DE202019005501U1 - Scheibenheizung mit intelligenter Überwachung - Google Patents

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Abstract

Scheibenheizung mit intelligenter Überwachung aufweisend eine Scheibe (S), wobei auf oder in der Scheibe Heizdrähte (H1... HN) angeordnet sind, wobei der Widerstand der Heizdrähte temperaturabhängig ist, wobei zumindest ein bestimmter Heizdraht (H1) als temperatursensitiver Widerstand in einen Messkreis eingebunden ist, wobei abhängig von der so ermittelten Temperatur der Scheibe (S) die Scheibenheizung zu- oder abgeschaltet wird, wobei der Widerstand des bestimmten Heizdrahtes (H, H1) Teil einer Widerstandsmessbrücke ist, wobei die Scheibenheizung weiterhin einen Feuchtigkeitssensor (F) aufweist, welcher an oder auf der Scheibe (S) angeordnet ist, wobei die Scheibenheizung weiterhin eine Einheit zum Bestimmen der Taupunkttemperatur der Luft auf einer Seite der Scheibe (S) aufweist, wobei die Einheit zum Bestimmen geeignet ist zum Vergleichen, ob die bestimmte Temperatur der Scheibe (S) kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist, und wobei wenn die bestimmte Temperatur kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist, die Einheit zum Bestimmen geeignet ist die Scheibenheizung einzuschalten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Scheibenheizung mit intelligenter Überwachung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Es ist bekannt, dass Glasscheiben elektrisch beheizt werden können. Hierzu wird die elektrische Leitfähigkeit bzw. der Widerstand von Metallen als Heizfunktion verwendet. Dazu werden Metalle oder Metalllegierungen auf einer Scheibe aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich können bei Verbundscheiben Metalle oder Metalllegierungen auch zwischen Scheiben angeordnet sein.
  • Die Metalle oder Metalllegierungen können dabei sowohl als flächige Beschichtung als auch als Leiter aufgebracht sein. Beispielsweise können elektrische Bahnen mit druckähnlichen Verfahren auf eine Scheibe aufgebracht werden.
  • Durch Variation der Fertigungsparameter kann der elektrische Widerstand einer Beschichtung oder Leiterbahn so eingestellt werden, dass sich mit einer vorgesehenen elektrischen Spannung die gewünschte Heizleistung einstellt.
  • Mittels einer Scheibenheizung ist es möglich z.B. bei einer Fahrzeugscheibe sowohl Eis auf der Außenseite (und/oder auf der Innenseite) des Fahrzeuges als auch Beschlag auf der Innenseite zu entfernen. In einfachster Weise wird dies durch den Nutzer selbst gesteuert.
  • Die Heizfunktion kann abgeschaltet werden, wenn der Beschlag oder die Vereisung entfernt ist. Da die Heizfunktion in Fahrzeugen die (Start-)Batterie belasten kann, wird mittlerweile in einigen Fahrzeugen die Heizfunktion nach einer vorbestimmten Zeit automatisch deaktiviert. Dabei wird eine vorbestimmte Zeit derart gewählt, dass unter typischen Bedingungen das Ziel Enteisung/Beschlagentfernung erreicht wird.
  • Allerdings funktioniert dies nur relativ unzuverlässig, da die Heizfunktion der Scheibe von den Eigenschaften der Heizelemente (z.B. Widerstand/Heizleistung) abhängig ist. Insofern muss hier großzügig abgeschätzt werden.
  • Um diesem Missstand zu begegnen wurde in der DE 101 25 639 A1 eine Scheibenheizung mit einem Anlernmodus vorgeschlagen. Allerdings geht diese Anmeldung lediglich auf den Widerstand der Scheibenheizung ein und verkennt, dass die Heizfunktion der Scheibe auch von anderen Eigenschaften wie z.B. den Eigenschaften der Scheibe (z.B. Dicke) und auch von den Eigenschaften der Verkabelung (z.B. Widerstand der Verkabelung, Kontaktwiderstände) und auch von der zur Verfügung stehenden Spannung (Batteriespannung ist abhängig vom Ladezustand) abhängig ist.
