DE3842180C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Bestimmen von
Feuchtigkeit auf einem Substrat, insbesondere einen Feuchtigkeits
sensor, der auf einer Windschutzscheibe angeordnet ist und die Anwe
senheit von Feuchtigkeit feststellt und das Betätigen des Scheiben
wischermotors auslösen kann.
Beim Fahren eines Kraftfahrzeuges ist es wesentlich, ein klares und
ungestörtes Sichtfeld an der Windschutzscheibe des Fahrzeugs aufrecht
zuerhalten. Scheibenwischer sind deshalb vorhanden, um Teile der
Windschutzscheibe von Wasser und/oder Staub zu befreien, die die Sicht
des Fahrzeuglenkers beeinträchtigen könnten.
Feuchtigkeitssensoren wurden bereits verwendet, um Regen auf Wind
schutzscheiben festzustellen. Diese Sensoren, die elektrisch leitende
Teile mit einem Schutzüberzug enthalten, sind auf der Außenoberfläche
der Windschutzscheibe angeordnet. Sie betätigen automatisch den
Wischermotor, um Wasser zu entfernen und ein klares Sichtfeld auszu
bilden. Die leitenden Elemente sind im allgemeinen in fester Beziehung
zueinander angeordnet und bilden variable Kondensatoren, wobei das
Ausgangssignal eine Funktion der Feuchtigkeit ist, die von den über
deckenden Schutzschichten absorbiert ist.
US-A 41 64 868 beschreibt einen kapazitiven Feuchtigkeitsumwandler mit
einer elektrisch nicht leitenden Basis, die mindestens ein Paar
elektrisch leitender Beschichtungen auf der Hauptoberfläche der Basis
in Abstand voneinander aufweist. Ein Wasser absorbierender dielektri
scher Film ist ebenfalls auf der Basis angeordnet und deckt mindestens
einen Teil der Beschichtungen ab. Die dielektrische Konstante des
dielektrischen Films schwankt in Abhängigkeit von dem in der Schicht
absorbierten Wasser. Eine äußere elektrisch leitende wasserdurchläs
sige Schicht ist auf dem dielektrischen Film angeordnet. Der dielek
trische Film hält die Außenschicht ständig frei von Kontakt mit
mindestens einer der Beschichtungen, so daß es möglich ist, die
Kapazität zwischen den Beschichtungen zu messen, als ein Anzeichen für
die in der Atmosphäre vorhandene Feuchtigkeit.
US-A 44 29 343 richtet sich auf ein Feuchtigkeit bestimmendes Element,
das zwei Sätze von parallel geschalteten dünnen Platinfingerfilmen auf
der Oberfläche eines Glassubstrates aufweist. Der Film ist abgedeckt
durch eine Beschichtung aus einem Wasser absorbierenden Material, wie
Celluloseacetatbutyrat oder Siliconkautschuk. Die Empfindlichkeit
gegenüber Feuchtigkeit des Sensors basiert auf der von Feuchtigkeit
abhängigen Dielektrizitätskonstante und Änderungen, die auftreten in
der über den Fingern angeordneten Beschichtung. Wenn sich diese
dielektrische Konstante ändert, verändert dies die Kapazität zwischen
den parallel geschalteten Fingern.
US-A 46 39 831 beschreibt einen transparenten Sensor zum Ermitteln von
Regen auf Fensterscheiben innerhalb eines Wischbereiches auf der
Außenoberfläche des Fensterglases. Der Sensor schließt ein Paar von
einander in Abstand angeordneten Elektroden ein, die parallel geschal
tete Fingerteile aufweisen, die elektrisch voneinander isoliert sind
durch einen transparenten isolierenden Schutzfilm. Die parallel
geschalteten Elemente ergeben Kondensatoren mit variabler Kapazität.
Wenn ein Wassertropfen auf einem Teil der Schutzschicht zwischen einem
Paar von Fingergliedern sich ansammelt, wird die Kapazität des Konden
sators größer als seine übliche Kapazität, weil die dielektrische
Konstante des Wassertropfens auf der Schutzschicht größer ist als die
dielektrische Konstante von Luft. Wenn entsprechend die Zahl der
Wassertropfen auf der Schutzschicht ansteigt, erhöht sich die Gesamt
kapazität des Kondensators.
US-A 44 19 889 beansprucht einen Feuchtigkeitssensor basierend
auf der elektrischen Widerstandsveränderung eines
keramischen Substrates durch Feuchtigkeitsaufnahme. Die
Widerstandsveränderung wird durch auf die Keramik im Siebdruckverfahren
aufgebrachte kammartige Goldelektroden bestimmt.
Die DE 35 04 155 und DE 35 40 970 beschreiben als Haupt-
und Nebenanmeldung eine Vorrichtung zur Ermittlung der
Kondensation von Wasserdampf auf einer freien Oberfläche
durch Messung des elektrischen Widerstandes zwischen zwei
Elektroden. Dazu sind zwei Drähte in einer elektrisch
nicht leitenden Trägerfolie eingebettet. Die Elektroden
werden durch die beiden Enden der Drähte gebildet, die
dicht nebeneinanderliegend an die freie Oberfläche der
Trägerfolie treten und mit dieser bündig abschließen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Feuchtigkeitssensor
zu schaffen, der gegenüber den bekannten Ausführungsformen verbessert
ist und sich insbesondere für Windschutzscheiben von Fahrzeugen
eignet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Feuchtigkeitssensor
mit einem dielektrischen
Träger, ersten und zweiten elektrisch leitenden Teilen,
die in Abstand voneinander, einen Spalt
bildend auf der ersten Hauptoberfläche des Trägers
angeordnet sind, Verbindungseinrichtungen,
die die ersten und zweiten
elektrisch leitenden Teile mit einem Signalgeber
und einem Signalempfänger elektrisch verbinden,
so daß ein elektrisches Bezugssignal auf den Sensor
aufgegeben und vom Signalempfänger in veränderter
Form empfangen werden kann,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) die ersten und zweiten elektrisch leitenden Teile als Beschichtungselemente ausgeführt sind mit einer Umwelteinflüssen ausgesetzten, unbeschichteten Oberfläche,
- b) die Verbindungseinrichtungen auf dem dielektrischen Träger als Beschichtungselemente ausgeführt sind, die von den elektrisch leitenden Teilen ausgehen und
- c) mindestens eines der Beschichtungselemente mit einer wasserbeständigen, isolierenden Schutzschicht versehen ist.
Die Unteransprüche richten sich auf bevorzugte Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen konstruktiven Gestaltung des Feuchtigkeitssensors.
