DE29508821U1 - Vorrichtung zum Betreiben eines Scheibenwischers - Google Patents

Description

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 Auswerteeinrichtungjn der eine Einstelleinrichtung zum Erzeugen eines Referenzwerts vorgesehen ist, und einer Ansteuereinheit für den Scheibenwischer, die von der Auswerteeinrichtung zum Erzeugen eines Wischvorganges angesteuert wird, wenn die Differenz zwischen dem Referenzwert und einem aktuellen Meßwert einen vorgegebenen Schweliwert überschreitet.

Eine derartige Vorrichtung ist in der DE 33 14 770 A1 als bekannt ausgewiesen. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird ein Referenzwert nach einem anfänglichen Wischvorgang auf den Maximalwert des Sensorsignals eingestellt und kann bei Verringerung des Sensorsignals infolge von Verschmutzungen oder Trübungen der Scheibe, die nicht mit dem Wischer beseitigt werden können, in der Größenordnung einiger Minuten der herabgesetzten Signalamplitude nach

geführt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine derartige Nachführung Einflüsse nicht genügend berücksichtigt, die auf mit dem Wischer beseitigbare &iacgr;&ogr; Benetzungen bzw.Verschmutzungen der Scheibe zurückzuführen sind.

Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich auch bei der in der DE 41 12 847 A1 offenbarten Vorrichtung, bei der es darum geht, den Ruhepegel eines Sensorsignals an eine Langzeitdrift, eine Temperaturdrift und/oder an konstruktive is Gegebenheiten im Bereich der Sensoreinrichtung anzupassen.

Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß Ereignisse, die einen Wischvorgang auslösen sollen, besser erkannt werden.

Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Hiernach ist also vorgesehen, daß die Einstelleinrichtung mindestens eine Einstellstufe aufweist, die eine Zeitkonstante in der Größenordnung von einer Sekunde bis einige Sekunden besitzt, und daß der Referenzwert schrittweise unter Berücksichtigung von allen im Abstand von Bruchteilen einer Sekunde aufgenommenen aktuellen Meßwerten nachführbar ist. Hierdurch wird der Referenzwert, gegenüber dem die Differenz des aktuellen Meßwerts festgestellt wird, um bei Überschreitung eines vorgegebenen Schwellwerts den Wischbetrieb auszulösen, dem Sensorsignal beispielsweise bei einem langsamen Zuwachsen der Scheibe infolge feiner Regentropfen so nachgeführt, daß die Art des einen eventuellen Wischbetrieb auslösenden Ereignisses besser detektierbar

und analysierbar ist als bei bisherigen Vorrichtungen dieser Art und ein optimal darauf abgestimmter Wischbetrieb gewählt werden kann.

&iacgr;&ogr; Eine gute Anpassung des Wischbetriebs an die äußeren Bedingungen wird

dadurch erzielt, daß die eine Zeitkonstante zwischen einer Sekunde und sechs Sekunden wählbar ist und daß die aktuellen Meßwerte im Abstand von einigen Millisekunden aufgenommen werden.

is Zum sicheren Erfassen der aktuellen Meßwerte der Sensoreinrichtung und eine

einfache, z.B. durch entsprechende Programmierung, wählbare Einstellung des Referenzwerts wird dadurch ermöglicht, daß der Referenzwert nach Ablauf der der einen Zeitkonstante entsprechenden Zeit um ein Inkrement in Richtung auf einen in einer vorangehenden ersten Einstellstufe erzeugten Bezugswert aktualisiert wird, daß die erste Einstellstufe eine erste Zeitkonstante besitzt, die einen Bruchteil der einen Zeitkonstante beträgt, und daß der Bezugswert in der ersten Zeitkonstante entsprechenden Zeitabständen bei Abweichung in Richtung auf den dann vorliegenden aktuellen Meßwert um ein Inkrement verändert wird.

Ein einfacher Aufbau der Vorrichtung ist derart, daß die erste Einstellstufe eine erste Vergleichereinrichtung zum Vergleichen des aktuellen Meßwertes und des vorhandenen Bezugswerts aufweist und daß die eine Einstellstufe eine zweite Vergleichereinrichtung besitzt zum Vergleichen des Bezugswerts, der nach Ablauf der der einen Zeitkonstanten entsprechenden Zeit vorliegt, mit dem dann anstehenden Referenzwert der einen Einstellstufe. Mit diesen Maßnahmen wird ein zweistufiger Aufbau erhalten, der eine gute Möglichkeit bietet, die Zeitkonstanten der beiden Einstellstufen geeignet vorzugeben. Im einzelnen ist dabei der Aufbau beispielsweise derart, daß die vorangehende erste Einstellstufe ein erstes Zwischenregister und die eine Einstellstufe ein zweites Zwischenregister

3s aufweist, in dem der Bezugswert bzw. der Referenzwert ablegbar sind.

