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Dokumentenidentifikation DE60203479T2 27.04.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001358096
Titel ERFASSUNGSVORRICHTUNG UND IHR ERFASSUNGSVERFAHREN SOWIE DIESE VERWENDENDE SCHEIBENWISCHERBETÄTIGUNGSVORRICHTUNG
Anmelder Niles Co. Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder KOKURYO, Kazuto, Otsu-shi, JP;
NAGAO, Shinji, Otsu-shi, JP
Vertreter Weickmann & Weickmann, 81679 München
DE-Aktenzeichen 60203479
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 09.01.2002
EP-Aktenzeichen 027295153
WO-Anmeldetag 09.01.2002
PCT-Aktenzeichen PCT/JP02/00024
WO-Veröffentlichungsnummer 0002055351
WO-Veröffentlichungsdatum 18.07.2002
EP-Offenlegungsdatum 05.11.2003
EP date of grant 30.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.04.2006
IPC-Hauptklasse B60S 1/08(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen eines Zielobjekts, wie z.B. ein auf eine Erfassungsoberfläche gefallenes Wassertröpfchen, und ein Verfahren hierfür. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Regenerfassungsvorrichtung für Fahrzeuge und ein Verfahren hierfür. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine diese verwendende Scheibenwischerbetätigungseinrichtung.

Viele Erfassungsvorrichtungen dieser Art wurden im herkömmlichen Rahmen bisher vorgeschlagen. Beispielsweise ist eine Einrichtung bekannt, bei der ein nachfolgend beschriebenes optisches Verfahren angewandt wird. Regentropfen werden dadurch erkannt, dass von einem Fotoemissionselement ausgestrahltes Licht in eine transparente Platte eingeführt, von einer Erfassungsoberfläche der transparenten Platte reflektiert und dann von einem Fotodetektor empfangen wird. Anders ausgedrückt ändert sich bei Vorhandensein von Wasser oder dergleichen auf der Erfassungsoberfläche die Reflexionsbedingung dieser Oberfläche, so dass die in den Fotodetektor eintretende Lichtmenge abnimmt. Ein herkömmlicher Objektsensor erfasst ein Objekt durch Erkennen dieser Veränderung.

Herkömmlicherweise wird eine derartige Erkennung von Veränderungen häufig durch Vergleich mit einem Bezugswert durchgeführt (zum Beispiel JP 10-186059 A (1998)).

Da diese Regenerfassungsvorrichtungen in der Praxis unter verschiedenen Bedingungen eingesetzt werden, müssen Gegenmaßnahmen ergriffen werden, um Fehlfunktionen zu verhindern. Beispielsweise werden eine Vielzahl Bezugswerte entsprechend verschiedenen Betriebsarten eingestellt (siehe JP 10-186059 A (1998)), oder der Bezugswert wird ersetzt und sequentiell aktualisiert (siehe JP 2-68248 A (1990)).

In den oben beschriebenen Regentropfen-Erfassungsvorrichtungen ist die Regentropfen-Erfassungslogik komplexer geworden, so dass eine schnelle Verarbeitung der Erkennungsbeurteilung schwierig ist. Darüber hinaus wird bei all diesen Verfahren die Beurteilung des Erfassungsoberflächenzustands und die Erkennung von Regentropfen hauptsächlich durch Vergleich mit den Bezugswerten durchgeführt. Aufgrund von Beeinflussung durch externes Licht und Erfassungsoberflächenzustände, wie z.B. Schmutz, ist es deshalb schwierig, Fehlfunktionen zu verhindern.

Darüber hinaus ist bei den üblichen Regenertassungsvorrichtungen für Fahrzeuge die Größe der Erfassungsoberfläche viel kleiner als die des zu wischenden Bereichs. Obwohl die Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmter Regentropfen auf einen derart kleinen Bereich fällt, relativ gering ist, kann es die Identifizierung bestimmter Eigenschaften des Regentropfens erlauben, den Regenzustand einzuschätzen. Dies ermöglicht in geeigneter Weise eine Scheibenwischerbetätigung entsprechend dem Regenzustand. Hierfür ist es notwendig, die Regenverhältnisse durch Ermittlung der Größe der erfassten Regentropfen oder dergleichen zu erkennen.

Beispielsweise wäre es mit einer Art Bildverarbeitung, die auf Daten eines Glases einer Windschutzscheibe basiert, möglich, die Regenverhältnisse zu erkennen und identifizieren. Die Realisation einer derartigen Bildverarbeitung bedingt kostspielige Hardware-Ressourcen, wie z.B. eine leistungsstarke zentrale Verarbeitungseinheit und umfangreichen Speicher. In vielen Fällen jedoch muss die Hardware der an Fahrzeugen anzubringenden Regenerfassungsvorrichtungen kostengünstig sein, um den Anforderungen an Wirtschaftlichkeit und dergleichen zu genügen.

Im Hinblick auf das Vorstehende ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Erfassungsvorrichtung bereitzustellen, die die Größe von Regentropfen oder dergleichen ohne eine große Anzahl an Hardware-Ressourcen schätzen kann, sowie ein Erfassungsverfahren hierfür und eine diese verwendende Scheibenwischerbetätigungseinrichtung.

Die FR-A-2787406 offenbart eine Erfassungsvorrichtung, bei der von einem Licht-Emitter-Element ausgestrahltes Licht in eine transparente Platte eingeführt, von einer Erfassungsoberfläche der transparenten Platte reflektiert und dann von einem Fotodetektor empfangen wird, und dadurch ein Zustand eines auf der Erfassungsoberfläche aufgetroffenen Objekts erkannt wird, und umfasst ein Abtastteil zum Abtasten von Signalen des Fotodetektors, ein Fluktuationserfassungsteil zum Erfassen einer Fluktuation der Fotodetektorsignale sowie ein Beurteilungsteil.

Einem ersten Aspekt zufolge ist die vorliegende Erfindung gegenüber der FR-A-2787406 dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Beurteilungsteil umfasst, das eine Größe eines flüssigen Tropfens als Objekt auf der Erfassungsoberfläche schätzt, und zwar auf Grundlage eines sich ändernden Musters der von dem Fluktuationserfassungsteil erfassten Signalfluktuation.

In der oben genannten Anordnung erlaubt es eine dynamische Fluktuation des durch das auf der Erfassungsoberfläche aufgetroffene Objekt erzielten Signals des Fotodetektors, ein dynamisches Wackeln des Objekts indirekt zu erfassen. Ferner erlaubt es das sich ändernde Muster der Signalfluktuation, das sich ändernde Muster des durch die physikalischen Eigenschaften des Objekts bestimmten Objekt-Wackelns indirekt zu erfassen, und es ist dadurch möglich, die Art und die Beschaffenheit des Objekts zu beurteilen.

Die oben genannte Erfassungsvorrichtung kann wie folgt ausgelegt werden.

In der oben genannten Erfassungsvorrichtung kann das Fluktuationserfassungsteil ein Teil zum Erfassen einer Signalfluktuationsdauer ab einem Zeitpunkt, an dem die Signalfluktuation erfasst wird, bis zu einem Zeitpunkt, an dem eine Abschwächung eines Signalfluktuationsgrads auf einen vorbestimmten Grad erfasst wird, umfassen. Das im Beurteilungsteil verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster kann ein sich änderndes Muster der Dauer der im Fluktuationserfassungsteil erfassten Signalfluktuation sein.

In der oben genannten Anordnung erlaubt die Signalfluktuationsdauer eine indirekte Erfassung der Dauer des Objektwackelns. Wenn das Objekt beispielsweise ein Regentropfen ist, so kann, da ein größerer Regentropfen entsprechend seiner physikalischen Eigenschaft länger wackelt, die Größe des Regentropfens anhand der erfassten Wackeldauer geschätzt werden.

Als nächstes kann in der oben genannten Erfassungsvorrichtung das Fluktuationserfassungsteil ein Teil zum Erfassen eines Signalfluktuationsgrads umfassen. Das im Beurteilungsteil verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster kann ein sich änderndes Muster des Grads der im Fluktuationserfassungsteil erfassten Signalfluktuation sein.

In der oben genannten Anordnung erlaubt der Signalfluktuationsgrad eine indirekte Erfassung des Grads des Objektwackelns. Wenn das Objekt beispielsweise ein Regentropfen ist, so kann, da ein größerer Regentropfen entsprechend seiner physikalischen Eigenschaft in größerem Ausmaß wackelt, die Größe des Regentropfens anhand des erfassten Wackelgrads geschätzt werden.

Die oben genannte Erfassungsvorrichtung kann ferner wie folgt ausgelegt werden.

In der oben genannten Erfassungsvorrichtung kann das Fluktuationserfassungsteil als Teil zum Erfassen der Signalfluktuationsdauer ein Teil zum Komprimieren von sich innerhalb eines einzigen Segments fortsetzenden Signalen in einer Abtastsignalfolge umfassen, wobei eine Vielzahl der durch eine Vielzahl vorbestimmter Werte definierten Segmente mit Bezug auf ein Eingangssignal festgelegt sind, sowie ein Teil zum Berechnen einer Komprimierbarkeit aus der Anzahl der vom Signalkomprimierteil zu komprimierenden Abtastsignale und der Anzahl der von ihm komprimierten Abtastsignale. Das Beurteilungsteil kann die Komprimierbarkeit als repräsentativ für das sich ändernde Muster der Signalfluktuationsdauer verwenden, um das Objekt auf der Erfassungsoberfläche zu beurteilen.

