DE2354100A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE REGISTRATION AND ANALYSIS OF TRANSLUCENT LIQUIDS AND NON-TRANSLUCENT MATERIALS ON A TRANSPARENT DISC FOR THE AUTOMATIC CONTROL OF DISC WINDOWS, WINDOW WASHER SYSTEMS AND THE LIKE - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR THE REGISTRATION AND ANALYSIS OF TRANSLUCENT LIQUIDS AND NON-TRANSLUCENT MATERIALS ON A TRANSPARENT DISC FOR THE AUTOMATIC CONTROL OF DISC WINDOWS, WINDOW WASHER SYSTEMS AND THE LIKEInfo
- Publication number
- DE2354100A1 DE2354100A1 DE19732354100 DE2354100A DE2354100A1 DE 2354100 A1 DE2354100 A1 DE 2354100A1 DE 19732354100 DE19732354100 DE 19732354100 DE 2354100 A DE2354100 A DE 2354100A DE 2354100 A1 DE2354100 A1 DE 2354100A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- pane
- disc
- detector
- materials
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
- B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
- B60S1/08—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
- B60S1/0818—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
- B60S1/0822—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
- B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
- B60S1/08—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
- B60S1/0818—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
- B60S1/0822—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means
- B60S1/0833—Optical rain sensor
- B60S1/0837—Optical rain sensor with a particular arrangement of the optical elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
Description
DIPL-ING. RUDOLF S. KODROi; - P A T IEN T ANW ALT DIPL-ING. RUDOLF S. KODROi; - PAT IEN T ANW ALT
Zh ο Oktober 1973 "... lfcLNr. 73 222 Zh ο October 1973 "... serial no. 73 222
P_tentanaeldung ■ .P_tentanameldung ■.
des Herrn Dipl. Physiker Gerhard Karl, Mainzof the graduate physicist Gerhard Karl, Mainz
Verfahren und Vorrichtung zur Registrierung und Analyse von durchsichtigen Flüssigkeiten und unedurch= sichtigen Materialien auf einer durchsichtigen Scheibe zur automatischen Regelung von Scheibenreinigungs— anlagen, Scheibenwaschanlagen land dergleichenoMethod and device for the registration and analysis of transparent liquids and unedurch = visible materials on a transparent disc for the automatic control of window cleaning systems, windshield washer systems land like o
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren und zugehörige Vorrichtung zur Registrierung und gleichzeitiger Analyse von durchsichtigen Flüssigkeiten und undurchsichtigen-Materialien, die an einer durchsichtigen Scheibe haften, so daß eine Scheibenreinigungsanlage und unabhängig davon eine Scheibenwaschanlage oder dergleichen automatisch gesteuert werden können, sowie eine Einrichtung - zu deren Durchführung οThe present invention describes a method and associated device for registration and Simultaneous analysis of transparent liquids and opaque materials that adhere to a transparent window, so that a window washer system and, independently of it, a windshield washer system or the like can be controlled automatically, as well as a device - for their implementation ο
Die Anwendungsgebiete der Erfindung- erstrecken sich auf die Reinhaltung von. durchsichtigen Scheiben, sowie auf die Untersuchung von Materialien, die auf einer durchsichtigen Scheibe haften0 Besondere Bedeutung kotnrat der Erfindung dann zu, wenn die reinzuhaltende Scheibe nicht einer ständigen Kontrolle durch das Auge zugänglich ist, Z0B0 Autoscheinwerfer0 The areas of application of the invention extend to the purification of. transparent panes, as well as the investigation of materials that adhere to a transparent pane 0 The invention is of particular importance if the pane to be kept clean is not accessible to constant inspection by the eye, Z 0 B 0 car headlights 0
509818/0660509818/0660
Nach dem bisherigen Stand der Technik müssen die Scheibenreinigungs-und -Waschanlagen bei Bedarf von Hand eingeschaltet werden» So sind z.B. bei Kraftfahrzeugen gerade in Augenblicken erhöhter Aufmerksamkeit (Regen, Nebel, Schneematsch) Handgriffe nötig, die zu einer Gefährdung der Fahrsicherheit führen könneno Dies soll unter anderem durch die Erfindung verhindert werdeiio Auf diesem Gebiet ist die deutsche Patentanmeldung P 2 101 319 bekanntgeworden, die aber nur ein Verfahren zur automatischen Steuerung einer Scheibenreinigungsanlage beschreibt» Eine Scheibenwaschanlage oder dergleichen kann mit dieser vorbekannten Einrichtung nicht sinnvoll gesteuert werden· Weiterhin müssen bei jener Konstruktion Lichtsender und Lichtempfänger jeweils auf verschiedenen Seiten der Scheibe befestigt werden, so daß nicht nur Flüssigkeiten und Schmutz an der Scheibe, sondern auch alles, was sich zwischen Sender und Empfänger ereignet, «registriert wird. Die wegen der Zweiteilung des Gerätes erforderliche genaue Fokussierung des Lichtes macht eine aufwendige Op tiki» notwendig9 insbesondere da der Empfänger für die Kompensation des Fremdlichtes direkt neben dem obengenannten Detektor angebracht werden muß· Außerdem muß ZoBo bei Kraftfahrzeugen eine spezielle Vorrichtung an der Aussenkarosserie angebracht werden, um daran einen Teil des zweiteiligen Gerätes zu befestigeno In the prior art, the plate cleaning wiper and wash by hand if required must be turned "Thus, for example in motor vehicles, especially in moments of heightened awareness (rain, fog, sleet) handles necessary, which can lead to danger of driving safety o This is to be prevented, among other things, by the invention. In this area, the German patent application P 2 101 319 has become known, but it only describes a method for the automatic control of a windscreen washer system According to this construction, light transmitter and light receiver are attached to different sides of the pane, so that not only liquids and dirt on the pane, but also everything that happens between the transmitter and receiver is registered. Be required because of the dichotomy of the device accurate focusing of light makes an elaborate Op tiki "not maneuverable 9 particularly as the receiver for the compensation of the external light next to the above-mentioned detector attached must · It must also zobo attached a special device on the outer body of motor vehicles in order to attach part of the two-part device to it o
503818/066Q503818 / 066Q
Weiterhin erfordert diese Einrichtung eine Kompensation des Fremdlichtes, was zu Ungenauigkeiten in der Liclrtmessung führen kann und eine zusätzliche Elektronik notwendig macht.Furthermore, this device requires a compensation of the extraneous light, which leads to inaccuracies in the light measurement can lead and an additional Electronics makes it necessary.