  • Aus der DE 10 2010 040 132 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, die basierend auf Sensorwerten einen Einschaltvorgang und seine Dauer bestimmt. Allerdings berücksichtigt dieses Verfahren nicht die tatsächlichen Eigenschaften, die die Heizleistung betreffen. Zudem muss wiederum eine gewisse Sicherheitsmarge in der LookUp-Tabelle berücksichtigt werden, sodass unabhängig von den tatsächlichen Eigenschaften das Ziel Enteisung/Beschlagentfernung erreicht wird.
  • Aus der US Patentanmeldung US 2004 / 0 094 529 A1 und der der deutschen Offenlegungsschrift DE 24 429 24 A1 ist jeweils eine Scheibenheizung bekannt, bei der ein Heizdraht auch als Messwiderstand verwendet werden kann. Aus der europäischen EP 1 405 742 A1 ist eine weitere Scheibenheizung bekannt, die zudem auch einen im Innenraum platzierten Feuchtigkeitssensor aufweist. Zur Bestimmung wird auf aufwändige und kostenträchtige Windkanalversuche zurückgegriffen. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 055 003 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer Scheibenheizung bekannt, dass auch einen Regensensor als Sensor mitumfasst.
  • Mit der zunehmenden Verbreitung von elektrischen Antrieben in Fahrzeugen wird die Notwendigkeit eines energieeffizienten Betriebes immer drängender.
  • Jedoch vermögen die bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren es nicht einen effizienten Betrieb zur Verfügung zu stellen. Insbesondere erlauben es die bisherigen Verfahren und Vorrichtungen nicht sowohl eine Enteisung als auch eine Beschlags-Entfernung / Verhinderung auf Basis des tatsächlichen Geschehens und damit energieeffizient zur Verfügung zu stellen.
  • Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Scheibenheizung zur Verfügung zu stellen, die eine Verbesserung in Bezug auf die Energieeffizienz bietet.
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Scheibenheizung mit intelligenter Überwachung gemäß dem unabhängigen Schutzanspruch 1.
  • Eine erfindungsgemäße Scheibenheizung mit intelligenter Überwachung weist zumindest eine Scheibe auf, wobei auf oder in der Scheibe Heizdrähte angeordnet sind, wobei der Widerstand der Heizdrähte temperaturabhängig ist, wobei zumindest ein bestimmter Heizdraht als temperatursensitiver Widerstand in einen Messkreis eingebunden ist, wobei abhängig von der so ermittelten Temperatur der Scheibe die Scheibenheizung zu- oder abgeschaltet wird.
  • Der Widerstand des bestimmten Heizdrahtes ist Teil einer Widerstandsmessbrücke. D.h. ein Heizdraht kann mittels einer einfachen elektrischen Schaltung ausgewertet werden, sodass die Funktion kostengünstig bereitgestellt werden kann.
  • An oder auf der Scheibe ist ein Feuchtigkeitssensor angeordnet. Weiterhin ist die Einheit zum Bestimmen zum Vergleichen geeignet, ob die bestimmte Temperatur der Scheibe kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist, und wobei wenn die bestimmte Temperatur kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist, die Einheit zum Bestimmen geeignet ist die Scheibenheizung einzuschalten. Insbesondere bevorzugt wird die Feuchtigkeit auf der Innenseite der Scheibe ermittelt. D.h. es wird eine bauraumsparende Anordnung ermöglicht.
  • Durch die Erfindung wird eine verbesserte Energieeffizienz zur Verfügung gestellt, da nunmehr der tatsächliche Zustand der Scheibe überwacht wird und somit abhängig vom erreichten Ziel Enteisung der Heizvorgang gezielt beendet werden kann.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Einheit zum Bestimmen weiterhin geeignet, wenn die bestimmte Temperatur nicht kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist, die Scheibenheizung auszuschalten.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Scheibenheizung Teil einer Windschutzscheibe. D.h. die Windschutzscheibe kann in einem Fahrzeug verwendet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird auch ein Verfahren zur Steuerung einer Scheibenheizung bereitgestellt. Das Verfahren weist einen Schritt des Bestimmens der Temperatur der Scheibe, einen Schritt des Vergleichens, ob die bestimmte Temperatur kleiner oder gleich einer Temperatur nahe dem Gefrierpunkt ist, und in Abhängigkeit vom Vergleich eines Einschaltens oder eines Ausschaltens der Scheibenheizung. Anschließend wird mittels einer Einheit zum Bestimmen verglichen, ob die bestimmte Temperatur der Scheibe kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist. Abhängig vom Vergleich wird
    • - wenn die bestimmte Temperatur kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist - die Scheibenheizung eingeschaltet. Wenn hingegen die bestimmte Temperatur kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist, wird die Scheibenheizung ausgeschaltet und anschließend die Schritte erneut durchlaufen.
  • Durch die Erfindung wird eine verbesserte Energieeffizienz zur Verfügung gestellt, da nunmehr der tatsächliche Zustand der Scheibe überwacht wird und somit abhängig vom erreichten Ziel Enteisung der Heizvorgang gezielt beendet werden kann.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird vor dem Bestimmen der Temperatur der Scheibe zunächst eine Zeitspanne abgewartet. D.h. die Trägheit der Wärmeleitung innerhalb / auf der Scheibe kann berücksichtigt werden. Ebenso wird eine minimale Betriebsdauer der Scheibenheizung hierdurch ermöglicht.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vor dem Bestimmen der Temperatur der Scheibe zunächst eine Zeitspanne abgewartet, wobei die Spanne abhängig ist von einer zuvor gemessenen Temperatur der Scheibe und/oder des Einschaltzustandes/Ausschaltzustandes der Scheibenheizung. D.h. Abhängig von den Randbedingungen kann die minimale Betriebsdauer der Scheibenheizung variiert werden.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in exemplarischer Weise mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben, in denen zeigt:
    • 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens, und
    • 2 eine schematische Darstellung eines Aufbaues mit einer erfindungsgemäßen Scheibenheizung.
  • Ausführliche Darstellung der Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen
  • Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.
  • Weiterhin wird nachfolgend der Einfachheit halber in aller Regel immer nur auf eine Entität Bezug genommen werden. Soweit nicht explizit vermerkt, kann die Erfindung aber auch jeweils mehrere der betroffenen Entitäten aufweisen. Insofern ist die Verwendung der Wörter „ein“, „eine“ und „eines“ nur als Hinweis darauf zu verstehen, dass in einer einfachen Ausführungsform zumindest eine Entität verwendet wird.
  • Soweit nachfolgend Verfahren beschrieben werden, sind die einzelnen Schritte eines Verfahrens in beliebiger Reihenfolge anordenbar und/oder kombinierbar, soweit sich durch den Zusammenhang nicht explizit etwas Abweichendes ergibt. Weiterhin sind die Verfahren - soweit nicht ausdrücklich anderweitig gekennzeichnet - untereinander kombinierbar.
  • Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1 % bis zu +/- 10 %.
  • Bezugnahme auf Standards oder Spezifikationen oder Normen sind als Bezugnahme auf Standards bzw. Spezifikationen bzw. Normen, die zum Zeitpunkt der Anmeldung und/oder - soweit eine Priorität beansprucht wird - auch zum Zeitpunkt der Prioritätsanmeldung gelten / galten zu verstehen. Hiermit ist jedoch kein genereller Ausschluss der Anwendbarkeit auf nachfolgende oder ersetzende Standards oder Spezifikationen oder Normen zu verstehen.
  • Die Erfindung schlägt eine Scheibenheizung mit intelligenter Überwachung vor. Diese Scheibenheizung weist zunächst eine Scheibe S auf. Die Scheibe S kann eine einfache Glasscheibe oder eine Verbundglasscheibe sein. Ebenso kann die Scheibe S eine abschnittsweise ebene oder gekrümmte Form aufweisen.
