DE4403938C1 - Vorrichtung zur automatischen Reinigung der Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Verschmutzung der Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen führt zu einer geringeren Leuchtstärke und damit zu einer schlech­ teren Sicht des Fahrers bei Dunkelheit. Ein weiteres Problem ist, daß andere Verkehrsteilnehmer ein schlecht beleuchtetes Fahrzeug nur schwer erkennen können. Im Gegensatz zu einer verschmutzten Frontscheibe ist die Verschmutzung der Schein­ werferscheiben vom Fahrer nur schwer erkennbar. Vor Fahrtbe­ ginn kann eine Kontrolle der Scheinwerfer Aufschluß über den Verschmutzungsgrad geben. Während der Fahrt ist jedoch nur über ein Nachlassen der Leuchtstärke die höhere Verschmutzung erkennbar. Dies ist für den Fahrer aus seiner Position im Innenraum des Fahrzeugs aufgrund der Anpassung des menschli­ chen Auges an die Beleuchtungsverhältnisses jedoch kaum möglich.

Um die gesetzlich vorgeschriebene Leuchtstärke der Scheinwer­ fer zu erhalten, müssen die Scheiben der Scheinwerfer bisher entweder von Hand oder durch die manuelle Betätigung einer speziellen Wischeranlage gereinigt werden. In beiden Fällen muß dabei der Fahrer den Verschmutzungsgrad selbst feststel­ len und die notwendigen Aktionen durchführen.

Aus der deutschen Patentanmeldung P 39 23 281.6 (Offenlegungsschrift DE 39 23 281 A1) sowie aus der darin ge­ nannten DE-OS 36 19 208 ist eine Vorrichtung bekannt, die eine nasse oder trockene Verschmutzung auf der Oberfläche einer Scheinwerfer-Streuscheibe erkennt und bei Verschmutzung eine Reinigungsanlage in Betrieb setzt. Bei dieser Vorrichtung sind auf der Innenseite der Scheibe ein optischer Sender und Empfänger angeordnet. Die vom optischen Sender emittierte Strahlung wird von Schmutzteilchen auf der Streuscheibe re­ flektiert. Die reflektierte Strahlung wird weitgehend vom Empfänger aufgenommen und einer Auswerteschaltung zugefügt.

Mit dieser bekannten Vorrichtung die auf der Reflexion von Strahlung durch Schmutzteilchen beruht, sind die in der DE 39 23 281 A1 genannten Schwierigkeiten verbunden nämlich die Störung des Sensorsignals insbesondere durch die Reflexion des eigenen Scheinwerferlichts oder durch den Lichteinfall entgegenkommender Fahrzeuge, insbesondere bei Nachtfahrten, was dazu führt, das trotz zunehmender Verschmutzung der Scheibe nicht mehr die Auslöseschwelle für das Einschalten der Reinigungsanlage erreicht wird.

Um dieses Problem von vornherein zu vermeiden, sucht die vor­ liegende Erfindung das Problem unter Umgehung einer optischen Reflektionsmessung an der Scheinwerferscheibe zu lösen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zur automatischen Reingigung der Schweinwerfer von Kraftfahrzeugen anzugeben, welche die gesetzliche vorge­ schriebene Leuchtstärke der Scheinwerfer auch ohne Mitwirkung des Kraftfahrzeugführers gewährleistet. Zusätzlich dazu kann (insbesondere aber bei Fahrzeugen, die nicht über eine Scheinwerferwischanlage verfügen, soll) die Erfindung dem Fahrer das Unterschreiten der Mindestleuchtstärke anzeigen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur automatischen Reinigung der Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen mit Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.

Bei dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Mittel zur Auf­ nahme und Verarbeitung von laufenden Meßwerten der Fahrzeug­ geschwindigkeit sowie der Außentemperatur und der Temperatur im Scheinwerfergehäuse vorgesehen. Ferner sind Mittel zur Steuerung einer Scheinwerfer-Reinigungsanlage in Abhängigkeit von den Meßwerten vorgesehen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh­ rungsbeispiele näher beschrieben.

Durch die Messung des Verschmutzungsgrades der Scheinwerfer­ scheiben können die Wischer der Scheinwerfer automatisch ak­ tiviert werden. Ein im Scheinwerfergehäuse angebrachter Sen­ sor mißt die Temperatur im Scheinwerfer. Abhängig vom Ver­ schmutzungsgrad wird ein Teil der Strahlung in Wärme umgewandelt. Bei vergleichbaren sonstigen Bedingungen ist dann die Temperatur bei verschmutzten Scheiben in Folge der höheren Absorption höher als bei unverschmutzten Scheiben.

Um den Einfluß weiterer Größen auf die Temperatur im Schein­ werfergehäuse kompensieren zu können, müssen die relevanten Größen ebenfalls meßtechnisch erfaßt und verarbeitet werden. Die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Außentemperatur sind Meß­ größen, die direkt die Temperatur im Scheinwerfergehäuse be­ einflussen, und daher bei der Berechnung des Scheiben-Ver­ schmutzungsgrades berücksichtigt werden müssen.

