DE3800327A1 - Verfahren zum betreiben eines scheibenwischers und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines scheibenwischers und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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DE3800327A1 DE19883800327 DE3800327A DE3800327A1 DE 3800327 A1 DE3800327 A1 DE 3800327A1 DE 19883800327 DE19883800327 DE 19883800327 DE 3800327 A DE3800327 A DE 3800327A DE 3800327 A1 DE3800327 A1 DE 3800327A1
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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben eines Scheibenwischers nach der Gattung des Anspruchs 1 und einer Vor­ richtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung des An­ spruchs 8.
Aus der DE-AS 23 54 100 ist ein Scheibenverschmutzungsmelder be­ kannt, dem ein optisches Meßverfahren zugrundeliegt. Das von einer Lichtquelle durch eine Scheibe ausgesandte Licht trifft auf eine zu prüfende Scheibenoberfläche. Das an der beschmutzten Scheibenfläche durch die Scheibe hindurch zurückgeworfene Licht wird von einem Lichtmeßgerät empfangen, an dem ein Signalgeber anschlossen ist, der beispielsweise einen Wischvorgang eines Scheibenwischers auslöst. Es werden nur diejenigen von der Lichtquelle ausgesandten und an der beschmutzten Scheibenfläche zurückgeworfenen Lichtteile vom Licht­ meßgerät erfaßt, die von der beschmutzten Scheibenfläche unter dem Winkel der Totalreflexion abgehen, wobei sie beim Verlassen der Scheibe durch eine prismatische Vorrichtung hindurch geleitet werden.
Das Lichtmeßgerät mißt einen bestimmten Wert bei ungestörter Total­ reflexion, der einen Nullpunktwert darstellt. Bei Veränderungen der Intensität des totalreflektierten Lichtes durch Wassertropfen oder feste Schmutzpartikel stellt das Lichtmeßgerät neue Meßwerte fest und leitet sie an den Signalgeber weiter, der auf einen festgelegten Grenzwert eingestellt ist. Wird dieser Grenzwert überschritten, so wird ein Signal abgegeben, das den Scheibenwischer einschaltet.
Aus dem Tagungsband "Transducers ′87", S. 73-75 ist ein Feuchtig­ keitsdetektor zum Steuern von Scheibenwischern bekannt, bei dem ebenfalls die Intensitätsänderung eines in einer Scheibe geführten Lichtstrahls zur Erkennung einer Verschmutzung der Scheibenober­ fläche herangezogen wird. Als Lichtquelle wird eine Leuchtdiode ver­ wendet, die gepulst betrieben wird. Das von einem Strahlungsempfän­ ger aufgenommene Signal wird einem Bandfilter und anschließend einem Demodulator zugeführt. Das Ausgangssignal des Demodulators gelangt in einen Komparator mit einer variablen Schwelle. Die Komparator­ schwelle wird experimentiell ermittelt und dann fest eingestellt. Am Ausgang des Komparators steht das Signal zum Einschalten des Schei­ benwischers zur Verfügung.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, daß die Schwelle in Abhängigkeit vom Spitzenwert des vom Strahlungsempfänger abgegebenen Signals nachgeführt wird. Der automatische Betrieb eines Scheibenwischers wird durch diese Maßnahme unabhängig von der Exem­ plarstreuung und der Montageunsicherheit aller Komponenten. Weiter­ hin werden die Langzeitdrift und die Temperaturdrift aller Kompo­ nenten eliminiert. Ferner wird der Scheibenoberflächenzustand be­ rücksichtigt, der sich beispielsweise durch Kratzer ständig verän­ dert.
Das Verfahren ist mit wenig Aufwand technisch zu realisieren und er­ höht in besonders einfacher Weise die Betriebssicherheit beim auto­ matischen Betreiben des Scheibenwischers, wobei insbesondere bei Serienprodukten eine erhebliche Kosteneinsparung dadurch erzielt wird, daß die bislang erforderliche individuelle Schwelleneinstel­ lung bei jedem Exemplar entfällt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 ange­ gebenen Verfahrens möglich.
Besonders vorteilhaft ist die Speicherung des ermittelten Spitzen­ werts, so daß längere Pausen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wischvorgängen möglich sind.
