DE19519891C2 - Vorrichtung zum Betreiben eines Scheibenwischers - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Betreiben eines Scheibenwi­ schers mit einer Sensoreinrichtung zum Erfassen des Benetzungszustands einer Scheibe, einer das Sensorsignal aufnehmenden Auswerteeinrichtung, in der eine Schmutzerkennungsstufe und eine Einstelleinrichtung zum Aktualisieren eines Referenzwerts bei auf der Scheibe vorhandenem Schmutz vorgesehen ist, und einer Ansteuereinheit für den Scheibenwischer, die von der Auswerteeinrichtung zum Erzeugen eines Wischvorganges ansteuerbar ist, wenn die Differenz zwi­ schen dem Referenzwert und einem akteuellen Meßwert des Sensorsignals einen vorgegebenen Schwellwert übeschreitet.

Eine Vorrichtung dieser Art ist in der DE 33 14 770 A1 als bekannt ausgewie­ sen. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird mittels einer Sensoreinrichtung der Benetzungszustand einer Scheibe automatisch erfaßt und mit einer Auswerteein­ richtung ein Wischbetrieb ausgelöst, wenn die Differenz zwischen einem Refe­ renzwert und dem Sensorsignal einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Tritt auf der Scheibe eine Verschmutzung auf, die mittels der Wischer nicht beseitigbar ist, so wird dies erkannt, wobei die Zeitkonstante zur Schmutzerkennung allerdings in der Größenordnung einiger Minuten liegt, so daß in dieser Zeit eine Reihe unnötiger Wischvorgänge ausgelöst werden können. Nach Ablauf einiger Minuten wird dann der Referenzwert an die durch den Schmutz verursachten neuen Verhältnisse auf der Scheibe nachgeführt, wonach dann unnötige Wischvorgänge vermeidbar sind.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung gemäß der DE 37 33 762 A1 ist eine Schmutzerkennungsstufe vorgesehen, die das Signal der Sensoreinrichtung speziell in dem kurzen Zeitraum auswertet, in dem das Wischerblatt des Scheibenwischers die empfindliche Fläche der Sensoreinrichtung überquert, und das gemessene Signal wird mit Sollwerten verglichen. Das impulsförmige Signal wird zum Kalibrieren der Sensoreinrichtung verwendet, indem bei nicht vorhan­ denem oder kleinem Impulssignal die Schaltschwelle der Steuerelektronik auto­ matisch angehoben wird, so daß erst ein höheres kontinuierliches Signal zum Einschalten der Scheibenwischer führt. Zum Auswerten der Impulse bzw. nicht vorhandenen Impulse der Signaleinbrüche ist angegeben, einen elektronischen Filter zu verrwenden. Diese Art der Auswertung bedeutet einen nicht unerheblichen Aufwand.

Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs ange­ gebenen Art bereitzustellen, mit der bei Auftreten einer Verschmutzung der Scheibe die Auslösung von Wischvorgängen innerhalb kurzer Zeit an die neuen Bedingungen anpaßbar ist, und bei der mit wenig Aufwand eine schnelle und zuverlässige Schmutzerkennung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung mit den im Patent­ anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Hiernach ist also vorgesehen, daß mittels der Schmutzerkennungsstufe die Meßwerte hinsichtlich durch das Überstreichen der Sensorfläche mit dem Wi­ scher hervorgerufener Signaleinbrüche des Sensorsignals auswertbar sind. Hiernach wertet also die Schmutzerkennungsstufe das Sensorsignal hinsichtlich vorhandenem Schmutz anhand der Signaleinbrüche aus, die durch das Über­ streichen der Sensorfläche mit dem Wischer entstehen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei auftretendem Schmutz oder ähnlich bei leichtem Regen dieser bereits bei einem Wischvorgang über die Sensorfläche derart verteilt wird, daß nur noch ein deutlicher oder überhaupt kein deutlicher Signaleinbruch infolge des Überstreichens der Sensorfläche mit dem Wischer hervorgerufen wird. Der­ artige Benetzungsereignisse werden hier unter Schmutz verstanden. Aufgrund dieser Information kann mithin bereits mit nur einem Wischvorgang auf eine Verschmutzung der Scheibe reagiert werden, so daß nachfolgende nicht er­ forderliche Wischvorgänge vermieden werden können.