In der oben genannten Anordnung kann die Signalfluktuationsdauer erfasst werden. Außerdem ist eine effektive Reduzierung einer Datenmenge eines Signalabschnitts ohne wesentliche Änderung in der Abtastsignalfolge möglich. Zudem kommt es zu keiner Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit, da die Daten eines für einen Erfassungsvorgang notwendigen Signalabschnitts nicht komprimiert werden.

In der oben genannten Erfassungsvorrichtung kann das Fluktuationserfassungsteil ferner als Teil zum Erfassen des Signalfluktuationsgrads ein Teil zum Berechnen der Anzahl, wie oft Signale in einer Abtastsignalfolge von einem zu einem anderen Segment innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer wechseln, umfassen, wobei eine Vielzahl der durch eine Vielzahl vorbestimmter Werte definierten Segmente mit Bezug auf ein Eingangssignal festgelegt sind, sowie ein Teil zum Berechnen einer Zunahme- oder Abnahmerichtung des Wechsels und eines entsprechenden Wechselbetrags. Das Beurteilungsteil kann die Anzahl der Wechsel, die Richtung und den Wechselbetrag als repräsentativ für das sich ändernde Muster des Signalfluktuationsgrads verwenden, um das Objekt auf der Erfassungsoberfläche zu beurteilen.

In der oben genannten Anordnung kann der Signalfluktuationsgrad erfasst werden. Zudem ist es möglich, sich nur auf einen Abschnitt mit einer wesentlichen, eine Änderung des Erfassungsoberflächenzustands anzeigenden Signaländerung in der Abtastsignalfolge zu konzentrieren und diese Änderung zu analysieren und dadurch die Zustandsänderung der Erfassungsoberfläche zu ermitteln.

Darüber hinaus können die oben genannten Anordnungen der Erfassungsvorrichtung kombiniert werden.

In der oben genannten Erfassungsvorrichtung kann das Fluktuationserfassungsteil ein Teil zum Komprimieren von sich innerhalb eines einzigen Segments fortsetzenden Signalen in einer Abtastsignalfolge umfassen, wobei eine Vielzahl der durch eine Vielzahl vorbestimmter Werte definierten Segmente mit Bezug auf ein Eingangssignal festgelegt sind, sowie ein Teil zum Berechnen einer Komprimierbarkeit aus der Anzahl der vom Signalkomprimierteil zu komprimierenden Abtastsignale und der Anzahl der von ihm komprimierten Abtastsignale, und auf Grundlage der Komprimierbarkeit eine Signalfluktuationsdauer erfassen ab einem Zeitpunkt, an dem die Signalfluktuation erfasst wird, bis zu einem Zeitpunkt, an dem eine Abschwächung eines Signalfluktuationsgrads auf einen vorbestimmten Grad erfasst wird. Das Fluktuationserfassungsteil kann ferner ein Teil zum Berechnen der Anzahl, wie oft Signale in der Abtastsignalfolge von einem zu einem anderen Segment innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer wechseln, umfassen sowie ein Teil zum Berechnen einer Zunahme- oder Abnahmerichtung des Wechsels und eines entsprechenden Wechselbetrags, und auf Grundlage der Zunahme- oder Abnahmerichtung des Wechsels und des Wechselbetrags einen Signalfluktuationsgrad erfassen. Das im Beurteilungsteil verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster kann ein sich änderndes Muster der Dauer der im Fluktuationserfassungsteil erfassten Signalfluktuation sein. Das im Beurteilungsteil verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster kann ein sich änderndes Muster des Grads der im Fluktuationserfassungsteil erfassten Signalfluktuation sein.

In der oben genannten Anordnung können Dauer und Grad der Signalfluktuation erfasst werden. Zudem ist eine effektive Reduzierung einer Datenmenge eines Signalabschnitts ohne wesentliche Änderung in der Abtastsignalfolge möglich, ohne dass es zu einer Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit kommt, da die Daten eines für einen Erfassungsvorgang notwendigen Signalabschnitts nicht komprimiert werden. Zudem ist es möglich, sich nur auf einen Abschnitt mit einer wesentlichen, eine Zustandsänderung der Erfassungsoberfläche anzeigenden Signaländerung in der Abtastsignalfolge zu konzentrieren und diese Änderung zu analysieren und dadurch die Zustandsänderung der Erfassungsoberfläche zu ermitteln.

Umfasst eine der oben beschriebenen Erfassungsvorrichtungen ferner ein Teil zur Rauschbeseitigung bei den Signalen des Fotodetektors, so ist es möglich, den Rauscheinfluss zu eliminieren und dadurch die Erfassung mit sehr großer Genauigkeit durchzuführen.

Wird vorab ein Spike-Rauschen von den dem Rauschbeseitigungsteil eingegebenen Signalen beseitigt, verbessert sich die Rauschbeseitigungsgenauigkeit.

Ein Beispiel für das Rauschbeseitigungsteil ist ein Teil, das den Mittelwert einer vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten von aufeinander folgend eingegebenen Signalen bildet.

Mit jeder der ersten bis dritten oben beschriebenen Erfassungsvorrichtungen kann ein flüssiger Tropfen erfasst werden. Zu einem flüssigen Tropfen zählt beispielsweise ein Regentropfen, ein Wassertröpfchen oder ein Nieseltropfen.

Es kann eine Scheibenwischerbetätigungseinrichtung zum Betätigen eines Scheibenwischers auf Grundlage einer Beurteilung durch die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung vorgesehen werden.

Einem zweiten Aspekt zufolge sieht die vorliegende Erfindung ein Erfassungsverfahren vor, bei dem von einem Licht-Emitter-Element ausgestrahltes Licht in eine transparente Platte eingeführt, von einer Erfassungsoberfläche der transparenten Platte reflektiert und dann von einem Fotodetektor empfangen wird, wodurch ein Zustand eines auf der Erfassungsoberfläche aufgetroffenen Objekts ermittelt wird, wobei das Erfassungsverfahren die folgenden von einer wie vorstehend beschriebenen Erfassungsvorrichtung ausgeführten Schritte umfasst: Abtasten von Signalen des Fotodetektors, Erfassen einer Fluktuation der Fotodetektorsignale sowie Schätzen einer Größe eines flüssigen Tropfens als Objekt auf der Erfassungsoberfläche auf Grundlage eines sich ändernden Musters der erfassten Signalfluktuation.

Bei dem oben genannten Verfahren erlaubt es eine dynamische Fluktuation des durch das auf der Erfassungsoberfläche aufgetroffene Objekt erzielten Signals des Fotodetektors, ein dynamisches Wackeln des Objekts indirekt zu erfassen. Ferner erlaubt es das sich ändernde Muster der Signalfluktuation, das sich ändernde Muster des durch die physikalischen Eigenschaften des Objekts bestimmten Objekt-Wackelns indirekt zu erfassen, und es ist dadurch möglich, die Art und die Beschaffenheit des Objekts zu beurteilen.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Erfassungsverfahren ferner im Arbeitsschritt der Signalfluktuationserfassung den Arbeitsschritt des Erfassens einer Zeitdauer ab einem Zeitpunkt, an dem die Signalfluktuation erfasst wird, bis zu einem Zeitpunkt, an dem eine Abschwächung eines Signalfluktuationsgrads auf einen vorbestimmten Grad erfasst wird, umfassen. Das im Arbeitsschritt der Objektbeurteilung verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster kann ein sich änderndes Muster der Dauer der im Arbeitsschritt der Fluktuationserfassung erfassten Signalfluktuation sein.

Bei dem oben genannten Verfahren erlaubt die Signalfluktuationsdauer eine indirekte Erfassung der Dauer des Objektwackelns. Wenn das Objekt beispielsweise ein Regentropfen ist, so kann, da ein größerer Regentropfen entsprechend seiner physikalischen Eigenschaft länger wackelt, die Größe des Regentropfens anhand der erfassten Wackeldauer geschätzt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Erfassungsverfahren ferner im Arbeitsschritt der Signalfluktuationserfassung den Arbeitsschritt des Erfassens eines Fluktuationsgrads der Signale des Fotodetektors umfassen. Das im Arbeitsschritt der Objektbeurteilung verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster kann ein sich änderndes Muster des Grads der im Arbeitsschritt der Fluktuationserfassung erfassten Signalfluktuation sein.

Bei dem oben genannten Verfahren erlaubt der Signalfluktuationsgrad eine indirekte Erfassung des Grads des Objektwackelns. Wenn das Objekt beispielsweise ein Regentropfen ist, so kann, da ein größerer Regentropfen entsprechend seiner physikalischen Eigenschaft in größerem Ausmaß wackelt, die Größe des Regentropfens anhand des erfassten Wackelgrads geschätzt werden.