Eine weitere vorteilhafte Maßnahme ist es, daß bei Inbetriebnahme des Scheibenwischers durch eine Person der Spitzenwert zunächst so­ lange nicht gespeichert wird, bis der erstmals ausgelöste Wischvor­ gang einsetzt.
Eine hohe Störsicherheit wird durch einen gepulsten Betrieb der Strahlungsquelle erreicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält einen Detektor, der den Spitzenwert des vom Strahlungsempfänger abgegebenen Signals ermit­ telt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung ist ein phasenempfindlicher Demodulator für das vom Strahlungs­ empfänger abgegebene Signal vorgesehen, der in Abhängigkeit von dem Impulssignal zum Betreiben der Strahlungsquelle gesteuert wird. Im Signalpfad nach dem Demodulator ist vorzugsweise ein Tiefpaß ange­ ordnet, dessen Grenzfrequenz kleiner ist als die Frequenz des Im­ pulssignals zum Betreiben der Strahlungsquelle. Der Tiefpaß glättet das Ausgangssignal des Demodulators. Der Einfluß eines Gleichlicht­ anteils wird zusätzlich durch den Einsatz eines Hochpaßfilters in der Auswerteeinrichtung eliminiert.
In einer in analoger Schaltungstechnik realisierten erfindungsge­ mäßen Auswerteeinrichtung, eignet sich zur Spitzenwertspeicherung insbesondere ein Kondensator. Die Beschaltung des Kondensators ist vorzugsweise derart vorgenommen, daß die Zeit zum Abspeichern eines Wertes erheblich kürzer ist als die Speicherzeit des Spitzenwerts.
In einer als digitale Schaltung realisierten erfindungsgemäßen Aus­ werteeinrichtung ist die Speicherung des Spitzenwerts mit digitalen Komponenten oder mit Hilfe eines Rechenprogramms einfach reali­ sierbar.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen in Verbindung mit der folgenden Be­ schreibung.
Zeichnung
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 2 zeigt ein Aus­ führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spitzenwertdetektors.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt eine Strahlungsquelle 10, deren Strahlung 11 mit einem optischen Element 12 in eine Scheibe 13 geleitet wird. Die Scheibe 13 weist eine äußere, zu reinigende Oberfläche 14 auf. Die in der Scheibe 13 verlaufende Strahlung 11 bildet mit einer Flächen-Nor­ malen 15 zur Scheibenoberfläche 14 einen vorgegebenen Einfallswinkel 16. Der Einfallswinkel 16 ist derart festgelegt, daß an einer ersten Stelle 17 an der Scheibenoberfläche 14 eine Totalreflexion der Strahlung stattfindet. Der reflektierte Strahl bildet mit der Flächennormalen 15 einen Ausfallswinkel 18, der gleich dem Einfalls­ winkel 16 ist. Die reflektierte Strahlung wird an einer inneren Scheibenoberfläche 19 erneut reflektiert, wobei wieder eine Total­ reflexion stattfindet. Die Strahlung wird durch Mehrfachreflexion an der äußeren und inneren Scheibenoberfläche 14, 19 mehrfach reflek­ tiert bis er mit einem optischen Bauelement 20 aus der Scheibe 13 ausgekoppelt und einem Strahlungsempfänger 21 zugeführt wird. Auf der äußeren Scheibenoberfläche 14 befinden sich Wassertropfen 22-25, die ein in der Fig. 1 nicht gezeigter Scheibenwischer ent­ fernen soll. Zwei Wassertropfen 23, 25 sind an einer zweiten und dritten Stelle 26, 27 an der äußeren Scheibenoberfläche 14 einge­ zeichnet, an denen jeweils eine Reflexion der Strahlung 11 statt­ findet. Der im Vergleich zur umgebenden Luft höhere Brechungsindex der Wassertropfen 23, 25 führt an den Stellen 26, 27 dazu, daß an­ stelle einer Totalreflexion eine normale Reflexion stattfindet, bei der ein bestimmter Strahlungsanteil von der Scheibe 13 in die Was­ sertropfen 23, 25 ausgekoppelt und von dort in die Umgebung abgege­ ben wird. Die von den Wassertropfen 23, 25 ausgekoppelten Verlust­ strahlungsanteile sind mit den Bezugszahlen 28 bzw. 29 versehen.