Durch die vorliegende Erfindung sollen durch eine Reflektionsmethode einmal obengenannte Nachteile behoben und zum anderen ermöglicht werden, nicht nur eine Scheibenreinigungsanlage, sondern zusätzlich eine Scheibenwaschanlage oder dergleichen zu steuern.The present invention is intended by a Reflection method once the disadvantages mentioned above and on the other hand, not only a windscreen cleaning system, but also an additional one to control a windshield washer system or the like.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläuterto
Es zeigen :The present invention is explained in more detail below with reference to the drawing o
Show it :
Figur 1s eine allgemeine Beschreibung des Teils der erfindungsgemäßen Einrichtung, der die Messung des an einer mit Materialien behafteten Scheibe reflektierten Lichtes bewirkt,FIG. 1s a general description of the part of FIG device according to the invention, which the measurement the light reflected on a pane containing materials causes
Figur 2 : eine Ausführungsform des Teils der erfindungsgemäßen EinriJachtung, der die Messung des an der mit Materialien behafteten Oberfläche einer durchsichtigen Scheibe reflektierten Lichtes beschreibt, wobei das Licht in der Scheibe total reflektiert wird,Figure 2: an embodiment of the part of the invention A device that allows the measurement of the material on the surface a transparent disc describes reflected light, the light in the disc is totally reflected,
Figur 3 s eine Ausführungsform des Teils der erfindungsgemäßen Einrichtung, der die Registrierung und Analyse des von den undurchsichtigen Materialien emfflittierten Lichtes beschreibt,Figure 3 s an embodiment of the part of the invention Establishment of the registration and analysis of the opaque materials describes emfflitted light,
5098 18/06805098 18/0680
Figur h : eine Ausfülirungsform der erfinüimgsgeinäßen Einrichtung zur Analyse und. Registrierung von Materialien auf der Oberfläche & einer Scheibe, wobei das reflektierte Licht durch ein spezielles Blendensystem auf die Detektoren gelangt, so daß die Einrichtung geringe Dimensionen annimmt, Figure h : an embodiment of the device according to the invention for analysis and. Registration of materials on the surface & a pane, whereby the reflected light reaches the detectors through a special aperture system, so that the device takes on small dimensions,
Figur 5 : eine Aufsicht auf eine rotationssymetrisciie Einrichtung entsprechend Figur 4 undFIG. 5: a plan view of a rotationally symmetrical structure Device according to Figure 4 and
Figur 6 a, b ;Figure 6 a, b;
zwei mögliche Blendenanordnuiigen für die Einrichtung entsprechend Figur k. two possible diaphragm arrangements for the device according to figure k.
Wenn im folgenden von Materialien gesprochen wird, so sind dabei durchsichtige Flüssigkeiten und undurchsichtige Materialien gemeint.When we speak of materials in the following, we mean transparent liquids and opaque ones Materials meant.
Bei dem Verfahren zur Messung der Belegung einer Scheibe mit Materialien, wie in Figur 1 an einem erfindungsgemäßen Beispiel gezeigt wird, fällt Licht von der Lichtquelle 1 auf die Oberfläche 2 einer durchscichtigen Scheibe 21 und wird unter anderem dort reflektiert. Ein optisches System 5» das sich auf der gleichen Seite wie die Lichtquelle befindet, fokussiert das Licht auf einen Detektor 7· Eine Blende 6 sorgt dafür, daß vorzugsweise Licht aus der Lichtquelle 1 in den Detektor gelangte Befindet sich nun eine durchsichtige Flüssigkeit 3 auf der Oberfläche 2 der Scheibe, so wird dasIn the method for measuring the occupancy of a pane with materials as in Figure 1 on an inventive Example is shown, light from the light source 1 falls on the surface 2 of a transparent Disc 21 and is reflected there, among other things. An optical system 5 »that is on the same page as the light source is located, the light focuses on a detector 7 · A diaphragm 6 ensures that preferably Light from the light source 1 entered the detector. There is now a transparent liquid 3 on the surface 2 of the disc, so that becomes
098i8/0ü60098i8 / 0ü60
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Licht wegen tier verschiedenen Brecjbxmgsindizes von Scheibe und Flüssigkeit nicht in dem Maße an der Oberfläche 2 der Scheibe and den Oberflächen der Flüssigkeit reflektiert, wie es ohne die Anwesenheit von Flüssigkeit geschieht, so daß an diesen Stellen der Lichtstrom zum Detektor verringert wird. Befindet sich undurchsichtiges Material 4 auf der Scheibe, so wird dort das von; d.er Lichtquelle kommende Licht absorbiert und in alle Richtungen emittiert. Auf diese ¥eise wird die Lichtintensität, die auf den Detektor gelangt, näherungsweise proportional zur Belegung der Scheibe mit Materialien geschwächt.Light because of the different brecjbxmgsindices of Disc and liquid not to the same extent on the surface 2 of the disc on the surfaces of the Liquid reflects as it happens without the presence of liquid, so at this Make the luminous flux to the detector is decreased. Is there any opaque material 4 on the Disk, so there is that of; d. coming from the light source Light is absorbed and emitted in all directions. In this way, the light intensity that is on reaches the detector, approximately proportionally weakened to cover the disc with materials.