Vorzugsweise kann das Erfassungsverfahren ferner die Arbeitsschritte des Erfassens der Signalfluktuationsdauer, des Komprimierens von Signalen in einer Abtastsignalfolge, wenn sie sich innerhalb eines einzigen Segments fortsetzen, wobei eine Vielzahl der durch eine Vielzahl vorbestimmter Werte definierten Segmente mit Bezug auf ein Eingangssignal festgelegt sind, und des Berechnens einer Komprimierbarkeit aus der Anzahl der zu komprimierenden Abtastsignale und der Anzahl der komprimierten Abtastsignale umfassen sowie, im Arbeitsschritt der Objektbeurteilung, Verwenden der Komprimierbarkeit als repräsentativ für das sich ändernde Muster der Signalfluktuationsdauer, um das Objekt auf der Erfassungsoberfläche zu beurteilen.

Bei dem oben genannten Verfahren kann die Signalfluktuationsdauer erfasst werden. Außerdem ist eine effektive Reduzierung einer Datenmenge eines Signalabschnitts ohne wesentliche Änderung in der Abtastsignalfolge möglich. Zudem kommt es zu keiner Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit, da die Daten eines für einen Erfassungsvorgang notwendigen Signalabschnitts nicht komprimiert werden.

Das Erfassungsverfahren kann ferner die Arbeitsschritte des Erfassens des Signalfluktuationsgrads, des Berechnens der Anzahl, wie oft Signale in einer Abtastsignalfolge von einem zu einem anderen Segment innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer wechseln, wobei eine Vielzahl der durch eine Vielzahl vorbestimmter Werte definierten Segmente mit Bezug auf ein Eingangssignal, eine Zunahme- oder Abnahmerichtung des Wechsels und einen entsprechenden Wechselbetrag festgelegt sind, umfassen sowie, im Arbeitsschritt der Objektbeurteilung, Verwenden der Anzahl von Wechseln, der Richtung und des Wechselbetrags als repräsentativ für das sich ändernde Muster des Signalfluktuationsgrads, um das Objekt auf der Erfassungsoberfläche zu beurteilen.

Bei dem oben genannten Verfahren kann der Signalfluktuationsgrad erfasst werden. Zudem ist es möglich, sich nur auf einen Abschnitt mit einer wesentlichen, eine Zustandsänderung der Erfassungsoberfläche anzeigenden Signaländerung in der Abtastsignalfolge zu konzentrieren und diese Änderung zu analysieren und dadurch die Zustandsänderung der Erfassungsoberfläche zu ermitteln.

Darüber hinaus können die oben genannten Erfassungsverfahren kombiniert werden.

Das Erfassungsverfahren kann ferner die Arbeitsschritte der Signalfluktuationserfassung, des Komprimierens von Signalen in einer Abtastsignalfolge, wenn sie sich innerhalb eines einzigen Segments fortsetzen, wobei eine Vielzahl der durch eine Vielzahl vorbestimmter Werte definierten Segmente mit Bezug auf ein Eingangssignal festgelegt sind, des Berechnens einer Komprimierbarkeit aus der Anzahl der zu komprimierenden Abtastsignale und der Anzahl der komprimierten Abtastsignale und, auf Grundlage der Komprimierbarkeit, des Erfassens einer Signalfluktuationsdauer ab einem Zeitpunkt, an dem die Signalfluktuation erfasst wird, bis zu einem Zeitpunkt, an dem eine Abschwächung eines Signalfluktuationsgrads auf einen vorbestimmten Grad erfasst wird, umfassen sowie, im Arbeitsschritt der Signalfluktuationserfassung, Berechnen der Anzahl, wie oft Signale in der Abtastsignalfolge von einem zu einem anderen Segment innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer wechseln, Berechnen einer Zunahme- oder Abnahmerichtung des Wechsels und eines entsprechenden Wechselbetrags sowie Erfassen eines Signalfluktuationsgrads auf Grundlage der Zunahme- oder Abnahmerichtung des Wechsels und des Wechselbetrags. Das im Arbeitsschritt der Objektbeurteilung verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster kann ein sich änderndes Muster der Dauer der im Arbeitsschritt der Fluktuationserfassung erfassten Signalfluktuation sein. Das im Arbeitsschritt der Objektbeurteilung verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster kann ein sich änderndes Muster des Grads der im Arbeitsschritt der Fluktuationserfassung erfassten Signalfluktuation sein.

Bei dem oben genannten Verfahren können Dauer und Grad der Signalfluktuation erfasst werden. Zudem ist eine effektive Reduzierung einer Datenmenge eines Signalabschnitts ohne wesentliche Änderung in der Abtastsignalfolge möglich, ohne dass es zu einer Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit kommt, da die Daten eines für einen Erfassungsvorgang notwendigen Signalabschnitts nicht komprimiert werden. Zudem ist es möglich, sich nur auf einen Abschnitt mit einer wesentlichen, eine Zustandsänderung der Erfassungsoberfläche anzeigenden Signaländerung in der Abtastsignalfolge zu konzentrieren und diese Änderung zu analysieren und dadurch die Zustandsänderung der Erfassungsoberfläche zu ermitteln.

Umfasst eines der oben beschriebenen Erfassungsverfahren ferner einen Arbeitsschritt der Rauschbeseitigung bei den Signalen des Fotodetektors, so ist es möglich, den Rauscheinfluss zu eliminieren und dadurch die Erfassung mit sehr großer Genauigkeit durchzuführen.

Wird vorab ein Spike-Rauschen von den im Arbeitsschritt der Rauschbeseitigung eingegebenen Signalen beseitigt, verbessert sich die Rauschbeseitigungsgenauigkeit.

Ein Beispiel für den Arbeitsschritt der Rauschbeseitigung ist die Bildung des Mittelwerts einer vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten von aufeinander folgend eingegebenen Signalen.

In jedem der ersten bis dritten oben beschriebenen Erfassungsverfahren kann ein flüssiger Tropfen erfasst werden. Zu einem flüssigen Tropfen zählt beispielsweise ein Regentropfen, ein Wassertröpfchen oder ein Nieseltropfen.

Ferner ist ein erfindungsgemäßes Scheibenwischerbetätigungsverfahren durch Verwendung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Erfassungsverfahrens und Betätigen eines Scheibenwischers auf Grundlage einer durch dieses Erfassungsverfahren gemachten Beurteilung gekennzeichnet.

Zu der vorliegenden Erfindung gelangten die Erfinder über eine umfassende Analyse der Bewegung von Wassertröpfchen, die auf die Erfassungsoberfläche gefallen waren.

Zunächst wird anhand der 1 ein optisches Grundsystem beschrieben, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.

Wie die 1 zeigt, durchquert von einem Fotoemissionselement 3, wie z.B. einer Leuchtdiode, ausgesandtes Licht ein Prismenglas 5 und wird auf einen Glasträger 2 geführt, der ein transparenter Träger als Objekt zur Erkennung von Wassertröpfchen ist. Dieses Licht wird von einer Erfassungsoberfläche SS totalreflektiert, durchquert das Prismenglas 5 und tritt dann in einen Fotodetektor 4, wie z.B. eine Fotodiode, ein.

Die Erfassungsvorrichtung in dieser Figur ist so eingerichtet, dass der Fotodetektor die höchste Ausgangsleistung erzeugt, wenn kein Wassertröpfchen vorhanden ist. Bei Vorhandensein eines Wassertröpfchens 6 auf der Erfassungsoberfläche sinkt der Ausgangspegel des Fotodetektors.

Die 2 zeigt eine Anordnung der gesamten Erfassungsvorrichtung, die der Zweckmäßigkeit halber in einen vorausgehenden Teil 1a und einen nachfolgenden Teil 1b unterteilt ist.

Zweckmäßigerweise sollte das Fotoemissionselement mit einer Impulswellenform mit einer Frequenz (Trägerfrequenz) von mindestens 500 Hz angesteuert werden. Vorzugsweise wird, da die Licht emittierenden Charakteristika des Fotoemissionselements 3 je nach Temperatur schwanken, unter Verwendung eines Überwachungs-Fotodetektors 8 und einer Überwachungs-Erkennungsschaltung 9 eine tatsächliche Menge ausgesandten Lichts überwacht. Vorzugsweise steuert ferner, während des Empfangs eines Rückführsignals des Überwachungsergebnisses, eine Antriebsschaltung 7 das Fotoemissionselement 3 an (siehe 2).

Wie in 2 gezeigt, tritt Licht in den Fotodetektor 4 ein, so dass ein Ausgangssignal erzeugt wird. Da dieses Signal zum Zeitpunkt der Ansteuerung des Fotoemissionselements eine Trägerwellenform enthält, wird das Signal zunächst einer Signalerkennungsschaltung 10 zugeführt und somit nur ein Ist-Signal extrahiert.

Da ein herkömmlich verfügbarer Fotodetektor kein Signal mit ausreichend hohem Ausgangspegel erzeugen kann, wird in vielen Fällen das Signal des Fotodetektors vorzugsweise von einer Verstärkerschaltung 11 verstärkt.

Dann wird das Signal zur Umformung in ein digitales Signal in einen A/D-Wandler 12 eingegeben. Der Dynamikbereich des A/D-Wandlers ist zweckmäßigerweise einem Ausgangspegel des oben beschriebenen optischen Systems entsprechend eingestellt.

Ein Ausgangssignal des A/D-Wandlers 12 wird einem Fluktuationserfassungsteil 13 eingegeben, das die Fluktuation des eingegebenen Signals erfasst.