Die Strahlungsquelle 10 wird von einem Impulsgenerator 40 angesteu­ ert, dessen Ausgangssignal ferner ein erstes Eingangssignal 41 eines phasenempfindlichen Demodulators 42 ist. Das vom Strahlungsempfänger 21 abgegebene Signal 43 wird von einem Verstärker 44, dem ein Hoch­ paßfilter 45 vorgeschaltet ist, aufbereitet und als zweites Ein­ gangssignal 46 dem phasenempfindlichen Demodulator 42 zugeleitet. Nach einer Filterung in einem Tiefpaßfilter 47 gelangt das Ausgangs­ signal des Demodulators 42 einerseits an einen ersten Eingang 48 eines Vergleichers 49 und andererseits an einen ersten Eingang 50 eines Spitzenwertdetektors 51. Ein zweites Eingangssignal 52 des Spitzenwertdetektors 51 wird von einer Eingabe 53 bereitgestellt.
Das Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors 51 ist das zweite Ein­ gangssignal 54 des Vergleichers 49, dessen Ausgangssignal einer Scheibenwischersteuerung 55 zugeführt ist, die mit der Eingabe 53 verbunden ist. Die Scheibenwischersteuerung 55 schaltet den Schei­ benwischer ein.
In Fig. 2 ist ein Schaltbild des Spitzenwertdetektors mit einer Speicherschaltung gezeigt. Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des in Fig. 1 gezeigten erfindungs­ gemäßen Spitzenwertdetektors 51. In Fig. 2 sind diejenigen Teile, die mit den in Fig. 1 gezeigten übereinstimmen mit denselben Be­ zugszahlen versehen. Das erste Eingangssignal 50 des Spitzenwert­ detektors 51 ist dem nichtinvertierenden Eingang eines Differenz­ verstärkers 60 zugeführt, dessen Ausgangssignal 61 über eine Diode 62 und einen Widerstand 63 einem Kondensator 64 zugeführt wird. Der Differenzverstärker 60 ist gegengekoppelt, indem sein invertierender Eingang an die Diode 62 angeschlossen ist. Die beschriebene Anord­ nung speichert im Kondensator 64 den Spitzenwert eines am Eingang 50 liegenden Signals. Die Einspeicherzeit ist hauptsächlich durch den Wert des Widerstands 63 sowie den Wert des Kondensators 64 festge­ legt. Die Entladung des Kondensators 64 kann auf zweierlei Weise er­ folgen. Zum einen ist ein gegen eine Masse 65 schaltbarer Entlade­ widerstand 66 vorgesehen, wobei ein elektrisch ansteuerbarer Schal­ ter 67 vorgesehen ist, dem als Steuersignal das zweite Eingangs­ signal 52 des Spitzenwertdetektors 51 zugeführt ist. Zum anderen ist eine einen Impedanzwandler 68 enthaltende Schaltungsanordnung 69 zum Entladen des Kondensators 64 vorgesehen. Der Kondensator 64 ist mit dem Eingang 70 des Impedanzwandlers verbunden. Der Ausgang 71 des Impedanzwandlers 68 liegt über einem ersten Widerstand 72 an einem Schaltungspunkt 73, der über einen zweiten Widerstand 74 mit dem Kondensator 64 und über einen dritten Widerstand 75 mit Masse 65 verbunden ist. Anstelle der Masse 65 eignet sich auch ein anderer Schaltungspunkt, der ein festes Potential aufweist. Der Impedanz­ wandler 68 ist vorzugsweise als Differenzverstärker realisiert, der vollständig gegengekoppelt ist, indem der Ausgang 71 mit dem inver­ tierenden Eingang des Differenzverstärkers verbunden ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der in Fig. 1 gezeigten Anordnung näher erläutert:
Die von der Strahlungsquelle 10 ausgehende Strahlung 11 gelangt nach mehrmaliger Totalreflexion in der Scheibe 13 auf den Strahlungsemp­ fänger 21. Damit eine Totalreflexion stattfinden kann, muß der Ein­ fallswinkel 16 der Strahlung 11 bezüglich der Flächennormalen 15 einen bestimmten Wert überschreiten, der vom Material der Scheibe 13 und von dem die Scheibe 13 umgebenden Medium abhängt. Der minimale Wert des Einfallswinkels 16 liegt bei einer Glasscheibe 13, die von Luft umgeben ist, bei etwa 42°. Der Strahlungsempfänger 21 gibt ein Signal 43 ab, das bei einer sauberen Scheibenoberfläche 14 maximal ist. Eine Benetzung der Oberfläche 14 mit Wassertropfen 22-25 führt zu einer Abnahme des Signals 43. Die Signalabnahme rührt da­ her, daß die Wassertropfen 23, 25, die an der zweiten bzw. dritten Stelle 26, 27 liegen, einen Teil der Strahlung 11 auskoppeln. Die in die Wassertropfen 23, 25 eingekoppelte Strahlung 11 gelangt nach einer weiteren Brechung als Verluststrahlung 28, 29 in die Umgebung. Eine Strahlauskopplung findet statt, weil die Brechzahl von Wasser höher ist als die von Luft, wobei der Einfallswinkel 16 für eine To­ talreflexion erhöht wird. Eine Totalreflexion tritt jetzt bei einem Einfallswinkel 16 auf, der mehr als etwa 63° beträgt. Der Einfalls­ winkel 16 wird deshalb zweckmäßigerweise auf einen Wert zwischen ca. 42° und 63° festgelegt.
Das vom Strahlungsempfänger 21 abgegebene Signal 43 gelangt in eine Auswertevorrichtung, die beispielsweise eine Verstärkeranordnung 44 mit einem vorgeschalteten Hochpaßfilter 45 enthält. Das Hochpaßfil­ ter 45 entfernt gegebenenfalls vorhandene Gleichstromanteile aus dem Signal 43, die durch Umgebungsstrahlung verursacht sein können. Eine erhebliche Erhöhung der Störsicherheit wird erreicht, wenn die Strahlungsquelle 10 gepulst betrieben wird. Es ist deshalb ein Im­ pulsgenerator 40 vorgesehen, dessen Ausgangssignal einerseits der Strahlungsquelle 10 und andererseits dem ersten Eingang 41 des pha­ senempfindlichen Demodulators 42 als Referenzsignal zugeführt ist.
Der Eingang 46 des phasenempfindlichen Demodulators 42 erhält das aufbereitete, vom Strahlungsempfänger 21 abgegebene Signal 43 zuge­ führt. Der Demodulator 42 sorgt dafür, daß nur diejenigen empfan­ genen Strahlungsanteile zur Auswertung weiterverwendet werden, die in Phase mit der abgegebenen gepulsten Strahlung 11 sind. Neben einer Unterdrückung des Gleichlichtanteils wird somit auch eine Un­ terdrückung von Impulssignalen erreicht, die nicht in Phase mit der abgegebenen gepulsten Strahlung 11 sind.
Nach einer Signalfilterung mit dem Tiefpaßfilter 47 gelangt das Signal einerseits auf den ersten Eingang 48 des Vergleichers 49 und andererseits auf den ersten Eingang 50 des Spitzenwertdetektors 51. Der Spitzenwertdetektor 51 ermittelt das Maximum des aufbereiteten, vom Strahlungsempfänger 21 abgegebenen Signals 43. Das Maximum wird anschließend dem zweiten Eingang 54 des Vergleichers 49 zugeführt. Das vom Spitzenwertdetektor 51 ermittelte Maximum ist ein Referenz­ wert, der einer sauberen Scheibenoberfläche 14 entspricht. Während eines Reinigungsvorgangs der Scheibenoberfläche 14 ist wenigstens kurzzeitig die Oberfläche 14 sauber. Der Spitzenwertdetektor 51 muß deshalb den Spitzenwert in dieser kurzen, zur Verfügung stehenden Zeit erfassen. Diese Zeit sollte kleiner als 100 ms, vorzugsweise kleiner als 10 ms sein. Der ermittelte Spitzenwert wird vorzugsweise während einer nachfolgenden Reinigungspause gespeichert, damit er weiterhin als Referenzwert zur Verfügung steht. Die Speicherzeit sollte wenigstens 100 s, vorzugsweise wenigstens 1000 s betragen. Die maximale Speicherdauer richtet sich nach der maximal zu über­ brückenden Reinigungspause.