Um zu verhindern, daß vom Detektor Fremdlicht erfaßt wird, kann eine der folgenden Maßnahmen ergriffen werden» ■. "-_■",-"-=_.■.To prevent extraneous light from being detected by the detector one of the following measures can be taken » ■. "-_ ■", - "- = _. ■.
1. Die Lichtquelle wird imVergleichzum Eremdlieht so stark gewählt, daß sich Änderungen im Fremdlicht nicht bemerkbar machen«1. The light source is borrowed compared to the foreign chosen so strongly that there are changes not noticeable in ambient light "
2. Es wird Licht eines Wellenlängenbereichs verwendet, das im Fremdlicht nicht oder nur wenig vorkommtο .2. Light of a wavelength range is used that is not or only slightly in the external light occurs o.
3· Die Lichtquelle wird gepulst und eine nächfolgende Elektronik analysiert nur gepulstes Licht. ....--""■■ "'"■'. ; 3 · The light source is pulsed and subsequent electronics only analyze pulsed light. ....-- "" ■■ "'"■'.;
h. Das Licht wird in .der Scheibe totälreflektiert, wie es im folgenden beschrieben wird0 H. The light is totally reflected in the disk, as will be described below 0
50 3 8 fs/066050 3 8 fs / 0660
BAD ORIGifc'ALBAD ORIGifc'AL
Bei dem Verfahren zur Messung der Belegung einer Scheibe mit Materialien, wie in Figur 2 an einem erfindungsgemäßen Beispiel erläutert wird, wird Licht von der Lichtquelle 1 durch ein otptisches System, bestehend aus einem fokussierendem optischen Systera 8 (zur größeren Lichtausbeute), einem Prisma 9» und einem Spiegel 10 auf die Oberfläche 2 der durchsichtigen Scheibe 21 gelenkt. Die Verwendung von Prismen 9,11 ist deshalb notwendig, da das Licht unter einem Winkel der Totalreflektion auf die belegte Oberfläche 2 der Scheibe fallen und unter dem gleichen Winkel reflektiert werden soll, was bei noramaler Bestrahlung einer planparallelen Scheibe nicht erreicht werden kann. Das totalreflektierte Licht tritt durch eine Prismenplatte 11 aus der Scheibe aus und wird durch ein optisches System 12 auf den Detektor 7 fokussierto Streulicht, das von den Materialien auf der Scheibe herrührt, wird im wesentlichen durch die Blende 6 herausgeblendet, so daß es unwirksam wird. Zur Vermeidung von Brechung und Reflexion haben die durchsichtigen Teile der Einrichtung und die Verklebungen 15 zwischen den Teilen einen ähnlichen Brechungsindex.In the method for measuring the occupancy of a pane with materials, as is explained in FIG »And a mirror 10 is directed onto the surface 2 of the transparent pane 21. The use of prisms 9, 11 is necessary because the light falls at an angle of total reflection on the covered surface 2 of the pane and is to be reflected at the same angle, which cannot be achieved with normal irradiation of a plane-parallel pane. The totally reflected light emerges from the disc by a prism plate 11 and on the detector 7 focused by an optical system 12 o stray light originating from the materials on the wafer is removed blinded substantially through the aperture 6, so that it becomes ineffective . To avoid refraction and reflection, the transparent parts of the device and the bonds 15 between the parts have a similar index of refraction.
Die Verwendung von Totalreflexion erfolgt einmal zur Vermeidung von Fremdlicht (aus oben angeführten Gründen) und zum andereii zur Erhöhung der Lichtintensität dadurch, daß kein Licht-durch Brechung verloren geht.Total reflection is used once for Avoidance of extraneous light (for the reasons given above) and, on the other hand, to increase the light intensity, that no light is lost through refraction.