Umfasst das Fluktuationserfassungsteil 13 beispielsweise ein Teil zum Erfassen des Signalfluktuationsgrads, so ist es möglich, den Fluktuationsgrad des eingegeben Signals zu erfassen. Umfasst das Fluktuationserfassungsteil 13 andererseits ein Teil zum Erfassen einer Zeitdauer ab einem Zeitpunkt, an dem die Signalfluktuation erfasst wird, bis zu einem Zeitpunkt, an dem eine Abschwächung eines Signalfluktuationsgrads auf einen vorbestimmten Grad erfasst wird, so ist es möglich, die Fluktuationsdauer des eingegebenen Signals zu erfassen.

Dann wird ein Ausgangssignal des Fluktuationserfassungsteils 13 in ein Beurteilungsteil 14 eingegeben, das ein auf der Oberfläche aufgetroffenes Objekt beurteilt, und zwar auf Grundlage eines sich ändernden Musters der von dem Fluktuationserfassungsteil 13 erfassten Signalfluktuation. In diesem Fall beispielsweise wird zur Objektbeurteilung das sich ändernde Muster des Fluktuationsgrads oder der Fluktuationsdauer des Signals des Fluktuationserfassungsteils 13 analysiert.

Das oben beschriebene Fluktuationserfassungsteil 13 und Beurteilungsteil 14 können mit einer Software (SW) konfiguriert werden.

In Bezug auf das Signal des oben beschriebenen optischen Systems wurde eine umfassende Analyse der Erfassung der Signalfluktuation, der Erfassung ihres sich ändernden Musters und des Objektbeurteilungsvorgangs wie folgt durchgeführt.

Zunächst wurden die einen großen Regentropfen und einen kleinen Regentropfen betreffenden Fälle analysiert. Das Signalmuster schwankte beim Auftreffen des großen Regentropfens auf der Erfassungsoberfläche erheblich und benötigte länger, um sich zu stabilisieren, wie aus der 3A ersichtlich. Im Fall des kleinen Regentropfens (siehe 3B) dagegen schwankte das Signalmuster nicht sehr stark und benötigte nur kurze Zeit, um sich zu stabilisieren.

Nach dem Auftreffen auf der Erfassungsoberfläche wackelt der große Regentropfen anfangs in relativ großem Ausmaß, das Wackeln nimmt dann allmählich ab und benötigt relativ lange, um sich zu stabilisieren, wohingegen der kleine Regentropfen in relativ kleinem Ausmaß wackelt und sich in relativ kurzer Zeit stabilisiert. Diese physikalischen Phänomene können im Sinne des Naturgesetzes verstanden werden. Beispielsweise umfasst eine Kraft zur Unterdrückung des Regentropfenwackelns Oberflächenspannung, innere Reibung und Grenzreibung gegen die Erfassungsoberfläche und so weiter. Im Fall von Regentropfen sollte die Oberflächenspannung einen besonders großen Einfluss ausüben. Die Oberflächenspannung gilt als umgekehrt proportional zu einem Oberflächenbereich. Eine Kraft zum Erhalt des Regentropfenwackelns dagegen umfasst Trägheitskraft und Außendruck. Die Trägheitskraft ist eine zur Masse proportionale Kraft, und daher ist das Volumen des Regentropfens und der Außendruck wie z.B. Wind eine zum Oberflächenbereich proportionale Kraft. Folglich ist bei dem kleinen Regentropfen, im Vergleich zu dem großen Regentropfen, der Einfluss der Oberflächenspannung zur Unterdrückung des Wackelns größer und die Trägheitskraft und der Außendruck zum Erhalt des Wackelns kleiner. Daher stabilisiert sich das Wackeln bei dem kleinen Regentropfen schneller als bei dem großen Regentropfen.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung konzentrierten sich auf diesen Punkt und machten die Überlegung, dass Informationen über die Zustände der Erfassungsoberfläche durch Erkennung und Identifizierung der Signalmuster erhalten werden könnten.

Eine derartige Mustererkennung bedingt im Allgemeinen eine große Menge an Hardware-Ressourcen. Die Erfinder haben es folglich möglich gemacht, die Signalmuster auch mit wenigen Hardware-Ressourcen zu erkennen.

Im Folgenden wird beispielhaft der Inhalt der Arbeitsschritte des Fluktuationserfassungsteils 13 und des Beurteilungsteils 14 beschrieben. Die Beschreibung bezieht sich beispielhaft auf einen großen Regentropfen und einen kleinen Regentropfen betreffende Fälle.

Zunächst wird der Arbeitsschritt der Erfassung des sich ändernden Musters der Signalfluktuationsdauer und der Objektbeurteilung beschrieben.

Dies kann mit einem unten beschriebenen Verfahren und mit dieses ermöglichenden Mitteln erzielt werden. Im Folgenden werden beispielhaft den großen Regentropfen und den kleinen Regentropfen betreffende Fälle beschrieben.

Zunächst werden eine Vielzahl durch eine Vielzahl vorbestimmter Werte definierter Segmente mit Bezug auf ein Eingangssignal festgelegt. Wenn sich Signale in einer Abtastsignalfolge innerhalb eines einzigen Segments fortsetzen, so werden diese Signale komprimiert und so aufgezeichnet.

Zu diesem Zeitpunkt sollte zweckmäßigerweise eine vorbestimmte Dauer für ein durch ein zu erfassendes Objekt verursachtes Ereignis im Voraus festgelegt werden (die von einem einzigen Regentropfen verursachte Veränderung auf der Erfassungsoberfläche von Anfang bis Ende, wenn das zu erfassende Objekt ein Regentropfen ist). Beispielsweise wird die Komprimierbarkeit aus der Anzahl der zu komprimierenden Abtastsignale (N0) und der der komprimierten Abtastsignale (N) berechnet. Anhand dieser Komprimierbarkeit kann dann das Merkmal des Regentropfensignals geschätzt werden. Hier ist die Komprimierbarkeit als (N0 – N)/N0 definiert. Bei relativ großer Komprimierbarkeit kann dann beispielsweise die Schätzung erfolgen, dass der Regentropfen klein ist, während bei relativ geringer Komprimierbarkeit der Regentropfen groß ist. Der große Regentropfen wackelt nach dem Auftreffen auf der Erfassungsoberfläche stark und sein Signal schwankt ebenfalls stark, wie aus der 3A ersichtlich. Daher kann die Signalfolge nicht allzu sehr komprimiert werden. Der kleine Regentropfen dagegen wackelt nach dem Auftreffen auf der Erfassungsoberfläche nicht stark, sein Signal schwankt nur wenig und stabilisiert sich schnell innerhalb eines bestimmten Bereichs, wie aus der 3B ersichtlich. Folglich kann die Signalfolge effizient komprimiert werden.

Im Übrigen kann die oben erwähnte vorbestimmte Dauer so festgelegt sein, dass sie einer Zeit entspricht, die zur Stabilisierung des Wackelns des zu erfassenden Objekts erforderlich ist.

Ein Vorteil der oben beschriebenen Signalkomprimierung liegt darin, dass die zu speichernde Datenmenge komprimiert und dadurch ein notwendiger Umfang an Speicher-Ressourcen reduziert wird.

Die Komprimierbarkeit wird nicht als berechneter Wert, sondern als vorbestimmter Wert behandelt. Deshalb wird, indem ihm ein Kenncode zugewiesen wird, um ihn mit diesem Kenncode zu verarbeiten, die Datenmenge weiter komprimiert, und es ist auf diese Weise möglich, Speicher-Ressourcen einzusparen.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf den Arbeitsschritt der Objektbeurteilung auf Grundlage des sich ändernden Musters der Signalfluktuationsdauer unter Verwendung der Komprimierbarkeit.

Als nächstes wird der Arbeitsschritt des Erfassens des sich ändernden Musters des Signalfluktuationsgrads und der Objektbeurteilung beschrieben.

Wie in der 3A gezeigt, schwankt das Signalmuster im Fall des großen Regentropfens stark. Die Schwankung wechselt häufig in ein anderes Segment. Zusätzlich schwankt der Signalpegel insgesamt erheblich.

Im Fall des kleinen Regentropfens dagegen (siehe 3B) schwankt das Signalmuster nicht stark. Die Schwankung wechselt nicht sehr häufig in ein anderes Segment (insbesondere kommt es selten zu einer Bewegung in ein Segment mit einem kleineren Wert). Der Signalpegel schwankt insgesamt nicht stark.

In der Abtastsignalfolge wird die Anzahl, wie oft die Signale von einem zu einem anderen Segment innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer wechseln, wenn überhaupt, und die Zunahme- oder Abnahmerichtung im Speicher gespeichert. Ein Merkmalswert des Regentropfensignals kann durch die Anzahl der Wechsel innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer für ein Ereignis und die Zunahme- und Abnahmerichtungen definiert sein.

Beispielsweise kann der Regentropfen als großer Regentropfen eingeschätzt werden, wenn die Anzahl der Wechsel von einem zu einem anderen Segment groß ist, viele durchsetzte Zunahmen und Abnahmen vorhanden sind und die Signalpegelfluktuation im Allgemeinen groß ist. Dagegen kann der Regentropfen als kleiner Regentropfen eingeschätzt werden, wenn die Anzahl der Wechsel von einem zu einem anderen Segment gering, die der Zunahmen und Abnahmen gering und die Signalpegelfluktuation im Allgemeinen gering ist.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf den Arbeitsschritt der Objektbeurteilung auf Grundlage des sich ändernden Musters des Signalfluktuationsgrads.

