[发明专利]检测窗玻璃上润湿的出现的传感器和方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测窗玻璃上润湿的出现的传感器和方法，尤其是涉 及用于车辆的雨水传感器。

背景技术

雨水传感器具有包含光发射器与光接收器的光学测量部件。光发 射器和光接收器耦接至窗玻璃的内表面以使从光发射器发出的光通 过窗玻璃的外表面上的全反射被反射到光接收器上。然而，光接收器 也暴露于环境光下。为了减轻环境光的影响，可以使用彼此相邻排列 的两个同样的光学测量部件，从而计算光学接收器的差分信号。然而， 调节能力受到外部光以及光学和电子元件的不对称性的限制。

发明内容

本发明提供一种检测窗玻璃上润湿的出现的方法和传感器，通过 它可用的调节范围和检测灵敏度得到了提高。

根据本方明的方法以连续不断的重复的测量周期运行。在第一周 期部分，可以由测量电容器构成的电流/电压变换器通过在第一光学测 量部件的光接收器中流动的电流被充电到第一阈值。在随后的第二周 期部分，该测量电容器通过在第二光学测量部件的光接收器中流动的 电流被放电至第二阈值。通过若干测量周期将光学测量部件的光发射 器闭环调节到充电时间和放电时间的预定额定值。从充电时间和放电 时间的额定值和实际测量值的瞬时偏差最终得出关于窗玻璃润湿的 结论。通过两个光学测量部件中光发射器的强度的系统控制，使可用 的调节范围动态适应普遍的条件。另外，调节范围的上限扩展到环境 光的较高的值。

根据本发明的用于检测窗玻璃上润湿的出现的传感器具有能够 耦接至窗玻璃的两个光学测量部件，每个光学测量部件均具有可控的 光发射器和光接收器。该传感器还包括比较器，比较器的第一输入端 与测量电容器连接，并且比较器的第二输入端通过转换开关被选择性 地施加两个阈值中的其中之一。控制电路交替地控制光发射器。此外， 控制电路通过可控开关将测量电容器选择性地与光接收器连接。该控 制电路，例如编程微控制器或专用集成电路(ASIC)，进行序列控制， 以使在连续重复的测量周期中，分别在第一周期部分，通过在第一光 学测量部件的光接收器中流动的电流将测量电容器充电到第一阈值， 在随后的第二周期部分，该测量电容器通过在第二光学测量部件的光 接收器中流动的电流被放电至第二阈值。通过若干测量周期将两个光 学测量部件的光发射器闭环调节到充电时间和放电时间的预定额定 值。根据充电时间和放电时间的额定值和实际测量值的瞬时偏差检测 窗玻璃的润湿，并提供相应的控制信号，例如车辆的挡风玻璃刮水器 系统的控制信号。

附图说明

本发明的其他特征和优点从以下参照附图的优选实施例的说明 中将变得清楚，在附图中，

图1示意性地示出传感器的电路图；

图2示出信号图，该信号图例示传感器的运行模式。

具体实施方式

传感器包含耦接至窗玻璃的内表面的两个光学测量部件。第一光 学测量部件包括：光发射器LED1，其与可控电流源CUR1串联；和 光接收器P1。第二光学测量部件包括：光发射器LED2，其与可控电 流源CUR2串联；和光接收器P2。光发射器和光接收器之间的关联 在图1中分别通过箭头符号来表示。光接收器P1、P2彼此串联排列， 并与在恒压电源U的两极之间对称的两个电阻串联排列。测量电容器 C1能够通过可控开关SW1与光接收器P1、P2之间的接点连接。测 量电容器C1还与比较器COMP的非反相输入端连接，比较器COMP 的反相输入端可以通过转换开关SW4与两个固定阈值INTHIGH和 INTLOW之一连接。两个固定阈值INTHIGH和INTLOW通过电阻 分压器从恒压电源U导出。转换开关SW4通过比较器COMP的输出 信号STATUS控制。

在所示的简单实施例中，测量电容器C1用于光接收器中流动的 电流的积分(integration)。该测量电容器具有电流/电压转换器的功 能。在实际实现中，电流/电压转换器以附加过滤器和单独的积分电路 的形式使用。