509818/0660509818/0660
Haftet an der Öberflache 2 dei- Scheibe 21 durchsichtige Flüssigkeit, die einen größeren ijrechunij-sindex
als Luft hat, so wird .an diesen Stellen das
Licht nicht mehr totalreflektiert, wodurch die
Intensität des reflektierten Lichtes vermindert
wirdo Bei undurchsichtigen Materialien, wird die
Totalreflexion ebenfalls aufgehoben und die Lichtschwächung erfolgt auf oben angeführte Iveise (Figur
1)ο Diese Intensitätsänderung wird dann vom Detektor
gemessen,,If transparent liquid adheres to the surface 2 of the disc 21, which has a larger ijrechunij-sindex than air, then this becomes
Light is no longer totally reflected, which means that the
The intensity of the reflected light is reduced
willo For opaque materials, the
Total reflection is also canceled and the light attenuation takes place in the above-mentioned way (Figure 1) ο This change in intensity is then measured by the detector,
Befinden sich vei-sciiiedene Materialien (z.B. Öl und
Wasser), die einen verschiedenen Brechungsindex besitzen, auf der Scheibe, ;so ist diesen auch ein verschiedener
Grenzwinkel der Totalreflektion in Bezug auf das Scheibenmaterial zuzordnen* Sofern deren Brechungsindex kleiner als der der Scheibe ist0 Läßt man
nun das Licht unter einem Winkel auf die Oberfläche
der Scheibe fallen, der zwischen den obengenannten
Winkel der Totalreflektion liegt, so wird das Licht
an der Stelle totalreflektiert, an dem das Mater-ial
mit dem niedrigeren Brechungsindex haftet. Auf diese
Weise kann man also Flüssigkeiten aufgrund ihres verschiedenen
Brechungsindexes unterscheiden, so daß z»B. bei einer Scheibenwaschanlage verschiedene Reinigungsmittel
eingesetzt werden können. - - -'
Zur Vergrößerung der beleuchteten Fläche auf der Scheibe bei gleichbleibender Optik werden die Prismen 10
und 11 auseinandergezogen. Gleichzeitig wird dadurch eine Verstärkung des: Effektes erreichte Letzteres
geschieht dadurch, daß bei statistischer Belegung
der Scheibe die Wahrscheinlichkeit, daß ein Licht—If there are different materials (e.g. oil and water) that have different refractive indices on the pane, a different critical angle of total reflection in relation to the pane material can be assigned to them * if their refractive index is smaller than that of the pane 0 If one now lets the light fall on the surface of the disk at an angle between the above-mentioned
At the angle of total reflection, the light is totally reflected at the point where the material with the lower refractive index adheres. In this way, liquids can be distinguished on the basis of their different refractive indices, so that, for example,. Various cleaning agents can be used in a windshield washer system. - - - '
The prisms 10 and 11 are pulled apart to enlarge the illuminated area on the pane while maintaining the same optics. At the same time, this increases the effect achieved by the latter
happens because with statistical occupancy
the disk the probability that a light -
50 98 18/08650 98 18/086
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
strahl bei mehrmaliger Reflektion auf Material trifft größer ist als bei einmaliger Reflektion.shines with repeated reflection on material hits is greater than with a single reflection.
Um das an einer· durchsichtigen Scheibe haftende Material zu analysieren, wird ein Verfahren an einem erfindungsgemäßen Beispiel in Figur 3 erläutert. Hier wird das Licht der Lichtquelle 1 über ein optisches System 8 unter kleinem Einfallswinkel auf die Oberfläche 2 gelenkt. Dadurch erreicht man, daß kein an den Oberflächen von Scheibe, Flüssigkeit und an undurchsichtigen Materialien reflektiertes Licht in den Strahlengang der Einrichtung gelangt»Around the material adhering to a transparent pane To analyze a method is explained using an example according to the invention in FIG. Here, the light from the light source 1 is transmitted via an optical system 8 at a small angle of incidence steered onto the surface 2. This ensures that there is no liquid on the surfaces of the disc and reflected from opaque materials Light enters the beam path of the facility »
Mit dem optiscnen System,besteht aus Prismenplatte 11, optisches System 12 und Blende 6 wird die Oberfläche 2 der Scheibe unter bestimmten Winkeln beobachtet. Diese Winkel sind dadurch bestimmt, daß einmal kein Fremdlicht in den Strahlengang gelangt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Beobachtungswinkel gegen die Scheibe größer ist, als der Grenzwinkel der Totalreflexion von Luft gegen Scheibenmaterial, Beobachtet man die Oberfläche (2) der Scheibe unter Winkeln, die größer sind als der Grenzwinkel der Totalreflexion von Flüssigkeit gegen' Scheibenmaterial, so gelangt kein Licht von der Flüssigkeit in die Scheibe. Auf diese Weise kann man also unterscheiden, ob sich das undurchsichtige Material in der Flüssigkeit befindet, oder ob es direkt an der Scheibe haftet ο Dies ist Z.B. für den Wasserverbrauch einer Scheibenwasclianlage besonders wichtig.With the optical system, consisting of prism plate 11, optical system 12 and diaphragm 6, the surface 2 of the disk is observed at certain angles. These angles are determined by the fact that once no extraneous light gets into the beam path. This is achieved in that the observation angle is greater against the disk, than the critical angle of total reflection from air to lens material, one observes the surface (2) of the disc at angles which are greater than the critical angle of total reflection of liquid against 'disc material this way, no light from the liquid gets into the pane. In this way you can distinguish whether the opaque material is in the liquid or whether it sticks directly to the window ο This is particularly important, for example, for the water consumption of a windshield washer system.
5098 18/06605098 18/0660
235 A Ί GO235 A Ί GO
Befindet sich, kein Material auf der Scheibe, so wird auch vom Detektor entsprechend den obengenannten Bedingungen kein Licht registriert. If there is no material on the disc, then so no light is registered by the detector according to the above conditions.
Befindet sich Flüssigkeit auf der Scheibe, so wird wegen der oben genannten Gründe vom Detektor ebenfalls kein Licli-t registriert.If there is liquid on the disc, then also because of the above reasons from the detector no licli-t registered.
