vermessen werden. Die Erfindung sieht vor, dass die Scheibenwischerfrequenz dann so zeitlich gesteuert wird, dass der Scheibenwischer bereits mit einer stärkeren Frequenz wischt, bevor das Wasser auftrifft. Im Gegensatz zum Stand der Technik kann aufgrund der Verwendung der Sensorik zur funkgestützten und/oder optischen Abstandsmessung auch Spritzwasser eines entgegenkommenden oder eines überholenden Kraftfahrzeugs erfasst werden, und die Erfassung erfolgt zu einem wesentlich früheren Zeitpunkt. Aufgrund der Implementierung der Sensorik zur funkgestützten und/oder optischen Abstandsmessung kann außerdem eine relative Geschwindigkeit des Spritzwassers auf die Fensterscheibe zu ermittelt werden, wodurch die Scheibenwischer-Steuerung sehr viel präziser ist. Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß die Scheibenwischerfrequenz an Umfelddaten gekoppelt.
Mit anderen Worten kann mithilfe einer Umfeld-Wahrnehmung zusätzliches Wissen in die automatische Funktion der Scheibenwischer einfließen. Anhand zum Beispiel der Kamera, eines Radars und/oder eines Lidars lassen sich, in einem weiteren Beispiel, entgegenkommende Fahrzeuge erkennen und klassifizieren. Mithilfe der Umfeld-Wahrnehmung lässt sich die Frequenz des Scheibenwischers anpassen, falls ein Szenario erkannt wird, auf welches proaktiv reagiert werden kann. Das Wasser, welches auf die Fensterscheibe kommt, wird dann umgehend weggewischt, sodass schnellstmöglich wieder freie Sicht herrscht.
Mit einer frühzeitigen Erkennung des Szenarios, wobei plötzlich viel Wasser auf der Scheibe landet, ist die Reaktionszeit eines herkömmlichen Regensensors zu träge. Nur durch das vorhergehende durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen verarbeitete Wissen, was durch zum Beispiel eine Kamera erlangt werden kann, kann der Scheibenwischer proaktiv eingestellt werden. Weiß man anhand der Umfeld-Wahrnehmung, dass sich bei Regen ein entgegenkommender Lastkraftwagen nähert, so kann der Scheibenwischer bewusst höherfrequent eingestellt werden. Sobald das Spritzwasser des entgegenkommenden Lastkraftwagens auf die Fensterscheibe, zum Beispiel die Windschutzscheibe, des Fahrzeuges prallt, wird dieses umgehend weggewischt. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer für einen kurzen Moment nichts mehr oder weniger durch die mit Wasser bedeckte Scheibe sieht, wird erheblich reduziert.
Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem zum Beispiel ein einscherendes Fahrzeug mit einer Kamera erkannt wird, um damit proaktiv auf eine auftretende Gischt zu reagieren und den Wischer anzupassen, sieht die Erfindung mit anderen Worten vor, anhand einer Erfassung von einem Objekt oder Objekten mithilfe von einer Umweltsensorik die Scheibenwischer einzustellen. Das heißt, dass vorzugsweise mittels Radar und/oder Lidar ein Objekt oder Objekte bestimmt werden, das/die sich dem Kraftfahrzeug nähern und auf Basis deren Ausprägung und Bewegung ein Wasserschwall, also das Spritzwasser, geschätzt wird. Das Objekt kann dabei das Spritzwasser, also der Wasserschwall oder der Wasserkörper, an sich sein, oder ein zum Beispiel entgegenkommendes Kraftfahrzeug.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Scheibenwischeinrichtung eines Kraftfahrzeugs wird durch eine Steuereinrichtung durchgeführt. Unter einer Steuereinrichtung wird ein Gerät, eine Gerätegruppe oder Gerätekomponente verstanden, das/die dazu eingerichtet ist, Signale zu empfangen und auszuwerten, und Steuersignale zu erzeugen. Die Steuereinrichtung kann zum Beispiel als Steuergerät, Steuermodul oder Steuerchip ausgestaltet sein, oder als Software. Die Steuereinrichtung kann vorzugsweise eine Komponente des Kraftfahrzeugs sein.
Das Kraftfahrzeug weist neben der Scheibenwischeinrichtung auch eine Sensoreinrichtung auf, also ein Gerät, eine Gerätekomponente oder eine Gerätegruppe zum Erfassen von zum Beispiel physikalischen Eigenschaften der Umwelt. Hierzu weist die Sensoreinrichtung einen oder vorzugsweise mehrere Sensoren auf. Der mindestens eine Sensor ist ein Sensor zur funkgestützten und/oder optischen Abstandsmessung. Die Sensoreinrichtung kann also vorzugsweise einen Radar, also einen Sensor zur funkgestützten Ortung und Abstandsmessung, aufweisen und/oder einen Lidar, also einen Sensor zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung sowie zur Fernmessung atmosphärischer Parameter. Optional kann die Sensoreinrichtung zusätzlich eine oder mehrere Kameras aufweisen.
Während der Fahrt des Kraftfahrzeugs empfängt die Steuereinrichtung ein Umfeldsignal aus der Sensoreinrichtung, das ein Objekt im Erfassungsbereich des mindestens einen Sensors beschreibt, und stellt anhand des durch das empfangene Umfeldsignal beschriebenen Objekts fest, dass sich durch ein weiteres Kraftfahrzeug verdrängtes Spritzwasser auf eine Fensterscheibe des Kraftfahrzeugs zu bewegt.
Das empfangene Umfeldsignal beschreibt als Objekt zum Beispiel das Spritzwasser, oder ein anderes Kraftfahrzeug.