  • Auf oder in der Scheibe S können ein Heizdraht oder mehrere Heizdrähte H1... HN angeordnet sein. Diese Heizdrähte können als Beschichtung und/oder mittels Druck aufgebracht sein, wobei es für die Erfindung keinen Einfluss hat, nach welchem Verfahren die Heizdrähte auf- oder eingebracht werden.
  • Die Erfindung macht sich zu Nutze, dass der Widerstand der Heizdrähte temperaturabhängig ist. Bis auf wenige Ausnahmen (z.B. Konstantan) weisen Metalllegierungen ebenso wie Metalle einen Widerstand auf, der in aller Regel von der Temperatur (in erster Näherung) linear abhängig ist (zumindest in den hier interessierenden Temperaturbereichen, insbesondere von -40° C bis 100°C).
  • Nunmehr wird zumindest ein bestimmter Heizdraht - vorliegend wie Heizdraht H1 angenommen - als temperatursensitiver Widerstand in einen Messkreis eingebunden.
  • Die Einbindung kann dauerhaft sein oder aber alternierend zum Heizbetrieb. Dabei kann z.B. einem heizenden Gleichstrom ein Wechselspannungsanteil (z.B. über Pulsweitenmodulation) aufgeprägt sein, sodass der Wechselspannungsanteil über einen Kondensator an einen Messkreis ausgekoppelt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich den Heizbetrieb kurzfristig zu unterbrechen und in einen Messbetrieb zu versetzen.
  • Beispielsweise kann der Heizdraht H1 als Teil einer temperaturveränderlichen Wheatstone'schen Messbrücke agieren, oder aber eine Differenzspannung über dem Heizdraht H1 mittels eines Operationsverstärkers ausgewertet werden. Hier sind dem Fachmann verschiedenste Messprinzipien eröffnet ohne auf die vorgenannten beschränkt zu sein.
  • Nunmehr kann mittels des Heizdrahtes H1 die Temperatur der Scheibe S in einem Schritt 100 bestimmt werden, dabei macht sich die Erfindung zu Nutze, dass die Scheibe S auf Grund der großen Wärmekapazität in aller Regel innerhalb kurzer Frist den Heizdraht H1 auf die Temperatur der Scheibe S zurückführt. D.h. die Temperatur der Scheibe S und des Heizdrahtes H1 stimmen im Nichtheizbetrieb in aller Regel überein, sodass aus der Temperatur des Heizdrahtes H1 unmittelbar die Temperatur der Scheibe S bestimmt werden kann. Dabei ist in aller Regel auch ein Temperaturgradient zwischen Innenseite und Außenseite einer Scheibe, der typischerweise bei wenigen (ca. 5° C) Grad liegt, ohne größere Auswirkung.
  • Nunmehr kann durch eine geeignete Auswerteeinrichtung, beispielsweise ein Microcontroller oder ein Microprozessor oder ein anwendungsspezifischer Schaltkreis CPU ausgewertet werden, welche Temperatur die Scheibe S / der Heizdraht H1 aufweist. Dies geschieht im einfachsten Fall durch Vergleichen in Schritt 200, ob die bestimmte Temperatur kleiner oder gleich einer Temperatur nahe des Gefrierpunktes ist. Durch eine Wahl einer Grenze nahe des Gefrierpunktes, beispielsweise 5° C, kann dem oben beschriebenen Effekt des Temperaturgradienten von Außenscheibe zur Innenscheibe begegnet werden.
  • Wenn die bestimmte Temperatur kleiner oder gleich einer Temperatur nahe dem Gefrierpunkt ist, kann nun in einem Schritt 300 die Scheibenheizung eingeschaltet werden und anschließend werden die Schritte erneut durchlaufen.
  • Wenn die bestimmte Temperatur nicht kleiner oder gleich einer Temperatur nahe dem Gefrierpunkt ist, kann nun in einem Schritt 400 die Scheibenheizung ausgeschaltet werden und anschließend werden die Schritte erneut durchlaufen.
