Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sensoreinheit für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, mit der Benetzungen und/oder Verschmutzungen auf einer zugehörigen Fahrzeugscheibe detektiert werden können.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Sensoreinheit für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist mindestens ein Körperschallsensor vorgesehen, der einen an der Fahrzeugscheibe auftretenden Körperschall erfasst und in elektrische Signale umwandelt, die von einer Auswerte- und Steuereinheit ausgewertet werden. Durch eine geeignete Signalaufbereitung kann das Auftreffen von großen und kleinen Wasser- und Schmutzpartikeln auf der gesamten Scheibenfläche detektiert werden. Insbesondere können partielle Benetzung und/oder Verschmutzungen im unteren und/oder seitlichen Scheibenbereich ebenfalls detektiert werden, die nicht auf einer vorgegebenen begrenzten Sensorfläche auftreffen und beispielsweise durch Spritzwasser von anderen Fahrzeugen hervorgerufen werden.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung umfasst die Sensoreinheit zusätzlich mindestens einen optischen Sensor, der einen vorgegebenen Bereich der Fahrzeugscheibe detektiert. Durch die Kombination des mindestens einen körperakustischen und des mindestens einen optischen Sensors kann die Ansteuerung eines Wischsystems bzw. eines Wischermotors in vorteilhafter Weise dadurch optimiert werden, dass bei der Auswertung die Signale des Körperschallsensors mit den Signalen des optischen Sensors in Zusammenhang gebracht werden.

In weiterer Ausgestaltung umfasst die Sensoreinheit Mittel zur Signalaufbereitung, die mindestens eine Verstärkerschaltung und/oder mindestens eine Filterschaltung mit einer festen und/oder einstellbaren Filtercharakteristik umfassen.

Die mindestens eine Filterschaltung umfasst beispielsweise eine Hochpassfilterschaltung und/oder eine Tiefpassfilterschaltung und/oder eine Bandpassfilterschaltung, die jeweils ein entsprechend gefiltertes Signal zur Auswertung erzeugen. Durch die mindestens eine Filterschaltung können beispielsweise Frequenzanteile des Sensorsignals ermittelt werden, aus denen dann der Umfang der Benetzung und/oder der Verschmutzung der Fahrzeugscheibe ermittelt und eine passende Wischcharakteristik des Wischersystems bzw. des Wischermotors in Bezug auf Wischgeschwindigkeit und Wischfrequenz eingestellt werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Sensoreinheit ist zur Ansteuerung des Wischsystems eine Logikschaltung vorgesehen, welche die von dem optischen Sensor und dem Körperschallsensor erzeugten Signale zur Erkennung von Wasser- und/oder Schmutzpartikeln auf der Fahrzeugscheibe verknüpft und entsprechende Ansteuersignale für den Wischermotor erzeugt.

Der Körperschallsensor und der optische Sensor sind beispielsweise in einer gemeinsamen Baueinheit integriert, die in einem oberen Bereich der Fahrzeugscheibe angeordnet ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Dabei zeigen:

1 ein Blockschaltbild eines Wischsystems mit einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit; und

2 schematische Darstellung einer Fahrzeugscheibe mit der erfindungsgemäßen Sensoreinheit aus 1.

Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst ein Wischersystem 10 für ein Fahrzeug eine strichpunktiert dargestellte Sensoreinheit 20 und einen Wischermotor 30. Die Sensoreinheit 20 umfasst eine gestrichelt dargestellte Sensorbaugruppe 1 mit einem Körperschallsensor 1.1, der einen an einer Fahrzeugscheibe 7 auftretenden Körperschall erfasst und mit einem elektromechanischen Wandler, beispielsweise einem Piezoelement, in elektrische Signale umwandelt, und einen optischen Sensor 1.2, der in bekannter Weise einen Bereich der Fahrzeugscheibe 7 detektiert und bei detektierten Wasser- und/oder Schmutzpartikeln entsprechende elektrische Signale erzeugt. Die erzeugten elektrischen Signale der beiden Sensoren 1.1 und 1.2 werden an eine Auswerte- und Steuereinheit 2 weitergeleitet.

Die Auswerte- und Steuereinheit 2 umfasst zur Signalaufbereitung eine erste bzw. eine zweite Verstärkerschaltung 3.1 bzw. 3.2 zur Verstärkung der Ausgabesignale des Körperschallsensors 1.1 bzw. des optischen Sensors 1.2, eine punktiert dargestellte Filterschaltung 4, die zur Einstellung der Filtercharakteristik eine Hochpassfilterschaltung 4.1, einen Tiefpassfilterschaltung 4.2 und/oder eine Bandpassfilterschaltung 4.3 umfasst. Die Grenzfrequenzen der einzelnen Filterschaltungen 4.1 bis 4.3 können beispielsweise fest vorgegeben werden oder beispielsweise von einer Logikschaltung 5 vorgegeben werden, die ebenfalls Teil der Auswerte- und Steuereinheit 2 ist. Die Auswerte- und Steuereinheit erzeugt Steuersignale zur Ansteuerung des Wischermotors 30, um beispielsweise die Wischgeschwindigkeit und/oder die Wischfrequenz des Wischermotors 30 einzustellen.

Zur Ansteuerung des Wischermotors 30 verknüpft die Logikschaltung 5 die aufbereiteten vom Körperschallsensor 1.1 und/oder vom optischen Sensor 1.2 erzeugten Signale. Durch die Verknüpfung der Sensorsignale können Wasser- und/oder Schmutzpartikel mit unterschiedlichem Umfang auf der gesamten Fahrzeugscheibe 7 und nicht nur im beschränkten Sensorbereich des optischen Sensors 1.2 erkannt und die entsprechenden Ansteuersignale für den Wischermotor 30 erzeugt werden. Der Körperschallsensor 1.1 wird vorzugsweise zur Detektierung von partiell auf der Fahrzeugscheibe 7 auftreffenden Wasser- und/oder Schmutzpartikeln größeren Umfangs benutzt, die beispielsweise durch Spritzwasser von anderen Fahrzeugen verursacht werden und der optische Sensor wird vorzugsweise zur Erkennung von einer geringen Benetzung und/oder Verschmutzung der Fahrzeugscheibe verwendet, da diese vom Körperschallsensor 1.1 aufgrund von störenden Vibrationen, die beispielsweise vom Fahrzeugmotor und/oder durch die Fahrzeuggeschwindigkeit verursacht werden, nur schwer zu detektieren sind. Bei Benetzungen und/oder Verschmutzungen größeren Umfangs auf der gesamten Scheibefläche erzeugt sowohl der Körperschallsensor 1.1 als auch der optische Sensor 1.2 ein entsprechendes elektrisches Ausgabesignal. Dadurch können verschiedene Benetzungs- und/oder Verschmutzungsarten der Fahrzeugscheibe 7 von der Steuer- und Auswerteeinheit 2 erkannt und unterschieden werden und das Wischverhalten des Wischsystems 10 bzw. des Wischermotors 30 kann durch entsprechende Steuersignale optimal an die erkannte Benetzungs- und/oder Verschmutzungsart angepasst werden.

Wie aus der 1 weiter ersichtlich ist, sind die Sensorbaugruppe 1 und die Auswerte- und Steuereinheit 2 in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, welches wie aus 2 ersichtlich ist im oberen Bereich der Fahrzeugscheibe 7 innerhalb eines Wischbereichs 8 angeordnet, der von mindestens einer nicht dargestellten Wischereinheit von Feuchtigkeit und Schmutz freigehalten wird.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Körperschallsensors kann eine höhere Qualität der Detektierung als bei den herkömmlichen Sensorsystemen erreicht werden, insbesondere wenn der Körperschallsensor mit einem optischen Sensor kombiniert wird. So lassen sich durch den Körperschallsensor auch Benetzungen und Verschmutzungen im Randbereich der Fahrzeugscheibe detektieren und das Wischverhalten entsprechend einstellen. Dadurch wird eine höhere Kundenzufriedenheit erreicht und die Akzeptanz solcher Wischersysteme, die automatisch durch eine Sensoreinheit gesteuert werden, wird erhöht.