DE3937605C2 - Feuchtigkeitssensor - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Feuchtigkeitssensor für Fensterscheiben eines
Kraftfahrzeugs.
Zur automatischen Steuerung von Scheibenwischern an Front- und/oder
Heckscheiben von Kraftfahrzeugen sind verschiedene Sensoren bekannt. Einer
der bekannten Sensoren (DE 37 17 050 A1) arbeitet mit hochfrequenten,
elektro-magnetischen Oberflächenwellen und nutzt die durch Wassertropfen
veränderten Übertragungseigenschaften der Oberflächenwellen aus. Bei einem
bekannten feuchtigkeitsabhängigen Schaltgerät (DE-OS 20 57 602) werden in
einem bestimmten Abstand auf einer Klebefolie zwei metallische Leiter
angebracht. Mit Hilfe einer geeigneten Transistorschaltung wird der
Übergangswiderstand gemessen und somit ein Signal zum Schalten des
Scheibenwischers abgeleitet.
Gemäß der DE 39 37 605 A1 ist ein Feuchtigkeitssensor für Fensterscheiben
eines Fahrzeuges bekannt, bei welchem Kondensatorplatten eingesetzt
werden.
Die bekannten Vorrichtungen sind jedoch insbesondere
gegenüber Verschmutzungen anfällig. Der Erfindung liegt
daher die Aufgabe zugrunde, einen Feuchtigkeitssensor für
Fensterscheiben eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, welcher
zuverlässig Feuchtigkeit auf der Scheibe anzeigt und einfach
herzustellen ist.
Der erfindungsgemäße Feuchtigkeitssensor ist dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Kondensatorplatten nebeneinander
zwischen den Scheiben einer Mehrschichtscheibe derart
angeordnet sind, daß die Kondensatorplatten bei
Vorhandensein einer Wasserschicht auf der Scheibe je einen
Kondensator mit der Wasserschicht bilden.
Der erfindungsgemäße Feuchtigkeitssensor arbeitet weitgehend
unabhängig von Verschmutzungen und frei von Fehlern durch
unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe.
Ferner eignet er sich zur Verwendung an gekrümmten Scheiben.
Zur weiteren Auswertung des die Feuchtigkeit darstellenden
Kapazitätswertes sind verschiedene Schaltungen bekannt
geworden. Insbesondere eignet sich eine Schaltung nach der
Patentanmeldung DE 39 19 191 A1 der Anmelderin. Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß
die Kondensatorplatten von Metallfolien gebildet sind.
Vorzugsweise weist die Mehrschichtplatte im Bereich der
Kondensatorplatten folgenden Aufbau auf: äußere Scheibe,
eine erste Haftfolie, Metallfolie, zweite Haftfolie, innere
Scheibe.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist
vorgesehen, daß die Kondensatorplatten aus jeweils einer
Indium-Zinn-Oxid-Schicht gebildet sind. Zum Aufbringen
dieser Schicht auf die Scheiben sind die zur Herstellung von
Flüssigkristallanzeigen entwickelten Technologien anwendbar.
Diese Schichten haben den Vorteil, daß sie durchsichtig sind
und somit das Sichtfeld des Fahrers nicht beeinträchtigen.
Schließlich besteht eine Weiterbildung der Erfindung darin,
daß die Kondensatorplatten aus jeweils einer dünnen
Metallschicht, insbesondere einer Aluminiumschicht, gebildet
sind.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Mehrere
davon sind schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer
Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 3 eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels und
Fig. 4 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
Fig. 1 stellt einen Ausschnitt aus einer gekrümmten
Windschutzscheibe dar, welche aus einer äußeren Scheibe 1,
einer inneren Scheibe 2 und zwei Haftfolien 3, 4 besteht.
Zwei Kondensatorplatten 5, 6 befinden sich zwischen den
Haftfolien 3, 4, die Metallfolie, aus welcher die
Kondensatorplatten 5, 6 bestehen, ist derart dünn, daß durch
entsprechendes Zusammendrücken der Haftfolien 3 und 4 im
Bereich der Kondensatorplatten 5, 6 ein einwandfreies
Zusammenfügen der Mehrschichtscheibe möglich ist.
