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Dokumentenidentifikation DE102006007003A1 16.08.2007
Titel Verfahren zur Bestimmung der Temperatur einer Windschutzscheibe
Anmelder Hella KGaA Hueck & Co., 59557 Lippstadt, DE
Erfinder Blaut, Andreas, 59423 Unna, DE;
Hoffmeier, Christian, 59597 Erwitte, DE
DE-Anmeldedatum 15.02.2006
DE-Aktenzeichen 102006007003
Offenlegungstag 16.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.08.2007
IPC-Hauptklasse G01K 3/08(2006.01)A, F, I, 20060215, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01K 13/00(2006.01)A, L, I, 20060215, B, H, DE   B60H 1/00(2006.01)A, L, I, 20060215, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Temperatur einer Windschutzscheibe.
Bei einem Fahrzeug ist für einige Funktionen die Bestimmung der Temperatur einer Windschutzscheibe erforderlich. Dies erfolgt bisher mit speziellen Sensoren und ist entsprechend aufwändig. Die Erfindung schlägt vor, aus vorhandenen Messsignalen mit Hilfe eines Modells den Temperaturverlauf durch den Querschnitt der Windschutzscheibe zu berechnen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Temperatur einer Windschutzscheibe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die ermittelte Temperatur wird z.B. zum Regeln einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs genutzt. Hierbei ist es wichtig, besonders die Temperatur an der Innenseite der Windschutzscheibe zu kennen, um gezielt einen möglichen Beschlag entfernen zu können.

Aus der DE 102 00 486 A1 ist eine Klimaanlage mit einer Vorrichtung zur Regelung des Thermischen Komforts in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem ein berührungslos erfassender Temperatursensor angeordnet ist. Der Temperatursensor ist derart ausgerichtet, dass eine erfasste Messfläche einer durch einen Ausströmer vorgegebenen Luftanströmfläche entspricht. Hierdurch soll die Klimatisierung des Fahrzeug-Innenraums verbessert werden. Der Temperatursensor und seine Anordnung sind relativ aufwändig.

Die DE 101 27 990 C2 beschreibt eine Vorrichtung zum Erkennen von Feuchtigkeit auf einer Außenseite einer Windschutzscheibe. Die Vorrichtung umfasst einen LC-Schwingkreis als Messaufnehmer, einen Oszillator, eine Durchstimmeinrichtung für den Oszillator sowie eine Mess- und Auswerteschaltung. Der Messaufnehmer besteht aus einem mit dem Oszillator galvanisch oder berührungslos gekoppelten Leiter. Die Vorrichtung wird zur automatischen Ansteuerung eines Scheibenwischers genutzt. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, dass die Eigenresonanz des Messaufnehmers temperaturabhängig ist.

Diese Temperaturabhängigkeit wird entsprechend dem Gegenstand der DE 203 17 060 U1 weiter verstärkt und zur Temperaturmessung einer Windschutzscheibe genutzt. Hierfür ist in Weiterbildung der DE 101 27 990 C2 der Messaufnehmer so ausgebildet, dass seine Eigenresonanz möglichst stark auf Temperaturänderungen anspricht. Die Vorrichtung gemäß der DE 203 17 060 U1 kann aber die Temperatur nur in der Ebene des Messaufnehmers bestimmen, so dass mehrere Vorrichtungen angeordnet werden müssen, wenn Temperaturen z.B. der Scheibeninnenseite und der Scheibenaußenseite ermittelt werden sollen.

Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das die Bestimmung der Temperatur an einer beliebigen Stelle des Querschnitts einer Windschutzscheibe mit einfachen Mitteln erlaubt.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass aus den Messwerten ein Temperaturprofil im Querschnitt der Windschutzscheibe berechnet wird, können Temperaturen an beliebigen Stellen im Querschnitt der Windschutzscheibe bestimmt werden. Hierfür sind lediglich die Messdaten von bereits am und/oder im Fahrzeug vorhandenen Temperatursensoren in eine Auswerteeinheit zu speisen, in der ein entsprechendes Rechenmodell hinterlegt ist. Die berechneten Werte können vielseitig für verschiedene Regel- und/oder Steuerfunktionen genutzt werden. Es ist also lediglich zusätzliche Rechenkapazität vorzuhalten, während bislang erforderliche zusätzliche Temperatursensoren entfallen können. Es werden mit Hilfe der Erfindung also nennenswerte Kosten eingespart.

Weiterhin kann die Scheibentemperatur genauer als bisher bestimmt werden, weil die bekannten berührungslosen Sensoren sehr stark durch Sonneneinstrahlung und/oder Einfärbungen und Beschichtungen der Windschutzscheibe beeinflusst werden und weil auf die Windschutzscheibe geklebte Sensoren träge sind.