Ferner kann auch der Signalabnahmegrad zum Zeitpunkt des Auftreffens des Regentropfens zum Schätzen der Regentropfengröße verwendet werden.

Wie aus den 3A und 3B hervorgeht, wird der Regentropfen bei einem großen Abnahmegrad als groß eingeschätzt, während der Regentropfen bei einem geringen Abnahmegrad klein ist.

Der Abnahmegrad wird in diesem Fall nicht mit dem Wert selbst ausgewertet, sondern mit Segmenten, die durch Teilung des Eingangssignals erhalten werden, so dass sich der notwendige Speicher-Umfang dadurch reduziert. Zweckmäßigerweise wird jedem Segment ein Kenncode zugewiesen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun lediglich beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 beispielhaft ein optisches System, das in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann,

2 Hardware in einer Anordnung einer Erfassungsvorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

3A und 3B Beispiele für Signalmuster unterschiedlich großer Regentropfen,

4A und 4B ein Signalverarbeitungsmodell in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

5A und 5B ein Signalverarbeitungsmodell in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

6A und 6B ein Signalverarbeitungsmodell in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

7 einen Arbeitsablauf der Signalverarbeitung in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

8 ein Signalmuster eines kleinen Regentropfens,

9 ein Signalmuster eines mittleren Regentropfens,

10 ein Signalmuster eines großen Regentropfens,

11 einen Arbeitsablauf der Signalverarbeitung in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

12 ein Signalmuster von Spritzwasser,

13 ein Signalmuster eines Nieseltropfens,

14 eine Konzeptansicht zur Beschreibung einer Scheibenwischerbetätigungseinrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Im Folgenden wird eine ein Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellende Auswertung eines sich ändernden Musters einer Signalfluktuation näher beschrieben.

(Vorsehen von Segmenten)

Die 4A zeigt ein typisches Beispiel für ein Signalmuster beim Auftreffen eines Regentropfens auf einer Erfassungsoberfläche. Vor Durchführung einer Mustererkennung werden Segmente mit Bezug auf einen Signalwert vorgesehen. Zweckmäßigerweise ist jedem Segment ein Kenncode zugewiesen. Dann werden in einer Matrix der Signalwertachse und der Zeitachse von diesen Segmenten gebildete Blöcke (Kacheln) betrachtet. Der Arbeitsschritt der Mustererkennung wird durch Verwendung der Blöcke durchgeführt, die das Eingangssignalmuster durchquert.

(Sich änderndes Muster der Signalfluktuationsdauer)

Zur Auswertung der Signalfluktuationsdauer werden die Datenkomprimierung, die Berechnung der Komprimierbarkeit, die Auswertung des sich ändernden Musters der Signalfluktuation auf Grundlage der Komprimierbarkeit und die Objektbeurteilung näher beschrieben.

Wenn eine Vielzahl der Segmente, die das Eingangssignalmuster durchquert, sich in demselben Segment in Richtung der Zeitachse fortsetzen, werden nachfolgende Segmente einzeln auf ein vorhergehendes Segment gestapelt. Dies kann so verstanden werden, dass Kacheln, die sich in demselben Segment fortsetzen, auf ihre vorhergehende Kachel gestapelt werden. Auf diese Weise werden, wenn sich Signale in einer Signalfolge innerhalb eines einzigen Segments fortsetzen, diese Signale komprimiert. Die 4B zeigt ein Modell dieser Komprimierung. In dieser Figur werden beispielsweise 16 Abtastsignalsegmente auf 6 Abtastsignalsegmente komprimiert.

Als nächstes wird das Verfahren zum Berechnen der Komprimierbarkeit beschrieben.

In dem in der 4A gezeigten Signalmuster werden 16 Abtastsignalsegmente auf 6 Abtastsignalsegmente komprimiert, wie oben beschrieben.

Es folgt nun eine Diskussion des Phänomens, wenn der Regentropfen auf der Oberfläche auftrifft. In dem Moment, in dem der Regentropfen auf der Oberfläche auftrifft, ist eine plötzliche Abnahme des Signals zu beobachten.

Dementsprechend kann die plötzliche Signalabnahme als Anfang des Ereignisses angesehen und die Komprimierung innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer dann in Betracht gezogen werden. Wenn, beispielsweise in 4, die vorbestimmte Zeitdauer auf 15 Segmentzeitabschnitte von 1 bis F festgelegt ist, werden Abtastsignale auf 5 Abtastsignalsegmente komprimiert. Das heißt, die Komprimierbarkeit beträgt (15 – 5)/15 = 0,67.

Die 5A und 5B zeigen Beispiele für ein Signalmuster eines kleinen Regentropfens beziehungsweise für dieses Signal vorgesehene Segmente. Die 6A und 6B zeigen Beispiele für ein Signalmuster eines großen Regentropfens beziehungsweise für dieses Signal vorgesehene Segmente.

Im Beispiel der 5 werden 15 Abtastsignalsegmente auf 2 Abtastsignalsegmente komprimiert. Das heißt, die Komprimierbarkeit beträgt (15 – 2)/15 = 0,87. Im Beispiel der 6 werden in entsprechender Weise 15 Abtastsignalsegmente auf 6 Abtastsignalsegmente komprimiert. Das heißt, die Komprimierbarkeit beträgt (15 – 6)/15 = 0,6.

Gemäß den oben erzielten Komprimierbarkeiten sind die Merkmale der ermittelten Regentropfensignale wie folgt.

Wie aus einem Vergleich der 5 und 6 hervorgeht, dauert die Stabilisierung der Bewegung beim Auftreffen des großen Regentropfens auf der Erfassungsoberfläche länger, so dass die Komprimierbarkeit der Signale relativ gering ist. Bei dem kleinen Regentropfen dagegen benötigt die Bewegung eine kürzere Zeit zur Stabilisierung, so dass die Komprimierbarkeit der Signale relativ groß ist.

Unter Verwendung der Tabelle 1 kann zum Beispiel jedem Regentropfensignal das Merkmal des Regentropfens zugeordnet werden.

Tabelle 1 Zuordnung von Komprimierbarkeit zu Regentropfengröße

Auf Grundlage der Tabelle 1 kann die Größe eines jeden Regentropfens anhand der Komprimierbarkeit geschätzt werden. Um eine genauere Regentropfengröße zu erhalten, kann ein Umrechnungsfaktor in einem speziellen Messsystem experimentell berechnet werden.

(Sich änderndes Muster des Signalfluktuationsgrads nach dem Auftreffen)

Als nächstes wird zur Auswertung des sich ändernden Musters des Signalfluktuationsgrads das Erfassen der Anzahl der Signalwechsel über Segmente, die Berechnung der Zunahme- oder Abnahmerichtung des Wechsels und des Wechselbetrags, die Auswertung des sich ändernden Musters der Signalfluktuation auf Grundlage der Richtung und des Wechselbetrags sowie die Objektbeurteilung näher beschrieben.

Wie in der 4A gezeigt, nimmt das Eingangssignal jeweils im 6., 7., 8. und E. Abtastsignalsegment auf der Zeitachse jeweils um ein Segment vom vorhergehenden Abtastsignal zu. Mit anderen Worten beträgt die Anzahl der Signalwertänderungen über das Segment vier, und der Wechselbetrag ist eine viersegmentige Zunahme. Die Zunahme-/Abnahmerichtungen des Wechsels sind lediglich vier „Zunahmerichtungen".

Entsprechend beträgt in der 5 die Anzahl der Signalwertänderungen über das Segment eins, und der Wechselbetrag ist eine einsegmentige Zunahme. Die Zunahme-/Abnahmerichtung des Wechsels ist lediglich eine „Zunahmerichtung".

In der 6 beträgt die Anzahl der Signalwertänderungen über das Segment fünf, und der Wechselbetrag ist eine viersegmentige Zunahme und eine einsegmentige Abnahme. Die Zunahme-/Abnahmerichtungen des Wechsels sind vier „Zunahmerichtungen" und eine „Abnahmerichtung".

Die große Anzahl der Signalwertänderungen über das Segment führt zu der Einschätzung, dass der Regentropfen groß ist, während die geringe Anzahl zu der Einschätzung führt, dass der Regentropfen klein ist. Mit Bezug auf den Wechselbetrag führt eine große Zunahme zu der Einschätzung, dass der Regentropfen groß ist, während eine geringe Zunahme zu der Einschätzung führt, dass der Regentropfen klein ist. Zusätzlich führt mit Bezug auf die Zunahme-/Abnahmerichtungen des Wechsels das Vorhandensein von Abnahme zu der Einschätzung, dass der Regentropfen groß ist, während das Nichtvorhandensein von Abnahme zu der Einschätzung führt, dass der Regentropfen nicht groß ist.

Auf Grundlage der Tabelle 2 und mit Hinsicht auf die oben genannten Grundmerkmale kann die Größe eines jeden Regentropfens anhand des Wechselbetrags des Signalmusters nach dem Auftreffen auf der Oberfläche geschätzt werden. Um eine genauere Regentropfengröße zu schätzen, kann ein Umrechnungsfaktor in einem speziellen Messsystem experimentell berechnet werden.