Der Einsatz des Spitzenwertdetektors 51 sorgt dafür, daß Montage­ unsicherheiten, beispielsweise der optischen Komponenten 12, 20, Exemplarstreuungen von elektronischen Bauelementen, insbesondere der elektrooptischen 10, 21 und eine Langzeit- sowie Temperaturdrift aller Komponenten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren automatisch berücksichtigt werden. Ein besonderer Vorteil ist es, daß die Alte­ rung der Scheibenoberfläche 14, beispielsweise eine Zunahme von Kratzer, ebenfalls keinen Einfluß hat.
Der Vergleicher 49 gibt an die Scheibenwischersteuerung 55 dann ein Signal ab, wenn die beiden Eingangssignale 48, 54 eine vorgegebene Differenz überschreiten, die gegebenenfalls vom Einschaltzustand der Scheibenwischer abhängen kann. Ein Übersteigen der vorgegebenen Dif­ ferenz bedeutet, daß die Verschmutzung der Scheibenoberfläche 14 ein Maß überschritten hat, das eine Reinigung erfordert. Die Differenz wird experimentell ermittelt und fest im Vergleicher 49 eingestellt. Die Differenzermittlung muß auch bei Serienprodukten nur einmal vor­ genommen werden. Die Scheibenwischersteuerung 55 schaltet einen Scheibenwischermotor einerseits in Abhängigkeit von dem vom Ver­ gleicher 49 abgegebenen Signal und andererseits von dem von der Ein­ gabe 53 abgegebenen Signal ein bzw. aus. Die Eingabe 53 ist bei­ spielsweise ein herkömmlicher Scheibenwischerschalter, der um eine weitere Schaltstellung für den Automatikbetrieb ergänzt ist, oder bei dem der Intervallbetrieb ersetzt ist durch den erfindungsgemäßen Betrieb.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Maßnahme, daß bei der ersten Inbetriebnahme des Scheibenwischers durch eine Person, über die Eingabe 53 der Spitzenwert im Detektor 51 nicht gespeichert wird, bis der erstmals ausgelöste Wischvorgang einsetzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist anstelle des Hochpaßfilters 45 und des Demodulators 42 ein Bandpaß mit Gleichrichter vorgesehen. Die Mittenfrequenz des Bandpasses ist weitgehend der des Impulsgenerators angeglichen. Die Bandbreite ist der höchsten signifikanten Signalfrequenz angepaßt. Zur Glättung des Gleichrichtersignals ist ein Tiefpaß zu verwenden, dessen Grenzfrequenz kleiner als die Impulsgeneratorfrequenz ist.
Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Spitzenwertdetektors 51 und der Spitzenwertspeicherung wird anhand der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 näher erlautert:
Der Differenzverstärker 60 und die Diode 62 arbeiten in bekannter Weise als Spitzenwertdetektor, an dessen Ausgang näherungsweise der Spitzenwert des am Eingang 50 auftretenden Signals anliegt. Der Spitzenwert wird über den Widerstand 63 in den Kondensator 64 gela­ den. Der Wert des Widerstands 63 und der des Kondensators 64 sind derart festgelegt, daß, ausgehend vom entladenen Zustand des Kon­ densators 64, spätestens nach Ablauf von 100 ms, vorzugsweise von weniger als 10 ms 2/3 des einzuspeichernden Spitzenwerts erreicht sind.
