專利名稱：特別適用于至少兩個風擋玻璃刮水器的同步裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一個特別適用于至少兩個風擋玻璃刮水器的同步裝置。
背景技術：
風擋玻璃刮水器系統(tǒng)用于在任何天氣和氣候條件下改善司機的視野，其對于任何運輸方式來說都是必不可少的，從汽車到貨車，從飛機到船只以及類似方式。
對于大型車輛，需要使用具有多個刮片的風擋玻璃清潔裝置，每個刮片用于刮擦所述風擋玻璃的一個規(guī)定的表面。
在大型船只上，其可以包括數目可達五個或更多的刮片。
對于這些至少包含兩個刮片的系統(tǒng)，市場上大多系統(tǒng)是采用電齒輪馬達或馬達驅動每個刮片。
在這些系統(tǒng)中，當開動馬達/齒輪馬達時，每個刮片相對于其他刮片獨立地運動。
啟動后不久，這種刮水器刮片之間的獨立運動變得不協(xié)調和不如意，在長期運行中，會影響車輛的駕駛員及全體工作人員的注意力。
現在已知一些應用于具有至少兩個刮水器的同步裝置。
第一種類型是使用編碼器來判斷刮片的位置，然后通過PWM(脈沖寬度調制)型的方法對每個電齒輪馬達/馬達轉速起作用。
第二種類型具有一個停止開關，在給定位置停止齒輪馬達。
到達預定位置的第一刮片的馬達/齒輪馬達停止，預定位置已知為停止位置，并等待其余刮片到達他們各自的停止位置。
然后，在所有刮片到達停止位置所需的一定時間間隔后，刮水器一起從靜止狀態(tài)重新啟動。
僅僅通過給馬達/齒輪馬達斷電或將它們電源端短路來停止馬達/齒輪馬達，這樣馬達就好像一個制動器。
這些已知裝置也不能避免具有缺點。
在使用脈沖寬度調制的方法時，編碼器裝置本身很昂貴，而且還需要很復雜的驅動電路，因此從經濟角度看很麻煩。
第二種類型的裝置的缺點主要是所有刮水器到達停止位置所需的等待時間。
由于許多因素(摩擦，齒輪馬達的特性以及類似方面)影響著刮水器的刮水間隔，即刮片啟動和回到相同預定位置所需的時間，考慮駕駛員的需求，這個間隔以不受控制的方式改變，導致刮水器刮片不如意的不協(xié)調的運動。
而且，一方面通過給馬達/齒輪馬達斷電來停止它們并且不使用制動系統(tǒng)，使得刮水器會繼續(xù)其運動，甚至持續(xù)幾秒鐘，預期的同步作用完全破壞，另一方面依靠馬達的制動作用通常導致馬達/齒輪馬達危險的過熱，以及使刮水器運行不平穩(wěn)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種特別適用于至少兩個風擋玻璃刮水器的同步裝置，解決傳統(tǒng)同步裝置的缺點。
在該目的內，本發(fā)明的一個目的是提供一種同步裝置，可以安裝在任何陸地、空中和海上交通工具上。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種特別適用于至少兩個風擋玻璃刮水器裝置，與現有的同步裝置相比，可以控制更多風擋玻璃刮水器的同步。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種同步裝置，根據使用者的需要可以提供多個同步模式。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種同步裝置，當兩個刮片運動到重疊區(qū)域時，可以避免它們之間的碰撞。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種同步裝置，可以與已知用戶界面結合使用，從而很容易被缺乏特殊訓練的使用者掌握。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種低成本而且容易安裝的同步裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種特別適用于至少兩個風擋玻璃刮水器同步裝置，其可以通過已知的系統(tǒng)和技術制造出來。
