用于挡风玻璃上的雨检测的方法和装置

摘要

一种用于挡风玻璃上的雨检测的方法，用至少一个传感器值来检测该挡风玻璃的润湿度，规定：用压电方式求得传感器值，其中，检测挡风玻璃的振动，这种振动根据润湿度或者根据落到挡风玻璃上的雨滴而改变。由此，整个挡风玻璃都用作探测面，从而达到高的精确度。

权利要求

1.一种用于挡风玻璃（1）上的雨检测的方法，用至少一个传感器值来检测该挡风玻璃的润湿度，其特征在于，

用压电方式求得传感器值，其中，检测挡风玻璃（1）的振动，这种振动根据润湿度或者根据落到挡风玻璃（1）上的雨滴而改变；和挡风玻璃（1）的振动通过雨刷系统（3）的至少一个雨刷片（2）及其与挡风玻璃的耦连情况来检测，利用设置在雨刷片中的压电的元件探测挡风玻璃（1）的振动，压电元件被设计成一种压电的导线，该导线在其整个长度延展范围内检测雨刷片，通过雨刷片的移动，压电的传感器检测挡风玻璃的大的区域。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在彼此间隔开的地点检测至少两个传感器值，在这种情况下产生润湿度分布曲线。

3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，至少检测另一个传感器值，其中，发出一个光学信号，该光学信号在挡风玻璃（1）的预定的探测区域内发生反射，检测反射后的光学信号，再由发出的信号以及检测的信号求得差值，根据该差值来确定挡风玻璃（1）的润湿度。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在第一次触动雨刷系统时，对挡风玻璃（1）的如下区域进行特别缓慢的刮擦，即在该区域中，光学信号被反射，且在刮擦时利用光学信号获知位于挡风玻璃（1）上的水并检测水量。

5.一种用于挡风玻璃（1）上的雨检测的装置，带有至少一个雨传感器，该装置配设有属于挡风玻璃（1）的雨刷系统（3），其特征在于，

雨传感器具有至少一个压电元件；和

雨刷系统（3）具有至少一个雨刷片（2），雨刷片（2）具有雨传感器的压电元件，压电元件被设计成一种压电的导线，该导线在其整个长度延展范围内检测雨刷片，通过雨刷片的移动，压电的传感器检测挡风玻璃的大的范围。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，雨传感器具有至少一个附加的光电的传感器单元。

7.一种汽车，其特征在于，它具有根据权利要求5-6中任一项的装置。

说明书

用于挡风玻璃上的雨检测的方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于挡风玻璃上的雨检测的方法，用至少一个传感器值来检测该挡风玻璃的润湿度。本发明还涉及一种用于挡风玻璃上的雨检测的装置和具有这种装置的汽车，该装置具有至少一个雨传感器，且配设有属于挡风玻璃的雨刷系统。

背景技术

[0002] 在汽车中，雨传感器往往关联到雨刷系统的激活，从而在识别出落到挡风玻璃上的雨时或者在探测到挡风玻璃的预定的润湿度时自动地触动雨刷。目前，尤其是基于光电测量的雨传感器广为采用。这些雨传感器通常具有至少一个光源和至少一个探测性的光电二极管，其中，从光源发出光学信号，该信号在挡风玻璃上的预定的探测区域内被反射，反射的光学信号被光电二极管检测到。于是由发出的和检测到的光学信号形成差值，利用该差值求得挡风玻璃的探测区域的润湿度。然而不利的是，光电的雨传感器的探测区域仅检测挡风玻璃的通常约2cm2的小的部分区域。因此，尤其是在阵雨开始时，对雨的识别不准确，这是因为在探测区域尚未充分润湿的情况下就已经有大量的雨落到挡风玻璃上。而且，不能充分检测由对面车辆溅起的水花，或者根本就检测不到。

发明内容

[0003] 因此，本发明的目的在于，提出一种雨传感器，其具有大的面积作为探测区域，且在待检测的润湿度方面具有较高的精确度。

[0004] 所述方法目的通过根据本发明的方法的特征得以实现。所述装置目的通过根据本发明的装置的特征得以实现。在申请文件中本发明还涉及其他改进和有利的设计。

[0005] 一种用于挡风玻璃上的雨检测的方法，用至少一个传感器值来检测该挡风玻璃的润湿度，根据本发明规定，用压电方式求得传感器值，其中，检测挡风玻璃的振动，这种振动根据润湿度或者根据落到挡风玻璃上的雨滴而改变。

[0006] 根据本发明，挡风玻璃的振动通过雨刷系统的至少一个雨刷片及其与挡风玻璃的耦连情况来检测。利用设置在雨刷片中的压电的元件进行探测。

[0007] 尤其是检测并分析挡风玻璃的振动的变化的幅度。挡风玻璃通常以固定的固有频率振动。在本发明的一种优选的设计中，把针对各种不同的环境条件确定的幅度样本存储在文件中。这些存储的幅度样本与测得的幅度曲线相比较。然后根据相对于存储的样本的偏差特别是小偏差推断出环境条件的确定形式，例如小雨、大雨或水花。由此可以推导出对雨刷的相应的控制。用于识别雨的探测区域因而有利地沿着整个挡风玻璃延展，从而即使几滴雨也能被以较高的可靠性识别出来，而无论落到挡风玻璃上的什么地方，以及仅在部分区域中非常可靠地识别出落到挡风玻璃上的水花。在此，通过挡风玻璃的由雨或水花引起的振动来检测挡风玻璃的润湿度，其中，以压电方式获取传感器值，该传感器值与存储的振动曲线相比较。

[0008] 由此可以与挡风玻璃的其它污物无关地例如在挡风玻璃上有水和/或类似液体时识别出润湿度，而这些污物目前往往会导致在识别润湿度时发生误动作。

[0009] 于是，根据求得的传感器值，在达到预定的传感器值时触动配属于挡风玻璃的雨刷系统。该雨刷系统可以根据所识别到的润湿度大小或落下的雨滴密集度间歇性地或者持续地刮擦挡风玻璃。而若有水花落到挡风玻璃上，就产生一种有别于雨滴的振动曲线，这样就能例如对挡风玻璃进行一次性的刮擦。这些振动曲线尤其在其幅度走势和相应的振动幅度大小方面有所不同。在彼此间隔开的地点检测至少两个传感器值，在这种情况下产生润湿度分布曲线，由此可以特别精确地分析挡风玻璃的振动。这样就能例如定位出仅落在挡风玻璃部分区域上的水花。

[0010] 也可以规定，至少检测另一个传感器值，其中，发出一光学信号，该光学信号在挡风玻璃的预定的探测区域内发生反射，检测反射后的光学信号，再由发出的信号以及检测的信号求得差值，根据该差值来确定挡风玻璃的润湿度。利用该附加的传感器值能以较高的确定性进行雨识别，这是因为两个不同构造的传感器系统检测挡风玻璃的润湿度。也可以与采用不同方式检测的传感器值相关地有针对性地控制雨刷系统。如果例如仅利用以压电方式获取的传感器值，根据相应的振动来识别雨，而并不利用光电的传感器值识别雨，则可以首先刮擦挡风玻璃一次。在此有利地规定，在第一次触动雨刷系统时，对挡风玻璃的如下区域进行特别缓慢的刮擦，即在该区域中，光学信号被反射，且在刮擦时利用光学信号获知位于挡风玻璃上的水并检测其水量。由此可以通过光电的传感器值电容性地（kapazitiv）测量位于车窗玻璃上的水。由此可以结合以在预定的测量时段内获知的振动，把各种不同的状态或润湿度相互区分开，从而始终都保证在刮擦时的最佳控制，进而保证挡风玻璃的最佳透视度。

[0011] 根据另一设计，传感器值也可以用于自动的车灯控制，以便考虑在下雨时往往恶化的视野状况和照明状况。

[0012] 本发明还涉及一种用于挡风玻璃上的雨检测的装置，其带有至少一个雨传感器，该装置配设有属于挡风玻璃的雨刷系统，其特征在于，雨传感器具有至少一个压电元件。通过压电元件检测挡风玻璃的振动，其中，连绵不断的下雨、零星的雨滴或者由对面车辆溅起的水花具有各不相同的振动曲线，而且它们的振动曲线也有别于会引起振动的其它原因。于是，这些振动或振动曲线分别决定了压电元件与挡风玻璃的特定的耦连情况。在这里，压电元件与挡风玻璃的这种耦连情况也被压电元件检测到。在干燥状态下，压电元件具有与挡风玻璃的较高的声音耦连度，从而振动会强烈反射。而在潮湿状态下，压电元件具有与挡风玻璃的较小的声音耦连度。

[0013] 为了尽可能直接地检测到振动，规定把雨传感器的压电元件设置在挡风玻璃的外侧面上。雨刷系统具有至少一个雨刷片，该雨刷片具有雨传感器的压电元件，由此产生按照本发明的对压电元件的设置方式。由此无需明显的额外构造成本即可把压电元件配设给挡风玻璃，从而实现成本特别低廉的设置。另外，可以采用简单的方式事后地把雨传感器安装在挡风玻璃上。

[0014] 把压电元件设置在雨刷片的橡胶型材中，由此保证压电元件尽可能地靠近车窗玻璃，同时以最佳的方式相对于外界保护压电元件。由此避免压电元件受损。由于把压电元件设置在雨刷片中，还可以确定雨刷片的磨损情况，这是因为压电元件与挡风玻璃的耦连还根据雨刷片的磨损情况而改变。

[0015] 在此按照一种优选的设计规定，压电元件被设计成一种压电的导线，该导线在其整个长度延展范围内检测雨刷片。因而，该压电元件在挡风玻璃的尽可能大的区域或尽可能大的面积上伸展，从而能够以高的精确度识别振动，或者也能定位这种振动。例如，可以利用在压电元件的相对端不同地作用的振动，用来产生挡风玻璃上的润湿度分布曲线。特别地，多数汽车具有至少两个配属于一个挡风玻璃的雨刷片，从而优选每个雨刷片都具有一个压电元件，且能实现这些压电元件沿着挡风玻璃的整个区域在很大程度上均匀地分布。

[0016] 为了防止在有霜冻时雨刷片粘结或冻结在挡风玻璃上，还规定，压电元件可被加热。在这种情况下，同样通过振动或与挡风玻璃的具体耦连情况来获知压电元件是否被加热，或者何时被加热。通过加热也可以减小雨刷片的磨损。

[0017] 为了改善雨传感器的测量特性，它还可以具有至少一个附加的光电的传感器单元。

[0018] 本发明还涉及一种具有上述装置的汽车。

附图说明

[0019] 下面借助附图中所示的实施例来介绍本发明。附图示出：

[0020] 图1：挡风玻璃1的详图。

具体实施方式

[0021] 附图所示为挡风玻璃1的详图，其带有雨刷系统3的雨刷片2。该雨刷片2具有引导型材4以及可移动地保持在该引导型材4上的橡胶型材5。橡胶型材5沿着挡风玻璃1移动，这样就把位于挡风玻璃1上的水6刮掉。在雨刷片2的橡胶型材5中内置有压电元件。利用该压电元件来获知雨刷片2与挡风玻璃1的耦连情况，且在探测到预定的润湿度时触动雨刷系统3。