Erst wenn sich undurchsichtiges Material' auf der Scheibe befindet, wird vom Detektor Licht-registriert, wobei, je nach. Stellung des Detektors, Licht von Materialien registriert wird, das sich entweder in der Flüssigkeit oder direkt auf derScheibe * befindet. Die vom Detektor gemessene Lichtintensität ist dann.annähernd proportional, so daß auf diese Weise über eine entsprechende Elektronik eine Scheibenwaschanlage automatisch gesteuert werden kanno Only when there is opaque material on the pane will the detector register light, depending on the. Position of the detector, light from materials is registered, which is either in the liquid or directly on the disc *. The measured by the detector light intensity is proportional dann.annähernd, so that it can be controlled in this manner via a corresponding electronics a washer automatically o
Analysiert man mit einem entsprechenden spektralauf— lösenden optischen System 4. oder Detektorsystem das reflektierte bzw. emittierte Licht, so kann man weitere Rückschlüsse auf die Art der Materialien ziehen, so daß man zum Beispiel spezielle Lösungsmittel (z.B. ölauflösende) zum automatischen Einsatz bringen kann.If the reflected or emitted light is analyzed with an appropriate spectrally resolving optical system 4. or a detector system, further conclusions can be drawn about the type of materials so that, for example, special solvents (eg oil-dissolving) can be used automatically.
Die bis jetzt beschriebenen Einrichtungen lassen sich in einem Gerät zusammenfassen und ihre Funktionen durch eine entsprechende analoge Recheneinheit koordinieren, um so eine sinnvolle Reinigung der Scheibe zu erreichen« Dabei muß jedoch darauf geachtet werden,The facilities described so far can summarize in one device and coordinate their functions through a corresponding analog processing unit, in order to achieve a meaningful cleaning of the window achieve «However, care must be taken to
50 9818/ 066050 9818/0660
daß die einzelnen Strahlengänge getrennt sindo Dies kann man dadurch erreichen, daß entweder nicht parallele Strahlengänge oder verschiedene Lichtfarben für die einzelnen Strahlengänge verwendet werden.that the individual beam paths are separated o This can be achieved by using either non-parallel beam paths or different light colors for the individual beam paths.
Im folgenden wird eine erfindungsgemäße Einrichtung beschrieben - eine vereinfachte Darstellung zeigen Figur 4 und Figur 5 - welche die oben angeführten Funktionen ausführen kann und sich durch ihre geringe Dimensionierung auszeichnet. Die wesentlichen Unterschiede zu den weiter oben beschriebenen Einrichtungen bestehen darin, daß die Einrichtung zur optimalen Lichtausbeute rotationssymmetrisch angelegt ist, Lichtquellen und Detektoren sehr flach sind und ein Blendensystem (Figur 6a,b) die Funktionen von fokussierenden Systemen (8,12), Prismen 9,11, Reflektoren 10,12 und Blende 6 übernimmt.The following is a device according to the invention described - a simplified representation show Figure 4 and Figure 5 - which the above Can perform functions and is characterized by its small dimensions. The essential Differences from the facilities described above are that the facility is designed to be rotationally symmetrical for optimal light output, light sources and detectors are very flat are and a diaphragm system (Figure 6a, b) the functions of focusing systems (8,12), prisms 9,11, reflectors 10,12 and diaphragm 6 takes over.
Von der flächenhaften Lichtquelle, die so konstruiert ist, daß über die Verklebung { ^5 Licht nach allen Sex Richtungen in der Scheibe eintreten kann, wird die Oberfläche der Scheibe 2 bestrahlt. Durch das Blendensystem 16, das mit der Scheibe verklebt ist, gelangt dann das Licht auf die Detektoren. In dem hier geschilderten Beispiel wird mit dem Detektor Licht nachgewiesen, das von allen undurchsichtigen Materialien stammt, mit dem Detektor 19 nur Licht, das von den direkt auf der Scheibe haftenden lichtemittierenden Materialien stammt und mit dem Detektor 17 totalreflektiertes Licht, mit dem beliebiges Material nachgewiesen wird. Entsprechend der FunktionFrom the planar light source that is constructed in this way is that about the bonding {^ 5 light after all Sex directions in the disc can enter will the surface of the disc 2 is irradiated. Through the panel system 16, which is glued to the pane, the light then reaches the detectors. In the example shown here, the detector Detected light that comes from all opaque materials, with the detector 19 only light, that comes from the light-emitting materials adhering directly to the pane and with the detector 17 Totally reflected light that can be used to detect any material. According to the function
5098 18/06605098 18/0660
235 41OQ235 41OQ
des Detektors ist das Blendensystem so zu wählen, daß nur Licht bestimmter Einfallswinkel durchgelassen wird.of the detector, the aperture system is so closed choose that only light of certain angles of incidence is let through.
Die Entfernuugen und Dimensionen der einzelnen Detektoren 17 - 19 sind dabei so gewählt, daß kein totalreflektiertes Licht in die Detektoren 18 und 19 gelangt, wodurch die einzelnen Streb, lengänge auseinandergehalten werden.The distances and dimensions of each Detectors 17-19 are chosen so that no totally reflected light reaches the detectors 18 and 19, whereby the individual longwall struts be kept apart.