通過特別適用于至少兩個風擋玻璃刮水器的同步裝置，可以實現這些目的以及下文中可明顯看出的其他目的，該裝置包括--至少兩個刮水器，每個都包括一個刮片，其中刮片可運動地連接到一個電動馬達/齒輪馬達上，以實現在兩個預定位置之間擺動。
--用于啟動/切斷所述馬達/齒輪馬達的裝置；--用于發(fā)送每個所述刮片通過一預定參考位置的運行和運行方向信號的裝置；--用于控制信號以及驅動所述啟動/切斷裝置的裝置；所述同步裝置的特征為，其還包括--用于確定每個所述刮水器刮水時間的裝置；--測量裝置，根據所述至少兩個刮水器在各自發(fā)送運行和運行方向信號裝置下的運行，來測量至少一個刮水器的超前時間誤差，該刮水器比至少兩個刮水器中較慢的刮水器快。
--用于計算校正時間的裝置，以減少上述至少一個較快刮水器中每一個的所述的超前誤差，每個校正時間都是所述相應超前誤差的函數；--用于在每個刮水過程中識別較慢刮水器的裝置；--用于將每個所述校正時間應用到所述相應的所述至少一個較快刮水器的馬達/齒輪馬達的裝置。


從下面兩個優(yōu)選的但不唯一的實施例的詳細描述中很明顯地看出本發(fā)明進一步的特征和優(yōu)點，參考

非限定的實施例，其中圖1表示根據本法發(fā)明第一實施例的裝置的框圖；圖2表示根據本法發(fā)明第二實施例的裝置的框圖；圖3表示用于發(fā)送通過預定參考位置的刮水器的運行和運行方向信號的所述裝置的操作過程。
圖4表示用于將每個校正時間提供到相應齒輪馬達的所述裝置的第一種變形；圖5表示用于將每個校正時間提供到相應齒輪馬達的所述裝置的第二種變形；圖6表示用于將每個校正時間提供到相應齒輪馬達的所述裝置的第三種變形；圖7表示用于將每個校正時間提供到相應齒輪馬達的所述裝置的第四種變形；
圖8表示由根據本發(fā)明所述裝置控制的刮水器經過的一些重要角度的示意圖；圖9表示由根據本發(fā)明所述裝置控制的刮水器經過的又一個重要角度的示意圖；圖10表示用于兩個刮水器的同步裝置的第一實施例；圖11表示用于三個刮水器的同步裝置的第二實施例；圖12表示用于兩個刮水器的同步裝置的第三實施例；圖13表示將校正時間應用到較快刮水器操作的示意圖。
具體實施例方式
參考附圖，根據本發(fā)明的一個用于特別是具有至少兩個風擋玻璃刮水器的同步裝置，在第一實施例中通常由附圖標記10表示。
裝置10包括至少兩個刮水器11。
每個刮水器11都由一個刮片12組成，刮片12可運動地與電動馬達/齒輪馬達13相連。
電動馬達/齒輪馬達13驅動相應的刮片12，這樣刮片在兩個預定位置之間擺動，兩個預定位置在圖3中用字母A和B表示。
而且，裝置10包括用于啟動/切斷齒輪馬達13的裝置14。
還包括裝置15，用于發(fā)送每個刮片12通過預定參考位置的運行和運行方向的信號，預定參考位置在圖3中用字母C表示。
除了已列出的裝置，還提供裝置16，用于控制信號以及驅動啟動/切斷裝置14。
同步裝置10還包括裝置17，用于確定每個刮水器11的刮水時間，在下文中用Ts表示，還包括裝置18，根據刮水器11在各自發(fā)送運行信號裝置15下的運行，裝置18用于測量至少一個刮水器11a的超前時間誤差，該誤差在下文中用Ea表示，刮水器11a比至少兩個刮水器11中較慢的刮水器11b快。
在附圖中，參考標記11a表示第一和最后一個刮水器，參考標記11b表示第二個刮水器，這些附圖標記僅僅是示意性的。
較慢的刮水器11b當然可以是刮水器11中的任何一個。
在刮水器序列中，任何刮水器11都可以是最慢的刮水器11b。
裝置10的特征還與裝置19的存在有關，裝置19用于計算在下文中用Tc表示的校正時間，為了減少每個較快刮水器11a的Ea，每個Tc被定義為相應Ea的函數。
還包括裝置19a，用于在每個刮水過程中識別較慢的刮水器11b。
在每個刮水器11的Tc值的基礎上，裝置19a判斷哪個是較慢的刮水器11b，較快刮水器11a的超前誤差的測量作為下一個刮水過程的參考。
在這些Ea值的基礎上，重新計算Tc值。
然后將計算出的Tc值發(fā)送到裝置20，裝置20用于將每個校正時間提供到至少一個較快的刮水器11a的相應馬達/齒輪馬達13。