Mit der Maßnahmen, daß eine Zähleinrichtung vorgesehen ist, mit der innerhalb eines vorgebbaren Zählzyklus die Aktualisierungsereignisse des Bezugswertes in

&iacgr;&ogr; der ersten Einstelistufe gezählt werden, und daß nach Ablauf des Zählzyklus

oder nach Ablauf einer vorgebbaren Anzahl von Zählzyklen der dann in der ersten Einstellstufe vorliegende Bezugswert der einen Einstellstufe zum Bilden des Referenzwerts zugeführt wird, kann die Zeitkonstante der einen (nachfolgenden) Einstellstufe durch Verkürzen oder Verlängern des Zählzyklus in einfacher

is Weise geändert werden.

Eine vorteilhafte Möglichkeit, typischen Verlaufen des Sensorsignals Rechnung zu tragen, um den Wischerbetrieb zu optimieren, besteht darin, daß mittels der Auswerteeinrichtung positive und negative Verläufe des Sensorsignals unterscheidbar sind und daß bei positivem Verlauf die Aktualisierung des Referenzwertes mit einer kleineren Zeitkonstante und bei negativem Verlauf mit einer größeren Zeitkonstante durchführbar ist. Eine weitere Verbesserung der Anpassung an gegebene Verhältnisse ergibt sich dabei dadurch, daß die Zeitkonstante bei negativem Verlauf des Sensorsignals bis zu einigen Minuten nach dem Start des Wischbetriebs kürzer und danach langer gewählt ist.

Eine günstige Maßnahme, zum Wählen der kurzen Zeitkonstante bei positivem Verlauf des Sensorsignals besteht darin, daß die kleinere Zeitkonstante der ersten Zeitkonstante entspricht und daß der Bezugswert als Referenzwert für die so Bildung der Differenz zum eventuellen Auslösen des Wischvorgangs zugrunde

gelegt wird.

Eine weitere Möglichkeit zum Optimieren des Wischbetriebs ergibt eine Ausgestaltung derart, daß der Differenz-Schwellwert zum Auslösen eines Wisch-Vorganges einem vorgegebenen Bruchteil des Referenzwertes entspricht, wenn

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der Referenzwert einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet und daß der Schwellwert auf eine feste Anzahl von Inkrementen eingestellt ist, wenn der Referenzwert den vorgegebenen Wert überschreitet.

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

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zum is Betreiben eines Scheibenwischers und

Fig. 2 einen Abschnitt der Auswerteeinrichtung ebenfalls in Blockdarstellung.

Die Figur 1 zeigt eine Sensoreinrichtung 10, die ein Sensorsignal S an eine Auswerteeinrichtung 20 abgibt. Die Auswerteeinrichtung 20 führt einer Ansteuereinheit 30 ein Steuersignal ST zu, falls auf einer nicht gezeigten Scheibe ein das Sensorsignal S beeinflussendes Ereignis auftritt, das die Auslösung des Wischbebtriebs erforderlich macht.

Die Sensoreinrichtung 10 ist zum Beispiel ein optischer Sensor, wie er in dem eingangs genannten Stand der Technik angegeben ist. Die Sensoreinrichtung 10 liefert als Sensorsignal S ein aufbereitetes Signal, auf dessen Grundlage die Auswerteeinrichtung 20 die Art einer Benetzung bzw. Verschmutzung der

so Scheibe analysieren und das Steuersignal ST geeignet ausbilden kann, um einen

optimalen Wischbetrieb über die Ansteuereinheit 30 zu erzeugen. Der Wischbetrieb kann dabei beispielsweise in einer Direktauslösung eines Wischvorgangs bestehen, der bei jedem ähnlichen Ereignis in entsprechender Weise ausgelöst wird. Weiterhin kann der Wischbetrieb in einem Intervalibetrieb mit variablen Intervallzeiten oder in einem Dauerbetrieb verschiedener Stufen bestehen.

In Figur 2 ist ein Abschnitt der Auswerteeinrichtung näher dargestellt, mit dem eine verfeinerte Analyse eines das Sensorsignal S beeinflussenden Ereignisses

&iacgr;&ogr; möglich ist und erforderlichenfalls ein geeigneter Wischbetrieb über ein entsprechendes Steuersignal ST ausgelöst werden kann. Die Schaltung zeigt eine erste Einstellstufe mit einer ersten Vergleichereinrichtung 21, einem ersten Zwischenregister 22 und einer Zähleinrichtung 23. An diese Einstellstufe ist eine weitere Einstellstufe mit einer zweiten Vergleichereinrichtung 24 und einem

is zweiten Zwischenregister 25 angeschlossen.