Eine erste Entlademöglichkeit des Kondensators 64 ist über den Wi­ derstand 66 und den ansteuerbaren Schalter 67 gegen Masse 65 gege­ ben. Der Widerstand 66 begrenzt den maximalen Entladestrom. Der an­ steuerbare Schalter 67 wird von der in Fig. 1 gezeigten Eingabe 53 angesteuert, indem er, beispielsweise bei der ersten Inbetriebnahme des Scheibenwischers durch eine Person, kurzzeitig geschlossen wird, bis der erstmals ausgelöste Wischvorgang einsetzt. Ferner bietet der Schalter 67 eine einfache Resetmöglichkeit, um den gespeicherten Spitzenwert zu löschen. Diese Möglichkeit ist dann von Vorteil, wenn durch eine Fehlfunktion der Schaltung ein unbrauchbarer Spitzenwert eingespeichert wurde.
Eine weitere Möglichkeit, den im Kondensator 64 gespeicherten Spit­ zenwert zu ändern, ist durch die Schaltungsanordnung 69 gegeben, die wie ein hochohmiger Entladewiderstand wirkt. Mit der Schaltungsan­ ordnung 69 wird die Entladezeit des Speicherkondensators 64 derart festgelegt, daß ein gespeicherter Wert frühestens nach Ablauf von 100 s, vorzugsweise 1000 s, auf 2/3 seines ursprünglichen Werts ab­ gesunken ist. Ein ohmscher Widerstand kann an dieser Stelle nicht eingesetzt werden, da dessen Wert einige Gigaohm betragen müßte, die in dieser Anwendung nicht mit der erforderlichen Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität preisgünstig realisierbar wären. Zusätzlich tritt das Problem auf, daß ein mindestens so großer Isolationswiderstand zwischen den Kondensatoranschlüssen gewährleistet sein muß. Der Im­ pedanzwandler 68 prägt in den Schaltungspunkt 73 über den Widerstand 72 niederohmig eine Spannung in Abhängigkeit vom gespeicherten Spit­ zenwert ein. Durch die Vorgabe einer geringen Spannungsdifferenz zwischen dem gespeicherten Spitzenwert und der Spannung am Schal­ tungspunkt 73, kann der Widerstand 74 relativ niederohmig gewählt werden. Auch der Widerstand 75 kann durch die niederohmige Anbindung an die übrige Schaltung niederohmig sein. Obwohl in der Schaltungs­ anordnung 69 nur vergleichsweise niederohmige Widerstände 72, 74, 75 vorhanden sind, weist der zwischen dem Kondensator 64 und Masse lie­ gende Ersatzwiderstand der Schaltungsanordnung 69 den erforderlichen hohen Wert auf. Legt man um den Kondensator 64 einen Schirmring, den man mit dem Schaltungspunkt 73 verbindet, so reichen auch Isola­ tionswiderstände in der Größenordnung vom Widerstand 74 aus.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vor­ richtung zur Durchführung des Verfahrens ist die in Fig. 1 gezeigte Auswertevorrichtung für das vom Strahlungsempfänger 21 abgegebene Signal 43 als digitale Schaltung, vorzugsweise mit einem Mikropro­ zessor realisiert. Nach einer Analog-Digital-Umsetzung des Signals 43 oder des demodulierten Signals erfolgt die weitere Signalver­ arbeitung im Rechner. Die in Fig. 2 gezeigte analoge Schaltung des Spitzenwertdetektors 51 wird in diesem Ausführungsbeispiel ersetzt entweder durch digitale Komponenten, die beispielsweise im Mikro­ prozessor enthalten sind oder durch ein Rechenprogramm, wobei der Vorteil auftritt, daß der in einem Speicher des Mikroprozessors ab­ gelegte Spitzenwert beliebig lange speicherbar ist.