Eine einfache Möglichkeit, durch das Überstreichen des Wischers hervorgerufe­ ne Signaleinbrüche zu erfassen, besteht darin, daß ein Signaleinbruch des Sensorsignals feststellbar ist, wenn ein aktueller Meßwert einen Schwellendiffe­ renzwert gegenüber einem Bezugswert überschreitet und daß eine Information, die vorhandenen Schmutz angibt, dann abgegeben wird, wenn weniger als zwei Signaleinbrüche während eines Wischvorgangs zählbar sind. Hierbei ergibt sich ein sicherer Anhaltspunkt für die Größe der Differenz zu einem aktuellen Zeit­ punkt dadurch, daß der Bezugswert mittels eines Mittelwertbildners jeweils aus mehreren dem aktuellen Meßwert vorhergehenden Meßwerten gebildet ist.

Eine zuverlässige Aussage, ob Signaleinbrüche infolge des Überstreichens der Sensorfläche mit dem Wischer vorhanden sind oder infolge von Schmutz weit­ gehend oder ganz unterdrückt sind, wird durch die Maßnahme erhalten, daß ein aufgrund des Überschreitens des Schwellendifferenzwerts festgestellter Signal­ einbruch weiterhin hinsichtlich seiner Fläche gegenüber dem als horizontale Gerade verlaufenden Bezugswert bewertbar ist und daß der Signaleinbruch als gültig gewertet wird, wenn die Fläche eine vorgegebene Bezugsflächengröße überschreitet.

Eine einfache Möglichkeit, zu einem gegebenen Zeitpunkt den Bezugswert bereitzustellen, ergibt sich dadurch, daß eine Speichervorrichtung vorgesehen ist, in der der Mittelwert als Bezugswert speicherbar ist, sobald ein durch Über­ schreiten des Schwellendifferenzwerts festgestellter Signaleinbruch auftritt.

Zum einfachen Bestimmen der Fläche ist es günstig, wenn diese über eine definierte Anzahl von Meßwerten berechnet wird.

Zum Anpassen des Wischbetriebs an die durch Schmutz bedingten äußeren Bedingungen ist die Vorrichtung vorteilhaft derart ausgebildet, daß bei Erkennen von weniger als zwei Signaleinbrüchen der Referenzwert mittels der Einstellein­ richtung an den aktuellen Signalpegel des Sensorsignals anpaßbar ist. Infolge des angepaßten Referenzwerts werden einerseits unnötige Wischvorgänge unterdrückt und andererseits kann auf eine Benetzung der Scheibe, die ein Wischen erforderlich macht, ein angemessener Wischbetrieb ausgelöst werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematische Blockdarstellung der Vorrichtung,

Fig. 2A bis 2C Signalverläufe eines Sensorsignals über der Zeit und

Fig. 3 eine nähere Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Aus­ werteeinrichtung mit den vorliegend wesentlichen Schaltungsteilen.

Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum automatischen Betreiben eines Scheiben­ wischers mit einer Sensoreinrichtung 10, die ein Sensorsignal S an eine Aus­ werteeinrichtung 20 abgibt. Das Sensorsignal S kann bereits vorverarbeitet sein. Die Auswerteeinrichtung 20 liefert an ihrem Ausgang ein Steuersignal ST, mit dem über eine Ansteuereinheit 30 ein Wischbetrieb durchgeführt wird.

In den Fig. 2A bis 2C sind Ausschnitte verschiedener Sensorsignale S über der Zeit t dargestellt, wie sie bei Schmutz bzw. auch leichter Benetzung auf­ treten, so daß vorliegend unter Schmutz allgemein derartige Benetzungsereignis­ se verstanden werden.