Die vorliegende Erfindung schafft einen verbesserten Sensor, um Regen
auf der Windschutzscheibe von Fahrzeugen festzustellen. Erste und
zweite, einen Abstand voneinander aufweisende elektrisch leitende
Teile oder Elemente, wie ein metallischer Film oder eine gehärtete
keramische Farbe sind fest auf der Außenoberfläche der Windschutz
scheibe angeordnet. Die Sensorteile oder Elemente sind vorzugsweise
beständig gegenüber Belastungen, weil sie nicht beschichtet sind und
direkt der Umgebung und dem Einfluß der Scheibenwischer ausgesetzt
sind. Die Teile schließen parallel angeordnete und geschaltete Finger
ein, um die Länge der Grenzflächen zwischen den Elementen zu verlän
gern, so daß die Funktion eines Impedanzkettenleiters erreicht wird,
der sowohl als Widerstand als auch als Kondensator wirkt in Abhängig
keit von der Anwesenheit von Feuchtigkeit auf dem Sensor. Der Sensor
ist elektrisch verbunden mit einem elektrischen Signalgeber und einem
elektrischen Signalempfänger. Bei einer Ausführungsform der Erfindung
sind der Signalgeber und der Signalempfänger direkt mit den ersten und
zweiten elektrisch leitenden Teilen mittels elektrischer Leitungen
verbunden. Die Leitungen sind elektrisch voneinander isoliert, um zu
verhindern, daß sich Feuchtigkeit zwischen den Leitungen niederschlägt
und ein Kurzschluß im Schaltkreis zwischen den ersten und zweiten
Teilen entsteht.
Eine alternative Ausführungsform des Sensors weist ein drittes elek
trisch leitendes Teil oder Beschichtungsteil auf einem flexiblen
Polyesterfilm auf. Dieser Film ist zwischen den Glasscheiben einer
Windschutzscheibe so angeordnet, daß das zweite elektrisch leitende
Teil auf der Außenoberfläche mindestens ein Teil des dritten elek
trisch leitenden Teils überdeckt. Das erste Teil ist mit dem elektri
schen Signalgeber verbunden und das dritte Teil ist mit dem elektri
schen Signalempfänger verbunden, um einen Schaltkreis auszubilden mit
der Außenscheibe und der Zwischenschicht der Windschutzscheibe als
Dielektrikum zwischen dem ersten und dritten Beschichtungselement, um
einen Kondensator auszubilden.
Bei Betrieb überbrückt auf der Windschutzscheibe angesammelte Feuch
tigkeit die Spalte oder den Abstand zwischen den parallel geschalteten
Fingern der ersten und zweiten elektrisch leitenden Teile, so daß der
Charakter des vom Signalgeber entwickelten elektrischen Signals beim
Passieren des Schaltkreises verändert wird. Diese Änderung des Signals
wird vom Signalempfänger wahrgenommen. In Abhängigkeit von dem verän
derten Signal kann ein Scheibenwischermotor aktiviert werden, um die
Außenoberfläche der Windschutzscheibe zu reinigen.
Die Erfindung wird anhand der Abbildungen noch näher erläutert.
Abb. 1 ist eine Aufsicht auf einen Sensor gemäß der Erfindung mit zwei
elektrisch leitfähigen Beschichtungselementen.
Abb. 2 ist ein versetzter Schnitt entlang der Linie 2-2 von Abb. 1 und
zeigt die parallel angeordneten und geschalteten leitenden Teile und
die Beschichtungen, die elektrischen Verbindungsleitungen und die
isolierenden Schutzüberzüge gemäß der Erfindung.
Abb. 3 ist der gleiche Schnitt wie in Abb. 2 mit einer anderen Ausfüh
rungsform der elektrisch isolierten Leitungsteile der elektrisch
leitenden Elemente des in Abb. 1 wiedergegebenen Sensors.
Abb. 4 ist der gleiche Schnitt wie in Abb. 2 und zeigt eine andere
Ausführung der elektrischen Anschlußverbindungen des in Abb. 1 wieder
gegebenen Regensensors.
Abb. 5 ist eine schematische Wiedergabe des Schaltkreises, der für die
Erfindung verwendet werden kann.
Abb. 6 ist eine Aufsicht auf eine Ausführungsform des erfindungsgemä
ßen Sensors mit drei elektrisch leitenden Teilen oder Elementen.
Abb. 7 ist ein versetzter Schnitt entlang der Linie 7-7 von Abb. 6, um
die drei elektrisch leitenden Elemente deutlicher zu zeigen.
Abb. 8 ist ein versetzter Schnitt entlang der Linie 8-8 von Abb. 6 und
zeigt die parallel angeordneten und geschalteten leitenden Elemente
und eine innen angeordnete Leitung, die sich von einem inneren Be
schichtungselement aus erstreckt.
Abb. 9 ist ein für die Erfindung geeigneter, schematisch wiedergegebe
ner Schaltkreis.
Abb. 10 ist eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen Regensensors.
Die Erfindung wird am Beispiel einer laminierten Windschutzscheibe
erläutert, sie kann aber auch in anderen Fällen, in denen die Messung
der Oberflächenfeuchte erwünscht ist, verwendet werden.
In Abb. 1 und 2 ist der erfindungsgemäße Regensensor wiedergegeben an
einer üblichen, drei Schichten aufweisenden Windschutzscheibe 12, mit
äußerer Glasscheibe 14, innerer Glasscheibe 16 und flexibler Zwischen
schicht 18. Der Sensor 10 kann an beliebigen Stellen der Windschutz
scheibe 12 angebracht werden, er ist jedoch vorzugsweise in einem
Bereich angeordnet, der von den nicht gezeigten Scheibenwischerblät
tern gereinigt wird, wenn diese das Sichtfeld der Windschutzscheibe 12
reinigen. Bei der in Abb. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform der
Erfindung weist die Außenoberfläche 20 der äußeren Glasscheibe 14 zwei
elektrisch leitende Teile 22 und 24 auf, die in Abstand voneinander
angeordnet und elektrisch jeweils voneinander durch den Spalt 26 einer
vorbestimmten Breite isoliert sind. Der Spalt 26 sollte nicht größer
sein als die Breite eines Regentropfens oder Nebeltropfens, der auf
die Windschutzscheibe 12 auftrifft oder sich auf ihr niederschlägt und
ist vorzugsweise im Bereich von etwa 0,38 mm-0,76 mm (0,015 inches
bis 0,030 inches) breit. Im Vergleich zu anderen Regensensoren sind
die Teile 22, 24 der Witterung ausgesetzt und weisen keine schützende
Beschichtung auf. Deshalb sollen die Teile 22 und 24 gegenüber unsach
gemäßer Belastung widerstandsfähig sein, d. h. gegenüber Abrieb,
Lösungsmitteln und gegenüber dem Wettereinfluß.
