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Número de publicaciónDE4123641 A1
Tipo de publicaciónSolicitud
Número de solicitudDE19914123641
Fecha de publicación21 Ene 1993
Fecha de presentación17 Jul 1991
Fecha de prioridad17 Jul 1991
Número de publicación19914123641, 914123641, DE 4123641 A1, DE 4123641A1, DE-A1-4123641, DE19914123641, DE4123641 A1, DE4123641A1, DE914123641
InventoresJoannis Troussas
SolicitanteTrebe Elektronik Inh Joannis T
Exportar citaBiBTeX, EndNote, RefMan
Enlaces externos: DPMA, Espacenet
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
DE 4123641 A1
Resumen
The controller automatically switches on and continuouslly controls the motor, depending on the number and thickness of the drops falling on the windscreen. An infrared light source housed (9) in the vehicle roof (8) directs a beam at part (12) of the windscreen. The beam is modulated in frequency and amplitude according to the number and thickness of the rain sensor (2), also housed (9) in the roof. An electrical signal (UH) derived with amplitude determined by the rain density is used by a control circuit to vary the wiper motor speed. ADVANTAGE - Does not require windscreen to be modified, more reliable.
Reclamaciones(3)  traducido del alemán
1. Verfahren zur Einschaltung und stufenlosen automa tischen Regelung der Drehgeschwindigkeit eines Scheibenwi schermotors an Automobilen und ähnlichen Fahrzeugen in Abhän gigkeit von der Anzahl und Dicke der auf die Scheibe fallenden Regentropfen, dadurch gekennzeichnet, 1. A method for switching on and continuously variable automatic matic control the rotational speed of a motor Scheibenwi shear on cars and similar vehicles in depen dence of the number and thickness of the falling raindrops on the window, characterized
a daß ein räumlich begrenzter Bereich ( 12 ) der Fenster scheibe ( 3 ) mit einem Lichtstrahl angestrahlt wird, a that a spatially limited area (12) is irradiated of the window pane (3) with a light beam,
b daß der Lichtstrahl durch die auf die Fensterscheibe auffallenden Regentropfen ( 4 ) eine Modulation erfährt die in Frequenz und Amplitude von der Anzahl und Dicke der auf die Scheibe ( 3 ) gefallenen Regentropfen ( 4 ) abhängig ist, b that the light beam through the window pane to the striking raindrops (4) undergoes a modulation in the frequency and amplitude fallen on the number and thickness of the disc (3) drops of rain (4) is dependent,
c daß der Lichtstrahl von den Regentropfen ( 4 ) diffus zu einem optischen Sensor ( 2 ) reflektiert wird, und c that the light beam from the raindrop (4) is diffusely reflected to an optical sensor (2), and
d daß hinter dem Sensor ( 2 ) aus dem modulierten Reflexi onsstrahl ein elektrisches Signal (U/f) gewonnen wird, das in seiner Stärke von der Dichte des fallenden Regens bestimmt ist und in einer Steuerschaltung benutzt wird, um die Drehgeschwindikeit des Schei benwischermotors zu steuern. d that behind the sensor (2) is obtained from the modulated Reflection onsstrahl an electrical signal (V / f), which is determined in its strength from the density of the falling rain and is used in a control circuit to the Drehgeschwindikeit the Schei benwischermotors to . control
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl ein Infrarot-Lichtstrahl ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the light beam is an infrared light beam.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender ( 1 ) und der Sensor ( 2 ) des Lichtstrahls nebeneinander in einem Gehäuse ( 9 ) untergebracht sind, das im Fahrzeuginneren montiert ist, so daß die Bestrahlung der Regentropfen und die Reflexion zum Sensor ( 2 ) durch die Fensterscheibe ( 3 ) erfolgt. 3. A device for performing the method according to claims 1 and 2, characterized in that the transmitter (1) and the sensor (2) of the light beam are adjacent to each other housed in a housing (9) which is mounted inside the vehicle, so that the irradiation is carried out, the raindrop and the reflection to the sensor (2) through the window (3).
Descripción  traducido del alemán

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einschaltung und stufenlosen Regelung eines Scheibenwischermotors an Automo bilen und ähnlichen Fahrzeugen in Abhängigkeit von der Stärke des auffallenden Regens, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for switching on and stepless control of a windscreen wiper motor to bilen automotive and similar vehicles in response to the strength of the incident rain, as well as an apparatus for performing the method.