Um die Empfindlichkeit der Einrichtung zu erhöhen, werden, die einzelnen Detektoren unterteilt und die einzelnen Segmente von der nachfolgenden Elektronik abgefragt (Figur 5).To increase the sensitivity of the device, are divided, the individual detectors and the individual segments by the subsequent electronics queried (Figure 5).
Durch. Aufteilen dieser Segmente in Detektoren, die auf verschiedene Spektaralfarbenbereiche ansprechen, kann die Art der auf der Scheibe haftenden Materialien weiter analysiert werden (Figur 5)οBy. Divide these segments into detectors that are on address different spectral color ranges, can the type of materials adhering to the disc are further analyzed (Figure 5) ο
Um die gleiche Einrichtung verschiedenen Scheibendicken anzupassen,kann zwischen die Einrichtung und die Scheibe 21 eine weitere Scheibe zum Dickenausgleich zwischengeschoben werden,,To the same device different slice thicknesses can adapt between the establishment and the disc 21 a further disc to compensate for the thickness can be inserted,
Zur Vermeidung von Blendungen, die durch Reflexionen außerhalb der Einrichtung in der Scheibe entstehen, wird die Einrichtung mit einer Schicht 20 von lichtabsorbierendem Material auf der Scheibe umgeben (Figur 5)<To avoid glare caused by reflections arise outside the device in the pane, the device is covered with a layer 20 of light-absorbing Surround material on the disc (Figure 5) <
In Figur 6a,b werden zwei Blendensysteme beschrieben, die nur Licht mit einem Einfallswinkel zwischen Of.In Figure 6a, b two diaphragm systems are described, which is only light with an angle of incidence between Of.
1 absorbiert. Dies kann dadurch geschehen, daß gemäß1 absorbed. This can be done according to
und O( „ durchlassen, anders einfallendes Licht wirdand O ( “let through, becomes differently incident light
509 81 S/ÖG60509 81 S / ÖG60
2354 Ί 002354 Ί 00
Figur 6 a konzentrische Ringe aus lichtabsorbierendem Material in zwei oder mehreren Schichten so übereinanderliegen, daß ein absorbierender Ring über einem offenen liegt und die Verbindungslinie zwischen dem inneren Rand des oberen Ringes mit dem inneren Rand 4 der darunterliegenden Öffnung mit dem Einfallslot den Winkel oC 1 bildete Der Winkel O< wird durch das Einfallslot und die Verbindungslinie zwischen dem inneren Rand der oberen Öffnung und dem äußeren Rand der darunterliegenden äußeren Öffnung gebildeto Zweckmäßigerweise wird für das durchsichtige Material zwischen den einzelnen Schichten solches mit hohem Brechungsindex gewählte Dadurch wird der Winkel Οζ klein, so daß eine größere Lichtmenge ohne Veränderung der Blendenwirkung hindurchtreten kann»Figure 6a concentric rings of light-absorbing material in two or more layers lie one above the other so that an absorbing ring lies over an open one and the connecting line between the inner edge of the upper ring and the inner edge 4 of the opening below with the incidence solder formed the angle oC 1 The angle O <is formed by the perpendicular and the connecting line between the inner edge of the upper opening and the outer edge of the outer opening below o It is advisable to choose a material with a high refractive index for the transparent material between the individual layers. so that a larger amount of light can pass through without changing the diaphragm effect »
Das Blendensystem gemäß Figur ob geht aus dem der Figur 6a dadurch hervor, daß die absorbierenden Ringe immer schmäler werden und zwischen dem oberen Ring und dem äußeren darunterliegenden Ring sehr viele schmale Ringe eingefügt werden»The aperture system according to figure ob is based on the Figure 6a shows that the absorbent rings become narrower and narrower and between the upper ring and the outer ring below it very many narrow Rings to be inserted »
Als Lichtquellen für die obengenannte Einrichtung können anstatt der flachen Lichtwquelle eine oder mehrere Punktlichtquellen;, die in einem durchsichtigen Material eingebettet sind, das mit der Scheibe verklebt ista verwendet werden. Weiterhin kann auch eine Punktlichtquelle in Verbindung mit einer Lichtverteilungsplatte, auf die das Licht direkt oder über einen Reflektor fällt, zur Anwsndung gelangen0 As light sources for the above means one or more point light sources can be used instead of the flat Lichtwquelle ;, which are embedded in a transparent material that is glued to the disc A can be used. Further, also a point light source in conjunction with a light distribution board on which the light falls directly or via a reflector, reach the Anwsndung 0
509818/0660509818/0660
BAD ORiGINALBAD ORiGINAL
23 541OO23 541OO
Um den Jeweiligen Reinigungsstand der Scheibe di* rekt registrieren zu können, wird die erfindungsgemäße Einrichtung so auf der zu reinigenden Scheibe befestigt, daß die durch die Einrichtung bedeckte Oberfläche £2 der Scheibe laufend mitgereinigt wird. Der jeweilige Zustand der Oberfläche der Scheibe wird dann durch die einzelnen Detektoren bestimmt und an eine nachfolgende in der Zeichnung nicht dargestellte analoge Recheneinheit weitergegeben. Dort wird dann durch entsprechende logische Verknüpfungen untersucht, ob es genügt, daß die Scheibenreinigungsanlage alleine läuft, oder ob zusätzlich ein Waschvorgang eingeleitet werden muß. Weiterhin wird dort entschieden, welches Lösungsmittel zum Einsatz kommt.To the respective R e of the disk di inigungsstand * register RA, is so attached, the device of the invention on the disk to be cleaned, that the area covered by the device surface £ 2 of the disk is continuously cleaned as well. The respective state of the surface of the pane is then determined by the individual detectors and passed on to a subsequent analog computing unit (not shown in the drawing). There it is then examined by means of appropriate logic links whether it is sufficient that the windshield cleaning system runs alone or whether a washing process must also be initiated. It is also decided there which solvent is to be used.
