DE10254684A1

DE10254684A1 - System und Verfahren zur Überwachung des Zustandes eines Wischgummis einer Wischervorrichtung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10254684A1
Application number: DE2002154684
Authority: DE
Inventors: Harald Barth
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-03

Abstract

Es wird ein System und ein Verfahren zur Überwachung einer Scheibenwischvorrichtung, insbesondere des Zustandes eines Wischgummis (1) eines Scheibenwischers (2), vorgeschlagen mit einem Sensor (4) zur Erfassung von Werten, die den Zustand und/oder den Abnutzungsgrad des Wischgummis (1) wiedergeben, wobei eine Steuerungseinheit (5) vorgegeben ist zur Verarbeitung von erfassten Sensorwerten und eine Ausgabeeinrichtung (7) zum Ausgeben von zustandsbezogenen Informationen hinsichtlich des Wischgummis (1), wobei der Sensor (4) ein optischer Sensor ist, mittels welchem Schlieren und/oder Spuren im Wischbereich (6) des Scheibenwischers (2) erfassbar sind, wobei mit der Steuerungseinheit (5) bei Auftreten von Schlieren eine zustandsbezogene Information für den Wischgummi (1) erzeugbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren zur Überwachung des Zustandes eines Wischgummis von Scheibenwischern einer Wischervorrichtung von einem Kraftfahrzeug.
Bei Scheibenwischervorrichtungen von Kraftfahrzeugen besteht das Problem, dass die Wischgummis mit der Zeit sich abnutzen und je nach Häufigkeit des Einsatzes der Scheibenwischervorrichtung die Wischgummis früher oder später ausgetauscht werden müssen. Hierbei liegt es im Ermessen des Fahrers des Kraftfahrzeuges, wann der Zustand eines Wischgummis einer Scheibenwischervorrichtung derart verschlechtert ist, dass die Wischgummis nicht mehr eine ausreichende Reinigungseffizienz aufweisen beziehungsweise die Sicht nach einem Wischvorgang so schlecht ist, dass ein Austausch erforderlich wird. Ein zunehmendes Abnutzen des Wischgummis resultiert regelmäßig in mehr oder weniger verschlechterten Sichtverhältnissen insbesondere bei der Frontscheibe eines Kraftfahrzeuges, da das Wischgummi nach einem Wischzyklus, das heißt einer Hinund Herbewegung über den Schwenkwinkel des Scheibenwischers, dann Schlieren im Sichtbereich des Fahrers hinterlässt. Es ist deshalb wünschenswert, dass ein Verschlechtern des Zustandes eines Wischgummis rechtzeitig bemerkt wird, sodass ein Auswechseln der Wischgummis rechtzeitig erfolgen kann.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System sowie ein Verfahren zur Überwachung des Zustandes eines Wischgummis einer Scheibenwischervorrichtung von Kraftfahrzeugen bereitzustellen, welches auf einfache Weise und ohne aufwändige, zusätzliche Einrichtungen in Kraftfahrzeugen einbaubar ist. Das System soll gleichermaßen effektiv die Überwachung des Zustandes von Wischgummis gewährleisten und dennoch kostengünstig sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß den in Anspruch 8 angegebenen Schritten gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Das System zur Überwachung des Zustandes eines Wischgummis gemäß der Erfindung weist einen Sensor auf zur Erfassung eines Wertes, der den Zustand und/oder den Abnutzungsgrad des Wischgummis beschreibt, eine Steuerungseinheit zur Verarbeitung von Sensorwerten und eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben von zustandsbezogenen Informationen hinsichtlich des Wischgummis aufweist, wobei der Sensor ein optischer Sensor ist, mittels welchem Schlieren im Wischbereich des Scheibenwischers erfassbar sind und wobei mit der Steuerungseinheit bei Auftreten von Schlieren eine zustandsbezogene Information für das Wischgummi erzeugbar ist. Hierdurch kann der Zustand beziehungsweise der Abnutzungsgrad des Wischgummis eines Scheibenwischers auf einfache Weise überwacht werden, ohne dass an dem Scheibenwischer selbst Veränderungen oder Zusatzeinrichtungen vorgesehen sein müssen. Durch einfaches Erfassen des Wischbereiches mit einem optischen Sensor, der dafür angepasst ist, Schlieren, die nach einem Wischen von einem abgenutzten Wischgummi im Sichtbereich der Scheibe zurückgelassen werden, zu erfassen, welche anschließend über eine Steuerungseinheit derart registrierbar und weiterverarbeitbar sind zum Bereitstellen einer Information über den Zustand des Wischgummis, kann nach Art eines Abgleichs oder auf der Grundlage von in der Steuerungseinheit hinterlegten Mustern (Zustand vor / nach Abnutzung des Wischgummis) der Abnutzungsgrad effektiv überwacht werden. Hierdurch wird vermieden, dass ein Fahrzeughalter zu spät ein abgenutztes Wischgummi einer Scheibenwischvorrichtung auswechselt, da er rechtzeitig mit dem Überwachungssystem auf den verschlechterten Zustand des Wischgummis hingewiesen, das heißt gewarnt werden kann. Der vom optischen Sensor erfasste Bereich der Scheibe des Kraftfahrzeuges kann dabei ein Ausschnitt des gesamten Wischbereichs sein oder auch den gesamten Wischbereich abdecken. Wesentlich für die Erfindung ist, dass über einen optischen Sensor, das heißt berührungslos und mit Hilfe von erfassten Bilddaten, eine Überwachung der Abnutzung von Wischgummis von Scheibenwischern indirekt ermöglicht wird.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor ein Sensor auf Kamerabasis, welcher ein Bestandteil einer im Kraftfahrzeug vorhandenen Vorrichtung zur Fahrspurerkennung ist. Der Sensor kann auch ein Sensor zur Regendetektion sein. Insbesondere bei gehobeneren Pkws sind vermehrt Systeme vorhanden, welche eine Erfassung von Regen auf optischem Wege beinhalten, zum Beispiel um die Scheibenwischeranlage automatisch regenabhängig zu steuern. Gleichermaßen sind zunehmend insbesondere bei Lkws Systeme vorhanden, welche eine automatische Erfassung der Fahrspur durch die Windschutzscheibe aufweisen, um bei Abweichen von der Fahrspur den Fahrer rechtzeitig zu warnen (Sicherheitssystem gegen unbeabsichtigtes Einschlafen am Steuer). Bei beiden diesen Systemen wird ein optischer Sensor im Bereich der Windschutzscheibe des Fahrzeuges derart vorgesehen, dass die Scheiben-Oberfläche oder der Sichtbereich des Fahrers erfasst werden kann. Erfindungsgemäß wird diese optische Erfassung des Scheibenbereichs zusätzlich dazu verwendet, mittels einer dementsprechend angepassten Steuerungseinheit den Abnutzungsgrad eines Wischgummis eines Scheibenwischers zu überwachen. Dies geschieht vorteilhafterweise dadurch, dass die Windschutzscheibe mittels des Sensors optisch aufgenommen und in der Steuerungseinheit der Wischbereich auf Schlieren und/oder Verschmutzungsspuren untersucht wird, zum Beispiel durch Abgleich mit gespeicherten Informationen einer schlierenfreien Scheibe bei neuen Wischgummis. Das System kann durch einfache Implementierung zum Beispiel als Programmeinheit in vorhandene Geräte beziehungsweise unter Verwenden der ohnehin von dem Sensor erfassten Bilddaten realisiert werden und ist dementsprechend kostengünstig. Die vorhandenen Systeme mit entsprechendem Sensor müssen lediglich hinsichtlich der Auswertung der Informationen zusätzlich zum Beispiel durch Vorsehen eines Zusatzprogramms in der Steuerungseinheit angepasst werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor im Bereich oberhalb der Frontscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnet. In diesem auch Dachhimmel genannten Bereich im Innern des Kraftfahrzeuges ist der Sensor vor Beschädigung und äußeren Einflüssen geschützt und es kann ohne Beeinträchtigung des Sichtfeldes des Fahrers der gesamte relevante Bereich der Windschutzscheibe durch nur einen einzigen Sensor erfasst werden. Vorzugsweise ist der Sensor mittig direkt hinter der Windschutzscheibe bzw. Frontscheibe des Kraftfahrzeuges angeordnet. Selbstverständlich kann alter nativ ein doppelter Sensor vorhanden sein, zur separaten Erfassung eines jeweiligen Wischbereichs eines zweiarmigen Scheibenwischers.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die zustandsbezogene Information, welche mit der Steuerungseinheit erzeugbar ist, abhängig von einer voreingestellten Zeitspanne nach dem ersten Auftreten von Schlieren im Wischbereich. Um lediglich kurzfristige Schlieren aufgrund von einer Verschmutzung der Windschutzscheibe nicht als Fehler des Wischgummis selbst zu detektieren, kann so, beispielsweise durch Einstellen einer Zeitspanne von einigen Minuten, sichergestellt werden, dass lediglich eine tatsächliche Abnutzung des Wischgummis auch als solche detektiert wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die zustandsbezogene Information abhängig von der Intensität des Regens. Bei leichtem Tröpfeln können trotz Verwendung eines neuen Wischgummis Schlieren auf der Scheibe auftreten. Je nach Intensität des detektierten Regens kann eine damit zusammenhängende Schlierenbildung bei der Erfassung des Abnutzungszustandes des Wischgummis berücksichtigt werden. Die Intensität des Regens kann mittels eines herkömmlichen Regensensors bestimmt werden. Wird lediglich ein Tröpfeln detektiert, so können zur Erfassung des Zustandswertes des Wischgummis beispielsweise Wisch-Wasch-Vorgänge automatisch ausgelöst werden.

Gemäß einer die zustandsbezogene Information betreffende vorteilhaften Ausführungsform wird in der Steuerungseinheit durch einen Abgleich mit gespeicherten Werten (Bild der Windschutzscheibe bei nicht abgenutztem Wischgummi) die Information erzeugt, welche an die Ausgabeeinrichtung weitergeleitet wird. Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält die zustandsbezogene Information hinsichtlich der Wischgummis der Scheibenwischvorrichtung eine graduelle Einstufung des Abnutzungsgrades. Die Steuerungseinheit weist hierfür Auswertungsalgorithmen auf, welche es erlauben, bei Vorhandensein von Schlieren aufgrund der Abnutzung des Wischgummis die Abnutzung in verschiedene Abnutzungsgrade einzuteilen. Hierdurch erhält der Fahrer nicht nur die Information, dass ein Austausch des Wischgummis notwendig ist, sondern auch wie stark die Abnutzung bereits vorangeschritten ist.