Gemäß Fig. 2A zeigt der Signalpegel SP des Sensorsignals zunächst zwei relativ dicht aufeinanderfolgende Signaleinbrüche etwa gleicher Tiefe, die ent­ stehen, wenn der Scheibenwischer die Sensorsignalfläche beim Hin- und Rück­ lauf überstreicht. Im weiteren Verlauf sind wiederum zwei Signaleinbrüche SE erkenntlich, die auf das Vorbeistreichen des Wischers zurückzuführen sind. Jedoch zeigt in dieser Phase lediglich der erste Signaleinbruch den bei normalen Wischbedingungen markanten tiefen Verlauf, während der zweite Singleinbruch nur noch relativ schwach ist. Versuche der Erfinder haben gezeigt, daß ein solcher schwächerer zweiter Signaleinbruch auf eine Verschmutzung der Schei­ be oder eine beim Rücklauf des Wischers wesentlich geringere Wassermenge, z. B. infolge leichten Regens, zurückzuführen ist, beispielsweise wenn durch den vorlaufenden Wischer der Schmutz auf der Scheibe verteilt wird und beim Rücklauf das Vorbeistreichen des Wischers sich dann im Signalverlauf kaum noch bemerkbar macht. Unter manchen Bedingungen können auch beide Signal­ einbrüche SE stark abgeschwächt oder vollkommen unkenntlich sein.

In Fig. 2B ist ein typischer Signalverlauf für leichten Regen und in Fig. 2C für schwer beseitigbaren Schmutz dargestellt, wobei im Gegensatz zur Fig. 2A die beiden ersten Signaleinbrüche nicht dargestellt sind. Bei leichtem Regen steigt das Sensorsignal S wieder an, wobei aber der zweite Signaleinbruch nur noch schwach auftritt, während bei schwer beseitigbarem Schmutz der Rückgang des Sensorsignals S bestehen bleibt oder bei dem zweiten Überwischen sogar noch verstärkt wird. In den Fig. 2B und 2C ist auch eine Nachführung des Refe­ renzwerts gestrichelt dargestellt.

Diese Wirkung von auf der Scheibe vorhandenem Schmutz wird vorliegend ausgenutzt, um einen Verschmutzungszustand zu erkennen und einen gegebe­ nenfalls unnötigen anschließenden Wischbetrieb zu unterbinden.

In Fig. 3 sind vorliegend wesentliche Komponenten der Auswerteeinrichtung 20 näher bezeichnet. Mittels einer Signalverarbeitungseinrichtung 21 werden aus dem Sensorsignal S Meßwerte MW gewonnen, die unter anderem einer Schmutzerkennungsstufe 22 zugeführt werden. In dieser wird ermittelt, ob die Einbrüche infolge des Vorbeistreichens des Wischers vorhanden sind oder nicht. Werden während eines Wischzyklus weniger als zwei Signaleinbrüche SE fest­ gestellt, so wird dies als Vorhandensein von Schmutz auf der Scheibe gewertet, wogegen bei Feststellen von mindestens zwei Signaleinbrüchen SE dies als kein Vorhandensein von Schmutz auf der Scheibe gewertet wird. Wird Schmutz erkannt, so wird - wie in den Fig. 2B und 2C mit der gestrichelten Linie angegeben - in einer Einstelleinrichtung 25 der Referenzwert, mit dem das Signal im Hinblick auf den Benetzungszustand der Scheibe und ein eventuelles Aus­ lösen eines Wischbetriebs verglichen wird, an die nunmehr vorliegenden Schmutzverhältnisse auf der Scheibe angepaßt, so daß einerseits, wenn kein ensprechender Bnetzungszustand vorliegt, ein unnötiger Wischbetrieb vermieden wird und andererseits, wenn ein Wischbetrieb beispielsweise infolge auftreffen­ der Regentropfen erforderlich ist, dieser in geeigneter Weise ausgelöst wird, indem in einer Steuersignalerzeugungseinrichtung 26 ein entsprechendes Steuer­ signal ST gebildet wird.