裝置20間斷或減少馬達/齒輪馬達13電源，以延長刮水間隔，減少Ea值。
舉例來說，圖13示意地繪出了應用相應Tc后所引起的刮水器11a的運動的變化。
X軸表示時間變化。
在給定的實施例中，啟動/切斷裝置14和提供Tc值的裝置20一致。
用于控制信號和驅動啟動/切斷裝置14的裝置16、用于確定刮水時間的裝置17、用于計算Ea的裝置18、用于計算Tc的裝置19和用于識別較慢的刮水器11b的裝置19a結合構成一個整體的同步控制和管理系統(tǒng)21。
用于發(fā)送每個刮水器11通過一個預定參考位置C的信號的裝置15，由每個刮水器11的接近開關22組成。
可選擇地，發(fā)送信號裝置15由一個自動停止開關構成，圖中未示出。
該開關可以與馬達/齒輪馬達13結合。
接近或停止開關22發(fā)射一個同步信號23，如圖3所示。
圖3表示根據較慢刮水器11b刮片的運動，表示同步信號23的一個方波，其作為通過參考位置C的刮片運行的函數，接近或停止開關22布置在該參考位置C。
仍如圖3所示，由附圖標記23a，23b和23c表示的信號，可以分別選擇地用于同步裝置。
在每個刮水過程中，裝置18測量至少一個較快刮水器11a的同步信號和較慢刮水器11b的同步信號之間的時間間隔。
如前所述，這個時間間隔就是超前時間誤差Ea。
關于Ea值的數據被發(fā)送到裝置19和裝置19a，裝置19用于計算相應的Tc值，裝置19a用于在Tc值和符號的基礎上識別較慢刮水器11b，Ea值的測量和而后計算出的相對于較慢刮水器11b更新的Tc值作為下一個刮水階段的參考。
校正時間Tc通過作為所述超前時間誤差Ea的函數計算得出，這樣一旦校正時間Tc通過執(zhí)行裝置20被應用到較快刮水器11a，在下面的刮水過程中，所述Ea隨著時間下降以盡可能的接近0。
建立Tc和Ea之間關系的方法有很多，且所有的方法均在本發(fā)明概念范圍內，即本發(fā)明的基礎。
下面舉例說明四個函數。
第一個函數是直接成比例型，Ea與Tc之比為一個常數。
第二個函數是積分型，Tc是Ea關于時間積分的函數。
第三個函數是比例一積分型，取第一和第二函數的總數。
第四個函數是，通過三個函數中任一個計算得出的Tc與另一項與Ea變化率有關的數相加，從而包含導數效應。
在刮水器11每次運行通過相應開關22時，根據Tc值計算出新的Ea值。
這些Tc值被提供到較快的刮水器11a，較快的刮水器11a在前一刮水過程中被用來識別較慢的刮水器11b的裝置19a識別出。
通過上述的系列操作，還有可能在不從位置C移動未接觸式或停止開關22時，任意改變刮水器11所希望同時到達的位置，該位置在附圖中用字母D表示為了實現這個目的，從每個Ea中減去時間間隔即可，該時間間隔為假設刮水器11在位置C靜止地啟動，每個較快刮水器11a到達位置D與較慢刮水器11b到達同一位置D的時間差。
對于每個刮水器11a，時間間隔由相應Tc與刮片從最后運行通過未接觸式或停止開關22開始刮過的角度和整個刮水角度之比的積得到。
整個刮水角度可以理解為刮片從開關22向前和回來所經過的角度，因此是兩倍于附圖標記60表示的角度。
這些值在圖8和圖9中示出。
刮片經過的角度在圖8中是角60和61的和，在圖9中用附圖標記62表示。
用相同的方法，刮片可以同步地移動，相互偏置一個預定的常數角度。
在第一實施例的第一種變形中，對于每個所述齒輪馬達13，用于提供校正時間的裝置20由一個開關30構成，開關30適合于全部切斷相應齒輪馬達13的電能，如圖4所示。
在第一實施例的第二種變形中，對于每個所述齒輪馬達13，用于提供校正時間的裝置20由至少兩個并聯的開關構成，由附圖標記31a和31b表示，其適用于減少向提供的相應齒輪馬達13電能。
這種解決方案如圖5所示。
執(zhí)行裝置20的第三個和第四個變形分別如圖6和7所示。
在第三個和第四個變形中，馬達/齒輪馬達13為雙速型。
在第一實施例的第三個變形中，對于每個所述雙速齒輪馬達13，用于提供校正時間的裝置20由兩個并聯的開關構成，對應于馬達/齒輪馬達的兩個不同速度，分別用31c和31d表示。