Vorzugsweise wird der Fahrer rechtzeitig darauf hingewiesen, dass ein Austausch der Wischblätter demnächst bevorsteht. Der Fahrer hat hierdurch die Möglichkeit neue Wischblätter zu erwerben, bevor die benutzten Wischblätter zu befriedigendes Wischergebnis mehr erzielen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine grafische oder akustische Ausgabeeinrichtung im Innern des Fahrzeugs vorgesehen. Hierdurch kann dem Fahrer der Abnutzungsgrad des Wischgummis oder der Wischgummis der Scheibenwischvorrichtung durch ein- oder mehrmaliges Erzeugen einer akustischen Meldung zusammen mit oder alternativ zu einer optischen Anzeige die Warninformation zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise kann auf dem Display des Bordcomputers eine Textmeldung erscheinen, die den Fahrer zur Erneuerung der Wischblätter anweist.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mit den Schritten des Anspruchs 8 wird ein Wert, welcher den Zustand und Abnutzungsgrad des Wischgummis beschreibt, mittels eines Sensors erfasst, wobei die optische Erfassung von Schlieren im Wischbereich des Scheibenwischers mittels eines Sensors auf Kamerabasis erfolgt und durch anschließendes Abgleichen mit gespeicherten Daten des Wischbereichs bei nicht abgenutztem Wischgummi. Hierdurch kann durch einfaches Vergleichen vor einem Wischen und nach einem Wischen beziehungsweise lediglich nach einem Wischen mit gespeicherten Bilddaten der Zustand mittels eines einfachen Sensors auf Kamerabasis erfasst und zur Information eine Ausgabe erzeugt werden. Ein derartiges Verfahren erlaubt durch einfaches Implementieren von einem Zusatzprogramm und/oder von zusätzlichen Daten in den Speichern der Steuerungseinheit ein Überwachen der Abnutzung von Wischgummis, wodurch vermieden wird, dass diese zu spät ausgetauscht werden und durch verschmutzte Scheiben Gefahrensituationen auftreten können.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die zustandsbezogene Information hinsichtlich des Wischgummis oder der Wischgummis durch Abgleichen der durch den Sensor erfassten Zustände mit gespeicherten Daten direkt im Anschluss an den Wischvorgang erzeugt. Durch Abstimmung der Erfassung auf den jeweiligen Wischzyklus eines Scheibenwischers kann so der optimale Zeitpunkt eingestellt werden, in welchem bei Abnutzung eines Wischgummis, das heißt bei Vorhandensein von Riefen in der Spitze des Wischgummis, die Spuren dieser Abnutzung am deutlichsten hervortreten. Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird der Zustand im Wischbereich dauerhaft auch während des Wischvorganges erfasst und mit den gespeicherten Daten abgeglichen. Bei Letzterem können schon während des Wischens Abnutzungserscheinungen erfasst werden, wobei mittels einer voreingestellten Zeitspanne oder durch Speicherung von verschiedenen Vergleichszuständen die Weiterverarbeitung und Erzeugung der zustandsbezogenen Information erfolgt.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine Ausgabe erzeugt, die eine Information hinsichtlich des Grades der Abnutzung enthält. Hierdurch erhält der Fahrer die zusätzliche Information, wie weit die Abnutzung vorangeschritten ist, das heißt, wie bald ein Auswechseln des Wischgummis unerlässlich sein wird.

Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, in welcher die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Details beschrieben und erläutert ist.
In der Figur ist schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Systems zur Erfassung und Überwachung des Zustandes eines Wischgummis gemäß der Erfindung dargestellt. Der Wischbereich 3 einer Scheibe 6, vorzugsweise einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs, ist über einen optischen Sensor 4, der im oberen Bereich und hinter der Scheibe 6 angeordnet ist, erfassbar. Vorzugsweise ist der Sensor 4 Teil einer im Fahrzeug bereits vorhandenen Vorrichtung zur Regenerkennung oder zur Fahrspurerfassung. Der Sensor 4 erfasst vorzugsweise im Wesentlichen den gesamten Frontbereich der Scheibe 6 und ist über eine Leitung mit einer Steuerungseinheit 5 verbunden, welche zur Verarbeitung der optischen Daten geeignet ist. Das heißt, die Steuerungseinheit 5 ist mit Modulen zur Bildverarbeitung und Informationserzeugung ausgestattet. Gemäß der Erfindung wird in der Steuerungseinheit 5 der erfasste Wischbereich 6 der Scheibenwischervorrichtung dahingehend ausgewertet, dass bei Auftreten von Schlieren, Wischspuren oder dergleichen eine zustandsbezogene Information erzeugt werden kann. Hierzu sind entweder in der Steuerungseinheit 5 Vergleichsdaten einer Scheibe nach Wischen mit einem nicht verschlissenen Scheibenwischer 2 abgelegt, welche mit den erfassten Daten verglichen werden. Oder es erfolgt ein Bildvergleich einer Scheibe vor einem Wischen und direkt im Anschluss an ein Wischen über den Wischzyklus eines Scheibenwischers 2. Andere Ausführungsformen, zum Beispiel durch Vorsehen von Bilderkennungsprogramm-Modulen oder dergleichen, können ebenso passen.