Es sind bereits mehrere Vorschläge bekannt geworden, deren Ziel es ist, den Motor eines Scheibenwischers von Automobilen bei Regenbeginn automatisch einzuschalten und die Drehge schwindigkeit des Motors automatisch in Abhängigkeit von der Stärke des fallenden Regens zu steuern. There have already been several proposals known whose aim is to automatically turn on the engine of a windshield of cars in the rain beginning and the speed enco automatically speed of the motor depending on the strength of the falling rain to control. Insbesondere wurde im Patent .. (Anm.: P 41 17 945.5) vorgeschlagen, zwei elektrische Leiter an der Windschutzscheibe zu befestigen, die als Kondensator wirken, dessen Kapazität in Abhängigkeit von den auf die Scheibe fallenden Regentropfen veränderlich ist, wobei das ΔC benutzt wird, die Drehgeschwindigkeit des Motors zu regeln. In particular, (P 41 17 945.5 Note .:) was in the patent .. proposed to attach two electrical conductors on the windshield, which act as a capacitor whose capacitance is variable depending on the rain drops falling on the disc, the .DELTA.C used to regulate the rotation speed of the motor.

Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß auf der Scheibe ein Fremdkörper, nämlich die aufgeklebten elektrischen Leiter, vorhanden ist, der auf der Scheibe eine Erhöhung bildet, die beim Putzen der Scheibe von innen oder außen beschädigt werden kann. However, this device has the disadvantage that is present on the disc is a foreign body, namely the bonded electrical conductor which is formed on the disc to increase, which can be damaged during cleaning of the disc from the inside or the outside.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durch führung des Verfahrens anzugeben, welches die Scheibe unver ändert läßt, so daß die glatte Scheibenfläche erhalten bleibt und demzufolge keine mechanischen Beschädigungen auftreten können. The invention has for its object to obviate this drawback and provide a method and a device for specifying Through out the method, which can be straight-changes the disc, so that the smooth disk surface is retained and can therefore occur no mechanical damage.

Diese Aufgabe ist durch ein Verfahren gelöst, das die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte umfaßt. This object is achieved by a method comprising the method steps indicated in claim 1.

Im wesentlichen besteht das Verfahren darin, die Scheibe mit einem Lichtstrahl anzustrahlen, der zunächst ein Gleichlicht strahl ist. Essentially, the method is to illuminate the glass with a beam of light is a constant light beam initially. Trifft dieser Gleichlichtstrahl auf der Scheibe auf die Wassertropfen, so wird er in unregelmäßiger Weise moduliert, weil die Tropfen durch den auftreffenden Fahrtwind und die gegenwirkende Oberflächenspannung des Wassers ständig in unkontrollierter Weise ihre Form ändern. If the latter constant light beam to the disc on the drops of water, so he is modulated in an irregular manner, because the drops constantly changing due to the incident wind and the counteracting surface tension of the water in an uncontrolled manner their shape.

Dieses modulierte Licht wird von den Wassertropfen diffus reflektiert, wobei die Frequenz und die Amplitude der Modu lation ein Maß für die Anzahl der auf der Scheibe sitzenden Regentropfen sind, dh also für die Stärke des fallenden Regens. This modulated light is diffusely reflected from the water drops, the frequency and the amplitude of the Modu lation are a measure of the number of sitting on the window Raindrops, ie the strength of the falling rain.