在第四個變形中，用于提供校正時間的裝置20由兩個串連的開關31e和31f構成。
第一開關31e控制電流，第二開關31f控制速度選擇。
如圖1所示，除了完全已知的元件，例如電源35，裝置10還包括用于整個系統(tǒng)和單個刮水器11的由開/關扭構成的輸入控制36、間歇操作調節(jié)裝置、作為制動器的馬達開關、雨量傳感器和類似裝置，共同組成元件37。
裝置10還包括多個已知的附加裝置38，例如噴泵和類似裝置，適用于在有關刮水器11狀態(tài)的輸出信號39的基礎上工作，以報告錯誤，和類似方面。
還可以包括裝置40，用于連續(xù)地與附加裝置和遠程監(jiān)控和控制系統(tǒng)41或類似系統(tǒng)進行通信。
附圖11示出了裝置10應用的第二實施例，其涉及覆蓋部分重疊區(qū)域的三個刮水器11。
附圖12示出了根據本發(fā)明裝置10應用的第三實施例，用以控制帶有平動刮片的兩個刮水器11。
在本發(fā)明的第二實施例中，如圖2所示，通常由附圖標記110表示，通過適當的接口120a，每個刮水器111與一個并聯的、串連的或混連的通信母線150以及其他附加設備151相連，每個刮水器111都帶有提供Tc的相應裝置120，通信母線150與一個遙控系統(tǒng)121相連，該遙控系統(tǒng)可以是普通的個人計算機。
除了通信母線150，裝置120和遙控系統(tǒng)121可以通過光學或無線電連接。
附圖標記135表示單個裝置120的電源系統(tǒng)。
實際上，可以發(fā)現所述發(fā)明解決了傳統(tǒng)的用于特別是具有至少兩個刮水器的同步裝置的問題，實現了發(fā)明目的。
實際上，本發(fā)明提供一種裝置，根據使用者的需求可以提供多個同步模式，當兩個刮片在運動中覆蓋重疊區(qū)域時，避免了它們之間的碰撞。
于是本發(fā)明容易得到多個變形，所有變形都在從屬權利要求的范圍內；所有的元件可以被其他技術相等的元件進一步代替。
實際上，只要適用于具體應用例如尺寸，就可以根據需求和現狀使用任何材料。
權利要求
1.一種用于特別適用于至少兩個風擋玻璃刮水器的同步裝置，包括至少兩個刮水器(11，111)，每個都包括一個刮片(12，112)，其中刮片可運動地連接到一個電動馬達/齒輪馬達(13，113)上，以實現在兩個預定位置(A，B)之間擺動；用于啟動/切斷所述馬達/齒輪馬達(13，113)的裝置(14)；用于發(fā)送每個所述刮片(12，112)通過一預定參考位置(C)的運行和運行方向信號的裝置(15，115)；用于控制信號以及驅動所述啟動/切斷裝置(14)的裝置(16)；所述同步裝置(10，110)的特征為，其還包括用于確定每個所述刮水器(11，111)刮水時間的裝置(17)；測量裝置(18)，根據所述至少兩個刮水器(11，111)在各自發(fā)送運行和運行方向信號裝置(15)下的運行，來測量至少一個刮水器(11a，111a)的超前時間誤差，該刮水器(11a，111a)比至少兩個刮水器(11，111)中較慢的刮水器(11b，111b)快。用于計算校正時間的裝置(19)，以減少上述至少一個較快刮水器(11a，111a)中每一個的所述的超前誤差，每個校正時間都是所述相應超前誤差的函數；用于在每個刮水過程中識別較慢刮水器(11b，111b)的裝置(19a)；用于將每個所述校正時間應用到所述相應的所述至少一個較快刮水器(11a，111a)的馬達/齒輪馬達(13，113)的裝置(20，120)。
2.根據權利要求1的裝置，其特征在于用于控制信號和驅動所述啟動/切斷裝置(14)的所述裝置(16)、用于確定每個所述刮水器(11)刮水時間的所述裝置(17)、用于測量所述超前誤差的所述裝置(18)、用于計算所述校正時間的所述轉置(19)和用于在每個刮水過程識別較慢刮水器(11b，111b)的所述裝置(19a)集合在單個同步控制和管理系統(tǒng)(21)中。
3.根據權利要求1的裝置，其特征在于帶有提供校正時間的相應裝置(120)的每個刮水器(111)通過適當的接口(120a)與一個通信母線(150)相連，通信母線(150)與一個遙控系統(tǒng)(121)功能上地相連。