Die einzelnes Geräte kommen dann zum Einsatz, wenn . die Scheibe 21 bis zu einem gewissen Grad mit den Materialien bedeckt ist und werden erst dann abgeschaltet, wenn ein gewisser Reinigungsgrad erreicht ist. Dabei können die einzelnen Anlagen unabhängig voneinander eingesetzt werden, oder aber es kann der Betrieb einzelner Geräte vom Betrieb der übrigen abhängig gemacht werden. . . "The individual devices are used when. the disc 21 is covered to a certain extent with the materials and are only then switched off, when a certain degree of purification has been reached. The individual systems can be used independently can be used from each other, or it can be the operation of individual devices from the operation of the rest be made dependent. . . "
Weiterhin kann durch die Einrichtung entsprechend eier Geschwindigkeit mit der die Scheibe mit Materialien belegt wird, die Geschwindigkeit der Scheibenreinigungsanlage, bzWo die Menge des Lösungsmittels, die zum Einsatz kommt, geregelt werden.Furthermore, eggs can be set by the device accordingly The speed at which the window is covered with materials, the speed of the window cleaning system, or where the amount of solvent that is used come to be regulated.
50981 8/066050981 8/0660
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Die Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, ist jedoch nicht auf diese begrenzt, da der Fachmann ohne Abweichung vom Grundgedanken der Erfindung zahlreiche weitere Ausführungsformen schaffen kann.The invention was based on exemplary embodiments described, but is not limited to this, since the expert without deviating from The principles of the invention can create numerous other embodiments.
503818/0660503818/0660
Claims (1)
BAD50 9 818/0660
BATH
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732354100 DE2354100C3 (en) | 1973-10-29 | Window pollution prevention device with a light source emitting light through the window onto the dirty window surface and a light measuring device connected to the light measuring device that registers the changes caused by the window pollution | |
NL7413683A NL7413683A (en) | 1973-10-29 | 1974-10-18 | WINDOW POLLUTION DETECTION DEVICE. |
FR7437490A FR2249325B1 (en) | 1973-10-29 | 1974-10-24 | |
GB4657774A GB1484613A (en) | 1973-10-29 | 1974-10-28 | Windscreen soiling sensor |
IT5379474A IT1021977B (en) | 1973-10-29 | 1974-10-29 | GLASS SOIL DETECTOR WITH A LIGHT SOURCE THAT RADIATES LIGHT THROUGH THE GLASS ON THE DIRTY SURFACE OF THE GLASS AND WITH A LIGHT MEASURING DEVICE THAT RECORDS THE VARIATIONS CAUSED BY THE ENDING OF THE GLASS WITH THE GLASS IN THE REFLECTOR A SIGNAL TRANSDUCER |
JP12402774A JPS5085376A (en) | 1973-10-29 | 1974-10-29 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732354100 DE2354100C3 (en) | 1973-10-29 | Window pollution prevention device with a light source emitting light through the window onto the dirty window surface and a light measuring device connected to the light measuring device that registers the changes caused by the window pollution |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2354100A1 true DE2354100A1 (en) | 1975-04-30 |
DE2354100B2 DE2354100B2 (en) | 1976-10-14 |
DE2354100C3 DE2354100C3 (en) | 1977-05-26 |
Family
ID=
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2833635A1 (en) * | 1978-08-01 | 1980-02-14 | Siemens Ag | Meter to detect dirtying of optical boundaries - has LED which transmits radiation towards surface, and detects reflected radiation |
DE3800327A1 (en) * | 1988-01-08 | 1989-07-27 | Bosch Gmbh Robert | METHOD FOR OPERATING A WIPER AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
DE4229491A1 (en) * | 1992-09-04 | 1993-01-07 | Steinbacher Peter Dipl Ing Fh | Vehicular windscreen wiper controller with optical moisture detector - responds to encoded light pulse reflection in raindrops with increase in frequency of wiper motor operation |
DE4123641A1 (en) * | 1991-07-17 | 1993-01-21 | Trebe Elektronik Inh Joannis T | Vehicle windscreen wiper motor speed controller depending on rain intensity - detects modulation of infrared light reflected from screen by rain drops via optical sensor coupled to motor controller |
WO1995023082A1 (en) * | 1994-02-26 | 1995-08-31 | Robert Bosch Gmbh | Rain sensor |
US5666037A (en) * | 1993-07-02 | 1997-09-09 | Reime; Gerd | Arrangement for measuring or detecting a change in a retro-reflective element |
US5726547A (en) * | 1993-07-02 | 1998-03-10 | Reime; Gerd | Windshield wiper arrangement including wiper control system |
DE10000290A1 (en) * | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Hella Kg Hueck & Co | Headlamp, especially motor vehicle headlamp, has light receiver connected to event-driven electronic filter unit with external control inputs, control outputs to display unit and cleaning device |
US6634225B1 (en) | 1999-06-18 | 2003-10-21 | Valeo Auto-Electric Wischer Und Motoren Gmbh | Rain sensor using low harmonic content signals |
DE19904280B4 (en) * | 1999-02-03 | 2005-08-18 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Apparatus and method for determining deposits on glass surfaces in dishwashers |