Ein Teil der reflektierten Lichtstrahlen wird von einem Sensor aufgefangen, dem eine Auswerteschaltung nachgeordnet ist, in der zunächst das auf den Gleichlichtanteil zurückgehende Signal ausgefiltert wird und das verbleibende Signal nach Frequenz und Amplitude derart ausgewertet wird, daß ein der Stärke des fallenden Regens proportionales Signal zur Verfügung steht, das nach Verstärkung zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Scheibenwischermotors verwendet wird. A portion of the reflected light beams is captured by a sensor which an evaluation circuit is arranged downstream, in the first of the returning to the DC light component signal is filtered and the residual signal is analyzed by frequency and amplitude such that a thickness of the falling rain signal proportional to is available, which is used, after amplification for controlling the rotational speed of the wiper motor.

Obwohl grundsätzlich alle Arten von elektromagnetischen Wellen zur Bestrahlung der Regentropfen auf der Scheibe verwendbar sind, also auch sichtbares Licht, wird jedoch insbesondere vorgeschlagen, für diese Bestrahlung Infrarot-Licht zu ver wenden. Although in principle all types of electromagnetic waves for irradiating the rain drops are used on the disk, including visible light, but is especially suggested for this call irradiation of infrared light to ver. Dieses Infrarotlicht wird vorzugsweise ein Gleich licht sein, es kann aber auch ein Wechsellicht sein, dessen Wellen durch die Regentropfen eine Modulation aufgeprägt wird. This infrared light is preferably a direct its light, it can also be an alternating light but whose waves is impressed by the raindrops modulation.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht gemäß der Erfindung aus einem IR-Sender und einem IR-Sensor, die gemeinsam nebeneinander in einem Gehäuse untergebracht sind. An apparatus for carrying out the method according to the invention consists of an IR transmitter and an IR-sensor, which are adjacent to each other housed together in one housing. Dieses Gehäuse ist im Fahrzeuginneren montiert mit Sende- und Empfangsrichtung zur Windschutzscheibe. This housing is mounted inside the vehicle with the transmitting and receiving direction to the windshield. Vorzugsweise kann die Montagestelle am Fahrzeugdach sein, so daß zwischen den vorderen Plätzen die Blickrichtung zur Scheibe frei ist. Preferably, the mounting location can be on the vehicle roof, so that the line of sight to the disk is freely between the front seats. Es kann aber für die Montage auch jeder andere geeignete Platz gewählt werden. It can also be selected at any other suitable place for installation. Dabei verlaufen dann sowohl der Beleuchtungsstrahl als auch der Reflexionsstrahl durch das Glas der Scheibe, was die Wirksamkeit der Erfindung in KeinerWeise beeinträchtigt. Here, then run both the illumination beam and the reflected beam through the glass of the disc, thus reducing the efficiency of the invention in No Significantly.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbei spiel dargestellt. In the drawing the invention is shown in a Ausführungsbei game. Es zeigt It shows

Fig. 1 schematisch das Prizip des erfundenen Verfahrens, Fig. 1 shows schematically the Prizip the invented method,

Fig. 2 schematisch die räumliche Anordnung des Sender- und Sensor-Teiles im Fahrzeug, Fig. 2 schematically shows the spatial arrangement of the transmitter and sensor part in the vehicle,

Fig. 3 eine Diagramm-Darstellung der Frequenz des Be leuchtungsstrahles und des Reflexionsstrahles, Fig. 3 is a diagram representation of the frequency of the Be leuchtungsstrahles and the reflection beam,

Fig. 4 das Blockschaltbild einer dem IR-Sensor nachge ordneten Auswerteschaltung. Fig. 4 shows the block diagram of the IR sensor located nachge evaluation.

In Fig. 1 sind mit 1 der IR-Sender und mit 2 der IR-Sensor bezeichnet. 3 ist die Frontscheibe, auf der die Wassertropfen 4 sitzen. In Fig. 1, with 1 the IR transmitter and the IR sensor with 2 designated. 3 is the front wheel, the water droplets sitting on 4. Der Sender 1 sendet Gleichlichtstrahlen in Pfeil richtung A. Von den Wassertropfen 4 wird das Licht in Pfeil richtung B reflektiert, aber nicht mehr als Gleichlicht, sondern als moduliertes Wechsellicht. The station 1 sends direct light beams in the direction of arrow A. Of the water drops 4, the light in the direction of arrow B reflects, but no more than direct light, but as a modulated alternating light. Diese Modulation geschieht an den Wassertropfen 4 , und zwar dadurch, daß die Tropfen ständig ihre Form ändern. This modulation occurs at the drop of water 4, namely by the fact that the drops constantly changing its shape. Auf sie trifft der Fahrt wind mit der Tendenz, sie platt zu drücken. On the way she meets wind with a tendency to flatten it. Dem weichen die Tropfen vermöge ihrer Oberflächenspannung seitlich aus. The soft drops virtue of its surface tension side of.

In der neuen Lage wiederholt sich dieser Vorgang, und die Tropfen pendeln zurück in die alte Stellung. In the new situation, this process is repeated, and the drops commute back to the old position. Die Tropfen vibrieren demzufolge ständig hin und her, was eine Modu lation des Lichtes erzeugt. The drops thus constantly vibrate back and forth, creating a num- ber of available light.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm des eingestrahlten Gleichlichtes und des reflektierten Wechsellichtes. Fig. 3 shows a diagram of the incident DC light and reflected light change. Dabei sind sowohl die Band breite des Wechsellichtes als auch dessen Frequenz ein Maß für die Anzahl der Wassertropfen auf der Scheibe, dh ein Maß für die Stärke des Regens. In this case, both the bandwidth of the alternating light and whose frequency is a measure of the number of water drops on the window, ie a measure of the intensity of the rain.

Beides, Bandbreite und Frequenz, werden in der in Fig. 4 ge zeigten Auswerteschaltung zur Gewinnung eines Signals U/f benutzt, mit dem letztlich die Drehgeschwindigkeit des Scheibenwischermotors gesteuert wird. Both, bandwidth and frequency are in the GE in Fig. 4 showed evaluation circuit to obtain a signal V / f used with the finally the rotational speed of the wiper motor is controlled.

Im einzelnen sind in der Schaltung der Fig. 4 ein RC-Glied 5 und eine Diode 6 enthalten, der ein Verstärker 7 nachge schaltet ist. 4 in detail in the circuit of Fig. 5 and an RC element containing a diode 6, the amplifier 7, a nachge is switched. An dessen Ausgang steht das Signal U/f an, mit dem der nichtgezeigte Motor gesteuert wird. At whose output is the signal U / f, with the not shown motor is controlled.

Fig. 2 zeigt, wie etwa eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im Inneren des Automobils montiert sein kann. Fig. 2 shows, may be such as a device for carrying out the method mounted inside of the automobile. Die Darstellung zeigt einen Blick aus dem Autofond in Richtung der Windschutzscheibe. The illustration shows a rear view of the car toward the windshield. Mit 8 ist das Autodach bezeichnet, an dem in einem Gehäuse 9 der IR-Sender 1 und der IR-Sensor 2 enthalten sind. 8 with the car roof is referred to in which 9 of the IR transmitter 1 and the IR sensor 2 is included in a housing. Der Sender strahlt zwischen den Vordersitzen 10 und 11 hindurch einen räumlich begrenzten Bereich 12 an, aus dem die modulierten Strahlen zum Sensor 2 zurück reflektiert werden. The station is between the front seats 10 and 11 through a limited geographical area of 12, from which the modulated beams are reflected back to the sensor 2.

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Clasificaciones
Clasificación internacionalB60S1/08, G01B11/06
Clasificación cooperativaB60S1/0833, B60S1/0818
Clasificación europeaB60S1/08F
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21 Ene 1993OP8Request for examination as to paragraph 44 patent law
17 Feb 19948130Withdrawal