Der ersten Vergleichereinrichtung 21 wird ein aktueller Meßwert MW aus dem Sensorsignal S einerseits und ein Bezugswert, der in dem ersten Zwischenregister 22 abgelegt ist, in kurzen Zeitabständen in der Größenordnung von Millisekunden, z.B. 5 ms, zugeführt. Diese Zeitabstände ergeben eine erste Zeitkonstante. In der ersten Vergleichereinrichtung 21 werden der aktuelle Meßwert MW und der aktuelle Bezugswert RW1 miteinander verglichen, und bei Abweichung wird der Bezugswert RW1 in Richtung auf den aktuellen Meßwert MW um ein Inkrement geändert. Die Vergleichsvorgänge werden mit der Zählereinrichtung 23 gezählt, und bei Erreichen einer vorgegebenen Anzahl von Zählschritten wird der dann in dem ersten Zwischenregister 22 vorhandene Bezugswert RW1 der nachfolgenden zweiten Vergleichereinrichtung 24 zugeführt und dort mit einem in dem weiteren Zwischenregister 25 vorliegenden weiteren Referenzwert RW2 verglichen. Bei Abweichung zwischen dem Bezugswert RW1

as und dem Referenzwert RW2 wird der in dem zweiten Zwischenregister 25

vorliegende Referenzwert um ein Inkrement in Richtung auf den Bezugswert RW1 geändert. In der Auswerteschaltung 20 wird die Differenz zwischen dem aktuellen Meßwert MW und dem Referenzwert RW2 überwacht und bei Überschreitung eines Schwellwertes ein Steuersignal ST zum Auslösen eines Wisch-Vorgangs abgegeben. Eine solche Schwellwertüberschreitung tritt beispielsweise bei Regen infolge der sich dadurch verringernden Amplitude des Sensorsignals S auf.

Der vorgebbare Zählzyklus, nach dem das erste Zwischenregister 22 den Bezugswert RW1 weitergibt, beträgt ein Vielfaches der ersten Zeitkonstante,

&iacgr;&ogr; beispielsweise das 256-fache. Bei einer ersten Zeitkonstante von 5 ms ergibt

sich daraus eine Zeitkonstante für die weitere Einstellstufe von 1,28 s. Es sind aber auch kürzere oder längere Zählzyklen einstellbar, wobei zum Vergrößeren der Zeitkonstante der nachfolgenden weiteren Einstellstufe die Übernahme des ersten Referenzwerts RW1 nicht nach jedem, sondern beispielsweise nach

is jedem zweiten, dritten oder vierten Zyklus oder weiteren Zyklen in die weitere

Einstellstufe übernommen wird. Mit der Übernahme nach vier Zählzyklen läßt sich beispielsweise eine weitere Zeitkonstante von 5,12 s erreichen.

Es ist sinnvoll, zwei oder mehr unterschiedliche Zeitkonstanten zu wählen, eine kleine für positive Verläufe des Sensorsignals S (z.B. abtrocknende Schlieren) und eine große Zeitkonstante für negative Verläufe des Sensorsignals S {z.B. Zuwachsen der Scheibe durch Nieselregen). Innerhalb der negativen Signaländerung ist es günstig, in der ersten Minute nach dem Start eine kürzere Zeitkonstante, z.B. 1,28 s und danach eine längere Zeitkonstante, z.B. 5,12 s pro Inkrement zu wählen. Bei der positiven Änderung des Sensorsignals S eignet sich z.B. eine kleine Zeitkonstante von 5 ms pro Inkrement, so daß der Bezugswert als Referenzwert RW1 am Ausgang der ersten Einstellstufe zur Differenzbildung mit dem aktuellen Meßwert MW herangezogen werden kann.

so Der Differenz-Schwellwert zum Auslösen eines Wischbetriebs ist vorteilhafterweise nicht konstant, sondern abhängig von dem absoluten Pegel des Referenzwerts, um eine gleichmäßige Empfindlichkeit zu erhalten, die in Grenzen unabhängig vom absoluten Pegel ist. Der Schwellwert beträgt z.B. 1/16 des Referenzwerts, wenn dieser größer als 100 Inkremente ist, sonst 6 Inkremente.

Um auf sehr feinen Regen, beispielsweise Nebel, reagieren zu können, ist in der Auswerteeinrichtung 20 ein zweiter Pfad eingerichtet, der z.B. sechs Sekunden &iacgr;&ogr; nach Erreichen der Parklage des Wischers aktiv wird und nur auf kleine, langfristige Signaleinbrüche reagiert.

Der Startwert zum Bilden des Referenzwerts nach Ffgur 2 ist z.B. der Mittelwert der ersten vier Meßwerte.

Mit der beschriebenen Vorrichtung können auch sehr geringe Niederschläge erkannt werden.

Claims (11)

1. ♦ f J»»·

   23.Mai 1995

   R. 29118 Lo/Sm

   ROBERT BOSCH GMBH; 70422 STUTTGART

   Ansprüche
2. 2.