Im einzelnen werden die zum Beispiel in Abständen von 5 ms aus dem Sensor­ signal gewonnenen Meßwerte MW in der Schmutzerkennungsstufe 22 einem Bezugswert gegenübergestellt und hinsichtlich der Differenz des jeweiligen aktuellen Meßwert MW und dem Bezugswert ausgewertet. Der Bezugswert besteht vorliegend in dem Mittelwert mehrerer dem aktuellen Meßwert vor­ ausgehender Meßwerte, deren Anzahl zum Beispiel 4 beträgt. Übersteigt die Differenz zwischen dem akteuellen Meßwert und dem so gebildeten Bezugswert einen vorgegebenen Schwellendifferenzwert so wird der Mittelwert in einer Speichervorrichtung abgelegt. Darauffolgend wird die Fläche zwischen dem als horizontale Gerade angenommenen Mittelwert und mehrerer, zum Beispiel dreier, aufeinanderfolgender aktueller Meßwerte errechnet. Übersteigt die berechnete Fläche eine vorgegebene Bezugsflächengröße, so wird der Signaleinbruch SE als vorhanden bewertet, andernfalls als nicht vorhanden. Werden während eines Wischzyklus weniger als zwei Signaleinbrüche SE erkannt, so bedeutet dies, daß Schmutz auf der Scheibe vorhanden ist, wie vorstehend ausgeführt.

Mit den beschriebenen Maßnahmen wird somit innerhalb kurzer Zeit zuverlässig auf der Scheibe vorhandener Schmutz erkannt, und der Wischbetrieb kann somit schnell, nämlich bereits innerhalb eines Wischvorgangs, an die geänderten Bedingungen angepaßt werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Betreiben eines Scheibenwischers mit einer Sensor­ einrichtung zum Erfassen des Benetzungszustands einer Scheibe, mit einer das Sensorsignal aufnehmenden Auswerteeinrichtung, in der eine Schmutzerkennungsstufe und eine Einstelleinrichtung zum Aktualisieren eines Referenzwerts bei auf der Scheibe vorhandenem Schmutz vorge­ sehen ist, wobei mittels der Schmutzerkennungsstufe die Meßwerte hinsichtlich durch das Überstreichen der Sensorfläche mit dem Wischer hervorgerufener Signaleinbrüche des Sensorsignals auswertbar sind, ein Signaleinbruch des Sensorsignals feststellbar ist, wenn ein aktueller Meßwert einen Schwellendifferenzwert gegenüber einem Bezugswert überschreitet und eine Information, die vorhandenen Schmutz angibt, dann abgegeben wird, wenn weniger als zwei Signaleinbrüche während eines Wischvorgangs zählbar sind, und mit einer Ansteuereinheit für den Scheibenwischer, die von der Auswerteeinrichtung zum Erzeugen eines Wischvorganges ansteuerbar ist, wenn die Differenz zwischen dem Referenzwert und einem aktuellen Meßwert des Sensorsignals einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugswert mittels eines Mittelwertbildners jeweils aus mehreren dem aktuellen Meßwert (MW) vorhergehenden Meßwerten gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein aufgrund des Überschreitens des Schwellendifferenzwerts festgestellter Signaleinbruch (SE) weiterhin hinsichtlich seiner Fläche gegenüber dem als horizontale Gerade verlaufenden Bezugswert bewertbar ist und
daß der Signaleinbruch als gültig gewertet wird, wenn die Fläche eine vorgegebene Bezugsflächengröße überschreitet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speichervorrichtung vorgesehen ist, in der der Mittelwert als Bezugswert speicherbar ist, sobald ein durch Überschreiten des Schwellendifferenzwerts festgestellter Signaleinbruch (SE) auftritt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche über eine definierte Anzahl von Meßwerten (MW) berechenbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erkennen von weniger als zwei Signaleinbrüchen (SE) der Referenzwert mittels der Einstelleinrichtung (25) an den aktuellen Signalpegel (SP) des Sensorsignals (S) anpaßbar ist.