  • D.h. mittels eines einfachen Verfahrens kann eine dauernde Überwachung realisiert werden.
  • Offensichtlich kann aber auch vorgesehen sein, dass das Verfahren nach Erreichen der Abschaltbedingung endet.
  • Durch die Erfindung wird eine verbesserte Energieeffizienz zur Verfügung gestellt, da nunmehr der tatsächliche Zustand der Scheibe überwacht wird und somit abhängig vom erreichten Ziel Enteisung der Heizvorgang gezielt beendet werden kann.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Widerstand des bestimmten Heizdrahtes H1 Teil einer Widerstandsmessbrücke.
  • D.h. ein Heizdraht H1 kann mittels einer einfachen elektrischen Schaltung ausgewertet werden, sodass die Funktion kostengünstig bereitgestellt werden kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Scheibenheizung weiterhin einen Feuchtigkeitssensor F auf.
  • Mittels eines Feuchtigkeitssensors F ist es möglich auch die Taupunkttemperatur der Luft auf der Innenseite der Scheibe S in einem Schritt 500 mittels einer Einheit zum Bestimmen zu bestimmen. Eine Einheit zum Bestimmen kann mittels eines Microcontrollers, eines Microprozessors, eines ASICs, eines FPGAs oder anderer programmtechnischer Einrichtungen realisiert sein. Insbesondere kann die Einheit zum Bestimmen auch Teil einer Klimaanlage oder einer Fahrzeugsteuerung sein. Hieraus kann auf eine Beschlagung / drohende Beschlagung unter Zuhilfenahme der bestimmten Temperatur der Scheibe geschlossen werden. Hierzu wird in einem Schritt 600 verglichen, ob die bestimmte Temperatur der Scheibe S kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist. Durch eine Wahl einer Grenze nahe der Taupunkttemperatur kann dem oben beschriebenen Effekt des Temperaturgradienten von Außenscheibe zur Innenscheibe begegnet werden. Die Taupunkttemperatur kann dabei mittels einer Tabelle einer p-T-Kurve ermittelt werden.
  • Wenn die bestimmte Temperatur kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist, wird in einem Schritt 700 die Scheibenheizung eingeschaltet und anschließend werden die Schritte erneut durchlaufen.
  • Wenn die bestimmte Temperatur nicht kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist, wird in einem Schritt 800 die Scheibenheizung ausgeschaltet und anschließend werden die Schritte erneut durchlaufen.
  • D.h. mittels eines einfachen Verfahrens kann eine dauernde Überwachung realisiert werden.
  • Offensichtlich kann aber auch vorgesehen sein, dass das Verfahren nach Erreichen der Abschaltbedingung endet.
  • Weiterhin offensichtlich kann aber auch das Verfahren zur Erkennung von (drohendem) Beschlag (Schritte 100, 500-800) unabhängig von den Schritten zur Erkennung von Eis (Schritte 100-400) ausgestaltet sein.
  • Durch die Erfindung wird eine verbesserte Energieeffizienz zur Verfügung gestellt, da nunmehr der tatsächliche Zustand der Scheibe überwacht wird und somit abhängig vom erreichten Ziel Beschlagentfernung der Heizvorgang gezielt beendet werden kann.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Feuchtigkeitssensor F an oder auf der Scheibe S angeordnet.
  • Wenn ein Feuchtigkeitssensor an der Scheibe S ist, könnte bei Messung von 100% Luftfeuchtigkeit sofort die Heizung zur Beschlagentfernung eingeschaltet werden.