Tabelle 2 Zuordnung von Wechselbetrag zu Regentropfengröße
(Wechselbetrag des Signals zum Zeitpunkt des Haftens)

Des Weiteren wird die Auswertung des Wechselbetrags des Signalmusters beim Auftreffen des Regentropfens auf der Oberfläche beschrieben.

In der 5 nimmt das Eingangssignal vom ersten Abtastsignalsegment zum zweiten Abtastsignalsegment um zwei Segmente ab. Entsprechend nimmt in 6 das Eingangssignal vom ersten Abtastsignalsegment zum zweiten Abtastsignalsegment um fünf Segmente ab.

Mit Bezug auf das Eingangssignal kann beim Auftreffen des Regentropfens auf der Oberfläche der Wechselbetrag (abnehmender Betrag) der Segmente und die Größe eines Regentropfens auf Grundlage einer Zuordnungstabelle der Tabelle 3 geschätzt werden. Um eine genauere Regentropfengröße zu schätzen, kann ein Umrechnungsfaktor in einem speziellen Messsystem experimentell berechnet werden.

Tabelle 3 Zuordnung von Wechselbetrag zu Regentropfengröße

In der Anordnung zur Berechnung der Anzahl von Signalwechseln zum Zeitpunkt des Auftreffens und danach muss die Anzahl von in der Datenkomprimierung komprimierten Abtastsignalsegmenten nicht wie oben berechnet werden. Mit anderen Worten ist in einer derartigen Anordnung die Signalabnahme zum Zeitpunkt des Auftreffens in der Anzahl der Wechsel mit eingeschlossen. Die Anzahl der Wechsel zum Zeitpunkt des Auftreffens kombiniert mit der nach dem Auftreffen entspricht also der Anzahl von komprimierten Abtastsignalsegmenten. Die Tabelle 4 zeigt die Anzahl der Wechsel und die der komprimierten Abtastsignalsegmente in den 4 bis 6. Die oben beschriebene Komprimierbarkeit kann unter Verwendung der Werte dieser Anzahlen von Wechseln berechnet werden.

Tabelle 4
Beispiel: Beispiel für die Kombination von sich ändernden Mustern von Dauer und Grad der Signalfluktuation

Es folgt eine Beschreibung einer Erfassungsvorrichtung, bei der sowohl die Auswertung auf Grundlage der Signalfluktuationsdauer unter Verwendung der Komprimierbarkeit, wie oben beschrieben, als auch die Auswertung auf Grundlage des Signalfluktuationsgrads unter Verwendung der Richtung des Signalwechsels und des Wechselbetrags, wie oben beschrieben, verwendet wird. In dieser Erfassungsvorrichtung wird zur Durchführung eines Erfassungsvorgangs ein Signal der in der 2 gezeigten Hardware von einer Software zur Realisation von in der 7 gezeigten Arbeitsschritten gesteuert.

Die 8 bis 10 zeigen veranschaulichende Beispiele für Signalmuster, wenn kleine, mittlere beziehungsweise große Regentropfen auf einer Erfassungsoberfläche der auf einer Windschutzscheibe angebrachten Erfassungsvorrichtung haften. Die vertikale Achse zeigt eine Ausgangsspannung an, und ein Punkt entspricht 4,88 mV. Die horizontale Achse zeigt eine Zeitachse an, und ein Punkt entspricht 0,5 ms.

Der kleine Regentropfen ist ein Beispiel für einen Regentropfen mit einem Durchmesser von ungefähr 7 mm zum Zeitpunkt des Auftreffens, der mittlere Regentropfen ein Beispiel für einen Regentropfen mit einem Durchmesser von ungefähr 9 mm zum Zeitpunkt des Auftreffens und der große Regentropfen ein Beispiel für einen Regentropfen mit einem Durchmesser von ungefähr 11 mm zum Zeitpunkt des Auftreffens.

In den Beispielen der 8 bis 10 ist die horizontale Achse als Zeitachse der Zweckmäßigkeit halber in Segmente mit einer Einheit von 50 Punkten (25 ms) unterteilt. Die vertikale Achse als Ausgangsspannung ist in Segmente mit einer Einheit von 20 Punkten (97,6 mV) unterteilt. Die jeweiligen Merkmalswerte wurden aus den in der Tabelle 5 gezeigten Signalmustern errechnet.

Tabelle 5

Wie aus der Tabelle 5 hervorgeht, bestehen zwischen der Regentropfengröße und der Komprimierbarkeit und des Weiteren zwischen der Regentropfengröße und dem Merkmalswert gewisse Beziehungen, die durch Anzahl der Wechsel, Wechselbetrag der Zunahme, Zunahme-/Abnahmerichtungen und Wechselbetrag definiert sind.

Auf Grundlage dieser Beziehungen kann die Größe eines Regentropfens anhand der berechneten Komprimierbarkeit und des Merkmalswerts geschätzt werden.

Komprimierbarkeit und Merkmalswert werden, wie bei den in der 7 gezeigten Arbeitsschritten, ausgewertet und beurteilt, und das Ergebnis wird als eine der Beurteilungsquellen verwendet, um eine Wischerbetätigung zu bestimmen (zum Beispiel Intervalle der Aussetzbewegung).

Ferner können Komprimierbarkeit und Merkmalswert mit einem Regentropfen-„Wackel"-Konzept ausgewertet werden. Die Tabelle 6 zeigt die Beziehung zwischen diesen Variablen. Die Größe des Regentropfens kann anhand des Wackelgrads und der Wackeldauer geschätzt und für die Wischerbetätigung verwendet werden. Die 11 zeigt ein Beispiel für eine solche Operation.

Tabelle 6 Zuordnung von Komprimierbarkeit zu Merkmalswert

Wie in 11 gezeigt, werden der Regentropfenwackelgrad und die Regentropfenwackeldauer anhand der Komprimierbarkeit und des Merkmalswertes zur Auswertung und Beurteilung bestimmt. Das Ergebnis wird als eine der Beurteilungsquellen verwendet, um eine Wischerbetätigung zu bestimmen (zum Beispiel Intervalle der Aussetzbewegung).

Beispielsweise bedeutet ein großer Wackelgrad oder eine lange Wackeldauer im Allgemeinen, dass der Regentropfen groß ist und es stark regnet. In diesem Fall ist es beispielsweise zweckmäßig, die Intervalle der Aussetzbewegung zu kürzen oder die Wischer-Antriebsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Ein kleiner Wackelgrad oder eine kurze Wackeldauer dagegen bedeutet im Allgemeinen, dass der Regentropfen klein ist und es leicht regnet. In diesem Fall ist es beispielsweise zweckmäßig, die Intervalle der Aussetzbewegung zu verlängern oder die Wischer-Antriebsgeschwindigkeit zu verlangsamen.

Zum besseren Verständnis wurde in der vorhergehenden Beschreibung das Auftreffen eines Regentropfens als Startpunkt eines Ereignisses mit Bezug auf die Signalkomprimierung angesehen.

In einer tatsächlichen Erfassungsvorrichtung und einer Scheibenwischerbetätigungseinrichtung jedoch muss ein Signal zur Wischaufforderung in einem geeigneten Zeitintervall ausgegeben werden. Anstatt also das Auftreffen eines Regentropfens als Startpunkt anzusehen, wird die Datenkomprimierung zweckmäßigerweise in einem gewissen Zeitintervall betrachtet. Genauer gesagt wird die Datenkomprimierung zweckmäßigerweise in der Einheit von 50 bis 100 ms verarbeitet.

Die 12 und 13 zeigen Beispiele für Signalmuster, wenn Spritzwasser beziehungsweise ein Nieseltropfen auf der Oberfläche haftet. Das Spritzwasser zeigt den Fall, wenn beispielsweise eine Windschutzscheibe von einem entgegenkommenden Fahrzeug mit Wasser bespritzt wird. In diesem Fall wird eine gesamte Erfassungsoberfläche nass. Der Nieseltropfen ist ein Beispiel für einen Regentropfendurchmesser von ungefähr 0,5 mm oder kleiner. In diesen Beispielen wurden, wie in den 8 bis 10, Zeitachse und Ausgangsspannung in Segmente mit Einheiten von 50 Punkten beziehungsweise 20 Punkten unterteilt.

Im Beispiel von Spritzwasser schwankt das Signal innerhalb eines einzigen Segments. Das Signalmuster kann daher nicht genau ausgewertet und analysiert werden. Im Beispiel des Nieseltropfens ist der Wechselbetrag in der Ausgangsleistungsachse klein. Daher kann, wenn die Ausgangsleistungsachse in Segmente wie oben unterteilt ist, das Auftreffen des Nieseltropfens nicht richtig erkannt werden.

Die oben aufgeführten Situationen zeigen, dass es für Segmente in der Signalmusterverarbeitung eine geeignete Einheit gibt. Zudem ist es mit Bezug auf Segmente entlang der Zeitachse notwendig, auch daran zu denken, dass die Erfassungsvorrichtung das Signal zur Wischaufforderung in einem geeigneten Zeitintervall ausgeben muss.

