DE3717050A1 - Regensensor fuer fensterscheiben insbesondere von kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Regensensor, der insbesondere in Kraftfahrzeugen zur angepaßten Steuerung der Scheibenwischer an Front- und Heckscheiben eingesetzt werden kann.

In Anbetracht, daß der Straßenverkehr immer dichter wird und die von einem Au­ tofahrer zu verarbeitende Informationsflut ständig zunimmt, ist es sinnvoll, wo möglich elektronische Schaltungen einzusetzen, um den Fahrer zu entlasten. Bei leichtem Nieselregen oder wenn bei nasser Fahrbahn durch überholende bzw. vorausfahrende Fahr­ zeuge Wasser hochgespritzt wird, ist das Ein- und Ausschalten des Scheibenwischermotors sehr lästig. Automatische Intervall­ schaltungen können kaum den sich rasch ändernden Witterungs- und Straßenverhältnissen angepaßt werden. Hierzu wäre ein Regensensor notwendig, der nur dann den Scheibenwischer ein­ schaltet, wenn die Durchsichtigkeit eines vom Scheibenwischer überstrichenen Bereiches der Glasscheibe durch Wassertropfen oder einen Wasserfilm verschlechtert worden ist. Induktiv oder kapazitiv arbeitende Sensoren besitzen hierfür im allgemeinen einen zu kleinen Wirkungsbereich, sind zu unempfindlich oder zu störanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Regensensor zu schaffen, der gezielt auf die Benetzung einer Glasscheibe durch Wasser anspricht, ohne Verzögerung reagiert und nach Reinigung der Scheibe wieder den Ausgangszustand anzeigt. Zudem sollte der Sensor einfach aufgebaut, störunanfällig und preiswert reali­ sierbar sein. Er muß so konzipiert sein, daß er an verschiedene Glasarten, Scheibenstärken, Scheibenkrümmungen und Überdeckungsbereiche des Scheibenwischers angepaßt werden kann, sowie die Sichtverhältnisse für den Autofahrer nicht verschlech­ tert.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Veränderung der Aus­ breitungseigenschaften von Oberflächenwellen auf dielektrischen Platten durch aufgebrachte Streukörper (hier: Wassertropfen) ausgewertet wird.

Der Aufbau und die Wirkungsweise eines erfindungsgemäßen Regensensors wird anhand der Fig. 1 und 2 erläutert. Auf der dem Fahrgastraum zugewandten Seite der Autofensterscheibe 1 sind eine Sendeantenne 2 und eine Empfangsantenne 3 derart ange­ bracht, daß sie aufeinander ausgerichtete, elektromagnetische Oberflächenwellen abstrahlen bzw. empfangen. Die optimale Frequenz der bei 2 eingespeisten Mikrowellenschwingung ist von den dielektrischen Eigenschaften und der Dicke der Glasscheibe 1 abhängig. Die Wellenlänge der Mikrowellenschwingung muß dabei in der Größenordnung der Scheibendicke liegen, so daß die Oberflächenwelle möglichst dicht an der Scheibe geführt wird. Da es nicht auf die genaue Einhaltung der Frequenz ankommt, können einfache, preiswerte Oszillator- und Detektordioden eingesetzt werden. Die Antennen zur Ein- bzw. Auskopplung der Oberflächenwelle können in Streifenleitungs- oder Filmtechnik ausgeführt und einfach auf die Glasscheibe aufgeklebt werden. Die zwischen ihnen liegende Übertragungsstrecke der Oberflächenwelle muß dabei ganz in dem Bereich liegen, der von dem Scheibenwischer 5 überdeckt wird. Mikrowellenerzeuger und -empfänger können in die Antennenstrukturen integriert werden.

Störungen auf der Übertragungsstrecke, wie sie z. B. durch Re­ gentropfen 7 (Fig. 2) hervorgerufen werden, bedingen eine Dämpfung der Oberflächenwelle und damit eine Verminderung des empfangenen Signalpegels bei 3. Die Pegelabnahme ist abhängig von der Menge der Regentropfen auf der Scheibe. Sie kann als Maß des mittleren Benetzungsgrades ausgewertet werden.

Die Streuerung von Mikrowellensender und -empfänger erfolgt in einer elektronischen Steuer- und Auswerteschaltung 4. Nach einer hier durchgeführten einfachen Schwellenwertentscheidung wird der Scheibenwischermotor 6 eingeschaltet. Wenn durch den Wischvorgang die Streukörper 7 entfernt worden sind, erfolgt die Ausbreitung der Oberflächenwelle wieder ungestört wie im Aus­ gangszustand. Die Steuer- und Auswerteschaltung 4 kann eine Vielzahl von Zusatzfunktionen übernehmen: während des Wischvorganges wird die Mikrowellenübertragung unterbrochen; bei starkem Regen wird der Scheibenwischermotor auf Dauerbetrieb ge­ schaltet; der Sensor wird nur pulsweise betrieben; die Mikrowel­ lenaussendung wird moduliert. Da ein rein elektrisches Signal als Maß für den Benetzungszustand der Scheibe zur Verfügung ge­ stellt wird, ist natürlich auch der Anschluß an ein Bordcomputersystem möglich. Aufgrund der starken Bindung der Oberflächenwelle an die Glasscheibe, die verwendeten hohen Frequenzen und die niedrigen Leistungen, die für den Betrieb ausreichen, ist eine weiterreichende Abstrahlung der Mikrowellen und damit eine Störung anderen Hochfrequenzsysteme praktisch ausgeschlossen.

Claims (5)

1. Regensensor für Fensterscheiben, der bei Benetzung der Scheibe (z. B. Frontscheibe eines Kraftfahrzeuges) durch Wasser ein Signal zur ein- oder mehrmaligen Betätigung eines Scheibenwischers abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Streukörper (hier: Wassertropfen) veränderten Übertragungseigenschaften einer durch ein Dielektrikum geführten, hochfrequenten, elektromagnetischen Oberflächenwelle im Wirkungsbereich des Scheibenwischers ausgewertet werden.

2. Regensensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenwelle von einer auf der Innenseite der Glasscheibe aufgeklebten Streifenleitungsstruktur (Antenne) mit integriertem Sendeoszillator erzeugt wird.

3. Regensensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenwelle von einer auf der Innenseite der Glasscheibe aufgeklebten Streifenleitungsstruktur (Antenne) mit integriertem Detektor empfangen wird.

4. Regensensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer elektronischen Steuer- und Auswerteschaltung die Ansprechschwelle, die Desensibilisierungsphase während des Wischvorganges, die Wartezeit nach einem Wischvorgang und ein Scheibenwischerdauerbetrieb einstellbar sind.

5. Regensensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenwellenübertragung im Pulsbetrieb und/oder moduliert stattfindet.