Die Steuereinrichtung ermittelt eine relative Geschwindigkeit, mit der sich das Spritzwasser auf die Fensterscheibe zubewegt. Optional kann die Steuereinrichtung zusätzlich diejenige Fensterscheibe ermitteln, auf die sich das Spritzwasser zubewegt, um dann einen oder mehrere Scheibenwischer der ermittelten Fensterscheibe zu steuern.
Die Steuereinrichtung legt eine einzustellende Scheibenwischerfrequenz fest, zum Beispiel eine vorgegebene Scheibenwischerfrequenz, oder dass der oder die Scheibenwischer in einer höheren Scheibenwischerfrequenz wischen sollen als aktuell eingestellt.
Anhand der ermittelten relativen Geschwindigkeit des Spritzwassers legt die Steuereinrichtung einen Zeitraum fest, insbesondere einen Zeitpunkt, in dem das Spritzwasser die Fensterscheibe beaufschlagt, also auf die Fensterscheibe auftrifft. Die Steuereinrichtung kann den Zeitraum, insbesondere den Zeitpunkt, zum Beispiel ableiten, berechnen oder prädizieren.
Die Steuereinrichtung erzeugt ein Steuersignal, welches die ein Einstellen der festgelegten Scheibenwischerfrequenz zu Beginn oder vor dem festgelegten Zeitraum oder Zeitpunkt beschreibt. Die Steuereinrichtung überträgt das erzeugte Steuersignal dann an die Scheibenwischeinrichtung. Dadurch steuert die Scheibenwischeinrichtung die Scheibenwischer zum Wischen in der festgelegten Scheibenwischerfrequenz.
Es ergeben sich die oben genannten Vorteile.
Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung eine Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs feststellen, anhand der festgestellten Eigengeschwindigkeit dann eine Relativ-geschwindigkeit des Spritzwassers ermitteln, und den Zeitraum, insbesondere den Zeitpunkt, der Beaufschlagung der Fensterscheibe mit dem Spritzwasser, anhand der ermittelten Relativgeschwindigkeit des Spritzwassers festlegen. Hierdurch kann das Aktivieren der Scheibenwischer in der gewünschten Scheibenwischerfrequenz besonders präzise gesteuert werden. Die Relativ-Geschwindigkeit des Spritzwassers, also die relative Geschwindigkeit des Spritzwassers, kann die Steuereinrichtung vorzugsweise anhand einer abgeleiteten absoluten Geschwindigkeit des Spritzwassers ermitteln, falls das erfasste Objekt, das die Sensoreinrichtung erfasst, das Spritzwasser ist.
Alternativ, ist das von der Sensoreinrichtung erfasste Objekt ein anderes Kraftfahrzeug, kann eine absolute oder relative Geschwindigkeit des Spritzwassers zum Beispiel anhand der Geschwindigkeit des anderen Kraftfahrzeugs abgeleitet, geschätzt oder prädiziert werden, und daraus dann die relative Geschwindigkeit des Spritzwassers zum Beispiel ermittelt werden.
Idealerweise kann der Zeitraum der Beaufschlagung zusätzlich mittels eines Bildflussverfahrens durch die Steuereinrichtung festgelegt werden, also durch Tracking, zum Beispiel über Festlegen der Relativ-Geschwindigkeit des Spritzwassers mittels dem Bildflussverfahren. Hierbei kann zum Beispiel die Sensoreinrichtung vorzugsweise eine oder mehrere Kameras umfassen, die den Wasserkörper fortlaufend abbilden, sodass die Bewegung des Wasserkörpers auf die Windschutzscheibe fortlaufend überwacht werden kann.
Hierbei kann es vorteilhaft sein, zusätzlich eine optionale Abstandsmessung mithilfe der Sensorik durchzuführen. Dabei kann die Steuereinrichtung anhand des empfangenen Umfeldsignals zusätzlich den Abstand des Kraftfahrzeugs zu dem Objekt feststellen. Das Umfeldsignal kann entsprechend den Abstand beschreiben. Das Umfeldsignal kann alternativ oder zusätzlich mindestens ein weiteres Kraftfahrzeug in einer vorgegebenen Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreiben. Das Umfeldsignal kann optional außerdem mindestens einen Kraftfahrzeug-Parameter des weiteren Kraftfahrzeugs beschreiben, zum Beispiel dessen Geschwindigkeit.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei das Objekt im Erfassungsbereich das Spritzwasser ist, kann die Steuereinrichtung das Spritzwasser anhand eines oder mehrerer Bilder mindestens einer Kamera der Sensoreinrichtung feststellen. Die mindestens eine Kamera kann dabei also direkt das Spritzwasser als Objekt erfassen. Wird direkt das Spritzwasser als Objekt detektiert, ist eine Generalisierung des Problems möglich. Diese Art der Detektion ist unabhängig davon, ob in der Nähe des Kraftfahrzeugs andere Kraftfahrzeuge detektiert und gegebenenfalls klassifiziert werden.
Die Steuereinrichtung kann in einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers festlegt. Hierzu kann die Steuereinrichtung zum Beispiel das als Objekt erfasste Spritzwasser anhand des oder der Kamerabilder vermessen oder den jeweiligen Parameter abschätzen. Alternativ kann die Steuereinrichtung zum Beispiel Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers anhand einer Größe oder Kategorie eines zum Beispiel entgegenkommenden Kraftfahrzeugs abschätzen oder ableiten. Optional kann als Volumen, Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers das voraussichtliche Volumen, die voraussichtliche Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers bei Auftreten auf die Fensterscheibe geschätzt oder prädiziert werden. Die Steuereinrichtung kann bei all diesen Varianten dann eine dem festgelegten Volumen und/oder der festgelegten Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers zugeordnete Scheibenwischerfrequenz als einzustellende Scheibenwischerfrequenz festlegen.
Beispielsweise kann hierzu in einer digitalen Zuordnungsliste abgelegt sein, zu welcher Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers welche Scheibenwischerfrequenz zugeordnet ist. Diese Ausführungsform sorgt dafür, dass die Scheibenwischer situationsspezifisch gesteuert werden. Bei zum Beispiel nur wenig Spritzwasser wird der Fahrer nicht durch wildes Scheibenwischen gestört.
Gemäß einer Weiterbildung, kann das aus dem Sensor der Sensoreinrichtung empfangene Umfeldsignal als Objekt ein weiteres Kraftfahrzeug im Erfassungsbereich des mindestens des Sensors beschreiben. Das weitere Kraftfahrzeug kann vorzugsweise ein Kraftfahrzeug des Gegenverkehrs sein. Die Steuereinrichtung kann anhand des empfangenen Umfeldsignals einen Parameter des weiteren Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eine Größe oder ein Modell des weiteren Kraftfahrzeugs, feststellen, und anhand der festgestellten Größe des weiteren Kraftfahrzeugs das Volumen, die Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers festlegen. Hierdurch lassen sich der Zeitraum oder der Zeitpunkt, und die beste Scheibenwischerfrequenz in dieser Situation situationsspezifisch präzisieren.
Idealerweise kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung in einer Weiterbildung anhand des festgestellten Parameters des weiteren Kraftfahrzeugs, zum Beispiel anhand seiner Größe oder anhand des Modells des Kraftfahrzeugs, das weitere Kraftfahrzeug in eine von mehreren Kraftfahrzeug-Kategorien oder Kraftfahrzeug-Klassifikationen einteilt, und dann das Volumen, die Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers anhand derjenigen Kategorie oder Klassifikation, in der das weitere Kraftfahrzeug eingeteilt ist, festlegt. Auch dies kann zum Beispiel über eine Prädiktion von Volumen, Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers erfolgen, oder durch eine digitale Zuordnungsliste. Beispielhafte Kategorien oder Klassifikationen können zum Beispiel „Personenkraftwagen“, „Lastkraftwagen“, „SUV“ und „Motorrad“ sein. Die Kategorien oder Klassifikationen können vorzugsweise jeweils einen vorgegebenen Bereich einer Kraftfahrzeug-Größe umfassen. Auch dies ermöglicht eine besonders präzise Steuerung der Scheibenwischer.
Der Parameter des weiteren Kraftfahrzeugs kann zum Beispiel auch ein Modell des Kraftfahrzeugs sein, die durch zum Beispiel einen Radar erkannten Abmessungen, oder eine digital übertragene Identifikationsnummer, durch die das weitere Kraftfahrzeug klassifiziert werden kann.
In einer weiteren Weiterbildung kann die Steuereinrichtung anhand des empfangenen Umfeldsignals einen lateralen Abstand zu dem Gegenverkehr ermitteln, und das Volumen, die voraussichtliche Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers zusätzlich anhand des ermittelten lateralen Abstands prädizieren. Hierdurch wird die Einstellung der Scheibenwischerfrequenz noch genauer. Für diese Weiterbildung kann vorzugsweise ein Radar im Kraftfahrzeug implementiert sein und so eine Sensorik mit zum Beispiel einem LIDAR komplementieren.
Die genannten Varianten der Weiterbildungen können vorzugsweise miteinander kombiniert werden.
Alternativ zum Kraftfahrzeug des Gegenverkehrs als weiteres Kraftfahrzeug kann das weitere Kraftfahrzeug ein das Ego-Kraftfahrzeug überholendes weiteres Kraftfahrzeug sein, oder ein einscherendes Kraftfahrzeug. Das Ego-Kraftfahrzeug ist dabei das Kraftfahrzeug mit der Steuereinrichtung, die das erfindungsgemäße Verfahren durchführt.
Optional kann die Steuereinrichtung, in einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, aus einem Regensensor der Sensoreinrichtung ein Wettersignal empfangen, das eine aktuelle Regenstärke beschreiben kann. Die Steuereinrichtung kann die Scheibenwischerfrequenz dann zusätzlich anhand der aktuellen Regenstärke festlegen, was die Steuerung der Scheibenwischer noch weiter präzisiert.
Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens durchzuführen. Die Steuereinrichtung kann zum Beispiel als Steuergerät, Steuerchip oder Computerprogramm ausgestaltet sein.
Die Steuervorrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung einen Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug, welches eine Sensoreinrichtung mit mindestens einem Sensor zur funkgestützten und/oder optischen Abstandsmessung aufweist, und eine Scheibenwischeinrichtung. Das Kraftfahrzeug weist auch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung auf. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung zu einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtungen;
2 eine schematische Darstellung zu einem Szenario in einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3 eine weitere schematische Darstellung zu dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Aufsicht;
4 eine schematische Darstellung zu einem Szenario in einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, das eine Umfeld-Wahrnehmung umfasst;
5 eine schematische Darstellung zu dem Szenario in dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens;
6 eine schematische Darstellung zu einem Szenario in einem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens;
7 eine schematische Darstellung zu einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens;
8 eine schematische Darstellung zu einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
9 eine schematische Darstellung zu einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 10. Beispielhaft ist dabei schematisch Spritzwasser 12 gezeigt, das zum Beispiel von einem entgegenkommenden Lastkraftwagen zum Kraftfahrzeug 10 hin verdrängt wird. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist dabei der beispielhafte Lastkraftwagen nicht gezeigt. Beispielhafte Situationen sind in den nachfolgenden Figuren veranschaulicht, während die 1 auf die Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs 10 und die Steuerung der Scheibenwischeinrichtung 14 fokussiert, welche einen oder mehrere Scheibenwischer 16 umfassen kann. Die Scheibenwischer 16 können zum Beispiel eingangs auf einer niedrigen Scheibenwischerfrequenz laufen, um eine Fensterscheibe 18 bei mäßigem Regen zu wischen.
Die Steuereinrichtung 20 ist im Beispiel der 1 als zur Scheibenwischeinrichtung 14 separate Komponente gezeigt, kann jedoch auch ein Teil der Scheibenwischeinrichtung 14 sein. Im Beispiel der 1 kann die Steuereinrichtung optional eine Prozessoreinrichtung 22 und einen Datenspeicher 24 umfassen. Die Kommunikation erfolgt über eine Datenkommunikationsverbindung 26, die zum Beispiel drahtlos sein kann, zum Beispiel eine WIFI- oder Bluetooth-Verbindung, oder eine drahtgebundene Datenkommunikationsverbindung, zum Beispiel ein Kabel oder ein Datenbus.
Die Datenkommunikation mit der Sensoreinrichtung 28 kann ebenfalls drahtgebunden oder drahtlos sein. Mögliche Sensoren der Sensoreinrichtung 28 sind in der 1 aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht gezeigt. Idealerweise kann die Sensoreinrichtung 28 jedoch einen Radar umfassen und/oder einen Lidar, vorzugsweise beides. Optional kann die Sensoreinrichtung 28 zusätzlich eine oder mehrere Kameras 38 umfassen, die entweder nach vorne oder, idealerweise, in mehrere Richtungen ausgehend vom Kraftfahrzeug 10 ausgerichtet sein können. Optional kann die Sensoreinrichtung 28 einen Regensensor umfassen, der in seiner gängigen Funktion eine Regenstärke feststellen kann.
Im Verfahrensschritt S1 empfängt die Steuereinrichtung 20 ein Umfeldsignal aus der Sensoreinrichtung 28. Das empfangene Umfeldsignal ist aus einem der Sensoren zur funkgestützten und/oder optischen Abstandsmessung, also vorzugsweise ein Umfeldsignal aus einem Radar und/oder Lidar. Ein optionales weiteres Umfeldsignal kann aus einer Kraftfahrzeug-Kamera stammen.
Die 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Szenario eines Wasserschwalls als Spritzwasser 12 aufgrund eines entgegenkommenden weiteren Kraftfahrzeugs 30, zum Beispiel einem Lastkraftwagen. Der Lastkraftwagen 30 ist im Beispiel der 2 aus der Sicht des Ego-Kraftfahrzeugs 10 gezeigt und kann sich auf der gleichen Straße 32 befinden. Im Beispiel der 2 regnet es. Das Spritzwasser 12 ist das Wasser, das der beispielhafte Lastkraftwagen durch seine Masse und seine Fahrbewegung nach vorne verdrängt.
Die 3 zeigt das Szenario der 2 von oben. Das Spritzwasser 12 in der 2 ist dasjenige Spritzwasser 12, das auf das Kraftfahrzeug 10 zukommt. In der 3, als in der Aufsicht, ist gezeigt, dass das weitere Kraftfahrzeug 30 auch noch mehr Wasser in die eigene Fahrtrichtung verdrängen kann. Die 3 veranschaulicht, dass das Spritzwasser 12 auf die Fensterscheibe 18 gelenkt wird, und im Beispiel trifft also ein Wasserschwall auf die Frontscheibe des Kraftfahrzeugs 10 auf.
Das Beispiel der 2 und 3 zeigt eine Straße 32 ohne bauliche Trennung zwischen den Spuren, zum Beispiel eine Landstraße. Auf der Straße 32 ist also kein Zaun oder kein Grünstreifen zwischen den Fahrbahnen wie zum Beispiel auf einer Autobahn.
Bevor das Spritzwasser 12 auf die Windschutzscheibe auftrifft, erkennt die Steuereinrichtung 20 anhand des empfangenen Umfeldsignals das Spritzwasser 12 an sich, zum Beispiel als Wasserkörper, und/oder das weitere Kraftfahrzeug 30 als Objekt (S2).
Die Steuereinrichtung 20 stellt anhand des empfangenen Umfeldsignals die relative Geschwindigkeit des Spritzwassers 12 im Verfahrensschritt S3 fest, zum Beispiel durch Messung der Eigen-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 und einer geschätzten oder gemessenen Geschwindigkeit des Spritzwassers 12, oder anhand einer Messung der Eigen-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 und einer Geschwindigkeit des weiteren Kraftfahrzeugs 10. Insbesondere kann anhand eines Bildflussverfahrens die relative Geschwindigkeit des Spritzwassers 12 - oder zunächst eine absolute Geschwindigkeit des Spritzwassers 12 - in Fahrtrichtung des weiteren Kraftfahrzeugs 30 festgestellt werden (S3). Beschreibt das Umfeldsignal die Geschwindigkeit des weiteren Kraftfahrzeugs 30, so kann diese Information auch zum Beispiel über eine Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Datenkommunikation aus dem weiteren Kraftfahrzeug 30 empfangen werden.
Die 4 zeigt ein Szenario mit Umfeld-Wahrnehmung. Die Sensoreinrichtung 28 kann dabei eine Kamera 38 umfassen, die in einem Detektionsbereich 34 das Umfeld des Kraftfahrzeugs 10 optisch vermessen kann, sowie einen Radar, der den Bereich 36 scannen kann. Die 4 zeigt das zusätzliche Beispiel, in dem die Sensoreinrichtung 28 zusätzlich einen Regensensor 40 umfassen kann, der die aktuelle Regenstärke messen kann. Empfängt die Steuereinrichtung 20 aus dem Regensensor 40 ein entsprechendes Wettersignal (S4), kann die darin beschriebene Regenstärke als weitere Eingangsdaten zur Bestimmung der Scheibenwischerfrequenz herangezogen werden.
Die 5 veranschaulicht das Festlegen des Zeitraums, insbesondere des Zeitpunkts, in dem das Spritzwasser 12 auf die Fensterscheibe 18 auftrifft (S7). Hierzu stellt die Steuereinrichtung 20 anhand der Signale oder des Signals aus dem Radarmodul den Abstand des festgestellten Spritzwassers 12 zur Fensterscheibe 18 fest (S5). Anhand des empfangenen Umfeldsignals mit den Radardaten kann eine relative Geschwindigkeit (Doppelpfeil V_REL) ermittelt werden. Im Beispiel der 5 können anhand der Daten aus dem Radarmodul also die relative Geschwindigkeit V_REL sowie der Abstand zum Spritzwasser 12 ermittelt werden, und zusätzlich können die Daten bezüglich der Regenmenge aus dem Regensensor 40 (in der 5 nicht gezeigt) herangezogen werden. Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 ist der Steuereinrichtung 20 aus dem Bordcomputer bekannt, sodass die relative Geschwindigkeit V_REL, also die Zeit, wann der Wasserschwall auf der Fensterscheibe 18 aufprallt („T_WIPE“), berechnet werden kann. Daraus kann die Zeit, also der Zeitpunkt oder der Zeitraum, abgeleitet werden (S7), wenn der Wasserschall (also das Spritzwasser 12) auf die Fensterscheibe 18 auftritt. Weitere optionale Eingangsdaten können vorzugsweise die Eigengeschwindigkeit V_PKW des Kraftfahrzeugs 10 sein, und/oder die Geschwindigkeit des weiteren Kraftfahrzeugs 30 („V_LKW“). Im Beispiel der 5 kann das Kraftfahrzeug 10 zum Beispiel mit einer Eigen-Geschwindigkeit von beispielsweise 50 km/h oder 80 km/h fahren.
Zusätzlich wird zum Beispiel anhand einer festgestellten Dichte des Spritzwassers 12 die Scheibenwischerfrequenz der Scheibenwischeinrichtung 14 festgelegt (S6).
Zum Ansteuern der Scheibenwischer 16 erzeugt die Steuereinrichtung 20 dann im Verfahrensschritt S8 ein Steuersignal, das die einzustellende Scheibenwischerfrequenz beschreibt, und den Zeitpunkt zu dessen Aktivierung. In Verfahrensschritt S9 wird das erzeugte Steuersignal an die Scheibenwischeinrichtung 14 übertragen.
Optional kann die Steuereinrichtung 20 die Größe des weiteren Kraftfahrzeugs 30 feststellen (S10), zum Beispiel schätzen, und anhand der Kraftfahrzeug-Größe des weiteren Kraftfahrzeugs 30 zum Beispiel eine Menge und/oder Geschwindigkeit des Spritzwassers 12 feststellen (S3).
Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung 20 dazu eingerichtet sein, anhand der Eingangsdaten, also anhand der beispielhaften Radardaten und/oder Lidardaten, das weitere Kraftfahrzeug 30 in eine von mehreren vorgegebenen Fahrzeug-Klassifikationen einzuteilen (S11). Beispielsweise können die Kraftfahrzeug-Kategorien 1) Motorrad, 2) Personenkraftwagen, 3) SUVs und 4) Lastkraftwagen vorgesehen sein. Je nachdem, in welche der Kategorien oder Klassifikationen das weitere Kraftfahrzeug 30 dann eingeordnet wird (S11), kann abgeschätzt werden, wie groß die Wasserverdrängung ist, womit dann auch abgeleitet werden kann, wie viel Wasser zu erwarten ist. So haben Motorräder kaum eine Wasserverdrängung, wenn das Motorrad durch Regen fährt, SUVs haben eine größere Wasserverdrängung als Personenkraftwagen, und Lastkraftwagen haben eine sehr große Wasserverdrängung. Maßgeblich für die Kategorie oder Klassifikation ist vorzugsweise die Größe des weiteren Kraftfahrzeugs 30, sodass die Einteilung in die Klassifikationen oder Kategorien (S11) anhand der ermittelten Größe des weiteren Kraftfahrzeugs 30 erfolgen kann. Optional kann vorgesehen sein, dass entweder die Größe des weiteren Kraftfahrzeugs 30 oder auch schon direkt die entsprechende Fahrzeugklassifikation oder Fahrzeugkategorie direkt durch das Umfeldsignal beschrieben wird. Mit anderen Worten wird von der Fahrzeugklasse, Fahrzeugkategorie oder Fahrzeugklassifikation auf die Wasserverdrängung rückgeschlossen (siehe auch 7).
Ist das weitere Kraftfahrzeug 30 kein entgegenkommendes, sondern ein vorbeifahrendes Kraftfahrzeugs 30, kann das entgegenkommende weitere Kraftfahrzeug 30 kann bereits beim Vorbeifahren vermessen und/oder kategorisiert werden (S11).
Die optionale Kombination der Erfassung der Kraftfahrzeug-Kategorie S11 und die Detektion des Spritzwassers 12 können durch eine komplementäre Sensorik miteinander kombiniert werden.
Die 5 zeigt durch die Symbolik der Sprechblase mit dem Lastkraftwagen das Feststellen des weiteren Kraftfahrzeugs 30, und durch das Wassertropfensymbol in einer Sprechblase das Feststellen des Spritzwassers 12 beziehungsweise dessen Berechnung.
Die 6 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Detektion des Spritzwassers 12 mittels einer Kamera des Kraftfahrzeugs 10 erfolgt. Vorzugsweise kann dies dabei nur anhand eines Umfeldsignals aus der Kamera 38 erfolgen, oder aus der Kamera und der weiteren Sensorik.
Das Symbol der Sprechblase mit dem Wasserschwall repräsentiert dabei die Warnung vor dem Spritzwasser 12. Im Beispiel der 6 kann vorzugsweise eine Kraftfahrzeug-Kategorie des weiteren Kraftfahrzeugs 30 keine Rolle mehr spielen. Das Spritzwasser 12 wird im Beispiel der 6 durch die beispielhafte Kamera 38 erkannt, beispielsweise mittels einer Bilderkennungssoftware. Das detektierte Objekt ist also nicht das weitere Kraftfahrzeug 30, sondern direkt das Spritzwasser 12. Vorzugsweise kann dabei als Eingangsdaten auch die Regenmenge mit einbezogen werden, die durch den Regensensor gemessen wird. Das Festlegen des Zeitraums bis zum Aufprall des Spritzwassers 12 auf die Fensterscheibe 18 (S7) kann vorzugsweise mittels eines Bildflussverfahrens und/oder Tracking des Spritzwassers 12 erfolgen (siehe auch 8).
Die 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem anhand der relativen Geschwindigkeit des Spritzwassers 12 und des Abstandes zum weiteren Kraftfahrzeug 30 eine Zeit berechnet werden kann (S7), wann das entgegenkommende Fahrzeug 30 passiert wird, um den Scheibenwischer 16 anzusteuern. Die Umfeldwahrnehmung S13 kann dabei anhand von Eingangsdaten des Radars 42 und der Kamera 38 erfolgen. Die Steuereinrichtung 20, die auch als „Szenariendetektor“ bezeichnet werden kann, verarbeitet die relative Geschwindigkeit VREL anhand des Umfeldsignals des Radars 42, führt eine Fahrzeugklassifikation S11 anhand der Eingangsdaten der Kamera 38 durch, und verwendet die Eigengeschwindigkeit V_PKW und eine durch den Regensensor 40 festgestellte Regenmenge. In S14 kann die Steuereinrichtung 20 anhand der Sensoren, also anhand der Eingangsdaten, eine Bewertung vornehmen, die Zeit bis zum Auftreffen des Spritzwassers 12 berechnen, und eine Regelung des Stellsignals durchführen. Das in S8 erzeugte und in S9 übertragene Steuersignal kann dann auch als Stellsignal bezeichnet werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, wie in der 8 gezeigt, kann die Steuereinrichtung 20 mithilfe eines Bildflussverfahrens das Wasserobjekt, also das Spritzwasser 12, verfolgen, also ein Tracking durchführen. Der Zeitpunkt des Auftreffens auf der Fensterscheibe 18 kann dann berechnet werden (S7) und entsprechend das Steuersignal, das hier auch als Stellsignal bezeichnet werden kann, für die Wischerfrequenz angepasst werden (S6). Die Sensoreinrichtung 28 kann dann zum Beispiel nur ein Umfeldsignal aus der Kamera 38 bereitstellen, das eine Aufnahme des Spritzwassers 12 ist. Die Umfeldwahrnehmung kann dann auch als „Wasserschwall-Detektor“ bezeichnet werden. Zusätzlich kann die Sensoreinrichtung 28 ein Umfeldsignal aus dem Regensensor 40 bereitstellen, der die aktuelle Regenmenge beschreiben kann. Die Steuereinrichtung 20 kann dann auch als „Entscheider“ bezeichnet werden. In S15 kann die Steuereinrichtung dann den Wasserschwall oder das Spritzwasser 12 erkennen, die Zeit bis zum Auftreffen berechnen (S7) und eine Regelung des Stellsignals durchführen (S6, S8, S9).
Die 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Sensoreinrichtung 28 durch die Umfeldwahrnehmung S13 ein Umfeldsignal aus einem Radar 42 mit einem Umfeldsignal aus einer Kamera 38 kombinieren kann. Anhand des Signals aus der Kamera führt die Steuereinrichtung 20, die in diesem Beispiel auch als „Entscheider und Plausibilisierer“ bezeichnet werden kann, eine Fahrzeugklassifikation S11 durch und kombiniert dies, anhand des Umfeldsignals aus der Kamera 38, mit der Detektion des Wasserschwalls. Der Regensensor 40 gibt auch hier, wie in den beiden vorherigen Beispielen, Auskunft über die Regenmenge, und zum Beispiel aus einem Bordcomputer wird die Eigengeschwindigkeit V_PKW des Kraftfahrzeugs 10 festgestellt und miteinbezogen. Im weiteren Verfahrensschritt S16 kann die Steuereinrichtung 20 dann den Wasserschwall erkennen, eine Plausibilisierung anhand der FahrzeugKlassifikation durchführen, die Zeit bis zum Auftreffen berechnen (S7) und die Regelung des Stellsignals durchführen (S6, S8, S9).
Die reine Detektion des Wasserschwalls, also des Spritzwassers 12, wird dadurch robuster gestaltet. In Kombination kann also insgesamt ein besseres Ergebnis für die Einstellung des Stellsignals, also des Steuersignals, erzielt werden, wann und wie stark der Scheibenwischer 16 regeln muss.