In der vorhergehenden Beschreibung wurden die Segmente mit den oben beschriebenen Einheiten vorgesehen, um die Anfertigung der Zeichnungen einfacher zu gestalten. Da jedoch der Arbeitsvorgang in der Praxis von Software ausgeführt wird, können erheblich kleinere Segmente vorgesehen werden. Beispielsweise kann das Segment entlang der Zeitachse auf die Einheit von einem Punkt (0,5 ms) verkleinert und die Ausgangsspannung mit Segmenten mit einer Einheit von vier Punkten (19,52 mV) versehen werden.

Wenn, wie oben beschrieben, das Segment entlang der Zeitachse auf die Einheit von einem Punkt verkleinert und die Ausgangsspannung mit Segmenten mit einer Einheit von vier Punkten versehen ist, können die Signalmuster auch in Fällen von Spritzwasser und Nieseltropfen hinreichend genau ausgewertet und analysiert werden.

Diese Erfassungsvorrichtung erlaubt es, einen Regentropfen oder dergleichen erfindungsgemäß unter Verwendung einer geringen Anzahl an Hardware-Ressourcen, zum Beispiel einer von Hitachi, Ltd. hergestellten zentralen Verarbeitungseinheit (H8S/2134, Taktfrequenz 20 MHz) and eines 4-kB-Speichers, zu erfassen und einzuschätzen.

In der vorstehenden Beschreibung wurden das Zeitsegment (ein Punkt entspricht zum Beispiel 0,5 ms) und das Signalwertsegment (vier Punkte entsprechen zum Beispiel 19,52 mV) als Verarbeitungseinheiten entlang der Zeitachse beziehungsweise der Signalachse verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch angesichts ihres technischen Konzepts nicht unbedingt auf eine diese Segmenteinheiten verwendende Ausführungsform begrenzt. So ist beispielsweise die Verwendung einer Zeitdauer denkbar, die ein willkürliches ganzzahliges Vielfaches einer Abtastperiode als Verarbeitungseinheit entlang der Zeitachse beträgt, und eines Wertes, der ein willkürliches ganzzahliges Vielfaches einer Quantisierungseinheit als Verarbeitungseinheit entlang des Signalwertes beträgt.

(Anwendungsbeispiel: Scheibenwischerbetätigungseinrichtung)

Anhand der 14 wird eine Scheibenwischerbetätigungseinrichtung beschrieben, bei der die oben beschriebene Erfassungsvorrichtung verwendet wird. Bei der Scheibenwischerbetätigungseinrichtung erfasst eine Erfassungsvorrichtung 1 zunächst einen Regentropfen. Die Erfassungsvorrichtung 1 bestimmt dann Komprimierbarkeit, Merkmalswert und ferner das sich ändernde Muster der Fluktuation, die erfindungsgemäße Merkmale darstellen, um sie auszuwerten und zu beurteilen.

Die Erfassungsvorrichtung 1 sendet ein Signal zu einem Wischerbetätigungsteil 20 in einer zentralen Verarbeitungseinheit für ein integriertes Regel- und Steuersystem eines Autos. Schließlich wird auf Grundlage der Beurteilung durch dieses Wischerbetätigungsteil 20 bestimmt, dass ein Scheibenwischer betrieben wird, so dass eine Wischerantriebsvorrichtung 21 den Scheibenwischer ansteuert.

Die Erfindung kann in anderen Formen ausgeführt werden, ohne von ihren wesentlichen Merkmalen abzuweichen. Die in dieser Anmeldung offenbarten Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht als erläuternd und nicht einschränkend anzusehen. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche und weniger durch die vorstehende Beschreibung angegeben, und alle im Sinne und im Äquivalenzbereich der Ansprüche liegenden Änderungen sollen darin eingeschlossen sein.

Wie oben beschrieben, wird in einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung, bei der von einem Licht-Emitter-Element ausgestrahltes Licht von einer Erfassungsoberfläche reflektiert und dann von einem Fotodetektor empfangen und dadurch ein Zustand der Erfassungsoberfläche erfasst wird, ein sich änderndes Muster einer Signalfluktuation erfasst und dann analysiert und dadurch das auf der Erfassungsoberfläche aufgetroffene Objekt erfasst. Als das sich ändernde Muster der Signalfluktuation können der Signalfluktuationsgrad und die Signalfluktuationsdauer verwendet werden.

Bei der Auswertung der Signalfluktuationsdauer werden, wenn Signale in einer Abtastsignalfolge des Fotodetektors sich innerhalb eines einzigen Segments fortsetzen, diese Signale komprimiert, und es wird ferner deren Komprimierbarkeit berechnet. Da diese Komprimierbarkeit eine Bewegung des Regentropfens widerspiegelt, ist eine genauere Schätzung der Regentropfenbeschaffenheit möglich.

Bei der Auswertung des Signalfluktuationsgrads werden die Anzahl der Wechsel, die Zunahme-/Abnahmerichtungen der Wechsel und ihr Wechselbetrag mit Bezug auf die Abtastsignale berechnet. Da diese Parameter eine Bewegung des haftenden Regentropfens widerspiegeln, ist eine genauere Schätzung der Regentropfenbeschaffenheit möglich.

Zudem ist in der vorliegenden Erfindung der Merkmalswert der Regentropfengröße durch die Anzahl der Wechsel, die Zunahme-/Abnahmerichtungen der Wechsel und deren Wechselbetrag in integrierter Weise mit Bezug auf die Abtastsignale definiert. Da dieser integrierte Merkmalswert auch eine Bewegung des Regentropfens widerspiegelt, kann der Zustand der Erfassungsoberfläche mit einer einfacheren Logik geschätzt und für die Scheibenwischerbetätigung verwendet werden.

Darüber hinaus kann die Regentropfengröße in integrierter Weise anhand des Wackelns des Regentropfens geschätzt werden. Dementsprechend kann der Zustand der Erfassungsoberfläche mit einer einfacheren Logik geschätzt und für die Scheibenwischerbetätigung verwendet werden.

Zusätzlich wird eine schnelle Verarbeitung vereinfacht, da der Zustand der Erfassungsoberfläche mit einer einfachen Logik geschätzt werden kann. Es ist zudem möglich, eine Erfassungsvorrichtung ohne eine große Anzahl an Hardware-Ressourcen bereitzustellen.


Anspruch[de]
  1. Erfassungsvorrichtung (1), bei der von einem Licht-Emitter-Element (3) ausgestrahltes Licht in eine transparente Platte (2) eingeführt, von einer Erfassungsoberfläche (SS) der transparenten Platte reflektiert und dann von einem Fotodetektor (4) empfangen wird, wodurch ein Zustand eines auf der Erfassungsoberfläche aufgetroffenen Objekts ermittelt wird, und die Folgendes umfasst:

    ein Abtastteil (10) zum Abtasten von Signalen des Fotodetektors,

    ein Fluktuationserfassungsteil (13) zum Erfassen einer Fluktuation der Fotodetektorsignale sowie

    ein Beurteilungsteil (14),

    dadurch gekennzeichnet, dass das Beurteilungsteil eine Größe eines flüssigen Tropfens (6) als Objekt auf der Erfassungsoberfläche schätzt, und zwar auf Grundlage eines sich ändernden Musters der von dem Fluktuationserfassungsteil erfassten Signalfluktuation.
  2. Erfassungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, worin das Fluktuationserfassungsteil (13) ein Teil zum Erfassen einer Signalfluktuationsdauer ab einem Zeitpunkt, an dem die Signalfluktuation erfasst wird, bis zu einem Zeitpunkt, an dem eine Abschwächung eines Signalfluktuationsgrads auf einen vorbestimmten Grad erfasst wird, umfasst und das im Beurteilungsteil verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster ein sich änderndes Muster der im Fluktuationserfassungsteil erfassten Signalfluktuationsdauer ist.
  3. Erfassungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, worin das Fluktuationserfassungsteil (13) ein Teil zum Erfassen eines Signalfluktuationsgrads umfasst und das im Beurteilungsteil verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster ein sich änderndes Muster des im Fluktuationserfassungsteil erfassten Signalfluktuationsgrads ist.
  4. Erfassungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2,

    worin das Fluktuationserfassungsteil (13) als Teil zum Erfassen der Signalfluktuationsdauer ein Teil zum Komprimieren von sich innerhalb eines einzigen Segments fortsetzenden Signalen in einer Abtastsignalfolge umfasst, wobei eine Vielzahl der durch eine Vielzahl vorbestimmter Werte definierten Segmente mit Bezug auf ein Eingangssignal festgelegt sind, sowie ein Teil zum Berechnen einer Komprimierbarkeit aus der Anzahl der vom Signalkomprimierteil zu komprimierenden Abtastsignale und der Anzahl der von ihm komprimierten Abtastsignale und

    das Beurteilungsteil (14) die Komprimierbarkeit als repräsentativ für das sich ändernde Muster der Signalfluktuationsdauer verwendet, um das Objekt auf der Erfassungsoberfläche (SS) zu beurteilen.
  5. Erfassungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3,

    worin das Fluktuationserfassungsteil (13) als Teil zum Erfassen des Signalfluktuationsgrads ein Teil zum Berechnen der Anzahl, wie oft Signale in einer Abtastsignalfolge von einem zu einem anderen Segment innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer wechseln, umfasst, wobei eine Vielzahl der durch eine Vielzahl vorbestimmter Werte definierten Segmente mit Bezug auf ein Eingangssignal festgelegt sind, sowie ein Teil zum Berechnen einer Zunahme- oder Abnahmerichtung des Wechsels und eines entsprechenden Wechselbetrags, und