  • Dabei können in besonders einfacher Weise bereits bestehende Feuchtigkeitssensoren und Temperatursensoren, wie sie bereits heute in Fahrzeugen häufig anzutreffen sind, für die Zwecke der Heizungssteuerung verwendet werden, sodass es in aller Regel keiner weiteren Bauteile bedarf, sondern bestehende Bauteile übernommen werden können. D.h. es wird eine bauraumsparende Anordnung ermöglicht. Misst z.B. ein vielleicht aus anderen Gründen vorhandener Feuchtigkeitssensor die globale Feuchte der Luft, so kann aus der globalen Feuchte mit zugehöriger Temperatur und der lokalen Temperatur die Feuchtigkeit an der Scheibe errechnet werden. Das heißt, man kann einen Feuchtigkeitssensor pro Scheibe einsparen.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Scheibenheizung Teil einer Windschutzscheibe. D.h. die Windschutzscheibe kann in einem Fahrzeug verwendet werden. Die Verwendung bei oder mit anderen Scheiben - z.B. einer Gebäudeverglasung - ist dabei ebenso wenig ausgeschlossen, wie die Verwendung für Seiten- oder Heckscheiben eines Fahrzeuges. Soweit vorstehend auf Fahrzeuge Bezug genommen wird ist damit jedes Fahrzeug, insbesondere Landfahrzeug, wie z.B. Personenkraftwagen, Lastwagen, fahrbare Arbeitsgeräte, Wasserfahrzeug, wie z.B. Schiffe, Fähren, Luft- und Raumfahrzeug, wie z.B. Flugzeuge, Helikopter, etc. gemeint.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird vor dem Bestimmen der Temperatur der Scheibe zunächst eine Zeitspanne in Schritt 50 abgewartet. D.h. die Trägheit der Wärmeleitung innerhalb / auf der Scheibe S kann berücksichtigt werden. Ebenso wird eine minimale Betriebsdauer der Scheibenheizung hierdurch ermöglicht. Beispielsweise kann eine Zeit von 2-30 Sekunden gewartet werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vor dem Bestimmen der Temperatur der Scheibe in Schritt 100 zunächst in Schritt 50 eine Zeitspanne abgewartet, wobei die Spanne abhängig ist von einer zuvor gemessenen Temperatur der Scheibe und/oder des Einschaltzustandes/Ausschaltzustandes der Scheibenheizung.
  • D.h. abhängig von den Randbedingungen kann die minimale Betriebsdauer der Scheibenheizung variiert werden. Ist beispielsweise der Temperaturunterschied groß und liegt eine Bedingung für das Einschalten vor, so kann z.B. die Dauer länger gewählt sein. Ist der Temperaturunterschied klein kann hingegen die Dauer der Verzögerung klein sein. Andererseits wäre es auch möglich, nach einem Ausschalten eine Wärmeleitung an die Scheibe S abzuwarten, sodass die Temperatur des Heizdrahtes H1 sich stärker der Temperatur der Scheibe S angenähert hat.
  • Ohne Beschränkung der Allgemeinheit können durch die Erfindung auch weitere Sensoren, wie z.B. Außentemperatur-Sensoren mitgenutzt werden und für die Steuerung mitverwendet werden.
  • Weiterhin kann ohne Beschränkung der Allgemeinheit die Erfindung in einem Fahrzeug integriert sein, wobei auf bestehende Systeme zurückgegriffen werden kann. Beispielsweise können bestehenden Sensoren, wie z.B. Temperatursensoren / Feuchtigkeitssensoren einer Klimaanlage, Außentemperatursensoren einer Motorsteuerung etc. mittels der bekannten Fahrzeugbussysteme (ODBC, etc.) ausgelesen und zur Steuerung verwendet werden.
  • Ebenso kann die Steuerung (Ein-/Ausschalten) mittels der bekannten Fahrzeugbussysteme (ODBC, etc.) realisiert werden, sodass die zuvor beschriebene Steuerung bzw. die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte in eine bestehende Steuerung, z.B. Klimaautomatik, integriert sein können.
  • Die Erfindung schlägt die Nutzung der Scheibe selbst als Temperatursensor zum Beispiel für erfolgreiches Abtauen oder Entfernen des Beschlages vor. Für die Entfernung des Eises muss die Scheibe eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes von Eis haben. Für die Entfernung von Beschlag muss die Scheibe wärmer als der Taupunkt der Luft sein.