Daher sieht die Erfindung eine Vorrichtung zur automatischen Reinigung der Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen vor, welche Mittel zur Aufnahme und Verarbeitung von laufenden Meßwerten der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Außentemperatur und der Tem­ peratur im Scheinwerfergehäuse aufweist. Ferner sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Mittel zur Steuerung einer Scheinwerfer-Reinigungsanlage in Abhängigkeit von diesen Meß­ werten vorgesehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist optional - aber nicht notwendig - auch minde­ stens ein Mittel zur Anzeige einer Verschmutzung der Schein­ werfer im Innenraum des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Dieses Mittel zur Anzeige kann beispielsweise eine im Cockpit ange­ brachte Diagnose-Lampe sein, die den Fahrer auf eine Ver­ schmutzung der Scheinwerfer hinweist, welche eine Reinigung erforderlich macht. Diese zusätzliche Anzeige der Verschmut­ zung dient beispielsweise einer Erhöhung der Sicherheit für den Fall, daß die Scheinwerferreinigungsanlage im Einzelfall nicht einsatzfähig sein sollte, insbesondere aber für den Fall, daß das Fahrzeug nicht über eine Scheinwerferreini­ gungsanlage verfügt.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht Mittel zur Ermittlung eines Maßes für die Verschmutzung der Scheinwerfer aus den Meßwerten und Mittel zur Steuerung einer Scheinwerferreinigungsanlage in Abhängigkeit davon, ob das Maß für die Verschmutzung der Scheinwerfer eine vorgegebene Schwelle übersteigt, vor. Alternativ hierzu könnte auch di­ rekt eine Entscheidung über die automatische Betätigung der Reinigungsanlage, z. B. mit Hilfe einer Fuzzy-Logik, in Ab­ hängigkeit von den Meßwerten der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Außentemperatur und der Temperatur im Scheinwerfergehäuse vorgenommen werden. Es ist also nicht unbedingt erforderlich aber möglicherweise vorteilhaft, aus diesen Meßwerten zu­ nächst ein Maß für die Verschmutzung zu ermitteln, und daran anschließend zu prüfen, ob dieses Maß für die Verschmutzung eine vorgegebene Schwelle übersteigt.

Liegt die Verschmutzung über einer zulässigen Schwelle, so wird entweder die vorhandene Scheinwerferreinigungsanlage be­ tätigt, oder eine Diagnoselampe im Cockpit wird zur Anzeige der erhöhten Scheiben-Verschmutzung angeschaltet.

Weiterhin kann mit dem Temperatursensor auf eine defekte Lampe geschlossen werden. Bei einer defekten Lampe wird die Temperatur im Scheinwerfergehäuse signifikant niedriger sein als bei einer funktionierenden Lampe. Somit kann der Fahrer durch eine Anzeige im Cockpit auf den möglichen Defekt hinge­ wiesen werden.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann mit Vorteil ein Steuerungsmechanismus, z. B. in Form eines Fuzzy-Systems, vorgesehen sein, welcher die Meßwerte der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Außentemperatur und der Tempera­ tur im Scheinwerfergehäuse zu einer automatischen Bestimmung der Verschmutzung der Scheinwerferscheiben verwendet, wobei der Einfluß der einzelnen Meßgrößen auf den Verschmutzungs­ grad der Scheinwerferscheiben vorzugsweise experimentell er­ mittelt wird. Alternativ kann ein lernendes System eingesetzt werden, das in einer Selbstjustierphase den Einfluß der einzelnen Meßgrößen ermittelt. Zu diesem Zweck muß mit hin­ reichend sauberen Scheinwerfergläsern und korrekt funktio­ nierenden Scheinwerfern eine definierte Testfahrt durchge­ führt werden. Aus den in der Testfahrt gewonnenen Daten kann das Justiersystem selbständig die Strategie zur eigentlichen Diagnose extrahieren. Dies ist nicht für jedes Fahrzeug sondern für jeden Fahrzeugtyp nur einmal durchzuführen. Dieser experimentell oder in der Selbstjustierphase ermit­ telte Verschmutzungsgrad wird daraufhin zur Steuerung der Scheinwerferreinigungsanlage und optional zur Steuerung der Anzeigevorrichtung im Innenraum des Fahrzeugs verwendet. Beim Entwurf des Diagnosesystems ist darauf zu achten, daß

• - das System eine Zeitkonstante in der Größenordnung der thermischen Zeitkonstante des Scheinwerfers aufweist und
• - der Algorithmus erst im stationären Zustand ausgeführt wird (also nicht unmittelbar nach Starten des Fahrzeugs).

Claims (3)

1. Vorrichtung zur automatischen Reinigung der Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen mit Mitteln zur Aufnahme und Verarbeitung von laufenden Meßwerten der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Au­ ßentemperatur und der Temperatur im Scheinwerfergehäuse und Mitteln zur Steuerung einer Scheinwerfer-Reinigungsanlage in Abhängigkeit von den Meßwerten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit Mitteln zur Anzeige einer Verschmutzung der Scheinwerfer im Innenraum des Kraftfahrzeugs.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit Mitteln zur Ermittelung eines Maßes für die Verschmutzung der Scheinwerfer aus den Meßwerten und Mitteln zur Steuerung einer Scheinwerfer-Reinigungsanlage in Abhängigkeit davon, ob das Maß für die Verschmutzung der Scheinwerfer eine vorgege­ bene Schwelle übersteigt.