    das Beurteilungsteil (14) die Anzahl der Wechsel, die Richtung und den Wechselbetrag als repräsentativ für das sich ändernde Muster des Signalfluktuationsgrads verwendet, um das Objekt auf der Erfassungsoberfläche (SS) zu beurteilen.
  6. Erfassungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1,

    worin das Fluktuationserfassungsteil (13) ein Teil zum Komprimieren von sich innerhalb eines einzigen Segments fortsetzenden Signalen in einer Abtastsignalfolge umfasst, wobei eine Vielzahl der durch eine Vielzahl vorbestimmter Werte definierten Segmente mit Bezug auf ein Eingangssignal festgelegt sind, sowie ein Teil zum Berechnen einer Komprimierbarkeit aus der Anzahl der vom Signalkomprimierteil zu komprimierenden Abtastsignale und der Anzahl der von ihm komprimierten Abtastsignale, und auf Grundlage der Komprimierbarkeit eine Signalfluktuationsdauer erfasst ab einem Zeitpunkt, an dem die Signalfluktuation erfasst wird, bis zu einem Zeitpunkt, an dem eine Abschwächung eines Signalfluktuationsgrads auf einen vorbestimmten Grad erfasst wird,

    das Fluktuationserfassungsteil ferner ein Teil zum Berechnen der Anzahl, wie oft Signale in der Abtastsignalfolge von einem zu einem anderen Segment innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer wechseln, umfasst sowie ein Teil zum Berechnen einer Zunahme- oder Abnahmerichtung des Wechsels und eines entsprechenden Wechselbetrags, und auf Grundlage der Zunahme- oder Abnahmerichtung des Wechsels und des Wechselbetrags einen Signalfluktuationsgrad erfasst,

    das im Beurteilungsteil (14) verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster ein sich änderndes Muster der im Fluktuationserfassungsteil erfassten Signalfluktuationsdauer ist und

    das im Beurteilungsteil verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster ein sich änderndes Muster des im Fluktuationserfassungsteil erfassten Signalfluktuationsgrades ist.
  7. Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner ein Teil zur Rauschbeseitigung bei den Signalen des Fotodetektors (4) umfasst.
  8. Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin vorab ein Spike-Rauschen von den dem Rauschbeseitigungsteil eingegebenen Signalen beseitigt wird.
  9. Erfassungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, worin im Rauschbeseitigungsteil der Mittelwert einer vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten von aufeinander folgend eingegebenen Signalen gebildet wird.
  10. Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin ein Regentropfen (6) erfasst wird.
  11. Scheibenwischerbetätigungseinrichtung (20, 21) zum Betätigen eines Scheibenwischers auf Grundlage einer Beurteilung durch die Erfassungsvorrichtung (1) nach Anspruch 10.
  12. Erfassungsverfahren, bei dem von einem Licht-Emitter-Element (3) ausgestrahltes Licht in eine transparente Platte (2) eingeführt, von einer Erfassungsoberfläche (SS) der transparenten Platte reflektiert und dann von einem Fotodetektor (4) empfangen wird, wodurch ein Zustand eines auf der Erfassungsoberfläche aufgetroffenen Objekts ermittelt wird, und das die folgenden von einer Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgeführten Schritte umfasst:

    Abtasten von Signalen des Fotodetektors,

    Erfassen einer Fluktuation der Fotodetektorsignale sowie

    Schätzen einer Größe eines flüssigen Tropfens (6) als Objekt auf der Erfassungsoberfläche auf Grundlage eines sich ändernden Musters der erfassten Signalfluktuation.
  13. Erfassungsverfahren nach Anspruch 12, das ferner den Arbeitsschritt des Erfassens einer Zeitdauer ab einem Zeitpunkt, an dem die Signalfluktuation erfasst wird, bis zu einem Zeitpunkt, an dem eine Abschwächung eines Signalfluktuationsgrads auf einen vorbestimmten Grad erfasst wird, im Arbeitsschritt der Signalfluktuationserfassung umfasst, worin das im Arbeitsschritt der Objektbeurteilung verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster ein sich änderndes Muster der im Arbeitsschritt der Fluktuationserfassung erfassten Signalfluktuationsdauer ist.
  14. Erfassungsverfahren nach Anspruch 12, das ferner den Arbeitsschritt des Erfassens eines Fluktuationsgrads der Signale des Fotodetektors (4) im Arbeitsschritt der Signalfluktuationserfassung umfasst, worin das im Arbeitsschritt der Objektbeurteilung verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster ein sich änderndes Muster des im Arbeitsschritt der Fluktuationserfassung erfassten Signalfluktuationsgrads ist.
  15. Erfassungsverfahren nach Anspruch 13, das ferner die folgenden Arbeitsschritte umfasst:

    als Arbeitsschritt der Erfassung der Signalfluktuationsdauer, Komprimieren von Signalen in einer Abtastsignalfolge, wenn sie sich innerhalb eines einzigen Segments fortsetzen, wobei eine Vielzahl der durch eine Vielzahl vorbestimmter Werte definierten Segmente mit Bezug auf ein Eingangssignal festgelegt sind, und Berechnen einer Komprimierbarkeit aus der Anzahl der zu komprimierenden Abtastsignale und der Anzahl der komprimierten Abtastsignale und,

    im Arbeitsschritt der Objektbeurteilung, Verwenden der Komprimierbarkeit als repräsentativ für das sich ändernde Muster der Signalfluktuationsdauer, um das Objekt auf der Erfassungsoberfläche (SS) zu beurteilen.
  16. Erfassungsverfahren nach Anspruch 14, das ferner die folgenden Arbeitsschritte umfasst:

    als Arbeitsschritt der Erfassung des Signalfluktuationsgrads, Berechnen der Anzahl, wie oft Signale in einer Abtastsignalfolge von einem zu einem anderen Segment innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer wechseln, wobei eine Vielzahl der durch eine Vielzahl vorbestimmter Werte definierten Segmente mit Bezug auf ein Eingangssignal, eine Zunahme- oder Abnahmerichtung des Wechsels und einen entsprechenden Wechselbetrag festgelegt sind, und, im Arbeitsschritt der Objektbeurteilung, Verwenden der Anzahl von Wechseln, der Richtung und des Wechselbetrags als repräsentativ für das sich ändernde Muster des Signalfluktuationsgrads, um das Objekt auf der Erfassungsoberfläche (SS) zu beurteilen.
  17. Erfassungsverfahren nach Anspruch 12, das ferner die folgenden Arbeitsschritte

    im Arbeitsschritt der Signalfluktuationserfassung, Komprimieren von Signalen in einer Abtastsignalfolge, wenn sie sich innerhalb eines einzigen Segments fortsetzen, wobei eine Vielzahl der durch eine Vielzahl vorbestimmter Werte definierten Segmente mit Bezug auf ein Eingangssignal festgelegt sind, Berechnen einer Komprimierbarkeit aus der Anzahl der zu komprimierenden Abtastsignale und der Anzahl der komprimierten Abtastsignale und Erfassen einer Signalfluktuationsdauer ab einem Zeitpunkt, an dem die Signalfluktuation erfasst wird, bis zu einem Zeitpunkt, an dem eine Abschwächung eines Signalfluktuationsgrads auf einen vorbestimmten Grad erfasst wird, auf Grundlage der Komprimierbarkeit und,

    im Arbeitsschritt der Signalfluktuationserfassung, Berechnen der Anzahl, wie oft Signale in der Abtastsignalfolge von einem zu einem anderen Segment innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer wechseln, Berechnen einer Zunahme- oder Abnahmerichtung des Wechsels und eines entsprechenden Wechselbetrags sowie Erfassen eines Signalfluktuationsgrads auf Grundlage der Zunahme- oder Abnahmerichtung des Wechsels und des Wechselbetrags, worin das im Arbeitsschritt der Objektbeurteilung verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster ein sich änderndes Muster der im Arbeitsschritt der Fluktuationserfassung erfassten Signalfluktuationsdauer ist und

    das im Arbeitsschritt der Objektbeurteilung verwendete sich ändernde Signalfluktuationsmuster ein sich änderndes Muster des im Arbeitsschritt der Fluktuationserfassung erfassten Signalfluktuationsgrads ist.
  18. Erfassungsverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, das ferner den Arbeitsschritt der Rauschbeseitigung bei den Signalen des Fotodetektors (4) umfasst.
  19. Erfassungsverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, worin vorab ein Spike-Rauschen von den im Arbeitsschritt der Rauschbeseitigung eingegebenen Signalen beseitigt wird.
  20. Erfassungsverfahren nach Anspruch 18, worin im Arbeitsschritt der Rauschbeseitigung der Mittelwert einer vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten von aufeinander folgend eingegebenen Signalen gebildet wird.
  21. Erfassungsverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, worin ein Regentropfen erfasst wird (6).
  22. Scheibenwischerbetätigungseinrichtung (20, 21) zum Betätigen eines Scheibenwischers auf Grundlage einer im Erfassungsverfahren nach Anspruch 21 gemachten Beurteilung.
Es folgen 14 Blatt Zeichnungen






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