Claims (21)

1. Verfahren zum Betreiben eines Scheibenwischers mit folgenden Merkmalen:
  • a) die Strahlung wenigstens einer Strahlungsquelle (10) wird in eine Scheibe (13) unter einem vorgegebenen Winkel (16) bezüglich einer Oberflächennormalen (15) auf einer von einem Scheibenwischer zu reinigenden äußeren Scheibenoberfläche (14) eingekoppelt;
  • b) der Winkel (16) wird derart gewählt, daß an der äußeren Scheiben­ oberfläche (14) nur dann eine Totalreflexion der Strahlung (11) stattfindet, wenn die zu reinigende Oberfläche (14) nicht ver­ schmutzt ist;
  • c) die an der äußeren und an einer inneren Scheibenoberfläche (14, 19) reflektierte Strahlung (11) wird ausgekoppelt und einem Strahlungsempfänger (21) zugeführt;
  • d) das vom Strahlungsempfänger (21) abgegebene Signal (43) wird einer Auswertevorrichtung zugeführt, in der das Signal (43) mit einer Schwelle verglichen wird;
  • e) ein Reinigungsvorgang des Scheibenwischers wird ausgelöst, wenn das vom Strahlungsempfänger (21) abgegebene Signal (43) die Schwelle um eine vorgebbare Differenz überschreitet;
dadurch gekennzeichnet,
  • f) daß die Schwelle in Abhängigkeit vom Spitzenwert des vom Strah­ lungsempfänger (21) abgegebenen Signals (43) nachgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Spitzenwertdetektor (51) ermittelte Spitzenwert gespeichert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Inbetriebnahme des Scheibenwischers durch eine Person über eine Ein­ gabe (53) der Spitzenwert nicht gespeichert wird, bis der erstmals ausgelöste Reinigungsvorgang des Scheibenwischers einsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ge­ speicherte Spitzenwert löschbar ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strah­ lungsquelle (10) gepulst betrieben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (16) auf einen Wert zwischen 42° und 63° bezüglich der Scheibennor­ malen (15) vorgegeben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwelle gleich dem Spitzenwert gewählt wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Auswertevor­ richtung zur Aufbereitung des vom Strahlungsempfänger (21) abgege­ benen Signals (43) ein phasenempfindlicher Demodulator (42) vorge­ sehen ist, der in Abhängigkeit von dem von einem Impulsgenerator (40) abgegebenen Signal zum Betreiben der Strahlungsquelle (10) gesteuert wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Demodulator (42) ein Tiefpaßfilter (47) nachgeschaltet ist, dessen Grenzfrequenz kleiner ist als die Frequenz des vom Impulsgenerator (40) abgegebenen Signals zum Betreiben der Strahlungsquelle (10).
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Strahlungsempfänger (21) abgegebene Signal (43) einem Hochpaßfilter (45) zugeführt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteeinrichtung ein Bandpaßfilter vorgesehen ist, dessen Mitten­ frequenz etwa der Frequenz des Impulsgenerators (40) entspricht und dessen Bandbreite der höchsten signifikanten Signalfrequenz ent­ spricht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Er­ mittlung des Spitzenwerts des vom Strahlungsempfänger (21) abgege­ benen Signals (43) ein Spitzenwertdetektor (51) vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicherkondensator (64) zur Spitzenwertspeicherung vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladezeit des Speicherkondensators (64) derart festgelegt ist, daß, ausgehend vom entladenen Zustand, spätestens nach Ablauf von 100 ms, vorzugsweise von weniger als 10 ms, etwa 2/3 eines zu spei­ chernden Spitzenwerts erreicht sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladezeit des Speicherkondensators (64) derart festgelegt ist, daß ein gespeicherter Wert frühestens nach Ablauf von 100 s, vorzugs­ weise frühestens nach 1000 s, auf etwa 2/3 seines ursprünglichen Werts abgesunken ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entladung des Speicherkondensators (64) eine Schaltungsanordnung (69) vorgesehen ist, die wenigstens einen Impedanzwandler (68) ent­ hält.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) der Speicherkondensator (64) mit einem Eingang (70) des Impedanz­ wandlers (68) verbunden ist und daß
  • b) der Ausgang des Impedanzwandlers (68) mit einem Widerstand (72) an einen Schaltungspunkt (73) gelegt ist, der über einen Wider­ stand (74) mit dem Speicherkondensator (64) und über einen wei­ teren Widerstand (75) mit Schaltungsmasse (65) verbunden ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertevorrichtung als digitale Schaltung mit einem Mikroprozessor realisiert ist, der das in ein digitales Signal umgewandelte Signal (43) verarbeitet.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenwert in einem Speicher des Mikroprozessors wenigstens 100 s, vorzugsweise wenigstens 1000 s gespeichert ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenwert in einem Speicher des Mikroprozessors in weniger als 100 ms, vorzugsweise in weniger als 10 ms eingespeichert ist.
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