Die in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellten
Anschlußleitungen 7, 8 der Kondensatoren sind mit Eingängen
einer Auswerteschaltung 9 verbunden, an deren Ausgang 10 ein
Signal entnehmbar ist, welches Feuchtigkeit auf der Scheibe
anzeigt und gegebenenfalls zum Einschalten eines
Scheibenwischers verwendet werden kann. Im trockenen Zustand
ist die Kapazität zwischen den Kondensatorplatten 5, 6
relativ niedrig. Sie wird jedoch durch eine
Feuchtigkeitsschicht 11, die in Fig. 1 gestrichelt
angedeutet ist, erheblich vergrößert, da sich dann zwei
Kondensatoren mit jeweils einer großen Fläche ergeben, die
hintereinander geschaltet sind.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die die Kondensatorplatten
5, 6 bildenden Folien als Anschlußleitungen 7, 8 erweitert
sind und am Rand 12 der Scheiben 1, 2 Kontakte 13, 14
bilden.
Zu einem Ansprechen des erfindungsgemäßen
Feuchtigkeitssensors ist es erforderlich, daß die Oberfläche
der Scheibe 1 derart mit Wasser benetzt ist, daß einerseits
ein genügend großer Anteil der Flächen der
Kondensatorplatten 5, 6 mit einer Gegenelektrode versehen
ist und daß beide Gegenelektroden eine leitende Verbindung
untereinander aufweisen. Um bei einer von einzelnen Tropfen
gebildeten Benetzung die Ansprechwahrscheinlichkeit zu
erhöhen, können die Kondensatorplatten derart geformt sein,
daß bereits kleinere feuchte Flächen zu einer Vergrößerung
der Kapazität führen. Eine entsprechende Formgebung der
Kondensatorplatten ist in Fig. 3 dargestellt.
Fig. 4 zeigt den Randbereich einer Scheibe mit einem
Feuchtigkeitssensor, bei welchem zwischen der äußeren
Scheibe 1 und der inneren Scheibe 2 eine Haftfolie 3
vorgesehen ist und die Kondensatorplatten und Leitungen von
leitenden Schichten, vorzugsweise von
Indium-Zinn-Oxid-Schichten, gebildet sind, die auf die
Scheibe 2 aufgebracht sind. Der Rand der Scheibe 2 steht
etwas über den Rand der Scheibe 1 hinaus, so daß die
Leitungen 17 in diesem Bereich freiliegen. Durch Aufbringen
einer als Kontaktmaterial geeigneten Schicht 18 werden somit
Anschlüsse gebildet, auf die beispielsweise klammerartige
Stecker aufgeschoben werden können.
Claims (5)
1. Feuchtigkeitssensor für Fensterscheiben eines
Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
Kondensatorplatten (5, 6) nebeneinander zwischen den
Scheiben (1, 2) einer Mehrschichtscheibe derart angeordnet
sind, daß die Kondensatorplatten (5, 6) bei Vorhandensein
einer Wasserschicht auf der Scheibe je einen Kondensator mit
der Wasserschicht bilden.
2. Feuchtigkeitssensor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kondensatorplatten (5, 6) von
Metallfolien gebildet sind.
3. Feuchtigkeitssensor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mehrschichtplatte im Bereich der
Kondensatorplatten folgenden Aufbau aufweist: äußere Scheibe
(1), eine erste Haftfolie (3), Metallfolie (5, 6), zweite
Haftfolie (4), innere Scheibe (2).
4. Feuchtigkeitssensor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kondensatorplatten aus jeweils einer
Indium-Zinn-Oxid-Schicht gebildet sind.
5. Feuchtigkeitssensor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kondensatorplatten aus jeweils einer
dünnen Metallschicht, insbesondere einer Aluminiumschicht,
gebildet sind.
Priority Applications (1)
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