   Vorrichtung zum Betreiben eines Scheibenwischers mit einer Sensoreinrichtung zum Erfassen des Benetzungszustands einer Scheibe, einer das Sensorsignal aufnehmenden Auswerteeinrichtung in der eine Einstelleinrichtung zum Erzeugen eines Referenzwerts vorgesehen ist, und einer Ansteuereinheit für den Scheibenwischer, die von der Auswerteeinrichtung zum Erzeugen eines Wischvorganges angesteuert wird, wenn die Differenz zwischen dem Referenzwert und einem aktuellen Meßwert einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Einstelleinrichtung (21 bis 25) mindestens eine Einstellstufe (24,25) aufweist, die eine Zeitkonstante in der Größenordnung von einer Sekunde bis einige Sekunden besitzt, und

   daß der Referenzwert (RW2) schrittweise unter Berücksichtigung von allen im Abstand von Bruchteilen einer Sekunde aufgenommenen aktuellen Meßwerten (MW) nachführbar ist.

   Vorrichtung nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die eine Zeitkonstante zwischen einer Sekunde und sechs Sekunden wählbar ist und

   daß die aktuellen Meßwerte (MW) im Abstand von einigen Millisekunden aufgenommen werden.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß der Referenzwert (RW2) nach Ablauf der der einen Zeitkonstante entsprechenden Zeit um ein Inkrement in Richtung auf einen in einer

   is vorangehenden ersten Einstellstufe (22) erzeugten Bezugswert (RW1)

   aktualisiert wird,

   daß die vorangehende Einstellstufe (21,22) eine erste Zeitkonstante besitzt, die einen Bruchteil der einen Zeitkonstante beträgt, und daß der Bezugswert (RW1) in der ersten Zeitkonstante entsprechenden Zeitabständen in Richtung auf den dann vorliegenden aktuellen Meßwert (MW) um ein Inkrement verändert wird.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß die erste Einstellstufe (21,22) eine erste Vergleichereinrichtung (21) zum Vergleichen des aktuellen Meßwertes (MW) und des vorhandenen Bezugswerts (RW1) aufweist und

   daß die eine Einstellstufe (24,25) eine zweite Vergleichereinrichtung besitzt zum Vergleichen des Bezugswerts (RW1), der nach Ablauf der der

   so einen Zeitkonstanten entsprechenden Zeit vorliegt, und des dann anstehenden Referenzwerts (RW2) der einen Einstellstufe.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß die vorangehende Einstellstufe (21,22) ein erstes Zwischenregister

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   (22) und die eine Einstellstufe (24,25) ein zweites Zwischenregister (25) aufweist, in dem der Bezugswert (RW1) bzw. der Referenzwert (RW2) &iacgr;&ogr; ablegbar sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß eine Zähleinrichtung (23) vorgesehen ist, mit der innerhalb eines is vorgebbaren Zählzyklus die Aktualisierungsereignisse des Bezugswerts

   (RW1) gezählt werden, und

   daß nach Ablauf des Zählzyklus oder nach Ablauf einer vorgebbaren Anzahl von Zählzyklen der dann in der ersten Einstellstufe (21,22) vorliegende Bezugswert (RW1) der einen Einstellstufe (24,25) zum Bilden des Referenzwerts (RW2) zugeführt wird.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß mittels der Auswerteeinrichtung (20) positive und negative Verläufe des Sensorsignals (S) unterscheidbar sind und

   daß bei positivem Verlauf die Aktualisierung des Referenz wertes mit einer kleineren Zeitkonstante und bei negativem Verlauf mit einer größeren Zeitkonstante durchführbar ist.

   so
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Zeitkonstante bei negativem Verlaufs des Sensorsignals (S) bis zu einigen Minuten nach dem Start des Wischbetriebs kürzer und danach länger gewählt ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8,
   dadurch gekennzeichnet,

   id daß die kleinere Zeitkonstante der ersten Zeitkonstante entspricht und

   daß der Bezugswert (RW1) als Referenzwert für die Bildung der Differenz zum eventuellen Auslösen des Wischvorgangs zugrunde gelegt wird.
10. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,

    daß der Schwellwert zum Auslösen eines Wischvorganges einem vorgegebenen Bruchteil des Referenzwertes (RW2, RW1) entspricht, wenn der Referenzwert einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet und
    daß der Schwellenwert auf eine feste Größe eingestellt ist, wenn der Referenzwert den vorgegebenen Wert überschreitet.
11. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,

    daß die Auswerteeinrichtung (20) einen weiteren Pfad aufweist, der 2s aktivierbar, nachdem sich der Wischer mindestens einige Sekunden in der

    Parklage befindet und mit dem ein Signal auslösbar ist, wenn ein kleiner langfristiger Einbruch des Sensorsignals (S) festgestellt ist.