Die 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das die Ausführungsbeispiele der 7 und 8 kombiniert. Vorteil ist, dass je weniger Sensorik eingesetzt wird, desto weniger Rechenlast für die Steuereinrichtung 20 anfällt. Je mehr Sensorik angewendet wird, desto präziser wird das Verfahren jedoch.
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie ein situationsbedingter proaktiver Einsatz des Scheibenwischers bereitgestellt werden kann.
Mit Hilfe der Umfeld-Wahrnehmung kann zusätzliches Wissen in die automatische Funktion einfließen. Anhand der Kamera lassen sich, in einem weiteren Ausführungsbeispiel, entgegenkommende Fahrzeuge 30 erkennen und klassifizieren (S11). Mit Hilfe der Umfeld-Wahrnehmung lässt sich die Frequenz des Scheibenwischers 16 anpassen, falls ein Szenario erkannt wird, auf welches proaktiv reagiert werden kann. Das Wasser, welches auf die Windschutzscheibe kommt, wird damit umgehend weggewischt, sodass schnellst möglichst wieder freie Sicht herrscht.
2 und 3 zeigen ein Szenario eines Wasserschwalls aufgrund eines entgegenkommenden Lastkraftwagens.
In einer beispielhaften technischen Umsetzung kann, damit der Scheibenwischer 16 präzise auf die Szenarien eingestellt werden kann, anstelle oder neben dem Regensensor 40 eine Steuereinrichtung 20, die auch als Umfeld-Wahrnehmungsmodul bezeichnet werden kann, herangezogen werden. Die Steuereinrichtung 20 oder das Umfeld-Wahrnehmungsmodul können vorzugsweise mindestens eine Front-kamera und eine Radar-Sensorik umfassen, oder aus mindestens einer Frontkamera- und Radar-Sensorik bestehen (4, Szenario und Umfeld-Wahrnehmung).
Möglichkeit 1:
Die optionale Kamera 38 kann die Fahrzeugkategorie bestimmen (S11), das Radarmodul die relative Geschwindigkeit (S3), sowie einen Abstand zum Objekt und der Regensensor 40 misst die Regenmenge (5, Klassifikation und Erfassung des Abstandes zu Objekt).
Anhand der relativen Geschwindigkeit und des Abstandes kann die Zeit berechnet werden, wann das entgegenkommende Fahrzeug passiert wird, um den Scheibenwischer 16 anzusteuern.
Der Regensensor gibt die Information, ob und wie stark es regnet, worauf der Scheibenwischer entsprechend die Frequenz erhöht (7).
Möglichkeit 2:
Die optionale Kamera 38 erkennt ein Wasserschwall, also das Spritzwasser 12, als Objekt (S2). Wird dieser detektiert, ist eine Generalisierung des Problems möglich. Die Klassifikation von Objekten wie Lastkraftwagen, die potentiell einen Wasserschwall verursachen wäre dann nicht weiter notwendig (6, Detektion eines Wasserschwalls mit der Kamera).
Mit Hilfe von Bildflussverfahren, mit denen das Wasserobjekt verfolgt wird (Tracking), kann der Zeitpunkt des Auftreffens auf der Scheibe berechnet werden und entsprechend das Stellsignal für die Wischerfrequenz angepasst werden (S8; 8).
Möglichkeit 1 & 2:
Eine Plausibilisierung durch die Klassifikation S11 der Kamera 38 und dem Radarsystem (siehe Möglichkeit 1) kann jedoch die reine Detektion eines Wasserschwalls robuster gestalten. In Kombination kann ein insgesamt besseres Ergebnis für die Einstellung des Stellsignals erzielt werden, wann und/oder wie stark der Wischer regeln muss (9).
Mit anderen Worten basiert die Idee auf der Herangehensweise, anhand einer Erfassung von Objekten mithilfe von Umfeldsensorik zu arbeiten. Der Kern der Idee ist, dass vorzugsweise mittels Radar und/oder Lidar Objekte bestimmt werden, die sich dem Ego-Fahrzeug nähern und auf Basis deren Ausprägung und Bewegung ein Wasserschwall oder Wasserkörper als Spritzwasser 12 zum Beispiel geschätzt wird.
Vorzugsweise anhand der eigenen und relativen Geschwindigkeit zu den erkannten Objekten lässt sich ein Maß für das Spritzwasser 12, also den Wasserschwall, schätzen, der das Ego-Fahrzeug 10 trifft. Diese Schätzgröße dient als Signalgeber, sodass früh genug die Wischergeschwindigkeit angepasst werden kann. Die Kamera 38 kann in diesen Fällen zu den folgenden zwei möglichen Zwecken dienen:

1) Nutzung der Klassifikation von Fahrzeugen/Objekten (zum Beispiel Lastkraftwagen, Personenkraftwagen), die sich dem Ego-Fahrzeug 10 nähern (S11),
2) Erkennung eines Wasserschwalls oder Spritzwasser 12 als Objekterkennung anhand von Bildflussverfahren.

Ein einscherendes Fahrzeug 30 kann auch anhand der Umfeldsensorik als relative Position erkannt werden, sogar dann, wenn es nur überholt, da potentiell vorbeifahrende Fahrzeuge auch schon Gischt erzeugen, die aber von einer Frontkamera zu spät detektiert werden können. Mit zum Beispiel Seitenradaren lassen sich Fahrzeuge 30 erkennen, bevor sie vor einem einscheren.
Der serienmäßig zum Beispiel heckverbaute Regensensor 40 kann dabei immer eine potentielle Eingangsgröße sein, die einerseits als Informationsgeber genutzt werden kann, ob 1. es grundsätzlich regnet, und 2. wie stark der Regen ist (bei strömendem Regen und bereits maximalem Wischertempo ist diese Funktion zum Beispiel nicht relevant). Mit anderen Worten ist das Verfahren ein Zusatz zu dem herkömmlichen Regensensor.