Die von der Steuerungseinheit 5 erzeugte Information hinsichtlich des Zustands des Wischgummis 1 des Scheibenwischers 2 wird sodann an eine Ausgabeeinrichtung 7 gegeben, die mit einer optischen, das heißt grafischen und/oder akustischen Ausgabe dem Fahrer die Information hinsichtlich des Zustandes des Wischgummis 1 zur Verfügung stellt. Hierdurch kann auf denkbar einfache Weise, lediglich durch Implementieren von Zusatzprogrammen in bestehende Vorrichtungen zur Überwachung des Frontscheibenbereichs 6 eines Fahrzeuges, der Zustand der einer Abnutzung unterliegenden Wischgummis 1 effektiv überwacht werden.
Sämtliche in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

System zur Überwachung des Zustandes eines Wischgummis (1) von Scheibenwischern (2) einer Wischvorrichtung (3) eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem Sensor (4) zur Erfassung eines Wertes, welcher den Zustand und/oder den Abnutzungsgrad des Wischgummis (1) beschreibt, mit einer Steuerungseinheit (5) zur Verarbeitung der Sensorwerte des Sensors (4) und mit einer Ausgabeeinrichtung (7) zum Ausgeben von zustandsbezogenen Informationen hinsichtlich des Wischgummis (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (4) ein optischer Sensor ist, mittels welchem Schlieren oder Spuren im Wischbereich (6) des Scheibenwischers (2) erfassbar sind und dass mit der Steuerungseinheit (5) bei Auftreten von Schlieren oder Spuren eine zustandsbezogene Information für das Wischgummi (1) erzeugbar ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (4) ein Sensor auf Kamerabasis und/oder ein Sensor zur Regendetektion ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (4) im Bereich oberhalb der Frontscheibe des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zustandsbezogene Information mit der Steuerungseinheit (5) nach einer voreingestellten Zeitspanne bei Auftreten von Schlieren im Wischbereich erzeugbar ist und/oder dass die zustandsbezogene Information abhängig ist von der Intensität des Regens.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zustandsbezogene Information durch Abgleich mit in der Steuerungseinheit (5) gespeicherten Werten erzeugbar ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zustandsbezogene Information eine graduelle Einstufung des Abnutzungsgrades enthält.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zustandsbezogene Information als eine grafische oder akustische Ausgabe durch die Ausgabeeinrichtung (7) im Innern des Fahrzeugs erzeugbar ist.
Verfahren zur Überwachung des Zustandes eines Wischgummis (1) von einem Scheibenwischer (2) einer Wischvorrichtung (3) eines Kraftfahrzeuges, wobei ein Wert, der stellvertretend für den Zustand und Abnutzungsgrad des Wischgummis (1) ist, mittels eines Sensors (4) erfasst wird, gekennzeichnet durch optisches Erfassen von Schlieren oder Spuren im Wischbereich (6) des Scheibenwischers (2) mittels eines Sensors (4) auf Kamerabasis und Abgleichen mit gespeicherten Daten des Wischbereichs (6) bei nicht abgenutztem Wischgummi (1) und Erzeugen einer zustands bezogenen Information.
Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Abgleichen des erfassten Zustandes mit den gespeicherten Daten direkt im Anschluss an einen Wischvorgang des Scheibenwischers (2).
Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Abgleichen des erfassten Zustandes mit den gespeicherten Daten während eines Wischvorgangs.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch Erzeugen einer akustischen und/oder grafischen Ausgabe, welche eine Information hinsichtlich des Abnutzungsgrades enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zustandsbezogene Information nach einer voreingestellten Zeitspanne bei Auftreten von Schlieren im Wischbereich erzeugbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zustandsbezogene Information abhängig ist von der Intensität des Regens.