  • Metallische Leiter ändern ihren Widerstand mit veränderter Temperatur. Dabei kann der elektrische Widerstand der Scheibenheizung einmal bei bekannter Temperatur gemessen und gespeichert werden, um die Präzision zu erhöhen. Anschließend kann die Scheibentemperatur durch die Messung des veränderten Widerstands im betriebenen Fahrzeug jederzeit bestimmt werden.
  • Die Scheibe S bzw. die Heizdrähte H1 ... HN darin selbst können somit als Temperatursensor wirken. Hierdurch wird ein faktenbasiertes automatisches Abschalten der Heizfunktion durch Vergleich der gemessenen Temperatur mit der im Fahrzeug bekannten Außentemperatur im Enteisungsfall, bzw. der Taupunkttemperatur im Fahrzeug beim Beschlagfall ermöglicht. D.h. durch die Erfindung wird ein gezieltes Abschalten der Heizfunktionen bei elektrisch beheizten Scheiben nach erfolgreich ausgeführter Funktion ermöglicht.
  • Bezugszeichenliste
  • S
    Scheibe
    H1... HN
    Heizdraht
    F
    Feuchtigkeitssensor
  • Verfahrensschritte
  • 50
    Abwarten einer Zeitspanne
    100
    Bestimmen der Temperatur der Scheibe (S)
    200
    Vergleichen, ob die bestimmte Temperatur kleiner oder gleich einer Temperatur nahe dem Gefrierpunkt ist
    300
    Einschalten der Scheibenheizung
    400
    Ausschalten der Scheibenheizung
    500
    Bestimmen der Taupunkttemperatur der Luft auf einer Seite der Scheibe (S)
    600
    Vergleichen, ob die bestimmte Temperatur der Scheibe (S) kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist
    700
    Einschalten der Scheibenheizung
    800
    Ausschalten der Scheibenheizung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10125639 A1 [0008]
    • DE 102010040132 A1 [0009]
    • US 2004/0094529 A1 [0010]
    • DE 2442924 A1 [0010]
    • EP 1405742 A1 [0010]
    • DE 102005055003 A1 [0010]

Claims (3)

  1. Scheibenheizung mit intelligenter Überwachung aufweisend eine Scheibe (S), wobei auf oder in der Scheibe Heizdrähte (H1... HN) angeordnet sind, wobei der Widerstand der Heizdrähte temperaturabhängig ist, wobei zumindest ein bestimmter Heizdraht (H1) als temperatursensitiver Widerstand in einen Messkreis eingebunden ist, wobei abhängig von der so ermittelten Temperatur der Scheibe (S) die Scheibenheizung zu- oder abgeschaltet wird, wobei der Widerstand des bestimmten Heizdrahtes (H, H1) Teil einer Widerstandsmessbrücke ist, wobei die Scheibenheizung weiterhin einen Feuchtigkeitssensor (F) aufweist, welcher an oder auf der Scheibe (S) angeordnet ist, wobei die Scheibenheizung weiterhin eine Einheit zum Bestimmen der Taupunkttemperatur der Luft auf einer Seite der Scheibe (S) aufweist, wobei die Einheit zum Bestimmen geeignet ist zum Vergleichen, ob die bestimmte Temperatur der Scheibe (S) kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist, und wobei wenn die bestimmte Temperatur kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist, die Einheit zum Bestimmen geeignet ist die Scheibenheizung einzuschalten.
  2. Scheibenheizung nach Anspruch 1, wobei die Einheit zum Bestimmen weiterhin geeignet ist, wenn die bestimmte Temperatur kleiner oder gleich einer Temperatur nahe der Taupunkttemperatur ist, die Scheibenheizung auszuschalten.
  3. Windschutzscheibe mit Scheibenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE202019005501.0U 2018-08-09 2019-06-28 Scheibenheizung mit intelligenter Überwachung Active DE202019005501U1 (de)

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EP18188226.7 2018-08-09
EP18188226 2018-08-09

Publications (1)

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