DE4424985A1 - Regensensor, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Regensensor, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer auf der Fahrzeugscheibe im Bereich des Scheibenwischers angeordneten Widerstandsstruktur, die mit einer mindestens zwei elektrische Potentiale aufweisenden Signalauswerteeinheit zur Steuerung der Scheibenwischer verbunden ist und deren Widerstand in Abhängigkeit der Regentropfen veränderlich ist.

Es sind Einrichtungen zur Ansteuerung von Scheibenwischern bekanntgeworden, bei welchen durch auf der Fahrzeugscheibe angeordnete Sensoren die Feuchtigkeitsmenge auf der Fahrzeug­ scheibe detektiert wird.

Dabei weisen die Sensoren Widerstandstrukturen in Form von zwei ineinander verkämmten, sich nicht berührenden, streifen­ förmigen Elektroden auf. Jede Elektrode ist dabei mit einem Potential einer Auswerteschaltung verbunden. Berühren Wasser­ tropfen beide Elektroden, wird eine leitende Verbindung zwischen diesen Elektroden geschaffen. Der Gesamtwiderstand der Sensorstruktur wird somit verändert. Diese Widerstands­ änderung kann zur automatischen Steuerung eines Scheiben­ wischers benutzt werden.

Bei dieser Sensorstruktur stellen die Regentropfen elektrisch betrachtet eine Parallelschaltung von Widerständen dar.

Nachteilig ist dabei, daß bei einer Parallelschaltung gleicher Widerstände (dies entspricht Regentropfen gleicher Qualität) der Gesamtwiderstand sich unproportional mit der Anzahl der Einzelwiderstände ändert. Die Erkennung der Veränderung der Widerstände und somit der Anzahl der Regentropfen auf den Sensor stellt hohe Anforderungen an die Auswerteelektronik.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Regensensor zu schaffen, der eine einfache, genaue und zuverlässige Auswer­ tung des Sensorsignals ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die elektrischen Potentiale über die Widerstandsstruktur elek­ trisch leitfähig miteinander verbunden sind, so daß die auftreffenden Regentropfen lineare Widerstandsänderungen bewirken.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß aufgrund der elektrischen Verbindung der Spannungspotentiale der Auswerte­ schaltung durch die Widerstandstruktur, die auf den Sensor auftreffenden Regentropfen, elektrisch betrachtet, eine Reihenschaltung von Widerständen bilden.

Die Änderung des Gesamtwiderstandes per Regentropfen verläuft somit linear. Dieser lineare Zusammenhang zwischen Wider­ standsänderung und Anzahl der Tropfen führt zu einer starken Vereinfachung des Auswerteverfahrens insbesondere mit Hinblick auf die automatische Steuerung der Scheibenwischer eines Kraft­ fahrzeuges.

In einer bevorzugten Ausführung sind die beiden Potentiale der Auswerteschaltung über eine Widerstandsbahn verbunden. Diese ist fertigungsmäßig einfach herzustellen.

Dies trifft auch zu, wenn die Widerstandsstruktur die Form einer Fläche oder von elektrisch miteinander verbundenen Einzelwiderständen aufweist.

Vorteilhafterweise ist die Widerstandsstruktur im unbenetzten Zustand hochohmig.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 Sensorstruktur gemäß dem Stand der Technik

Fig. 2a, b erfindungsgemäße Sensorstruktur.

In Fig. 1 ist die gebräuchliche Struktur eines resistiven Regensensors dargestellt, welcher außen auf der Fahrzeugschei­ be eines Kraftfahrzeuges im Bereich des Scheibenwischers angeordnet ist.

Zwei kammartig ausgebildete Elektroden 1, 2 sind ineinander­ greifend angeordnet. Im trockenen Zustand der Fahrzeugscheibe erfolgt durch den räumlichen Abstand der Elektroden eine ausreichende elektrische Isolierung zwischen den Elektroden. Jede Elektrode 1 und 2 ist an einem elektrischem Potential V1 und V2 einer nicht weiter dargestellten Signalauswerteeinheit angeschlossen. Die Elektroden sind hinsichtlich der elek­ trischen Parallelschaltung durch die Regentropfen als nieder­ ohmige Leiter ausgebildet.

Bei der in Fig. 2a dargestellten Sensorstruktur sind die beiden Potentiale V1, V2 über eine einzige hochohmige Wider­ standsbahn miteinander verbunden. Um die Sensorstruktur mög­ lichst klein zu halten, ist die Widerstandsbahn mäanderförmig angeordnet. Jeder auf die Widerstandsbahn auftreffende Regen­ tropfen besitzt einen niedrigen Widerstandswert. Der Gesamt­ widerstand der Widerstandsstruktur wird durch jeden Regen­ tropfen um einen definierten Betrag reduziert.

Insbesondere bei Auswerteverfahren, die auf der Basis der Tropfenzählung arbeiten, beispielsweise zur Feststellung von Restfeuchte auf der Fahrzeugscheibe, stellt diese Sensor­ struktur eine wesentliche Vereinfachung dar.

Aufgrund der unterschiedlichen Widerstände unterschiedlich großer Tropfen sind nicht bloß Rückschlüsse auf die Anzahl sondern auch auf die Größe der Regentropfen möglich.

Bei starkem Regen und somit einer starken Widerstandsabnahme ist eines Skalierung des Widerstandes gemäß einem jeweiligen Mittelwert möglich.

Fig. 2b zeigt eine Widerstandsstruktur, welche alternierend hochohmige und niederohmige Bereiche h und n aufweist. Durch diese Gestaltung kann die Genauigkeit des Auswerteverfahrens verbessert werden.

Claims (8)

1. Regensensor, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer auf der Fahrzeugscheibe im Bereich des Scheibenwischers angeordneten Widerstandsstruktur, die mit einer mindestens zwei elektrische Potentiale aufweisenden Signalauswerteeinheit zur Steuerung der Scheibenwischer verbunden ist und deren Widerstand in Abhängigkeit der Regentropfen veränderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Potentiale (V1, V2) der Signal­ auswerteeinheit über die Widerstandsstruktur elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind, so daß die auftref­ fenden Regentropfen lineare Widerstandsänderungen bewir­ ken.

2. Regensensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsstruktur hochohmig ist.

3. Regensensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die elektrischen Potentiale über eine Wider­ standsbahn miteinander verbunden sind.

4. Regensensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbahn hoch- (h) und niederohmige (n) Berei­ che aufweist.

5. Regensensor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Widerstandsbahn glatt und/oder mäanderförmig zwischen den Potentialen (V1, V2) verläuft.

6. Regensensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die elektrischen Potentiale (V1, V2) über eine Widerstandsfläche miteinander verbunden sind.

7. Regensensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die elektrischen Potentiale (V1, V2) über dis­ krete Widerstände miteinander verbunden sind.

8. Regensensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Widerstandsstruktur in Dünnschichttechnik herstellbar ist.