Die Einspeisung des Temperaturverlaufs direkt oder indirekt in eine Steuereinheit einer Klimaanlage gemäß Anspruch 2 bewirkt eine besonders vorteilhafte Klimatisierung des Fahrzeug-Innenraums und gegebenenfalls eine effektive Entfeuchtung der Innenseite der Windschutzscheibe. Hierbei kann der Temperaturverlauf zunächst in z.B. einen Regen-Licht-Sensor oder einen Beschlagsensor und dann als von diesen Sensoren ausgewertetes Signal an die Steuereinheit ausgegeben werden.

Bei bestimmten Messvorrichtungen eines Fahrzeugs wie z.B. Regen- und Beschlagsensoren ist es erforderlich, Einflüsse aus der Temperatur der Windschutzscheibe zu kompensieren. Diese Korrekturwerte sind einfach aus der Auswerteeinheit abgreifbar.

Selbstverständlich ist es möglich, den errechneten Temperaturverlauf sowohl für die Steuerung der Klimaanlage als auch gleichzeitig für die Temperaturkompensation zu nutzen, sofern die entsprechenden Vorrichtungen in dem Fahrzeug installiert sind.

Die Erfindung wird anhand der schematischen Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen

1 ein Diagramm einer Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur einer Windschutzscheibe und

2 einen typischen Temperaturverlauf über einen Querschnitt der Windschutzscheibe.

Wie aus 1 ersichtlich ist eine Auswerteeinheit 1 mit einem Außentemperatur-Sensor 2, einem Innenraumtemperatur-Sensor 3 und einer Nutzereinheit 4 elektrisch verbunden. Hierbei geben die Sensoren 2, 3 Signale in die Auswerteeinheit 1, die ihrerseits die verarbeiteten Signale an die Nutzereinheit 4 ausgibt.

Die Auswerteeinheit 1 ist ein allgemein bekannter Mikroprozessor, dem ein Rechenmodell für den Verlauf der Temperatur in der Windschutzscheibe 5 einprogrammiert ist. Ein beispielhafter typischer Temperaturverlauf ist in 2 dargestellt; dieser ist abhängig von der Außentemperatur ta, der Innenraumtemperatur ti und dem Aufbau der Windschutzscheibe 5, hier einer typischen Verbundglasscheibe. In der 2 ist die Außenseite links und die Innenseite rechts dargestellt.

Die Auswerteeinheit 1 kann neben der Ermittlung des Temperaturverlaufs für eine Vielzahl weiterer Auswerteverfahren eingerichtet sein, wobei dann entsprechende zusätzliche Sensoren angeschlossen sind.

Der Außentemperatur-Sensor 2 ist ein bekannter Temperatursensor, der so an dem Fahrzeug angeordnet ist, dass er weitgehend unbeeinflusst von Fahrzeug-Einflüssen die Umgebungstemperatur erfasst. Der Außentemperatur-Sensor 2 ist z.B. in einer vorderen Stoßstange des Fahrzeugs befestigt und vom Platin- oder Widerstands-Typ.

Der Innenraumtemperatur-Sensor 3 ist ebenfalls ein bekannter Temperatursensor, der in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs angeordnet ist. Je nach Ausstattung des Fahrzeugs werden hier die Signale z.B. aus einem Temperatursensor und/oder aus einem Beschlagsensor verwendet.

Falls in dem Fahrzeug eine so genannte Temperaturantenne angeordnet ist, kann hieraus ein Signal für die Temperatur der Windschutzscheibe 5 an einer bestimmten Stelle des Querschnitts abgegriffen werden. Dieses Signal kann die Signale entweder aus dem Außentemperatur-Sensor 2 oder aus dem Innenraumtemperatur-Sensor 3 ersetzen, oder es kann zusätzlich zu diesen Signalen ausgewertet werden.

Die Nutzereinheit 4 umfasst je nach Ausstattung des Fahrzeugs z.B. einen Regensensor und/oder einen Beschlagsensor und/oder eine Steuereinheit einer Klimaanlage. Hierbei werden in vielen Fällen die Signale aus der Auswerteeinheit zunächst in dem Regensensor und/oder dem Beschlagsensor weiter ausgewertet und erst dann in die Steuereinheit eingespeist.

Das Rechenmodell ist einfach empirisch zu ermitteln.


Anspruch[de]
Verfahren zur Bestimmung der Temperatur einer Windschutzscheibe,

bei dem zumindest die Temperatur einer Außenseite und die Temperatur einer Innenseite der Windschutzscheibe (5) kontaktlos bestimmt werden

und bei dem die Außentemperatur um das Fahrzeug und/oder eine Temperatur innerhalb des Querschnitts der Windschutzscheibe (5) und/oder mindestens eine Fahrzeug-Innenraumtemperatur gemessen werden,

dadurch gekennzeichnet, dass aus den Messwerten ein Temperaturverlauf im Querschnitt der Windschutzscheibe berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturverlauf direkt oder indirekt in eine Steuereinheit einer Klimaanlage eingespeist wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturverlauf zur Temperaturkompensation mindestens eines Sensors genutzt wird.






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