4.根據權利要求1的裝置，其特征在于每個帶有提供校正時間的相應裝置(120)的刮水器(111)通過光學或無線電連接與一個遙控系統(tǒng)(121)相連。
5.根據權利要求3的裝置，其特征在于所述遙控系統(tǒng)(121)包括用于控制信號和驅動所述啟動/切斷裝置(14)的所述裝置、用于確定每個所述刮水器(11，111)刮水時間的所述裝置、用于在每個刮水過程中識別較慢刮水器(11b，111b)的所述裝置、用于測量相對于所述較慢刮水器(11b，111b)的至少一個較快的刮水器(11a，111a)的超前時間誤差的所述裝置，和用于計算校正時間以減少每個所述至少一個較快刮水器(11a，111a)的所述超前誤差的所述裝置。
6.根據前面任何一個或多個權利要求所述的裝置，其特征在于用于應用所述校正時間的所述裝置(20，120)由所述啟動/切斷裝置(14)組成。
7.根據前面任何一個或多個權利要求所述的裝置，其特征在于用于發(fā)送每個所述刮片(12，112)通過一預定參考位置的運行和運行方向信號的所述裝置(15，115)由用于每個所述刮水器(11，111)的一個接近開關(22，122)組成，所述接近開關(22，122)適用于發(fā)送一個同步信號(23，23a，23b，23c)。
8.根據前面任何一個或多個權利要求所述的裝置，其特征在于用于發(fā)送每個所述刮片(12，112)通過一預定參考位置的運行和運行方向信號的所述裝(15，115)由用于每個所述刮水器(11，111)的一個自動停止開關組成，所述自動停止開關適用于發(fā)送一個同步信號(23，23a，23b，23c)。
9.根據前面任何一個或多個權利要求所述的裝置，其特征在于對于每個所述齒輪馬達(13，113)，用于應用所述校正時間的所述裝置(20，120)由一個開關(30)組成，其適用于完全切斷相應齒輪馬達(13，113)的電源。
10.根據前面任何一個或多個權利要求所述的裝置，其特征在于對于每個所述齒輪馬達(13，113)，用于應用所述校正時間的所述裝置(20，120)由至少兩個并聯的開關(31a，31b)組成，其適用于減少向相應齒輪馬達(13，113)供應的電能。
11.根據權利要求1和3的裝置，其特征在于所述電動馬達/齒輪馬達(13，113)是雙速型的。
12.根據權利要求1的裝置，其特征在于對于每個所述齒輪馬達(13，113)，用于應用所述校正時間的所述裝置(20，120)由兩個并聯的開關(31c，31d)組成，其適用于選擇轉速。
13.根據權利要求1的裝置，其特征在于對于每個所述齒輪馬達(13，113)，用于應用所述校正時間的所述裝置(20，120)由兩個串連的開關(31e，31f)組成，第一個開關(31e)適用于啟動/切斷所述馬達/齒輪馬達(13，113)，第二個開關(31f)適用于選擇速度。
全文摘要
一種特別適用于兩個風擋玻璃刮水器的同步裝置，包括至少兩個刮水器，各包括可運動地連接到馬達以在兩個預定位置之間擺動的一刮片；用于啟動/切斷馬達的裝置；用于發(fā)送每個刮片通過一預定參考位置的信號的裝置；用于控制信號以及驅動啟動/切斷裝置的裝置；裝置還包括用于確定每個刮水器刮水時間的裝置；根據至少兩個刮水器在各自發(fā)送運行信號的裝置下的運行來測量至少一個刮水器的超前時間誤差測量的裝置，該刮水器比至少兩個刮水器中較慢的刮水器快；用于計算校正時間的裝置，以減少每個至少一個較快刮水器的超前誤差；用于在每個刮水過程中識別較慢刮水器的裝置；用于將每個校正時間應用到相應的至少一個較快刮水器的馬達的裝置。
文檔編號B60S1/08GK1597401SQ20041004308
公開日2005年3月23日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權日2003年5月6日
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