WO2020182589A1 (en) | 2019-03-11 | 2020-09-17 | Robert Bosch Gmbh | Sensor apparatus comprising a sensor element and a cover lens |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2833635A1 (en) * | 1978-08-01 | 1980-02-14 | Siemens Ag | Meter to detect dirtying of optical boundaries - has LED which transmits radiation towards surface, and detects reflected radiation |
DE3800327A1 (en) * | 1988-01-08 | 1989-07-27 | Bosch Gmbh Robert | METHOD FOR OPERATING A WIPER AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
DE4123641A1 (en) * | 1991-07-17 | 1993-01-21 | Trebe Elektronik Inh Joannis T | Vehicle windscreen wiper motor speed controller depending on rain intensity - detects modulation of infrared light reflected from screen by rain drops via optical sensor coupled to motor controller |
DE4229491A1 (en) * | 1992-09-04 | 1993-01-07 | Steinbacher Peter Dipl Ing Fh | Vehicular windscreen wiper controller with optical moisture detector - responds to encoded light pulse reflection in raindrops with increase in frequency of wiper motor operation |
US5666037A (en) * | 1993-07-02 | 1997-09-09 | Reime; Gerd | Arrangement for measuring or detecting a change in a retro-reflective element |
US5726547A (en) * | 1993-07-02 | 1998-03-10 | Reime; Gerd | Windshield wiper arrangement including wiper control system |
WO1995023082A1 (en) * | 1994-02-26 | 1995-08-31 | Robert Bosch Gmbh | Rain sensor |
US5811793A (en) * | 1994-02-26 | 1998-09-22 | Robert Bosch Gmbh | Rain sensor for glass shut |
DE19904280B4 (en) * | 1999-02-03 | 2005-08-18 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Apparatus and method for determining deposits on glass surfaces in dishwashers |
US6634225B1 (en) | 1999-06-18 | 2003-10-21 | Valeo Auto-Electric Wischer Und Motoren Gmbh | Rain sensor using low harmonic content signals |
DE10000290A1 (en) * | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Hella Kg Hueck & Co | Headlamp, especially motor vehicle headlamp, has light receiver connected to event-driven electronic filter unit with external control inputs, control outputs to display unit and cleaning device |
WO2020182589A1 (en) | 2019-03-11 | 2020-09-17 | Robert Bosch Gmbh | Sensor apparatus comprising a sensor element and a cover lens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2249325B1 (en) | 1979-10-19 |
NL7413683A (en) | 1975-05-02 |
JPS5085376A (en) | 1975-07-09 |
FR2249325A1 (en) | 1975-05-23 |
IT1021977B (en) | 1978-02-20 |
DE2354100B2 (en) | 1976-10-14 |
GB1484613A (en) | 1977-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4027367C1 (en) | Deposit detector for outer surface of pane - uses radiation source and receiver at right angles to pane esp. windscreen to detect rain drops | |
EP0277629B1 (en) | Method and device for detecting impurities in fluids | |
DE2658239C3 (en) | Device for the detection of defects in a pattern or a template | |
DE3832901C2 (en) | ||
EP1472521A1 (en) | Method for analysing liquids, in addition to a device therefor | |
DE19749331A1 (en) | Method of detecting objects on motor vehicle windscreen | |
DE102009000003A1 (en) | Camera arrangement for detecting a wheel condition of a vehicle window | |
DE2539766A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR TESTING LIQUID-FILLED TRANSPARENT VESSELS FOR THE PRESENCE OF EXTERNAL PARTICLES IN THE LIQUID | |
EP1751526A1 (en) | Device and method for detecting scratches | |
DE10151312A1 (en) | Surface plasmon resonance sensor | |
DE102006037506A1 (en) | refractometer | |
DE4329188C2 (en) | Optical sensor for controlling a windshield wiper system | |
DE2354100A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR THE REGISTRATION AND ANALYSIS OF TRANSLUCENT LIQUIDS AND NON-TRANSLUCENT MATERIALS ON A TRANSPARENT DISC FOR THE AUTOMATIC CONTROL OF DISC WINDOWS, WINDOW WASHER SYSTEMS AND THE LIKE | |
DE102005025385B4 (en) | Vacuum coating system for coating flat substrates with a measuring device for transmission or / and reflection measurement | |
EP0026741A1 (en) | Measuring head for a densitometer | |
WO1997020199A1 (en) | Nephelometer | |
DE19920184C2 (en) | Methods for the simultaneous detection of diffuse and specular reflection of samples, in particular opaque samples, and reflectance measuring probe | |
DE102011005804A1 (en) | Flat optical media detection in at least two layers with optical separation | |
DE3338351A1 (en) | Apparatus for optically identifying individual multiparametric properties of particles | |
DE3043031C2 (en) | ||
EP0473940B1 (en) | Photometric device with scattering light trap | |
DE2906536A1 (en) | Multiple reflection optical system - has reflecting member comprising two concave mirrors, one with focal length 1.5 times that of other | |
DE19751403A1 (en) | Process and assembly for determining absorption, fluorescence, scatter and refraction of liquids, gases and solids | |
DE19716809B4 (en) | Method and device for measuring the scattered light of viewing windows, in particular vehicle windows, even when installed, with surface wear on the outside of the disc | |
DE682869C (en) | Device for measuring the degree of turbidity of liquids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |