DE19616715A1 - Feuchtigkeitssensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Feuchtigkeitssensor, wie im Oberbegriff des Anspruch 1 an­ gegeben. Derartige Sensoren sind bekannt. Sie arbeiten mit Infrarotsensorelementen und werden heute in Personenkraftwagen der Oberklasse zur automatischen Einschaltung der Frontscheibenwischer bei Regen verwendet.

Es ist die Aufgabe der Erfindung einen anderen Feuchtigkeitssensor dieser Art anzuge­ ben. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß, wie im Anspruch 1 angegeben, ein Kondensator als Sensorelement verwendet wird.

In den Unteransprüchen sind verschiedene vorteilhafte Ausführungsformen des Sensors beschrieben.

Nach Anspruch 3 ist die erste Elektrode des kapazitiven Sensorelementes ein Kreisring in dem sich zentrisch die zweite Elektrode befindet, die kreisförmig ist. Nach den Ansprüchen 6 und 7 ist der Feuchtigkeitssensor so flach verpackt, daß er entweder zwischen Rück­ spiegelfuß und Frontscheibe des Kraftfahrzeuges geklebt werden oder im Rückspiegel­ fuß selbst untergebracht werden kann.

Es wird erwähnt, daß aus der DE 38 17 504 A1 ein Rechteckgenerator bekannt ist, der die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 2 hat. Die Verwendung dieses Rechteckgenerators als Feuchtigkeitssensor zum wetterbedingten Schalten von Fahr­ zeugteilen ist dort nicht genannt.

Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Feuchtigkeitssensors.

Fig. 2 einen flachgepackten Feuchtigkeitssensor, der zwischen Frontscheibe und Rück­ spiegelfuß eines Kraftfahrzeuges geklebt ist, im Querschnitt.

Fig. 3 einen flachgepackten Feuchtigkeitssensor, der in einen Rückspiegelfuß integriert ist, im Querschnitt.

Das Blockschaltbild Fig. 1 des Feuchtigkeitssensor zeigt ein Sensorelement 1 mit einer Auswerteschaltung 2, 3, 4, und einer Ausgangsleitung 5. Die Auswerteschaltung besteht aus einem RC-Generator 2, einer Gleichrichterschaltung 3 und einer Schwellwertschal­ tung 4. Die Einzelheiten der Auswerteschaltung sind im wesentlichen gleich wie in Fig. 1 der DE 38 17 504 A1, die hier zur Ergänzung der Offenbarung zitiert ist.

Das Sensorelement 1 ist ein Kondensator, dessen erste (äußere) Elektrode ein Kreis­ ring 1a ist, in dem sich zentrisch mit Abstand die zweite (innere) Elektrode befindet. Das Sensorelement und die Auswerteschaltung sind vorteilhaft als integrierte Schaltung in einer Flachpackung untergebracht. Der Kondensator 1 befindet sich auf der Unterseite der Flachpackung, d. h. auf der Seite, mit der sie an die Fahrzeugscheibe geklebt wird.

Die Flachpackung entsteht durch Umgießen, Umpressen oder Umspritzen der integrier­ ten Schaltung mit einem geeigneten Werkstoff. Mindestens eine der großen Flächen der Flachpackung sollte eine gewisse Rauhigkeit aufweisen, um eine gute Klebeverbindung sicherzustellen. Besonders günstig ist es, wenn die Flachpackung aus einem flachen Ge­ häuse aus Keramik besteht, in dem die integrierte Schaltung untergebracht ist.

Es kann auch eine Möglichkeit zur Empfindlichkeitseinstellung vorgesehen werden, in dem man den die Empfindlichkeit bestimmenden Widerstand in der integrierten Schaltung wegläßt und die Anschlüsse nach außen führt, so daß ein Fest- oder Einstellwider­ stand angeschlossen werden kann.

In Fig. 2 ist gezeigt, wie der Feuchtigkeitssensor an der Frontscheibe 6 eines Kraftfahr­ zeuges befestigt ist. Mit 8 ist der Fuß eines Rückspiegels 9 bezeichnet, mit dem der Rückspiegel normalerweise an die Frontscheibe geklebt ist. Erfindungsgemäß ist eine Flachpackung 7 an die Frontscheibe 6 geklebt und an diese der Rückspiegelfuß 8. Die Ober- und Unterseite der Flachpackung hat vorzugsweise die gleiche Form wie der Rück­ spiegelfuß, so daß der Feuchtigkeitssensor kaum erkennbar ist, weil die Flachpackung sehr dünn ist. Die notwendige elektrische Leitung zu dem zu steuernden Fahrzeugteil, im Beispiel die Scheibenwischer, die abhängig von der Regenmenge eingeschaltet und ge­ schwindigkeitsgesteuert werden, ist nicht dargestellt.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist ein Rückspiegelfuß 11 mit einer Ausnehmung verse­ hen, in der eine Flachpackung 10 mit den gleichen Abmessungen wie die Ausnehmung untergebracht ist.