Die Teile 22 und 24 können auf der Außenoberfläche 20 der Glasscheibe
14 durch jede Befestigungstechnik befestigt werden, die die optische
Qualität der Windschutzscheibe nicht negativ beeinflußt. Es können
zahlreiche unterschiedliche Typen elektrischer leitfähiger Beschichtun
gen oder Stoffe verwendet werden. Beispielsweise sind die Teile 22 und
24 vorzugsweise ein elektrisch leitender Film, wie eine Zinnoxidbe
schichtung, die auf der Oberfläche 20 der Glasscheibe 14 im Vakuum
oder durch pyrolytische Abscheidung aufgebracht wurde. Alternativ
können die Teile 22 und 24 auch aus einem leitfähigen Material beste
hen, das mittels eines Lasers auf dem Glas abgeschieden wurde. Ein
Laserstrahl passiert durch das Glas auf ein gegenüber Laserstrahlen
undurchlässiges Material, z. B. Silber, Gold oder Zink. Das Trägerma
terial verdampft und schlägt sich selbst auf oder in dem Glas nieder
entsprechend dem Muster, das bei der Bewegung des Laserstrahls erzeugt
wird. Alternativ können die Teile 22 und 24 auch auf das Glas aufge
spühte, leitfähige Stoffe enthalten. Ein negatives Muster der ge
wünschten Teile wird auf die Glasoberfläche aufgebracht unter Verwen
dung einer Hochtemperaturmaske. Eine Metallisierpistole wird verwen
det, um heißes Metall, wie Aluminium, auf die Glasoberfläche aufzu
spritzen und das heiße Metall an das Glas zu binden. Anschließend wird
die Maske entfernt. Falls erwünscht, kann eine zusätzliche Beschich
tung, wie aus heißem Nickel, auf das Aluminium aufgespritzt werden, um
eine dauerhaft beständige Beschichtung auszubilden, ehe die Maske
entfernt wird. Ohne die vorliegende Erfindung zu beschränken, kann als
Maskenmaterial ein wasserlösliches Material verwendet werden, wie
Titanoxid oder Bornitrat, das anschließend durch Waschen der Beschich
tungsmaske entfernt werden kann. Eine andere Ausführunsform der
Erfindung schließt das haftende Aufbringen elektrischer leitfähiger
Folien auf die Oberfläche 20 ein, um die elektrisch leitenden Teile 22
und 24 auszubilden. Bei einer anderen Ausführungsform können die Teile
22 und 24 eine leitende keramische Farbe sein, die eine niedrigschmel
zende Fritte und Metallpulver enthält und auf das Glas aufgebracht
werden, beispielsweise durch Siebdruck.
Die Teile 22 und 24 können parallel geschaltet sein mit Ansätzen 28
des Teiles 22, die zwischen und in Abstand von entsprechenden Ansätzen
30 des Teils 24 angeordnet sind. Die Parallelschaltung vergrößert die
Länge der Grenzfläche zwischen den Teilen 22 und 24, wie später
beschrieben. Der Spalt 26 isoliert elektrisch die Ansätze 28 von den
Ansätzen 30.
Es bleibt festzuhalten, daß je dünner die Beschichtungen 22, 24 sind,
um so besser kann ein nicht gezeigter Scheibenwischer das in dem Spalt
26 angesammelte Wasser entfernen, wenn das Wischerblatt über den
Sensor streift, wie es später beschrieben wird.
Abb. 1 und 2 zeigen Leitungsteile 32 und 34, die sich von den Teilen
22 und 24 aus erstrecken und am Rand 36 der Windschutzscheibe 12
enden. Diese sind elektrisch verbunden mit Sensorsteuerungen 38, wie
sie in Abb. 5 gezeigt sind. Diese weisen einen elektrischen Signalge
ber 40 und einen elektrischen Signalempfänger 42 auf, wobei beide in
ein Steuergerät 44 integriert sein können. Die Leitungen 32 und 34
können in der gleichen Weise aufgebracht werden wie zuvor für die
Teile 22 und 24 beschrieben. Die elektrischen Verbindungsleitungen 32,
34 müssen elektrisch voneinander isoliert sein, um zu verhindern, daß
Feuchtigkeit oder Ablagerungen, die eine elektrisch leitfähige Ober
fläche ergeben können, beispielsweise Salz oder die Fahrzeugkarosse
rie, die die Windschutzscheibe 12 umgibt und einen elektrischen
Kurzschluß in diesem Teil der Sensorschaltung 46 (wie sie in Abb. 5
schematisch wiedergegeben ist) zur Folge hätten. In der speziellen
Ausführungsform der Erfindung, die in Abb. 1 und 2 wiedergegeben ist,
sind die Leitungen 32 und 34 beide mit einer diese Möglichkeit aus
schließenden wasserbeständigen Beschichtung 48 versehen. Es ist jedoch
auch möglich, daß nur eine Leitung beschichtet wird, um die andere von
der beschichteten elektrisch zu isolieren. Bei einer besonderen
Ausführungsform der Erfindung ist die Beschichtung 48 eine beständige
klare keramische Emaillierschicht, wie Drakenfeld 20-1609 Emaille oder
eine gefärbte Emailleschicht, wie Drakenfeld 24-2190 Emaille, die
beide von der Firma Drakenfeld Colors, Pennsylvania, angeboten werden.
Es muß dafür gesorgt werden, daß die Beschichtung 48 keine Löcher oder
Poren aufweist, die einen Wasserkontakt und elektrische Verbindungen
der Leitungen 32 und 34 ermöglichen würden. Um den Widerstand des
Schaltkreises gegenüber Kurzschlüssen durch Beschichtungsfehler zu
verbessern, kann die Beschichtung 48 mit einer Deckschicht 50 versehen
sein. Bei einer Ausführungsform war die Beschichtung 48 eine kerami
sche Beschichtung, wie sie von der Firm O. Hommel, Pennsylvania,
unter der Handelsbezeichnung 41-454 geliefert wird, und einer Deck
schicht aus einem Silanprimer, der unter der Bezeichnung 435,21 von
der Essex Chemical Company, Michigan, geliefert wird. Die Deckschicht
50 wurde auf die Beschichtung 48 bei Raumtemperatur aufgebracht und in
den Poren polymerisiert, so daß diese verschlossen werden. Urethan
primer, wie Essex Chemical Co. 435.20 und 435.34 können ebenso erfolg
reich verwendet werden, um Poren in der Schicht 48 zu verschließen.
Um die Leitungen 32 und 34 zu isolieren, können auch dauerhafte dünne
isolierende Filme, wie aus Siliciumdioxid oder andere Silicatfilme
verwendet werden, die einen niedrigen Brechungsindex aufweisen, der im
wesentlichen identisch ist mit dem Brechungsindex des darunter befind
lichen Glases. Geeignet sind auch Titanoxid enthaltende Beschichtun
gen, wie Titanisopropoxid zur Isolierung der Leitungen 32 und 34
voneinander.
Die Abb. 3 zeigt eine andere Anordnung der Leitungen, um sicherzustel
len, daß die Leitungen 32 und 34 elektrisch isoliert voneinander
bleiben. Mindestens eine der Leitungen, beispielsweise die Leitung 34,
erstreckt sich durch eine Öffnung 52 in der Außenscheibe 14, so daß
die Leitungen 32 und 34 physikalisch voneinander getrennt sind durch
eine für Feuchtigkeit undurchdringliche Sperre, z. B. die Glasscheibe
14.
Der Teil 34a der Leitung 34 kann auf die Oberfläche 54 eines flexiblen
Trägers 56 aufgebracht sein, wie einem Polyesterfilm, der zwischen der
Glasscheibe 14 und der Zwischenschicht 18 angeordnet ist, wie es in
Abb. 3 gezeigt ist. Alternativ kann der Leitungsteil 34a direkt auf
die innere Oberfläche 58 der Glasscheibe 14 aufgebracht sein. Elek
trisch leitende Verbindungen 60 erstrecken sich durch die Öffnung 52
in der Glasscheibe 14 und verbinden den Leitungsteil 34a mit dem
Leitungsteil 34b. Die elektrische Verbindung 60 kann mit Hilfe eines
leitfähigen Siliconklebstoffes erzeugt werden. Die Oberfläche 54 eines
flexiblen Trägers 56, der an der Innenoberfläche 58 der Glasplatte 14
anliegt, kann mit einer Klebstoffbeschichtung befestigt sein, um
Delaminieren zu vermeiden. Die Beschichtung kann beispielsweise ein
druckempfindlicher Acrylatkleber oder Polyvinylbutyral (2,5 Gew.-%),
gelöst in Methanol sein, der aufgebracht wird.
Es ist aber auch möglich, daß ein Fachmann die Verbindungsleitung 60
vollständig durch die Windschutzscheibe 12 führt, um die Leitungen
elektrisch voneinander zu isolieren. Bei einer solchen Anordnung würde
ein Verbindungsteil, das nicht gezeigt ist, sich vom Leitungsteil 34b
durch die Dicke der Windschutzscheibe 12 zum Leitungsteil 24a erstrec
ken, der auf der Innenoberfläche 62 der Innenscheibe 16 angeordnet
ist. Es ist weiterhin klar, daß beide Leitungen 32 und 34 sich teil
weise oder vollständig durch die Windschutzscheibe 12 erstrecken
können, so daß die Glasscheiben 14 und 16 und/oder die Zwischenschicht
18 die Leitungen elektrisch voneinander isolieren. Auch wenn Teile der
beiden Leitungen 32 und 34 auf der Oberfläche 62 verlaufen, können sie
elektrisch voneinander isoliert sein aufgrund physikalischer Trennung
oder eine isolierende Beschichtung kann auf mindestens einer der
Leitungen vorhanden sein, um Kurzschluß im Schaltkreis durch Feuchtig
keit oder Eis auf der Innenoberfläche 62 der Windschutzscheibe 12 zu
vermeiden.
Für den Betrieb des Sensors 10 muß der Sensorschaltkreis 46 der Teile
22 und 24 mit der Sensorsteuerung 38 verbunden sein. In den Abb. 1 und
2 sind Schaltkreisleitungen, beispielsweise Drähte 64 und 66, mit den
Leitungen 32 bzw. 34 verbunden, beispielsweise durch Ultraschall
schweißen oder elektrisch leitende Klebstoffe. Wenn eine Beschichtung
48 und eine Deckschicht 50 (falls erforderlich) die Leitungen 32 und
34 bedeckt, muß ein Teil der Beschichtung und der Deckschicht entfernt
werden, beispielsweise durch Schmirgeln, um elektrische Verbindung
zwischen den Leitungen 64 und 66 und den Leitungen 32 bzw. 34 herzu
stellen. Bei der Ausführunsform, wie sie in Abb. 3 wiedergegeben ist,
bei der die Leitung 34 in die Windschutzscheibe 12 eingebettet ist,
kann die Leitung 66 in die Windschutzscheibe 12 eingebettet sein, um
eine elektrische Verbindung zwischen der Sensorsteuerung 38 und dem
Schaltkreis 46 herzustellen.
Bei der in Abb. 4 wiedergegebenen Ausführungsform ist ein leitendes
Teil 68, beispielsweise eine Schicht oder Folie aus leitfähigem
Siliconkautschuk um die Kante 36 der Windschutzscheibe 12 angeordnet,
so daß jede Leitung 32 (in Fig. 4 nicht gezeigt) und 34 mit der
korrespondierenden Schaltkreisleitung 64 oder 66 in Verbindung steht.
Eine Federklammer 70 hält die Teile 68 und die Schaltkreisleitungen 64
und 66 an ihrem Platz relativ zu den Leitungen 32 und 34. Es ist
selbstverständlich, daß der Fachmann auch andere Leitungsverbindungen
verwenden kann.
Bei der Ausführungsform des Sensors 10, die in Abb. 1 und 2 wiederge
geben ist, sind die Glasscheiben 14 und 16 2,3 mm (0,09 inch) dick aus
Solex-Glas und es ist eine Zwischenschicht 18 vorhanden mit 0,8 mm
(0,030 inch) Dicke aus Polyvinylbutyral. Beschichtungselemente 22 und
24 weisen Ansätze 28 und 30 auf und transparente Leitungen 32 und 34
sind in Form eines Zinnoxidfilmes ausgebildet, der pyrolytisch abge
lagert wurde, wie es in US-A 36 77 814 beschrieben ist. Dies ergibt
einen Oberflächenwiderstand, der vorzugsweise im Bereich von 50-1000
Ohm pro Flächeneinheit (ohms per square) beträgt. Die Leitungen 32
waren wie in Fig. 1 gezeigt angeordnet und mit einer durchsichtigen
keramischen Emaille beschichtet. Jeder Ansatz 28 und 30 war etwa 0,48
cm (³/₁₆ inch) breit mit einem Spalt 26 zwischen den Ansätzen mit
einer Breite von etwa 0,38-0,76 mm (0,015-0,030 inch). Die Leitungen
32 und 34 waren wie in Fig. 1 gezeigt angeordnet und mit einer durch
sichtigen keramischen Emaille beschichtet. Bei der in Abb. 3 wieder
gegebenen Ausführungsform diente als flexibler Träger 52 ein etwa 0,09
mm (0,0035 inch) dicker Polyesterfilm.
Abb. 5 zeigt schematisch den Schaltkreis 46 bei Betrieb des Sensors
10. Die parallel geschalteten Ansätze 28 und 30 bilden einen aus
Impedanzen gebildeten Kettenleiter 72. Jedes Paar benachbarter Ansätze
wirkt als ein Kondensator 74 mit einem parallel geschalteten Wider
stand 76. Bezugsschwingungen aus dem Signalgeber 40 werden auf den
Kreis 46 durch Leitung 32 aufgegeben und das Ausgangssignal gelangt
durch die Leitung 34 zum Signalempfänger 42. Bezugsschwingungen des
Ausgangssignals vom Sensor 10, d. h. vom Kettenleiter 72, werden über
die Leitung 34 weitergeleitet und vom Steuergerät 44 aufgenommen und
aufgezeichnet. Wenn der Sensor 10 trocken ist, wirkt die Impedanz des
Kettenleiters 72 im wesentlichen als ein Kondensator. Das heißt, die
Kapazität des Kondensators 74 und der Widerstand des Widerstandes 76
sind beide hoch und ein Signal passiert dadurch grundsätzlich durch
den Kondensator 74 und erzeugt ein Ausgangssignal, das für trockene
Bedingungen charakteristisch ist. Dies ist auch ein Bezugsausgangs
signal. Wenn jedoch Wasser auf dem Sensor 10 ist wirkt der Impedanz
kettenleiter 76 im wesentlichen wie ein Widerstand, d. h. die Kapazität
des Kondensators 74 und der Widerstand des Widerstandes 76 fällt ab
und ein durch den Schaltkreis gelangendes Signal gelangt im wesent
lichen durch den Widerstand 76 des Schaltkreises 43 und erzeugt ein
Ausgangssignal, das charakteristisch ist für feuchte Bedingungen, d. h.
ein aktivierendes Ausgangssignal.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das aufzeichenbare Ein
gangssignal eine Reihe von rechteckigen Spannungsimpulsen. Bei diesem
Eingangssignal ist das Ausgangssignal unter trockenen Bedingungen eine
Reihe von zackenförmigen Impulsen und bei feuchten Bedingungen resul
tiert als Ausgangssignal eine Reihe von gedämpften rechteckigen
Impulsen. Andere Signalcharakteristika des Kreises, wie Strom oder
Impedanz können ebenso verwendet werden, um eine Änderung von trocke
nen zu feuchten Bedingungen anzuzeigen. Das Steuergerät 44 gibt ein
Befehlssignal an den Wischermotor 78, sobald der Empfänger 42 das
aktivierende Signal zum Betrieb des nicht gezeigten Scheibenwischers
empfängt, um das Sichtfeld der Windschutzscheibe 12 zu reinigen. Nach
Aktivierung kann der Wischermotor 78 eine oder mehrere Wischbewegungen
ausführen. Als erwünscht kann der Scheibenwischer nur einmal über die
Windschutzscheibe 12 gleiten, um das angesammelte Wasser aus dem
Sensor 10 zu entfernen oder kann auch für eine vorgegebene Zeitperiode
oder Anzahl von Wischvorgängen eingestellt sein. Zusätzlich ist es
auch möglich, den Steuerkreislauf des Scheibenwischers so auszubilden,
daß dann, wenn der Motor 78 wiederholt aktiviert wird, um die Blätter
die vorherbestimmte Zahl innerhalb einer Zeitperiode über die Wind
schutzscheibe zu bewegen, der Motor in aktiviertem Zustand verbleibt,
bis er manuell durch den Fahrer abgeschaltet wird. Je mehr Wasser sich
in den Spalten 26 des Sensors 10 ansammelt, um so mehr steigt der Strom
aus den Teilen 22, 24 an und es ändert sich entsprechend das Aktivie
rungssignal. Falls gewünscht, kann der Signalempfänger 42 oder das
Steuergerät 44 einen Meßkreis 80 enthalten, der Änderungen im Aktivie
rungssignal aufzeichnet. Durch Verbinden der Steuerung mit einem Motor
78 unterschiedlicher Geschwindigkeit und dem Meßkreis 80 kann das
Steuergerät 44 die Geschwindigkeit des Motors 78 steuern, um die
Geschwindigkeit der Wischerblätter in Abhängigkeit von den Ausgangs
signalen des Meßkreises zu verändern.
Es ist selbstverständlich, daß ein Fachmann mehrere Sensoren an
unterschiedlichen Stellen der Windschutzscheibe 12 anordnen kann, um
unabhängig voneinander getrennte Scheibenwischermotoren oder ihre
Geschwindigkeit zu steuern. Beispielsweise kann ein erster Sensor im
Sichtfeld des Fahrzeuglenkers angeordnet sein und ein zweiter Sensor
im Sichtfeld des Beifahrers oder ein Sensor kann die Wischer mit
niedriger Geschwindigkeit und ein anderer die Wischer mit einer
höheren Geschwindigkeit steuern.
Abb. 6-8 zeigen eine weitere Ausführungsform des Regensensors 82. Bei
der nachfolgenden Beschreibung haben die üblichen Teile beider Regen
sensoren 10 und 82 die gleichen Bezugsziffern. Wie bereits beschrie
ben, werden erste und zweite elektrisch leitende Teile oder Beschich
tungen auf der Oberfläche 20 der Außenscheibe 14 einer Windschutz
scheibe 12 aufgebracht. Ein drittes, elektrisch leitendes Beschich
tungselement 84 wird auf der Windschutzscheibe 12 angeordnet, vorzugs
weise auf der Oberfläche 86 der inneren Glasscheibe 16. Das Beschich
tungselement 84 kann direkt auf die Oberfläche 86 der Glasscheibe 16
aufgebracht sein oder wie in den besonderen Ausführungsformen der Fig.
6-8 gezeigt, kann die Beschichtung 84 auch auf einem flexiblen Träger
88, beispielsweise einer Kunststoffolie angeordnet sein, die zwischen
der Innenscheibe 16 und der Zwischenschicht 18 angeordnet ist. Bei
dieser Ausführungsform ist das Beschichtungselement 84 der Innen
schicht 18 benachbart, obwohl Träger und Beschichtung auch so angeord
net sein können, daß das Beschichtungselement 84 direkt in Berührung
mit der Glasscheibe 16 steht. Die Oberfläche 90 des Trägers 88, die
der Oberfläche 86 der Glasscheibe 16 gegenüberliegt, kann mit einer
Klebstoffschicht 92 versehen sein, um Delaminieren der Windschutz
scheibe zwischen dem Träger 88 und der Glasscheibe 16 zu vermeiden.
Das Beschichtungselement 84 ist so angeordnet, daß es unter dem
Beschichtungselement 24 angeordnet ist und durch die Außenscheibe 14
und die Zwischenschicht 18, wie in Abb. 7 und 8 gezeigt, einen Abstand
von dem außen angeordneten Element aufweist. Es ist nicht erforder
lich, daß das Beschichtungselement 84 gegen falsche Belastungen
widerstandsfähig ist, denn es ist innerhalb der Windschutzscheibe 42
eingeschlossen. Wie bei den Beschichtungen 22 und 48 kann das Be
schichtungselement 84 beispielsweise eine elektrisch leitende kerami
sche Farbe oder ein Metallfilm sein, der nach bekannten Verfahren, die
die optischen Eigenschaften der Windschutzscheibe 12 und des Trägers
88 nicht negativ beeinflussen, aufgebracht werden. Wenn die Beschich
tung 84 auf einen Träger 88, wie in Abb. 6-8 gezeigt, aufgebracht ist
und nicht direkt auf die Oberfläche 86 der Innenscheibe 16, können
Hochtemperaturbeschichtungsverfahren, wie pyrolytische Abscheidung,
nicht empfohlen werden, weil sie möglicherweise die optischen Eigen
schaften des Trägers 88 zerstören, so daß die Windschutzscheibe 12
optische Fehler aufweist.
Leitungsteile 32 und 94 erstrecken sich von den Beschichtungsteilen 24
und 84 zum Rand 36 der Windschutzscheibe 12 und sind elektrisch
verbunden mit dem Signalgeber 40 und einem elektrischen Signalempfän
ger 42, wie es in Abb. 9 gezeigt ist. Ein Teil der Innenscheibe 16
kann entlang des Randes 36 entfernt sein, um das Ende des Leiters 94
offenzulegen, wenn der Träger 88 von der Schicht 18 zum Zwecke der
elektrischen Verbindung abgezogen wird. Schaltkreisleitungen 64 und 96
verbinden Leitungen 32 und 94 mit dem Signalgeber 40 und dem
Signalempfänger 42. Bei der in Abb. 6-8 wiedergegebenen Ausführungs
form des Regensensors sind die Glasscheiben 14 und 16 2,3 mm (0,090
inch) dickes Solexglas mit einer 0,8 mm (0,030 inch) dicken Zwischen
schicht 18 aus Polyvinylbutyral. Die elektrisch leitenden Beschich
tungselemente 22 und 24 sind transparente Zinnoxidschichten, die einen
Oberflächenwiderstand im Bereich von etwa 50-1000 Ohm pro Flächenein
heit aufweisen. Der flexible Träger 88 ist eine etwa 0,09 mm dicke
Polyesterfolie. Das Beschichtungselement 84 ist ein transparenter
Metallfilm aus Silber und Zinkstannat, wie er auch in US-A 46 10 771
beschrieben ist. Dieser weist vorzugsweise einen Oberflächenwiderstand
von etwa 15 Ohm pro Flächeneinheit oder weniger auf.
Abb. 9 zeigt schematisch den Schaltkreis 98 des Sensors 82 bei Be
trieb. Beschichtungselemente 24 und 84 wirken als Platten eines
Kondensators mit einem dielektrischen Teil, d. h. der Glasplatte 14 und
der Zwischenschicht 18 zwischen den Elementen, die einen Kondensator
100 bilden. Wie bereits beschrieben, ergeben die parallel angeordneten
und geschalteten Ansätze 28 und 30 der Beschichtungselemente 22 und 24
einen Impedanzkettenleiter 72, wobei jeweils ein Paar benachbarter
Ansätze im wesentlichen als Kondensator 74 und als ein parallel
geschalteter Widerstand 76 wirken. Der Sensor 82 arbeitet in gleicher
Weise wie es für den Sensor 10 bereits beschrieben wurde. Eine Reihe
von Signalen aus dem Signalgeber 40 wird in den Kreis 48 eingespeist
durch die Leitung 32 und das Ausgangssignal verläßt den Kreis durch
Leitung 94 zum Signalempfänger 42. Veränderungen im Ausgangssignal
werden durch das Steuergerät 44 aufgezeichnet. Wenn der Sensor 82
trocken ist, wirkt der Impedanzkettenleiter 72 als Wechselstromwider
stand im wesentlichen wie ein Kondensator und wenn eine Wasserschicht
auf dem Sensor 10 sich in den Spalt 26 sammelt, wirkt der Kettenlei
ter 72 im wesentlichen wie ein Widerstand. Zusätzlich gelangt das
Signal durch den Kondensator 100.
Es ist klar, daß die Leitungsanordnung der in Abb. 6-8 wiedergegebenen
Ausführungsform der Erfindung Kurzschlüsse des Sensors 82 ausschließt,
die zu einem konstanten Betrieb des Scheibenwischermotors führen
würde, ohne daß Teile der Leitungen 32 und 94 mit Schutzschichten
versehen sein müssen. Insbesondere sind die Leitungen 32 und 94 durch
die Glasscheibe 14 und die Zwischenschicht 18 getrennt. Sie bleiben
elektrisch voneinander isoliert, so daß die Feuchtigkeit, leitfähige
Oberflächenniederschläge oder die Karosserie, die die Windschutzschei
be 12 umgibt, zu einer elektrischen Verbindung der Leitungen 32 und 94
führt und den Kreis 98 kurzschließt.
Aus der in Abb. 6-8 wiedergegebenen Ausführungsform ist ersichtlich,
daß das Beschichtungselement 84 nicht unbedingt zwischen der Zwischen
schicht 18 und der Scheibe 16 angeordnet sein muß. Der Träger kann an
allen Stellen auf oder innerhalb der Windschutzscheibe 12 angeordnet
sein, wobei das Beschichtungselement 84 direkt zur Glasscheibe oder
abseitig von der Glasscheibe 14 und 16 angeordnet sein kann. Weiterhin
kann das Beschichtungsteil 84 direkt auf die Oberfläche 58 der Scheibe
14 aufgebracht sein, wobei die Glasscheibe 14 als dielektrische
Schicht des Kondensators 100 wirkt oder das Beschichtungselement kann
auf die Oberfläche 62 der Scheibe 16 aufgebracht sein, wobei die
gesamte Windschutzscheibe 12 als dielektrische Schicht fungiert.
Abb. 10 zeigt eine zum Sensor 82 alternative Konfiguration. Sein
erstes Beschichtungselement 22 weist zwei Sätze von Ansätzen 28a und
28b auf, die parallel verlaufen mit Ansätzen 30a und 30b der verbunde
nen zweiten Beschichtungselemente 24a und 24b. Dritte verbundene
Beschichtungselemente 84a und 84b sind in der Windschutzscheibe 12
angeordnet unter den Beschichtungselementen 24a und 24b. Leitungen 32
und 94 verbinden den Sensor mit einem elektrischen Signalgeber und
einem Signalempfänger.
Die Sensoren 10 und 82 können in einer Windschutzscheibe mit zwei
schichtigem Aufbau verwendet werden, d. h. die Windschutzscheibe weist
eine einzelne äußere Glasscheibe auf und eine innere schlagabsorbie
rende Antibruchschicht. Wie in den in Abb. 1-4 gezeigten Ausführungs
formen werden die elektrisch leitende Teile 22 und 24 des Sensors 10
auf der Außenoberfläche der Glasscheibe angeordnet mit Leitungen 32
und/oder 34, die in der bereits beschriebenen Weise geschützt werden.
Wie bei der in Abb. 6-8 gezeigten Ausführungsform werden die elek
trisch leitenden Teile oder Beschichtungselemente 22 und 24 des
Sensors 82 auf der Außenoberfläche der Windschutzscheibe angeordnet
und das Beschichtungselement 84 wird auf der Innenoberfläche der
Glasscheibe angeordnet.
Die Sensoren 10 und 82 können auch in Kombination mit elektrisch
beheizten Windschutzscheiben verwendet werden, die einen elektrisch
leitenden Heizfilm auf der Oberfläche 86 oder 96 der Glasscheibe 16
und 14 aufweisen. Bezüglich des Sensors 82 kann der Heizfilm als
dritte Beschichtung 84 fungieren oder es kann ein Teil des Heizfilmes
entfernt werden, um Platz für ein Beschichtungselement 84 zu schaffen.
Alternativ können auch der Heizfilm und das Beschichtungselement 84
gleichzeitig aufgebracht werden durch entsprechendes Maskieren des
Heizfilmes, um ein entsprechendes Muster des Beschichtunselementes 84
auszubilden.
Weiterhin ist die Verwendung der Sensoren 10 und 82 nicht auf die
Außenoberfläche einer Windschutzscheibe begrenzt. Beispielsweise kann
der Sensor 10 auch verwendet werden, um Niederschläge oder Eis auf der
Innenoberfläche von Fahrzeugfenstern festzustellen, wenn die elek
trisch leitenden Teile 22 und 24 auf der Innenoberfläche der Glas
scheibe angeordnet sind. Der Sensor 82 würde dann auch eine Beschich
tung 84 auf der gegenüberliegenden Hauptoberfläche der Glasscheibe
aufweisen. Der Sensor würde dann eine Fensterreinigungseinrichtung
aktivieren, wie beispielsweise ein Fensterentfeuchter oder ein elek
trisch heizbares Fenster. Es ist selbstverständlich, daß dann, wenn
das Beschichtungselement 84 auf einer Oberfläche, die den Außenein
flüssen unterliegt, angeordnet ist, daß das Beschichtungselement
widerstandsfähig gegenüber unsachgemäßer Belastung sein muß oder mit
einer entsprechend widerstandsfähigen Beschichtung versehen sein muß.
Verschiedene andere Regensensoren messen konstant durch Feuchtigkeit
absorbierende Beschichtungen oder dielektrische Träger ausgelöste
Veränderungen der Kapazität. Es treten keine Veränderungen in den
Schaltkreisen 46 und 98 der Sensoren 10 und 82 infolge Veränderungen
von Feuchtigkeitsabsorption auf, weil auf den elektrisch leitenden
Teilen 22 und 24 keine Beschichtung vorhanden ist und kein Wasser
absorbierendes Dielektrikum zwischen den Teilen angeordnet ist. Die
erfindungsgemäßen Sensoren erfordern nur eine meßbare Änderung in der
Natur des elektrischen Signals beim Passieren des Sensorschaltkreises
infolge Wasseransammlungen zwischen den elektrisch leitenden Teilen 22
und 24. Es ist deshalb wesentlich, daß mindestens ein Teil der leiten
den Teile 22 und 24 so angeordnet und der Umgebung ausgesetzt bleiben,
das Feuchtigkeit den Spalt 26 überbrücken kann und das Sensoreingangs
signal dadurch verändert wird.
Bezugszeichenliste
10 Regensensor
12 Windschutzscheibe
14 äußere Glasscheibe
16 innere Glasscheibe
18 flexible Zwischenschicht
20 Außenoberfläche
22, 24 elektrisch leitende Teile
26 Spalt zwischen Teile 22, 24
28, 30 Ansätze
32, 34 Leitungen, Leitungsteile
36 Kante, Rand
38 Sensorsteuerung
40 Signalgeber
42 Signalempfänger
43 Schaltkreis
44 Steuergerät
46 Sensorschaltkreis
48 Beschichtung der Leitungen
50 Deckschicht
52 Öffnung
54 Oberfläche des Trägers 56
56 Trägermaterial
58 innere Oberfläche der Außenscheibe
60 elektrische Verbindung
62 Innenoberfläche der Innenscheibe
64, 66 Leitungen, Drähte
68 leitendes Teil
70 Federklammer
72 Kettenleiter
74 Kondensator
76 Parallelwiderstand
78 Wischermotor
80 Schaltkreis
82 Regensensor
84 Beschichtungselement
86 innere Oberfläche der Innenscheibe
88 flexibler Träger
90 Oberfläche des Trägers
92 Klebstoffschicht
94 Leitungsteile
96 Leitungen
98 Schaltkreis
100 Kondensator.
12 Windschutzscheibe
14 äußere Glasscheibe
16 innere Glasscheibe
18 flexible Zwischenschicht
20 Außenoberfläche
22, 24 elektrisch leitende Teile
26 Spalt zwischen Teile 22, 24
28, 30 Ansätze
32, 34 Leitungen, Leitungsteile
36 Kante, Rand
38 Sensorsteuerung
40 Signalgeber
42 Signalempfänger
43 Schaltkreis
44 Steuergerät
46 Sensorschaltkreis
48 Beschichtung der Leitungen
50 Deckschicht
52 Öffnung
54 Oberfläche des Trägers 56
56 Trägermaterial
58 innere Oberfläche der Außenscheibe
60 elektrische Verbindung
62 Innenoberfläche der Innenscheibe
64, 66 Leitungen, Drähte
68 leitendes Teil
70 Federklammer
72 Kettenleiter
74 Kondensator
76 Parallelwiderstand
78 Wischermotor
80 Schaltkreis
82 Regensensor
84 Beschichtungselement
86 innere Oberfläche der Innenscheibe
88 flexibler Träger
90 Oberfläche des Trägers
92 Klebstoffschicht
94 Leitungsteile
96 Leitungen
98 Schaltkreis
100 Kondensator.
Claims (19)
1. Feuchtigkeitssensor (10, 82) mit einem dielektrischen
Träger (12), ersten und zweiten elektrisch leitenden Teilen
(22, 24), die im Abstand voneinander, einen Spalt
(26) bildend auf der ersten Hauptoberfläche (20) des Trägers
angeordnet sind, Verbindungseinrichtungen (32,
34, 60, 64, 66, 94 und 96), die die ersten und zweiten
elektrisch leitenden Teile (22, 24) mit einem Signalgeber
(40) und einem Signalempfänger (42) elektrisch verbinden,
so daß ein elektrisches Bezugssignal auf den Sensor (10,
82) aufgegeben und vom Signalempfänger (42) in veränderter
Form empfangen werden kann,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) die ersten und zweiten elektrisch leitenden Teile (22, 24) als Beschichtungselemente ausgeführt sind mit einer Umwelteinflüssen ausgesetzten, unbeschichteten Oberfläche,
- b) die Verbindungseinrichtungen (32, 34, 60, 64, 66, 94 und 96) auf dem dielektrischen Träger (12) als Beschichtungselemente ausgeführt sind, die von den elektrisch leitenden Teilen (22, 24) ausgehen und
- c) mindestens eines der Beschichtungselemente mit einer wasserbeständigen, isolierenden Schutzschicht (48) versehen ist.
2. Feuchtigkeitssensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spalt (26) zwischen den beiden in Abstand zueinander
angeordneten Beschichtungselementen (22, 24)
vorzugsweise eine Breite von etwa 0,38 bis 0,76 mm (0,015
bis 0,030 Inch) aufweist.
3. Feuchtigkeitssensor nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein drittes elektrisch leitendes Beschichtungselement
(84) auf der gegenüberliegenden zweiten Hauptoberfläche
(86) des Trägers (12) angeordnet ist und das zweite elektrisch
leitende Beschichtungselement (24) sich über mindestens
einem Teil des dritten elektrisch leitenden Beschichtungselementes
(84) befindet und daß die Verbindungseinrichtungen
auf dem dielektrischen Träger (12) angeordnete
elektrisch leitende Beschichtungselemente (32,
94) enthalten, die von den elektrisch leitenden Teilen
(22, 84) ausgehen und mit elektrischen Leitungen (64, 96)
verbunden sind.
4. Feuchtigkeitssensor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke des dielektrischen Trägers (12) 2,3 mm
beträgt.
5. Feuchtigkeitssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens der Träger (12) und die elektrisch leitenden
Beschichtungselemente (22, 24, 84) transparent sind.
6. Feuchtigkeitssensor nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrisch leitenden Beschichtungselemente (22,
24, 84) Metallfilme sind.
7. Feuchtigkeitssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (14) an einer Stelle eine Öffnung aufweist,
die sich von seiner ersten Hauptoberfläche (20)
zur gegenüberliegenden Hauptoberfläche (58) erstreckt und
wobei ein Teil (34a) mindestens eines der Beschichtungselemente
(32, 34) auf der gegenüberliegenden Hauptoberfläche
(58) angeordnet ist und Verbindungseinrichtungen
(60) vorhanden sind, die das Teil-Beschichtungselement
(34b) mit dem Teilbeschichtungselement (34a) verbinden.
8. Sensor nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Teil-Beschichtungselement (34a) von mindestens
einem der Beschichtungselemente (32, 34) auf einem flexiblen
Träger (54) angeordnet ist, der sich neben der
gegenüberliegenden Hauptoberfläche (58) des Trägers (14)
befindet.
9. Sensor nach Anspruch 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf mindestens einem der elektrisch leitenden Be
schichtungselemente (32, 34) eine elektrisch isolierende,
feuchtigkeitsbeständige Schutzschicht (48) vorhanden ist.
10. Sensor nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzschicht (48) keramische Emaille, ein Siliziumdioxid
enthaltender Film oder ein transparenter Titan
enthaltender Film ist.
11. Sensor nach Anspruch 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (12, 54) die Schutzschicht (48) und die
elektrisch leitenden Teile (22, 24, 28,
30, 84) transparent sind.
12. Sensor nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzschicht (48) mit einer Deckschicht (50)
versehen ist, die alle feuchtigkeitsdurchlässigen Poren
und Spalten in der Schutzschicht (48) verschließt.
13. Sensor nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschicht (50) eine Silanbeschichtung oder eine
Polyurethanbeschichtung ist.
14. Sensor nach Anspruch 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzschicht (48), und die Deckschicht (50), die
elektrisch leitenden Beschichtungselemente (22, 24, 84,
32, 34, 94) und der Träger (12, 54) transparent sind.
15. Sensor nach Anspruch 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste elektrisch leitende Beschichtungselement
(22) einen ersten Satz von Ansätzen (28) und das zweite
elektrisch leitende Beschichtungselement (24) einen zweiten
Satz von Ansätzen (30) aufweisen und die ersten Ansätze
(28) zwischen und in Abstand von den zweiten Ansätzen
(30) angeordnet sind und die Ansätze (28, 30) in
trockenem Zustand des Sensors (10) als eine Vielzahl von
Kondensatoren und, wenn sich Wasser zwischen den Abstand
voneinander aufweisenden Ansätzen (28, 30) ansammelt, als
eine Vielzahl von elektrischen Widerständen wirken.
16. Sensor nach Anspruch 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger die Außenscheibe (14) einer Windschutzscheibe
(12) ist und die erste Hauptoberfläche (20) des
Trägers (14) die Außenoberfläche der Windschutzscheibe
(12) ist und das erste elektrisch leitende Beschichtungselement
(22) einen ersten Satz von Ansätzen (28) und das
zweite elektrisch leitende Beschichtungselement (24)
einen zweiten Satz von Ansätzen (30) aufweist und die
ersten Ansätze (28) zwischen und in Abstand von den zweiten
Ansätzen (30) angeordnet sind und die Ansätze (28,
30) in trockenem Zustand des Sensors (10) als eine Vielzahl
von Kondensatoren und wenn sich Wasser zwischen den
Abstand voneinander aufweisenden Ansätzen (28, 30) ansammelt,
als eine Vielzahl von elektrischen Widerständen
wirken.
17. Sensor nach Anspruch 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (12) einen ersten Träger (14) und weitere
Träger (16, 18) aufweist, die an der zweiten Hauptoberfläche
(58) des ersten Trägers (14) befestigt sind und
einen Verbund ausbilden.
18. Sensor nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die weiteren Träger (16, 18) ein zweiter Träger (16),
der an der zweiten Hauptoberfläche (58) des ersten Trägers
(14) mit einer dazwischen angeordneten Zwischenschicht
(18) befestigt ist, sind und das dritte elektrisch
leitende Beschichtungselement (84) zwischen der Zwischenschicht
(18) und dem zweiten Träger (16) angeordnet ist.
19. Sensor nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß das dritte elektrisch leitende Beschichtungselement
(84) auf einem flexiblen Träger (88) befestigt ist, der
zwischen der Zwischenschicht (18) und dem zweiten Träger
(16) angeordnet ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/138,751 US4831493A (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Windshield moisture sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3842180A1 DE3842180A1 (de) | 1989-07-13 |
DE3842180C2 true DE3842180C2 (de) | 1993-01-21 |
Family
ID=22483471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3842180A Granted DE3842180A1 (de) | 1987-12-28 | 1988-12-15 | Feuchtigkeitsmesser fuer windschutzscheiben |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4831493A (de) |
JP (1) | JPH0623703B2 (de) |
KR (1) | KR910004145B1 (de) |
CA (1) | CA1286723C (de) |
DE (1) | DE3842180A1 (de) |
FR (1) | FR2625310B1 (de) |
IT (1) | IT1227803B (de) |
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---|---|---|---|---|
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