Insbesondere anhand von Radar und Lidar und Kamera können sowohl entgegenkommende Fahrzeuge 30 deutlich früher und präziser erfasst werden, sowie auch überholende Fahrzeuge 30.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist in diesem Fall nur Parameter zur Steuerung und kann gemeinsam mit der relativen Geschwindigkeit der erfassten Fahrzeuge 30 relevant für die Schätzung der Ausprägung des Spritzwassers 12 sein, und nicht die generelle Einstellung der Steuereinheit oder Steuereinrichtung 20 in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Mit anderen Worten erfolgt eine Betrachtung von anderen Objekten im Umfeld und deren Bewegung, sowie die Ausprägung, um daraus die Steuerung des Scheibenwischers 16 anzupassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004037871 B4 [0004]
DE 10100732 A1 [0005]
DE 10052342 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Scheibenwischeinrichtung (14) eines Kraftfahrzeugs (10), das eine Sensoreinrichtung (28) aufweist, die mindestens einen Sensor zur funkgestützten und/oder optischen Abstandsmessung aufweist; wobei eine Steuereinrichtung (20) während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (10): - ein Umfeldsignal aus der Sensoreinrichtung (28) empfängt (S1), das ein Objekt im Erfassungsbereich des mindestens einen Sensors beschreibt, und anhand des durch das empfangene Umfeldsignal beschriebenen Objekts feststellt (S2), dass sich durch ein weiteres Kraftfahrzeug (30) verdrängtes Spritzwasser (12) auf eine Fensterscheibe (18) des Kraftfahrzeugs (10) zubewegt, - eine relative Geschwindigkeit ermittelt, mit der sich das Spritzwasser auf die Fensterscheibe (18) zubewegt (S3), - eine einzustellende Scheibenwischerfrequenz der Scheibenwischeinrichtung (14) des Kraftfahrzeugs (10) festlegt (S6), - anhand der ermittelten relativen Geschwindigkeit des Spritzwassers (12) einen Zeitraum festlegt (S7), in dem das Spritzwasser (12) die Fensterscheibe (18) beaufschlagt, - ein Steuersignal erzeugt, das ein Einstellen der festgelegten Scheibenwischerfrequenz zu Beginn oder vor dem festgelegten Zeitraum beschreibt (S8), und das erzeugte Steuersignal an die Scheibenwischeinrichtung (14) überträgt (S9).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (20): - eine Eigen-Geschwindigkeit (V_PKW) des Kraftfahrzeugs (10) feststellt, - anhand der Eigen-Geschwindigkeit die Relativ-Geschwindigkeit (V_REL) des Spritzwassers (12) ermittelt, und - den Zeitraum anhand der ermittelten Relativ-Geschwindigkeit (V_REL) des Spritzwassers (12) festlegt (S3).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (20) den Zeitraum mittels einem Bildflussverfahren festlegt (S7).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Objekt im Erfassungsbereich das Spritzwasser (12) ist, und wobei die Steuereinrichtung (20) anhand eines oder mehrerer Bilder mindestens einer Kamera der Sensoreinrichtung (28) das Spritzwasser (12) feststellt (S12).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (20): - eine Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers (12) festlegt, und - eine dem festgelegten Volumen und/oder der festgelegten Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers (12) zugeordnete Scheibenwischerfrequenz als einzustellende Scheibenwischerfrequenz festlegt (S6).
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das aus dem Sensor der Sensoreinrichtung (28) empfangene Umfeldsignal als Objekt ein weiteres Kraftfahrzeug (30) im Erfassungsbereich des mindestens des Sensors beschreibt, und wobei die Steuereinrichtung (20): - anhand des empfangenen Umfeldsignals einen Parameter des weiteren Kraftfahrzeugs (30), vorzugsweise eine Größe und/oder ein Modell des weiteren Kraftfahrzeugs (30), feststellt (S10), und - anhand der festgestellten Parameters des weiteren Kraftfahrzeugs (30) das Volumen, die Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers (12) festlegt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das weitere Kraftfahrzeug (30) ein Kraftfahrzeug des Gegenverkehrs des Kraftfahrzeugs (10) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Steuereinrichtung (20): - anhand der festgestellten Parameters des weiteren Kraftfahrzeugs (30) das weitere Kraftfahrzeug in eine von mehreren Kraftfahrzeug-Kategorien oder Kraftfahrzeug-Klassifikationen einteilt (S11), und - anhand derjenigen Kategorie oder Klassifikation, in der das weitere Kraftfahrzeug (30) eingeteilt ist, das Volumen, die Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers (12) festlegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Steuereinrichtung (20) anhand des Umfeldsignals aus der Sensoreinrichtung (28) einen lateralen Abstand zu dem Gegenverkehr ermittelt, und das Volumen, die voraussichtliche Größe, Ausdehnung und/oder Dichte des Spritzwassers (12) zusätzlich anhand des ermittelten lateralen Abstands prädiziert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (20) aus einem Regensensor (40) der Sensoreinrichtung (28) ein Wettersignal empfängt (S4), das eine aktuelle Regenstärke beschreibt, und anhand der aktuellen Regenstärke: - die Scheibenwischerfrequenz zusätzlich anhand der aktuellen Regenstärke festlegt (S7).
Steuereinrichtung (20), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Kraftfahrzeug (10), das eine Sensoreinrichtung (28) mit mindestens einem Sensor zur funkgestützten und/oder optischen Abstandsmessung aufweist, und eine Scheibenwischeinrichtung (14), sowie eine Steuereinrichtung (20) nach Anspruch 11.