Der Feuchtigkeitssensor kann nicht nur gemäß Fig. 2 und 3 angeordnet werden, son­ dern an jeder geeigneten Stelle einer Fahrzeugscheibe und auch zum Schließen des Schiebedaches oder Cabrioverdeckes verwendet werden.

Der Kondensator 1 kann auf zwei Arten an die Auswerteschaltung angeschlossen wer­ den. Wenn man die Elektrode 1a an den neutralen Punkt der Spannungsversorgung der Auswerteschaltung anschließt, erhält man einen schmalen Erfassungsbereich für die Feuchtigkeit senkrecht zur Kondensatorebene; schließt man dagegen die Elektrode 1b so an, so ergibt sich ein breiter Erfassungsbereich.

Der Kondensator 1 kann auch räumlich getrennt von der Auswerteschaltung angeordnet werden oder es können als Kondensatorelektroden in eine Scheibe des Fahrzeugs einge­ lassene oder auf diese aufgebrachte Flach- oder Rundleiter verwendet werden. Ein be­ sonders vorteilhafter Anwendungsfall hiervon ist die automatische Einschaltung der Heckscheibenheizung, wenn die Heckscheibe beschlagen oder zugefroren ist. Der Sensor wird in diesem Fall an der Heckscheibe befestigt und als eine Elektrode des Kondensa­ tors dient der Heckscheibenheizdraht. Die zweite Elektrode kann ein zusätzlicher Draht in der Heckscheibe oder Fahrzeugmasse sein. Es ist hierbei ein Umschalter vorzusehen, der im Normalzustand den Heckscheibenheizdraht an die Auswerteschaltung anschließt, so daß diese prüfen kann, ob Feuchtigkeit oder Eis vorhanden ist und der dann, wenn dies der Fall ist, den Heckscheibenheizdraht mit der Bordspannung verbindet. Beim Heizen wird periodisch kurzzeitig umgeschaltet, um zu prüfen, ob weiteres Heizen erforderlich ist. Die Elektroden des Kondensators können auch Drähte oder Platten sein, die in die Be­ festigungsgummiprofile der Fahrzeugscheiben eingearbeitet sind. Anstelle des RC-Generators kann als Auswerteschaltung auch eine LC-Schaltung eingesetzt werden.

Claims (10)

1. Feuchtigkeitssensor zum wetterbedingten Schalten von Fahrzeugteilen, bestehend aus einem Sensorelement und einer Auswerteschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement ein Kondensator ist.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung ein RC-Generator (2) ist, dem eine Gleichrichterschaltung (3) und dieser eine Schwell­ wertschaltung (4) nachgeschaltet ist, die das Schaltsignal für die Fahrzeugteile abgibt, wobei der Kondensator (1) des RC-Generators das Sensorelement ist.

3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (1a) des Kondensators (1) ein Kreisring ist, in dem sich zentrisch die zweite Elektrode (1b) befindet, die kreisförmig ist.

4. Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (1a) am neutralen Punkt der Spannungsversorgung angeschlossen ist.

5. Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (1b) am neutralen Punkt der Spannungsversorgung angeschlossen ist.

6. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche für Fahrzeuge, bei denen der Rückspiegel (9) an die Frontscheibe (6) geklebt ist, dadurch gekennzeichnet, daß er in ein Flachgehäuse (7) verpackt ist, dessen Länge und Breite oder Durchmesser dem Rückspiegelfuß (8) angepaßt ist und dessen Ober- und Unterseite so beschaffen sind, daß er zwischen Frontscheibe und Rückspiegel­ fuß geklebt werden kann.

7. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche für Fahrzeuge, bei denen der Rückspiegel (9) an die Frontscheibe geklebt ist, dadurch gekennzeichnet, daß er in ein Flachgehäuse verpackt ist, dessen Abmessungen an einen Aufnahme­ raum (10) im Rückspiegelfuß (11) angepaßt sind, derart, daß er in den Rück­ spiegelfuß integrierbar ist.

8. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden des Kon­ densators in eine Scheibe des Fahrzeugs eingelassene oder auf diese aufge­ brachte Rund- oder Flachleiter sind.

9. Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Leiter eine Antenne oder ein Heizleiter ist und daß eine automatische Umschaltung dieses Leiters auf Feuchtigkeitssensorbetrieb oder umgekehrt erfolgt.

10. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden des Kondensators in die Befestigungsgummiprofile einer Fahrzeugscheibe einge­ lassen sind.